Question

17．科研人員研究6-BA（一種植物激素）對(duì)擬南芥根生長(zhǎng)發(fā)育的作用機(jī)理，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．

（1）將擬南芥種植在含有不同濃度6-BA 的培養(yǎng)基中，一段時(shí)間后測(cè)量植株主根、側(cè)根長(zhǎng)度，結(jié)果如圖1．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這一濃度范圍的6-BA 對(duì)根生長(zhǎng)的作用是抑制主根和側(cè)根生長(zhǎng)（對(duì)側(cè)根的抑制作更明顯）．
（2）科研人員利用兩個(gè)轉(zhuǎn)基因擬南芥株系，進(jìn)一步研究6-BA 對(duì)主根作用的機(jī)制．株系I 和Ⅱ中轉(zhuǎn)入的表達(dá)載體上，GUS 基因分別與M 或N 基因的啟動(dòng)子（啟動(dòng)基因表達(dá)的DNA 序列）連接在一起，基因及相關(guān)描述見下表．

株系	轉(zhuǎn)入的表達(dá)載體	相關(guān)基因的描述
株系Ⅰ	GUS基因與M基因的啟動(dòng)子連接	GUS基因表達(dá)產(chǎn)物經(jīng)染色后形成藍(lán)色； M基因僅在細(xì)胞從分裂間期進(jìn)入分裂時(shí)表達(dá)； 生長(zhǎng)素可引起N基因的表達(dá)
株系Ⅱ	基GUS因與N基因的啟動(dòng)子連接

將兩個(gè)株系分別培養(yǎng)在基本培養(yǎng)基和含6-BA 的基本培養(yǎng)基上，一段時(shí)間后主根根尖的染色結(jié)果如圖2．
①株系I 的根尖細(xì)胞中，GUS 基因功能是作為細(xì)胞分裂的報(bào)告基因．據(jù)圖分析，株系I 根尖上著色較深的部分為主根根尖的分生區(qū)，B 與A 的結(jié)果相比，說明6-BA 對(duì)主根的作用為抑制分生區(qū)細(xì)胞分裂．
②株系Ⅱ的GUS 基因表達(dá)反映出根尖對(duì)生長(zhǎng)信號(hào)的響應(yīng)
狀況，C、D 的結(jié)果表明6-BA對(duì)抗生長(zhǎng)素的作用（或“與生長(zhǎng)素相互拮抗”）．
（3）為驗(yàn)證“6-BA 對(duì)側(cè)根的形成具有抑制作用”，研究者應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)結(jié)果是a、c、d、e（填字母）．
a．株系I  b．株系Ⅱc．基本培養(yǎng)基 d．含6-BA 的培養(yǎng)基
e．著色淺予對(duì)照組 f．著色深于對(duì)照組 g．著色與對(duì)照組無顯著差異
（4）由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可以對(duì)擬南芥組織培養(yǎng)時(shí)，提高生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂的比例，有利于愈傷組織生根這一事實(shí)作出解釋．

Answer 1

分析 1、根據(jù)圖示：當(dāng)6-BA濃度為0μM時(shí)，主根和側(cè)根長(zhǎng)度為4cm，但隨著濃度增加，主根和側(cè)根的長(zhǎng)度越來越短，說明這一濃度范圍的6-BA對(duì)根生長(zhǎng)的作用是抑制主根和側(cè)根生長(zhǎng)．M基因僅在細(xì)胞從分裂間期進(jìn)入分裂時(shí)表達(dá)，可知與細(xì)胞分裂有關(guān)，根系Ⅰ中GUS基因與M基因的啟動(dòng)子連接，可推知：GUS基因功能是作為細(xì)胞分裂的報(bào)告基因．生長(zhǎng)素可引起N基因的表達(dá)，根系Ⅱ的GUS基因與N基因的啟動(dòng)子連接，說明GUS基因表達(dá)反映出根尖對(duì)生長(zhǎng)信號(hào)的響應(yīng)狀況．
2、對(duì)照實(shí)驗(yàn)需要遵循單一變量原則和對(duì)照原則．

解答 解：（1）根據(jù)圖示：當(dāng)6-BA濃度為0μM時(shí)，主根和側(cè)根長(zhǎng)度為4cm，但隨著濃度增加，主根和側(cè)根的長(zhǎng)度越來越短，說明這一濃度范圍的6-BA對(duì)根生長(zhǎng)的作用是抑制主根和側(cè)根生長(zhǎng)（對(duì)側(cè)根的抑制作更明顯）．
（2）①M(fèi)基因僅在細(xì)胞從分裂間期進(jìn)入分裂時(shí)表達(dá)，可知與細(xì)胞分裂有關(guān)，根系Ⅰ中GUS基因與M基因的啟動(dòng)子連接，可推知：GUS 基因功能是作為細(xì)胞分裂的報(bào)告基因．株系I 根尖上著色較深的部分為分裂集中部位，即主根根尖的分生區(qū)部位．B與A染色結(jié)果相比，B的藍(lán)色較淺，A藍(lán)色較深，說明B的細(xì)胞分裂沒有A的劇烈，即說明6-BA對(duì)主根分生區(qū)細(xì)胞分裂具有抑制．
②生長(zhǎng)素可引起N基因的表達(dá)，根系Ⅱ的GUS基因與N基因的啟動(dòng)子連接，說明GUS基因表達(dá)反映出根尖對(duì)生長(zhǎng)信號(hào)的響應(yīng)狀況．C、D染色的結(jié)果顯示，C組顏色較深，D組顏色較淺，表明6-BA對(duì)抗生長(zhǎng)素的作用（或“與生長(zhǎng)素相互拮抗”）．
（3）為驗(yàn)證“6-BA 對(duì)側(cè)根的形成具有抑制作用”，自變量為6-BA，實(shí)驗(yàn)中需要遵循單一變量原則和對(duì)照原則．因此研究者應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)材料為株系I、基本培養(yǎng)基、含6-BA 的培養(yǎng)基，選著色淺予對(duì)照組．
（4）植物組織培養(yǎng)時(shí)，生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂是培養(yǎng)過程中激素杠桿，當(dāng)生長(zhǎng)素含量大于細(xì)胞分裂素的含量，有利于愈傷組織生根．
故答案為：
（1）抑制主根和側(cè)根生長(zhǎng)（對(duì)側(cè)根的抑制作更明顯）
（2）①細(xì)胞分裂    分生    抑制分生區(qū)細(xì)胞分裂
    ②生長(zhǎng)    對(duì)抗生長(zhǎng)素的作用（或“與生長(zhǎng)素相互拮抗”）
（3）a、c、d、e
（4）提高

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合曲線圖，考查植物激素的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析題圖獲取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．