Question

【題目】科研人員研究6-BA（一種植物激素）對(duì)擬南芥根生長發(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)根長度，結(jié)果如圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這一濃度范圍的6-BA對(duì)根生長的作用是_________。

（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基因分別與擬南芥的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)入分裂期時(shí)表達(dá)； 生長素可引起N基因的表達(dá)。
株系Ⅱ	GUS基因與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)果如下圖。

①株系Ⅰ的根尖細(xì)胞中，GUS基因功能是作為_________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_________區(qū)，B與A相比，說明6-BA對(duì)主根的作用為_________。

②株系Ⅱ的GUS基因表達(dá)反映出根尖對(duì)_________信號(hào)的響應(yīng)狀況， C、D的結(jié)果表明6-BA_________。

（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_________（填字母）。

a. 株系Ⅰb. 株系Ⅱ c. 基本培養(yǎng)基d. 含6-BA的基本培養(yǎng)基e. 著色淺于對(duì)照組f. 著色深于對(duì)照組g. 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)，_________生長素/細(xì)胞分裂素的比例，有利于愈傷組織生根這一事實(shí)作出解釋。

Answer 1

【答案】 抑制主根和側(cè)根生長（對(duì)側(cè)根的抑制作用更明顯） 細(xì)胞分裂 分生 抑制分生區(qū)細(xì)胞分裂 生長素 對(duì)抗生長素的作用（或“與生長素相互拮抗”） a、c、d、e 提高

【解析】（1）由圖可知，隨著6-BA濃度增加，主根和側(cè)根的長度更短，說明6-BA能抑制主根和側(cè)根的生長。

（2）①株系Ⅰ的根尖細(xì)胞中，A圖在基本培養(yǎng)基中，分生區(qū)細(xì)胞發(fā)生了分裂，而加了6-BA的培養(yǎng)基中，主根中的分生區(qū)細(xì)胞沒有發(fā)生分裂，說明GUS基因是控制細(xì)胞分裂的基因，根尖上著色較深的部分為主根根尖的分生區(qū)細(xì)胞，B與A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。

②GUS基因與N基因的啟動(dòng)子連接，生長素可引起N基因的表達(dá)，結(jié)果加了6-BA的培養(yǎng)基的主根彎曲生長跟沒加6-BA的培養(yǎng)基剛好相反，說明GUS基因表達(dá)反映出根尖對(duì)生長素信號(hào)的響應(yīng)狀況，C、D的結(jié)果表明6-BA抑制生長素的作用。

（3）6-BA對(duì)側(cè)根的形成具有抑制作用，應(yīng)該選擇株系Ⅰ，對(duì)照組用基本培養(yǎng)基培養(yǎng)側(cè)根，實(shí)驗(yàn)組用含6-BA的基本培養(yǎng)基處理，如果有抑制作用，則著色淺于對(duì)照組。

（4）根據(jù)株系Ⅱ可知，生長素可引起N基因的表達(dá)，從而使得根生長，因此生長素/細(xì)胞分裂素的比例升高時(shí)，有利于愈傷組織生根。