Question

【題目】低溫儲藏可以誘導種子萌發(fā)，為研究這一現(xiàn)象內(nèi)在原因，進行了系列研究，根據(jù)圖1、圖2研究結(jié)果回答下列問題：

（1）研究發(fā)現(xiàn)隨著低溫儲藏時間持續(xù)，種子內(nèi)的赤霉素相對含量變化如圖1，有人以為通過圖1可得出：低溫通過促進種子內(nèi)赤霉素的增加而促進種子的萌發(fā)。可有人認為該研究結(jié)果不足以支持上述結(jié)論，理由是_______________________。

（2）研究人員分別用外源赤霉素、赤霉素加6-甲基嘌呤（mRNA合成的抑制劑）對萌發(fā)的種子進行處理，結(jié)果如圖2。該實驗自變量是_________________，由實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是_________________。針對該實驗結(jié)果，對進一步研究提出問題：_________________。

（3）科學家繼續(xù)研究赤霉素促進種子萌發(fā)的機制時發(fā)現(xiàn)：胞內(nèi)增加能誘導種子α-淀粉酶的合成，如下圖3。

綜合上述（1）（2）實驗結(jié)論并結(jié)合赤霉素促進種子萌發(fā)機制，請選用已知信息，提出低溫儲藏誘導種子萌發(fā)的一種可能機制是_________________。

Answer 1

【答案】該結(jié)果只能說明低溫儲藏與赤霉素的增長具有相關(guān)性，但不能說明赤霉素與種子萌發(fā)之間的相關(guān)性。（低溫-赤霉素-種子這個關(guān)系鏈條中，只能證明前面部分） 6-甲基嘌呤 赤霉素能促進種子內(nèi)α一淀粉酶含量增加 赤霉素為什么能促進α一淀粉酶含量增加？ 低溫儲藏通過使得種子內(nèi)赤霉素含量增加，當赤霉素與赤霉素受體結(jié)合，使得通道蛋白運輸進入細胞，誘導種子α-淀粉酶合成，使得淀粉分解，為種子萌發(fā)提供物質(zhì)和能量，種子萌發(fā)

【解析】

1、赤霉素能促進細胞伸長，從而引起植株增高，也能促進種子萌發(fā)和果實發(fā)育。

2、分析圖1：低溫儲存種子的時間增加，種子內(nèi)部赤霉素含量的相對值升高；分析圖2，加入6-甲基嘌呤（mRNA合成的抑制劑）后，種子內(nèi)部α—淀粉酶的含量低于不加6-甲基嘌呤的組，說明赤霉素能調(diào)節(jié)mRNA的合成來調(diào)節(jié)α—淀粉酶的合成；分析圖3：當赤霉素與細胞膜上的相關(guān)受體特異性結(jié)合后，會誘導細胞膜上鈣離子通道蛋白打開，鈣離子進入細胞誘導種子α-淀粉酶合成。

（1）圖1顯示低溫儲存種子的時間增加，種子內(nèi)部赤霉素含量的相對值升高，說明低溫儲存種子的時間與種子內(nèi)部赤霉素含量具有相關(guān)性，沒有數(shù)據(jù)說明赤霉素含量與種子萌發(fā)的關(guān)系，所以不能獲得“低溫通過促進種子內(nèi)赤霉素的增加而促進種子的萌發(fā)”的結(jié)論。

（2）研究人員分別用外源赤霉素、赤霉素加6-甲基嘌呤（mRNA合成的抑制劑）對萌發(fā)的種子進行處理。該實驗的自變量為是否含有6-甲基嘌呤，因變量是細胞內(nèi)α一淀粉酶的含量。圖2顯示，只施加外源赤霉素的一組，隨著低溫儲藏種子的時間增加，α—淀粉酶的含量一直增加；施加赤霉素加6-甲基嘌呤的一組，隨著低溫儲藏種子時間的增加，α一淀粉酶的含量維持在較低水平，兩者對照，說明赤霉素能促進種子內(nèi)α一淀粉酶含量增加。針對該實驗結(jié)果，為探究原因，可以提出“赤霉素為什么能促進α一淀粉酶含量增加？” 的問題，再做出合理假設(shè)，通過設(shè)計實驗驗證并獲得相應(yīng)結(jié)論。

（3）圖1獲得的結(jié)論是低溫誘導會增加種子中的赤霉素含量；圖2獲得的結(jié)論是赤霉素會導致種子中α一淀粉酶含量增加；圖3信息顯示赤霉素與細胞膜上受體結(jié)合后，促進鈣離子通道蛋白開放，鈣離子進入細胞，誘導種子α-淀粉酶的合成。赤霉素、鈣離子、α一淀粉酶含量三者與低溫儲藏誘導種子萌發(fā)的機制可能是：低溫儲藏使得種子內(nèi)赤霉素含量增加，當赤霉素與細胞膜上赤霉素受體結(jié)合后，使得Ca2+ 通道蛋白打開，運輸Ca2+ 進入細胞，誘導種子α一淀粉酶合成，使得淀粉分解，為種子萌發(fā)提供物質(zhì)和能量，促進種子的萌發(fā)。