Question

（16分）为研究油菜素内酯（BR）在植物向性生长中对生长素（IAA）的作用，科研人员以拟南芥为材料进行了如下实验。

（1）BR作为植物激素，与IAA共同________植物的生长发育。

（2）科研人员在黑暗条件下用野生型和BR合成缺陷突变体拟南芥幼苗进行实验，三组幼苗均水平放置，其中一组野生型幼苗施加外源BR，另外两组不施加，测定0～14 h内三组幼苗胚轴和主根的弯曲度，结果如下图所示。

①上述实验均在黑暗条件下进行，目的是避免光照对________的影响。

②由实验结果可知，主根和胚轴弯曲的方向________。施加外源BR的野生型幼苗的胚轴、主根在________h时就可达到最大弯曲度，BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组________，说明________。

（3）IAA可引起G酶基因表达，G酶可催化无色底物生成蓝色产物。科研人员将转入G酶基因的野生型和BR合成缺陷突变体植株主根用含有无色底物的溶液浸泡一段时间后，观察到，野生型植株主根的蓝色产物分布于分生区和伸长区，而BR合成缺陷突变体植株主根的蓝色产物仅分布于________，说明BR影响IAA的分布，推测BR能够促进IAA的________。由于重力引起水平放置的幼苗主根中近地侧和远地侧IAA浓度不同，________侧细胞伸长较快，根向地生长。

（4）为验证上述推测，可进一步检测并比较野生型和BR合成缺陷突变体植株主根细胞中________（填“IAA合成基因”或“IAA极性运输载体基因”）的表达量，若检测结果是野生型植株主根细胞中该基因表达量________BR合成缺陷突变体，则支持上述推测。

Answer

（除注明外，每空2分，共16分）

（1）调节（或“调控”）

（2）①向性生长 ②相反 4（1分） 延迟（1分） BR促进胚轴和主根的向性（弯曲）生长

（3）分生区（1分） 极性运输 远地（1分）

（4）IAA极性运输载体基因（1分） 高于（1分）

【解析】

试题分析：（1）BR与IAA作为植物激素，对植物的生长发育等生命活动起着调节（或“调控”）作用。

（2）①依题意，该实验的目的是研究油菜素内酯（BR）在植物向性生长中对生长素（IAA）的作用，光照会影响生长素（IAA）的分布，进而对幼苗的向性生长产生影响，因此为了避免光照对向性生长的影响，该实验应在黑暗条件下进行。 ②分析曲线图可知，主根和胚轴弯曲的方向相反，施加外源BR的野生型幼苗的胚轴、主根在4h时就可达到最大弯曲度，BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组延迟，由此说明BR促进胚轴和主根的向性（弯曲）生长，同时也说明BR与IAA在促进胚轴和主根的向性（弯曲）生长方面具有协同作用。

（3）根尖的结构除了根冠外，由形态学的上端至下端依次为分生区、伸长区和成熟区，其中分生区代谢旺盛，生长素相对含量高。已知IAA可引起G酶基因表达，G酶可催化无色底物生成蓝色产物。科研人员将转入G酶基因的野生型和BR合成缺陷突变体植株主根用含有无色底物的溶液浸泡一段时间后，野生型植株主根的蓝色产物分布于分生区和伸长区，说明野生型主根的分生区和伸长区细胞中含G酶，进而说明含有IAA，发生了生长素由根尖分生区向伸长区的极性运输；而BR合成缺陷突变体植株，因缺乏BR，极性运输较弱，所以BR合成缺陷突变体植株主根的蓝色产物仅分布于分生区，据此推测BR能够促进IAA的极性运输。受重力的影响，水平放置的幼苗主根中近地侧IAA浓度高，抑制了细胞伸长生长，远地侧IAA浓度低，促进了细胞伸长生长，所以远地侧细胞伸长较快，根向地生长。

（4）IAA的极性运输属于主动运输，需要载体蛋白的协助。为验证BR能够促进IAA的极性运输的推测，可进一步检测并比较野生型和BR合成缺陷突变体植株主根细胞中IAA极性运输载体基因的表达量。若该推测正确，检测结果是野生型植株主根细胞中该基因表达量高于BR合成缺陷突变体。

考点：本题考查“油菜素内酯（BR）在植物向性生长中对生长素（IAA）的作用”的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。