题目内容

【题目】经过长时间的研究,在20世纪90年代中期,科学家最终证明了油菜素甾醇(BR)是一种植物激素。BR与其他植物激素一起参与调节植物发育的很多方面,包括茎叶的生长,根的生长以及种子的萌发等。

(1)油菜素甾醇是由植物体的特定部位_________,再被运输到作用部位,对生长发育起调节作用的______有机物。

(2)科学家依据油菜素甾醇的基本化学结构特征,鉴定到大约60种相关的植物甾醇,统称为油菜素甾醇类物质。利用油菜素甾醇影响矮秆水稻叶倾角的实验(实验示意图见图1),研究不同种油菜素甾醇类物质的活性,实验结果见图2

据图分析,油菜素甾醇类物质与茎叶夹角的关系为___________________BR对叶倾角的调节作用___________(表现出/未表现出)两重性。三种油菜素甾醇类物质的活性__________(相同/不相同),在0.01~1ng范围内,活性升高最显著的是__________________

(3)将相似的拟南芥幼苗均分成若干组,在含有不同浓度的IAA,并且含有或者不含有1nmol/LBR的琼脂粉培养基上垂直生长8天,计算每厘米初生根上侧根的数目,实验结果见图3

据图激素组成是_______________________的一组其侧根数目作为计算百分比的标准。IAA浓度为0时,BL对侧根的发育表现为________________________。在5~20nmol/L浓度范围内的__________________彼此间表现__________作用。

【答案】合成(产生) 微量 角度大小与BR浓度成正相关 未表现出 不相同 28-homoBL 1nmol/LBL且不含生长素(0nmol/LIAA 促进侧根形成 IAA BL 协同

【解析】

由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,称作植物激素。人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质成为植物生长调节剂。生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。

(1)油菜素甾醇是一种植物激素,植物激素是由植物体的特定部位产生,再被运输到作用部位,对生长发育起调节作用的微量有机物。

(2)据图2分析可知,油菜素甾醇类物质浓度越大,茎叶夹角越大,即角度大小与BR浓度成正相关,BR对叶倾角只起促进作用,未表现出两重性。三种油菜素甾醇类物质的活性不相同,在0.01~1ng范围内,28-homoBL活性升高最显著。

(3)据图3分析可知:1nmol/LBL且不含生长素(0nmol/LIAA)的一组其侧根数目作为计算百分比的标准。IAA浓度为0时,BL促进侧根形成。在5~20nmol/L浓度范围内,BLIAA共同处理组对侧根的促进作用比单独处理组都强,故BLIAA彼此间表现协同作用。

练习册系列答案
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【题目】阅读下面的材料,完成(1)~(4)题。

在果蝇体内重现帝王蝶毒素抗性的演化路径

帝王蝶是少数具有毒性的蝴蝶,它的毒性来自于食物马利筋。马利筋会分泌强心甾,专门和动物体内的钠钾泵结合,量大可致命。但是帝王蝶的钠钾泵发生了突变,所以能将马利筋的毒素储存在自己的身体里。

研究者利用基因测序技术发现能够抵抗强心甾的昆虫的钠钾泵均有突变,且为多次独立演化。所有突变中,111119122 这三个位点上的突变频率最高。通过 CRISPR-Cas9 基因编辑技术,研究者构建了含有这三个位点突变的转基因果蝇。检测发现,当单独引入111突变时抗性略有增加,单独引入119突变基本不变,111+119 双突变比111单突变的抗性要强,122单突变使抗毒性大幅增强,但还是111+119+122这三个突变同时存在抗毒能力最强,增加了几乎1000倍,和帝王蝶的抗毒水平持平,俨然成了帝王蝇

研究者还对转基因果蝇进行了癫痫-瘫痪测试,将果蝇置于瓶内剧烈晃动,并记录其恢复站立所需时间,用以反映神经系统应对突发机械刺激的能力。野生型果蝇会在震动后立即重新站起,但122突变的果蝇90秒后才能重新站立,111突变的果蝇花费约50秒,而119突变的果蝇和野生型并无二致。111+119双突变和111+119+122三突变的果蝇组内差异较大,但平均值接近正常野生型果蝇。

研究者同时检测了纯合果蝇与杂合果蝇,结果显示在杂合果蝇中,突变钠钾泵和正常钠钾泵在表达量上并无差异;突变钠钾泵的抗性显著增加,纯合的抗性高于杂合;癫痫-瘫痪测试中纯合却比杂合需要更漫长的恢复时间。

在此之前,演化学家通常将目光集中在现存的生物当中,但这项真的重现了演化历史的研究使人们知道可以通过基因编辑对突变之间的相互作用进行研究,一步一步复原最有可能的演化轨迹。

1)帝王蝶通过突变产生________,从而获得抗毒性状。其他种类的昆虫也存在通过相同的突变获得抗毒能力的现象,这从_______水平揭示了趋同演化的遗传基础。

2)基因与性状并不都是简单的一一对应的关系,请从文中选择材料填写下表。

一个基因可以影响多个性状

________________

多个基因可以影响一个性状

_____________

3)结合实验结果并联系生物的演化历程,研究者推测这三个基因突变的顺序可能是______

A111—119—122 B. 122—119—111

C. D.

4)基因编辑可以使研究者用人工选择代替自然选择在实验室中用较短的时间重现几亿年的演化过程,但技术是把双刃剑,有人担心滥用基因编辑技术改造人类自身的遗传信息会使人类加速毁灭。请谈一下对基因编辑技术应用的看法,打消这些人的顾虑________________________(字数在150字以内)

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