题目内容
【题目】植物体内的茉莉素(JA)对于抵御昆虫噬咬和病原菌侵害方面有着不可或缺的重要作用,为研究JA抗虫的机理,科研人员进行了一系列实验。
(1)研究表明,茉莉素属于一种新型植物激素,是植物体特定部位产生的,对植物生长发育和对外抗性等生命活动有_______作用的_______分子。
(2)甜菜夜蛾幼虫是一种以植物叶片为食的农业害虫,研究发现,当幼虫噬咬植株叶片时,植株中的JA含量上升,同时发现一种调控基因JAV1与JA的产生密切相关。
①科研人员对不同植物类型的叶片接种幼虫处理,实验结果如图1所示。
(注:WT为野生型;突变体1为JA作用受体缺失突变体;突变体2为JAV1基因缺失突变体)
由图1 可知,表现出甜菜夜蛾幼虫抗性的植株是________________。
②为研究JAV1基因对幼虫生长发育的影响,研究人员测定接种后0、2、4、6天时幼虫的平均体重,实验结果如图2所示,说明________________________。
③植物体内的营养贮存蛋白基因VSP1是受茉莉素诱导的伤害响应基因,其表达水平在一定程度上可以反映植株对害虫侵害的抗性水平。科研人员进行相关实验,结果如图3所示。
图3不同处理下VSP1基因的转录情况(注:损伤指被幼虫噬咬)
由图可知,JAV1缺失突变体的抗虫能力较野生型________(强、弱)。推测JAV1的作用是______________________________。
(3)结合上述研究,请你提出两种防治甜菜夜蛾幼虫的方法 ____________ 。
【答案】调节(或调控) 信号(或信息) 突变体2 JAV1基因的缺失可抑制幼虫生长发育过程 ③强 作为负反馈调控因子调节茉莉素引发的抗性反应 喷施适宜浓度的JA,增加植物抗性;抑制JAV1基因的表达;降解JAV1蛋白,防止其发挥作用等
【解析】
本题是为研究JA抗虫的机理,进行了一系列实验,分析图1和图2:对不同植物类型的叶片接种幼虫处理,与野生型相比,突变体1叶片面积大幅减少,幼虫体重增加最多,而突变体2的叶片面积减少最少,幼虫体重增加最少,说明突变体2(为JAV1基因缺失突变体)表现出了甜菜夜蛾幼虫抗性。分析图3:已知营养贮存蛋白基因VSP1是受茉莉素诱导的伤害响应基因,其表达水平在一定程度上可以反映植株对害虫侵害的抗性水平。与野生型损伤相比,加入JA激素的野生型,VSP1蛋白表达量下降,突变体2损伤VSP1表达量上升,且加入JA激素的突变体2的VSP1蛋白表达量最多。
根据题意和图示分析可知:在干旱缺水条件下,脱落酸抑制茎叶的生长,同时促进根的生长,说明脱落酸的这种作用,有利于植物适应缺水环境。
(1)茉莉素(JA)是一种植物激素,它由植物体的特定部位产生的,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。植物激素属于植物细胞之间传递信息的分子。
(2)①由图1 可知,与野生型相比,突变体1叶片面积大幅减少,而突变体2的叶片面积减少较少,因此表现出甜菜夜蛾幼虫抗性的植株是突变体2。
②图2所示为接种后0、2、4、6天时幼虫的平均体重,在突变体1上接种的幼虫体重增加最多,而突变体2的幼虫体重增加较少,突变体2为JAV1基因缺失突变体,说明JAV1基因的缺失可抑制幼虫生长发育过程。
③突变体2为JAV1基因缺失突变体,叶片面积减少量和幼虫体重增加量较野生型都较少,说明其抗虫能力较野生型要强。说明JAV1基因缺失后有抗虫作用,原理是JAV1的作用是作为负反馈调控因子调节茉莉素引发的抗性反应。
(3)由于茉莉素(JA)对于抵御昆虫噬咬和病原菌侵害方面有着不可或缺的重要作用,喷施适宜浓度的JA,增加植物抗性;抑制JAV1基因的表达和降解JAV1蛋白,防止其发挥作用等可以用来防治甜菜夜蛾幼虫。