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JAV1JA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1JA作用受体缺失突变体;突变体2JAV1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0246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。

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2VSP1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所示为接种后0246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2JAV1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。

突变体2JAV1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。

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①将雄果蝇甲与CIB品系雌果蝇交配,得到F1

②在F1中选取大量棒状眼雌果蝇,与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇进行杂交,统计F2的雌雄数量比。

预期结果和结论:

如果F2中雌雄比例为_____,则经辐射处理的雄果蝇甲产生的精子中X染色体上未发生其他隐性致死突变;如果F2中全为_____(填“雌”或“雄”)果蝇,则经辐射处理的雄果蝇甲产生的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变。

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