植物生長發(fā)育與光信號密切相關。農業(yè)生產中,高低作物間作模式會導致“蔭蔽脅迫”,低位作物主要通過光敏色素B(phyB)感知該環(huán)境中紅光與遠紅光比值(R:FR)的降低,從而引發(fā)一系列生物學效應,降低了作物產量和品質。如圖1為光調控幼苗下胚軸伸長的反應機制部分示意圖,據圖分析回答下列問題:
注:PIFs是一類具有調控基因轉錄作用的蛋白質、ROT3、BZR1和ARF6均為基因
(1)圖中四種激素在調控下胚軸伸長方面表現為 協同協同作用。
(2)phyB的化學本質是色素—蛋白復合體。已知phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)兩種形式。正常光照環(huán)境下,R:FR較高,phyB主要以 活化活化形式存在,其可進入細胞核,通過抑制PIFs與BZR1、ARF6的啟動子結合,以調控其轉錄,調節(jié)幼苗下胚軸的伸長。
(3)蔭蔽脅迫下,phyB主要以 非活化非活化形式存在,由此 減弱減弱(填“減弱”或“增強”)對PIFs的抑制作用,導致幼苗下胚軸過度伸長。已知“蔭蔽脅迫”導致了萌發(fā)后生長階段的下胚軸、葉柄及莖稈的過度伸長,這有利于植物 獲得更多光照獲得更多光照,以適應“蔭蔽脅迫”環(huán)境。據此分析,高低作物間作模式下低位作物產量降低的原因可能是 更多的營養(yǎng)物質和能量供給下胚軸、葉柄及莖稈生長更多的營養(yǎng)物質和能量供給下胚軸、葉柄及莖稈生長。
(4)請用箭頭表示蔭蔽脅迫下調節(jié)植物生長發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達三者之間的關系 。
(5)陽生植物受到周圍植物遮蔽時,莖伸長速度加快,使株高和節(jié)間距增加,葉柄伸長,這種現象稱為避陰反應(如圖2),而陰生植物通常無此反應。研究發(fā)現,光敏色素使植物感知其他植物的遮陰?,F有野生型和光敏色素B突變型(缺乏有功能的光敏色素B)擬南芥若干,利用這兩種擬南芥驗證光敏色素B使植物具有避陰反應,請補充表格中的實驗設計思路并預測實驗結果。
擬南芥 | ①正常光下(不遮陰) | ④ |
野生型 | ② | ⑤莖明顯伸長(避陰反應) |
光敏色素B突變型 | ③莖伸長不明顯(無避陰反應) | ⑥ |
莖伸長不明顯
莖伸長不明顯
;④遮陰
遮陰
;⑥莖伸長不明顯
莖伸長不明顯
。【答案】協同;活化;非活化;減弱;獲得更多光照;更多的營養(yǎng)物質和能量供給下胚軸、葉柄及莖稈生長;;莖伸長不明顯;遮陰;莖伸長不明顯
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:18引用:1難度:0.6
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