植物在遇到不良環(huán)境影響時(shí)，會引起系列脅迫響應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)改變，這一過程稱為脅迫響應(yīng)。而脅迫相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄與其啟動(dòng)子區(qū) DNA 分子的甲基化修飾（DNA分子上連入甲基基團(tuán)）密切相關(guān)。當(dāng)植物處于脅迫狀態(tài)時(shí)，體內(nèi)脫落酸（ABA）含量會升高，因此 ABA處理可模擬外界不良環(huán)境，使植物產(chǎn)生脅迫響應(yīng)。
（1）研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥R基因編碼的D酶能夠切除某些基因啟動(dòng)子區(qū) DNA分子上的甲基基團(tuán)，即DNA 去甲基化，從而改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，使 RNA聚合酶RNA聚合酶能夠與該部分 啟動(dòng)子啟動(dòng)子結(jié)合，從而開啟相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。
（2）科研人員以R基因突變體及野生體擬南芥種子為材料，用不同濃度 ABA 進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。其中ABA濃度為0.9、1.2μM時(shí)，突變體種子萌發(fā)率較野生體明顯降低，說明 較高濃度的ABA對突變體種子萌發(fā)的脅迫性更強(qiáng)較高濃度的ABA對突變體種子萌發(fā)的脅迫性更強(qiáng)。
（3）研究發(fā)現(xiàn)NIC基因是脅迫條件下種子萌發(fā)所需的關(guān)鍵基因之一?？蒲腥藛T檢測了1.2μM ABA處理后，擬南芥R基因突變體及野生體種子中 NIC基因啟動(dòng)子不同區(qū)域的 DNA 甲基化程度，結(jié)果如圖 2所示。通過比較 區(qū)域可知，突變體種子萌發(fā)率明顯降低的原因是 突變體種子NIC基因啟動(dòng)子DNA的甲基化程度更高突變體種子NIC基因啟動(dòng)子DNA的甲基化程度更高。
（4）結(jié)合上述研究，推測在種子萌發(fā)過程中，R基因突變體對 ABA脅迫更加敏感的原因是 R基因突變體由于缺失R基因，D酶活性喪失，不能去除NIC基因的啟動(dòng)子區(qū)的甲基化，導(dǎo)致NIC基因不能轉(zhuǎn)錄R基因突變體由于缺失R基因，D酶活性喪失，不能去除NIC基因的啟動(dòng)子區(qū)的甲基化，導(dǎo)致NIC基因不能轉(zhuǎn)錄。
【答案】RNA聚合酶；啟動(dòng)子；較高濃度的ABA對突變體種子萌發(fā)的脅迫性更強(qiáng)；突變體種子NIC基因啟動(dòng)子DNA的甲基化程度更高；R基因突變體由于缺失R基因，D酶活性喪失，不能去除NIC基因的啟動(dòng)子區(qū)的甲基化，導(dǎo)致NIC基因不能轉(zhuǎn)錄
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：18引用：1難度：0.4
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