高中 | 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 题目答案及解析

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选择性必修一 稳态与调节

第三章 植物生命活动的调节

第4节 环境因素参与调节植物的生命活动

在水稻收获前遇到高温多雨天气,常会导致种子在稻穗上提前发芽的现象,这会严重影响水稻的产量和品质。请回答下列问题。

  

常见的植物激素中,参与种子萌发调控的有                 和脱落酸。

[["赤霉素"]]

赤霉素具有促进种子萌发的作用,脱落酸具有抑制植物细胞的分裂和种子的萌发作用,因此参与种子萌发调控的常见激素有赤霉素和脱落酸。

基因过表达的基本原理是通过人工构建的方式在目的基因上游加入调控元件,使基因可以在人为控制的条件下实现大量转录和翻译,从而实现基因产物的过表达。$\rm NAC$是植物中较常见的转录因子,参与调控水稻多种生命活动。某研究小组选用野生型、$\rm NAC$缺失突变体和$\rm NAC$过表达突变体三种水稻种子进行实验,结果如图$\rm 1$。该实验结果说明                                  

[["

$\\rm NAC$抑制种子的萌发

"]]

本实验自变量为水稻种子类型(野生型、$\rm NAC$缺失突变体和$\rm NAC$过表达突变体),因变量为种子萌发率,因此本实验目的是探究$\rm NAC$是否影响种子萌发。由图$\rm 1$可知,$\rm NAC$过表达突变体的种子萌发率明显低于野生型,说明$\rm NAC$抑制种子萌发。

研究者进一步实验,分别对上述三种水稻种子外施脱落酸后,统计种子的萌发率并测量种子中脱落酸的含量,结果如图$\rm 2$、图$\rm 3$

  

①由图$\rm 1$和图$\rm 2$可知,脱落酸                (填“是”或“不是”)通过$\rm NAC$抑制种子萌发。

②结合图$\rm 3$所示实验结果推测$\rm NAC$与脱落酸之间的关系:                                                 

[["

不是;$\\rm NAC$通过增加脱落酸含量来抑制种子萌发

"]]

①据图$\rm 1$可知,$\rm NAC$缺失突变体的萌发率大约是$\rm 95\%$左右,由图$\rm 2$可知,外施脱落酸后,$\rm NAC$缺失突变体种子萌发率大约是$\rm 80\%$左右,种子萌发率明显降低。外施脱落酸后,与$\rm NAC$缺失突变体(没有$\rm NAC$)相比,$\rm NAC$过表达突变体(过量$\rm NAC$)种子的萌发率显著降低,说明脱落酸不是通过$\rm NAC$抑制种子萌发。

②由图$\rm 3$可知,$\rm NAC$过表达突变体(过量$\rm NAC$)种子中脱落酸含量较高,$\rm NAC$缺失突变体(没有$\rm NAC$)种子中脱落酸含量较低,由此可推测:$\rm NAC$通过增加脱落酸含量来抑制种子萌发。

上述研究说明,植物生长发育的调控,是由                                                                                  共同完成的。

[["

基因表达调控、激素调节和环境因素调节

"]]

在水稻收获前遇到高温多雨天气,常会导致种子在稻穗上提前发芽,说明种子萌发会受到温度、湿度等环境因素的影响。$\rm NAC$是植物中较常见的转录因子,参与调控水稻多种生命活动,通过对第($\rm 3$)问的分析可知$\rm NAC$通过增加脱落酸含量来抑制种子萌发。可见,植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。

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