Question

【題目】番茄紅素具有較強(qiáng)的抗氧化性、清除自由基的作用。番茄是番茄紅素含量最高的植物，其果實(shí)中番茄紅素含量隨成熟度的差異而不同，受到多種激素的調(diào)控。

（1）___________是調(diào)節(jié)植物果實(shí)成熟的重要激素。

（2）油菜素甾醇（BR）是一類植物生長不可缺少的植物激素，下圖為BR信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制。

①a圖表示有BR存在情況下，BR與BRI1結(jié)合，誘導(dǎo)BRI1和BAK1的相互___________，BSU1被激活，導(dǎo)致BIN2去磷酸化后其活性受到抑制而被___________。從而使得BZR1/2在______中積累，從而調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)。

②b圖表示沒有BR情況下，BKI1與非活性狀態(tài)的BRI1結(jié)合，BSU1也處在非活性狀態(tài)，激活狀態(tài)的BIN2與___________結(jié)合，使后者磷酸化并與14-3-3形成復(fù)合體后最終被蛋白酶體降解。

③由以上生理過程可以看出，蛋白質(zhì)被磷酸化對蛋白質(zhì)功能或去向的影響是_____。

（3）為了探究BR對番茄紅素積累的影響及BR是否依賴乙烯途徑起作用。科研人員分別對野生型（PSN）和乙烯不敏感突變體（Nr，乙烯信號途徑受損）外施BR處理，并檢測番茄紅素含量，結(jié)果如下圖。

①BR可以___________番茄紅素的積累，做出此判斷的依據(jù)是___________。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果___________（支持/不支持）BR依賴乙烯途徑起作用的假設(shè)，理由是___________。

③若想進(jìn)一步探究在番茄紅素積累的調(diào)節(jié)中，BR與乙烯兩種激素之間的關(guān)系，還應(yīng)增設(shè)的實(shí)驗(yàn)組是___________。

Answer 1

【答案】乙烯 磷酸化 降解 細(xì)胞核 BZR1/2 某些蛋白質(zhì)磷酸化失去原有功能被降解、某些蛋白質(zhì)磷酸化后才能發(fā)揮相應(yīng)作用 促進(jìn) 乙組（丁組）番茄紅素的含量明顯高于甲組（丙組） 不支持 . 乙烯不敏感突變體中由于乙烯信號途徑受損，但BR處理后仍然促進(jìn)番茄紅素的積累，據(jù)此得出，BR可以不依賴乙烯途徑起作用 野生型+乙烯、野生型+BR+乙烯組

【解析】

實(shí)驗(yàn)探究BR對番茄紅素積累的影響及BR是否依賴乙烯途徑起作用，自變量為BR和植株類型（是否為乙烯不敏感突變體），因變量為番茄紅素的含量。

（1）乙烯的作用是促進(jìn)植物果實(shí)的成熟。

（2）根據(jù)BR信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的圖解分析，可知：

①a圖表示有BR存在情況下，BR與BRI1結(jié)合，誘導(dǎo)BRI1和BAK1的相互磷酸化，BSU1被激活，導(dǎo)致BIN2去磷酸化后其活性受到抑制經(jīng)過蛋白酶體途徑降解。從而使得BZR1/2在細(xì)胞核中積累，從而調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)。

②b圖表示沒有BR情況下，BKI1與非活性狀態(tài)的BRI1結(jié)合，BSU1也處在非活性狀態(tài)，激活狀態(tài)的BIN2與BZR1/2結(jié)合，使后者磷酸化并與14-3-3形成復(fù)合體后最終被蛋白酶體降解。

③由以上生理過程可以看出，蛋白質(zhì)被磷酸化對蛋白質(zhì)功能或去向的影響是：某些蛋白質(zhì)磷酸化失去原有功能被降解（如BIN2與BZR1/2結(jié)合的復(fù)合物磷酸化）、某些蛋白質(zhì)磷酸化后才能發(fā)揮相應(yīng)作用（如BIN2磷酸化）。

（3）①甲組和乙組之間的自變量是有無BR，丙組和丁組的自變量是有無BR，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是用BR處理后的番茄紅素的含量更高，說明BR可以促進(jìn)番茄紅素的積累。

②丙組和丁組之間的自變量是有無BR，兩組的乙烯信號途徑均受損，但丁組的番茄紅素顯著高于丙組，說明BR仍然可以促進(jìn)番茄紅素的積累，而且可以不依賴乙烯途徑起作用。

③若想進(jìn)一步探究在番茄紅素積累的調(diào)節(jié)中，BR與乙烯兩種激素之間的關(guān)系，自變量為BR和乙烯，總共四組實(shí)驗(yàn)，野生型作為空白對照，野生型+BR，所以還應(yīng)增設(shè)的實(shí)驗(yàn)組是野生型+乙烯、野生型+BR+乙烯組。