Question

9．油菜素內酯是植物體內一種重要的激素．為探究油菜素內酯（BL）對生長素（IAA）生理作用的影響，研究人員做了如下實驗．
（1）實驗一：利用不同濃度的BL和IAA處理油菜萌發的種子，觀察其對主根伸長的影響．結果如圖1．
由圖可知，單獨IAA處理，對主根伸長的影響是低濃度促進伸長，高濃度抑制伸長；BL與IAA同時處理，在IAA濃度為0-10nM時，BL對主根伸長的抑制作用逐漸增強；當IAA濃度繼續增加時，BL對主根伸長的影響是抑制作用減弱．
（2）實驗二：用放射性碳標記的IAA處理主根，檢測油菜素內酯對于生長素運輸的影響．實驗方法及結果如圖2．

圖2表明標記的生長素在根部的運輸方向為雙向，BL可以促進（促進/抑制）生長素運輸，且對極性運輸（尖端向中部）（運輸方向）的作用更顯著．
（3）實驗三：PIN蛋白與生長素的運輸有關．研究人員測定了PIN蛋白基因表達的相關指標．
測定方法：從植物特定組織中提取RNA，利用RNA為模板經逆轉錄得cDNA；以該cDNA為模板進行PCR，向反應體系中加入dNTP、Taq酶及不同的引物得到不同的DNA片段．根據擴增出的不同DNA片段的量不同，反映相關基因在特定組織中的轉錄水平，用以代表相應基因的表達水平．
檢測BL處理的根部組織中PIN蛋白基因的表達水平，結果如表．

測定指標 組別	PIN蛋白基因表達水平（相對值）
對照組	7.3
一定濃度BL處理組	16.7

（4）上述系列實驗結果表明，油菜素內酯通過影響根細胞中PIN，從而影響生長素在根部的蛋白基因的表達和分布，進而影響了生長素的生理作用．

Answer 1

分析 植物生長素的生理作用具有兩重性，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長．生長素在植物體內的運輸方式有橫向運輸和極性運輸．基因的病毒過程包括轉錄與翻譯．由RNA 得到cDNA 的過程屬于逆轉錄（反轉錄）；在PCR 的反應體系中，需要加入模板、dNTP、Taq 酶、成對的引物等．

解答 解：（1）圖中上面那條曲線未加BL，代表IAA 對主根伸長的影響，根據起點和變化趨勢，可得出答案“低濃度促進伸長，高濃度抑制伸長”．而下面那條曲線加了BL，每一個IAA 濃度下，根的長度都小于未加BL 的情況，所以BL 一定是抑制了主根的伸長．其中，0-10時抑制作用在增強，10-100 抑制作用在減弱．
（2）從圖中看出，兩種實驗情況下，都檢測到了放射性碳標記的IAA，故生長素在根部的運輸方向為“雙向”．而加了BL 的（陰影）檢測到的IAA（放射性）都多于對照組（空白），可以看出BL 促進了生長素的運輸．但是右面的情況，陰影高出空白更多，故BL 對尖端到中部的運輸過程促進作用更強．
（3）由RNA 得到cDNA 的過程屬于逆轉錄（反轉錄）；在PCR 的反應體系中，需要加入模板、dNTP、Taq 酶、成對的引物等；如果模板（cDNA）越多，那么擴增出來的DNA 也會越多，這可以反應出提取的RNA 的多少（相關基因在特定組織中的轉錄水平）．
（4）根據表格可以看出BL 處理組的PIN 蛋白基因表達水平更高，又根據實驗二的研究，可以得出“BL 提高了根細胞中PIN 蛋白基因的表達，進而影響了生長素在根部的運輸”．
故答案為：
（1）低濃度促進伸長，高濃度抑制伸長   0-10    抑制作用減弱
（2）雙向   促進   極性運輸（尖端向中部）
（3）逆轉錄   引物   轉錄
（4）PIN   蛋白基因的表達   運輸

點評 本題綜合考查了生長素的生理作用的兩重性、基因的表達及PCR技術等，意在強化學生對相關知識的理解與運用．題目難度中等．