1. 花和果实的脱落是一个受调控的过程。在干旱胁迫下,番茄会出现花提前凋落的现象,从而严重影响产量。为研究其中的机制,进行了相关实验。
(1) 正常情况下,发育着的种子产生生长素番茄果实的发育;生长素向花梗基部运输,抑制花梗脱落区细胞活性以防脱落。当果实成熟后,由于生长素供应不足,脱落区细胞对乙烯敏感,引起果实脱落。
(2) 研究者构建了S2(编码植酸酶2的基因)过表达和S2敲低的番茄,统计了其在水分充足和干旱条件下的落花率,结果如图1。

①由图1结果推测,干旱可能通过促进花脱落。

②研究者检测了野生型植株在相应环境下S2的表达情况验证了上述推测,检测结果为

(3) 磺肽素(PSK)是一种肽类激素,由PSK的前体通过S2蛋白的剪切形成。对番茄植株外施一定浓度的PSK前体,3天后统计落花率,结果如图2.请补充画出图中PSK前体处理敲低组的实验结果。
(4) 在S2过表达植株中,乙烯响应基因T的表达量明显高于野生型。为了研究干旱胁迫下S2是否通过乙烯来诱导花脱落,请利用乙烯拮抗剂设计实验:,并写出支持“干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖乙烯”的实验结果。
(5) 研究表明,干旱胁迫下S2诱导的花脱落不依赖生长素和乙烯。综合上述研究,将“S2”“生长素”“乙烯”“PSK前体”填写在相应方框中,以完善花脱落的调控图。

【考点】
其他植物激素的种类和作用; 植物激素间的相互关系;
【答案】

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1. 乙烯调节植物种子的萌发衰老等生理过程。图1为拟南芥种子未经乙烯和经乙烯处理萌发3天后的黄化苗图片,图2示意从甲硫氨酸到乙烯的合成途径。请回答下列问题:

(1) 经乙烯处理所得黄化苗,根变短、下胚轴变粗短。据此判断图1(填“a”或“b”)拟南芥种子是未经乙烯处理、条件下萌发而来幼苗。
(2) 利用土壤农杆菌将反义基因A导入番茄后,果实中乙烯的合成减少约99.5%,果实不变红,空气中不能正常成熟;施用乙烯后可表现出正常的风味和颜色,说明乙烯。已知反义基因A与基因A的转录产物可以互补,则乙烯合成减少的机制是基因A表达的过程受到影响,进而直接影响的合成。
(3) 将拟南芥野生型和eto1突变体分别置于22℃和4℃,定时检测植株体内的乙烯合成量,结果如图3。据图判断,野生型比eto1突变体的乙烯合成能力

(4) 已知拟南芥在0℃以上的低温下能生长存活。为探究乙烯对植物抗冻能力的影响,将拟南芥22℃培养两周后,以0℃为起点,用每1h降低1℃的梯度降温法,降温至-5℃后持续0.5h,取出置于22℃培养3天后统计存活率。采用梯度降温法的目的是。存活率的统计结果是:生长于正常培养基上野生型拟南芥的存活率为55%,添加10μm浓度的ACC培养基上野生型拟南芥存活率为18%,这说明。据此实验,判断eto1突变体抗冻能力野生型拟南芥。
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