大豆是一种光周期敏感作物，产量受日照长短变化影响较大。籽重是决定大豆产量的关键性状之一。为探究控制大豆籽重的关键基因及其光周期效应机制，科研人员展开如下研究。

1. 大豆是一种光周期敏感作物，产量受日照长短变化影响较大。籽重是决定大豆产量的关键性状之一。为探究控制大豆籽重的关键基因及其光周期效应机制，科研人员展开如下研究。

(1) 光不仅作为信号调节大豆种子的发育、还为植物的光合作用提供。

(2) 研究人员鉴定到一个控制大豆籽重的关键基因D，在长日照和短日照处理条件下分别检测了正常植株籽重、基因D功能缺失突变体植株（突变基因用d表示）籽重以及种子中D表达水平。结果表明：长日照条件下D对大豆籽重起抑制作用，而短日照条件下对大豆籽重不起作用。以下实验结果能为上述结论提供证据的有。

a．长日照条件下，D在种子中表达水平很高

b．短日照条件下，D在种子中不表达或表达水平很低

c．长日照条件下，正常植株籽重明显高于突变体植株

d．短日照条件下，正常植株籽重和突变体植株无明显差异

e．任何光照条件下，D过表达植株比突变体植株产生的籽重更小

(3) 已知S是一种介导蔗糖从种皮转运到胚的载体蛋白，在长日照条件下，可能与D基因表达的D蛋白存在相互作用。为研究正常植株中D蛋白与S蛋白对大豆种子积累有机物的作用，研究人员设计下图所示流程，获得下表结果。

实验流程：

1．红色荧光蛋白 $\text{[math]}$ 原生质体膜 $\text{[math]}$ 荧光

2．

注：nY和cY不能自组装发出黄色荧光，但它们分别连接的蛋白相互靠近时，nY和cY这两部分在空间上彼此靠近，才能被激发出荧光。

实验结果：

注：

“+”表示发出荧光，“-”表示无荧光。

①I和Ⅱ导入的载体分别为。

②若第2组出现荧光，则说明D蛋白和S蛋白在大豆种子质膜中存在相互作用。

③为进一步确定D蛋白调控籽重的机制，用¹³C蔗糖处理正常植株和突变体植株的种子12小时，检测种皮和胚中¹³C蔗糖含量。若实验结果为，则支持“D蛋白抑制S蛋白功能，进而抑制蔗糖从种皮到胚的转运”。

(4) 请结合本研究阐释“我国春大豆主产区是东北地区，而非长江以南地区”的原因。

【考点】

环境因素参与调节植物的生命活动;

【答案】

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实验探究题普通

①观点一：，该植物才能开花。

②观点二：，该植物才能开花。

第一步：取图所示未开花植株若干并随机均分成甲乙二组。将两组植株的叶片A均于叶柄处切下，每组叶柄残留在植株上的切口分别标号为切口甲、切口乙。

第二步：甲组处理方法：取空白琼脂块不做任何处理，乙组处理方法：。

第三步：相同且适宜的光照条件下培养一段时间后，将甲乙二组处理过的琼脂块分别放在其对应实验植株的（填“叶柄切口处”或“花芽B处”）。

第四步；将甲乙二组实验植株均置于相同且适宜的（填“光照条件”或“黑暗环境”）下一段时间，观察两组植株开花情况。

预期实验结果：

实验探究题普通