Question

【题目】低温储藏可以诱导种子萌发，为研究这一现象内在原因，进行了系列研究，根据图1、图2研究结果回答下列问题：

（1）研究发现随着低温储藏时间持续，种子内的赤霉素相对含量变化如图1，有人以为通过图1可得出：低温通过促进种子内赤霉素的增加而促进种子的萌发。可有人认为该研究结果不足以支持上述结论，理由是_______________________。

（2）研究人员分别用外源赤霉素、赤霉素加6-甲基嘌呤（mRNA合成的抑制剂）对萌发的种子进行处理，结果如图2。该实验自变量是_________________，由实验结果可以得出的结论是_________________。针对该实验结果，对进一步研究提出问题：_________________。

（3）科学家继续研究赤霉素促进种子萌发的机制时发现：胞内增加能诱导种子α-淀粉酶的合成，如下图3。

综合上述（1）（2）实验结论并结合赤霉素促进种子萌发机制，请选用已知信息，提出低温储藏诱导种子萌发的一种可能机制是_________________。

Answer 1

【答案】该结果只能说明低温储藏与赤霉素的增长具有相关性，但不能说明赤霉素与种子萌发之间的相关性。（低温-赤霉素-种子这个关系链条中，只能证明前面部分） 6-甲基嘌呤 赤霉素能促进种子内α一淀粉酶含量增加 赤霉素为什么能促进α一淀粉酶含量增加？ 低温储藏通过使得种子内赤霉素含量增加，当赤霉素与赤霉素受体结合，使得通道蛋白运输进入细胞，诱导种子α-淀粉酶合成，使得淀粉分解，为种子萌发提供物质和能量，种子萌发

【解析】

1、赤霉素能促进细胞伸长，从而引起植株增高，也能促进种子萌发和果实发育。

2、分析图1：低温储存种子的时间增加，种子内部赤霉素含量的相对值升高；分析图2，加入6-甲基嘌呤（mRNA合成的抑制剂）后，种子内部α—淀粉酶的含量低于不加6-甲基嘌呤的组，说明赤霉素能调节mRNA的合成来调节α—淀粉酶的合成；分析图3：当赤霉素与细胞膜上的相关受体特异性结合后，会诱导细胞膜上钙离子通道蛋白打开，钙离子进入细胞诱导种子α-淀粉酶合成。

（1）图1显示低温储存种子的时间增加，种子内部赤霉素含量的相对值升高，说明低温储存种子的时间与种子内部赤霉素含量具有相关性，没有数据说明赤霉素含量与种子萌发的关系，所以不能获得“低温通过促进种子内赤霉素的增加而促进种子的萌发”的结论。

（2）研究人员分别用外源赤霉素、赤霉素加6-甲基嘌呤（mRNA合成的抑制剂）对萌发的种子进行处理。该实验的自变量为是否含有6-甲基嘌呤，因变量是细胞内α一淀粉酶的含量。图2显示，只施加外源赤霉素的一组，随着低温储藏种子的时间增加，α—淀粉酶的含量一直增加；施加赤霉素加6-甲基嘌呤的一组，随着低温储藏种子时间的增加，α一淀粉酶的含量维持在较低水平，两者对照，说明赤霉素能促进种子内α一淀粉酶含量增加。针对该实验结果，为探究原因，可以提出“赤霉素为什么能促进α一淀粉酶含量增加？” 的问题，再做出合理假设，通过设计实验验证并获得相应结论。

（3）图1获得的结论是低温诱导会增加种子中的赤霉素含量；图2获得的结论是赤霉素会导致种子中α一淀粉酶含量增加；图3信息显示赤霉素与细胞膜上受体结合后，促进钙离子通道蛋白开放，钙离子进入细胞，诱导种子α-淀粉酶的合成。赤霉素、钙离子、α一淀粉酶含量三者与低温储藏诱导种子萌发的机制可能是：低温储藏使得种子内赤霉素含量增加，当赤霉素与细胞膜上赤霉素受体结合后，使得Ca2+ 通道蛋白打开，运输Ca2+ 进入细胞，诱导种子α一淀粉酶合成，使得淀粉分解，为种子萌发提供物质和能量，促进种子的萌发。