Question

【题目】番茄红素具有较强的抗氧化性、清除自由基的作用。番茄是番茄红素含量最高的植物，其果实中番茄红素含量随成熟度的差异而不同，受到多种激素的调控。

（1）___________是调节植物果实成熟的重要激素。

（2）油菜素甾醇（BR）是一类植物生长不可缺少的植物激素，下图为BR信号的转导机制。

①a图表示有BR存在情况下，BR与BRI1结合，诱导BRI1和BAK1的相互___________，BSU1被激活，导致BIN2去磷酸化后其活性受到抑制而被___________。从而使得BZR1/2在______中积累，从而调节靶基因的表达。

②b图表示没有BR情况下，BKI1与非活性状态的BRI1结合，BSU1也处在非活性状态，激活状态的BIN2与___________结合，使后者磷酸化并与14-3-3形成复合体后最终被蛋白酶体降解。

③由以上生理过程可以看出，蛋白质被磷酸化对蛋白质功能或去向的影响是_____。

（3）为了探究BR对番茄红素积累的影响及BR是否依赖乙烯途径起作用。科研人员分别对野生型（PSN）和乙烯不敏感突变体（Nr，乙烯信号途径受损）外施BR处理，并检测番茄红素含量，结果如下图。

①BR可以___________番茄红素的积累，做出此判断的依据是___________。

②实验结果___________（支持/不支持）BR依赖乙烯途径起作用的假设，理由是___________。

③若想进一步探究在番茄红素积累的调节中，BR与乙烯两种激素之间的关系，还应增设的实验组是___________。

Answer 1

【答案】乙烯 磷酸化 降解 细胞核 BZR1/2 某些蛋白质磷酸化失去原有功能被降解、某些蛋白质磷酸化后才能发挥相应作用 促进 乙组（丁组）番茄红素的含量明显高于甲组（丙组） 不支持 . 乙烯不敏感突变体中由于乙烯信号途径受损，但BR处理后仍然促进番茄红素的积累，据此得出，BR可以不依赖乙烯途径起作用 野生型+乙烯、野生型+BR+乙烯组

【解析】

实验探究BR对番茄红素积累的影响及BR是否依赖乙烯途径起作用，自变量为BR和植株类型（是否为乙烯不敏感突变体），因变量为番茄红素的含量。

（1）乙烯的作用是促进植物果实的成熟。

（2）根据BR信号的转导机制的图解分析，可知：

①a图表示有BR存在情况下，BR与BRI1结合，诱导BRI1和BAK1的相互磷酸化，BSU1被激活，导致BIN2去磷酸化后其活性受到抑制经过蛋白酶体途径降解。从而使得BZR1/2在细胞核中积累，从而调节靶基因的表达。

②b图表示没有BR情况下，BKI1与非活性状态的BRI1结合，BSU1也处在非活性状态，激活状态的BIN2与BZR1/2结合，使后者磷酸化并与14-3-3形成复合体后最终被蛋白酶体降解。

③由以上生理过程可以看出，蛋白质被磷酸化对蛋白质功能或去向的影响是：某些蛋白质磷酸化失去原有功能被降解（如BIN2与BZR1/2结合的复合物磷酸化）、某些蛋白质磷酸化后才能发挥相应作用（如BIN2磷酸化）。

（3）①甲组和乙组之间的自变量是有无BR，丙组和丁组的自变量是有无BR，实验结果是用BR处理后的番茄红素的含量更高，说明BR可以促进番茄红素的积累。

②丙组和丁组之间的自变量是有无BR，两组的乙烯信号途径均受损，但丁组的番茄红素显著高于丙组，说明BR仍然可以促进番茄红素的积累，而且可以不依赖乙烯途径起作用。

③若想进一步探究在番茄红素积累的调节中，BR与乙烯两种激素之间的关系，自变量为BR和乙烯，总共四组实验，野生型作为空白对照，野生型+BR，所以还应增设的实验组是野生型+乙烯、野生型+BR+乙烯组。