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学习以下材料,回答以下问题。
植物春化作用的调控:植物能够感知周围环境,控制和协调自身的发育,使其在合适的时间开花结果。有些植物(如一年生植物拟南芥等)在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。科研人员对拟南芥春化作用机制进行的相关研究结果如图1,表明FLC是开花调控的关键基因。FLC能抑制成花素基因(FT和FD)的表达,从而防止植物在入冬前或越冬时开花,FLC的表达也受相关基因的调控。

在秋季,拟南芥种子发芽,FLC的上游基因(FRI)编码的蛋白质与多个染色质修饰因子互作,形成一个超级复合体,超级复合体可对FLC所在染色质(FLC染色质)进行修饰,这些修饰使FLC染色质处于活化状态,超级复合体并结合到FLC启动子的特殊区域,促进FLC表达;经过冬季长时间低温处理,FLC染色质中的组蛋白被修饰,导致FLC染色质空间结构发生改变,使得超级复合体不能识别并作用于FLC染色质,从而实现了对FLC表达的抑制,这种状态在春季回暖后依然保持;次年春季,日照时间逐渐变长,激活FT表达,FT和FD表达形成异源蛋白二聚体可以激活花发育基因的表达,拟南芥适时开花、结实。研究还发现,拟南芥FLC表达的抑制状态能维持到下一代胚胎发育的早期。植物的春化作用不是一瞬间完成的,而是一系列过程,其中有很多有趣的问题。例如,植物在冬季感受低温后,次年春季还能“记得”,即“低温记忆”。植物开花、结果后,它的下一代仍需要经历春化作用后才能开花。那么,亲本的“低温记忆”是怎么消除的呢?科学家们一直在为这些问题寻找答案。
(1)据图2分析,春化作用影响FLC的
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过程。请在 (  )中选填“+”“-”(+表示促进,-表示抑制),完善春化作用的机制。
(2)FLC介导的春化作用属于表观遗传现象,请说明理由
FLC碱基序列不变,但FLC染色质中的组蛋白被修饰,FLC表达被抑制,拟南芥经过春化作用才开花,并且下一代依然保持FLC表达的抑制状态,且需要经历春化作用才能开花
FLC碱基序列不变,但FLC染色质中的组蛋白被修饰,FLC表达被抑制,拟南芥经过春化作用才开花,并且下一代依然保持FLC表达的抑制状态,且需要经历春化作用才能开花

(3)自然界中在温度较为温和的地区存在着许多拟南芥早花突变体,这些突变体能够不经春化作用提前开花。请根据文中信息,分析它们提前开花的原因
早花突变体FLC表达受到抑制,同时日照时间长
早花突变体FLC表达受到抑制,同时日照时间长

(4)综合文中信息,推测亲本拟南芥的“低温记忆”传给下一代并消除的机理
亲本拟南芥FLC表达的抑制状态(即低温记忆)通过生殖细胞遗传给下一代,在下一代胚胎发育的早期,通过去除FLC染色质中的组蛋白修饰,进而解除FLC表达的抑制状态(重新激活FLC表达),导致下一代需要经历春化作用才能开花
亲本拟南芥FLC表达的抑制状态(即低温记忆)通过生殖细胞遗传给下一代,在下一代胚胎发育的早期,通过去除FLC染色质中的组蛋白修饰,进而解除FLC表达的抑制状态(重新激活FLC表达),导致下一代需要经历春化作用才能开花

【答案】转录;FLC碱基序列不变,但FLC染色质中的组蛋白被修饰,FLC表达被抑制,拟南芥经过春化作用才开花,并且下一代依然保持FLC表达的抑制状态,且需要经历春化作用才能开花;早花突变体FLC表达受到抑制,同时日照时间长;亲本拟南芥FLC表达的抑制状态(即低温记忆)通过生殖细胞遗传给下一代,在下一代胚胎发育的早期,通过去除FLC染色质中的组蛋白修饰,进而解除FLC表达的抑制状态(重新激活FLC表达),导致下一代需要经历春化作用才能开花
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/7 8:0:9组卷:57引用:3难度:0.5
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