Strigolactone (SL) là hormone thực vật điều khiển sự phân nhánh chồi ở cây Arabidopsis thaliana. Dưới đây là con đường sinh hóa tổng hợp SL.
Gene MAX2 mã hóa cho một thành phần quan trọng của phức hợp thụ thể SL. Các đột biến max1, max2 và max4 đều là đột biến mất chức năng ở các gen tương ứng. Các thí nghiệm ghép giữa gốc vào chồi của các cây đột biến với nhau và với cây kiểu dại (WT) được thực hiện, sau đó đếm các nhánh của chồi ghép. Trong các thí nghiệm này, cả mARN và protein của các gene MAX không di chuyển qua vị trí ghép. Kết quả thí nghiệm được mô tả ở bảng 2.
a) Hormone SL được tổng hợp ở chồi hay ở gốc của cây WT? Giải thích.
b) Gene MAX4 được biểu hiện ở gốc hay chồi của cây WT? Giải thích sự khác biệt kiểu hình của kiểu gép 11 với kiểu ghép 12.
c) Kiểu ghép nào giữa các cây đột biến cho cây ghép có kiểu hình bình thường? Giải thích.
-
-
-
-
Đáp án đúng:
- SL được tổng hợp ở cả chồi và gốc.
+ Ở kiểu ghép 9, gốc ghép không tổng hợp được SL, chồi ghép là chủng dại thì số nhánh chồi vẫn thấp => SL được tổng hợp ở chồi.
+ Ở kiểu ghép 10, chồi ghép không tổng hợp được SL nhưng gốc ghép là chủng dại thì số chồi vẫn thấp, chứng tỏ SL được tổng hợp ở gốc và vận chuyển lên chồi.
b)
- MAX4 biểu hiện ở cả gốc và chồi. Vì SL được tổng hợp ở cả gốc và chồi nên MAX4 chắc chắn được biểu hiện ở cả hai vị trí.
- Ở kiểu ghép 11, gốc ghép và chồi ghép đều không tự tổng hợp được SL, nhưng gốc ghép vẫn tổng hợp được CL, CL được vận chuyển lên chồi, ở chồi, MAX1 vẫn hoạt động nên biến đổi CL thành SL, ức chế sự phát sinh nhánh, số nhánh ít. Ở kiểu ghép 12, gốc ghép và chồi ghép cũng không tự tổng hợp được SL, CL được tổng hợp ở chồi nhưng sản phẩm của MAX1 ở gốc không vận chuyển đến chồi được nên CL không biến đổi thành SL, chồi không bị ức chế phát sinh nhánh => Số nhánh tăng.
c)
- Kiểu ghép giữa các dòng đột biến cho kiểu hình bình thường: gốc max2/chồi max4
- Giải thích: Kết quả thí nghiệm cho thấy MAX2 không có vai trò ở gốc ghép, nên gốc max2 giống gốc WT. Mặt khác, MAX4 không hoạt động ở chồi nên chồi max4 cũng giống chồi WT => Kiểu ghép max2/max4 cho kiểu hình giống WT/WT.
Số bình luận về đáp án: 0
+ Ở kiểu ghép 9, gốc ghép không tổng hợp được SL, chồi ghép là chủng dại thì số nhánh chồi vẫn thấp => SL được tổng hợp ở chồi.
+ Ở kiểu ghép 10, chồi ghép không tổng hợp được SL nhưng gốc ghép là chủng dại thì số chồi vẫn thấp, chứng tỏ SL được tổng hợp ở gốc và vận chuyển lên chồi.
b)
- MAX4 biểu hiện ở cả gốc và chồi. Vì SL được tổng hợp ở cả gốc và chồi nên MAX4 chắc chắn được biểu hiện ở cả hai vị trí.
- Ở kiểu ghép 11, gốc ghép và chồi ghép đều không tự tổng hợp được SL, nhưng gốc ghép vẫn tổng hợp được CL, CL được vận chuyển lên chồi, ở chồi, MAX1 vẫn hoạt động nên biến đổi CL thành SL, ức chế sự phát sinh nhánh, số nhánh ít. Ở kiểu ghép 12, gốc ghép và chồi ghép cũng không tự tổng hợp được SL, CL được tổng hợp ở chồi nhưng sản phẩm của MAX1 ở gốc không vận chuyển đến chồi được nên CL không biến đổi thành SL, chồi không bị ức chế phát sinh nhánh => Số nhánh tăng.
c)
- Kiểu ghép giữa các dòng đột biến cho kiểu hình bình thường: gốc max2/chồi max4
- Giải thích: Kết quả thí nghiệm cho thấy MAX2 không có vai trò ở gốc ghép, nên gốc max2 giống gốc WT. Mặt khác, MAX4 không hoạt động ở chồi nên chồi max4 cũng giống chồi WT => Kiểu ghép max2/max4 cho kiểu hình giống WT/WT.