Question

【題目】在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大棚蔬菜經(jīng)常受到亞高溫（35℃）和強(qiáng)光的雙重脅迫，而脫落酸（ABA）能夠調(diào)節(jié)植物的代謝平衡，提高植物對(duì)脅迫的適應(yīng)性和抗逆能力。為研究噴施外源ABA對(duì)提高植物抵御亞高溫和強(qiáng)光脅迫能力的作用機(jī)理，研究人員用大棚番茄植株進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，部分結(jié)果如圖所示。

（注：—■—為晝溫度25℃+400μmol·m-2·s-1人工正常光+植株葉面噴水；

—○—為晝溫35℃+800μmol·m-2·s-1人工強(qiáng)光+植株葉面噴水；

—△—為晝溫35C+800μmol·m-2·s-1人工強(qiáng)光+植株葉面噴30mg·L-1ABA溶液。

實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，各組已用相應(yīng)噴施物預(yù)處理三天。）

（1）番茄葉片的葉綠素分布在___________上，能夠吸收和利用光能。要粗略比較三種條件下番茄葉片葉綠素的含量多少，可先提取綠葉中的色素，依據(jù)的原理是____________。

（2）光反應(yīng)生成的NADPH和ATP參與暗反應(yīng)的___________過程，最終將產(chǎn)物在一系列酶的催化作用下轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。據(jù)圖分析可知，在3d內(nèi)短時(shí)的亞高溫強(qiáng)光脅迫下，噴施外源ABA可以___________；超過3d脅迫時(shí)長(zhǎng)，外源ABA處理對(duì)葉綠素含量驟降沒有積極作用。因此，噴施ABA提高番茄抵御脅迫能力的作用機(jī)理可以概括為_______________________________。

（3）番茄長(zhǎng)期處于干旱條件下，葉片中ABA含量增高，葉片氣孔開度減小。為探究這種適應(yīng)性變化是否可以遺傳，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。_____________________________。

Answer 1

【答案】葉綠體類囊體薄膜 綠葉中的色素能夠溶解在無水乙醇中 C3的還原 延緩葉綠素含量降低 ABA能通過延緩葉綠素含量降低，來緩解光合速率下降，保證植株正常生長(zhǎng) 播種長(zhǎng)期干旱處理和未受干旱處理的番茄植株產(chǎn)生的種子，將得到的兩組幼苗在正常條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，測(cè)量?jī)山M葉片氣孔直徑并比較大小，分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論

【解析】

光合作用的具體的過程：

①光反應(yīng)階段：場(chǎng)所是類囊體薄膜

a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP

②暗反應(yīng)階段：場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)

a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

（1）葉綠體的類囊體上含有與光合色素，葉綠體中的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，番茄葉片的葉綠素分布在葉綠體類囊體薄膜上，能夠吸收和利用光能。要比較三種條件下番茄葉片葉綠素的含量多少，可利用綠葉中的色素能夠溶解在無水乙醇中的原理將綠葉中的色素提取出來。

（2）暗反應(yīng)的C3的還原過程需要消耗光反應(yīng)生成的NADPH和ATP。據(jù)圖分析可知，在3d內(nèi)短時(shí)的亞高溫強(qiáng)光脅迫下，噴施外源ABA可以在一定程度上延緩葉綠素含量降低，從而使植物的凈光合速率下降速率也有所減緩；超過3d脅迫時(shí)長(zhǎng)，葉綠素含量會(huì)驟降，且使用外源ABA處理也沒有緩解作用。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，噴施ABA能提高番茄抵御脅迫能力的原因是ABA能通過延緩葉綠素含量降低，從而緩解了光合速率下降，進(jìn)而保證了植株正常生長(zhǎng)。

（3）番茄長(zhǎng)期處于干旱條件下，葉片中ABA含量增高，葉片氣孔開度減小。為探究這種適應(yīng)性變化是否可以遺傳，只要取表現(xiàn)出該種適應(yīng)性的變異的番茄種子進(jìn)行再次播種并觀察葉片開度的變化即可，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：播種長(zhǎng)期干旱處理（有了適應(yīng)性變異）和未受干旱處理的番茄（對(duì)照組）植株產(chǎn)生的種子，將得到的兩組幼苗在正常條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，測(cè)量?jī)山M葉片氣孔直徑并比較大小，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。