Question

【題目】植物葉片的氣孔是CO2流入葉片的門戶，也是蒸騰散失水分的門戶。某轉(zhuǎn)基因擬南芥的氣孔保衛(wèi)細胞中存在一種特殊的K+通道（BLINK1，如圖1），它可調(diào)控氣孔快速開啟與關(guān)閉；而野生擬南芥無BLINK1，氣孔開閉較慢。圖2表示擬南芥在一天中連續(xù)光照和間隔光照（強光和弱光交替光照）下的實驗結(jié)果。請回答：

（1）由圖1分析，轉(zhuǎn)基因擬南芥保衛(wèi)細胞吸收K+的方式為____，其氣孔可快速開啟的可能原因是____。

（2）CO2進入葉綠體后，先與RuBP結(jié)合形成1個____分子，隨即該分子分解成2個3-磷酸甘油酸分子，再經(jīng)NADPH提供的____及ATP、酶等作用下形成三碳糖。

（3）圖2中，連續(xù)光照下，野生植株和轉(zhuǎn)基因植株每升水可產(chǎn)生植物莖的干重無顯著差異，這是因為兩者氣孔在連續(xù)光照下均開啟，____；間隔光照下，轉(zhuǎn)基因植株每升水可產(chǎn)生植物莖的干重大于野生植株，是因為轉(zhuǎn)基因植株在強光時____，而弱光時____，所以每升水可產(chǎn)生更多的干物質(zhì)。

（4）該研究成果有望推廣至大田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，因為通常多云天氣下，太陽光照不時會出現(xiàn)不規(guī)律的____現(xiàn)象進而可能影響農(nóng)作物干物質(zhì)增量。

Answer 1

【答案】主動轉(zhuǎn)運 K+進入細胞后使細胞液濃度升高，細胞吸水 六碳 氫和能量 二氧化碳攝入量和水分散失量基本相當/兩者的CO2吸收量和水分蒸騰量基本相當 氣孔快速打同開，快攝入二氧化碳 氣孔能快速關(guān)閉，減少水分蒸發(fā)量 間隔光照（強光和弱光交替光照）

【解析】

分析圖1，在光照條件下，鉀離子通過K+通道（BLINK1）進入氣孔細胞內(nèi)，需要消耗能量，屬于主動運輸。

分析圖2，自變量是植株類型（是否含BLINK1）和光照類型（連續(xù)光照或者是強光和弱光交替光照），因變量是每單位重量水分干物質(zhì)量，可以反映蒸騰作用的強弱和氣孔的開放程度。

（1）據(jù)上分析可知，鉀離子通過K+通道（BLINK1）進入氣孔細胞內(nèi)，需要消耗能量，屬于主動轉(zhuǎn)運。由于鉀離子通過K+通道（BLINK1）進入氣孔細胞內(nèi)，提高了胞內(nèi)滲透壓，保衛(wèi)細胞吸水膨脹，氣孔快速開啟。

（2）CO2在酶的催化下，與RuBP結(jié)合生成六碳化合物，該分子隨即分解成2個三碳酸，進而在光反應提供的[H]和ATP的條件下被還原為三碳糖，其中NADPH為暗反應提供的是氫和能量。

（3）據(jù)圖2分析可知，在連續(xù)光照下，野生株和含BLINK1植株的莖干重無顯著性差異，因為連續(xù)光照下，野生株和含BLINK1植株的均氣孔開啟，二氧化碳攝入量和水分散失量基本相當；間隔光照下，含BLINK1植株的莖干重大于野生株，因為間隔光照下，強光時含BLINK1植株氣孔能快速打開，加快二氧化碳攝入，弱光時，氣孔能快速關(guān)閉，減少水分蒸發(fā)量，所以每單位重量水分干物質(zhì)量大。

（4）通常大田環(huán)境通常多云天氣，這些現(xiàn)象會出現(xiàn)強光和弱光交替光照，均可能影響農(nóng)作物干物質(zhì)增量（或糧食產(chǎn)量），BLINK1植株可以在強光和弱光交替光照下氣孔能快速打開或關(guān)閉，增加每單位重量水分干物質(zhì)量。