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(kāi)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(guò)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(guò)3d脅迫時(shí)長(zhǎng)，外源ABA處理對(duì)葉綠素含量驟降沒(méi)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(kāi)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(xiě)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(wú)水乙醇中 C3的還原 延緩葉綠素含量降低 ABA能通過(guò)延緩葉綠素含量降低，來(lái)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(guò)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(wú)水乙醇中的原理將綠葉中的色素提取出來(lái)。

（2）暗反應(yīng)的C3的還原過(guò)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(guò)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(méi)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(guò)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(kāi)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(kāi)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。