為應(yīng)對(duì)干旱、高鹽、低溫等不利環(huán)境因素,植物在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成了一系列脅迫響應(yīng)機(jī)制。CIPK基因在響應(yīng)上述非生物脅迫時(shí)具有重要作用。為了探究OsCIPKl2基因(水稻的CIPK基因之一)是否與水稻的干旱耐受性相關(guān),研究人員通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到了三個(gè)OsCIPKl2基因過表達(dá)株系(T4、T8、T11),并對(duì)轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行了抗逆性實(shí)驗(yàn),部分結(jié)果如圖1、2所示。圖3為水稻氣孔開閉機(jī)制示意圖,當(dāng)組成氣孔的細(xì)胞——保衛(wèi)細(xì)胞吸水時(shí),氣孔打開,反之氣孔關(guān)閉。據(jù)此分析回答下列問題:
(1)上述實(shí)驗(yàn)中,通過構(gòu)建OsCIPKl2過表達(dá)株系來探究OsCIPKl2基因響應(yīng)干旱脅迫的機(jī)制,體現(xiàn)了自變量控制的 加法加法(“加法”或“減法”)原理。
(2)干旱脅迫下,測(cè)得野生型水稻植株的氣孔開放度下降,導(dǎo)致CO2吸收速率下降下降,暗反應(yīng)暗反應(yīng)速率下降,最終光合速率下降。研究發(fā)現(xiàn),干旱嚴(yán)重時(shí),細(xì)胞內(nèi)水分虧損還會(huì)導(dǎo)致葉綠體超微結(jié)構(gòu)破壞,使得類囊體薄膜上的光合色素(和酶)光合色素(和酶)減少,從而直接影響光反應(yīng)。
(3)已知可溶性糖可作為細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè),OsCIPKl2過表達(dá)株系水稻抗旱性比野生型的強(qiáng)強(qiáng),原因可能是 干旱脅迫下,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)積累了較多可溶性糖,細(xì)胞的滲透壓提高,維持氣孔的開放,保證對(duì)CO2的吸收干旱脅迫下,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)積累了較多可溶性糖,細(xì)胞的滲透壓提高,維持氣孔的開放,保證對(duì)CO2的吸收,從而確保光合作用的正常進(jìn)行。
(4)植物在響應(yīng)干旱脅迫的過程中,脫落酸脫落酸(填主要相關(guān)植物激素)的含量會(huì)增加以促進(jìn)氣孔關(guān)閉。綜合上述實(shí)驗(yàn)可說明,植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控,是由激素調(diào)節(jié)、基因表達(dá)基因表達(dá)調(diào)控和 環(huán)境因素環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。
【答案】加法;下降;暗反應(yīng);光合色素(和酶);強(qiáng);干旱脅迫下,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)積累了較多可溶性糖,細(xì)胞的滲透壓提高,維持氣孔的開放,保證對(duì)CO2的吸收;脫落酸;基因表達(dá);環(huán)境因素
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/4 8:0:8組卷:5引用:2難度:0.7
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1.20世紀(jì)60年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等,除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)(固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物(C3),簡(jiǎn)稱C3途徑)外,還存在另一條固定CO2的途徑,固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物(C4),簡(jiǎn)稱C4途徑,這種植物稱為C4植物,其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對(duì)CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請(qǐng)回答下列問題:
(1)在C植物光合作用中,CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物(CH2O)中碳的轉(zhuǎn)移途徑是
(2)甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系如圖2。請(qǐng)據(jù)圖分析,植物
(3)Rubisco酶是一種雙功能酶,當(dāng)CO2/O2比值高時(shí),可催化C5固定CO2合成有機(jī)物;當(dāng)CO2/O2比值低時(shí),可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解,消耗有機(jī)物,此過程稱為光呼吸,結(jié)合題意分析,在炎熱干旱環(huán)境中,C4植物的生長(zhǎng)一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是
(4)水稻是世界上最重要的糧食作物。目前,科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去,這項(xiàng)研究的意義是發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:46引用:1難度:0.6 -
2.在強(qiáng)光環(huán)境下,將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥,一段時(shí)間后測(cè)定其葉綠素和Rubisco酶(該酶催化CO2和C5反應(yīng))的含量,結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是( )
發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:19引用:2難度:0.7 -
3.干旱脅迫是因?yàn)橥寥浪痔澣?,植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分,從而無法維持植物正常水分狀況而對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時(shí)干旱脅迫(即處理組)對(duì)吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。
回答下列問題
(1)干旱脅迫會(huì)影響吊蘭光合作用過程中[H]和ATP的產(chǎn)生,與[H]和ATP元素組成相同的化合物有
(2)由圖可知:12d-24d期間CO2濃度
(3)另有研究表明,12d后吊蘭光合作用強(qiáng)度下降主要是因?yàn)槿~綠素破壞導(dǎo)致,推測(cè)吸收發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6