番茄光系統(tǒng)是由光合色素、脂類和蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合物，高強(qiáng)度光照射后，會(huì)受到破壞從而抑制光合作用。研究人員對(duì)番茄抗高光脅迫的系統(tǒng)調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了相關(guān)研究。
（1）高光脅迫時(shí)，位于 類囊體（類囊體薄膜）類囊體（類囊體薄膜）膜（結(jié)構(gòu)）上的光系統(tǒng)，可以 吸收（吸收傳遞）吸收（吸收傳遞）過(guò)量光能，將其轉(zhuǎn)化為大量熱能，破壞光系統(tǒng)。而番茄會(huì)通過(guò)NPQ（一種光保護(hù)機(jī)制）散失過(guò)多熱能，避免高光脅迫造成的損傷。
（2）為研究V基因在高光條件下對(duì)NPQ機(jī)制的作用，科研人員利用病毒誘導(dǎo)基因沉默技術(shù)（VIGS技術(shù)）特異性地使V基因沉默。該技術(shù)的原理如圖1所示。
①結(jié)合信息，本實(shí)驗(yàn)中目的基因應(yīng)選用 V基因V基因。該目的基因可通過(guò) PCR （人工合成）PCR （人工合成）技術(shù)獲得，利用 限制酶和DNA連接限制酶和DNA連接酶可將其與病毒載體連接，構(gòu)建重組病毒載體，轉(zhuǎn)入特殊農(nóng)桿菌中。已知普通農(nóng)桿菌能將自身Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞，請(qǐng)據(jù)圖1說(shuō)出該過(guò)程中特殊農(nóng)桿菌的作用特點(diǎn) 無(wú)需將目的基因整合到T-DNA上，而直接可將外源重組病毒載體轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞，同時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)入Ti質(zhì)粒無(wú)需將目的基因整合到T-DNA上，而直接可將外源重組病毒載體轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞，同時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)入Ti質(zhì)粒。
②應(yīng)用該技術(shù)最終獲得V基因沉默番茄，與野生型番茄經(jīng)過(guò)相同高光處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2，說(shuō)明 V基因的表達(dá)能夠促進(jìn)NPQ機(jī)制的激活V基因的表達(dá)能夠促進(jìn)NPQ機(jī)制的激活。
（3）番茄上部葉片經(jīng)高光處理后，未受光照的下部葉片中V基因表達(dá)量會(huì)隨之發(fā)生變化，從而使整株植物均可抵抗高光。推測(cè)上部葉片產(chǎn)生的HY5（一種轉(zhuǎn)錄因子）傳遞到下部葉片，導(dǎo)致V基因表達(dá)量的變化?？蒲腥藛T利用不同的番茄植株進(jìn)行嫁接實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證上述猜測(cè)。
| 分類 | 1組 | 2組 | 3組 |
| 上部葉片 | HY5沉默植株 | 野生型 | Ⅰ___ |
| 下部葉片 | 野生型 | 野生型 | Ⅱ___ |
| 檢測(cè)下部葉片V基因表達(dá)量 | |||
A
A
、C
C
。（填寫字母）
A.HY5過(guò)表達(dá)植株
B.HY5沉默植株
C.野生型植株
②若出現(xiàn)
如果出現(xiàn)下部葉片V基因的表達(dá)量1組＜2組＜3組
如果出現(xiàn)下部葉片V基因的表達(dá)量1組＜2組＜3組
的結(jié)果，則證明上述推測(cè)成立。（4）綜上所述，請(qǐng)解釋高光脅迫時(shí)，番茄整株植物抵抗高光的分子機(jī)制
高光照射后，番茄上部受光葉片產(chǎn)生HY5，產(chǎn)生的HY5傳遞到下部未受光葉片，整體促進(jìn)V基因表達(dá)，激活NPQ機(jī)制，促進(jìn)葉片散熱，從而整株植物得以保護(hù)自身
高光照射后，番茄上部受光葉片產(chǎn)生HY5，產(chǎn)生的HY5傳遞到下部未受光葉片，整體促進(jìn)V基因表達(dá)，激活NPQ機(jī)制，促進(jìn)葉片散熱，從而整株植物得以保護(hù)自身
。【考點(diǎn)】光合作用的影響因素及應(yīng)用．
【答案】類囊體（類囊體薄膜）；吸收（吸收傳遞）；V基因；PCR （人工合成）；限制酶和DNA連接；無(wú)需將目的基因整合到T-DNA上，而直接可將外源重組病毒載體轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞，同時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)入Ti質(zhì)粒；V基因的表達(dá)能夠促進(jìn)NPQ機(jī)制的激活；A；C；如果出現(xiàn)下部葉片V基因的表達(dá)量1組＜2組＜3組；高光照射后，番茄上部受光葉片產(chǎn)生HY5，產(chǎn)生的HY5傳遞到下部未受光葉片，整體促進(jìn)V基因表達(dá)，激活NPQ機(jī)制，促進(jìn)葉片散熱，從而整株植物得以保護(hù)自身
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：51引用：1難度：0.5
相似題
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1．氫氣是一種清潔能源。低氧時(shí)萊茵衣藻葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃?。已知CCCP（一種化學(xué)物質(zhì)）能抑制萊茵衣藻的光合作用，誘導(dǎo)其產(chǎn)生氡氣，而缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）為探究CCCP、缺硫兩種因素對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關(guān)系。現(xiàn)提供生長(zhǎng)狀況相同的萊茵衣藻、CCCP、完全培養(yǎng)液、缺硫培養(yǎng)液等實(shí)驗(yàn)材料。請(qǐng)完善如下實(shí)驗(yàn)步驟（提示：CCCP的使用量不作要求，其可溶解在培養(yǎng)液中）。
第一步 將生長(zhǎng)狀況相同的萊茵衣藻隨機(jī)均分為組，并進(jìn)行編號(hào)；
第二步 對(duì)照組中加入適量的完全培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)組分別加入；
第三步。
（2）萊茵衣藻在產(chǎn)生氫氣時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)不良的現(xiàn)象，請(qǐng)從光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度分析其原因。在自然條件下，萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)生氡氣的原因可能是。發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：28引用：3難度：0.4 -
2．如圖表示將某綠色植物置于密閉透明的容器中，給予一定的光照后相關(guān)參數(shù)隨著時(shí)間的變化曲線，圖中實(shí)線表示二氧化碳的吸收速率，虛線表示線粒體釋放二氧化碳的速率。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）T1時(shí)刻，植物線粒體產(chǎn)生的二氧化碳的釋放途徑為。圖中的虛線可表示植物的（填“光合作用”或“細(xì)胞呼吸”）速率。
（2）隨著光照的進(jìn)行，植物的凈光合作用速率下降，其原因是。T2時(shí)刻，光照1h植物細(xì)胞固定的二氧化碳的量為mg。
（3）T3時(shí)刻之后，密閉容器中的二氧化碳濃度將（填“增大”“減小“或“不變”）。若適當(dāng)增大光照強(qiáng)度，圖中的T3在橫軸上的點(diǎn)將（填“左移”或“右移”）。發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：3引用：1難度：0.7 -
3．有人以水綿為實(shí)驗(yàn)材料，研究某些因素對(duì)水綿光合作用的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得如下數(shù)據(jù)，請(qǐng)分析回答問(wèn)題：
注：紅光和藍(lán)紫光吸收率是將水綿葉綠體色素提取后測(cè)得的數(shù)據(jù)。組別 光照強(qiáng)度
（klx）Nn2+濃度
（mg/L）氧氣釋放速率
（mmol/h）紅光吸收率
（%）藍(lán)紫光吸收率（%） 1 0 0 -4 0 0 2 0 10 -4 0 0 3 0 20 -4 0 0 4 5 0 -4 40 50 5 5 10 0 40 50 6 5 20 6 40 50 7 10 0 -4 80 70 8 10 10 2 80 70 9 10 20 10 80 70
（1）在葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，常用（試劑）進(jìn)行色素的提取。
（2）本實(shí)驗(yàn)的自變量是，其中Nn2+濃度（填“是”或“不是”）影響紅光和藍(lán)紫光吸收率的因素。在光照強(qiáng)度為10klx下，水綿對(duì)光的吸收率較高。
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為5kx、Nn2+濃度為10mg/L時(shí)，水綿的真光合速率mmol/h。（以O(shè)2產(chǎn)生速率表示）發(fā)布：2025/1/8 8:0:1組卷：7引用：2難度：0.6
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