气孔是由一对保卫细胞围成的孔隙，保卫细胞含叶绿体。大多数植物的气孔白天打开，晚上则保持很小的开度。但在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的开放和闭合，称为“气孔振荡”。

1. 气孔是由一对保卫细胞围成的孔隙，保卫细胞含叶绿体。大多数植物的气孔白天打开，晚上则保持很小的开度。但在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的开放和闭合，称为“气孔振荡”。

(1) “气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，原因是：气孔关闭，可以；气孔打开，可以。

(2) 关于气孔开闭的假说之一是：在光下，保卫细胞由于，导致细胞中CO₂浓度下降，引起pH升高，促进酶促反应淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞（填“吸水”或“失水”）导致气孔开放。黑暗时，保卫细胞里葡萄糖浓度低，气孔关闭。

(3) 关于上述假说的机理，研究者利用拟南芥开展了进一步的研究。

①研究人员欲研究蛋白质 TOR激酶在气孔开闭中的作用及机理，以光照12h与黑暗12h为光照周期进行实验，结果如下图1、图2所示：

本实验利用（填“加法”或“减法”）原理控制实验的自变量。结合图1、图2所示的结果，可得出TOR 激酶在气孔开闭中的作用原理是。

②研究发现，蔗糖也能促进气孔打开，为确定蔗糖和TOR 激酶之间的关系，将野生型拟南芥分为4组开展实验，检测光照后各组中淀粉降解酶BAMI的相对表达量。

组别	1	2	3	4
蔗糖	-	+	-	+
TOR 激酶抑制剂	-	-	*	*
光照后淀粉降解酶BAMI的相对表达量	**	***	*	*

注： “ $\text{[math]}$ ”分别表示“有/无”添加， “*”越多表示表达量越高。

实验处理及结果如表所示，则蔗糖、TOR激酶、BAMI、气孔开闭之间的调控关系是：

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 气孔打开。

[括号里填“+” （表示促进）或“-” （表示抑制），横线上选填“TOR激酶”、 “BAM1”、 “蔗糖”]。

【考点】

影响光合作用的环境因素; 光合作用原理的应用;

【答案】

您现在未登录，无法查看试题答案与解析。登录

实验探究题困难

1. 温度是影响冬小麦产量的一个重要因素。活性氧（ROS）被认为是植物代谢过程中的毒副产品，能引起植物体内脂类、蛋白质及DNA等物质的损伤。低温会造成叶绿体内产生并累积大量ROS。为明确冬小麦返背后各阶段光合生理特性及抗寒机理，科研人员以东农冬麦1号为试验材料，对大田种植返青后不同生长阶段小麦叶片生理特性进行测定分析，结果如表所示（通过测定吸收CO₂的速率作为小麦叶片的光合速率）。

阶段	光合速率/μmolCO₂·m^-²·s^-¹）	气孔导度/（μmolCO₂·m^-²·s^-¹）	胞间CO₂浓度/（μL·L^-¹）	叶绿素含量/（mg·g^-¹FW）
返青期	7.5	0.15	225	1.72
拔节期	18	0.3	246	2.55
孕穗期	24.8	0.76	252	2.61
抽穗期	25	0.8	255	3.57
开花期	25.2	0.95	262	3.82
灌浆期	23.6	0.82	271	4.21
成熟期	10.1	0.56	283	2.11

(1) 返青期，小麦叶片固定CO₂的场所是，固定的CO₂来自。

(2) 除外部环境因素外，影响光合速率的内部因素分为气孔因素和非气孔因素。据表分析，开花期以后，影响光合速率的主要因素为（填“气孔因素”或“非气孔因素”）。

(3) MDHAR是参与ROS清除的抗坏血酸—谷胱甘肽途径的重要酶促抗氧化剂，研究人员欲探究东农冬麦1号的基因TaMYB4与基因MDHAR在调控拟南芥抗寒性中的作用，将基因TaMYB4转入拟南芥植株，并使其过量表达，实验结果如图所示。

由图可知，基因TaMYB4与基因MDHAR的关系是。综合上述信息，尝试解释东农冬麦1号抗寒性高的原因：．

实验探究题普通

2. 近年来，以漂浮种群出现的铜藻金潮频繁爆发，对海洋生态系统造成巨大的负面影响。金潮爆发时，藻体于海水表面漂浮会接受更高的光强，但铜藻应对强光胁迫的光合响应机制尚不明确。为研究该机制，实验小组设置低强光（460μmol·m^-2·s^-1）、中强光（920μmol·m^-2·s^-1）、高强光（1380μmol·m^-2·s^-1）3个强光水平，研究强光处理和弱光恢复过程中铜藻 Fv/Fm（表示光合色素对光能的转化效率）随时间的变化和类胡萝卜素（具有活性氧ROS 清除作用的抗氧化剂）含量的变化，发现3 个强光水平的实验组中 Fv/Fm均比正常光照情况下的对照组低。结果如图1和图2所示。

请回答下列问题：

(1) 铜藻细胞内的类胡萝卜素分布在，类胡萝卜素主要吸收的光为，光反应转化光能合成和NADPH，NADpH为暗反应中C₃的还原过程提供。

(2) 强光下植物光合速率下降的现象称为“光抑制现象”，产生光抑制的主要原因是强光下叶片吸收的光能过剩，会破坏叶绿体的结构，且植物吸收的光能超过光合作用所需，会产生过多的活性氧，导致植物死亡。试结合实验结果分析，铜藻应对强光胁迫的机制为①；②。

(3) 铜藻应对强光胁迫存在自身的调节机制，能减缓“光抑制现象”的产生。请你设计实验判断强光是否对铜藻的叶绿体产生破坏作用，写出简单的实验设计思路：。

实验探究题普通

3. 低温胁迫会对蔬菜的生长发育和产量产生不良影响，提供足够的钙元素是提高蔬菜作物抗寒能力的有效方法之一。研究人员研究了不同钙水平对低温胁迫下番茄植株的影响，实验结果如下表所示。回答下列问题：

钙水平（mmol/L）	叶重（g/株）		总干重（g/株）		叶片净光合速率（μmol·m^-2·s^-1）		气孔导度（μmol·m^-2·s^-1）		胞间CO₂浓度（μmol·m^-2）
钙水平（mmol/L）	Ch	NCh	Ch	NCh	Ch	NCh	Ch	NCh	Ch	NCh
高钙（6.0）	2.43	1.59	6.28	3.66	7.0	3.0	65	35	175	210
正常钙（1.5）	2.56	1.17	6.57	2.79	6.5	2.4	50	30	140	240
低钙（0.375）	1.91	1.25	4.90	2.95	5.3	2.2	57	28	200	210
无钙（0）	1.44	0.61	4.32	1.57	4.1	1.9	37	25	185	230

注：Ch和NCh分别表示常温处理和经过低温处理的植株

(1) 本实验的可变因素是，实验中要控制的无关变量有（答出2点即可）。

(2) 由表可知，在常温下生长的植株，低钙和无钙处理的整株生物产量明显高钙和正常钙水平的生物产量，正常钙和处理的植株总干重差异不显著；经过低温培养的正常钙处理的植株总干重显著低于高钙处理的植株总干重，说明高钙水平处理的植株在低温胁迫中具有较强的能力，生长受到的抑制较小。

(3) 根据表中叶片净光合速率与的数据比较可知，低温胁迫时光合作用的降低主要是受（填“气孔因素”或“非气孔因素”）限制。

(4) 研究人员进一步发现低温胁迫会抑制CO₂与结合产生三碳酸的效率，植物叶片通过降低光反应中和的产量，从而与卡尔文循环中对还原力需求的减少达到平衡，达到保护光合器官的目的。

实验探究题普通