1. 气孔是由保卫细胞以及孔隙所组成的结构,是植物与外界进行气体交换的门户,影响着植物的光合作用、蒸腾作用等。保卫细胞吸水时气孔开放,失水时气孔关闭,气孔开闭与以下几种调节机制有关。回答下列问题:
(1) 研究发现,蓝光可作为诱导信号促进保卫细胞逆浓度吸收K+(填“增大”或“降低”)细胞液的渗透压,导致气孔开放。该过程是利用细胞膜的功能来实现。
(2) 植物在感受到叶肉细胞间隙中CO2 浓度变化时,能够通过打开和关闭气孔调节气体交换。这一过程中涉及到多种蛋白激酶(MPK4/MPK12、HT1 以及CBCl 等),通过蛋白质的磷酸化或去磷酸化来调节气孔的开闭机制如下图:

①上图中,MPK4/MPK12 对低浓度 CO2(填“敏感”或“不敏感”),HTl 激活下游的负调控蛋白激酶 CBCl 磷酸化,抑制了气孔关闭机制,使保卫细胞,气孔打开。

②高浓度 CO2时生成HCO3 , 可触发 MPK4/MPK12 与 HT1 结合并相互作用,从而激发,致使气孔关闭。

(3) 干旱环境中脱落酸(ABA)导致植物气孔关闭的原理是:脱落酸能促进离子流出保卫细胞,降低其细胞液渗透压而使气孔关闭。为验证某植物在干旱环境中气孔关闭是由 ABA 导致而非缺水直接引起的,科研小组仅以该植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)为实验材料进行如下实验,完善实验思路:

①将ABA缺失突变体植株分成两组,分别在正常和干旱条件下处理一段时间,测定两组气孔开度;

(4) 为进一步验证气孔开度减小是由 ABA 引起的,该科研小组研究 ABA 作用的相关机制,如下图所示。据图分析,完善 ABA 导致气孔开放度降低的机制:ABA 与ABA受体结合后,一方面产生细胞内信号分子,信号分子促进胞内K+从细胞质基质流出,使液泡中Ca2+流入细胞质基质;另一方面,导致保卫细胞的渗透压下降,保卫细胞失水、气孔关闭。

【考点】
细胞膜的功能; 其他植物激素的种类和作用;
【答案】

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