1. 光敏色素是一类能接受光信号的分子,主要吸收红光和远红光,具有非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种类型。农田中玉米-大豆间作时,高位作物(玉米)对低位作物(大豆)具有遮阴作用,严重时引发“荫蔽胁迫”,此时,低位植物体内的光敏色素及多种激素共同响应荫蔽胁迫。请回答下列问题。
(1) 光敏色素是一类(化学本质)。在不同的光照条件下,光敏色素接受光信号后,会经过信息传递系统传导至细胞核内,影响,从而表现出生物学效应。
(2) 自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的值会下降,原因是。发生荫蔽胁迫时,低位植物体内的光敏色素主要以形式存在。此形式的光敏色素可(选填“减弱”或“增强”)对光敏色素互作因子(PIFs)的抑制作用,有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面,图中四种激素之间具有作用。

(3) 荫蔽胁迫引发低位植物的下胚轴及茎秆等出现过度伸长,这有利于植物,以适应环境的变化。玉米-大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低,主要原因是
(4) 植物的生长发育受基因表达、植物激素和环境因素的共同调节,请在答题卷的方框中用箭头表示荫蔽胁迫下三者之间的关系

【考点】
其他植物激素的种类和作用; 环境因素参与调节植物的生命活动;
【答案】

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1.

番茄是农业生产中重要的茄果类蔬菜,光作为环境信号对植物的影响贯穿其整个生命历程。而夏季光照强度过高时,会对番茄造成强光危害,降低光合速率,影响番茄果实品质。

(1)番茄种子萌发需要光和植物激素共同调节,据图判断以下叙述正确的是(       )

A. 调节种子萌发的光信号是指光照方向
B. 光的调节作用是指光为种子的萌发提供能量
C. 调节种子萌发时,油菜素内酯和乙烯具有协同作用
D. 脱落酸与赤霉素含量的比值较低,有利于维持种子休眠

(2)植物形成了多种适应不同光环境的保护机制。如图所示,有害强光下,番茄叶肉细胞中最可能发生的变化是(       )

A. 叶绿体转动至A侧向光
B. 叶绿体转动至B侧向光
C. 细胞质改变环流方向
D. 细胞质流动停止

随着全球变暖,番茄种植同时受到亚高温(35℃)和强光的双重逆境胁迫。有实验小组欲研究脱落酸(ABA)对双重逆境胁迫下番茄的影响。如表所示,实验设四组并持续处理8天,均为昼夜各12h,夜温15℃;其中光强400nmol·m-2s-1的人工光为适宜光照,800nmol·m-2s-1的人工光为有害强光。

组别

叶面喷施

前3天处理

后5天处理

昼温(℃)

人工光(nmol·m-2s-1

昼温(℃)

人工光(nmol·m-2s-1

CK

25

400

25

400

W

35

800

A

30mg·L-1ABA

T

ABA合成抑制剂

(3)对该实验中各组的设计,以下评价合理的是(       )

A. CK组产生的实验数据,能分别与W、A、T组进行比较研究
B. 比较W组与A组,可说明喷洒的ABA对双重逆境胁迫下番茄的调节
C. 实验后3天,各组夜温应设置为与各自的昼温相同
D. 该实验无法说明单个胁迫因素对番茄生长的影响

(4)为探究喷洒ABA是否影响番茄新叶的生长,对A组处理后的叶芽生长点进行镜检。显微镜下能观察到的现象和结论都正确的是(       )

A. 细胞核中染色质数量增倍,说明ABA没有抑制DNA复制
B. 形态数目相同的两组染色体分布于细胞两极,说明遗传物质被平均分配
C. 细胞质膜明显向内凹陷,说明细胞分裂即将完成
D. 分裂期细胞明显少于间期细胞,说明ABA抑制细胞分裂

实验小组从实验的后五天起,观测各组番茄的净光合速率、单位叶面积叶绿素含量及叶气孔导度(气孔张开程度)等数据如图1、图2、图3所示。(折线图上的误差线“I”代表数据的波动范围)

(5)据图2、3中的信息推测,适宜生长条件下,喷洒脱落酸对番茄光合作用可能有________(①促进/②抑制)作用。(编号选填)

(6)结合图1实验信息,以下对ABA的描述正确的是(       )

A. ABA对双重逆境胁迫下的番茄缺少长期调节作用
B. 喷洒ABA后A组可能产生无籽番茄
C. W组在双重逆境胁迫下受到了ABA的调节
D. 实验说明了ABA的调节作用具有两重性

(7)结合题干及图表信息,分析ABA对亚高温强光胁迫下番茄光合作用的调节机制________ 。

综合题 困难
3. 植物在进化过程中对病原微生物侵染、动物取食等生物胁迫形成了多种防御机制。为研究非生物胁迫如气候变暖条件下植物防御能力的变化,用28℃处理模拟气候变暖的环境条件(拟南芥的最适生长温度为23℃),选取拟南芥开展实验。回答下列问题:
(1) 水杨酸是植物防御生物胁迫时所产生的一种重要激素,作为与其受体结合后发挥调节作用,从而增强植物对生物胁迫的抗性。
(2) 拟南芥被昆虫取食后会释放一种气体分子X。用适量X分别处理野生型拟南芥和水杨酸受体缺失突变体植株,再进行某病菌接种实验,一段时间后检测植株体内该病菌数量,结果如图1所示。

   

据图1分析,水杨酸受体缺失突变体植株对病菌的抗性(填“高于”或“低于”)野生型植株,原因是

(3) 在不同温度条件下,分别用Pst菌株感染拟南芥后培养一段时间,检测拟南芥叶片中的Pst菌株数量(lgCFU).及拟南芥体内的水杨酸含量,结果如图2所示。推测气候变暖会(填“提高”或“降低”)植物的免疫能力、判断依据为

(4) CBP基因是一种水杨酸调节通路相关基因,在植物对生物胁迫的防御中起重要作用。经检测发现,与23℃条件下Pst菌株感染处理相比,28℃条件下Pst菌株感染后的野生型拟南芥体内CBP基因的相对表达量下降。为进一步探究气候变暖影响拟南芥免疫防御能力的机制,请完善下列表格中的实验处理及预期实验结果。

组别

实验处理(28℃培养)

预期实验结果

野生型拟南芥

水杨酸含量较低

水杨酸含量较低

CBP过表达拟南芥

水杨酸含量较低

CBP过表达拟南芥+Pst菌株感染

综合题 困难