1. 我国有4000多年的柑橘栽培历史。研究证实红光和乙烯会影响柑橘果实中类胡萝卜素的含量,进而影响柑橘的品质。现对柑橘果实做如下四种处理,测得其中类胡萝卜素的相对含量变化如图所示。回答下列问题:

   

(1) 采摘后的柑橘果实在贮藏过程中果皮颜色由绿色转变为黄色,可能是由于细胞中的叶绿素和类胡萝卜素的比值(填“上升”或“下降”)造成的。
(2) 选取若干长势相同的柑橘植株,分别采摘一定比例的果实,几天后测得各组叶片CO2固定的速率均下降,原因是
(3) 据图可知,随着处理天数增加,红光、乙烯利均能提高类胡萝卜素的相对含量,且根据红光和乙烯利共同作用的结果可进一步得出结论:红光和乙烯利共同作用的效果(填“大于”或“小于”或“等于”)两者单独使用的效果。
(4) 科学家研究红光提高柑橘果实中类胡萝卜素相对含量的原因,提出如下两种假说。

假说1:红光直接调控类胡萝卜素合成相关基因的表达;

假说2:红光,进而促进类胡萝卜素合成相关基因的表达。

为验证上述假说,以野生型柑橘、乙烯合成缺陷型柑橘为材料设计实验如下,完善表格并写出支持假说2的预期结果。

分组

柑橘类型

处理

观测指标

处理前测

处理后测

野生型

红光处理

类胡萝卜素相对含量

支持假说2的预期结果:红光处理后,甲组类胡萝卜素相对含量(填“提高”,“降低”或“基本不变”),乙组类胡萝卜素相对含量(填“提高”,“降低”或“基本不变”)。

【考点】
叶绿体结构及色素的分布和作用; 影响光合作用的环境因素; 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. 植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,过多光能会对植物生长产生影响。植物采用多种策略适应不同的光照环境。回答下列问题:
(1) 太阳光中仅5%的能量被绿色植物转化为化学能,原因之一是光合色素主要吸收红光和。在提取叶片光合色素时,收集的滤液呈绿色,原因是光合色素几乎不吸收
(2) 植物通过改变叶的结构适应不同的光照环境。与阴生叶片相比,阳生叶片的栅栏组织更发达,栅栏组织细胞中的叶绿体数量和叶绿素含量更多,阳生叶片的这些特点有利于。在沙漠等阳光非常强烈的环境下,植物叶片着生绒毛或上表皮蜡质状,既避免对叶绿体的损伤,又可避免水分散失过多。
(3) 当暴露在过量的光强下,叶片必须耗散过剩的光能,避免叶绿体损伤。紫黄质(a)、玉米黄质(b)和单环氧玉米黄质(c)这三种色素的相互转化称为叶黄素循环,是一种有效耗散光能的方式,三种色素在一天中的含量变化如图所示,其中单环氧玉米黄质的含量在一天中相对平稳。

三种叶黄素中光能耗散能力最强的是,依据是。随光照增强,三种叶黄素的相互转化关系为。(用a、b、c和“→”表示)

(4) 植物还可以通过移动叶绿体改变光能的吸收,叶绿体的移动受到蓝光的诱导。取铁线蕨叶片直接制作临时装片,用强蓝光对其中一个细胞进行照射,观察叶绿体的移动,处理与结果如下:

处理

适宜红光照射0:00-0:20

适宜红光和局部强蓝光(细胞中间白斑区域)持续照射0:20-1:00

适宜红光照射1:00-1:40

结果

结果说明蓝光可诱导叶绿体移动,具体移动方向是。进一步研究发现,蓝光诱导叶绿体移动与向光素Phot1和Phot2有关。向光素Phot1和Phot2是由phot1和phot2基因控制合成的蛋白质。为验证Phot2与叶绿体的避蓝光有关,实验思路是

实验探究题 困难