内容正文:
大题04 实验探究
1.拟南芥植株表皮的气孔由两个保卫细胞构成,当保卫细胞吸水膨胀时气孔打开,反之关闭。保卫细胞、气孔与微管之间的关系如图所示。拟南芥在ABA(脱落酸)诱导的气孔关闭信号通路中,WDL3(微管结合蛋白)、微管、Ca2+之间可能存在某种调节关系。科研人员欲探究三者之间的关系,从而为农作物抵御干旱、保证产量提供可靠的理论依据。回答下列问题:
(1)ABA是植物体内信息的 ,与植物的衰老、成熟、对 发生响应有关。
(2)为探究WDL3与微管在ABA诱导的气孔关闭信号通路中的关系,设计如下实验:取野生型和WDL3变异(无法形成WDL3)拟南芥植株叶片,置于表皮缓冲液中,光照2h使气孔充分打开,然后分别移至相应处理液中,30min后撕取下表皮制片并用显微镜观察,测量气孔开度,结果如左下图;同时检测保卫细胞中微管的排布状态,结果如右下图。
①实验组处理液的主要成分是: 。
②制片时,为什么要撕取下表皮而不是上表皮? 。
③根据实验结果,推测WDL3与气孔开度的关系是 。
④根据实验结果,推测WDL3影响气孔开度的机理? 。
(3)科学家推测WDL3 会抑制叶片失水,请完善以下实验方案:
①取等量的同一部位的野生型和 拟南芥植株叶片,测定叶片重量并记录。
②将两种植株叶片放于通风橱中,一段时间后测定叶片重量并记录。
③对数据分析,并计算叶片 。
(4)有资料显示:ABA发挥作用需与相应受体结合,才能引起保卫细胞中微管及Ca2+的相互作用,Ca2+通过调节保卫细胞微管动态排布进行信息传递;反过来,保卫细胞微管动态排布对Ca2+的流动也存在调节作用,影响气孔的开闭,最终调节植物失水率。
请结合上述实验及资料内容,用文字和“→”(可添加必要的注释),完善在ABA诱导气孔关闭信号通路中,WDL3、微管动态排布、Ca2+之间可能存在的调节关系。
2.甲图表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸两者之间的关系,乙图是植物进行光合作用的实验装置,丙图表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物光合作用速率和呼吸速率的影响,图中实线表示实际(总)光合作用速率,虚线表示呼吸速率。据图分析回答下列问题:
(1)甲图过程①是在细胞中 上进行的,X物质是 ,Y物质是 ;①﹣⑤的过程中,能使ADP含量增多的过程是 。
(2)若将乙装置中1%NaHCO3溶液(可为植物提供CO2),换成等量的1%NaOH溶液(可吸收钟罩内空气中的CO2),则在开始的短暂时间内,植物的叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化情况分别是 、 ;若将图乙密闭装置,每天适宜光照12小时,几星期后,植物最终死亡,分析其原因可能是 。
(3)从植物细胞中提取完整线粒体和叶绿体,制成悬浮液,分别加入标号为1号和2号的两支试管中。在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液,在2号试管中加入等量的NaHCO3溶液,给予充足光照,观察到的现象是1号试管悬浮液 ,2号试管悬浮液 。
(4)若昼夜不停地光照,图丙植物生长的最适温度约是 ℃。
3.紫花苜蓿被誉为“牧草之王”,在我国西北地区广泛种植。为了合理灌溉,研究人员对初花期紫花苜蓿在不同水分胁迫下的光合生理变化及生长指标进行研究。实验分4组,分别给予充分灌溉(CK)、轻度水分胁迫(LK)、中度水分胁迫(MK)、重度水分胁迫(SK),结果如表。(光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照强度,光饱和点表示光合速率不再提高时的光照强度,净光合速率等于实际光合速率减去呼吸作用速率)
处理
方式
最大净光合速率(μmol•m﹣2•s﹣1)
干草产量
(kg•hm﹣2)
光补点
(μmol•m﹣2•s﹣1)
光饱和点
(μmol•m﹣2•s﹣1)
气孔导度
(mmol•m﹣2•s﹣1)
胞间CO2浓度
(μmol•mmol﹣1)
叶绿素总量
(mg•g﹣1)
CK
23.32
5717
54.70
1200
0.48
204.45
2.01
LK
20.36
5684
59.98
1200
0.37
197.89
2.03
MK
14.84
4940
61.57
1000
0.21
241.13
1.83
SK
6.15
4519
81.43
800
0.13
267.32
1.40
(1)水是光合作用重要的原料,会直接参与光合作用的 阶段。在上述反应阶段,水被分解产生 。直接促使水发生光解的物质是 (A.ADP B.失电子的叶绿素 a C.ATP D.NADP+)。
(2)据表中数据分