擬南芥植株表皮的氣孔由兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成,當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)氣孔打開,反之關(guān)閉。保衛(wèi)細(xì)胞、氣孔與微管之間的關(guān)系如圖所示。擬南芥在ABA(脫落酸)誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉信號通路中,WDL3(微管結(jié)合蛋白)、微管、Ca2+之間可能存在某種調(diào)節(jié)關(guān)系??蒲腥藛T欲探究三者之間的關(guān)系,從而為農(nóng)作物抵御干旱、保證產(chǎn)量提供可靠的理論依據(jù)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)ABA是植物體內(nèi)信息的化學(xué)載體化學(xué)載體,與植物的衰老、成熟、對不良環(huán)境不良環(huán)境發(fā)生響應(yīng)有關(guān)。
(2)為探究WDL3與微管在ABA誘導(dǎo)的氣孔關(guān)閉信號通路中的關(guān)系,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):取野生型和WDL3變異(無法形成WDL3)擬南芥植株葉片,置于表皮緩沖液中,光照2h使氣孔充分打開,然后分別移至相應(yīng)處理液中,30min后撕取下表皮制片并用顯微鏡觀察,測量氣孔開度,結(jié)果如左下圖;同時(shí)檢測保衛(wèi)細(xì)胞中微管的排布狀態(tài),結(jié)果如右下圖。
①實(shí)驗(yàn)組處理液的主要成分是:ABA+表皮緩沖液ABA+表皮緩沖液。
②制片時(shí),為什么要撕取下表皮而不是上表皮?下表皮氣孔多,便于觀察下表皮氣孔多,便于觀察。
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,推測WDL3與氣孔開度的關(guān)系是在ABA作用下,WDL3阻礙氣孔開度降低在ABA作用下,WDL3阻礙氣孔開度降低。
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,推測WDL3影響氣孔開度的機(jī)理?WDL3通過影響保衛(wèi)細(xì)胞中的微管排布狀態(tài)來抑制氣孔開度下降WDL3通過影響保衛(wèi)細(xì)胞中的微管排布狀態(tài)來抑制氣孔開度下降。
(3)科學(xué)家推測WDL3 會抑制葉片失水,請完善以下實(shí)驗(yàn)方案:
①取等量的同一部位的野生型和WDL3變異WDL3變異擬南芥植株葉片,測定葉片重量并記錄。
②將兩種植株葉片放于通風(fēng)櫥中,一段時(shí)間后測定葉片重量并記錄。
③對數(shù)據(jù)分析,并計(jì)算葉片失水率失水率。
(4)有資料顯示:ABA發(fā)揮作用需與相應(yīng)受體結(jié)合,才能引起保衛(wèi)細(xì)胞中微管及Ca2+的相互作用,Ca2+通過調(diào)節(jié)保衛(wèi)細(xì)胞微管動態(tài)排布進(jìn)行信息傳遞;反過來,保衛(wèi)細(xì)胞微管動態(tài)排布對Ca2+的流動也存在調(diào)節(jié)作用,影響氣孔的開閉,最終調(diào)節(jié)植物失水率。
請結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)及資料內(nèi)容,用文字和“→”(可添加必要的注釋),完善在ABA誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉信號通路中,WDL3、微管動態(tài)排布、Ca2+之間可能存在的調(diào)節(jié)關(guān)系。
【考點(diǎn)】光合作用的影響因素及應(yīng)用.
【答案】化學(xué)載體;不良環(huán)境;ABA+表皮緩沖液;下表皮氣孔多,便于觀察;在ABA作用下,WDL3阻礙氣孔開度降低;WDL3通過影響保衛(wèi)細(xì)胞中的微管排布狀態(tài)來抑制氣孔開度下降;WDL3變異;失水率
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:24引用:1難度:0.6
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1.20世紀(jì)60年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等,除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)(固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物(C3),簡稱C3途徑)外,還存在另一條固定CO2的途徑,固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物(C4),簡稱C4途徑,這種植物稱為C4植物,其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題:
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2.研究不同濃度CO2對紅掌幼苗各項(xiàng)生理指標(biāo)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。
請回答以下問題
(1)完善實(shí)驗(yàn)步驟:
材料用具:盆栽紅掌幼苗100株,設(shè)施相同的塑料薄膜溫室及供氣的CO2鋼瓶若干。
第一步:取長勢相似的紅掌幼苗90盆,平均分為3組,編號A、B、C,各置于一個(gè)溫室中。
第二步:A組溫室保持原大氣CO2濃度,
第三步:在光照強(qiáng)度、溫度和濕度等相同且適宜的條件下培養(yǎng)30天。
第四步:從每組選取相同部位、相同數(shù)量的葉片測量各生理指標(biāo),求平均值。
(2)還原糖可用
(3)較高CO2濃度有利于紅掌幼苗度過干旱環(huán)境,據(jù)圖分析原因:
(4)Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定過程,該酶的活性可用發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.7 -
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發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:19引用:2難度:0.7
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