Question

【題目】植物葉片的氣孔是CO2流入葉片的門戶，也是蒸騰散失水分的門戶。某轉(zhuǎn)基因擬南芥的氣孔保衛(wèi)細(xì)胞中存在一種特殊的K+通道（BLINK1，如圖1），它可調(diào)控氣孔快速開啟與關(guān)閉；而野生擬南芥無(wú)BLINK1，氣孔開閉較慢。圖2表示擬南芥在一天中連續(xù)光照和間隔光照（強(qiáng)光和弱光交替光照）下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)回答：

（1）由圖1分析，轉(zhuǎn)基因擬南芥保衛(wèi)細(xì)胞吸收K+的方式為____，其氣孔可快速開啟的可能原因是____。

（2）CO2進(jìn)入葉綠體后，先與RuBP結(jié)合形成1個(gè)____分子，隨即該分子分解成2個(gè)3-磷酸甘油酸分子，再經(jīng)NADPH提供的____及ATP、酶等作用下形成三碳糖。

（3）圖2中，連續(xù)光照下，野生植株和轉(zhuǎn)基因植株每升水可產(chǎn)生植物莖的干重?zé)o顯著差異，這是因?yàn)閮烧邭饪自谶B續(xù)光照下均開啟，____；間隔光照下，轉(zhuǎn)基因植株每升水可產(chǎn)生植物莖的干重大于野生植株，是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因植株在強(qiáng)光時(shí)____，而弱光時(shí)____，所以每升水可產(chǎn)生更多的干物質(zhì)。

（4）該研究成果有望推廣至大田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，因?yàn)橥ǔ６嘣铺鞖庀�，太�?yáng)光照不時(shí)會(huì)出現(xiàn)不規(guī)律的____現(xiàn)象進(jìn)而可能影響農(nóng)作物干物質(zhì)增量。

Answer 1

【答案】主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) K+進(jìn)入細(xì)胞后使細(xì)胞液濃度升高，細(xì)胞吸水 六碳 氫和能量 二氧化碳攝入量和水分散失量基本相當(dāng)/兩者的CO2吸收量和水分蒸騰量基本相當(dāng) 氣孔快速打同開，快攝入二氧化碳 氣孔能快速關(guān)閉，減少水分蒸發(fā)量 間隔光照（強(qiáng)光和弱光交替光照）

【解析】

分析圖1，在光照條件下，鉀離子通過K+通道（BLINK1）進(jìn)入氣孔細(xì)胞內(nèi)，需要消耗能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸。

分析圖2，自變量是植株類型（是否含BLINK1）和光照類型（連續(xù)光照或者是強(qiáng)光和弱光交替光照），因變量是每單位重量水分干物質(zhì)量，可以反映蒸騰作用的強(qiáng)弱和氣孔的開放程度。

（1）據(jù)上分析可知，鉀離子通過K+通道（BLINK1）進(jìn)入氣孔細(xì)胞內(nèi)，需要消耗能量，屬于主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。由于鉀離子通過K+通道（BLINK1）進(jìn)入氣孔細(xì)胞內(nèi)，提高了胞內(nèi)滲透壓，保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹，氣孔快速開啟。

（2）CO2在酶的催化下，與RuBP結(jié)合生成六碳化合物，該分子隨即分解成2個(gè)三碳酸，進(jìn)而在光反應(yīng)提供的[H]和ATP的條件下被還原為三碳糖，其中NADPH為暗反應(yīng)提供的是氫和能量。

（3）據(jù)圖2分析可知，在連續(xù)光照下，野生株和含BLINK1植株的莖干重?zé)o顯著性差異，因?yàn)檫B續(xù)光照下，野生株和含BLINK1植株的均氣孔開啟，二氧化碳攝入量和水分散失量基本相當(dāng)；間隔光照下，含BLINK1植株的莖干重大于野生株，因?yàn)殚g隔光照下，強(qiáng)光時(shí)含BLINK1植株氣孔能快速打開，加快二氧化碳攝入，弱光時(shí)，氣孔能快速關(guān)閉，減少水分蒸發(fā)量，所以每單位重量水分干物質(zhì)量大。

（4）通常大田環(huán)境通常多云天氣，這些現(xiàn)象會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)光和弱光交替光照，均可能影響農(nóng)作物干物質(zhì)增量（或糧食產(chǎn)量），BLINK1植株可以在強(qiáng)光和弱光交替光照下氣孔能快速打開或關(guān)閉，增加每單位重量水分干物質(zhì)量。