Question

【題目】小麥是北方主要農(nóng)作物，研究環(huán)境條件變化對其產(chǎn)量影響對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很重要。

⑴科研人員測定小麥一晝夜凈光合速率（Pn）的變化，發(fā)現(xiàn)小麥與其他植物一樣出現(xiàn)了“午睡”現(xiàn)象。一般認為，午后溫度較高，植物通過蒸騰作用使葉片降溫，同時，植物體也會____葉片氣孔開度來避免過度失水對細胞造成的損傷。

⑵科研人員測定了同一株小麥兩種不同向光角度的葉片（接收直射光照面積不同）午后部分指標，結(jié)果如下表。

	凈光合速率（Pn）	葉片溫度（TL）	胞間 CO2濃度（Ci）
直立葉	12.9	37.5	250
平展葉	8.8	37.7	264

對相關數(shù)據(jù)進行直立葉和平展葉葉片溫度無明顯差異，說明二者的氣孔開度________ 。由表中的數(shù)據(jù)可見氣孔開閉引起的胞間CO2濃度不足不是造成“午睡”現(xiàn)象的唯一因素，請從凈光合速率和胞間 CO2濃度角度分析，原因___________________。

⑶科研人員推測，午間強光照可能會導致由色素和蛋白質(zhì)組成的光系統(tǒng) II 發(fā)生損傷，導致_________速率下降，進而抑制葉片的光合作用。D1 是對光系統(tǒng) II 活性起調(diào)節(jié)作用的關鍵蛋白，科研人員使用蛋白質(zhì)凝膠電泳技術檢測不同光照條件下的 D1蛋白含量，結(jié)果如圖1 所示，分析可知，____從而在一定程度上導致“午睡”現(xiàn)象。

⑷水楊酸（SA）是一種與植物抗熱性有關的植物激素，科研人員用適宜濃度的SA 噴灑小麥葉片后，測定兩種光照條件下的 D1蛋白含量，結(jié)果如圖 2 所示，可推測，SA 對小麥午間光合作用的影響及機制是：___。

Answer 1

【答案】降低 基本相同 平展葉凈光合速率小于直立葉，而平展葉胞間CO2濃度大于直立葉 光反應 午間較強光照使細胞中D1蛋白含量降低，導致光系統(tǒng)II活性降低 SA能減弱午間較強光照使細胞中D1蛋白含量及光系統(tǒng)II活性降低程度，緩解小麥的“午睡”現(xiàn)象

【解析】

植物蒸騰作用旺盛會導致葉片氣孔開度下降，氣孔開度下降又引起細胞吸收的CO2減少，導致葉肉細胞間的CO2不足，使午后小麥光合速率降低。根據(jù)表格中數(shù)據(jù)顯示，直立葉和平展葉葉片溫度無明顯差異，直立葉凈光合速率大于平展葉的凈光合速率，但直立葉胞間CO2濃度小于平展葉的胞間CO2濃度；圖1顯示，較強光照會導致D1蛋白含量下降，圖2說明噴灑適宜濃度的SA會減弱較強光照造成的D1蛋白含量降低，對小麥的“午睡” 現(xiàn)象起到緩解作用，據(jù)此，若要減少“午睡”現(xiàn)象提高小麥產(chǎn)量，從外源因素考慮，可噴灑適宜濃度的水楊酸，從分子水平考慮，可通過提高D1蛋白的含量來實現(xiàn)，據(jù)此作答。

（1）午后溫度較高，植物蒸騰作用旺盛，植物會降低葉片氣孔開度來避免過度失水，這會導致葉肉細胞間的CO2不足，使午后小麥光合速率降低。

（2）據(jù)圖所示，直立葉和平展葉葉片溫度無明顯差異，因此二者的氣孔開度基本相同，但平展葉凈光合速率明顯低于直立葉，而胞間CO2濃度是平展葉高于直立葉，說明氣孔開閉引起的胞間CO2濃度不足不是造成“午睡”現(xiàn)象的唯一因素。

（3）強光照引起光系統(tǒng)Ⅱ發(fā)生損傷，會導致光反應的速率下降；圖1中數(shù)據(jù)顯示，強光照會導致D1含量下降，因此“午睡”原因可能是午間較強光照使細胞中D1蛋白的含量降低，從而導致光系統(tǒng)Ⅱ活性降低。

（4）根據(jù)圖2中D1蛋白含量所示，可推測經(jīng)SA處理后，能減弱較強光照造成的D1蛋白含量及光系統(tǒng)Ⅱ活性降低程度，緩解小麥的“午睡”現(xiàn)象。