Question

【題目】干旱條件下，擬南芥葉、根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，使葉片中的脫落酸（ABA）含量增高，導(dǎo)致葉片氣孔開度減小，光合色素的含量下降，從而引起光合作用速率下降�；卮鹣铝袉栴}。（氣孔阻力大小與氣孔的開閉有關(guān)，氣孔全開時(shí)阻力最�。�

（1）葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上，能夠_______________和轉(zhuǎn)化光能。光反應(yīng)階段生成的ATP和[H]參與在_______________（場所）中進(jìn)行的C3_______________過程，該過程的產(chǎn)物可以在一系列酶的作用下轉(zhuǎn)化為蔗糖和淀粉。

（2）科研人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果如圖所示。

①ABA是細(xì)胞之間傳遞_______________的分子，可以調(diào)節(jié)氣孔開閉。

②由圖可知，干旱處理會(huì)降低植物的光合作用，恢復(fù)供水則有利于光合作用，理由是_________。

③據(jù)圖結(jié)果推測：對氣孔調(diào)節(jié)功能喪失突變體施加一定濃度的ABA后，與對照組相比，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果為_______________，則說明該突變體的氣孔開閉異常是ABA合成缺陷導(dǎo)致。

（3）有研究表明：在干旱條件下，ABA濃度與光合色素降解程度呈正相關(guān)。請以擬南芥的ABA缺失突變體（不能合成ABA）為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。______（光合色素含量的測定方法不作要求）

Answer 1

【答案】吸收、傳遞 葉綠體基質(zhì) 還原 信息（信號） 干旱處理后增大葉片細(xì)胞的滲透壓，進(jìn)而促進(jìn)ABA的合成和分泌，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少；恢復(fù)供水后，ABA含量下降，氣孔打開，CO2供應(yīng)增加 氣孔阻力增加 實(shí)驗(yàn)思路：取經(jīng)過干旱處理的擬南芥ABA缺失突變體若干，進(jìn)行分組編號，用預(yù)先配制的一定濃度梯度的ABA溶液處理，其他條件相同且適宜。一段時(shí)間后分別測定各組光合色素的含量。

預(yù)期結(jié)果：隨著ABA濃度的增大，擬南芥中光合色素含量逐漸下降

【解析】

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟：

分組編號→設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)（給與不同的處理）→觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（注意保證無關(guān)變量的一致性）→得出結(jié)論。

2.光合作用的具體的過程：
①光反應(yīng)階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反應(yīng)階段：場所是葉綠體基質(zhì)
a．CO2的固定：CO2+C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3（CH2O）+C5+H2O
由題意可知，干旱能引起擬南芥葉、根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，進(jìn)而細(xì)胞滲透壓增大，葉片中脫落酸（ABA）的含量增高，導(dǎo)致葉片氣孔開度減小，影響了作為光合原料之一的二氧化碳的吸收，同時(shí)光合色素的含量下降，最終引起光合作用速率下降。

（1）葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上，這些色素能夠吸收、傳遞 和轉(zhuǎn)化光能。光反應(yīng)階段生成的ATP和[H]參與暗反應(yīng)過程中C3的還原，暗反應(yīng)進(jìn)行的場所為葉綠體基質(zhì)C3還原的產(chǎn)物可以在一系列酶的作用下轉(zhuǎn)化為蔗糖和淀粉。

（2）科研人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果如圖所示。

①ABA是一種激素，激素是一種信息分子，能夠在細(xì)胞之間傳遞信息，從而調(diào)節(jié)氣孔開閉。

②據(jù)圖可知，干旱處理后能增大葉片細(xì)胞的滲透壓，進(jìn)而促進(jìn)ABA的合成和分泌，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少；恢復(fù)供水后，ABA含量下降，氣孔打開，CO2供應(yīng)增加，因此可推知干旱處理會(huì)降低植物的光合作用，恢復(fù)供水則有利于光合作用。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示氣孔阻力與ABA含量變化趨勢一致，因此推測，對氣孔調(diào)節(jié)功能喪失突變體施加一定濃度的ABA后，如果與對照組相比，表現(xiàn)為氣孔阻力增加，則說明該突變體的氣孔開閉異常是ABA合成缺陷導(dǎo)致。

（3）本實(shí)驗(yàn)的目的為，要驗(yàn)證在干旱條件下，ABA濃度與光合色素降解程度呈正相關(guān)，而且題目已經(jīng)給了實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�本�?shí)驗(yàn)的自變量是用不同濃度梯度的ABA處理擬南芥ABA缺失突變體，因變量是擬南芥色素含量的變化，無關(guān)變量保持相同且適宜。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：（1）分組編號：將經(jīng)過干旱處理的擬南芥ABA缺失突變體若干，進(jìn)行分組編號；

（2）給與不同處理：用預(yù)先配制的一定濃度梯度的ABA溶液處理，其他條件相同且適宜。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測：一段時(shí)間后分別測定各組光合色素的含量。

若測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為隨著ABA濃度的增大，擬南芥中光合色素含量逐漸下降，則能證明上述結(jié)論。