Question

【题目】在农业生产中，大棚蔬菜经常受到亚高温（35℃）和强光的双重胁迫，而脱落酸（ABA）能够调节植物的代谢平衡，提高植物对胁迫的适应性和抗逆能力。为研究喷施外源ABA对提高植物抵御亚高温和强光胁迫能力的作用机理，研究人员用大棚番茄植株进行了相关实验，部分结果如图所示。

（注：—■—为昼温度25℃+400μmol·m-2·s-1人工正常光+植株叶面喷水；

—○—为昼温35℃+800μmol·m-2·s-1人工强光+植株叶面喷水；

—△—为昼温35C+800μmol·m-2·s-1人工强光+植株叶面喷30mg·L-1ABA溶液。

实验开始时，各组已用相应喷施物预处理三天。）

（1）番茄叶片的叶绿素分布在___________上，能够吸收和利用光能。要粗略比较三种条件下番茄叶片叶绿素的含量多少，可先提取绿叶中的色素，依据的原理是____________。

（2）光反应生成的NADPH和ATP参与暗反应的___________过程，最终将产物在一系列酶的催化作用下转化为有机物。据图分析可知，在3d内短时的亚高温强光胁迫下，喷施外源ABA可以___________；超过3d胁迫时长，外源ABA处理对叶绿素含量骤降没有积极作用。因此，喷施ABA提高番茄抵御胁迫能力的作用机理可以概括为_______________________________。

（3）番茄长期处于干旱条件下，叶片中ABA含量增高，叶片气孔开度减小。为探究这种适应性变化是否可以遗传，请简要写出实验设计思路。_____________________________。

Answer 1

【答案】叶绿体类囊体薄膜 绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中 C3的还原 延缓叶绿素含量降低 ABA能通过延缓叶绿素含量降低，来缓解光合速率下降，保证植株正常生长 播种长期干旱处理和未受干旱处理的番茄植株产生的种子，将得到的两组幼苗在正常条件下培养一段时间，测量两组叶片气孔直径并比较大小，分析得出实验结论

【解析】

光合作用的具体的过程：

①光反应阶段：场所是类囊体薄膜

a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP

②暗反应阶段：场所是叶绿体基质

a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

（1）叶绿体的类囊体上含有与光合色素，叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，番茄叶片的叶绿素分布在叶绿体类囊体薄膜上，能够吸收和利用光能。要比较三种条件下番茄叶片叶绿素的含量多少，可利用绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇中的原理将绿叶中的色素提取出来。

（2）暗反应的C3的还原过程需要消耗光反应生成的NADPH和ATP。据图分析可知，在3d内短时的亚高温强光胁迫下，喷施外源ABA可以在一定程度上延缓叶绿素含量降低，从而使植物的净光合速率下降速率也有所减缓；超过3d胁迫时长，叶绿素含量会骤降，且使用外源ABA处理也没有缓解作用。结合实验结果可知，喷施ABA能提高番茄抵御胁迫能力的原因是ABA能通过延缓叶绿素含量降低，从而缓解了光合速率下降，进而保证了植株正常生长。

（3）番茄长期处于干旱条件下，叶片中ABA含量增高，叶片气孔开度减小。为探究这种适应性变化是否可以遗传，只要取表现出该种适应性的变异的番茄种子进行再次播种并观察叶片开度的变化即可，实验设计如下：播种长期干旱处理（有了适应性变异）和未受干旱处理的番茄（对照组）植株产生的种子，将得到的两组幼苗在正常条件下培养一段时间，测量两组叶片气孔直径并比较大小，分析实验结果，进而得出实验结论。