高中 | 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 题目答案及解析

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选择性必修一 稳态与调节

第三章 植物生命活动的调节

第4节 环境因素参与调节植物的生命活动

植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响,它们是相互作用、协调配合的。科研人员对光和脱落酸($\rm ABA$)对植物生长发育的影响做了相关研究。

脱落酸主要由植物                 (部位)合成。

[["根冠、萎蔫的叶片等"]]

脱落酸主要由植物根冠、萎蔫的叶片等合成。

科研人员为研究光和脱落酸($\rm ABA$)对种子萌发的影响,测定了野生型植株和光受体缺失突变体中$\rm ABA$的含量(结果如图甲所示)和不同处理下的野生型植株种子萌发率(结果如图乙所示)。

据图甲中实验结果推测,光能                 (填“促进”或“抑制”)植物$\rm ABA$合成代谢相关基因的表达;据图乙中实验结果推测,在                 (填“光照”或“黑暗”)条件下,种子萌发对较高浓度$\rm ABA$处理更为敏感。

[["抑制","黑暗"]]

据图甲可知:光受体缺失突变体中脱落酸的含量比野生型高,故可推测光可能抑制植物脱落酸的合成,即光能抑制植物$\rm ABA$合成代谢相关基因的表达。图乙表明黑暗条件下,随着脱落酸浓度的增加,种子萌发率的下降幅度更明显,故在黑暗条件下,种子萌发对脱落酸处理更为敏感。

科研工作者以拟南芥为实验材料,研究并发现了相关因素调控气孔开闭的原理:

①脱落酸($\rm ABA$)与$\rm ABA$受体结合后,可促进气孔关闭。干旱环境中,植物体内脱落酸含量上升,这对植物体的积极意义是                                                                

②可见光会刺激叶片的气孔开放,在此过程中,保卫细胞中淀粉水解为麦芽糖,并进一步转化为苹果酸进入液泡,导致细胞液渗透压升高,促进保卫细胞吸水,从而促进气孔开度的增加。研究者用蓝光照射拟南芥的野生型和蓝光受体突变型,检测了保卫细胞中淀粉粒面积,结果发现蓝光受体突变型淀粉粒面积高于野生型。根据实验结果推测,蓝光受体突变型植株叶肉细胞淀粉合成速率低于野生型,分析其原因是                                                                

[["

促进气孔关闭,减少水分蒸发;蓝光突变体植物无法感受蓝光信号,其保卫细胞内淀粉分解受阻,导致气孔开度较小,$\\rm CO_{2}$吸收少,光合速率下降

"]]

①脱落酸具有促进气孔关闭,减少蒸腾的作用。在干旱条件下,植物体内脱落酸含量会增多,这可促进植物气孔关闭,减少体内水分蒸发。

②已知可见光会刺激叶片的气孔开放,在此过程中,保卫细胞中淀粉水解为麦芽糖,并进一步转化为苹果酸进入液泡,导致细胞液渗透压升高,促进保卫细胞吸水,从而促进气孔开度的增加。由于蓝光受体突变型植株无法感受蓝光信号,保卫细胞内淀粉分解受阻导致植株气孔开度较小,$\rm CO_{2}$吸收少,蓝光受体突变型叶肉细胞光合速率下降,淀粉合成减少。

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