為應對干旱、高鹽、低溫等不利環(huán)境因素,植物在長期進化過程中形成了一系列脅迫響應機制。CIPK基因在響應上述非生物脅迫時具有重要作用。為了探究OsCIPKl2基因(水稻的CIPK基因之一)是否與水稻的干旱耐受性相關,研究人員通過轉基因技術得到了三個OsCIPKl2基因過表達株系(T4、T8、T11),并對轉基因植株進行了抗逆性實驗,部分結果如圖1、2所示。圖3為水稻氣孔開閉機制示意圖,當組成氣孔的細胞——保衛(wèi)細胞吸水時,氣孔打開,反之氣孔關閉。據此分析回答下列問題:
(1)上述實驗中,通過構建OsCIPKl2過表達株系來探究OsCIPKl2基因響應干旱脅迫的機制,體現了自變量控制的 加法加法(“加法”或“減法”)原理。
(2)干旱脅迫下,測得野生型水稻植株的氣孔開放度下降,導致CO2吸收速率下降下降,暗反應暗反應速率下降,最終光合速率下降。研究發(fā)現,干旱嚴重時,細胞內水分虧損還會導致葉綠體超微結構破壞,使得類囊體薄膜上的光合色素(和酶)光合色素(和酶)減少,從而直接影響光反應。
(3)已知可溶性糖可作為細胞的滲透調節(jié)物質,結合實驗結果推測,OsCIPKl2過表達株系水稻抗旱性比野生型的強強,原因可能是 干旱脅迫下,保衛(wèi)細胞內積累了較多可溶性糖,細胞的滲透壓提高,維持氣孔的開放,保證對CO2的吸收干旱脅迫下,保衛(wèi)細胞內積累了較多可溶性糖,細胞的滲透壓提高,維持氣孔的開放,保證對CO2的吸收,從而確保光合作用的正常進行。
(4)植物在響應干旱脅迫的過程中,脫落酸脫落酸(填主要相關植物激素)的含量會增加以促進氣孔關閉。綜合上述實驗可說明,植物生長發(fā)育的調控,是由激素調節(jié)、基因表達基因表達調控和 環(huán)境因素環(huán)境因素調節(jié)共同完成的。
【答案】加法;下降;暗反應;光合色素(和酶);強;干旱脅迫下,保衛(wèi)細胞內積累了較多可溶性糖,細胞的滲透壓提高,維持氣孔的開放,保證對CO2的吸收;脫落酸;基因表達;環(huán)境因素
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/9/4 8:0:8組卷:5引用:2難度:0.7
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