Question

【題目】在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，高溫脅迫會(huì)對(duì)黃瓜栽培造成一定的危害。以下是關(guān)于不同高溫脅迫程度對(duì)黃瓜幼苗光合速率的影響及相關(guān)機(jī)制的研究。

（1）光合作用包括__________階段。由圖1可知，隨著溫度升高和高溫持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，黃瓜葉片__________，由此推測(cè)可能的原因是__________。

（2）高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)氧自由基（具有強(qiáng)氧化性）積累使膜脂過(guò)氧化。SOD（超氧化物歧化酶），能夠清除氧自由基產(chǎn)生H2O2；POD（過(guò)氧化物酶）和CAT（過(guò)氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。

①加入一定量H2O2，通過(guò)檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)__________可測(cè)定POD和CAT活性。

②SOD、POD、CAT協(xié)同作用可以減輕高溫脅迫對(duì)細(xì)胞中__________系統(tǒng)的危害。

③高溫處理某品系的黃瓜苗，測(cè)定葉片內(nèi)SOD、POD、CAT的活性，結(jié)果如圖2所示。圖中__________的活性變化有利于黃瓜抵抗高溫脅迫。

（3）熱激蛋白（HSP）是機(jī)體受到高溫脅迫時(shí)，合成量迅速增加的一類應(yīng)激蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，一方面HSP可以幫助變性的蛋白質(zhì)恢復(fù)__________進(jìn)而恢復(fù)功能，或者促進(jìn)變性的蛋白質(zhì)降解；另一方面，一些HSP與膜脂結(jié)合，限制了膜脂分子的運(yùn)動(dòng)，降低膜的__________性，以穩(wěn)固膜的結(jié)構(gòu)。由此可見(jiàn)，HSP可以緩解高溫脅迫對(duì)植物造成的傷害。

Answer 1

【答案】 光反應(yīng)和碳反應(yīng)（暗反應(yīng)） 凈光合速率下降 高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結(jié)構(gòu)，氣孔關(guān)閉影響CO2吸收 O2生成量 生物膜 POD 空間結(jié)構(gòu) 流動(dòng)

【解析】試題分析：圖a分析可知，高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結(jié)構(gòu)，氣孔關(guān)閉影響CO2吸收，因此隨著溫度升高和高溫持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，黃瓜葉片凈光合速率下降。
圖b分析可知：①POD（過(guò)氧化物酶）和CAT（過(guò)氧化氫酶）具有分解H2O2的作用，H2O2分解可產(chǎn)生氧氣和水。加入一定量H2O2，可通過(guò)檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)O2生成量可測(cè)定POD和CAT活性。②SOD（超氧化物歧化酶）能夠清除氧自由基產(chǎn)生H2O2，POD（過(guò)氧化物酶）和CAT（過(guò)氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)氧自由基（具有強(qiáng)氧化性）積累使膜脂過(guò)氧化。因此SOD、POD、CAT協(xié)同作用可以減輕高溫脅迫對(duì)細(xì)胞中生物膜系統(tǒng)的危害。

（1）光合作用包括光反應(yīng)和碳反應(yīng)（暗反應(yīng)）階段。由圖a可知，高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結(jié)構(gòu)，氣孔關(guān)閉影響CO2吸收，因此隨著溫度升高和高溫持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，黃瓜葉片凈光合速率下降。
（2）①POD（過(guò)氧化物酶）和CAT（過(guò)氧化氫酶）具有分解H2O2的作用，H2O2分解可產(chǎn)生氧氣和水。加入一定量H2O2，可通過(guò)檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)O2生成量可測(cè)定POD和CAT活性。
②SOD（超氧化物歧化酶）能夠清除氧自由基產(chǎn)生H2O2，POD（過(guò)氧化物酶）和CAT（過(guò)氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)氧自由基（具有強(qiáng)氧化性）積累使膜脂過(guò)氧化。因此SOD、POD、CAT協(xié)同作用可以減輕高溫脅迫對(duì)細(xì)胞中生物膜系統(tǒng)的危害。
③分析柱形圖結(jié)果可知，高溫處理某品系的黃瓜苗，測(cè)定葉片內(nèi)SOD和CAT酶的活性逐漸降低，但POD酶的活性增強(qiáng)，POD酶的活性變化有利于黃瓜抵抗高溫脅迫。
（3）蛋白質(zhì)酶恢復(fù)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，其功能喪失。HSP可以幫助變性的蛋白質(zhì)恢復(fù)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)而恢復(fù)功能，或者促進(jìn)變性的蛋白質(zhì)降解；另一方面，一些HSP與膜脂結(jié)合，限制了膜脂分子的運(yùn)動(dòng)，降低膜的流動(dòng)性，以穩(wěn)固膜的結(jié)構(gòu)。由此可見(jiàn)，HSP可以緩解高溫脅迫對(duì)植物造成的傷害。