Question

【題目】科研人員以蠶豆為實(shí)驗(yàn)材料研究甲醇對植物光合作用的影響。

（1）用兩種不同濃度的甲醇溶液處理蠶豆，一段時(shí)間后處理組與未處理組植株上典型葉片的大小如圖1所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，濃度為______的甲醇可促進(jìn)蠶豆葉片生長，因此選取此濃度甲醇進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，噴施甲醇能增加氣孔導(dǎo)度，提高葉片的光合速率，由此推測甲醇處理增加了_____量，使在____場所中進(jìn)行的暗反應(yīng)速率提高

（3）為深入研究甲醇促進(jìn)氣孔開放的機(jī)理，研究者分別提取了甲醇處理前與處理2h、6h后葉片細(xì)胞中的一種調(diào)節(jié)氣孔大小的F蛋白，用____法來特異性檢測蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，其表達(dá)的量與顯影條帶的顏色深淺成正相關(guān)，結(jié)果如圖2所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明_____________。

（4）已有研究表明F蛋白可與細(xì)胞膜上H+載體—ATP酶復(fù)合物結(jié)合研究者制備了膜上含復(fù)合物的小囊泡，并在小囊泡內(nèi)加入特定熒光染料，H+與熒光染料結(jié)合可引起熒光猝滅。在含有上述小囊泡的體系中加入ATP和H+，定小囊泡內(nèi)熒光的吸光值得到圖3所示結(jié)果。由此可知細(xì)胞膜上該復(fù)合物的兩個(gè)作用分別是__________、____________。

（5）綜合（3）、（4）研究結(jié)果，推測甲醇處理葉片可以通過以上兩項(xiàng)生理過程_______(填增加”或“降低”)保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓，從而導(dǎo)致氣孔開放程度增大。

Answer 1

【答案】2% C02吸收 葉綠體基質(zhì) 抗原—抗體雜交 甲醇處理可促進(jìn)葉片細(xì)胞中F蛋白基因的表達(dá)，且處理6h比2h效果好 催化ATP水解 轉(zhuǎn)運(yùn)H+ 增加

【解析】

1、溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。

2、二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

3、光照強(qiáng)度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

（1）分析比較圖1中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，濃度為2%的甲醇可促進(jìn)蠶豆葉片生長，因此選取此濃度甲醇進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)。

（2）噴施甲醇以后，氣孔開放程度顯著增大，可以推測葉片吸收的二氧化碳的量增加，使葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的暗反應(yīng)的速率提高。

（3）檢查細(xì)胞中的蛋白的量，可以采用抗原-抗體雜交的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，甲醇處理可促進(jìn)F蛋白基因表達(dá)，并且處理6h比2h的條帶顏色深，說明處理6h比2h的效果好。

（4）根據(jù)題意分析可知，體系中加入ATP的作用是提供能量，激活H+-ATP復(fù)合物，促進(jìn)ATP水解，同時(shí)促使H+-ATP復(fù)合物轉(zhuǎn)運(yùn)H+。

（5）綜合（3）、（4）研究結(jié)果，推測甲醇處理加F蛋白表達(dá)量，提高細(xì)胞膜上H+-ATP酶活性，從而改變保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓，導(dǎo)致氣孔開放程度增大。