Question

【題目】為了探究外源生長素對楊樹抗旱性的影響，研究人員選取了盆栽歐美楊幼苗，控制土壤含水量為20%，噴灑100mg/L的生長素溶液，15天內定時檢測其光合速率，結果如下圖所示。請分析回答問題:

（1）實驗測得的是歐美楊的_______________光合速率。結果顯示:正常澆水條件下，外源生長素處理對歐美楊幼苗的光合速率影響______________；干旱條件下，歐美楊的光合速率均下降，但______________。

（2）葉綠素含量的減少會影響植物對光能的利用，下圖為測得的葉綠素含量，據圖分析不能得出的結論是______________。

A.干旱會導致植物葉片內葉綠素a、b的含量下降

B.外源施加生長素可提高葉片內葉綠素a、b的含量

C.葉綠素a的含量遠遠高于葉綠素b，所以其作用更重要

D.外源施加生長素可減緩干旱條件下葉綠素含量的下降

（3）研究人員進一步測得干旱條件下，施加生長素會使歐美楊葉片氣孔密度下降10%左右。說明外源生長素____________氣孔的發育，減少了____________，從而提高歐美楊的耐旱性。

（4）對（3）的分子機制提出的假設是:外源生長素通過調控與氣孔發育有關基因的表達進而調控氣孔的發育。目前己知擬南芥中有7個與氣孔發育有關的基因，研究人員找到了與這7個基因同源的毛果楊基因。提取歐美楊葉片的總RNA，根據上述基因設計特定的____________，反轉錄獲得____________并測定其含量，計算得出7個基因的相對轉錄豐度（與無激素組相比，同一基因在IAA組的轉錄水平的高低）如圖所示。若結果支持假設，則表明基因1、2、3、5、7在氣孔發育中的調控作用與基因4、6相反，前者為______（正/負）調控。

（5）綜上所述，外源施加生長素可通過調控氣孔的發育提高歐美楊的耐旱性。若要在此基礎上進一步研究，請提出一個研究問題。____________________________________。

Answer 1

【答案】 凈 不明顯 生長素處理能減緩光合速率的下降 C 抑制 水分的散失（蒸騰作用） 引物 cDNA 負 生長素調控氣孔發育的具體過程是什么？（或：其他激素能否提高歐美楊的耐旱性？施加生長素對其他植物的耐旱性是否有影響？）

【解析】試題分析：本題主要考查光合作用。要求學生熟知光合作用的過程、影響光合作用的因素。并能通過題目所給條件，分析得出結論。

（1）因實驗過程中，無法排除植物的呼吸作用，因此實驗測得的是歐美楊的凈光合速率。正常澆水條件下（土壤含水量50%），外源生長素處理組與無激素處理組，歐美楊幼苗的光合速率無明顯變化；干旱條件下（土壤含水量20%），歐美楊的光合速率均下降，但與無激素處理組相比，外源生長素處理組下降得更慢，說明干旱條件下，生長素處理能減緩光合速率的下降。

（2）土壤含水量由50%到20%，葉綠素a與葉綠素b的含量均有下降，說明干旱會導致植物葉片內葉綠素a、b的含量下降，A正確。與無激素處理組相比，外源施加生長素組的葉綠素a與葉綠素b含量均有所增加，說明外源施加生長素可提高葉片內葉綠素a、b的含量，B正確。葉綠素a的含量遠遠高于葉綠素b，但不能說明葉綠素a更重要，C錯誤。干旱條件下，葉綠素a、b的含量均有下降，外源施加生長素后縮短了50%含水量與20%含水量葉綠色之間的差值，說明外源施加生長素可減緩干旱條件下葉綠素含量的下降，D正確。

（3）干旱條件下，施加生長素會使歐美楊葉片氣孔密度下降，說明外源生長素抑制氣孔的發育，由于氣孔能蒸發水分，因此氣孔密度下降，將減少水分的散失，從而提高歐美楊的耐旱性。

（4）提取歐美楊葉片的總RNA，但需要觀察與氣孔相關的7個基因，因此需要根據基因設計特定的引物，反轉錄獲得cDNA并測定其含量，計算得出7個基因的相對轉錄豐度。若結果支持假設，據圖分析，基因1、2、3、5、7在外源施加生長素組有表達，而外源施加生長素組會抑制氣孔的發育，因此說明基因1、2、3、5、7在氣孔發育中為負調控。

（5）已知外源施加生長素可通過調控氣孔的發育提高歐美楊的耐旱性。因此進一步研究生長素調控氣孔發育的具體過程是什么？（或：其他激素能否提高歐美楊的耐旱性？施加生長素對其他植物的耐旱性是否有影響？）