Question

大棚蔬菜生产中经常同时受到亚高温（35℃）和强光的双重胁迫，而脱落酸（ABA）能够调节植物对逆境的胁迫作用。为研究ABA调节植物对亚高温和强光胁迫的机理，研究人员用大棚番茄植株进行了相关实验（注：实验开始时，各实验组已用相应喷施物预处理三天），部分结果如图所示。回答下列问题：

注：CK为昼温度25℃+400mol·m^-2·s^-1 人工正常光+植株叶面喷水；

W为昼温35℃+800mol·m^-2·s^-1人工强光+植株叶面喷水；

A为昼温35℃+800mol·m^-2·s^-1 人工强光+植株叶面喷30mg· L^-1 ABA溶液。

（l）ABA除具有题中体现的功能外，还具有的主要生理功能是__________________________。

（2）大棚番茄植株叶绿素分布的具体场所是_____________，其主要利用_________________光。图2为各组叶绿素含量变化曲线图，请利用高中所学知识设计实验粗略比较起始时（0天）各组叶绿素含量的多少________________（仅写出设计思路）。

（3）据图1和图2分析可得出的结论是_____________________________________。

（4）已知5mM的钨酸钠能够抑制植物ABA的合成，为进一步确认ABA对番茄净光合速率的调节作用，还需设置T组（具体设置为_____________________________________________），预测第5天CK、W、A、T组净光合速率大小关系为_________________________。

Answer

抑制细胞分裂；促进叶和果实的衰老和脱落；促进种子休眠 叶绿体类囊体薄膜 红光和蓝紫 取等量的各组叶片用无水乙醇分别提取色素，然后用纸层析法进行色素分离并比较色素带是蓝绿色和黄绿色的宽度 ABA能通过减缓亚高温和强光下植物叶绿素的减少，从而减缓植物净光合速率的降低 昼温35℃+800mol·m-2·s-1人工强光+植株叶面喷5mM钨酸钠 CK>A>W>T

【解析】

本题以反映实验结果的曲线图为情境，考查学生对脱落酸的作用、光合色素的种类及其作用、影响光合作用的环境因素等相关知识的识记和理解能力，以及具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。

(1) ABA除具有题中体现的“能够调节植物对逆境的胁迫作用”的功能外，还具有的主要生理功能是：抑制细胞分裂；促进叶和果实的衰老和脱落；促进种子休眠。

(2) 番茄植株叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光。依据绿叶中色素的提取与分离的实验原理可推知，欲粗略比较起始时（0天）各组叶绿素含量的多少，其实验设计思路为：取等量的各组叶片用无水乙醇分别提取色素，然后用纸层析法进行色素分离并比较色素带的颜色为蓝绿色和黄绿色的宽度。

(3)图2显示：与CK对照组相比，随着胁迫时间的延长，W（亚高温和强光的双重胁迫）组和A（亚高温和强光的双重胁迫并施以ABA处理）组的叶绿素含量均呈现下降趋势，而且胁迫开始时叶绿素含量下降的幅度较小，后期下降的幅度较大，但胁迫时间相同时，A组叶绿素含量下降的幅度小于W组；图1显示，与CK对照组相比，随着胁迫时间的延长，W组和A组的净光合速率均呈现下降趋势，但胁迫时间相同时，A组下降的幅度小于W组。综上分析可得出的结论是：ABA能通过减缓亚高温和强光下植物叶绿素的减少，从而减缓植物净光合速率的降低。

(4) 已知5mM的钨酸钠能够抑制植物ABA的合成。为进一步确认ABA对番茄净光合速率的调节作用，还需增设一组在亚高温和强光的双重胁迫的同时在植株叶面喷5mM钨酸钠的T组（具体设置为昼温35℃+800mol·m-2·s-1人工强光+植株叶面喷5mM钨酸钠）。由于5mM的钨酸钠能够抑制植物ABA的合成，导致T组植株体内ABA的含量比W组少，据此结合图1呈现的信息可推知，第5天CK、W、A、T组净光合速率大小关系为CK＞A＞W＞T。