Question

气孔有利于二氧化碳流入植物叶片进行光合作用，但同时也是蒸腾作用丧失水分的门户。科研人员在拟南芥气孔周围的保卫细胞中表达了一种K⁺通道（BLINK1），如图1所示。该通道能调控气孔快速开启与关闭，而野生株气孔关闭较慢。图2表示拟南芥在一天中连续光照和间隔光照（强光和弱光交替光照）下的实验结果。

1.据图1判定K⁺进入保卫细胞的方式是________。

2.如果检测到该植物通过气孔摄入的氧气大于释放的氧气，则该植物所处的生理状态是________。

A.光合作用大于呼吸作用 B.光合作用小于呼吸作用

C.光合作用等于呼吸作用 D.仅进行呼吸作用

3.据图1分析，由转基因技术构建的含BLINKI植株在光照下气孔快速开启的可能原因是________。

A.ATP消耗，胞内渗透压下降，保卫细胞吸水

B.ATP消耗，胞内渗透压下降，保卫细胞放水

C. K⁺进入保卫细胞，提高了胞内渗透压，保卫细胞放水

D. K⁺进入保卫细胞，提高了胞内渗透压，保卫细胞吸水

4.根据题干和图2信息，并结合所学知识，分别比较连续光照和间隔光照下野生株和含BLINKI植株每升水产植物茎干重（克）的差异，并解释造成这个差异的原因________。

5.这项研究结果有望推广至大田农业生产实践中，因为通常大田环境存在________现象，这些现象均可能影响农作物干物质增量（或粮食产量）。

A.潮湿闷热 B.乱云飞渡 C.风吹草动 D.昼夜交替

Answer

1.主动运输

2.BD

3.D

4.在连续光照下，野生株和含BLINK1植株的茎干重无显著性差异，因为连续光照下，野生株和含BLINK1植株的均气孔开启，摄入量相当；间隔光照下，含BLINK1植株的茎干重大于野生株，因为间隔光照下，光照时含BLINK1植株气孔能快速打开，加快二氧化碳摄入，黑暗时，气孔能快速关闭，减少水分蒸发量，所以每单位重量水分干物质量大

5.BC

【解析】

分析图1，在光照条件下，钾离子通过K+通道（BLINK1）进入气孔细胞内，需要消耗能量，属于主动运输。分析图2，自变量是植株类型（是否含BLINK1）和光照类型（连续光照或者是强光和弱光交替光照），因变量是每单位重量水分干物质量，可以反映蒸腾作用的强弱和气孔的开放程度。

1.据上分析可知，钾离子通过K+通道（BLINK1）进入气孔细胞内，需要消耗能量，属于主动运输。

2.该植物通过气孔摄入的氧气大于释放的氧气，说明呼吸作用消耗的氧气大于光合作用产生的氧气，或者只进行呼吸作用，BD正确。

故选BD。

3.据图1分析，在光照条件下，钾离子通过K+通道（BLINK1）进入气孔细胞内，提高了胞内渗透压，保卫细胞吸水膨胀，气孔快速开启，D正确。

故选D。

4.据图2分析可知，在连续光照下，野生株和含BLINK1植株的茎干重无显著性差异，因为连续光照下，野生株和含BLINK1植株的均气孔开启， 摄入量相当；间隔光照下，含BLINK1植株的茎干重大于野生株，因为间隔光照下，光照时含BLINK1植株气孔能快速打开，加快二氧化碳摄入，黑暗时，气孔能快速关闭，减少水分蒸发量，所以每单位重量水分干物质量大。

5.通常大田环境存在乱云飞渡、风吹草动现象，这些现象会出现强光和弱光交替光照，均可能影响农作物干物质增量（或粮食产量），BLINK1植株可以在强光和弱光交替光照下气孔能快速打开或关闭，增加每单位重量水分干物质量，故选BC。