Question

番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15－33℃。研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。实验中白天保持25℃，从每日16：00时至次日6：00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9：00进行相关指标的测定。

（1）图1结果显示，夜间6℃处理后，番茄植株干重____________对照组。这表明低温处理对光合作用的抑制__________________对呼吸作用的抑制。

（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO₂浓度，结果如图2所示。请依据图中结果分析夜间6℃低温处理，净光合速率降低的原因_________________________。

（3）光合作用过程中，Rubisco是一种极为关键的酶。

①研究人员在低夜温处理的第0、9天的9：00时取样，提取并检测Rubisco的量。结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了避免___________________。

②为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA，经_______________过程获得总cDNA。根据番茄Rubisco合成基因的_______________设计引物，再利用___________________技术扩增Rubisco合成基因。最后根据目的基因的产量，得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。

③结果发现，低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组。这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因_________________过程，使Rubisco含量下降。

（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组，这一变化的意义是_____________________。

Answer

低于 强于 夜间6℃低温处理后，导致气孔开放度下降，使CO2 供应不足，直接影响了光合作用过程中的暗反应，最终导致净光合速率降低 高温使酶失活 逆转录 （特定）碱基序列 PCR 转录 适应低温环境的自我保护

【解析】

据图图1中，夜间6℃处理后，番茄植株干重低于对照组，可能的原因是低温处理对光合作用的抑制高于对呼吸作用的抑制；

图2可知，夜间15℃处理净光合速率、气孔开放程度和胞间二氧化碳浓度都增加，夜间6℃处理则都减少；

影响光合作用的因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。

（1）据图1分析，夜间6℃处理后，番茄植株干重低于对照组，可能的原因是低温处理对光合作用的抑制高于对呼吸作用的抑制。

（2）据图2分析，夜间6℃低温处理，导致气孔开放度下降，二氧化碳供应不足，影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低。

（3）①提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了保证酶的活性，避免高温使酶失活。

②由RNA合成cDNA的过程是逆转录。在用PCR扩增时，需要根据目的基因（特定）碱基序列设计引物，再用PCR技术合成基因。

③mRNA的产生是经过转录过程，低温抑制了基因的转录过程使mRNA的量降低，使Rubisco含量下降。

（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组的意义在于适应低温环境的自我保护。