Question

【題目】我國土地面積的1/5受到重金屬的污染，鎘鹽因溶解度高，在水中多以離子狀態存在，對水生植物的影響尤為嚴重。某科研小組研究不同濃度的鎘對水生植物紫萍生理的影響，結果見下圖。對實驗數據分析時發現MDA(膜脂分解最重要的產物之一）的含量與鎘濃度呈正相關。請回答下列問題：

（1）由圖可知，該實驗的自變量為________，由圖1得出的結論是__________。

（2）可溶性蛋白含量是衡量植物總體代謝的重要指標。圖2中，鎘濃度超過5mg/kg時，通過破壞可溶性蛋白的空間結構使其溶解性下降，因此對光合作用中_________反應階段的影響更大。據MDA含量與鎘濃度的關系推測：鎘可能是通過破壞________(結構）影響_________反應階段，降低光合速率。

（3）袁隆平院士所領導的科研團隊，利用基因組編輯技術將水稻中的吸鎘基因進行敲除，成功培育出低鎘雜交稻。這一事實說明：______________。

Answer 1

【答案】 鎘的濃度和處理時間 隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大 暗 類囊體薄膜（或基粒） 光 基因能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀（或基因通過指導鎘載體蛋白質的合成來控制性狀）

【解析】

根據題干信息和圖分析可知，該實驗的目的是研究不同濃度的鎘對水生植物紫萍生理的影響，實驗的自變量為鎘的濃度和處理時間，因變量是葉綠素a和b的含量、可溶性蛋白的含量。分析試驗數據發現：隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大；隨著鎘濃度的增大，可溶性蛋白的含量先增加后降低，且相同鎘濃度下，處理5d的可溶性蛋白含量較高。

（1）根據以上分析已知，該實驗的自變量是鎘的濃度和處理時間；據圖1分析可知，隨著鎘濃度的增大，葉綠素的含量逐漸降低，葉綠素a受影響的幅度更大。

（2）鎘濃度超過5mg/kg時，通過破壞可溶性蛋白的空間結構使其溶解性下降，暗反應的進行需要較多的酶，因此對光合作用中暗反應階段的影響更大；根據題意分析，MDA(膜脂分解最重要的產物之一）的含量與鎘濃度呈正相關，說明鎘可能破壞了類囊體薄膜，影響了光反應的發生，進而降低了光合速率。

（3）根據題意分析，利用基因組編輯技術將水稻中的吸鎘基因進行敲除，成功培育出低鎘雜交稻，說明基因是通過指導鎘載體蛋白質的合成來控制性狀的。