Question

【題目】高溫脅迫會(huì)使細(xì)胞膜過(guò)氧化程度加劇，透性加大，電解質(zhì)外滲。 TaERECTA基因（以下稱為T基因）過(guò)量表達(dá)可以提髙小麥高溫脅迫下的光合速率。為研究花期高溫脅迫對(duì)轉(zhuǎn)T基因小麥生理特性和光合作用的影響，通過(guò)盆栽方式將對(duì)照株系（CK）、野生型株系（WT）以及3個(gè)超表達(dá)水平穩(wěn)定的轉(zhuǎn)T基因小麥株系Ⅰ3、L6和Ⅰ15種植于隔離室。定期測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，回答下列問(wèn)題：

（1）隨髙溫脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，小麥植株的相對(duì)含水量呈降低趨勢(shì)，含量水減少直接影響光反應(yīng)過(guò)程中___________的產(chǎn)生，小麥細(xì)胞中自由水的生理作用是______________________（答兩點(diǎn)）

（2）短時(shí)間高溫脅迫下，一些轉(zhuǎn)T基因小麥具有較高的相對(duì)含水量，高溫脅迫3h后各株系小麥葉片相對(duì)含水量迅速降低，原因是______________________。

（3）高溫脅迫下，轉(zhuǎn)基因小麥的相對(duì)電導(dǎo)率___________（填高于或低于）CK株系，說(shuō)明高溫脅迫下，轉(zhuǎn)T基因小麥___________的損傷較小。

（4）高溫脅迫下，T基因過(guò)量表達(dá)可以適度提高小麥的光合速率，由實(shí)驗(yàn)推斷高溫脅迫下小麥T基因的作用可能是______________________。

Answer 1

【答案】[H]（NADPH）、O2 細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；許多生化反應(yīng)需要水參與；為細(xì)胞生活提供液體環(huán)境 隨高溫脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，蒸騰速率升高，小麥植株相對(duì)含水量迅速減少 低于 細(xì)胞膜 表達(dá)產(chǎn)物可降低細(xì)胞膜的過(guò)氧化程度，參與調(diào)控細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性，減少細(xì)胞內(nèi)容物外滲，降低高溫對(duì)葉片的傷害（通過(guò)調(diào)控降低植株對(duì)高溫脅迫的敏感性）

【解析】

從柱狀圖看出，在較短的時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)T基因小麥株系能夠保持植物的水分，同時(shí)相對(duì)電導(dǎo)率降低，說(shuō)明轉(zhuǎn)入的基因能夠防止細(xì)胞膜的破裂。

（1）光反應(yīng)的產(chǎn)物有ATP、[H]和O2，自由水的功能是：①是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，是許多化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)；②參與多種生物化學(xué)反應(yīng)；③自由水能自由移動(dòng)，對(duì)運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物具有重要作用等。

（3）在高溫環(huán)境下，植物通過(guò)蒸騰作用散失水分降低自身的溫度，所以高溫脅迫3h后，蒸騰速率升高，小麥植株相對(duì)含水量迅速減少。

（3）從圖中看出，轉(zhuǎn)基因小麥的相對(duì)電導(dǎo)率低于CK株系，由于電導(dǎo)率是評(píng)價(jià)細(xì)胞膜通透性的指標(biāo)，所以細(xì)胞膜損傷越小，電導(dǎo)率低，因此轉(zhuǎn)基因小麥的細(xì)胞膜損傷小。

（4）可以將T基因可以適度提高小麥的光合速率和高溫脅迫會(huì)使細(xì)胞膜過(guò)氧化程度加劇，透性加大這兩個(gè)信息聯(lián)系起進(jìn)行解答，可能的原因是T基因表達(dá)產(chǎn)物可降低細(xì)胞膜的過(guò)氧化程度，參與調(diào)控細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性，減少細(xì)胞內(nèi)容物外滲，降低高溫對(duì)葉片的傷害（通過(guò)調(diào)控降低植株對(duì)高溫脅迫的敏感性）。