Question

【題目】植物的光合作用需要光，光也調(diào)控植物的其他生理反應(yīng)。圖1是植物表皮的保衛(wèi)細(xì)胞及其圍成的氣孔結(jié)構(gòu)圖，圖2是用紅光和藍(lán)光處理后，植物表皮氣孔的開放情況。

（1）光照影響保衛(wèi)細(xì)胞的氣孔開放。A曲線是在飽和紅光照射下（此時(shí)光合作用速率達(dá)到最大）測得的氣孔開度。B曲線是在_________的前提下，添加藍(lán)光照射測得的結(jié)果。A、B兩曲線所示結(jié)果說明_________。

（2）將保衛(wèi)細(xì)胞去除_________后制成原生質(zhì)體，將其置于等滲懸浮液中，經(jīng)藍(lán)光照射后，測得溶液的pH顯著下降，說明藍(lán)光能促進(jìn)原生質(zhì)體將_________運(yùn)出細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，使保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)滲透壓_________，細(xì)胞_________，氣孔開放。

（3）用野生型擬南芥和M基因突變型擬南芥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示。

①整個(gè)實(shí)驗(yàn)在黑暗條件下進(jìn)行，該結(jié)果顯示：在外加ATP處理后，與對照組相比，_________。

②進(jìn)一步的研究表明，M基因控制合成的M蛋白能夠活化H+載體，而M蛋白的活化需要ATP的協(xié)助。推測上述結(jié)果出現(xiàn)的原因是：_________。

（4）綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推知藍(lán)光作為環(huán)境信號促進(jìn)氣孔開放的機(jī)制是：_________。

Answer 1

【答案】 飽和紅光 藍(lán)光可進(jìn)一步促進(jìn)氣孔開放，且不是保衛(wèi)細(xì)胞光合作用所致 細(xì)胞壁 H+ 升高 吸水 野生型和突變型氣孔開度都明顯增加，且突變型加入ATP后氣孔開度小于野生型 突變體的M蛋白的活化程度下降（或沒有M蛋白） 藍(lán)光可以活化M蛋白進(jìn)而激活H+載體，將H+運(yùn)出細(xì)胞，K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，細(xì)胞吸水，氣孔開放

【解析】本題以實(shí)驗(yàn)形式考查影響光合作用的因素，意在考查學(xué)生解讀題圖，提取有效信息并結(jié)合這些信息分析問題的能力。

（1）據(jù)圖2信息可知，當(dāng)用藍(lán)光處理時(shí)，紅光處理下的氣孔開放已達(dá)最大值，即氣孔開放度達(dá)紅光飽和點(diǎn)；比較A、B兩曲線的變化可知，藍(lán)光可進(jìn)一步促進(jìn)氣孔開放，且不是保衛(wèi)細(xì)胞光合作用所致。

（2）植物細(xì)胞去除細(xì)胞壁可獲得原生質(zhì)體；溶液pH值大小與H+濃度有關(guān)，溶液的pH顯著下降，說明藍(lán)光能促進(jìn)原生質(zhì)體將H+運(yùn)出細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，使保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，細(xì)胞從外界溶液中吸水，保衛(wèi)細(xì)胞脹大，氣孔開放。

（3）①據(jù)柱狀圖數(shù)據(jù)分析，在外加ATP處理后，與對照組相比野生型和突變型氣孔開度都明顯增加，但突變型加入ATP后氣孔開度小于野生型。

②據(jù)題干信息推測，M基因突變型植株因?yàn)榧?xì)胞缺少M蛋白或M蛋白的活化程度低，使H+載體活化量少，影響保衛(wèi)細(xì)胞吸收K+，從而使氣孔的開放度小于野生型。

（4）綜上分析推測，藍(lán)光作為環(huán)境信號促進(jìn)氣孔開放的機(jī)制是：藍(lán)光可以活化M蛋白進(jìn)而激活H+載體，將H+運(yùn)出細(xì)胞，促進(jìn)K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，使保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，細(xì)胞從外界滲透吸水，導(dǎo)致氣孔開放。

[點(diǎn)睛]：本題屬于材料信息題，對此類題型的解題技巧：1. 認(rèn)真閱讀材料，分析其中的關(guān)鍵語句，充分聯(lián)系教材，找到與教材的銜接點(diǎn)；2.分析題圖的數(shù)據(jù)，遵循單一變量原則，兩兩對照分析，找出數(shù)據(jù)變化的規(guī)律，結(jié)合題干解釋原因；3.給合題文要求，對于聯(lián)系教材的有關(guān)原理、概念等，盡可能用教材語言規(guī)范答題。