Question

【题目】为了探究外源生长素对杨树抗旱性的影响，研究人员选取了盆栽欧美杨幼苗，控制土壤含水量为20%，喷洒100mg/L的生长素溶液，15天内定时检测其光合速率，结果如下图所示。请分析回答问题:

（1）实验测得的是欧美杨的_______________光合速率。结果显示:正常浇水条件下，外源生长素处理对欧美杨幼苗的光合速率影响______________；干旱条件下，欧美杨的光合速率均下降，但______________。

（2）叶绿素含量的减少会影响植物对光能的利用，下图为测得的叶绿素含量，据图分析不能得出的结论是______________。

A.干旱会导致植物叶片内叶绿素a、b的含量下降

B.外源施加生长素可提高叶片内叶绿素a、b的含量

C.叶绿素a的含量远远高于叶绿素b，所以其作用更重要

D.外源施加生长素可减缓干旱条件下叶绿素含量的下降

（3）研究人员进一步测得干旱条件下，施加生长素会使欧美杨叶片气孔密度下降10%左右。说明外源生长素____________气孔的发育，减少了____________，从而提高欧美杨的耐旱性。

（4）对（3）的分子机制提出的假设是:外源生长素通过调控与气孔发育有关基因的表达进而调控气孔的发育。目前己知拟南芥中有7个与气孔发育有关的基因，研究人员找到了与这7个基因同源的毛果杨基因。提取欧美杨叶片的总RNA，根据上述基因设计特定的____________，反转录获得____________并测定其含量，计算得出7个基因的相对转录丰度（与无激素组相比，同一基因在IAA组的转录水平的高低）如图所示。若结果支持假设，则表明基因1、2、3、5、7在气孔发育中的调控作用与基因4、6相反，前者为______（正/负）调控。

（5）综上所述，外源施加生长素可通过调控气孔的发育提高欧美杨的耐旱性。若要在此基础上进一步研究，请提出一个研究问题。____________________________________。

Answer 1

【答案】 净 不明显 生长素处理能减缓光合速率的下降 C 抑制 水分的散失（蒸腾作用） 引物 cDNA 负 生长素调控气孔发育的具体过程是什么？（或：其他激素能否提高欧美杨的耐旱性？施加生长素对其他植物的耐旱性是否有影响？）

【解析】试题分析：本题主要考查光合作用。要求学生熟知光合作用的过程、影响光合作用的因素。并能通过题目所给条件，分析得出结论。

（1）因实验过程中，无法排除植物的呼吸作用，因此实验测得的是欧美杨的净光合速率。正常浇水条件下（土壤含水量50%），外源生长素处理组与无激素处理组，欧美杨幼苗的光合速率无明显变化；干旱条件下（土壤含水量20%），欧美杨的光合速率均下降，但与无激素处理组相比，外源生长素处理组下降得更慢，说明干旱条件下，生长素处理能减缓光合速率的下降。

（2）土壤含水量由50%到20%，叶绿素a与叶绿素b的含量均有下降，说明干旱会导致植物叶片内叶绿素a、b的含量下降，A正确。与无激素处理组相比，外源施加生长素组的叶绿素a与叶绿素b含量均有所增加，说明外源施加生长素可提高叶片内叶绿素a、b的含量，B正确。叶绿素a的含量远远高于叶绿素b，但不能说明叶绿素a更重要，C错误。干旱条件下，叶绿素a、b的含量均有下降，外源施加生长素后缩短了50%含水量与20%含水量叶绿色之间的差值，说明外源施加生长素可减缓干旱条件下叶绿素含量的下降，D正确。

（3）干旱条件下，施加生长素会使欧美杨叶片气孔密度下降，说明外源生长素抑制气孔的发育，由于气孔能蒸发水分，因此气孔密度下降，将减少水分的散失，从而提高欧美杨的耐旱性。

（4）提取欧美杨叶片的总RNA，但需要观察与气孔相关的7个基因，因此需要根据基因设计特定的引物，反转录获得cDNA并测定其含量，计算得出7个基因的相对转录丰度。若结果支持假设，据图分析，基因1、2、3、5、7在外源施加生长素组有表达，而外源施加生长素组会抑制气孔的发育，因此说明基因1、2、3、5、7在气孔发育中为负调控。

（5）已知外源施加生长素可通过调控气孔的发育提高欧美杨的耐旱性。因此进一步研究生长素调控气孔发育的具体过程是什么？（或：其他激素能否提高欧美杨的耐旱性？施加生长素对其他植物的耐旱性是否有影响？）