Question

【題目】番茄適宜的生長(zhǎng)溫度為15-33℃。研究人員為研究夜間低溫條件對(duì)番茄光合作用的影響，將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)白天保持25℃，每日 16：00 至次日 6：00 對(duì)番茄幼苗進(jìn)行 15℃ （對(duì)照組）和 6℃ 的降溫處理，在實(shí)驗(yàn)第0、3、6、9天的 9：00 進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答問題：

（1）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，夜間6℃低溫處理導(dǎo)致凈光合速率________ ，這是因?yàn)榈蜏靥幚韺?duì)光合作用的抑制強(qiáng)于對(duì)呼吸作用的抑制，低溫還引起__________________，光合作用暗反應(yīng)____供應(yīng)不足，致使光合作用受到抑制。

（2）Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶。研究人員為研究低溫處理番茄葉片內(nèi) Rubisco含量下降的原因，首先提取番茄葉片細(xì)胞的總 RNA，經(jīng)___________過程獲得總 cDNA。然后根據(jù)番茄 Rubisco合成基因的__________設(shè)計(jì)引物，再利用_______技術(shù)擴(kuò)增Rubisco 合成基因。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低溫處理組 mRNA的量第0天與對(duì)照組無差異，第9天則顯著低于對(duì)照組。這說明低溫可能抑制了Rubisco 合成基因的______過程，使Rubisco 含量下降。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組番茄葉、莖、根的光合產(chǎn)物分配比率高于對(duì)照組，而果實(shí)的光合產(chǎn)物分配比率明顯低于對(duì)照組，說明低溫處理還改變了番茄體內(nèi)__________的分配。

（4）影響番茄光合作用的外界環(huán)境因素主要有________________ （至少答兩 個(gè)）。依據(jù)上述研究結(jié)果，可采用_______________等措施提高冬季溫室大棚番茄產(chǎn)量。

Answer 1

【答案】降低 氣孔開放度下降 二氧化碳 逆轉(zhuǎn)錄 堿基序列 PCR 轉(zhuǎn)錄 光合產(chǎn)物向不同器官 溫度、光照強(qiáng)度、CO2濃度 白天將溫度維持在25℃，夜間將溫度控制在15℃

【解析】

從圖中看出夜間15℃處理凈光合速率、氣孔開放程度和胞間二氧化碳濃度都增加，夜間6℃處理則都減少。影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等。

（1）從圖中看出夜間6℃低溫處理導(dǎo)致凈光合速率降低；低溫不僅對(duì)光合作用的抑制強(qiáng)于對(duì)呼吸作用的抑制，還引起氣孔開放度下降，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，導(dǎo)致光合作用受到抑制；

（2）RNA需要經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄過程獲得總cDNA；根據(jù)目的基因的堿基序列設(shè)計(jì)引物，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因；低溫處理組第9天mRNA含量低于對(duì)照組，而mRNA的合成是由DNA經(jīng)過轉(zhuǎn)錄而來，說明了低溫抑制了該基因的轉(zhuǎn)錄過程。

（3）低夜溫處理還改變了光合產(chǎn)物向不同器官的分配，使實(shí)驗(yàn)組番茄葉、莖、根的光合產(chǎn)物分配比率高于對(duì)照組，果實(shí)的光合產(chǎn)物分配比率明顯低于對(duì)照組。

（4）影響光合作用的外界因素有溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度；提高冬季溫室大棚番茄產(chǎn)量可以白天將溫度維持在25℃，夜間將溫度控制在15℃。