蓬等耐鹽植物生活在靠近海灘或者海水與淡水匯合的區(qū)。耐鹽植物能夠在鹽脅迫逆境中正常生長,其根細(xì)胞獨特的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制發(fā)揮了十分重要的作用。如圖是耐鹽植物根細(xì)胞參與抵抗鹽脅迫有關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
(1)鹽堿地上大多數(shù)植物難以生長,主要原因是
土壤溶液濃度大于植物根部細(xì)胞細(xì)胞液濃度
土壤溶液濃度大于植物根部細(xì)胞細(xì)胞液濃度
。
(2)耐鹽植物根細(xì)胞膜具有選擇透過性的物質(zhì)基礎(chǔ)是
細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量
細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量
。當(dāng)鹽浸入到根周圍的環(huán)境時,Na
+借助通道蛋白HKT1以
協(xié)助擴(kuò)散
協(xié)助擴(kuò)散
方式大量進(jìn)入根部細(xì)胞,同時抑制了K
+進(jìn)入細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞中Na
+、K
+的比例異常,影響蛋白質(zhì)的正常合成從而影響植物生長。與此同時,根細(xì)胞會借助Ca
2+調(diào)節(jié)Na
+、K
+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能,進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞中Na
+、K
+的比例。由此推測,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Ca
2+對HKT1和AKT1的作用依次為
抑制
抑制
、
激活
激活
(填“激活”或“抑制”),使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)合成恢復(fù)正常。另外,一部分離子被運(yùn)入液泡內(nèi),通過調(diào)節(jié)細(xì)胞液的滲透壓促進(jìn)根細(xì)胞吸水。
(3)圖示中的各結(jié)構(gòu)H
+濃度分布存在差異,該差異主要由位于
細(xì)胞膜及液泡膜
細(xì)胞膜及液泡膜
上的H
+-ATP泵逆濃度轉(zhuǎn)運(yùn)H
+來維持的。根據(jù)植物抗鹽脅迫的機(jī)制,提出促進(jìn)鹽化土壤中耐鹽作物增產(chǎn)的措施
增施鈣肥
增施鈣肥
(答出一點即可)。
(4)有人提出,耐鹽堿水稻根部成熟區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度比普通水稻品種(生長在普通土壤上)的高。請利用質(zhì)壁分離實驗方法,分別測定耐鹽堿水稻、普通水稻根部的成熟區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,相當(dāng)于多少質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖溶液。請簡要寫出實驗設(shè)計思路
配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液,分別取耐鹽堿水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞和普通水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞,進(jìn)行質(zhì)壁分離實驗,觀察對比兩種植物細(xì)胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況
配制一系列濃度梯度的蔗糖溶液,分別取耐鹽堿水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞和普通水稻根的成熟區(qū)細(xì)胞,進(jìn)行質(zhì)壁分離實驗,觀察對比兩種植物細(xì)胞在每一濃度下發(fā)生質(zhì)壁分離的情況
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