光合作用與水稻種植
水稻是世界上最主要的糧食作物,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水稻基因pls1突變株比野生型水稻(WT)更適應(yīng)高溫干旱環(huán)境,圖1是水稻光合作用部分過(guò)程。(其中A~G表示物質(zhì),①表示反應(yīng)過(guò)程)
(1)圖1中過(guò)程①的反應(yīng)場(chǎng)所是
類(lèi)囊體薄膜
類(lèi)囊體薄膜
,直接影響該反應(yīng)的外界因素為 光照強(qiáng)度
光照強(qiáng)度
。
(2)據(jù)圖1推測(cè),圖中G的功能是 催化ATP的形成、運(yùn)輸H+
催化ATP的形成、運(yùn)輸H+
。
高溫干旱的條件下植物容易因失水過(guò)多代謝緩慢。圖2為某高溫干旱地區(qū)一天中部分時(shí)段的光照強(qiáng)度變化和相對(duì)濕度變化,圖3是pls1突變株和野生型(WT)水稻在圖2條件下的葉卷曲度變化。
(3)據(jù)圖2和圖3分析,與7:30比較,可推測(cè)兩種水稻在午間11:30時(shí) BD
BD
(多選)。
A.pls1突變株隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)光合速率上升
B.葉卷曲度提高直接影響了pls1突變株的光反應(yīng)
C.野生型水稻隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)光合速率上升
D.野生型水稻葉卷曲度低不一定有利于光合作用
檢測(cè)pls1突變株水稻和野生型水稻葉片在中午11:30時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)如表所示:
品種 |
細(xì)胞壁果膠含量(g/kg) |
細(xì)胞含水量(%) |
氣孔相對(duì)開(kāi)放度(%) |
CO2吸收速率(mg/cm2) |
pls1突變株水稻 |
15.33 |
65 |
71 |
3.82 |
野生型水稻 |
9.15 |
51 |
32 |
2.63 |
(4)根據(jù)如表及圖2、3信息,結(jié)合光合作用的過(guò)程說(shuō)明pls1突變株比野生型水稻更適合在高溫干旱地區(qū)種植的原因。
pls1突變株比野生型水稻細(xì)胞壁中的果膠含量高,這能保留更多的水分,適應(yīng)干旱地區(qū)中午相對(duì)濕度低,環(huán)境中的水分少的氣候;在維持水分供應(yīng)的前提下,plsl突變株能更多的利用午間光能,維持光反應(yīng)的進(jìn)行;pls1突變株葉卷曲減少了葉表面的蒸騰作用,維持了葉片氣孔的開(kāi)放度,因此比野生型水稻吸收的CO2多,維持暗反應(yīng)的進(jìn)行,因此更適合在干旱地區(qū)種植
pls1突變株比野生型水稻細(xì)胞壁中的果膠含量高,這能保留更多的水分,適應(yīng)干旱地區(qū)中午相對(duì)濕度低,環(huán)境中的水分少的氣候;在維持水分供應(yīng)的前提下,plsl突變株能更多的利用午間光能,維持光反應(yīng)的進(jìn)行;pls1突變株葉卷曲減少了葉表面的蒸騰作用,維持了葉片氣孔的開(kāi)放度,因此比野生型水稻吸收的CO2多,維持暗反應(yīng)的進(jìn)行,因此更適合在干旱地區(qū)種植
。