Question

【題目】高溫脅迫會使細胞膜過氧化程度加劇，透性加大，電解質(zhì)外滲。 TaERECTA基因（以下稱為T基因）過量表達可以提髙小麥高溫脅迫下的光合速率。為研究花期高溫脅迫對轉(zhuǎn)T基因小麥生理特性和光合作用的影響，通過盆栽方式將對照株系（CK）、野生型株系（WT）以及3個超表達水平穩(wěn)定的轉(zhuǎn)T基因小麥株系Ⅰ3、L6和Ⅰ15種植于隔離室。定期測定相關(guān)指標(biāo)，實驗結(jié)果如圖所示，回答下列問題：

（1）隨髙溫脅迫時間延長，小麥植株的相對含水量呈降低趨勢，含量水減少直接影響光反應(yīng)過程中___________的產(chǎn)生，小麥細胞中自由水的生理作用是______________________（答兩點）

（2）短時間高溫脅迫下，一些轉(zhuǎn)T基因小麥具有較高的相對含水量，高溫脅迫3h后各株系小麥葉片相對含水量迅速降低，原因是______________________。

（3）高溫脅迫下，轉(zhuǎn)基因小麥的相對電導(dǎo)率___________（填高于或低于）CK株系，說明高溫脅迫下，轉(zhuǎn)T基因小麥___________的損傷較小。

（4）高溫脅迫下，T基因過量表達可以適度提高小麥的光合速率，由實驗推斷高溫脅迫下小麥T基因的作用可能是______________________。

Answer 1

【答案】[H]（NADPH）、O2 細胞內(nèi)良好的溶劑；許多生化反應(yīng)需要水參與；為細胞生活提供液體環(huán)境 隨高溫脅迫時間延長，蒸騰速率升高，小麥植株相對含水量迅速減少 低于 細胞膜 表達產(chǎn)物可降低細胞膜的過氧化程度，參與調(diào)控細胞膜結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性，減少細胞內(nèi)容物外滲，降低高溫對葉片的傷害（通過調(diào)控降低植株對高溫脅迫的敏感性）

【解析】

從柱狀圖看出，在較短的時間內(nèi)，轉(zhuǎn)T基因小麥株系能夠保持植物的水分，同時相對電導(dǎo)率降低，說明轉(zhuǎn)入的基因能夠防止細胞膜的破裂。

（1）光反應(yīng)的產(chǎn)物有ATP、[H]和O2，自由水的功能是：①是細胞內(nèi)的良好溶劑，是許多化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)；②參與多種生物化學(xué)反應(yīng)；③自由水能自由移動，對運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物具有重要作用等。

（3）在高溫環(huán)境下，植物通過蒸騰作用散失水分降低自身的溫度，所以高溫脅迫3h后，蒸騰速率升高，小麥植株相對含水量迅速減少。

（3）從圖中看出，轉(zhuǎn)基因小麥的相對電導(dǎo)率低于CK株系，由于電導(dǎo)率是評價細胞膜通透性的指標(biāo)，所以細胞膜損傷越小，電導(dǎo)率低，因此轉(zhuǎn)基因小麥的細胞膜損傷小。

（4）可以將T基因可以適度提高小麥的光合速率和高溫脅迫會使細胞膜過氧化程度加劇，透性加大這兩個信息聯(lián)系起進行解答，可能的原因是T基因表達產(chǎn)物可降低細胞膜的過氧化程度，參與調(diào)控細胞膜結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性，減少細胞內(nèi)容物外滲，降低高溫對葉片的傷害（通過調(diào)控降低植株對高溫脅迫的敏感性）。