气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。脱落酸(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20〜200mnol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达lmmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)
(1)由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活__________上的Ca2+通道,使Ca2+以__________方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞__________(填“吸水”或“失水”),气孔关闭。
(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体位置,研究者进行了下列实验,请完善实验方案。
实验一 | 实验二 | |
步骤一 | 培养叶片下表皮组织 | 培养叶片下表皮组织 |
步骤二 | 向培养液中添加同位素标记的ABA | 向保卫细胞内直接注射足以引起 气孔关闭的一定浓度ABA |
步骤三 | 检测 | 检测气孔开放程度 |
实验结果 | 细胞膜表面放射性明显强于细胞内,气孔关闭 | 气孔不关闭 |
(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”,光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA,非光解性“笼化ABA”则不能。
实验三 | Ⅰ组 | Ⅱ组 |
步骤一 | 培养叶片下表皮组织 | |
步骤二 | 将i________显微注射入保卫细胞内 | 将ii________显微注射入保卫细胞内 |
步骤三 | 用iii________照射保卫细胞30s | |
步骤四 | 检测气孔开放程度 | |
实验结果 | 气孔关闭 | 气孔不关闭 |
综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于________________________。
(4)植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂一S1P(如图所示)。为检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设,用ABA处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞,检测气孔开放程度的变化。请评价该实验方案并加以完善和修订________________________。
高三生物非选择题困难题
气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。脱落酸(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20〜200mnol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达lmmol/L。(注:每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)
(1)由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活__________上的Ca2+通道,使Ca2+以__________方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞__________(填“吸水”或“失水”),气孔关闭。
(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体位置,研究者进行了下列实验,请完善实验方案。
实验一 | 实验二 | |
步骤一 | 培养叶片下表皮组织 | 培养叶片下表皮组织 |
步骤二 | 向培养液中添加同位素标记的ABA | 向保卫细胞内直接注射足以引起 气孔关闭的一定浓度ABA |
步骤三 | 检测 | 检测气孔开放程度 |
实验结果 | 细胞膜表面放射性明显强于细胞内,气孔关闭 | 气孔不关闭 |
(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”,光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA,非光解性“笼化ABA”则不能。
实验三 | Ⅰ组 | Ⅱ组 |
步骤一 | 培养叶片下表皮组织 | |
步骤二 | 将i________显微注射入保卫细胞内 | 将ii________显微注射入保卫细胞内 |
步骤三 | 用iii________照射保卫细胞30s | |
步骤四 | 检测气孔开放程度 | |
实验结果 | 气孔关闭 | 气孔不关闭 |
综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于________________________。
(4)植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂一S1P(如图所示)。为检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设,用ABA处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞,检测气孔开放程度的变化。请评价该实验方案并加以完善和修订________________________。
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双子叶植物的气孔主要分布在叶片的下表皮,是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔(如图甲所示),保卫细胞吸水膨胀时气孔开启。回答下列问题:
(1)为验证气孔开闭由保卫细胞的吸水和失水引起的,某兴趣小组用0.3g/mL蔗糖溶液和清水进行相关实验。实验宜选择______________(填“洋葱鱗片叶”或“蚕豆叶片”)作为材料,原因是______________。该实验的自变量是_____________。当叶片表皮处于0.3g/mL蔗糖溶液中,气孔处于____________(填“开启”或“关闭”)状态。
(2)淀粉一糖的转化(如图乙所示)是解释气孔运动机理的学说之一。在光照下,保卫细胞内的叶绿体进行光合作用,C02浓度_____________(填“升高”或“降低”),引起pH升高,使淀粉磷酸化为葡萄糖一1—磷酸,保卫细胞渗透压升高,细胞从邻近的表皮细胞吸水,气孔开启。根据该学说,夜间气孔会关闭,原因是____________________。
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植物气孔是由两个保卫细胞组成的,其张开度有多种调节机制,其中的一个调节机制如下图(ABA
代表脱落酸),则下列说法错误的是
A.当SO2浓度过高时,可能会抑制光合速率
B.ABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏
C.当SO2浓度过高时,植物体内C3的含量上升
D.CO2进出保卫细胞的方式为自由扩散
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植物气孔是由两个保卫细胞组成的,其张开度有多种调节机制,其中的一个调节机制如下图(ABA代表脱落酸),则下列说法错误的是
A.当SO2浓度过高时,可能会抑制光合速率
B.ABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏
C.当SO2浓度过高时,植物体内C3的含量上升
D.CO2进出保卫细胞的方式为自由扩散
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植物气孔是由两个保卫细胞组成的,其张开度有多种调节机制,其中的一个调节机制如下图(ABA代表脱落酸),则下列说法错误的是
A.当SO2浓度过高时,可能会抑制光合速率
B.ABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏
C.当SO2浓度过高时,植物体内C3的含量上升
D.CO2进出保卫细胞的方式为自由扩散
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气孔是由植物叶片表皮细胞上成对的保卫细胞以及之间的孔隙组成的结构。气孔是植物与外界进行气体交换的门户和控制蒸腾的结构。下图表示水稻气孔开闭的调节机理,请据图回答:
(1)保卫细胞吸水膨胀到一定程度时不再吸水,制约保卫细胞继续吸水的细胞结构是________。夏天中午气孔关闭的直接原因是保卫细胞________,从而导致保卫细胞和叶肉细胞中C3化合物含量________。
(2)气孔在白天张开的生理意义是进行蒸腾作用和________。写出相关的反应式________。如果该植物在无光的情况下每小时释放 3摩尔CO2,在一定光照强度下每小时释放 9摩尔的O2,________则此时每小时制作葡萄糖________。
(3)科学实验表明,植物叶片上气孔的开闭与保卫细胞中脱落酸( ABA)的含量多少密切相关。进一步的研究证实,ABA具有明显促进气孔关闭的作用。为了验证 ABA可以导致叶片气孔的关闭,请完成以下实验,并回答相关问题。实验步骤:
①制片:在一洁净的载玻片中央滴一滴清水,用镊子从菠菜叶上撕取一小块表皮浸入载玻片上的液体中并展平,盖上盖玻片。
②镜检:将制成的临时装片置于低倍显微镜下观察并记录__________________。
③处理:接着将上述临时装片________________________。
④镜检:将经过步骤③处理过的临时装片再置于低倍显微镜下进行观察和记录同②
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植物气孔由两个保卫细胞组成,下图为植物气孔开张度的一种调节机制。以下判断错误的是( )
A.CO2的固定需要酶的催化
B.当SO2浓度过高时,叶肉细胞内C3的含量上升
C.脱落酸一定程度上可帮助植物免受SO2的伤害
D.当CO2浓度过高时,可能会抑制光合作用
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植物气孔由两个保卫细胞组成,右图为植物气孔开张度的一种调节机制。以下判断错误的是
A.CO2的固定需要酶的催化
B.当SO2浓度过高时,叶肉细胞内C3的含量上升
C.脱落酸一定程度上可帮助植物免受SO2的伤害
D.当CO2浓度过高时,可能会抑制光合作用
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植物气孔由两个保卫细胞组成,图为植物气孔开张度的一种调节机制,ABA为脱落酸。以下判断错误的是( )
A.当CO2浓度过高时,可能会抑制光合速率
B.ABA一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏
C.当SO2浓度过高时,植物体内C3化合物的含量上升
D.CO2的固定需要酶的催化
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图甲表示脱落酸对植物气孔的张开度(气孔一般是由两个保卫细胞组成的)的调节机制;图乙表示将某绿色植物放入一密闭容器,在保持一定温度的情况下,给予不同条件处理时测得的密闭容器中氧气浓度持续变化曲线。请据图回答。
(1)与光合作用有关的酶分布在 。
(2)A点条件下产生ATP的场所是 。
(3)出现CD段所示结果的原因是 。
(4)7分钟时给植物添加CO2,短时间内叶绿体内NADP+含量将 。
(5)脱落酸受体的化学本质是 。
(6)出现EF段所示结果的原因是 。
(7)给植物叶片喷洒脱落酸,短时间内叶绿体内RUBP的含量将 。
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