玉米是一種生活在高溫、高光強(qiáng)環(huán)境的農(nóng)作物,存在于其葉肉細(xì)胞中的PEP羧化酶(PEPC)具有高CO2親和力,可在低濃度CO2條件下高效固定CO2。玉米的光合作用需要葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞共同完成,如圖1為兩類細(xì)胞在葉片中的位置示意圖,圖2為相關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖。請(qǐng)回答下列問題。
(1)光合色素的功能是
吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能
吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能
,過程①為 CO2的固定
CO2的固定
,消耗的CO2除來自蘋果酸脫羧產(chǎn)生外,還可來自 細(xì)胞呼吸
細(xì)胞呼吸
。
(2)結(jié)構(gòu)P為 胞間連絲
胞間連絲
,葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞間具有大量該結(jié)構(gòu)的意義是 提高物質(zhì)運(yùn)輸效率
提高物質(zhì)運(yùn)輸效率
。
(3)晴朗夏季中午,溫度過高、蒸騰作用過強(qiáng)導(dǎo)致氣孔開度減小,但玉米光合速率未明顯降低的原因是 玉米細(xì)胞中的PEPC具有高CO2親和力,可將葉肉細(xì)胞中低濃度的CO2固定,進(jìn)而維持維管束鞘細(xì)胞葉綠體中的高濃度CO2狀態(tài)
玉米細(xì)胞中的PEPC具有高CO2親和力,可將葉肉細(xì)胞中低濃度的CO2固定,進(jìn)而維持維管束鞘細(xì)胞葉綠體中的高濃度CO2狀態(tài)
。
(4)維管束鞘細(xì)胞中,蔗糖的合成場(chǎng)所是 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
;植物體光合作用產(chǎn)物常以蔗糖形式運(yùn)輸,與葡萄糖相比,蔗糖作為運(yùn)輸物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)有 蔗糖屬于非還原性糖,性質(zhì)更加穩(wěn)定,對(duì)滲透壓影響小
蔗糖屬于非還原性糖,性質(zhì)更加穩(wěn)定,對(duì)滲透壓影響小
。
(5)熱休克蛋白(HSPs)是植物對(duì)逆境脅迫短期適應(yīng)的必需組分,對(duì)減輕逆境脅迫引起的傷害起著重要的作用。為研究小熱休克蛋白(sHSPs)降低干旱脅迫對(duì)玉米生長的影響機(jī)制,科研人員采用如下表中的實(shí)驗(yàn)步驟和操作過程開展研究,請(qǐng)完成表格:
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td>
| 簡(jiǎn)要操作過程 |
材料處理及分組編號(hào) |
供試玉米種子在28℃培養(yǎng)箱中發(fā)芽1天后,選取 萌發(fā)一致 萌發(fā)一致 的種子置于相同營養(yǎng)液中培養(yǎng)。待幼苗第二片葉子完全展開,隨機(jī)分成甲、乙兩組。 |
自變量處理 |
甲組植株根系置于PEG溶液中,在40%的空氣相對(duì)濕度中培養(yǎng),模擬 干旱脅迫 干旱脅迫 條件,乙組植株根系置于等量蒸餾水中,在75%的相對(duì)濕度培養(yǎng)。 |
控制無關(guān)變量 |
將甲、乙兩組置于溫度、光照等條件適宜且相同的環(huán)境中培養(yǎng)8h,之后剪取兩組葉片放在液氮中儲(chǔ)存。 |
指標(biāo)檢測(cè)及結(jié)果分析 |
對(duì)葉片研磨、離心后,取總RNA,以sHSPs和β-action基因 兩端脫氧核苷酸序列 兩端脫氧核苷酸序列 為依據(jù)設(shè)計(jì)引物,進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,其中β-action(一種蛋白質(zhì)骨架)為內(nèi)參。擴(kuò)增產(chǎn)物用1%的 瓊脂糖凝膠 瓊脂糖凝膠 電泳檢測(cè),EB(溴化乙錠)染色照相。 |