Question

【题目】番茄喜温不耐热，其适宜的生长温度为15～33℃。研究人员在实验室控制的条件下开展了一系列实验。

（1）探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系，结果如图1所示。与M点相比，N点限制单株光合作用强度最主要的外界因素是 ，图1给我们的启示是在栽培农作物时要注意 。

（2）将该植物放在密闭恒温玻璃箱中，日光自然照射连续48小时，测得数据绘制成曲线，如图2。图中光合速率和呼吸速率相等的时间点有 个，30 h时植物叶肉细胞内的CO2移动方向是 。该植物前24小时平均光合作用强度 （大于/小于/等于）后24 h平均光合作用强度。

（3）在研究夜间低温条件对番茄光合作用影响的实验中，白天保持25℃，从每日16:00时至次日6:00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9:00进行了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度等指标的测定，结果如图3所示。图中结果表明：由于 的缘故，直接影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低。

（4）光合作用过程中，Rubisco是一种极为关键的酶。研究人员在低夜温处理的第0天、第9天的9:00时取样，提取并检测Rubisco的量。结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。提取Rubisco的过程需在0～4℃下进行，是为了避免 。

（5）为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞总的RNA， 经 过程可获得总的DNA。再利用PCR技术扩增Rubisco合成基因，最后根据目的基因的产量，得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。

（6）结果发现，低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组。这说明低夜温主要抑制了Rubisco合成基因 的过程，使Rubisco含量下降。

Answer 1

【答案】（1）光照强度； 合理密植

(2)4； 由线粒体到叶绿体； 小于

(3)夜间6℃低温处理，导致气孔开放度下降，胞间CO2浓度低，使CO2供应不足

(4)高温改变了酶的活性（或改变空间结构）

(5)逆转录 （6）转录

【解析】

（1）分析图乙可知：种植密度越大，单株光合作用强度越小，因为种植密度越大，叶子重叠越多，单株接受的光照越少，在栽培农作物时要注意合理密植；

（2）呼吸速率与光合速率相等时，从外界吸收CO2速率为零，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时．在18h时，光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞中CO2的移动方向为由线粒体到叶绿体．由温室内CO2浓度曲线及植物CO2吸收速率曲线可知，前24小时比后24小时CO2浓度变化及CO2吸收速率小，所以前24小时比后24小时的平均光照强度弱．

（3）据图3分析，夜间6℃低温处理，导致气孔开放度下降，胞间CO2浓度低，二氧化碳供应不足，影响了光合作用过程中的暗反应，最终使净光合速率降低．

（4）提取Rubisco的过程在0～4℃下进行，是为了保证酶的活性，避免高温使酶失活．

（5）提取番茄叶片细胞的总RNA，经逆转录可以获得其基因文库总cDNA．根据番茄Rubisco合成基因的（特定）碱基序列设计引物，再利用PCR技术扩增Rubisco合成基因．

（6）题干实验说明低夜温抑制了Rubisco合成基因的转录过程，使Rubisco含量下降，结果导致低夜温处理组mRNA的量，第0天与对照组无差异，第9天则显著低于对照组．