Question

【题目】番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15~33℃。研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。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进行相关指标的测定。

（1）图1结果显示，夜间6℃处理后，番茄植株干重________对照组。这表明低温处理对光合作用的抑制________对呼吸作用的抑制。

（2）研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度，结果如图2所示。图中结果表明：夜间6℃低温处理，导致__________，使__________供应不足，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。

（3）光合作用过程中，Rubisco是一种极为关键的酶。

① 研究人员在低夜温处理的第0、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的过程在0～4℃下进行，是为了避免___________。

② 为研究Rubisco含量下降的原因，研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA， 经__________过程获得总cDNA。根据番茄Rubisco合成基因的__________设计引物，再利用___________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。

③ 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。这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因__________过程，使Rubisco含量下降。

（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组，这一变化的意义是________。

Answer 1

【答案】 低于 强于 气孔开放度下降 CO2 高温使酶失活 逆转录 （特定）碱基序列 PCR 转录 适应低温环境的自我保护

【解析】（1）据图分析，夜间6℃处理后，番茄植株干重低于对照组，可能的原因是低温处理对光合作用的抑制高于对呼吸作用的抑制．

（2）据图分析，夜间6℃低温处理，导致气孔开放度下降，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．

（3）①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．

②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．

③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．

（4）低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配，使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组，果实的光合产物分配比率明显低于对照组的意义在于适应低温环境的自我保护