16.盐胁迫是指在高盐度环境中,植物生长受到影响.当今,世界上约20%的耕地和50%的灌溉地正在受盐分的影响,低浓度的盐胁迫能刺激植物产生应激反应,通过提高一些生理生化的代谢过程抵抗盐胁迫.亚精胺(Spd)是一类含有氨基的化合物,能增强植物的抗逆性.某课题组研究了外源亚精胺对不同浓度NaCl胁迫下黄瓜的缓解效应.
实验步骤:
将生长状况一致的黄瓜幼苗随机均分为10组,1~5组分别用质量分数为0、20mmol/L、60mmol/L、100mmol/L、140mmol/L的NaCl处理,另外5组在不同浓度的NaCl处理的基础上再喷施等量的0.1mmol/L Spd.
五天后用氧电极法测定植物组织的光合速率与呼吸速率(用氧气的释放量和吸收量表示).实验结果记录如表:
实验处理02060100140
净光合速率
(μmol/m2•s)
NaCl11.2111.829.825.350
NaCl+Spd11.2211.9610.635.851.29
呼吸速率
(μmol/m2•s)
NaCl4.5246.13.361.080.91
NaCl+Spd4.534.633.981.390.98
叶绿素(mg/g)NaCl5.115.134.233.672.01
NaCl+Spd5.135.174.513.712.05
鲜重(g)NaCl23.0223.9818.9810.297.71
NaCl+Spd23.1224.0520.0311.017.73
干重(g)NaCl9.819.928.976.894.56
NaCl+Spd9.8310.29.026.914.49
回答下列问题:
(1)该实验的自变量有不同浓度的NaCl溶液、是否喷施0.1mmol/LSpd.在NaCl浓度为0时,对照组氧气产生的速率是15.73μ mol/m2•s.
(2)随着NaCl浓度的增加,黄瓜幼苗的呼吸作用速率变化趋势是先增加后降低.条件都适宜,用100mmol/L NaCl处理的黄瓜幼苗在每天光照12小时情况下,能否正常生长?能(正常生长).
(3)课题小组成员从用高浓度的NaCl处理的黄瓜幼苗中,分离出一株抗盐胁迫较强的植株.高浓度的NaCl对该植株的形成起了选择作用.
(4)从表中数据分析,在高盐胁迫下,植物细胞液浓度低于外界溶液浓度,使植物因缺水而引起部分气孔关闭,导致CO2吸收(固定)量减少,从而使黄瓜幼苗暗反应明显减弱.同时由于叶绿素的分解加快,影响植物光反应阶段中光能的吸收和转换.
(5)氧电极法是科研单位测定植物组织的光合速率与呼吸速率较常用的方法,在测定净光合速率时,需将实验装置置于适宜的光照下;在测定呼吸速率时,需将实验装置进行遮光或黑暗处理.该条件下,植物细胞产生二氧化碳的部位是线粒体基质.
(6)实验结论:亚精胺能缓解盐胁迫.
9.分析有关科学探究的资料,回答下列问题.
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖.菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药.研究者做了相关的实验研究如下.
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示.
表1
生长期采集时间青霉素含量(mg/g)
成苗期05/131.611
06/132.933
生长盛期07/134.572
08/135.821
花期09/133.821
果期09/133.198
表2
青蒿素含量(mg/g)
7月13日7月23日8月13日
根部0.699(晒干)1.048(晒干)1.487(晒干)
0.340(烘干)0.719(烘干)0.993(烘干)
茎部未测得0.108(晒干)0.096(晒干)
0.086(烘干)0.022(烘干)
老叶(叶龄21天)3.609(晒干)4.018(晒干)4.269(晒干)
2.256(烘干)2.705(烘干)3.951(烘干)
新叶(叶龄21天)4.572(晒干)4.654(晒干)5.821(晒干)
3.486(烘干)3.692(烘干)4.585(烘干)
(1)提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是生长盛期的新叶.据表1和表2分析,实验一的实验目的不包括D.
A.不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B.不同青蒿组织中的青蒿素含量
C.不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D.不同日照时长对青蒿素含量的影响
【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集,研究者采用生物工程的方法生产青蒿素.但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想,因而采取如图1中①~④所示实验流程合成青蒿素.其中发根农杆菌具有Ri质粒,可促进青蒿愈伤组织生根.

(2)实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是MS培养基.步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是杀死发根农杆菌及其他细菌.
(3)据实验二分析,下列相关叙述正确的是BD(多选)
A.未分化的青蒿组织中青蒿素含量高
B.该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C.Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程
D.利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】
植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸(NAA)是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素.研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根,并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量.实验结果见表3.
表3  NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
组别NAA浓度(mg/L)奶根生长比青蒿素含量(mg/g)
A0.02534.4570.080
B0.05033.5000.166
C0.10029.4000.128
D0.25015.8130.000
E0.50013.0590.000
F0.7508.7060.000
G27.1011.480
【注】发根生长比指的是:收获时鲜重/接种量

(4)实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有光照强度、光照时间长度、PH、无机盐浓度、蔗糖浓度、植物激素的种类和含量等(写出2种即可).表3中①表示的数值是0.
(5)根据实验三结果,请在图2画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图.

(6)由实验三可得出的结论是:
①低浓度的萘乙酸能促进愈伤组织发根,超过一定浓度抑制发根;.
②萘乙酸减少了青蒿发根后产生青蒿素的含量.
 0  118670  118678  118684  118688  118694  118696  118700  118706  118708  118714  118720  118724  118726  118730  118736  118738  118744  118748  118750  118754  118756  118760  118762  118764  118765  118766  118768  118769  118770  118772  118774  118778  118780  118784  118786  118790  118796  118798  118804  118808  118810  118814  118820  118826  118828  118834  118838  118840  118846  118850  118856  118864  170175 

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