在高溫干旱的條件下植物容易因失水過多導致代謝緩慢。科學家發(fā)現(xiàn)水稻基因pls1突變株比野生型水稻(WT)更適應高溫干旱環(huán)境。圖1為高溫干旱地區(qū)一天中部分時段的光照強度變化和相對濕度變化,圖2是pls1突變株和野生型(WT)水稻在相同時段條件下的葉卷曲度變化。
(1)據(jù)圖信息判斷,pls1突變株比野生型(WT)水稻在相同時段條件下的葉卷曲度變化更大,主要是對
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環(huán)境因子變化作出的反應。
A.相對濕度
B.光照長度
C.CO2濃度
D.光照強度
(2)pls1突變株比野生型水稻(WT)的葉卷曲度高,可能會直接影響pls1突變株的 A
A
。
A.水的光解
B.CO2固定
C.CO2還原
D.C5的生成
檢測pls1突變株水稻和野生型水稻葉片在中午11:30時的各項指標如表所示。
品種 |
細胞壁果膠含量(g/kg) |
細胞含水量(%) |
氣孔相對開放度(%) |
CO2吸收速率(mg/cm2) |
pls1突變株水稻 |
15.33 |
65 |
71 |
3.82 |
野生型水稻 |
9.15 |
51 |
32 |
2.63 |
(3)為進一步尋找更適應高溫干旱地區(qū)種植的水稻,研究者設想運用轉(zhuǎn)基因技術(shù),構(gòu)建出超表達轉(zhuǎn)基因水稻。請結(jié)合表信息,列舉適應高溫干旱地區(qū)種植的水稻需要改造的主要生理指標:
細胞壁理化特性、細胞水分存在方式、氣孔分布位置等或綜合指標
細胞壁理化特性、細胞水分存在方式、氣孔分布位置等或綜合指標
。
(4)根據(jù)表及圖信息,結(jié)合光合作用生理過程說明pls1突變株比野生型水稻更適合在高溫干旱地區(qū)種植的可能原因
pls1突變株比野生型水稻細胞壁中的果膠含量高,這能保留更多的水分,更適應干旱地區(qū)中午相對濕度低、環(huán)境中的水分少的氣候;在維持水分供應的前提下,pls1突變株能更好利用午間光能,維持光反應的進行;pls1突變株葉卷曲減少了葉表面的蒸騰作用,維持了葉片氣孔的開放度,因此比野生型水稻吸收的CO2多,維持暗反應的進行,因此更適合在干旱地區(qū)種植
pls1突變株比野生型水稻細胞壁中的果膠含量高,這能保留更多的水分,更適應干旱地區(qū)中午相對濕度低、環(huán)境中的水分少的氣候;在維持水分供應的前提下,pls1突變株能更好利用午間光能,維持光反應的進行;pls1突變株葉卷曲減少了葉表面的蒸騰作用,維持了葉片氣孔的開放度,因此比野生型水稻吸收的CO2多,維持暗反應的進行,因此更適合在干旱地區(qū)種植
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