二、非选择题
21.增施C02是提高温室植物产量的主要措施之一。但有人发现，随着增施C02时间的延长，植物光合作用逐渐减弱。为探究其原因，研究者以黄瓜为材料进行实验，结果如下图。
（1）C02进入叶绿体，被位于___________的Rubisco酶催化，与__________化合物结合而被固定。 （2）由图可知，常温+C02处理组在超过29天后，净光合速率开始下降，直至低于常温处理组。此阶段，常温+C02组淀粉含量与光合速率的变化趋势__________，据此推测光合速率下降可能是由于淀粉积累过多。叶绿体中淀粉的积累一方面会导致__________膜结构被破坏而影响光反应。另一方面有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的_________等含氮化合物合成不足，进而抑制了光合作用。
（3）由图可知，在增施C02情况下，适当升高温度可以______________光合作用速率。有人认为，这是由于升髙温度促进了淀粉分解为可溶性糖，减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。图中支持该假设的证据是__________。
（4）请根据本研究的结果，对解决“长时间增施C02抑制光合作用”这一问题，提出两项合理化建议：__________。
【答案】 (1). 叶绿体基质 (2). C5 (3). 相反 (4). 类囊体酶 (5). 提高（促进/加速） (6). 高温+C02组淀粉含量一直低于常温+CO2组，可溶性糖相反 (7). 单独增施C02时间不宜超过30天 (8). 增施CO2的同时合理补充氮肥；增施C02时适当提高温度 【解析】
试题分析：据图分析,该实验的自变量有温度、是否用二氧化碳处理和处理时间,因变量是净光合速率、淀粉含量、可溶性糖含量，图1显示高温+ C02处理的净光合速率较高，且处理36小时时最高；图2显示四种条件下淀粉的含量都先快速降低，然后不断升高，各个处理时间下，常温+C02处理的淀粉含量最高；图3显示高温+ C02处理的可溶性糖含量较高，且处理36小时时最高。
（1）二氧化碳是光合作用暗反应的原料，在叶绿体基质中与五碳化合物结合生成三碳化合物。
（2）据图分析，图1中常温+C02处理组在超过29天后，净光合速率开始下降，直至低于常温处理组；而图2中29天后，常温+C02组淀粉含量反而增加，据此推测光合速率下降可能是由于淀粉积累过多。光反应的场所是类囊体薄膜，因此叶绿体中淀粉的积累一方面会导致类囊体薄膜结构被破坏而影响光反应；另一方面有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的叶绿素、酶等含氮化合物合成不足，进而抑制了光合作用。
（3）根据图1可知，高温+C02组的净光合速率在36h前都是最高的，说明在增施C02情况下，适当升高温度可以提高光合作用速率。高温+C02组淀粉含量一直低于常温+CO2组，而可溶性糖相反，可能是因为升髙温度促进了淀粉分解为可溶性糖，减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。
（4）根据本研究的结果，对解决“长时间增施C02抑制光合作用”这一问题的措施有：单独增施C02时间不宜超过30天、增施CO2的同时合理补充氮肥；增施C02时适当提高温度。
【点睛】解答本题的关键是具备实验的单一变量原则和对照性原则的基本思维，找出实验的自变量和因变量，并通过曲线图分析和判断因变量与自变量之间的关系。
22.气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。脱落酸（ABA）可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度，机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20?200mnol/L之间，液泡中及细胞外Ca的浓度通常高达lmmol/L。（注：每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3，cADPR”途径）
2+
（1）由图可知，ABA与ABA受体结合后，可通过ROS、IP3等信号途径激活__________上的Ca2+通道，使Ca2+
以__________方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca浓度的增加，促进了K及Cl流出细胞，使保卫细胞的渗透压降低，保卫细胞__________（填“吸水”或“失水”），气孔关闭。
（2）有人推测，ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种，为探究ABA受体位置，研究者进行了下列实验，请完善实验方案。 步骤培养叶片下表皮组织 一 步骤向培养液中添加同位素标记二 步骤检测 三 实验结果
ABA 气孔关闭的一定浓度ABA 向保卫细胞内直接注射足以引起 培养叶片下表皮组织 实验一 实验二 2++-
细胞膜表面放射性明显强于细胞内，气孔关闭 （3）据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上，但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解，导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的“笼化ABA”，光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA，非光解性“笼化ABA”则不能。 实验三 步骤一 步骤二 步骤三 步骤四 实验结果
综合实验一、二、三结果表明，ABA受体位于________________________。
Ⅰ组 培养叶片下表皮组织 将i________显微注射入保卫细胞内 用iii________照射保卫细胞30s 检测气孔开放程度 气孔关闭 的检测气孔开放程度 气孔不关闭 Ⅱ组 气孔不关闭 将ii________显微注射入保卫细胞内 （4）植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂一S1P（如图所示）。为检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设，用ABA处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞，检测气孔开放程度的变化。请评价该实验方案并加以完善和修订________________________。
【答案】 (1). 细胞膜和液泡膜 (2). 协助扩散（易化扩散） (3). 失水 (4). 放射性的强度位置及气孔是否关闭（开放程度） (5). 光解性“笼化ABA” (6). 非光解性“笼化ABA” (7). 紫外线 (8). 细胞膜上和细胞内 (9). 该实验存在两处缺陷。第一，不应该用ABA，应该用S1P处理拟南芥保卫细胞。第二，补充一组对正常拟南芥同样（用S1P处理）处理的对照实验 【解析】
试题分析：据图分析，图中存在保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3，cADPR”两个途径，前者ABA与细胞膜上的受体结合，引起细胞外液和液泡中的钙离子通过离子通道进入细胞质基质，同时细胞外液和液泡中的钾离子也通过离子通道进入细胞质基质，细胞质基质中的钾离子、氯离子进入细胞质基质后再通过离子通道运出细胞外，由于以上离子的运输都没有消耗能量，且需要通过离子通道，属于协助扩散；后者ABA与细胞膜上的受体结合，通过两个途径引起cADPR，IP3刺激钙离子从液泡进入细胞质基质，进而引起质子氢通过质子泵运出细胞，且需要消耗能量，属于主动运输。
（1）根据以上分析可知，ABA与ABA受体结合后，可通过ROS、IP3等信号途径激活细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道，使Ca2+以协助扩散方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加，促进了K+及Cl-流出细胞，使保卫细胞的渗透压降低，则根据渗透作用原理可知保卫细胞将失水导致气孔关闭。
（2）根据实验的单一变量原则判断，实验一的培养液中ABA进行了同位素标记，而实验二的ABA注射到了保卫细胞内，因此实验一的步骤三应该检测放射性的强度位置及气孔是否关闭（开放程度）。
根据题意分析，实验的自变量是两种“笼化ABA”，一种可以在紫外线的照射下分解，二另一种不能，（3）
因此实验中的三个空格因此是光解性“笼化ABA”、 非光解性“笼化ABA”、 紫外线；综合实验一、二、三结果表明，ABA受体位于细胞膜上和细胞内。
（4）根据题意分析，该实验存在两处缺陷：第一，不应该用ABA，应该用S1P处理拟南芥保卫细胞；第二，补充一组对正常拟南芥同样（用S1P处理）处理的对照实验。
解答本题的关键是是对于题图的分析，弄清楚图中保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3，cADPR”【点睛】
两个途径的具体过程和相关原理。
23.苏云金芽孢杆菌的CryIAC基因编码一种蛋白质，该蛋白可杀死鳞翅目昆虫。研究者将CryIAC基因转入