4.
回答下列有关光合作用的问题.
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
.
![](https://www.ebk.net.cn/tikuimages/7/2016/700/shoutiniao99/9aeea9b2f1f1fe2be0c5bb3be3f93aef.png)
(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CO
2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CO
2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.
![](https://www.ebk.net.cn/tikuimages/7/2016/700/shoutiniao79/97ef9cb25c85a18928569c6fb38753a1.png)
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.
(4)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.可以根据番茄Rubisco合成基因的
设计了“一段短的核酸单链”,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.