(2019·*西吉安一模)2017年,诺贝尔生理学或医学奖授予了节律时钟(由若干蛋白质组分构成)调控装置的发现...
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(2019·*西吉安一模)2017年,诺贝尔生理学或医学奖授予了节律时钟(由若干蛋白质组分构成)调控装置的发现者。植物的节律时钟控制很多生理过程,如向*生长和光合作用等。
(1)研究显示:向日葵幼苗白天表现出向光*,但在夜间却能重新转向东方。在单侧光下,向日葵幼苗表现出向光*,植物向光*除与背光侧和向光侧生长素分布不均匀有关,还可能与______________(物质)分布不均匀有关。为了揭示向日葵幼苗夜间重新转向东方的机理,科学家提出了两种假设:①环境昼夜交替引起该现象(外因);②植物自身存在昼长和夜长均恒定的生物时钟(内因)。下列实验设计有助于区分上述两种假设的是________________(多选)。
A.在温度不同的暗室内分别测定幼苗顶芽的转向速率
B.在装有全天候定向光照的温室内观察是否出现节律*转向
C.在若干个光照强度不同的温室内分别测定幼苗顶芽的转向速率
D.在夏至(昼长夜短)和秋分(昼夜等长)夜间分别测定大田幼苗顶芽转向速率
(2)为了探究节律时钟对光合作用的影响,科学家构建了TOC和ZTL两种拟南芥突变株(两者的节律时钟周期分别为20和28小时,昼夜时长为1∶1),并测定两者在不同条件下(T20和T28)光合作用的相关指标。其中T20和T28表示室内控制光照/黑暗循环周期分别为20和28小时(光照与黑暗时长为1∶1)。测定结果如图所示。
①植物的干重能反映光合作用的强度,因此科学家在研究中比较了两种突变株的干重。作为光合作用强度的观测指标还可以采用_______________________________________________。
②据图分析实验数据,植物干重增加的原因:__________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)控制动物节律有关的神经中枢位于______________。
【回答】
(1)(背光侧和向光侧)生长抑制物质 BD (2)①单位时间内CO2吸收量或O2释放量 ②当拟南芥体内的节律时钟和外界的光照/黑暗循环周期相吻合时,植物体内叶绿素的含量较高,这有利于光合作用的进行,进而增加植物的干重 (3)下丘脑
解析 (1)植物的向光*是由于向光侧和背光侧生长不均衡所出现的现象,除了与背光侧和向光侧生长素分布不均匀有关外,还可能与(背光侧和向光侧)生长抑制物质分布不均匀有关。为了揭示向日葵幼苗夜间重新转向东方的机理,区分题中两种假设,可在装有全天候定向光照的温室内观察是否出现节律*转向,如果出现节律*转向,则说明是内因导致的向光*;若在夏至(昼长夜短)和秋分(昼夜等长)夜间分别测定大田幼苗顶芽转向速率,二者的转向速率不同,则说明是外因导致的向光*,故B、D符合题意。
(2)①植物的干重能反映光合作用的强度,作为光合作用强度的观测指标除了比较干重外,还可以采用单位时间内CO2吸收量或O2释放量来表示。②据图分析可知,在室内控制光照/黑暗循环周期为20小时的情况下,T20组植物体中的叶绿素含量和植物干重量均高于T28组,而在室内控制光照/黑暗循环周期为28小时的情况下,T28组植物体中的叶绿素含量和植物干重量均高于T20组,说明当拟南芥体内的节律时钟和外界的光照/黑暗循环周期相吻合时,植物体内叶绿素的含量较高,这有利于光合作用的进行,进而增加植物的干重。
(3)动物体中的下丘脑与生物节律的控制有关。
知识点:植物生命活动的调节
题型:综合题
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