Question

【題目】在農業生產中，高溫脅迫會對黃瓜栽培造成一定的危害。以下是關于不同高溫脅迫程度對黃瓜幼苗光合速率的影響及相關機制的研究。

（1）光合作用包括__________階段。由圖1可知，隨著溫度升高和高溫持續時間延長，黃瓜葉片__________，由此推測可能的原因是__________。

（2）高溫脅迫會導致植物細胞內氧自由基（具有強氧化性）積累使膜脂過氧化。SOD（超氧化物歧化酶），能夠清除氧自由基產生H2O2；POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。

①加入一定量H2O2，通過檢測單位時間內__________可測定POD和CAT活性。

②SOD、POD、CAT協同作用可以減輕高溫脅迫對細胞中__________系統的危害。

③高溫處理某品系的黃瓜苗，測定葉片內SOD、POD、CAT的活性，結果如圖2所示。圖中__________的活性變化有利于黃瓜抵抗高溫脅迫。

（3）熱激蛋白（HSP）是機體受到高溫脅迫時，合成量迅速增加的一類應激蛋白。研究發現，一方面HSP可以幫助變性的蛋白質恢復__________進而恢復功能，或者促進變性的蛋白質降解；另一方面，一些HSP與膜脂結合，限制了膜脂分子的運動，降低膜的__________性，以穩固膜的結構。由此可見，HSP可以緩解高溫脅迫對植物造成的傷害。

Answer 1

【答案】 光反應和碳反應（暗反應） 凈光合速率下降 高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結構，氣孔關閉影響CO2吸收 O2生成量 生物膜 POD 空間結構 流動

【解析】試題分析：圖a分析可知，高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結構，氣孔關閉影響CO2吸收，因此隨著溫度升高和高溫持續時間延長，黃瓜葉片凈光合速率下降。
圖b分析可知：①POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用，H2O2分解可產生氧氣和水。加入一定量H2O2，可通過檢測單位時間內O2生成量可測定POD和CAT活性。②SOD（超氧化物歧化酶）能夠清除氧自由基產生H2O2，POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。高溫脅迫會導致植物細胞內氧自由基（具有強氧化性）積累使膜脂過氧化。因此SOD、POD、CAT協同作用可以減輕高溫脅迫對細胞中生物膜系統的危害。

（1）光合作用包括光反應和碳反應（暗反應）階段。由圖a可知，高溫影響酶的活性，高溫破壞酶結構，氣孔關閉影響CO2吸收，因此隨著溫度升高和高溫持續時間延長，黃瓜葉片凈光合速率下降。
（2）①POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用，H2O2分解可產生氧氣和水。加入一定量H2O2，可通過檢測單位時間內O2生成量可測定POD和CAT活性。
②SOD（超氧化物歧化酶）能夠清除氧自由基產生H2O2，POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）具有分解H2O2的作用。高溫脅迫會導致植物細胞內氧自由基（具有強氧化性）積累使膜脂過氧化。因此SOD、POD、CAT協同作用可以減輕高溫脅迫對細胞中生物膜系統的危害。
③分析柱形圖結果可知，高溫處理某品系的黃瓜苗，測定葉片內SOD和CAT酶的活性逐漸降低，但POD酶的活性增強，POD酶的活性變化有利于黃瓜抵抗高溫脅迫。
（3）蛋白質酶恢復空間結構遭到破壞，其功能喪失。HSP可以幫助變性的蛋白質恢復空間結構進而恢復功能，或者促進變性的蛋白質降解；另一方面，一些HSP與膜脂結合，限制了膜脂分子的運動，降低膜的流動性，以穩固膜的結構。由此可見，HSP可以緩解高溫脅迫對植物造成的傷害。