(2019·*西吉安一模)2017年，諾貝爾生理學或醫學獎授予了節律時鐘(由若干蛋白質組分構成)調控裝置的發現...

問題詳情：

(2019·*西吉安一模)2017年，諾貝爾生理學或醫學獎授予了節律時鐘(由若干蛋白質組分構成)調控裝置的發現者。植物的節律時鐘控制很多生理過程，如向*生長和光合作用等。

(1)研究顯示：向日葵幼苗白天表現出向光*，但在夜間卻能重新轉向東方。在單側光下，向日葵幼苗表現出向光*，植物向光*除與背光側和向光側生長素分佈不均勻有關，還可能與______________(物質)分佈不均勻有關。為了揭示向日葵幼苗夜間重新轉向東方的機理，科學家提出了兩種假設：①環境晝夜交替引起該現象(外因)；②植物自身存在晝長和夜長均恆定的生物時鐘(內因)。下列實驗設計有助於區分上述兩種假設的是________________(多選)。

A．在温度不同的暗室內分別測定幼苗頂芽的轉向速率

B．在裝有全天候定向光照的温室內觀察是否出現節律*轉向

C．在若干個光照強度不同的温室內分別測定幼苗頂芽的轉向速率

D．在夏至(晝長夜短)和秋分(晝夜等長)夜間分別測定大田幼苗頂芽轉向速率

(2)為了探究節律時鐘對光合作用的影響，科學家構建了TOC和ZTL兩種擬南芥突變株(兩者的節律時鐘週期分別為20和28小時，晝夜時長為1∶1)，並測定兩者在不同條件下(T20和T28)光合作用的相關指標。其中T20和T28表示室內控制光照/黑暗循環週期分別為20和28小時(光照與黑暗時長為1∶1)。測定結果如圖所示。

①植物的乾重能反映光合作用的強度，因此科學家在研究中比較了兩種突變株的乾重。作為光合作用強度的觀測指標還可以採用_______________________________________________。

②據圖分析實驗數據，植物乾重增加的原因：__________________________________________

________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________。

(3)控制動物節律有關的神經中樞位於______________。

【回答】

(1)(背光側和向光側)生長抑制物質　BD  (2)①單位時間內CO2吸收量或O2釋放量　②當擬南芥體內的節律時鐘和外界的光照/黑暗循環週期相吻合時，植物體內葉綠素的含量較高，這有利於光合作用的進行，進而增加植物的乾重　(3)下丘腦

解析　(1)植物的向光*是由於向光側和背光側生長不均衡所出現的現象，除了與背光側和向光側生長素分佈不均勻有關外，還可能與(背光側和向光側)生長抑制物質分佈不均勻有關。為了揭示向日葵幼苗夜間重新轉向東方的機理，區分題中兩種假設，可在裝有全天候定向光照的温室內觀察是否出現節律*轉向，如果出現節律*轉向，則説明是內因導致的向光*；若在夏至(晝長夜短)和秋分(晝夜等長)夜間分別測定大田幼苗頂芽轉向速率，二者的轉向速率不同，則説明是外因導致的向光*，故B、D符合題意。

(2)①植物的乾重能反映光合作用的強度，作為光合作用強度的觀測指標除了比較乾重外，還可以採用單位時間內CO2吸收量或O2釋放量來表示。②據圖分析可知，在室內控制光照/黑暗循環週期為20小時的情況下，T20組植物體中的葉綠素含量和植物乾重量均高於T28組，而在室內控制光照/黑暗循環週期為28小時的情況下，T28組植物體中的葉綠素含量和植物乾重量均高於T20組，説明當擬南芥體內的節律時鐘和外界的光照/黑暗循環週期相吻合時，植物體內葉綠素的含量較高，這有利於光合作用的進行，進而增加植物的乾重。

(3)動物體中的下丘腦與生物節律的控制有關。

知識點：植物生命活動的調節

題型：綜合題