(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