问题解答

问:蓝藻的光合作用是在什么地方进行的? 答:众所周知,叶绿体是绿色真核植物进行光合作用的质体,即我们常把它喻为光合作用的场所,厂房。叶绿体内含有多种色素,其中主要的     

Kirin公司提高植物的耐寒性

日本的研究者遗传改造了脂肪酸的构型,使叶绿体膜发生改变,从而提高了植物对寒冷的抗性。Kirin Brewery Co.(Tochigi,Japan)参加了此项研究,希望有一天某些作物能经受冰冻。植物对寒冷的抗性,科学家称之为“冷敏感性”,与叶绿体膜的脂肪酸类型密切相关。叶绿体是植物赖以光合作用的绿色结构。当含有高浓度顺式不饱和脂肪酸时,如菠菜,植物就抗冷。而含有少量叶绿体顺式不饱和脂肪酸的南瓜藤,就很容易低温损伤。这些关键脂肪酸与磷脂酰甘油有关。后者在叶绿体膜上进行的光合作用中起作用。     

叶绿体的形态、结构和发育

为了证实高等植物的光合过程是不是在叶绿体里进行的,人们把叶绿体从绿色细胞中分离出来,然后把这些离体的叶绿体放在必需的制剂里,在光照下,看到这些离体的叶绿体确是可以同化二氧化碳为碳水化合物,而且它的光合能力也接近于完整叶片的。这就证实叶绿体是高等植物光合作用的完整单位,也就是说,光合作用的整个过程是在叶绿体内进行的。如果把叶子比喻做合成有机物的绿色工厂,那么,叶绿体就是绿色工厂里的重要车间了。     

植物叶绿体类囊体膜及膜蛋白研究进展

叶绿体是植物和真核藻类进行光合作用的场所。存在于叶绿体类囊体膜上的蛋白质复合物含有光反应所需的光合色素和电子传递链组分,在光合作用过程中,光化学反应发生在类囊体膜上。因此,类囊体膜是光能向化学能转化的主要场所,因而也一直是光合作用研究的热点。叶绿体类囊体膜的深入研究可以促进光合作用的分子机理研究。该文就叶绿体类囊体膜的三维构象及类囊体膜蛋白的组成和功能研究进行了综述。     

建兰水晶艺叶片的超微结构和转录组学分析

水晶艺建兰(Cymbidium ensifolium)因其叶片上呈现出白色透明状,犹如水晶而得名,观赏价值高,但是其形成机理不明确。该研究以建兰‘铁骨水晶’为试验材料,通过对水晶叶片和绿色叶片进行显微结构和超微结构观察,并结合转录组测序等方法,探索建兰水晶艺叶片形成的原因。结果表明:(1)建兰‘铁骨水晶’水晶叶片比绿色叶片薄,叶肉细胞数量减少,形状不规则,且叶绿体含量少;水晶叶片的表皮气孔数量较绿色叶片显著减少;水晶叶片的叶肉细胞中叶绿体结构发育不良,叶绿体双膜和类囊体膜模糊,细胞中存在着大量的嗜锇颗粒。(2)转录组数据分析显示,水晶叶片中与光合作用-天线蛋白、光合作用等代谢途径相关的基因表达量显著下降,而与色素合成代谢途径相关的基因表达量上升。研究推测,建兰水晶艺叶形成的原因可能是由于与光合作用相关的基因表达量降低,导致叶绿体发育不良,叶绿素合成受阻,从而形成白色透明状叶片。     

关于提取和分离叶绿体色素的几个问题

我们常见的植物叶子大都是绿色的。但这并不意味着这些植物仅含一种绿色的色素。现已知道,植物的叶绿体中含有绿色的叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)和黄色的类胡萝卜素(包括叶黄素和胡萝卜素)二大类色素。由于前一类的含量远远大于后一类,故植物常呈绿色。如何知道叶绿体中含有上述色素的呢?只有对这些色素进行提取和分离,怎样提取和分离呢?本文拟结合叶绿体色素的一些结构性质,介绍一个简便易行的方法。     

黄瓜离体叶绿体转化方法

叶绿体是植物细胞内执行光合作用的半自主性细胞器,叶绿体转基因是研究叶绿体基因表达调控机制的重要技术。通常在细胞和组织水平进行转化时需要叶绿体同质化,因此实验周期较长。该文以无菌培养的黄瓜绿色子叶为材料,通过差速离心分离叶绿体,以0.33 mol/L山梨醇为叶绿体洗涤和悬液,在13 k V/cm电击电压条件下进行转化。经PCR、RT-PCR鉴定和荧光显微镜观察,证明外源基因能导入离体叶绿体并可进行表达。该方法有望为包括鉴定叶绿体表达载体功能等基础性研究工作提供快捷途径。     

“叶绿体色素的提取与分离”实验教学

针对高中生物学"叶绿体色素的提取与分离"实验,进行了提取液组成、提取方法、层析液配比、分离方法等方面的改进,并进一步分离、收集到4种单一色素,测定其吸收光谱。不仅实验现象更明显,且有助于学生理解叶绿体色素在光合作用中的重要作用。     

叶绿体的遗传

叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。关于叶绿体结构及其光合过程的生理机制已经得到了比较充分的研究。叶绿体遗传的研究也在深入。现已明确,叶绿体包含着相对独立的遗传系统和进行光合作用所必需的全部酶系统。本文将对叶绿体的遗传系统、遗传方式和机制的研究成果作一简介。叶绿体的遗传系统与线粒体不同,功能性的叶绿体主要存在于绿色的、光合组织细胞里。高等植物的叶绿体呈扁平状,直径约7μm,厚约3—4μm,靠双层膜游离于细胞质里。外被里面为基质,其成     

叶绿体转动的实验观察

叶绿体转动的实验观察林荣坤（福建省连城县第一中学,３６６２００）叶绿体（Ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ）是质体（Ｐｌａｓｔｉｄ）中的一种,它是绿色植物进行光合作用的细胞器,而光合作用是初中和高中《生物》中的重点内容,观察叶绿体的转动有益于理解光合作用的过程。...     

“叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所”探究实验的改进

选用不同颜色的甘蓝叶作为实验材料，以溴麝香草酚蓝溶液为检测光合作用吸收二氧化碳的试剂，探究叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，实验简单高效，现象明显。通过显微观察，由宏观到微观全面了解光合作用的场所——叶绿体。     

三种不同制剂来源的叶绿素蛋白质复合物CPa的光谱特性及其组分的比较研究

用 SDS-PAGE 方法分离了菠菜叶绿体制剂、放氧光系统Ⅱ制剂和放氧光系统Ⅱ反应中心核心复合物的色素蛋白质复合物,对它们的 CPa 带进行的光谱特性的对比研究表明,在前两种制剂中 CPa 带不仅含有 Chl a 的蛋白质复合物带,它还含有少量 Chl b。且叶绿体制剂的 CPa 带中的 Chl b 含量高于放氧光系统Ⅱ制剂中的含量。此外,根据光系统Ⅱ反应中心核心复合物只有一条叶绿素蛋白质复合物带(CPa)的实验结果,我们认为光系统Ⅱ反应中心叶绿素蛋白质复合物即在 CPa 带中。但在叶绿体制剂和放氧光系统Ⅱ制剂的情况下,CPa 带还含有其它组分。     

问题解答

问为什么花斑枝条的紫茉莉会产生绿色、白色花斑三种植株? 答紫茉莉的花斑枝条是因含叶绿素的正常质体(叶绿体)和不含叶绿素的败育质体在枝条的细胞间分布不匀造成的.叶绿体位于细胞质中,它的遗传属于细胞质遗传.花斑枝条的绿色部分的细胞中含有正常的叶绿体,因而表现绿色;白色部分的细胞中含有败育的叶绿体,因而表现白色;白绿组织交界区域的某些细胞中,则同时含有正常叶绿体的败育叶绿体. 花斑枝条上的杂种能出现绿色、白色和花斑三种植株,是由于接受花粉的花在花斑枝条上着生的位置不同造成的.位于绿色部分的花,卵细胞质里含有正常的叶绿体,其杂种必然是绿色的植株;位于白色部分的花,卵细胞质里只含败育叶绿体,其杂种一定是白色的植株;位于白绿交界位置的花,它的卵细胞质中既有正常叶绿体又有败育叶绿体,所以受精卵细胞质里同     

"捕获光能的色素和结构"一课教学设计

1教材分析及设计思路“捕获光能的色素和结构”是《普通高中课程标准实验教科书生物必修1》第5章第4节第1小节的内容。学生在初中阶段已经掌握了光合作用所需的条件、产物和概念,高中是在初中原有知识基础上的拓展和加深。本小节通过让学生了解叶绿体内光合色素的种类、分布和作用以及叶绿体的结构和功能,对学生后面理解光合作用的过程和本质、形成生物体的结     

拟南芥中一个未知功能蛋白的叶绿体亚细胞定位研究

生物信息学分析表明,模式植物拟南芥叶绿体中含有大约4000多种蛋白质,目前只分离得到1000多种,其他预测的叶绿体蛋白的实验验证对叶绿体功能研究有重要意义。本文对一个预测的叶绿体未知功能蛋白AT5G48790进行了亚细胞定位研究。我们克隆了该基因5端长178bp的DNA片段,与绿色荧光蛋白（GFP）基因构建重组载体pMON530-cTP-GFP。转基因植株通过激光共聚焦显微镜观察,GFP只在叶绿体中特异表达。实验结果表明,AT5G48790的确为叶绿体蛋白。本实验方法也可用于其他预测的蛋白质的实验验证。     

拟南芥中一个未知功能蛋白的叶绿体亚细胞定位研究

生物信息学分析表明, 模式植物拟南芥叶绿体中含有大约4 000多种蛋白质, 目前只分离得到1 000多种, 其他预测的叶绿体蛋白的实验验证对叶绿体功能研究有重要意义。本文对一个预测的叶绿体未知功能蛋白AT5G48790进行了亚细胞定位研究。我们克隆了该基因5'端长178 bp的DNA片段, 与绿色荧光蛋白(GFP)基因构建重组载体pMON530-cTP-GFP。转基因植株通过激光共聚焦显微镜观察, GFP只在叶绿体中特异表达。实验结果表明, AT5G48790的确为叶绿体蛋白。本实验方法也可用于其他预测的蛋白质的实验验证。     

光合产物水平与光合机构运转关系的探讨

在作了增加或减少光合产物含量的处理之后测定了菠菜叶片的净光合作用速率及其离体叶绿体的希尔反应、光合磷酸化与碳固定活力和叶片的蔗糖、淀粉含量。 光合产物的短期(6小时)积累对叶片的净光合作用速率和离体叶绿体的 CO_2固定没有明显影响。但是,处理叶片离体叶绿体的光合磷酸化活力往往稍低于对照。光合产物的较长期(3～5天)积累引起叶片净光合作用速率、离休叶绿体的希尔反应、光合磷酸化和碳固定活力的明显下降,而处理叶片的呼吸速率比对照增加二倍多。由遮阴而引起光合产物亏缺后,叶片净光合作用速率和离体叶绿体希尔反应、光合磷酸化活力也下降。在遮阴时将离体叶片的叶柄插在0.1M的蔗糖溶液中,其后来的净光合作用速率比叶柄插在水中的对照提高20％之多。 叶片光合产物含量与净光合作用速率之间的关系,可以用一条钟罩形的曲线来表示。当光合产物含量远低于或高于一个最适值时,光合产物水平与净光合速率之间分别有正相关或负相关;而当光合产物含量处于这个最适值附近的一定范围内时,似乎没有仟么明显的相关。这种曲线可以解释其他作者获得的许多相互矛盾的结果。     

注重学科间渗透的"光合作用"教学设计

1　教材分析1.1　教学重点和难点　重点是光合作用的过程和实质 ,色素的作用 ;难点是光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。该过程十分复杂 ,牵涉到许多物理学、化学等知识 ,而有机化学知识学生还未学到 ,同时受实验条件的限制 ,有些实验无法开设 ,因此理论性很强 ,很抽象很枯燥 ,学生很难理解和掌握。1.2　教材处理　根据教材的重难点和学生实际情况 ,这部分内容安排 3个课时。第 1课时做“叶绿体中色素的提取和分离”实验 ;第 2课时学习光合作用概念、光合作用过程及实质 ;第 3课时学习光合作用的意义 ,补充介绍影响光合作用的因素和光…     

叶绿体的遗传信息

叶绿体是绿色植物极其重要的细胞器,是进行人类和地球上一切生物赖以生存的最终能量来源的光合作用的场所。本世纪五十年代早期发现叶绿体有孚尔根染色反应,说明它含有DNA 存在。随着分子生物学研究的发展,证明     

盐胁迫对转AtNHX1基因杨树光合特性与叶绿体超微结构的影响

以欧美107杨(Populus×euramericana ‘Neva',Wt)和转拟南芥液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因AtNHX1的欧美107杨新品系(Tr) 幼苗为材料,研究了高低度盐胁迫对两品系幼苗光合色素含量、光合参数和叶绿体超微结构的影响,以阐明转AtNHX1基因杨树的耐盐性与其光合作用及叶绿体结构之间的关系.结果表明:(1)盐处理后,两品系叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均下降,且高盐度处理下降幅度更大;同等盐度处理下,Tr品系叶片叶绿素含量、净光合速率和气孔导度的下降幅度显著低于Wt品系,且在高盐度处理间差异更大;两品系杨树叶片P_n下降的原因在低盐处理时以气孔限制为主,而在高盐下则是气孔限制和非气孔限制共同作用的结果.(2)盐胁迫对T_r 品系叶片叶绿体超微结构的影响较轻,其在高盐下仍保持了较好的内部结构;盐胁迫Wt品系叶绿体则缩皱成球形,内部结构趋向简单,以至解体,脂质球显著增多.可见,盐胁迫导致杨树叶绿体结构破坏而引起叶绿体色素含量下降,最终降低其光合作用效率;同等盐度胁迫下,转AtNHX1基因品系叶片保持了较完整的叶绿体超微结构、更高的叶绿素含量,能维持较好的光合状态,从而表现出较高的耐盐能力.