Question

13．回答下列有關(guān)光合作用的問題．
研究發(fā)現(xiàn)植物能對溫度的變化做出適應(yīng)性改變．將15℃生長的繡線菊A和繡線菊B置于10℃下低溫處理一周，分別測定兩種植物低溫處理前后最大光合速率（圖1）、光補償點（圖2）以及葉肉細(xì)胞葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)表達(dá)量的變化（表1）．

表1：

蛋白質(zhì)序號		蛋白質(zhì)名稱或功能	繡線菊A		繡線菊B
			處理前表達(dá)量	處理后表達(dá)量變化	處理前表達(dá)量	處理后表達(dá)量變化
①	ATP合成酶		0.45	不變	0.30	下降
②	固定二氧化碳的X酶		0.18	下降	0.14	不變
③	傳遞電子		0.52	下降	0.33	下降
④	固定二氧化碳的Y酶		0.14	不變	0.00	上升

（1）H⁺經(jīng)過類囊體上酶①的方向是高濃度到低濃度（從高濃度到低濃度/從低濃度到高濃度/雙向）；蛋白質(zhì)③位于類囊體膜；酶④位于葉綠體基質(zhì)．
（2）結(jié)合表1數(shù)據(jù)，概括繡線菊A在低溫處理前最大光合速率高于繡線菊B的原因：繡線菊A與光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)有關(guān)的酶的表達(dá)量都高于繡線菊B．
（3）運用已有知識，結(jié)合表1數(shù)據(jù)分析低溫處理后兩種繡線菊最大光合速率下降（圖1）的共同原因是：（1）低溫降低了酶的活性；（2）低溫降低了電子傳遞蛋白的表達(dá)量（低溫降低了電子傳遞效率）．
（4）光補償點指植物光合作用吸收的CO₂等于呼吸作用釋放的CO₂時所對應(yīng)的光強(qiáng)．據(jù)圖2分析，更適于在北方低溫弱光環(huán)境下生存的是繡線菊B，這是因為低溫處理后C．
A．繡線菊A光補償點下降，說明其在低溫下利用弱光的能力更強(qiáng)
B．繡線菊A光補償點降幅顯著大于繡線菊B的降幅，說明其低溫誘導(dǎo)的效率更高
C．繡線菊B光補償點顯著低于繡線菊A，說明其在低溫下利用弱光的能力更強(qiáng)
D．繡線菊B光補償點降幅小，說明低溫對其的誘導(dǎo)效率更高
（5）綜合本題的圖、表數(shù)據(jù)，表明植物適應(yīng)低溫的原理是CD（多選）．
A．增加細(xì)胞呼吸速率              B．降低最大光合速率
C．增加光合作用相關(guān)酶的種類       D．改變光合作用相關(guān)蛋白的表達(dá)量．

Answer 1

分析 由分析可知：10℃下比15℃，繡線菊B和繡線菊A處理前后最大光合速率（圖1）、光補償點（圖2）都偏低；由表1可知：ATP合成酶不變或下降，固定二氧化碳的X酶不變或下降、傳遞電子下降、固定二氧化碳的Y酶繡線菊A不變、繡線菊B上升．

解答 解：（1）H⁺經(jīng)過類囊體上酶①ATP合成酶主動運輸，是低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體和能量，蛋白質(zhì)③傳遞電子在光反應(yīng)階段發(fā)揮作用位于類囊體膜；酶④固定二氧化碳的Y酶在暗反應(yīng)階段發(fā)揮作用位于葉綠體基質(zhì)．
（2）結(jié)合表1數(shù)據(jù)，低溫處理前繡線菊A與繡線菊B相比，ATP合成酶0.45大于0.30，固定二氧化碳的X酶0.18大于0.14、傳遞電子下降0.52大于0．、固定二氧化碳的Y酶330.14大于0，所以線菊A在低溫處理前最大光合速率高于繡線菊B的原因是繡線菊A與光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)有關(guān)的酶的表達(dá)量都高于繡線菊B．
（3）結(jié)合表1數(shù)據(jù)分析繡線菊A與繡線菊B相比ATP合成酶不變或下降，固定二氧化碳的X酶不變或下降、傳遞電子下降、低溫處理后兩種繡線菊最大光合速率下降（圖1）的共同原因是低溫降低了酶的活性、低溫降低了電子傳遞蛋白的表達(dá)量（低溫降低了電子傳遞效率）．
（4）由圖2分析可知線菊B光補償點顯著低于繡線菊A，說明其在低溫下利用弱光的能力更強(qiáng)更適于在北方低溫弱光環(huán)境下生存的是繡線菊B．
（5）葉肉細(xì)胞葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)表達(dá)量的變化表明繡線菊B更適合低溫環(huán)境可見改變光合作用相關(guān)蛋白的表達(dá)量可使植物適應(yīng)低溫的環(huán)境；固定二氧化碳的Y酶使繡線菊B上升增加光合作用相關(guān)酶的種類可使植物適應(yīng)低溫的環(huán)境．
故答案為：
（1）類囊體膜    葉綠體基質(zhì)
（2）繡線菊A與光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)有關(guān)的酶的表達(dá)量都高于繡線菊B
（3）低溫降低了酶的活性      低溫降低了電子傳遞蛋白的表達(dá)量（低溫降低了電子傳遞效率）
（4）繡線菊B    C
（5）CD

點評 本題結(jié)合圖表考查了光合作用的影響因素和物質(zhì)變化相關(guān)內(nèi)容．意在考查考生能理解所學(xué)光合作用過程知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系．