Question

13．回答下列有關光合作用的問題．
研究發現植物能對溫度的變化做出適應性改變．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）以及葉肉細胞葉綠體內蛋白質表達量的變化（表1）．

表1：

蛋白質序號		蛋白質名稱或功能	繡線菊A		繡線菊B
			處理前表達量	處理后表達量變化	處理前表達量	處理后表達量變化
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③位于類囊體膜；酶④位于葉綠體基質．
（2）結合表1數據，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和暗反應有關的酶的表達量都高于繡線菊B．
（3）運用已有知識，結合表1數據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時所對應的光強．據圖2分析，更適于在北方低溫弱光環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
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
D．繡線菊B光補償點降幅小，說明低溫對其的誘導效率更高
（5）綜合本題的圖、表數據，表明植物適應低溫的原理是CD（多選）．
A．增加細胞呼吸速率              B．降低最大光合速率
C．增加光合作用相關酶的種類       D．改變光合作用相關蛋白的表達量．

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⁺經過類囊體上酶①ATP合成酶主動運輸，是低濃度一側運輸到高濃度一側，需要載體和能量，蛋白質③傳遞電子在光反應階段發揮作用位于類囊體膜；酶④固定二氧化碳的Y酶在暗反應階段發揮作用位于葉綠體基質．
（2）結合表1數據，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和暗反應有關的酶的表達量都高于繡線菊B．
（3）結合表1數據分析繡線菊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更適于在北方低溫弱光環境下生存的是繡線菊B．
（5）葉肉細胞葉綠體內蛋白質表達量的變化表明繡線菊B更適合低溫環境可見改變光合作用相關蛋白的表達量可使植物適應低溫的環境；固定二氧化碳的Y酶使繡線菊B上升增加光合作用相關酶的種類可使植物適應低溫的環境．
故答案為：
（1）類囊體膜    葉綠體基質
（2）繡線菊A與光合作用的光反應和暗反應有關的酶的表達量都高于繡線菊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 本題結合圖表考查了光合作用的影響因素和物質變化相關內容．意在考查考生能理解所學光合作用過程知識的要點，把握知識間的內在聯系．