Question

【題目】回答下列有關光合作用的問題。（12分）

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）。

圖1 圖2

（1）H＋經過類囊體上酶①的方向是_________（從高濃度到低濃度/從低濃度到高濃度/雙向）；蛋白質③位于__________；酶④位于__________。

（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：_______________。

（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____________________；②_____________________。

（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_____，這是因為低溫處理后__________。

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_____（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

【答案】（1）從高濃度到低濃度 類囊體膜 葉綠體基質

（2）繡線菊A與光合作用光反應和暗反應有關蛋白質的表達量均高于繡線菊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

【解析】

（1）H+經過ATP合成酶時是順濃度梯度運輸的，即從高濃度到低濃度，通過質子濃度差用來合成ATP；傳遞電子的蛋白質用于光反應階段，場所為類囊體薄膜上；酶④為固定二氧化碳有關的酶，用于暗反應階段，場所是葉綠體基質中。

（2）分析表1中數據，繡線菊A與光合作用光反應和暗反應有關蛋白質的表達量均高于繡線菊B，因此繡線菊A的最大光合速率較大。

（3）從表1可以看出，低溫處理后，電子傳遞蛋白的表達量降低，從而降低了電子傳遞效率；另一方面，低溫會降低酶的活性。因此低溫處理后，最大光合速率下降。

（4）從圖1和圖2可以看出，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較低，故AB錯誤；低溫處理后，繡線菊B的光補償點下降較少，并且顯著低于繡線菊A的光補償點，說明繡線菊B在低溫下利用弱光的能力更強，故C正確；繡線菊B光補償點降幅小，不能說明低溫對其誘導效率高，只能說明低溫利用弱光能力強，故D錯誤。

（5）從題目中不能得出呼吸速率的影響，故A錯誤；最大光合速率降低，不是適應低溫環境的原因，故B錯誤；結合圖1、圖2和表1中數據可以得到：低溫處理后，固定二氧化碳有關的酶的表達量會增加，光合作用有關的酶和蛋白質的種類和含量變化，從而適應環境，故CD正確。