Question

13．回答下列有关光合作用的问题．
研究发现植物能对温度的变化做出适应性改变．将15℃生长的绣线菊A和绣线菊B置于10℃下低温处理一周，分别测定两种植物低温处理前后最大光合速率（图1）、光补偿点（图2）以及叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化（表1）．

表1：

蛋白质序号		蛋白质名称或功能	绣线菊A		绣线菊B
			处理前表达量	处理后表达量变化	处理前表达量	处理后表达量变化
①	ATP合成酶		0.45	不变	0.30	下降
②	固定二氧化碳的X酶		0.18	下降	0.14	不变
③	传递电子		0.52	下降	0.33	下降
④	固定二氧化碳的Y酶		0.14	不变	0.00	上升

（1）H⁺经过类囊体上酶①的方向是高浓度到低浓度（从高浓度到低浓度/从低浓度到高浓度/双向）；蛋白质③位于类囊体膜；酶④位于叶绿体基质．
（2）结合表1数据，概括绣线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因：绣线菊A与光合作用的光反应和暗反应有关的酶的表达量都高于绣线菊B．
（3）运用已有知识，结合表1数据分析低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降（图1）的共同原因是：（1）低温降低了酶的活性；（2）低温降低了电子传递蛋白的表达量（低温降低了电子传递效率）．
（4）光补偿点指植物光合作用吸收的CO₂等于呼吸作用释放的CO₂时所对应的光强．据图2分析，更适于在北方低温弱光环境下生存的是绣线菊B，这是因为低温处理后C．
A．绣线菊A光补偿点下降，说明其在低温下利用弱光的能力更强
B．绣线菊A光补偿点降幅显著大于绣线菊B的降幅，说明其低温诱导的效率更高
C．绣线菊B光补偿点显著低于绣线菊A，说明其在低温下利用弱光的能力更强
D．绣线菊B光补偿点降幅小，说明低温对其的诱导效率更高
（5）综合本题的图、表数据，表明植物适应低温的原理是CD（多选）．
A．增加细胞呼吸速率              B．降低最大光合速率
C．增加光合作用相关酶的种类       D．改变光合作用相关蛋白的表达量．

Answer 1

分析 由分析可知：10℃下比15℃，绣线菊B和绣线菊A处理前后最大光合速率（图1）、光补偿点（图2）都偏低；由表1可知：ATP合成酶不变或下降，固定二氧化碳的X酶不变或下降、传递电子下降、固定二氧化碳的Y酶绣线菊A不变、绣线菊B上升．

解答 解：（1）H⁺经过类囊体上酶①ATP合成酶主动运输，是低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体和能量，蛋白质③传递电子在光反应阶段发挥作用位于类囊体膜；酶④固定二氧化碳的Y酶在暗反应阶段发挥作用位于叶绿体基质．
（2）结合表1数据，低温处理前绣线菊A与绣线菊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、传递电子下降0.52大于0．、固定二氧化碳的Y酶330.14大于0，所以线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因是绣线菊A与光合作用的光反应和暗反应有关的酶的表达量都高于绣线菊B．
（3）结合表1数据分析绣线菊A与绣线菊B相比ATP合成酶不变或下降，固定二氧化碳的X酶不变或下降、传递电子下降、低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降（图1）的共同原因是低温降低了酶的活性、低温降低了电子传递蛋白的表达量（低温降低了电子传递效率）．
（4）由图2分析可知线菊B光补偿点显著低于绣线菊A，说明其在低温下利用弱光的能力更强更适于在北方低温弱光环境下生存的是绣线菊B．
（5）叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化表明绣线菊B更适合低温环境可见改变光合作用相关蛋白的表达量可使植物适应低温的环境；固定二氧化碳的Y酶使绣线菊B上升增加光合作用相关酶的种类可使植物适应低温的环境．
故答案为：
（1）类囊体膜    叶绿体基质
（2）绣线菊A与光合作用的光反应和暗反应有关的酶的表达量都高于绣线菊B
（3）低温降低了酶的活性      低温降低了电子传递蛋白的表达量（低温降低了电子传递效率）
（4）绣线菊B    C
（5）CD

点评 本题结合图表考查了光合作用的影响因素和物质变化相关内容．意在考查考生能理解所学光合作用过程知识的要点，把握知识间的内在联系．