Question

【題目】探究環境因素對小麥光合作用的影響，實驗處理及結果如下：

（1）D1 蛋白位于葉綠體的______上，參與水的分解，產物用于_____反應中 CO2 的還原。

（2）研究高溫對小麥光合作用強度的影響機制，測定 D1 蛋白含量、D1 蛋白基因表達量和 D1 蛋 白分解基因表達量，結果如圖。

組別及處理方 法：CK：水、25℃；H：水、36℃；P：黃體酮、25℃；P + H：黃體 酮、36℃

①據圖甲、乙的 CK 組和 H 組高溫下光合作用速率_____________，推測可能 與_________________有關。

②據圖丙、丁結果進一步推測高溫引起 H 組 D1 蛋白含量變化的原因是：D1 蛋白能可逆 性轉化成中轉形式 D1 蛋白，進而避免被分解。 依據是 CK 組 D1 蛋白合成量與分解量大致相 同，而 H 組 D1 蛋白合成量___________分解量。

（3）進一步研究黃體酮對高溫下小麥光合作用強度的影響機制，結果如圖中 P、P + H 組所示。

①圖甲表明黃體酮能_____________高溫對光合作用的抑制。

②據圖乙、丙、丁推測， 黃體酮作用的分子機制是_________________。依據是___________________________________。

Answer 1

【答案】類囊體薄膜 暗 降低 D1蛋白含量降低 大于 解除 促進D1蛋白合成、促進轉化為中轉形式的D1蛋白、促進D1蛋白周轉 圖中顯示D1蛋白基因表達量（D1蛋白合成量）P+H組多于H組；D1蛋白分解基因表達量P+H組與H組大致相同；但是D1蛋白含量P+H組少于H組

【解析】

1. 圖甲中，H組與P+H組相比，P+H組光合速率比H組高，表明黃體酮能緩解高溫對光合作用的抑制。

2. 圖乙中，H組與P+H組相比，P+H組（使用黃體酮）的D1蛋白含量比H組低，圖丙中，使用黃體酮的組D1蛋白表達量卻比未使用的組高（P組比CK組高，P+H組比H組高），圖丁中使用黃體酮的組與未使用組D1蛋白分解基因的表達量基本相同（CK組與P組基本相同，H組與P+H組基本相同）。

（1）根據D1參與水的分解可知，該蛋白位于葉綠體的類囊體薄膜上；產物有【H】、ATP，用于暗反應中 CO2 的還原。

（2）研究高溫對小麥光合作用強度的影響機制，測定 D1 蛋白含量、D1 蛋白基因表達量和 D1蛋白分解基因表達量，分析圖示結果可知：

①據圖甲、乙的 CK 組為水、25℃處理， H組為水、36℃處理，結果CK組光合作用速率比H組高，說明高溫下光合作用速率下降，結合圖乙圖乙中H組的D1蛋白含量比CK組下降，推測可能與D1蛋白含量下降有關。

②據圖丙、丁結果進一步推測，高溫引起 H 組 D1 蛋白含量變化的原因是：D1蛋白能可逆性轉化成中轉形式 D1 蛋白，進而避免被分解。依據是CK組 D1蛋白合成量與分解量均為1，大致相同，而H組D1蛋白合成量為3，而分解量為1.5，合成量大于分解量。

（3）進一步研究黃體酮對高溫下小麥光合作用強度的影響機制， P組的處理是黃體酮、25℃，P + H 組的處理是黃體酮、36℃，分析圖示結果可知：

①圖甲中，H組與P+H組相比，P+H組光合速率比H組高，表明黃體酮能解除高溫對光合作用的抑制。

②依據各圖的結果分析可知：圖中顯示D1蛋白基因表達量（D1蛋白合成量）P+H組多于H組；D1蛋白分解基因表達量P+H組與H組大致相同；但是D1蛋白含量P+H組少于H組說明D1蛋白可能發生了轉化，故推測黃體酮作用的分子機制是促進D1蛋白合成、促進轉化為中轉形式的D1蛋白、促進D1蛋白周轉。