Question

探究环境因素对小麦光合作用的影响，实验处理及结果如下。

（1）D1蛋白位于叶绿体的________上，参与水的分解，产物用于_________反应中CO₂的还原。

（2）研究高温对小麦光合作用强度的影响机制，测定D1蛋白含量、D1蛋白基因表达量和D1蛋白分解基因表达量，结果如图。

①据图甲、乙的CK组和H组高温下光合作用速率_______，推测可能与____________有关。  

②据图丙、丁结果进一步推测高温引起H组D1蛋白含量变化的原因是：D1蛋白能可逆性转化成中转形式D1蛋白，进而避免被分解。依据是CK组D1蛋白合成量与分解量大致相同，而H组D1蛋白合成量__________分解量。

（3）进一步研究黄体酮对高温下小麦光合作用强度的影响机制，结果如图中P、P+H组所示。

①图甲表明黄体酮能_______高温对光合作用的抑制。

②据图乙、丙、丁推测，黄体酮作用的分子机制是_______________________。依据是 ___________________________________________________________。

Answer

类囊体（类囊体薄膜、基粒、基粒片层） 暗（碳） 降低 D1蛋白含量减少 大于 解除 促进D1蛋白合成、促进转化为中转形式的D1蛋白、促进D1蛋白周转 图中显示D1蛋白基因表达量（D1蛋白合成量）P+H组多于H组；D1蛋白分解基因表达量P+H组与H组大致相同；但是D1蛋白含量P+H组少于H组

【解析】

1. 图甲中，H组与P+H组相比，P+H组光合速率比H组高，表明黄体酮能缓解高温对光合作用的抑制。

2. 图乙中，H组与P+H组相比，P+H组（使用黄体酮）的D1蛋白含量比H组低，图丙中，使用黄体酮的组D1蛋白表达量却比未使用的组高（P组比CK组高，P+H组比H组高），图丁中使用黄体酮的组与未使用组D1蛋白分解基因的表达量基本相同（CK组与P组基本相同，H组与P+H组基本相同）。

（1）根据D1参与水的分解可知，该蛋白位于叶绿体的类囊体薄膜上；产物有【H】、ATP，用于暗反应中 CO2 的还原。

（2）研究高温对小麦光合作用强度的影响机制，测定 D1 蛋白含量、D1 蛋白基因表达量和 D1蛋白分解基因表达量，分析图示结果可知：

①据图甲、乙的 CK 组为水、25℃处理， H组为水、36℃处理，结果CK组光合作用速率比H组高，说明高温下光合作用速率降低；结合图乙图乙中H组的D1蛋白含量比CK组下降，推测可能与D1蛋白含量减少有关。

②据图丙、丁结果进一步推测，高温引起 H 组 D1 蛋白含量变化的原因是：D1 蛋白能可逆性转化成中转形式 D1 蛋白，进而避免被分解。 依据是 CK 组 D1 蛋白合成量与分解量均为1，大致相同，而H组D1蛋白合成量为3，而分解量为1.5，合成量大于分解量。

（3）进一步研究黄体酮对高温下小麦光合作用强度的影响机制， P组的处理是黄体酮、25℃，P + H 组的处理是黄体酮、36℃，分析图示结果可知：

①图甲中，H组与P+H组相比，P+H组光合速率比H组高，表明黄体酮能解除高温对光合作用的抑制。

②依据各图的结果分析可知：图中显示D1蛋白基因表达量（D1蛋白合成量）P+H组多于H组；D1蛋白分解基因表达量P+H组与H组大致相同；但是D1蛋白含量P+H组少于H组说明D1蛋白可能发生了转化，故推测黄体酮作用的分子机制是促进D1蛋白合成、促进转化为中转形式的D1蛋白、促进D1蛋白周转。