閱讀以下材料，完成（1）～（4）題。
葉綠體與細(xì)胞核雙定位Y蛋白對于番茄抗低溫的機(jī)制分析
番茄易受低溫傷害，導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。我國科研人員從番茄低溫誘導(dǎo)表達(dá)數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)了Y基因，低溫處理使其轉(zhuǎn)錄量升高。Y基因編碼的Y蛋白是植物特有的DNA結(jié)合蛋白，定位于葉綠體和細(xì)胞核。4℃低溫處理后，Y基因過表達(dá)株系比野生型明顯耐低溫，而敲除Y基因的株系的低溫耐受能力低于野生型。
低溫會(huì)導(dǎo)致活性氧（ROS）產(chǎn)生，而大量的ROS會(huì)破壞植物細(xì)胞光合膜系統(tǒng)。電鏡觀察葉綠
體超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，與野生型相比，低溫處理后Y基因過表達(dá)株系的類囊體結(jié)構(gòu)相對完整、葉綠體中淀粉粒數(shù)量少，而敲除Y基因的株系類囊體受損更嚴(yán)重且淀粉粒數(shù)量更多?？蒲腥藛T對Y蛋白的作用機(jī)制進(jìn)行了研究。
類囊體膜上的光合復(fù)合體PSⅡ是光反應(yīng)中吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能的重要場所，葉綠體基因編碼的D1蛋白是PSII的核心蛋白，低溫會(huì)破壞D1蛋白。常溫下Y基因過表達(dá)株系中的D1蛋白含量與野生型相同，而低溫處理下，野生型中D1蛋白含量下降，Y基因過表達(dá)植株的D1蛋白含量基本保持穩(wěn)定，從而保護(hù)了PSⅡ。
I酶和A酶分別參與葉綠體中淀粉的合成與降解。在細(xì)胞核中，Y蛋白可通過與兩者啟動(dòng)子結(jié)合，調(diào)控I酶和A酶基因的轉(zhuǎn)錄，降低低溫下葉綠體中淀粉的積累。
R酶由8個(gè)大亞基蛋白和8個(gè)小亞基蛋白組成，是CO2固定過程中的限速酶，對低溫脅迫尤為敏感。小亞基蛋白由S基因編碼，S基因過表達(dá)植株與野生型相比，低溫下R酶含量更高且耐低溫能力更強(qiáng)。研究還發(fā)現(xiàn)，Y蛋白能夠與S基因的啟動(dòng)子結(jié)合并增強(qiáng)其轉(zhuǎn)錄，從而在低溫脅迫下維持R酶的含量。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，Y基因的發(fā)現(xiàn)及其調(diào)控機(jī)制的研究，為增強(qiáng)冷敏感作物的低溫抗性提供了有效途徑。
（1）低溫導(dǎo)致番茄細(xì)胞產(chǎn)生大量的ROSROS破壞葉綠體類囊體膜，影響光反應(yīng)的進(jìn)行，為碳反應(yīng)提供的ATP和NADPH（[H]）ATP和NADPH（[H]）減少，降低了植物光合速率。據(jù)文中信息，低溫下Y基因過表達(dá)植株有利于光反應(yīng)進(jìn)行的直接原因有Y基因過表達(dá)植株葉綠體的類囊體結(jié)構(gòu)相對完整；低溫下Y基因過表達(dá)植株的D1蛋白含量穩(wěn)定，從而保護(hù)了PSⅡY基因過表達(dá)植株葉綠體的類囊體結(jié)構(gòu)相對完整；低溫下Y基因過表達(dá)植株的D1蛋白含量穩(wěn)定，從而保護(hù)了PSⅡ。
（2）為研究Y蛋白在低溫脅迫下維持D1蛋白含量穩(wěn)定的機(jī)制，科研人員進(jìn)行了如表實(shí)驗(yàn)：
| 實(shí)驗(yàn)材料 | 實(shí)驗(yàn)處理 | 檢測指標(biāo) | 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
| Y基因過表達(dá)植株及野生型 | 施加硫酸鏈霉素（可抑制葉綠體編碼的基因翻譯）后，低溫處理 | D1蛋白含量 | Y基因過表達(dá)植 D1蛋白含量基本等于 D1蛋白含量基本等于 野生型 |
| 低溫處理 | 與D1蛋白降解相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量 | Y基因過表達(dá)植株 與D1蛋白降解相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量基本等于 與D1蛋白降解相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量基本等于 野生型 |
（3）葉綠體中淀粉粒的積累會(huì)抑制光合作用。根據(jù)Y蛋白功能特點(diǎn)，結(jié)合文中信息，推測細(xì)胞核中的Y蛋白低溫下減少葉綠體中淀粉積累的具體機(jī)制：
細(xì)胞核中Y蛋白可與編碼I酶和A酶基因的啟動(dòng)子結(jié)合，抑制編碼Ⅰ酶基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)編碼A酶的基因轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致Ⅰ酶減少、A酶增加，從而使淀粉合成減少，分解增多，降低葉綠體中淀粉的積累
細(xì)胞核中Y蛋白可與編碼I酶和A酶基因的啟動(dòng)子結(jié)合，抑制編碼Ⅰ酶基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)編碼A酶的基因轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致Ⅰ酶減少、A酶增加，從而使淀粉合成減少，分解增多，降低葉綠體中淀粉的積累
。（4）R酶在
葉綠體基質(zhì)
葉綠體基質(zhì)
（場所）中催化CO2與RuBP（C5）結(jié)合，生成2分子C3
C3
。如圖為野生型、Y基因過表達(dá)及敲除植株，4℃處理12小時(shí)后在一定光照強(qiáng)度下測定的凈光合速率。下列相關(guān)分析合理的包括ABDE
ABDE
。A.Y基因過表達(dá)植株的CO2飽和點(diǎn)大于野生型
B.CO2濃度在100～200μmol?mol-1之間時(shí)，三組植株凈光合速率隨CO2濃度的增加而升高
C.CO2濃度等于250μmol?mol-1時(shí)，若突然增大光強(qiáng)，葉綠體內(nèi)C5將減少
D.CO2濃度大于250μmol?mol-1時(shí)，限制野生型和Y基因敲除植株凈光合速率增加的環(huán)境因素可能是光強(qiáng)
E.低溫下Y基因過表達(dá)植株R酶的小亞基蛋白含量高，固定CO2能力強(qiáng)于野生型
【答案】ROS；ATP和NADPH（[H]）；Y基因過表達(dá)植株葉綠體的類囊體結(jié)構(gòu)相對完整；低溫下Y基因過表達(dá)植株的D1蛋白含量穩(wěn)定，從而保護(hù)了PSⅡ；D1蛋白含量基本等于；與D1蛋白降解相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄量基本等于；細(xì)胞核中Y蛋白可與編碼I酶和A酶基因的啟動(dòng)子結(jié)合，抑制編碼Ⅰ酶基因轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)編碼A酶的基因轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致Ⅰ酶減少、A酶增加，從而使淀粉合成減少，分解增多，降低葉綠體中淀粉的積累；葉綠體基質(zhì)；C3；ABDE
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：65引用：1難度：0.7
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1．在強(qiáng)光環(huán)境下，將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥，一段時(shí)間后測定其葉綠素和Rubisco酶（該酶催化CO2和C5反應(yīng)）的含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：19引用：2難度：0.7 -
2．20世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等，除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)（固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物（C3），簡稱C3途徑）外，還存在另一條固定CO2的途徑，固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物（C4），簡稱C4途徑，這種植物稱為C4植物，其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號表示），維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細(xì)胞內(nèi)（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系如圖2。請據(jù)圖分析，植物更可能是C4植物，作出此判斷的依據(jù)是。
（3）Rubisco酶是一種雙功能酶，當(dāng)CO2/O2比值高時(shí)，可催化C5固定CO2合成有機(jī)物；當(dāng)CO2/O2比值低時(shí)，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機(jī)物，此過程稱為光呼吸，結(jié)合題意分析，在炎熱干旱環(huán)境中，C4植物的生長一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是。
（4）水稻是世界上最重要的糧食作物。目前，科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去，這項(xiàng)研究的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：46引用：1難度：0.6 -
3．干旱脅迫是因?yàn)橥寥浪痔澣?，植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分，從而無法維持植物正常水分狀況而對植物的生長發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時(shí)干旱脅迫（即處理組）對吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。
回答下列問題
（1）干旱脅迫會(huì)影響吊蘭光合作用過程中[H]和ATP的產(chǎn)生，與[H]和ATP元素組成相同的化合物有（寫出2種）。
（2）由圖可知：12d-24d期間CO2濃度（是/不是）影響吊蘭光合作用的主要限制因素，原因是。（能/不能）確定處理組吊蘭的總光合速率小于對照組，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊蘭光合作用強(qiáng)度下降主要是因?yàn)槿~綠素破壞導(dǎo)致，推測吸收光的能力減弱。欲對此結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，可取葉片作色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中提取色素用的試劑是。預(yù)期結(jié)果是：兩種顏色的色素帶比對照組變窄或沒有。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.6
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