单选题-单选 适中0.65 引用3 组卷246
我国科研人员从番茄低温诱导表达数据库中发现了Y基因，低温处理使其转录量升高。Y基因编码的Y蛋白是植物特有的DNA结合蛋白，定位于叶绿体和细胞核。4℃低温处理后，Y基因过表达株系比野生型明显耐低温，而敲除 Y 基因的株系的低温耐受能力低于野生型。如图为野生型、Y 基因过表达及敲除植株，4℃处理12小时后在一定光照强度下测定的净光合速率。下列相关分析不合理的是（ ）
| A．Y基因过表达植株的CO2饱和点大于野生型 |
| B．CO2浓度在100~200μmol·mol-1之间时，三组植株净光合速率随CO2浓度的增加而升高 |
| C．CO2浓度等于250μmol·mol-1时，若突然增大光强，叶绿体内C5将减少 |
| D．CO2浓度大于250μmol·mol-1时，限制野生型和Y 基因敲除植株净光合速率增加的环境因素可能是光照强度 |
21-22高三上·江西抚州·阶段练习
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阅读以下材料，完成（1）~（4）题。
叶绿体与细胞核双定位Y蛋白对于番茄抗低温的机制分析
番茄易受低温伤害，导致严重减产。我国科研人员从番茄低温诱导表达数据库中发现了Y基因，低温处理使其转录量升高。Y基因编码的Y蛋白是植物特有的DNA结合蛋白，定位于叶绿体和细胞核。4℃低温处理后，Y基因过表达株系比野生型明显耐低温，而敲除Y基因的株系的低温耐受能力低于野生型。
低温会导致活性氧（ROS）产生，而大量的ROS会破坏植物细胞光合膜系统。电镜观察叶绿体超微结构发现，与野生型相比，低温处理后Y基因过表达株系的类囊体结构相对完整、叶绿体中淀粉粒数量少，而敲除Y基因的株系类囊体受损更严重且淀粉粒数量更多。科研人员对Y蛋白的作用机制进行了研究。
类囊体膜上的光合复合体PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的重要场所，叶绿体基因编码的D1蛋白是PSII的核心蛋白，低温会破坏D1蛋白。常温下Y基因过表达株系中的D1蛋白含量与野生型相同，而低温处理下，野生型中D1蛋白含量下降，Y基因过表达植株的D1蛋白含量基本保持稳定，从而保护了PSII。
I酶和A酶分别参与叶绿体中淀粉的合成与降解。在细胞核中，Y蛋白可通过与两者启动子结合，调控I酶和A酶基因的转录，降低低温下叶绿体中淀粉的积累。
R酶由8个大亚基蛋白和8个小亚基蛋白组成，是CO2固定过程中的限速酶，对低温胁迫尤为敏感。小亚基蛋白由S基因编码，S基因过表达植株与野生型相比，低温下R酶含量更高且耐低温能力更强。研究还发现，Y蛋白能够与S基因的启动子结合并增强其转录，从而在低温胁迫下维持R酶的含量。
农业生产中，Y基因的发现及其调控机制的研究，为增强冷敏感作物的低温抗性提供了有效途径。
（1）低温导致番茄细胞产生大量的_________ 破坏叶绿体类囊体膜，影响光反应的进行，为碳反应提供的_________ 减少，降低了植物光合速率。据文中信息，低温下Y基因过表达植株有利于光反应进行的直接原因有__________ 。
（2）为研究Y蛋白在低温胁迫下维持D1蛋白含量稳定的机制，科研人员进行了如下实验
结果说明在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成，而未减少D1蛋白降解。请在上述表格I、II处将实验结果补充完整。
（3）叶绿体中淀粉粒的积累会抑制光合作用。根据Y蛋白功能特点，结合文中信息，推测细胞核中的Y蛋白低温下减少叶绿体中淀粉积累的具体机制：________ 。
（4）R酶在_________ （场所）中催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子_______ 。如图为野生型、Y基因过表达及敲除植株，4℃处理12小时后在一定光照强度下测定的净光合速率。下列相关分析合理的包括_______
A．Y基因过表达植株的CO2饱和点大于野生型
B．CO2浓度在100~200μmol·mol-1之间时，三组植株净光合速率随CO2浓度的增加而升高
C．CO2浓度等于250μmol·mol-1时，若突然增大光强，叶绿体内C5将减少
D．CO2浓度大于250μmol·mol-1时，限制野生型和Y基因敲除植株净光合速率增加的环境因素可能是光强
E．低温下Y基因过表达植株R酶的小亚基蛋白含量高，固定CO2能力强于野生型
叶绿体与细胞核双定位Y蛋白对于番茄抗低温的机制分析
番茄易受低温伤害，导致严重减产。我国科研人员从番茄低温诱导表达数据库中发现了Y基因，低温处理使其转录量升高。Y基因编码的Y蛋白是植物特有的DNA结合蛋白，定位于叶绿体和细胞核。4℃低温处理后，Y基因过表达株系比野生型明显耐低温，而敲除Y基因的株系的低温耐受能力低于野生型。
低温会导致活性氧（ROS）产生，而大量的ROS会破坏植物细胞光合膜系统。电镜观察叶绿体超微结构发现，与野生型相比，低温处理后Y基因过表达株系的类囊体结构相对完整、叶绿体中淀粉粒数量少，而敲除Y基因的株系类囊体受损更严重且淀粉粒数量更多。科研人员对Y蛋白的作用机制进行了研究。
类囊体膜上的光合复合体PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的重要场所，叶绿体基因编码的D1蛋白是PSII的核心蛋白，低温会破坏D1蛋白。常温下Y基因过表达株系中的D1蛋白含量与野生型相同，而低温处理下，野生型中D1蛋白含量下降，Y基因过表达植株的D1蛋白含量基本保持稳定，从而保护了PSII。
I酶和A酶分别参与叶绿体中淀粉的合成与降解。在细胞核中，Y蛋白可通过与两者启动子结合，调控I酶和A酶基因的转录，降低低温下叶绿体中淀粉的积累。
R酶由8个大亚基蛋白和8个小亚基蛋白组成，是CO2固定过程中的限速酶，对低温胁迫尤为敏感。小亚基蛋白由S基因编码，S基因过表达植株与野生型相比，低温下R酶含量更高且耐低温能力更强。研究还发现，Y蛋白能够与S基因的启动子结合并增强其转录，从而在低温胁迫下维持R酶的含量。
农业生产中，Y基因的发现及其调控机制的研究，为增强冷敏感作物的低温抗性提供了有效途径。
（1）低温导致番茄细胞产生大量的
（2）为研究Y蛋白在低温胁迫下维持D1蛋白含量稳定的机制，科研人员进行了如下实验
| 实验材料 | 实验处理 | 检测指标 | 实验结果 |
| Y基因过表达植株及野生型 | 施加硫酸链霉素（可抑制叶绿体编码的基因翻译）后，低温处理 | D1蛋白含量 | Y基因过表达植株I |
| 低温处理 | 与D1蛋白降解相关基因的转录量 | Y基因过表达植株II |
结果说明在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成，而未减少D1蛋白降解。请在上述表格I、II处将实验结果补充完整。
（3）叶绿体中淀粉粒的积累会抑制光合作用。根据Y蛋白功能特点，结合文中信息，推测细胞核中的Y蛋白低温下减少叶绿体中淀粉积累的具体机制：
（4）R酶在
A．Y基因过表达植株的CO2饱和点大于野生型
B．CO2浓度在100~200μmol·mol-1之间时，三组植株净光合速率随CO2浓度的增加而升高
C．CO2浓度等于250μmol·mol-1时，若突然增大光强，叶绿体内C5将减少
D．CO2浓度大于250μmol·mol-1时，限制野生型和Y基因敲除植株净光合速率增加的环境因素可能是光强
E．低温下Y基因过表达植株R酶的小亚基蛋白含量高，固定CO2能力强于野生型
番茄易受低温伤害，导致严重减产。存在于叶绿体和细胞核中的Y基因过度表达株系比野生型明显耐低温。低温还会导致活性氧（ROS）产生，破坏植物细胞光合膜系统。与野生型相比，低温处理后Y基因过度表达株系的类囊体结构相对完整、叶绿体中淀粉粒数量少。类囊体膜上的光合复合体PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的重要场所，叶绿体基因编码的D1蛋白是PSII的核心蛋白，低温会破坏D1蛋白。常温下Y基因过度表达株系中的D1蛋白含量与野生型相同，而低温处理下，野生型中D1蛋白含量下降，Y基因过度表达植株的D1蛋白含量基本保持稳定，从而保护了PSII。请回答：
(1)低温导致番茄细胞产生大量的_________ 破坏叶绿体类囊体膜，影响光反应的进行，为碳反应提供的______________ 减少，降低了植物光合速率。据文中信息，低温下Y基因过表达植株有利于光反应进行的直接原因有__________________________________ 。
(2)为研究Y蛋白在低温胁迫下维持D1蛋白含量稳定的机制，科研人员进行了如下实验。
结果说明：在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成，而未减少D1蛋白降解。请在上述表格①、②处将实验结果补充完整。
(3)如图为野生型、Y基因过度表达及敲除植株，4℃处理12小时后在一定光照强度下测定的净光合速率。下列相关分析合理的包括_______
(1)低温导致番茄细胞产生大量的
(2)为研究Y蛋白在低温胁迫下维持D1蛋白含量稳定的机制，科研人员进行了如下实验。
实验材料 | 实验处理 | 检测指标 | 实验结果 |
Y基因过度表达植株及野生型 | 施加硫酸链霉素（可抑制叶绿体编码的基因翻译）后，低温处理 | D1蛋白含量 | Y基因过度表达植株 |
低温处理 | 与D1蛋白降解相关基因的转录量 | Y基因过度表达植株 |
结果说明：在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成，而未减少D1蛋白降解。请在上述表格①、②处将实验结果补充完整。
(3)如图为野生型、Y基因过度表达及敲除植株，4℃处理12小时后在一定光照强度下测定的净光合速率。下列相关分析合理的包括_______
| A．Y基因过度表达植株的CO2饱和点大于野生型 |
| B．CO2浓度在100~200μmol·mol-1之间时，三组植株净光合速率随CO2浓度的增加而升高 |
| C．CO2浓度等于250μmol·mol-1时，若突然增大光强，叶绿体内C5将减少 |
| D．CO2浓度大于250μmol·mol-1时，限制野生型和Y基因敲除植株净光合速率增加的环境因素可能是光强 |
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