Question

【題目】光照不僅能為植物的光合作用提供能量，還能作為信號(hào)調(diào)節(jié)植物體的生長(zhǎng)發(fā)育。

（1）植物細(xì)胞對(duì)光能的捕獲在葉綠體的__________完成。捕獲的光能經(jīng)光反應(yīng)階段轉(zhuǎn)化為__________，再經(jīng)過_____________階段轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。

（2）植物利用太陽光能的同時(shí)也會(huì)接受紫外光的照射。已有研究表明，紫外光中的UVB能夠作為一種環(huán)境信號(hào)調(diào)節(jié)植物體的生長(zhǎng)發(fā)育，研究人員以擬南芥為材料，對(duì)該機(jī)制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。

①檢測(cè)野生型和UVRB蛋白失活的突變型植株對(duì)UVB信號(hào)的響應(yīng)情況，結(jié)果如下圖所示。由此可知，UVB照射能夠_____________下胚軸的伸長(zhǎng)，且__________________________。

②已有研究表明，UVRB在細(xì)胞質(zhì)中通常以二聚體的形式存在。研究人員使用某種特異性抗體與UVRB 二聚體進(jìn)行抗原-抗體雜交實(shí)驗(yàn)，經(jīng)UVB照射后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)雜交帶，未經(jīng)UVB照射則不出現(xiàn)雜交代。由此推測(cè)，UVB照射能夠改變UVRB二聚體的____________，使其被掩蓋的抗原位點(diǎn)得以暴露。進(jìn)一步研究證實(shí)，UVRB是UVB的光受體。

③已知細(xì)胞核內(nèi)的W蛋白可影響H基因的表達(dá)，進(jìn)而影響下胚軸的伸長(zhǎng)。研究表明，在UVB的作用下，細(xì)胞質(zhì)中的UVRB二聚體解聚成單體后進(jìn)入細(xì)胞核，與W蛋白結(jié)合，從而影響H基因表達(dá)。請(qǐng)推測(cè)W蛋白與UVR8單體結(jié)合前后對(duì)H基因表達(dá)的調(diào)節(jié)機(jī)制可能是____________。

Answer 1

【答案】 類囊體薄膜 ATP中活躍的化學(xué)能 暗反應(yīng) 抑制 UVRB參與此調(diào)節(jié)過程 空間結(jié)構(gòu) 思路一：W蛋白能促進(jìn)（或抑制）H基因的表達(dá)，與UVRB單體結(jié)合后，導(dǎo)致促進(jìn)（或抑制）作用喪失。思路二：W蛋白單獨(dú)存在時(shí)不能調(diào)節(jié)H基因表達(dá)，與UVRB單體結(jié)合后可促進(jìn)（或抑制）H基因表達(dá)

【解析】試題分析：分析題圖，該實(shí)驗(yàn)的自變量是植物的種類（野生型、突變型）、有無UVB的照射，因變量是下胚軸的長(zhǎng)度，與無UVB照射相比，有UVB照射的情況下，突變型的下胚軸長(zhǎng)度幾乎不變，而野生型的下胚軸長(zhǎng)度大量減小。

（1）根據(jù)光合作用的過程分析，光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光能的捕獲并轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能，再經(jīng)過暗反應(yīng)階段將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖扔袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。

（2）①根據(jù)以上分析可知，與無UVB照射相比，有UVB照射的情況下，野生型的下胚軸長(zhǎng)度大量減小，說明UVB照射能夠抑制下胚軸的伸長(zhǎng)，且結(jié)合題干信息說明UVRB參與了此調(diào)節(jié)過程。

②根據(jù)題意分析，UVRB在細(xì)胞質(zhì)中通常以二聚體的形式存在，對(duì)該二聚體進(jìn)行抗原-抗體雜交實(shí)驗(yàn)，經(jīng)UVB照射后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)雜交帶，而未經(jīng)UVB照射則不出現(xiàn)雜交代，說明UVB照射能夠改變UVRB二聚體的空間結(jié)構(gòu)，使其被掩蓋的抗原位點(diǎn)得以暴露。

③根據(jù)題意分析，在UVB的作用下，細(xì)胞質(zhì)中的UVRB 二聚體解聚成單體后進(jìn)入細(xì)胞核，與W蛋白結(jié)合，從而影響H基因表達(dá)，說明其原因可能是W蛋白能促進(jìn)（或抑制）H基因的表達(dá)，與UVRB單體結(jié)合后，導(dǎo)致促進(jìn)（或抑制）作用喪失[或者W蛋白單獨(dú)存在時(shí)不能調(diào)節(jié)H基因表達(dá)，與UVRB單體結(jié)合后可促進(jìn)（或抑制）H基因表達(dá)]。