《2025年创新思维高考总复习生物》

5.（2023·山东卷）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。

（1）该实验的自变量为______。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有______（答出2个因素即可）。
（2）根据本实验，______（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是______。
（3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量______（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是______。

答案： 解析:
(1)从题图可以看出该实验有两个自变量，一是有无光照，二是拟南芥类型(或有无H基因或H蛋白)。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有温度、CO₂浓度、水等。
(2)野生型PSⅡ损伤大，但损伤可被H蛋白修复；突变体PSⅡ损伤小，无H蛋白修复损伤，所以不能比较出强光照射下突变体和野生型的PSⅡ活性强弱。
(3)强光照射下，突变体通过NPQ增加了光能的耗散，流向光合作用的能量减少。若测得突变体的暗反应强度增加，通过实验推测原因可能是突变体NPQ强度高，PSⅡ损伤小，虽无H蛋白修复但PSⅡ活性高，光反应产物多。
答案:
(1)有无光照、拟南芥类型(或有无H基因或H蛋白) 温度、CO₂浓度、水
(2)不能 野生型PSⅡ损伤大但能修复；突变体PSⅡ损伤小但不能修复
(3)少 突变体NPQ高，PSⅡ损伤小，虽无H蛋白修复但PSⅡ活性高，光反应产物多