1937年英国植物学家希尔发现：在光照条件下，离体叶绿体中发生水的裂解，产生氧气，同时将高价铁还原为低价铁。在实验室条件下，裂解水需要极强的电流或者近乎 2000℃的高温。植物细胞为什么在自然条件下就能实现对水的裂解呢？这与叶绿体中的光系统有关。光系统是由蛋白质和光合色素组成的复合物，能完成一定功能，包括光系统Ⅰ（PSI）和光系统Ⅱ（PSⅡ），如下图所示。
光系统中的某些光合色素分子在吸收光能后，电子会由最稳定的低能量状态上升到一个不稳定的高能量状态，以驱动水的裂解并释放出氧气，同时产生的电子和 H+最终用于NADPH和ATP的合成，驱动光合作用的暗反应。进一步研究发现，化合物M可阻断电子传递过程。这类化合物被称为光合电子传递抑制剂。农业生产中，化合物 M可作为除草剂，抑制杂草的生长，提高农作物产量。
(1)图中PSⅡ和PSⅠ分布在叶绿体的____ 上，提取细胞色素复合体中的色素利用的有机溶剂是____ 。成功分离后的色素会吸附在滤纸条上，在滤纸条自上而下第3条色素带的颜色是____ 。
(2)据图文中的信息可知，参与光反应过程中水的光解的是____ （填“PSⅠ”“PSⅡ”），在光反应过程中能量形式的详细变化是____ 。根据文中信息并结合所学知识，推测化合物M抑制杂草生长的机理 ____ 。
(3)光合作用的卡尔文循环产生的最初糖类产物是磷酸丙糖，然后经过一系列反应可以在叶绿体内合成淀粉，也可以运输至细胞质基质形成蔗糖。卡尔文循环过程中首先与CO2结合的物质是____ ，若突然停止光照，该物质的含量短时间内的变化是____ （填“升高”或“降低”）。如果细胞内的生理环境抑制了磷酸丙糖的跨膜运输，则细胞中淀粉的含量将会____ （填“升高”或“降低”）。
光系统中的某些光合色素分子在吸收光能后，电子会由最稳定的低能量状态上升到一个不稳定的高能量状态，以驱动水的裂解并释放出氧气，同时产生的电子和 H+最终用于NADPH和ATP的合成，驱动光合作用的暗反应。进一步研究发现，化合物M可阻断电子传递过程。这类化合物被称为光合电子传递抑制剂。农业生产中，化合物 M可作为除草剂，抑制杂草的生长，提高农作物产量。
(1)图中PSⅡ和PSⅠ分布在叶绿体的
(2)据图文中的信息可知，参与光反应过程中水的光解的是
(3)光合作用的卡尔文循环产生的最初糖类产物是磷酸丙糖，然后经过一系列反应可以在叶绿体内合成淀粉，也可以运输至细胞质基质形成蔗糖。卡尔文循环过程中首先与CO2结合的物质是
更新时间：2024-02-04 03:55:44
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【推荐1】光照强度和光质都会影响光合作用效率。
(1)研究人员将某植物在不同光质下培养一段时间后，测得叶绿素含量如图所示。实验结果说明____ 。但进一步研究发现，白光处理组比同等光照强度的蓝光处理组光合作用效率更低，推测可能的原因是____ 。
(2)光照过强可使植物光反应阶段的关键蛋白D1受损，出现光抑制现象，导致其光合作用效率大幅降低。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP+不足，使电子传递给O2形成O2-1，另一方面会导致还原态电子积累，形成三线态叶绿素（3ch1），3ch1与O2反应生成单线态1O2，O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3ch1，也可以直接清除1O2起到保护叶绿体的作用。请回答下列问题：
①类胡萝卜素主要吸收____ 光．纸层析法分离时，其位于滤纸条自上而下的第____ 条带。
②由题中信息可得，PSⅡ位于____ （填细胞结构）。请从光反应和暗反应物质联系的角度，分析强光条件下NADP+不足的原因：____ 。
③研究表明，Ca2+能够缓解因光照过强引起的D1蛋白含量下降。以天竺葵为实验材料，设计实验验证该结论，简要写出实验思路：____ 。
(1)研究人员将某植物在不同光质下培养一段时间后，测得叶绿素含量如图所示。实验结果说明
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【推荐2】现代水稻在高光照条件下常表现出光合效率下降的光抑制现象。为研究叶绿素含量降低能否起到缓解光抑制的作用，科研人员利用叶绿素含量降低的水稻突变体，研究不同光照强度（低光处理：100~200μmol·m-2·s-1；高光处理：700~800μmol·m-2・s-1）处理对光合作用的影响，结果如图1、图2和图3所示，请回答下列问题：
（1）用物理辐射处理，经选育得到本实验所用水稻突变体，此育种方法称为_____ 。
（2）在进行叶绿素提取时，应选用一定量的新鲜绿叶，加入_____ 后研磨呈匀浆状，倒入带塞试管中，置于60~65℃的温箱中保温一段时间，待叶色变白后过滤至试剂瓶中，在暗处贮存，其中保温一段时间的目的是_____ 。
（3）PSI和PSⅡ是位于叶绿体的类囊体膜上由蛋白质和光合色素组成的复合物，当光合色素吸收光能后，将促使H2O分解为_____ 和H+，同时传递产生的电子并促进ADP和Pi合成ATP。由此可见光反应过程实现的能量转换过程为_____ 。
（4）分析图1、图2可知，高光照条件不利于_____ 水稻的生长，原因可能是_____
（5）分析图3可知，适当降低叶绿素含量有利于缓解光抑制，机制是_____
（1）用物理辐射处理，经选育得到本实验所用水稻突变体，此育种方法称为
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【推荐3】双流冬草莓是中国国家地理标志产品。科研人员为弥补冬草莓生产光照不足的问题，研究不同类型的补光灯对草莓叶片净光合速率和单果质量的影响，实验处理和结果如下表所示。回答下列问题：
(1)草莓叶片叶肉细胞中光合色素分布于叶绿体的___ 上，为测定光合色素的含量，可以用无水乙醇提取叶绿体中的光合色素，其原理是___ 。
(2)草莓接受不同类型的补光灯照射后，光合色素吸收的光能在光反应阶段转化为储存在___ 中活跃的化学能，这些能量会用于叶绿体基质中C3的还原过程。
(3)从表中数据可知，冬草莓种植时应补充的光源是___ ，依据是___ 。
| 组别 | 光源 | 光合色素含量（mg·g-1） | 净光合速率（μmol·m-2·s-1） | 单果质量（g） |
| 1 | 不补光 | 1.58 | 15.04 | 12.11 |
| 2 | 红光灯补光 | 2.61 | 16.32 | 14.51 |
| 3 | 白色LED灯补光 | 2.35 | 17.69 | 18.07 |
(2)草莓接受不同类型的补光灯照射后，光合色素吸收的光能在光反应阶段转化为储存在
(3)从表中数据可知，冬草莓种植时应补充的光源是
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【推荐1】水稻黄绿叶突变会影响叶片对光的吸收和透过性质，进而影响水稻产量。研究黄绿叶突变体光合特性对选育高光效品种，促进水稻增产具有重要意义。研究人员以甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理野生型水稻（WT）后发现的一个黄绿叶突变体w08为材料，测定了单株栽培条件下的相关光合特性，如下图所示。
回答下列问题：
(1)突变体w08叶片由于基因突变导致____________ 含量下降因而呈现黄绿色，进行光合作用时该突变体主要吸收____________ 光。
(2)暗反应中叶片吸收的CO2与C5反应生成____________ ，再被____________ 还原最终形成糖类。突变体w08叶片细胞间CO2浓度比野生型高，原因可能是____________ 。
(3)突变体w08单株种子干重降低18.3%，结合上述信息推测，原因是____________ 。能否就此推测突变体w08水稻在高密度种植条件下的产量比野生型水稻低?请表明你的观点并说明理由：____________ 。
回答下列问题：
(1)突变体w08叶片由于基因突变导致
(2)暗反应中叶片吸收的CO2与C5反应生成
(3)突变体w08单株种子干重降低18.3%，结合上述信息推测，原因是
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【推荐2】高等植物固定CO2的生化途径有3条：C3途径、C4途径和景天酸代谢途径（CAM），其中以C3途径为最基本的途径。下图1、2、3分别表示三类植物固定CO2的途径：
请据图回答下列问题：
(1)取新鲜叶片烘干粉碎，提取光合色素。提取时，需加入无水乙醇和碳酸钙，如未加碳酸钙，提取液会偏___________ 色。
(2)C3植物吸收的二氧化碳在叶肉细胞中被________ （物质）固定后，形成__________ ，该过程__________ （填“需要”或“不需要”）光反应提供的ATP和NADPH参与。
(3)已知C3植物中固定CO2的酶是Rubisco，C4植物能利用低浓度CO2的原因在于PEP羧化酶与CO2的亲和力比Rubisco更__________ （填“强”或“弱”）。此外，C4植物首次同化CO2的场所在_____________ 细胞。
(4)CAM植物叶肉细胞液泡的pH白天比夜晚要__________ （填“高”或“低”）。CAM植物夜晚能吸收CO2，却不能合成淀粉是因为_________________ 。从适应性角度分析，CAM植物将固定和利用CO2的过程在时间上分隔开的意义是_____________ 。
请据图回答下列问题：
(1)取新鲜叶片烘干粉碎，提取光合色素。提取时，需加入无水乙醇和碳酸钙，如未加碳酸钙，提取液会偏
(2)C3植物吸收的二氧化碳在叶肉细胞中被
(3)已知C3植物中固定CO2的酶是Rubisco，C4植物能利用低浓度CO2的原因在于PEP羧化酶与CO2的亲和力比Rubisco更
(4)CAM植物叶肉细胞液泡的pH白天比夜晚要
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【推荐3】产自西南的翠芽绿茶，鲜叶本身绿色，冲泡出的茶汤也是澄明透亮。由于茶园地处高海拔的山区环境，早春温度低晴天少，导致茶树新梢生长缓慢，采摘期延迟。据此回答下列问题：
(1)研究者认为翠芽绿茶的茶叶鲜绿，是因为叶绿体中含有较多__________ 色素，这可以通过对比色素带的宽窄来证明。色素分离的原理是________________ 。
(2)茶汤中含有的茶多酚，推测主要存在于叶肉细胞的__________ 结构中。虽茶多酚有苦味和涩味，但能抗氧化，_________ 自由基，所以常饮茶可以延缓人体衰老。
(3)氨基酸影响茶汤的鲜爽味。为提高该茶的鲜爽度，可以考虑将茶树与豆科作物套种，好处是______________________ 。
(4)早春晴天少，茶园补光采用红光和蓝光的主要原因是__________________________ 。增光有益于能量转化，其能量转化过程为：___________________________ 。
(5)研究人员为给春茶高品质栽培提供理论依据和实践指导，在茶树新梢开始生长时进行夜间不同光源补光处理(21d)。设夜间不补光(CK)、LED1（红蓝光质比0.81）补光、LED2（红蓝光质比1.65）补光和LED3（红蓝光质比2.10）补光4种处理，以期明确适宜该茶园使用的LED补光灯，部分实验数据如下表：
表中结果表明：早春低温弱光环境下的茶园用红蓝光质比为_________ 的LED灯进行补光，实现高产优质的效果显著。结合表中数据谈谈得出这一结论的依据：___________ 。
(1)研究者认为翠芽绿茶的茶叶鲜绿，是因为叶绿体中含有较多
(2)茶汤中含有的茶多酚，推测主要存在于叶肉细胞的
(3)氨基酸影响茶汤的鲜爽味。为提高该茶的鲜爽度，可以考虑将茶树与豆科作物套种，好处是
(4)早春晴天少，茶园补光采用红光和蓝光的主要原因是
(5)研究人员为给春茶高品质栽培提供理论依据和实践指导，在茶树新梢开始生长时进行夜间不同光源补光处理(21d)。设夜间不补光(CK)、LED1（红蓝光质比0.81）补光、LED2（红蓝光质比1.65）补光和LED3（红蓝光质比2.10）补光4种处理，以期明确适宜该茶园使用的LED补光灯，部分实验数据如下表：
处理 | 芽头生长情况 | 茶叶中相关物质含量 | ||
百芽鲜重（g/百个） | 发芽密度（个 /m2） | 多酚 (%) | 游离氨基酸 (%) | |
CK | 20.7 | 219 | 22.7 | 1.8 |
LED1 | 29.0 | 252 | 27.9 | 2.4 |
LED2 | 22.0 | 271 | 25.6 | 1.9 |
LED3 | 21.7 | 209 | 24.1 | 1.8 |
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【推荐1】图中的甲、乙两图分别表示某植株一昼夜中对CO2的吸收和释放的状况。甲图表示春季的某一晴天的情况，乙图表示盛夏的某一晴天的情况，请据图回答问题：
（1）甲图曲线中，C点和E点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于的生理活动状态是____________________ 。
（2）据甲图所示，光合作用强度最高的时刻是___________________ 点；到达______________ 点时，一昼夜植株体内积累的有机物最多。
（3）据乙图所示，该植株接受光照的时刻是B点，但从A点开始CO2的释放量有所减少，这可能是因为__________________ 。图乙曲线中FG段CO2的吸收量逐渐减少是因为___________________ ，以致光合作用的光反阶段产生的____________ 和____________ 逐渐减少，从而影响了暗反应________________ 的强度，进而影响了暗反应对CO2的吸收固定。
（4）图乙曲线所示E点的光合作用强度暂时降低，可能是因为___________________________ 。
（1）甲图曲线中，C点和E点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处于的生理活动状态是
（2）据甲图所示，光合作用强度最高的时刻是
（3）据乙图所示，该植株接受光照的时刻是B点，但从A点开始CO2的释放量有所减少，这可能是因为
（4）图乙曲线所示E点的光合作用强度暂时降低，可能是因为
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【推荐2】回答下列有关光合作用与呼吸作用的问题。
Ⅰ.为探究油菜素内酯（BRs，一种植物激素）能否缓解弱光对番茄光合作用的影响，研究人员设计了A、B、C、D四组实验，实验处理及检测番茄叶片Rubisco（一种可催化CO2与C5反应生成C3的酶）活性、Rubisco基因表达量、净光合速率所得结果如下：
A组：自然光照，Rubisco活性相对值为100%、Rubisco基因表达量相对值为100%、净光合速率相对值为100%；
B组：自然光照、叶面喷施一定浓度BRs，Rubisco活性相对值为98.3%、Rubisco基因表达量相对值为102%、净光合速率相对值为99.2%；
C组：弱光照（25%自然光照），Rubisco活性相对值为58.4%、Rubisco基因表达量相对值为35.0%、净光合速率相对值为57.2%；
D组：弱光照（25%自然光照），叶面喷施相同浓度BRs，Rubisco活性相对值为89.2%、Rubisco基因表达量相对值为71.0%、净光合速率相对值为72.0%。
请回答：
（1）Rubisco在番茄叶肉细胞的_____________ 中发挥催化作用。
（2）比较_____________ 组实验结果，表明弱光能导致番茄暗反应能力降低。
（3）自然光照下，叶面喷施一定浓度BRs_____________ （填“促进”、“抑制”或“基本不影响”）番茄光合作用；A、C、D三组实验结果相比表明，BRs可通过提高__________________________ ，从而缓解弱光对番茄光合作用的影响。
Ⅱ.植物在光下吸收O2会产生CO2的现象称为光呼吸。
（4）研究表明光呼吸会消耗光合作用新形成有机物的四分之一，因此提高农作物产量需降低光呼吸，某同学提出了如下措施：①适当降低温度②适当提高CO2浓度，不一定能达到增产目的的措施是_______ （填序号），理由是__________________________ 。
Ⅰ.为探究油菜素内酯（BRs，一种植物激素）能否缓解弱光对番茄光合作用的影响，研究人员设计了A、B、C、D四组实验，实验处理及检测番茄叶片Rubisco（一种可催化CO2与C5反应生成C3的酶）活性、Rubisco基因表达量、净光合速率所得结果如下：
A组：自然光照，Rubisco活性相对值为100%、Rubisco基因表达量相对值为100%、净光合速率相对值为100%；
B组：自然光照、叶面喷施一定浓度BRs，Rubisco活性相对值为98.3%、Rubisco基因表达量相对值为102%、净光合速率相对值为99.2%；
C组：弱光照（25%自然光照），Rubisco活性相对值为58.4%、Rubisco基因表达量相对值为35.0%、净光合速率相对值为57.2%；
D组：弱光照（25%自然光照），叶面喷施相同浓度BRs，Rubisco活性相对值为89.2%、Rubisco基因表达量相对值为71.0%、净光合速率相对值为72.0%。
请回答：
（1）Rubisco在番茄叶肉细胞的
（2）比较
（3）自然光照下，叶面喷施一定浓度BRs
Ⅱ.植物在光下吸收O2会产生CO2的现象称为光呼吸。
（4）研究表明光呼吸会消耗光合作用新形成有机物的四分之一，因此提高农作物产量需降低光呼吸，某同学提出了如下措施：①适当降低温度②适当提高CO2浓度，不一定能达到增产目的的措施是
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【推荐3】为研究遮阴和施盐处理下银叶树幼苗的光合生理及适应能力，以银叶树盆栽幼苗为研究对象，以全光无盐为对照（CK），设置遮阴（遮光率为80%）与2.5%盐水处理，经60d的处理，测定其叶绿素含量与光合速率，结果如表所示。
回答下列问题：
(1)无盐条件下，遮阴使叶绿素a与叶绿素b的比值____ ，这两种色素主要吸收____ 。
(2)施盐条件下，银叶树幼苗最大净光合速率显著下降，一方面是因为____ ，另一方面是由于盐胁迫激发渗透胁迫，导致____ 。
(3)在遮阴或施盐处理下，银叶树通过降低____ 以维持植株正常生长，从而表现出了较强的适应能力。
(4)研究发现，光敏色素能使植物感知其他植物的遮阴。阳生植物受到周围植物遮蔽时，茎伸长速度加快使株高和节间距增加，叶柄伸长，这种现象称为避阴反应。现有野生型和光敏色素突变型（缺乏有功能的光敏色素）阳生植物若干，利用这两种植株验证：“光敏色素能使植物具有避阴反应”。请补充表格中的实验设计思路并预测实验结果。
请填出以下内容：②____ 、③____ 、④____ 。
处理 | 遮光率 | 盐 | 叶绿素a（mg·g-1） | 叶绿素b（mg·g-1） | 最大净光合速率（μmol·m-2·s-1） | 呼吸速率（μmol·m-2·s-1） |
CK | 0 | 0% | 1.17 | 0.33 | 11.65 | 1.70 |
A | 0 | 2.5% | 0.33 | 0.11 | 2.72 | 0.72 |
B | 80% | 0% | 1.29 | 0.49 | 10.36 | 0.69 |
C | 80% | 2.5% | 0.56 | 0.25 | 3.09 | 0.80 |
(1)无盐条件下，遮阴使叶绿素a与叶绿素b的比值
(2)施盐条件下，银叶树幼苗最大净光合速率显著下降，一方面是因为
(3)在遮阴或施盐处理下，银叶树通过降低
(4)研究发现，光敏色素能使植物感知其他植物的遮阴。阳生植物受到周围植物遮蔽时，茎伸长速度加快使株高和节间距增加，叶柄伸长，这种现象称为避阴反应。现有野生型和光敏色素突变型（缺乏有功能的光敏色素）阳生植物若干，利用这两种植株验证：“光敏色素能使植物具有避阴反应”。请补充表格中的实验设计思路并预测实验结果。
| 正常光下（不遮阴） | 遮阴 |
① | ③ | 茎明显伸长（有避阴反应） |
② | 茎伸长不明显（无避阴反应） | ④ |
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【推荐1】下图是植物光合作用过程的示意图，中字母代表物质。请回答下列问题：
（1）在植物叶肉细胞中，图中过程I发生的场所是____________ ；过程Ⅱ发生的场所是____________ 。该过程储存在葡萄糖中的能量最终来自__________________ 。
（2）物质C、D分别是____________ 。叶肉细胞从外界吸收的E首先与细胞内的C5结合，该过程被称为__________________ 。
（3）在夏季晴朗上午，过程I产生的B的去向是__________________ 。在10：00~12：00，部分植物光合速率明显降低而出现光合午休现象，原因是__________________ 。
（1）在植物叶肉细胞中，图中过程I发生的场所是
（2）物质C、D分别是
（3）在夏季晴朗上午，过程I产生的B的去向是
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【推荐2】萝卜是世界古老的栽培作物之一，主要分布于欧洲大陆、北非、中亚、日本以及中国等地。下图1代表萝卜叶肉细胞光合作用的部分图解，图2表示在最适温度条件下，萝卜植株
释放量或吸收量随光照强度变化的曲线。请分析回答：
(1)图1过程发生的场所是____________ ，白天叶肉细胞产生ATP的场所有______ ，如果其他条件不变，白天突然增加光照强度，短时间内细胞中三碳化合物含量的变化趋势为______ （选填“升高”或“降低”）。
(2)图2中，C点后曲线保持水平不变，此时限制植物光合作用速率的主要环境因素是__________________ 。
(3)某实验小组为了研究盐胁迫对某植物的影响情况，探究了不同浓度NaCl对其净光合速率、胞间浓度、光合色素含量的影响，结果如下：（假设整个实验期间，细胞的呼吸强度不变）
请结合上图分析，当NaCl浓度高于50mmol/L时，随着NaCl浓度的增加，净光合速率下降的原因是：__________________ 。
释放量或吸收量随光照强度变化的曲线。请分析回答：(1)图1过程发生的场所是
(2)图2中，C点后曲线保持水平不变，此时限制植物光合作用速率的主要环境因素是
(3)某实验小组为了研究盐胁迫对某植物的影响情况，探究了不同浓度NaCl对其净光合速率、胞间
浓度、光合色素含量的影响，结果如下：（假设整个实验期间，细胞的呼吸强度不变）请结合上图分析，当NaCl浓度高于50mmol/L时，随着NaCl浓度的增加，净光合速率下降的原因是：
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【推荐3】植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。
(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的___________ 上。同时，植物具有能接受光信号的分子—光敏色素，其化学成分是___________ 。
(2)由图可知：当叶面积系数为b时，若中断CO2供应，短时间叶肉细胞内的C3物质的含量变化是____________ （填“增加”、“不变”或“降低”）。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是___________ 。
(3)结合本题，请思考该过程在农业生产上有什么指导意义?___________
(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的
(2)由图可知：当叶面积系数为b时，若中断CO2供应，短时间叶肉细胞内的C3物质的含量变化是
(3)结合本题，请思考该过程在农业生产上有什么指导意义?
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