小麦是我国主要的粮食作物之一，其生长受到各种环境因素的影响。依据相关材料回答问题：
Ⅰ.为研究土壤水分和温度变化对半干旱区小麦叶片的光合作用的影响，科研人员在小麦开花期控制土壤水分为A组：田间持水量的60%—65%（对照）B组：田间持水量的40%—45%（干旱处理），并设置了3组环境温度梯度（分别为25℃、26℃以及27℃）。下表是不同处理小麦开花期叶片光响应参数。
不同处理小麦开花期叶片光响应参数
(1)小麦中，光合色素主要分布在___ ，可用___ （填试剂名称）提取光合色素，并通过纸层析法分离光合色素，分离的原理是___ 。
(2)光饱和点与补偿点是表征叶片对强光和弱光利用能力大小的重要参数。据此分析表格，可以得出以下结论：
结论①：水分供给不足使小麦叶片利用弱光和强光的能力均降低，依据是___ ；
结论②：___ 。
Ⅱ.温度也会影响小麦的发育，冬小麦需要经过春化作用才能开花。春化作用促进冬小麦开花的机理如图所示（VRN1、VRN2、VRN3为调控春化过程的基因；“+”为促进，“-”为抑制）。___ （填“促进”或“抑制”）VRN3的表达。
(4)冬小麦需要经过一段时期的低温即春化作用才能开花，这对于冬小麦适应所生存环境的意义是___ 。
(5)有同学了解到以上作用机理图后提出了疑问，低温和长日照是促进冬小麦开花的两个必备条件还是两者的效应可以相互替代？请你帮助该同学设计实验来解答他的疑问，写出实验设计思路___ 。
Ⅰ.为研究土壤水分和温度变化对半干旱区小麦叶片的光合作用的影响，科研人员在小麦开花期控制土壤水分为A组：田间持水量的60%—65%（对照）B组：田间持水量的40%—45%（干旱处理），并设置了3组环境温度梯度（分别为25℃、26℃以及27℃）。下表是不同处理小麦开花期叶片光响应参数。
不同处理小麦开花期叶片光响应参数
| 处理 | 最大净光合速率 （μmol·m-2·s-1） | 光补偿点 （μmol·m-2·s-1） | 光饱和点 （μmol·m-2·s-1） |
| A组25℃ | 28.630 | 21.472 | 718.988 |
| A组26℃ | 29.765 | 26.794 | 852.417 |
| A组27℃ | 28.479 | 27.655 | 866.796 |
| B组25℃ | 21.573 | 26.667 | 508.510 |
| B组26℃ | 17.205 | 33.980 | 519.309 |
| B组27℃ | 17.974 | 38.249 | 580.545 |
(1)小麦中，光合色素主要分布在
(2)光饱和点与补偿点是表征叶片对强光和弱光利用能力大小的重要参数。据此分析表格，可以得出以下结论：
结论①：水分供给不足使小麦叶片利用弱光和强光的能力均降低，依据是
结论②：
Ⅱ.温度也会影响小麦的发育，冬小麦需要经过春化作用才能开花。春化作用促进冬小麦开花的机理如图所示（VRN1、VRN2、VRN3为调控春化过程的基因；“+”为促进，“-”为抑制）。
(4)冬小麦需要经过一段时期的低温即春化作用才能开花，这对于冬小麦适应所生存环境的意义是
(5)有同学了解到以上作用机理图后提出了疑问，低温和长日照是促进冬小麦开花的两个必备条件还是两者的效应可以相互替代？请你帮助该同学设计实验来解答他的疑问，写出实验设计思路
更新时间：2024-05-24 12:48:47
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【推荐1】水分和光照是限制植物生长的主要环境因子。科研人员研究了干旱、遮阴对两年树龄的马尾松形态结构和光合特性的影响，实验结果如下表：
注：在光照条件下，人们测得的CO2吸收量是植物从外界环境吸收的CO2总量，称为冲光合速率。
回答下列问题：
(1)水分和光照可直接参与光合作用的_________ 阶段，叶片中的色素需先用_________ 提取，才能进行含量测定。若利用缺镁植物叶片作为材料，纸层析时滤纸条由上向下第__________ 条色素带将会缺失或变浅。
(2)据表分析，遮阴条件下，植株通过改变__ 提高吸收光的能力。与对照组相比，遮阴时马尾松净光合速率下降，原因是________ ；干旱条件下，马尾松净光合速率下降的原因是_______ 。
(3)据表分析，株高增长与____________ 呈正相关；在遮阴处理时，马尾松植株可能优先将光合产物分配至________ 中，这是长期_______ 的结果。
处理 | 总叶 绿素 （mg/g） | 叶绿素a/ 叶绿素b | 气孔 导度 （μmol·m-2·s-1） | 胞间CO2 浓度 （μmol/mol） | 净光合 速率 （μmol·m-2·s-1） | 针叶 长度 （cm） | 株高 增长 （cm） |
对照 | 1.02 | 2.87 | 0.36 | 307.01 | 14.82 | 16 | 2.47 |
干旱 | 1.10 | 2.97 | 0.09 | 212.02 | 9.26 | 14 | 1.55 |
遮阴 | 1.62 | 2.57 | 0.18 | 307.31 | 8.56 | 18 | 1.43 |
回答下列问题：
(1)水分和光照可直接参与光合作用的
(2)据表分析，遮阴条件下，植株通过改变
(3)据表分析，株高增长与
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【推荐2】为了探讨某种植物的一些生理特性，科研人员做了一系列的相关实验。如图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。请分析回答：
（1）从图中 a～b 段可以看出，限制叶片光合速率的主要环境因素是_____ 。若其他条件不变，对类胡萝卜素而言，有效辐射的光主要是_________ 。
（2）图中 c～d 对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是_________ ，i 点时叶肉细胞内生成[H]的场所有_____ 。
（3）经测定，晴天遮光条件下该植物的 CO2 释放速率为 0．8 μmol/(m2·s)，则 g 点时该植物 O2 产生速率为_____ μmol/(m2·s)。
（4）经测定，该植物细胞内 DNA、RNA 和蛋白质含量比例为 1：3．1：11，该研究者用生长素处理该植物细胞后，细胞内这些物质的含量比例变为 1：3．1：21．7。据此分析， 生长素作用于植物细胞的分子机制是_____ 。
（1）从图中 a～b 段可以看出，限制叶片光合速率的主要环境因素是
（2）图中 c～d 对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是
（3）经测定，晴天遮光条件下该植物的 CO2 释放速率为 0．8 μmol/(m2·s)，则 g 点时该植物 O2 产生速率为
（4）经测定，该植物细胞内 DNA、RNA 和蛋白质含量比例为 1：3．1：11，该研究者用生长素处理该植物细胞后，细胞内这些物质的含量比例变为 1：3．1：21．7。据此分析， 生长素作用于植物细胞的分子机制是
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【推荐3】下图是光合作用基本过程示意简图，①②表示场所，I和Ⅱ表示反应阶段，A，B，C代表物质，回答下列问题：
(1)光合作用根据是否需要光能，分为光反应和暗反应，暗反应阶段是____ （填I或Ⅱ）。
(2)图中①是__________ 其上含有的叶绿素主要吸收________________ 光，提取绿叶中色素可使用____________________ 。
(3)图甲B是____________ ；其作用是____________ 、__________________ 。
(4)卡尔文等用经过14C标记14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终探明了__________________________________ 。
(5)鲁宾和卡门用同位素示踪方法，证明光合作用中氧气的来源，下列实验材料选择正确的是（ ）
(1)光合作用根据是否需要光能，分为光反应和暗反应，暗反应阶段是
(2)图中①是
(3)图甲B是
(4)卡尔文等用经过14C标记14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终探明了
(5)鲁宾和卡门用同位素示踪方法，证明光合作用中氧气的来源，下列实验材料选择正确的是（ ）
| A．甲组植物提供H218O和CO2，乙组植物提供H₂O和14CO2 |
| B．甲组植物提供H2O和CO2，乙组植物提供H218O和C18O2 |
| C．甲组植物提供H218O和CO2，乙组植物提供H2O和C18O2 |
| D．甲组植物提供H2O和14CO2，乙组植物提供H2O和C18O2 |
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【推荐1】农作物在生长过程中容易受到盐胁迫的影响而降低产量。研究发现，某品种大豆具有高度耐盐碱的特性。请回答下列问题：
(1)与普通品种的大豆相比，该大豆根细胞的细胞液浓度__________ （填“较高”或“较低”），其吸收的盐分在体内的生理作用有___________ （答出一点即可）。
(2)研究发现：盐胁迫环境下叶绿体中的叶绿素b易被降解，同时RuBP羧化酶（催化CO2的固定）的活性和含量均有所下降。分析处于盐胁迫状态时作物减产的原因__________ （至少答出两点）。若想进一步证明盐胁迫仅引起叶绿素b降解，而对叶绿素a基本没有影响，请写出实验思路：___________ 。
(3)进一步研究表明，盐胁迫环境下，植物根部细胞可通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度，从而降低盐胁迫造成的损害。部分生理过程示意图如下：
据图分析，盐胁迫环境下，该大豆根细胞降低Na+毒害的“策略”有___________ （答出三点）。
(1)与普通品种的大豆相比，该大豆根细胞的细胞液浓度
(2)研究发现：盐胁迫环境下叶绿体中的叶绿素b易被降解，同时RuBP羧化酶（催化CO2的固定）的活性和含量均有所下降。分析处于盐胁迫状态时作物减产的原因
(3)进一步研究表明，盐胁迫环境下，植物根部细胞可通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度，从而降低盐胁迫造成的损害。部分生理过程示意图如下：
据图分析，盐胁迫环境下，该大豆根细胞降低Na+毒害的“策略”有
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【推荐2】水稻适宜生活在中性土壤中。细胞分裂素（CTK）能调控气孔导度．也能促进叶绿素的合成。为探究CTK对水稻抗碱性能力的影响，科研小组将水稻幼苗均分为四组，处理方式及所检测的水稻幼苗生理特性的结果如表所示。回答下列问题：
(1)实验变量分为自变量、因变量，无关变量，本实验的自变量为___________ ，叶绿素含量是因变量之一，在提取绿叶中的色素时，可用___________ 代替无水乙醇。
(2)碱性土壤会降低水稻的光合作用速率，据表分析其原因有___________ 。
(3)对比___________ 两组，可以得出结论：细胞分裂素（CTK）能提高气孔导度；与甲组相比，乙组水稻的光合速率___________ （填“大于”或“不一定大于”）甲组，理由是___________ 。
组别 | 处理方式 | 气孔导度/（μmol·m-2·s-1） | 叶绿素含量/（mg·g-1） | 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） |
甲 | 中性土壤 | 3.9 | 3.35 | 38.1 |
乙 | 中性土壤+CTK | 4.2 | 3.41 | 38.6 |
丙 | 碱性土壤 | 1.9 | 1.32 | 17.8 |
| 丁 | 碱性土壤+CTK | 3.31 | 2.46 | 22.6 |
(1)实验变量分为自变量、因变量，无关变量，本实验的自变量为
(2)碱性土壤会降低水稻的光合作用速率，据表分析其原因有
(3)对比
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【推荐3】图甲是光合作用图解，图乙是色素提取结果示意图，请回答：
(1)图甲中编号所代表的物质分别是：①___________ ；④____________ 。
(2)暗反应中需要光反应提供的物质是___________ （名称）。
(3)图甲中⑤发生的场所是__________ ，该过程___________ 产生ATP（填“能”或“不能”）。
(4)植物中发生光合作用的细胞器中ADP的转移途径是__________ 。
(5)如图乙某兴趣小组同学想探究菠菜不同的叶在叶绿体色素含量上的区别，分别选择了菠菜“深绿叶”、“嫩绿叶”、“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取与分离”实验。色素层析结果如图A、B、C三组所示，根据实验结果可知，__________ 组滤纸条是深绿叶的，a带所示色素的名称是___________ 。
(1)图甲中编号所代表的物质分别是：①
(2)暗反应中需要光反应提供的物质是
(3)图甲中⑤发生的场所是
(4)植物中发生光合作用的细胞器中ADP的转移途径是
(5)如图乙某兴趣小组同学想探究菠菜不同的叶在叶绿体色素含量上的区别，分别选择了菠菜“深绿叶”、“嫩绿叶”、“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取与分离”实验。色素层析结果如图A、B、C三组所示，根据实验结果可知，
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【推荐1】Rubisco是一种双功能酶，CO2和O2可竞争性地与Rubisco结合。在正常情况下Rubisco能催化CO2和C5反应参与卡尔文循环；当CO2/O2偏低时，Rubisco则催化O2和C5经过一系列的反应形成CO2，这个过程称为光呼吸。在正常情况下光呼吸会使光合产物消耗25%~30%，在水分亏缺及高光照条件下会消耗更多。因此抑制或减弱光呼吸是一种有效提高作物产量的方法。请回答下列问题。
(1)据题可知，暗反应中所需的CO2除可来自外界环境，还可来自__________ 、__________ 等生理过程。从能量代谢角度分析，暗反应会__________ （填“产生”或“消耗”）ATP。
(2)在水分亏缺及高光照条件下，光呼吸会消耗更多的光合产物，这是由于__________ ，使叶肉细胞间隙的CO2/O2偏低，进而使光呼吸强度__________ ，光合产物消耗增加。
(3)在农业生产中，若要减弱光呼吸，具体措施有__________ （至少答出两点）。
(1)据题可知，暗反应中所需的CO2除可来自外界环境，还可来自
(2)在水分亏缺及高光照条件下，光呼吸会消耗更多的光合产物，这是由于
(3)在农业生产中，若要减弱光呼吸，具体措施有
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【推荐2】玉米是山东省的主要农作物，常作为农业科研的重要材料。如图1表示玉米细胞的某一生理状态，图2表示光照强度对光合速率的影响情况。请据图回答。
(1)图1所示的生理状态________ (能/不能)在图2曲线中找到对应点，若玉米长期处于图1所示的生理状态则不能正常生长，原因是______________________________________ 。
(2)请在图1中用箭头标出此状态时O2的移动方向。
(3)图2中c点之前限制光合速率的主要因素是_______ ，c点以后的主要限制因素是________ 。
(4)若玉米光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，图2表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，b点将________ ，d点将________ 。若由于施肥不当造成植物缺镁，则d点将________ 。
(1)图1所示的生理状态
(2)请在图1中用箭头标出此状态时O2的移动方向。
(3)图2中c点之前限制光合速率的主要因素是
(4)若玉米光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，图2表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，b点将
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【推荐3】为研究低温处理对植物细胞蛋白质表达量的影响。某研究小组将15℃生长的绣线菊A和绣线菊B置于10℃下低温处理一周，并对其叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化进行测定，结果如下表所示：
（1）二氧化碳还原为_________ 的一系列反称为卡尔文循环，该循环需蛋白质④参与，④蛋白位于_________ 。
（2）类囊体上有较多的蛋白质①，叶绿体中所有的类囊体是______ （是/不是）连成一体的。
（3）研究表明在低温处理前最大光合速率绣线菊A高于绣线菊B，请你结合表1数据说明其原因：___________________________ 。
（4）进一步研究表明，低温处理后两种绣线菊最大光合速率都下降运，其共同原因有：Ⅰ低温降低了酶的活性；Ⅱ________________ 。
（5）除表中所示的物质外，叶绿体中还有多种其他物质影响着光合作用。如类胡萝卜素，它是由_________ 组成的分子。在绘制类胡萝卜素的吸收光谱时需要以_____ 为横坐标。
蛋白质序号 | 蛋白质名称或功能 | 绣线菊A | 绣线菊B | ||
处理前表达量 | 处理后表达量变化 | 处理前表达量 | 处理后表达量变化 | ||
① | ATP合成酶 | 0.45 | 不变 | 0.30 | 下降 |
② | 固定二氧化碳的X酶 | 0.18 | 下降 | 0.14 | 不变 |
③ | 传递电子 | 0.52 | 下降 | 0.33 | 下降 |
④ | 固定二氧化碳的Y酶 | 0.14 | 不变 | 0.00 | 上升 |
（1）二氧化碳还原为
（2）类囊体上有较多的蛋白质①，叶绿体中所有的类囊体是
（3）研究表明在低温处理前最大光合速率绣线菊A高于绣线菊B，请你结合表1数据说明其原因：
（4）进一步研究表明，低温处理后两种绣线菊最大光合速率都下降运，其共同原因有：Ⅰ低温降低了酶的活性；Ⅱ
（5）除表中所示的物质外，叶绿体中还有多种其他物质影响着光合作用。如类胡萝卜素，它是由
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解题方法
【推荐1】为探究不同光对莴苣种子萌发的影响，科学家共设了5组实验，不同处理后（各组处理总时长相同）将种子在黑暗中放置2天，之后测种子的萌发部（如下表），请回答下列问题：
(1)本实验设计黑暗组处理的目的是____ ，请根据上述实验推导出不同种类的光对种子萌发的影响是：____ 。
(2)根据实验结果可以推测，当反复照射红光和红外光时，种子的萌发率取决于最后照射的那种光。随着研究的深入，发现植物体内存在吸收红光的色素蛋白（Pr）和吸收远红光的色素蛋白（Pfr），科学家研究萌发种子的生长状况，得到了如图所示的结果。据图分析，Pr和Pfr之间是如何转化?____ ；另外这种转化还受____ 的影响，科学家进而将这种色素蛋白命名为光敏蛋白。
(3)研究发现，Pf/Pfr的比值还会影响植物的开花，连续的黑暗中，该比值会逐渐降低，到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花，由此可推知短日照植物必须接受不少于一定时长的____ 处理才能开花。
(4)若要在夏季让菊花（短日照植物）开花以用于花卉展览，请根据以上信息提出一条可行的措施：____ 。
处理 | 发芽情况 |
无（黑暗处理） | 不发芽 |
红光 | 发芽 |
红光—远红光 | 不发芽 |
红光—远红光—红光 | 发芽 |
红光—远红光—红光—远红光 | 不发 |
(1)本实验设计黑暗组处理的目的是
(2)根据实验结果可以推测，当反复照射红光和红外光时，种子的萌发率取决于最后照射的那种光。随着研究的深入，发现植物体内存在吸收红光的色素蛋白（Pr）和吸收远红光的色素蛋白（Pfr），科学家研究萌发种子的生长状况，得到了如图所示的结果。据图分析，Pr和Pfr之间是如何转化?
(3)研究发现，Pf/Pfr的比值还会影响植物的开花，连续的黑暗中，该比值会逐渐降低，到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花，由此可推知短日照植物必须接受不少于一定时长的
(4)若要在夏季让菊花（短日照植物）开花以用于花卉展览，请根据以上信息提出一条可行的措施：
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【推荐2】植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中，高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”，低位作物主要通过光敏色素B（phyB，色素-蛋白质复合体）感知该环境中红光与远红光比值（R:FR）的降低，从而引发一系列生物学效应，降低了作物产量和品质。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图，其中phyB存在非活化（Pr）和活化（Pfr）两种形式。请回答下列问题：
注：PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)光不仅是植物进行_____ 的能量来源，还可以作为一种_____ 影响、调控植物生长发育的全过程。
(2)正常光照环境下，R/FR较高，phyB主要以活化形式存在，其可进入细胞核，通过_____ （填“促进”或“抑制”）PIFs与基因BZR1、ARF6结合，以调控其______ ，调节幼苗下胚轴的伸长。
(3)荫蔽胁迫下，phyB主要以_____ 形式存在，由此_____ （填“减弱”或“增强”）对PIFs的抑制作用，导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长，这有利于植物_____ ，以适应“荫蔽胁迫”环境。据此分析，高低作物间作模式下低位作物产量降低的原因可能是_______ 。
(4)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为_____ 作用，植物生命活动的调节除了有激素调节，还有_____ ，_____ 。
注：PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)光不仅是植物进行
(2)正常光照环境下，R/FR较高，phyB主要以活化形式存在，其可进入细胞核，通过
(3)荫蔽胁迫下，phyB主要以
(4)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为
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解题方法
【推荐3】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）。下图为番茄叶肉细胞类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ发生的反应示意图。据图分析，回答下列问题：
(1)参与光反应过程中NADPH合成的是_________ （填“PSI”“ PSII”）。图中e-经光系统Ⅱ→PQ→Cytbf→ _________ →光系统Ⅰ等最终传递给NADP+。
(2)光合作用过程中，光反应会为暗反应提供_________ 和NADPH，用于C3的还原。
(3)图中ATP合成酶由CF1和CF0组成，其作用有催化ATP、H2O的合成和______________ 。
(4)根据研究表明，光可以作为信号在植物体内被___________ 捕获到，进而调控植物的生长发育。
(1)参与光反应过程中NADPH合成的是
(2)光合作用过程中，光反应会为暗反应提供
(3)图中ATP合成酶由CF1和CF0组成，其作用有催化ATP、H2O的合成和
(4)根据研究表明，光可以作为信号在植物体内被
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