1 . 微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富且光合利用度高的自养植物。植物吸收光能超过光合作用所能利用的量时，会引起光能转化效率下降，这种现象称为光抑制。光抑制主要发生在PSⅡ上，PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，能将水分解为O₂和H⁺并释放电子。电子积累过多时产生的活性氧破坏PSⅡ，使光合速率下降。中国科学院研究人员提出“非基因方式电子引流”的策略，利用能接收电子的人工电子梭（铁氰化钾）有效解除微藻的光抑制现象，实验结果如图所示。请回答下列问题：

(1)PSⅡ分解水的场所是________，PSⅡ将水分解释放的电子用于与________结合，形成NADPH，该过程中发生的能量转化为________。
(2)据图分析，在光照强度由Ⅰ₂降低到Ⅰ₁的过程中，对照组微藻的光能转化效率________（填“降低”“不变”或“提高”），理由是________。
(3)若用对照组中经Ⅰ₁和Ⅰ₃光照强度处理的微藻进行实验，分别加入铁氰化钾后，再置于Ⅰ₃光照强度下，则经Ⅰ₁光照强度处理的微藻的光合放氧速率________（填“较高”或“较低”），原因是________。

2 . 在林业生产上，干旱胁迫是导致果树减产的重要原因。茉莉酸（JA）是一种植物激素，调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物抗逆境胁迫等生命活动，科学家推测JA与植物干旱胁迫相关，研究结果如下表：

组别	JA 含量（mg·L-1）	净光合速率（μmol·m-2·s-1）	叶绿素含量（mg·g-1）	气孔开放度（mmol·m-2·s-1）	Rubisco 酶（催化CO2固定）含量（mmol·g-1FW）
对照	0.3±0．06	9.7±0.26	30.17±0.45	495±10.07	1.83±0.32
干旱	1.1±0.07	4.5±0.06	21.13±0.73	376±10.51	0.92±0.21

(1)在细胞中，水以自由水和结合水这两种形式存在，结合水的存在形式主要是水与_____等物质结合。（填两类物质）
(2)根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能包括_____。

A．干旱胁迫下JA含量上升，气孔开放度下降

B．干旱胁迫使得叶绿素合成减少，光能利用率下降，光合速率减弱

C．干旱胁迫下气孔开放度下降，氧气进入植物体受阻，呼吸作用减弱

D．干旱胁迫下Rubisco酶含量下降，直接导致三碳化合物合成减少，光合速率减弱

(3)研究发现，M10和M2蛋白在调控叶片衰老中均具有重要作用。为探究M10和M2蛋白与叶片衰老之间的关系，以叶绿素含量为指标，进行了三组实验，结果如图所示。

①实验结果初步表明_____。
②进一步研究表明，干旱条件下植物激素茉莉酸（JA）含量增多加速叶片衰老，调控机理如图所示。请综合上述研究，用符号“+”或“-”将图示补充完整_____（“+”表示促进或增加，“一”表示抑制或减少）。

(4)干旱条件下，茉莉酸（JA）不但影响果树叶片衰老，还会促进根的伸长，影响根的生理作用。右图表示在干旱胁迫及施加外源JA的情况下，根系三种水通道蛋白基因（PIP1.1、PIP1.5和PIP2.6）表达量的变化。据图分析，下列说法正确的是_____。

A．JA 可增加水通道蛋白的基因数目

B．JA可调控水稻细胞内DNA 复制过程

C．施加JA可增加水通道蛋白基因的表达量

D．自然条件下，干旱导致水通道蛋白数量下降

(5)茉莉酸甲酯（MeJA）是茉莉酸对应的植物生长调节剂，研究表明施加一定浓度 MeJA 可增加植物细胞中可溶性糖、甜菜碱等化合物的含量。综合此题信息阐述农业上施加外源MeJA 增强植物根部抗旱能力的机理：_____。

3 . 某绿色植物细胞内部分代谢过程如图所示，其中①~⑤表示代谢过程，A~F表示代谢过程中产生的物质。下列叙述不正确的是（       ）

A．图中属于细胞呼吸过程的是③④⑤， E是NADPH， F 是丙酮酸

B．若在代谢过程中细胞内物质D浓度下降，则物质 A在短时间内含量上升

C．若给绿色植物提供H218O图中能检测到含18O的物质只有C和D。

D．光照较强，其他条件适宜时，④过程产生的D能够满足该细胞②过程的需求

4 . 生菜是目前产量最大的人工种植蔬菜之一。为提高经济效益，研究员探究了光质、胞间C0₂浓度和温度对生菜品质的影响。图为生菜叶肉细胞光合作用部分过程的示意图。其中，PSI、PSII和PQ与电子传递等有关; 字母A~F表示物质; I、 II、 III表示反应场所。

   

(1)图为生菜叶肉细胞光合作用的_________ (A.“光反应”或B.“碳反应”)过程。
(2)图中吸收和转换光能的场所是_________ (A.“I”或B.“Ⅱ”或C.“Ⅲ”); 叶绿体内能量转换的部分路径是_________。(编号排序)
①电能 ②光能 ③NADP⁺ ④NADPH ⑤三碳糖 ⑥三碳化合物
A. ②→①→④→⑤        B. ②→③→④→⑤   C. ①→②→④→⑤       D. ②→①→③→⑤
(3)据图及已学知识判断，生菜叶肉细胞内H⁺浓度较高的场所是_________ (A.“I”或B.“Ⅲ”)，其主要原因是_________。(编号选填)
①A光解产生H⁺   ②PQ将I中的H⁺泵入III③D分解为C和H⁺ ④H⁺穿过 ATP 合酶到达I
实验1：探究不同光质对I、 II、III三种生菜生长状况的影响。不同光质处理下，叶绿素总量、壮苗指数与对照组的比值，如图所示。

(4)为提高经济效益，图中生菜品种与光质的最佳组合是（       ）

A．品种I; 红:蓝=2∶1	B．品种Ⅱ; 红∶蓝=1∶1
C．品种I; 红:蓝=1∶2	D．品种Ⅱ; 红:蓝=1∶2

实验2：探究高温对生菜植株光合色素含量的影响，实验结果如图所示。

(5)为测得图所示的实验结果，下列实验步骤需要保持一致的有（       ）

A．植物生长时的光照强度

B．提取色素时加入的提取液体积

C．选取的叶片在植物上的位置

D．用于提取和分离色素的叶片质量

(6)据图分析，高温处理使叶绿体色素的种类_________ (A.“不变”或B.“增多”或C.“减少”)， 叶绿素含量_________ (A.“不变”或B.“增多”或C.“减少”)。据此推测，若在持续高温的环境下，植物对光能的捕获与能量转换能力会_________(A.“不变”或B.“增强”或C.“减弱”)。
为进一步探究温度对生菜根部吸收矿质元素的影响，小贾同学制作了水培装置，并思考以下问题：
(7)该实验需要设置的自变量是_________；需要控制的无关变量是______。
①光照强度     ②水培溶液的温度     ③室内温度        ④植物的生长状况
(8)生菜水培溶液应选择_________ (A.“缺少某种矿质元素”或B.“矿质元素齐全”)的溶液。
(9)检测该实验因变量的合理做法是（       ）

A．随机测定各组生菜植株的净光合速率

B．随机测定各组生菜植株中矿质元素的含量

C．分别测定各组长势最好的生菜植株的净光合速率

D．分别测定各组长势最好的生菜植株中矿质元素的含量

(10)研究发现，持续高温下生菜叶片中叶绿体膜损伤严重，类囊体松散，线粒体结构无明显变化。试分析在持续高温影响下，生菜植株是否仍能获取ATP?并阐述论证过程______________________________°

7 . 科研人员为探究Mg²⁺对水稻光合作用的影响，开展了一系列实验。请回答：
(1)Mg²⁺参与光合作用过程中____（物质）的合成，该物质直接参与的反应阶段可为暗反应____中（物质变化）提供能量物质____。
(2)为研究Mg^2＋对光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg²⁺正常供给( + Mg²⁺)、缺乏(-Mg²⁺)条件，测定水稻光合作用相关指标，如图1、2所示。

   

①图1结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg^2＋浓度和固定CO₂能力都存在“____”的节律性波动，且Mg^2＋可以显著____白天固定CO₂的过程。
②进一步测定上述过程中酶R（催化C₅与CO₂的反应）的变化如图2，结果表明Mg^2＋很可能通过____，从而促进CO₂的固定。
(3)为探究叶绿体中Mg^2＋节律性波动的原因，科研人员又对多种突变体水稻进行实验。

   

①已有研究证明，叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg^2＋。通过检测野生型、突变体MT3（MT3基因缺失）的叶绿体中Mg^2＋含量变化，如图3，结果表明，MT3蛋白主要负责节律性运输Mg^2＋至叶绿体内，但并不是唯一的Mg^2＋转运蛋白，其依据是____。
②在另一株突变体OS（OS基因缺失）中，白天叶绿体中Mg^2＋含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出如下假设：
假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，并调节其节律性运输Mg^2＋至叶绿体内。
假设2：MT3蛋白节律性运输Mg^2＋至叶绿体内，而OS蛋白运出Mg^2＋。
通过检测野生型和多个突变体的Mg^2＋含量，如下表。

序号	水稻植株	叶绿体中Mg2＋相对含量
1	野生型	2.5
2	突变体MT3	1.5
3	突变体OS	3.5
4	双突变体OM	①

（【注】：双突变体OM指OS基因和MT3基因均缺失，且实验中不考虑Mg^2＋的损耗）
若表中①为____（填字母），则说明假设一是正确的。
A．1.5       B.2.5       C.3        D.3.5
(4)已有研究表明，光合作用产生的蔗糖会影响OS蛋白的相对含量，且对光合作用进行负反馈调节。结合本实验研究，完善下列白天水稻叶绿体中Mg^2＋调节光合作用及其节律性变化的模型［方框中填写物质名称，（   ）中选填“＋”表示促进、“-”表示抑制］。

   

8 . 番茄体内存在如图所示的两条电子传递途径，其中，PSI、PSⅡ是由光合色素和蛋白质构成的复合体。RCA是Rubisco的激活酶，Rubisco催化CO₂的固定。在高温胁迫下，RCA的活性被抑制，进而降低Rubisco活性，导致光反应吸收的过剩能量激发活性氧（ROS）过量合成，ROS能使PSⅡ失活。回答下列问题。

(1)番茄叶绿体中的色素在层析液中溶解度最低的是____。适宜环境温度下，PSⅡ受光激发将水分解为____，同时产生电子（e^-）；环式电子传递的发生会导致NADPH/ATP的值____。（填“变大”或“变小”或“基本不变”）
(2)科研人员利用野生型番茄植株进行了以下实验，在实验第3天时测得相关实验数据如下表所示：

组别	温度	气孔导度	净光合速率（umol·m-2·s-1）	胞间CO2浓度（ppm）	Rubisco酶活性（U·ml-1）
甲	25℃	99.2	11.8	282	172
乙	40℃	30.8	1.1	403	51

从光合作用的过程分析，40℃时光合速率较低的原因是____。（答出两点即可）
(3)提出一个利用生物技术工程缓解高温胁迫对Rubisco活性影响的方案：____。

9 . 强光照条件下，植物细胞可以通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”（如图）实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移，并可以通过信号传递调节植物的生理活动以适应环境变化。回答下列问题：

(1)叶绿体利用分布在___上的色素将光能转化为化学能。叶绿体中光合产物暂时以淀粉形式储存的意义是___。
(2)当光照过强时，“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将光反应产生的___中含有的还原能输出叶绿体，再经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的___中含有的还原能，最终在___（场所）转化为ATP中的化学能。
(3)当光照过强时，植物细胞释放到胞外的ATP（eATP）可通过受体介导的方式，调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响，科研人员用一定最适宜浓度的eATP溶液处理豌豆叶片，结果如图所示。

该实验自变量为___，推测eATP调节植物光合速率的机制：___。

10 . 水稻籽粒灌浆是否充实影响其产量和品质。研究发现D基因在水稻叶片、茎和颖果中都有表达，其编码的转运蛋白D可参与运输脱落酸（ABA）。D基因功能丧失的突变体籽粒灌浆缺陷，导致种子饱满程度降低，科研人员对其机制进行了研究。
(1)ABA能促进叶片和果实的衰老和脱落，其主要作用还有_________________________（答出两点）。
(2)图1为水稻植株的器官示意图，科研人员检测了野生型和D基因突变体水稻授粉5天后不同器官中ABA的含量，结果如图2所示。

       

有同学推测，叶片合成的ABA通过D蛋白转运到颖果中，其判断依据是_____________________。
(3)科研人员利用³H标记的ABA验证了上述推测，请写出实验设计思路：_______________________。
(4)进一步研究发现在高温下，D基因突变体灌浆缺陷较野生型更为显著。为探究其原因，科研人员将24℃生长的野生型水稻转入35℃（水稻灌浆结实的最高温度）培养2小时，分别检测不同温度下颖果中D基因的转录量，结果如图3。已知ABA可以激活颖果中淀粉合成关键基因的表达，从而促进水稻籽粒灌浆充实。综合上述信息，请解释高温下野生型水稻确保正常灌浆的机制______________________________。
(5)科研人员对某植物的叶片在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究，结果如下表。表中数值代表相关性，数值越大，表明该指标对籽粒产量的影响越大。（注：气孔导度表示气孔张开的程度。）

时期	抽穗期	开花期	灌浆前期	灌浆中期	灌浆后期	灌浆末期
气孔导度	0.30	0.37	0.70	0.63	0.35	0.11
胞间CO2浓度	0.33	0.33	0.60	0.57	0.30	0.22
叶绿素含量	0.22	0.27	0.33	0.34	0.48	0.45

①研究发现夏季晴天，中午时叶片胞间CO₂浓度有所下降，最可能的原因是________。
②为了避免叶绿素含量不足对灌浆后期和末期籽粒产量的影响，试提出一种有效的保产增产措施_____。