3 . 材料一：某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO₃，实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSII和PSI是吸收、传递、转化光能的光系统。

材料二：某研究者测得番茄植株在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如下表。

组别	温度/℃	光照强度/（μmol·m-2·s-1）	净光合速率/（μmol·m-2·s-1）	气孔导度/（mmol·m-2·s-1）	胞间CO2浓度/ppm	Rubisco活性/（U·mL-1）
CK	25	500	12.1	114.2	308	189
HH	35	1000	1.8	31.2	448	61

注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。
(1)分析图甲所示实验结果可知，含量最多的色素为____，可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其与正确操作下获得的色素提取液的吸收光谱差异最大在于____光。
(2)PSII中的色素吸收光能后，将H₂O分解为H⁺和____。图乙中____为过程③供能，其中H⁺在____积累，从而推动ATP的合成。
(3)由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降的原因____。此条件下的短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量____（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
(4)D₁蛋白是PSII复合物的组成部分，对维持PSII的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D₁蛋白失活。已知药物SM可抑制D₁蛋白的合成。为研究植物应对高温高光逆境时D₁蛋白的变化机制，研究者利用番茄植株进行如下三组实验：①组在适宜温度、适宜光照下培养；③组在高温高光下培养并施加适量Sm（抑制D₁蛋白合成的药物）。②组的处理方式是____。其他条件相同且适宜，连续5天每天定期测定各组番茄植株的净光合速率（Pn），结果如丙图，预测结果为三组D₁蛋白含量从高到低依次是：____。

4 . 光抑制是指当植物吸收的光能超过其所需而导致光合速率下降的现象。光合复合体Ⅱ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是其核心蛋白。在光能过剩时活性氧（ROS）的大量积累可直接破坏D1蛋白且抑制其合成，被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理，研究者进行了如下实验：
实验一：以野生型番茄植株为实验材料进行探究，在实验第3天时测定相关实验数据，如表所示（R酶参与碳反应）

组别	温度	气孔导度 （mol·m²·s¹）	O₂释放速率（μmol·m²·s¹）	胞间CO₂浓度（μmol·mol-¹）	R酶活性 （U·ml-¹）
甲	25℃	99．2	11．8	282	172
乙	40℃	30．8	1．1	403	51

(1)光合复合体Ⅱ位于叶绿体的_____，该复合体由蛋白质、电子传递体和_____组成，其吸收的能量用于光反应阶段。
(2)叶肉细胞吸收的CO₂，在_____被固定形成三碳酸，接受_____释放的能量，经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。
(3)由表中数据可知，CO₂浓度_____（是/不是）限制乙组番茄植株光合速率的重要因素，理由是_____。
(4)高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢，分析其原因可能是：
①_____
②_____
实验二：已知叶绿素酶（CLH）能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验，测得实验结果如下图曲线所示（注：第1天之前为25℃，第1~3天为40℃，第4~5天为25℃）。

   

(5)结合实验二曲线图，从D1蛋白的角度分析，突变型植株光合速率较低的原因是_____。
(6)研究者补充设计以_____的突变型番茄植株为实验材料重复实验二，实验结果为上述结论提供支持证据。

5 . 叶绿体中的Rubisco酶是光合作用的关键酶。CO₂和O₂竞争与其结合，分别催化C₅的羧化与氧化。C₅羧化是固定CO₂合成糖；C₅氧化则产生乙醇酸，乙醇酸离开叶绿体在其他细胞器中转变为乙醛酸，乙醛酸经过转氨基作用形成甘氨酸，甘氨酸再经一系列反应释放CO₂，同时转变为C₃重新进入卡尔文循环，该过程称为光呼吸。

科学家将拟南芥酶A基因突变体(酶A功能丧失)和野生型分别在大气CO₂浓度和高CO₂浓度(3500 ppm)下培养一段时间后，叶片内乙醛酸含量如下图1。

(1)提取拟南芥中的Rubisco酶时，为了保持该酶的活性，研磨时应加入_______(填“无水乙醇”或“磷酸缓冲液”)，Rubisco 酶分布在叶绿体的________。
(2)若利用提纯的Rubisco等酶模拟光合作用暗反应过程，构建反应体系时需要加入的供能物质有________________。
(3)与高CO₂浓度相比，突变体在大气CO₂浓度下的乙醛酸含量高的原因有_____。

A．C5氧化反应产生乙醇酸加强

B．乙醇酸转变为乙醛酸加强

C．乙醛酸转氨基作用形成甘氨酸加强

D．甘氨酸经一系列反应释放CO2加强

(4)根据图1结合光呼吸过程推测酶A的功能是_________________。
(5)研究小组测得在适宜条件下野生型叶片遮光前吸收CO₂的速率和完全遮光后释放CO₂的速率如图，则光呼吸释放CO₂的量可以用________的面积表示。

6 . 下图是水稻和玉米的光合作用碳反应示意图。叶绿体中的R酶既可催化五碳糖与CO₂反应，又可催化五碳糖与O₂反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O₂并释放CO₂的反应，该反应在CO₂浓度相对低而O₂相对浓度高时发生）。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体主要与光反应有关，维管束鞘细胞的叶绿体主要与碳反应有关。回答下列问题：

(1)水稻叶绿体类囊体薄膜上的色素主要吸收______(光质）；在色素提取实验中，绿叶烘干除了研磨时细胞易于破碎，还有利______。碳反应中，二氧化碳还原成糖的系列反应又称为______。水稻光合作用所需的二氧化碳除了来自外界，还来自____________(生理过程）。
(2)将玉米置于适宜光照下段时间后，取一片正常叶片，经______处理后滴加碘液，制作叶片的横切面装片，放在光学显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因是玉米的叶肉细胞____________。
(3)玉米的P酶对CO₂的亲和力比水稻的R酶更高，在一个密闭透光的小空间，种植的玉米与水稻，生长相对较好是______。在相同适宜条件下，玉米与水稻相比，其光饱和点______ (填“相同”或“较高”或“较低”）。
(4)某研究将蓝细菌的CO₂浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO₂浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是__________________(答出2点即可）。

9 . 如图一表示植物光反应过程，图二表示甲、乙、丙三种植物光合作用暗反应过程，请回答下列问题：


(1)分析图一中电子传递的整个过程可知，最初提供电子的物质和最终接受电子的物质分别为_____________________，发生的能量转化为________________。合成ATP依赖于类囊体膜两侧H^＋浓度差，从图中看使膜两侧H^＋浓度差增加的过程有_____________。
(2)图二甲植物在光照强烈的正午，叶片气孔开度减小会导致叶肉细胞间的CO₂浓度降低抑制光合作用，又称植物的“午休现象”。而乙植物几乎没有午休现象，从乙的CO₂固定途径分析，可能的原因是_____________。丙植物在炎热环境中，晚上气孔开放吸收CO₂，白天气孔关闭。据此，图二中的甲乙丙三植物与图三中ABC三植物的对应关系为______________。
(3)RuBP羧化酶还是一种催化C₅加氧反应的酶，当CO₂/O₂降低时，C₅和O₂反应增强，C₅和CO₂反应减弱，PEP羧化酶对CO₂亲和力远远大于RuBP羧化酶，图二中乙植物的C₄酸能定向地由叶肉细胞进入维管束鞘细胞并产生CO₂，请推测在干旱环境中，乙植物生长比甲植物更好的原因是___________。

10 . 光呼吸可使大豆、水稻和小麦等作物的光合效率降低20%至50%，造成产量损失。光呼吸是由于O₂竞争性地结合到卡尔文循环关键酶Rubisco酶上，引起核酮糖1，5二磷酸(C₅)加氧分解。下图1表示叶肉细胞中有关代谢，其中①～④代表光呼吸过程。请据图回答下列问题：

(1)在红光照射条件下，参与途径①的主要色素是__________；Rubisco酶主要分布在____中，催化CO₂与C₅结合，生成2分子C₃，影响该反应的内部因素有_________(写出两个)。
(2)当环境中O₂与CO₂含量比值________(填“偏高”或“偏低”)时，叶片容易发生光呼吸。正常光合的叶片，突然停止光照后叶片会出现快速释放CO₂现象(CO₂猝发)，试解释这一现象产生的原因：___________。
(3)从能量代谢分析，光呼吸与有氧呼吸最大的区别是__________________。
(4)水稻、小麦属于C₃植物，而高粱、玉米属于C₄植物，其特有的C₄途径如图2所示。根据图中信息推测，PEP羧化酶比Rubisco酶对CO₂的亲和力________。叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，根据此结构特点，进一步推测C₄植物光呼吸比C₃植物________。
(5)根据对光呼吸机理的研究，科研人员利用基因编辑手段设计了只在叶绿体中完成的光呼吸替代途径AP(依然具有降解乙醇酸产生CO₂的能力)。同时利用RNA干扰技术，降低叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白的表达量。检测三种不同类型植株的光合速率，实验结果如图3所示。据此回答：当胞间CO₂浓度较高时，三种类型植株中，AP＋RNA干扰型光合速率最高的原因可能是____________、___________，进而促进光合作用过程。