1 . 樱桃番茄富含番茄红素及其他营养物质，被联合国粮农组织列为优先推广的“四大水果”之一。某研究小组探究了不同灌水量和施肥量对樱桃番茄结果期叶片净光合速率的影响，结果分别如下图1、2所示。回答下列问题：

(1)番茄红素是类胡萝卜素的一种，类胡萝卜素主要吸收______光。樱桃番茄吸收的光能可被直接转化为______（填物质）中的化学能。
(2)由图1可知，6~9时______处理组净光合速率最高，9~12时各处理组净光合速率均急剧下降，但高水处理组的下降幅度比低水处理组______（填“大”或“小”），12~18时高水和中水处理组的净光合速率均______（填“高于”或“低于”）低水处理组。
(3)由图2可知，中午高温时段，______处理可使“光合午休”现象最严重，这可能是因为______。
(4)采摘的樱桃番茄放置48h后可能出现酒精味，这是其进行______的结果。因此，在樱桃番茄的远距离运输中，要注意保持适度______的运输条件。

2 . 作为一种光合自养微生物，可沉微藻可以利用碳、氮、磷等物质合成淀粉、蛋白质及油脂等产物，因此可以用于改善水体富营养化，净化污水。然而，实验室低光照[400μmol/（m²·s）]条件下获得的可沉微藻能否在真实自然光照强度下保持良好性状及性能有待商榷。为此，某污水处理厂设计了如下实验，研究在增加光照强度至接近自然光水平[800μmol/（m²·s）]和及时补充CO₂实验条件下，可沉微藻的生长情况。
主要装置及条件：实验包含3个反应器（2L），反应器设置如下表所示。实验初期为低光照[400μmol/（m²·s）]条件，加光后光照条件为[800μmol/（m²·s）]。

反应器	1号	2号	3号
光照时间	24h（全天光照）	24h（全天光照）	10h（模拟实际昼夜交替，光照与黑暗时间比为10h：14h）
供给CO2情况	不通入	间歇通入CO2	间歇通入CO2

相关实验结果如图1、2所示：

   

(1)可沉微藻的______（填具体场所）上分布有吸收光能的色素分子，光合色素是______（填“脂溶性”或“水溶性”）色素，因此可用______提取。
(2)结合图1和图2分析，为何加光后，反应器中的生物量下降?______。
(3)3号反应器加光后生物量的减少小于1号和2号反应器，试分析原因。______。
(4)结合题意分析，为使可沉微藻在自然状态下保持良好性状及性能，针对可沉微藻的生活环境，请为污水处理厂提供具体建议（至少答出两点）。______。

3 . 为了研究高温胁迫对水稻拔节期相对叶绿素含量（SPAD）和净光合速率的影响，研究人员以镇稻6号水稻为材料进行实验，温度具体设定如下：10点为36℃、11点为38℃、12点为39℃、13点为40℃、14点为38℃、15点为35℃，实验结果如图1和图2。回答下列问题：

(1)水稻细胞的叶绿素分布在叶绿体的________上，主要吸收_______光。提取叶绿素过程中，在研磨时加入了无水乙醇和二氧化硅，其他操作规范，则与正常提取相比，该过程提取的叶绿素量会_________（填“增多”“减少”或“不变”）。
(2)据图1可知，CK组水稻的SPAD在10：00～15：00时与温度的总体关系是_______。高温胁迫_________d处理，12：00～13：00相对叶绿素含量下降最多。
(3)结合图1和图2，各处理组10：00～13：00时，水稻净光合速率与相对叶绿素含量的变化趋势大致相同，说明高温胁迫下净光合速率下降的原因之一是_________。除了上述原因外，还可能是________。
(4)PSI和PSⅡ是吸收、传递、转化光能的光系统，图3为高温胁迫诱导水稻PSⅡ发生光抑制的局部作用机理图。ROS代表活性氧，D1蛋白是组成PSⅡ的重要蛋白之一。高温胁迫下，PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落，影响光反应中的_______反应，电子传递受阻，光合作用强度下降。分析图3，高温胁迫导致PSⅡ失活的途径有_________（答出两点）。

4 . 光合作用、有氧呼吸、厌氧发酵的和谐有序进行是土壤底栖藻类正常生命活动的基础。某单细胞土壤底栖藻类在黑暗条件下无氧发酵产生醋酸等有机酸（HA），导致类囊体、线粒体酸化，有利于其从黑暗向黎明过渡，相关过程如下图1，字母 B~H 代表相关物质。请回答下列问题。

(1)物质 B是____，除TCA 循环外，图中能产生物质B的过程还有____；物质C、H分别是____、____。
(2)黑暗条件下，PQ 等电子传递体处于____（氧化、还原）状态。从黑暗转黎明时，整体光合电子传递速率慢，导致____（填字母）量成为卡尔文循环的限制因素，此时吸收的光能过剩，对电子传递链造成压力。
(3)光合色素吸收的光能有三个去向：用于光合作用、以热能散失、以荧光的形式发光。由光合作用引起的荧光淬灭称之为光化学淬灭（qP），由热能散失引起的荧光淬灭称之为非光化学淬灭（NPQ）。为了探究厌氧发酵产酸对光能利用的影响，研究人员以npq4 突变体（缺失LHCSR 蛋白，LHCSR 催化NPQ）和正常藻为材料，在黑暗中进行厌氧发酵，发酵180min后添加KOH。整个实验过程中连续抽样，在光下测定荧光强度，结果如下图2、图3。相关推断合理的是____。

A．突变体厌氧发酵时间越长，光化学淬灭越强

B．正常藻厌氧发酵后加入 KOH，非光化学淬灭增强

C．正常藻厌氧发酵产生有机酸，降低类囊体pH，促进非光化学淬灭

D．正常藻厌氧发酵产生有机酸，有利于缓解黎明时电子传递链的压力

(4)为进一步研究厌氧发酵产酸对光下放氧的影响，研究人员将正常藻平均分为两组，在黑暗条件下厌氧发酵3小时后，对照组不加KOH，实验组用KOH 处理，在弱光下连续测定放氧量并计算达到最大氧气释放量的百分比，结果如下表。

组别	光照时间/h
	0.5	1	2	3
对照组	30%	80%	100%	100%
实验组	0%	0%	60%	100%

放氧速率等于光合作用产生氧气的速率减去呼吸作用消耗氧气的速率。实验数据说明厌氧发酵产酸____（促进、抑制）有氧呼吸。实验组放氧速率比对照组低，主要原因是____。

5 . 高等植物类囊体膜上进行的主要是光合电子传递，既存在非循环光合电子传递也存在围绕PSI的循环电子传递，NAD(P)H脱氢酶（NDH）复合体介导的是循环电子传递。有证据表明，叶绿体类囊体膜上也存在呼吸电子传递，称为叶绿体呼吸，包括NDH复合体介导的NAD(P)H对PQ的非光化学还原和质体末端氧化酶（PTOX）对PQ进行再氧化的过程。图1表示类囊体膜相关生理过程，图2表示低温弱光胁迫对植物叶片中ATP含量的影响。据图分析回答下列问题：   

(1)光合作用过程中PSⅡ反应中心叶绿素P680被光激发，从水中夺取电子，通过电子传递体最终传给_____。
(2)类囊体膜的基本骨架是_____，其对质子是高度不通透的，因此需要膜上的Cytb6f蛋白将H⁺以_____的方式运入腔内，形成膜的去极化状态，进而把光能储存于相应物质中，用于卡尔文循环中的_____过程。
(3)图1中，光照下该细胞中形成ATP场所有_______；PTOX可能具有类似_____ （填细胞器结构名称）中相应酶的作用，夜间该植物消耗氧气的生理活动有_____。
(4)为了研究低温弱光胁迫对植物叶片中ATP含量的影响，对野生型（WT）和ndhCJK突变体（ndhCJK是NDH复合体的重要亚基）植株进行低温弱光处理6h，分别测定叶片中的ATP，实验结果如图2所示，与野生型叶片相比，突变体叶片中的ATP含量在处理6h后_____。根据植物适应胁迫环境是需要ATP的过程，结合图1推测_____以适应低温弱光胁迫下一些耗能的反应，对植物起保护作用。

6 . 大红袍枇杷是常绿植物。在华东地区某校园里有一片大红袍枇杷果园，该校师生成立了兴趣研究小组，对大红袍枇杷不同情况下的净光合速率进行了检测。
(1)研究小组检测了不同光照强度下的净光合速率，发现大红袍枇杷的光补偿点和光饱和点均较低，据此推测大红袍枇杷应为_____（填“阴生”或“阳生”）植物。
(2)每到冬季，植物大多落叶凋零。大红袍枇杷开出满树黄白色的花，但干物质质量却不降反升，原因是______。
(3)该研究小组分别在6月和11月晴朗的某一天检测了大红袍枇杷的净光合速率，检测结果如下图所示，表示6月检测的应是______（填“图1”或“图2”），据图分析原因是_____。

(4)大红袍枇杷于1月结幼果，2-3月进入果实膨大期，4-5月果实慢慢成熟，6月采摘。研究小组在不同时间分别检测有果叶片和无果叶片光合速率，结果如下表所示。由表推断，果实的存在能________（填“促进”或“抑制”）枇杷的光合速率，1—5月份，果实对光合速率的影响幅度由大到小依次是__________。请从叶片光合作用角度分析，果实的存在对大红袍枇杷光合速率影响的内在机制最可能是_______。

表一果实对枇杷光合速率的影响（单位：umol·m-2·s-1）
叶片类型	1月	2月	3月	4月	5月
有果叶片	2.63	3.31	4.25	6.23	8.12
无果叶片	2.45	2.91	3.5	5.72	8.0

7 . 薏苡是一种喜湿润的常见作物，药食两用。为探究干旱胁迫对薏苡产量的影响，研究者采用盆栽模拟控水法在7月份进行了实验。实验时，给予3种不同水分处理，D₁组模拟重度干旱，D₂组模拟轻度干旱，D₃组模拟正常供水，如图是测得的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率。回答下列问题：

(1)图1中，D₁组和D₂组有两个时间点净光合速率相同，这____（填“能”或“不能”）说明在这两个时间点两种干旱条件对光合作用的影响相同，理由是____。
(2)由图3可以看出，08：00—10：00时3种处理的胞间CO₂浓度均快速下降，从图1和图2的纵轴坐标可以看出，D₃组胞间CO₂浓度降低是由____引起的，而D₁组和D₂组胞间CO₂浓度降低是由____引起的。
(3)中午12点，D₁组与D₂组气孔导度差异不大，但D₁组胞间CO₂浓度明显高于D₂组，推测与D₁组和D₂组净光合速率差异有关，D₁组该时间点净光合速率较低的原因可能为____（写出1点）。
(4)图4中表示D₁组的曲线是____（填序号），蒸腾速率出现这种变化的意义是____。

8 . 镁（Mg）是影响光合作用的重要元素，科研人员进行了相关研究。
(1)镁是构成________的重要成分，水稻细胞内的光合色素还包括_______。
(2)为探究镁对水稻光合作用的影响。将正常培养38天的水稻分别转移到无镁培养液（-Mg²⁺）和正常培养液（+Mg²⁺）中培养15天，对光合作用指标进行连续跟踪检测，测定光合色素含量相对值、Vc max（最大羧化速率，碳固定指标）和An（净光合速率），结果如图1。推测前10天An变化不明显的原因是____；10天后，An显著下降的原因是______。

(3)为进一步探究镁对水稻光合作用的影响，研究者将正常培养38天的水稻在缺镁和正常培养液中培养12天后，每3h检测一次Vcmax的变化，持续跟踪48h，结果如图2。实验结果表明__________，从而影响光合作用。为了验证缺镁前期对光反应的影响，还需要检测的指标有______（至少答出两个）。

(4)已知叶绿体中镁含量存在与Vc max相似的变化，且与叶绿体镁转运蛋白MGT3相关。为验证缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达，设计实验如下表。请补全表中的检测指标______和图3中的实验结果。

组别	实验材料	实验处理	检测指标
对照组	缺镁培养的水稻植株	缺镁培养液	持续48h检测水稻叶片中的__________
实验组		正常培养液

(5)研究发现，RUBP羧化酶的活性依赖于Mg²⁺，根据上述研究内容解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制_____。

9 . 卡尔文及其同事以小球藻为实验材料，采用同位素标记法得出了卡尔文循环，并获得了1961年的诺贝尔化学奖。据图回答下列问题。

(1)卡尔文用¹⁴CO₂供小球藻进行光合作用，5 秒后在五碳化合物和六碳化合物中检测到放射性，当缩短时间至几分之一秒时，三碳化合物中检测到放射性，由此可知¹⁴C 的转移路径是________________，30秒后许多有机化合物中均检测到放射性。可见，在该实验中卡尔文是通过控制____________来探究CO₂中碳原子转移路径的。
(2)根据图一卡尔文循环过程可知，3-磷酸甘油酸转化为RUBP 时需要___________参与反应，其分解产物将参与___________过程。
(3)在卡尔文循环中，5-磷酸核酮糖激酶(PRK)等四种酶协调配合共同调节暗反应，四种酶的半胱氨酸残基之间均具有二硫键。当二硫键被硫氧还蛋白还原酶还原成巯基时，酶被活化；而当半胱氨酸残基之间的巯基被重新氧化形成二硫键时，酶则失去活性。据图二分析，四种酶发挥活性需要有______________、___________等条件以及____________的间接调控。

10 . 紫锥菊是一种药用植物，其四倍体比二倍体具有更高的光合效率和更高的药用活性成分含量。图示两种紫锥菊在不同光照强度下的净光合速率。   

回答以下问题。
1．在四倍体紫锥菊育种过程中，需要对诱变后的植株进行染色体数目鉴定，可观察统计染色体的细胞应处于有丝分裂的（　　）

A．前期

B．中期

C．后期

D．末期

2．下列关于紫锥菊光合作用的叙述，正确的是（　　）

A．光合色素分布在类囊体薄膜上

B．叶绿体色素只吸收红光和蓝紫光

C．ATP 和 NADPH在叶绿体基质中形成

D．暗反应只能在黑暗条件下进行

3．在紫锥菊光合作用暗反应过程中，需要光反应提供（　　）

A．O2和CO2

B．ATP 和 NADPH

C．ATP 和 CO2

D．O2和NADPH

4．光照强度是影响光合作用的重要因素。据图分析，下列叙述正确的是（　　）

A．a~b二倍体光合速率逐渐下降

B．b~c 二倍体呼吸速率逐渐升高

C．c~d四倍体光合速率逐渐升高

D．a~d 四倍体呼吸速率逐渐升高

5．与二倍体相比，下列关于四倍体紫锥菊的叙述错误的是（　　）

A．呼吸速率更高

B．任何条件下净光合速率均更高

C．净光合速率达到最大值需要更高的光照强度

D．药用活性成分含量更高可能与其有机物积累更多有关