1 . 1946年，美国科学家卡尔文等用小球藻做实验材料，将¹⁴CO₂通入到盛有小球藻的玻璃器皿中，给予充足的光照（图1）。每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中，然后用甲醇将标记化合物提取出来，再通过双向纸层析法（图2）分离混合代谢产物，并通过一定的方法鉴定其成分。卡尔文等人根据被¹⁴C标记的化合物出现时间的先后，推测暗反应的过程。请回答下列问题：

(1)小球藻固定CO₂的场所是______。
(2)图1中灯与小球藻培养液之间盛水玻璃柱的作用是______。将样品立即加入到煮沸的甲醇中的目的是______。
(3)通过纸层析法分离混合代谢产物的原理是______。将层析纸晾干后，旋转90°，然后用层析液B进行第二次层析的目的是______。
(4)结果发现：照光30秒，¹⁴C分布于许多化合物中，缩短到1秒时，几乎所有的¹⁴C都集中在3-磷酸甘油酸上，这说明______。
(5)光通过光反应改变叶绿体的内部环境，间接地影响酶的活性。例如，光促进H^＋从叶绿体基质进入类囊体腔内，同时交换出Mg^2＋，使叶绿体基质中的H^＋和Mg^2＋浓度正适合与暗反应相关酶的活性。在弱光环境下，植物暗反应速率降低的原因是______（答出两点）。

2 . 草莓口感独特、营养丰富，是人们喜爱的水果。为了弥补大棚草莓在秋冬季生长时光照不足的问题，科研人员以某草莓品种为材料，研究了不同颜色光照进行补光的效果，实验结果如下表所示。回答下列问题：

光源	叶绿素含量（mg·g-1）	气孔导度（mmol·m-2·s-1）	净光合速率（μmol·m-2·s-1）	单果质量（g·果-1）	结果数（个·株-1）
CK组	1.13	308	16.04	12.11	9.9
T1组	2.31	313	16.32	14.51	13.2
T2组	1.79	310	15.39	18.07	12.7

注：CK组的处理为不补光；T₁组的处理为补红光；T₂组的处理为补与T₁组同等强度的白光。
(1)叶绿素含量升高后会通过增加______（填物质）的生成速率来提高草莓的暗反应速率。测定各组叶绿素含量时，每组选取叶片时应注意________________________，纸层析法分离光合色素时，叶绿素a的条带在叶绿素b之上，原因是________________________。
(2)假设实验过程中各组实验材料呼吸作用强度不变且相同，与CK组相比，T₁组的净光合速率升高，除该组植株叶片中叶绿素含量升高、固定光能增多外，其他可能原因有________________________。
(3)从光合色素的吸收光谱考虑，科研人员建议增设T₃组，预期T₃组的处理方法为____________。
(4)上述三组实验结果显示，在种植同样株数的草莓时，产量最高的一组是______。上述研究结果对大棚草莓生产的指导意义是________________________。

3 . 为研究物质增产胺对甜瓜光合作用的影响，将生长状况相同的甜瓜幼苗均分为四组，分别测定了四组幼苗的光合速率、Rubisco（固定二氧化碳的酶）活性、丙二醛（膜脂过氧化产物，其含量与生物膜受损程度呈正相关）含量。回答下列问题：

   

注：①组为不遮光+清水，②组为不遮光+增产胺，③组为遮光+清水，④组为遮光+增产胺，其余实验条件相同且适宜。
(1)Rubisco催化CO₂固定的反应产物是________，发生在甜瓜叶肉细胞的________（具体部位）。
(2)增产胺对Rubisco活性的影响在遮光条件下更大，判断依据是_________________。第③组光合速率最低的具体原因有____________________（写出2点）。
(3)为研究遮光和不遮光条件下增产胺对甜瓜叶绿素含量的影响，如何继续进行实验，实验思路是：_______________。

4 . 图1是拟南芥进行光合作用的示意图，PSI（光系统I）和PSⅡ（光系统Ⅱ）是由蛋白质和光合色素组成的复合物。回答下列问题。

(1)光反应过程中光能转换成电能，最终转换为__________。若CO₂浓度降低，则图中电子传递速率会__________（填“升高”或“降低”），原因是__________。
(2)强光条件下，过剩的光能会对PSⅡ复合体造成损伤，导致光合作用强度减弱。遭受强光损伤的拟南芥幼叶细胞中，叶绿素酶（CLH）基因表达量明显上升，科研人员为研究幼叶应对强光影响的机制，分别测定野生型（WT）、CLH基因缺失的突变型（clh-1）和CLH基因过量表达的突变型（clh-2）拟南芥在强光照射后的生存率，结果如图2所示。据图可知，CLH基因可以__________拟南芥在强光照射后的生存能力。

(3)科研人员研究发现，拟南芥的H基因突变体在22℃下生长与野生型无差别，而30℃下生长则叶片呈白色。①30℃时，叶片呈白色的原因是叶绿体发育异常，__________合成受阻。
②科研人员用特定抗体检测H蛋白在叶绿体内的分布，结果如图3所示（各泳道的蛋白上样量均保持一致），依据实验结果可以得出的结论是__________。
③H蛋白是一种热应激蛋白（温度升高时表达），调控叶绿体基因编码的RNA聚合酶的活性。据此推测，H基因突变体在30℃时叶子呈白色的原因是__________。

5 . 叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响。研究发现，叶绿体中淀粉积累会导致类囊体膜结构被破坏。甲、乙、丙三组均保留枝条顶部1个果实，并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用¹³CO₂供应给各组保留的叶片进行光合作用，实验结果如下表所示。请回答下列问题：

项目	甲组	乙组	丙组
库源比	1/2	1/4	1/6
净光合速率/（μmol·m-2·s-1）	9.31	8.99	8.75
果实中含13C光合产物/mg	21.96	37.38	66.06
单果重/g	11.81	12.21	19.59

(1)该实验的自变量是______，该实验中采用¹³CO₂进行光合作用的原因是____________（答出两点）。
(2)光反应产生的______可以将C₃转化为有机物，运输至该植物的果实。据表可知，库源比降低导致果实单果重增加，可能原因是______。
(3)已知卡尔文循环的中间产物三碳糖磷酸既可用于合成淀粉，还可经叶绿体膜上的磷酸转运器运至细胞质基质中参与蔗糖的合成。光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是______（填“蔗糖”“葡萄糖”或“淀粉”）；若此运输过程受阻，则对叶绿体结构的影响是____________。根据题中研究结果可知，农业生产中，果农为提高果实品质，常采取的措施是____________。

6 . 科研人员利用人工气候箱，以某品种草莓为材料，研究环境因素对其叶绿素含量和净光合速率的影响，定期对叶片进行测定，结果见图1、图2。回答下列问题：

   

(1)分离草莓叶肉细胞中的光合色素需要用到的试剂为____________，层析后的滤纸条上色素带颜色为____________的是叶绿素a，该色素分布的部位进行光合作用相关反应时需要暗反应提供的原料是____________。
(2)由图1、2可知，相对于低温处理，在低温弱光处理下，净光合速率下降得更明显，主要是因为______________。12-18d之间，对照组净光合速率下降，可能的内部因素为____________。
(3)如图3所示，在植物体内，制造并输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。若要验证“源”、“库”之间存在上述物质代谢关系，可以使用¹⁴CO₂饲喂草莓叶片，检测_____________。

   

(4)光合产物从“源”向“库”主要以______________形式运输，若该过程受阻会导致叶绿体中的淀粉积累，进一步会导致_____________膜结构被破坏，从而直接影响光反应的进行。

7 . 植物体正常生理活动的进行会受自身条件的影响，也会受到外界环境条件的影响。研究人员探究了高温、强光条件（HH）和适宜条件（CK）对某植物光合作用相关指标的影响，实验结果如下图所示。回答下列问题：

(1)高温、强光条件下会使叶绿素分解，为验证这一现象，取高温、强光条件和适宜条件下的等量该植物叶片，用______提取其光合色素，纸层析分离色素，比较两种条件下滤纸条上的______。
(2)实验测得高温、强光条件下植物光合速率低于适宜条件，据图分析引起两组光合速率差异的主要因素______（填“是”或“不是”）气孔导度，判断依据是______。
(3)若高温、强光条件下植物细胞会产生自由基破坏生物膜结构，据此分析HH组恢复适宜条件后短期内光合速率仍然较低，其原因可能是______。

8 . 下列是有关光合作用的图示，请回答：
   
(1)写出图甲中下列物质的名称：A__________________，C__________________。
(2)从图甲可知：光合作用包括D和E两个阶段，E在叶绿体的__________________中进行，该阶段需要D阶段提供的物质是__________________和__________________。
(3)叶绿体的色素分布在____________（用图中字母回答），可用_____________法分离。
(4)影响绿色植物光合作用的外界因素有光照强度、CO₂浓度、温度等。
①若图乙中的x代表温度，其主要通过影响__________________来影响光合作用强度。
②光合作用强度在图丙的a点时达到最大值，请画出CO₂浓度继续增加时曲线的变化趋势。________

9 . 马铃薯和玉米等作物间作种植一直是中国西南地区马铃薯栽培的主要模式，马铃薯作为低矮作物，会受到玉米等高位作物的遮荫影响，造成产量下降。为寻找合适的间作马铃薯品种以提高种植效益，科研人员选取丽薯6号和中薯20两个品种进行遮光处理，培养一段时间后，测定相关光合特征参数，结果如表所示。回答下列相关问题：

光合特征参数	丽薯6号		中薯20
	自然光照	遮光70%	自然光照	遮光70%
净光合速率/（μmol·m-2·s-1）	21.45	12.26	24.20	17.52
气孔导度/（mol·m-2·s-1）	0.40	0.18	0.57	0.45
光补偿点/（μmo·m-2·s-1）	45.83	19.05	27.31	17.75
呼吸速率/（μmol·m-2·s-1）	2.64	1.30	1.47	1.11

注：光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度；气孔导度表示气孔张开的程度。
(1)遮光会使两个品种马铃薯的最大光合速率降低，从光反应的角度分析，具体原因可能是____；从暗反应的角度分析，其原因是气孔导度____，叶肉细胞____不足。
(2)若中薯20处于光补偿点时，将丽薯6号置于其相同条件下能否生长?____，此时丽薯6号叶肉细胞中产生ATP的部位有____。
(3)以上两个品种中，更适合与玉米等作物间作种植的是____。谐答出两点理由：____。

10 . 2021年9月，我国科学家在实验室中首次实现从CO₂到淀粉分子的全合成，其过程简图如下。经核磁共振等检测显示，该人工合成的淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。请回答下列问题：

(1)植物叶肉细胞中，水光解所需的能量来源为___；图中H₂的作用类似于细胞中的___。
(2)植物根尖细胞可以利用“C₆中间体”提供的能量，该物质中所有的H会在___（填场所）释放，最终与氧气结合生成水，释放出的能量的去路有___。
(3)在固定等量CO₂的情况下，与自然绿色植物相比，人工合成过程的淀粉积累量___（填“较多”“相同”或“较少”），原因是___。
(4)该成果一经问世，便得到国内外专家的高度评价，请说出该成果的意义有___（答出一点即可）。