第4講影響光合作用的環(huán)境因素及其應(yīng)用構(gòu)|建|網(wǎng)|絡(luò)|情境試題規(guī)范作答|閱讀下列材料，回答下列問題：人工光合系統(tǒng)中國科學(xué)家創(chuàng)制了一條利用CO2、水和陽光合成淀粉的人工路途，在試驗室首次實現(xiàn)了從CO2到淀粉的全合成，科學(xué)家認為，不依靠植物光合作用，設(shè)計人工光合系統(tǒng)固定CO2，合成淀粉①，有望成為影響世界的重大顛覆性技術(shù)之一。(1)綠色植物光合作用過程中光反應(yīng)②的產(chǎn)物為O2、NADPH、ATP。(2)與植物光合作用淀粉積累量相等的狀況下，該路途消耗的CO2量要低于(填“高于”“低于”或“等于”)植物，緣由是該路途沒有呼吸作用消耗糖類。(3)從生態(tài)角度考慮，相比植物光合作用，利用人工合成路途得到淀粉的優(yōu)勢有干脆人工合成淀粉，不受環(huán)境的限制(或節(jié)約耕地和淡水資源，避開農(nóng)藥、化肥等對環(huán)境的負面影響；或提高人類糧食平安水平，促進碳中和的生物經(jīng)濟發(fā)展等)(答出1條即可)。【解題策略】真|題|再|(zhì)現(xiàn)1．(2024·山西卷)我國勞動人民在漫長的歷史進程中，積累了豐富的生產(chǎn)、生活閱歷，并在實踐中應(yīng)用。生產(chǎn)和生活中常實行的一些措施如下。①低溫儲存，即果實、蔬菜等收獲后在低溫條件下存放②春化處理，即對某些作物萌發(fā)的種子或幼苗進行適度低溫處理③風(fēng)干貯存，即小麥、玉米等種子收獲后經(jīng)適當(dāng)風(fēng)干處理后貯存④光周期處理，即在作物生長的某一時期限制每天光照和黑暗的相對時長⑤合理密植，即栽種作物時做到密度適當(dāng)，行距、株距合理⑥間作種植，即同一生長期內(nèi)，在同一塊土地上隔行種植兩種高矮不同的作物關(guān)于這些措施，下列說法合理的是(A)A．措施②④分別反映了低和順晝夜長短與作物開花的關(guān)系B．措施③⑤的主要目的是降低有機物的消耗C．措施②⑤⑥的主要目的是促進作物的光合作用D．措施①③④的主要目的是降低作物或種子的呼吸作用強度解析：措施②春化處理是為了促進花芽形成，反映了低溫與作物開花的關(guān)系，④光周期處理，反映了晝夜長短與作物開花的關(guān)系，A正確；措施③風(fēng)干貯存可以削減自由水，從而減弱細胞呼吸，降低有機物的消耗，⑤合理密植的主要目的是提高能量利用率，促進光合作用，B錯誤；措施②春化處理是為了促進花芽形成，⑤⑥的主要目的是促進作物的光合作用，C錯誤；措施①③的主要目的是降低作物或種子的呼吸作用強度，④光周期處理，目的是促進或抑制植物開花，D錯誤。故選A。2．(2024·湖北卷)高溫是制約世界糧食平安的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。探討發(fā)覺平均氣溫每上升1℃，水稻、小麥等作物減產(chǎn)約3%～8%。關(guān)于高溫下作物減產(chǎn)的緣由，下列敘述錯誤的是(D)A．呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分B．光合作用強度減弱，有機物合成削減C．蒸騰作用增加，植物易失水發(fā)生萎蔫D．葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADH和ATP削減解析：高溫使呼吸酶的活性增加，呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分，A正確；高溫使氣孔導(dǎo)度變小，光合作用強度減弱，有機物合成削減，B正確；高溫使作物蒸騰作用增加，植物易失水發(fā)生萎蔫，C正確；高溫使作物葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADPH和ATP削減，D錯誤。故選D。3．(2024·湖北卷)植物光合作用的光反應(yīng)依靠類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體，PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，能吸取光能，并分解水。探討發(fā)覺，PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過與PSⅡ結(jié)合或分別來增加或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分別依靠LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是(C)A．葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲增加B．Mg2＋含量削減會導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲減弱C．弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，不利于對光能的捕獲D．PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O2解析：葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ與PSⅡ分別削減，PSIⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲增加，A正確；Mg2＋是葉綠素的組成成分，其含量削減會導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體上的葉綠素含量削減，導(dǎo)致對光能的捕獲減弱，B正確；弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，增加對光能的捕獲，C錯誤；PSⅡ光復(fù)合體能吸取光能，并分解水，水的光解產(chǎn)生H＋、電子和O2，D正確。故選C。4．(2024·全國乙卷)某同學(xué)將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培育，發(fā)覺容器內(nèi)CO2含量初期慢慢降低，之后保持相對穩(wěn)定。關(guān)于這一試驗現(xiàn)象，下列說明合理的是(D)A．初期光合速率慢慢上升，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率解析：初期容器內(nèi)CO2濃度較大，光合作用速率強于呼吸作用速率，植物吸取CO2釋放O2，使密閉容器內(nèi)的CO2濃度下降，O2濃度上升，A錯誤；依據(jù)分析由于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下，容器內(nèi)的CO2濃度下降，所以說明植物光合作用速率大于呼吸作用速率，但由于CO2含量慢慢降低，從而使植物光合速率慢慢降低，直到光合作用速率與呼吸作用速率相等，容器中氣體趨于穩(wěn)定，B錯誤；初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯誤，D正確。5．(2024·海南卷)某小組為了探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部賜予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需時長，結(jié)果如圖。下列有關(guān)敘述正確的是(B)A．本試驗中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量B．葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率C．四組試驗中，0.5%NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高D．若在4℃條件下進行本試驗，則各組葉圓片上浮所需時長均會縮短解析：本試驗是探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，自變量為CO2濃度(NaHCO3溶液濃度)，溫度和光照為無關(guān)變量，A錯誤；當(dāng)光合作用產(chǎn)生的氧氣大于細胞呼吸消耗的氧氣時，葉圓片上浮，葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率，B正確；四組試驗中，0.5%NaHCO3溶液中葉圓片上浮須要的時間最長，光合速率最低，C錯誤；若在4℃條件下進行本試驗，由于低溫會使酶的活性降低，凈光合速率可能降低，故各組葉圓片上浮所需時長可能均會延長，D錯誤。6．(2024·廣東卷)與野生型擬南芥WT相比，突變體t1和t2在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同(圖a，示意圖)，造成葉綠體相對受光面積的不同(圖b)，進而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其他性狀基本一樣。在不考慮葉綠體運動的前提下，下列敘述錯誤的是(D)A．t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度)B．t1比t2具有更低的光補償點(光合吸取CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度)C．三者光合速率的凹凸與葉綠素的含量無關(guān)D．三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大解析：由圖a可知，t1較多的葉綠體分布在光照下，t2較少的葉綠體分布在光照下，由此可推斷，t2比t1具有更高的光飽和點，t1比t2具有更低的光補償點，A、B正確；通過題干信息可知，三者的葉綠素含量及其他性狀基本一樣，由此推想，三者光合速率的凹凸與葉綠素的含量無關(guān)，而是和葉綠體的位置及分布有關(guān)，C正確；三者光合速率的差異，在確定光照強度下，隨光照強度的增加而變大，但是超過光飽和點，再增大光照強度三者光合速率的差異不再變更，D錯誤。7．(2024·北京卷)學(xué)習(xí)以下材料，回答下面問題。調(diào)控植物細胞活性氧產(chǎn)朝氣制的新發(fā)覺，能量代謝本質(zhì)上是一系列氧化還原反應(yīng)。在植物細胞中，線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場所。葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對葉綠體行使正常功能特殊重要。在細胞的氧化還原反應(yīng)過程中會有活性氧產(chǎn)生，活性氧可以調(diào)控細胞代謝，并與細胞凋亡有關(guān)。我國科學(xué)家發(fā)覺一個擬南芥突變體m(M基因突變?yōu)閙基因)，在受到長時間連續(xù)光照時，植株會出現(xiàn)因細胞凋亡而引起的葉片黃斑等表型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比，突變體m中M酶活性下降，脂肪酸含量顯著降低。為探究M基因突變導(dǎo)致細胞凋亡的緣由，探討人員以誘變劑處理突變體m，篩選不表現(xiàn)細胞凋亡，但仍保留m基因的突變株。通過對所獲一系列突變體的詳細解析，發(fā)覺葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內(nèi)膜復(fù)合物Ⅰ(催化有氧呼吸第三階段的酶)等均參與細胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產(chǎn)生的新途徑(如圖)：A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)整物質(zhì)，從葉綠體經(jīng)細胞質(zhì)基質(zhì)進入到線粒體中，在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH([H])和B酸，NADH被氧化會產(chǎn)生活性氧。活性氧超過確定水平后引發(fā)細胞凋亡。在上述探討中，科學(xué)家從擬南芥突變體m入手，揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸—B酸循環(huán)途徑。對A酸—B酸循環(huán)的進一步探討，將為探究植物在不同環(huán)境脅迫下生長的調(diào)控機制供應(yīng)新的思路。(1)葉綠體通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。從文中可知，葉綠體也可以合成脂肪的組分脂肪酸。(2)結(jié)合文中圖示分析，M基因突變?yōu)閙后，植株在長時間光照條件下出現(xiàn)細胞凋亡的緣由是：長時間光照促進葉綠體產(chǎn)生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸轉(zhuǎn)化為A酸，A酸轉(zhuǎn)運到線粒體，最終導(dǎo)致產(chǎn)生過量活性氧并誘發(fā)細胞凋亡。(3)請將下列各項的序號排序，以呈現(xiàn)本文中科學(xué)家解析“M基因突變導(dǎo)致細胞凋亡機制”的探討思路：②④①③。①確定相應(yīng)蛋白的細胞定位和功能②用誘變劑處理突變體m③鑒定相關(guān)基因④篩選保留m基因但不表現(xiàn)凋亡的突變株(4)本文拓展了中學(xué)教材中關(guān)于細胞器間協(xié)調(diào)協(xié)作的內(nèi)容，請從細胞器間協(xié)作以維持穩(wěn)態(tài)與平衡的角度加以概括說明葉綠體產(chǎn)生的A酸通過載體蛋白運輸?shù)骄€粒體，線粒體代謝產(chǎn)生的B酸，又通過載體蛋白返回到葉綠體，從而維持A酸—B酸的穩(wěn)態(tài)與平衡。解析：(1)葉綠體通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為糖。由于M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶?？赏葡肴~綠體也可以合成脂肪的組分脂肪酸。(2)據(jù)圖可知，M基因突變?yōu)閙后，植株在長時間光照條件下出現(xiàn)細胞凋亡的緣由是：長時間光照促進葉綠體產(chǎn)生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸轉(zhuǎn)化為A酸，A酸轉(zhuǎn)運到線粒體，最終導(dǎo)致產(chǎn)生過量活性氧并誘發(fā)細胞凋亡。(3)為探究M基因突變導(dǎo)致細胞凋亡的緣由，探討人員②以誘變劑處理突變體m，④篩選不表現(xiàn)細胞凋亡(不出現(xiàn)葉片黃斑)，但仍保留m基因的突變株(葉綠體中脂肪酸含量減低)，通過分析細胞中各種物質(zhì)含量變更①確定相應(yīng)蛋白的細胞定位和功能，進而③鑒定相關(guān)基因，正確依次為②④①③。(4)結(jié)合題意和圖文，葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對葉綠體行使正常功能特殊重要，葉綠體和線粒體協(xié)調(diào)協(xié)作，維持細胞的穩(wěn)態(tài)與平衡：葉綠體產(chǎn)生的A酸通過載體蛋白運輸?shù)骄€粒體，線粒體代謝產(chǎn)生的B酸，又通過載體蛋白返回到葉綠體，從而維持A酸—B酸的穩(wěn)態(tài)與平衡。8．(2024·山東卷)當(dāng)植物吸取的光能過多時，過剩的光能會對光反應(yīng)階段的PSⅡ復(fù)合體(PSⅡ)造成損傷，使PSⅡ活性降低，進而導(dǎo)致光合作用強度減弱。細胞可通過非光化學(xué)淬滅(NPQ)將過剩的光能耗散，削減多余光能對PSⅡ的損傷。已知擬南芥的H蛋白有2個功能：①修復(fù)損傷的PSⅡ；②參與NPQ的調(diào)整?？蒲腥藛T以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行了相關(guān)試驗，結(jié)果如圖所示。試驗中強光照射時對野生型和突變體光照的強度相同，且強光對二者的PSⅡ均造成了損傷。(1)該試驗的自變量為光、H蛋白。該試驗的無關(guān)變量中，影響光合作用強度的主要環(huán)境因素有CO2濃度、溫度(答出2個因素即可)。(2)依據(jù)本試驗，不能(填“能”或“不能”)比較出強光照射下突變體與野生型的PSⅡ活性強弱，理由是突變體PSⅡ系統(tǒng)光損傷小但不能修復(fù)，野生型光PSⅡ系統(tǒng)損傷大但能修復(fù)。(3)據(jù)圖分析，與野生型相比，強光照射下突變體中流向光合作用的能量少(填“多”或“少”)。若測得突變體的暗反應(yīng)強度高于野生型，依據(jù)本試驗推想，緣由是突變體NPQ高，PSⅡ系統(tǒng)損傷小，雖然損傷不能修復(fù)，但是PSⅡ活性高，光反應(yīng)產(chǎn)物多。解析：(1)據(jù)題意擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行了相關(guān)試驗，試驗中強光照射時對野生型和突變體光照的強度相同，結(jié)合題圖分析試驗的自變量有光照、H蛋白；影響光合作用強度的主要環(huán)境因素有CO2濃度、溫度、水分等。(2)據(jù)圖分析，強光照射下突變體的NPQ/相對值比野生型的NPQ/相對值高，能削減強光對PSⅡ復(fù)合體造成損傷。但是野生型含有H蛋白，能對損傷后的PSⅡ進行修復(fù)，故不能確定強光照射下突變體與野生型的PSⅡ活性強弱。(3)據(jù)圖分析，強光照射下突變體中NPQ/相對值較大，而NPQ能將過剩的光能耗散，從而使流向光合作用的能量削減；突變體的NPQ強度大，能夠削減強光對PSⅡ的損傷且削減作用大于野生型H蛋白的修復(fù)作用，這樣導(dǎo)致突變體的PSⅡ活性高，能為暗反應(yīng)供應(yīng)較多的NADPH和ATP促進暗反應(yīng)進行，因此突變體的暗反應(yīng)強度高于野生型。9．(2024·湖南卷)下圖是水稻和玉米的光合作用暗反應(yīng)示意圖。卡爾文循環(huán)的Rubisco酶對CO2的Km為450μmol·L－1(K越小，酶對底物的親和力越大)，該酶既可催化RuBP與CO2反應(yīng)，進行卡爾文循環(huán)，又可催化RuBP與O2反應(yīng)，進行光呼吸(綠色植物在光照下消耗O2并釋放CO2的反應(yīng))。該酶的酶促反應(yīng)方向受CO2和O2相對濃度的影響。與水稻相比，玉米葉肉細胞緊密圍繞維管束鞘，其中葉肉細胞葉綠體是水光解的主要場所，維管束鞘細胞的葉綠體主要與ATP生成有關(guān)。玉米的暗反應(yīng)先在葉肉細胞中利用PEPC酶(PEPC對CO2的Km為7μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)與CO2反應(yīng)生成C4，固定產(chǎn)物C4轉(zhuǎn)運到維管束鞘細胞后釋放CO2，再進行卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉栴}：(1)玉米的卡爾文循環(huán)中第一個光合還原產(chǎn)物是3－磷酸甘油醛(填詳細名稱)，該產(chǎn)物跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)基質(zhì)合成蔗糖(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通過維管組織長距離運輸?shù)狡渌M織器官。(2)在干旱、高光照強度環(huán)境下，玉米的光合作用強度高于(填“高于”或“低于”)水稻。從光合作用機制及其調(diào)控分析，緣由是高光照條件下玉米可以將光合產(chǎn)物剛好轉(zhuǎn)移；玉米的PEPC酶對CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通過PEPC酶生成C4，使維管束鞘內(nèi)的CO2濃度高于外界環(huán)境，抑制玉米的光呼吸(答出三點即可)。(3)某探討將藍細菌的CO2濃縮機制導(dǎo)入水稻，水稻葉綠體中CO2濃度大幅提升，其他生理代謝不受影響，但在光飽和條件下水稻的光合作用強度無明顯變更。其緣由可能是酶的活性達到最大，對CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物質(zhì)含量的限制；原核生物和真核生物光合作用機制有所不同(答出三點即可)。解析：(1)玉米的光合作用過程與水稻相比，雖然CO2的固定過程不同，但其卡爾文循環(huán)的過程是相同的，結(jié)合水稻的卡爾文循環(huán)圖解，可以看出CO2固定的干脆產(chǎn)物是3－磷酸甘油酸，然后干脆被還原成3－磷酸甘油醛。3－磷酸甘油醛在葉綠體中被轉(zhuǎn)化成淀粉，在細胞質(zhì)基質(zhì)被轉(zhuǎn)化成蔗糖，蔗糖是植物長距離運輸?shù)闹饕穷悾崽窃陂L距離運輸時是通過維管組織進行的。(2)干旱、高光強時會導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，吸取的CO2削減，而玉米的PEPC酶對CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通過PEPC酶生成C4，使維管束鞘內(nèi)的CO2濃度高于外界環(huán)境，抑制玉米的光呼吸；且玉米能將葉綠體內(nèi)的光合產(chǎn)物通過維管組織剛好轉(zhuǎn)移出細胞。因此在干旱、高光照強度環(huán)境下，玉米的光合作用強度高于水稻。(3)將藍細菌的CO2濃縮機制導(dǎo)入水稻葉肉細胞，只是提高了葉肉細胞內(nèi)的CO2濃度，而植物的光合作用強度受到很多因素的影響；在光飽和條件下假如光合作用強度沒有明顯提高，可能是水稻的酶活性達到最大，對CO2的利用率不再提高，或是受到ATP和NADPH等物質(zhì)含量的限制，也可能是因為藍細菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用機制有所不同。10．(2024·湖北卷)不同條件下植物的光合速率和光飽和點(在確定范圍內(nèi)，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點)不同，探討證明高濃度臭氧(O3)對植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。注：曲線1：甲比照組，曲線2：乙比照組，曲線3：甲試驗組，曲線4：乙試驗組?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會增大(填“減小”“不變”或“增大”)。(2)與圖3相比，圖2中甲的試驗組與比照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小。(3)從圖3分析可得到兩個結(jié)論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的試驗組的凈光合速率均明顯小于比照組，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙植物的影響大于甲植物，表明長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異。(4)試驗發(fā)覺，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關(guān)系，使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天。若試驗現(xiàn)象為A基因過量表達與表達量下降時，乙植物的凈光合速率相同，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關(guān)。解析：(1)限制光飽和點的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當(dāng)光照強度增大到確定程度時，凈光合速率不再增大，出現(xiàn)了光飽和現(xiàn)象，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會增大。(2)據(jù)圖可見，用某一高濃度O3連續(xù)處理甲植物不同時間，與圖3相比，圖2中甲的試驗組與比照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小。(3)據(jù)圖3可見，O3處理75天后，曲線3凈光合速率小于曲線1、曲線4凈光合速率小于曲線2，即甲、乙兩種植物的試驗組的凈光合速率均明顯小于比照組，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；曲線4凈光合速率比曲線3下降更大，即長時間高濃度O3對乙植物的影響大于甲植物，表明長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異。(4)試驗發(fā)覺，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關(guān)系，自變量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天，比較A基因過量表達與表達量下降時的凈光合速率，若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關(guān)。11．(2024·廣東卷)探討者將玉米幼苗置于三種條件下培育10天后(圖a)，測定相關(guān)指標(biāo)(圖b)，探究遮陰比例對植物的影響?；卮鹣铝袉栴}：(1)結(jié)果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量高，緣由可能是遮陰條件下植物合成較多的葉綠素。(2)比較圖b中B1與A組指標(biāo)的差異，并結(jié)合B2相關(guān)數(shù)據(jù)，推想B組的玉米植株可能會積累更多的糖類等有機物，因而生長更快。(3)某愛好小組基于上述B組條件下玉米生長更快的探討結(jié)果，作出該條件可能會提高作物產(chǎn)量的推想，由此設(shè)計了初步試驗方案進行探究：試驗材料：選擇前期光照條件一樣、生長狀態(tài)相像的某玉米品種幼苗90株。試驗方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培育玉米幼苗，每組30株；其中以A組為比照，并保證除遮陰比例外其他環(huán)境條件一樣。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結(jié)果統(tǒng)計：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析探討：假如提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立，下一步探究試驗的思路是探究能提高作物產(chǎn)量的詳細的最適遮陰比例是多少。解析：(1)分析題圖b結(jié)果可知，培育10天后，A組葉綠素含量為4.2mg·dm－2，C組葉綠素含量為4.7mg·dm－2，緣由可能是遮陰條件下植物合成較多的葉綠素，以盡可能地吸取光能。(2)比較圖b中B1葉綠素含量為5.3mg·dm－2，B2組的葉綠素含量為3.9mg·dm－2，A組葉綠素含量為4.2mg·dm－2；B1凈光合速率為20.5μmolCO2·m－2·s－1，B2組的凈光合速率為7.0μmolCO2·m－2·s－1，A組凈光合速率為11．8μmolCO2·m－2·s－1，可推想B組的玉米植株葉綠素平均含量為(5.3＋3.9)/2＝4.6mg·dm－2，凈光合速率為(20.5＋7.0)/2＝13.75μmolCO2·m－2·s－1，兩項數(shù)據(jù)B組均高于A組，推想B組可能會積累更多的糖類等有機物，因而生長更快。(3)分析題意可知，該試驗?zāi)康氖翘骄緽組條件下是否提高作物產(chǎn)量。該試驗自變量為玉米遮陰比例，因變量為作物產(chǎn)量，可用籽粒重量表示。試驗設(shè)計應(yīng)遵循比照原則、單一變量原則、等量原則等，無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜，故試驗設(shè)計如下：試驗材料：選擇前期光照條件一樣、生長狀態(tài)相像的某玉米品種幼苗90株。試驗方法：按圖a所示條件，分為A、B、C三組培育玉米幼苗，每組30株；其中以A組為比照，并保證除遮陰比例外其他環(huán)境條件一樣，收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結(jié)果統(tǒng)計：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。分析探討：假如B組遮光條件下能提高作物產(chǎn)量，則下一步須要探究能提高作物產(chǎn)量的詳細的最適遮陰比例是多少。12．(2024·山東卷)強光條件下，植物吸取的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探究油菜素內(nèi)酯(BR)對光抑制的影響機制，將長勢相同的蘋果幼苗進行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分足夠的條件下用強光照射，試驗結(jié)果如圖所示。分組處理甲清水乙BR丙BR＋L(1)光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸取，分別蘋果幼苗葉肉細胞中的色素時，隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素主要吸取的光的顏色是藍紫色。(2)強光照射后短時間內(nèi)，蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達到確定速率后不再增加，但氧氣的產(chǎn)生速率接著增加。蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)速率不再增加，可能的緣由有五碳化合物供應(yīng)不足、CO2供應(yīng)不足(答出2種緣由即可)；氧氣的產(chǎn)生速率接著增加的緣由是強光照射后短時間內(nèi)，光反應(yīng)速率增加，水光解產(chǎn)生氧氣的速率增加。(3)據(jù)圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制減弱(填“增加”或“減弱”)；乙組與丙組相比，說明BR可能通過促進光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成發(fā)揮作用。解析：(1)蘋果幼苗葉肉細胞中的色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素，其中胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，故色素分別時，隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素是胡蘿卜素，主要吸取藍紫光。(2)影響光合作用的外界因素有光照強度、CO2的含量、溫度等；其內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等。強光照射后短時間內(nèi)，蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達到確定速率后不再增加，可能的緣由有五碳化合物供應(yīng)不足、CO2供應(yīng)不足；氧氣的產(chǎn)生速率接著增加的緣由是強光照射后短時間內(nèi)，光反應(yīng)速率增加，水光解產(chǎn)生氧氣的速率增加。(3)據(jù)圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光合作用強度較高，說明加入BR后光抑制減弱；乙組用BR處理，丙組用BR和試劑L處理，與乙組相比，丙組光合作用強度較低，由于試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成，說明BR可能是通過促進光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成發(fā)揮作用的。13.(2024·山東卷)光照條件下，葉肉細胞中O2與CO2競爭性結(jié)合C5，O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液，相應(yīng)的光合作用強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的CO2量表示，SoBS溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽視不計。SoBS濃度(mg/L)0100200300400500600光合作用強度(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸強度(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3(1)光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中。正常進行光合作用的水稻，突然停止光照，葉片CO2釋放量先增加后降低，CO