科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP（如图I）。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。

1. 科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP（如图I）。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。

(1) 制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持（填“低温”或“常温”）。

(2) 在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H⁺浓度差，原因是。

(3) 为探究自然条件下类囊体膜内外产生H⁺浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图Ⅲ所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是。类囊体膜内外的H⁺浓度差是通过光合电子传递和H⁺转运形成的，电子的最终来源物质是。

(4) 用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有（答两点）。

【考点】

影响光合作用的环境因素; 叶绿体的结构和功能; 光合作用原理的应用;

【答案】

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实验探究题困难

1. 浒苔是一种藻类植物，能够被用作制造新能源的原材料，但其在海洋中大量繁殖，也能引发“绿潮”。为了研究光照强度和盐度对浒苔幼苗生长和光合生理的影响，科学家们在室外自然光照条件下，设置了2个光照强度水平（低光强：LL；高光强：HL）和3个盐度梯度（LS：低盐；MS：中盐；HS：高盐），分析6个处理组合对浒苔微观繁殖体幼苗生长和光合生理的影响。部分研究结果如下：

（注：不同小写字母表示在LL条件下不同处理间差异显著，不同大写字母表示在HL条件下不同处理间差异显著；“*”表示同一盐度下不同光照强度水平间差异显著。后图同此。）

根据以上结果，请回答以下问题：

(1) 同一自然光照条件下，设置两种光照强度的措施。

(2) 由图1可知，6个组合条件中，浒苔生长速率最快的是条件。

(3) 根据图1，在MS培养条件下，高光强对浒苔幼苗的生长具有作用。

(4) 研究表明，同一盐度条件下，低光强组浒苔幼苗的叶绿素a，b含量显著（填“低于”、“高于”）高光强组，原因可能是。叶绿素a、b含量随着盐度的增加，呈现出与相对生长速率相反的变化趋势，从浒苔体内能量利用的角度分析，其原因可能是，从而提高其生长速率。

实验探究题普通

2. 光合作用受多种因素影响，为探究氮素供应形态对植物光合作用的影响，研究人员以粳稻为实验材料，在人工气候室利用无土栽培技术进行了相关实验，部分结果如下表所示：

处理措施

检测结果

硝态氮正常浓度CO₂

硝态氮高浓度CO₂

X

氨态氮高浓度CO₂

叶绿素SPAD值

50

51

42

44

净光合速率

17.5

21.5

35

42.8

注：SPAD值与叶绿素含量呈正相关，净光合速率单位为[μmol/（m²·s）]

请回答下列问题：

(1) 在配制无土栽培培养液时除了考虑各种矿质元素的种类和比例外，为保证植物正常生长，还需要考虑等理化指标（答出两点即可）。

(2) 表中X处理措施应为据表中数据分析，能够显著提高该水稻净光合速率的氮素形态是，从光合作用的角度分析，该种形态的氮素使净光合速率提高的原因可能是。

(3) 在水稻结实前，农民会适当多施钾肥，促进光合作用产物从叶片运至果实。请以灌浆期（即将结出籽粒）的水稻作为实验材料，用同位素标记法设计实验（写出实验思路即可），验证钾离子具有上述作用。

实验探究题普通

3. 花生是我国重要的经济作物，在盐碱地种植花生可有效缓解我国粮油争地矛盾现象。针对盐碱地的花生开花期易遭遇干旱和盐双重胁迫现象，研究人员采用外源NaCl盆栽试验，模拟大田干旱和盐胁迫环境，做了如下实验。请回答下列问题：

	处理方式	叶绿素含量	光合速率	干物质量
对照组	土壤含水量75%	++++	++++	++++
干旱胁迫组	土壤含水量45%	+++	+++	+++
盐胁迫组	土壤含水量75%、NaCl含量0.3%	+++	+++	+++
干旱、盐双重胁迫	?	+	+	+

(1) 该实验的实验目的是表中干旱、盐双重胁迫的处理方式为为测定叶绿素含量，需要先提取花生叶片中的色素，在提取色素的过程中需要添加的物质有。

(2) 研究发现，在遭受盐胁迫的过程中，植物体内出现了大量的自由基，这些自由基攻击生物膜的磷脂分子，膜脂透性，导致细胞膜的功能受到极大影响。

(3) NO作为植物体内的一种小分子信号物质，参与多种植物生理调控的过程，在植物适应逆境胁迫的过程中发挥重要作用。研究发现，在盐胁迫下，施用外源NO显著提高了花生叶片细胞中的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等物质的含量，其意义是。

实验探究题普通