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1. 水分和光照是限制植物生长的主要环境因子。科研人员研究了干旱、遮阴对两年树龄的马尾松形态结构和光合特性的影响，实验结果如下表：

处理

总叶

绿素

（mg/g）

叶绿素a/

叶绿素b

气孔

导度

（μmol·m-2·s-1）

胞间CO2

浓度

（μmol/mol）

净光合

速率

（μmol·m-2·s-1）

针叶

长度

（cm）

株高

增长

（cm）

对照

1.02

2.87

0.36

307.01

14.82

16

2.47

干旱

1.10

2.97

0.09

212.02

9.26

14

1.55

遮阴

1.62

2.57

0.18

307.31

8.56

18

1.43

注：在光照条件下，人们测得的CO2吸收量是植物从外界环境吸收的CO2总量，称为冲光合速率。

回答下列问题：

(1) 水分和光照可直接参与光合作用的阶段，叶片中的色素需先用提取，才能进行含量测定。若利用缺镁植物叶片作为材料，纸层析时滤纸条由上向下第条色素带将会缺失或变浅。
(2) 据表分析，遮阴条件下，植株通过改变提高吸收光的能力。与对照组相比，遮阴时马尾松净光合速率下降，原因是；干旱条件下，马尾松净光合速率下降的原因是。
(3) 据表分析，株高增长与呈正相关；在遮阴处理时，马尾松植株可能优先将光合产物分配至中，这是长期的结果。
【考点】
叶绿体结构及色素的分布和作用; 叶绿体色素的提取和分离实验; 影响光合作用的环境因素;
【答案】

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1. 芒萁属蕨类植物，是酸性土壤指示植物，对生态条件的考察具有重要意义。为研究森林植被退化和恢复过程中的光照强度和土壤氮素含量变化对芒萁光合生理的影响，科研人员设置遮阴与氮素双因素控制试验，分别测定净光合速率、气孔导度、总叶绿素含量，实验结果如下图所示。请回答下列问题：

         

注：NO（不施氮）、N1（低氮）、N2（中氮）、N3（高氮）

(1) 测定不同条件处理对芒萁叶绿体内光合色素含量的影响，需要提取和分离色素。在研磨芒萁叶片提取光合色素时，需要加入溶解色素。而纸层析法可分离各种光合色素，其原理是。
(2) 由实验结果可知，净光合速率最高的是处理组。测定芒萁叶片净光合速率时，可以使用仪器测定单位叶面积单位时间的。
(3) 已知芒萁是阴生植物，在高光条件下存在光抑制现象，若不考虑呼吸作用的细微差别，请结合图1与图2推测，在没有施氮干预的情况下，轻度遮阴时是否存在光抑制现象?。判断依据是：。
(4) 科研人员又进一步发现，遮阴程度与总叶绿素含量呈正相关（图3），试分析其生理意义：。
综合题 普通
2. 在夏季晴朗的白天，科研人员对某种水稻野生型植株和突变型植株的光合作用进行了相关研究，结果如下图所示。

回答下列问题。

(1) 夏季晴朗的白天，两种水稻植株叶肉细胞中合成ATP的细胞器有。与光合作用有关的色素分布在上。
(2) 与10时相比，8时两种水稻植株的CO2吸收速率均较低，主要的外界限制因素是；9时两种水稻植株的CO2固定速率（填“相等”“不相等”或“无法确定”）；10—12时突变型植株的CO2吸收速率高于野生型植株，从气孔的角度分析，可能的原因是。
(3) 据图判断，在高温、高光强环境下植株生长得更好。
综合题 普通
3. 为提高甜椒产量，科研人员对温室栽培甜椒的光合作用特性进行了研究。请回答问题：

（1）温室内易形成弱光环境。弱光下，光反应阶段产生的ATP和较少，影响暗（碳）反应阶段中的还原，使糖类等有机物的合成减少。必要时，可根据光合作用特性进行人工补光。

（2）科研人员选择6月晴朗的一天，测定甜椒植株上部、中部和下部叶片的光合速率，结果如下图。

①据图可知，各部分叶片在时光合速率均达到最大值，部叶片的光合速率最高。

②光合速率差异可能与不同部位叶片光合色素含量有关。为比较光合色素含量的差异，先称取，再分别加入等量的和少量的二氧化硅、碳酸钙等研磨、过滤，获得色素提取液，测定光合色素含量。

③在大田种植的条件下，甜椒有明显的“光合午休”现象，这是由于中午部分气孔关闭，进入叶片内的量减少，光合速率下降。由于人工调节了温室内的等条件，温室种植的甜椒很少出现“光合午休”现象，从而实现增产效果。
综合题 普通