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1. 光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。在有光照条件下，烟草会出现光呼吸现象，即叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5。O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程如下图所示，图中Rubisco既是固定CO2的酶，也是催化C5与O2反应的酶。光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题：

   

(1) Rubisco分布在（具体场所）。
(2) 实际生产过程中，常通过（填“适当升高”或“适当降低”）O2和CO2的浓度比来达到增产的目的，请分析并解释其原理（从光合作用原理和光呼吸两个方面作答）：。
(3) 光呼吸在正常生长条件下会损耗25%~30%的光合产物。某科研团队利用基因工程技术将烟草催化光呼吸的多种酶基因转移到叶绿体内并成功表达，在叶绿体内构建了光呼吸支路，大大提高水稻产量，其原理是。
(4) 为了研究强光对烟草叶绿素a和叶绿素b含量的影响，可用方法分离色素，其原理是。
【考点】
叶绿体色素的提取和分离实验; 影响光合作用的环境因素; 光合作用原理的应用;
【答案】

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综合题 普通
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1. 科研人员发现拟南芥细胞的叶绿体和线粒体之间存在着图1所示的A酸-B酸循环途径。请回答下列问题：

(1) 叶绿体中NADH的合成主要发生在光合作用的阶段，并在（填场所）参与合成脂肪酸。
(2) A酸经（填场所）直接进入线粒体后，在mMDH的作用下产和，前者在复合物I的作用下会被氧化。据图推测，复合物I可作为催化有氧呼吸第阶段的酶。
(3) 科研人员用诱变剂处理野生型拟南芥，获得了M酶活性下降的突变体，其叶片在长时间光照后出现黄斑。从细胞凋亡角度分析，黄斑出现的原因是。有人指出，叶片黄斑也可能与“突变体叶片内的叶绿素含量减少”有关。为验证该观点，科研人员设计了如下表的实验。

实验目的

简要操作步骤

取材分组

取生理状况一致的、等量的野生型和突变体拟南芥叶片，分为两组

提取色素

将两组叶片置于两个研钵中，加入等量的，并用相同且合理的方式进行过滤

将两组滤液保存在棕色瓶中，并置于暗处

测叶绿素量

用分光光度计测定两组叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量
(4) 科研人员用电子显微镜观察野生型和突变体拟南芥的叶绿体，结果如图2所示。与野生型相比，突变体的叶绿体出现的明显变化是。
综合题 困难
2. 如何提高农作物产量是人们一直关注的话题。回答下列问题：

（1）多用农家肥可以增加产量，原因是土壤中的分解农家肥时产生的无机盐是植物体合成有机物的原料。如果土壤中缺少元素，则叶片色素分离结果中靠近滤液细线的两条色素带颜色会变浅。

（2）春天温暖的天气利于农作物的生长，原因是。夏季中午因为温度高，农作物的过强，导致气孔开度变小，影响了供应，光合作用强度会暂时降低。

（3）研究人员以当地经济效益较好的A、B两种农作物为实验材料，在相同且适宜的二氧化碳浓度、温度等条件下，测得二氧化碳的吸收速率与光照强度的关系，并绘制曲线如图。A、B两种农作物的叶肉细胞进行光合作用时，驱动光反应与暗反应进行的能量分别是。当光照强度为2klx时，A农作物1小时固定二氧化碳的量为mg。在上述实验条件下，每天提供12小时4klx的光照，则种植农作物（填“A”或“B”）收获的产品较多，原因是。
综合题 普通
3. 持续强光照射会导致绿色植物光系统损伤，最终产生光抑制。绿色植物通过如图所示的三重防御机制有效避免光系统损伤。如类囊体蛋白PsbS可将植物吸收的多余光能以热能形式散失，或通过提高催化叶黄素转化的关键酶的活性使三线态叶绿素（3chl）猝灭。

(1) 类囊体上的PSⅡ是色素和蛋白质构成的复合体，其色素易溶于。
(2) 强光条件下的光有毒产物，会攻击PSⅡ中的色素和D1蛋白，使D1蛋白高度磷酸化，并形成D1蛋白交联聚合物，随后发生D1蛋白降解。这导致了合成减少，进而影响到的还原。为研究D1蛋白降解过程是先发生D1蛋白去磷酸化，还是先发生D1蛋白交联聚合物解聚，科学家用氟化钠处理叶片抑制D1蛋白去磷酸化后，结果显示D1蛋白总量几乎无变化，但D1蛋白交联聚合物则明显减少。据此写出Dl蛋白降解过程：Dl蛋白降解依赖的环境条件→→D1蛋白降解。
(3) 科研人员进一步做了植物应对高光照条件的光保护机制的探究实验，结果如图所示。据图分析，在高光照条件下，类囊体蛋白PsbS数量变化比叶黄素转化对绿色植物的保护作用（填“强”或“弱”），理由是。
综合题 困难