水稻是我国重要的粮食作物之一。某实验室研究了大田生长环境下水稻不同生长期的叶绿素含量和干物质分配率，结果如图1、2所示，图中FW表示鲜重，干物质分配率是指叶片留存的光合产物占光合产物总积累量的百分比，图2收割期不统计。回答下列问题：

1. 水稻是我国重要的粮食作物之一。某实验室研究了大田生长环境下水稻不同生长期的叶绿素含量和干物质分配率，结果如图1、2所示，图中FW表示鲜重，干物质分配率是指叶片留存的光合产物占光合产物总积累量的百分比，图2收割期不统计。回答下列问题：

(1) 为比较不同时期叶片的叶绿素含量，在提取叶绿素时需要在研钵中加入（答出3种）等试剂，进一步测定提取出的光合色素的含量可得出图1所示结果。研究人员测得收割期的净光合速率最低，根据图1结果分析，其原因是。

(2) 水稻的分蘖期是水稻的营养生长期，灌浆期是种子形成期。分析图2的实验结果，分蘖期的干物质分配率较高，而灌浆期的干物质分配率明显降低，出现该现象的原因可能是。

(3) 水稻叶片直接吸收CO₂用于光合作用，而多肉植物的CO₂的固定方式与水稻的不同，如图3所示。

①水稻进行光合作用时所需的CO₂来自（填场所）。

②沙漠地区炎热干旱，与水稻相比，多肉植物更适合种植在沙漠地区，据图3分析，推测原因是。

【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; 光合作用和呼吸作用的区别与联系;

【答案】

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综合题困难

1. 胡杨具有较强的抗旱性和耐盐性，在个体的不同发育阶段形成了独特的异形叶。某研究团队以内蒙古额济纳旗胡杨林自然保护区内的胡杨为研究对象，在大气CO₂浓度及最适温度下测得数据如表，回答下列问题：

叶型	最大净光合速率（μmol·m^-2·s^-1）	光补偿点（μmol·m^-2·s^-1）	光饱和点（μmol·m^-2·s^-1）	呼吸作用速率（μmol·m^-2.s^-1）	叶绿素a/b
卵形叶	17.47	1881	2891	2.31	4.337
锯齿叶	16.54	2066	4260	3.08	4.397
条形叶	12.56	1428	2542	1.38	3.996

(1) 胡杨叶片中的叶绿素主要吸收光，可用法进行分离。

(2) 三种形态的叶中，叶光补偿点最低，说明它对弱光的利用能力，据此推测该种叶片处于树冠的部。

(3) 当光照强度大于2542μmol·m^-2·s^-1时，限制条形叶净光合速率的主要环境因素是。

(4) 胡杨是干旱荒漠风沙前沿地区唯一天然分布的高大乔木，它耐盐碱、抗干旱。研究发现，胡杨细胞内可溶性蛋白、可溶性糖等物质的含量较高，其意义是。

综合题普通

2. 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。回答下列问题。

(1) 持续强光照射前后，叶片中的叶绿素含量可通过实验测定，先用有机溶剂提取绿叶中的色素，然后将提取到的色素溶液置于（填“红光”、“蓝紫光”或“白光”）下测定吸光度，使用该种光源的原因是。持续强光照射条件下，与正常植株相比，类胡萝卜素合成受阻突变体的光合速率下降更明显，原因是（答出2点）。

(2) 强光条件下产生的光有毒产物，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。为探究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D1蛋白降解过程：形成D1蛋白交联聚合物→→蛋白降解。

(3) 强光条件下，给植物提供³⁵S标记的甲硫氨酸，发现短时间内PSII中约有30~50%的放射性D1蛋白，但D1蛋白含量没有明显变化，其原因可能是。

综合题普通

3. 莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物。研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体，其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。图1表示在25℃时不同光照强度下突变体和普通莲藕的净光合速率。图2中A、B表示某光照强度下突变体与普通莲藕的气孔导度（可表示单位时间进入叶片单位面积的CO₂量）和胞间CO₂浓度。回答下列问题：

(1) 碳反应发生的场所是，该过程的关键步骤是。若突然进行遮光处理，则图2中B图的柱形高度会（填“升高”“下降”或“不变”）。

(2) 本研究中的净光合速率是以为观测指标，图1中光照强度低于a时，突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕，据题意推测引起这种差异的主要原因是。

(3) 结合题意分析，图2是在图1中（填“>a”、“=a”或“<a”）光照强度下测的结果，理由是。

(4) 捕获光能的色素分布在上。研究人员用试剂提取普通莲藕叶绿体中的色素，采用圆形滤纸层析分离色素，其装置如图3A所示，分离结果如图3B所示，①~④表示色素带。据题意分析，突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是（用图3B中编号表示）。

综合题困难