为了探究不同遮光和温度处理对水稻光合作用的影响，研究小组将生长发育状况一致的A品种水稻均分为6组并置于人工气候室中培养。对照组（Ⅰ组）模拟田间环境；实验组共5组，分别进行如下表处理；实验过程中维持浓度等条件与对照组相同，培养一段时间后，测定各组叶片的净光合速率结果如下注：A品种的光合作用的最适温度为25℃，呼吸作用的最适温度为：35℃。组别对照组实验组1实验组2实验组3实验组4实验组5遮光比例不遮光不遮光遮光30%遮光30%遮光50%遮光50%温度/℃253025302530净光合速率/（）11.259.1224.9021.5013.5110.40回答下列问题：

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1. 为了探究不同遮光和温度处理对水稻光合作用的影响，研究小组将生长发育状况一致的A品种水稻均分为6组并置于人工气候室中培养。对照组（Ⅰ组）模拟田间环境；实验组共5组，分别进行如下表处理；实验过程中维持 $\text{[math]}$ 浓度等条件与对照组相同，培养一段时间后，测定各组叶片的净光合速率结果如下

注：A品种的光合作用的最适温度为25℃，呼吸作用的最适温度为：35℃。

组别	对照组	实验组1	实验组2	实验组3	实验组4	实验组5
遮光比例	不遮光	不遮光	遮光30%	遮光30%	遮光50%	遮光50%
温度/℃	25	30	25	30	25	30
净光合速率/（ $\text{[math]}$ ）	11.25	9.12	24.90	21.50	13.51	10.40

回答下列问题：

(1) 本实验的可变因素是；该实验的需要检测的指标有

(2) 从细胞代谢角度分析，实验组1净光合速率低于对照组的原因可能是

(3) 为通过实验探究成熟期水稻变黄的原因，可以取成熟期的水稻叶片进行光合色素提取和分离的实验，其中纸层析法分离色素的原理是；也可以通过实验对叶绿素含量进行测定：先用95%乙醇等有机溶剂叶绿体中的光合色素，再根据各种色素的吸收光谱特点，选择在（A．红光 B．蓝紫光 C．红光或蓝紫光 D．红光和蓝紫光）条件下测得光的吸收率，最后通过计算中含有多少叶绿素来定量表示。

(4) 在实验中，为使实验组3的水稻光合速率升高，则可考虑适当提高（填“光照强度”、“ $\text{[math]}$ 浓度”或“温度”）。

(5) 为了探究水稻在灌浆期（形成籽粒的一个阶段） $\text{[math]}$ 中的碳的去向，请设计实验，简要说明实验思路：

【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; 光合作用和呼吸作用的区别与联系;

【答案】

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实验探究题普通

1. 土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。科研人员研究盐胁迫下竹柳苗光合作用的变化，结果如下图，请回答下列问题：

CK：对照组；S₁：轻度盐胁迫；S₂：中度盐胁迫；S₃：重度盐胁迫

(1) 与第3天相比，第6天盐胁迫组竹柳苗的净光合速率下降，其中组（填“S₂”或“S₃”）是因为非气孔因素造成的，判断的理由是。

(2) 重度盐胁迫条件下，12天内竹柳苗干重的变化为（填“增加”、“不变”或“减少”），原因是。

(3) 研究发现，盐胁迫下竹柳根细胞内的脯氨酸含量明显升高。据此推测竹柳减缓盐胁迫对水分吸收影响的机制是。

(4) 进一步研究发现，盐胁迫下竹柳根细胞内的脯氨酸含量增加的机制是通过激活脯氨酸合成关键基因P5CS和P5CR的表达，以及提高P5CR酶的活性。请设计实验加以验证该机制，简要写出实验思路。

实验探究题普通

2. 农业生产中有多种因素影响作物生长，农业专家在光照充足，CO₂浓度适宜的条件下，探究大棚种植西瓜的最适生长温度，得到在5~25℃温度区间，光合作用强度和呼吸作用强度的曲线图如下。回答下列问题：

(1) 若用西瓜的绿叶进行色素的提取和分离实验，提取色素时所用的有机溶剂常为；分离色素时结果显示，滤纸条上靠近滤液细线的两条色素带宽度明显变小，原因是（从研磨环节添加化学试剂的角度分析）。

(2) 15℃时，西瓜植株光合作用消耗的CO₂的来源是。25℃时突然降低光照强度，叶绿体中C₃的含量会短暂（填“升高”“降低”或“不变”）。

(3) 根据图中实验数据能否确定西瓜生长的最适温度？，判断依据是。

(4) 已知D1蛋白是一种对类囊体薄膜上色素和蛋白质活性起保护作用的关键蛋白。水杨酸（SA）是一种与抗热（较高温度）性有关的植物激素。为避免较高温度对西瓜产量的影响，该科研小组进一步研究发现：较高温度会降低细胞内D1蛋白的含量而使光合作用强度降低，在适宜和较高温度下，喷洒适宜浓度的水杨酸（SA）均可促进D1蛋白的合成从而增加产量。请设计实验验证该结论（只写实验思路）。

实验思路：。

实验探究题普通

3. 马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，图2是蔗糖进入筛分子-伴胞复合体的一种模型。请回答下列问题：

(1) 图1所示的代谢过程中，需要光反应产物参与的过程是（填标号）。为马铃薯叶片提供C¹⁸O₂ ，块茎中会出现¹⁸O的淀粉，请写出¹⁸O转移的路径：C¹⁸O₂→→淀粉。

(2) 研究发现，叶绿体中淀粉的大量积累会导致膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，使，进而抑制暗反应。

(3) 图2中甲具有酶活性。乙（SUT1）是一种蔗糖转运蛋白，在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUT1的表达水平降低，叶片中可溶性糖和淀粉总量，最终导致块茎产量。

(4) 科研人员以Q9、NB1、G2三个品种的马铃薯为材料，研究不同光周期处理对马铃薯块茎产量的影响，在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗分别进行16h（长日照）、12h（中日照）、8h（短日照）三种光照时间处理，保持其他条件相同且适宜，培养一段时间后，发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照组有块茎生成，结果如图。

①分析上述信息可知，光影响马铃薯幼苗的生理过程可能有（至少写出两点）。

②分析上图，单位时间内光周期影响平均单株块茎产量增量最高的实验组是。

③若将马铃薯叶片分为对照组和实验组，对照组叶片遮光处理，10h后检测到叶片的干物质减少量为Amg；某实验组10h后检测到叶片的干物质增加量为Bmg，实验叶片的面积为Ccm² ，则该组的光合速率可以表示为。若要进一步研究不同CO₂浓度对马铃薯叶片光合速率的影响，并尽量避免有机物的输出对实验结果的影响，应该选择（填“长日照”“中日照”或“短日照”）组的植株为实验材料。

实验探究题普通