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1. 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。
【考点】
叶绿体结构及色素的分布和作用; 影响光合作用的环境因素;
【答案】

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1. 为探究 CO2浓度倍增对于干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响，某农科院在适宜温度的条件下进行了研究，结果如下图和表格(其中表为Q光强度下的测定值)。

组别

处理(Q光强度)

表观(净)光合速率/(μmolCO2·m-2 ⋅S-¹))

相对气孔

开度/%

水分利

用效率

a

对照

大气

CO2浓度

12

100

1.78

b

干旱

7.5

62

1.81

c

对照

CO2浓度倍增

15

83

3.10

d.

干旱

9.5

47

3.25

(1) 该研究的可变因素是。光会影响的合成，如果没有光照，黄瓜叶片会发黄。干旱胁迫也会导致叶肉细胞中类囊体结构破坏，使光反应减弱，供给碳反应的减少，从而使光合作用过程减弱。
(2) 在实验过程中， CO2浓度倍增会使表观光合速率增大，由此推测黄瓜幼苗光饱和点(“变大”、“变小”或“不变”)。每经过一轮卡尔文循环，会有份三碳糖产物离开卡尔文循环。
(3) 根据实验结果分析，当a组表观(净)光合速率为12(μmolCO2⋅m-2⋅S-¹)时，限制光合作用的环境因素是。在干旱胁迫条件下表观光合速率降低，由表可知，其原因可能是，进而直接影响卡尔文循环中的速率。
(4) 在干旱条件下，黄瓜幼苗的气孔每隔十分钟会进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，周期性的开闭气孔的意义是。研究还发现，适当干旱处理会增大黄瓜根部细胞的，从而抵抗细胞失水。
综合题 普通
2. 间作是指在同一田地上于同一生育期内，分行相间种植两种或两种以上作物的种植方式。为研究旱作水稻与西瓜间作对西瓜枯萎病（致病菌为尖孢镰刀菌）的影响，研究者进行了系列实验。

(1) 研究者将相邻种植的旱作水稻和西瓜之间的土壤分三组进行处理，相关处理及实验结果如图1。（填组别）分别模拟了间作与单独种植。据图1可知，与其他两组相比，15~21天，尼龙网组发病率；21天后，尼龙网组发病率。
(2) 为研究相关机制，研究者进行了下列实验。

①用图2所示装置种植水稻和西瓜，将L侧水稻幼苗地上部分单独密闭在充有14CO2气体的容器中，并将整个装置土层整体密封，目的是。一段时间后，S侧西瓜叶片中检测出放射性。根据上述实验推测，水稻根部可，并通过土壤扩散至西瓜，进入西瓜体内发挥作用。

②为验证上述推测，将图2实验中的水稻根浸泡在无菌水中一段时间后，提取溶液中的物质，鉴定后分别将其中的主要成分施加于接种了尖孢镰刀菌的培养基中，在适宜条件下培养一段时间后，测得菌落直径如表。

据表中信息，（填“能”或“不能”）得出香豆酸和阿魏酸对尖孢镰刀菌生长的作用效果相反，理由是。根据②中实验结果分析，下列有关图1中尼龙网组与塑料膜组发病率产生差异的原因的推测中，不可能的是（填字母）。

施加浓度/（mg˙L-1）

尖孢镰刀菌菌落直径/mm

香豆酸

阿魏酸

0

65.03

65.03

0.25

63.57

65.88

0.50

61.39

67.65

A．香豆酸对尖孢镰刀菌生长的抑制作用强于阿魏酸的促进作用

B．图2实验中水稻根部产生的香豆酸的量远多于阿魏酸

C．香豆酸在无菌水中的溶解度大于阿魏酸

D．西瓜根系对香豆酸和阿魏酸的敏感度有差异
(3) 研究发现间作土壤中加入丛枝菌根真菌（AMF）可提高西瓜枯萎病抗性。AMF可与多种植物共生，通过菌丝桥（由土壤真菌与高等植物营养根系形成的一种互惠联合体，是植物在地下进行物质和信息交流的通道）可将植物的根连接起来。利用图2装置探究AMF提高西瓜枯萎病抗性的机制，实验组在L侧接种AMF菌液，对照组（填处理方式）。检测S侧西瓜叶片中的放射性，结果如图3。据图3推测AMF提高西瓜枯萎病抗性的机制为。
综合题 普通
3. 番茄植株不耐高温，其生长发育的适宜温度为15~32℃，研究环境条件变化对其产量的影响有重要意义。图1是番茄光合作用部分过程示意图，PSI和PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，A～E表示相关物质。请分析回答下列问题：

(1) 图1中的B表示，叶绿体基质位于（填“I”或“Ⅱ”或“I和Ⅱ”）侧，H+从Ⅰ侧到Ⅱ侧（填“需要”或“不需要”）消耗能量。
(2) 某科研小组用不同温度和光强组合对番茄植株进行处理，实验结果如图2所示：

据图可知，在强光和40℃条件下，番茄的光合速率相对值（填“较低”或“较高”），请推测原因可能是。
(3) 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）是一种与抗热性（较高温）有关的植物激素。为避免较高温度对番茄产量的影响，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，在正常和较高温度下，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：。
综合题 普通