水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。

1. 水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。

(1) 通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。

	光反应		暗反应
	光能转化效率	类囊体薄膜电子传递速率	RuBP羧化酶含量	V_max
野生型	0.49	180.1	4.6	129.5
突变体	0.66	199.5	7.5	164.5

注：RuBP羧化酶：催化CO₂固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率

①类囊体薄膜电子传递的最终产物是。RuBP羧化酶催化的底物是CO₂和。

②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是。

(2) 研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。

	田间光照产量	田间遮阴产量
野生型	6.93	6.20
突变体	7.35	3.68

①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是，外因是。

②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。

③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野生型（填“高”、“低”或“相等”）。

【考点】

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

1. PSⅡ光复合体是类囊体膜上的光反应单位，PSⅡ光复合体上含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的光捕获蛋白（LHCⅡ），通过与PSⅡ光复合体结合或分离来增强或减弱对光能的捕获，如图所示。回答下列问题：

(1) LHCⅡ吸收光能后，将光能传递给PSⅡ光复合体，引发水的光解，水光解的产物是。

(2) 土壤中Mg²⁺含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获，理由是。

(3) LHCⅡ与PSⅡ光复合体的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。与强光下相比，在弱光下LHC蛋白激酶的活性，此条件下LHC蛋白激酶活性的转变对植物光合作用的影响是。

(4) 在弱光条件下，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，但植物体对的吸收速率仍然远低于强光条件下，分析其原因可能是。

综合题普通

2. NO是生物体内一种重要的信号调节分子，在植物响应逆境胁迫的应答中能发挥重要的作用。研究者以玉米幼苗为实验材料进行了如下表所示实验。其中D₁蛋白由叶绿体的psbA基因编码，常与光合色素结合形成复合体用于吸收、传递和转换光能。

	A 对照	B 干旱处理	C 干旱+施加NO
气孔导度（气孔开放程度）	0.06	0.01	0.04
D₁相对含量	100	39	80
CO₂吸收速率（µmolCO₂_．m^-2^．s^-1）	9	3.5	4.5

(1) 对比A和B两组实验可知，干旱胁迫下玉米幼苗的净光合速率会下降，原因可能是。但是可降低干旱胁迫对光合作用的影响。

(2) D₁蛋白位于叶绿体的上，参与水的分解，产物中的NADPH用于。研究表明，D₁极易受ROS（活性氧）破坏，ROS的积累也会抑制psbmRNA的翻译过程，根据所给信息推测，与A组相比，B组的D₁蛋白相对含量下降的可能原因是，而C组NO能够提高抗ROS的酶的活性，从而增加D₁蛋白的含量。

(3) 本实验的目的是：。

(4) 根冠比是指植物地下部分与地上部分干重的比值，与对照组相比，B组的根冠比将（增大/不变/减少），理由是。

综合题普通

3. 野生杜鹃分布在高海拔地区，耐热性差。科研人员以红月和胭脂蜜两种杜鹃品种为实验材料，探究高温胁迫下野生杜鹃光合速率下降的机制，结果如下表所示：

品种	组别	净光合速率（μmol•m•²•s•¹）	总叶绿素含量	气孔导度（μmol•m^-²•s^-¹）	胞间二氧化碳浓度（ppm）
红月	对照组	5.5	2.5	140	300
红月	高温胁迫	1.75	1.75	75	350
胭脂蜜	对照组	6	1.6	180	325
胭脂蜜	高温胁迫	2.5	1.25	125	275

(1) 高温胁迫下叶绿体中合成NADPH下降幅度较大的是（填“红月”或“胭脂蜜”），理由是；NADPH在光合作用中的具体作用是。

(2) 据表分析可知，高温胁迫下红月品种光合速率下降是由（填“气孔因素”或“非气孔因素”）造成的，判断的依据是。

(3) D1蛋白是光合系统反应中心的重要蛋白。高温胁迫下，叶片中D1蛋白的含量降低。研究表明，适宜浓度的乙烯受体抑制剂（1-MCP）可以减小D1蛋白的下降幅度，请以野生杜鹃为实验材料，设计实验验证上述结论，简要写出实验思路并预期实验结果。实验思路：，预期结果：。

综合题普通