大田常规栽培时，水稻野生型（WT）的产量和黄绿叶突变体（ygl）的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和图。不考虑光照强度对呼吸速率的影响。水稻材料叶绿素（mg/g）类胡萝卜素（mg/g）类胡萝卜素/叶绿素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27 分析图表，回答下列问题：

1. 大田常规栽培时，水稻野生型（WT）的产量和黄绿叶突变体（ygl）的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和图。不考虑光照强度对呼吸速率的影响。

水稻材料	叶绿素（mg/g）	类胡萝卜素（mg/g）	类胡萝卜素/叶绿素
WT	4.08	0.63	0.15
ygl	1.73	0.47	0.27

分析图表，回答下列问题：

(1) 水稻叶绿体中光合色素分布在上，其中叶黄素是由组成的分子，主要吸收（填“红光”、“黄光”或“蓝紫光”）。

(2) 据表分析ygl叶色黄绿的原因可能是。

(3) 图1显示光照强度逐渐增加达到2000μμmol·m^－²·s^－¹时，WT的净光合速率不再随光照强度的增强而增加，此时的光照强度称为。结合图3可知，光照强度为500μμmol·m^－²·s^－¹时，比较两者的总光合速率，可得yglWT（填“高于”、“低于”或“等于”）。

(4) 与ygl相比，WT的光补偿点较，可能的原因是。

【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; 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. 通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。

处理	指标
处理	光饱和点（klx）	光补偿点（lx）	低于5klx光合曲线的斜率（mgCO₂ ． dm^-2 ． hr^-1 ． klx^-1）	叶绿素含量（mg·dm^-2）	单株光合产量（g干重）	单株叶光合产量（g干重）	单株果实光合产量（g干重）
不遮阴	40	550	1.22	2.09	18.92	3.25	8.25
遮阴2小时	35	515	1.23	2.66	18.84	3.05	8.21
遮阴4小时	30	500	1.46	3.03	16.64	3.05	6.13

注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。

回答下列问题：

(1) 从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。

(2) 植物的光合产物主要以形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至中。

(3) 与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为（A.<2小时 B.2小时 C.4小时 D．>4小时），才能获得较高的花生产量。

实验探究题普通

2. 2021年2月5日，国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像，微博热评第一就是：火星上能种菜吗？火星大气中的CO₂占95.3%，N₂占2.7%，O₂占0.1%，大气密度约是地球1%。（地球大气中CO₂占0.03%，N₂占78%，O₂占21%）。美国和中国都极为重视人工光合作用，期待这方面的突破能给移民火星带来契机。

(1) 据此分析，自然条件下火星上不可以种菜，为什么？。

(2) 为此有人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜（TEM），并将其与16种酶（类似卡尔文循环中的酶）一起包裹在油包水液滴中构成人工光合系统。光照后，该系统中AIP增加，NADPH减少，并且生成了有机物，证明了该系统的有效性。从细胞代谢的角度分析，该系统与叶肉细胞相比主要优点是：。

(3) 下图是验证该系统有效性的一个实验环节。实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性。

上述实验分四组，在同等条件下在油包水液滴中分别加入等量有机物1和图所示物质。组1和组2的作用分别是：组1；组2。

实验探究题困难

3. 大豆是世界重要的粮食作物，富含丰富的蛋白质，同时大豆也常常作为生物实验材料用来探究植物体的一些生命活动规律。下面分别以大豆种子和幼苗为实验材料来设计实验，请分别根据实验设计过程回答相关问题：

(1) 大豆种子收获之后，常放在低温，干燥，低氧的环境中储存，其目的是：。

(2) 在密闭玻璃装置中，测定光强度对大豆幼苗光合速率的影响。甲图表示实验装置；乙图表示在一定条件下测得的该幼苗光照强度与净光合速率的关系，回答下列问题：

①在 G 点，产生 ATP 的场所有、，请写出相关反应的总反应式；在 E 点，叶肉细胞中叶绿体和线粒体之间的CO₂和 O₂的交换情况如图丙中的所示。

②将甲装置放在黑暗的环境中，烧杯中装入的液体是适量 NaOH 溶液，则该装置内红色液滴在单位时间内移动的体积可以用来测定该植株的值。

③将甲装置放在充足的光照的环境中，烧杯中装入的液体是适量 NaHCO₃溶液，则该装置内红色液滴在单位时间内向右移动的体积可以用来测定该植株的值。

④将甲装置内的绿色植物换成大豆种子，烧杯中装入的液体是适量 NaOH 溶液，若该装置内红色液滴不移动，（填“能”或“不能”）说明大豆种子没有进行细胞呼吸。

⑤据乙图分析，当光照强度为 2 时，大豆幼苗的绿色器官光合作用强度（填“大于”“小于”或“等于”）呼吸作用强度。适当提高 CO₂浓度，图乙中的 E 点将向移动。

实验探究题普通