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1. 玉米是C4植物，其维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列，两种细胞中都具有叶绿体。进行光合作用时，叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEP羧化酶催化CO2固定产生四碳化合物（C4途径）然后运输到维管束鞘细胞中分解，释放出CO2用于卡尔文循环。而在C3植物（如大豆）中，CO2直接进入叶肉细胞进行卡尔文循环。请据图回答下列问题：

(1) 玉米中能进行光反应的细胞是，依据结构决定功能的关系，据图分析最可能的原因是。
(2) 光合色素吸收的光能将水分解为O2和H+ ， H+、e-与结合，形成的产物参与暗反应。玉米细胞中参与CO2固定的底物有。
(3) 一般条件下，C4植物的CO2补偿点（填“大于”“等于”或“小于”）C3植物。
(4) 农业生产上采用宽种花生窄种玉米的方式进行间作，为了获得最佳的间作方案，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，实验结果如下表所示：

处理

光补偿点/lx

叶绿素含

量/（mg·dm-2）

单株叶光合产

量/（g干重）

单株果实光合产

量（g干重）

不遮阴

550

2.09

18.92

8.25

遮阴2小时

515

2.66

18.84

8.21

遮阴4小时

500

3.03

16.64

6.13

①农业生产上采用花生和玉米间作，不仅能提高利用率，还能增加单位面积土地的经济效益。②分析表中数据可知，遮阴可导致花生植株中的含量增高，吸收光的能力增强。光补偿点的变化趋势说明花生可通过降低，使其在光照不足的情况下积累有机物。

③根据实验结果推测，若将花生与玉米进行间种，则玉米一天内对花生的遮阴时间应为（填“小于2小时”“2~4小时”或“大于4小时”）才能获得较高的花生产量，原因是。

④农业生产上也常将玉米和大豆进行间作，这样可增强土壤肥效，提高土地的生产效益，原因是。
【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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1. 植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。请回答下列问题：

(1) 科研人员发现，浅绿生菜的光合速率远低于深绿生菜，因此研究人员猜测，浅绿生菜叶肉细胞中的叶绿素含量更少，直接影响光反应产物的产生。
(2) 植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营养液通入空气，目的是。
(3) 由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为，最有利于生菜产量的提高，原因是。
综合题 普通
2. 根据光合作用中CO2的固定方式，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。下图中图1和图2分别是C3植物和C4植物利用CO2的途径。请据图回答下列问题：

(1) 图1中所示过程发生在叶肉细胞叶绿体的结构中。（填“C3”或“C4”）植物适合生活在干旱地区，判定理由是。
(2) C3植物和C4植物CO2的固定方式可以用法进行研究，该研究中自变量是，观察指标是。
(3) 不同程度的干旱对某种C3植物光合作用的净光合速率、气孔导度（大小与气孔开度呈正相关）、胞间CO。浓度影响如图3所示：

①据图3分析15%和20%的干旱在96h时，干旱不是主要通过气孔导度影响净光合速率，判定理由是。

②测定某种C4植物15%干旱条件下48h的净光合速率与24h相比并未出现明显下降，结合图1、图2、图3分析原因是。
综合题 普通
3. 对于小麦、水稻等大多数绿色植物来说，在暗反应阶段，一分子CO2被一分子五碳化合物（C5）固定以后，形成的是两分子三碳化合物（C3）。但在玉米、甘蔗等植物细胞中存在特殊的固定CO2的途径（C4途径，如下图），其细胞中的PEPC 酶对CO2有很高的亲和力。回答下列问题：

(1) 玉米光合作用过程中能固定CO2的物质有，由图可知，玉米细胞中的胞间连丝具有的作用。
(2) 在玉米光合作用过程中，为研究CO2中的碳首先转移到含有四个碳原子的有机物（C4）中，可采用方法进行实验，该实验过程需要控制的自变量是。
(3) 某研究小组认为，在其他条件相同且适宜的情况下，玉米的CO2补偿点（通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度）低于水稻，该小组欲利用下图装置对此进行研究，支持该研究小组观点的实验结果为。从光合作用角度分析，请写出一个还可以用此装置研究的课题：。
综合题 普通