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植物鹅掌花喜温暖湿润的半阴环境，忌强光照射。下图表示夏季时鹅掌花在不同遮光处理条件下表观光合速率的日变化曲线。请分析并回答下列问题：（1）研究小组要验证叶片色素

来源：花匠小妙招时间：2025-09-10 22:14

题型：解答题难度：0.4 引用次数：255 题号：8251347

植物鹅掌花喜温暖湿润的半阴环境，忌强光照射。下图表示夏季时鹅掌花在不同遮光处理条件下表观光合速率的日变化曲线。请分析并回答下列问题：

（1）研究小组要验证叶片色素含量的变化情况，加入95%乙醇、石英砂、碳酸钙进行研磨提取，然后利用

__________

（填方法）将所提取的光合色素进行初步分离；若提取时忘记添加碳酸钙，则所得光合色素溶液的吸收光谱中明显减少的是

__________

光。
（2）80%遮光导致图中曲线Ⅲ明显偏低的主要环境因素是

________________________________________

。M点时，该植物叶肉细胞中光合作用强度

__________

（填“<”“=”或“>”）呼吸作用强度。
（3）图中曲线Ⅱ与曲线Ⅰ相比，鹅掌花植株的干重变化

________________________________________

，分析其最可能的原因是12：30左右

________

。
（4）同一植株底部叶片细胞的呼吸作用比顶部叶片细胞弱的内部原因可能是

________________

。

更新时间：2019/06/17 21:40:49 |

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解答题 | 较难 (0.4)

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解题方法

【推荐1】光是光合作用的能源，然而光能超过光合系统所能利用的量时，植物会出现光抑制现象，并随之展开保护和修复机制。回答下列问题：

(1)叶黄素循环是其中重要光保护机制之一。叶黄素循环是指依照光照条件的改变，植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化（叶黄素循环）。图2为在夏季晴朗的一天中，科研人员对番茄光合作用相关指标的测量结果，Pn表示净光合速率，Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率。
①强光下，叶片内的叶黄素总量基本保持不变。据图2分析12～14时，叶黄素种类发生了

_______

填（填“V→A→Z”或“Z→A→V”）的转化，该转化有利于防止光损伤；根据IFv/Fm比值变化推测，上述转化过程引起光反应效率

_______

（填“下降”或“上升”），进而影响碳同化。
②VDE酶是催化上述叶黄素转化的关键酶，该酶定位于类囊体膜内侧，在酸性环境中具有较高活性。在12～14时，较强的光照促进产生H+；同时，H+借助质子传递体H+由

_______

转运至

_______

，从而产生维持VDE酶高活性的pH条件。
(2)PSⅡ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是其核心蛋白。在光能过剩时活性氧（ROS）的大量积累可直接破坏D1蛋白且抑制其合成，被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复，机制如图1。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理，研究者进行了如下实验：以野生型番茄植株为实验材料进行探究，在实验第3天时测定相关实验数据，如表所示（R酶参与暗反应）。

组别温度气孔导度
（mol·m2·s1）O2释放速率
（μmol·m2·s1）胞间CO2浓度
（μmol·mol-1）R酶活性
（U·mL-1）甲25℃99.211.8282172乙25℃30.81.140351

①PSⅡ复合体由蛋白质、电子传递体和

_______

组成，其吸收的能量用于光反应阶段。
②高温胁迫下，番茄植株胞间CO2浓度升高，分析其原因是

_______

（答出2点）。

2025/06/23 | 75次组卷

解答题 | 较难 (0.4)

【推荐2】当光照过强，超过棉花叶片需要吸收的光能时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面因NADP+不足使电子传递给O2形成超氯阴离子（O2-1）；另一方面会导致还原态电子积累，形成三线态叶绿素（3chl），3chl与O2反应生成单线态氧（1O2）。O2-1和1O2都非常活泼，如不及时清除，会攻击叶绿素和PSII反应中心的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素可快速淬灭3chl，也可以直接清除1O2．下图甲是棉花的叶肉细胞中进行光合作用的示意图，①②③为相关过程，PSI和PSII都是由蛋白质和光合色素组成的光系统复合物；图乙、图丙分别表示正常棉花和突变棉花绿叶中色素纸层析结果示意图（abcd表示不同色素）；图丁是正常棉花的色素总吸收光谱、光合作用的作用光谱（指不同波长光照下植物的光合作用效率）和色素b的吸收光谱。