2023届高考生物二轮复习光合作用作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习光合作用作业含答案，共32页。试卷主要包含了66、0，阅读以下材料,回答~题等内容，欢迎下载使用。
专题六　光合作用
高频考点
考点一　捕获光能的色素和结构
本考点基础部分内容主要包括光合色素的种类、作用、分布及提取和分离、叶绿体的结构等内容,重难及综合部分主要考查光合色素与无机盐的关系、光合色素的区分、在光合作用中的相关作用等内容。
基础
1.(2022北京东城期末,2)如图为叶绿体的电镜照片,对其描述错误的是(　　)

A.①表示叶绿体膜,内膜内陷形成嵴增加了膜面积
B.每个②由若干类囊体堆叠而成,扩展了受光面积
C.吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上
D.光合作用必需的酶分布在②和③
答案　A　
2.(2020江苏,6,2分)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误的是(　　)
A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏
C.研磨时添加石英砂有助于色素提取
D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散
答案　B　
3.(2020北京朝阳期中,5)用新鲜菠菜叶和蓝细菌研磨后的乙醇提取液进行纸层析,实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.研磨过程中加入CaCO3会破坏叶绿素
B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C.不同色素在层析液中的溶解度均相同
D.该种蓝细菌细胞中不含叶黄素和叶绿素b
答案　D　
重难
4.(2020北京海淀二模,3)下列有关植物叶绿体结构和功能的叙述,正确的是(　　)
A.叶绿体的内、外膜上都可进行光合作用
B.吸收光能的色素分布在类囊体膜上
C.在叶绿体基质中ADP被转化成ATP
D.叶绿体内的蛋白质都由叶绿体基因编码
答案　B　
5.(2017天津理综,5,6分)叶绿体中的色素为脂溶性,液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料,下列实验无法达到目的的是(　　)
A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B.用水做层析液观察花青苷的色素带
C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水
D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
答案　D　
综合
6.(2021湖南,18,12分)图a为叶绿体的结构示意图,图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题:

图a

图b
注:e-表示电子
(1)图b表示图a中的　　　　结构,膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-,光能转化成电能,最终转化为　　　　和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低,暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递速率会　　　(填“加快”或“减慢”)。 
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系,研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体,在离体条件下进行实验,用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体,以相对放氧量表示光反应速率,实验结果如表所示。


相对值
叶绿体类型
叶绿体A:双层膜结构完整
叶绿体B:双层膜局部受损,类囊体略有损伤
叶绿体C:双层膜瓦解,类囊体松散但未断裂
叶绿体D:所有膜结构解体破裂成颗粒或片段
实
验
项
目
实验一:以Fecy为电子受体时的放氧量
100
167.0
425.1
281.3
实验二:以DCIP为电子受体时的放氧量
100
106.7
471.1
109.6
注:Fecy具有亲水性,DCIP具有亲脂性。
据此分析:
①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明,叶绿体双层膜对以　　　　(填“Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用。得出该结论的推理过程是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②该实验中,光反应速率最高的是叶绿体C,表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下,更有利于　　　　　　　　　　　,从而提高光反应速率。 
③以DCIP为电子受体进行实验,发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)类囊体膜　NADPH　减慢　(2)①Fecy　叶绿体B双层膜局部受损,类囊体略有损伤时,以Fecy为电子受体时的放氧量明显高于叶绿体A双层膜结构完整时,而以DCIP为电子受体时的放氧量略高于叶绿体A双层膜结构完整时,差别不大　②水的分解　③类囊体膜结构的完整性可保证其能够运输H+参与ATP的合成反应,膜结构破裂无法提供ATP合成时所需的H+导致ATP产生效率降低
考点二　光合作用的原理及应用
本考点下基础层级包括光合作用的过程、影响因素及相应原理应用,包括化能合成作用,重难和综合层级主要考查光合作用过程中各步骤的联系、ATP的合成机理、如何利用各影响因素用于农业生产等,综合性较强,侧重应用及相关研究。
基础
1.(2018北京理综,3,6分)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中(　　)
A.需要ATP提供能量　　　　 　B.DCIP被氧化
C.不需要光合色素参与　　　　　D.会产生氧气
答案　D　
2.(2020天津,5,4分)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(　　)
A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2
C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原
D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素
答案　A　
3.(2022北京期中,3)中国“蛟龙号”潜水器在印度洋深海的热液喷口处发现一种管状蠕虫,其体内的硫细菌通过氧化H2S获得能量,还原CO2,并制造糖类等有机物,能为管状蠕虫提供所需的物质和能量,下列叙述错误的是(　　)
A.与人体相比管状蠕虫体内酶的最适温度较高
B.硫细菌合成有机物的能量来源与蓝细菌不同
C.生活在一起的硫细菌和管状蠕虫是互利共生关系
D.硫细菌生命活动所需的直接能源物质是H2S
答案　D　
4.(2021河北,19,10分)为探究水和氮对光合作用的影响,研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组,在限制水肥的条件下做如下处理:(1)对照组;(2)施氮组,补充尿素(12 g·m-2);(3)水+氮组,补充尿素(12 g·m-2)同时补水。检测相关生理指标,结果见表。
生理指标
对照组
施氮组
水+氮组
自由水/结合水
6.2
6.8
7.8
气孔导度(mmol·m-2·s-1)
85
65
196
叶绿素含量(mg·g-1)
9.8
11.8
12.6
RuBP羧化酶活性(μmol·h-1·g-1)
316
640
716
光合速率(μmol·m-2·s-1)
6.5
8.5
11.4
注:气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题:
(1)植物细胞中自由水的生理作用包括　　　　　　　　　　　　　　　等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的　　　　,提高植株氮供应水平。 
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与　　　　离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,用于驱动　　　　　　两种物质的合成以及　　　　的分解;RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到　　　　分子上,反应形成的产物被还原为糖类。 
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率,这需要足量的CO2供应。据实验结果分析,叶肉细胞CO2供应量增加的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)细胞内良好的溶剂、为细胞提供液体环境、参与生化反应、运输营养物质和代谢废物(任写两点即可)　吸收和运输　(2)镁(或Mg)　NADPH和ATP　水　C5　(3)玉米植株气孔导度增大,吸收的CO2增加
重难
5.(2022湖南,13,4分)(不定项)在夏季晴朗无云的白天,10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是(　　)
A.叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少
B.光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,吸收和传递光能的效率降低
D.光反应产物积累,产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降
答案　AD　
6.(2016北京理综,5,6分)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48 h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。

与本实验相关的错误叙述是(　　)
A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官
C.遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
答案　C　
7.(2021北京朝阳二模,3)研究人员测定了低温胁迫条件下,不同处理对黄瓜幼苗光合作用的影响,结果如图。据此分析,下列相关推断错误的是(　　)

A.低温胁迫会减弱黄瓜幼苗的光合作用能力
B.硫化氢可提高黄瓜幼苗的光合速率
C.黄瓜幼苗自身可能产生硫化氢
D.硫化氢通过促进暗反应影响光合作用
答案　D　
综合
8.(2021全国乙,29,11分)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题:
(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有　　　　　　　　　　　　。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和　　　　释放的CO2。 
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式,这种方式既能防止　　　　　,又能保证　　　　正常进行。 
(3)若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)
答案　(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体　细胞呼吸　(2)水分大量散失　光合作用　(3)实验思路:白天和夜间每隔一定时间取干旱条件下生长的植物甲的叶片,测定叶肉细胞的pH;预期结果:植物甲叶肉细胞pH在夜间逐渐降低、白天逐渐升高。
9.(2020北京,19,12分)阅读以下材料,回答(1)~(4)题。
创建D1合成新途径,提高植物光合效率
　　植物细胞中叶绿体是进行光合作用的场所,高温或强光常抑制光合作用过程,导致作物严重减产。光合复合体PS Ⅱ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所,D1是PS Ⅱ的核心蛋白。高温或强光会造成叶绿体内活性氧(ROS)的大量累积。相对于组成PS Ⅱ的其他蛋白,D1对ROS尤为敏感,极易受到破坏。损伤的D1可不断被新合成的D1取代,使PS Ⅱ得以修复。因此,D1在叶绿体中的合成效率直接影响PS Ⅱ的修复,进而影响光合效率。
叶绿体为半自主性的细胞器,具有自身的基因组和遗传信息表达系统。叶绿体中的蛋白一部分由叶绿体基因编码,一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白在N端的转运肽引导下进入叶绿体。编码D1的基因psbA位于叶绿体基因组,叶绿体中积累的ROS也会显著抑制psbA mRNA的翻译过程,导致PSⅡ修复效率降低。如何提高高温或强光下PSⅡ的修复效率,进而提高作物的光合效率和产量,是长期困扰这一领域科学家的问题。
近期我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的基因psbA,并将psbA与编码转运肽的DNA片段连接,构建融合基因,再与高温响应的启动子连接,导入拟南芥和水稻细胞的核基因组中。检测表明,与野生型相比,转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所增加,高温下大幅增加;在高温下,PSⅡ的光能利用能力也显著提高。在南方育种基地进行的田间实验结果表明,与野生型相比,转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量(干重)均有大幅提高,增产幅度在8.1%~21.0%之间。
该研究通过基因工程手段,在拟南芥和水稻中补充了一条由高温响应启动子驱动的D1合成途径,从而建立了植物细胞D1合成的“双途径”机制,具有重要的理论意义与应用价值。随着温室效应的加剧,全球气候变暖造成的高温胁迫日益成为许多地区粮食生产的严重威胁,该研究为这一问题提供了解决方案。
(1)光合作用的　　　　反应在叶绿体类囊体膜上进行,类囊体膜上的蛋白与　　　　形成的复合体吸收、传递并转化光能。 
(2)运用文中信息解释高温导致D1不足的原因。
(3)若从物质和能量的角度分析,选用高温响应的启动子驱动psbA基因表达的优点是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)对文中转基因植物细胞D1合成“双途径”的理解,正确的叙述包括　　　　。 
A.细胞原有的和补充的psbA基因位于细胞不同的部位
B.细胞原有的和补充的D1的mRNA转录场所不同
C.细胞原有的和补充的D1在不同部位的核糖体上翻译
D.细胞原有的和补充的D1发挥作用的场所不同
E.细胞原有的和补充的D1发挥的作用不同
答案　(1)光　光合色素　(2)高温会造成叶绿体内ROS 的积累,ROS 既破坏D1 蛋白,又抑制psbA mRNA 的翻译。　(3)高温时,高温响应的启动子驱动psbA基因高水平表达,补充高温造成的D1不足,修复PSⅡ,提高光能利用率;非高温时低水平表达,避免不必要的物质和能量消耗　(4)A、B、C
10.(2013北京理综,29,16分)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。

图1 图2
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和　　　　　,在　　　　　　中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。 
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率　　　　。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是　　　　。 
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中　　　　　　　　增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,　　　　　降低,进而在叶片中积累。 
(4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会　　　　光合作用。 
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测　　　　　叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是　　　　　　　　　　　　,则支持上述推测。 
答案　(1)NADPH　叶绿体基质　(2)逐渐下降　28　(3)淀粉和蔗糖含量　输出量　(4)抑制　(5)未遮光的　光合产物含量下降,光合速率上升
11.(2021北京西城一模,17)在光合作用的研究中,植物光合产物产生器官被称作“源”,光合产物或营养物质卸出和储存部位被称作“库”。研究者对库源关系及其机理进行了研究。
(1)去除部分桃树枝条上的果实,检测其对叶片光合速率等的影响,结果如表。
组别
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
叶片蔗糖含量
(mg·g-1 FW)
叶片淀粉含量
(mg·g-1 FW)
气孔导度
(mmol·m-2·s-1)
对照组
(留果)
5.39
30.14
60.61
51.41
实验组
(去果)
2.48
34.20
69.32
29.70
据表推测:去果处理降低了　　　(选填“库”或“源”)的大小,使叶片中　　　　　　积累,进而抑制了光合速率。 
(2)检测蔗糖对离体叶绿体光合速率的影响,结果如图1。图1中　　　　　　　　范围的实验数据支持以上推测。  

图1
(3)研究发现,叶绿体中淀粉积累会导致　　　　膜结构被破坏,进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度,使　　　　　　　　,进而抑制碳(暗)反应。 
(4)图2为光合产物合成及向库运输过程示意图。

图2
①图2中A包括的物质有　　　　　　　。 
②综合以上信息,概述去果导致的蔗糖积累抑制叶片光合速率的机制(用文字和“→”表示)。
答案　(1)库　蔗糖和淀粉　(2)0.47~0.57 mol·L-1　(3)类囊体　CO2供应减少　(4)①ATP和NADPH　②
12.(2022湖北,21,13分)不同条件下植物的光合速率和光饱和点(在一定范围内,随着光照强度的增加,光合速率增大,达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点)不同。研究证实高浓度臭氧(O3)对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天。在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率,结果如图1、图2和图3所示。

图1 图2

图3
【注】曲线1:甲对照组,曲线2:乙对照组,曲线3:甲实验组,曲线4:乙实验组。
回答下列问题:
(1)图1中,在高浓度O3处理期间,若适当增加环境中的CO2浓度,甲、乙植物的光饱和点会　　　　(填“减小”、“不变”或“增大”)。 
(2)与图3相比,图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小,表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)从图3分析可得到两个结论:①O3处理75天后,甲、乙两种植物的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制;②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物,表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)实验发现,处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降。为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系,使乙植物中A基因过量表达,并用高浓度O3处理75天。若实验现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。 
答案　(1)增大　(2)高浓度臭氧处理甲植物的时间越短,对甲植物光合作用的影响越小　(3)实验组的净光合速率均明显小于对照组　长时间高浓度O3对不同种类植物光合作用产生的抑制效果不同　(4)A基因过量表达的乙植物的净光合速率与A基因表达量下降的乙植物的净光合速率相同
考点三　光合作用与细胞呼吸
本考点下基础层级内容主要是细胞呼吸和光合作用之间的物质转化关系、异同点及相应的总光合作用、净光合作用、细胞呼吸之间的关系及计算,重难层级主要考查相应计算、物质含量变化关系及实验设计和分析,难度较大。
基础
1.(2017北京理综,2,6分)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。据此,对该植物生理特性理解错误的是(　　)

A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25 ℃
C.在0~25 ℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D.适合该植物生长的温度范围是10~50 ℃
答案　D　
2.(2022全国乙,2,6分)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象,下列解释合理的是(　　)
A.初期光合速率逐渐升高,之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率
答案　D　
重难
3.(2022北京东城期末,4)如图显示在环境CO2浓度和高CO2浓度下,温度对两种植物CO2吸收速率的影响,有关曲线的分析正确的是(　　)

A.高CO2浓度条件下,叶片温度在45℃时两种植物总光合速率最高
B.环境CO2浓度条件下,40℃时限制两种植物光合作用速率的因素相同
C.自然条件下,与植物b相比,植物a更适合生活在高温环境中
D.植物b的光合作用相关酶活性在38℃左右最高
答案　C　
4.(2022全国甲,29,9分)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。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。回答下列问题。
(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的,光反应阶段的产物是　　　　　　　(答出3点即可)。 
(2)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。 
(3)干旱会导致气孔开度减小,研究发现在同等程度干旱条件下,C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)O2、NADPH、ATP　(2)部分光合产物用于叶片自身的细胞呼吸,为新陈代谢提供能量;部分光合产物用于叶片自身的生长发育　(3)干旱会导致气孔开度减小,胞间CO2浓度降低,与C3植物相比,C4植物的CO2补偿点较低,能在较低浓度的CO2条件下,固定利用更多的CO2进行光合作用,以维持自身的生长
5.(2022湖南,17,12分)将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床,作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8~10 μmol/(s·m2)时,固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒,浸种1天后,播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中,保湿透气,昼/夜温为35 ℃/25 ℃,光照强度为2 μmol/(s·m2),每天光照时长为14小时。回答下列问题:
(1)在此条件下,该水稻种子　　　　(填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2厘米,至少1片绿叶视为成苗),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10 μmol/(s·m2),其他条件与上述实验相同,该水稻　　　　(填“能”或“不能”)繁育出新的种子,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 
(3)若该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害和减少杂草生长,须灌水覆盖,该种子应具有　　　　特性。 
答案　(1)不能　光照强度为2 μmol/(s·m2)时,固定的CO2量小于呼吸作用释放的CO2量,不能积累有机物,故不能萌发并成苗　(2)不能　该水稻品种在光照强度为10 μmol/(s·m2)时,固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量,白天不能积累有机物,夜晚呼吸作用消耗有机物,适龄秧苗不能正常生长;该水稻品种日照时长短于12小时才能开花,现在每天光照时长为14小时,所以该水稻不能开花并繁育出新的种子　(3)耐水淹
6.(2021北京海淀一模,20)阅读以下材料,完成(1)~(4)题。
叶绿体与细胞核双定位Y蛋白对于番茄
抗低温的机制分析
番茄易受低温伤害,导致严重减产。我国科研人员从番茄低温诱导表达数据库中发现了Y基因,低温处理使其转录量升高。Y基因编码的Y蛋白是植物特有的 DNA 结合蛋白,定位于叶绿体和细胞核。4 ℃低温处理后,Y基因过表达株系比野生型明显耐低温,而敲除Y基因的株系的低温耐受能力低于野生型。
低温会导致活性氧(ROS)产生,而大量的ROS会破坏植物细胞光合膜系统。电镜观察叶绿体超微结构发现,与野生型相比,低温处理后Y基因过表达株系的类囊体结构相对完整、叶绿体中淀粉粒数量少,而敲除Y基因的株系类囊体受损更严重且淀粉粒数量更多。科研人员对Y蛋白的作用机制进行了研究。
类囊体膜上的光合复合体PSⅡ是光反应中吸收、传递并转化光能的重要场所,叶绿体基因编码的D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白,低温会破坏D1蛋白。常温下Y基因过表达株系中的D1蛋白含量与野生型相同,而低温处理下,野生型中D1蛋白含量下降,Y基因过表达植株的D1蛋白含量基本保持稳定,从而保护了PSⅡ。
Ⅰ酶和A酶分别参与叶绿体中淀粉的合成与降解。在细胞核中,Y蛋白可通过与两者启动子结合,调控Ⅰ酶和A酶基因的转录,降低低温下叶绿体中淀粉的积累。
R酶由8个大亚基蛋白和8个小亚基蛋白组成,是CO2固定过程中的限速酶,对低温胁迫尤为敏感。小亚基蛋白由S基因编码,S基因过表达植株与野生型相比,低温下R酶含量更高且耐低温能力更强。研究还发现,Y蛋白能够与S基因的启动子结合并增强其转录,从而在低温胁迫下维持R酶的含量。
农业生产中,Y基因的发现及其调控机制的研究,为增强冷敏感作物的低温抗性提供了有效途径。
(1)低温导致番茄细胞产生大量的　　　　破坏叶绿体类囊体膜,影响光反应的进行,为碳反应提供的　　　　　　　　减少,降低了植物光合速率。据文中信息,低温下Y基因过表达植株有利于光反应进行的直接原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)研究过程中为确定Y蛋白在低温胁迫下维持D1蛋白含量稳定的作用机制,科研人员进行了如下实验。
实验材料
实验处理
检测指标
实验结果
Y基因过
表达植株
及野生型
施加硫酸链霉素(可抑制叶绿体编码基因翻译)后,低温处理
D1蛋白含量
Y基因过表达植株　　　　野生型 
低温处理
与D1蛋白降解相关基因的转录量
Y基因过表达植株　　　　野生型 
结果说明在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成,而未减少D1蛋白降解。请在上述表格中将实验结果补充完整。
(3)叶绿体中的淀粉积累抑制光合作用。根据Y蛋白功能特点,结合文中信息,推测细胞核中的Y蛋白低温下减少叶绿体中淀粉积累的具体机制:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)R酶在　　　　(场所)中催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子　　　　。如图为野生型、Y基因过表达及敲除植株,在4 ℃处理12小时后在一定光照强度下测定的净光合速率。下列相关分析合理的包括(　　) 

A.Y基因过表达植株的CO2饱和点大于野生型
B.CO2浓度在100~200 μmol·mol-1之间时,三组植株净光合速率随CO2浓度的增加而升高
C.CO2浓度等于250 μmol·mol-1时,若突然增大光强,叶绿体内C5将减少
D.CO2浓度大于250 μmol·mol-1时,限制野生型和Y基因敲除植株净光合速率增加的环境因素可能是光强
E.低温下Y基因过表达植株R酶的小亚基蛋白含量高,固定CO2能力强于野生型
答案　(1)ROS　ATP和NADPH　Y基因过表达植株叶绿体的类囊体结构相对完整;低温下Y基因过表达植株的D1蛋白含量稳定,从而保护了PSⅡ　(2)(D1 蛋白含量)基本等于　(与D1蛋白降解相关基因的转录量)基本等于　(3)细胞核中Y蛋白可与编码Ⅰ酶和A酶基因的启动子结合,调控Ⅰ酶基因和A酶基因的转录,从而使淀粉合成减少,分解增多,降低叶绿体中淀粉的积累　(4)叶绿体基质　C3　ABDE
易混易错
易混
1.总光合作用与净光合作用(2022北京北大附中10月月考,13)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,平均分成四组,各置于相同的密闭装置内,在其他条件相同且适宜的情况下,分别置于四种不同温度下﹙t1