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  • 1. (2024高三下·长沙月考) 番茄植株不耐高温,其生长的适宜温度和光照分别为15~32℃,500~800μmol。我国北方日光温室夏季栽培过程中常遭遇,35℃亚高温并伴有强光辐射,会造成作物减产。

    1. (1) 下图中PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,具有吸收、传递、光能的作用。据图甲分析,建立类囊体薄膜两侧H+浓度差的过程有:、NADPH的合成消耗H+等。

    2. (2) 为研究亚高温高光强对番茄光合作用的影响,研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。

      组别

      温度

      光照强度(μmol·m-2·s-1

      净光合速率(μmol·m-2·s-1

      气孔导度(mmol·m-2·s-1

      胞间CO2浓度(ppm)

      Rubisco(酶)活性(U·mL-1

      对照组(CK)

      25℃

      500

      12.1

      114.2

      308

      189

      亚高温高光强组(HH)

      35℃

      1000

      1.8

      31.2

      448

      61

      注:两组实验,除温度和光照有差异外,其余条件均相同且适宜。

      由表中数据可以推知,HH条件下番茄净光合速率下降的主要原因是(填“气孔导度下降”“Rubisco活性下降”或“气孔导度下降和Rubisco活性下降”),做出此判断的理由是。此条件下短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量(填“增加”“降低”或“不变”),番茄所吸收的光能已经是过剩光能,其对植物体产生危害。

    3. (3) 植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用。已有研究表明在高温高光强下,过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光强逆境的关系进行了如下研究。

      利用番茄植株进行了三组实验,1组的处理同(2)中的CK,3组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光强(HH)下培养。定期测定各组植株的净光合速率(Pn)。实验结果如图乙,请写出2组的处理:。根据以上信息尝试解释植物缓解亚高温高光强抑制光合作用的机制

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