光合作用的原理考綱要求與考情解讀考點三年考情分析2025考向預測光合作用的基本過程2024山東T21,2024河北T19,2024安徽T16,2023全國甲T29,2023全國乙T2,2023湖北T8,2023湖南T17,2022全國甲T29,2021全國乙T29,2021山東T16、T21,2021廣東T121.考點預測：該命題點旨在考查教材中捕獲光能的色素和葉綠體的結構，光合作用的探究歷程、原理和應用，以及綠葉中色素的提取和分離和探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響兩個實驗。2.考法預測：題目情境的呈現或是文字描述，或是圖表展示。高考題目中涉及具體生產生活實踐中的不同植物的光合作用，如鹽脅迫、干旱脅迫、強光等對植物光合速率的影響，還有C?植物、CAM植物等的光合作用。該命題點的試題情境多樣，以下兩種居多：一是當代科學家所做的一種或多種環(huán)境因素影響光合作用速率的實驗數據表或坐標曲線圖，二是大學教材中光合作用過程的文字或圖解、光呼吸、C?途徑和CAM途徑等。環(huán)境因素對光合作用速率的影響2024全國甲T29,2024全國新課T31,2024湖北T4,2024北京T4,2023全國乙T29,2023全國新課T2,2023山東T21,2023廣東T18,2022全國乙T2,2022山東T21,2022廣東T18,2021廣東T15,2021河北T19溫故知新(1)葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢(

)(2)用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區(qū)有吸收峰(

)(3)植物工廠常采用無土栽培技術，應保持培養(yǎng)液與植物根部細胞的細胞液濃度相同(

)(4)類囊體產生的ATP和O2，參與CO2的固定與還原(

)(5)在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降(

)×√××√建網絡，梳主干葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質

【真題引領】(怎么考，考什么）1．(2024·河北，19節(jié)選)高原地區(qū)藍光和紫外光較強，常采用覆膜措施輔助林木育苗。為探究不同顏色覆膜對藏川楊幼苗生長的影響，研究者檢測了白膜、藍膜和綠膜對不同光的透過率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，結果如圖所示。(2)光合色素溶液的濃度與其光吸收值成正比，選擇適當波長的光可對色素含量進行測定。提取光合色素時，可利用____________作為溶劑。測定葉綠素含量時，應選擇紅光而不能選擇藍紫光，原因是________________________________________________________。(1)如圖所示，三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異，其中____光可被位于葉綠體____________上的光合色素高效吸收后用于光反應，進而使暗反應階段的C3還原轉化為______和_______。與白膜覆蓋相比，藍膜和綠膜透過的____________較少，可更好地減弱幼苗受到的輻射。藍類囊體薄膜C5糖類紫外光無水乙醇葉綠素主要吸收藍紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，選擇紅光可排除類胡蘿卜素的干擾核心提煉1:綠葉中色素的提取和分離實驗、色素的吸收光譜1.綠葉中色素的提取和分離實驗要點層析液色素被破壞胡蘿卜素葉綠素a2.色素的吸收光譜變式訓練1、科學家發(fā)現，光能會被類囊體轉化為“某種能量形式”，并用于驅動產生ATP(如圖

Ⅰ)。為探尋這種能量形式，他們開展了后續(xù)實驗。(1)制備類囊體時，提取液中應含有適宜濃度的蔗糖，以保證其結構完整，原因是______________________________________________；為避免膜蛋白被降解，提取液應保持________(填“低溫”或“常溫”)。保持類囊體內外的滲透壓，避免類囊體破裂低溫(2)在圖

Ⅰ

實驗基礎上進行圖

Ⅱ

實驗，發(fā)現該實驗條件下，也能產生ATP。但該實驗不能充分證明“某種能量形式”是類囊體膜內外的H＋濃度差，原因是_______________________________________。實驗

Ⅱ

是在光照條件下對類囊體進行培養(yǎng)，無法證明某種能量是來自于光能還是來自膜內外氫離子濃度差(3)為探究自然條件下類囊體膜內外產生H＋濃度差的原因，對無緩沖液的類囊體懸液進行光、暗交替處理，結果如圖Ⅲ

所示，懸液的pH在光照處理時升高，原因是__________________________________________________________類囊體膜外H＋被轉移到類囊體膜內，造成溶液pH升高核心提煉2：探索光合作用原理的部分實驗【真題引領】(怎么考，考什么）2、（2023·湖北高考8題）植物光合作用的光反應依賴類囊體膜上PS

Ⅰ和PS

Ⅱ光復合體，PS

Ⅱ光復合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現，PS

Ⅱ光復合體上的蛋白質LHC

Ⅱ，通過與PS

Ⅱ結合或分離來增強或減弱對光能的捕獲（如圖所示）。LHCⅡ與PS

Ⅱ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是（）A.葉肉細胞內LHC蛋白激酶活性下降，PS

Ⅱ光復合體對光能的捕獲增強B.Mg2＋含量減少會導致PS

Ⅱ光復合體對光能的捕獲減弱C.弱光下LHC

Ⅱ與PS

Ⅱ結合，不利于對光能的捕獲D.PS

Ⅱ光復合體分解水可以產生H＋、電子和O2C核心提煉3：光反應（1）光系統(tǒng)是由葉綠素、類胡蘿卜素和蛋白質組成的復合物。光系統(tǒng)包括PS

Ⅱ、PS

Ⅰ兩種類型。主要功能是：

。吸收、傳遞、轉化光能（2）吸收的光能的用途一是將水分解產生氧和H＋，氧直接以氧分子的形式釋放出去，H＋與氧化型輔酶Ⅱ(NADP＋)結合，形成還原型輔酶Ⅱ(NADPH)；二是在有關酶的作用下，提供能量促使ATP的合成。(3)物質變化①2H2O―→O2＋4H＋＋4e－小結電子的最初供體是水，最終受體是NADP＋，電子傳遞的最終產物是NADPH。(4)能量變化在PSⅡ中，日光激發(fā)葉綠素中的電子由低能狀態(tài)轉化為高能狀態(tài)，隨后能量轉移到ATP中。高能電子再轉化為低能電子，進入PSⅠ，PSⅠ中的能量變化為光能→電能→NADPH中的化學能。拓展：類囊體薄膜兩側的質子濃度梯度是如何建立的呢？拓展(1)質子濃度(電化學)梯度的建立①PSⅡ在類囊體的囊腔側進行水的光解產生H＋；②質子泵將一些H＋逆濃度梯度從基質泵入類囊體腔；③另一些H＋在基質中和NADP＋形成NADPH。(2)合成ATP類囊體膜的磷脂雙分子層對質子高度不通透，因此類囊體內的高濃度質子只能通過ATP合成酶順濃度梯度流出，而ATP合成酶利用質子順濃度梯度流出釋放的能量來合成ATP。2．植物體內光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)、細胞色素復合體(Cb6/f)、光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)等結構能形成如圖所示的線性電子傳遞和環(huán)式電子傳遞兩條途徑。線性電子傳遞中，電子經PSII、Cb6/f和PSI最終產生NADPH和ATP。環(huán)式電子傳遞中,電子在PSI和Cb6/f間循環(huán),僅產生ATP不產生NADPH。高溫脅迫會引發(fā)活性氧ROS(如自由基、H?O?等)的積累而造成光抑制。下列說法錯誤的是（

）

A．PSI和PSⅡ具有吸收利用光能,并進行電子傳遞的作用B．膜兩側H?濃度梯度的形成與水的光解、PQ蛋白的運輸及NADPH的合成密切相關C．ROS會催化光系統(tǒng)中的蛋白質水解造成光抑制D．與線性電子傳遞相比，環(huán)式電子傳遞能夠提高ATP/NADPH比例C變式訓練

3、（2024·安徽高考16題）為探究基因OsNAC對光合作用的影響，研究人員在相同條件下種植某品種水稻的野生型（WT）、OsNAC敲除突變體（KO）及OsNAC過量表達株（OE），測定了灌漿期旗葉（位于植株最頂端）凈光合速率和葉綠素含量，結果見下表。回答下列問題。凈光合速率（μmol·m－2·s－1）葉綠素含量（mg·g－1）WT24.04.0KO20.33.2OE27.74.6（1）旗葉從外界吸收1分子CO2與核酮糖-1，5-二磷酸結合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有關酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受

釋放的能量并被還原，隨后在葉綠體基質中轉化為

。ATP和NADPH核酮糖-1，5-二磷酸和淀粉等（2）與WT相比，實驗組KO與OE的設置分別采用了自變量控制中的

?

、

（填科學方法）。減法原理加法原理【真題引領】(怎么考，考什么）（3）據表可知，OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率

。為進一步探究該基因的功能，研究人員測定了旗葉中編碼蔗糖轉運蛋白基因的相對表達量、蔗糖含量及單株產量，結果如圖。增大結合圖表，分析OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率發(fā)生相應變化的原因：①與WT組相比，OE組葉綠素含量較高，增加了對光能的吸收、傳遞和轉換，光反應增強，促進旗葉光合作用;②與WT組相比，OE組旗葉中編碼蔗糖轉運蛋白基因的表達量較高，可以及時將更多的光合產物（蔗糖）向外運出，從而促進旗葉的光合作用速率

核心提煉4：暗反應、光反應與暗反應的關系凈光合速率（μmol·m－2·s－1）葉綠素含量（mg·g－1）WT24.04.0KO20.33.2OE27.74.6暗反應的過程(1)物質變化(2)光合產物的主要形式光合作用旺盛時，很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體吸水漲破。蔗糖是大多數植物長距離運輸的主要有機物，與葡萄糖相比，以蔗糖作為運輸物質的優(yōu)點是非還原糖性質較穩(wěn)定。光反應和暗反應的聯系NADPH的作用：作為活潑的還原劑，同時也儲存部分能量供暗反應階段利用。變式訓練3.淀粉和蔗糖是葉肉細胞光合作用的兩種主要終產物，Pi在二者分配過程中起到了重要調節(jié)作用，其過程如圖所示。下列敘述正確的是A.磷是生物膜的重要組分，中心體和

核糖體不含磷B.CO2形成磷酸丙糖的過程中，NADPH

不供能，只作為還原劑C.若光照驟減，短時間內核酮糖-1,5-二

磷酸的含量減少D.若抑制磷酸轉運器的功能，卡爾文循環(huán)會馬上停止C光呼吸、C4植物、CAM植物【真題引領】(怎么考，考什么）4、（2024·吉林高考21題）在光下葉綠體中的C5能與CO2反應形成C3；當CO2/O2的值低時，C5也能與O2反應形成C2等化合物。C2在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體中經過一系列化學反應完成光呼吸過程。上述過程在葉綠體與線粒體中主要物質變化如圖1。在葉綠體中：C5＋CO2

2C3 ①C5＋O2

C3＋C2 ②在線粒體中：2C2＋NAD＋

C3＋CO2＋NADH＋H＋ ③注：C2表示不同種類的二碳化合物，C3也類似。圖1光呼吸將已經同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程。回答下列問題。(1)反應①是

過程。(2)與光呼吸不同，以葡萄糖為反應物的有氧呼吸產生NADH的場所是

和

。CO2的固定細胞質基質

線粒體基質(3)我國科學家將改變光呼吸的相關基因轉入某種農作物野生型植株（WT），得到轉基因株系1和2，測定凈光合速率，結果如圖2、圖3。圖2中植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外，還可來自

和

（填生理過程）。7—10時株系1和2與WT凈光合速率逐漸產生差異，原因是

。據圖3中的數據

（填“能”或“不能”）計算出株系1的總光合速率，理由是

。光呼吸

呼吸作用凈光合速率=總光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10時，隨著光照強度的增加，與WT相比，株系1、株系2，增強了總光合速率，降低了光呼吸強度不能

總光合速率=凈光合速率+細胞呼吸速率+光呼吸速率，在圖3中，能看到凈光合速率，但無法得知呼吸作用速率和光呼吸速率

(4)結合上述結果分析，選擇轉基因株系1進行種植，產量可能更具優(yōu)勢，判斷的依據是

。與株系2與WT相比，轉基因株系1的凈光合速率最大1.光呼吸(1)發(fā)生條件①干旱、炎熱條件下，氣孔關閉，阻止CO2進入葉片和O2逸出葉片。②Rubisco具有兩面性(或雙功能)。(2)過程(3)發(fā)生場所：葉綠體、過氧化物酶體、線粒體。(4)不利影響：光呼吸消耗掉暗反應的底物C5，導致光合作用減弱，農作物產量降低。(5)有利影響①光呼吸是進行光合作用的細胞為適應高光照及高O2低CO2的條件下，提高抗逆性而形成的一條代謝途徑；②在干旱和高輻射等環(huán)境中，氣孔關閉，胞間CO2濃度降低，會導致光抑制。此時光呼吸釋放CO2，用于光合作用，減少碳損失；消耗高光強產生過多的NADPH和ATP，保護光合結構。(6)二氧化碳的猝發(fā)：指在光照突然停止之后釋放出大量的二氧化碳的現象。是光合作用停止而光呼吸還在進行造成的。2.光抑制與光保護光能超過光合系統(tǒng)所能利用的量時，光合生物會啟動自我保護機制，光合功能下降，這就是光抑制現象。光抑制現象主要發(fā)生在PS

Ⅱ系統(tǒng)。光抑制的發(fā)生及光保護的三道防線如下圖所示：4、研究發(fā)現，強光照條件下植物葉肉細胞會進行光呼吸。光呼吸是由于O2競爭性地結合卡爾文循環(huán)關鍵酶Rubisco造成的。該酶既能催化C5與CO2反應，完成光合作用；也能催化C5與O2反應，產物經一系列變化后在線粒體中生成CO2，如下圖。下列說法正確的是（）A．Rubisco是一個雙功能酶，不具備專一性B．光呼吸可以消耗掉多余的O2，減少自由基產生，降低對細胞結構的損傷C．較強的光呼吸對于光合作用產物的積累是很有利的D．持續(xù)強光照時突然停止光照，CO2釋放量先減少后增加至穩(wěn)定B變式訓練5、（2023·湖南高考17題，節(jié)選）下圖是水稻和玉米的光合作用暗反應示意圖。卡爾文循環(huán)的Rubisco酶對CO2的Km為450

μmol·L－1（Km越小，酶對底物的親和力越大），該酶既可催化RuBP與CO2反應，進行卡爾文循環(huán)，又可催化RuBP與O2反應，進行光呼吸（綠色植物在光照下消耗O2并釋放CO2的反應）。該酶的酶促反應方向受CO2和O2相對濃度的影響。與水稻相比，玉米葉肉細胞緊密圍繞維管束鞘，其中葉肉細胞葉綠體是水光解的主要場所，維管束鞘細胞的葉綠體主要與ATP生成有關。玉米的暗反應先在葉肉細胞中利用PEPC酶（PEPC對CO2的Km為7

μmol·L－1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）與CO2反應生成C4，固定產物C4轉運到維管束鞘細胞后釋放CO2，再進行卡爾文循環(huán)。回答下列問題：【真題引領】(怎么考，考什么）(1)在干旱、高光照強度環(huán)境下，玉米的光合作用強度______(填“高于”或“低于”)水稻。從光合作用機制及其調控分析，原因是____________(答出三點即可)。高于高光照條件下玉米可以將光合產物及時轉移；玉米的PEPC酶對CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通過PEPC酶生成C4，使維管束鞘細胞內的CO2濃度高于外界環(huán)境，抑制玉米的光呼吸(2)某研究將藍細菌的CO2濃縮機制導入水稻，水稻葉綠體中CO2濃度大幅提升，其他生理代謝不受影響，但在光飽和條件下水稻的光合作用強度無明顯變化。其原因可能是__________________(答出三點即可)。酶的活性達到最大，對CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物質含量的限制；原核生物和真核生物光合作用機制有所不同3.C3植物、C4植物和CAM植物固定CO2方式的比較(1)比較C4植物、CAM植物固定CO2的方式相同點：都對CO2進行了兩次固定。不同點：C4植物兩次固定CO2是空間上錯開；CAM植物兩次固定CO2是時間上錯開。(2)比較C3、C4、CAM途徑C3途徑是碳同化的基本途徑，C4途徑和CAM途徑都只起固定CO2的作用，最終還是通過C3途徑合成有機物。C4植物的CO2補償點低，光合午休小的原因：①PEP羧化酶對CO2有很高的親和力，氣孔關閉時，仍然能夠利用極低濃度的CO2。②玉米已先通過C4途徑把CO2儲存起來形成C4，氣孔關閉時，C4分解產生CO2，用于光合作用，所以氣孔關閉對玉米影響不大。4.藍細菌的CO2濃縮機制藍細菌具有CO2濃縮機制，如下圖所示。注：羧化體具有蛋白質外殼，可限制氣體擴散。5、景天科植物有一個很特殊的CO2同化方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2先形成蘋果酸儲存在液泡中，當白天氣孔關閉時，液泡中的蘋果酸經脫羧作用，釋放出CO2用于光合作用，下列敘述錯誤的（

）A．該代謝途徑可防止景天科植物在白天大量

散失水分，有利于適應干旱環(huán)境B．景天科植物白天進行光合作用，暗反應固

定的CO2來自于蘋果酸脫羧作用C．與常見的C3途徑植物相比，夜間將景天科

植物放置于室內更有益于人體健康D．白天，突然降低外界CO2濃度，景天科植

物葉肉細胞中C3的含量無明顯變化B變式訓練素養(yǎng)表達：1.CAM植物的葉肉細胞，在夜晚____(填“是”或“否”)進行暗反應生成有機物，原因是___________________________________________________________。2.CAM植物中CO2固定的途徑和發(fā)生時間分別是_________________。3.CAM植物夜晚細胞中的pH會下降的原因：______________________。夜晚沒有光，不能進行光反應，不能為暗反應提供ATP和NADPH，只是對CO2進行暫時固定，不進行暗反應CAM途徑：夜晚；卡爾文循環(huán)：白天夜晚細胞固定CO2，生成蘋果酸儲存在液泡中否光合速率的影響因素6.（2024·重慶·高考）重慶石柱是我國著名傳統(tǒng)中藥黃連的主產區(qū)之一，黃連生長緩慢，存在明顯的光飽和（光合速率不再隨光強增加而增加）和光抑制（光能過剩導致光合速率降低）現象。(1)探尋提高黃連產量的技術措施，研究人員對黃連的光合特征進行了研究，結果見圖1。①黃連的光飽和點約為

umol*m-2*s-1。光強大于1300umol*m-2*s-1后，胞間二氧化碳濃度增加主要是由于

。②推測光強對黃連生長的影響主要表現為

。

黃連葉片適應弱光的特征有

（答2點）。500光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳減少，且氣孔導度增加

黃連在弱光隨光強增加生長快速達到最大，

光照過強其生長受到抑制

葉片較薄，葉綠素較多，（葉色深綠，葉綠體顆粒較大，葉綠體類囊體膜面積更大）【真題引領】(怎么考，考什么）(2)黃連露天栽培易發(fā)生光抑制，嚴重時其光合結構被破壞（主要受損的部位是位于類囊體薄膜上的色素蛋白復合體），為減輕光抑制，黃連能采取調節(jié)光能在葉片上各去向（題圖2）的比例，提升修復能力等防御機制，具體可包括

（多選）。①葉片葉綠體避光運動，②提高光合產物生成速率，③自由基清除能力增強，④提高葉綠素含量，⑤增強熱耗散。(3)生產上常采用搭棚或林下栽培減輕黃連的光抑制，為增強黃連光合作用以提高產量還可采取的措施施及其作用是

。①②③⑤合理施肥增加光合面積，補充二氧化碳提高暗反應考點分析：光合作用的影響因素及光合作用的原理在生產實踐中的應用核心提煉：4.光合作用的影響因素CO2濃度溫度酶1.光照(1)光照強度：直接影響光反應速率，光反應產物NADPH與ATP的數量多少會影響暗反應速率。二輪P31(2)陽生植物的光飽和點遠遠高于陰生植物，而C4植物的光飽和點高于C3植物。(3)強光傷害——光抑制：主要發(fā)生在PSⅡ中，過強的光照強度會在PSⅡ部位產生活性氧等自由基，自由基為強氧化劑，不及時清除會破壞附近的葉綠素及蛋白質，從而使光合器官受損，光合活性下降。因此植物會產生一系列的保護措施：①通過葉片運動、葉綠體運動減少光能的吸收；②加強光呼吸、蒸騰作用等加強熱耗散；③增加活性氧的清除系統(tǒng)；④加強PSⅡ的修復循環(huán)等。2、CO2濃度暗反應CO2補償光合速率與細胞呼吸速率相等進行光合作用所需CO2的最低濃度CO2飽和有機肥CO2濃度3、溫度酶的活性增大最適酶的活性光合速率與呼吸速率相等晝夜溫差有機物積累4、水分或礦質元素原料介質CO2礦質營養(yǎng)對光合作用的影響主要包括：①影響細胞中物質和結構的形成，如葉綠素(Mg2＋)；②鹽脅迫影響根系吸水，進而影響氣孔開放程度；③重金屬鹽會影響葉綠素的合成和光合作用有關酶的活性水分脅迫包括干旱和水淹兩種情況。干旱時氣孔關閉，影響CO2吸收而影響暗反應，進而影響光合作用；農作物被水淹時，根細胞進行無氧呼吸產生酒精，對細胞造成毒害氣孔1.(2024·山東，21節(jié)選)從開花至籽粒成熟，小麥葉片逐漸變黃。與野生型相比，某突變體葉片變黃的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究發(fā)現，該突變體內細胞分裂素合成異常，進而影響了類囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉化酶活性，而呼吸代謝不受影響。類囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉化酶活性檢測結果如圖所示，開花14天后植株的胞間CO2濃度和氣孔導度如表所示，其中Lov為細胞分裂素合成抑制劑，KT為細胞分裂素類植物生長調節(jié)劑，氣孔導度表示氣孔張開的程度。已知蔗糖轉化酶催化蔗糖分解為單糖。檢測指標植株14天21天28天胞間CO2濃度/(μmolCO2·mol－1)野生型140151270突變體110140205氣孔導度/(molH2O·m－2·s－1)野生型1259541突變體14011278(1)結合細胞分裂素的作用，據圖分析，與野生型相比，開花后突變體葉片變黃速度慢的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。突變體細胞分裂素合成更多，而細胞分裂素能促進葉綠素的合成、提高類囊體膜蛋白穩(wěn)定性，有利于維持葉綠素含量穩(wěn)定變式訓練教材P97(2)光飽和點是光合速率達到最大時的最低光照強度。據表分析，與野生型相比，開花14天后突變體的光飽和點______(填“高”或“低”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________高突變體氣孔導度更大而胞間CO2濃度更小，而呼吸作用不受影響，說明相同光照強度下，突變體光合作用消耗CO2速率更大，因此突變體吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情況下，突變體可以利用更多的光能，因此光飽和點更高檢測指標植株14天21天28天胞間CO2濃度/(μmolCO2·mol－1)野生型140151270突變體110140205氣孔導度/(molH2O·m－2·s－1)野生型1259541突變體14011278(3)已知葉片的光合產物主要以蔗糖的形式運輸到植株各處。據圖分析，突變體籽粒淀粉含量低的原因是_____________________________________________葉片的光合產物主要以蔗糖的形式運輸到植株各處，而蔗糖轉化酶催化蔗糖分解為單糖，圖中突變體蔗糖轉化酶活性大于野生型，因此突變體內可向外運輸到籽粒的蔗糖少于野生型2.(2024·湖南，17節(jié)選)鉀是植物生長發(fā)育的必需元素，主要生理功能包括參與酶活性調節(jié)、滲透調節(jié)以及促進光合產物的運輸和轉化等。研究表明，缺鉀導致某種植物的氣孔導度下降，使CO2通過氣孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化CO2的固定反應)活性下降，最終導致凈光合速率下降。回答下列問題：(1)長期缺鉀導致該植物的葉綠素含量______，從葉綠素的合成角度分析，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。減少缺鉀會使葉綠素合成相關酶的活性降低；缺鉀會影響細胞的滲透調節(jié)，進而影響細胞對Mg、N等元素的吸收，使葉綠素合成減少(2)現發(fā)現該植物群體中有一植株，在正常供鉀條件下，總葉綠素含量正常，但氣孔導度等其他光合作用相關指標均與缺鉀時相近，推測是Rubisco的編碼基因發(fā)生突變所致。Rubisco由兩個基因(包括1個核基因和1個葉綠體基因)編碼，這兩個基因及兩端的DNA序列已知。擬以該突變體的葉片組織為實驗材料，以測序的方式確定突變位點。寫出關鍵實驗步驟：①_____________________________________________；②____________________________________________________；③__________________________________________________；④基因測序；⑤_______________________。分別提取該組織細胞的細胞核DNA和葉綠體DNA根據編碼Rubisco的兩個基因的兩端DNA序列設計相應引物利用提取的DNA和設計的引物分別進行PCR擴增并電泳和已知基因序列進行比較變式訓練素養(yǎng)表達1.正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位，原因是_____________________________________(答出1點即可)。2.植物工廠用營養(yǎng)液培植生菜過程中，需定時向營養(yǎng)液通入空氣，目的是________________________________________________________。除通氣外，還需更換營養(yǎng)液，其主要原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。自身呼吸消耗或建造植物體結構增加培養(yǎng)液中的溶氧量，促進根部細胞進行呼吸作用根細胞通過呼吸作用產生的二氧化碳溶于水形成碳酸，導致營養(yǎng)液pH下降；植物根系吸收了營養(yǎng)液中的營養(yǎng)元素，導致營養(yǎng)液成分發(fā)生改變3.種植海水稻時，應做到合理密植的原因是_____________________________________________________________________