莴苣种子的萌发受光照的影响，下表是交替暴露在红光和远红光下莴苣种子的萌发率（2℃下，连续l...

莴苣种子的萌发受光照的影响，下表是交替暴露在红光和远红光下莴苣种子的萌发率（2℃下，连续lmin的红光和4min的远红光照射，R—红光，FR—远红光）。下列说法正确的是（　　 ）

A.该实验可以说明光是莴苣种子萌发的必要条件

B.莴苣种子萌发率的高低取决于最后一次曝光的光波长

C.莴苣种子在远红光下萌发率高，红光下萌发率低

D.延长相同方式的光照处理时间，可以提高莴苣种子的萌发率

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植物种子在萌发时对光的需求存在差异。有些植物种子萌发是需要光的，这些种子称为需光种子；有些植物种子萌发是不需要光的，称为需暗种子。在需光种子中，研究最多的是莴苣。

（1）下表是交替地暴露在红光和远红光下莴苣种子的萌发率（26℃下，连续1min的红光和4min的远红光照射，R—红光，FR—远红光）。

①该实验的目的是_________________________________________。

②从实验结果可知，相同方式的光照处理时间越长，莴苣种子的萌发率___________。

（2）莴苣种子萌发形成植株后，进一步进行有关光合作用和呼吸作用的实验。

①在做“莴苣叶中光合色素的提取和分离”实验时，应依据________________________的原理提取莴苣叶中光合色素，采用_______________法分离光合色素。

②若将某株莴苣密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现莴 苣的有氧呼吸增加，原因是__________________________________。

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研究人员进行了探究不同光照对莴苣种子萌发影响的实验，并分析种子萌发过程中有关的生理变化。请回答下列问题：

（l）光的波长对莴苣种子的萌发很有意义，红光和绿光相比，__________更能提高莴苣种子的萌发率。

（2）萌发过程中，种子内激素的种类和含量发生了变化，进而通过对_________进行调节，使细胞中蛋白质的含量也发生改变。

（3）26℃下，将莴苣种子交替在红光（R：1 min）和远红光（FR:4 min）下连续曝光处理后，种子萌发率如下表：

①本实验__________（填“能”或“不能”）说明红光对种子的萌发起促进作用，原因是______________

②分析实验中光处理情况可判断：种子萌发率的高低由____决定。

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一些种子（如莴苣）需要在一定光照条件下才能萌发，这类种子称为需光种子、在研究莴苣种子萌发时，科研人员利用红光（R）和远红光（FR）反复照射进行实验，得到如下结果，请回答：

注：在26℃下连续地以lmin的红光和4min的远红光照射

（1）在本实验中，光和温度分别属于__________变量和__________变量，除此之外还需要考虑的主要环境因素是__________、__________。

（2）根据实验结果，推测对莴苣种子萌发起抑制作用的光是__________；若用红光和远红光交替多次处理，则种子的萌发率取决于__________。

（3）红光和远红光属于生态系统中的__________信息，本实验体现了信息传递的作用是__________。

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为探究不同光暗交替频率对某植物光合作用的影响，科学家以生长健壮、状态基本相同的某植物为材料，设计了如下图1所示的A、B、C、D四组实验。其中A组先光照4min后黑暗处理4min；B组先光照lmin后黑暗处理lmin，交替四个周期；C组先光照30s后黑暗处理30s，交替8个周期；D连续光照8min。实验结果是A组植物积累有机物的相对含量为M1%， B组为M2%，C组为M3%，D组为100%。图2为该植物某生命活动的过程示意图。据图回答下列有关问题：

（1）本实验中，四组实验选择的植株要“生长健壮、状态基本相同”，其目的是_________。试再举出两种影响本实验结果的环境因子：________________________。

（2）图1实验中，光处理产生的产物被用于图2中的_________过程（填序号）。图2中能产生〔H〕的过程有____________（填序号）。

（3）预期A、B、C组结果的M1、M2、M3数值大小关系为M1<M2<M3。综合四组实验结果，试解释该植物积累有机物的相对含量随光暗交替频率变化的原因是_____________。

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为探究不同光暗交替频率对某植物光合作用的影响，科学家以生长健壮、状态基本相同的某植物为材料，设计了如下图1所示的A、B、C、D四组实验。其中A组先光照4min后黑暗处理4min；B组先光照lmin后黑暗处理lmin，交替四个周期；C组先光照30s后黑暗处理30s，交替8个周期；D连续光照8min。实验结果是A组植物积累有机物的相对含量为M1%， B组为M2%，C组为M3%，D组为100%。图2为该植物某生命活动的过程示意图。据图回答下列有关问题：

（1）本实验中，四组实验选择的植株要“生长健壮、状态基本相同”，其目的是____________。试再举出两种影响本实验结果的环境因子：________________________。

（2）图1实验中，光处理产生的____________，会在____________（场所）中被用于图2的_________过程（填序号）。图2中表示呼吸作用过程的是____________（填序号）。

（3）预期A、B、C组结果的M1、M2　　 、M3数值大小关系为___________。综合四组实验结果，试解释该植物光合速率随光暗交替频率变化的原因是______________________。

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研究人员进行了探究不同光照对莴苣种子萌发影响的实验，并分析种子萌发过程中有关的生理变化。请回答下列问题：

（1）水在莴苣种子的萌发初期主要以_______形式存在于细胞中。若用H218O浸润种子，则有氧呼吸过程中18O的转移途径是_______。

（2）萌发过程中，种子内激素的种类和含量发生了变化，进而通过对_______进行调节，使细胞中蛋白质的含量也发生改变。

（3）26℃下，将莴苣种子交替在红光（R:1min）和远红光（FR:4min）下连续曝光处理后，种子萌发率如下表：

①本实验______（填“能”或“不能”）说明红光对种子的萌发起促进作用，原因是________________。

②分析实验中光处理情况可判断：种子萌发率的高低由______决定。

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生物是如何“感知”光的？

光为植物提供光合作用的能量，也调控植物的生长、发育、繁殖，如茎的伸长、开花诱 导、对病虫害的防御等。早期研究中，科学家用红光及远红光短时间交替照射莴苣的种子， 然后放在黑暗中三、四天，发现最后一次照射红光的种子绝大部分都能发芽，且生长得非常 好，而最后一次照射远红光的，绝大部分都不能发芽，因此推测种子里含有一种能区分红光 和远红光的物质。后来的研究发现这种物质就是光敏色素。

光敏色素是一类红光/远红光受体，在自然光照条件下，植物体内同时存在非活化、活 化的光敏色素（分别简写为 Pr、Pfr）。光敏色素蛋白一旦被红光激活，暴露出核定位信号， 即可参与基因表达的调控。

科研人员提取了红光处理前、后的野生型及光敏色素突变体植株的 RNA，通过比对发 现，光敏色素调控表达的基因种类发生了改变，并且部分 mRNA 发生了选择性剪接。科研 人员还发现，光敏色素还诱导了部分基因启动子的选择性使用，即转录起点发生了变化，产 生的 mRNA 比正常情况下多了一段 5’端序列。对部分不同长度的 mRNA 翻译产物定位研究 表明，较短肽链折叠的蛋白质大多定位于细胞质基质，而更长肽链折叠形成的蛋白质在胞内 的定位主要在叶绿体，也有部分蛋白质定位在细胞核、细胞膜结构等以适应环境变化带来的 “震荡”。研究光敏色素作用机理，有利于理解光信号对植物体生命活动的精密而有序的调 节过程，从而进一步理解植物对环境的适应过程。

在细菌基因组内也存在类似光敏色素的感光蛋白，可以帮助细菌产生趋光性以获得能量， 还参与昼夜节律、生物膜形成、致病性等生理过程。对各类生物的“光敏色素”的研究，从 进化角度认识生物对于光的感知，利于人类深入理解生物体适应环境的精妙之处。

（1）光敏色素的基本组成单位是_______。由于远红光诱导光敏色素发生_________ 变化，使其转化为________（Pr 或 Pfr）形式，因此最后一次照射远红光的莴苣种子，绝 大部分都不能发芽。

（2）根据资料所示，以下说法或推测正确的是_____（选填下列字母）。

a．光敏色素能同时接收红光和远红光的信号诱导，说明该受体不具有特异性

b．Pr 暴露核定位信号，可以被相应分子转运并且通过核孔的选择作用进入细胞核，发挥作用

c．光敏色素介导的基因转录过程中启动子的选择性使用是长期自然选择的结果

（3）根据文中信息，概括光敏色素介导的调控植物体生命活动的三种方式____________。

（4）对光敏色素的相关研究可以应用于_____（选填下列字母）。

a．用于培育富含花青素的蔬菜品种，促进新物种的产生

b．通过不同波长的光的组合，促进药材中特定有效成分的生成和积累

c．提高特定波长的光的循环利用效率，减少资源的浪费

d．通过研究光敏色素在不同物种的异同，为进化提供依据

e．细菌的致病性机理以及相关药物的研发

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科学家为研究影响莴苣种子萌发的因素（每组实验中莴苣种子数量均为100粒），进行了如下实验，下列有关本实验的叙述，正确的是（　 ）

A．本实验的自变量是种子萌发率　　　　　　　　　　

B．莴苣种子萌发过程中需要红光提供能量

C．红光处理可能促进种子细胞内赤霉素的合成　　

D．赤霉素为种子萌发提供充足营养

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研究人员为探究温度和光照对某种莴苣种子发芽率的影响．将吸足水分的莴苣种子进行不同时间的光照处理后，立即放入黑暗的培养箱里恒温（分别为200C、300C）培养，第7天统计其发芽率。结果如下图：

（1）实验前可利用TTC染色法侧种子的活力，原理是无色的TTC染液接受了种子胚细胞有氧呼吸第　　　　 阶段产生的［H］，被还原成红色。染色处理后胚为　　　　 （无色，红色）的种子为无活力种子，不会发芽。

（2）种子萌发过程中会合成　　　　 催化淀粉水解，最终生成葡萄糖。葡萄糖首先在细胞内　　　　 （场所）中被分解，释放的能量中大部分去向是　　　　 。

（3）综合分析表中数据可知，光照对该莴苣种子发芽率的影响表现为　　　　　　　　　　　　 。莴苣一般于秋季种植，若要在夏季育苗室中播种，从节能减排角度考虑，可采取　　　　 措施来提高种子发芽率。

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