入射到叶片表面的光，约有84%被叶片吸收利用。研究发现，植物可以通过下图所示NPQ机制（非...

入射到叶片表面的光，约有84%被叶片吸收利用。研究发现，植物可以通过下图所示NPQ机制（非光化学淬灭，图③中的符号“－”表示抑制作用）将吸收的多余光能以热能的形式散失掉，以此来保护自身。请回答下列相关问题：

（1）叶绿体内吸收光能的色素主要有__________和__________两类。因为________________，所以叶子呈绿色。

（2）据图推测，在光照强度以及其他环境因素均相同的情况下，状态③比状态①的光合作用强度__________（填“强”“弱”或“相等”）；从状态②到状态③，由于NPQ机制缓慢关闭，吸收的光能用于光合作用光反应的较_______，因此为暗反应过程提供的__________较少，被还原的__________较少。

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利用高能射线照射植物体使植物体的遗传物质发生改变从而使得植物体某些特征发生改变的现象称之为突变，某研究小组通过对植物进行高能射线照射的方式获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比实验结果是

A.光吸收差异显著，色素带缺第2条       B.光吸收差异不显著，色素带缺第2条

C.光吸收差异显著，色素带缺第3条       D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条

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阅读下面的材料，完成（1）～（4）题。

《Science》发表的这项新发现会导致教科书重写吗？

据报道，研究人员发现了一种新型的光合作用——利用近红外光进行的光合作用，研究成果于2018年6月在《科学》杂志网站发表。

地球上绝大多数的放氧光合生物在光合作用过程中利用的都是可见光，但这种新类型光合作用利用的是近红外光，它广泛存在于蓝（藻）细菌（cyanobacteria，blue-green algae)中。研究人员在澳大利亚赫伦岛海滩岩石表面之下几毫米处发现了含有叶绿素f的蓝（藻）细菌，它们在缺少可见光的条件下也可以借助近红外光生长。

常见的光合作用利用来自红光的能量驱动。这一特征存在于我们已知的所有植物、藻类中，因此人们认为红光的能量为光合作用设定了“红色极限”。

然而，当一些蓝（藻）细菌在近红外光下生长时，常见的工作系统关闭了，取而代之的是叶绿素f（chlorophyll-f）的系统。在此研究成果公布之前，人们一直认为植物中的叶绿素f只起捕获光能的作用。新的研究表明，在荫蔽或者光线较暗的条件下，叶绿素f在光合作用中起着关键作用，利用低能量的近红外光来进行复杂的化学反应，这就是“超越红色极限”的光合作用。在新的光合作用工作系统中，通常被称为“辅助色素”的叶绿素f，实际上是在执行关键的化学步骤，而不是教科书所描述的发挥辅助作用。

研究人员彼得·伯林森评价：这是光合作用的一个重要发现，它突破了我们对生命的理解，比尔·卢瑟福教授和英国伦敦帝国理工学院的研究团队应该得到祝贺，因为他们揭示了光合作用基础过程的一个新途径。

这一发现改变了我们对光合作用基本机制的认识，教科书中的相关内容应该重写；它扩大了我们寻找外星生命存在的范围，并为培育更有效利用光能的作物新品种提供了参考。

（1）将你学过的光合作用知识与本文中介绍的新知识进行比较，将不同之处填入下表。

________

（2）请解释上述材料中“超越红色极限”的含义：___________。

（3）本项研究最重要的发现是：___________________________________。

A． 存在一种新的叶绿素——叶绿素f　

B． 具有叶绿素f的生物中没有其他叶绿素

C． 叶绿素f具有吸收近红外光的作用　　　　

D． 叶绿素f在光合作用中起辅助作用

E． 叶绿素f可作为关键色素转换光能

（4）请结合本文撰写一段文字，介绍蓝（藻）细菌的光合作用。（120字以内）_________________

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豆科作物的根瘤菌能够固氮，而禾本科植物不能。所以在农业实践中，将豆科植物和禾本科植物间作以提高禾本科植物的产量。研究发现产量提高与土壤中吸收氢气的细菌有直接关系，为探究其中的具体机制，进行以下三个实验。

（1）实验一：验证豆科植物固氮反应能产生氢气，且氢气被土壤吸收。

供选材料：豆科植物苜蓿苗，禾本科植物小麦苗；灭菌的沙子，普通土壤。

供选仪器：收集氢气的设备

实验方案：

实验过程及结果：若假设成立，请将下表补充完整。

（2）实验二：为探究氢气通过何种途径被土壤吸收，进行如下假设。

假设：氢气被土壤中的细菌吸收。

供选材料：苜蓿苗，普通土壤，抗生素（根瘤菌不敏感），杀真菌剂，2，4-D，萃乙酸。

供选仪器：收集氢气的设备

实验方案：针对假设在实验中除了选择________和________分别对土壤进行处理后栽培苜蓿苗，还需使用________的土壤栽培苜蓿苗作为对照。

若假设成立，针对实验方案描述实验结果：________________________________。

（3）实验三：探究土壤中吸收氢气的细菌（氢氧化细菌）是否有促进植物生长的作用。

假设：氢氧化细菌可以促进植物生长。

供选材料：1．2m×2m的实验田，小麦种子，氢氧化细菌菌株A1，B1，C1，D1，E1；非氧化细菌菌株A2，B2，C2，D2，E2；大肠杆菌。

实验方案：用不同的菌株分别拌种，种植在实验田中，一段时间后记录小麦初生菌的相数据。

实验结果：平均胚根长度（mm），根相对生长（％）。

A1：平均胚根长度13，根相对生长163；　　 E2：平均胚根长度8，根相对生长100；

D2：平均胚根长度8，根相对生长100；　　 B1：平均胚根长度30，根相对生长375；

C2：平均胚根长度8，根相对生长100；　　 C1：平均胚根长度12，根相对生长150；

D1：平均胚根长度33，根相对生长4．63；　　 E1：平均胚根长度20，根相对生长250；

A2：平均胚根长度8，根相对生长100；　　 B2：平均胚根长度3，根相对生长38；

大肠杆菌：平均胚根长度8，根相对生长100。

针对假设对上述数据进行统计处理，用合适的表格表达：________

结论：综合以上三个实验的结果可见，土壤中的氢氧化细菌在促进植物生长中起重要作用。

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科学家发现土壤中的解磷微生物可通过分泌解磷酶将土壤中难溶磷酸盐转化为植物易吸收的可溶性磷，为开发利用沿海土壤提供了思路。下图是研究者的一些操作，请回答下列问题：

（1）根据所学知识推断，图 1 的“土壤样品”最可能取自于含_____________高的土壤。

（2）某同学将接种后的一个平板经培养后，菌落分布如图 4 所示。该同学的接种方法是______________，推测该同学接种时可能的操作失误是___________________。

（3）图②所示的步骤是_____________，在该操作之前，应对培养基进行的正确操作步骤是____________。图3步骤前对接种工具进行的具体操作方法是_________________。

（4）研究者对筛选得到的 3 株细菌分别采用了固体平板解磷能力测定法和液体培养基解磷能力测定法，结果如表1和表2。

表1

表2

固体平板解磷能力测定法测量菌落和透明圈直径时应___________________（选填“打开皿盖测量”“直接在皿盖上测量”或“直接在皿底测量”)。结合表1和表2分析得到，解磷能力最强的菌株是___________，理由是___________________。

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科学家发现土壤中的解磷微生物可通过分泌解磷酶将土壤中难溶磷酸盐转化为植物易吸收的可溶性磷，为开发利用沿海土壤提供了思路。下图是研究者的一些操作，请回答下列问题：

（1）根据所学知识推断，图 1 的“土壤样品”最可能取自于含_____________高的土壤。

（2）某同学将接种后的一个平板经培养后，菌落分布如图 4 所示。该同学的接种方法是______________，推测该同学接种时可能的操作失误是___________________。

（3）图②所示的步骤是_____________，在该操作之前，应对培养基进行的正确操作步骤是____________。图3步骤前对接种工具进行的具体操作方法是_________________。

（4）研究者对筛选得到的 3 株细菌分别采用了固体平板解磷能力测定法和液体培养基解磷能力测定法，结果如表1和表2。

表1

表2

固体平板解磷能力测定法测量菌落和透明圈直径时应___________________（选填“打开皿盖测量”“直接在皿盖上测量”或“直接在皿底测量”)。结合表1和表2分析得到，解磷能力最强的菌株是___________，理由是___________________。

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将植物暴露在过高的光照条件下，叶片会耗散掉吸收的过剩光能，以保护光合器官。下图表示某阴生植物的光合放氧速率、过剩光能与光照强度的关系，其中虚线表示该植物光合速率不受任何限制时的理论上的光合放氧速率。请回答下列问题：

(1)叶肉细胞中能吸收并转化光能的物质分布在叶绿体的___________上，常用_________法分离这些物质。经过光合作用，吸收的光能最终被转化为______________。

(2)据图分析可知，当光照强度大于200μmol·m-2·s-1时，随着光照强度的升高，该植物对其所吸收光能的耗散量会_____________。与阴生植物相比，在相同的光照条件下，阳生植物光合作用所耗散掉的过剩光能____________(填“较小”“相当”或“较大”)。

(3)强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体，然而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率________，原因是________________________________。

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科学研究发现，某植物细胞利用ATP和质子泵把细胞内的H＋泵出，导致细胞外H＋浓度较高，形成细胞内外的H＋浓度差；“H＋—蔗糖载体”能够依靠H＋浓度差把H＋和蔗糖分子运入细胞。以上两个过程如图所示，由此可以推断出（　　 ）

A.该植物细胞在蔗糖溶液中不会发生质壁分离自动复原

B.质子泵的化学本质是一种蛋白质

C.H＋从细胞内运出细胞的方式是协助扩散

D.该植物细胞吸收蔗糖分子的速率不受氧气浓度的影响

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下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，不正确的是（　　 ）

A.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收

B.植物根部吸收的水可以运输到叶片的表皮细胞进行光合作用

C.轮作有利于植物体充分利用土壤中的矿质元素

D.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收

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研究人员在研究某生态系统中植物与草食性昆虫之间的关系时发现，当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)。

（1）该生态系统中信息的种类主要有_________________。烟草叶片释放的挥发性化学物质属于_________ 信息，这一信息将_____________ 种生物联系起来。

（2）甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是______ ，甲种与乙种蛾幼虫的种间关系是_______。

（3）上述现象说明，生态系统内的信息能够调节__________ ，以维持生态系统的稳定。

（4）中国农业科学院培育的抗虫烟草的推广，在_____________等方面具有重要意义。

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