番茄光系统是由光合色素、脂类和蛋白质构成的复合物，高强度光照射后，会受到破坏从而抑制光合作用。研究人员对番茄抗高光胁迫的系统调控机制进行了相关研究。
（1）高光胁迫时，位于 类囊体（类囊体薄膜）类囊体（类囊体薄膜）膜（结构）上的光系统，可以 吸收（吸收传递）吸收（吸收传递）过量光能，将其转化为大量热能，破坏光系统。而番茄会通过NPQ（一种光保护机制）散失过多热能，避免高光胁迫造成的损伤。
（2）为研究V基因在高光条件下对NPQ机制的作用，科研人员利用病毒诱导基因沉默技术（VIGS技术）特异性地使V基因沉默。该技术的原理如图1所示。
①结合信息，本实验中目的基因应选用 V基因V基因。该目的基因可通过 PCR （人工合成）PCR （人工合成）技术获得，利用 限制酶和DNA连接限制酶和DNA连接酶可将其与病毒载体连接，构建重组病毒载体，转入特殊农杆菌中。已知普通农杆菌能将自身Ti质粒上的T-DNA转入植物细胞，请据图1说出该过程中特殊农杆菌的作用特点 无需将目的基因整合到T-DNA上，而直接可将外源重组病毒载体转入植物细胞，同时不会转入Ti质粒无需将目的基因整合到T-DNA上，而直接可将外源重组病毒载体转入植物细胞，同时不会转入Ti质粒。
②应用该技术最终获得V基因沉默番茄，与野生型番茄经过相同高光处理，实验结果如图2，说明 V基因的表达能够促进NPQ机制的激活V基因的表达能够促进NPQ机制的激活。
（3）番茄上部叶片经高光处理后，未受光照的下部叶片中V基因表达量会随之发生变化，从而使整株植物均可抵抗高光。推测上部叶片产生的HY5（一种转录因子）传递到下部叶片，导致V基因表达量的变化。科研人员利用不同的番茄植株进行嫁接实验以验证上述猜测。
| 分类 | 1组 | 2组 | 3组 |
| 上部叶片 | HY5沉默植株 | 野生型 | Ⅰ___ |
| 下部叶片 | 野生型 | 野生型 | Ⅱ___ |
| 检测下部叶片V基因表达量 | |||
A
A
、C
C
。（填写字母）
A.HY5过表达植株
B.HY5沉默植株
C.野生型植株
②若出现
如果出现下部叶片V基因的表达量1组＜2组＜3组
如果出现下部叶片V基因的表达量1组＜2组＜3组
的结果，则证明上述推测成立。（4）综上所述，请解释高光胁迫时，番茄整株植物抵抗高光的分子机制
高光照射后，番茄上部受光叶片产生HY5，产生的HY5传递到下部未受光叶片，整体促进V基因表达，激活NPQ机制，促进叶片散热，从而整株植物得以保护自身
高光照射后，番茄上部受光叶片产生HY5，产生的HY5传递到下部未受光叶片，整体促进V基因表达，激活NPQ机制，促进叶片散热，从而整株植物得以保护自身
。【考点】光合作用的影响因素及应用．
【答案】类囊体（类囊体薄膜）；吸收（吸收传递）；V基因；PCR （人工合成）；限制酶和DNA连接；无需将目的基因整合到T-DNA上，而直接可将外源重组病毒载体转入植物细胞，同时不会转入Ti质粒；V基因的表达能够促进NPQ机制的激活；A；C；如果出现下部叶片V基因的表达量1组＜2组＜3组；高光照射后，番茄上部受光叶片产生HY5，产生的HY5传递到下部未受光叶片，整体促进V基因表达，激活NPQ机制，促进叶片散热，从而整株植物得以保护自身
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：53引用：1难度：0.5
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1．在强光环境下，将某突变型植株与野生型植株均分别施低氮肥和高氮肥，一段时间后测定其叶绿素和Rubisco酶（该酶催化CO2和C5反应）的含量，结果如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
发布：2025/1/16 8:0:1组卷：19引用：2难度：0.7 -
2．20世纪60年代，科学家发现有些起源于热带的植物如甘蔗、玉米等，除了和其他C3植物一样具有卡尔文循环（固定CO2的初产物是三碳化合物（C3），简称C3途径）外，还存在另一条固定CO2的途径，固定CO2的初产物是四碳化合物（C4），简称C4途径，这种植物称为C4植物，其光合作用过程如图1所示。研究发现C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。请回答下列问题：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳转化成有机物（CH2O）中碳的转移途径是（利用箭头符号表示），维管束鞘细胞内的CO2浓度比叶肉细胞内（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙两种植物光合速率与CO2浓度的关系如图2。请据图分析，植物更可能是C4植物，作出此判断的依据是。
（3）Rubisco酶是一种双功能酶，当CO2/O2比值高时，可催化C5固定CO2合成有机物；当CO2/O2比值低时，可催化C5结合O2发生氧化分解，消耗有机物，此过程称为光呼吸，结合题意分析，在炎热干旱环境中，C4植物的生长一般明显优于C3植物的原因是。
（4）水稻是世界上最重要的粮食作物。目前，科学家正在研究如何利用转基因技术将“C4途径”转移到水稻中去，这项研究的意义是。发布：2025/1/16 8:0:1组卷：46引用：1难度：0.6 -
3．干旱胁迫是因为土壤水分亏缺，植物吸收水分少于叶片蒸腾作用损耗的水分，从而无法维持植物正常水分状况而对植物的生长发育造成影响。如图是其他条件适宜且不变时干旱胁迫（即处理组）对吊兰光合作用相关指标影响的结果。
回答下列问题
（1）干旱胁迫会影响吊兰光合作用过程中[H]和ATP的产生，与[H]和ATP元素组成相同的化合物有（写出2种）。
（2）由图可知：12d-24d期间CO2浓度（是/不是）影响吊兰光合作用的主要限制因素，原因是。（能/不能）确定处理组吊兰的总光合速率小于对照组，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊兰光合作用强度下降主要是因为叶绿素破坏导致，推测吸收光的能力减弱。欲对此结果进行验证，可取叶片作色素的提取和分离实验。实验中提取色素用的试剂是。预期结果是：两种颜色的色素带比对照组变窄或没有。发布：2025/1/19 8:0:1组卷：6引用：1难度：0.6
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