图中A为某生物兴趣小组在不同温度条件下测定棉花植株在黑暗中单位时间内O2的消耗速率以及光照条件下单位时间内O2的释放速率；B为棉花叶肉细胞在不同条件下光合速率与呼吸速率微观示意图，回答下列问题：

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1. 图中A为某生物兴趣小组在不同温度条件下测定棉花植株在黑暗中单位时间内O₂的消耗速率以及光照条件下单位时间内O₂的释放速率；B为棉花叶肉细胞在不同条件下光合速率与呼吸速率微观示意图，回答下列问题：

(1) 叶肉细胞中产生O₂的具体场所是，消耗O₂的具体场所是。

(2) 30℃时棉花植株固定CO₂的量与其产生CO₂的量上存在的数量关系是。

(3) 最有利于棉花植株生长的温度是，请说明理由：。

(4) 40℃时棉花植株的O₂的释放速率为0，此时叶肉细胞中代谢对应B中的，判断的依据是。

【考点】

有氧呼吸的过程和意义; 光合作用和呼吸作用的区别与联系; 光合作用原理的应用;

【答案】

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综合题普通

1. 在光下叶绿体中的C₅能与CO₂反应形成C₃；当CO₂/O₂比值低时，C₅也能与O₂反应形成C₂等化合物。C₂在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1.回答下列问题。

(1) 反应①是过程，场所在。需氧呼吸产生NADH（即[H]）的场所是。

(2) 光呼吸往往在高光照条件下发生，将已经同化的碳释放，整体上是消耗能量的过程。根据发生条件可以适当提高来降低光呼吸。

(3) 我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3.图2中植物光合作用CO₂的来源除了有外界环境外，还可来自和（填生理过程）。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是。

(4) 据图3中的数据（填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是。结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是。

综合题普通

2. 利用蓝细菌将CO₂转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。

(1) 蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于和等生理过程，为各项生命活动提供能量。蓝细菌含有的光合色素，主要吸收光。光照突然减弱时，含量会减少，抑制碳反应进行。

(2) 蓝细菌可通过D-乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸。研究者制造了一种工程蓝细菌，可以大量表达Ldh基因，希望提高D-乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，这是缘于细胞质中NADH被大量用于作用产生ATP，无法为 Ldh提供充足的NADH。

(3) 蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，以补充ATP产量，使更多NADH用于生成D-乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表。由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三阶段（被抑制∕被促进∕不受影响），光反应中的水光解（被抑制∕被促进∕不受影响）。

菌株	ATP	NADH	NADPH
初始蓝细菌	626	32	49
工程菌K	829	62	49

（注：数据单位为pmol/OD730）

(4) 研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L能积累更多D-乳酸，是因为其_____（多选）。 A. 光合作用产生了更多ATP B. 光合作用产生了更多NADPH C. 有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP D. 有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH

综合题普通

3. 图甲表示某粮食作物叶肉细胞光合作用的部分过程，图乙表示该作物在25℃、不同光照强度下净光合作用速率（用CO₂吸收速率表示）的变化（净光合作用速率＝总光合作用速率－呼吸作用速率）。请根据图形回答下列问题：

(1) 图甲②过程所需的NADPH和ATP来自阶段。若作物生长的适宜温度大于25℃，则适当提高温度（假设温度变化不影响呼吸速率），理论上图乙中的C点将发生变化，新的C点将在原曲线C点的（填“右上”“右下”“左上”或“左下”）方。

(2) 分析图乙，作物的呼吸速率（CO₂释放速率）是mg/h·单位叶面积，图乙中的B点是曲线与横轴的交点，称为点。图甲①过程对应图乙B点的条件下，其CO₂来源于（填场所）。

(3) 高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。高温下作物减产的原因是（从作物的生理活动方面考虑，回答一点即可）。

综合题普通