自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，已引起全球气候变暖等一系列极其严重问题。温室效应会导致某些地区出现干旱，为探究温室效应对植物光合作用速率的影响，某科研人员以野生大豆为材料，设置3个独立开放式气室进行了相关实验，部分结果如图所示。回答下列问题：注：“1”代表对照组气室（CK），“2”代表+1℃气室，“3”代表+1℃，+200μmol/molCO2气室（“+”表示在“1”的温度或二氧化碳浓度上增加）

1. 自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，已引起全球气候变暖等一系列极其严重问题。温室效应会导致某些地区出现干旱，为探究温室效应对植物光合作用速率的影响，某科研人员以野生大豆为材料，设置3个独立开放式气室进行了相关实验，部分结果如图所示。回答下列问题：

注：“1”代表对照组气室（CK），“2”代表+1℃气室，“3”代表+1℃，+200μmol/molCO₂气室（“+”表示在“1”的温度或二氧化碳浓度上增加）

(1) 野生大豆进行光合作用时，光反应的产物有。当光照强度、二氧化碳浓度等条件适宜时，野生大豆细胞产生和固定CO₂的具体部位分别是。

(2) 据题意可知，该实验的自变量是。据图分析可知，温度升高会使野生大豆的净光合速率，实验条件下可通过（措施）缓解温度升高对野生大豆净光合速率的影响。

(3) 与正常光照相比，适度遮光条件下野生大豆幼苗叶绿素含量升高，其意义是。野生大豆可缓解因温室效应引起的干旱对其生长发育的不利影响，据图分析，其机制是。

【考点】

影响光合作用的环境因素; 有氧呼吸的过程和意义; 光合作用原理的应用;

【答案】

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综合题普通

陆稻与水稻相比，陆稻具有叶面积大、叶片厚、气孔数目少、根系发达等多种适应干旱、坡地环境的特征。为提高陆稻的产量，某科研团队以陆稻为材料进行了下列相关实验。

实验Ⅰ：盐溶液的胁迫会抑制植物光合作用，现用一定浓度的NaCl溶液对陆稻幼苗进行胁迫处理，实验结果如下表。

参数	叶绿素a含量（mg/g）	叶绿素b含量（mg/g）	净光合速率μmol/（m²·s）	气孔导度mmol/（m²·s）	胞间CO₂浓度（mg/g）
对照组	0.9	0.7	30	120	220
NaCl胁迫	0.88	0.48	28	96	418

（注：净光合速率是指总光合速率减去呼吸速率的值；气孔导度反映气孔的开放程度。）

回答下列问题：

（1）光合色素除了叶绿素a和叶绿素b，还包括。一定浓度的NaCl溶液胁迫使叶绿素a和叶绿素b含量的降低，导致陆稻植株吸收的（填“红光”、“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”）减少，直接影响光反应阶段。

（2）据表分析，在NaCl溶液的胁迫下，引起净光合速率降低的因素为（填“气孔”或“非气孔”）因素，判断依据是。

（3）浇水可缓解NaCl溶液胁迫，给植物浇H₂¹⁸O形成C₆H₁₂¹⁸O₆ ，此过程中¹⁸O的最短转移途径是（用文字和箭头的形式加以描述，箭头上标注具体生理过程）。

实验Ⅱ：研究人员推测，陆稻OST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖）的调控，蔗糖浓度升高能降低气孔开放程度。为验证上述推测，请完善实验设计，并预测结果。

实验材料：传粉后第15天的陆稻若干株、蔗糖溶液、蒸馏水、注射器等。

（4）实验思路：将传粉后第15天的陆稻均分为两组，实验组用注射处理，对照组注射等量的蒸馏水，一段时间后检测。

（5）预测结果：。

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. 污水处理过程会排放大量CO₂ ，占全社会碳排放总量的1%~2%。微藻是一种单细胞藻类，具有净化水体及固定CO₂的能力。微藻固碳的部分机制如图1所示，甲、乙表示物质，其中甲是微藻固碳途径中具有催化功能的物质；蛋白1和蛋白2是促进无机碳运输的两种蛋白。研究人员以斜生栅藻、绿球藻和普通小球藻为试验对象，探讨微藻对CO₂的固定速率，实验结果如图2所示。

(1) 微藻叶绿体中含有多种光合色素，它们的作用是，参与光合作用的过程。藻池中的微藻可以大量吸收氮、磷等元素作为光合作用过程中（填物质）的组成元素，所以与传统的污水处理相比，藻池可以更有效去除污染物从而净化水体。

(2) 分析图1可知，甲所催化的反应过程名称是，催化产生的产物经过一系列变化可以还原为。微藻光合作用所需的CO₂来源于（填场所）。微藻为适应水体中低CO₂浓度的条件，进化出一套可以浓缩CO₂的机制，以提高细胞内CO₂浓度，这些CO₂主要以形式浓缩。

(3) 据图2可知，三种微藻中平均固碳能力最强的是。研究发现三种微藻中，普通小球藻的繁殖速度最快，结合曲线分析普通小球藻固碳速率在第三天出现拐点的原因可能是。

综合题普通