1 . 叶绿体可能起源于被真核细胞内吞后并与之共生的蓝细菌。下图是核基因编码叶绿体前体蛋白合成与转运的过程。下列相关叙述正确的是（       ）

A．蓝细菌与植物病毒在结构上的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核

B．蓝细菌和植物叶肉细胞含有相同的光合色素，都分布在类囊体薄膜上

C．叶绿体与蓝细菌中遗传物质都是DNA，叶绿体中能发生转录和翻译，但不能进行DNA复制

D．前体蛋白是叶绿体内关键酶的组成成分，由此可以判断叶绿体是半自主细胞器

3 . 植物每年所固定的碳约占大气中碳总量的1/5，约等于化石燃料燃烧所排碳量的10倍之多。研究人员通过研究植物体内碳的转移途径，进一步提高植物的固碳能力，助力减少大气中的CO₂浓度，实现“碳中和、碳达峰”。

(1)光能被叶绿体内类囊体薄膜上的___捕获，将水分解后，由___驱动在叶绿体基质中进行的暗反应，将CO₂转化为储存化学能的糖类。
(2)绿色植物在光照条件下还能进行光呼吸，具体过程如图所示。R酶具有双重催化功能，在高CO₂浓度、低O₂浓度时，催化CO₂与C₅结合，生成C₃，在低CO₂浓度、高浓度O₂时，催化O₂与C₅结合，生成C₃和乙醇酸。试从物质、能量及反应条件和场所的角度，分别比较光呼吸与植物细胞有氧呼吸的不同点___。
(3)有些生活在海水中的藻类具有图示的无机碳浓缩过程，能够减弱光呼吸，提高光合作用效率，其原因是：植物通过__方式吸收HCO₃^-，最终使___。

(4)研究人员通过向水稻叶绿体中引入人工设计合成的一条代谢途径（GOC），能直接在叶绿体中催化乙醇酸转化成CO₂，同时抑制叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白基因的表达，最终提高了水稻的净光合速率。GOC型水稻净光合速率高于野生型水稻的原因包括___。

A．GOC型水稻新增的代谢途径，增加了乙醇酸利用率

B．GOC型水稻新增的代谢途径，直接加速了C3再生C5

C．GOC型水稻新增的代谢途径，减少了叶绿体中CO2损失

D．GOC型水稻内催化乙醇酸转化成CO2的酶活性比R酶活性高

4 . 科研人员为探究Mg²⁺对水稻光合作用的影响，开展了一系列实验。请回答：
(1)Mg²⁺参与光合作用过程中____（物质）的合成，该物质直接参与的反应阶段可为暗反应____中（物质变化）提供能量物质____。
(2)为研究Mg^2＋对光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg²⁺正常供给( + Mg²⁺)、缺乏(-Mg²⁺)条件，测定水稻光合作用相关指标，如图1、2所示。

   

①图1结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg^2＋浓度和固定CO₂能力都存在“____”的节律性波动，且Mg^2＋可以显著____白天固定CO₂的过程。
②进一步测定上述过程中酶R（催化C₅与CO₂的反应）的变化如图2，结果表明Mg^2＋很可能通过____，从而促进CO₂的固定。
(3)为探究叶绿体中Mg^2＋节律性波动的原因，科研人员又对多种突变体水稻进行实验。

   

①已有研究证明，叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg^2＋。通过检测野生型、突变体MT3（MT3基因缺失）的叶绿体中Mg^2＋含量变化，如图3，结果表明，MT3蛋白主要负责节律性运输Mg^2＋至叶绿体内，但并不是唯一的Mg^2＋转运蛋白，其依据是____。
②在另一株突变体OS（OS基因缺失）中，白天叶绿体中Mg^2＋含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出如下假设：
假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，并调节其节律性运输Mg^2＋至叶绿体内。
假设2：MT3蛋白节律性运输Mg^2＋至叶绿体内，而OS蛋白运出Mg^2＋。
通过检测野生型和多个突变体的Mg^2＋含量，如下表。

序号	水稻植株	叶绿体中Mg2＋相对含量
1	野生型	2.5
2	突变体MT3	1.5
3	突变体OS	3.5
4	双突变体OM	①

（【注】：双突变体OM指OS基因和MT3基因均缺失，且实验中不考虑Mg^2＋的损耗）
若表中①为____（填字母），则说明假设一是正确的。
A．1.5       B.2.5       C.3        D.3.5
(4)已有研究表明，光合作用产生的蔗糖会影响OS蛋白的相对含量，且对光合作用进行负反馈调节。结合本实验研究，完善下列白天水稻叶绿体中Mg^2＋调节光合作用及其节律性变化的模型［方框中填写物质名称，（   ）中选填“＋”表示促进、“-”表示抑制］。

   

5 . 部分厌氧菌缺乏处理氧自由基的酶，可进行不产氧光合作用，避免氧气产生的氧自由基对自身的伤害。下图1和图2是两种厌氧菌的光反应过程示意图，据图回答下列问题：

(1)图中的光合片层功能上相当于高等植物的______膜，菌绿素与______共同组成复合体，吸收、传递与转化光能，高等植物中与菌绿素功能类似的物质是______。
(2)图1中，ATP合酶以______方式运输H⁺，并利用H⁺浓度差为能量合成ATP，H⁺浓度差形成的原因包括_____提供能量进行H⁺的跨膜运输，也包括_____。
(3)研究发现，绿硫细菌缺乏处理氧自由基的酶。从图1光反应过程看，与高等植物的光反应过程是主要的区别是_______，这种区别对绿硫细菌的意义是_______。
(4)分析图1和图2，绿硫细菌相比紫色非硫细菌在光反应上的优势是_______。
(5)绿硫细菌暗反应过程也不同于高等植物，为特殊的逆向TCA循环，如图3所示（图中省略了ADP、Pi等部分物质）。据图分析下列说法正确的有______。
①绿硫细菌的光反应通过提供ATP和NADPH，为逆向TCA循环提供能量；
②逆向TCA循环除了可以合成糖类外，还可以为绿硫细菌各种合成代谢提供原料；
③若向绿硫细菌培养基中添加¹⁴C标记的α-酮戊二酸，最先出现放射性的物质是琥珀酸（除α-酮戊二酸自身外）；
④在不干扰循环正常进行的情况下，绿硫细菌合成一分子己糖，至少需要消耗6分子CO_2.

6 . 下图1表示绿色植物光合作用光反应过程中质子（）和电子（）的传递情况，实线代表传递，虚线代表传递，PQ既可传递，又可传递。请回答下列问题。

(1)绿色植物的光系统Ⅱ和光系统Ⅰ位于叶肉细胞的______上。图中经光系统Ⅱ→PQ→细胞色素b6f→PC→光系统Ⅰ等最终传递给______；ATP合成酶的作用是______。
(2)当植物处于缺乏状态时将启动循环电子转运，该状态下叶绿体中______（填“能”或“不能”）合成ATP。
(3)为研究亚高温高光（HH）对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。

组别	温度（℃）	光照强度（）	净光合速率（）	气孔导度（）	胞间浓度（ppm）	Rubisco活性（）
（CK）	25	500	12.1	114.2	308	189
（HH）	35	1000	1.8	31.2	448	61

①从表中数据可知，（HH）条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的，理由是______。
②（HH）条件下Rubisco酶活性的下降导致______，进而抑制光反应。
(4)植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用。已有研究表明，在亚高温高光下，过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光逆境的关系进行了研究，请完成下表。

实验步骤的目的	简要操作过程
实验材料的准备	选取①______的番茄植株18株，均分为甲、乙、丙三组
②______	甲组的处理如（3）中的CK组
实验组处理	乙组的处理为③______；丙组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光（HH）下培养
结果测定和处理	定期测定各组植株的净光合速率（Pn），绘制曲线如图
实验结果分析	分析推测番茄植株缓解亚高温高光对光合作用抑制的机制：④______。

7 . 夏季晴朗白天同一地区种植的水稻出现“光合午休”现象，而玉米没有此现象。卡尔文循环的Rubisco酶对CO₂的Km为450μmol·L^-1（Km越小，酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化RuBP与CO₂反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O₂反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O₂并释放CO₂的反应）。回答下列问题：

(1)玉米暗反应的场所为__________，该产物的产生需要光反应提供____________。玉米叶肉细胞与维管束鞘细胞之间的胞间连丝比较发达，有利于______________________。
(2)在夏季晴朗的白天，玉米在中午不会出现光合午休，由此推测PEPC对CO₂的Km________（填“高于”或“低于”）450μmol·L^-1，光合作用过程中CO₂先后被__________固定。
(3)①光呼吸中RuBP与O₂结合发生在__________________（场所）。 从能量代谢角度看，光呼吸和有氧呼吸最大区别是______________。
②光呼吸会降低农作物产量，但是在长期进化过程中却被植物保留下来，其存在的意义可能是___________。（答出 2 点即可）
(4)蓝细菌爆发易产生水华现象，蓝藻光合作用光反应场所在____________，蓝藻也具有与玉米相似的CO₂浓缩机制，研究者将蓝细菌的CO₂浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO₂浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化，其原因可能是_________。

8 . 莱因衣藻可进行光合作用将太阳能转化为氢能，其光合电子传递和产氢过程如下图1所示，PSI、PSII、Cytb6f表示结构。请回答下列问题：

(1)菜因衣藻光合作用产生氢气的场所是____。在光合作用的光反应阶段，类囊体薄膜上的____吸收光能，并将光能转化为____中活跃的化学能参与到暗反应阶段。
(2)氢酶对氧气极其敏感，当氧分压达到2%时即可迅速失活。在光合作用过程中衣藻通常产氢量较低，原因是____。
(3)在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于莱因衣藻的生存很重要，无氧呼吸过程中丙酮酸能够进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA），导致了类囊体腔的酸化。研究人员根据多项研究提出了“离子陷阱”模型（如图2）。

①在光照较弱的时候，莱茵衣藻进行无氧呼吸产生HA的场所是____，HA可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于____，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。
②下列可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有____。
A．类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关
B．外源添加甲酸、乙酸等弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象
C．无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在强光条件下未发现类囊体腔酸化
(4)研究人员用TAP培养液和TAP-S培养液（缺硫）并优化培养条件，研究莱因衣藻的光合产氢量，结果如图3所示。光照72h，产氢量更多的是____培养液培养的莱因衣藻。推测硫可能____（填“促进”或“抑制”）了PSII或Cytb6f的功能，使类囊体腔中的H⁺浓度____。

   

10 . 马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，图2是蔗糖进入筛分子-伴胞复合体的一种模型。请回答下列问题：
   
(1)图1所示的代谢过程中，需要光反应产物参与的过程是____________（填标号）。为马铃薯叶片提供C¹⁸O₂，块茎中会出现¹⁸O的淀粉，请写出¹⁸O转移的路径：C¹⁸O₂→__________→淀粉。
(2)研究发现，叶绿体中淀粉的大量积累会导致__________膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，使__________，进而抑制暗反应。
(3)图2中甲具有___________酶活性。乙（SUT1）是一种蔗糖转运蛋白，在成功导入蔗糖转运蛋白反义基因的马铃薯植株中SUTl的表达水平降低，叶片中可溶性糖和淀粉总量__________，最终导致块茎产量__________。
(4)科研人员以Q₉、NB₁、G₂三个品种的马铃薯为材料，研究不同光周期处理对马铃薯块茎产量的影响，在24h昼夜周期中对马铃薯幼苗分别进行16h（长日照）、12h（中日照）、8h（短日照）三种光照时间处理，保持其他条件相同且适宜，培养一段时间后，发现长日照组叶绿素含量最高，但只有中日照和短日照组有块茎生成，结果如图3。
   
①分析上述信息可知，光影响马铃薯幼苗的生理过程可能有__________，
②图3实验结果表明，平均单株产量受到光周期影响程度相对较低的品种是___________；单位时间内光周期影响平均单株块茎产量增量最高的实验组是____________。
③进一步研究表明，在16h光照下，G₂无匍匐茎生成，Q₉和NB₁仅有部分植株产生匍匐茎。下列关于16h光照下没有生成马铃薯块茎的原因可能有____________。
A长日照导致暗反应时间不足，光合速率低
B．马铃薯匍匐茎是块茎形成的必要条件
C．长日照导致马铃薯叶片叶绿素含量下降
D．长日照不利于有机物向块茎运输