1 . 豆角是豆科豇豆属一年生攀援双子叶植物，是一种营养价值较高的蔬菜。现在有许多农民在玉米地里套种豆角，在玉米生长到快抽雄的时候，可以在距离玉米根部10厘米的地方进行豆角的种植，每棵玉米旁边种植一穴豆角。这种方式不仅会促进玉米的生长，还能够节约架子的搭建成本，使豆角可以顺着玉米的杆子爬行，当玉米成熟时，翠绿的豆角也已攀爬而上。请回答下列问题：
(1)套种时，玉米与豆角的种间关系有______。
(2)与豆角光合作用有关的含氮物质有______（至少写出三个），单独种植豆角时，在生长前期需要适量施加氮肥，而在其后一段时间对氮肥的需求量相对减少，可能的原因是______。
(3)套种豆角的玉米需要在玉米棒半成熟的时候适量摘除下面的叶子，以促进其下部豆角的生长，分析其原理是______。
(4)套种的玉米田中主要依靠人工除草，尽量避免使用生长素类除草剂的原因是______。
(5)很多人通过生产实践得出玉米和豆角套种不仅提高单位土地面积经济效益，还会增加玉米的产量。请你设计实验证明玉米和豆角套种会增加玉米的产量，写出实验设计思路即可______。

2 . 为探究盐碱土壤上高粱最适有机肥与缓释肥协同施用量，某科研小组以辽糯11为试材，设置4个试验处理，得到如下部分实验结果。相关分析正确的是（　　）

组别	有机肥施用量（kg/667m2）	缓释肥施用量（kg/667m2）	净光合速率 （μmol/m2·s）	产量 （kg/667m2）
CK	0	40	30.56	574
TI	2	40	14.39	396
T2	2	50	22.62	537
T3	2	60	22.75	736

A．施用有机肥能为作物提供能量和N、P、K等大量元素

B．实验组有机肥的种类、使用量、施用方式均需保持一致

C．测量净光合速率时，选取相同部位的叶片重复测量3次，取平均值

D．T3组显著提高产量的原因可能是促进了光合产物向穩粒的转移

3 . 当光照强度大于光饱和点时，常引起光抑制或光损伤。科研人员探究了小球藻对光照强度的生理响应变化及机制。光反应过程中的光合电子传递链主要由光系统等光合复合体组成，如下图所示。

(1)位于类囊体薄膜上的光系统是由蛋白质和_____组成的复合物。适宜环境下，光反应H₂O裂解释放的电子（e^-）经过一系列传递，最终被_____接受，该过程产生的ATP和NADPH用于卡尔文循环中的_____。
(2)强光会造成叶绿体内电子积累导致活性氧（ROS，一种自由基）大量增加，请用自由基学说解释强光下小球藻光合作用降低的原因_____。
(3)强光下，图示中e^-的转移途径为e^-→NADP⁺→_____（氧化剂），从而解除了光抑制。从细胞外收集亚铁氰化钾，为未来清洁能源的开发提供了思路，从能量转换角度分析其原因是_____。

4 . 海洋中珊瑚礁生态系统是最重要的生态系统之一，有数量众多的浮游植物和大型藻类，栖息着400多种海洋软体动物和1500多种鱼类，被称为海洋中的“热带雨林”。珊瑚虫是一种体型微小的腔肠动物，许多珊瑚虫聚合生长，分泌碳酸钙等物质构成珊瑚礁。珊瑚虫能捕食海洋里细小的浮游生物，因体内有虫黄藻而色彩斑斓（图1）。珊瑚虫氧化分解有机物的过程如图2，其中①②③表示生理过程，X、Y、Z表示物质。

(1)由图1可知，珊瑚虫所需的有机物主要来源于虫黄藻的__________（填生理过程），少部分通过捕食浮游生物获得。虫黄藻能进入珊瑚虫内胚层细胞，可能与内胚层细胞的__________直接相关（编号选填）。
①质膜上的转运蛋白②细胞识别③质膜的流动性④细胞分裂
(2)图2所示的细胞呼吸过程中，Z为____________（填写中文名称），生理过程①②③中产生Z最多的过程是________（填写编号）。
(3)因为虫黄藻含有光合色素，所以其可以进行光合作用。若要测定其叶绿素含量，则提取试剂为__________，可使用____________进行定量测定（填写仪器名称）。
珊瑚对环境变化及为敏感，海水表层温度（SST）的升高就可能对其生长造成巨大影响，导致珊瑚虫体内虫黄藻减少或虫黄藻失去颜色，从而出现白化现象，若一段时间内影响因子消除，颜色可得到恢复，长时间胁迫则珊瑚虫死亡，白化不可逆。研究人员为探究温度对虫黄藻生长的影响，设计了相关实验。

(4)科研人员预实验测得虫黄藻细胞密度和吸光度关系曲线如图3-1，将一定数量的离体虫黄藻在25℃进行培养，连续8天定时取样测定吸光度结果如图3-2。在以上预实验中，培养到第7天的虫黄藻密度为________。
(5)研究人员测定了不同培养温度下虫黄藻的细胞密度，并计算了生长速率，实验结果见图4。结合图4与所学知识，以下说法正确的是_______。

A．27℃组虫黄藻生长速率显著高于其余两组

B．温度主要通过影响酶活性来影响虫黄藻的生长速率，且温度与虫黄藻生长速率呈正相关

C．根据图6可以确定虫黄藻的最适培养温度一定是23℃

D．为进一步探究虫黄藻的最适培养温度，应在20-26℃重新设计梯度实验。

(6)较短时间的SST升高，白化珊瑚能得以恢复的原因可能有_______。

A．胁迫期珊瑚虫体内还有少量的虫黄藻为其提供物质和能量

B．胁迫期珊瑚虫没有其他获得有机物的途径

C．SST恢复后珊瑚虫继续招募和吸纳虫黄藻

D．胁迫期珊瑚虫还能氧化分解细胞内的有机物

珊瑚共生体中的噬菌体对于调节珊瑚共附生菌群的群落结构，避免细菌过度繁殖有着重要的调控作用。噬菌体是以细菌为宿主的病毒，依据生长周期的不同可分为两类，其具体增殖过程如图5所示。其中，温和噬菌体在侵染细菌后并不会直接裂解宿主。

(7)结合所学知识，噬菌体的遗传物质为_______，复制的特点为_______（任填一个）。
(8)结合材料分析，为长久地影响细菌群落动态并维持稳定，可推测珊瑚共生体中的噬菌体为_______（选填“a”或“b”）。在噬菌体增殖的过程中，不需要宿主细菌提供_______（编号选填）。
①DNA模板②脱氧核苷三磷酸③核糖核苷三磷酸④氨基酸⑤RNA聚合酶⑥DNA聚合酶⑦tRNA⑧mRNA⑨ATP⑩核糖体
(9)宿主细菌中基因表达过程如图6所示，相关叙述错误的是_______。

A．图中一个基因在短时间内只能表达出4条多肽链

B．图中RNA聚合酶移动的方向是从左往右

C．图中核糖体运动方向为从下往上

D．图中存在DNA-RNA和RNA-RNA杂交区域且遵循碱基互补配对原则

5 . 在海洋的深处，水中溶解的氧气本就有限，如果在特殊时期，再有超量的有机物（往往来自进行光合作用的生物的尸体）从表层沉降下来，这些“尸体”的分解过程很容易就能将仅存的氧气消耗殆尽。在这样的缺氧环境里，一类特殊的细菌可能会“挺身而出”，它们能“呼吸”硫酸盐，并将其中的硫还原为硫化氢。这样的环境对多数生物来说往往是致命的——生存所需的氧气匮乏，剧毒的硫化氢却存在。万幸的是，目前全球仅有不到0．5%的海底属于这样的“死亡海域”。
(1)希瓦氏菌为一类兼性厌氧细菌，能在厌氧下利用硫酸盐或者硫单质等产生H₂S。将这一生理过程类比有氧呼吸，H₂S相当于有氧呼吸最终产生的H₂O，则硫单质起到的作用相当于有氧呼吸中消耗的_______。
研究发现，H₂S可以还原二硫键，破坏蛋白质高级结构，从而抑制某些微生物的生长。图1-1中①～⑤分别表示硫化氢可能的影响细菌的作用机制，其中②表示通过影响细胞膜从而达到抑菌的作用。字母a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。图1-2表示该细菌细胞中X基因的表达过程。

(2)图1-1中，③表示硫化氢可能抑制了a过程所需的____________（酶）发挥作用。将1个F用³¹P标记后，放在³²P的培养液中连续复制4次，则含³²P的F有______个。
(3)图1-2中，与b过程相比，a过程特有的碱基配对方式为_______。核糖体的移动方向是_______（填“从左向右”或“从右向左”）。
(4)图1-2中“甲”代表甲硫氨酸，其密码子为5’-________-3’（填碱基序列）。若X基因对应mRNA的部分序列为5'-UCAGCU-3'，则铁蛋白基因上编码链的对应序列为：5'-___________-3'。
铜绿假单胞菌是难治性下呼吸道感染最常见致病菌之一，严重危害人体的健康。为探究联合使用H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用，研究人员进行了相关实验。其中，NaHS在水中可产生硫化氢气体。
(5)请完成下表实验设计：

组别	菌液处理	5h后培养结果（存活率）
1	_____	95%
2	加入1ml含有CAZ的无菌生理盐水	15%
3	加入1ml含有NaHS的无菌生理盐水	30%
4	_____	2%

(6)请根据上表实验结果，分析H₂S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用。_____
H₂S除了可以抑制某些细菌的生长，还可以参与特殊的光合作用。例如，绿硫细菌是一类厌氧的光合细菌，能够利用硫化氢等硫化物进行光合作用，其细胞内进行的光反应和暗反应过程如图15。绿硫细菌的无氧光合作用需要满足两个基本条件：一、处于海洋的表层，有足够的阳光射入；二、有充足的硫化物。在表层海水里，大部分情况下，硫化物就来自深层海水释放出的硫化氢气体。

(7)据图2推测，图中ATP合酶向细胞质基质转运H⁺的过程是_________（填写跨膜运输方式）。光合片层内腔中高浓度H+的形成原因包括______________和内腔中H₂S分解产生H⁺。
(8)下列有关绿硫细菌的叙述，正确的是____

A．绿硫细菌的光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上

B．绿硫细菌合成的有机物中稳定的化学能全部来自H2S中的化学能

C．绿硫细菌分解H2S产生H+相当于叶绿体中的暗反应

D．绿硫细菌光合作用过程中不产生O2

(9)绿硫细菌细胞中的RNA，其功能有_______（编号选填）。
①传递遗传信息②作为遗传物质③转运氨基酸④构成核糖体

6 . 番茄受低温伤害后叶肉细胞叶绿体受损严重，淀粉大量积累。Y基因过表达株系比野生型明显耐低温。下图为番茄叶肉细胞内光合作用过程中有机物合成及转运示意图。

(1)番茄叶肉细胞通常呈现绿色，与叶绿体的_____上分布着捕获光能的色素有关。影响番茄叶肉细胞中叶绿素含量的外界因素除了温度外，还有_____（答出两项即可）。
(2)据图分析，低温影响R酶的活性进一步降低了光反应对光能的利用，其原因是_____。低温下，叶绿体中丙糖磷酸增加，生成淀粉过多抑制光合作用，推测低温对磷酸转运体的抑制作用_____（填“大于”或“小于”）对R酶的抑制。
(3)Y蛋白可进入细胞核作用于基因S、I、L的启动子。低温下Y基因过表达株系叶绿体内淀粉积累减少，细胞质基质中葡萄糖、蔗糖等可溶性糖的含量增加，因而具有更强的低温抗性。据此推测，Y基因过表达株系抗低温的机理是_____。

7 . 镁（Mg）是影响光合作用的重要元素，科研人员进行了相关研究。
(1)镁是构成________的重要成分，水稻细胞内的光合色素还包括_______。
(2)为探究镁对水稻光合作用的影响。将正常培养38天的水稻分别转移到无镁培养液（-Mg²⁺）和正常培养液（+Mg²⁺）中培养15天，对光合作用指标进行连续跟踪检测，测定光合色素含量相对值、Vc max（最大羧化速率，碳固定指标）和An（净光合速率），结果如图1。推测前10天An变化不明显的原因是____；10天后，An显著下降的原因是______。

(3)为进一步探究镁对水稻光合作用的影响，研究者将正常培养38天的水稻在缺镁和正常培养液中培养12天后，每3h检测一次Vcmax的变化，持续跟踪48h，结果如图2。实验结果表明__________，从而影响光合作用。为了验证缺镁前期对光反应的影响，还需要检测的指标有______（至少答出两个）。

(4)已知叶绿体中镁含量存在与Vc max相似的变化，且与叶绿体镁转运蛋白MGT3相关。为验证缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达，设计实验如下表。请补全表中的检测指标______和图3中的实验结果。

组别	实验材料	实验处理	检测指标
对照组	缺镁培养的水稻植株	缺镁培养液	持续48h检测水稻叶片中的__________
实验组		正常培养液

(5)研究发现，RUBP羧化酶的活性依赖于Mg²⁺，根据上述研究内容解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制_____。

8 . 衣藻光合作用过程中电子传递、ATP合成及H⁺传递过程如下图。PSⅡ利用光合色素吸收光能，在反应中心将水分解为H⁺、O₂和电子，释放的电子经光合电子传递链依次传递至Fd，被还原的Fd将电子沿3个途径进行分配和利用：①自然条件下，传递给FNR，用于NADPH的合成；②强光高温等胁迫时，重新传递给PQ，形成环式电子传递；③O₂浓度低时，传递给氢化酶（H₂ase），用于H₂的合成。利用衣藻光合作用产氢是非常有前景的清洁能源生产途径，有助于早日实现“碳达峰、碳中和”。

(1)图中光合电子传递链位于___（部位），电子的最初供体是___。
(2)高温胁迫会使PSⅡ反应中心的关键蛋白D₁受损，ATP/NADPH的比例降低，此时环式电子传递过程增强，使ATP/NADPH的比例升高，叶绿体可消耗多余的ATP修复受损蛋白。ATP/NADPH比例升高的机制是___。
(3)已知氢化酶活性与氧气浓度负相关，D₁是一种含硫的蛋白质。在适宜光照、通气条件下，用完全培养液培养衣藻，其光合作用产生的O₂的去向是___，此时不会产生H₂；为提高衣藻产H₂的速率，应使用___培养液，在___条件下培养衣藻，理由是___。

9 . 近年来我国探索并推广玉米－大豆带状复合种植技术，通过大豆、玉米高矮作物空间错位搭配（如图所示），最大限度发挥土地潜力，助农增产增收。

项目	品系甲		品系乙
	正常光	弱光	正常光	弱光
净光合速率（μmolCO2/m2•s）	11.39	10.18	11.64	6.25
叶绿素含量(mg/g)	1.78	2.01	1.41	2.32
气孔导度(molH2O/ m2•s)	0.05	0.11	0.12	0.04
胞间CO2浓度(μmolCO2/m2•s）	111.8	216.2	274.2	207.2

回答下列问题：
(1)玉米－大豆带状复合种植技术能增产增收的原因：①大豆根系中的根瘤菌具有良好固氮能力，氮素可用于合成____（写出2种）等物质，参与光合作用过程。②充分利用边行优势（大田种植时，边行作物的生长发育比中间行作物表现好），这种优势出现的原因是____。
(2)玉米－大豆带状复合种植时若间距过小，大豆容易因玉米遮阴出现茎秆过度伸长的现象，这虽有利于长高，吸收更多光能，但由于需要消耗更多光合产物用于长高，使得光合产物向种子转移量____（填“减少”、“增多”、“不变”），导致大豆收成有所降低。表格为甲、乙两个品系的大豆植株分别置于正常光和弱光下处理后相关光合作用参数。
①叶肉细胞中的叶绿素分布在____，作用是____，主要吸收可见光中的____。分析表格数据，在弱光下品系甲、乙的大豆植株叶绿素含量均升高，其生理意义是____。
②依据上表数据可知，品系____的大豆植株耐阴能力更强，判断依据是____。
(3)综上分析，玉米－大豆带状复合种植技术产生的生态效益有____。

10 . 当光照强度大于光饱和点时，常引起光抑制或光损伤。科研人员探究了小球藻对光照强度的生理响应变化及机制。光反应过程中的光合电子传递链主要由光系统等光合复合体组成，如下图所示。

(1)位于类囊体薄膜上的光系统是由蛋白质和_____组成的复合物。适宜环境下，光反应H₂O裂解释放的电子（e^-）经过一系列传递，最终被_____接受，该过程产生的ATP和NADPH用于卡尔文循环中的_____。
(2)强光会造成叶绿体内电子积累导致活性氧（ROS，一种自由基）大量增加，请用自由基学说解释强光下小球藻光合作用降低的原因_____。
(3)强光下，图示中e^-的转移途径为e^-→NADP⁺→_____（氧化剂），从而解除了光抑制。从细胞外收集亚铁氰化钾，为未来清洁能源的开发提供了思路，从能量转换角度分析其原因是_____。