1 . 民间自古就有“种豆肥田”的说法，其原因是豆科植物进化出根瘤来容纳根瘤菌以进行生物固氮。为研究大豆根瘤形成的机理，科研人员进行了一系列研究。如图是大豆光合作用产物的形成及运输和大豆与根瘤菌关系示意图。请分析回答：

   

(1)大豆与根瘤菌的种间关系是________，与大豆相比，根绿瘤菌在细胞结构上最显著的区别是________，其代谢类型是________需氧型生物。
(2)根瘤菌进行生物固氮时起关键作用的是其产生的固氮酶，该酶发挥作用的机制是________。根瘤菌所固定的氮元素被豆科植物利用后，除了可以用于合成图示的氨基酸，进而形成蛋白质外，还可用来合成很多其他的物质，其中由光反应产生并参与暗反应的物质有________。
(3)为大豆叶片提供C¹⁸O₂，大豆根中的淀粉会含¹⁸O，请写出元素¹⁸O转移的路径（用图中相关物质的名称及箭头表示）：________。
(4)为充分利用大气这一天然氮库，科学家将豆科植物体内与固氮相关的基因转移到非豆科植物细胞中，期望培育出可进行生物固氮的转基因作物，中科院王二沸团队在此领域的研究已取得初步进展。培育进行生物固氮作物的重要意义是________（至少写出两点）。

2 . 如图所示，甲图表示有氧条件下发生在西红柿细胞内的生理反应过程，乙图表示种植某西红柿植株的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化曲线。据图回答下列问题：

(1)图甲数字所表示的过程中，发生于生物膜上的是（填数字）________，能产生ATP的过程是________（填数字）。如果光照强度突然增大，则短时间内X物质含量变化是________。
(2)图乙中________（填字母）点对应的时刻光合速率等于呼吸速率，该时刻叶肉细胞中光合速率和呼吸速率的关系是________。经过一昼夜西红柿干重变化情况是________。
(3)由于植物时时刻刻进行细胞呼吸，所以一般不能一次性测量出植物的实际光合速率，某生物兴趣小组利用图丙所示的处理方法可以在光下一次性测量出实际光合速率，简述其处理的原理：________________，该测量方法中光合速率的表示方法是________。

3 . 某研究团队选择在海拔由低到高的临海、仙居、黄岩3个地区开展实验，种植适宜南方地区栽培的3个甜樱桃品种，研究不同品种的甜樱桃在不同海拔条件下的光合特性（见下表），以期为南方多山地区甜樱桃的栽培及技术推广提供参考依据。请回答下列问题：

品种	地点	净光合速率（μmol·m-2·s-1）	气孔导度/（mol·m-2·s-1）	胞间CO2浓度（μL·L-1）	果实成熟期（月/日）
布鲁克斯	临海	2.92	0.0224	158.26	5/3～5/10
	仙居	9.35	0.0744	167.28	5/10～5/20
	黄岩	13.73	0.1477	206.22	5/22～5/26
拉宾斯	临海	4.66	0.0399	193.07	4/30～5/9
	仙居	8.44	0.0664	164.43	5/7～5/13
	黄岩	13.69	0.1676	229.56	5/14～5/22
红蜜	临海	5.88	0.0600	197.54	5/6～5/12
	仙居	11.61	0.1090	197.54	5/10～5/14
	黄岩	16.88	0.2610	254.49	5/21～5/31

(1)不同海拔对植物生长造成影响的环境因素主要是温度、湿度、CO₂浓度和光照强度，其中影响最大的是____，它主要通过影响____的活性进而影响细胞代谢速率。
(2)光照强度主要影响光合作用的____阶段，此阶段发生的场所是____。
(3)由上表可知，在不同海拔高度条件下，甜樱桃光合特性存在显著差异，海拔越高，相对来看净光合速率越____。从已测参数来分析，最有可能的原因是____。

4 . 为研究物质增产胺对甜瓜光合作用的影响，将生长状况相同的甜瓜幼苗均分为四组，分别测定了四组幼苗的光合速率、Rubisco（固定二氧化碳的酶）活性、丙二醛（膜脂过氧化产物，其含量与生物膜受损程度呈正相关）含量。回答下列问题：

   

注：①组为不遮光+清水，②组为不遮光+增产胺，③组为遮光+清水，④组为遮光+增产胺，其余实验条件相同且适宜。
(1)Rubisco催化CO₂固定的反应产物是________，发生在甜瓜叶肉细胞的________（具体部位）。
(2)增产胺对Rubisco活性的影响在遮光条件下更大，判断依据是_________________。第③组光合速率最低的具体原因有____________________（写出2点）。
(3)为研究遮光和不遮光条件下增产胺对甜瓜叶绿素含量的影响，如何继续进行实验，实验思路是：_______________。

5 . 图1是拟南芥进行光合作用的示意图，PSI（光系统I）和PSⅡ（光系统Ⅱ）是由蛋白质和光合色素组成的复合物。回答下列问题。

(1)光反应过程中光能转换成电能，最终转换为__________。若CO₂浓度降低，则图中电子传递速率会__________（填“升高”或“降低”），原因是__________。
(2)强光条件下，过剩的光能会对PSⅡ复合体造成损伤，导致光合作用强度减弱。遭受强光损伤的拟南芥幼叶细胞中，叶绿素酶（CLH）基因表达量明显上升，科研人员为研究幼叶应对强光影响的机制，分别测定野生型（WT）、CLH基因缺失的突变型（clh-1）和CLH基因过量表达的突变型（clh-2）拟南芥在强光照射后的生存率，结果如图2所示。据图可知，CLH基因可以__________拟南芥在强光照射后的生存能力。

(3)科研人员研究发现，拟南芥的H基因突变体在22℃下生长与野生型无差别，而30℃下生长则叶片呈白色。①30℃时，叶片呈白色的原因是叶绿体发育异常，__________合成受阻。
②科研人员用特定抗体检测H蛋白在叶绿体内的分布，结果如图3所示（各泳道的蛋白上样量均保持一致），依据实验结果可以得出的结论是__________。
③H蛋白是一种热应激蛋白（温度升高时表达），调控叶绿体基因编码的RNA聚合酶的活性。据此推测，H基因突变体在30℃时叶子呈白色的原因是__________。

6 . 2021年9月，我国科学家在实验室中首次实现从CO₂到淀粉分子的全合成，其过程简图如下。经核磁共振等检测显示，该人工合成的淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。请回答下列问题：

(1)植物叶肉细胞中，水光解所需的能量来源为___；图中H₂的作用类似于细胞中的___。
(2)植物根尖细胞可以利用“C₆中间体”提供的能量，该物质中所有的H会在___（填场所）释放，最终与氧气结合生成水，释放出的能量的去路有___。
(3)在固定等量CO₂的情况下，与自然绿色植物相比，人工合成过程的淀粉积累量___（填“较多”“相同”或“较少”），原因是___。
(4)该成果一经问世，便得到国内外专家的高度评价，请说出该成果的意义有___（答出一点即可）。

8 . 生活在干旱地区的植物甲具有特殊的CO₂固定方式。植物甲晚上气孔打开吸收CO₂，利用吸收的CO₂生成苹果酸后储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧后释放的CO₂可用于光合作用。回答下列问题：
(1)植物甲气孔白天关闭，通过防止_____来适应干旱环境。白天时，植物甲光合作用消耗的CO₂的来源是_____（答出两点），此时叶肉细胞产生ATP的场所有_____。
(2)夜晚的植物甲_____（填“能”或“不能”）进行光合作用的暗反应，原因是_____。
(3)将植物甲放在干旱的环境条件下培养一段时间，分别在白天和晚上测定植物甲液泡内的pH。相对于晚上，白天植物甲的液泡pH较_____。
(4)干旱胁迫时有些植物会出现将光合产物更多地分配给根，从而促进根生长的现象。研究人员进一步利用¹⁴CO₂研究干旱胁迫对植物甲光合产物分配的影响，研究结果如下图所示，请根据实验结果写出研究人员进行该项研究的实验设计思路：_____。

   

9 . 某研究性学习小组的同学进行了如下实验：将相同数量的玉米和小麦幼苗分别放在相同的密闭透明容器中，给予充足的光照及适宜的温度等条件，定时检测容器中的CO₂浓度，得到下图所示的结果。回答下列问题：
   
(1)小麦光合作用过程中，CO₂参与卡尔文循环的场所是____，为这一阶段提供能量的物质是____。
(2)容器中CO₂的变化量表示研究时间内____。从图中可以看出，无论小麦幼苗还是玉米幼苗，容器中的CO₂浓度在一段时间后都不再变化，原因是____。
(3)根据光合作用中CO₂的固定方式不同，可将植物分为C₃植物和C₄植物，小麦和玉米分别属于C₃植物和C₄植物。已知干旱可以导致气孔开度减小，从以上实验结果推测，____（填“C₃植物”或“C₄植物”）更适合用于荒漠化治理，判断依据是____。

10 . 植物工厂是在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物的高效生产体系。菠菜是植物工厂常年培养的速生蔬菜，下图表示菠菜叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。回答下列问题。

(1)在植物工厂里，成熟菠菜叶通过______（用字母表示）过程将人工光源所提供的光能转化为稳定的化学能。图中①代表的物质是________________________。
(2)如果你是某植物工厂的设计师，你会从红蓝光、黄光、绿光三种颜色的LED灯中选择用______光的LED灯作为人工光源，选用的依据是______________________________。
(3)植物工厂用营养液培植菠菜的过程中，需要定时向营养液通入空气，目的是______；如果突然停止光照，B过程中的C₃的含量将会__________________。
(4)在光合作用过程中NADPH积累会限制光合速率的原因是___________________。