Question

20．回答下列有关光合作用的问题．
研究人员以蓝细菌的光合作用（如图1实线途径）为研究模型，通过引入NADPH依赖型的脱氢酶，创建了只消耗NADPH而不额外消耗ATP的异丙醇生物合成途径（如图1虚线途径），并测量对比改造后的蓝细菌（SM7）和野生蓝细菌（WT）一系列的生理变化．

（1）下列不属于蓝细菌与植物光合作用相同过程的是A．
A．在叶绿体中发生水的光解                             C．CO₂的固定
C．光反应生成的ATP和NADPH供暗反应所用     D．释放氧气
（2）据表分析，改造后的蓝细菌（SM7）和野生蓝细菌（WT）相比NADPH的消耗量增加．（选填“增加”“减少”“不变”），结合如图可知造成这一结果的原因是SM7的NADPH除用于卡尔文循环外，还用于异丙醇的形成途径．
（3）蓝细菌内ATP的来源除图1中所示外，还来自于呼吸作用这一生理过程．
（4）结合表和图2分析，下列说法正确的是AD（多选）
A．SM7光反应速率的饱和值约是WT的2倍
B．当光反应速率达到饱和点后，就不再随着光照强度的增加而改变
C．SM7的ATP的消耗量增加，光合作用的效率提高
D．SM7相比WT更适应自然界中光强的剧烈变化．

细胞内NADPH和ATP的浓度
品系	NADPH（pmol/OD730）	ATP（pmol/OD730）
WT	193.5	39.28
SM7	112.83	62.53

Answer 1

分析 光反应和暗反应：

比较项目	光反应	暗反应
场所	基粒类囊体膜上	叶绿体的基质
条件	色素、光、酶、水、ADP	多种酶、CO2、ATP、[H]
反应产物	[H]、O2、ATP	有机物、ADP、Pi、水
物质变化	2H2O$\stackrel{光}{→}$ [H]+O2↑ ADP+Pi+能量 $\stackrel{酶}{→}$ATP	①CO2的固定： CO2+C5$\stackrel{酶}{→}$2C3 ②C3的还原：（CH2O）+C5+H2O
能量变化	光能→电能→ATP 中活跃的化学能	ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能
实质	光能转变为化学能，水光解产生O2和[H]	同化CO2形成 （CH2O）
联系	①光反应为暗反应提供[H]（以NADPH形式存在）和ATP ②暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料 ③没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机 物无法合成．

解答 解：（1）蓝藻是原核生物，无叶绿体，因此选A．
（2）据表分析，改造后的蓝细（SM7）和野生蓝细菌（WT）相比NADPH的消耗量增加．据图分析可知：造成这一结果的原因是SM7的NADPH除用于卡尔文循环外，还用于异丙醇的形成途径．
（3）蓝细菌内ATP的来源除图1中所示光合作用外，还来自于呼吸作用这一生理过程．
（4）A、SM7光反应速率的饱和值约为40，WT的饱和值约为20，A正确；
B．据图分析可知：当光反应速率达到饱和点后，随着光照强度的增加，WT饱和值有所降低，B错误；
C．SM7的ATP的消耗量增加，三碳化合物的还原有所提高，C错误；
D．SM7的ATP和NADPH的值相比WT较多，因此更适应自然界中光强的剧烈变化，D正确．
故选：AD．
故答案为：
（1）A
（2）增加      SM7的NADPH除用于卡尔文循环外，还用于异丙醇的形成途径
（3）呼吸作用
（4）AD

点评 本题难度适中，以图象的形式考查光合作用的过程及其影响因素，旨在考查考生的识图、析图及知识的迁移能力，为高频考点．