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上海市虹口区2023-2024学年高三上学期生物学期末学生学习能力诊断测试试卷

姓名：__________班级：__________考号：__________

题号

一

二

三

四

五

总分

评分

一、利用基于自然的解决方案固“碳”（14分）

1．2016年，世界自然保护联盟提出“基于自然的解决方案（NbS）”，即利用自然方法来解决全球气候变化等社会问题。针对全球气候变暖现象，基于NbS的理念，可通过对生态系统的保护、修复和可持续管理，提高其固碳能力，以缓解温室效应。研究发现，微生物在陆地生态系统碳循环调节过程中起重要作用，部分过程如图1所示，其中虚线箭头表示食物链，实线箭头表示微生物参与碳循环的主要过程。

（1）据题干信息及已学知识分析，下列做法与NbS理念吻合的是（）。（多选）

A．防护林的可持续管理 B．退耕还林还草

C．合理耕作和秸秆燃烧 D．修建湿地公园

（2）据图1及已学知识分析，土壤微生物在生态系统碳循环中起的主要作用是（）。（多选）

A．获得有机物 B．分解有机物 C．合成有机物 D．转化有机物

（3）调查发现，某地土壤微生物主要有放线菌、真菌等，它们相互作用，共同组成了土壤中的微生物（种群/群落/生态系统）。

（4）据图1计算，若蜈蚣的食物由40%行军蚁、60%线蚓组成，行军蚁和线蚓的食物都分别由50%植物凋零物和50%土壤有机质组成，且该生态系统中的营养级效率为20%。若土壤微生物固碳过程中的能量损耗率为20%，在仅以碳作为唯一能源物质的情况下，要满足100kJ蜈蚣的生存，由微生物固碳后形成的土壤有机质至少为kJ。

“匍匐大戟”是一种适应能力强、匍匐生长的外来物种，为探究其对土壤微生物固碳能力的影响，研究人员对某地多项生态学指标展开调查，部分数据如表1所示。其中，PLFA是微生物细胞质膜重要的组成成分，其总量与微生物含量呈正相关。

表1

经纬度

气候类型

入侵前后

土壤碳储量

变化的相对值

PLFA/（nmol/g-1）

土壤小动物总量/（只/m3）

植物物种丰富度/（种）

115°33’24”E

37°03’36”N

温带干旱型大陆性季风气候

入侵前

224.6

24.9

168

12

入侵后

182.5

33.1

224

10

（5）据图1、表1推测，匍匐大戟入侵后，该地土壤微生物固碳能力下降的原因可能有。（编号选填）

①植物固碳的总量下降

②非固碳微生物大量繁殖

③纬度高降水少影响植物生长

④土壤动物对土壤中碳的消耗量增加

（6）为探究土壤微生物的固碳能力，据图1及已学知识分析，可检测的指标有。（编号选填）

①调查土壤小动物的丰富度②调查植物物种的多样性

③检测植物光合作用的强度④检测空气中CO2的浓度

二、利用人工改造的微藻捕获“碳”（19分）

2．工业烟气一般含高浓度的CO2（浓度范围为6%~99%），大量释放会加重温室效应。研究人员发现，微藻（单细胞藻类）是一类经济、环保、能循环固碳的微生物，欲利用其吸收烟气中的CO2。微藻固碳的部分机制如图2所示，其中，I~VIII分别表示反应过程；甲、乙、丙、丁、戊分别表示物质，丁是微藻固碳途径中具催化功能的物质；蛋白1和蛋白2是促进无机碳运输的2种蛋白。然而，大量实验发现，微藻在高浓度CO2条件下，对CO2的利用率低，且在酸性环境下容易出现细胞凋亡现象。为此，研究人员尝试采取多种策略，以期提高微藻对高浓度CO2的耐受能力。

（1）研究人员从某地取样后发现，水体中除微藻外，还有蓝细菌。据已学知识判断，图2中区分微藻与蓝细菌的细胞器是。

（2）据图2及已学知识判断，微藻细胞内能量转换的主要路经是。（）

A．ATP、NADPH→糖类 B．糖类→ATP→电子传递链→ATP

C．光能→电能→ATP、NADPH D．糖类→NADH→电子传递链→ATP

（3）据已学知识判断，图2中微藻细胞内甲既能在镁螯合酶的作用下，转化为一种能在光照下释放高能电子的乙；又能在铁螯合酶的作用下转化为戊，继而转化为线粒体内膜上的电子传递蛋白。该蛋白参与能量载体分子的合成。（编号选填）

①ATP合酶②叶绿素a③磷酸甘油醛

④ATP⑤NADH⑥NADPH

（4）据题干及已学知识推测，图2中丁直接促进的反应过程是（）（单选）

A．C3还原 B．五碳糖还原 C．CO2固定 D．五碳糖再生

（5）研究发现，在烟气环境中与微藻细胞分裂有关的蛋白CDK4与cyclinD活性受抑制。上述蛋白能促进细胞从G1进入S期。据此推测，在烟气环境中，微藻细胞内可能出现的现象是（）。（多选）

A．染色体数目加