2022年高考生物三年高考真题及模拟题分类汇编:细胞的代谢(Word版含解析)

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名称 2022年高考生物三年高考真题及模拟题分类汇编:细胞的代谢(Word版含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 生物学
更新时间 2021-10-04 16:40:12

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细胞的代谢
一、单选题
1.(2021·广东高考真题)秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(

A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2
C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
2.(2021·广东高考真题)与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图a,示意图),造成叶绿体相对受光面积的不同(图b),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述错误的是(

A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)
B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
3.(2021·广东高考真题)在高等植物光合作用的卡尔文循环中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco,下列叙述正确的是(

A.Rubisco存在于细胞质基质中
B.激活Rubisco需要黑暗条件
C.Rubisco催化CO2固定需要ATP
D.Rubisco催化C5和CO2结合
4.(2021·河北高考真题)人体成熟红细胞能够运输O2和CO2,其部分结构和功能如图,①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是(

A.血液流经肌肉组织时,气体A和B分别是CO2和O2
B.①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散
C.成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量
D.成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中
5.(2021·湖南高考真题)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是(

A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长
C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用
6.(2021·湖南高考真题)绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是(

A.弱光条件下植物没有O2的释放,说明未进行光合作用
B.在暗反应阶段,CO2不能直接被还原
C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率会暂时下降
D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
7.(2021·湖南高考真题)质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是(

A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B.质壁分离过程中,细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐降低
D.1mol/L
NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
8.(2021·广东高考真题)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(

A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
9.(2021·全国高考真题)某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验,不可能得到的结果是(

A.该菌在有氧条件下能够繁殖
B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
10.(2021·浙江高考真题)苹果果实成熟到一定程度,呼吸作用突然增强,然后又突然减弱,这种现象称为呼吸跃变,呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是(  )
A.呼吸作用增强,果实内乳酸含量上升
B.呼吸作用减弱,糖酵解产生的CO2减少
C.用乙烯合成抑制剂处理,可延缓呼吸跃变现象的出现
D.果实贮藏在低温条件下,可使呼吸跃变提前发生
11.(2021·浙江高考真题)下图为植物细胞质膜中H+-ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意图。下列叙述正确的是(  )
A.H+转运过程中H+-ATP酶不发生形变
B.该转运可使膜两侧H+维持一定的浓度差
C.抑制细胞呼吸不影响H+的转运速率
D.线粒体内膜上的电子传递链也会发生图示过程
12.(2020·海南高考真题)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,参与细胞吸收多种营养物质,每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示,下列有关叙述正确的是(

A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度
B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C.Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D.若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程
13.(2020·海南高考真题)下列关于胰蛋白酶和胰岛素的叙述,正确的是(

A.都可通过体液运输到全身
B.都在细胞内发挥作用
C.发挥作用后都立即被灭活
D.都能在常温下与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
14.(2020·北京高考真题)GLUT4是骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白。研究者测定了5名志愿者进行6周骑行运动训练前后骨骼肌中GLUT4的含量(如图)。由此可知,训练使骨骼肌细胞可能发生的变化是(

A.合成的GLUT4增多
B.消耗的葡萄糖减少
C.分泌到细胞外的GLUT4增多
D.GLUT4基因的数量增多
15.(2020·北京高考真题)用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验,两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7.0、20℃条件下,向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶悬液的结果。与第1组相比,第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了(

A.悬液中酶的浓度
B.H2O2溶液的浓度
C.反应体系的温度
D.反应体系的pH
16.(2020·江苏高考真题)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误的是(

A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B.研磨时加入CaCO3可以防止叶绿素被氧化破坏
C.研磨时添加石英砂有助于色素提取
D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散
17.(2020·江苏高考真题)同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中,下列科学研究未采用同位素标记法的是(

A.卡尔文(M.
Calvin)等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B.赫尔希(A.
D.
Hershey)等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森(M.
Meselson)等证明DNA进行半保留复制
D.温特(F.
W.
Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
18.(2020·山东高考真题)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是(

A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
19.(2020·山东高考真题)我国的酿酒技术历史悠久,古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载:将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发,如鱼眼汤,净淘米八斗,炊作饭,舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化,冒出鱼眼大小的气泡,把八斗米淘净,蒸熟,摊开冷透。下列说法错误的是(

A.“浸曲发”
过程中酒曲中的微生物代谢加快
B.“鱼眼汤”
现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的
C.“净淘米”"
是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施
D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡
20.(2020·天津高考真题)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(

A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2
C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原
D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素
21.(2020·浙江高考真题)将某植物叶片分离得到的叶绿体,分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中,测量其光合速率,结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是(

A.测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B.若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体,测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比,光合速率偏大
C.若该植物较长时间处于遮阴环境,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似
D.若该植物处于开花期,人为摘除花朵,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似
22.(2020·浙江高考真题)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是(

A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
23.(2020·浙江高考真题)下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述,正确的是(

A.细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多
B.细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行
C.细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸
D.若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量
24.(2020·全国高考真题)取燕麦胚芽鞘切段,随机分成三组,第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞),第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中,第3组置于IAA+
Suc溶液中,一定时间内测定胚芽鞘长度的变化,结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是(

A.KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压
B.胚芽鞘伸长生长过程中,伴随细胞对水分的吸收
C.本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
D.IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KC1而提高
25.(2020·全国高考真题)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,等分成两份,分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙两个实验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时,检测甲、乙两组的溶液浓度,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是(

A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B.若测得乙糖溶液浓度不变,则乙组叶细胞的净吸水量为零
C.若测得乙糖溶液浓度降低,则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
26.(2020·全国高考真题)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是(

A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
27.(2020·浙江高考真题)细菌内某种物质在酶的作用下转变为另一种物质的过程如图所示,其中甲~戊代表生长必需的不同物质,①~⑤代表不同的酶。野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长,而突变型细菌必须在培养基中添加甲、乙、丁才能生长。下列叙述正确的是
A.突变型细菌缺乏酶①、②、③
B.酶④与乙结合后不会改变酶④的形状
C.酶②能催化乙转变为丙,也能催化丙转变为丁
D.若丙→戊的反应受阻,突变型细菌也能生长
28.(2020·浙江高考真题)酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示,①~③为相关生理过程。下列叙述正确的是
A.①释放的能量大多贮存在有机物中
B.③进行的场所是细胞溶胶和线粒体
C.发生①③时,释放量大于吸收量
D.发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③
29.(2019·上海高考真题)如图所示,在最适温度和
PH
下,增大反应速度的方法是(

A.增加酶数量
B.增加底物浓度
C.增加反应时间
D.增加温度
30.(2019·上海高考真题)相同温度相同时间内,在X处能收集到的CO2最多的装置是(

A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
31.(2019·海南高考真题)下列关于绿色植物的叙述,错误的是(

A.植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸
B.植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的
C.遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降
D.植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用
32.(2019·海南高考真题)下列关于高等植物光合作用的叙述,错误的是(

A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能
B.红光照射时,胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a
C.光反应中,将光能转变为化学能需要有ADP的参与
D.红光照射时,叶绿素b吸收的光能可用于光合作用
33.(2019·江苏高考真题)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是
A.研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作
D.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
34.(2019·天津高考真题)植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动;②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是
A.蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C.细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
35.(2019·天津高考真题)下列过程需ATP水解提供能量的是
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生长素的极性运输
C.光反应阶段中水在光下分解
D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
36.(2019·天津高考真题)叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是
A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
37.(2019·全国高考真题)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是
A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖
B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
38.(2019·全国高考真题)某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白,具有ATP水解酶活性,能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外),置于暗中一段时间后,溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组,一组照射蓝光后溶液的pH明显降低;另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂(抑制ATP水解),再用蓝光照射,溶液的pH不变。根据上述实验结果,下列推测不合理的是
A.H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上,蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B.蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C.H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D.溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
39.(2019·全国高考真题)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为
A.有机物总量减少,呼吸强度增强
B.有机物总量增加,呼吸强度增强
C.有机物总量减少,呼吸强度减弱
D.有机物总量增加,呼吸强度减弱
40.(2019·全国高考真题)下列关于人体组织液的叙述,错误的是
A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
41.(2019·浙江高考真题)将豌豆根部组织浸在溶液中达到离子平衡后,测得有关数据如下表:
下列叙述正确的是
A.溶液通氧状况与根细胞吸收Mg2+的量无关
B.若不断提高温度,根细胞吸收H2PO4-的量会不断增加
C.若溶液缺氧,根细胞厌氧呼吸产生乳酸会抑制NO3-的吸收
D.细胞呼吸电子传递链阶段产生的大量ATP可为吸收离子供能
42.(2019·浙江高考真题)为研究酶的特性,进行了实验,基本过程如下表所示:
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
2
加入马铃薯匀浆
少许

3
加入二氧化锰

少许
4
检测
据此分析,下列叙述错误的是
A.实验的可变因素是催化剂的种类
B.可用产生气泡的速率作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有高效性
D.不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
43.(2019·浙江高考真题)生物利用的能源物质主要是糖类和油脂,油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是
A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值低于1
B.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低
C.富含油脂的种子在萌发初期,上述比值低于1
D.某动物以草为食,推测上述比值接近1
44.(2019·浙江高考真题)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是
A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
45.(2019·浙江高考真题)实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程:将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解,产生氧气等,溶液中的DCIP被还原,颜色由蓝色变成无色。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应,实验结果如图所示。下列叙述正确的是(
)
A.相同浓度除草剂处理下,单位时间内溶液颜色变化快的品种受除草剂抑制效果更显著
B.与品种乙相比,除草剂抑制品种甲类囊体体的功能较强
C.除草剂浓度为K时,品种乙的叶绿体能产生三碳糖
D.不用除草剂处理时,品种乙的叶绿体放氧速率高于品种甲
46.(2019·浙江高考真题)酶是生物催化剂,其作用受pH等因素的影响。下列叙述错误的是(
)
A.酶分子有一定的形状,其形状与底物的结合无关
B.绝大多数酶是蛋白质,其作用的强弱可用酶活性表示
C.麦芽糖酶能催化麦芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解
D.将胃蛋白酶加入到pH10的溶液中,其空间结构会改变
47.(2019·浙江高考真题)下列关于物质出入细胞方式的叙述,错误的是(
)
A.O2和酒精以扩散方式进入细胞
B.胰蛋白酶以胞吐方式分泌到细胞外
C.细菌和病毒被巨噬细胞吞噬时须穿过质膜
D.红细胞在蒸馏水中会因渗透作用吸水而破裂
48.(2019·浙江高考真题)温度对某植物细胞呼吸速率影响的示意图如下。下列叙述正确的是(
)
A.a-b段,温度升高促进了线粒体内的糖酵解过程
B.b-c段,与细胞呼吸有关的酶发生热变性的速率加快
C.b点时,氧与葡萄糖中的碳结合生成的二氧化碳最多
D.C点时,细胞呼吸产生的绝大部分能量贮存在ATP中
49.(2020·浙江高三三模)有氧条件下酵母菌的厌氧呼吸会受到抑制。为探究其原因,有人将酵母菌破碎获得细胞匀浆,并把部分细胞匀浆离心后得到悬浮液(含细胞溶胶)和沉淀物(含线粒体),进行如下分组实验(X、Y、Z为上述三种物质的一种,可以相同也可以不同)。
装置一:葡萄糖溶液+无菌水+X:
装置二:葡萄糖溶液+无菌水+ATP+Y;
装置三:葡萄糖溶液+无菌水+氧气+Z。
以三套装置中CO2产生量为检测指标,下列相关叙述合理的是(

A.三套装置中都应该分别加入细胞匀浆使无关变量相同
B.无论Z是何种物质,装置三中肯定检测不到CO2的产生
C.本实验的目的是探究抑制酵母菌厌氧呼吸的因素是氧气还是
ATP
D.本实验的自变量应是加入三个装置中的酵母菌提收物质(X、Y、Z)的种类
二、多选题
50.(2021·河北高考真题)《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列叙述正确的是(

A.荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B.荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬,有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行,第三阶段受到抑制
C.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D.气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯,可延长果蔬保鲜时间
三、综合题
51.(2021·河北高考真题)为探究水和氮对光合作用的影响,研究者将一批长势相同的玉米植林随机均分成三组,在限制水肥的条件下做如下处理:(1)对照组;(2)施氮组,补充尿素(12g·m-2)(3)水十氮组,补充尿素(12g·m-2)同时补水。检测相关生理指标,结果见下表。
生理指标
对照组
施氮组
水+氮组
自由水/结合水
6.2
6.8
7.8
气孔导度(mmol·m-2s-1)
85
65
196
叶绿素含量(mg·g-1)
9.8
11.8
12.63
RuBP羧化酶活性(μmol·h-1g-1)
316
640
716
光合速率(μmol·m-2s-1)
6.5
8.5
11.4
注:气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题:
(1)植物细胞中自由水的生理作用包括____________________等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的__________,提高植株氮供应水平。
(2)参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与__________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,用于驱动__________两种物质的合成以及__________的分解;RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到__________分子上,反应形成的产物被还原为糖类。
(3)施氮同时补充水分增加了光合速率,这需要足量的CO2供应。据实验结果分析,叶肉细胞CO2供应量增加的原因是______________________________。
52.(2021·湖南高考真题)图a为叶绿体的结构示意图,图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题:
(1)图b表示图a中的______结构,膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-,光能转化成电能,最终转化为______和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低.暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递速率会______(填“加快”或“减慢”)。
(2)为研究叶绿体的完整性与光反应的关系,研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体,在离体条件下进行实验,用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体,以相对放氧量表示光反应速率,实验结果如表所示。
叶绿体A:双层膜结构完整
叶绿体B:双层膜局部受损,类囊体略有损伤
叶绿体C:双层膜瓦解,类囊体松散但未断裂
叶绿体D:所有膜结构解体破裂成颗粒或片段
实验一:以Fecy为电子受体时的放氧量
100
167.0
425.1
281.3
实验二:以DCIP为电子受体时的放氧量
100
106.7
471.1
109.6
注:Fecy具有亲水性,DCIP具有亲脂性。
据此分析:
①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明,叶绿体双层膜对以_________(填“Fecy”或“DCIP”)为电子受体的光反应有明显阻碍作用,得出该结论的推理过程是_________。
②该实验中,光反应速率最高的是叶绿体C,表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下,更有利于_________,从而提高光反应速率。
③以DCIP为电子受体进行实验,发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释_________。
53.(2021·全国高考真题)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题:
(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有__________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和______________释放的CO2。
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式,这种方式既能防止______________,又能保证_____________正常进行。
(3)若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。_____(简要写出实验思路和预期结果)
54.(2021·全国高考真题)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题:
(1)细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统,生物膜的结构特点是_______。
(2)细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_______复合物构成的,其运输的特点是_______(答出1点即可)。
(3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是_______。
55.(2021·浙江高考真题)现以某种多细胞绿藻为材料,研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图,图中的绿藻质量为鲜重。
回答下列问题:
(1)实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素,经处理后,用光电比色法测定色素提取液的_________,计算叶绿素a的含量。由甲图可知,与高光强组相比,低光强组叶绿素a的含量较_________,以适应低光强环境。由乙图分析可知,在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。
(2)叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析,光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。
(3)图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________,理由是_________。
(4)绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1,则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。
56.(2020·海南高考真题)在晴朗无云的夏日,某生物兴趣小组测定了一种蔬菜叶片光合作用强度的日变化,结果如图。回答下列问题。
(1)据图分析,与10时相比,7时蔬菜的光合作用强度低,此时,主要的外界限制因素是_________;从10时到12时,该蔬菜的光合作用强度____________。
(2)为探究如何提高该蔬菜光合作用强度,小组成员将菜地分成A、B两块,10~14时在A菜地上方遮阳,B菜地不遮阳,其他条件相同。测得该时段A菜地蔬菜的光合作用强度比B菜地的高,主要原因是_____________________。
(3)小组成员又将相同条件的C菜地的上方和四周用遮阳网全部覆盖,测得棚内温度比B菜地高,一段时间后比较B、C两块菜地的蔬菜产量。与B菜地相比,C菜地蔬菜产量低,从光合作用和呼吸作用的原理分析,原因是_____________________________。
57.(2020·北京高考真题)阅读以下材料,回答(1)~(4)题。
创建D1合成新途径,提高植物光合效率
植物细胞中叶绿体是进行光合作用的场所,高温或强光常抑制光合作用过程,导致作物严重减产。光合复合体PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所,D1是PSII的核心蛋白。高温或强光会造成叶绿体内活性氧(ROS)的大量累积。相对于组成PSII的其他蛋白,D1对ROS尤为敏感,极易受到破坏。损伤的D1可不断被新合成的D1取代,使PSII得以修复。因此,D1在叶绿体中的合成效率直接影响PSII的修复,进而影响光合效率。
叶绿体为半自主性的细胞器,具有自身的基因组和遗传信息表达系统。叶绿体中的蛋白一部分由叶绿体基因编码,一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白在N端的转运肽引导下进入叶绿体。编码D1的基因psbA
位于叶绿体基因组,叶绿体中积累的ROS也会显著抑制psbA
mRNA的翻译过程,导致PSII修复效率降低。如何提高高温或强光下PSII的修复效率,进而提高作物的光合效率和产量,是长期困扰这一领城科学家的问题。
近期我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的基因psbA,并将psbA与编码转运肽的DNA片段连接,构建融合基因,再与高温响应的启动子连接,导入拟南芥和水稻细胞的核基因组中。检测表明,与野生型相比,转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所增加,高温下大幅增加;在高温下,PSII的光能利用能力也显著提高。在南方育种基地进行的田间实验结果表明,与野生型相比,转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量(干重)均有大幅提高,增产幅度在8.1%~21.0%之间。
该研究通过基因工程手段,在拟南芥和水稻中补充了一条由高温响应启动子驱动的D1合成途径,从而建立了植物细胞D1合成的“双途径”机制,具有重要的理论意义与应用价值。随着溫室效应的加剧,全球气候变暖造成的高温胁迫日益成为许多地区粮食生产的严重威胁,该研究为这一问题提供了解决方案。
(1)光合作用的__________反应在叶绿体类囊体膜上进行,类囊体膜上的蛋白与__________形成的复合体吸收、传递并转化光能。
(2)运用文中信息解释高温导致D1不足的原因___________。
(3)若从物质和能量的角度分析,选用高温响应的启动子驱动psbA基因表达的优点是:
________________。
(4)对文中转基因植物细胞D1合成“双途径”的理解,正确的叙述包括__________。
A.细胞原有的和补充的psbA基因位于细胞不同的部位
B.细胞原有的和补充的D1的mRNA转录场所不同
C.细胞原有的和补充的D1在不同部位的核糖体上翻译
D.细胞原有的和补充的D1发挥作用的场所不同
E.细胞原有的和补充的D1发挥的作用不同
58.(2020·江苏高考真题)大豆与根瘤菌是互利共生关系,下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径,请据图回答下列问题:
(1)在叶绿体中,光合色素分布在__________上;在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和__________。
(2)上图所示的代谢途径中,催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在__________中,PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于__________。
(3)根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成,氨基酸合成蛋白质时,通过脱水缩合形成__________键。
(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自__________;根瘤中合成ATP的能量主要源于__________的分解。
(5)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是__________。
59.(2020·山东高考真题)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________,模块3中的甲可与CO2结合,甲为________________。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将________________
(填:增加或减少)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是________________。
(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量________________
(填:高于、低于或等于)植物,原因是________________。
(4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
60.(2020·天津高考真题)鬼箭锦鸡儿(灌木)和紫羊茅(草本)是高寒草甸系统的常见植物。科研人员分别模拟了温室效应加剧对两种植物各自生长的影响。研究结果见下图。
据图回答:
(1)CO2浓度和温度都会影响光合作用。植物通过光合作用将大气中的CO2转变为有机物,同时将光能转变为有机物中的化学能,体现了植物在生态系统________和________中的重要作用。
(2)本研究中,仅CO2浓度升高对两种植物的影响分别为________________________,仅温度升高对两种植物的影响分别为________________________。
(3)两个实验的C2T2组研究结果表明温室效应加剧对两种植物各自生长的影响不同。科研人员据此推测,在群落水平,温室效应加剧可能会导致生活在同一高寒草甸中的这两种植物比例发生改变。为验证该推测是否成立,应做进一步实验。请给出简单的实验设计思路:_______________________________________。若推测成立,说明温室效应加剧可能影响群落________的速度与方向。
61.(2020·浙江高考真题)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题:
(1)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞,可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸水,重复几次后,可根据是否发生__________现象来判断。
(2)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎,提取光合色素时,若甲组未加入碳酸钙,与加入碳酸钙的乙组相比,甲组的提取液会偏__________色。分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同,导致4种色素随层析液在滤纸条上的__________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的__________。
(3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段,切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时,经染色后,__________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时,通常选用处于有丝分裂__________期细胞的染色体,原因是__________。
62.(2020·全国高考真题)照表中内容,围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位
(1)__________
叶绿体的类囊体膜
线粒体
反应物
葡萄糖
丙酮酸等
反应名称
(2)__________
光合作用的光反应
有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源
化学能
(3)__________
化学能
终产物(除ATP外)
乙醇、CO2
(4)__________
(5)__________
63.(2020·全国高考真题)人在剧烈奔跑运动时机体会出现一些生理变化。回答下列问题:
(1)剧烈奔跑运动时肌细胞会出现____________,这一呼吸方式会导致肌肉有酸痛感。
(2)当进行较长时间剧烈运动时,人体还会出现其他一些生理变化。例如,与运动前相比,胰岛A细胞的分泌活动会加强,分泌____________,该激素具有___________(答出2点即可)等生理功能,从而使血糖水平升高。
(3)人在进行剧烈运动时会大量出汗,因此在大量出汗后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些_____________。
64.(2020·全国高考真题)为了研究细胞器的功能,某同学将正常叶片置于适量的溶液B中,用组织捣碎机破碎细胞,再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题:
(1)该实验所用溶液B应满足的条件是_____________(答出2点即可)。
(2)离心沉淀出细胞核后,上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解,原因是此上清液中含有_____________。
(3)将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,_____________(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是_____________。
65.(2020·全国高考真题)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题:
(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有_____________________(答出2点即可)。
(2)农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是_____________________(答出1点即可)。
(3)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是___________________,选择这两种作物的理由是___________________。
作物
A
B
C
D
株高/cm
170
65
59
165
光饱和点/μmol·m-2·s-1
1
200
1
180
560
623
(2019·上海高考真题)草莓是喜光植物,为提高品质和产量,研究人员用3种方式对其进行补光,结果如表
不补光组
补光1组
补光2组
补光3组
补光的红蓝光比
(红光:蓝光)
——
4.9:1
1.93:1
3:1
叶绿素含量mg
1.113
1.93
2.31
1.79
66.下列对3个补光组草莓植株叶绿素吸收光的种类,判断正确的是

A.补光1组吸收光的种类最多
B.补光3组吸收光的种类最多
C.补光2组吸收光的种类最多
D.3个组吸收光的种类相同
67.据表分析,对草莓植株补光过程中,红光所占比例越大,叶绿素含量___(越多/越少/相同/无法判断)。
研究补光组1对草莓的光合速率和其他指标,如表所示:
光合速率
(
umo/m2s)
每株叶片数(个)
株高(cm)
平均单果质量(g)
每株结果数(个)
可溶性糖含量(mg/g)
不补光组
16.04
26.75
14.27
14.56
9.9
2.17
补光1组
17.03
26.25
20.17
32.76
13.60
245
表示与不补光组相比差异显著
68.草莓叶肉细胞光合作用直接产生的有机物可以
A.运输至果实储存
B.在光反应中传递高能电子
C.转化为淀粉储存
D.为根茎细胞分裂分化供能
69.表中可提现草莓品质和产量的指标是______________。
70.用表中的数据和已有知识,解释用补光能提高草莓品质和产量的原因:______。
71.(2019·江苏高考真题)叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:
(1)合成酶R时,细胞核DNA编码小亚基的遗传信息__________到RNA上,RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成;在叶绿体中,参与大亚基肽链合成的RNA中,种类最多的是__________。
(2)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在_________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-Ⅰ),C3-I还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要__________作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为__________。
(3)作为光合作用的重要成分,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有__________(填序号)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-Ⅱ输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(4)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体__________。
72.(2019·浙江高考真题)回答与光合作用有关的问题:
(1)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中,正常光照下,用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液,短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会______。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是______。若停止CO2供应,短期内小球藻细胞中RuBP的含量会______。研究发现
Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶,它催化CO2被固定的反应,可知该酶存在于叶绿体______中。
(2)在“光合色素的提取与分离”活动中,提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后,滤纸条自上而下前两条带中的色素合称为______。分析叶绿素a的吸收光谱可知,其主要吸收可见光中的______光。环境条件会影响叶绿素的生物合成,如秋天叶片变黄的现象主要与______抑制叶绿素的合成有关。
73.(2019·浙江高考真题)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题:
(1)为研究光合作用中碳的同化与去向,用__________的CO2供给小球藻,每隔一定时间取样,并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并__________标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析,使标记化合物________。根据标记化合物出现的时间,最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的,但当__________后,发现RuBP的含量快速升高,由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。
(2)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物幼苗,用含有100mmol/LNaCl的完全营养液进行培养,测定其光合作用速率和气孔导度,结果如图所示。本实验可推出的实验结论是____________________。实验中设置了前后自身对照,还可设置__________作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外,还可采用____________________(答出两点即可)。
74.(2021·北京人大附中高三三模)阅读以下材料,回答(1)~(4)题。
作物对高CO2环境的影响
自工业革命开始,人类对煤、石油、天然气等化石燃料的大量开发和利用是大气中CO2浓度迅速增加。大气CO2浓度的升高理论上有利于农作物产量的提高。然而,通过田间开放式大气CO2浓度升高处理(free
air
CO2
enrichment,FACE)研究发现。农作物长期生长在高CO2浓度下存在光和适应现象,即植物在高CO2浓度下生长的初始期出现的光合作用增强会逐渐减弱,甚至消失。
目前有两种假说对这方面进行解释。第一,“源-库”调节假说:
生长箱模拟大气CO2浓度升高条件下,小麦的叶片和茎秆(“源端”)会积累更多的碳水化合物而不能及时将其运输到“库端”——籽粒中。非结构性碳水化合物(蔗糖、果糖及淀粉等)在“源端”的积累会抑制光合相关基因的表达,导致光合能力下降。分蘖少、抽穗少的小麦由于“库强”不足,这种负反馈更为明显。与之相反,由于共生固氮系统需要消耗较多的能量,有根瘤的豆科作物的光合适应要远低于非豆科作物。
第二,N素抑制假说:
Rubisco酶(简称R酶)是催化CO2固定的关键限速酶,它的活性决定了光饱和点的最大光合速率。研究表明R酶每秒大约只能催化3.3个CO2进行反应,其效率之低在酶促反应中极为罕见。植物不得不合成大量的R酶蛋白来弥补,据统计植物叶片中氮有50%用来合成R酶。当大气CO2浓度升高,导致叶片氮利用效率的升高,最终使得植物叶片氮浓度表现出显著降低的趋势,植物减少了R酶蛋白的合成量。虽然底物浓度升高使R酶的催化效率显著提高,但由于合成量减少,最终抑制了光合作用对大气CO2浓度升高的特续响应。
作物对大气CO2浓度升高的响应不仅包括产量的变化,还包括籽实品质的变化,特别是与人类健康息息相关的籽实营养品质变化。
科学家利用FACE试验方法分析了亚洲18个主要水稻品种籽粒营养品质,结果发现:FACE条件下,水稻籽粒中蛋白质含量、Zn和Fe、维生素B1、B2、B5和B9浓度均显著降低。可以预计,未来收入较低且将水稻作为主食的国家将面临严峻的国民健康问题,受影响的人口可能在6亿以上。
(1)CO2作为__________反应的底物,经过__________和__________两个过程,生成糖类并完成的再生。
(2)运用“源-库”调节假说解释有根瘤的豆科作物的光合适应较低的原因___________。
(3)大气CO2浓度不断升高所带来的温室效应还会导致大气温度的不断攀开,科学家预测,气温升高所带来的负面作用会抵消大气CO2浓度升高对产量的促进。请根据所学知识,说明做出这个预测的理由__________。
(4)下列试图解释高大气CO2浓度导致水稻籽粒营养品质下降机制的假说中,合理的有_____________
A.
“稀释效应”:高CO2浓度条件下,作物对碳水化合物的积累速度大于其他化合物合成以及矿质元素的吸收速度,最终使得其他化合物及矿质元素的浓度表现为下降。
B.
“移动受抑”:高CO2浓度条件下,植物不再需要较大的蒸腾作用换取气孔的打开。蒸腾作用的减小降低了土壤中水分向根的方向流动,抑制了植物对可移动矿质元素的吸收
C.
“辅酶需求”:高CO2浓度条件下作物生长旺盛,作为辅酶因子参与合成代谢反应的元素(如Ca、Mg)需求量增多,而参与氧化还原反应的元素(如Fe、Zn)的需求量相对少。
D.
“N素缺乏”:高CO2浓度条件下作物合成代谢速度变快,功能性蛋白需求量变大,游离氨基酸更多被用来合成与代谢相关的功能性蛋白不是贮存蛋白。
(2021·福建三明市·高三三模)阅读下列材料回答下列小题
材料:人类活动在不断改变地球的生物化学循环,其中最主要的原因是大气中的CO2不断攀升。研究大气CO2浓度升高对农业生产和生态环境的影响,为应对未来高CO2浓度的环境条件下,提前采取必要的措施提供参考。
75.大气CO2浓度的升高会影响到水体中藻类的生长,水环境中碳循环的部分过程如图所示。回答下称问题:
(1)藻类在生态系统的组成成分中属于______,在生态系统中的作用是____________。
(2)图示生物群落中的碳元素可通过______形式返回无机碳系统,碳循环具有______特点。
(3)绿藻、褐藻、红藻分别分布于水体表层、中层、深层,从群落结构的角度分析这种分布的意义是__________。
(4)随着CO2排放的日益增加,全球气候变暖,控制大气CO2浓度迫在眉睫,为建设美丽中国、美丽世界,请你提出两点可行性措施:____________________(答出一点即可)。
76.为探究未来大气CO2浓度升高等因素对水稻光合作用的影响,科研人员进行实验,结果如下表。
气孔导度(mol/m2·s)
叶绿素色度比值(SPAD)
净光合速率(mmol/m2·s)
硝态氮
(NO3-)
A品种
大气CO2
0.34
44.9
17.1
高CO2
0.24
45.2
20.4
B品种
大气CO2
0.26
40.1
14.1
高CO2
0.19
40.3
17.4
铵态氮
(NH4+)
A品种
大气CO2
0.53
45.1
34.1
高CO2
0.48
45.6
44.2
B品种
大气CO2
0.39
40.4
25.1
高CO2
0.25
40.9
25.5
(注:SPAD值表示叶绿素含量多少,SPAD值越高叶绿素含量越多)
回答下列问题:
(1)光合作用过程中需要叶绿素、______等含氮物质参与,水稻细胞中叶绿素分布在______。
(2)该实验的自变量是__________________________________________________________。
(3)从增强CO2吸收的角度考虑,应选择种植______品种水稻。供给铵态氮(NH4+)的水稻净光合速率较高,据表分析原因_______________________________________________________________。
(4)有研究发现,某种真菌(简称内生真菌B3)能够通过降低水稻体内乙烯的含量,进而促进氮素的吸收。请利用水培法设计实验加以验证,写出实验思路和预期结果_________。
77.(2021·山东济宁市·高三二模)图1是发生在绣线菊叶肉细胞的部分代谢过程。为了研究植物对温度变化的反应,将正常生长的绣线菊A和绣线菊B置于低温下处理一周,分别测定两种植物低温处前后最大光合速率、光补偿点,结果如图2和图3所示。研究人员还测定了叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化,如下表。请回下列问题:
序号
名称
绣线菊A
绣线菊B
处理前表达量
处理后表达量变化
处理前表达量
处理后表达量变化

ATP合成酶
0.45
不变
0.30
下降

固定二氧化碳的X酶
0.18
下降
0.14
不变

电子传递蛋白
0.52
下降
0.33
下降

固定二氧化碳的Y酶
0.14
不变
0.00
上升
(1)光合色素吸收的光能用途有______(答2点)。表格中的蛋白质③与图1中______的形成直接相关。
(2)从图1可知类囊体腔中的H+进入叶绿体基质的方式与下列______方式相同。
A.水分子进入类囊体腔
B.CO2进入叶绿体基质
C.葡萄糖进入人体成熟红细胞
D.RNA聚合酶进入细胞核
(3)由图表数据可知,低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降的共同原因是______。
(4)研究结果表明,绣线菊______更适合在北方低温弱光环境下生存,其通过______来适应低温的环境。
78.(2021·江苏徐州市·高三三模)金海5号玉米几乎整个生长发育期均处于炎热夏季,极易受到高温胁迫。为研究该玉米叶片高温胁迫的温度阈值,研究人员将生长健壮的盆栽玉米移至不同温度的智能气候室中,进行连续10d的控温处理,再进行7d的“恢复处理”,结果如图(图中32℃处理为对照组,气孔导度表示气孔开放程度)。请回答下列问题:
(1)在应激适应3d后,玉米净光合速率与胁迫温度及时间呈_____(正相关/负相关)。
(2)光反应电子传递发生在叶绿体的_____(结构)中,传递的电子来源于_____。图2表明,当叶片受高温胁迫时,光反应合成ATP的速率_____,更多光能转化为热能,叶片蒸腾速率加快有利于_____。
(3)分析实验结果,38℃处理6~10d,气孔导度下降主要是植株_____引起气孔关闭的结果,净光合速率明显下降主要是由_____(气孔因素/非气孔因素)引起的。
(4)在高温胁迫10d后玉米光合能力恢复研究中,“恢复处理”的方法是_____。根据本研究结果分析,_____处理10d玉米叶片的净光合速率较难恢复,其原因是_____。
79.(2021·安徽合肥市·高三三模)草莓色泽鲜艳,甜美爽口。某实验小组为探究CO2浓度和温度对草莓光合作用的影响,设置了甲(700μmol.mL-1CO2+25℃)、乙(700μmol.mL-1CO2+20℃)和丙(350μmol.mL-1CO2+20℃)三个实验组,并测量在不同光照强度条件下草莓的光合速率,结果如图所示。回答下列问题:
(1)植物光合色素吸收光能的用途,一方面是将水分解为_________和H+,同时形成__________;另一方面是在有关酶的催化下,形成ATP。叶绿体基质中的C,接受光反应产生的能源物质释放的能量,形成还原C3,进而转化为糖类和C5。在光合作用的过程中,能量的转换形式为__________。
(2)在A点条件下,甲组草莓固定CO2的速率__________(填“大于”、“等于”或“小于”)乙组草莓固定CO2的速率,原因是__________。
(3)限制丙组草莓B点光合速率的环境因素是__________;与丙组相比,乙组需要更强的光照强度才能达到光饱和点的原因是__________。
80.(2021·山东淄博市·高三二模)水稻、小麦等植物是C3植物,这类植物在干旱、炎热的环境下,气孔会关闭,故长期处于高温干燥环境,C3植物会减产:玉米、甘蔗等植物是C4植物,有特殊的结构能够适应高温干燥的环境。下图甲为某C4植物的暗反应过程(包括C3途径和C4途径);图乙为C3植物、C4植物在不同CO2浓度下,CO2净吸收速率的变化曲线。回答下列问题:
(1)由甲图可知,C4植物通过PEP酶固定CO2的反应部位是________,生成的C4借助叶肉细胞和维管束鞘细胞之间的________(信息交流通道)进入维管束鞘细胞,释放CO2参与卡尔文循环。
(2)在有光照、高O2和低CO2条件下,卡尔文循环中参与CO2固定的
Rubisco酶还可参与光呼吸过程,即在光下吸收O2释放CO2。根据图甲信息分析,与C3植物(暗反应过程只进行C3途径)相比,C4植物称为低光呼吸植物的原因是________
(3)与C3植物相比,C4植物的CO2饱和点________,由此判断图乙中的C4植物是________,c点之后净光合速率较高的是________(C3植物或C4植物)。
81.(2021·辽宁丹东市·高三一模)科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行闪光实验,结果如下图。
(1)悬浮液中加入的必要物质应与____________成分相似,以保证叶绿体正常的代谢活。
(2)该实验直接测出来的数值代表的是____________(填“净”/“实际”)光合速率。
(3)图中阴影部分的面积可用来表示一个光周期的光照时间内____________(物质)的积累量。这些物质在暗反应中参与____________过程。
(4)若其他条件相同,在单位光照时间内,闪光照射的光合效率要__________(填“大于”“等于”或“小于”)连续光照下的光合效率,原因是____________________________________。
(2021·上海高三二模)在全球气候变化日益加剧的背景下,
多重联合胁迫对作物生长发育及作物产量形成的不利影响日益显着。研究者设计了如图甲所示的实验,分析了在单一干旱、单一冷害以及二者联合胁迫条件下苗期玉米的光合生理差异,部分结果如图乙。
82.图
甲所示的实验设计中,“25
天最适条件”培养的目的是_____。
83.干旱胁迫下,玉米的生命活动可能会发生的变化有

A.部分细胞出现质壁分离
B.无机盐的运输效率降低
C.氧气的释放量减少
D.细胞无法调节代谢活动
84.该研究显示:干旱能够明显缓解冷害胁迫对玉米光合和生长等造成的损伤。请结合图
乙所示数据说明得出该结论的依据:_____。
图丙为在电子显微镜下观察到的上述各实验组的叶绿体亚显微结构,其中箭头所指为淀粉粒(淀粉在细胞中以颗粒状态储存)。
85.据图
丙可推测,冷害胁迫对于玉米苗期光合作用的影响体现在

A.基粒的结构受损,阻碍了光能的转化
B.淀粉粒数量多,是暗反应增强的结果
C.类囊体的膜结构受损,致使叶绿体内的
ATP
含量减少
D.光合作用生成糖转运障碍,大量积累在叶绿体内
86.(2021·重庆高三二模)玉米的光合作用比水稻强,科研人员将玉米叶肉细胞中与光合作有关的PEPC酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻气孔导度(气孔开放程度)及叶肉细胞净光合速率的影响结果,如图1和图2所示。
(1)根据图1、图2,光照强度为10x102μmol·m-2·s-1时,转基因水稻的净光合速率高于原种水稻,其主要原因是__________;光照强度为14x102μmol·m-2·s-1时,转基因水稻依然比原种水稻净光合速率高,推测在强光下PEPC酶催化固定CO2的能力___________。
(2)据题干和图2分析,当光照强度为B时,两种水稻体内有机物的净积累量_________(填“大于”、“小于”或“等于”)0,原因是__________。
(3)为了证实“高光强下转基因水稻光合速率的增加与玉米PEPC基因导入产生的酶有关”,科学家们在高光强(14x102μmol·m-2·s-1)时下用PEPC酶的专一抑制剂DCDP分别处理PEPC转基因水稻和原种水稻叶片,然后通过测定光合作用放氧速率,确证了上述假设。实验结果如下表,图中原种水稻两个实验结果说明____________,请将下列表中数据绘制成柱形图__________(在答题卡的相应位置处)。
高强光下
DCDP对不同基因型水稻光合放氧率的影响
实验条件
光合放氧率
PEPC转基因水稻
原种水稻
高光强(14×102μmol·m-2·s-l)+DCDP
l2μmol·m-2·s-l
12μmol·m-2·s-l
高光强(14×102μmol·m-2·s-l)
19μmol·m-2·s-l
12μmol·m-2·s-l
87.(2021·山东高三二模)动物体绝大多数部位的细胞,Na+膜外浓度高于膜内浓度,而K+膜内浓度高于膜外浓度,这种分布的维持与Na+-K+泵有关,Na+-K+泵也被称为Na+-K+ATP酶,Na+-K+泵可以分别被Na+、K+激活,催化ATP水解,在Na+存在的条件下,Na+-K+泵与Na+结合,其酶活性被激活,在其作用下,ATP分子末端的磷酸基被转交给ATP酶,Na+-K+泵的磷酸化引起了其构象发生改变,从而将Na+运出膜外,随之,在有K+存在时,Na+-K+泵又脱磷酸化,酶分子恢复到原来的构象,同时将K+运进膜内,过程如下图所示。回答相关问题:
(1)在Na+-K+泵发挥作用时,Na+-K+要作用有_________和_________,ATP的主要作用有________和_________。
(2)Na+-K+泵运输Na+-K+的意义是_________(从神经系统兴奋性角度分析)。
(3)Na+-K+泵只能定向运输Na+、K+,而不能运输其他无机盐离子,这体现了细胞膜具有__________的功能特性,该功能特性主要是由细胞膜的________功能体现出来。
(4)葡萄糖进入红细胞的方式与Na+和K+通过Na+-
K+泵的跨膜运输的方式是否相同?__________(选填“是”或“否”),判断的理由是____________________。
88.(2021·安徽高三二模)太阳光能的输入、捕获和转化,是生物圈得以维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
(l)叶肉细胞中产生NADPH的场所是____,光反应能够将光能转化为活跃的化学能储存在____中。
(2)夏季晴朗午后以及傍晚植物的光合速率都会下降,导致光合速率下降的因素分别是____、______。若一昼夜温度不变,某温室大棚内在6:00和18:00时CO2浓度达到最高值和最低值,
则6:00时的光照强度____(大于、等于、小于)18:00时的光照强度。
(3)适当的升高温度光合速率加快而单位时间单位叶面积有机物的积累量却减少了,原因是
_________。
(4)研究发现外源ABA能使干旱胁迫下玉米幼苗叶片中叶绿素的含量增加。若要验证这一观点,请写出实验思路:____。
89.(2021·重庆高三二模)将一株绿色植物置于密闭透明的锥形瓶中,在黑暗条件下放置一段时间后转移至恒定光照强度下培养,其他外界条件相同且适宜,测得瓶内CO2浓度变化结果如图1所示;
图2是叶肉细胞中进行光合作用的示意图,PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,是吸收、传递、转化光能的光系统。据图分析下列问题:
(1)图1中,0-60min,该绿色植物叶肉细胞中与ATP合成相关的酶发生作用的膜结构(具体)是__________,此时该膜结构上发生的物质变化有______________________________(至少写出两点)。
(2)60-120min,该绿色植物叶肉细胞光合作用强度的变化趋势为_____________,原因是_____________。120min内,植物体内有机物总量最少的时刻为__________min。
(3)研究表明盐胁迫(高浓度NaCl)条件下,光化学反应速率降低,从而使光合作用减弱,据图2分析其可能的原因是_______________________________________。
(4)若将复合光换成绿色光,则①②③过程会_____________(填“减弱”或“增强”)。
90.(2021·浙江温州市·高三一模)对某种果树叶片光合作用有关指标的研究结果如下表所示,叶片暗处理24小时后测定得到单叶片质量。研究表明,即使在气温相同条件下,上部、中部和下部叶片的呼吸速率也不同。
项目
单叶片面积/(cm)2
单叶片质量/g干重
总光合色素含量/(mg·g-1鲜重)
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
净光合速率/(μmol·m-2·s-1)
上部叶片
50
1.08
4.16
0.23
0.25
中部叶片
54
1.04
3.60
0.17
0.15
下部叶片
61
1.01
3.21
0.12
0.12
(1)光反应中,光能被吸收、转化为化学能并储存在______________中,______________反应可以促进这一过程。实验室里可运用______________法将四种光合色素分离。
(2)据表中数据可知,上部叶片净光合速率大于下部叶片净光合速率的原因是______________,上部叶片呼吸速率(μmol·m-2·s-1)_______________(填“大于”“等于”或“小于”)下部叶片呼吸速率。若将上部叶片进行遮光50%处理(其他环境条件与未遮光时相同),遮光后净光合速率为0.20μmol·m-2·s-1,那么,与未遮光时相比,水在光下的裂解速率________________(填“增大”“基本不变”或“减小”)。
(3)实验发现,当叶片从黑暗转移到光下,光合速率不是立即达到最高水平,而是逐步上升,即光合诱导现象,这是因为酶活化、气孔导度增大和________________等物质增多的过程需要一定时间。
(4)间歇光是一种人工光源,能够实现极短时间的照光和极短时间的黑暗轮番交替,光和暗的时间均为几十毫秒至几百毫秒。结果发现,用一定量的光照射果树叶片,间歇照射比连续照射的效率要高,分析其原因是________________。
91.(2021·陕西高三一模)城市小区绿化植物容易受到建筑物遮荫的困扰。风箱果是珍贵的灌木绿化树种,为研究光照对其生活的影响,研究人员以1年生风箱果幼苗为研究对象,选取长势一致的幼苗,设置3种遮荫处理:CK(全光)、轻度遮荫L1(60%全光)和重度遮荫L2(20%全光)进行实验。下表为遮荫对风箱果幼苗光响应参数的影响,其中AQY反映了叶片利用弱光的能力,其值越大表明植物利用弱光能力越强。
遮荫对风箱果幼苗光合光响应参数的影响
参数
光照处理
CK
L1
L2
表观量子效率AQY(μumol·m 2·s 1)
0.066
0.046
0.037
最大净光合速率Pm(μmol·m 2·s 1
22.6
13.2
11.0
呼吸速率R(μmol·m 2·s 1)
1.3
0.8
0.3
光补偿点LCP(μmol·m 2·s 1)
25.9
19.0
8.6
光饱和点LSP(μmol·m 2·s 1)
1066.8
676.8
640.4
(1)本实验可以通过测量________________(答出一点即可)来反映风箱果幼苗的净光合速率。
(2)表中数据显示风箱果幼苗对遮荫产生了一定的适应性,请推测遮荫条件下细胞呼吸速率降低的意义_________________。
(3)CK组与L2组相比,风箱果幼苗最大光合速率的差值为_______μmol·m 2·s 1。根据表中数据_______(填“可以”或“不可以”)推测出L2组中的风箱果幼苗能够正常生长。
(4)在光照强度大于1066.8μmol·m 2·s 1时,影响光合速率的外界因素主要是_________。
(5)请结合实验结果,对生产实践中风箱果幼苗的栽植提出合理建议__________。
92.(2020·广西北海市·高三一模)黄毛草莓喜温凉气候,科研人员在研究二倍体与四倍体黄毛草莓叶片的光合特性及根系生长最适温度时发现,两者根系生长的最适温度接近,均为22℃左右;图1表示两者净光合作用速率的差异,图2为用完全培养液培养四倍体黄毛草莓幼苗,培养过程中测定的培养液中氧含量变化对K+吸收速率的影响结果。请分析回答问题:
(1)图1中,净光合速率为0时,四倍体黄毛草莓叶肉细胞中产生ATP的细胞器是______,Q点限制该植株净光合速率的环境因素主要是_______,图1两曲线的交点P对应的光照强度下,两种黄毛草莓叶片的实际光合速率较大的是________黄毛草莓,原因是__________________。
(2)科研人员进一步研究发现,在夏季全光照环境下,二倍体和四倍体黄毛草莓的光合作用有明显的“午休”现象,但是午间胞间CO2浓度升高。研究者认为,“午休”现象出现的主要限制因素不是气孔的开放度,其判断的依据是___________________。
(3)图2中,bc段限制四倍体黄毛草莓幼苗根细胞K+吸收速率的内在因素是__________。植物对矿质元素的吸收也有最适温度现象。若在氧含量等条件稳定、适宜的情况下,研究在10~40℃范围内的温度变化对该幼苗K+吸收速率的影响,预期K+吸收速率变化的趋势是__________________。
93.(2020·陕西安康市·高三一模)某生物兴趣小组以薇甘菊和构树两种双子叶植物的叶圆片以及芒草和韭菜两种单子叶植物的叶方片为材料,进行了探究CO2浓度对光合作用强度的影响实验:①取8只小烧杯,1号烧杯中加入30mL蒸馏水,2~8号烧杯中分别加入30mL不同浓度的NaHCO3溶液;②每只烧杯中分别放入10片制备好的真空叶圆片或叶方片,完全摊开后均匀置于烧杯底部。③将1~8号烧杯分别等距离置于40W的光源下,以提供适宜的光强。开启电源后立即开始计时,观察并记录每片叶片上浮到液面所需的时间,最后统计并计算平均值,得到如图所示结果,实验在适宜温度30℃下进行。回答下列相关问题:
(1)该实验的自变量是_____,实验步骤②中对叶片要“完全摊开后均匀置于烧杯底部”,这是为了避免_____对实验结果的影响。
(2)分析图中构树叶片的实验结果,可说明与低浓度CO2条件相比,高浓度CO2条件下,其叶片的光反应速率_____(填“较高”“相同”或“较低”),其原因是_____。
(3)实验过程中发现了两种现象,现象①:在整个实验进行的40min时间内,蒸馏水中的4种植物叶片均没有上浮。现象②:当NaHCO3浓度大于或等于2.0%时,芒草和韭菜叶片瞬时全部上浮。现象①出现的原因是_____。若在实验中要缩短实验时间且能获得CO2浓度与光合作用强度之间存在的线性关系,你认为应选择的实验材料及条件为_____。
94.(2020·安徽马鞍山市·高三一模)为探究不同光照强度对羊草光合作用的影响,研究人员在种植羊草的草地上随机选取样方,用透明玻璃罩将样方中所有羊草罩住形成密闭气室,并与二氧化碳传感器相连,定时采集数据,结果如图1。研究人另将幼苗用含氮量不同的三种培养液培养(其他条件相同且适宜),在完全光照下进行实验,测CO2减少速率,结果如图2。请回答下列问题:
(1)图1中各组温度需保持一致,原因是________________________________,200s时曲线④和曲线①之差代表______________________________。
(2)第④组CO2浓度比第③组下降更快,究其原因是弱光下产生的__________减少,限制了暗反应。实验持续一周,发现第③组羊草叶片比第④组颜色更绿,经检测叶肉细胞中光合色素含量增加,原因是__________________________________。
(3)图2表明随着培养液中氮含量的增加,CO2的减少速率增大。从光合作用角度分析,其原因可能是:_____________;________________________。
95.(2020·天津高三二模)草莓营养价值高,且有保健功效。一般认为,草莓比较耐阴,生长在光照强度较弱的温室大棚里可能更加适宜。有人研究了遮阴处理对草莓叶片光合作用的影响,旨在为草莓栽培提供理论依据。
材料用具:2叶期草莓幼苗,遮阳网(网内光强为自然光强左右)。光合分析测定仪等
(1)选取若干生长状况相似的草莓幼苗随机均分为对照组和实验组,实验组用___________进行处理,在相同且适宜条件下培养至植株长出6张叶片左右,测定两种环境下各项指标如下图所示。表中数据显示,遮阴提高草莓叶片的____________含量,进而提高草莓适应弱光的能力。
处理
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
对照
0.45
0.13
0.32
遮阴
0.52
0.17
0.38
(2)图1中,净光合速率还可通过测定____________或单位时间内O2的释放来表示。对照组在实验时间段内净光合总量___________(填“高于”“等于”或“低于”)遮阴组。推测遮阴可能影响暗反应,继续进行实验得到图2的结果,由图2可知,实验处理后显著提高了CO2补偿点,说明实验组固定CO2的效率_____________。
(3)偶然发现草莓中一株白化突变体,进而利用突变体和正常草莓的叶片为材料进行光合色素的提取和分离实验,结果如图3所示。则突变体叶片中缺少的色素为_____________,从而导致其对可见光的吸收率明显下降。由此推测叶绿体内______________(结构)发育不良。
96.(2020·北京高三一模)科研人员对不同温度和不同播种时间对小麦产量的影响进行了相关研究,结果见下表。
生长温度
播种时间
光合速率
μmol m -2 s-1
气孔导度
μmol m -2 s-1
胞间CO2浓度
μmol mol-1
叶绿素含量
mg g-1
常温
常规播种
17.8
430
288
1.9
推迟播种
17.9
450
295
2.2
高温
常规播种
10
250
302
0.9
推迟播种
14.5
350
312
1.5
(1)据上表可知高温条件下小麦的____________降低,导致光反应速率降低,为暗反应提供的___________减少,光合速率降低;同时高温还会导致___________减低,但CO2浓度不是限制光合作用的因素,其依据为_________________。
(2)据表1可知高温对小麦光合速率的影响在___________情况下作用更显著,说明推迟播种能_________________。
(3)MDA(丙二醛)是一种脂质过氧化物,
MDA能对光合作用的结构造成损伤,SOD、POD、CAT三种过氧化物歧化酶具有能清除MDA的作用,科研人员测定不同条件下小麦细胞内相关物质的含量,结果如下图。
请据上图阐明高温情况下推迟播种提高光合速率的机理_____________________。
(4)请根据上述实验结果提出提高小麦产量的建议____________________________。
97.(2020·山东潍坊市·高三一模)某学校研究小组开展了某植物的栽培实验,下面甲图表示适宜CO2浓度条件下,温度和光照强度对该植物的CO2吸收速率的影响曲线;乙图表示在适宜的光照、CO2浓度条件下测得的有关光合作用、呼吸作用强度的曲线。请分析回答问题:
(1)甲图中E点时,该植物25℃条件下产生的氧气量____________(填“大于”、“
等于”、
或“小于”)15℃条件下产生的氧气量。请分析原因是_______________________________。
(2)甲图中,当光照强度为8KLX、温度为25℃时,该植物5h中单位面积光合作用所消耗的CO2量为___________mg;若消耗等量的CO2,需在15℃条件下,用10KLX的光持续照射_____________h。
(3)乙图中,F点表示的含义是_____________________;60℃时,CO2的吸收量为0,原因是________________。
(4)依据甲图分析,若将乙图实验的光照条件调整为2KLX,其它条件不变重复该实验,则乙图中F点对应的温度应为___________。
98.(2020·四川高三二模)氮素是植物生长必需元素之一,也是构成植物体内许多化合物的主要成分。农业生产中施用的氮素主要有氨态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)。研究者选择长势一致的水稻幼苗,分别供给低氮、中氮和高氮营养液,研究不同供氮浓度对水稻幼苗光合作用的影响。30d后测定相关指标,结果如下表。请回答:
处理
叶绿素含量(SPAD)
气孔导度
(molH20·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
RuBP羧化的含量(mg·cm-2)
低氮
34.7
0.53
290
0.1227
中氮
37.7
0.50
281
0.1405
高氮
42.4
0.48
269
0.1704
注:RuBP羧化酶是CO2固定过程中的关键酶
(1)水稻的根细胞通过___________的方式吸收NH4+和NO3-,这些氮素进入水稻根部,将___________(填“促进”“抑制”或“不影响”)根细胞对水分的吸收。
(2)据上表分析,随着供氮浓度增大,水稻幼苗的光合作用速率将___________(填“增强”“减弱”或“不变”);由表可知高氮条件下胞间CO2浓度降低,原因可能是______________________。
(3)进一步研究发现,在干旱低氮条件下增加硝态氮的供给水稻幼苗的光合速率会受到抑制,增加氨态氮的供给其光合速率不受影响,请设计实验加以验证。要求:写出实验思路并预期结果(光合速率的具体测定方法和过程不做要求)。______________________。
99.(2020·山东青岛市·高三二模)间作可提高土地利用率,但作物之间又存在着激烈的竞争。研究小组研究甲、乙两种作物的间作效果,在一定的CO2和温度条件下(CO2为大气中的浓度,温度为20℃,该温度是当地白天的平均气温,光合作用和呼吸作用有关酶的最适温度都高于20℃),测得甲、乙两种植物光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图(甲、乙表示单作情况下,甲’、乙’表示间作情况下)。请回答下列问题:
(1)甲、乙两植物中更适合在树阴处生存的是__________,判断依据是__________。
(2)若在某一时刻将实验温度适当降低,则此时P/R值可能保持不变吗?__________,判断的理由是______________________________。
(3)已知当地昼夜时长大体相等,请分析甲、乙两植物是否适合间作?__________。
四、实验题
100.(2020·浙江高考真题)某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动,以黑藻、溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题:
(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,用于探究_____。在相同时间内,用_____玻璃纸罩住的实验组释放量最少。光合色素主要吸收_____光,吸收的光能在叶绿体内将分解为___。
(2)用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化,其理由是_____,引起溶液pH的改变。
(3)若将烧杯口密封,持续一段时间,直至溶液pH保持稳定,此时和三碳酸的含量与密封前相比分别为______。
(4)若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境,一段时间后,其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将____,其主要原因是______。
101.(2019·海南高考真题)在适宜条件下,测得的某植物根细胞对a、b两种物质的吸收速率与外界溶液中这两种物质浓度的关系如图所示(a、b两条曲线分别代表植物根细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率)。回答下列问题。
(1)根据实验结果发现a是通过自由扩散方式跨膜运输的。自由扩散的含义是___________。
(2)实验结果表明:当外界溶液中b的浓度达到一定数值时,再增加b的浓度,根细胞对b的吸收速率不再增加。可能的原因是___________________________。
(3)王同学据图认为b的跨膜运输方式是主动运输,李同学认为是协助扩散。请设计实验确定王同学的判断是否正确。要求简要写出实验思路、预期结果和结论____________。
102.(2019·北京高考真题)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________,在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3,影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括_________________________(写出两个);内部因素包括_____________(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的___________中与L组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物,有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测________?请说明理由。______
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括______。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
103.(2019·全国高考真题)回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于_________,生产者的能量可以直接流向_______(答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________;C与B的差值表示这段时间内_____________;A与B的差值表示这段时间内_________。
104.(2019·全国高考真题)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小,回答下列问题。
(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力_______________________。
(2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会_______________________,出现这种变化的主要原因是_________________。
(3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论,要求简要写出实验思路和预期结果。______
105.(2021·天津高三三模)纳米材料为癌症治疗带来了曙光。科研人员利用纳米材料SW诱导肝癌细胞凋亡开展相关实验。
(1)正常情况下,线粒体内膜上的质子泵能够将______________中的H+泵到膜间隙,使得线粒体内膜两侧形成__________________,为ATP的合成奠定了基础。
(2)科研人员使用不同浓度的SW溶液与肝癌细胞混合后,置于_________培养箱中培养48小时后,检测肝癌细胞的线粒体膜电位。(已有实验证明对正常细胞无影响)
组别
实验材料
实验处理
实验结果
线粒体膜电位的相对值
ATP合成酶活性相对值
1
人肝癌细胞
不加入SW
100
100
2
加入SW
59
78
1、2组比较说明SW能______________________________、_____________________________导致肝癌细胞产生ATP的能力下降,__________(填“促进”或“抑制”)肝癌细胞凋亡。
(3)科研人员使用SW处理肝癌细胞,一段时间后,相关物质含量变化如下图所示。
由于细胞中的______________蛋白表达量相对稳定,在实验中可作为标准对照。VADC为线粒体膜上的通道蛋白,SW处理肝癌细胞后,VADC含量____________,促进CYTC_______________________________________________________________,与细胞凋亡因子结合,诱导细胞凋亡。
(4)综上所述,推测SW诱导肝癌细胞凋亡的机理是:一方面________________________________;另一方面___________________________________________________。
106.(2021·山东滨州市·高三二模)桑树是我国常见树种,铅(Pb)是毒性较强的重金属元素。科学家研究Pb2+胁迫对桑树光合作用的影响,设计如下实验:采集某林场优良土壤并添加不同量的Pb2+,其中A F组依次添加Pb2+0、250、500、750、1000、1250mg/kg,分别培养生长状况相同的桑树苗,30天后分别测定桑树苗的叶绿素含量、气孔导度、胞间CO2浓度、净光合速率等,实验结果如下。
(1)本项研究中科学家测定叶绿素含量的方法是将桑叶切成极细的细丝置于小试管中,试管中加入后_____,于_________(填“黑暗”或“光照”)条件下密封12小时,测定提取液在________(填“红光”或“蓝紫光”)下的吸光值,进而计算出叶绿素的含量。实验中不使用另一种光质测定吸光值的原因是________。
(2)由图1实验结果分析,Pb2+对叶绿素的含量的影响是________。
(3)据实验结果分析,随Pb2+胁迫水平升高,净光合速率下降的原因_______(填“是”或“不是”)气孔限制,判断依据是_____。预测在高Pb2+胁迫水平下,桑树光合作用的光饱和点会下降,原因是________。
107.(2021·安徽池州市·高三一模)绿萝喜湿热的环境,适宜生长的温度在20℃-30℃之间,常用于室内绿化。寒假期间生物科研活动小组以绿萝叶片作为实验材料,进一步探究CO2浓度对植物光合速率的影响。
实验准备:
(1)取生长旺盛的绿叶,用直径为0.6cm的打孔器打出80片相同的圆形小叶片(避开大的叶脉)。
(2)将圆形小叶片置于50ml注射器内,吸入适量清水后,将注射器前端朝上轻推活塞排出残留空气。然后____________连续多次拉动活塞,可使叶肉细胞间隙中的气体全部逸出,细胞间隙充满了水而使浮力减小,叶片沉入水底(见图甲,叶片数量多可分批次操作)。
(3)将处理后的圆形小叶片,放入____________处盛有清水的烧杯中备用。
实验步骤:
(1)将沉底备用的圆形小叶片放入等量不同浓度的NaHCO3中(见表),每试管10片,并全部沉底(装置如图乙)
试管编号
1号
2号
3号
4号
5号
6号
NaHCO3溶液浓度
0
0.5%
1%
1.5%
2%
2.5%
(2)点亮100W白炽灯(热光源),计时并观察记录圆形小叶片的沉浮情况。
实验分析:
(1)该实验中的自变量是____________,重要的无关变量有____________(列举两个)。
(2)由于植物光合作用产生的____________在细胞间积累,浮力增大,叶片又会由原来的下沉状态而重新上浮。可根据____________来推测光合作用的速率。
(3)已知各试管中的不同浓度的NaHCO3溶液在实验期间都能够为圆形小叶片提供适宜浓度的CO2,根据CO2浓度对光合作用影响的规律可以预测_______号试管中的叶片光合作用速率最大。但是,3号和4号试管中叶片的光合速率明显快于预期,请据装置图乙分析导致这种结果出现的最可能的两个原因是:
原因一:____________________________________有利于叶片光合作用。
原因二:____________________________________有利于叶片光合作用。
参考答案:
一、单选题
1.(2021·广东高考真题)秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(

A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2
C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
【答案】D
【分析】
图示为探究酵母菌进行无氧呼吸的装置示意图。酵母菌无氧呼吸的产物是乙醇和CO2。检测乙醇的方法是:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。检测CO2的方法是:CO2可以使澄清的石灰水变混浊,也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
【详解】
A、检测乙醇的生成,应取甲瓶中的滤液2mL注入到试管中,再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液,使它们混合均匀,观察试管中溶液颜色的变化,A错误;
B、CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,因此乙瓶的溶液不会变成红色,B错误;
C、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色,因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布,C错误;
D、乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关,因甲瓶中葡萄糖的量是一定,因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量,D正确。
故选D。
2.(2021·广东高考真题)与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图a,示意图),造成叶绿体相对受光面积的不同(图b),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述错误的是(

A.t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)
B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)
C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
【答案】D
【分析】
光照强度影响光合作用强度的曲线:由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸,所以在光下测定植物光合强度时,实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和(称为“表观光合作用强度")。如下图:
A表示植物呼吸作用强度,A点植物不进行光合作用,B点表示光补偿点,C点表示光饱和点。
【详解】
A、图1可知,t1较多的叶绿体分布在光照下,t2较少的叶绿体分布在光照下,由此可推断,t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度),A正确;
B、图1可知,t1较多的叶绿体分布在光照下,t2较少的叶绿体分布在光照下,由此可推断,t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度),B正确;
C、通过题干信息可知,三
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