【技巧点拨】2022高考生物非选择题高频考点 1灵活多变的代谢题（21页PPT）

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高考生物非选择题高频考点 1　
灵活多变的代谢题
[2021·全国乙卷]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。
叶绿体、细胞质基质、线粒体
细胞呼吸
蒸腾作用过强导致植物失水
光合作用
解析：(1)白天植物的叶肉细胞既可以进行光合作用，又可以进行呼吸作用，光合作用过程中产生ATP的场所是叶绿体，呼吸作用过程中产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。据题干信息可知，白天液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，此时叶肉细胞也进行呼吸作用，经呼吸作用释放出的CO2也可用于光合作用。(2)干旱的环境中，白天气孔关闭，可以降低蒸腾作用，避免植物细胞过度失水而死亡，夜间气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭时，储存在液泡中的苹果酸脱羧释放的CO2可为光合作用提供原料，保证了光合作用的正常进行。
(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)
答案：实验思路：取若干长势相同的植物甲，平均分为A、B两组；将A组置于干旱条件下培养，B组置于水分充足的条件下培养，其他条件相同且适宜；一段时间后，分别测定两组植物甲白天和夜晚液泡中的pH。预期结果：B组液泡中的pH白天和夜晚无明显变化，A组液泡中的pH夜晚明显低于白天。
解析：该实验的目的是验证植物甲在干旱环境中存在特殊的CO2固定方式，根据题干信息晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中，推测苹果酸的存在会导致液泡中呈酸性，由白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，可判断苹果酸分解释放出CO2后液泡中酸性下降或趋于中性，因此实验中需检测白天和夜晚叶肉细胞中液泡的pH。
细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容，是历年高考命题的重中之重。从考查内容上看，所有知识点考查频率均较大，尤其是对光合作用和呼吸作用的考查，大多围绕二者的过程展开，对两个重要生理过程的发生场所、产物、影响因素、相互联系以及有关计算等进行全方位的考查。另外，还经常联系物质的运输与细胞的结构、生物膜系统、分泌蛋白的合成和分泌等内容进行综合考查。考查形式灵活多变：(1)以生产实践为情境，以图表、曲线分析及计算形式考查光合作用和细胞呼吸的过程；(2)以实验题的形式考查酶的活性、光合作用和细胞呼吸的影响因素。预计2022年高考仍将延续这一考查形式。
长句描述错因分析
(一)审题不清，会而不全
　植物叶肉细胞遮光密闭，将会停止的生理过程是________。
[错答]　光合作用
[正答]　光合作用和有氧呼吸
[错因]　只是看到了遮光这一个条件，忽视了密闭这个条件，因此没有考虑氧气的减少会影响有氧呼吸。
[对策]　看清全部的显性条件，然后逐一考虑每一个条件对解答试题的限制，不断缩小答案的范围，千万别漏掉某些显性条件，否则答案就会不全面。
(二)答非所问，会而不对
　[全国卷Ⅰ，29节选]为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：
A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。
B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。
C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。
(1)单位光照时间(光照135 s)内，C组植物合成有机物的量高于(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是__________________________________________________________。
[错答]　C组的光合作用强度大于D组的光合作用强度
[正答]　C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%
(三)思路混乱，无从下手
例 [2017·全国卷Ⅰ，30节选]植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的，回答下列问题：
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是________________________。
[错答]　密闭小室中CO2浓度有限，未达到甲乙两种植物的CO2补偿点，甲乙两种植物在该环境中由于CO2浓度有限，总光合速率下降而呼吸强度上升，使得甲、乙两种植物的光合速率都降低
[正答]　(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用产生的CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低
长句描述题突破方法
(一)“现象—原因”类
例 [全国卷Ⅰ，30节选]甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题：(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是________。
起因：种植密度过大
媒介：光照强度
结果指标：净光合速率下降幅度较大的植物
[试答]　种植密度过大光照强度减弱，随着光照强度减弱，甲植物净光合速率降低的幅度比乙大
[正答]　光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
(二)“结果—结论”类
这一类试题的形式是给出实验过程和实验结果，要求由实验结果推导出实验结论。
解题思路：一是在题干中找“处理条件”和“实验结果”；二是分析本质，利用生物学原理等进行分析
答题模式：分析本质，把实验目的用陈述句的形式具体化描述出来即是答案。
例　[全国卷Ⅰ，30节选]为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示，回答下列问题：
(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是____________。
处理条件：甲自然光照、乙低光照、乙子代自然光照
分析本质：甲、乙光合作用强度不同，由于环境(光照)引起的，而不是遗传物质引起的
实验结果：甲、乙光合作用强度不同，乙子代与甲光合作用强度相同
[试答]　甲、乙光合作用强度不同，由于环境(光照)引起的，而不是遗传物质引起的
[正答]　乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的
1．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)中耕松土、科学施肥、合理灌溉等措施都能有效提高农作物的产量。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1点即可)。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)。
减少杂草对水分、矿质元素和光的
竞争，增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用
肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
解析：(1)去除杂草减小种间竞争，使作物有更多的营养物质并得到更多的光照，进行松土可以减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用。农田施肥浇水可以降低肥料浓度，避免肥料浓度高导致植物失水过多，影响正常生长，另外肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收。
(2)在农作物叶肉细胞中，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________，催化固定CO2形成3 磷酸甘油酸的酶在____________中。
(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最低光照强度)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 65 165 59
光饱和点/μmol·m－2·s－1 1 200 1 180 623 560
叶绿体类囊体薄膜
C5
叶绿体基质
A和D
作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物D光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层弱光进行光合作用
解析：(2)在农作物叶肉细胞中，光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上；参与CO2固定的化学物质是C5，C5和CO2生成C3，催化暗反应过程的酶在叶绿体基质中。(3)从提高光能利用率的角度考虑，种间套作一般高矮植株套作，高的植物对光能要求高，矮的植株对光能要求低。表中分析可得，作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物D光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层弱光进行光合作用，故最适合进行间作的两种作物是A和D。
2.[2021·四川省绵阳市高三第三次诊断性测试]下图是夏季晴朗的一天中，某种绿色经济作物叶片叶绿体内三碳化合物含量的变化曲线图。回答下列问题：
(1)该植物叶肉细胞进行光合作用合成三碳化合物的场所是________。
(2)在图中AB段和FG段三碳化合物含量较高，都是因为
__________________________________________________________。
(3)图中CD段三碳化合物含量减少的直接原因是______________________，导致发生“午休”现象。在农业生产中避免此现象发生，可增加该经济作物的产量，采取的有效措施是_______________________ (答出两点即可)。
叶绿体基质
夜晚无光，叶绿体中不产生ATP和[H]，三碳化合物不能被还原，含量较高
部分气孔关闭，CO2进入减少
适度灌溉或洒水或遮光处理
解析：(1)根据光合作用暗反应过程，植物叶肉细胞中合成三碳化合物的场所是叶绿体基质。(2)据图分析，图中AB段和FG段属于夜间，夜间无光照光反应不能进行，叶绿体中不产生ATP和[H]，三碳化合物不能被还原，因此含量较高。(3)结合题目信息及图中曲线分析，夏季晴朗中午，蒸腾作用过强，导致叶片部分气孔关闭，CO2进入减少使暗反应速率减慢，进而导致三碳化合物含量减少；在农业生产中为避免此现象的发生，一般采取适度灌溉或洒水或遮光处理等措施，以增大湿度降低叶片温度。
3．[2021·广东省东莞市高三模拟]粮食安全是国家安全的根本，科学种粮是粮食安全的保障。水稻是我国种植面积最大、产量最多的粮食作物。生产实践表明，干旱程度与水稻产量呈负相关。请回答：
(1)随着干旱加剧，经细胞壁和________(填结构名称)流入水稻根细胞液泡的水分减少，导致________(选填“细胞内液”“细胞液”或“细胞外液”)的渗透压升高。
原生质层
细胞液
解析：(1)水分从外界进入液泡，需要经过的细胞结构包括细胞壁和原生质层(细胞膜、液泡膜和它们之间的细胞质)；随着干旱的加剧，根细胞能从外界获取的水分减少，导致进入液泡的水分减少，所以细胞液浓度增大，进而渗透压升高。
(2)长期干旱条件下，水稻叶片提前变黄，这是因为分布在叶绿体________上的叶绿素含量降低。叶片变黄导致光反应为暗反应提供的________减少，水稻产量降低。
(3)科研小组测定不同土壤含水量条件下水稻根和叶细胞内SOD(超氧化物歧化酶，能清除氧自由基和过氧化氢，起抗衰老作用)活性，结果如下图。据图可得出的结论是_______________________________
______________________________________。
类囊体薄膜
ATP和[H]
随着土壤含水量降低，根和叶细胞内的SOD
活性都升高，并且叶细胞内的SOD活性更高
解析：(2)长期干旱条件下，由于叶绿素合成受阻并出现分解，导致分布在类囊体薄膜上的叶绿素含量下降，所以叶片提前变黄；叶绿素能够吸收光能并用于光反应，生成ATP和[H]，提供给暗反应进行三碳化合物的还原，所以叶片变黄导致光反应为暗反应提供的ATP和[H]减少。(3)从图中可以看出，随着土壤含水量降低，根和叶细胞内的SOD活性都升高；叶比根细胞内的SOD活性更高。
4．[2021·山东模拟]近年来，世界太阳能光伏产业迅猛发展，其所产生的大量氟化物可能对农作物造成影响。科学家通过对水稻种子萌发过程中的部分形态指标和生理生化指标的研究，探究氟化钠对水稻种子萌发过程的影响，回答以下问题：
(1)参与水稻有氧呼吸的细胞器是________，据图2可知当氟化钠浓度在200～400 mgF/kg土时，水稻幼苗的呼吸强度随着氟化钠的增加迅速减小，这说明____________________________________________
____________。
(2)由图1可以看出，水稻幼苗苗重和根重都与氟化钠浓度呈现________相关作用，并且根重的减小幅度比苗重减小的幅度更大，由此可以得出____________________________________________。
(3)实验中用测量水稻幼苗苗重和根重的变化来表明氟化钠对水稻种子萌发过程中生长的影响，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________。
线粒体
氟化钠对水稻幼苗的代谢有一定的阻碍作用，抑制了幼苗
的生长代谢
负
氟化钠对根部的抑制作用比对幼苗部的抑制作用更强
水稻通过根系从土壤中吸收水分和矿物质等并运输到水稻幼苗地上部分，从而影响茎叶的营养和生长状况
解析：(1)参与水稻幼苗有氧呼吸的细胞器是线粒体：据图2可知当氟化钠浓度在 200～400 mgF/kg土时，水稻幼苗的呼吸强度随着氟浓度的增加迅速减小，说明在此浓度范围内无机氟对水稻幼苗的代谢有一定的阻碍作用，抑制了幼苗的生长代谢。(2)从图1可以看出，苗重和根重都与氟化钠浓度呈现负相关作用，并且从图中可以发现根重的减小幅度比苗重减小的幅度更大，由此可以得出氟化钠对根部的抑制作用比对幼苗的抑制作用更强。(3)此题设问幼苗苗重和根重为何可以作为检测种子萌发过程的指标，其实质就是问根和苗的关系，即植物主要由根系从土壤中吸收水分和矿物质等并供应到水稻幼苗地上部分，从而影响水稻茎叶的营养和生长状况。
5．[2021·成都模拟]在光合作用的暗反应中，C3会先被还原为中间产物磷酸丙糖，进而形成蔗糖、氨基酸或淀粉等有机物，代谢途径如图所示(注：TPT是叶绿体膜上一种重要的转运蛋白，TPT将Pi运进叶绿体的同时运出磷酸丙糖)。回答下列问题：
(1)在叶绿体中，由C3生成磷酸丙糖的场所是____________；该过程进行的速率与光照强度________(填“有关”或“无关”)，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)研究表明，CO2充足时TPT的活性会受到抑制。在农业生产上可以通过适当升高CO2浓度来提高玉米的产量，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________(答出两点)。
(3)请根据图示信息和TPT的作用，提出大田种植甘蔗时提高蔗糖含量最简便易行的措施：________________________。
叶绿体基质
有关
光照强度影响光反应中ATP和NADPH的产量，进而影响到暗反应中C5还原成磷酸丙糖的过程
CO2充足时TPT的活性会受到抑制，由磷酸丙糖生成的蔗糖减少，更大的磷酸丙糖用来合成淀粉和氨基酸；CO2浓度增大可以抑制有氧呼吸，减少有机物消耗
适当降低CO2浓度
解析：(1)暗反应是CO2被还原成糖的一系列反应，场所在叶绿体基质。暗反应与光反应的纽带是光反应的产物ATP和NADPH，因此暗反应的速率与光照强度有关，呈正相关。(2)玉米富含淀粉、氨基酸等有机物，根据图中信息，要提高玉米产量，可以通过适当升高CO2 浓度来提高玉米的产量，理由：CO2充足时TPT的活性会受到抑制，由磷酸丙糖生成的蔗糖减少，更大的磷酸丙糖用来合成淀粉和氨基酸；CO2浓度增大可以抑制有氧呼吸，减少有机物消耗。(3)根据图示信息和TPT的作用，大田种植甘蔗时提高蔗糖含量可以采取适当降低CO2浓度(合理密植)的措施。
6．[2021·云南省昆明市高三三诊]甜菜碱存在于多种植物中，能减轻低温对光合作用的抑制，从而提高植物对低温环境的适应性。回答下列问题。
(1)低温会破坏叶绿体的类囊体薄膜，导致光反应合成的________减少，直接影响暗反应中______的还原，从而对光合作用产生抑制作用。
(2)研究发现野生型番茄不含甜菜碱，施加甜菜碱后，低温对其光合作用仍具抑制作用，但抑制程度较轻。设计实验验证以上结论。(要求写出实验思路和预期结果)
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
[H]和ATP
C3
实验思路：将长势相同的野生型番茄分为甲、乙两组，甲组先后在常温和低温条件下测定光合速率，分别记录为v1、v2，乙组施加甜菜碱后在低温条件下测定光合速率，记录为v3。预期结果：v1>v3>v2
解析：(1)叶绿体的类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，光合作用的色素就分布其上，低温会破坏叶绿体的类囊体薄膜，导致光反应合成的[H]和ATP减少，进而直接影响暗反应中C3的还原，从而对光合作用产生抑制作用。(2) 实验设计要遵循单一变量和对照原则，实验的目的是为了验证甜菜碱能缓解低温对光合作用的抑制作用，因此单一的变量就是是否使用甜菜碱与温度的高低。故主要的实验思路如下：将长势相同的野生型番茄随机均分为甲、乙两组，甲组先后在常温和低温条件下测定光合速率，分别记录为v1、v2。乙组施加甜菜碱后在低温条件下测定光合速率。记录为v3，预期实验结果为v1>v3>v2。