[备考2023] 简答题规范训练：(1)植物生理（含解析）

人教生物简答题规范训练
(一)植物生理
1．(2021·湖南，18)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。
叶绿体类型 相对值 实验项目 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：___________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案　(1)类囊体膜　NADPH　减慢　(2)①Fecy　实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于叶绿体A双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与叶绿体A双层膜完整时无明显差异，可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用　②类囊体上的色素吸收、转化光能　③ATP的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过类囊体膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低
解析　(1)光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，即图b表示图a的类囊体膜，光反应过程中，色素吸收的光能最终转化为ATP和NADPH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中的电子去路受阻，电子传递速率会减慢。
2．(2022·青海玉树高三期中)景天科植物有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其部分代谢途径如图1所示；将小麦绿色叶片放在温度适宜的密闭容器内，测量在不同的光照条件下容器内氧气量的变化，结果如图2所示。请据图分析并回答下列问题：
(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有________________________________________。结合图1可知，景天科植物参与卡尔文循环的CO2直接来源于苹果酸经脱羧作用和____________过程。
(2)气孔白天关闭、晚上打开是景天科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。从进化角度看，这种气孔开闭特点的形成是____________的结果。夜晚，该类植物吸收的CO2________(填“能”或“不能”)合成葡萄糖，原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率变化是____________(填“增加”“降低”或“基本不变”)。
(4)图2曲线中a点以后的短时间内，叶片细胞内C5的量将________(填“增加”“降低”或“基本不变”)。在5～15 min内，该容器内______(气体)含量逐渐减小。
(5)图2中如果叶片的呼吸速率始终不变，则在5～15 min内，小麦叶片光合作用的平均速率(用O2产生量表示)是____________。
答案　(1)细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)、叶绿体(叶绿体类囊体薄膜)　细胞呼吸
(2)蒸腾作用过强导致水分散失过多　光合作用　自然选择　不能　没有光反应为暗反应提供ATP和NADPH　(3)基本不变　(4)增加　CO2　(5)6×10－8mol/min
解析　(3)景天科植物白天苹果酸经脱羧作用释放CO2，参与卡尔文循环，CO2充足，不是限制光合作用的因素，且景天科植物白天气孔关闭，故白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率基本不变。(4)图2曲线中a点之后植物受到光照，光反应增强，NADPH和ATP生成量增多，因此短时间内C3还原变快，含量减少，产物C5的量将增加。5～15 min内，光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降，O2增加速率减小。(5)由0～5 min O2下降速率可知，小麦叶片呼吸作用速率为(1÷5)×10－7＝2×10－8mol/min，由5～15 min O2增加量可知，净光合速率为(4÷10)×10－7＝4×10－8mol/min，光合作用速率＝呼吸作用速率＋净光合作用速率＝6×10－8mol/min。
3．(2022·甘肃嘉峪关高三一模)秋末植物的叶片衰老时，在叶柄基部开始形成离层(如图甲所示)，细胞和细胞之间的联系变得不太紧密，从而使叶片从植物体上脱落。离层部位细胞在外界环境条件的刺激下，细胞内的相关生命活动如图乙所示。请回答下列问题：
(1)图乙中的①过程需要的酶是__________，原料是________________。
(2)A结构中进行的反应是______________，从图中可以看出，成熟mRNA分子上可以结合多个结构A，其意义是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)结构B是____________，结构C中的物质可能是____________。
(4)②过程是________，这种物质通过细胞膜的方式与细胞膜的__________(结构特点)有关，该过程也体现了各种生物膜之间在______________上具有一定的联系。
(5)进一步的研究表明，在叶柄基部离层的形成过程中，除乙烯外，还有脱落酸等其他激素的参与，这说明____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)RNA聚合酶　4种核糖核苷酸　(2)脱水缩合　能够在短时间内，迅速合成较多的产物　(3)高尔基体　纤维素酶　(4)胞吐　流动性　结构和功能　(5)植物生命活动的调节，不是单一激素的作用，而是由多种激素相互协调共同调节的
解析　(3)结构B是高尔基体，能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。结构C中的物质可能是纤维素酶，纤维素酶可以分解植物细胞壁，使叶片脱落。
4．有研究表明，水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻(一种沉水植物)光合途径由C3途径向C4途径转变，而且两条途径在同一细胞中进行。下图是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图。请据图回答下列问题：
(1)CO2转变为HCO的过程中，生成的H＋以____________________的方式运出细胞。催化过程①和过程④中CO2固定的两种酶(PEPC、Rubisco)中，与CO2亲和力较高的是________。
(2)过程②消耗的NADPH主要来源于结构A中进行的____________过程，完成该过程需要__________________等条件。
(3)过程③发生的场所是________________，细胞中丙酮酸产生的场所还可能有________________。丙酮酸分子可在______________中被彻底分解。
(4)为证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径的转变，研究人员开展相关实验，请完成下表(提示：实验中利用pH－stat法测定黑藻净光合速率；用缓冲液提取光合酶)。
实验步骤的目的　 主要实验步骤
制作生态缸　 取20只玻璃缸，在缸底铺经处理的底泥并注入适量池水；每只缸中各移栽3株生长健壮、长势基本一致的轮叶黑藻，驯化培养10 d
设置对照实验 ①______________________________________________________
控制无关变量 两组生态缸均置于②______________________条件下培养14 d；每天定时利用pH－stat法测定黑藻净光合速率
制备酶粗提液 取等量的两组黑藻叶片，利用液氮冷冻处理后迅速研磨；再加入适量冷的缓冲液继续研磨，离心取③__________
测定酶活性　 利用合适方法测定两组酶粗提液中PEPC的活性，并比较
预期实验结果 ④______________________________________________________
答案　(1)主动运输　PEPC　(2)光反应　光、光合色素、酶　(3)叶绿体基质　细胞质基质　线粒体基质　(4)①将20只生态缸随机均分为两组；一组密闭，另一组通入适量CO2　②适宜温度和光照等　③上清液　④实验组黑藻净光合速率和PEPC的活性明显高于对照组
解析　(1)由图可知，H＋转运需要相应的转运蛋白参与并消耗ATP，属于主动运输；根据题干信息“水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3途径向C4途径转变”，说明C4循环中PEPC与CO2的亲和力高于C3循环中的Rubisco与CO2的亲和力。(3)由题图可知，③在叶绿体基质中完成，细胞中的丙酮酸还可以由葡萄糖在细胞质基质中分解产生，丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解形成CO2和[H]。(4)根据实验目的“证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径的转变”，确定实验自变量是培养黑藻的CO2浓度，因变量为净光合速率，因此设置的对照实验为：将20只生态缸随机均分为两组；一组密闭，另一组通入适量CO2。温度和光照等为本实验的无关变量，为排除无关变量的影响，两组生态缸均置于适宜温度和光照等条件下培养14 d。制备酶粗提液步骤中，叶片研磨并离心后，酶存在于上清液中，因此应该取上清液。根据题干信息“水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻(一种沉水植物)光合途径由C3途径向C4途径转变”，因此预期实验结果是实验组黑藻因低浓度CO2诱导，PEPC活性和净光合速率(C4循环)明显大于对照组。
5．下图①～⑥是以植物胚芽鞘为材料进行的一系列实验的实验装置。回答下列问题：
(1)通过________两组装置的对比，可证明胚芽鞘感受单侧光刺激的部位在尖端。
(2)利用装置④⑤进行对比实验可证明_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)利用装置________可测定生长素促进胚芽鞘生长的最适浓度，实验的自变量是____________________________，预期的实验现象及判断最适浓度的依据是_______________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)①②　(2)胚芽鞘的弯曲生长，是因为生长素在其下部的分布不均造成的　(3)⑥(或④或⑤)　琼脂块中生长素的浓度　随着生长素浓度的升高，胚芽鞘的伸长量先增后减，伸长量最大时所对应的生长素浓度即为最适浓度(若用装置④或⑤，则随着生长素浓度的升高，胚芽鞘弯曲角度先增后减，弯曲角度最大时所对应的生长素浓度即为最适浓度)
解析　(1)欲证明感光部位在尖端，自变量是尖端是否能够感受到光的刺激，应选择①组和②组进行对比。(2)装置④和⑤的自变量是含生长素的琼脂块在尖端的放置位置，胚芽鞘将向放置琼脂块的另一侧弯曲生长，说明了胚芽鞘的弯曲生长，是因为生长素在其下部的分布不均造成的。(3)由于生长素的促进作用具有两重性，利用装置④和⑤通过测定弯曲角度的大小，或利用装置⑥测定胚芽鞘生长的长度，可测定生长素促进胚芽鞘生长的最适浓度，自变量是生长素的浓度。测定最适浓度的依据见答案。