2025届高考生物二轮专题突破：专题三 稳态与调节 大题突破4 植物生理学（含答案）

大题突破4　植物生理学
【真题研习】
(2023·江苏卷,T19改编)气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要,气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题:
(1)光照下,光驱动产生的NADPH[1]主要出现在　　　　(从①~④中选填);NADPH可用于CO2固定产物的还原[2],其场所有　　　　(从①~④中选填)。液泡中与气孔开闭相关的主要成分[3]有H2O、　　　　　　　(填写2种)等。
信息 类型 信息提取能力 信息分析与逻辑推理能力
基本 信息 保卫细胞、液泡、含淀粉与类囊体的细胞器、含向腔内折叠形成嵴的细胞器 图中①为　　　　　　　,②为　　　,③为　　　,④为　　　　
隐藏 信息 保卫细胞涉及气孔开闭 保卫细胞吸水膨胀使气孔打开,失水皱缩使气孔关闭
题干 信息 (教材 知识) [1][2] [1][2]分别可以对应　　　　　　反应的不同阶段,可知反应场所分别为　　　　　　　　　　　　
续表
信息 类型 信息提取能力 信息分析与逻辑推理能力
题干 信息 (非 教材 知识) [2][3] [2]PEP→　　　　→Mal流程,场所为　　　　　; [3]　　　　　　　　　均指向液泡
(2)研究证实气孔运动需要ATP,产生ATP的场所[1]有　　　　(从①~④中选填)。保卫细胞中的糖分解为PEP,PEP再转化为　　　　进入线粒体[2],经过TCA循环产生的　　　　最终通过电子传递链氧化产生ATP[3]。
信息 类型 信息提取能力 信息分析与逻辑推理能力
题干 信息 [1][2][3] [1]细胞中能产生ATP的化学反应有　　　　、　　　　　,故涉及的场所有　　　　　　、　　　　　、　　　　　; [2]在　　　　　　的第　　　阶段中,进入线粒体完成TCA循环的物质是　　　　; [3]最终通过电子传递链氧化产生ATP的物质为　　　
(3)蓝光可刺激气孔张开,其机理是蓝光激活质膜上的AHA,消耗ATP将H+泵出膜外[1],形成跨膜的　　　　　　,驱动细胞吸收K+等离子[2]。
信息 类型 信息提取能力 信息分析与逻辑推理能力
题干 信息 [1][2] [1]该过程需消耗ATP,说明细胞外H+浓度　　　　　　　　　,形成了跨膜的H+浓度梯度; [2]能驱动细胞吸收K+,说明提供了　　　　　　
(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA,并进一步转化成Mal,使细胞内水势下降(溶质浓度提高)[1],导致保卫细胞　　　　　　,促进气孔张开[2]。
信息 类型 信息提取能力 信息分析与逻辑推理能力
题干 信息 [1][2] [1]细胞内溶质浓度提高,会导致细胞　　　　; [2]这个过程促进气孔张开,说明细胞　　　
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关[1],为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系,对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1(叶绿体失去运入ATP的能力)[2]保卫细胞的淀粉粒进行了研究,其大小的变化如图2,下列相关叙述不合理的是　　　　。
A.淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B.光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C.光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D.长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
信息类型 题图分析能力
柱状图 数据 (1)据图2可知,该研究中的自变量是　　　　　　、　　　　　,因变量是　　　　　　; (2)WT和ntt1随着光照时长变化而导致淀粉粒面积变化的情况分别是　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　; (3)黑暗结束时,突变体ntt1和WT淀粉粒面积的大小关系是　　　　　　　　　　　　;光照2 h时,突变体ntt1和WT淀粉粒面积的大小关系是　　　　　　　　　　　　;光照8 h时,突变体ntt1和WT淀粉粒面积的大小关系是　　　　　　　　　　　　
信息类型 信息提取能力 信息分析与逻辑推理能力
题干信息 [1][2] [1]结合图1可以看出,光照条件会促进保卫细胞中　　　　　　　　; [2]突变体ntt1保卫细胞淀粉大量合成需要的能量来自　　　　　
续表
总结推理能力
(1)比较图2中黑暗结束时和光照2 h下的WT,可知WT的淀粉粒面积　　　　　　,说明光照诱导WT气孔张开的过程与　　　　　　　　　有关; (2)图2中显示光照条件下突变体ntt1保卫细胞的淀粉粒面积几乎无变化,而此时ntt1保卫细胞仍然需要进行　　　　　,说明突变体ntt1的叶绿体失去运入ATP的能力,并非不能进行　　　　　; (3)比较图2中光照2 h和光照8 h下的WT,可知长时间光照可使WT的　　　　　　　　　　,说明　　　　　　　　
【实战演练】
(2024·四川广安二模)为探究不同光质对银杏实生苗光合色素和生理特性的影响,某科研小组以银杏1年生实生苗为研究对象,测定第30天的相关数据如下表所示。回答下列问题:
处理 叶绿素a /(mg·g-1) 叶绿素b /(mg·g-1) 株高/mm 茎粗/mm
全红光 1.12 0.37 18.95 4.08
全蓝光 0.66 0.93 14.25 5.86
红蓝复合光 0.99 0.69 17.64 5.17
白光 0.87 0.58 16.22 4.96
(1)光质是影响植物生长发育的重要因素之一。根据表中结果分析,全红光处理银杏实生苗有利于叶绿素　　　(填“a”或“b”)的合成。光质还能通过影响银杏实生苗植物激素的合成来影响株高和茎粗,与株高、茎粗的生长密切相关的植物激素有　　　　　　　　　　　(答出2种)。
(2)实验结果显示,全红光和全蓝光处理会导致银杏实生苗株高和茎粗发育不协调。为使银杏实生苗的株高和茎粗都发育良好,根据表格数据分析,应选择　　　　光对银杏实生苗进行处理,判断的依据是　 　。
(3)研究发现,银杏实生苗各部位细胞内都存在具有能接受光信号的分子——光敏色素(一种蛋白质),光敏色素主要吸收红光和远红光。据此分析,与光敏色素相比,光合色素的主要区别是 　(答出3点)。
参考答案
真题研习·一步一解
(1)④　①④　K+等无机离子、苹果酸(Mal)等有机酸
【能力训练】细胞质基质　线粒体　液泡　叶绿体　光合作用光反应和暗　叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质(④)　OAA　细胞质基质(①)　K+、Mal
(2)①②④　丙酮酸　NADH
【能力训练】呼吸作用　光合作用　细胞质基质(①)　线粒体(②)　叶绿体(④)　有氧呼吸　二　丙酮酸　NADH
(3)H+电化学势能
【能力训练】高于细胞内H+浓度(更高)　H+电化学势能
(4)吸水膨胀
【能力训练】吸水　膨胀了
(5)C
【能力训练】拟南芥保卫细胞的种类　光照时长　淀粉粒面积　先减少后增加　基本保持不变　突变体ntt1的淀粉粒面积远小于WT　突变体ntt1的淀粉粒面积稍大于WT　WT的淀粉粒面积远大于突变体ntt1　淀粉的水解　呼吸作用　显著减少　叶绿体淀粉的水解　呼吸作用　光合作用　淀粉粒面积显著增加　WT积累了较多的淀粉
实战演练·强化提升
(1)a　生长素、赤霉素　(2)红蓝复合　使用红蓝复合光处理,银杏实生苗的株高比全红光处理低,但比全蓝光处理高;茎粗比全蓝光处理低,但比全红光处理高,其株高和茎粗的发育均比白光照射好　(3)光合色素主要吸收红光和蓝紫光;光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素等,其本身并不是蛋白质;光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用
解析　(1)由表格内容可知,与白光相比,全红光处理银杏实生苗有利于叶绿素a的合成,全蓝光处理银杏实生苗有利于叶绿素b的合成。生长素具有促进植株生长的作用;赤霉素具有促进细胞伸长,引起植株增高的作用,因此与株高、茎粗的生长密切相关的植物激素有生长素、赤霉素。(2)由表格内容可知,单独使用全红光或全蓝光处理会导致银杏实生苗株高和茎粗发育不协调,而使用红蓝复合光处理,银杏实生苗的株高比全红光处理低,但比全蓝光处理高;茎粗比全蓝光处理低,但比全红光处理高,其株高和茎粗的发育均比白光照射好,故为使银杏实生苗的株高和茎粗都发育良好,应选择红蓝复合光进行处理。(3)光敏色素主要吸收红光和远红光,而光合色素主要吸收红光和蓝紫光;光敏色素是一种蛋白质,光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素等,其相对分子质量比蛋白质小得多,尽管光合色素经常与蛋白质结合来发挥作用,但它本身并不是蛋白质;光敏色素是一类具有接受光信号的分子,而光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用,不能传递光信号。