2021屆高考生物二輪復(fù)習(xí)-微專題1-高考必考主觀大題精細(xì)研究（一）-“代謝類”高考模擬訓(xùn)練含解

PAGE6-微專題1高考必考主觀大題精細(xì)研究（一）——“代謝類”1．(2020·山西省高三二模)金魚藻是一種高等沉水植物，以全草入藥，涼血止血、清熱利水，具有較高的藥用價(jià)值。為提高金魚藻產(chǎn)量，科研人員探究了不同條件對金魚藻凈光合速率的影響，部分研究結(jié)果如下圖所示(圖中凈光合速率是指實(shí)際光合速率與呼吸速率之差，以每克鮮重每小時(shí)釋放O2的微摩爾數(shù)表示)。請分析回答下列問題：(1)在光照條件下，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的氧氣來自于水的光解，發(fā)生的場所是葉綠體類囊體薄膜上。(2)該實(shí)驗(yàn)所探究影響金魚藻光合作用的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度和CO2濃度，實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該密閉且透光，才能準(zhǔn)確測定因變量。(3)A點(diǎn)金魚藻進(jìn)行的生命活動(dòng)是細(xì)胞呼吸，應(yīng)將裝置放置在遮光(黑暗)密閉條件下才能測得該數(shù)據(jù)。B點(diǎn)金魚藻光合作用速率為8μmol·g－1·h－1(以每克鮮重每小時(shí)釋放O2的微摩爾數(shù)表示)。(4)影響CD段光合作用的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度、溫度，DE段下降的可能原因是NaHCO3溶液濃度過大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，影響金魚藻細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)?！窘馕觥?1)在光照條件下，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的氧氣來自于水的光解，發(fā)生在葉綠體類囊體的薄膜上。(2)該實(shí)驗(yàn)自變量是光照強(qiáng)度和NaHCO3溶液濃度，而NaHCO3溶液濃度代表影響金魚藻光合作用的環(huán)境因素中的CO2濃度，所以該實(shí)驗(yàn)所探究影響金魚藻光合作用的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度和CO2濃度；該實(shí)驗(yàn)因變量是凈光合速率，通過檢測O2的釋放量表示，因此實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該密閉且透光。(3)A點(diǎn)是光照強(qiáng)度為零時(shí)O2的釋放量，此時(shí)無光照，金魚藻不進(jìn)行光合作用只進(jìn)行細(xì)胞呼吸(有氧呼吸)，測細(xì)胞呼吸強(qiáng)度應(yīng)將裝置放置在遮光或黑暗的密閉條件下進(jìn)行；B點(diǎn)時(shí)金魚藻凈光合作用速率為零，凈光合速率是實(shí)際光合速率與呼吸速率之差，金魚藻細(xì)胞呼吸速率為8μmol·g－1·h－1，因此B點(diǎn)時(shí)金魚藻實(shí)際光合作用速率為8μmol·g－1·h－1。(4)CD段凈光合速率不再發(fā)生變化，因此影響因素不再是CO2濃度，而影響的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度和溫度，DE段下降的可能原因是NaHCO3溶液濃度過大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，影響金魚藻細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)。2．(2020·山東省高三其他)為探究酵母菌的細(xì)胞呼吸，將部分酵母菌破碎，并做差速離心處理，再將只含有酵母菌線粒體的沉淀物分別放入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三只試管中，分別進(jìn)行如下操作。請回答：組別加入物質(zhì)氧的消耗量Ⅰ丙酮酸較大Ⅱ葡萄糖幾乎為零Ⅲ細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葡萄糖較大(1)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)簡述有氧呼吸過程中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑葡萄糖→丙酮酸→CO2。(2)Ⅰ試管中加入2,4-二硝基苯酚(DNP)，DNP對有氧呼吸產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合形成水的過程沒有影響，但會使該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散，則DNP會影響ATP的合成。Ⅲ號試管中加入適量的甲烯藍(lán)溶液(甲烯藍(lán)氧化態(tài)為藍(lán)色，被還原后為無色)，試管中液體呈藍(lán)色，液體表面覆蓋適量的石蠟油，37℃保溫一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)試管中藍(lán)色變淺，原因是在無氧呼吸過程中產(chǎn)生的[H]能使甲烯藍(lán)被還原。(3)用酵母菌生產(chǎn)果酒過程中，如發(fā)酵罐密閉性不好，酒會變酸并且發(fā)酵液表面會形成一層菌膜，形成原因是醋酸菌在液面大量繁殖。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵液呈缺氧、酸性，但不影響發(fā)酵的進(jìn)行，原因是缺氧、酸性條件下，酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其它微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受抑制?！窘馕觥?1)有氧呼吸過程中葡萄糖被分解成丙酮酸，再被分解為CO2，所以其中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑葡萄糖→丙酮酸→CO2。(2)有氧呼吸過程中釋放的能量大部分以熱能的形式釋放，少部分儲存于ATP中，因此加入DNP使該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散，則會影響ATP的合成；在液體表面覆蓋適量的石蠟油則形成無氧的環(huán)境，導(dǎo)致酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，在無氧呼吸過程中產(chǎn)生的[H]能使甲烯藍(lán)被還原生成淺色物質(zhì)。(3)果酒的制作需要在無氧的條件下，如果發(fā)酵罐密閉性不好，則會形成有氧的環(huán)境造成醋酸菌在液面大量繁殖，形成菌膜；在酸性無氧的條件下酵母菌可以生長繁殖，而絕大多數(shù)其它微生物都因無法適應(yīng)這一環(huán)境而受抑制。3．(2020·湖南省高三二模)實(shí)驗(yàn)者分別用4種不同濃度的CO2(Ⅰ0.03%；Ⅱ0.05%；Ⅲ0.07%；Ⅳ0.09%)對黃瓜幼苗進(jìn)行處理，探究CO2濃度對黃瓜幼苗凈光合速率和胞間CO2濃度的影響。實(shí)驗(yàn)15天后每隔7天測量一次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請回答：(1)幼苗固定CO2的速率不能隨CO2濃度的增加而持續(xù)增加，從代謝角度分析，其直接原因是光合作用酶的含量和活性、C5的含量等限制CO2的固定。(2)在15～29天中，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的凈光合速率都呈現(xiàn)升高趨勢；在第29天，各組凈光合速率達(dá)到最大值，隨后各組凈光合速率下降，該現(xiàn)象說明長期施用高濃度CO2會降低葉片的凈光合速率。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，Ⅳ的胞間CO2濃度大于Ⅲ的原因是Ⅳ的胞外CO2濃度高，利于CO2由外界進(jìn)入葉肉間隙；Ⅳ的凈光合速率低，葉肉細(xì)胞對CO2的固定慢?！窘馕觥?1)從代謝角度分析，幼苗的光合作用酶的含量和活性以及C5的含量等限制了CO2的固定等因素，導(dǎo)致幼苗固定CO2的速率不能隨CO2濃度的增加而持續(xù)增加。(2)由圖可知，在15～29天中，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的凈光合速率都呈現(xiàn)升高趨勢；在第29天，各組凈光合速率達(dá)到最大值，隨后各組凈光合速率下降，該現(xiàn)象說明長期施用高濃度CO2會降低葉片的凈光合速率。(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：IV的胞外CO2濃度高，利于CO2由外界進(jìn)入葉肉間隙以及IV的凈光合速率低，葉肉細(xì)胞對CO2的固定慢等原因?qū)е垄舻陌gCO2濃度大于Ⅲ。4．(2020·鹽城市伍佑中學(xué)高三月考)圖甲為某種植物光合作用過程簡圖，其中英文大寫字母表示物質(zhì)成分，e－為電子，數(shù)字表示過程。圖乙為該植物葉片的氣孔結(jié)構(gòu)示意圖，保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞壁靠近氣孔側(cè)明顯厚一點(diǎn)。請回答：(1)圖甲光合作用產(chǎn)生的O2用該圖中A(字母)表示，O2離開這個(gè)植物細(xì)胞，需要穿過的膜包括有類囊體膜、葉綠體膜、細(xì)胞膜，據(jù)該圖還可知ATP的形成與氫離子(填物質(zhì)名稱)的跨膜運(yùn)輸有關(guān)。(2)圖甲中物質(zhì)H是C5、物質(zhì)G是C3，若在夏季正中午由于光照太強(qiáng)，會因?yàn)閳D乙中的保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞失水引起氣孔關(guān)閉，短時(shí)間內(nèi)物質(zhì)D和F的含量變化是上升。(3)遷移率(Rf)是指用于葉綠體中各種色素分離的重要指標(biāo)(遷移率＝色素遷移距離/溶劑移動(dòng)距離)。葉綠體中各種色素的分離常用紙層析法，分離后遷移率最低的色素是葉綠素b?！窘馕觥繐?jù)圖分析，甲圖中①表示光反應(yīng)，A是O2，B是H＋，H是C5，G是C3，②是CO2固定，③是C3的還原，F(xiàn)是NADPH，E是NADP＋，D是ATP，C是ADP。(1)據(jù)分析可知，圖甲中物質(zhì)A是光合作用產(chǎn)生的O2，O2離開這個(gè)植物細(xì)胞，需要穿過的膜包括有類囊體膜、葉綠體膜、細(xì)胞膜，據(jù)該圖還可知ATP的形成與H＋的跨膜運(yùn)輸有關(guān)。(2)圖甲中物質(zhì)H是C5、物質(zhì)G是C3，若在夏季正中午由于光照太強(qiáng)，會因?yàn)閳D乙中的保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞失水引起氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2吸收減少，合成的C3減少，光反應(yīng)產(chǎn)物消耗減少，故短時(shí)間內(nèi)物質(zhì)D和F的含量會上升。(3)葉綠體中各種色素的分離常用紙層析法，在層析液中溶解度越低，遷移率越小，所以分離后遷移率最低的色素是葉綠素b。5．(2020·黑龍江省佳木斯一中高三月考)為探究植物甲的光合特性，研究人員測定了植物甲在光、暗條件下CO2吸收速率，結(jié)果如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)在有光條件下，植物甲與一般高等植物相同，其葉綠體可將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，參與這過程的兩類色素為葉綠素和類胡蘿卜素，其中高等植物的葉綠素的合成需在光照條件下進(jìn)行。(2)在黑暗條件下，植物甲通過細(xì)胞呼吸(生理過程)產(chǎn)生CO2，據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線圖分析，暗期植物甲的CO2吸收總量大于0(填“大于0”，“小于0”，“等于0”)，這與一般高等植物不同。經(jīng)進(jìn)一步測定植物甲中酸性物質(zhì)的含量變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酸性物質(zhì)的含量在暗期上升，光期下降，結(jié)合曲線圖推測最可能的原因是CO2能夠在暗期轉(zhuǎn)化為酸性物質(zhì)儲存起來，在光期釋放出來。(3)在暗期，植物甲不能將CO2轉(zhuǎn)化為糖類物質(zhì)等光合產(chǎn)物，其原因是暗期沒有光反應(yīng)提供的ATP和[H]?！窘馕觥?1)葉綠體中的光合色素中的葉綠素和類胡蘿卜素能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，葉綠素的合成需要在光照條件下才能完成。(2)據(jù)圖分析，黑暗條件下，植物甲通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生并釋放CO2，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，暗期植物甲CO2吸收總量始終大于0。酸性物質(zhì)的含量在暗期上升，光期下降，說明暗期吸收的二氧化碳能夠被植物甲轉(zhuǎn)化為酸性物質(zhì)儲存起來，在光期釋放出來進(jìn)行光合作用。(3)由于暗期沒有光反應(yīng)提供的ATP和[H]，所以不能將CO2轉(zhuǎn)化為糖類等光合產(chǎn)物。6．(2020·陜西省西安中學(xué)高三二模)如何提高植物對CO2的同化力以提高農(nóng)作物產(chǎn)量一直是科學(xué)家關(guān)心的問題，根據(jù)以下有關(guān)研究過程回答問題：(1)卡爾文及其同事研究植物對CO2的固定過程如下：首先為了探明碳的轉(zhuǎn)移途徑，將14C標(biāo)記的CO2注入培養(yǎng)藻的密閉容器，定時(shí)取樣，每次將藻浸入熱的乙醇中，殺死細(xì)胞，提取細(xì)胞中的有機(jī)物。然后應(yīng)用雙向紙層析法使得提取物分離，再通過放射自顯影分析放射性物質(zhì)的斑點(diǎn)，并與已知化學(xué)成分進(jìn)行比較。其次按反應(yīng)順序找到生成的各種化合物；不斷縮短時(shí)間取樣，若依次測定出的化合物種類為ABC—AB—A，找到含有放射性的化合物C3、C5和C6等。你認(rèn)為字母A表示以上哪種化合物？C3(2)在生產(chǎn)實(shí)踐中，增施CO2是提高溫室作物產(chǎn)量的主要措施之一。研究者以黃瓜為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：增施CO2時(shí)間過長，作物的光合作用反而會減弱。原因在于：一方面是淀粉積累會抑制光合作用，另一方面是有限的氮素營養(yǎng)被優(yōu)先分配到淀粉的分解代謝中，因此造成光合作用所需的ATP、ADP、酶、NADPH(至少答出兩點(diǎn))等含氮化合物合成不足。提高溫度能夠明顯促進(jìn)淀粉的分解，可能是因?yàn)檫m當(dāng)升溫增強(qiáng)了植物的細(xì)胞呼吸。請根據(jù)本研究的結(jié)果，對解決“長時(shí)間增施CO2抑制光合作用”這一問題，提出合理化建議：適當(dāng)升溫、控制增施CO2的時(shí)間(或間斷供給CO2)、加強(qiáng)對植物氮素營養(yǎng)的補(bǔ)充。(至少答出兩點(diǎn))【解析】(1)為研究CO2中C的轉(zhuǎn)移途徑，可將14C標(biāo)記的CO2注入培養(yǎng)藻的密閉容器，定時(shí)取樣，并檢測出現(xiàn)放射性的產(chǎn)物；細(xì)胞內(nèi)的提取物在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，可依據(jù)此原理用雙向紙層析法使得提取物分離開來；隨著取樣時(shí)間縮短，若依次測定出的化合物種類為ABC—AB—A，出現(xiàn)放射性的物質(zhì)種類減少，根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過程分析可知，最先出現(xiàn)的放射性物質(zhì)應(yīng)為C3；(2)增施CO2時(shí)間過長，植物光合作用反而減弱，可能的原因：一方面是淀粉積累會抑制光合作用，另一方面是有限的氮元素營養(yǎng)會被優(yōu)先分配到淀粉的分解代謝中，因此造成光合作用所需的ATP、ADP、酶、NADPH等含氮化合物合成不足；提高溫度能夠明顯促進(jìn)淀粉的分解，可能是因?yàn)檫m當(dāng)升溫增強(qiáng)了植物的細(xì)胞呼吸，提高了細(xì)胞對糖的利用率(細(xì)胞呼吸)；通過以上分析，要解決“長時(shí)間增施CO2抑制光合作用”這一問題，可適當(dāng)升溫以降低淀粉含量、控制增施CO2的時(shí)間(或間斷供給CO27．(2020·江蘇省高三開學(xué)考試)圖甲表示葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的卡爾文循環(huán)及三碳糖磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)榈矸酆驼崽堑那闆r，葉綠體內(nèi)膜上的磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器所轉(zhuǎn)運(yùn)的兩種物質(zhì)嚴(yán)格按照11的量進(jìn)行；圖乙是根據(jù)光質(zhì)和CO2濃度對植物凈光合速率的影響實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制的曲線。據(jù)圖回答下列問題。(1)圖甲中的卡爾文循環(huán)進(jìn)行的場所是葉綠體基質(zhì)，影響該過程的主要環(huán)境因素有二氧化碳濃度、溫度和光照強(qiáng)度，該過程需要光反應(yīng)提供的ATP和NADPH。(2)葉綠體內(nèi)膜上的磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器，每轉(zhuǎn)入一分子磷酸必定同時(shí)運(yùn)出一分子三碳糖磷酸。葉肉細(xì)胞合成的蔗糖被相關(guān)酶水解為葡萄糖和果糖，再被轉(zhuǎn)入各種細(xì)胞利用。(3)圖乙a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有葉綠體和線粒體。b點(diǎn)數(shù)據(jù)大于c點(diǎn)的原因是葉綠體色素主要吸收紅光，而吸收的黃光較少。(4)如果向培養(yǎng)植物的溫室內(nèi)通入14CO2，光照一定時(shí)間后殺死該植物，提取細(xì)胞中產(chǎn)物并分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，短時(shí)間內(nèi)CO2就已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種類的化合物。如果要探究CO2轉(zhuǎn)化成的第一種產(chǎn)物是什么物質(zhì)，應(yīng)如何操作？請寫出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路通過逐漸縮短光照時(shí)間分組實(shí)驗(yàn)，當(dāng)只檢測到一種含14C轉(zhuǎn)化物時(shí)，說明該物質(zhì)是二氧化碳轉(zhuǎn)化成的第一種產(chǎn)物【解析】(1)圖甲所示卡爾文循環(huán)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，影響該過程的主要環(huán)境因素有二氧化碳濃度、溫度和光照強(qiáng)度；該過程需要