2025年高考二輪復(fù)習(xí)生物大單元2細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)層級二關(guān)鍵突破提升練5

層級二關(guān)鍵突破提升練學(xué)生用書P167

突破點1運(yùn)用“對照”和“變量”思維解答酶類實驗題1.(2024·重慶模擬)下列關(guān)于酶的敘述,正確的是()A.蛋白酶可破壞蔗糖酶中的肽鍵,加入雙縮脲試劑后不會變色B.與無機(jī)催化劑相比,酶提高反應(yīng)活化能的作用更明顯,因而酶催化效率更高C.若探究溫度對淀粉酶活性的影響,可選擇碘液對實驗結(jié)果進(jìn)行檢測D.在驗證pH對酶活性影響的實驗中,將酶和底物充分混合后再調(diào)節(jié)pH答案C解析蛋白酶遇雙縮脲試劑會變色,A項錯誤;與無機(jī)催化劑相比,酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,B項錯誤;若探究溫度對淀粉酶活性的影響,可選擇碘液對實驗結(jié)果進(jìn)行檢測,C項正確;在驗證pH對酶活性影響的實驗中,由于酶的高效性,不能將酶和底物充分混合后再調(diào)節(jié)pH,D項錯誤。2.(2024·湖北模擬)為檢測溫度對糖化酶和α淀粉酶活性的影響,某興趣小組進(jìn)行了A、B、C、D四組實驗。每組實驗取4支試管,各加入2mL淀粉溶液,1號不加酶,2~4號分別加入0.5mL10萬活性糖化酶、5萬活性糖化酶、α淀粉酶(底物淀粉和酶均已經(jīng)置于相應(yīng)溫度下進(jìn)行預(yù)保溫)。反應(yīng)1min后,每支試管加入4滴碘液檢測。結(jié)果如下表所示(“+”表示顯藍(lán)色,“+”越多藍(lán)色越深,“”表示不變藍(lán))。下列敘述正確的是()組別反應(yīng)溫度/℃1號2號3號4號A冰浴++++++++++B15++++++++++C60+++D85++++++++A.糖化酶對溫度的敏感程度較α淀粉酶高B.60℃條件下4支試管的結(jié)果說明α淀粉酶具有高效性C.可以使用斐林試劑代替碘液檢測實驗結(jié)果D.糖化酶的最適溫度在15~60℃范圍內(nèi)答案A解析依據(jù)表格信息可知,糖化酶與淀粉酶相比較,隨溫度的變化,實驗現(xiàn)象變化更明顯,說明糖化酶對溫度的敏感程度較α淀粉酶高,A項正確;酶的高效性是指酶與無機(jī)催化劑相比較,可以顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,依據(jù)表格信息,在60℃條件下,2、3、4號試管均不出現(xiàn)顯色反應(yīng),說明淀粉已被水解,但是由于缺乏無機(jī)催化劑的對照,不能說明α淀粉酶具有高效性,B項錯誤;使用斐林試劑檢測淀粉水解,需要進(jìn)行水浴加熱,而此實驗的目的是檢測溫度對糖化酶和α淀粉酶活性的影響,斐林試劑的使用會對實驗造成干擾,所以不可以使用斐林試劑代替碘液檢測實驗結(jié)果,C項錯誤;以2號組為例,依據(jù)實驗現(xiàn)象,淀粉在60℃時不出現(xiàn)藍(lán)色,說明淀粉已被完全水解,85℃時藍(lán)色較淺,說明淀粉被部分水解,15℃時藍(lán)色比85℃時深,說明15℃時剩余淀粉含量比85℃時多,概括可知,糖化酶的最適溫度在60~85℃范圍內(nèi),D項錯誤。3.(2024·遼寧沈陽二模)硝態(tài)氮(NO3-)可為植物生長發(fā)育提供氮素營養(yǎng),硝酸還原酶(NR)是將NO3-轉(zhuǎn)化為NO2-的關(guān)鍵酶。為探究硝酸還原酶活性的最適pH,A.NR在pH為6的環(huán)境下變性失活B.pH為7.5時,NR為化學(xué)反應(yīng)提供的活化能最高C.進(jìn)一步實驗應(yīng)在pH為7~8的范圍內(nèi)進(jìn)行D.NO3-數(shù)量、酶的數(shù)量也是影響答案C解析根據(jù)題圖分析可知,NR在pH為6的環(huán)境下仍具有活性,因此沒有變性失活,A項錯誤;酶只能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,不能提供活化能,B項錯誤;根據(jù)題圖分析可知,pH為7.5時NR活性最大,因此若要探究酶的最適pH,進(jìn)一步實驗應(yīng)在pH為7~8的范圍內(nèi)進(jìn)行,C項正確;酶的活性受溫度、pH等因素的影響,NO3-數(shù)量、酶的數(shù)量不會影響NR活性4.(2024·貴州畢節(jié)二模)(12分)脲酶能夠?qū)⒛蛩胤纸獬啥趸己桶?氨溶于水后形成銨根離子)。某研究小組利用一定濃度的尿液進(jìn)行了銅離子對脲酶活性的影響實驗,得到如圖所示結(jié)果。請回答下列問題。(1)本實驗的自變量為。

(2)圖中顯示脲酶作用的最適溫度范圍是℃,為了進(jìn)一步探究脲酶作用的最適溫度,請寫出實驗設(shè)計的基本思路:

。

(3)幽門螺桿菌是導(dǎo)致胃炎的罪魁禍?zhǔn)?該生物也可產(chǎn)生脲酶,并分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用,幽門螺桿菌產(chǎn)生脲酶的過程中參與的細(xì)胞器有。13C呼氣試驗檢測系統(tǒng)是國際上公認(rèn)的幽門螺桿菌檢查的“金標(biāo)準(zhǔn)”,被測者先口服用13C標(biāo)記的尿素,然后向?qū)Ｓ玫暮魵饪ㄖ写禋饬羧颖?即可以準(zhǔn)確地檢測出被測者是否被幽門螺桿菌感染。請簡要說明呼氣試驗檢測的原理:

。

答案(1)溫度和銅離子濃度(2)40~60在不加入銅離子(或銅離子濃度一定)的情況下,在溫度為40~60℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度進(jìn)行實驗,測定尿素分解速率(3)核糖體幽門螺桿菌會產(chǎn)生脲酶,脲酶能將尿素分解成NH3和13CO2,若檢測到被測者呼出的氣體中含有13CO2,則說明被測者被幽門螺桿菌感染解析(1)圖中溫度和銅離子濃度是實驗中人為改變的量,屬于自變量。(2)圖中顯示,脲酶在50℃時活性最高,所以作用的最適溫度范圍是40~60℃。為了進(jìn)一步探究脲酶作用的最適溫度,在不加入銅離子(或銅離子濃度一定)的情況下,在溫度為40~60℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度進(jìn)行實驗,測定尿素分解速率,尿素分解速率最高時的溫度為脲酶作用的最適溫度。(3)脲酶是蛋白質(zhì),幽門螺桿菌是原核生物,故合成脲酶的場所是核糖體。被測者口服用13C標(biāo)記的尿素,尿素中的碳原子是13C,分子式為13CO(NH2)2,若胃部存在幽門螺桿菌,幽門螺桿菌會產(chǎn)生脲酶,則尿素會被分解為NH3和13CO2,若檢測到被測者呼出的氣體中含有13CO2,則代表其胃部存在幽門螺桿菌。突破點2運(yùn)用“物質(zhì)與能量觀”分析光合作用與細(xì)胞呼吸過程5.(2024·山西晉中二模)細(xì)胞的有氧呼吸過程需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),包括糖酵解、檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化三個階段(如圖)。下列敘述正確的是()A.無氧呼吸都只在糖酵解階段釋放少量的能量,生成少量ATPB.葡萄糖進(jìn)入線粒體基質(zhì)參與檸檬酸循環(huán),釋放CO2C.圖示有氧呼吸的三個階段均有[H]生成D.氧化磷酸化階段需要氧氣的參與,釋放出的能量大部分貯存在ATP中答案A解析無氧呼吸都只在糖酵解階段(即第一階段)釋放少量的能量,生成少量ATP,A項正確;葡萄糖不進(jìn)入線粒體基質(zhì),B項錯誤;圖示有氧呼吸的第一階段(糖酵解)、第二階段(檸檬酸循環(huán))產(chǎn)生[H],第三階段(氧化磷酸化)需消耗[H],C項錯誤;氧化磷酸化階段需要氧氣的參與,釋放出的能量大部分以熱能的形式散失,D項錯誤。6.(2024·內(nèi)蒙古包頭一模)下圖是人體肌細(xì)胞缺氧時進(jìn)行無氧呼吸的部分反應(yīng)原理示意圖。下列敘述正確的是()A.人體肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATPB.人體肌細(xì)胞無氧呼吸NAD+再生的場所是線粒體基質(zhì)C.人體肌細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖D.人體肌細(xì)胞無氧呼吸過程中NADH和NAD+的含量處于相對穩(wěn)定狀態(tài)答案D解析人體肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程屬于呼吸作用的第一階段,可以產(chǎn)生少量ATP,A項錯誤;人體肌細(xì)胞無氧呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),不涉及線粒體基質(zhì),B項錯誤;人體肌細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,葡萄糖通常作為呼吸的底物,C項錯誤;據(jù)圖可知,NADH和NAD+在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,故人體肌細(xì)胞無氧呼吸過程中NADH和NAD+的含量處于相對穩(wěn)定狀態(tài),D項正確。7.(2024·河南模擬)光系統(tǒng)Ⅱ復(fù)合體(PSⅡ)包含P680色素蛋白復(fù)合體,可利用光能推動一系列的電子傳遞反應(yīng),使水光解產(chǎn)生氧氣和H+。PSⅡ蛋白復(fù)合體中的多肽有20多種,如D1、D2、細(xì)胞色素b559等,光合色素有葉綠素、類胡蘿卜素等。下列分析正確的是()A.D1和葉綠素都能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)B.真核細(xì)胞的PSⅡ分布在葉綠體的類囊體腔內(nèi)C.衰老細(xì)胞的PSⅡ徹底降解后得到的產(chǎn)物是氨基酸D.PSⅡ中的光合色素傳遞、轉(zhuǎn)換光能,將能量儲存在ATP中答案D解析蛋白質(zhì)和多肽能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng),葉綠素不含有肽鍵,不能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng),A項錯誤;真核細(xì)胞的PSⅡ分布在葉綠體的類囊體薄膜上,B項錯誤;PSⅡ包括蛋白質(zhì)和光合色素,降解后得到的產(chǎn)物除氨基酸外,還有其他成分,C項錯誤;PSⅡ中的光合色素傳遞、轉(zhuǎn)換光能,將能量儲存在ATP中,D項正確。8.(2024·山東臨沂模擬)當(dāng)同時給予植物紅光和遠(yuǎn)紅光照射時,光合作用的效率大于分開給光的效率,這一現(xiàn)象稱為雙光增益效應(yīng),如圖1所示。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是光合作用過程中存在兩個串聯(lián)的光系統(tǒng),即光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)和光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ),其作用機(jī)理如圖2所示。以下相關(guān)說法正確的是()圖1圖2A.光系統(tǒng)Ⅰ位于葉綠體類囊體,光系統(tǒng)Ⅱ位于葉綠體基質(zhì)B.雙光增益是通過提高單位時間內(nèi)光合色素對光能的吸收量來實現(xiàn)的C.光系統(tǒng)Ⅱ和光系統(tǒng)Ⅰ通過電子傳遞鏈串聯(lián)起來,最終提高了光能的利用率D.光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ產(chǎn)生的氧化劑都可以氧化水,從而生成氧氣答案C解析綠色植物進(jìn)行光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體薄膜,故兩個光系統(tǒng)均位于葉綠體的類囊體薄膜上,A項錯誤;單位時間內(nèi)光合色素對光能的吸收量取決于光照強(qiáng)度、光合色素的量等,由圖2可知,雙光增益現(xiàn)象得益于PSⅡ和PSⅠ之間形成電子傳遞鏈,相互促進(jìn),最終提高了光能的利用率,B項錯誤,C項正確;由圖2可知,只有光系統(tǒng)Ⅱ可以氧化水,D項錯誤。9.(2024·北京豐臺一模)CAM植物白天氣孔關(guān)閉,夜晚氣孔打開,以適應(yīng)干旱環(huán)境。下圖為其部分代謝途徑,下列相關(guān)敘述不正確的是()A.催化過程①和過程②所需的酶不同B.卡爾文循環(huán)的場所是葉綠體類囊體薄膜C.CAM植物白天氣孔關(guān)閉可減少水分散失D.夜晚缺乏NADPH和ATP不能進(jìn)行卡爾文循環(huán)答案B解析酶具有專一性,因此催化過程①和過程②所需的酶不同,A項正確;據(jù)題圖可知,卡爾文循環(huán)即光合作用的暗反應(yīng)階段,CAM植物進(jìn)行暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì),B項錯誤;CAM植物白天氣孔關(guān)閉,能減少水分散失以適應(yīng)干旱環(huán)境,C項正確;CAM植物在夜晚黑暗條件下不能制造有機(jī)物,因為沒有光照,光反應(yīng)不能進(jìn)行,無法為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH,不能進(jìn)行卡爾文循環(huán),D項正確。10.(2024·廣東肇慶二模)大豆、玉米等植物的葉綠體中存在一種名為Rubisco的酶,參與卡爾文循環(huán)和光呼吸。在較強(qiáng)光照下,Rubisco以五碳化合物(RuBP)為底物,在CO2/O2值高時,使RuBP結(jié)合CO2發(fā)生羧化;在CO2/O2值低時,使RuBP結(jié)合O2發(fā)生氧化進(jìn)行光呼吸,具體過程如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.大豆、玉米等植物的葉片中消耗O2的場所有葉綠體、線粒體B.光呼吸發(fā)生在葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體中C.有氧呼吸和光呼吸均產(chǎn)生ATPD.干旱、晴朗的中午,葉肉細(xì)胞中光呼吸強(qiáng)度較通常條件下會降低答案A解析大豆、玉米葉片中通過有氧呼吸消耗氧氣的場所是線粒體內(nèi)膜,通過光呼吸消耗氧氣的場所是葉綠體基質(zhì),A項正確;由題干“在較強(qiáng)光照下,Rubisco以五碳化合物(RuBP)為底物,在CO2/O2值高時,使RuBP結(jié)合CO2發(fā)生羧化;在CO2/O2值低時,使RuBP結(jié)合O2發(fā)生氧化進(jìn)行光呼吸”可知,光呼吸和卡爾文循環(huán)發(fā)生場所一致,在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,B項錯誤;由圖可知,在CO2/O2的值低時,RuBP結(jié)合氧氣發(fā)生光呼吸,光呼吸會消耗多余的ATP、NADPH,C項錯誤;干旱、晴朗的中午,胞間CO2濃度會降低,葉肉細(xì)胞中光呼吸強(qiáng)度較通常條件下會增強(qiáng),D項錯誤。11.(2024·河北滄州模擬)(10分)光反應(yīng)是一個復(fù)雜的反應(yīng)過程。從光合色素吸收光能開始,經(jīng)過水的光解、電子傳遞,光能經(jīng)過中間轉(zhuǎn)化最終以化學(xué)能的形式儲存在ATP和NADPH中。下圖表示某綠色植物光反應(yīng)過程,圖中虛線表示電子(e)的傳遞,PQ既可以傳遞電子又可以傳遞H+。請回答下列問題。(1)圖中光反應(yīng)過程發(fā)生的場所是;據(jù)圖分析,光反應(yīng)過程中具體的能量轉(zhuǎn)化過程為。

(2)H+的轉(zhuǎn)運(yùn)對于光反應(yīng)中ATP的合成具有重要的作用,圖中H+跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞?以下過程中,能夠增大膜內(nèi)外H+濃度差的有(多選)。

A.水光解產(chǎn)生H+B.PQ轉(zhuǎn)運(yùn)H+C.NADP+與H+結(jié)合形成NADPHD.CF0CF1轉(zhuǎn)運(yùn)H+(3)光合作用過程中,光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個整體,二者緊密聯(lián)系。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供(填物質(zhì)),暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供(填物質(zhì))。

(4)為探究魚藤酮是否能抑制葉綠體中ATP合酶的作用,需要開展對照實驗。除控制變量外,還應(yīng)為離體的葉綠體培養(yǎng)液提供(至少填2個)等條件,以保證光合作用順利進(jìn)行。若魚藤酮能抑制葉綠體中ATP合酶的作用,以C3含量為測量指標(biāo)時,短時間內(nèi),實驗結(jié)果應(yīng)是。

答案(1)葉綠體的類囊體薄膜光能→電能→ATP和NADPH中的化學(xué)能(2)協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸ABC(3)NADPH、ATPNADP+、ADP和Pi(4)適宜的溫度、適宜光照、適宜濃度的CO2實驗組的C3含量高于對照組的解析(1)題圖表示某綠色植物光反應(yīng)過程,光反應(yīng)發(fā)生的場所是葉綠體的類囊體薄膜;據(jù)題圖分析可知,光反應(yīng)過程中具體的能量轉(zhuǎn)化過程為光能→電能→ATP和NADPH中的化學(xué)能。(2)H+跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接袕哪?nèi)到膜外的協(xié)助擴(kuò)散和從膜外到膜內(nèi)的主動運(yùn)輸;由于膜內(nèi)的H+濃度高于膜外的,所以提高膜內(nèi)H+的濃度或降低膜外H+的濃度,都能夠增大膜內(nèi)外H+濃度差。(3)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供NADP+、ADP和Pi。(4)除控制變量外,為保證光合作用順利進(jìn)行,還需要為離體的葉綠體培養(yǎng)液提供適宜的溫度、適宜光照、適宜濃度的CO2等條件。若魚藤酮能抑制葉綠體中ATP合酶的作用,以C3含量為測量指標(biāo)時,實驗結(jié)果應(yīng)是實驗組中光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP減少,影響C3的還原,而短時間內(nèi)CO2的固定正常進(jìn)行,所以C3含量增多,即實驗組的C3含量高于對照組的。12.(2024·黑吉遼卷)(12分)在光下葉綠體中的C5能與CO2反應(yīng)形成C3,當(dāng)CO2/O2的值低時,C5也能與O2反應(yīng)形成C2等化合物。C2在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體中經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)完成光呼吸過程。上述過程在葉綠體與線粒體中的主要物質(zhì)變化如圖1所示。在葉綠體中:C5+CO22C3① C5+O2C3+C2 ②在線粒體中:2C2+BAD'C3+CO2+NADH+H+ ③注:C2表示不同種類的二碳化合物,C3也類似。圖1光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放,且整體上是消耗能量的過程。回答下列問題。(1)反應(yīng)①是過程。

(2)與光呼吸不同,以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場所是和。

(3)我國科學(xué)家將改變光呼吸的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入某種農(nóng)作物野生型植株(WT),得到轉(zhuǎn)基因株系1和2,測定凈光合速率,結(jié)果如圖2、圖3所示。圖2中植物光合作用所需CO2的來源除了有外界環(huán)境,還有和(填生理過程)。7—10時株系1和2與WT的凈光合速率逐漸產(chǎn)生差異,原因是。據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)(填“能”或“不能”)計算出株系1的總光合速率,理由是

。

(4)結(jié)合上述結(jié)果分析,選擇轉(zhuǎn)基因株系1進(jìn)行種植,產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢,判斷的依據(jù)是。

圖2圖3答案(1)CO2的固定(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)(兩空答案可對調(diào))(3)光呼吸呼吸作用(兩空答案可對調(diào))株系1和2導(dǎo)入了改變光呼吸的基因,光呼吸強(qiáng)度發(fā)生改變,因為光呼吸能將已經(jīng)同化的碳釋放,故株系1和2與WT的凈光合速率產(chǎn)生差異不能除了凈光合速率,總光合速率還與呼吸速率、光呼吸速率有關(guān),從圖3無法得出呼吸速率和光呼吸速率,所以不能計算出株系1的總光合速率(4)在相同光照強(qiáng)度和CO2濃度下,株系1與株系2和WT相比,株系1的凈光合速率最大解析(1)由反應(yīng)式①可知,這個過程在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,稱為CO2的固定。(2)以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸有三個階段,第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,產(chǎn)物為丙酮酸和NADH;第二階段在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,產(chǎn)物為CO2和NADH;第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行,產(chǎn)物為水,故以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)。(3)由題干可知,光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放,且整體上是消耗能量的過程,再根據(jù)題圖2和題圖3可以判斷出凈光合速率的大小與光照強(qiáng)度以及CO2濃度的關(guān)系,從而進(jìn)行解題。(4)由題圖2可知,在相同光照條件下,株系1的凈光合速率最大;由題圖3可知,在相同CO2濃度下,株系1的凈光合速率最大。13.(2024·天津模擬)(12分)植物的光呼吸是在光下消耗氧氣并釋放CO2的過程,會導(dǎo)致光合作用減弱、作物減產(chǎn)。研究人員為獲得光誘導(dǎo)型高產(chǎn)水稻,在其葉綠體內(nèi)構(gòu)建一條光呼吸支路(GMA途徑)。圖1圖2(1)圖1所示光呼吸過程中,O2與CO2競爭結(jié)合,抑制了光合作用中的階段。同時乙醇酸從葉綠體進(jìn)入過氧化物酶體在G酶的參與下進(jìn)行代謝,造成碳流失進(jìn)而導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。

(2)研究人員測定了轉(zhuǎn)基因水稻葉片中外源G酶基因的表達(dá)量,以及G酶總表達(dá)量隨時間的變化情況(圖2)。①外源G酶基因表達(dá)量與PFD(代表光合有效光輻射強(qiáng)度)大致呈正相關(guān),僅在14時明顯下降,由此推測外源G酶基因表達(dá)除受光照強(qiáng)度影響外,還可能受等因素的影響。

②據(jù)圖2可知,12~14時,(填“外源”或“內(nèi)源”)G酶表達(dá)量顯著升高,推測此時段轉(zhuǎn)基因水稻光呼吸。

(3)莖中光合產(chǎn)物的堆積會降低水稻結(jié)實率而減產(chǎn),而本研究中GMA途徑的改造并未降低水稻的結(jié)實率。結(jié)合上述研究將以下說法排序成合理解釋:盡管GMA途徑促進(jìn)葉片產(chǎn)生較多光合產(chǎn)物→→水稻莖中有機(jī)物不至于過度堆積而保證結(jié)實率。

A.光呼吸增強(qiáng)使得光合產(chǎn)物未爆發(fā)式增加B.光合產(chǎn)物可以及時運(yùn)輸?shù)阶蚜.G酶表達(dá)量的動態(tài)變化,使中午進(jìn)入GMA途徑的乙醇酸未顯著增加答案(1)R酶暗反應(yīng)(或CO2的固定)(2)氣孔導(dǎo)度、CO2濃度、溫度內(nèi)源增強(qiáng)(3)C→A→B解析(1)CO2與R酶結(jié)合后進(jìn)行光合作用的暗反應(yīng)階段,同時O2也能夠和R酶結(jié)合生成2PG,所以光呼吸過程中,O2與CO2競爭結(jié)合R酶,同時乙醇酸從葉綠體進(jìn)入過氧化物酶體在G酶的參與下進(jìn)行代謝,造成碳流失進(jìn)而導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。(2)①外源G酶基因表達(dá)量與PFD(代表光合有效光輻射強(qiáng)度)大致呈正相關(guān),僅在14時明顯下降,由此推測外源G酶基因表達(dá)除受光照強(qiáng)度影響外,還可能與氣孔導(dǎo)度、CO2濃度、溫度等因素有關(guān)。②據(jù)圖2可知,12~14時,總G酶和外源G酶的表達(dá)量差值最大,說明此時內(nèi)源G酶表達(dá)量顯著升高,推測此時段轉(zhuǎn)基因水稻光呼吸增強(qiáng)。(3)本研究中GMA途徑的改造并未降低水稻的結(jié)實率,合理解釋為盡管GMA途徑促進(jìn)葉片產(chǎn)生較多光合產(chǎn)物→G酶表達(dá)量的動態(tài)變化,使中午進(jìn)入GMA途徑的乙醇酸未顯著增加→光呼吸增強(qiáng)使得光合產(chǎn)物未爆發(fā)式增加→光合產(chǎn)物可以及時運(yùn)輸?shù)阶蚜！厩o中有機(jī)物不至于過度堆積而保證結(jié)實率。突破點3結(jié)合生產(chǎn)實踐考查細(xì)胞呼吸和光合作用的影響因素14.(2024·山東菏澤模擬)農(nóng)耕中通常將玉米和大豆間作。某條件下測得單作和間作的數(shù)據(jù)如下:玉米光飽和點為3klx和9klx,大豆葉綠素含量為1.8mg/g和2.2mg/g,大豆凈光合速率為11μmol/(m2·s)和8.5μmol/(m2·s)。下列敘述正確的是()A.推測玉米適合間作,可用CO2的消耗速率代表玉米的凈光合速率B.大豆間作時產(chǎn)量低于單作,與玉米株高較高使大豆被遮光影響了光反應(yīng)有關(guān)C.大豆間作時葉綠素含量增加,利于其在光照強(qiáng)度較弱時吸收紅外光和藍(lán)紫光D.大豆根部根瘤菌通過固氮作用積累的氮元素主要用于作物細(xì)胞中磷脂、淀粉的生成答案B解析根據(jù)光飽和點變化推測玉米適合間作,可用CO2的吸收速率代表玉米的凈光合速率,CO2的消耗速率代表總光合速率,A項錯誤;間作時玉米株高較高使大豆被遮光,影響了大豆的光反應(yīng),進(jìn)而影響了凈光合速率,使大豆產(chǎn)量下降,B項正確;大豆間作時葉綠素含量增加,利于其在光照強(qiáng)度較弱時吸收紅光和藍(lán)紫光,C項錯誤;大豆根部根瘤菌通過固氮作用積累的氮元素用于作物細(xì)胞中磷脂、ATP、NADPH等的生成,淀粉中不含氮元素,D項錯誤。15.光補(bǔ)償點是指植物的光合速率與呼吸速率相等時的光照強(qiáng)度。光飽和點是指植物的光合速率達(dá)到最大時所需要的光照強(qiáng)度。下表為三種植物的光補(bǔ)償點[單位:μmol/(m2·s)]和光飽和點[單位:μmol/(m2·s)],其他環(huán)境條件相同且最適宜。下列相關(guān)敘述錯誤的是()植物種類植物甲植物乙植物丙光補(bǔ)償點1406839光飽和.三種植物中,最適合在較強(qiáng)的光照環(huán)境中生長的是植物甲B.若適當(dāng)提高溫度,則植物丙的光飽和點將變大C.100μmol/(m2·s)的光照強(qiáng)度下,植物乙的有機(jī)物積累量比植物甲的多D.光照強(qiáng)度長期低于光補(bǔ)償點,不利于植物的正常生長答案B解析植物甲的光補(bǔ)償點和光飽和點都最高,所以三種植物中,最適合在較強(qiáng)的光照環(huán)境中生長的是植物甲,A項正確;由題意可知,其他環(huán)境條件都最適宜,故若適當(dāng)提高溫度,則植物丙的光飽和點將變小,B項錯誤;100μmol/(m2·s)的光照強(qiáng)度下,植物乙的有機(jī)物積累量為正值,而植物甲的有機(jī)物積累量為負(fù)值,植物乙的有機(jī)物積累量比植物甲的多,C項正確;光照強(qiáng)度長期低于光補(bǔ)償點,不利于植物的正常生長,D項正確。16.與野生型擬南芥WT相比,突變體t1和t2在正常光照條件下,葉綠體在葉肉細(xì)胞中的分布及位置不同(圖a),造成葉綠體相對受光面積的不同(圖b),進(jìn)而引起光合速率差異,但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運(yùn)動的前提下,下列敘述錯誤的是()abA.t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加而增加時的光照強(qiáng)度)B.t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(光合作用吸收CO2與呼吸作用釋放CO2等量時的光照強(qiáng)度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大答案D解析由圖a可知,t1較多的葉綠體分布在光照下,t2較少的葉綠體分布在光照下,由此可推斷,t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加而增加時的光照強(qiáng)度),t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(光合作用吸收CO2與呼吸作用釋放CO2等量時的光照強(qiáng)度),A、B兩項正確;通過題干信息可知,三者的葉綠素含量及其他性狀基本一致,由此推測,三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān),C項正確;在一定光照強(qiáng)度下,三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大,但是超過光飽和點,再增大光照強(qiáng)度,三者光合速率的差異不再變化,D項錯誤。17.(2024·山東聊城模擬改編)強(qiáng)光脅迫會導(dǎo)致大豆出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。接近光飽和點的強(qiáng)光會導(dǎo)致大豆的光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)出現(xiàn)可逆失活,失活狀態(tài)的PSⅡ加強(qiáng)了能量耗散,以避免受到進(jìn)一步破壞。該過程中起重要作用的是參與構(gòu)成PSⅡ的D1蛋白。強(qiáng)光下D1即開始降解,其凈損失率與PSⅡ單位時間接受的光量子數(shù)呈正相關(guān)。編碼D1的psbA基因定位于葉綠體基因組,科研人員嘗試將藍(lán)細(xì)菌的psbA基因?qū)氪蠖辜?xì)胞核(純合品系R),結(jié)果發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)光下D1的降解率并沒有下降,但光飽和點提高了。下列說法正確的是()A.強(qiáng)光下D1的降解速率不能超過其補(bǔ)充速率B.PSⅡ等吸收的光能一部分儲存在ATP、NADPH中C.品系R的核基因psbA表達(dá)產(chǎn)物應(yīng)定位于葉綠體基質(zhì)中D.強(qiáng)光下氣孔關(guān)閉,可能導(dǎo)致C5的含量迅速降低,阻礙暗反應(yīng)的進(jìn)行答案B解析強(qiáng)光下D1的降解速率可超過其補(bǔ)充速率,導(dǎo)致PSⅡ單位時間接受的光量子數(shù)減少,A項錯誤;PSⅡ等吸收的光能一部分儲存在ATP、N