【文档说明】2024届高考二轮复习生物试题（新高考新教材） 大题分析与表达练 1.细胞代谢 Word版含解析.docx，共(12)页，297.323 KB，由小赞的店铺上传

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1细胞代谢1.(2023·湖南模拟)为研究干枯胁迫对某种植物生理作用的影响,科研人员在其他条件相同且适宜的条件下,人为创造干枯胁迫环境(实验组停止浇水)并隔两天取样测量两组植物的叶片净光合速率和叶片叶绿素含量,结果如表所示。下图为该植物膜结构上的光反应过程示意图。回

答下列问题。注:e-表示电子。时间/天02468对照组叶片净光合速率(μmol·m-2·s-1)5.55.55.485.465.47叶片叶绿素含量(mg·g-1)4.54.54.474.484.5实验组叶片净光合速率(μmol·m-2·s-1)5.55.54.842.

6叶片叶绿素含量(mg·g-1)4.54.54.53.93.8(1)提取绿叶中的色素时,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还需要加入的物质有。若滤纸条上只有最上面的两个色素条带,原因可能是。(2)图中A、B

分别代表。已知类囊体内部的pH低于膜外,则图中H+通过ATP合酶的跨膜运输方式为。光反应中部分色素接受光照后使水分解生成电子,电子流经传递可以参与NADPH的合成,据此分析,光反应过程中不同类型能量转化的过程是。(3)针对上述两组植物的实

验,自变量是,根据结果分析,实验组叶片变黄可能会在第天以后,第6天叶片净光合速度下降的原因可能是。2.(2023·湖南长沙一中模拟)为了研究光合作用合成ATP的机制,某同学进行了一个巧妙的实验,将叶绿体的类囊体悬浮在pH为4

的缓冲液中,待缓冲液充分扩散过膜后,类囊体的内外部在这种酸性条件下得到平衡,然后将类囊体快速转移到pH为8的缓冲液中,使得类囊体膜内外产生4个pH单位的差异,膜内相对于膜外酸性更强。他们发现,在没有光照的情况下,由ADP和Pi合成了大量ATP(实验过程如图1)。图2为叶绿体中某种

膜上进行的生理过程。图1图2(1)根据图1可知,在光合作用光反应中,ATP合成所需的能量可能直接来自光反应中积累起来的。(2)图2为叶绿体中的(填结构),图中M侧为,N侧为。A.类囊体腔B.叶绿体基质C.叶绿体内外膜间隙D.细胞质基质(3)图2产生的NADPH可以作为,同时也能供暗反应阶段利用

。(4)若CO2浓度适当升高,图中的ATP合成速率将(填“升高”或“降低”)。3.(2023·湖南常德模拟)光照过强会抑制植物的光合作用,科研人员以拟南芥为实验材料探究强光下植物的自我保护机制。(1)上图结构A中的能量载体分子有(选填下列编号)。①ATP②NADPH③NADH④Pi(2)据图推测

,下列反应可能与光系统有关的是。A.光能的捕获与转换B.水的光解C.高能化合物的形成D.储能化合物的消耗(3)CLH基因编码降解叶绿素的C酶,强光下CLH基因在幼叶中高表达。科研人员利用强光照射野生型拟南芥(WT)

和CLH基因缺失突变体(clh)的幼叶,并统计幼叶的存活率,结果见下表。由表可知,C酶可(填“提高”“降低”或“不影响”)强光下幼叶的存活率。叶片种类光照时间/h024487296WT幼叶10010085480clh幼叶1008860220(4)D

1蛋白可与叶绿素分子结合形成光系统Ⅱ(PSⅡ)的核心结构,但D1极易受到光损伤。高等植物的叶绿体存在PSⅡ修复循环途径,该途径首先降解受损的D1,再以新合成的D1替代原有D1,从而恢复PSⅡ的活性。FH酶是直接降解D1的酶,fh突变体中该酶活性降低。后续实验证明,强光处理时,C酶通过

降解结合在D1上的叶绿素,促进FH酶对D1的降解,进而加速PSⅡ的修复循环。若对以下各植株进行强光处理,并以幼叶白化面积反映PSⅡ的损伤程度,请将以下各植株幼叶白化面积由小到大依次排序(用选项字母排序)。A.野生型B.超表

达CLH的fh突变体C.fh突变体D.fh和clh双突变体(5)结合上述研究,简要阐明强光下植物幼叶的自我保护机制。4.(2023·山东卷)当植物吸收的光能过多时,过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤,使P

SⅡ活性降低,进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散,减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能:①修复损伤的PSⅡ;②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验,结果如图所示。

实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同,且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。(1)该实验的自变量为。该实验的无关变量中,影响光合作用强度的主要环境因素有(答出2个因素即可)。(2)根据本实验,(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型

的PSⅡ活性强弱,理由是。(3)据图分析,与野生型相比,强光照射下突变体中流向光合作用的能量(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型,根据本实验推测,原因是。5.(2023·河北联考模拟)关于粮食

增产的措施及作物抗逆性的研究一直是当下的热点之一,回答下列问题。(1)科研人员发现一种能提高光合作用效率的新兴碳纳米荧光材料——碳点(CDs),它是一种良好的能量传递中间体,其作用机制见图1,H2O在PSⅡ的作用下被分解形

成O2和H+,其中一部分O2可扩散到(填具体结构)参与反应又生成了H2O,H+(填“顺浓度”或“逆浓度”)梯度通过ATP合酶驱动合成物质D;另一方面释放电子(e-),电子最终传递给A,合成B,则B是。图1(2)用该碳点处理叶绿体后,叶绿体能吸收利用率低的紫外光,并发射出和叶绿体吸收相匹配的蓝紫

光,使图1中(填字母A~D)的合成量增加;还可以上调Rubisco酶的活性,加快(填物质名称)的合成,以提高光合作用效率。(3)研究发现,由叶绿体psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋白,干旱胁迫对D1的损伤最为明显。5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)能缓解干

旱胁迫,为了解外源5-ALA如何缓解干旱胁迫,某研究小组做了相关实验,实验结果如图2、图3。图2图3注:甲组为对照组,乙组喷施5-ALA溶液,丙组喷施PEG(聚乙二醇),丁组喷施PEG+5-ALA溶液。①水分对光合作用的影响是多方面的

。请从两个方面分析缺水对光合作用的影响:。②喷施PEG的目的是。据图分析,外施5-ALA能缓解干旱胁迫的原因是。6.(2023·海南模拟)莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。如图表示在25℃时不同光照强

度下该突变体莲藕和普通莲藕的净光合速率。表格数据是某光照强度下测得的突变体莲藕与普通莲藕相关生理指标。品种气孔导度胞间CO2浓度还原糖(mg·g-1鲜重)普通莲藕0.102502.72突变体莲藕0.182503.86(1)兴趣小组甲用纸层析

法进行色素的分离、鉴定。色素分离的原理是不同色素在中的溶解度不同,扩散速度不同。若出现色的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b。(2)图中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,推测引起这种差异的主要原因

是。(3)为了得到表中的实验结果,实验的设计条件应包含。①置于相同CO2浓度的环境②置于相同的温度环境③置于不同的光照强度④置于相同的湿度环境⑤植株样本足够⑥选用生长状态一致的植株(4)根据图和表信息推测,与普通莲藕相比,突变体莲藕合成还原糖高的原因可能有:(答2点)。(5

)突变体叶绿素含量降低,科研人员推测主要减少的色素为叶绿素b,为证实该结论进行实验,写出简要实验思路。。7.(2023·广东模拟)羊草根据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种生态型,二者在光合生理特性、耐盐碱性等方面都表现出稳定的不同,但灰绿型羊

草的叶绿素a/叶绿素b与黄绿型羊草的相近。为阐释二者差异的分子机制,在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定,结果如下图所示。请回答下列问题。(1)灰绿型羊草叶片中的叶绿素含量比黄绿型羊草叶片中的(填“高”“低”或“相等”)。叶绿素主要吸收可见光中的用于光合作用。(2)

8~18时,两种羊草始终处于有机物的积累状态,判断依据是。与10时相比,短时间内12时叶绿体中C3含量低,原因是。(3)植物在逆境条件下可通过增加可溶性蛋白质的合成,直接参与适应逆境的过程,这对其适应不利的环境条件具有积极

意义。表1和表2分别表示在盐碱胁迫条件下,两个生态型羊草的蛋白质含量。表1NaCl胁迫条件下两个生态型羊草可溶性蛋白质含量(单位:mg/g)植物NaCl浓度/(mmol·L-1)025100200灰绿型羊草41.4±17.6126

6.246±28.125148.335±69.528116.035±13.924黄绿型羊草18.2±22.356121.411±26.64794.011±21.43535.525±29.106表2Na2CO3胁迫

条件下两个生态型羊草可溶性蛋白质含量(单位:mg/g)植物Na2CO3浓度/(mmol·L-1)012.550100灰绿型羊草41.4±17.612119.308±47.468104.215±54.066145.54

8±22.668黄绿型羊草18.2±22.356126.488±50.931187.907±129.46788.642±68.193据表分析,可得出的结论是。(4)铁肥可提高羊草净光合速率,但生产过程中不需要施加大量铁肥,下列解释合理的有(填序号)。

A.大量施肥会使土壤渗透压升高,导致羊草吸水困难B.Fe属于微量元素,两种生态型羊草对Fe需求量不大C.大量施肥会导致羊草气孔开放度降低,蒸腾作用减弱D.通过施加大量铁肥延长羊草生育期,以提高羊草净光合速率答案：

1.答案(1)二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇选择的叶子为黄叶(或研磨时未加入碳酸钙导致叶绿素被破坏)(2)氧气、NADP+协助扩散光能转化成电能,电能转化成活跃的化学能(可用不同形式表示)(3)是否浇水4缺水(干旱胁迫)使气孔部分关闭或开启度减小,CO2吸收量

下降,暗反应速率减弱,净光合速率降低(或干旱导致叶绿素含量降低,使光反应速率降低,净光合速率降低)解析(1)提取绿叶中的色素时,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还需要加入二氧化硅(使研磨更充分)、碳酸钙(防止色素被破坏)和无水乙醇(溶解色素)

。若滤纸条上仅有最上面的两个色素条带,说明缺少叶绿素的两条色素带,则可能的原因是选择的叶子为黄叶或研磨时未加入碳酸钙导致叶绿素被破坏。(2)图中A表示氧气,B表示NADP+。因为类囊体内部的pH低于膜外,说明H+是顺浓度梯度通过ATP合酶的,因此

其跨膜运输方式为协助扩散。图中的能量最初是光能,形成电子流则转化为电能,电能又转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。(3)针对上述两组植物的实验,自变量是是否浇水,分析表中的数据,实验组前4天的叶绿素含量相同,没有改变,第6天叶绿素含量降低,因此叶

片变黄应发生在第4天以后;第2~4天叶绿素含量没有下降,但是叶片净光合速率下降,结合实验组缺水的条件进行分析,其原因可能是干旱导致气孔部分关闭或开启度减小,使胞间CO2浓度降低,暗反应速率减慢,净光合速率下降,或是干旱导致叶绿素含量降

低,使光反应速率降低,进而使净光合速率降低。2.答案(1)H+势能(2)类囊体薄膜BA(3)活泼的还原剂储存部分能量(4)升高解析(1)由题意可知,在没有光照的情况下,通过建立类囊体薄膜两侧H+浓度差,在黑暗中有ATP合成,据此推测,在光合作用光反应中,ATP合成所需的能量可能直接来自光反应中

积累起来的H+势能。(2)光反应阶段是在类囊体薄膜上进行的,所以图2为叶绿体的类囊体薄膜,其中M侧为叶绿体基质,N侧为类囊体腔。(3)光合作用的光反应产生的NADPH可作为活泼的还原剂参与暗反应阶段的化学反应,同时也储

存部分能量供暗反应阶段利用。(4)根据CO2浓度与光合速率的关系,CO2浓度升高时,光合速率增强,故光反应和暗反应的速率也随之增强,所以ATP的合成速率升高。3.答案(1)①②(2)ABC(3)提高(4)A、B、C、D(5)强光下幼叶

中(高表达CLH基因)合成大量C酶降解叶绿素,从而促进FH酶降解D1,加速幼叶中PSⅡ的修复,提高幼叶存活率解析(1)题图结构A为叶绿体的类囊体薄膜,是光合作用光反应的场所,光反应过程中产生的能量分子为ATP和NADPH,因此,其中的能量载体分子有①和②。(2)图中的光系统参与的是光合作用的

光反应过程,光反应过程中发生的物质变化是水的光解和ATP与NADPH的产生,能量变化是光能转变成ATP和NADPH(高能化合物)中活跃的化学能,而储能化合物的消耗发生在暗反应过程中,其场所是叶绿体基质,该过程不需要光系统的参与。(3)CLH基因编码降解叶

绿素的C酶,强光下CLH基因在幼叶中高表达。科研人员利用强光照射野生型拟南芥(WT)和CLH基因缺失突变体(clh)的幼叶,并统计幼叶的存活率,表中的数据显示,缺失突变体在强光照射下幼叶的成活率均低于野生型,因此可推测C酶可

提高强光下幼叶的存活率。(4)野生型、fh突变体、超表达CLH的fh突变体、fh和clh双突变体四种植株中,野生型的C酶、FH正常表达,修复能力最强,白化面积最小;超表达CLH的fh突变体的C酶含量最高,但缺乏FH酶,对D1的降解不足,白化面积大于野

生型的;其次为fh突变体,能合成与野生型植株等量的C酶,但缺乏FH酶,对D1的降解能力进一步降低,白化面积大于超表达CLH的fh突变体;最后为fh和clh双突变体,缺乏C酶和FH酶,对PSⅡ系统的修复

能力最弱,白化面积最大,故白化面积由小到大依次排序为A、B、C、D。(5)结合上述研究,CLH基因编码降解叶绿素的C酶,C酶通过降解结合在D1上的叶绿素,促进FH酶对D1的降解,进而加速PSⅡ的修复循环,据此推测,强光下幼叶的自我保护机制

为幼叶中高表达CLH基因,合成大量C酶降解叶绿素,叶绿素的降解促进FH酶降解D1,加速幼叶中PSⅡ的修复,提高自我保护能力,提高幼叶存活率。4.答案(1)光、H蛋白温度、CO2浓度、水分、矿质元素(无

机盐)(2)不能突变体中PSⅡ损伤小但不能修复,野生型中PSⅡ损伤大但能修复(3)少突变体的NPQ高,PSⅡ损伤小,虽无H蛋白修复但PSⅡ活性高,光反应产物多解析(1)实验中使用强光照射和黑暗处理野生型和H基因缺失突变体拟南芥,H基因缺失突变体拟南芥中不能合成H蛋白,而野生型

可以合成H蛋白,因此该实验的自变量是光与H蛋白。除自变量外,环境中的温度、CO2浓度、水分、矿质元素(无机盐)等无关变量也对该实验造成一定程度的影响。(2)由题意可知,H蛋白能够修复PSⅡ;题图中强光照射下突变体NPQ相对值高,野生型NPQ相对值低,即突变体通过NPQ耗散的光能多,野生型通过

NPQ耗散的光能少,但可通过H蛋白修复PSⅡ,因此无法判断在相同强光照射下野生型和突变体的PSⅡ活性强弱。(3)图中相同强光照射下突变体比野生型通过NPQ耗散的光能多,因此突变体中流向光合作用的能量少;若测得突变体的暗反应强度

高于野生型,则可推测突变体的光反应产物多于野生型的光反应产物,因此据实验可判断突变体的NPQ高,PSⅡ损伤小,虽无H蛋白修复但PSⅡ活性高,光反应产物多。5.答案(1)线粒体内膜顺浓度NADPH(2)BD三碳化合物/C3(3)①缺水可导致气孔关闭,光合作用会因暗反应阶段的原料不足而受到影响;缺

水会使物质运输变慢,当光合产物在叶肉细胞中积累过多时,会抑制光合速率;缺水会影响类囊体薄膜上的电子传递,严重时还会造成叶绿体囊状结构的破坏②模拟干旱环境干旱条件下,5-ALA提高了psbA基因的表达量,弥补了部分损伤的D1蛋白,提高了小麦幼苗的净光合速率,从而缓解了干旱对小麦造成的伤害解析(1)光

合作用的光反应阶段,PSⅡ中的光合色素吸收光能后,将水光解为氧气和H+,其中一部分O2可扩散到线粒体内膜参与呼吸反应又生成了H2O;在ATP合酶的作用下,H+顺浓度梯度提供分子势能,促使ADP与Pi形成ATP;另一

方面释放电子(e-),电子最终传递给NADP+,形成了NADPH,故B为NADPH。(2)碳点能将紫外光转换为叶绿体能吸收的蓝紫光,使光反应速率加快,增加图中物质B(NADPH)和D(ATP)的合成量。Rubisco酶是暗反应中的关键酶,它催化CO2与C5生成三碳化合物,加快三碳化

合物的合成,提高光合作用效率。(3)①水分对光合作用非常重要,缺水可导致气孔关闭,光合作用会因暗反应阶段的原料不足而受到影响;缺水会使物质运输变慢,当光合产物在叶肉细胞中积累过多时,会抑制光合速率;缺水会影响类囊体薄膜上的电子传递,严重时还

会造成叶绿体囊状结构的破坏。②自变量为是否干旱和施加外源5-ALA,喷施PEG是为了模拟干旱环境。表中数据显示,与对照组相比,丙组干旱处理后,叶绿体psbA基因表达量、净光合速率下降,而丁组对照显示,在干旱条件下,施

加外源5-ALA,叶绿体psbA基因表达量、净光合速率升高,说明干旱条件下,5-ALA提高了psbA基因的表达量,弥补了部分损伤的D1蛋白,提高了小麦幼苗的净光合速率,从而缓解了干旱对小麦造成的伤害。6.答案

(1)层析液蓝绿色和黄绿(2)突变体莲藕的叶绿素含量较低,光反应形成ATP和NADPH少,光合速率低(3)①②④⑤⑥(4)充足的光能弥补了色素缺乏;固定较多CO2,暗反应效率高(5)设计两组实验:分别取普通莲藕和突变体莲藕的

等量绿叶,对这两组绿叶进行色素的提取和分离操作;对比两组滤纸条上黄绿色的色素带宽度解析(1)分离色素的原理:四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散的速度快,溶解度低的随层析液扩散的速度慢。叶绿素a是蓝绿色,叶绿素b黄绿色,若出现蓝

绿色和黄绿色的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b。(2)图中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,推测引起这种差异的主要原因是突变体莲藕的叶绿素含量较低,利用弱光的能力较差,光反应形成ATP和NADPH少,暗反应速率低,导致光

合速率低。(3)设计实验时为了排除无关变量的影响,遵循单一变量原则,应保持无关变量相同,所以①置于相同CO2浓度的环境,②置于相同的温度环境,③应置于相同的光照强度,④置于相同的湿度环境,⑥选用生长状态一致的植株;为减少实验的偶然性,遵循重复原则,⑤植

株样本足够,故选①②④⑤⑥。(4)根据图表分析可知,光照强度大于a时,突变体莲藕的净光合速率高于普通莲藕,说明充足的光能弥补了色素缺乏;另一方面突变体莲藕气孔导度大,但胞间二氧化碳浓度与普通莲藕相等,说明突变体莲藕利用CO2的能力强,固定较多CO2,暗反应效率高。所以与普通莲藕相

比,突变体莲藕合成还原糖高。(5)可以通过实验“绿叶中色素的提取和分离”检测叶绿素b是否减少。具体实验思路如下:设计两组实验,分别取普通莲藕和突变体莲藕的等量绿叶,对这两组绿叶进行色素的提取和分离操作;对比两组滤纸条上黄绿色的色素带宽度。7.答案(1)高红光和

蓝紫光(2)8~18时,两种羊草的净光合速率都大于0气孔关闭,导致CO2供应不足,CO2的固定受阻,而C3的还原正常进行,导致叶绿体中C3含量下降(3)灰绿型羊草和黄绿型羊草具有一定耐盐碱能力,且灰绿型羊草的耐盐碱能力高于黄绿型羊草的耐盐碱能力(4)AB解析(1)灰绿型羊

草的净光合速率高于黄绿型羊草,据此推测,灰绿型羊草叶片中的叶绿素含量比黄绿型羊草叶片中的高。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用。(2)净光合速率大于0时,植物会积累有机物,题图中8~18时,两种羊草的净光合速

率都大于0,因此两种羊草始终处于有机物的积累状态。与10时相比,短时间内12时气孔关闭,导致CO2供应不足,CO2的固定受阻,而C3的还原正常进行,导致叶绿体中C3含量下降。(3)在盐碱胁迫条件下,两个生态型羊草的可溶性蛋白质含量比对照组的可溶性蛋白质含量高,在NaCl胁迫条件下,灰绿型羊

草和黄绿型羊草的可溶性蛋白质含量分别在NaCl浓度为100mmol/L和25mmol/L时达到最高。在Na2CO3胁迫条件下,灰绿型羊草和黄绿型羊草的可溶性蛋白质含量分别在Na2CO3浓度为100mmol/L和50mmol/L

时达到最高。由此表明,灰绿型羊草和黄绿型羊草具有一定耐盐碱能力,且灰绿型羊草的耐盐碱能力高于黄绿型羊草的。(4)生产过程中应该合理施肥,大量施肥会使土壤渗透压升高,可能导致植物出现失水甚至烧苗现象,A项正确;Fe是微量元素,合理施肥就能满

足羊草生长需求,B项正确;大量施肥会导致羊草气孔开放度降低,净光合速率降低,C项错误;延长生育期不能提高净光合速率,D项错误。