2023届高考生物二轮复习命题点专训10细胞代谢(非选择题)含答案

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命题点专训(十)　细胞代谢(非选择题)(建议用时：20分钟)1．(2022·湖南长郡中学检测)间作套种是指在同一土地上按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式，运用了群落的空间结构原理，充分利用光能、空间和时间资源提高农作物产量。科研人员在研究玉米—大豆套作种植时，以净作玉米、净作大豆为对照，设置1∶1(A)和2∶2(B)两种玉米与大豆行比配置，进行了大豆产量和玉米产量的研究，实验结果如表所示：处理AB净作大豆净作玉米大豆产量/(kg·hm－2)9251 9792 498——玉米产量/(kg·hm－2)6 289.55 354.28——6 407.62(1)据表可知，在一定的范围内不同行比配置对套作玉米、大豆产量的具体影响分别是____________________________________________________________________________________________________________________________。该实验中影响大豆光合作用的主要环境因素是____________。(2)目前科研人员在研究提高作物的产量的措施时，发明了一种转光膜，他们在大棚膜材料中加入不同光转换剂，可将部分紫外光和绿光转变成蓝紫光、红光等，能显著提高作物的产量，原理是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)农业生产上，温室大棚种植的蔬菜产量一般都要比露天种植的产量高。试从影响植物光合作用环境因素的角度阐述其原因：___________________________________________________________________________(至少答出2点)。[解析]　(1)由表可知，在一定的范围内不同行比配置对套作玉米、大豆产量的影响：对玉米来说，行比配置越大，产量越低；对大豆来说，行比配置越大，产量越高。大豆为低位作物，故该实验中影响大豆光合作用的主要环境因素是光照强度。(2)叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，转光膜将作物几乎不吸收的紫外光和绿光转化为所需的蓝紫光和红光，以此来提高作物的产量。(3)露天种植的情况下，二氧化碳浓度很难控制，而且温度也不易控制，但是在大棚种植的情况下，这些因素都可以根据需要来进行人工控制，故温室大棚种植的蔬菜产量一般都要比露天种植的产量高。[答案]　(1)对玉米来说，行比配置越大，产量越低；对大豆来说，行比配置越大，产量越高　光照强度　(2)叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，对紫外光和绿光几乎不吸收，转光膜将紫外光和绿光转变成蓝紫光和红光，相当于提高了光照强度，因此能提高作物产量　(3)温室大棚种植可人工控制二氧化碳浓度；可人工控制温度2．(2022·广东茂名检测)研究发现，某突变型水稻叶片的叶绿素含量显著低于野生型，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。为研究光照强度对两者光合作用的影响，测定了不同光照强度下两者的CO2吸收速率，如下图所示。回答下列问题：(1)叶绿素存在于叶绿体的____________。光照强度P点时，水稻叶绿体固定的CO2来源于________________________。(2)图中a、b曲线分别代表____________________水稻。若将a、b两种植物置于密闭玻璃钟罩内，在光照强度P点条件下培养一段时间，________先死亡，判断的理由是__________________________________。(3)当光照强度小于P点时，a的净光合速率小于b的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)叶绿素存在于叶绿体的类囊体的薄膜上；P点时，CO2的吸收速率＞0，说明此时植物的光合速率大于呼吸速率，故水稻叶绿体固定的CO2来源于呼吸作用和外界环境。(2)分析题意可知，突变型水稻叶片的叶绿素含量显著低于野生型，但固定CO2酶的活性显著高于野生型，则在光照强度较低时突变型的光合作用应小于野生型，故a为突变型，b为野生型；在光照强度P点条件下培养一段时间，由于a利用光能的效率更低，故a先死亡。(3)由于a(突变型水稻)叶片的叶绿素含量显著低于b(野生型)，低光照下野生型利用光能的能力更强，从而提高了光合速率，故当光照强度小于P点时，a的净光合速率小于b。[答案]　(1)类囊体的薄膜　呼吸作用和外界环境　(2)突变型水稻、野生型　a　a(突变型水稻)利用光能的效率更低　(3)a(突变型水稻)叶片的叶绿素含量显著低于b(野生型)，低光照下b(野生型)利用光能的能力更强3．(2021·山东等级考)光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。SoBS浓度(mg/L)0100200300400500600光合作用强度(CO2μmol·m－2·s－1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸强度(CO2μmol·m－2·s－1)6.46.25.85.55.24.84.3(1)光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的____________中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100 mg/L SoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度____________(填“高”或“低”)，据表分析，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在____________mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。[解析]　(1)C5位于叶绿体基质中，则O2与C5结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，则光反应产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多。(2)叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度即为光饱和点，与对照组相比，喷施100 mg/L SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等。(3)光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量。由表可知，在SoBS溶液浓度为200 mg/L时，光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300 mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。[答案]　(1)基质　光照停止，光反应产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多　(2)低　喷施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等　(3)100～300(教师用书独具)(2022·重庆巴蜀中学检测)小麦生长后期的管理对于提高产量尤为重要，生长后期主要包括抽穗、开花、传粉、籽粒形成、灌浆和成熟等几个阶段。研究人员对甲、乙两个小麦品种在灌浆期、成熟期的光合作用相关数据进行测量，结果如下表。生长期光补偿点(μmol·m－2·s－1)光饱和点(μmol·m－2·s－1)最大净光合速率(μmol CO2·m－2·s－1)甲乙甲乙甲乙灌浆期68521 8531 97621.6727.26成熟期75721 7321 36519.1712.63注：灌浆期幼穗开始有机物积累，谷粒内含物呈白色浆状；成熟期谷粒已变硬。(1)在灌浆期之前要补施氮肥，氮肥中的氮是组成____________________(答两个与光反应有关的物质)的必需元素。进入成熟期小麦种子中干物质快速积累，呼吸速率较高，与体外燃烧相比，细胞呼吸的特点是___________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少写出两点)。(2)若两个品种籽粒产量相差不大，从表中的数据推测，________品种灌浆期时间短些，理由是__________________________________________________________________________________________________________________。(3)小麦旗叶是位于麦穗下的第一片叶子(即小麦生长周期最后长出的叶)。科研人员推测：在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。为验证该推测，请补充完成以下实验设计思路。①在小麦的灌浆期，将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的________和____________，并始终保持25 ℃并给予合适的光照条件。②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。③测定籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量，并计算比例。预测结果：如果_______________________________________________，则证明科研人员的推测是正确的。[解析]　(1)参与光反应的叶绿素、ADP、酶和NADP＋都含有氮元素。细胞呼吸与体外燃烧相比，具有条件更温和、有机物中能量是经过一系列化学反应逐步释放的、释放的能量有相当一部分储存在有机物中等特点。(2)据表分析，乙品种在灌浆期最大净光合速率比甲品种大，积累有机物更快，若两个品种籽粒产量相差不大，乙品种灌浆期时间短些。(3)本实验的目的是验证小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。依据给出的不完整的实验步骤可推知：自变量是不同类型的叶片以及通入的CO2中的C是否用放射性同位素标记，所以将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的14CO2和CO2；因变量是检测籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量，并计算比例，如果胚乳中含14C的淀粉所占比例大，则证明科研人员的推测是正确的。[答案]　(1)叶绿素、酶、ADP、NADP＋(任答两个即可)　可在温和条件下进行；有机物中的能量是经过一系列化学反应逐步释放的；释放的能量有相当一部分储存在有机物中　(2)乙　乙品种在灌浆期最大净光合速率比甲品种大，积累有机物更快　(3)①14CO2　CO2　③胚乳中含14C的淀粉所占比例大(或①CO2　14CO2　③胚乳中含14C的淀粉所占比例小)