专题2 微专题二 提高农作物产量-【金版教程】2025年高考生物大二轮专题复习冲刺方案课件PPT（创新版 单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第一部分　专题复习 专题二　细胞代谢 微专题二　提高农作物产量 目录 CONTENTS 专题作业 控制影响作物光合作用和呼吸作用的因素(光照、二氧化碳、温度、水、肥、矿质元素)、轮作、间作、先进的育种技术(利用基因工程技术获得高产转基因作物)、使用植物生长调节剂、科学防治害虫等可提高作物产量 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 3 组别 电子传递效率(相对值) C5再生效率/(μmol·m－2·s－1) 光合速率/(μmol·m－2·s－1) 野生型 0.118 121.5 24.6 C6株系 0.123 124.8 25.6 SB株系 0.130 128.7 27.0 C6SB株系 0.140 132.0 27.4 1．(2024·江苏泰州高三模拟预测)蓝细菌色素C6能提高光反应电子传递效率，SBP酶可促进暗反应C5的再生。研究人员尝试将C6和SBP两个基因导入烟草，获得了C6株系、SB株系和C6SB株系(纯合双转基因株)。在一定浓度CO2的温室条件下，检测相关指标，结果如下表。下列有关说法正确的是(　　) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 4 A．蓝细菌及转基因烟草SB、C6SB株系细胞中SBP酶发挥作用的场所均为叶绿体基质 B．C6株系的电子传递效率并未高于SB株系是因为相关基因在受体细胞中未正常表达 C．C6SB株系可通过C6和SB株系杂交后筛选子代中双杂合体进行单倍体育种获得 D．提高温室中的CO2浓度，四种株系的电子传递效率会降低，光合速率一定都能提高 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 5 解析：蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，A错误；C6株系的电子传递效率高于野生型的，表明C6相关基因在受体细胞中正常表达了，光反应和暗反应相互制约，由于C6株系的C5再生效率低于SB株系，产生的ADP和Pi、NADP＋低于SB株系，限制了光反应ATP和NADPH的合成，因此C6株系的电子传递效率并未高于SB株系，B错误；C6SB株系可通过C6和SB株系杂交后筛选子代中双杂合体进行单倍体育种获得，具体过程为C6和SB株系杂交→获得双杂合体→花药离体培养→秋水仙素处理→筛选出C6SB株系(纯合双转基因株)，C正确；因不知温室中的CO2浓度是否达到四种株系的CO2饱和点，所以提高温室中的CO2浓度，四种株系的电子传递效率和光合速率的改变无法确定，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 6 2．为提高草莓的产量，科研人员研究了大棚内不同条件对草莓植株光合速率的影响，结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．A点数值可代表草莓植株的呼吸作用速率 B．在C、D两点相同时间草莓植株制造有机物的量相等 C．在B点草莓植株的光合作用速率等于呼吸作用速率 D．科研人员研究了光照强度和温度对草莓植株光合速率的影响 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 7 解析：据题图可知，A点时无光照，植物只 进行呼吸作用，故A点数值可代表草莓植株在22 ℃时的呼吸作用速率，A正确；据图可知，植物在 C点和D点的净光合速率相等，但D点对应的条件 下呼吸速率大于C点对应条件下的呼吸速率，总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此植株在C点光合作用制造的有机物量低于D点，B错误；B点条件下，植物的净光合速率为0，此时草莓植株的光合作用速率等于呼吸作用速率，C正确；据题图分析，本实验的自变量是温度和光照强度，故科研人员研究了光照强度和温度对草莓植株光合速率的影响，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 8 3．植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，分析可以得出(　　) A．随叶面积系数增加群体光合速率和干物质积累速率的变化趋势一致 B．叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低与群体呼吸速率增加有关 C．叶面积系数超过b时，限制群体光合速率增加的主要因素是叶面积系数 D．在进行农作物种植时应尽可能地提高植物的叶面积系数以提高作物产量 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 解析：随叶面积系数增加，群体光合速率先增加后稳定，干物质积累速率先增加后稳定再下降，A错误；叶面积系数超过b时，群体光合速率不再随叶面积系数上升而增大，故限制因素不再是叶面积系数，C错误；在进行农作物种植时要适当提高植物的叶面积系数，但不能过高，因为超过b后，干物质积累速率会下降，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 10 4．黄瓜是最普遍的大棚栽培蔬菜之一。图1为不同温度和光照强度下大棚黄瓜叶片的光合速率示意图，图2为25 ℃时黄瓜叶肉细胞中甲、乙两种细胞器在某一状态下部分物质及能量代谢途径示意图。据图判断，下列相关说法不正确的是(　　) A．图1中的B点处，影响黄瓜叶片光合速率的因素有光照强度和温度 B．15 ℃时黄瓜叶片释放的O2量刚好达到最大值时对应图1中的C点 C．图2中甲释放的O2量和乙释放的CO2量相等时应对应图1中的D点 D．据图1分析，在温度为25 ℃、光照强度为q时黄瓜的产量较高 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 11 解析：题图1中的B点处未达到光饱和点，此后 光合速率随光照强度增大而升高，说明此时影响黄瓜 叶片光合速率的因素有光照强度，同时黄瓜叶片在25 ℃ B点对应的光照强度下的光合速率比15 ℃时高，可 推知此时影响黄瓜叶片光合速率的因素还有温度，A正确；图1中15 ℃时C点时光合速率达到最大，因此黄瓜叶片释放的O2量刚好达到最大值，B正确；图2中甲释放的O2量与乙释放的CO2量相等时，即光合作用强度等于呼吸作用强度，应对应题图1中的A点，C错误；由题图1可知，在温度为25 ℃、光照强度为q时，黄瓜叶片的净光合速率较大，积累的有机物较多，产量较高，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 12 5．科学施肥是农作物增产的途径之一。下列相关叙述正确的是(　　) A．氮肥中的N元素可参与构成蛋白质，主要存在于蛋白质的游离氨基中 B．磷肥中的P元素可参与核酸、磷脂、NADPH等物质的形成 C．复合肥中各种矿质元素比例适中，各种农作物都可以大量使用 D．肥料中还应合理添加参与叶绿素形成的Mg等微量元素 解析：蛋白质中的N主要存在于—NH—CO—结构中，A错误；磷肥中含有P，P是生物膜中磷脂的组成成分，核酸中也有P元素，NADPH是还原型辅酶Ⅱ，含有P，B正确；不同的农作物对矿质元素的需求一般不同，所以复合肥并不适合各种农作物使用，且肥料要合理使用，大量使用会造成植物细胞失水，出现植物烧苗现象，C错误；镁是大量元素，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 13 6．为提高粮食产量，加大对大豆高产品种和玉米间作(间作是指在同一土地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植不同种类的农作物)新农艺推广的支持度。根据所学知识，思考回答下列问题： (1)玉米和大豆的根系深浅不同，植株高矮不同，玉米间作套种大豆可充分利用_________________________________________________(至少答出两点)等资源提高农作物产量。 (2)与大豆共生的根瘤菌可以固氮，供作物利用。作物可利用氮元素合成与光合作用有关的化合物有______________________________________________(写出两个即可)等，提高光合速率，增加产量。 不同层次土壤内的水分、养分(无机盐)、光能、空间 ATP、叶绿素、相关酶、NADPH(任意两个即可) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 14 (3)如图是玉米与某豆科作物间作和单作时，在不同光照强度下测得的单株玉米吸收CO2速率。(假设间作与单作时各农作物间的株距相同)据图判断，间作玉米对二氧化碳和光能的利用率较高，做出此判断的依据是________________________________________________。 间作时光饱和点和最大CO2吸收速率都大于单作时 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 15 (4)不同的玉米品种会为大豆带来不同的遮光效果，为研究最佳的相间种植组合，用黑色遮阳网模拟不同玉米的遮光效果，设CK(正常光照)、A1(一层黑色遮阳网遮阴，模拟C品种玉米)、A2(两层黑色遮阳网遮阴，模拟D品种玉米)3个处理组，每组中均种植南豆12和桂豆3号两种大豆若干株，部分实验结果如表所示。 品种 处理 净光合速率 Pn/(μmol·m－2·s－1) 气孔导度 Gs/(μmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度Ci/(μmol·m－2·s－1) 蒸腾速率T/(μmol·m－2·s－1) 南豆 12 CK 18.074 0.438 260.999 5.006 A1 17.505 0.336 274.026 4.679 A2 12.503 0.304 327.818 4.561 桂豆 3号 CK 20.102 0.430 275.182 5.682 A1 17.303 0.348 286.178 5.040 A2 11.052 0.231 308.160 3.204 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 16 ①根据上表，为尽可能提高相间种植时大豆的产量，应选择的种植组合是_____________________。 ②根据上表，请判断以下哪些结论成立________。 a．弱光环境下，大豆植株气孔开放程度下降致蒸腾速率降低，引起光合作用减弱 b．弱光环境下，光照强度不足，限制了光反应，导致净光合速率降低 c．随着遮光程度的增加，胞间CO2浓度不断增加，促进净光合速率 d．随着遮光程度的增加，净光合速率下降，导致胞间CO2浓度增加 南豆12与C品种玉米 bd 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 17 解析：(1)玉米和大豆的根系深浅不一，深根系作物与浅根系喜光作物搭配，在土壤中各取所需，可以充分利用土壤中的养分和水分，促进作物生长发育，达到降耗增产的目的；植株应高矮搭配，这样才有利于通风透光，使太阳光能得以充分利用。 (4)①要选择大豆产量最高的组，应比较各组之间的净光合速率，由表可得，南豆12与C品种玉米相间种植时，大豆的净光合速率较高，因此应选择的种植组合是南豆12与C品种玉米。②弱光环境下，光合作用减弱最主要的原因是光反应减弱，导致水的光解反应减弱，ATP和NADPH的生成减少，并不是由于蒸腾速率降低所致；随着遮光程度的增加，光反应越来越弱，净光合速率下降，导致胞间CO2浓度增加，a、c错误，b、d正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 18 7．(2024·广东韶关模拟)黄瓜属于浅根性蔬菜作物，对盐渍、高温、干旱等逆境条件适应性较差。为探讨在干旱胁迫下，钙与脱落酸对黄瓜幼苗光合作用的影响，科学家将幼苗分成A、B、C三组，A组正常栽培；B、C组分别用脱落酸(ABA)、CaCl2＋ABA喷施叶片处理后，在干旱胁迫条件下栽培，一周后测定了相关指标，结果如下表。 回答下列问题： 注：SOD(超氧化物歧化酶)具有抗氧化作用，可消除植物在不利环境下产生的自由基等。 分组 气孔导度 (mmol·m－2·s－1) 净光合速率 (μmol CO2·m－2·s－1) 游离氨基酸 (μg·g－1) SOD活性 (U·mg－1pro) A组 0.54 14.5 1.83 16.1 B组 0.34 8.0 2.48 13.8 C组 0.39 9.0 2.16 14.5 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 19 (1)内源脱落酸是一种植物激素，其作用是促进叶和果实的衰老和脱落、_____________________________________________________(至少答出一点)等。 (2)据表分析，本实验中A组作为________组；B、C组黄瓜幼苗的净光合速率明显低于A组的原因是干旱胁迫使__________下降，导致暗反应所需的CO2不足；胁迫下的黄瓜幼苗通过增加细胞中游离氨基酸的含量来提高_____________，以吸收更多土壤中的水分来抵抗干旱胁迫。 (3)已知Ca2＋在植物抗逆过程中能防止膜脂过氧化，具有稳定膜结构的作用，请从表找出支持该结论的证据：________________________，使消除自由基的效果更明显。 促进气孔关闭、抑制细胞分裂、维持种子休眠(任意一点即可) 对照 气孔导度 细胞的渗透压 C组的SOD活性高于B组 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 20 (4)进一步研究发现：干旱胁迫一周后与处理前比较，植物的地下部分与地上部分干重的比值明显提高，其意义是______________________________________以抵御干旱胁迫带来的伤害。 (5)本实验叶面喷施ABA的浓度是1.0 mg·L－1，为了进一步探究提高干旱胁迫下黄瓜幼苗净光合速率的最适ABA浓度，请你写出实验设计思路__________________________________________________________________________________________________________________。 植物通过促进根系生长来加强水分吸收 设置一系列等浓度梯度的ABA溶液分别处理黄瓜幼苗，干旱胁迫条件下栽培一段时间后，测定植株的CO2吸收速率并比较 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 21 解析： (2)据题意可知，A组正常栽培，不做任何处理，属于对照组。与对照组相比，B、C组分别用脱落酸(ABA)、CaCl2＋ABA喷施叶片处理后，在干旱胁迫条件下栽培，一周后发现气孔导度下降，游离氨基酸含量升高，据此推测，B、C组黄瓜幼苗的净光合速率明显低于A组的原因是干旱胁迫使气孔导度下降，CO2吸收减少，导致暗反应所需的CO2不足；胁迫下的黄瓜幼苗通过增加细胞中游离氨基酸的含量来提高细胞的渗透压，根细胞吸水能力更强，以吸收更多土壤中的水分来抵抗干旱胁迫。 (3)据表格可知，B组与C组相比，自变量为是否用CaCl2处理，实验结果是C组SOD活性更高，SOD(超氧化物歧化酶)具有抗氧化作用，可清除植物在不利环境下产生的自由基等，因此得出Ca2＋在植物抗逆过程中能防止膜脂过氧化，具有稳定膜结构的作用。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 22 (5)要探究提高干旱胁迫下黄瓜幼苗净光合速率的最适ABA浓度，自变量为不同的ABA浓度，因变量为净光合速率，实验条件为干旱胁迫，因此实验思路为：设置一系列等浓度梯度的ABA溶液分别处理黄瓜幼苗，干旱胁迫条件下栽培一段时间后，测量植株的CO2吸收速率并比较。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 23 8．(2020·全国卷Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题： (1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有___________________________________________ _______________________________________(答出2点即可)。 (2)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是____________________________________________________(答出1点即可)。 减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 24 (3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是________，选择这两种作物的理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。 A和C 作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用 作物 A B C D 株高/cm 170 65 59 165 光饱和点/μmol·m－2·s－1 1200 1180 560 623 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 1 2 3 4 5 6 7 8 25 专题作业 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★★ ★ ★★ ★★ ★ ★★ ★ 对点 物质运输 物质运输 物质运输 物质运输 酶 酶 酶 题号 8 9 10 11 12 13 14 难度 ★★ ★ ★★★ ★★ ★ ★★ ★★ 对点 酶 ATP ATP 酶和ATP 物质运输 ATP光合作用综合 酶 物质运输、酶、ATP 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 27 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．诺贝尔化学奖曾经授予研究细胞膜通道蛋白的科学家。通道蛋白是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质，它包含离子通道蛋白和水通道蛋白。下列相关叙述错误的是(　　) A．肾小管上皮细胞膜上可能存在水通道蛋白，有利于对原尿中水的重吸收 B．磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子的运输都需要水通道蛋白 C．神经细胞在静息状态下钾离子外流的过程是通过钾离子通道来完成的被动运输 D．离子通道一般具有特异性，在特定信息的作用下才会开放，能实现相应物质的快速运输 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 28 解析：肾小管上皮细胞膜上可能存在水通道蛋白，有利于对原尿中水的重吸收，A正确；磷脂双分子层内部是疏水的，磷脂双分子层是可以运动的，水分子可以通过自由扩散的方式跨膜运输，也可以通过水通道蛋白以协助扩散的方式跨膜运输，B错误；神经细胞在静息状态下钾离子外流的过程是通过钾离子通道来完成的被动运输，C正确；离子通道一般具有特异性，在特定信息的作用下才会开放，能实现相应物质的快速运输，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 29 2．寄生在人体肠道内的原生动物痢疾内变形虫无线粒体，能通过胞吐分泌蛋白酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞将肠壁细胞消化，并引发阿米巴痢疾。下列叙述正确的是(　　) A．痢疾内变形虫体内不存在双层膜的细胞结构 B．痢疾内变形虫细胞膜上具有蛋白酶的载体蛋白 C．痢疾内变形虫胞吞肠壁细胞不需要消耗能量 D．痢疾内变形虫蛋白酶的合成和加工需要内质网和高尔基体参与 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 30 解析：痢疾内变形虫为原生动物，属于真核生物，因此，其体内存在双层膜的细胞结构，如细胞核，A错误；痢疾内变形虫分泌蛋白酶的方式是胞吐，胞吐不需要载体蛋白，因此细胞膜上不具有蛋白酶的载体蛋白，B错误；痢疾内变形虫胞吞肠壁细胞需要消耗能量，C错误；痢疾内变形虫中的蛋白酶属于分泌蛋白，因此其合成和加工需要内质网和高尔基体参与，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 31 3．(2024·河南安阳模拟)初级主动运输直接依赖水解ATP而获取所需能量，次级主动运输以其他物质的顺浓度梯度所提供的电化学势能为动力。小肠上皮细胞吸收葡萄糖和Na＋、K＋的方式如图所示。下列有关图示叙述错误的是(　　) A．葡萄糖进入小肠上皮细胞与进入红细胞的方式相同 B．细胞吸收K＋、排出Na＋的方式是初级主动运输 C．蛋白1运输葡萄糖的动力是Na＋的浓度差 D．蛋白2能降低化学反应的活化能 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 32 解析：根据题图信息细胞膜上的钠—葡萄糖转运载体把Na＋顺浓度梯度从肠腔转运至小肠上皮细胞内，同时把葡萄糖逆浓度梯度转运至小肠上皮细胞内可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为主动运输，而葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，二者不同，A错误；初级主动运输直接依赖水解ATP而获取所需能量，图中显示细胞吸收K＋、排出Na＋的过程中消耗的是ATP水解的能量，显然为初级主动运输，B正确；图中显示细胞膜上的钠—葡萄糖转运载体把Na＋顺浓度梯度从肠腔转运至小肠上皮细胞内产生的势能把葡萄糖逆浓度梯度转运至小肠上皮细胞内，即蛋白1运输葡萄糖的动力是Na＋的浓度差，C正确；蛋白2利用ATP水解提供的能量完成了逆浓度转运K＋和Na＋的过程，同时蛋白2能催化ATP的水解过程，作为催化剂能降低ATP水解反应的活化能，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 33 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 34 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 35 5．(2024·山西大同模拟)泰乐菌素(TYL)是一种抗生素，研究人员从土壤中筛选获得一株泰乐菌素高效降解菌株TYL－T1。下列有关TYL－T1胞内酶的叙述错误的是(　　) A．酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能 B．pH过低会对TYL－T1胞内酶的活性产生严重的抑制作用 C．Co2＋能提高TYL－T1胞内酶活性，原因可能是其改变了酶的构象 D．与微生物相比，利用酶处理环境污染物可克服营养物质、温度等条件的限制 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 36 解析：酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，加快反应速率，A正确；过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性失活，所以pH过低会对TYL－T1胞内酶的活性产生严重的抑制作用，B正确；Co2＋可能通过改变酶的构象，提高TYL－T1胞内酶活性，C正确；酶的催化需要适宜的温度，所以酶处理污染物也有温度条件的限制，D错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 37 6．图1为酶作用模型及两种抑制剂影响酶活性模型。果蔬褐变的主要原因是PPO催化酚形成黑色素。某同学设计实验探究不同温度下两种PPO活性的大小，结果如图2，其中酶A和酶B分别为两种不同的PPO。各组加入的PPO的量相同。下列叙述错误的是(　　) A．由图1推测，竞争性抑制剂与底物竞争酶的结合部位，从而影响酶促反应速率 B．非竞争性抑制剂与酶结合后，改变了酶的空间结构，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似 C．图2实验的自变量是温度、酶的种类和抑制剂的种类，PPO用量是无关变量 D．在研究的温度范围内，图2中相同温度条件下酶B催化效率更高 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 38 解析：据图可知，竞争性抑制剂和底物能够争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类似结构，从而影响酶促反应速率，A正确；非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改变酶的结构使酶的活性受到抑制，高温会使酶的空间结构破坏使酶的活性受到抑制，两者的作用机理相似，B正确；据图可知，图2实验的自变量包括温度、酶的种类，不包括抑制剂种类，PPO用量是无关变量，C错误；图2中，各温度条件下酶B处理组酚剩余量较少，所以相同温度条件下酶B催化效率更高，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 39 7．(2024·广东深圳外国语学校高三月考)绝大多数酶的本质是蛋白质，其作用机理是酶的活性部位与底物结合后起催化作用，有的抑制剂与底物结构类似，能与酶活性部位结合，但不破坏酶活性部位。下图是某种酶活性部位的形成过程。下列相关说法正确的是(　　) A．肽链折叠过程发生在核糖体中 B．酶活性部位具有特异识别功能 C．高温能使必需基团的肽键断裂 D．不破坏活性部位酶就能起作用 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 40 解析：氨基酸脱水缩合的场所在核糖体，肽链折叠过程一般发生在内质网和高尔基体，A错误；高温使酶的空间结构被破坏，肽键一般不断裂，C错误；有些抑制剂与底物结构类似，能与酶活性部位结合，但不破坏酶活性部位，这种情况下酶不能起作用，D错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 41 8．抗衰老领域权威专家SteveHorvath 2022年初在《Nature》子刊上发表文章：土拨鼠冬眠时居然不变老。冬眠时，土拨鼠代谢速率下降，体内的α－胰淀粉酶活性降低约50%。为了探究不同物质对人的胰淀粉酶的活性的影响，研究人员进行如下实验。下列有关该实验的说法不正确的是(　　) A．酶活性是在温度、pH等条件适宜下测得，该实验变量控制利用了“加法原理” B．若将人的胰淀粉酶换成人的唾液淀粉酶做实验，实验结果可能有差异 C．据实验推测服用茶花粉和芦笋丁可能具有一定的辅助降低血糖作用 D．芦笋丁和茶花粉对人的胰淀粉酶活性的影响，与激素间相抗衡效果类似 组别 人的胰淀粉酶 2.5%茶花粉提取液 5%芦笋丁 酶活性相对值 甲 1 mL － － 100% 乙 1 mL ＋ － 64% 丙 1 mL ＋ ＋ 51% 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 42 解析：酶活性是在温度、pH等条件适宜下测得，该实验利用了“加法原理”来控制自变量，A正确；人的胰淀粉酶和人的唾液淀粉酶的最适温度和最适pH等不同，故若将人的胰淀粉酶换成人的唾液淀粉酶做实验，实验结果可能有差异，B正确；分析表格可知，茶花粉和芦笋丁可以降低胰淀粉酶活性，降低淀粉分解为葡萄糖的速率，故据实验推测服用茶花粉和芦笋丁可能具有一定的辅助降低血糖作用，C正确；分析表格数据可知，茶花粉可以降低胰淀粉酶活性，而芦笋丁和茶花粉混合降低胰淀粉酶活性的效果更显著，与激素间相协同效果类似，D错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 43 9．在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端“P”已带上放射性标记，该现象不能说明(　　) A．ATP中远离“A”的“P”容易脱离 B．被32P标记的ATP是重新合成的 C．ATP是细胞内的直接能源物质 D．该过程中ATP既有合成又有分解 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 44 解析：实验发现ATP的含量变化不大，但是部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，说明ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，A不符合题意；放射性标记来自培养液中加入的32P标记的磷酸分子，说明32P标记的ATP是重新合成的，B不符合题意；本实验不能证明ATP是直接的能源物质，C符合题意；32P标记的ATP是重新合成的，说明有ATP的合成，且ATP的总量变化不大，说明同时存在ATP的水解，D不符合题意。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 45 10．(2024·石家庄3月质检)拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H基因表达量下降，细胞质基质中的ATP向成熟叶绿体转运受阻，成熟叶绿体方可正常行使其功能。下列叙述错误的是(　　) A．ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 B．细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要参与暗反应 C．H基因表达量的变化，表明叶肉细胞正在发生细胞分化 D．成熟叶绿体行使其功能所需ATP在类囊体膜上合成 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 46 解析：细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要用于生长发育，B错误；H基因表达量的变化，属于基因的选择性表达，表明叶肉细胞正在发生细胞分化，C正确；成熟叶绿体行使其功能(光合作用)所需ATP在类囊体膜上合成，用于暗反应阶段C3的还原，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 47 11．细胞膜上的磷酸激酶水解ATP后的Pi可使某载体活化为AC(活化载体)，然后AC运输某离子进入膜内后，磷酸酯酶将AC转化为IC(未活化载体)和Pi，下列说法错误的是(　　) A．IC在磷酸激酶和ATP的作用下再度磷酸化而活化 B．该过程体现了载体与酶都具有专一性，与这两种分子的结构有关 C．ATP参与该离子运输既提供能量又提供Pi使载体活化 D．磷酸激酶和磷酸酯酶分别使ATP水解和合成 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 48 解析：由题意可知，IC在磷酸激酶的催化下，可获得ATP水解后产生的Pi，而再度活化，A正确；AC运输某离子的过程体现了载体与酶都具有专一性，载体具有专一性与载体的空间结构有关，酶具有专一性与酶分子结构的特异性有关，B正确；该离子的跨膜运输方式为主动运输，ATP参与该离子运输既提供能量又提供Pi使载体活化，C正确；磷酸激酶可使ATP水解，磷酸酯酶是使载体去磷酸化的酶，不催化ATP合成，D错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 49 二、非选择题 12．(2024·安徽百校联考)AQP1是人的红细胞膜上的一种主要蛋白，它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透压的变化。AQP1对水的通透性受氯化汞的可逆性抑制。据图回答下列问题： (1)人们研究细胞膜成分时，首先要获得纯净的细 胞膜，通常用哺乳动物成熟的红细胞为原料，原因是 __________________________________________。细胞 膜的功能越复杂，其细胞膜上的____________________ __________。 哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器 蛋白质的种类和数量越多 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 50 (2)若鉴定AQP1蛋白时，发现实验室只有斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水，应如何处理才能鉴定？___________________________________________________。 (3)当AQP1蛋白运输水时，水分子________(填“需要”或“不需要”)与AQP1结合，通道蛋白只允许________________________________________________的物质通过。 (4)脑肿瘤细胞膜上的AQP1数量比正常人明显增多，细胞膜上AQP1增加与细胞中___________________________膜性细胞器有关。根据题中信息，提出一种治疗脑肿瘤的方案：____________________________。 将斐林试剂的乙液用蒸馏水进行相应倍数的稀释即可 不需要 与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜 内质网、高尔基体、线粒体 使用一定浓度的氯化汞溶液 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 51 解析：(2)检测蛋白质的试剂为双缩脲试剂，双缩脲试剂的A液与斐林试剂的甲液浓度与成分相同，双缩脲试剂的B液浓度比斐林试剂的甲液浓度低，故只需要将斐林试剂的乙液用蒸馏水进行相应倍数的稀释即可用于蛋白质的检测。 (3)AQP1蛋白为通道蛋白，当AQP1蛋白运输水时，水分子不需要与AQP1结合，通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的物质通过。 (4)细胞膜上蛋白质的合成与运输与核糖体、内质网、高尔基体以及线粒体等细胞器有关，其中具膜的细胞器为内质网、高尔基体和线粒体。结合题干“AQP1对水的通透性受氯化汞的可逆性抑制”，而脑肿瘤细胞膜上的AQP1数量比正常人明显增多可知，使用一定浓度的氯化汞可用于治疗脑肿瘤。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 52 13．(2024·东北育才学校六模)植物细胞能将胞内的ATP通过膜泡运输释放到胞外，形成胞外ATP(eATP)。eATP可通过受体介导的方式，调节植物细胞的生长发育、抗病反应等生理活动。为探究eATP对光合速率的影响，科研小组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液，并用其处理菜豆叶片。一段时间后，测定叶片净光合速率(μmol·m－2·s－1)和胞间CO2浓度(μmol·μmol－1)等变化，结果如图所示。回答下列问题： 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 53 (1)该实验对照组的处理方式为______________________________。 (2)测定净光合速率是以_______________________________________________为指标，测定的数据________(填“需要”或“不需要”)加上遮光处理的数据。 (3)分析以上信息可知，植物细胞释放ATP的方式是________。AMP－PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，但却不改变细胞外的eATP浓度，推测其可能的作用是___________________________________________ _______________________(合理即可)。 用等量的去离子水处理菜豆的叶片 单位时间、单位叶面积CO2的吸收量或氧气的释放量 不需要 胞吐 AMP－PCP阻止eATP与受体结合，使eATP的信息调节作用减弱 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 54 (4)活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放，NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体，发现净光合速率与对照组基本一致。试推测eATP调节植物光合速率的机制：__________________________________________________________________________________________________________。 eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达，促进活性氧(ROS)的合成来促进气孔的开放，从而提高光合速率 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 55 解析： (1)实验组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液，并用其处理菜豆叶片，故对照组可以用等量的去离子水处理菜豆的叶片。 (2)测定净光合速率是以单位时间、叶面积CO2的吸收量或氧气的释放量为指标，测定的数据不需要加上遮光处理的数据。 (3)题中信息显示，植物细胞能将胞内的ATP通过膜泡运输释放到胞外，显然植物细胞是通过胞吐方式释放ATP的。eATP调节作用的发挥需要与相应的受体发生特异性结合，而AMP－PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，却不改变细胞外的eATP浓度，说明该抑制剂发挥作用是通过减少eATP的受体，或减弱eATP的受体的活性，或与eATP竞争受体实现的，使eATP的信息调节作用减弱。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 56 14．涤纶是一种常用作包装材料的高分子化合物。提高涤纶的生物降解效率，回收水解产物对苯二甲酸(PTA)，能有效减少涤纶对环境的污染。科研工作者以能降解涤纶的ICCG(一种角质酶)为研究对象开展相关实验。在一定数量的三角瓶中加入适量的涤纶和磷酸缓冲液、一定浓度的ICCG溶液，设置6个温度组别，在适宜条件下反应8 h，根据PTA的浓度来判断ICCG的活性，结果如下图所示。回答下列问题。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 57 (1)ICCG能催化涤纶水解却不能催化橡胶水解，这体现了酶具有_______性。 (2)为探究ICCG催化涤纶水解的适宜温度，科研工作者先在40～90 ℃进行________，再选取60～80 ℃进行实验。在反应体系中加入磷酸缓冲液的目的是________________。 (3)附着在涤纶表面的重金属污染物可降低ICCG活性，原因是_______________________________________________________________。 专一 预实验 维持溶液的pH 重金属污染物可以使ICCG的空间结构发生改变，从而使其变性失活 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 58 (4)为进一步研究不同浓度的铜离子对ICCG活性的影响，请完善以下实验步骤。 实验试剂：一定浓度的ICCG溶液、三种不同浓度的铜离子溶液、涤纶、磷酸缓冲液等。 实验步骤： 步骤一：向等量的三种浓度的铜离子溶液中分别滴加___________________________，随后在________℃下处理30 min，获得孵育液。 步骤二：在各组三角瓶中加入适量的涤纶，磷酸缓冲液，再分别加入等量的上述三组孵育液，在适宜条件下反应8 h，检测并比较_____________。 等量的一定浓度的ICCG溶液 72 PTA浓度 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 59 解析： (3)通过题干信息可知，ICCG的化学本质是蛋白质，重金属污染物可以使蛋白质的空间结构发生改变，从而使蛋白质变性失活。 (4)研究不同浓度的铜离子对ICCG活性的影响时，应向等量的三种浓度的铜离子溶液中分别滴加等量的一定浓度的ICCG溶液，随后在72 ℃条件下处理30 min，获得孵育液。可通过检测并比较PTA浓度来确定不同浓度的铜离子对ICCG活性的影响。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 60 细胞呼吸和光合作用 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★★ ★★ ★ ★ ★★ ★ ★★ 对点 细胞呼吸 影响细胞呼吸因素 酵母菌细胞呼吸方式判断 光合作用过程 细胞呼吸过程分析 光合作用 光合作用过程 题号 8 9 10 11 12 13 难度 ★★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ 对点 影响光合作用强度因素 人工合成淀粉 光合作用过程分析 影响光合作用因素 影响光合作用因素 影响光合作用因素 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 61 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．“有氧运动”是一种运动时间不低于30分钟的低强度富“韵律性”运动，生理上是指人体吸入的氧气与需求相等的平衡状态。如图表示人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列相关分析错误的是(　　) A．进行有氧运动时，细胞内葡萄糖氧化分解释放的 能量少数储存在ATP中 B．在运动强度为b时，肌细胞CO2的产生量明显大于 O2的消耗量 C．在运动强度为c时，血浆中积累的部分乳酸能被缓冲物质所中和 D．在一定范围内，随着人体运动强度的增大，细胞的有氧呼吸和无氧呼吸都会增强 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 62 解析：有氧运动时，细胞内葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失，还有少部分储存在ATP中，为生命活动提供能量，A正确；有氧呼吸吸收CO2的量与释放O2的量相等，人体细胞无氧呼吸既不吸收O2，也不释放CO2，因此运动强度为b时，肌细胞CO2的产生量始终等于O2的消耗量，B错误；c组中乳酸含量高于血液中乳酸含量的正常值，因此当运动强度为c时，血浆中积累的部分乳酸能被缓冲物质所中和变成乳酸钠和碳酸，碳酸可分解成CO2和水，CO2通过呼吸系统排出体外，乳酸钠与血液中的H2CO3发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾排出，C正确；从图中可看出，一定范围内，随着人体运动强度的增大，O2消耗速率和乳酸含量均增加，则一定范围内，随着人体运动强度的增大，有氧呼吸和无氧呼吸都会增强，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 63 2．(2023·山东，17，改编)某种植株的非绿色器官在 不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化 如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列 说法不正确的是(　　) A．甲曲线表示CO2释放量 B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 64 解析：O2浓度为零时只有CO2的释放，说明甲曲线表示CO2释放量，A正确；从b点开始，O2吸收量等于CO2释放量，说明从此时开始该器官只进行有氧呼吸，B正确；乙曲线表示O2吸收量，只有有氧呼吸消耗O2，无氧呼吸不消耗O2，O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸逐渐增强，则有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确；O2浓度为a时单位时间内CO2释放相对值为0.6，O2吸收量为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生，消耗葡萄糖相对值为0.3/2＋0.3/6＝0.2，当O2浓度为b时CO2释放相对值为0.7，都来自于有氧呼吸，因此单位时间内消耗葡萄糖相对值为0.7/6，说明a浓度下葡萄糖消耗速率不是最小，D错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 65 3．某兴趣小组进行酵母菌发酵实验的装置及实验结果如图所示，下列分析错误的是(　　) A．气球中的气体在酵母菌细胞质基质和线粒体中产生 B．取部分发酵液加入重铬酸钾，溶液会变为灰绿色 C．细胞呼吸酶的活性大小依次为40 ℃>20 ℃>0 ℃ D．随着时间的增加，三个气球的体积将会越来越大 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 66 解析：气球中的气体为二氧化碳，酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质，因此气球中的气体在酵母菌细胞质基质和线粒体中产生，A正确；发酵液中含有酒精，酒精可用重铬酸钾鉴定，溶液的颜色由橙色变成灰绿色，B正确；根据图中气球的体积大小可知，细胞呼吸酶的活性大小依次为40 ℃>20 ℃>0 ℃，C正确；由于底物是有限的，因此随着时间的增加，三个气球的体积先增大，后保持稳定，D错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 67 4．(2024·广东中山市调研)科学家往小球藻培养液中通入14CO2，分别给予小球藻不同时间的光照后检测放射性物质分布情况，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　) A．本实验可以证明小球藻暗反应首先发生的是CO2的固定 B．每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质分布 C．本实验证明了暗反应消耗光反应提供的NADPH和ATP D．实验结果说明光合作用产生多种类型的有机物 实验组别 光照时间(s) 放射性物质分布 1 2 大量3­磷酸甘油酸(三碳化合物) 2 20 多种磷酸化糖类 3 60 除上述多种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 68 解析：根据第1组实验结果可知，小球藻光合作用的暗反应首先发生CO2的固定，生成三碳化合物，A正确；检测时，为中断光合作用需要对小球藻进行处理使酶失活，B正确；本实验是利用14CO2研究暗反应产生的物质，无法证明暗反应消耗光反应提供的NADPH和ATP，C错误；该实验在多种有机物中检测到了放射性，因此说明光合作用产生多种类型的有机物，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 69 5．(2024·海口高三调研)同一肿瘤组织中常有A型 和B型两种癌细胞，两者的主要产能方式不同。研究发 现，A型和B型两种癌细胞通过高表达MCT1、MCT4载 体而紧密联系，形成协同代谢，从而促进肿瘤的发生与 发展，如图。下列相关叙述错误的是(　　) A．过程①为细胞呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中 B．与过程②相比，过程③还需O2直接参与反应 C．A型癌细胞摄取葡萄糖的速率常高于B型 D．MCT1、MCT4共转运乳酸和H＋能调节细胞内pH和代谢平衡 解析：过程③为丙酮酸生成CO2的过程，不需要O2直接参与，B错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 70 6．(2024·北京海淀模拟)开发生物燃料替代化石 燃料，可实现节能减排。下图为生物燃料生产装置 示意图，据图分析合理的是(　　) A．光照时，微藻产生ADP和NADP＋供给暗反应 B．图中①为CO2，外源添加CO2可增加产物生成量 C．图中②为暗反应阶段产生的酒精等有机物质 D．该体系产油量的高低不受温度和pH等影响 解析：光照时，微藻产生ATP和NADPH供给暗反应，A错误；图中①为CO2，外源添加CO2可促进海洋微藻的光合作用，进而增加产物生成量，B正确；暗反应阶段不产生酒精，C错误；该体系产油量的高低受温度和pH等影响，D错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 71 7．(2024·湖北十一校联考)光合作用光反应可分为 原初反应、电子传递和光合磷酸化。原初反应中光能经 色素的吸收和传递后使PSⅠ和PSⅡ上发生电荷分离产 生高能电子，高能电子推动着类囊体膜上的电子传递。 电子传递的结果是一方面引起水的裂解以及NADP＋的 还原；另一方面建立跨膜的H＋浓度梯度，启动光合磷酸化形成ATP。光反应的部分过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．原初反应实现了光能直接到化学能的能量转化过程 B．类囊体膜内外H＋浓度梯度的形成与水的裂解、质体醌的转运以及NADP＋的还原有关 C．图中H＋通过主动运输进入叶绿体基质 D．光反应产生的NADH和ATP用于暗反应中三碳化合物的还原 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 72 解析：根据题干“原初反应中光能经色素的吸收 和传递后使PSⅠ和PSⅡ上发生电荷分离产生高能电 子”可知，原初反应实现了光能到电能的能量转化过 程，A错误；由图可知，类囊体膜内外H＋浓度梯度 的形成(即基质中的H＋浓度低，类囊体腔中的H＋浓度高)与水的裂解、质体醌的转运以及NADP＋的还原有关，B正确；由图可知，叶绿体基质中的H＋浓度低，类囊体腔中的H＋浓度高，即H＋从类囊体腔进入叶绿体基质属于顺浓度梯度运输，且需要载体蛋白，故图中H＋通过协助扩散进入叶绿体基质，C错误；C3(3­磷酸甘油酸)在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成C5和糖类等有机物，D错误。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 73 8．香草兰是一种被广泛应用于中医药领域的植物，具有清热解毒、祛风散寒等功效。某科研小组在适宜温度条件下，对密闭透明玻璃容器中的香草兰幼苗进行了如下实验，实验前各玻璃容器内CO2的含量均为8.0 g，实验0.5 h后测定各容器内CO2的含量，结果如下表(表中“lx”表示光照强度，“nm”表示波长)。下列叙述错误的是(　　) 注：实验中以CO2含量的变化来衡量光合速率和细胞呼吸速率，且整个过程中光质对呼吸作用没有影响。 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 光照条件 黑暗 1000 lx白光 2000 lx白光 2000 lx白光＋450 nm补充光 2000 lx白光＋ 580 nm补充光 2000 lx白光＋ 680 nm补充光 0.5 h后CO2的含量/g 10.0 8.0 7.2 6.8 7.4 6.4 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 74 A．若实验③中突然停止光照，则C3的含量下降 B．实验④中香草兰幼苗的总光合速率为6.4 g/h C．利用实验②～⑥可探究光照强度及补充光的种类(不同波长)对香草兰光合作用的影响 D．提供的光照条件为2000 lx白光＋680 nm补充光时，香草兰幼苗的光合作用最强 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 75 解析：在其他条件适宜情况下，光照突然停止，CO2的固定速率不变，而C3的还原减弱，导致C3的含量升高，A错误；第①组实验中，环境条件为黑暗，所以香草兰只进行呼吸作用，实验前各玻璃容器内CO2的含量均为8.0 g，黑暗条件下，0.5 h后CO2的含量为10.0 g，说明呼吸作用产生的CO2量为2.0 g，第④组2000 lx白光＋450 nm补充光条件下，0.5 h后CO2的含量为6.8 g，说明植物光合作用从外界吸收了1.2 g CO2，植物的总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，则第④组植物的总光合速率为(2.0＋1.2)÷0.5＝6.4 (g/h)，B正确；本实验的自变量是光照强度及补充光的种类，故实验②～⑥的实验目的是探究光照强度及补充光的种类(不同波长)对香草兰光合作用的影响，C正确；由于本实验是在密闭容器中进行的，一段时间后二氧化碳的减少值可视为净光合的数值，在实验范围内，提供的光照条件为2000 lx白光＋680 nm补充光时，0.5 h后CO2的含量最少，说明其净光合速率最大，由于呼吸速率相同，则提供的光照条件为2000 lx白光＋680 nm补充光时，香草兰幼苗的光合作用最强，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 76 9．(2024·南京师大附中调研)2021年，中国科学家首次实现以二氧化碳为原料，不依赖植物的光合作用，在无细胞系统中构建了一条只有11步的化学—生物催化相耦合的人工淀粉合成途径，实现“光能→电能→化学能”的能量转换方式。与自然界合成淀粉需要的60个步骤相比，显著降低了合成的复杂程度。下列说法错误的是(　　) A．人工合成淀粉和光合作用合成淀粉所需的酶不相同 B．水稻光合作用过程中能量转换方式也存在“光能→电能→化学能” C．实验室常用荧光标记法研究人工合成淀粉过程中碳原子转移途径 D．该项研究有利于解决全球粮食安全问题和减缓温室效应 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 77 解析：根据题意可知，人工合成淀粉只有11个步骤，而自然界光合作用合成淀粉需要60个步骤，因此二者所需的酶不相同，A正确；光合作用的光反应中光能转变为电能，然后转变为活跃的化学能，在暗反应阶段是活跃的化学能转变为稳定的化学能，因此水稻光合作用过程中能量转换方式是“光能→电能→化学能”，B正确；实验室常用同位素标记法研究人工合成淀粉过程中碳原子转移途径，C错误；该项研究能将CO2转化为淀粉，因此有利于解决全球粮食安全问题和减缓温室效应，D正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 78 10．(2024·河南郑州月考)研究发现，玉米、 甘蔗等植物除了和其他C3植物一样具有卡尔文循 环(固定CO2的初产物为C3，简称C3途径)外，还 有另一条固定CO2的途径，固定CO2的初产物为 C4，简称C4途径，这种植物为C4植物，其固定 CO2的途径如图。研究发现，C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。下列有关叙述错误的是(　　) A．图中CO2进入叶肉细胞被固定的最初产物是草酰乙酸 B．高温条件下，C4植物光合效率高的原因是气孔不关闭 C．低浓度CO2条件下，C4植物可能比C3植物生长得好 D．苹果酸的主要作用是将叶肉细胞中的CO2转入维管束鞘细胞 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 79 解析：图中CO2进入叶肉细胞后，与磷酸烯醇式丙酮酸结合，生成草酰乙酸，A正确；高温条件下，C4植物光合效率高的原因是C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶，故C4植物能够利用较低浓度的CO2进行光合作用，B错误；低浓度CO2条件下，C4植物能够利用低浓度的CO2进行光合作用，C3植物则不能，因此C4植物可能比C3植物生长得好，C正确。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 80 Cu2O—NPs浓度(mg·L－1) 叶绿素含量(mg·g－1) 净光合速率(μmol·m－2·s－1) 气孔开放程度(mol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度(μmol·m－2·s－1) 0 3.55 6.21 0.13 468 10 3.55 3.68 0.03 382 50 3.46 2.23 0.02 383 100 3.42 1.21 0.01 358 二、非选择题 11．土壤中氧化亚铜纳米颗粒(Cu2O—NPs)可威胁农作物的生态安全。科研人员研究其对小麦幼苗叶片光合作用的影响，测定相关指标及实验结果见下表、图。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 81 回答下列问题： (1)采用有机溶剂____________提取小麦幼苗叶片色素。提取液中的叶绿素主要吸收_______________光，据此可测定色素的含量。 (2)据表和图分析，在Cu2O—NPs胁迫下小麦净光合速率______。原因是Cu2O—NPs处理后，光反应为暗反应提供的______________减少，理由是_____________________________________________________________________________________________________________(答出3点即可)。CO2的固定速率下降的原因是___________________________________和_____________________ ____________________。 无水乙醇 蓝紫光和红 下降 NADPH和ATP 叶绿素含量下降，光能吸收减少，光反应减弱；PsbD表达量明显降低，NADPH合成减少；AtpA表达量下降，ATP合成减少 气孔开放程度降低，CO2吸收量减少 RbcL表达量明显降低，CO2固定酶的量减少 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 82 (3)为进一步探究Cu2O—NPs对小麦叶片叶绿素含量的影响，提出一个科学问题。 答案：探究Cu2O—NPs对小麦叶片与叶绿素有关的基因的表达量的影响(或探究Cu2O—NPs对小麦合成叶绿素所需要的矿质元素吸收量的影响，合理即可)。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 83 12．(2024·广东深圳二模)某研究性学习小组利用新鲜的菠菜叶打出若干个圆形小叶片，经处理后在适宜的光照条件下将其分别放在实验室提供的质量分数为0.5%、1.5%、2.5%、3.5%的碳酸氢钠溶液中，观察叶片上浮情况，实验结果如下表。 碳酸氢钠质量分数(%) 0.5 1.5 2.5 3.5 单位时间内叶片上浮片数(片) 4 18 20 8 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 84 回答下列问题： (1)绿叶通过________(填叶片结构)从外界吸收的CO2，最终在叶绿体基质中与C5结合形成C3，接受能量后，被________还原，最终转化为糖类和C5。这样，暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作____________。 (2)沉降到烧杯底部的圆形小叶片在适宜的条件下一段时间会上浮，小圆叶片上浮的原因是_______________________________________________________ ___________________________________。 气孔 NADPH 卡尔文循环 叶片在适宜条件下光合作用强度大于呼吸作用强度，释放氧气，氧气充满细胞间隙，叶片上浮 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 85 (3)碳酸氢钠溶液浓度超过一定数值后圆形小叶片的光合作用强度反而下降。为探究该问题，小组成员作出假设并进行探究。 ①假设：较高质量分数的碳酸氢钠溶液中，保卫细胞___________________ _______________________________________，致使光合作用减弱。 ②为验证该假设，设置两组实验，对该植物的气孔开度作检测，检测结果符合预期。 ③若用上述实验中的菠菜叶为材料，验证该假设提出的光合作用减弱原因，你的研究思路是____________________________________________________ _________________________________________________________。 通过渗透作用失水使气孔开度变小，导致二氧化碳吸收减少 撕取菠菜叶(下表皮)制作临时装片，分别用质量分数为2.5%、3.5%的碳酸氢钠溶液处理，观察气孔开度的变化情况 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 86 13．(2024·福建百校联考)某植物在不同光照条件下叶片中叶绿素含量的变化如下表。夏天在遮光50%条件下，不同指标的日变化如图所示。回答下列问题： (1)绿叶中的色素分布在叶绿体的_____________上。提取绿叶中的色素时，可向研钵中加入__________________使研磨充分，且色素不被破坏。 (2)据表中数据，该植物可以通过________________________增强对弱光的适应能力。 实验处理 全光照 遮光50% 遮光70% 遮光90% 叶绿素含量(mg/g) 5 6 7 10 类囊体薄膜 二氧化硅和碳酸钙 增加(叶片)叶绿素含量 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 87 (3)图中8：00～12：00净光合速率下降的原因________(填“一定”或“不一定”)是光合速率减弱导致，原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。18：00时光合作用________(填“固定的”或“吸收的”)CO2和呼吸作用释放的CO2相等，此时该植物叶肉细胞能够产生ATP的场所有_________________________________。 (4)将全光照组某对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，在叶柄基部用热石蜡液烫伤阻止两部分的物质和能量转移。适宜光照下照射2小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。则MB－MA代表的生物学含义是________________________________________________。 不一定 光照强度增大，光反应速率增大，且气孔导度基本不变，CO2供应并未减少，且温度升高，呼吸速率升高，而净光合速率等于光合速率减去呼吸速率 固定的 叶绿体、细胞质基质和线粒体 叶片B被截取部分在2小时内光合作用合成的有机物总量 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 88 解析： (3)由图可知，18：00时净光合速率为0， 此时光合作用固定的CO2和呼吸作用释放的CO2相等， 此时该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸，能够 产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体。 (4)假设初始重量为X，(X－MA)/2为呼吸速率， (MB－X)/2为净光合速率，总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝(X－MA)/2＋(MB－X)/2＝(MB－MA)/2，所以MB－MA代表叶片B被截取部分在2小时内光合作用合成的有机物总量。 专题作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 物质运输、酶、ATP 细胞呼吸和光合作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 89 　　　　　　　　　　　　　 R 4．(2024·江苏无锡高三调研)CLCa蛋白是位于液泡膜上的NOeq \o\al(－,3)/H＋转运蛋白。液泡借助该蛋白逆浓度梯度吸收2个NOeq \o\al(－,3)的同时向外排出1个H＋。野生型植株CLCa蛋白中一个谷氨酸发生突变后会转化为NOeq \o\al(－,3)的通道蛋白(如图)。下列叙述错误的是(　　) 注：箭头粗细表示量的多少。 A．野生型植株CLCa蛋白运输NOeq \o\al(－,3)时需要消耗H＋的电化学势能 B．突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变，从而影响其功能 C．突变型CLCa蛋白双向运输NOeq \o\al(－,3)更有利于调节植物细胞的渗透压 D．根部特异性表达突变型CLCa蛋白可能会提高植株对氮素的利用率 解析：由题可知，野生型植株液泡吸收NOeq \o\al(－,3)是逆浓度梯度的，需要载体蛋白和能量，结合题图，野生型植株CLCa蛋白运输NOeq \o\al(－,3)时需要消耗H＋的电化学势能，A正确；蛋白质的空间结构不同，其功能不同，突变导致CLCa蛋白的空间结构发生改变，从而影响其功能，B正确；从图中看出，突变型CLCa蛋白为NOeq \o\al(－,3)的通道蛋白，顺浓度梯度运输，不利于调节植物细胞的渗透压，C错误；分析题图，根部特异性表达突变型CLCa蛋白有利于细胞中氨基酸的合成，可能提高植物对氮素的利用率，D正确。 $$