细胞代谢类(卷一)-【正禾一本通】2025年高考生物高三二轮专题复习高效讲义（新教材，单选版）

主观大题专项练·细胞代谢类(卷一) (非选择题每题15分) 1．(2024·吉林长春三模)研究人员在春季白天全光照条件下，对东北草莓(野生品种)和“红颜”草莓(栽培品种)的部分光合作用指标的日变化规律进行了研究，结果如下图所示。回答下列问题。 (1)草莓进行光合作用时，在____________(填场所)中相关酶的作用下，从大气中吸收的CO2依次经过__________和__________过程最终转化为储存着能量的有机物。 (2)据图分析，12：00～13：00时东北草莓的净光合速率降低是由________(填“气孔”或“非气孔”)限制因素所导致的，判断的依据是________________________________________________________________________________________________________。 (3)“红颜”草莓在16：00～18：00胞间CO2浓度明显升高，其主要原因是___________________________________________________________________________。 (4)比较两种草莓，种植________草莓产量更高，理由是该草莓__________________。 解析：(1)草莓吸收CO2进行暗反应，其场所是叶绿体基质，草莓从大气中吸收的CO2依次经过CO2的固定和C3的还原过程最终转化为储存着能量的有机物。(2)据图分析，12：00～13：00时气孔导度和胞间CO2浓度均增加，所以东北草莓的净光合速率降低是由非气孔限制因素所导致的。(3)16：00～18：00光照强度下降引起光反应速率的下降，进而导致暗反应中CO2的消耗量减少，所以“红颜”草莓在16：00～18：00胞间CO2浓度明显升高。(4)据图可知，“红颜”草莓的净光合速率大，产量高，所以“红颜”草莓产量更高。 答案：(1)叶绿体基质　CO2的固定　C3的还原　(2)非气孔　12：00～13：00时东北草莓叶片气孔导度和胞间CO2浓度均增加　(3)16：00～18：00光照强度下降引起光反应速率的下降，进而导致暗反应中CO2的消耗量减少　(4)“红颜”　净光合速率大，产量高 2．大豆和其他作物间作可以改善土壤肥力，提高农作物产量，其中大豆—玉米的间作种植是一种常见的种植模式。某农业研究所研究了大豆、玉米的单作及两者间作模式下，两种农作物的光合指标及产量，结果如表所示。回答下列问题： 种植模式 单作 间作 大豆 玉米 大豆 玉米 叶绿素含量/(mg·g－1) 20 50 24 58 胞间CO2含量/(μmol·m－2·s－1) 279 306 307 320 净光合速率/(μmol·m－2·s－1) 16 18 11 22 单株平均产量/g 103 265 84 505 (1)与单作相比，间作使大豆的叶绿素含量明显升高，这会导致大豆吸收的__________光明显增多。 (2)大豆—玉米间作后，玉米的产量明显提高。据表分析，原因是_______________________________________________________________________________________(答出2点)。 (3)研究人员认为，大豆—玉米间作对于两种农作物并不能都实现增产，其依据是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)某地积极推广大豆—玉米间作模式，收获大豆、玉米后，再将秸秆还田。结果发现氮肥的使用量有所减少，土壤中的氮素含量有所提升。根据所学知识分析，出现该结果的原因可能是________________________________________________________________________ __________________。 解析：(1)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光。(2)叶绿素参与光反应过程，CO2是暗反应的原料，从表中可知，间作后，玉米的叶绿素含量和胞间CO2浓度均明显增加，从而提高了玉米的光反应和暗反应速率，实现玉米单株平均产量的增加，实现增产。(3)据表可知，与单作相比，大豆—玉米间作后，玉米的单株平均产量明显增加，但大豆的单株平均产量明显降低，故大豆—玉米间作对于两种农作物并不能都实现增产。(4)大豆的根部富含根瘤菌，根瘤菌具有固氮的能力，从而固定土壤中的氮元素供大豆、玉米利用，减少氮肥的使用量；同时秸秆还田后会被土壤中的微生物分解，从而增加土壤的氮素含量。 答案：(1)蓝紫光和红　(2)大豆—玉米间作能提高玉米的叶绿素含量，提高光反应速率，同时，玉米的胞间 CO2浓度增加，提高暗反应速率　(3)大豆—玉米间作后，玉米的单株平均产量明显增加，但大豆的单株平均产量明显降低　(4)大豆的根部富含根瘤菌，根瘤菌具有固氮的能力，从而固定土壤中的氮元素供大豆、玉米利用，减少氮肥的使用量；同时秸秆还田后会被土壤中的微生物分解，从而增加土壤中的氮素含量 3．(2024·重庆九龙坡二模)图a是水稻的光合作用暗反应及相关过程示意图。卡尔文循环的Rubisco既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应，此代谢过程消耗ATP和NADPH)。该酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。据图回答下列问题： (1)图a中，叶肉细胞卡尔文循环中第一个光合还原产物是________________(填具体名称)，该产物进一步的转化过程需要消耗____________。 (2)已知ATP和NADPH的积累会对叶绿体造成伤害，据图b分析，在干旱、高光照强度环境，水稻光呼吸的积极意义是______________________________________________________________________________________________。 (3)某研究团队将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化，其原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。 (4)科学家预测，大气CO2浓度提高会引起温度不断升高，带来的负面作用会抵消CO2浓度升高对农作物产量的影响。请根据所学知识解释这个预测：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)由图a可知，叶肉细胞卡尔文循环中，CO2固定的产物是3­磷酸甘油酸，3­磷酸甘油酸被ATP、NADPH还原为3­磷酸甘油醛，故叶肉细胞卡尔文循环中第一个光合还原产物是3­磷酸甘油醛，其进一步的转化过程需要消耗ATP。(2)光呼吸是指绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应，此代谢过程消耗ATP和NADPH。由图b可知，在干旱、高光照强度环境，植物光反应产生ATP和NADPH较多，光呼吸可以消耗多余的ATP和NADPH, 从而对细胞起保护作用。(3)在光饱和条件下，水稻细胞中Rubisco等酶的活性达到最大，对CO2的利用率不再提高；受到ATP和NADPH等物质含量的限制；原核生物和真核生物光合作用机制有所不同等，这些因素都有可能导致水稻的光合作用强度无明显变化。(4)大气CO2浓度提高会引起温度不断升高，气温上升导致Rubisco酶活性下降，催化 CO2固定速率下降，导致暗反应速率降低，且气温上升，蒸腾作用剧烈，导致气孔关闭，大气CO2浓度虽然升高，但胞间CO2浓度降低，导致暗反应速率降低，因此CO2升高，可能不会导致农作物的产量提高。 答案：(1)3­磷酸甘油醛　ATP　(2)干旱、高光照强度下，植物光反应产生ATP和NADPH较多，光呼吸可以消耗多余的ATP和NADPH，对细胞起保护作用　(3)Rubisco等酶的活性达到最大，对 CO2的利用率不再提高；受到 ATP和 NADPH等物质含量的限制；原核生物和真核生物光合作用机制有所不同等　(4)气温上升导致Rubisco酶活性下降，催化 CO2固定速率下降，导致暗反应速率降低(或气温上升，蒸腾作用剧烈，导致气孔关闭，大气CO2浓度虽然升高，但胞间CO2浓度降低，导致暗反应速率降低) 4．(2024·河北邢台一模)黑藻是多年生沉水草本植物，是生物学实验常用的材料之一。实验小组研究了水温和光照强度对黑藻光合作用的影响，结果如图所示。回答下列问题： (1)在光合作用的过程中，叶绿素主要吸收可见光中的____________。分析图1结果，随着温度的升高，低光强条件下叶绿素a的含量________，其生理意义是____________________________________________________________________________________________。 (2)分析图2结果，与低光强相比，高光强条件下的净光合速率________，原因是________________________________________。与25 ℃相比，30 ℃条件下黑藻放氧速率下降，可能的原因是________________________________________________________________。 解析：(1)叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。分析图1结果，低光强下，黑藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，其生理意义是为了吸收更多的光，以便适应低光强。(2)分析图2结果，同温度下，高光强下黑藻的放氧速率(净光合速率)更大，其原因是在高光强下，黑藻可以吸收更多的光，从而使光合速率较高。净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，同光强下，与25 ℃相比，30 ℃条件下黑藻放氧速率(净光合速率)下降，可能是因为温度较高时，呼吸速率增大，光合速率下降，从而使净光合速率下降。 答案：(1)红光和蓝紫光　增多　吸收更多的光，以适应低光强　(2)较高　高光强下，黑藻吸收更多的光使光合速率较高　呼吸速率增大，光合速率下降 学科网（北京）股份有限公司 $$