内容正文:
专题评价
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一、选择题
1.(2025·扬州模拟)α-淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉,β-淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解。下列叙述正确的是( )
A.α-淀粉酶不具有专一性,β-淀粉酶具有专一性
B.两种酶都不能将淀粉彻底水解
C.两种酶在高温条件下均会因肽键断裂而失活
D.两种酶均可用于探究pH对酶活性的影响
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解析:酶都具有专一性,这是酶的特性之一,α-淀粉酶和β-淀粉酶都具有专一性,A错误;α-淀粉酶以随机的方式从淀粉分子内部水解淀粉,β-淀粉酶则从淀粉末端以两个单糖为单位进行水解,二者都不能将淀粉彻底水解,B正确;两种酶在高温条件下会因空间结构被破坏而失活,而不是肽键断裂,肽键断裂需要蛋白酶等的作用,C错误;淀粉在酸性条件下不需要酶的催化也会水解,因此两种淀粉酶不能用于探究pH对酶活性的影响,D错误。
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2.植酸酶可以分解动物饲料中的天然有机磷,将磷酸残基从植酸上依次水解下来,有利于动物对饲料中天然磷的吸收,减少了集约化畜牧场粪便中磷对环境的污染。研究发现,可通过加入Mn2+提高植酸酶的活性。以下说法正确的是 ( )
A.酶的作用实质是降低化学反应的活化能,催化物质分解
B.植酸酶需在最适温度和最适pH条件下保存,尽可能缩短贮存期
C.植酸酶能够高效和专一的依次分离植酸分子中的磷
D.Mn2+通过与植酸酶结合改变其构象,从而提高植酸酶的活性
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解析:酶除了可以催化物质分解,也可以催化物质合成,A错误;植酸酶需在低温和最适pH条件保存,B错误;酶具有高效性和专一性,所以植酸酶能够高效和专一的依次分离植酸分子中的磷,C正确;加入Mn2+可以提高植酸酶的活性,但不一定会改变植酸酶的构象,D错误。
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3.(2025·合肥模拟)多酚氧化酶(PPO)催化酚类物质形成有色物质是引起梨褐变的主要原因,而褐变往往导致果蔬的色泽加深、风味劣化和营养物质流失。为了减少果蔬的褐变,科研工作者进行了相关实验探究,如图1、图2所示。已知食品添加剂L-半胱氨酸与酚类物质结构相似,图2是在PPO量一定的条件下进行的实验,下列叙述错误的是 ( )
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A.由图1可知,用梨榨汁时添加几滴柠檬汁可抑制PPO的合成,有效防止褐变的发生
B.图2所示实验的自变量为L-半胱氨酸的有无和酚类物质浓度,对照组应加入PPO和酚类物质
C.若酚类物质和具有活性的PPO在未褐变的梨果肉细胞中都可测得,推测二者位于细胞的不同部位
D.L-半胱氨酸与酚类物质竞争性结合PPO,抑制PPO与酚类物质的结合,为避免褐变提供了新思路
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解析:据图1可知,PPO的最适pH(6.8)为弱酸性,柠檬酸等有机酸类物质可降低pH,抑制PPO的活性,从而抑制褐变的发生,但柠檬酸不能抑制PPO的合成,A错误;由图2可知,该实验有两个变量,一是横坐标所示的酚类物质浓度,二是L-半胱氨酸的有无,对照组应只加入PPO和酚类物质,B正确;若酚类物质和具有活性的PPO在未褐变的梨果肉细胞中都可测得,说明此时酚类物质和有活性的PPO未发生酶促反应,推测二者位于细胞的不同部位,C正确;结合图2和题干中“L-半胱氨酸与酚类物质结构相似”这一信息,可以推测出L-半胱氨酸能与酚类物质竞争PPO的活性位点,从而抑制了酚类物质与PPO的结合,为避免褐变提供了新思路,D正确。
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4.(2025·邢台模拟)NAD+是细胞内常见的辅酶,其接收某些化学反应产生的电子和质子后可转变为NADH。NADH非常活泼,可以为某些反应提供电子和质子后转变为NAD+。NADP+与NAD+的结构和功能非常相似,下列有关分析错误的是 ( )
A.NADH转变为NAD+的过程总是伴随着ATP的水解
B.无氧呼吸第一阶段有NAD+转变为NADH的过程
C.NADPH既可作为还原剂也可为反应提供能量
D.CO2供应量突然减少,短时间内叶绿体基质中的NADPH增多
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解析:在有氧呼吸第三阶段,NADH转变为NAD+的过程伴随ATP的产生,A错误;无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第一阶段一样,都是将葡萄糖分解为丙酮酸,此过程中产生NADH,也就是有NAD+转变为NADH的过程,B正确;NADPH(还原型辅酶Ⅱ)在光合作用暗反应中既作为还原剂,也可提供能量,参与三碳化合物的还原等过程,C正确;当CO2供应量突然减少,CO2固定生成的三碳化合物减少,三碳化合物还原消耗的NADPH减少,而光反应继续产生NADPH,所以短时间内叶绿体基质中的NADPH会增多,D正确。
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5.(2025·合肥模拟)温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一,在其他环境因素适宜时,温度对某绿色植物叶片呼吸速率和光合速率的影响结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
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A.该植物叶片在温度为a时的有机物积累速率和温度为c时的相等
B.CO2中的碳原子在叶绿体中的转移途径是CO2→C3→C5→(CH2O)
C.在温度为d时,该植物体的干重减少,不能正常生长
D.若适当降低光照强度,则图中的d点将右移
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解析:有机物积累速率即净光合速率,净光合速率=光合速率-呼吸速率。温度为a时的光合速率与呼吸速率差值和温度为c时的光合速率与呼吸速率差值不相等,所以有机物积累速率不相等,A错误;CO2中的碳原子在叶绿体中的转移途径是CO2→C3→(CH2O)+C5,B错误;在温度为d时,叶片的呼吸速率等于光合速率,但是植物具有不能进行光合作用的细胞,所以会有有机物的消耗,则植物体的干重减少,不能正常生长,C正确;若降低光照强度,光合速率下降,植物要达到光合速率等于呼吸速率,就需要提升光合速率,则d点将左移,D错误。
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6.(2025·南通二模)RuBP羧化/加氧酶缩写为Rubisco,当CO2浓度高时,Rubisco催化C5与CO2反应;当O2浓度高时,Rubisco催化C5与O2经过一系列化学反应,消耗ATP和NADPH,生成CO2和C3,这一过程称为光呼吸。如图为小麦叶肉细胞中的部分生理活动过程,大写字母代表相应的物质。下列叙述不合理的是 ( )
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A.A表示NADPH,B表示NADP+,C表示ADP+Pi,D表示ATP,F表示RuBP
B.夏季晴朗的中午出现“午休现象”时,植物光呼吸会有所增强
C.Rubisco位于叶绿体基质,玉米(C4植物)通常比小麦(C3植物)光呼吸作用弱
D.光呼吸过程消耗ATP、NADPH,与光反应相反,不利于植物细胞的正常生长
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解析:由题图可知,H++B→A,故A表示NADPH,B表示NADP+,光反应过程由C形成D,则C表示ADP+Pi,D表示ATP,F表示RuBP,即C5,A正确;夏季晴朗的中午出现“午休现象”时,气孔关闭,二氧化碳不能正常进入叶肉细胞,但光反应正常进行,导致叶肉细胞内氧气浓度较高,因此植物光呼吸会有所增强,B正确;Rubisco位于叶绿体基质,因为玉米能利用较低浓度的二氧化碳,所以玉米(C4植物)通常比小麦(C3植物)光呼吸作用弱,C正确;植物细胞产生的ATP和NADPH过多时会破坏细胞,光呼吸能消耗过多的ATP和NADPH,故光呼吸有利于植物细胞的正常生长,D错误。
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7.(2025·南阳模拟)为探究干旱胁迫及恢复浇水对玉米气孔阻力(表示气体通过气孔时遇到的阻力)的影响,科学家进行了相关实验,结果如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
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A.随着干旱胁迫时间延长,玉米蒸腾作用减弱,根系对离子的吸收能力下降
B.气孔阻力增大,玉米通过减少光合原料供应来降低光合速率以适应干旱环境
C.恢复浇水后气孔阻力减小,光反应产生的ATP和NADPH的量均呈上升趋势
D.气孔阻力不再变化时,玉米的光合速率与呼吸速率相等,此时没有物质的积累
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解析:随着干旱胁迫时间的延长,气体通过气孔的阻力增大,此时玉米的蒸腾作用减弱,以降低水分的散失,导致玉米对离子的运输能力下降,根系对离子的吸收能力也下降,A正确;气孔阻力增大,CO2的进入量减少,玉米通过减少光合原料供应来降低光合速率以适应干旱环境,B正确;恢复浇水后,气孔阻力下降,气体通过气孔时的阻力减少,CO2的进入量增加,此时光合速率增加,光反应加快,光反应产生的ATP和NADPH的量均呈上升趋势,C正确;气孔阻力不再变化时,包括两种情况,一是气孔全开,气体通过没阻力,二是气孔关闭,气体通过的阻力不能再增加,此时玉米光合速率与呼吸速率的大小无法确定,D错误。
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8.(2025·石家庄模拟)[多选]科研工作者以拟南芥为实验材料,研究并发现了高浓度CO2调控气孔关闭的机理(图1)。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种,但对应关系未知。研究者利用野生型(wt)、ht1基因功能缺失突变体(h)、rhc1基因功能缺失突变体(r)和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体(h/r),进行了相关实验,结果如图2所示。下列推测合理的是 ( )
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A.rhc1基因编码的是蛋白甲,ht1基因编码的是蛋白乙
B.保卫细胞液泡的溶质转运到胞外引起细胞失水,导致气孔关闭
C.正常浓度CO2下的实验结果说明ht1基因的表达产物使气孔开放
D.wt组与r组对比,说明高浓度CO2下rhc1基因的表达产物抑制气孔关闭
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解析:根据图2,h组、h/r组气孔开放度相近,可知在缺失ht1基因的前提下,rhc1基因存在与否都不影响气孔开放度,即rhc1蛋白不能单独发挥调控作用,必须通过ht1蛋白进行调控,即rhc1基因在ht1基因上游;r组、h/r组气孔开放度不同,可知在缺失rhc1基因的前提下,ht1蛋白仍然能够发挥调控作用,ht1基因在rhc1基因下游,所以编码蛋白甲、蛋白乙的基因分别是rhc1、ht1,A正确;保卫细胞液泡的溶质转运到胞外,细胞液浓度降低,引起细胞失水,导致气孔关闭,B正确;从图2看,在正常浓度CO2时,h组的气孔开放度低于wt组,说明ht1基因功能正常时气孔开放度高,即ht1基因的表达产物使气孔开放,C正确;从图2看,在高浓度CO2时,wt组的气孔开放度低于r组,说明rhc1基因功能正常时气孔开放度低,即rhc1基因的表达产物促进气孔关闭,D错误。
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二、非选择题
9.(2025·武汉模拟)海水温度升高可能会对大型海藻造成伤害。科研人员研究了不同海水温度对大型海藻光合作用过程中电子传递速率和叶绿体中D1蛋白(参与电子传递的主要蛋白之一)的影响,实验结果如图1、图2所示。
注:r值表示受损D1蛋白的修复速率,k值表示强光下D1蛋白的损伤速率。
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(1)海藻叶肉细胞中分解H2O并产生氧气的过程发生在___________(填场所)上,H2O光解产生的H+和电子经传递后与_________结合,形成NADPH。
解析:海藻叶肉细胞中分解H2O并产生氧气的过程是光反应阶段,发生在类囊体薄膜上,H2O光解产生的H+和电子经传递后与NADP+结合,形成NADPH。
类囊体薄膜
NADP+
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(2)由图1推测,当光合有效辐射超过
200 μmol·m-2·s-1后,与20 ℃条件下相
比,25 ℃时该大型海藻的光合速率较低,作出该推测的依据是__________________________。
解析:根据图1可知,当光合有效辐射超过200 μmol·m-2·s-1后,25 ℃下的电子传递速率小于20 ℃,故与20 ℃条件下相比,25 ℃时该大型海藻的光合速率较低。
25 ℃时的电子传递速率较低
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(3)根据图2分析,高温影响大型海藻电子传递速
率的机制是______________________________
__________________。
解析:根据图2分析,25 ℃下的r、k值均高于20 ℃,而r/k的值却较低,由此推测,高温影响大型海藻电子传递速率的机制是高温处理使D1蛋白的r/k的值降低,导致D1蛋白活性降低。
高温使D1蛋白的r/k的值降低,导
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致D1蛋白活性降低
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10.(2025·枣庄二模)研究人员对油菜素内酯(EBR)对茶树光合作用影响的生理机制进行了深入研究,通过外源EBR(用乙醇配成的0.1 mg·L-1的EBR)处理A、B、C三种不同的茶树品种,探究其对茶树光合速率和Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶)最大羧化速率的影响,结果分别如图1、图2所示。
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(1)茶树进行光合作用时,水光解的过程可以产生_________和电子,电子在类囊体膜上经传递后用于______________。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生,更有利于_____________________________
_________________。
解析:茶树进行光合作用时,水光解的过程可以产生O2、H+和电子,电子在类囊体膜上经传递后用于生成NADPH。因为暗反应发生在叶绿体基质,ATP和NADPH参与暗反应,所以ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生,更有利于将ATP和NADPH运输到叶绿体基质中用于暗反应。
H+、O2
生成NADPH
将ATP和NADPH运输到叶绿体
基质中用于暗反应
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(2)Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中,为提高Rubisco最大羧化速率,还可以采取的具体措施是__________________________
_________________(答出2点)。
解析:Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中,为提高Rubisco最大羧化速率,可以采取的具体措施有通风换气,合理密植,施用农家肥等。
通风换气,合理密植,施用
农家肥(合理即可)
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(3)CK组为对照组,其处理为_________________________。据图1可知,外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率,结合图2分析,其原因是____________________________________________________________
____________________,其中光合速率提高最显著的是品种_____。
用等量、等浓度的乙醇处理
外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率,从而加快了CO2的固定,
促进了光合速率的提高
C
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解析:CK组为对照组,由于实验组是用乙醇配成的0.1 mg·L-1的EBR处理,所以对照组处理为用等量、等浓度的乙醇处理。据图1可知,外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率,结合图2分析,其原因是外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率,从而加快了CO2的固定,促进了光合速率的提高。观察图1,对比A、B、C三个品种在外源EBR处理后光合速率的提升幅度,其中光合速率提高最显著的是品种C。
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11.(2025·长沙模拟)土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐胁迫,植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响,结果如图所示;同时研究了盐胁迫环境下喷施脱落酸(ABA)对玉米苗光合特性的影响,结果如表所示。
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参数 无盐胁迫
对照组 喷施脱落酸浓度/(μmol·L-1)
0 1 2.5 5 10
光合速率/(μmol·m-2·s-1) 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17
气孔导度/(mmol·m-2·s-1) 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35
胞间CO2浓度/(μmol·mol-1) 248 221 252 249 246 242
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(1)图中色素含量可以通过纸层析法进行研究,实验时层析液不能超过滤液细线的原因是____________________________________,距离滤液细线最近的色素条带呈现_______色,主要吸收_____________光。
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解析:利用纸层析法分离色素时,层析液不能超过滤液细线,否则滤液细线中的色素会溶解在层析液中,导致滤纸条上没有色素带。距离滤液细线最近的色素条带是叶绿素b,呈黄绿色,主要吸收蓝紫光和红光。
避免滤液细线中的色素溶解在层析液中
黄绿
蓝紫光和红
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(2)盐胁迫会导致玉米光合速率降低,但不同时期导致降低的原因有所不同,据图分析,5~15天主要是因为____________________________
_____;15~30天主要是因为________________________________。
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解析:结合题图可知,5~15天实验组胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢,进而导致玉米光合速率降低;15~30天实验组胞间CO2浓度增加,玉米光合速率却降低,说明CO2浓度不是影响因素,而是光合色素含量降低导致光反应减慢,进而导致光合速率降低。
胞间CO2浓度降低导致暗反应
减慢
光合色素含量降低导致光反应减慢
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(3)据表分析,喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是_______
___________________________________,为进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度,可采用的实验思路是_____________________________
________________________________________。
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解析:由表格数据可知,在盐胁迫下,随着ABA浓度升高,玉米光合速率先升高后降低,其中在ABA浓度为5 μmol·L-1时,光合速率最大,因此欲进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度,可在2.5~10 μmol·L-1脱落酸浓度范围内,缩小浓度梯度,设置等浓度梯度实验。
浓度升高,玉米光合速率先升高后降低
随ABA
在2.5~10 μmol·L-1脱落酸浓度范
围内,缩小浓度梯度,设置等浓度梯度实验
本课结束
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