2026届高三二轮复习生物：光合作用专项训练

高三 光合作用复习 专项训练 一、茶树的种植（20分） “中国茶”名扬四海，但茶树喜酸性土壤，生长易受诸多因素影响。为研究遮光对茶树品质的影响，科研人员分别用黑色遮阳网（AN）、蓝色遮阳网（BN）和红色遮阳网（RN）遮盖茶树，并于第20天采集茶树叶片，测定其相关蛋白质的含量。（如图4所示，CK表示不遮光处理。） 少 CK AN BN RN 叶肉细胞 醛脱氢酶 结构I 三碳糖 叶肉细胞 赤霉素2-b-双加氧酶 光系统叶绿素a/b连接蛋白 吲哚乙酸（IAA） 蛋白质含量 赤霉素（GA） GGPP 甘油醛-3-磷酸 L-色氨酸 CK AN BN RN 捕光复合物 CK AN BN RN 多 图4 1.（2分）据图4和所学知识判断，结构Ⅰ产生的物质有______。（单选） A. 水、ATP B. NADPH、O2 和ATP C. NADH、ATP D. ADP和Pi 2.（3分）下列①~⑥表示茶树叶肉细胞内的部分物质变化。据图4判断，蓝光对吲哚乙酸生物合成的影响主要表现在光合作用的 反应阶段，该阶段主要的物质变化有 （编号选填）。 ① ADP +Pi→ATP ② NAD+ +H++e- → NADH ③ ATP→ADP +Pi ④ H2O → O2 + H+ +e- ⑤ CO2+五碳糖→三碳化合物→三碳糖 3.（3分）根据图4对不同遮阳网及其影响的相关分析合理的是（ ）（多选） A.红色遮阳网能促进光反应光能的捕获与转化 B.蓝色遮阳网可能导致顶端优势现象 C.选择蓝色遮阳网不利于茶树生长 D.与对照组相比较，使用黑色遮阳网易引起植株矮小 《北苑别录》记载：“茶园内为桐木则留焉。桐木之性与茶相宜，茶至夏而畏日，桐木至春而渐茂……”。间作（相间种植2种或以上植物）也是提高茶树品质的一种方法，其有利于提高茶树净光合速率（Pn），还有利于改善土壤环境。 4.（3分）图5中的a曲线是植桐木前茶树Pn的曲线，在10：00-12:00时间段，茶树净光合作用下降的可能原因 。 5.（4分）种植桐木后茶树Pn的曲线是 （选填a或b或c），此种植模式下，茶树一天内有机物含量最多的时刻为 。 3 -1 时间 17:00 15:00 13:00 11:00 9:00 -2 净光合速率（mmol·m2·s-1） 1 2 0 5 c曲线 a曲线 b曲线 4 图5 6.（3分）土壤中的氮是保障茶树生长的重要元素,缺N可能影响体内重要化合物和结构的形成，以下可能会在缺N时受到影响的有 。（多选） A.捕光复合物 B.细胞膜 C.葡萄糖 D.淀粉 7.（2分）有机质包括土壤微生物、土壤动物及其分泌物，以及植物残体和植物分泌物，其含量与土壤酸性呈负相关；茶叶中茶多酚在茶汤中主要呈现苦味，而氨基酸影响茶汤的鲜味，茶叶“酚氨比”与茶汤鲜爽度呈负相关。选出表2中生态茶园的最佳种植方案编号______。表2 酚氨比 氨基酸 （mg/g） 土壤含氮量 （mg/g） 有机质含量 （mg/g） 茶多酚 （mg/g） 种植植物类型 方案编号 26.60 a 10.10a 0.40 a 20 a 284.50 a 仅种茶树（对照） A 26.30 a 9.66a 32c 0.38 a 254.00 b 茶树与金盏菊间作 B 32.35 b 8.66b 0.35 b 32c 280.02 b 茶树与白三叶间作 C 27.25 b 8.20b 0.31 b 25 b 223.50 b 茶树与金花菜间作 D 数据均为多次实验的平均值；数字后小写字母与对照组不同表示与对照组相比差异显著（P＜0.05） 二、光和脱落酸（ABA）对光系统Ⅱ（PSⅡ）的调节（18分） 植物光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力，就容易使PSⅡ（光合色素与蛋白结合的复合体，可捕光、分解水）受损，致使光合速率降低。 I．PSⅡ对不同光照条件的适应性保护机制 研究表明，蛋白质LHCⅡ可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（图4）。 PSⅡ LHCⅡ LHCⅡ LHCⅡ PSⅡ LHCⅡ 强光 弱光 图4 1．在叶绿体中，PSⅡ分布的场所及用于提取其中光合色素的试剂分别为 。（单选） A．叶绿体内膜；无水乙醇 B．叶绿体内膜；无菌水 C．类囊体；无水乙醇 D．类囊体；无菌水 2．结合图4和所学知识判断，强光下，叶片的叶肉细胞中依次发生 。（编号选填并排序） ①叶绿体聚集在细胞侧面 ②叶绿体聚集在细胞受光面 ③细胞质改变环流方向 ④LHCⅡ与PSⅡ结合 ⑤LHCⅡ与PSⅡ分离 ⑥分解水产生的H+和O2减少 ⑦ATP和NADPH的合成量减少 ⑧色素捕获光能减少 II．内源性ABA对PSⅡ的影响 研究表明，逆境胁迫下植物体内ABA含量显著变化，诱导新基因表达，有利于其适应环境、增强抗逆性。 3．有关ABA的说法正确的是 。（单选） A．在小麦体内含量很丰富 B．可直接参与PSⅡ有关基因的表达 C．对生命活动的调节具有高效性 D．在合成部位直接发挥作用 4．下列生理功能可体现脱落酸增强植物抗逆性的有 。（编号选填） ①促进器官脱落 ②抑制种子萌发 ③促进气孔关闭 ④加快叶片衰老 III．探究外源ABA对强光胁迫下小麦叶片PSⅡ的影响 实验方法和步骤如图5所示，实验结果见表3。 盆栽小 麦分组 自然光温 培养3天 喷施不 同液体 不同光照 处理4h 自然光温 培养1天 测定生 化指标 图5 表3 组别 喷液 照光 光合荧光参数（Fv/Fm） CK1 水 中等光 0.780a CK2 ？ ？ 0.404d ABA1 50mmol·L-1 ABA 强光 0.665b ABA2 100mmol·L-1 ABA 强光 0.742a ABA3 200mmol·L-1 ABA 强光 0.542c 备注：光合荧光参数（Fv/Fm）可以体现 PSⅡ 反应中心的光能转换效率。 不同小写字母表示不同处理间存在显著差异（p＜0.05）。 5．表3中，CK2组的喷液和光照处理分别为 ，获得的数据应为每组的 值。 6．结合表3信息，以下分析正确的是 。（单选） A．强光下PSⅡ的光能转换效率增加 B．PSⅡ光能捕获能力与脱落酸浓度呈正相关 C．脱落酸对光能转换效率的调节具有两重性 D．实验组中，ABA的保护效应最好 IV．探究外源ABA对强光胁迫下小麦叶片氧化损伤的影响 强光下，植物体内H2O2等活性氧大量积累，脂质过氧化作用加剧，PSⅡ光能转换效率明显下降。植物体内的SOD等酶类可及时清除过多的活性氧。 图6 图7 7．结合图6和图7，分析强光胁迫、外源ABA对小麦叶片中SOD活性和H2O2含量的影响，阐明ABA保护作用的机制，并为生产实践提出可行的建议。 三、PHO与生长 磷是植物生长不可或缺的元素，磷酸盐（Pi）是磷的常见无机形式，主要由根部吸收，它是ATP和NADPH等的重要组成部分。PHT基因和PHO基因的表达产物是植物体内重要的磷转运蛋白。有研究发现：①PHT突变植株的Pi含量与Pi缺乏处理相似； ②PHO突变植株的种子Pi浓度增加，而旗叶Pi浓度降低。 1. 根据以上两个结论推测，以下正确的是 。（多选） A.据结论①可推断PHT蛋白主要位于根部 B.据结论②可推断PHO蛋白可提高Pi的再利用 C.据结论①可推断PHT蛋白与植物的Pi吸收有关 D.据结论②可推断PHO蛋白与Pi在植物中的分配有关 为探究PHO表达与水稻生长之间的关系，研究人员分别对野生型植株（WT）、PHO突变植株（PHO-KO）和PHO过度表达植株（PHO-OE）灌浆期叶片的Pi水平，以及胞间CO2浓度与光合速率之间的关系进行了研究，结果如图6所示。 注：右图中不同字母表示有显著差异。图6 2.据图6和已学知识分析，PHO基因突变和PHO过度表达对水稻光合速率的影响分别是 、 （降低/维持/增加），试分析PHO表达对水稻叶片光合速率的影响机理： PHO蛋白在叶片中的作用过程如图7所示。 图7 3. 根据已学知识分析，图7中①是 膜。 4. 根据图7分析，三碳糖转运对Pi转运的影响属于 （填“正反馈”或“负反馈”）调节。 5. 据图7分析，当Pi转运被限制时，植物叶片中直接被抑制的过程有 。（编号选填）①水的光解②光合蛋白磷酸化 ③CO2的固定④ATP和NADPH的合成 ⑤三碳化合物的还原 四、环境智能型作物设计 细胞壁蔗糖转化酶可调节植物体内光合产物从“源”器官向“库”器官的运输与分配（图3）。高温胁迫会抑制光合产物从源器官到库器官的分配，导致番茄大幅减产、糖度低等。中国科学院团队自主改造了引导编辑器，将热响应元件(HSE) 靶向整合到细胞壁蔗糖转化酶基因（LIN5基因）的启动子中，获得的环境智能型作物能够自主感应温度变化，灵活调控体内营养物质的分配，实现“顺境增产、逆境稳产”，部分机制如图4。 图3 注：粗细代表基因表达量 图4 1 光合产物的合成场所位于“源”器官的__________。 2 “源”器官利用CO2合成蔗糖时，碳原子转移途径依次为CO2→____→___→蔗糖。（编号选填） ①三碳糖 ②ATP ③五碳糖 ④NADPH ⑤三碳化合物 3. 据图3和已学知识分析，蔗糖运至“库”器官后，可能参与的生理过程有____。（多选） A.直接进入线粒体氧化分解供能 B.转变为脂质参与构成细胞结构 C.转变为氨基酸参与相关酶的合成 D.在细胞壁蔗糖转化酶催化下水解 4. 高温胁迫会造成植物落花落果，下列植物激素与高温胁迫作用效果相似的是___。（编号选填） ①细胞分裂素 ②赤霉素 ③乙烯 ④脱落酸 5. 据图4分析，高温胁迫下，番茄减产的原因是______。（多选） A. 番茄源器官中光合产物的合成量下降 B. 番茄库器官中蔗糖转化过程受到抑制 C. 高温胁迫直接作用于LIN5基因影响其表达 D. LIN5基因表达量降低，产生的细胞壁蔗糖转化酶较少 6. 图4中Ⅱ组和Ⅲ组细胞的区别是______。（多选） A.DNA的序列 B.酶的种类 C.细胞膜的结构 D.葡萄糖和果糖的含量 7. 以下关于热响应元件(HSE)的叙述正确的是______。（单选） A. HSE由核糖核苷酸组成 B. HSE的敲入改变了LIN5基因的表达部位 C.正常条件下，HSE处于非激活状态D.高温胁迫时，HSE处于激活状态，调控LIN5基因的表达量 8. 结合图3和图4，阐述“环境智能型作物设计”使番茄实现“顺境增产、逆境稳产”的机制。 五、嗜热蓝细菌（17分） 科研人员从四川甘孜的温泉带中分离到两株嗜热蓝细菌，研究发现其具有特殊的二氧化碳富集机制——羧酶体。羧酶体的具体富集机制及嗜热蓝细菌的部分代谢过程如图7所示。 HCO3- ADP+Pi 羧酶体 CO2 C3 ATP C5 C3 C6 丙酮酸 C2 .... HCO3- HCO3- ATP CO2 CO2 ADP+Pi ④ ① ② ③ 细胞膜 碳酸 酐酶 图7 1.据图7及所学知识判断，CO2通过嗜热蓝细菌细胞膜的方式可以是______。（单选） ①自由扩散 ②协助扩散 ③主动运输 ④胞吞 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 2.关于嗜热蓝细菌内碳酸酐酶的叙述，正确的是__________。（单选） A.化学本质为DNA B.催化产生HCO3-后失活 C.在蓝细菌内参与卡尔文循环 D.在高温环境下活性较高 3.关于图7中过程①~④的相关叙述，错误的是__________。（多选） A.过程④的场所为线粒体基质 B.过程③属于生物圈中碳循环的一部分 C.过程②需要过程③提供ATP和NADPH D.过程①实现了活跃的化学能向稳定的化学能的转变 4.关于嗜热蓝细菌进化过程的叙述，符合“自然选择学说”的是________。（多选） A.嗜热蓝细菌的祖先突变产生羧酶体相关的基因 B.具有羧酶体的嗜热蓝细菌，其后代也含有羧酶体 C.在CO2浓度较低的水体中，不能有效固定CO2的嗜热蓝细菌被淘汰 D.有羧酶体的嗜热蓝细菌与不含羧酶体的嗜热蓝细菌之间具有生殖隔离 工业排放的烟道气温度高且含二氧化碳，将其通入自养生物培养液中，不仅可以冷却烟道气，还能达到生物碳减排的目的。为评估分离到的这两株嗜热蓝细菌（记为E111和E732）在生物碳减排的应用前景，科研人员设置四个温度梯度，在相同光照强度下连续培养16天获得图8的嗜热蓝细菌生长曲线。（OD685nm值与细菌数呈正相关） E732培养天数/d OD685nm OD685nm E111培养天数/d 图8 5.嗜热蓝细菌在生长发育繁殖的过程中，可能出现的现象有________。（编号选填） ①DNA加倍 ②染色体加倍 ③中心体加倍 ④着丝粒加倍 6.结合题干及图8的相关信息，选出适合用于烟道气生物碳减排的嗜热蓝细菌，并阐述理由。 二、水稻的分蘖（21分） 分蘖是水稻主茎上形成的特化分枝，常产生于主茎基部，并且会伴随着根的产生。水稻分蘖的过程主要包括分蘖芽的形成和伸长。 1. （2分）水稻分蘖芽处可发生______（编号选填: ①“有丝分裂”/②“减数分裂”），水稻分蘖形成的分枝进行光合作用产生的三碳糖转变成蔗糖的场所为________（编号选填: ①“细胞质基质”/②“类囊体膜”/③“叶绿体基质”）。 2. （2分）对分蘖芽进行切片，用醋酸洋红染色后，在光学显微镜下可以看到（多选） A. 细胞赤道面处的细胞质膜开始向内凹陷 B. 核糖体处合成与DNA复制相关的酶 C. 染色体排列在赤道面上 D. 染色体向细胞的两极移动 3. （2分）一般来说，水稻分蘖越多，产量越高。下列对这一结论分析合理是_____（多选） A. 提高相关酶的活性以提高呼吸作用 B. 提高CO2吸收以促进碳反应 C. 提高叶绿素总量以促进光反应 D. 提高根的数量以促进营养物质的吸收 4. （2分）在一定范围内，植物接收光照越多，分蘖能力越强，而分蘖有利于植物接收更多光照。该过程可以看作是一种_________（编号选填: ①“正反馈”/②“负反馈”）机制。 研究人员发现，水稻的分蘖会受到外界氮含量的影响（见图3），一类新发现的植物激素—独角金内酯（SLs）对低氮环境下水稻分蘖调控有重要作用，其作用机制如图4。图4中D53蛋白会启动水稻分蘖相关基因表达；被泛素标记的蛋白质会被降解。 图3 注：两组之间字母不同代表有显著性差异。 图4 5. （2分）氮元素可用于合成水稻体内的物质 （编号选填）。 ①生长激素 ②ATP ③ATP合酶 ④糖原 ⑤纤维素 ⑥磷脂 6. （2分）由图3可知，该实验条件下，高氮和低氮对水稻分蘖的影响分别为_____（单选） 1. 促进、抑制 B. 抑制、抑制 C. 抑制、促进 D. 无显著影响、抑制 7. （2分）经过检测发现，低氮条件下水稻植株SLs含量大幅提高。结合上述信息及所学知识，在调控分蘖芽（侧芽）生长方面，SLs与细胞分裂素的关系最可能为______（编号选填: ①“协同”/②“拮抗”）作用。 8. （1分）图4中，途径①可以_____（编号选填: ①“启动”/②“关闭”）水稻分蘖基因表达。 9. （2分）综合上述信息可知，低氮环境下，途径①___（编号选填: ①“强于”/②“弱于”）途径②。 10.（4分）结合上述信息，描述低氮环境下水稻分蘖的调控机制： 答案 一、茶树的种植（20分） “中国茶”名扬四海，但茶树喜酸性土壤，生长易受诸多因素影响。为研究遮光对茶树品质的影响，科研人员分别用黑色遮阳网（AN）、蓝色遮阳网（BN）和红色遮阳网（RN）遮盖茶树，并于第20天采集茶树叶片，测定其相关蛋白质的含量。（如图4所示，CK表示不遮光处理。） 少 CK AN BN RN 叶肉细胞 醛脱氢酶 结构I 三碳糖 叶肉细胞 赤霉素2-b-双加氧酶 光系统叶绿素a/b连接蛋白 吲哚乙酸（IAA） 蛋白质含量 赤霉素（GA） GGPP 甘油醛-3-磷酸 L-色氨酸 CK AN BN RN 捕光复合物 CK AN BN RN 多 图4 10.（2分）据图4和所学知识判断，结构Ⅰ产生的物质有___B___。（单选） A. 水、ATP B. NADPH、O2 和ATP C. NADH、ATP D. ADP和Pi 11.（3分）下列①~⑥表示茶树叶肉细胞内的部分物质变化。据图4判断，蓝光对吲哚乙酸生物合成的影响主要表现在光合作用的 碳反应阶段 或光反应 反应阶段，该阶段主要的物质变化有 ③⑤ 或①④ （编号选填）。 ① ADP +Pi→ATP ② NAD+ +H++e- → NADH ③ ATP→ADP +Pi ④ H2O → O2 + H+ +e- ⑤ CO2+五碳糖→三碳化合物→三碳糖 12.（3分）根据图4对不同遮阳网及其影响的相关分析合理的是（ ABD ）（多选） A.红色遮阳网能促进光反应光能的捕获与转化 B.蓝色遮阳网可能导致顶端优势现象 C.选择蓝色遮阳网不利于茶树生长 D.与对照组相比较，使用黑色遮阳网易引起植株矮小 《北苑别录》记载：“茶园内为桐木则留焉。桐木之性与茶相宜，茶至夏而畏日，桐木至春而渐茂……”。间作（相间种植2种或以上植物）也是提高茶树品质的一种方法，其有利于提高茶树净光合速率（Pn），还有利于改善土壤环境。 13.（3分）图5中的a曲线是植桐木前茶树Pn的曲线，在10：00-12:00时间段，茶树净光合作用下降的可能原因 外界环境因素→结构→功能（即光合速率的变化） 参考答案简述一：外界光照强度过强，光合色素被破坏，光反应速率减弱，净光合速率降低； 参考答案简述二：温度过高，气孔关闭，CO2供应减少，碳反应减弱，净光合速率降低； 参考答案简述三：蒸腾作用过强，导致植物内部水分供应不足； 参考答案简述四：温度升高，呼吸作用增强，净光合速率降低。 14.（4分）种植桐木后茶树Pn的曲线是 C （选填a或b或c），此种植模式下，茶树一天内有机物含量最多的时刻为 16:30 或16:20 。 3 -1 时间 17:00 15:00 13:00 11:00 9:00 -2 净光合速率（mmol·m2·s-1） 1 2 0 5 c曲线 a曲线 b曲线 4 图5 15.（3分）土壤中的氮是保障茶树生长的重要元素,缺N可能影响体内重要化合物和结构的形成，以下可能会在缺N时受到影响的有 ABCD 。（多选） A.捕光复合物 B.细胞膜 C.葡萄糖 D.淀粉 16.（2分）有机质包括土壤微生物、土壤动物及其分泌物，以及植物残体和植物分泌物，其含量与土壤酸性呈负相关；茶叶中茶多酚在茶汤中主要呈现苦味，而氨基酸影响茶汤的鲜味，茶叶“酚氨比”与茶汤鲜爽度呈负相关。选出表2中生态茶园的最佳种植方案编号__C____。表2 酚氨比 氨基酸 （mg/g） 土壤含氮量 （mg/g） 有机质含量 （mg/g） 茶多酚 （mg/g） 种植植物类型 方案编号 26.60 a 10.10a 0.40 a 20 a 284.50 a 仅种茶树（对照） A 26.30 a 9.66a 32c 0.38 a 254.00 b 茶树与金盏菊间作 B 32.35 b 8.66b 0.35 b 32c 280.02 b 茶树与白三叶间作 C 27.25 b 8.20b 0.31 b 25 b 223.50 b 茶树与金花菜间作 D 数据均为多次实验的平均值；数字后小写字母与对照组不同表示与对照组相比差异显著（P＜0.05） 二、光和脱落酸（ABA）对光系统Ⅱ（PSⅡ）的调节（18分） 植物光合作用过程吸收的光能一旦超出其自身最大利用能力，就容易使PSⅡ（光合色素与蛋白结合的复合体，可捕光、分解水）受损，致使光合速率降低。 I．PSⅡ对不同光照条件的适应性保护机制 研究表明，蛋白质LHCⅡ可通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（图4）。 PSⅡ LHCⅡ LHCⅡ LHCⅡ PSⅡ LHCⅡ 强光 弱光 图4 8．在叶绿体中，PSⅡ分布的场所及用于提取其中光合色素的试剂分别为 C 。（单选） A．叶绿体内膜；无水乙醇 B．叶绿体内膜；无菌水 C．类囊体；无水乙醇 D．类囊体；无菌水 9．结合图4和所学知识判断，强光下，叶片的叶肉细胞中依次发生 ③①⑤⑧⑥⑦ 。（编号选填并排序） ①叶绿体聚集在细胞侧面 ②叶绿体聚集在细胞受光面 ③细胞质改变环流方向 ④LHCⅡ与PSⅡ结合 ⑤LHCⅡ与PSⅡ分离 ⑥分解水产生的H+和O2减少 ⑦ATP和NADPH的合成量减少 ⑧色素捕获光能减少 II．内源性ABA对PSⅡ的影响 研究表明，逆境胁迫下植物体内ABA含量显著变化，诱导新基因表达，有利于其适应环境、增强抗逆性。 10．有关ABA的说法正确的是 C 。（单选） A．在小麦体内含量很丰富 B．可直接参与PSⅡ有关基因的表达 C．对生命活动的调节具有高效性 D．在合成部位直接发挥作用 1. 11．下列生理功能可体现脱落酸增强植物抗逆性的有 ①②③④ 。（编号选填） ①促进器官脱落 ②抑制种子萌发 ③促进气孔关闭 ④加快叶片衰老 III．探究外源ABA对强光胁迫下小麦叶片PSⅡ的影响 实验方法和步骤如图5所示，实验结果见表3。 盆栽小 麦分组 自然光温 培养3天 喷施不 同液体 不同光照 处理4h 自然光温 培养1天 测定生 化指标 图5 表3 组别 喷液 照光 光合荧光参数（Fv/Fm） CK1 水 中等光 0.780a CK2 ？ ？ 0.404d ABA1 50mmol·L-1 ABA 强光 0.665b ABA2 100mmol·L-1 ABA 强光 0.742a ABA3 200mmol·L-1 ABA 强光 0.542c 备注：光合荧光参数（Fv/Fm）可以体现 PSⅡ 反应中心的光能转换效率。 不同小写字母表示不同处理间存在显著差异（p＜0.05）。 12．表3中，CK2组的喷液和光照处理分别为 水，强光 ，获得的数据应为每组的 平均 值。 13．结合表3信息，以下分析正确的是 D 。（单选） A．强光下PSⅡ的光能转换效率增加 B．PSⅡ光能捕获能力与脱落酸浓度呈正相关 C．脱落酸对光能转换效率的调节具有两重性 D．实验组中，ABA的保护效应最好 IV．探究外源ABA对强光胁迫下小麦叶片氧化损伤的影响 强光下，植物体内H2O2等活性氧大量积累，脂质过氧化作用加剧，PSⅡ光能转换效率明显下降。植物体内的SOD等酶类可及时清除过多的活性氧。 图6 图7 14．结合图6和图7，分析强光胁迫、外源ABA对小麦叶片中SOD活性和H2O2含量的影响，阐明ABA保护作用的机制，并为生产实践提出可行的建议。 ⅰ 强光照射导致小麦叶片的SOD 活性明显下降，叶片H2O2含量显著增加（1分）。 ⅱ 适宜浓度的ABA 处理可使小麦叶片维持较高的SOD 活性，H2O2含量有不同程度的下降，且ABA2组保护效果最好（1分）（曲线分析正确即可给1分）。 ⅲ 在小麦遭受强光胁迫之前，喷施适当浓度的ABA 可以维持较高的SOD活性，减少H2O2的积累，减轻强光胁迫导致的氧化损伤。(2分) 建议： 1. 在强光胁迫前，对小麦可以提前喷施适宜浓度的ABA（100mmol/L） 2. 中午阳光过强可适当遮阴（合理就得1分） 四、PHO与生长 磷是植物生长不可或缺的元素，磷酸盐（Pi）是磷的常见无机形式，主要由根部吸收，它是ATP和NADPH等的重要组成部分。PHT基因和PHO基因的表达产物是植物体内重要的磷转运蛋白。有研究发现： ①PHT突变植株的Pi含量与Pi缺乏处理相似； ②PHO突变植株的种子Pi浓度增加，而旗叶Pi浓度降低。 23. 根据以上两个结论推测，以下正确的是 ACD 。（多选） A.据结论①可推断PHT蛋白主要位于根部 B.据结论②可推断PHO蛋白可提高Pi的再利用 C.据结论①可推断PHT蛋白与植物的Pi吸收有关 D.据结论②可推断PHO蛋白与Pi在植物中的分配有关 为探究PHO表达与水稻生长之间的关系，研究人员分别对野生型植株（WT）、PHO突变植株（PHO-KO）和PHO过度表达植株（PHO-OE）灌浆期叶片的Pi水平，以及胞间CO2浓度与光合速率之间的关系进行了研究，结果如图6所示。 注：右图中不同字母表示有显著差异。图6 24.据图6和已学知识分析，PHO基因突变和PHO过度表达对水稻光合速率的影响分别是 降低 、 维持 （降低/维持/增加），试分析PHO表达对水稻叶片光合速率的影响机理：PHO 突变体植株叶绿体中 Pi 含量较野生型低（1 分），ATP 和 NADPH 的合成减少，光合 速率降低。（1 分）。虽然 PHO 过表达植株叶绿体中 Pi 含量比野生型略高（1 分），但由 于 ATP 和 NADPH 的合成能力有限（C 反应利用 ATP 和 NADPH 的能力有限、酶活性有限等合理分析均可）（1 分），因此光合速率无法进一步提高（或维持光合速率）（1 分） PHO蛋白在叶片中的作用过程如图7所示。 图7 25. 根据已学知识分析，图7中①是 叶绿体内(膜) 膜。 26. 根据图7分析，三碳糖转运对Pi转运的影响属于 正反馈 （填“正反馈”或“负反馈”）调节。 27. 据图7分析，当Pi转运被限制时，植物叶片中直接被抑制的过程有 ②④⑤ 。（编号选填） ①水的光解 ②光合蛋白磷酸化 ③CO2的固定 ④ATP和NADPH的合成 ⑤三碳化合物的还原 二、环境智能型作物设计 细胞壁蔗糖转化酶可调节植物体内光合产物从“源”器官向“库”器官的运输与分配（图3）。高温胁迫会抑制光合产物从源器官到库器官的分配，导致番茄大幅减产、糖度低等。中国科学院团队自主改造了引导编辑器，将热响应元件(HSE) 靶向整合到细胞壁蔗糖转化酶基因（LIN5基因）的启动子中，获得的环境智能型作物能够自主感应温度变化，灵活调控体内营养物质的分配，实现“顺境增产、逆境稳产”，部分机制如图4。 图3 注：粗细代表基因表达量 图4 8. 光合产物的合成场所位于“源”器官的____叶绿体______。 9. “源”器官利用CO2合成蔗糖时，碳原子转移途径依次为CO2→__⑤___→_①____→蔗糖。（编号选填） ①三碳糖 ②ATP ③五碳糖 ④NADPH ⑤三碳化合物 10. 据图3和已学知识分析，蔗糖运至“库”器官后，可能参与的生理过程有_BCD。（多选） A.直接进入线粒体氧化分解供能 B.转变为脂质参与构成细胞结构 C.转变为氨基酸参与相关酶的合成 D.在细胞壁蔗糖转化酶催化下水解 11. 高温胁迫会造成植物落花落果，下列植物激素与高温胁迫作用效果相似的是__③④。（编号选填） ①细胞分裂素 ②赤霉素 ③乙烯 ④脱落酸 12. 据图4分析，高温胁迫下，番茄减产的原因是___BD___。（多选） A. 番茄源器官中光合产物的合成量下降 B. 番茄库器官中蔗糖转化过程受到抑制 C. 高温胁迫直接作用于LIN5基因影响其表达 D. LIN5基因表达量降低，产生的细胞壁蔗糖转化酶较少 13. 图4中Ⅱ组和Ⅲ组细胞的区别是___AD___。（多选） A.DNA的序列 B.酶的种类 C.细胞膜的结构 D.葡萄糖和果糖的含量 14. 以下关于热响应元件(HSE)的叙述正确的是___D___。（单选） A. HSE由核糖核苷酸组成 B. HSE的敲入改变了LIN5基因的表达部位 C.正常条件下，HSE处于非激活状态 D.高温胁迫时，HSE处于激活状态，调控LIN5基因的表达量 15. 结合图3和图4，阐述“环境智能型作物设计”使番茄实现“顺境增产、逆境稳产”的机制。 顺境增产：环境智能型作物将热响应元件(HSE)靶向整合到细胞壁蔗糖转化酶基因LIN5的启动子中，提高了正常条件下的LIN5基因表达量，细胞壁蔗糖转化酶含量上升提高光合产物蔗糖由源器官向库器官转运并分解为葡萄糖和果糖，从而增加番茄的产量。 逆境稳产：在高温胁迫下，番茄LIN5基因表达量下降，而环境智能型作物的LIN5基因表达量提高，与正常条件下番茄LIN5基因表达量相同，光合产物蔗糖由源器官向库器官转运并分解为葡萄糖和果糖量相同，从而实现稳产。 四、嗜热蓝细菌（17分） 科研人员从四川甘孜的温泉带中分离到两株嗜热蓝细菌，研究发现其具有特殊的二氧化碳富集机制——羧酶体。羧酶体的具体富集机制及嗜热蓝细菌的部分代谢过程如图7所示。 HCO3- ADP+Pi 羧酶体 CO2 C3 ATP C5 C3 C6 丙酮酸 C2 .... HCO3- HCO3- ATP CO2 CO2 ADP+Pi ④ ① ② ③ 细胞膜 碳酸 酐酶 图7 24.据图7及所学知识判断，CO2通过嗜热蓝细菌细胞膜的方式可以是___B__。（单选） ①自由扩散 ②协助扩散 ③主动运输 ④胞吞 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 25.关于嗜热蓝细菌内碳酸酐酶的叙述，正确的是____D______。（单选） A.化学本质为DNA B.催化产生HCO3-后失活 C.在蓝细菌内参与卡尔文循环 D.在高温环境下活性较高 26.关于图7中过程①~④的相关叙述，错误的是__ACD________。（多选） A.过程④的场所为线粒体基质 B.过程③属于生物圈中碳循环的一部分 C.过程②需要过程③提供ATP和NADPH D.过程①实现了活跃的化学能向稳定的化学能的转变 27.关于嗜热蓝细菌进化过程的叙述，符合“自然选择学说”的是___BC_____。（多选） A.嗜热蓝细菌的祖先突变产生羧酶体相关的基因 B.具有羧酶体的嗜热蓝细菌，其后代也含有羧酶体 C.在CO2浓度较低的水体中，不能有效固定CO2的嗜热蓝细菌被淘汰 D.有羧酶体的嗜热蓝细菌与不含羧酶体的嗜热蓝细菌之间具有生殖隔离 工业排放的烟道气温度高且含二氧化碳，将其通入自养生物培养液中，不仅可以冷却烟道气，还能达到生物碳减排的目的。为评估分离到的这两株嗜热蓝细菌（记为E111和E732）在生物碳减排的应用前景，科研人员设置四个温度梯度，在相同光照强度下连续培养16天获得图8的嗜热蓝细菌生长曲线。（OD685nm值与细菌数呈正相关） E732培养天数/d OD685nm OD685nm E111培养天数/d 图8 28.嗜热蓝细菌在生长发育繁殖的过程中，可能出现的现象有___①_____。（编号选填） ①DNA加倍 ②染色体加倍 ③中心体加倍 ④着丝粒加倍 29.结合题干及图8的相关信息，选出适合用于烟道气生物碳减排的嗜热蓝细菌，并阐述理由。 （参考答案1）E111。与E732相比，随着培养天数增加，E111虽然在60℃下生长缓慢，但在45~55℃温度下生长速率高于E732。（2分）说明在相同的较长培养天数下，若烟道气冷却后温度在45~55℃间，E111能固定更多的二氧化碳。（2分） （参考答案2）E732。与E111相比，随着培养天数增加，E732虽然在45~55℃温度下生长速率略低于E111，但在60℃下仍能保持稳定的增长。（2分）说明在相同的较长培养天数下，若烟道气冷却后温度在60℃左右，E732能固定更多的二氧化碳。（2分） （参考答案3）E111和E732均可。图2和图3只得到45~60℃四个浓度梯度下两种嗜热蓝细菌的生长曲线，只代表了蓝细菌的繁殖能力（1分），不能得出蓝细菌繁殖一代所需有机物总量（1分），不能反应蓝细菌在不同温度下的固碳能力（1分），由于两种蓝细菌均能在较高温度下生长，所以均可用于烟道气的生物碳减排（1分）。（只选择菌株，没有阐述理由不给分） 二、水稻的分蘖（21分） 分蘖是水稻主茎上形成的特化分枝，常产生于主茎基部，并且会伴随着根的产生。水稻分蘖的过程主要包括分蘖芽的形成和伸长。 11. （2分）水稻分蘖芽处可发生__①__（编号选填: ①“有丝分裂”/②“减数分裂”），水稻分蘖形成的分枝进行光合作用产生的三碳糖转变成蔗糖的场所为___①_____（编号选填: ①“细胞质基质”/②“类囊体膜”/③“叶绿体基质”）。 12. （2分）对分蘖芽进行切片，用醋酸洋红染色后，在光学显微镜下可以看到CD（多选） A. 细胞赤道面处的细胞质膜开始向内凹陷 B. 核糖体处合成与DNA复制相关的酶 C. 染色体排列在赤道面上 D. 染色体向细胞的两极移动 13. （2分）一般来说，水稻分蘖越多，产量越高。下列对这一结论分析合理是_BCD（多选） A. 提高相关酶的活性以提高呼吸作用 B. 提高CO2吸收以促进碳反应 C. 提高叶绿素总量以促进光反应 D. 提高根的数量以促进营养物质的吸收 14. （2分）在一定范围内，植物接收光照越多，分蘖能力越强，而分蘖有利于植物接收更多光照。该过程可以看作是一种_____①_（编号选填: ①“正反馈”/②“负反馈”）机制。 研究人员发现，水稻的分蘖会受到外界氮含量的影响（见图3），一类新发现的植物激素—独角金内酯（SLs）对低氮环境下水稻分蘖调控有重要作用，其作用机制如图4。图4中D53蛋白会启动水稻分蘖相关基因表达；被泛素标记的蛋白质会被降解。图3 注：两组之间字母不同代表有显著性差异。 图4 15. （2分）氮元素可用于合成水稻体内的物质 ②③⑥ （编号选填）。 ①生长激素 ②ATP ③ATP合酶 ④糖原 ⑤纤维素 ⑥磷脂 16. （2分）由图3可知，该实验条件下，高氮和低氮对水稻分蘖的影响分别为___D（单选） 1. 促进、抑制 B. 抑制、抑制 C. 抑制、促进 D. 无显著影响、抑制 17. （2分）经过检测发现，低氮条件下水稻植株SLs含量大幅提高。结合上述信息及所学知识，在调控分蘖芽（侧芽）生长方面，SLs与细胞分裂素的关系最可能为___②___（编号选填: ①“协同”/②“拮抗”）作用。 18. （1分）图4中，途径①可以____①②____（编号选填: ①“启动”/②“关闭”）水稻分蘖基因表达。 19. （2分）综合上述信息可知，低氮环境下，途径①_____①___（编号选填: ①“强于”/②“弱于”）途径②。 20.（4分）结合上述信息，描述低氮环境下水稻分蘖的调控机制： 在低氮环境下，水稻植株SLs 含量大幅提高，SLs 和SLs受体结合，引起受体结构改变，该复合物与 D53 蛋白结合，使得D53蛋白获得泛素标记，D53蛋白被降解，无法启动水稻分蘖相关基因表达，水稻分蘖受到 抑制(2分)。而后，SLs 受体被泛素标记后被酶降解，细胞无法接收SLs 信号，D53 蛋白不被泛素标记，可以正 常发挥作用，启动水稻分蘖相关基因表达，促进水稻分蘖(1分)。低氮条件下，途径①强于途径②,因此低氮下， 水稻分蘖受到抑制。(1分) H2O2 CK1 CK2 ABA1 ABA2 ABA3 12.5 15.5 13.8 13 14.5 H2O2(μmol/g FW) 45℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.33 0.5 0.8 1.2 1.6 2 2.2 50℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.36 0.55 0.9 1.1 1. 5 2 2.2 55℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.4 0.56 0.8 1 1.5 1.8 1.9 60℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.06 0.1 0.2 0.3 0.28 0.4 0.42 0.4 45℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.25 0.3 0.5 0.6 0.9 1 1.25 50℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.36 0.55 0.7 0.9 1.4 1.5 1.6 55℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.4 0.6 0.8 1 1.38 1.48 1.6 60℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.06 0.22 0.2 0.25 0.4 0.6 0.8 0.9 SOD CK1 CK2 ABA1 ABA2 ABA3 390 330 363 386 350 SOD活性（units/g FW） H2O2 CK1 CK2 ABA1 ABA2 ABA3 12.5 15.5 13.8 13 14.5 H2O2(μmol/g FW) 45℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.33 0.5 0.8 1.2 1.6 2 2.2 50℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.36 0.55 0.9 1.1 1. 5 2 2.2 55℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.4 0.56 0.8 1 1.5 1.8 1.9 60℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.06 0.1 0.2 0.3 0.28 0.4 0.42 0.4 45℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.25 0.3 0.5 0.6 0.9 1 1.25 50℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.36 0.55 0.7 0.9 1.4 1.5 1.6 55℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.1 0.4 0.6 0.8 1 1.38 1.48 1.6 60℃ 2 4 6 8 10 12 14 16 0.06 0.22 0.2 0.25 0.4 0.6 0.8 0.9 SOD CK1 CK2 ABA1 ABA2 ABA3 390 330 363 386 350 SOD活性（units/g FW） 学科网（北京）股份有限公司 $