专题02 植物生理(上海专用)2026年高考生物二模分类汇编
2026-04-28
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 细胞的代谢,植物生命活动的调节 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.41 MB |
| 发布时间 | 2026-04-28 |
| 更新时间 | 2026-05-06 |
| 作者 | _Enzyme |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-04-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57578398.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中生物学二模试题汇编,聚焦植物生理专题,以猕猴桃成熟、黄化幼苗等科研情境为载体,通过非选择题考查光合作用、激素调节等核心知识,突出生命观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|非选择题|多题(如21分、18分等)|光合作用、呼吸作用、植物激素、物质运输、基因表达调控|科研情境真实(如独脚金内酯调节实验),问题层次分明(基础方法选择、能力机制分析、创新实验设计),适配二模综合备考|
内容正文:
专题02 植物生理
一、(2026·上海奉贤·二模)猕猴桃的成熟
猕猴桃成熟的标志是淀粉含量下降或果实软化,其在成熟过程中出现的细胞呼吸突然增强的现象称为呼吸跃变。为探究低温条件对不同品种猕猴桃成熟的调控,科研人员开展了相关研究,结果如图1所示,其中20℃为对照组,其余为低温组。
图1
注:不同的小写字母表示存在显著差异,含有相同字母的不存在显著差异
8.为了保证该实验的准确性,需控制的无关变量有 。(编号选填)
①猕猴桃品种 ②猕猴桃初始淀粉含量 ③处理温度 ④处理时间
9.在定量测定猕猴桃的淀粉含量时,涉及的方法或技术是 。(单选)
A.层析法 B.分光光度法 C.凝胶电泳鉴定 D.显微计数法
10.据题干信息和已学知识分析,下列关于呼吸跃变描述正确的是 。(多选)
A.改变温度会影响呼吸跃变的发生
B.猕猴桃呼吸跃变后,其有机物的量会减少
C.猕猴桃呼吸跃变时,糖酵解产生的CO2增多
D.用乙烯合成抑制剂处理,可能延缓猕猴桃呼吸跃变的发生
11.据图文信息和已学知识分析,下列描述正确的是 。(多选)
A.0℃处理可延缓红阳猕猴桃的成熟
B.10℃处理可促进金塘三号猕猴桃的成熟
C.5℃与10℃处理对翠香猕猴桃成熟的影响有显著差异
D.10℃下金塘三号猕猴桃和翠香猕猴桃淀粉含量的差异源于基因不同
科研人员揭示了20℃下猕猴桃淀粉降解的部分机制,如图2所示。基因M1及其等位基因M2的表达产物均具有降解淀粉的能力,S蛋白可招募RNA聚合酶,B蛋白能结合并降解S蛋白。
图2
12.据题干信息和已学知识分析,下列有关基因M1和基因M2的表达产物描述正确的是 。(多选)
A.均具有高效性
B.氨基酸序列不一定相同
C.均需体液传送至作用部位
D.均具有与淀粉契合的活性中心
13.据题干信息和已学知识分析,S蛋白发挥作用的场所是 。(单选)
A.中心体 B.细胞核
C.核糖体 D.内质网
14.据图2分析,低温促进猕猴桃成熟的分子机制是 。(选择编号并排序)
①S蛋白减少 ②S蛋白积累
③B蛋白含量下降 ④B蛋白含量上升
⑤淀粉水解为可溶性糖 ⑥淀粉合成量增加
⑦激活基因M1和基因M2表达 ⑧抑制基因M1和基因M2表达
【答案】(1)②④
(2)B
(3)ABD
(4)ABD
(5)ABD
(6)B
(7)③→②→⑦→⑤
【详解】(1)本实验自变量是温度和猕猴桃品种,无关变量是除自变量外,需要保持一致的变量:猕猴桃初始淀粉含量、处理时间,因此选②④。
(2)定量测定淀粉含量时,淀粉与显色剂反应后,可通过分光光度法测定吸光度来定量;层析法用于分离物质,凝胶电泳用于分离核酸/蛋白质,显微计数法用于统计细胞数量,因此选B。
(3)A、温度影响呼吸酶活性,因此改变温度会影响呼吸跃变的发生,A正确;
B、呼吸跃变后细胞呼吸增强,有机物消耗增加,有机物总量减少,B正确;
C、糖酵解(有氧呼吸第一阶段)不产生CO2,CO2产生于有氧呼吸第二阶段,C错误;
D、乙烯促进果实成熟,乙烯合成抑制剂会延缓成熟,因此可延缓呼吸跃变发生,D正确。
(4)A、0℃处理红阳猕猴桃,淀粉含量、硬度都高于对照组20℃,因此成熟被延缓,A正确;
B、10℃处理金塘三号,淀粉含量、硬度都低于对照组20℃,因此促进成熟,B正确;
C、根据题意,含相同字母表示无显著差异,5℃(cd)和10℃(d)处理翠香含有相同字母d,无显著差异,C错误;
D、不同品种猕猴桃淀粉含量差异的根本原因是基因不同,D正确。
(5)A、酶都具有高效性,A正确;
B、M1和M2是等位基因,碱基序列不同,编码的蛋白质氨基酸序列不一定相同,B正确;
C、该酶是植物细胞内发挥作用的酶,不需要体液运输,C错误;
D、两种酶都能结合降解淀粉,因此都具有与淀粉契合的活性中心,D正确。
(6)S蛋白可招募RNA聚合酶,RNA聚合酶催化转录过程,真核细胞核基因转录的场所是细胞核,因此S蛋白发挥作用的场所是细胞核,B正确。
(7)根据题意,B蛋白降解S蛋白,S蛋白促进M1/M2的转录,M1/M2的表达产物降解淀粉为可溶性糖,促进果实成熟。低温促进猕猴桃成熟的过程为:低温使③B蛋白含量下降→对S蛋白的降解减少,②S蛋白积累→S蛋白招募RNA聚合酶,⑦激活M1和M2表达→表达产物降解淀粉,⑤淀粉水解为可溶性糖,果实成熟。因此排序为③→②→⑦→⑤。
二、(2026·上海黄浦·二模)黄化幼苗
拟南芥种子萌发破土时存在黄化现象,黄化苗顶端钩的形成有助于其适应土壤机械压力。顶端钩形态建成的机理如图2,图中●表示生长素,字母表示不同类型蛋白质,→表示促进或转化,表示抑制,其中DAR1作用受生长素诱导,IAA32/34是作用过程中的关键蛋白,ARFs为生长素响应因子。
图2
6.拟南芥种子萌发过程中,分生区细胞会发生_____。(编号选填)
①中心体复制 ②DNA精确复制
③同源染色体分离 ④姐妹染色单体分离
⑤核膜的消失与重建 ⑥染色体与染色质相互转化
7.分析生长素对拟南芥顶端钩发育的影响效果,与之相似的生理现象有_____。(多选)
A.顶端优势 B.茎的负向重力性
C.植物的向光性 D.根的向重力性
8.据图2,下列①~⑥中,能影响IAA32/34降解速率的是_____,与凹侧细胞内生长素浓度呈正相关的是_____。(编号选填)
①游离的活性TMK1c 浓度 ②WAVs基因表达量
③IAA32/34磷酸化修饰程度 ④IAA32/34泛素化修饰程度
⑤ARFs活性 ⑥LBD基因表达量
黄化的植物重新暴露在光照下后,能在光的诱导下形成叶绿素,从而使叶片转绿。叶绿素的生物合成途径如图3。其中Proto IX可通过与Fe2+结合形成血红素,血红素是线粒体进行呼吸作用时的关键物质,也是植物不可或缺的物质之一。
图3
9.在叶绿素合成途径中Proto IX→*Proto IX为插入了某种离子,这种离子为_____。(单选)
A.Fe2+ B.Zn2+ C.Ca2+ D.Mg2+
10.黄化拟南芥转绿过程中,相较于生活在谷氨酸不足的环境中,正常环境中的植物_____。
(编号选填)
①Proto IX合成更多 ②光能吸收能力更强
③卡尔文循环更弱 ④三羧酸循环更强
⑤高能化合物合成更慢 ⑥光能转变为活跃化学能更强
【答案】(1)②④⑤⑥
(2)AD
(3) ①②③④ ①③
(4)D
(5)①②④⑥
【详解】(1)①高等植物无中心体不会发生复制,①错误;
②分生区细胞间期会发生DNA精确复制,②正确;
③分生区细胞只能进行有丝分裂,同源染色体分离仅减数分裂Ⅰ后期,③错误;
④有丝分裂后期姐妹染色单体分离,④正确;
⑤有丝分裂前期核膜消失,末期核膜重建,⑤正确;
⑥有丝分裂前期染色质螺旋化变成染色体,末期染色体解螺旋变成染色质,⑥正确。
(2)顶端钩的形成体现了生长素低浓度促进、高浓度抑制的生理特性:
A、顶端优势:顶芽低浓度促进、侧芽高浓度抑制,A正确;
BC、 (茎负向重力性、向光性) 均为“高浓度促进更强”,无抑制,BC错误;
D、根的向重力性:近地侧高浓度抑制、背地:侧低浓度促进,D正确。
(3)①TMK1c活性增加→泛素化增加→降解增加,①正确;
②WAVs表达增加→泛素化增加→降解增加,②正确;
③磷酸化增加→抑制泛素化→降解降低,③正确;
④DAR1抑制泛素化→降解下降,④正确;
⑤⑥ 都在IAA32/34降解之后才起作用 ,不影响降解速率,⑤⑥错误。
故影响降解速率的是①②③④
在 “凹侧细胞” 的图中,高浓度的生长素会促进TMK1c的活性,因此,生长素浓度越高,游离的活性TMK1c浓度也越高,两者呈正相关。所以①正确。 图中显示,活性的TMK1c 会促进IAA32/34的 “磷酸化”。结合上一步的结论:生长素浓度高>TMK1c活性高>IAA32/34磷酸化程度高。因此,生长素浓度与IAA32/34的磷酸化程度也呈正相关。所以③正确。
(4)叶绿素分子核心为卟啉环,其中心离子为Mg²⁺,故ProtoIX→*ProtoIX需插入Mg²⁺,D正确,ABC错误。
(5)①正常植物中前体充足ProtoIX 合成更多,①正确;
②叶绿素含量高,光能吸收能力更强,②正确;
③卡尔文循环应更强,③错误;
④呼吸酶含氮,合成更多,三羧酸循环更强,④正确;
⑤光反应强,ATP/NADPH 合成更快,⑤错误;
⑥叶绿素多,光捕获效率高,光能转变为活跃化学能更强,⑥正确。
三、(2026·上海金山·二模)植物生长调节(21分)
独脚金内酯(SLs)是一类新型植物生长调节因子,能够从多个方面调控植物生长发育。当SLs浓度足以激发SLs信号通路时,独角金内酯受体DWARF14(D14)识别结合SLs并将其水解为活性分子以启动信号,进而再引发一系列生理反应。
1. 在植物体内,SLs作为一种________。(单选)
A.营养物质 B.信息物质 C.能源物质 D.结构物质
2. 与传统植物生长调节因子受体相比较,D14具有的独特功能是________。(单选)
A.能特异性识别植物生长调节因子
B.非特异性识别植物生长调节因子
C.能高效触发信号传导链传导信号
D.自身兼具水解酶的催化功能
科研人员对外源GR24(SLs类似物)对弱光胁迫下黄瓜下胚轴生长的影响进行了研究.表1为实验处理情况,表2为实验开展20天后不同浓度 GR24 处理对弱光胁迫下黄瓜幼苗生长参数的影响。
表1
组别
光照强度(μmolm-2∙s-1)
根施溶液(25mL)
1
300
⑴
2
⑵
3
60
5μM GR24溶液
4
60
10μM GR24溶液
5
60
15μM GR24溶液
6
60
20μM GR24溶液
表2
组别
株高(cm)
下胚轴直径(mm)
下胚轴长度(mm)
下胚轴长度/直径
1
5.33c
4.66a
44.8cd
9.61d
2
6.33a
2.91d
53.16a
18.27a
3
5.80b
3.86b
46.09b
11.94c
4
5.55c
3.89b
45.65c
11.74c
5
5.90b
3.34c
47.02b
14.08b
6
6.11ab
3.35c
48.71b
14.54b
注:同列中不同字母表示差异达到显著水平(P<0.05)。
3. 该实验中组别1和2两组分别如何处理?⑴:________;⑵:________。(编号选填)
①300μmolm-2∙s-1 ②60μmolm-2∙s-1 ③30μmolm-2∙s-1
④0μM GR24溶液 ⑤5μM GR24溶液 ⑥25μM GR24溶液
4. 通过组别________的实验数据比较可知,弱光胁迫对黄瓜下胚轴生长有影响。
5. 根据表1和表2分析,下列选项叙述正确的是________。(多选)
A.外源GR24能缓解弱光胁迫对黄瓜下胚轴的影响
B.弱光胁迫下,外源GR24能促进黄瓜下胚轴直径增大
C.弱光胁迫下,外源GR24能促进黄瓜下胚轴长度增大
D.外源GR24缓解弱光胁迫对黄瓜下胚轴的影响具有两重性
图2为弱光胁迫下外源GR24调节黄瓜下胚轴徒长的模式图。
HY5:光信号响应核心蛋白;DELLA:赤霉素信号负调控因子;MAX2:SLs信号传导的核心关键因子;GA3:赤霉素。
图2
6. 由图2分析可知,独脚金内酯和赤霉素对黄瓜下胚轴生长的影响具有_______作用。
根据题中相关信息推测,根施一定浓度的GR24后,会导致黄瓜下胚轴细胞中细胞伸长相关基因表达_______(选填“上调”“基本不变”或“下调”),理由是_________________。
【答案】8.B 9.D 10. ④ ②④ 11.1和2 12.AB 13.拮抗 14. 下调 根据表1和表2分析可知,弱光胁迫下黄瓜下胚轴会直径明显变小,长度明显变长,推测黄瓜下胚轴细胞中细胞伸长相关基因表达上调的结果;而根施一定浓度的GR24后,黄瓜下胚轴会直径明显变大,长度明显变短
【解析】8.SLs是植物生长调节因子,通过与受体D14 结合启动信号通路、引发生理反应,不参与构成细胞结构、不提供能量或营养,属于信息物质。
9.传统植物生长调节因子受体仅具备特异性识别信号分子、启动信号传导的功能,而D14除识别结合SLs外,还可将其水解为活性分子,自身兼具水解酶的催化功能,这是其独特功能。
10.本实验的自变量为光照强度和GR24浓度,组别3-6 为弱光(60μmol・m⁻²・s⁻¹)下不同浓度GR24处理,因此组别1为正常光照(300μmol・m⁻²・s⁻¹)下的空白对照,根施0μMGR24溶液(对应④);组别2为弱光(60μmol・m⁻²・s⁻¹)下的对照,根施0μMGR24 溶液(对应④)。
11.要验证弱光胁迫对黄瓜下胚轴生长有影响,需设置以光照强度为单一变量的对照实验,组别1为正常光照处理,组别2为弱光处理,二者GR24浓度一致,对比两组下胚轴生长参数即可得出结论,因此选组别1和2。
12.A、与弱光胁迫组(组别2)相比,外源GR24处理组(组别3-6)下胚轴生长指标更接近正常光照组,说明外源GR24能缓解弱光胁迫对黄瓜下胚轴的影响,A正确;
B、弱光胁迫下,外源GR24 处理组下胚轴直径高于组别2,说明外源GR24能促进黄瓜下胚轴直径增大,B正确;
C、弱光胁迫下,外源GR24 处理组下胚轴长度低于组别2,说明其抑制下胚轴伸长(徒长),而非促进,C错误;
D、两重性需体现 “低浓度促进、高浓度抑制”,本实验中各浓度GR24均表现为缓解胁迫,未体现抑制作用,无两重性,D错误。
13.赤霉素促进植物下胚轴伸长生长,独脚金内酯(SLs)抑制植物徒长,二者对黄瓜下胚轴生长的作用相反,因此具有拮抗作用。
14.根据表1和表2分析可知,弱光胁迫下黄瓜下胚轴会直径明显变小,长度明显变长,推测是黄瓜下胚轴细胞中细胞伸长相关基因表达上调的结果;而根施一定浓度的GR24后,黄瓜下胚轴会直径明显变大,长度明显变短,故推测外源GR24会导致黄瓜下胚轴细胞中细胞伸长相关基因表达下调。
四、(2026·上海闵行·二模)镁与光合作用
镁元素(Mg)对光合作用、蛋白质合成、代谢调节等生理过程起重要作用。研究发现,Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体,如图7所示。箭头的粗细代表相关转变的强度。图7
+ 促进
23.结合图7及所学知识,Mg2+进入叶绿体后的作用有________。(多选)
A.参与叶绿素合成
B.激活RuBP酶
C.氧化分解供能
D.维持渗透压
24.下列关于M蛋白的推理,合理的是_______。(单选)
A.能运输Na+进入叶绿体
B.在细胞核中合成
C.调节叶绿体内外Mg2+比例
D.存在于水稻所有细胞中
25.为研究P基因与M基因之间的关系,研究者构建了P基因敲除的突变水稻,发现M基因表达上升,则P基因对M基因的作用是_________(①促进/②抑制)。
26.根据图7,镁缺乏时叶肉细胞中蔗糖含量上升,原因最可能是________。(单选)
A.细胞质基质中蔗糖合成增多
B.质膜上蔗糖转运蛋白活性上升
C.叶绿体中淀粉合成增多
D.细胞核中蔗糖转运蛋白基因的转录受抑制
27.与镁充足时相比,镁缺乏时水稻叶肉细胞中_________。(多选)
A.叶绿体上M蛋白数量少
B.ATP与NADPH消耗量上升
C.CO2固定减慢
D.Mg2+进入叶绿体减少
28.缺镁时,水稻M蛋白表达改变的意义主要在于________。(单选)
A.优先保证细胞质基质Mg2+供应
B.增强叶绿体Mg2+转运效率
C.促进蔗糖向胞外运输以缓解积累
D.提高Mg2+对RuBP酶的促进作用
29.有研究显示,水稻的P基因与昼夜节律密切相关。欲进一步研究水稻昼夜节律维持中M基因和P基因的相互关系,需要收集的数据有________。(多选)
A.M基因表达的昼夜节律
B.P基因表达的昼夜节律
C.M基因敲除后P表达的昼夜节律
D.P基因敲除后M表达的昼夜节律
【答案】23.ABD 24.C 25.② 26.D 27.ACD 28.A 29.ABCD
【解析】23.A、Mg2+进入叶绿体后作为叶绿素的组成成分,可参与叶绿素的组成,A正确;
B、根据图示可知,Mg2+进入叶绿体后可激活RuBP酶,B正确;
C、有机物被氧化分解后可供能,而Mg2+作为无机物,不具有提供能量的作用,C错误;
D、Mg2+作为基质中的溶质,因而具有维持渗透压的功能,D正确。
故选ABD。
24.A、根据图示可知,M蛋白能运输Mg2+进入叶绿体,A错误;
B、M蛋白应该在细胞质中的核糖体上合成,B错误;
C、M蛋白能运输Mg2+进入叶绿体,可见,该蛋白能调节叶绿体内外Mg2+比例,C正确;
D、题意显示,Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体,可见该蛋白主要存在于水稻叶肉细胞中,D错误。
故选C。
25.为研究P基因与M基因之间的关系,研究者构建了P基因敲除的突变水稻,发现M基因表达上升,据此可推测P基因的表达产物对M基因的作用是②抑制其表达。
26.A、镁缺乏时叶肉细胞蔗糖含量上升,说明蔗糖输出细胞受阻,引起细胞质基质中蔗糖合成增多,A错误;
B、若质膜上蔗糖转运蛋白活性上升,则蔗糖转运出细胞增多,不会引起叶肉细胞中蔗糖含量上升,B错误;
C、叶绿体中淀粉合成增多也不会引起叶肉细胞中蔗糖含量上升,C错误;
D、镁缺乏时细胞核中蔗糖转运蛋白转录受抑制,则蔗糖转运蛋白数量减少,引起蔗糖输出减少,叶肉细胞中蔗糖含量上升,D正确。
27. A、镁缺乏时M基因表达量下降,叶绿体膜上M蛋白数量减少,A正确;
B、镁缺乏时叶绿素合成不足,光反应减慢,碳反应也减弱,ATP和NADPH消耗量下降,B错误;
C、镁缺乏时Mg2+进入叶绿体减少,RuBP酶活性降低,CO2固定减慢,C正确;
D、镁缺乏时,Mg2+进入叶绿体自然会减少,D正确。
28. A、缺镁时M蛋白表达量下降,叶绿体膜上M蛋白减少,优先保证细胞质基质中Mg2+供应,A正确;
B、缺镁时,水稻M蛋白表达改变,增强叶绿体Mg2+转运效率,尽可能满足叶绿体对Mg2+的需求,B正确;
C、M蛋白的功能是转运Mg2+进入叶绿体,M蛋白不直接参与蔗糖运输,C错误;
D、缺镁时整体镁含量不足,该M蛋白表达改变无法提高Mg2+对RuBP酶的促进作用,D错误。
29. 欲进一步研究水稻昼夜节律维持中M基因和P基因的相互关系,需要先检测野生型中M、P基因各自表达的昼夜节律,再分别敲除其中一个基因,检测另一个基因表达的昼夜节律变化,才能明确二者的相互影响,因此四项数据都需要收集,即ABCD正确。
五、(2026·上海浦东·二模)耐高温豌豆(18分)
豌豆是重要的食用豆类作物,营养价值高,却易受高温威胁。研究人员筛选出耐高温豌豆“中豌6号”,图3为适宜条件和高温胁迫下“中豌6号”细胞内相关物质的存在情况。
注:1. O2·-(超氧阴离子)是分子氧(O₂)接受一个电子而形成;
2. SOD(超氧化物歧化酶)可将O2·- 变成H2O2;
3. POD(过氧化物酶)可以催化H2O2分解;
4. MDA(丙二醛)是生物膜中不饱和脂肪酸被O2·- 等活性氧氧化的产物;
5. PRO(脯氨酸)是植物细胞内参与维持细胞形态的一类小分子有机物。图3
9.高温胁迫下,豌豆细胞中的电子传递链出现电子泄漏,产生O2·-。根据已有知识并结合题干信息,推测图3中细胞器X和Y可能是_______;分析O2·- 可能攻击的细胞结构有_______。(编号选填)
①质膜 ②叶绿体 ③线粒体
④核糖体 ⑤中心体 ⑥细胞骨架
10.据图3分析,高温胁迫下衡量豌豆细胞质膜受损程度的指标是_______。(编号选填)
① O2·- ② MDA ③ POD ④ SOD
11.高温易导致细胞水分散失、代谢紊乱。高温胁迫下,豌豆细胞大量积累PRO,推测该现象的生理意义__________。(多选)
A.提高细胞的渗透压 B.增强光合效率
C.促进气孔开放 D.提升细胞保水能力
研究发现,豌豆的耐高温能力与相关基因的表达调控密切相关。HSF作为关键转录因子蛋白,可调控相关基因的表达。其中,HSP基因表达合成的热休克蛋白(HSP70/90)能够修复变性蛋白质。图4为高温胁迫下豌豆细胞相关基因的表达调控示意图。
注:“→”仅代表路径图4
12.据图4分析,HSF三聚体的作用是___________。(多选)
A.参与组蛋白修饰 B.进行RNA干扰
C.结合DNA特定位点 D.招募RNA聚合酶
13.综合上述信息,推测图4中物质P可能是_______________。(编号选填)
① PRO ② MDA ③ POD ④ SOD
⑤ HSF ⑥ HSP70/90 ⑦ H2O2 ⑧ O2·-
14.综合上述信息,归纳高温胁迫下“中豌6号”应对高温胁迫的响应机制。
_________________________________________________________________________
【答案】9. ②③ ①②③ 10.② 11.AD 12.ACD 13.③④⑤⑥ 14.高温胁迫下,细胞内产生大量O2-,进而产生大量H2O2,引起蛋白变性。HSP70/90参与修复变性蛋白质,释放HSF,形成HSF三聚体进入细胞核。HSF三聚体结合蛋白X和蛋白Y,促进相关基因表达,减少O2-对生物膜的损伤;合成相关酶促进细胞大量积累脯氨酸,升高渗透压,维持细胞形态应对高温胁迫。
【解析】9.O2−是电子传递链电子泄漏产生的。真核细胞中,电子传递链的场所是叶绿体类囊体薄膜和线粒体内膜,因此细胞器X和Y分别是②叶绿体、③线粒体。O2−是活性氧,会氧化生物膜的不饱和脂肪酸,产生MDA,因此攻击所有含生物膜的结构:①质膜(细胞膜,有磷脂双分子层)、②叶绿体(有双层膜+类囊体膜)、③线粒体(有双层膜);④核糖体、⑤中心体无膜结构,⑥细胞骨架是蛋白质纤维,不是膜结构,因此不被攻击。因此O2−可能攻击的细胞结构有①②③。
10.MDA(丙二醛)是生物膜中不饱和脂肪酸被O2-等活性氧氧化的产物,可知高温胁迫下衡量豌豆细胞质膜受损程度的指标是②MDA。
11.A、脯氨酸是溶质,积累会升高细胞液浓度,提升渗透压,A正确;
B、脯氨酸不直接参与光合作用,高温下光合效率本身会下降,B错误;
C、高温下植物会关闭气孔减少水分散失,脯氨酸积累不会促进气孔开放,C错误;
D、渗透压升高后,细胞吸水/保水能力增强,减少高温失水,D正确。
12.从图中可以看到,HSF三聚体进入细胞核后,会结合到DNA的特定位点,同时招募RNA聚合酶来启动相关基因的转录,并且参与组蛋白修饰,B错误,ACD正确。
13.由图可知物质P的作用:结合mRNA,抑制翻译过程,属于基因表达的负调控因子。①PRO(脯氨酸):渗透调节物质,不调控翻译;②MDA:膜损伤产物,不调控翻译;③POD④SOD:抗氧化酶,清除活性氧,会影响翻译过程;⑤HSF:转录激活因子,促进转录,会影响翻译过程;⑥HSP70/90:分子伴侣,修复蛋白,正常条件下结合HSF抑制其活性,会影响mRNA的翻译;⑦H2O2、⑧O2-:活性氧,氧化损伤分子,不直接调控翻译。因此图中物质P可能是对翻译过程有影响的物质,即③④⑤⑥。
14.高温胁迫下“中豌6号”应对高温胁迫的响应机制是:高温胁迫下,细胞内产生大量O2-,进而产生大量H2O2,引起蛋白变性。HSP70/90参与修复变性蛋白质,释放HSF,形成HSF三聚体进入细胞核。HSF三聚体结合蛋白X和蛋白Y,促进相关基因表达,减少O2-对生物膜的损伤;合成相关酶促进细胞大量积累脯氨酸,升高渗透压,维持细胞形态应对高温胁迫。
六、(2026·上海青浦·二模)脱落酸与光合作用(19分)
脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,在调控器官脱落、气孔关闭等过程中发挥关键作用。研究发现,ABA能激活其信号通路中的转录调控因子ABI5,进而调控碳与氮同化。相关过程如图2所示,其中I、II代表结构名称,甲、乙、丙代表物质名称。图1
注:RCA基因编码Rubisco活化酶,该酶可调节Rubisco酶的活性。RBCS基因编码的小亚基参与组成Rubisco酶。GLU1基因编码铁氧还蛋白依赖的谷氨酸合酶(Fd-GOGAT)。
CO2
甲
乙
丙
(CH2O)
Rubisco酶
卡尔文循环
谷氨酰胺
谷氨酸
NH4+
ATP
α-酮戊二酸
Fd-GOGAT
GS/GOGAT循环
谷氨酸
碳同化
氮同化
植物生长
RCA基因
RBCS基因
GLU1基因
ABI5
Ⅰ
Ⅱ
图2
9. 在促进器官脱落上,与ABA具有协同作用的激素是________。(单选)
A.乙烯 B.生长素 C.细胞分裂素 D.赤霉素
10. 下列关于结构I的叙述正确的是__________。(编号选填)
①由双层膜构成 ②蓝细菌含有此结构 ③RNA主要存在的场所
④有丝分裂时其膜结构会周期性消失与重建
11. 下列有关卡尔文循环的叙述正确的是___________。(多选)
A.乙为C3 B.场所在线粒体基质
C.丙到甲的过程需要ATP参与 D.低温会抑制Rubisco酶的活性
12. 结合所学知识,NH4﹢进入植物根细胞的主要运输方式为_________。(编号选填)
①自由扩散 ②主动运输 ③胞吞
13. GS/GOGAT循环可实现无机氮到有机氮的转化,下列属于有机氮的物质有________(编号选填)
①核酸 ②Rubisco酶 ③谷氨酸 ④丙酮酸 ⑤淀粉
研究发现,ABI5可直接结合碳、氮同化基因(如 RCA基因、RBCS基因、 GLU1基因)的启动子,从而抑制其转录活性。
14. 基于以上信息,下列有关分析合理的是_______。(多选)
A. ABA可能通过ABI5抑制碳、氮同化相关基因的表达
B. ABI5抑制GLU1基因的表达会促进植物对氮素的吸收和利用
C. ABA处理导致光合速率下降,可能与Rubisco酶活性降低有关
D. ABI5基因敲除的植株对ABA处理不敏感,说明ABI5是ABA信号通路中的关键组分
研究人员构建了osabi5突变体(即ABI5基因敲除),检测发现该突变体的叶绿素含量、光合氮利用效率(衡量植物单位氮素投入所能产生的光合能力)、每穗粒数和千粒重均高于野生型。
15. 综合以上信息,下列叙述正确的是_________。(多选)
A. 叶绿素含量的增加,有利于提高水稻对光能的吸收与转化
B. 叶片氮含量增加可能促进Rubisco酶的合成,从而提高光合速率
C. 光合氮利用效率增加表明协同增强的碳和氮代谢促进了光合效率
D. 光合速率提高为每穗粒数和千粒重的增加提供了更多的有机物来源
【答案】9.A 10.①④ 11.ACD 12.② 13.①②③ 14.ACD 15.ABCD
【解析】9.在促进器官脱落的过程中,乙烯与脱落酸(ABA)具有协同作用,二者均可促进器官脱落,BCD不符合题意,A符合题意。
10.结构I为细胞核,由双层膜构成,有丝分裂时其膜结构会周期性消失与重建。蓝细菌属于原核生物,不含此结构,RNA主要存在于细胞质,②③错误,①④正确。
11.A、卡尔文循环中CO2与C5(甲)结合生成C3(乙),A正确;
B、卡尔文循环(碳反应)的场所是叶绿体基质,B错误;
C、丙((CH2O)等有机物)到甲(C5)的再生过程需要ATP供能,C正确;
D、Rubisco酶是催化CO2固定的关键酶,低温会降低酶的活性,D正确。
12.植物根细胞吸收NH4+需要逆浓度梯度、消耗能量、依赖载体蛋白,主要运输方式为主动运输。①③不符合题意,②符合题意。
13.有机氮是含氮的有机物:核酸:含N的有机物;Rubisco酶:含N的有机物;谷氨酸:含N的有机物;丙酮酸:仅含C、H、O,无N;淀粉:仅含C、H、O,无N。④⑤不符合题意,①②③符合题意。
14.A、ABA通过激活ABI5,进而抑制碳、氮同化相关基因的表达,A合理;
B、GLU1基因参与氮同化,抑制其表达会降低植物对氮素的吸收和利用,B不合理;
C、RCA、RBCS基因与Rubisco酶的合成/活性相关,ABI5抑制其转录会导致Rubisco酶活性降低,进而使光合速率下降,C合理;
D、ABI5基因敲除后植株对ABA处理不敏感,说明ABI5是ABA信号通路的关键组分,D合理。
15.A、叶绿素是光合色素,含量增加可提升对光能的吸收与转化能力,A正确;
B、Rubisco酶是含氮蛋白质,叶片氮含量增加可促进其合成,进而提高光合速率,B正确;
C、光合氮利用效率(单位氮素投入的光合能力)提升,说明碳、氮代谢协同增强,促进了光合效率,C正确;
D、光合速率提高会制造更多有机物,为每穗粒数和千粒重的增加提供物质来源,D正确。
七、(2026·上海徐汇·二模)破解光合“吸碳密码”
低CO₂环境下,水稻等作物光合效率较低,然而,光合藻类则可通过CO₂浓缩机制(CCM)主动富集无机碳(见图3)提高光合效率。科学家近期解析了CCM关键蛋白LciA的结构,并改造了细菌的NirC蛋白,使其获得HCO₃⁻转运功能,为利用CCM改造水稻等作物(见图4)提高产量,提供了新策略。
图3 蓝藻CO₂浓缩部分机制图 图4 CCM导入植物细胞改造图
注:Rubisco:催化CO₂固定的酶 CA:碳酸酐酶(催化HCO₃⁻与CO₂之间转化) :代表多步反应
11.据图3分析,蓝藻固定CO₂的场所是______。(编号选填)
①类囊体 ②羧酶体 ③细胞质基质 ④叶绿体基质
12.对比图3的蓝藻与图4改造的植物细胞CO₂浓缩机制,下列叙述正确的是____。(单选)
A.两者的碳酸酐酶(CA)合成场所可能相同
B.两者糖类的合成均在羧酶体内完成
C.两者均依赖类囊体膜上的光合色素捕获光能
D.两者转运HCO₃⁻所需的ATP来源相同
莱茵衣藻CCM中的LciA蛋白是目前已知的HCO3⁻转运通道。为揭示CCM的高效机制,研究团队解析了LciA蛋白的三维结构,推测第220位赖氨酸(Lys220)是识别HCO3⁻的关键位点。
13.研究团队构建了含不同处理方式的LciA蛋白的人工膜泡(一种模拟细胞膜的球形结构),用于验证上述推测。那么,设计的实验方案中,对照组应选择的是:_________;实验组选择的是:___________。(编号选填)
①嵌入野生型LciA蛋白的膜泡
②嵌入第220位赖氨酸突变为丙氨酸的LciA蛋白的膜泡
③嵌入加热变性野生型LciA蛋白的膜泡 ④等量HCO₃⁻溶液
⑤检测膜泡内部HCO₃⁻浓度的变化 ⑥检测膜泡内部HCO₃⁻被转化为CO₂的速率
为进一步探究LciA蛋白中不同氨基酸位点对HCO₃⁻转运活性的影响,研究人员构建了多种LciA蛋白突变体,并测定细菌NirC蛋白及其改造后细菌NirC的HCO₃⁻转运活性,其结果如表1所示(“K220A”和“K136A”分别表示第220位和第136位赖氨酸突变为丙氨酸)。
表1
蛋白类型
相对 HCO₃⁻转运活性
野生型LciA
+++
LciA (K220A)突变体
+
LciA (K136A)突变体
++++
细菌NirC (天然)
-
改造后细菌NirC
+++++
注:“+++++”表示活性最强,“-”表示无活性;
14.据表1数据分析,下列推断合理的有______。(多选)
A.第220位赖氨酸(K220)是LciA识别HCO₃⁻的关键位点
B.第136位赖氨酸(K136)突变后活性增强,说明该位点可能抑制蛋白功能
C.细菌NirC无HCO₃⁻转运活性,是因为其结构不适合HCO₃⁻通过
D.若将突变体LciA(K136)导入莱茵衣藻,其光合速率必然高于野生型LciA的莱茵衣藻
15.叶绿体外膜含有孔蛋白,通透性较高,内膜对离子具有严格的选择透过性。科学家计划将改造后的NirC蛋白定向整合到植物细胞叶绿体内膜,构建简化版CCM。下列对该设计解释最合理的是______。(单选)
A.改造后的NirC定位整合到内膜上,能提高催化HCO₃⁻与CO₂的相互转化
B.HCO₃⁻可自由通过叶绿体外膜到达膜间隙,但需借助内膜上NirC才能进入叶绿体基质
C.只有将NirC定位在内膜上,才能避免其被叶绿体基质中的蛋白酶降解
D.改造后的NirC定位整合到内膜上可将基质中的CO₂泵出细胞,以提高胞间CO₂浓度
16.若改造的植物细胞中NirC蛋白定位和功能正常,其他条件适宜,短期内叶绿体基质中
变化正确的是______。(多选)
A.C₅含量增加 B.C₃含量增加 C.ATP含量减少 D.NADPH含量减少
17.进一步研究发现,尽管HCO3−转运效率大幅提高,但净光合速率并未显著增加,据图推
测可能的原因是:____________________________________________________________。
【答案】(1)②
(2)A
(3) ①④⑤ ②④⑤
(4)ABC
(5)B
(6)BCD
(7)Rubisco(羧化酶)的数量/活性有限,限制了CO₂的固定速率(或碳酸酐酶CA数量有限,无法将更多HCO₃⁻转化为CO₂,或光反应提供的ATP和NADPH有限,限制了碳反应,合理即可)
【详解】(1)蓝藻是原核生物,无叶绿体结构,根据图1可知,CO₂在羧酶体中被固定,因此选②。
(2)A、碳酸酐酶本质是蛋白质,蓝藻和植物细胞的蛋白质合成都在核糖体,合成场所相同,A正确;
B、改造后的植物细胞糖类合成在叶绿体基质,不在羧酶体,B错误;
C、蓝藻是原核生物,没有叶绿体的类囊体结构,C错误;
D、蓝藻和植物细胞产生ATP的场所不完全相同,ATP来源不同,D错误。
(3)实验目的是验证第220位赖氨酸是LciA识别转运HCO₃⁻的关键位点:自变量是LciA第220位是否为赖氨酸,对照组用正常野生型LciA,实验组用220位突变的LciA;因变量是转运能力,需要检测膜泡内HCO₃⁻浓度变化;且无论哪一组都需要加入等量HCO₃-看看有没有转运;因此对照组为①④⑤,实验组为②④⑤。
(4)A、K220突变后转运活性大幅下降,可证明该位点是识别HCO₃⁻的关键位点,A正确;
B、K136突变后活性高于野生型,说明野生型的该位点会抑制蛋白功能,突变后抑制解除活性升高,B正确;
C、天然NirC无转运活性,改造后获得活性,说明天然NirC的结构不适合HCO₃⁻通过,C正确;
D、光合速率受多种因素共同影响,转运活性升高不代表光合速率必然升高,D错误。
(5)A、NirC是HCO₃⁻转运蛋白,不催化HCO₃⁻与CO₂的转化,催化该过程的是碳酸酐酶,A错误;
B、题干明确叶绿体外膜通透性高、内膜选择透过性,因此HCO₃⁻可自由通过外膜,需要内膜上的NirC转运进入基质,B正确;
C、整合到内膜不能避免被蛋白酶降解,该解释不合理,C错误;
D、该设计目的是富集CO₂到叶绿体基质,不是泵出CO₂,D错误。
(6)NirC功能正常后,更多HCO₃⁻进入基质,转化得到更多CO₂,CO₂固定加快:C₅消耗增加,含量减少;C₃生成增加,含量升高;C₃还原加快,消耗更多ATP和NADPH,因此ATP和NADPH含量减少,故BCD正确。
(7)光合速率受多个步骤限制,HCO₃⁻转运效率提高后,碳反应的酶(Rubisco或碳酸酐酶)数量/活性有限,或光反应提供的ATP、NADPH有限,都会限制整体光合速率,因此净光合速率不会显著提升。
八、(2026·上海嘉定·二模)油菜菜籽增产
I.油菜是世界第二大油料作物,提供全球15%的植物油和30%的生物柴油原料。图1为植物的脱落酸(ABA)信号通路,植物脱落酸浓度较低时,该信号通路处于低活性状态,既不会促进种子成熟,也不会抑制生长。
(1)图1中的PYR/PYL是位于植物细胞质膜上的特定物质,其最有可能是_______。
A.激素 B.酶 C.受体 D.基因
(2)据图1分析,关于ABF激活抗逆相关基因的关键条件,下列说法正确的是________。
A.与ABF基因的表达量无关
B.依赖低浓度ABA的直接激活
C.仅需ABF基因表达即可激活
D.需要SnRK2对ABF进行磷酸化
(3)在干旱、高盐、低温等胁迫下,会出现活性氧ROS过多导致的氧化损伤,抗逆相关基因会高度表达使植物将光合产物优先分配给抗逆代谢,而非生长和繁殖。下面属于繁殖相关基因的是________,属于抗逆相关基因的是________。(编号选填)
①渗透调节相关基因 ②种子储存蛋白基因 ③种子成熟相关基因 ④ROS清除相关基因 ⑤ABA合成关键基因 ⑥生长抑制相关基因
II.褪黑素是植物中的多功能信号分子,其能通过调控脱落酸信号通路有效提升油菜生长和产量。研究结果发现褪黑素对多个基因的表达有不同程度的促进或抑制作用,见图2。
(4)为探究最优生长条件下外源褪黑素提升油菜产量的机制,下列实验设计正确的是_______。
A.对照组蒸馏水处理
B.每个处理设置多个重复
C.实验组设置溶剂为蒸馏水的不同浓度褪黑素处理
D.培养条件为0-4℃、16/8h光周期的人工气候室
(5)为了解施加褪黑素是否可以提升油菜菜籽的产量和品质,下列可选用的指标有________(编号选填)
①叶绿素含量 ②油菜菜籽脂肪含量 ③根鲜重 ④油菜植株高度 ⑤叶片可溶性糖含量 ⑥油菜菜籽重量
(6)图2中的光系统中相关基因表达的产物主要用于光反应,这些产物主要分布在叶绿体的________。
A.外膜 B.内膜 C.类囊体薄膜 D.基质
(7)褪黑素能促进ATP酶亚基基因表达进而促进ATP水解,该过程可直接影响碳反应中的过程是______。
A.CO2的固定
B.五碳糖的再生
C.三碳化合物的还原
D.水的光解
(8)综合上述信息和已有知识,完善提升油菜产量的流程图(1)______(2)______(3)______(4)______。(编号选填)
①脱落酸、乙烯、赤霉素含量增多
②生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多
③净光合速率上升
④ABF蛋白数量增多
⑤PP2C数量减少
⑥PYR/PYL数量减少
⑦促进繁殖相关基因表达
⑧促进抗逆相关基因表达
【答案】(1)C
(2)D
(3) ②③ ①④⑤⑥
(4)ABC
(5)②⑥
(6)C
(7)BC
(8)③ ② ④⑤ ⑦
【详解】(1)ABA(脱落酸)是植物激素,需与细胞膜上特异性受体结合传递信号,PYR/PYL能特异性结合ABA,因此最可能是ABA的受体。
(2)根据图1通路,ABA结合PYR/PYL后,PP2C对SnRK2的抑制被解除,活化的SnRK2使ABF蛋白磷酸化,才能激活ABF调控抗逆相关基因表达,因此关键条件是SnRK2对ABF的磷酸化,D正确;ABF激活依赖ABF基因表达产生ABF蛋白,也依赖高浓度ABA启动通路,A、B、C错误。
(3)种子储存蛋白、种子成熟都与繁殖(种子形成发育)直接相关,因此②③属于繁殖相关基因;渗透调节、ROS清除、ABA合成、生长抑制都对应胁迫下的抗逆代谢,因此①④⑤⑥属于抗逆相关基因。
(4)A、探究外源褪黑素的作用,对照组用蒸馏水处理(空白对照),A正确;
B、每个处理设置多个重复,可以减少偶然误差,B正确;
C、探究最优条件需要设置一系列浓度梯度的褪黑素,溶剂与对照组一致为蒸馏水,C正确;
D、分析题意,实验目的是探究最优生长条件下的机制,0-4℃是低温胁迫,不属于适宜生长条件,D错误。
(5)分析题意可知,本实验要求检测油菜菜籽的产量和品质,菜籽产量直接对应菜籽重量(⑥),油菜作为油料作物,菜籽脂肪含量是重要品质指标(②);叶绿素含量、根鲜重、植株高度、叶片可溶性糖都不是菜籽产量和品质的直接检测指标。
(6)光系统参与光反应,光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,因此光系统相关产物分布在类囊体薄膜。C符合题意。
(7)碳反应中,五碳糖的再生以及三碳化合物的还原均需要ATP水解供能,故选BC。
(8)① 褪黑素促进光系统相关基因表达,光反应增强→净光合速率上升(③)→有机物积累增多→产量上升,因此(1)填③; ② 生长素、细胞分裂素、赤霉素都能促进细胞分裂、延缓叶片衰老,因此褪黑素通过使生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多(②)→促进生长,提高产量,(2)填②; ③ 根据图2,褪黑素促进ABF基因表达→ABF蛋白数量增多(④)→更多ABF被磷酸化,因此(3)填④; ④ 要提升油菜产量,需要光合产物更多分配给繁殖,因此磷酸化ABF后促进繁殖相关基因表达(⑦)→最终产量上升,(4)填⑦。
八、(2026·上海静安/普陀·二模)种子萌发
种子萌发受温度、湿度、激素等多种因素的影响。萌发时,主要贮藏物质——淀粉会被α-淀粉酶等水解为葡萄糖。图1表示水稻种子中脱落酸和赤霉素调节α-淀粉酶基因表达的部分过程,其中+表示促进,-表示抑制。
图1
脱落酸
赤霉素合成
α-淀粉酶基因表达
VP1基因表达
GAMYB基因表达
-
+
+
+
-
1. 脱落酸能________(促进/抑制)α-淀粉酶的合成;赤霉素能________(促进/抑制)α-淀粉酶的合成。
2. 赤霉素进入细胞后,可与受体GID结合,进而促进GAMYB基因表达。赤霉素与GID结合可能使GID发生______。(单选)
A.元素组成改变 B.氨基酸改变
C.肽键数量改变 D.空间结构改变
3. α-淀粉酶一般在糊粉层细胞合成,然后分泌到胚乳中水解淀粉。糊粉层细胞合成、分泌α-淀粉酶的过程中,会发生______。(多选)
A.α-淀粉酶的mRNA与RNA聚合酶结合
B.α-淀粉酶的mRNA与核糖体结合
C.含α-淀粉酶的囊泡沿细胞骨架运输
D.含α-淀粉酶的囊泡与细胞质膜融合
研究发现,水稻种子萌发过程还受转录因子OsSAE1的调节。该转录因子能激活OK基因、抑制OG和OA基因。OK是赤霉素合成的关键酶,OG是赤霉素分解的关键酶,OA和OS结合能激活OP基因。OP是促进脱落酸合成的转录因子。赤霉素能促进OS的分解。
4. OsSAE1、OP等转录因子是一类影响基因转录过程的蛋白质。下列关于转录因子的推测中,最合理的是______。(单选)
A.在细胞核中合成 B.可以与DNA结合
C.在细胞质中发挥作用 D.可以与RNA结合
5. 转录因子OsSAE1对种子萌发过程中脱落酸、赤霉素浓度的影响为_____。(多选)
A.升高脱落酸浓度 B.升高赤霉素浓度
C.降低脱落酸浓度 D.降低赤霉素浓度
6. 水稻种子萌发受多种因素的影响,下列条件或生理过程有利于水稻种子萌发的有______。(多选)
A.适宜的温度 B.OsSAE1合成 C.VP1基因表达 D.OS分解
【答案】(1) 抑制 促进
(2)D
(3)BCD
(4)B
(5)BC
(6)ABD
【详解】(1)根据题图调节路径:脱落酸抑制GAMYB基因表达,同时通过促进VP1基因表达抑制赤霉素合成,最终抑制α-淀粉酶的合成;赤霉素促进GAMYB基因表达,GAMYB促进α-淀粉酶基因表达,因此赤霉素促进α-淀粉酶的合成。
(2)受体GID的本质是蛋白质,信号分子(赤霉素)与受体结合后,只会改变受体的空间结构,其元素组成、氨基酸种类/数目、肽键数量都不会发生改变,故选D。
(3)A、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,RNA聚合酶结合DNA启动转录,不会与α−淀粉酶的mRNA结合,A错误;
B、翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,故翻译阶段α−淀粉酶的mRNA与核糖体结合,合成多肽链,B正确;
C、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维构成的网架结构,参与细胞内囊泡等结构的运输,C正确;
D、分泌过程中,包裹α-淀粉酶的囊泡会与细胞质膜融合,通过胞吐将蛋白分泌到细胞外,D正确。
(4)A、核糖体是蛋白质的合成车间,蛋白质(转录因子)在核糖体合成,不是细胞核,A错误;
B、转录以DNA为模板,转录因子调控转录需要结合DNA的调控序列,B正确;
C、真核生物转录主要发生在细胞核,转录因子在细胞核发挥作用,C错误;
D、转录因子调控转录,不结合RNA发挥作用,而是结合的DNA模板链,D错误。
(5)根据题干信息分析OsSAE1的作用: ① OsSAE1激活赤霉素合成关键酶基因,抑制赤霉素分解关键酶基因→赤霉素合成增加、分解减少,赤霉素浓度升高; ② OsSAE1抑制OA基因,OA与OS结合才能激活促进脱落酸合成的OP基因→OA减少,OP激活减少,脱落酸合成减少,脱落酸浓度降低。 故选BC。
(6)A、适宜温度保证酶活性,是种子萌发的必要条件,A正确;
B、OsSAE1可以升高赤霉素浓度、降低脱落酸浓度,促进种子萌发,B正确;
C、VP1基因表达会抑制赤霉素合成,最终抑制α-淀粉酶合成,不利于种子萌发,C错误;
D、OS分解后,OA无法结合足够OS激活OP,脱落酸合成减少,有利于种子萌发,D正确。
十、(2026·上海虹口·二模)水稻响应盐胁迫的机制
盐胁迫下,水稻体内H4.V和脱落酸的含量均增加。H4.V是一种与组蛋白H4略有差异的蛋白质,能促进组蛋白H4乙酰化。植物对脱落酸越敏感则其抗逆性越差。为探究水稻响应盐胁迫的机制,研究人员选用水稻开展实验,部分数据如图所示。为进一步探究WRKY45-2与脱落酸之间的关系,研究人员开展实验,部分数据如表所示。(WT表示野生型;KO和OE分别表示敲除和过表达相关基因;RNAi表示RNA干扰)
组别
脱落酸
生长状况
组1(WT)
未加入
++++
组2(WRKY45-2-OE)
未加入
++++
组3(WRKY45-2-RNAi)
未加入
++++
组4(WT)
等量加入
++
组5(WRKY45-2-OE)
等量加入
+
组6(WRKY45-2-RNAi)
等量加入
+++
注:“+”多少表示良好程度
(1)据题干推测,H4.V与H4的差异一定包括______。(编号选填)
①氨基酸的数量 ②肽键的结构
③氨基酸的排列顺序 ④蛋白质的功能
(2)已知组蛋白带正电荷,乙酰基带负电荷。在H4.V的作用下,_______。(多选)
A.核小体的结构更加稳定
B.组蛋白与DNA缠绕更紧密
C.组蛋白乙酰化“抵消”部分正电荷
D.负责转录起始的蛋白质更易识别并结合启动子
(3)组蛋白H4乙酰化最可能发生在有丝分裂的_______。(单选)
A.间期 B.前期 C.中期 D.后期
(4)盐胁迫下,植物体内积累的大量活性氧会中断光合作用中电子传递的过程,从而直接影响_______。(编号选填)
①三碳化合物还原 ②H+进入类囊体腔
③光能的捕获与转换 ④CO2的吸收与固定
(5)盐胁迫下,水稻根部会积累过量的生长素,该激素与脱落酸在调节植物生长方面表现为_______关系。
(6)据相关信息,推测水稻响应盐胁迫的机制可能包括_______。(编号选填)
①降低水稻对脱落酸的敏感性
②提高水稻对脱落酸的敏感性
③WRKY45-2促进脱落酸的作用
④WRKY45-2基因转录出更多的mRNA
⑤WRKY45-2发挥功能依赖于脱落酸的存在
(7)土壤盐渍化现象在我国北方和沿海地区尤为突出。为提高植物在上述地区的生存能力,请提出2种方法或技术,并阐述理由____________________________。
【答案】(1)④
(2)CD
(3)A
(4)②
(5)协同
(6)①③⑤
(7)可从基因工程改造、土壤改良、外源物质调控、选育等方面阐述.
① 转基因技术过表达H4.V基因:理由:H4.V可促进水稻盐胁迫响应通路的激活,使水稻更好地适应盐胁迫环境,提高耐盐能力。 ② 诱变育种筛选耐盐变异株:理由:通过诱变可产生新的耐盐变异,经多代筛选可获得稳定遗传的耐盐品种,适应盐渍化土壤。
【详解】(1)①分析题意,H4.V与H4是两种不同的蛋白质,若仅发生单个氨基酸替换,氨基酸数量不变,①错误;
②肽键都是氨基酸经脱水缩合形成的,肽键的结构相同,②错误;
③不同蛋白质的结构与其氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽的盘曲折叠方式和蛋白质的结构有关,两者的氨基酸排序可能相同,但蛋白质结构有差异,③错误;
④且H4.V功能(促进组蛋白乙酰化)与H4(组蛋白参与构成染色质)不同,④正确。
(2)AB、DNA本身带负电,原本带正电的组蛋白与DNA吸引力强,缠绕紧密;抵消部分正电后,组蛋白与DNA吸引力减弱,缠绕变疏松,核小体结构稳定性下降,AB错误;
C、组蛋白带正电荷,乙酰基带负电荷,乙酰化后乙酰基可抵消组蛋白部分正电荷,C正确;
D、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用以驱动基因的转录,而基因的转录是以DNA的一条链为模板进行的,染色质疏松后,负责转录起始的蛋白质更容易识别结合启动子,D正确。
(3)组蛋白乙酰化促进转录过程,有丝分裂间期进行DNA复制和蛋白质合成(转录、翻译),分裂期染色体高度螺旋化无法进行转录,因此乙酰化最可能发生在间期。A符合题意。
(4)高能电子为光反应过程中H+进入类囊体腔供能,紧接着H+与NAPH+结合生成NADPH,故选②。①和④属于碳反应过程,与电子传递无关,①④错误;③是光反应产生高能电子的过程,③错误。
(5)过量生长素会抑制植物生长,脱落酸抑制生长,二者在调节植物生长方面表现为协同关系。
(6)题干信息“植物对脱落酸越敏感则其抗逆性越差”,因此要降低水稻对脱落酸的敏感性,①正确,②错误;
③⑤根据实验结果,未加脱落酸时,不同WRKY45-2表达量的水稻生长无差异,加入脱落酸后才出现生长差异,说明WRKY45-2发挥功能依赖脱落酸,且可促进脱落酸的作用,③⑤正确;
(7)为提高植物在上述地区的生存能力,可通过以下途径进行:① 转基因技术过表达H4.V基因:理由:H4.V可促进水稻盐胁迫响应通路的激活,使水稻更好地适应盐胁迫环境,提高耐盐能力。 ② 诱变育种筛选耐盐变异株:理由:通过诱变可产生新的耐盐变异,经多代筛选可获得稳定遗传的耐盐品种,适应盐渍化土壤。
1℃ a
a
a
10 6 7 1 金塘三号 红阳 翠香 41 38 51 5℃ b
c
b
5 3 6 1 金塘三号 红阳 翠香 14 7 30 10℃ b
c
b
5 2 7 1 金塘三号 红阳 翠香 16 6 20 20℃ a
b
a
4 5 7 1 金塘三号 红阳 翠香 40 25 48 15℃ a
c
a
6 4 7 1 金塘三号 红阳 翠香 35 8 45
硬度相对值
1℃ a
a
bc
25 40 60 1 金塘三号 红阳 翠香 420 620 340 5℃ c
c
cd
50 70 50 1 金塘三号 红阳 翠香 200 250 300 10℃ c
d
d
50 20 20 1 金塘三号 红阳 翠香 170 110 240 20℃ b
b
a
50 55 10 1 金塘三号 红阳 翠香 270 430 420 15℃ b
cd
ab
90 20 65 1 金塘三号 红阳 翠香 400 190 410
淀粉含量(mg/g)
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专题02 植物生理
一、猕猴桃的成熟(19分)
8.(3 分)②④(全部选对得 3 分,选对 1 个得 2 分,错选不得分)
9.(2 分)B
10.(3 分)ABD(全部选对得 3 分,选对 2 个得 2 分,其他情况不得分)
11.(3 分)ABD(全部选对得 3 分,选对 2 个得 2 分,其他情况不得分)
12.(3 分)ABD(全部选对得 3 分,选对 2 个得 2 分,其他情况不得分)
13.(2 分)B
14.(3 分)③②⑦⑤(错选不得分,全部选对且排序正确得 3 分,全部选对但排序错误得 2
分,选对 3 个且排序正确得 2 分,选对 3 个但排序错误得 1 分,其他情况不得分)
二、黄化幼苗(15分)
6.(3分)②④⑤⑥
7.(3分)AD
8.(4分)①②③④(2分) ①③(2分)
9.(2分)D
10.(3分)①②④⑥
三、植物生长调节(21分)
1. B(2分)
2. D(2分)
3. ④(2分);②④(2分,漏选不得分)
4. 1和2(2分)
5. AB(3分,漏选1个得2分,其他不得分)
6. 拮抗(2分)
7. 下调(2分);
理由:根据表1和表2分析可知,弱光胁迫下黄瓜下胚轴会直径明显变小,长度明显变长,推测黄瓜下胚轴细胞中细胞伸长相关基因表达上调的结果;而根施一定浓度的GR24后,黄瓜下胚轴会直径明显变大,长度明显变短,因此推测外源GR24会导致黄瓜下胚轴细胞中细胞伸长相关基因表达下调。(4分)
四、镁与光合作用(16分)
23.(2分)ABD
24.(2分)C
25.(2分)②
26.(2分)D
27.(3分)ACD
28.(2分)A
29.(3分)ABCD
五、耐高温豌豆(18分)
9.(4分)②③(2分) ①②③(2分) (漏选、错选、多选各扣1分)
10.(2分)②
11.(2分)AD (漏选一个扣1分,错选0分)
12.(3分)ACD(漏选一个扣1分,错选0分)
13.(3分)③④⑤⑥(漏选、错选、多选各扣1分)
14.(4分)高温胁迫下,细胞内产生大O2-,进而产生大量H2O2,起蛋白变性。HSP70/90参与修复变性蛋白质,释放HSF,形成HSF三聚体进入细胞核。HSF三聚体结合蛋白X和蛋白Y,促进相关基因表达,减少O2-对生物膜的损伤;合成相关酶促进细胞大量积累脯氨酸,升高渗透压,维持细胞形态应对高温胁迫。(H2O2→热休克蛋白→HSF三聚体→相关基因→抗逆,该逻辑线2分,语言表述1分;脯氨酸作用1分。)
六、脱落酸与光合作用(19分)
9.(2分)A
10.(3分)①④
11.(3分)ACD
12.(2分)②
13.(3分)①②③
14.(3分)ACD
15.(3分)ABCD
七、破解光合“吸碳密码”(18分)
11.(2分) ②
12.(2分) A
13.(4分) 对照组:①④⑤;实验组:②④⑤
14.(3分) ABC
15.(2分) B
16.(3分) BCD
17.(2分) 叶绿体基质中CA活性不足,无法将泵入的HCO₃⁻快速转化为CO₂;Rubisco活化状态或含量低;光反应提供的ATP/NADPH有限等(合理即可)
八、油菜菜籽增产
1.C(2分)
2.D(2分)
3.②③(2分) ①④⑤⑥(3分)
4.ABC(3分)
5.②⑥(2分)
6.C(2分)
7.BC(2分)
8.③ ② ④⑤ ⑦ (5分)
九、种子萌发
1. (2分)抑制 促进
2. (2分)D
3. (3分)BCD
4. (2分)B
5. (2分)BC
6. (3分)ABD
十、水稻响应盐胁迫的机制
(1)④
(2)CD
(3)A
(4)②
(5)协同
(6)①③⑤
(7)可从基因工程改造、土壤改良、外源物质调控、选育等方面阐述.
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专题02 植物生理
一、(2026·上海奉贤·二模)猕猴桃的成熟
猕猴桃成熟的标志是淀粉含量下降或果实软化,其在成熟过程中出现的细胞呼吸突然增强的现象称为呼吸跃变。为探究低温条件对不同品种猕猴桃成熟的调控,科研人员开展了相关研究,结果如图1所示,其中20℃为对照组,其余为低温组。
图1
注:不同的小写字母表示存在显著差异,含有相同字母的不存在显著差异
8.为了保证该实验的准确性,需控制的无关变量有 。(编号选填)
①猕猴桃品种 ②猕猴桃初始淀粉含量 ③处理温度 ④处理时间
9.在定量测定猕猴桃的淀粉含量时,涉及的方法或技术是 。(单选)
A.层析法 B.分光光度法 C.凝胶电泳鉴定 D.显微计数法
10.据题干信息和已学知识分析,下列关于呼吸跃变描述正确的是 。(多选)
A.改变温度会影响呼吸跃变的发生
B.猕猴桃呼吸跃变后,其有机物的量会减少
C.猕猴桃呼吸跃变时,糖酵解产生的CO2增多
D.用乙烯合成抑制剂处理,可能延缓猕猴桃呼吸跃变的发生
11.据图文信息和已学知识分析,下列描述正确的是 。(多选)
A.0℃处理可延缓红阳猕猴桃的成熟
B.10℃处理可促进金塘三号猕猴桃的成熟
C.5℃与10℃处理对翠香猕猴桃成熟的影响有显著差异
D.10℃下金塘三号猕猴桃和翠香猕猴桃淀粉含量的差异源于基因不同
科研人员揭示了20℃下猕猴桃淀粉降解的部分机制,如图2所示。基因M1及其等位基因M2的表达产物均具有降解淀粉的能力,S蛋白可招募RNA聚合酶,B蛋白能结合并降解S蛋白。
图2
12.据题干信息和已学知识分析,下列有关基因M1和基因M2的表达产物描述正确的是 。(多选)
A.均具有高效性
B.氨基酸序列不一定相同
C.均需体液传送至作用部位
D.均具有与淀粉契合的活性中心
13.据题干信息和已学知识分析,S蛋白发挥作用的场所是 。(单选)
A.中心体 B.细胞核
C.核糖体 D.内质网
14.据图2分析,低温促进猕猴桃成熟的分子机制是 。(选择编号并排序)
①S蛋白减少 ②S蛋白积累
③B蛋白含量下降 ④B蛋白含量上升
⑤淀粉水解为可溶性糖 ⑥淀粉合成量增加
⑦激活基因M1和基因M2表达 ⑧抑制基因M1和基因M2表达
二、(2026·上海黄浦·二模)黄化幼苗
拟南芥种子萌发破土时存在黄化现象,黄化苗顶端钩的形成有助于其适应土壤机械压力。顶端钩形态建成的机理如图2,图中●表示生长素,字母表示不同类型蛋白质,→表示促进或转化,表示抑制,其中DAR1作用受生长素诱导,IAA32/34是作用过程中的关键蛋白,ARFs为生长素响应因子。
图2
6.拟南芥种子萌发过程中,分生区细胞会发生_____。(编号选填)
①中心体复制 ②DNA精确复制
③同源染色体分离 ④姐妹染色单体分离
⑤核膜的消失与重建 ⑥染色体与染色质相互转化
7.分析生长素对拟南芥顶端钩发育的影响效果,与之相似的生理现象有_____。(多选)
A.顶端优势 B.茎的负向重力性
C.植物的向光性 D.根的向重力性
8.据图2,下列①~⑥中,能影响IAA32/34降解速率的是_____,与凹侧细胞内生长素浓度呈正相关的是_____。(编号选填)
①游离的活性TMK1c 浓度 ②WAVs基因表达量
③IAA32/34磷酸化修饰程度 ④IAA32/34泛素化修饰程度
⑤ARFs活性 ⑥LBD基因表达量
黄化的植物重新暴露在光照下后,能在光的诱导下形成叶绿素,从而使叶片转绿。叶绿素的生物合成途径如图3。其中Proto IX可通过与Fe2+结合形成血红素,血红素是线粒体进行呼吸作用时的关键物质,也是植物不可或缺的物质之一。
图3
9.在叶绿素合成途径中Proto IX→*Proto IX为插入了某种离子,这种离子为_____。(单选)
A.Fe2+ B.Zn2+ C.Ca2+ D.Mg2+
10.黄化拟南芥转绿过程中,相较于生活在谷氨酸不足的环境中,正常环境中的植物_____。
(编号选填)
①Proto IX合成更多 ②光能吸收能力更强
③卡尔文循环更弱 ④三羧酸循环更强
⑤高能化合物合成更慢 ⑥光能转变为活跃化学能更强
三、(2026·上海金山·二模)植物生长调节(21分)
独脚金内酯(SLs)是一类新型植物生长调节因子,能够从多个方面调控植物生长发育。当SLs浓度足以激发SLs信号通路时,独角金内酯受体DWARF14(D14)识别结合SLs并将其水解为活性分子以启动信号,进而再引发一系列生理反应。
1. 在植物体内,SLs作为一种________。(单选)
A.营养物质 B.信息物质 C.能源物质 D.结构物质
2. 与传统植物生长调节因子受体相比较,D14具有的独特功能是________。(单选)
A.能特异性识别植物生长调节因子
B.非特异性识别植物生长调节因子
C.能高效触发信号传导链传导信号
D.自身兼具水解酶的催化功能
科研人员对外源GR24(SLs类似物)对弱光胁迫下黄瓜下胚轴生长的影响进行了研究.表1为实验处理情况,表2为实验开展20天后不同浓度 GR24 处理对弱光胁迫下黄瓜幼苗生长参数的影响。
表1
组别
光照强度(μmolm-2∙s-1)
根施溶液(25mL)
1
300
⑴
2
⑵
3
60
5μM GR24溶液
4
60
10μM GR24溶液
5
60
15μM GR24溶液
6
60
20μM GR24溶液
表2
组别
株高(cm)
下胚轴直径(mm)
下胚轴长度(mm)
下胚轴长度/直径
1
5.33c
4.66a
44.8cd
9.61d
2
6.33a
2.91d
53.16a
18.27a
3
5.80b
3.86b
46.09b
11.94c
4
5.55c
3.89b
45.65c
11.74c
5
5.90b
3.34c
47.02b
14.08b
6
6.11ab
3.35c
48.71b
14.54b
注:同列中不同字母表示差异达到显著水平(P<0.05)。
3. 该实验中组别1和2两组分别如何处理?⑴:________;⑵:________。(编号选填)
①300μmolm-2∙s-1 ②60μmolm-2∙s-1 ③30μmolm-2∙s-1
④0μM GR24溶液 ⑤5μM GR24溶液 ⑥25μM GR24溶液
4. 通过组别________的实验数据比较可知,弱光胁迫对黄瓜下胚轴生长有影响。
5. 根据表1和表2分析,下列选项叙述正确的是________。(多选)
A.外源GR24能缓解弱光胁迫对黄瓜下胚轴的影响
B.弱光胁迫下,外源GR24能促进黄瓜下胚轴直径增大
C.弱光胁迫下,外源GR24能促进黄瓜下胚轴长度增大
D.外源GR24缓解弱光胁迫对黄瓜下胚轴的影响具有两重性
图2为弱光胁迫下外源GR24调节黄瓜下胚轴徒长的模式图。
HY5:光信号响应核心蛋白;DELLA:赤霉素信号负调控因子;MAX2:SLs信号传导的核心关键因子;GA3:赤霉素。
图2
6. 由图2分析可知,独脚金内酯和赤霉素对黄瓜下胚轴生长的影响具有_______作用。
根据题中相关信息推测,根施一定浓度的GR24后,会导致黄瓜下胚轴细胞中细胞伸长相关基因表达_______(选填“上调”“基本不变”或“下调”),理由是_________________。
四、(2026·上海闵行·二模)镁与光合作用
镁元素(Mg)对光合作用、蛋白质合成、代谢调节等生理过程起重要作用。研究发现,Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体,如图7所示。箭头的粗细代表相关转变的强度。图7
+ 促进
23.结合图7及所学知识,Mg2+进入叶绿体后的作用有________。(多选)
A.参与叶绿素合成
B.激活RuBP酶
C.氧化分解供能
D.维持渗透压
24.下列关于M蛋白的推理,合理的是_______。(单选)
A.能运输Na+进入叶绿体
B.在细胞核中合成
C.调节叶绿体内外Mg2+比例
D.存在于水稻所有细胞中
25.为研究P基因与M基因之间的关系,研究者构建了P基因敲除的突变水稻,发现M基因表达上升,则P基因对M基因的作用是_________(①促进/②抑制)。
26.根据图7,镁缺乏时叶肉细胞中蔗糖含量上升,原因最可能是________。(单选)
A.细胞质基质中蔗糖合成增多
B.质膜上蔗糖转运蛋白活性上升
C.叶绿体中淀粉合成增多
D.细胞核中蔗糖转运蛋白基因的转录受抑制
27.与镁充足时相比,镁缺乏时水稻叶肉细胞中_________。(多选)
A.叶绿体上M蛋白数量少
B.ATP与NADPH消耗量上升
C.CO2固定减慢
D.Mg2+进入叶绿体减少
28.缺镁时,水稻M蛋白表达改变的意义主要在于________。(单选)
A.优先保证细胞质基质Mg2+供应
B.增强叶绿体Mg2+转运效率
C.促进蔗糖向胞外运输以缓解积累
D.提高Mg2+对RuBP酶的促进作用
29.有研究显示,水稻的P基因与昼夜节律密切相关。欲进一步研究水稻昼夜节律维持中M基因和P基因的相互关系,需要收集的数据有________。(多选)
A.M基因表达的昼夜节律
B.P基因表达的昼夜节律
C.M基因敲除后P表达的昼夜节律
D.P基因敲除后M表达的昼夜节律
五、(2026·上海浦东·二模)耐高温豌豆(18分)
豌豆是重要的食用豆类作物,营养价值高,却易受高温威胁。研究人员筛选出耐高温豌豆“中豌6号”,图3为适宜条件和高温胁迫下“中豌6号”细胞内相关物质的存在情况。
注:1. O2·-(超氧阴离子)是分子氧(O₂)接受一个电子而形成;
2. SOD(超氧化物歧化酶)可将O2·- 变成H2O2;
3. POD(过氧化物酶)可以催化H2O2分解;
4. MDA(丙二醛)是生物膜中不饱和脂肪酸被O2·- 等活性氧氧化的产物;
5. PRO(脯氨酸)是植物细胞内参与维持细胞形态的一类小分子有机物。图3
9.高温胁迫下,豌豆细胞中的电子传递链出现电子泄漏,产生O2·-。根据已有知识并结合题干信息,推测图3中细胞器X和Y可能是_______;分析O2·- 可能攻击的细胞结构有_______。(编号选填)
①质膜 ②叶绿体 ③线粒体
④核糖体 ⑤中心体 ⑥细胞骨架
10.据图3分析,高温胁迫下衡量豌豆细胞质膜受损程度的指标是_______。(编号选填)
① O2·- ② MDA ③ POD ④ SOD
11.高温易导致细胞水分散失、代谢紊乱。高温胁迫下,豌豆细胞大量积累PRO,推测该现象的生理意义__________。(多选)
A.提高细胞的渗透压 B.增强光合效率
C.促进气孔开放 D.提升细胞保水能力
研究发现,豌豆的耐高温能力与相关基因的表达调控密切相关。HSF作为关键转录因子蛋白,可调控相关基因的表达。其中,HSP基因表达合成的热休克蛋白(HSP70/90)能够修复变性蛋白质。图4为高温胁迫下豌豆细胞相关基因的表达调控示意图。
注:“→”仅代表路径图4
12.据图4分析,HSF三聚体的作用是___________。(多选)
A.参与组蛋白修饰 B.进行RNA干扰
C.结合DNA特定位点 D.招募RNA聚合酶
13.综合上述信息,推测图4中物质P可能是_______________。(编号选填)
① PRO ② MDA ③ POD ④ SOD
⑤ HSF ⑥ HSP70/90 ⑦ H2O2 ⑧ O2·-
14.综合上述信息,归纳高温胁迫下“中豌6号”应对高温胁迫的响应机制。
_________________________________________________________________________
六、(2026·上海青浦·二模)脱落酸与光合作用(19分)
脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,在调控器官脱落、气孔关闭等过程中发挥关键作用。研究发现,ABA能激活其信号通路中的转录调控因子ABI5,进而调控碳与氮同化。相关过程如图2所示,其中I、II代表结构名称,甲、乙、丙代表物质名称。图1
注:RCA基因编码Rubisco活化酶,该酶可调节Rubisco酶的活性。RBCS基因编码的小亚基参与组成Rubisco酶。GLU1基因编码铁氧还蛋白依赖的谷氨酸合酶(Fd-GOGAT)。
CO2
甲
乙
丙
(CH2O)
Rubisco酶
卡尔文循环
谷氨酰胺
谷氨酸
NH4+
ATP
α-酮戊二酸
Fd-GOGAT
GS/GOGAT循环
谷氨酸
碳同化
氮同化
植物生长
RCA基因
RBCS基因
GLU1基因
ABI5
Ⅰ
Ⅱ
图2
9. 在促进器官脱落上,与ABA具有协同作用的激素是________。(单选)
A.乙烯 B.生长素 C.细胞分裂素 D.赤霉素
10. 下列关于结构I的叙述正确的是__________。(编号选填)
①由双层膜构成 ②蓝细菌含有此结构 ③RNA主要存在的场所
④有丝分裂时其膜结构会周期性消失与重建
11. 下列有关卡尔文循环的叙述正确的是___________。(多选)
A.乙为C3 B.场所在线粒体基质
C.丙到甲的过程需要ATP参与 D.低温会抑制Rubisco酶的活性
12. 结合所学知识,NH4﹢进入植物根细胞的主要运输方式为_________。(编号选填)
①自由扩散 ②主动运输 ③胞吞
13. GS/GOGAT循环可实现无机氮到有机氮的转化,下列属于有机氮的物质有________(编号选填)
①核酸 ②Rubisco酶 ③谷氨酸 ④丙酮酸 ⑤淀粉
研究发现,ABI5可直接结合碳、氮同化基因(如 RCA基因、RBCS基因、 GLU1基因)的启动子,从而抑制其转录活性。
14. 基于以上信息,下列有关分析合理的是_______。(多选)
A. ABA可能通过ABI5抑制碳、氮同化相关基因的表达
B. ABI5抑制GLU1基因的表达会促进植物对氮素的吸收和利用
C. ABA处理导致光合速率下降,可能与Rubisco酶活性降低有关
D. ABI5基因敲除的植株对ABA处理不敏感,说明ABI5是ABA信号通路中的关键组分
研究人员构建了osabi5突变体(即ABI5基因敲除),检测发现该突变体的叶绿素含量、光合氮利用效率(衡量植物单位氮素投入所能产生的光合能力)、每穗粒数和千粒重均高于野生型。
15. 综合以上信息,下列叙述正确的是_________。(多选)
A. 叶绿素含量的增加,有利于提高水稻对光能的吸收与转化
B. 叶片氮含量增加可能促进Rubisco酶的合成,从而提高光合速率
C. 光合氮利用效率增加表明协同增强的碳和氮代谢促进了光合效率
D. 光合速率提高为每穗粒数和千粒重的增加提供了更多的有机物来源
七、(2026·上海徐汇·二模)破解光合“吸碳密码”
低CO₂环境下,水稻等作物光合效率较低,然而,光合藻类则可通过CO₂浓缩机制(CCM)主动富集无机碳(见图3)提高光合效率。科学家近期解析了CCM关键蛋白LciA的结构,并改造了细菌的NirC蛋白,使其获得HCO₃⁻转运功能,为利用CCM改造水稻等作物(见图4)提高产量,提供了新策略。
图3 蓝藻CO₂浓缩部分机制图 图4 CCM导入植物细胞改造图
注:Rubisco:催化CO₂固定的酶 CA:碳酸酐酶(催化HCO₃⁻与CO₂之间转化) :代表多步反应
11.据图3分析,蓝藻固定CO₂的场所是______。(编号选填)
①类囊体 ②羧酶体 ③细胞质基质 ④叶绿体基质
12.对比图3的蓝藻与图4改造的植物细胞CO₂浓缩机制,下列叙述正确的是____。(单选)
A.两者的碳酸酐酶(CA)合成场所可能相同
B.两者糖类的合成均在羧酶体内完成
C.两者均依赖类囊体膜上的光合色素捕获光能
D.两者转运HCO₃⁻所需的ATP来源相同
莱茵衣藻CCM中的LciA蛋白是目前已知的HCO3⁻转运通道。为揭示CCM的高效机制,研究团队解析了LciA蛋白的三维结构,推测第220位赖氨酸(Lys220)是识别HCO3⁻的关键位点。
13.研究团队构建了含不同处理方式的LciA蛋白的人工膜泡(一种模拟细胞膜的球形结构),用于验证上述推测。那么,设计的实验方案中,对照组应选择的是:_________;实验组选择的是:___________。(编号选填)
①嵌入野生型LciA蛋白的膜泡
②嵌入第220位赖氨酸突变为丙氨酸的LciA蛋白的膜泡
③嵌入加热变性野生型LciA蛋白的膜泡 ④等量HCO₃⁻溶液
⑤检测膜泡内部HCO₃⁻浓度的变化 ⑥检测膜泡内部HCO₃⁻被转化为CO₂的速率
为进一步探究LciA蛋白中不同氨基酸位点对HCO₃⁻转运活性的影响,研究人员构建了多种LciA蛋白突变体,并测定细菌NirC蛋白及其改造后细菌NirC的HCO₃⁻转运活性,其结果如表1所示(“K220A”和“K136A”分别表示第220位和第136位赖氨酸突变为丙氨酸)。
表1
蛋白类型
相对 HCO₃⁻转运活性
野生型LciA
+++
LciA (K220A)突变体
+
LciA (K136A)突变体
++++
细菌NirC (天然)
-
改造后细菌NirC
+++++
注:“+++++”表示活性最强,“-”表示无活性;
14.据表1数据分析,下列推断合理的有______。(多选)
A.第220位赖氨酸(K220)是LciA识别HCO₃⁻的关键位点
B.第136位赖氨酸(K136)突变后活性增强,说明该位点可能抑制蛋白功能
C.细菌NirC无HCO₃⁻转运活性,是因为其结构不适合HCO₃⁻通过
D.若将突变体LciA(K136)导入莱茵衣藻,其光合速率必然高于野生型LciA的莱茵衣藻
15.叶绿体外膜含有孔蛋白,通透性较高,内膜对离子具有严格的选择透过性。科学家计划将改造后的NirC蛋白定向整合到植物细胞叶绿体内膜,构建简化版CCM。下列对该设计解释最合理的是______。(单选)
A.改造后的NirC定位整合到内膜上,能提高催化HCO₃⁻与CO₂的相互转化
B.HCO₃⁻可自由通过叶绿体外膜到达膜间隙,但需借助内膜上NirC才能进入叶绿体基质
C.只有将NirC定位在内膜上,才能避免其被叶绿体基质中的蛋白酶降解
D.改造后的NirC定位整合到内膜上可将基质中的CO₂泵出细胞,以提高胞间CO₂浓度
16.若改造的植物细胞中NirC蛋白定位和功能正常,其他条件适宜,短期内叶绿体基质中
变化正确的是______。(多选)
A.C₅含量增加 B.C₃含量增加 C.ATP含量减少 D.NADPH含量减少
17.进一步研究发现,尽管HCO3−转运效率大幅提高,但净光合速率并未显著增加,据图推
测可能的原因是:____________________________________________________________。
八、(2026·上海嘉定·二模)油菜菜籽增产
I.油菜是世界第二大油料作物,提供全球15%的植物油和30%的生物柴油原料。图1为植物的脱落酸(ABA)信号通路,植物脱落酸浓度较低时,该信号通路处于低活性状态,既不会促进种子成熟,也不会抑制生长。
(1)图1中的PYR/PYL是位于植物细胞质膜上的特定物质,其最有可能是_______。
A.激素 B.酶 C.受体 D.基因
(2)据图1分析,关于ABF激活抗逆相关基因的关键条件,下列说法正确的是________。
A.与ABF基因的表达量无关
B.依赖低浓度ABA的直接激活
C.仅需ABF基因表达即可激活
D.需要SnRK2对ABF进行磷酸化
(3)在干旱、高盐、低温等胁迫下,会出现活性氧ROS过多导致的氧化损伤,抗逆相关基因会高度表达使植物将光合产物优先分配给抗逆代谢,而非生长和繁殖。下面属于繁殖相关基因的是________,属于抗逆相关基因的是________。(编号选填)
①渗透调节相关基因 ②种子储存蛋白基因 ③种子成熟相关基因 ④ROS清除相关基因 ⑤ABA合成关键基因 ⑥生长抑制相关基因
II.褪黑素是植物中的多功能信号分子,其能通过调控脱落酸信号通路有效提升油菜生长和产量。研究结果发现褪黑素对多个基因的表达有不同程度的促进或抑制作用,见图2。
(4)为探究最优生长条件下外源褪黑素提升油菜产量的机制,下列实验设计正确的是_______。
A.对照组蒸馏水处理
B.每个处理设置多个重复
C.实验组设置溶剂为蒸馏水的不同浓度褪黑素处理
D.培养条件为0-4℃、16/8h光周期的人工气候室
(5)为了解施加褪黑素是否可以提升油菜菜籽的产量和品质,下列可选用的指标有________(编号选填)
①叶绿素含量 ②油菜菜籽脂肪含量 ③根鲜重 ④油菜植株高度 ⑤叶片可溶性糖含量 ⑥油菜菜籽重量
(6)图2中的光系统中相关基因表达的产物主要用于光反应,这些产物主要分布在叶绿体的________。
A.外膜 B.内膜 C.类囊体薄膜 D.基质
(7)褪黑素能促进ATP酶亚基基因表达进而促进ATP水解,该过程可直接影响碳反应中的过程是______。
A.CO2的固定
B.五碳糖的再生
C.三碳化合物的还原
D.水的光解
(8)综合上述信息和已有知识,完善提升油菜产量的流程图(1)______(2)______(3)______(4)______。(编号选填)
①脱落酸、乙烯、赤霉素含量增多
②生长素、细胞分裂素、赤霉素含量增多
③净光合速率上升
④ABF蛋白数量增多
⑤PP2C数量减少
⑥PYR/PYL数量减少
⑦促进繁殖相关基因表达
⑧促进抗逆相关基因表达
八、(2026·上海静安/普陀·二模)种子萌发
种子萌发受温度、湿度、激素等多种因素的影响。萌发时,主要贮藏物质——淀粉会被α-淀粉酶等水解为葡萄糖。图1表示水稻种子中脱落酸和赤霉素调节α-淀粉酶基因表达的部分过程,其中+表示促进,-表示抑制。
图1
脱落酸
赤霉素合成
α-淀粉酶基因表达
VP1基因表达
GAMYB基因表达
-
+
+
+
-
1. 脱落酸能________(促进/抑制)α-淀粉酶的合成;赤霉素能________(促进/抑制)α-淀粉酶的合成。
2. 赤霉素进入细胞后,可与受体GID结合,进而促进GAMYB基因表达。赤霉素与GID结合可能使GID发生______。(单选)
A.元素组成改变 B.氨基酸改变
C.肽键数量改变 D.空间结构改变
3. α-淀粉酶一般在糊粉层细胞合成,然后分泌到胚乳中水解淀粉。糊粉层细胞合成、分泌α-淀粉酶的过程中,会发生______。(多选)
A.α-淀粉酶的mRNA与RNA聚合酶结合
B.α-淀粉酶的mRNA与核糖体结合
C.含α-淀粉酶的囊泡沿细胞骨架运输
D.含α-淀粉酶的囊泡与细胞质膜融合
研究发现,水稻种子萌发过程还受转录因子OsSAE1的调节。该转录因子能激活OK基因、抑制OG和OA基因。OK是赤霉素合成的关键酶,OG是赤霉素分解的关键酶,OA和OS结合能激活OP基因。OP是促进脱落酸合成的转录因子。赤霉素能促进OS的分解。
4. OsSAE1、OP等转录因子是一类影响基因转录过程的蛋白质。下列关于转录因子的推测中,最合理的是______。(单选)
A.在细胞核中合成 B.可以与DNA结合
C.在细胞质中发挥作用 D.可以与RNA结合
5. 转录因子OsSAE1对种子萌发过程中脱落酸、赤霉素浓度的影响为_____。(多选)
A.升高脱落酸浓度 B.升高赤霉素浓度
C.降低脱落酸浓度 D.降低赤霉素浓度
6. 水稻种子萌发受多种因素的影响,下列条件或生理过程有利于水稻种子萌发的有______。(多选)
A.适宜的温度 B.OsSAE1合成 C.VP1基因表达 D.OS分解
十、(2026·上海虹口·二模)水稻响应盐胁迫的机制
盐胁迫下,水稻体内H4.V和脱落酸的含量均增加。H4.V是一种与组蛋白H4略有差异的蛋白质,能促进组蛋白H4乙酰化。植物对脱落酸越敏感则其抗逆性越差。为探究水稻响应盐胁迫的机制,研究人员选用水稻开展实验,部分数据如图所示。为进一步探究WRKY45-2与脱落酸之间的关系,研究人员开展实验,部分数据如表所示。(WT表示野生型;KO和OE分别表示敲除和过表达相关基因;RNAi表示RNA干扰)
组别
脱落酸
生长状况
组1(WT)
未加入
++++
组2(WRKY45-2-OE)
未加入
++++
组3(WRKY45-2-RNAi)
未加入
++++
组4(WT)
等量加入
++
组5(WRKY45-2-OE)
等量加入
+
组6(WRKY45-2-RNAi)
等量加入
+++
注:“+”多少表示良好程度
(1)据题干推测,H4.V与H4的差异一定包括______。(编号选填)
①氨基酸的数量 ②肽键的结构
③氨基酸的排列顺序 ④蛋白质的功能
(2)已知组蛋白带正电荷,乙酰基带负电荷。在H4.V的作用下,_______。(多选)
A.核小体的结构更加稳定
B.组蛋白与DNA缠绕更紧密
C.组蛋白乙酰化“抵消”部分正电荷
D.负责转录起始的蛋白质更易识别并结合启动子
(3)组蛋白H4乙酰化最可能发生在有丝分裂的_______。(单选)
A.间期 B.前期 C.中期 D.后期
(4)盐胁迫下,植物体内积累的大量活性氧会中断光合作用中电子传递的过程,从而直接影响_______。(编号选填)
①三碳化合物还原 ②H+进入类囊体腔
③光能的捕获与转换 ④CO2的吸收与固定
(5)盐胁迫下,水稻根部会积累过量的生长素,该激素与脱落酸在调节植物生长方面表现为_______关系。
(6)据相关信息,推测水稻响应盐胁迫的机制可能包括_______。(编号选填)
①降低水稻对脱落酸的敏感性
②提高水稻对脱落酸的敏感性
③WRKY45-2促进脱落酸的作用
④WRKY45-2基因转录出更多的mRNA
⑤WRKY45-2发挥功能依赖于脱落酸的存在
(7)土壤盐渍化现象在我国北方和沿海地区尤为突出。为提高植物在上述地区的生存能力,请提出2种方法或技术,并阐述理由____________________________。
1℃ a
a
a
10 6 7 1 金塘三号 红阳 翠香 41 38 51 5℃ b
c
b
5 3 6 1 金塘三号 红阳 翠香 14 7 30 10℃ b
c
b
5 2 7 1 金塘三号 红阳 翠香 16 6 20 20℃ a
b
a
4 5 7 1 金塘三号 红阳 翠香 40 25 48 15℃ a
c
a
6 4 7 1 金塘三号 红阳 翠香 35 8 45
硬度相对值
1℃ a
a
bc
25 40 60 1 金塘三号 红阳 翠香 420 620 340 5℃ c
c
cd
50 70 50 1 金塘三号 红阳 翠香 200 250 300 10℃ c
d
d
50 20 20 1 金塘三号 红阳 翠香 170 110 240 20℃ b
b
a
50 55 10 1 金塘三号 红阳 翠香 270 430 420 15℃ b
cd
ab
90 20 65 1 金塘三号 红阳 翠香 400 190 410
淀粉含量(mg/g)
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