内容正文:
(4)结合图3,菠萝在夜晚吸收的CO2能不能
立即用于C途径?
(填“能”或“不
能”),可能的原因是
击破命题热点5—提高
真题引领
明晰方向。
(2024·安徽卷)为探究基因OsNAC对光合
作用的影响,研究人员在相同条件下种植某
品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变
体(KO)及OsNAC过量表达株(OE),测定
了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率
和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题:
净光合速率/
叶绿素含量/
(mol·m2·s1)
(mg·g1)
WT
24.0
4.0
KO
20.3
3.2
OE
27.7
4.6
(1)旗叶从外界吸收1分子CO2与核酮糖
1,5-二磷酸结合,在特定酶作用下形成2分
子3磷酸甘油酸;在有关酶的作用下,3-磷酸
甘油酸接受
释放的能量并被还
原,随后在叶绿体基质中转化为
(2)与WT相比,实验组KO与OE的设置分
别采用了自变量控制中的
(填科学方法)。
(3)据表可知,OsNAC过量表达会使旗叶净
光合速率
。
为进一步探究该基因的
功能,研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运
蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产
量,结果如图。
032红勾讲与练·高三二轮生物
(5)植物的C?途径、C途径、CAM途径都是
植物制造有机物的途径,但只有C3途径是植
物的碳同化的基本途径,依据三个资料,分析
其原因:
农作物的产量(长句表达)》
WT KO OE
图1
60
00
25
000
1510
04
WT KO OE
WT
KO
OE
图2
图3
结合图表,分析OsNAC过量表达会使旗叶
净光合速率发生相应变化的原因:①
②
【思维导图】
光合作用光反应过程进行
获取信息:在有关酶
水的光解,产生水和氧气,
的作用下,3磷酸甘
同时合成ATP,NADPH。
油酸接受能量并被
光合作用暗反应过程进行
还原
CO2的固定和C3的还原。
答案:ATP和NADPH
ATP,NADPH为C的还原
核酮糖-1,5二磷酸和
提供能量,NADPH为C的
淀粉等
还原提供还原剂
自变量的设置
获取信息:与WT相比,实验组
方法:加法原
KO、OE设置自变量的方法
理、减法原理
答案:减法原理
加法原理
获取信息:与WT、KO相比,OE的旗
叶净光合速率更大
答案:增大
影响
获取信息:据表可知,与WT、KO相
净光
比,(OE的旗叶中叶绿素含量更高。
合速
据图可知,与WT、KO相比,OE的旗
率的
叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表
因素
达量更高,蔗糖含量较低
答案:与WT相比,OE的叶绿素含量
较高,增加了对光能的吸收、传递和转
化,光反应增强,促进旗叶光合作用
与WT相比,)E的旗叶中编码蔗
糖转运蛋白基因的相对表达量较高,
可以及时将更多的光合产物(蔗糖)
向外运出,从而促进旗叶的光合作用
知识归纳
拓展思维
光合作用与细胞呼吸在生产生活实践中的应用
合理施肥
无机肥料(氯肥、钾肥等):
中耕松土
扩大叶面积、增加叶绿素
可增加土壤透气性,增强农
含量、延长光合作用时间,
作物根部细胞有氧呼吸
提高光合作用强度,增加
促进好氧微生物活动和养分
光合作用产物积累
有效化,去除杂草,促使根系
有机肥料(秸秆、粪尿等)
伸展,调节土壤水分状况
被土壤微生物分解后,
不仅提供矿质元素,还提
合理密植
供C02,以促进光合作用
作物密度要适当,行距、株
提高产量,还可改善土壤
距要合理
结构
轮作
充分利用光能和土壤中矿质
元素:有利于作物后期通风,
俗称换茬,如小麦收割后
提高农田CO,的含量
种植玉米
间作
延长了有限土地面积的
通常是将长势较高的喜阳作
年有效光照时间,从而提
物与较矮的喜阴作物进行搭
高了光能利用率:调节土
配,如玉米和大豆间作
壤矿质元素含量
套种
增加单位土地的有效光合作
在前季作物生长后期的株
用面积,提高光能利用率,提
高土地资源利用率
行间播种或移栽后季作物
的一种种植模式
温室大棚
不仅能阶段性地充分利用
具有透光、保温的作用
空间,更重要的是延长了
温室大棚所用的塑料薄膜
后季作物的生长期,增加
应选用无色透明薄膜:大棚
了光能利用率,提高了年
内每天要适时、适量通风,
总产量
可以起到降温、排湿的作用,
同时维持空气中必要的CO,
浓度
追踪集训
融会贯通。
1.(2025·黑龙江鹤岗一模)生物松耕是利用生
物作用代替机械松土的一种生产方式。有研
究表明,轮作萝卜等深根系作物可明显增加
土壤有机碳储量。与机械松土相比,生物松
耕的优势不包括
()
A.可提高农产品的碳足迹
B.避免单一作物消耗土壤养分
C.能够实现土壤的自然改良
D.减少能源消耗和环境污染
2.(2025·四川绵阳二模)智慧农业常采用无土
栽培结合各类技术手段对农作物生长环境进
行精准调控,从而影响农作物的生长发育。
下列相关叙述错误的是
()
A.采用补光等措施在温室中种植作物,可实
现反季节生产
B.向温室中持续通入高浓度CO2,实现作物
产量的最大化
C.实时调节培养液的pH,有利于植物吸收
矿质元素
D.利用控温设备调控温室中的温度,有利于
有机物的积累
3.(2025·河北秦皇岛一模)我国华北地区有玉
米和花生间作的种植模式。图1、2分别表示
玉米、花生单作和间作情况下,光合速率随光
照强度改变的变化曲线。回答下列问题:
玉米间作
-.玉米单作
40080012001600
光照强度/(mol·m2·s)
图1
花生单作
花生间作
40080012001600一
光照强度/(μmolm2.s)
图2
专题二细胞代谢
033
(1)根据两类种子中糖类和脂肪的含量比例
的不同,可知
(填“玉米”或“花生”)
种子播种时深度可以浅一些,理由是
(2)实验者分析各组光合速率时发现,在玉
米、花生间作体系中,玉米、花生的光补偿点、
光饱和点也发生了变化。其中玉米在强光时
其光饱和点会
(填“升高”或“降
低”);花生在弱光时其光补偿点会
(填“升高”或“降低”),从而提高总体产量,实
现间作优势。
(3)玉米植株的高度可达270cm,花生植株
的高度通常为40~45cm,花生的根系在幼
苗期便和根瘤菌建立了共生关系。根据以上
信息,分析玉米、花生间作能增产的原因是
(至少答出1点)。
4.(2025·广东广州一模)豆科作物可以提高农
业生态系统的邻体生产力和多样性。为研究
森林生态系统中豆科树木对其邻体植物是否
存在同样规律,某研究团队以某地热带雨林
中的7种豆科树木(用A~G表示)及其一定
距离内的邻体植物组成为样本开展研究,部
分结果如图。
034红对勾讲与练·高三二轮生物
1.2A
1.0
0.8
口邻体相对多度
0.6
口邻体相对丰富度
0.4
0.2
A BCD E F G
注:邻体相对多度和相对丰富度表示豆科树木对邻
体植物的个体数和丰富度的相对影响。相对值小
于1时表示豆科树木对邻体植物的个体数或丰富
度有抑制作用。
回答下列问题:
(1)为评估图中特定豆科树木是否对邻体植
物产生影响,常采用
调查。
(2)间作套种时,大豆等农作物表现出“利他
效应”,原因是大豆等利用与其共生的
固定大气中的氮,通过根系将分泌物输出,向
邻体植物提供氮。此外,生产中还可采取
等措施,增加土壤氮储量。
(3)本研究结果表明,抑制邻体植物的豆科树
木有
。从植物自身角度分析,
在低土壤氮条件下,这些豆科树木固氮效率
降低,同时根系分泌物输出
(填“增
加”或“减少”),形成了一种耐受低氮的生活
方式,表现出“利己主义”。
(4)退耕还林时,选用豆科树木G可加快森林
周边的农田恢复为复层群落结构林地,其依
据是
温馨提示》请完成专题强化练国酶,从而降低线粒体内膜两侧H+浓度
差,加入该物质后,消耗的O。量增加,
可知细胞呼吸产生的总能量增多,而
合成的ATP量变化不大,即使得线粒
体中氧化释放的能量转移到ATP的
比例减少,以热能形式散失的比例增
加,C错误,D正确。
击破命题热点4一光呼吸与光抑
制、C,途径和CAM途径(模式图)
真题引领
(1)CO,的固定
(2)细胞质基质
线粒体基质
(3)光呼吸细胞呼吸
7一10时,随
着光照强度的增加,转基因株系1和2
光呼吸速率降低,净光合速率比WT
更高不能总光合速率=净光合速
率十细胞呼吸速率十光呼吸速率,由
图示不能得出株系1的细胞呼吸速率
和光呼吸速率,故不能计算出其总光
合速率
(4)相同光照强度和CO。浓度下,株系
1
的净光合速率最高,积累的有机物
最多
解析:(1)在光合作用的暗反应过程
中,C),在特定酶的作用下,与C,结
合形成两个C,这个过程称作C)。的
固定,故反应①是CO,的固定过程。
(2)有氧呼吸的第一、第二、第三个阶
段的场所依次是细胞质基质、线粒体
基质、线粒体内膜。有氧呼吸第一个
阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和
NADH,并释放少量能量;第二个阶段
是丙酮酸和水反应生成C)。和
NADH,并释放少量能量。以葡萄糖
为反应物的有氧呼吸产生NADH的场
所是细胞质基质、线粒体基质。(3)由
图1可知,在线粒体进行光呼吸的过程
中,也会产生CO。,因此植物光合作用
C)。的来源除了有外界环境外,还可
来自光呼吸、细胞呼吸。7一10时,随
着光照强度的增加,转基因株系1和2
光呼吸速率降低,由题干可知,光呼吸
将已经同化的碳释放,且整体上是消
耗能量的过程,因此与WT相比,株系
1和2的净光合速率较高。总光合速
率=净光合速率十细胞呼吸速率十光
呼吸速率,由图示无法得出株系1的细
胞呼吸速率和光呼吸速率,故据图3中
的数据不能计算出株系1的总光合速
率。(4)由图2、图3可知,相同光照强
度和CO,浓度下,转基因株系1的净
光合速率最大,有机物积累量最多,因
此选择转基因株系1进行种植,产量可
能更具优势。
追踪集训
1.D由图可知,H十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
2202对闪讲与练·高三二轮生物
示ATP,F表示RuBP,即C:,A正确;
夏季睛朗的中午出现“午休现象”时,
大量气孔关闭,进入叶肉细胞的C)。
减少,但光反应正常进行,导致叶肉细
胞内O2浓度较高,O2和C结合的概
率增加,因此植物光呼吸的强度较平
常会有所增大,B正确;Rubisco位于叶
绿体基质,玉米(C:植物)通常比小麦
(C3植物)的光呼吸作用弱,因为玉米
能利用较低浓度的CO,,C正确;植物
细胞产生的ATP和NADPH过多时
会破坏细胞,光呼吸能消耗光反应阶
段生成的多余的ATP和NADPH,故
光呼吸有利于植物细胞的正常生长,
D错误。
2.(1)类囊体薄膜(2)低于
(3)形成更多的NADPH促进psaA
蛋白与psaB蛋白的合成
(4)导入了NAD磷酸激酶基因的突变
型拟南芥A组和C组光合作用的速
率相当,且高于B组
解析:(1)光反应阶段是在类囊体薄膜
上进行的。所以图1所示的生物膜是
类囊体薄膜。(2)据图2结果,野生型
拟南芥体内的NADP+与NADPH含
量均高于突变型,说明野生型拟南芥
体内光合作用中的暗反应所需的
NADPH量高于突变型拟南芥,因此可
推测在暗反应过程中,突变型拟南芥
的C?还原速率低于野生型拟南芥的。
(3)若NAD磷酸激酶间接影响PSI
功能的机制是NAD磷酸激酶催化
NAD生成NADP+,则野生型拟南芥
可以形成更多的NADPH,这些更多的
还原剂可以促进psaA一psaB mRNA
与核糖体的结合,提高mRNA与核糖
体的结合率,促进psaA蛋白与psaB
蛋白的合成,从而促进PSI的生成。
(4)为验证NAD磷酸激酶具有缓解光
抑制从而提升拟南芥光适应能力的作
用,可以设置A、B、C组进行实验,A组
为野生型拟南芥,作为对照组,B组为
突变型拟南芥,C组为导入了NAD磷
酸激酶基因的突变型拟南芥,三组均
给予强光照射,并在相同且适宜的条
件下培养,测定并比较三组拟南芥光
合作用的速率。若NAD磷酸激酶具
有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应
能力的作用,则预期结果应是A组和
C组光合作用的速率无明显差异,且高
于B组。
3,(1)ADP和Pi有氧呼吸第一、第二
(2)C,C、PEP
(3)维管束鞘细胞的叶绿体基质(或维
管束鞘细胞的叶绿体)
(4)不能没有光照,光反应不能正常
进行,无法为暗反应提供足够的ATP
和NADPH
(5)C,途径和CAM途径都只起固定
CO:的作用,最终还是通过C?途径合
成有机物
解析:(1)在光合作用暗反应过程中,
ATP水解为ADP和Pi并释放能量用
于C3的还原,所以③代表ADP和Pi。
从有氧呼吸角度分析,NAD在有氧呼
吸第一、第二阶段接受氢形成NADH,
所以NAD在有氧呼吸第一、第二阶
段被消耗。(2)依据资料(一)和(二),
C3植物(如小麦)中,C)2与RuBP
(C:)结合:C植物(如玉米)中,C)2与
RuBP(C,)和磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
结合。(3)由资料(二)可知,玉米是C
植物,叶肉细胞中C)2被整合到C,化
合物中,随后C,化合物进入维管束鞘
细胞,在维管束鞘细胞的叶绿体基质
中,利用相关酶和光反应产生的ATP、
NADPH等,通过卡尔文循环生成有机
物。(4)菠萝在夜晚吸收的C),不能
立即用于C,途径。原因是C?途径
(卡尔文循环)需要光反应提供ATP
和NADPH,夜晚没有光照,光反应不
能正常进行,无法为暗反应提供足够
的ATP和NADPH。(5)结合资料可
知,C,途径和CAM途径都只是在固
定CO,方面有特殊机制,但最终合成
有机物都还是通过C?途径(卡尔文循
环)来完成,所以C,途径是植物碳同
化的基本途径。
击破命题热点5—提高农作物的
产量(长句表达)
真题引领
(1)ATP和NADPH
核酮糖-1,5-二
磷酸和淀粉等
(2)减法原理加法原理
(3)增大①与WT相比,OE的叶绿
素含量较高,增加了对光能的吸收、传
递和转化,光反应增强,促进旗叶光合
作用②与WT相比,)E的旗叶中编
码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量较
高,可以及时将更多的光合产物(蔗
糖)向外运出,从而促进旗叶的光合
作用
解析:(1)在光合作用的暗反应阶段,
C),被固定后形成的两个3-磷酸甘油
酸(C?)分子,在有关酶的催化作用下,
接受ATP和NADPH释放的能量,并
且被NADPH还原。随后在叶绿体基
质中转化为核酮糖-1,5-二磷酸(C:)和
淀粉等。(2)与某品种水稻的野生型
(WT)相比,实验组K()为OsNAC敲
除突变体,其设置采用了自变量控制
中的减法原理;实验组)E为OsNAC
过量表达株,其设置采用了自变量控
制中的加法原理。(3)题图和表中信
息显示:OE的净光合速率、叶绿素含
量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的
相对表达量、单株产量都明显高于WT
和KO,OE的蔗糖含量却低于WT和
K),说明OsNAC过量表达会使旗叶
净光合速率增大,究其原因有①与WT
相比,()E的叶绿素含量较高,增加了
对光能的吸收、传递和转化,光反应增
强,促进旗叶的光合作用;②与WT相
比,)E的旗叶中编码蔗糖转运蛋白基
因的相对表达量较高,可以及时将更
多的光合产物(蔗糖)向外运出,从而
促进旗叶的光合作用。
追踪集训
1.A碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收
量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二
氧化碳等所需的森林面积,生物松耕
不能提高农产品的碳足迹,A符合题
意;生物松耕是利用生物作用代替机
械松土的一种生产方式,与机械松土
相比,生物松耕的优势包括避免单一
作物消耗土壤养分、能够实现土壤的
自然改良、减少能源消耗和环境污染,
B、C、D不符合题意。
2.B采用补光、增温等措施在温室中种
植作物,可实现反季节生产,提高经济
效益,A正确;向温室中持续通入适宜
浓度的C)。,有利于提高植物的光合
作用强度,进而提高产量,实现作物产
量的最大化,但C),浓度过高会抑制
作物的呼吸作用,进而影响光合作用,
B错误;实时调节培养液的pH,雏持根
系的正常生长状态,有利于植物吸收
矿质元素,C正确;利用控温设备调控
温室中的温度,增大昼夜温差,降低夜
晚的呼吸作用强度,有利于有机物的
积累,D正确。
3.(1)花生花生种子中脂肪含量高于
玉米种子,萌发时耗氧量多
(2)升高降低
(3)利用玉米和花生高度不同,高矮间
作提高了通风率,提高了整体对光的
利用率,进而促进光合作用:花生根系
和根瘤菌共生,维持了土壤养分
解析:(1)玉米种子中含量最多的有机
化合物是淀粉,其次是蛋白质,脂肪含
量较少;花生种子中含量最多的有机
化合物是脂肪,其次是蛋白质,淀粉含
量较少,而脂肪氧化分解时消耗氧气
较多,故种植深度为玉米>花生,即播
种时花生种子应该播浅一些。(2)在
间作体系中,玉米与花生间作,玉米相
对处于上层,能获得更多的光照。从
图1可以看出,玉米间作时在强光下光
合速率更高,这是因为玉米在强光时
其光饱和,点升高使得玉米能够利用更
强的光照进行光合作用,从而提高光
合速率。花生相对处于下层,在间作
体系中获得的光照相对较弱。从图2
可以看出,花生间作时在弱光下光合
速率更高,这是因为花生在弱光时其
光补偿点降低,光补偿点降低意味着
花生在较弱的光照强度下,光合速率
就能等于呼吸速率,从而可以在弱光
环境中更好地生存和进行光合作用,
提高总体产量。(3)结合题千信息“玉
米植株的高度可达270cm,花生植株
的高度通常为40~45cm,花生的根系
在幼苗期便和根瘤菌建立了共生关
系”,推测增产原因有:利用玉米和花
生高度不同,高矮间作提高了通风率,
提高了整体对光的利用率,进而促进
光合作用,实现增产:花生根系和根瘤
菌共生,维持了土壤养分,进而实现
增产。
4.(1)样方法
(2)根瘤菌秸秆还田(或施用氮肥)
(3)A、B、C、D减少
(4)只有豆科树木G的邻体相对多度
和邻体相对丰富度均大于1
解析:(1)邻体相对多度和相对丰富度
表示豆科树木对邻体植物的个体数和
丰富度的相对影响,为评估图中特定
豆科树木是否对邻体植物产生影响,
常采用样方法。(2)豆科植物与根瘤
菌共生,根瘤菌可以固定大气中的氨,
通过根系将分泌物输出,向邻体植物
提供氯。此外,增加土壤氩含量的措
施还有秸秆还田、施用氯肥等。(3)分
析题图可知,A、B、C、D4种豆科树木
邻体相对多度和相对丰富度均小于1,
表示对邻体植物的个体数或丰富度有
抑制作用。从植物自身角度分析,在
低土壤氯条件下,这些豆科树木固氨
效率降低,同时根系分泌物输出减少,
向邻体植物提供的氨也减少,从而形
成了一种耐受低氨的生活方式,表现
出“利己主义”。(4)分析题意可知,A、
B、C、D4种豆科树木邻体相对多度和
相对丰富度均小于1,表示对邻体植物
的个体数或丰富度有抑制作用,E、F
2种豆科树木邻体相对多度和相对丰
富度等于1,表示对邻体植物的个体数
或丰富度无影响,豆科树木G邻体相
对多度和相对丰富度均大于1,表示对
邻体植物的个体数或丰富度有促进作
用,只有豆科树木G的邻体相对多度
和邻体相对丰富度均大于1,故退耕还
林时,选用豆科树木G可加快森林周
边的农田恢复为复层群落结构林地。
专题三细胞的生命历程
》构建知网·贯通联系《
①DNA②纺锤体③漂洗④染色
⑤稳定⑥含有本物种的全套遗传信息
⑦完整有机体或分化成其他各种细胞
⑧同源染色体⑨着丝粒①均等
①变形@原癌基因和抑癌基因发生突
变③无限增殖@降低⑤基因控制
的细胞程序性死亡
考点7有丝分裂和减数分裂
真题引领
1.D从图示可以看出,一个初级精母细
胞含有4条染色单体。对于单个细胞
来说,当其中两条非姐妹染色单体发
生一次交换后,这4条染色单体最终会
分离到4个精细胞中。对于任何一个
发生了互换的初级精母细胞而言,它
产生的后代精细胞中,重组型的比例
是2/4=50%。不发生交换的细胞,其
后代中重组型配子的比例是0%。据
题意可知,精细胞2占4%,精细胞3
占4%,是在产生的所有精细胞(包括
由发生交换的细胞产生的和由未发生
交换的细胞产生的)中的总比例。因
此,重组型配子(精细胞2十精细胞3)
在总配子中所占的总比例为4%十
4%=8%。设发生互换的初级精母细
胞的比例为X。于是我们可以建立等
式:发生交换的细胞比例X这些细胞
产生重组配子的比例=总的重组配子
比例,即:X×50%=8%,解得X=
16%。所以在减数分裂过程中,初级
精母细胞发生交换的比例是16%,
D正确。
2.A细胞周期包括分裂间期和分裂期,
分裂间期主要进行DNA的复制和有
关蛋白质的合成,由题干“出芽与核
DNA复制同时开始”可知,芽殖酵母在
细胞分裂间期开始出芽,A错误;由图
2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵
母的最大分裂次数,而溶液丙可降低
芽殖酵母的最大分裂次数,而一个母
体细胞出芽达到最大次数后就会衰
老、死亡,因此基因和环境都可影响芽
殖酵母的寿命,B正确;芽殖酵母通过
出芽形成芽体进行无性繁殖,无性繁
殖不会改变染色体的数目,C正确;一
个母体细胞出芽达到最大次数后就会
衰老、死亡,基因甲和基因乙可提高芽
殖酵母的最大分裂次数,因此,该实验
结果为延长细胞生命周期的研究提供
新思路,D正确。
主干整合
1.连续分裂
染色体数目细胞壁
着丝粒分裂前末前末前
末染色体复制着丝粒分裂
2.存在同源染色体,但不联会、无互换现
象、不分离联会形成四分体、非姐妹
染色单体可以发生互换、同源染色体
分离出现一
着丝粒
3.413
追踪集训
1.③⑤Θ⑨⑩
2.B减数第一次分裂前期发生同源染
色体的联会,减数第一次分裂后期发
生同源染色体分离,这两个过程都可
能发生基因重组,有丝分裂没有这些
参考答案
221