2024届高考生物考前冲刺刷题首选卷第3部分专项提升练专项3非选择题必须夯实的5大命题点-1.细胞代谢

第3部分专项提升练专项3非选择题必须夯实的5大命题点1．细胞代谢1.(2023·江西九江3月一模)线粒体是真核细胞的“动力车间”，如图为线粒体部分结构及ATP合成的过程，①②表示线粒体内膜上的某种结构，回答下列问题：(1)图中所示的过程是有氧呼吸的第________阶段，图中具有ATP合成酶作用的是________(填“①”“②”或“①②”)。在叶绿体中发生类似合成ATP的场所是________，在光照下进行光合作用的叶肉细胞，若快速转移至黑暗环境中，短期内叶肉细胞的叶绿体中ATP的含量将________。(2)有学者提出假说：有氧呼吸过程中，膜间隙与线粒体基质之间的H＋浓度差是反应生成ATP的必要条件。现提供毒素A(可特异性破坏膜上①结构)、丙酮酸、线粒体及线粒体培养液、不含ATP的荧光素发光溶液系(荧光素发光溶液系在ATP提供能量下可以发出荧光)及试管等材料，请以荧光强度作为观测指标设计实验验证假说。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(要求写出实验设计思路和预期实验结果)答案(1)三②类囊体薄膜下降(2)实验设计思路：取两支试管编号甲、乙，均加入等量线粒体培养液、线粒体、丙酮酸、不含ATP的荧光素发光溶液系；乙试管加入毒素A，甲试管不进行处理。将两试管放在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察并比较荧光的强弱。预期实验结果：甲试管荧光强度高于乙试管。解析(1)图示过程在线粒体内膜上进行，表示有氧呼吸第三阶段。由图可知，H＋经②进入线粒体基质时，ADP＋Pi形成了ATP，说明②具有ATP合成酶作用。叶绿体中ATP的合成发生在类囊体薄膜上，在光照下进行光合作用的叶肉细胞，若快速转移至黑暗环境中，叶肉细胞光合作用的光反应减弱，产生ATP减少，甚至停止，而短期内暗反应还在进行，ATP依然会被消耗，故短期内叶肉细胞的叶绿体中的ATP含量下降。(2)实验分析如下：2．(2023·湖北十堰1月调研)套种、间作、轮作都是农业生产中经常使用的方法。套种是在前一茬作物即将收割前，将后一茬作物种入前一茬作物的行间、株间；间作是在同一季节、同一土地上相间种植两种或两种以上作物；轮作是在同一土地上种植的作物种类会因年份的改变而有所不同，也就是有计划地更换作物种类来种植。回答下列问题：(1)套种时，应选择播种共同生长期________(填“长”或“短”)的作物。(2)间作通常选用长得高的喜阳植物与长得矮的喜阴植物，玉米—大豆间作是比较常见的间作种植模式。①玉米、大豆植株的高度差异明显，间作可充分利用________等资源，有利于增产；玉米、大豆的叶肉细胞中，吸收光能的色素有__________________两类。②研究者测定相同条件下，生长良好的玉米、大豆幼苗的P/R(P表示光合速率的值，R表示呼吸速率的值)随光照强度的变化，结果如图1所示。分别测定培养有生长良好的玉米、大豆幼苗的密闭容器中CO2相对含量的变化(实验处于图1所示某光照强度下，其他条件相同且适宜)，结果如图2所示。图1、图2的4条曲线中，能代表大豆的是________。图2中的光照强度对应图1中的________。③第二年，互换种植玉米和大豆的位置，可以均衡利用土壤中的矿质元素，加上大豆根部的根瘤菌可以增加土壤中________含量，因而可以增加玉米、大豆的产量。大豆与根瘤菌的种间关系是________。答案(1)短(2)①阳光、空间叶绿素、类胡萝卜素②B、Db③氮(或氮素、氮肥等)互利共生解析(1)套种是在前一茬作物即将收割前，将后一茬作物种入前一茬作物的行间、株间，所以套种时，应选择播种共同生长期短的作物。(2)玉米植株长得高，大豆植株长得矮，两者间作可充分利用阳光、空间等资源，有利于增产；玉米、大豆的叶肉细胞中，吸收光能的色素有叶绿素、类胡萝卜素两类。玉米长得高，能吸收更多的阳光，玉米的光饱和点比大豆高，所以图1中代表大豆的是B曲线。图2中C曲线CO2相对含量不变，说明该植物光合速率＝呼吸速率，D曲线CO2相对含量下降，对应的植株光合速率大于呼吸速率，据此可推出图2对应的光照强度为图1中的b(A曲线P/R＝1，B曲线P/R>1)，C曲线对应玉米，D曲线对应大豆。大豆根部的根瘤菌可以通过生物固氮提供氮给大豆利用，大豆可以为根瘤菌提供有机物，大豆与根瘤菌的种间关系是互利共生。3．(2023·河北唐山3月一模)番茄作为我国北方主要蔬菜作物之一，在夏季栽培过程中常受到高温和强光的双重胁迫，导致番茄产量和品质下降。科研工作者研究了亚高温强光对番茄幼苗光合作用的影响及其自我保护机制，培养5天后的相关指标数据如表，回答下列问题：组别对照组亚高温强光温度/℃2535光照强度/(μmol·m－2·s－1)5001000净光合速率/(μmol·m－2·s－1)12.11.8气孔导度/(mmol·m－2·s－1)114.231.2胞间CO2浓度/ppm308448R酶活性/U·mL－118961注：气孔导度与气孔开放程度呈正相关。(1)R酶是一种催化CO2固定的酶，在其催化下，CO2与________反应，产物被还原生成糖类，此过程发生在________。由表中数据可以推知，与对照组相比，亚高温强光条件下番茄净光合速率下降的原因是____________________________________(答出一点即可)。(2)PSⅡ是位于叶绿体中______________的一种光合作用单位，主要由光合色素和蛋白质构成，其中的D1蛋白在光能过剩时易失活，使光反应速率下降。R酶活性下降将________(填“促进”或“抑制”)D1蛋白的失活。(3)与亚高温强光处理相比，亚高温强光下同时施加适量硫酸链霉素(可抑制D1蛋白的合成)的植株5天后净光合速率明显下降。据此推测植株通过________________缓解亚高温强光对光合作用的抑制。(4)仅从影响光合速率的内部因素角度分析，欲提高番茄在高温和强光双重胁迫条件下的光合作用速率，请提出一条措施：______________________________________________________。答案(1)C5叶绿体基质R酶活性降低，导致暗反应速率下降，光合作用速率降低(2)类囊体薄膜促进(3)促进合成D1蛋白(4)改造R酶基因，提高R酶活性(或改造编码D1蛋白的基因，提高亚高温强光条件下D1蛋白表达量，合理即可)解析(2)光合色素位于叶绿体类囊体薄膜上，PSⅡ主要由光合色素和蛋白质构成，故PSⅡ位于叶绿体类囊体薄膜上。R酶活性下降，三碳化合物生成速率下降，由光反应产生，用于还原三碳化合物的ATP和NADPH的剩余量增加，导致光能过剩，会促进D1蛋白的失活。4．(2023·山东潍坊2月一模)植物的叶片可看作给其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某绿色植物为实验材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果如表所示(叶片的净光合速率单位是μmol·m－2·s－1)。项目甲组乙组丙组处理库源比1/21/41/6叶片的净光合速率9.318.998.75单果重(g)11.8112.2119.59(1)研究有机物在“源”和“库”之间的转移，常采用的实验方法是______________。叶肉细胞光反应产物中驱动暗反应进行的物质是____________。(2)上述实验选用的三组枝条，高度一致且都是向阳生长于树冠外层，请分析这样做的目的是____________________________________，从而排除这一无关变量的干扰。(3)实验结果表明，库源比降低(比如摘除部分果实)，叶片的净光合速率降低，对此最合理的解释是__________________________________________________________________________________。农业生产中，果农们常进行“疏果”以提高经济效益，请根据上述实验数据分析“疏果”的依据是__________________________________________________。答案(1)放射性同位素标记法ATP和NADPH(2)保证枝条每一个叶片都能获得充足的光照(3)叶片制造的有机物不能被及时转运至果实，有机物积累抑制了光合作用，进而净光合速率降低(合理即可)“疏果”可以降低库源比，提高单果的质量，改善果实品质，进而提高经济效益(合理即可)解析(2)本题研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，自变量为库源比，枝条的位置属于无关变量，实验选用的三组枝条，高度一致且都是向阳生长于树冠外层，这样能够保证枝条每一个叶片都能获得充足的光照，从而排除这一无关变量的干扰。(3)5．(2023·河北衡水10月月考)图1为测定植物呼吸作用强度和光合作用强度的常用装置，图2表示在相同环境条件下，Ⅰ、Ⅱ两种植物随着光照强度的变化，CO2吸收量的变化曲线图。请据图分析并回答下列问题：(1)如果用图1中甲、乙装置测定植物光合作用速率，乙装置中X溶液为____________。X溶液的作用是____________________________，实验一段时间后，甲装置红色液滴右移距离为a，乙装置红色液滴右移距离为b，则这段时间内光合作用释放的氧气量为________(用液滴移动的距离表示)。(2)图2中，光照强度为A时，植物Ⅰ净光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)植物Ⅱ真正光合速率，此时限制植物Ⅱ光合作用强度的内因有________________________(答出两点)；若12小时光照强度为B，12小时黑暗，24小时后植物Ⅰ比植物Ⅱ多积累CO2________mg。答案(1)碳酸氢钠溶液保持容器中的CO2量基本不变b－a(2)小于光合色素的含量、酶的含量12解析(1)如果用图1中甲、乙装置测定植物光合速率，乙装置中X溶液应能保持容器中的CO2量基本不变，为碳酸氢钠溶液。实验一段时间后，甲装置红色液滴右移距离为a，表示环境因素导致装置内气体体积的变化，乙装置红色液滴右移距离为b，则这段时间内光合作用释放的氧气量为b－a。(2)图2中，光照强度为A时，植