2023届高考生物二轮总复习试题专题2细胞代谢专题提升练2(适用于广东、福建、重庆、湖北、浙江、海南).docx

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1、专题提升练2一、单项选择题1.(2022广东广州模拟)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是()A.早春旱、冷,早稻浸种后温水淋种、时常翻种,为种子细胞呼吸提供水分、适宜的温度和O2B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时细胞呼吸需要大量O2D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用2.(2022广东深圳模拟)某实验小组从热泉的芽孢杆菌中获取了某耐热蛋白酶,并探究了该酶在60 和80 两个温度条件下,pH对酶活性的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是()A.芽孢杆菌合成耐热蛋白酶是在

2、热泉环境的诱导下产生的适应性变异B.根据结果可知,该酶适合在pH=7、温度为60 的条件下长期保存C.与80 相比,60 条件下该酶对碱性环境的适应性更强D.当pH=7时,80 和60 条件下该酶为化学反应提供等量的活化能3.(2022广东深圳模拟)在植物进行光合作用的场所中,类囊体薄膜发挥了至关重要的作用。下列叙述错误的是()A.类囊体薄膜上有四种色素,是光能吸收、传递和转化的场所B.类囊体薄膜上合成的ATP能为各项生命活动提供能量C.类囊体薄膜属于生物膜系统,其具有选择透过性D.类囊体薄膜上氧气的产生速率是实际光合作用速率4.(2022广东汕头二模)科学家培育出一种转荧光素酶基因的“荧光树

3、”,用荧光素浇灌后,“荧光树”能发光,原理如图所示,下列说法错误的是()ATP荧光素发光A.荧光素酶降低了化学反应的活化能B.荧光素被激活的反应是吸能反应C.低温能影响“荧光树”的发光强度D.“荧光树”光合作用产生的ATP也能激活荧光素5.(2022山东潍坊一模)高等植物细胞中RuBP羧化酶(R酶)仅存在于叶绿体中,可催化CO2与RuBP结合生成2分子C3。R酶由大亚基蛋白(L)和小亚基蛋白(S)组成,相关基因分别位于叶绿体、细胞核中。蓝细菌的R酶活性高于高等植物,现将蓝细菌的S、L基因转入某去除L基因的高等植物叶绿体中,植株能够存活并生长,检测发现该植株中R酶活性高于普通植株。下列说法错误的

4、是()A.影响暗反应的内部因素有R酶活性、RuBP含量等B.高等植物的L亚基与S亚基在叶绿体中组装成R酶C.转基因植株中R酶都是由蓝细菌的S、L亚基组装而成D.蓝细菌R酶可在高等植物中合成体现了生物界的统一性6.(2022山东青岛模拟)2021年,我国科学家设计了一种下图所示的人造淀粉合成代谢路线(ASAP),成功将CO2和H2转化为淀粉。ASAP由11个核心反应组成,依赖许多不同生物来源的工程重组酶。科学家表示,按照目前的技术参数,在不考虑能量输入的情况下,1 m3生物反应器的淀粉年产量,理论上相当于种植1/3 hm2(1 hm2=10 000 m2)玉米的淀粉年产量。下列叙述错误的是()A

5、.该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATPB.人工合成淀粉同样需要CO2的固定和C5的再生,最终将C6合成淀粉C.ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响D.大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化最可能面临的难题7.(2022广东惠州一模)我国科学家模拟植物光合作用,设计了一条利用CO2合成淀粉的人工路线,流程如图所示。下列相关分析正确的是()A.过程与光反应的过程完全相同,过程与暗反应过程完全相同B.该过程与光合作用合成淀粉都是在常温常压下进行的较温和的反应C.该过程与植物光合作用的本质都是将光能转化成化学能储藏于有机物中D.过程需要催化剂,过程既不需要催化剂也不需要

6、消耗能量二、单项选择题8.(2022山东一模)淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物,其合成过程如图所示。细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性贮藏,该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输。下列说法不正确的是()A.参与蔗糖生物合成的酶位于叶绿体基质中B.呼吸抑制剂可以抑制蔗糖进入液泡的过程C.细胞质基质中Pi含量下降,会导致叶绿体中的淀粉合成增多D.磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生,使暗反应速率下降9.(2022广东佛山模拟)如图所示为某植物叶片衰老过程中的生理变化,据图分析,下列叙述错误的是()A.叶片衰老过程中,光合速率下降的唯一限制因素是叶绿素含量B.叶片

7、衰老过程中,叶片在不断积累有机物C.落叶可利用少量的叶绿素进行光合作用继续合成有机物D.叶片衰老过程中叶绿体的解体早于线粒体的解体10.(2022广东普宁二模)光合作用是自然界最重要的化学反应之一,影响光合作用的外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度,如图是实验人员测得的光吸收对单个叶片的光合速率的影响。下列相关叙述错误的是()A.大田作物群体对光能的利用与单个叶片不同,对应的光极限范围应该更大B.CO2极限时,限制光合作用增加的因素可能是CO2浓度或温度C.在光合作用最适温度条件下适当升温,呼吸速率可能增大,补偿点可能左移D.实际生产中施肥过多或过少都可能影响光合作用速率三、非选择题11.(

8、2022湖南湘潭一模)水分胁迫是指土壤缺水而明显抑制植物生长的现象。淹水、冰冻、高温或盐渍等也能引起水分胁迫。干旱缺水引起的水分胁迫是最常见的,也是对植物产量影响最大的。回答下列问题。(1)土壤缺水明显抑制植物生长,主要原因是。(2)农田施肥时不能过量,原因是。水分被细胞吸收后,可在叶绿体和线粒体中参与的反应分别是、(答出物质变化即可)。(3)某地夏季降水充沛,但土壤的储水量仍然很低而不利于冬小麦生长。为解决冬季干旱缺水影响冬小麦产量的问题,该地拟采用“夏休闲(即土地闲置)冬小麦”的种植制度或 “夏豆类冬小麦”的轮作方式,请你帮忙做出选择并阐明理由。 选择:;理由: 。 12.(2022广东模

9、拟)广东荔枝产区大、品种多。梅雨季节荔枝开花坐果,光照时间短,严重影响荔枝的产量。研究人员采用不同施钾水平处理“糯米糍”幼树,植株处理前先停止施肥五个月,再移栽至盆中。实验设置4个处理水平,施用的氯化钾量分别是对照组(NP)0 g,中钾处理(NPK1)70 g,高钾处理(NPK2)140 g,单钾处理(K)75 g。除了单钾处理只施钾肥外,其他处理施加氮磷水平相同。实验结果如图所示。图1光照强度对光合作用的影响图2不同施钾水平对叶片相关酶活性的影响(1)氮肥和磷肥能共同为植物细胞合成等物质提供原料(写出两种)。(2)当植株达到最大光合速率时,植物叶肉细胞光反应产生的O2去向有。由图1可知,在同

10、等光照条件下,高钾组的光合作用强度低于中钾组,这可能是由于施肥过多影响了植物的吸水,使植物气孔开度,进而限制了暗反应中速率。(3)抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶是重要的呼吸氧化酶,两者可使细胞呼吸加强。不同处理下两种酶的酶活性如图2所示。结合图1和图2,推测NPK处理后可降低光补偿点(光合作用速率与细胞呼吸速率相等时的光照强度)的原因。(4)据图1和图2可知,施钾肥能使荔枝叶片的光合速率增大,但需注意。13.Rubisco酶是暗反应中的关键酶,它催化CO2与RuBP生成三碳化合物。某实验小组欲研究水稻光合作用的相关生理过程,以水稻的低叶绿素含量突变体(YL)与野生型(WT)为实验材料,采用随机分组

11、设计,设置3种氮肥处理,即0N(全生育期不施氮肥)、MN(全生育期施纯氮120 kghm-2)和HN(全生育期施纯氮240 kghm-2),并测定饱和光照强度(1 000 molm-2s-1)下的气孔导度和胞间CO2浓度,结果如图所示。回答下列问题。(1)比较YL与WT的叶绿素含量差异时,常用提取叶绿素;限制暗反应速率的内在因素可能有。(2)图示结果表明,在MN与HN处理下,YL与WT相比,前者气孔导度较大,但二者胞间CO2浓度却无显著差异。由此推断在MN与HN处理下,YL的光合速率WT的光合速率,分析其原因是。(3)研究表明,叶绿素含量高并不是叶片光合速率大的必需条件。叶片中的叶绿素含量存在

12、“冗余”现象,因此,适当降低将有助于减少叶片中氮素在合成叶绿素过程中的消耗,最终提高叶片光合速率。(4)Rubisco酶催化CO2与RuBP生成三碳化合物的过程称为,叶肉细胞中Rubisco酶含量高,有利于提高光合速率,但合成Rubisco酶需要消耗大量的氮素。已知YL的Rubisco酶含量显著高于WT的,结合题图分析,与WT的氮素利用途径相比,YL的氮素利用途径可能是。专题提升练21.B解析:将浸泡后的种子放在黑暗或弱光的环境中,用温水淋种并时常翻种,可给予种子适宜的温度、湿度和O2条件,促使种子迅速发芽,A项正确;农作物种子入库贮藏时,在低氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长,B项

13、错误;油料种子脂肪含量很高,脂肪中氢元素的含量相对较多,萌发时对O2的需求量较高,所以在播种时宜浅播,C项正确;柑橘在塑料袋中(低氧条件下)密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用,D项正确。2.C解析:芽孢杆菌能合成耐热蛋白酶,是热泉环境对芽孢杆菌的选择作用的结果,A项错误;根据结果可知,在pH=7的环境中该酶活性最高,不适合长期保存该酶,B项错误;分析题图可知,60 条件下该酶对碱性环境的适应性更强,C项正确;酶降低化学反应的活化能,酶不能提供活化能,D项错误。3.B解析:类囊体薄膜上有四种色素(胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b),是光能吸收、传递和转化的场所,A项正确;

14、类囊体薄膜上合成的ATP只能用于暗反应中三碳化合物的还原过程,B项错误;生物膜系统由内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成。类囊体薄膜属于生物膜系统,其具有选择透过性,C项正确;类囊体薄膜是光合作用中光反应的场所,光反应中水光解产生NADP+与氧气,氧气的产生速率是实际光合作用速率,D项正确。4.D解析:酶的作用机理是降低化学反应的活化能,因此荧光素酶降低了化学反应的活化能,A项正确;荧光素被激活需要ATP水解提供能量,因此属于吸能反应,B项正确;低温能影响酶的活性,“荧光树”的发光需要荧光素酶的催化作用,因此低温能影响“荧光树”的发光强度,C项正确;光

15、合作用产生的ATP只能用于暗反应,因此“荧光树”光合作用产生的ATP不能激活荧光素,D项错误。5.C解析:据题意可知,R酶可催化CO2与RuBP结合生成C3,因此影响暗反应的内部因素有R酶活性、RuBP含量等,A项正确;R酶由大亚基蛋白(L)和小亚基蛋白(S)组成,高等植物细胞中L亚基由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S亚基由细胞核基因编码并在细胞质中由核糖体合成后进入叶绿体,由于R酶催化CO2的固定反应,因此S亚基在叶绿体的基质中与L亚基组装成有功能的酶,B项正确;由题述实验不能得出“转基因植株中R酶都是由蓝细菌的S、L亚基组装而成”的推测,因为转基因植株仍包含高等植株的S基因,不能排除转基

16、因植株中R酶由蓝细菌的L蛋白和高等植株的S蛋白组成的情况,C项错误;蓝细菌R酶可在高等植物中合成体现了所有生物共用一套遗传密码,体现了生物界的统一性,D项正确。6.B解析:该反应器需要高能氢以及ATP还原C3,故该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATP,A项正确;人工合成淀粉同样需要CO2的固定,但不需要C5的再生,B项错误;ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响,C项正确;该反应器需要酶,大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化最可能面临的难题,D项正确。7.C解析:由分析可知,过程模拟暗反应中CO2的固定,过程模拟暗反应中C3的还原,A项错误;由图可知,过程是利用催

17、化剂在一定条件下进行的化学反应,反应过程较剧烈,过程是在酶的催化下完成的,反应较温和,B项错误;植物光合作用的本质是利用光能将CO2和水转化为有机物,同时将光能转化为有机物中的化学能,图示过程也将CO2和水转化为淀粉,同时储存能量,二者的本质是相同的,C项正确;分析图示可知,图中过程需要在酶的催化作用下进行,由小分子聚合成大分子,为吸能反应,同时需要消耗能量,D项错误。8.A解析:结合题意可知,参与蔗糖生物合成的酶位于细胞质基质中,A项错误;结合题意“蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性贮藏,该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输”可知,蔗糖进入液泡的方式为主动运输过程,主

18、动运输需要能量,故呼吸抑制剂可以通过抑制细胞呼吸影响能量供应,进而抑制蔗糖进入液泡的过程,B项正确;结合题图分析可知,当细胞质基质中Pi含量下降时,会抑制磷酸丙糖从叶绿体中运出,从而促进淀粉的合成,C项正确;据图可知,磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生,D项正确。9.A解析:在叶片的衰老过程中,叶绿素含量先上升后下降,但光合作用速率持续下降,所以叶绿素含量不是光合速率下降的唯一限制因素,A项错误;分析题图可知,叶片衰老过程中,虽然光合速率一直在下降,但是光合速率始终大于呼吸速率,即有机物总量持续增加,B项正确;落叶后,叶片的光合速率并没有降为零,说明落叶可利用少量的叶绿素进行光合作用继续合成

19、有机物,C项正确;据图可知,叶片衰老时,叶绿素含量稍有上升但此后急剧下降,且光合作用速率一直处于下降状态,而呼吸速率基本不变,说明叶绿体的解体早于线粒体的解体,D项正确。10.C解析:群体对光能的利用更充分,光饱和点较单个叶片更大,所以光极限范围会更大,A项正确;CO2极限时,曲线趋于水平,此时光照强度不再是限制因素,可能是其他外界因素,如温度或CO2浓度,B项正确;在光合作用最适温度条件下适当升温,光合速率下降,呼吸速率可能增大,导致光补偿点右移,C项错误;实际生产中,施肥过多会影响细胞吸水,施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成,故施肥过多或过少都可能影响光合作用速率,D项正确。11.答案:

20、(1)气孔关闭(气孔导度下降)导致进入叶片的CO2减少,进而影响了光合作用效率(2) 施肥过多,使土壤中的溶液浓度大于细胞液的浓度,引起作物失水萎蔫,甚至死亡水被光解产生O2和NADPH与丙酮酸反应生成CO2和NADH(3) “夏豆类冬小麦”的轮作方式若选择“夏休闲(即土地闲置)冬小麦”的种植制度,夏季高温伴随着植被覆盖率低会导致大量的水分因蒸发而散失。而“夏豆类冬小麦”的轮作方式下,夏天豆类茎叶不仅可以减少土壤中水分的蒸发,还能因共生的根瘤菌的固氮作用增加土壤中的氮元素含量解析:(1)缺水条件下,植物的气孔关闭,进入叶片的CO2减少,影响光合作用的暗反应阶段,进而影响了光合作用效率。(2)如

21、果实验中农田施用过多的肥料,会导致土壤溶液浓度过高,影响根系吸收水分,引起植物失水萎蔫,甚至死亡。水分在叶绿体中参与光反应,可被分解成O2和NADPH;水分在线粒体基质中能与丙酮酸反应生成CO2和NADH。(3)若选择“夏休闲(即土地闲置)冬小麦”的种植制度,夏季高温伴随着植被覆盖率低会导致大量的水分因蒸发而散失。而“夏豆类冬小麦”的轮作方式下,夏天豆类茎叶不仅可以减少土壤中水分的蒸发,还能因共生的根瘤菌的固氮作用增加土壤中的氮元素含量,从而使冬小麦增产。综上分析,应该选择“夏豆类冬小麦”的轮作方式。12.答案:(1)NADPH、ATP、核酸、磷脂(2)线粒体、细胞外(环境)下降CO2的固定(

22、3)N和P是NADPH和ATP合成的原料,施加氮肥和磷肥能提高光反应速率,从而提高光合作用强度;施加NPK能降低抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶的酶活性,降低细胞呼吸速率。故NPK处理后,植株可利用较低的光照强度维持光合作用速率与细胞呼吸速率相等,光补偿点降低(4)配合氮肥和磷肥一起使用,控制钾肥的使用量解析:(1)由于核酸、ATP、磷脂等含有N、P元素,因此氮肥和磷肥能为植物细胞合成核酸、ATP、磷脂等提供原料。(2)当植株达到最大光合速率时,光合作用强度大于细胞呼吸强度,植物叶肉细胞光反应产生的O2一部分扩散到线粒体进行有氧呼吸,另一部分扩散到细胞外。由实验结果可知,在同等光照条件下,高钾组的光

23、合作用强度低于中钾组,这可能是由于施肥过多影响了植物的吸水,使植物气孔开度下降,CO2吸收减少,进而限制了暗反应中CO2的固定速率。(3)N和P是NADPH和ATP合成的原料,施加氮肥和磷肥能提高光反应速率,从而提高光合作用强度;施加NPK能降低抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶的酶活性,降低细胞呼吸速率。光补偿点是光合作用速率与细胞呼吸速率相等时的光照强度,光合作用增强,细胞呼吸减弱,所以光补偿点降低。(4)由题图可知,配合施加N、P对提高净光合速率更显著,与中钾组相比,高钾组的净光合速率反而会降低,因此还应控制钾肥的使用量。13.答案:(1)无水乙醇光合作用有关酶的数量与活性(2)高于YL较高的光

24、合速率会较快地固定与消耗胞间CO2,从而在一定程度上降低了胞间CO2浓度,使其与WT的胞间CO2浓度差异不大(或在MN与HN处理下,YL的气孔导度大于WT的,但YL与WT的胞间CO2浓度基本相同,YL的光合作用消耗了更多的CO2)(3)叶片中的叶绿素含量(4)CO2的固定YL更倾向于将氮素用于Rubisco酶的合成,而不是叶绿素的合成解析:(1)色素可以溶解到有机溶剂无水乙醇中,故可以用无水乙醇提取叶绿素;限制暗反应速率的内在因素可能有光合作用有关酶的数量与活性。(2)YL较高的光合速率会较快地固定与消耗胞间CO2,从而在一定程度上降低了胞间CO2浓度,使其与WT的胞间CO2浓度差异不大(或在

25、MN与HN处理下,YL的气孔导度大于WT的,但YL与WT的胞间CO2浓度基本相同,YL的光合作用消耗了更多的CO2),由此推断在MN与HN处理下,YL的光合速率高于WT的光合速率。(3)氮素既可以用于合成叶绿素也可用于合成Rubisco酶,在饱和光照强度下,光合速率的限制因素主要是Rubisco酶的含量,所以在饱和光照强度下,适当降低水稻叶片中叶绿素的含量,可提高氮素合成Rubisco酶的含量,从而提高水稻的光能利用效率。(4)Rubisco酶催化CO2与RuBP生成三碳化合物的过程称为CO2的固定。由于YL的Rubisco酶含量显著高于WT的,故YL的氮素利用途径可能是YL更倾向于将氮素用于Rubisco酶的合成,而不是叶绿素的合成。