高考生物二轮复习高效滚动冲击系列训练：命题热点1 Word版含解析[ 高考]

全面拿下非选择题的5类命题热点
命题热点1细胞代谢类
[命题特点]细胞代谢是高中生物知识体系的核心内容，是历年高考命题的重点。

本部分的所有知识点均有考查的可能性，特别是光合作用和细胞呼吸，相关试题大多围绕光合作用和细胞呼吸的过程展开，对两项生理过程发生的部位、产物、影响因素、相互联系等进行全方位的考查，此类试题在设计时多趋向于和其他知识的综合考查。

1．在“探究淀粉酶具有专一性”的实验中，一位同学的操作过程如下列实验步骤：(假设该酶的最适pH是6.8)
第一步：取1支试管，其内注入可溶性淀粉溶液2 mL；
第二步：接着注入本尼迪特试剂2 mL(边加入，边振荡)；
第三步：再注入新鲜的淀粉酶溶液2 mL振荡，然后静置5 min；
第四步：将试管下部置于热水浴中加热2～3 min。

实验现象：试管内液体仍呈蓝色。

回答下列问题：
(1)该实验现象说明淀粉________________________。

(2)要使实验第四步出现“试管中的液体由浅蓝色变成红黄色”的实验现象，你认为应如
何改进该实验步骤？
________________________________________________________________________。

(3)上述(1)和(2)两小题，能够说明淀粉酶具有的特性是___________________________。

(4)该同学根据第(2)小题做了改进，看到了预期的实验现象，于是得出结论：
①淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖；②酶具有专一性。

但其他同学认为这两点结论均不妥，其理由是：
a．________________________________________________________________________；
b．________________________________________________________________________。

答案(1)没有被水解成还原糖(2)应先操作第三步再操作第二步(3)酶的活性受pH的影响(或酶需要适宜的条件)(4)a.该实验只能证明淀粉分解的产物是还原糖b．未做专一性实验的对照实验
解析(1)本实验的现象是试管内液体仍为浅蓝色，说明淀粉没有被水解成还原糖。

(2)淀粉酶能够催化淀粉水解为还原糖，还原糖与本尼迪特试剂反应呈现红黄色。

本实验没有出现此现象是因为在实验过程中先加本尼迪特试剂，改变了溶液的pH，导致酶的活性下
降。

因此需要将第二和第三步的操作顺序调换。

(4)本实验只能证明淀粉酶催化淀粉水解为还原糖，具体不知道是何种物质。

要证明淀粉酶的催化具有专一性，还需要设置淀粉酶是否能催化其他化合物反应的对照实验。

2．血栓主要由不溶性的纤维蛋白等物质组成。

纳豆激酶(NK)是一种在纳豆发酵过程中由纳豆菌产生的蛋白酶，它不但能直接作用于纤维蛋白(A过程)，还能间接激活体内纤溶酶原(B过程)。

如图是有关纳豆激酶溶栓机理简图，请据图回答下列问题。

(1)研究NK直接水解作用：给定纤维蛋白平板，将______________滴加其上，若出现相
应的溶解圈，则可说明________________________________。

(2)NK的间接作用是通过________________________________________________激活体
内纤溶酶原，增加纤溶酶的量和作用，溶解血栓。

(3)请根据下列给出的实验材料，比较NK与内源性纤溶酶的溶栓效果，并补全表格空白
位置上的相应内容。

供选实验材料：NK溶液、内源性纤溶酶溶液、纤维蛋白块、蛋清溶液、缓冲液、双缩脲试剂、量筒、试管和秒表。

实验步骤：(“＋”表示添加，“－”表示未添加)
①表格中A。

②实验结果的鉴定所用的观察方法是_____________________________________。

答案(1)纳豆激酶NK对纤维蛋白有直接水解作用(NK在体外有溶栓效果)(2)刺激血管上皮细胞，使其释放组织纤溶酶原激活剂(3)①纤维蛋白块内源性纤溶酶溶液②观察记录蛋白块消失的时间
解析由过程图解可以看出纳豆激酶(NK)可以直接催化纤维蛋白水解，还能间接激活纤溶酶原，使其变为能催化纤维蛋白水解的纤溶酶。

要比较NK与内源性纤溶酶的溶栓效果，需将NK与内源性纤溶酶的作用进行对照。

根据单一变量的原则可知，试管1加入纳豆激
酶(NK)溶液，试管2中应加入内源性纤溶酶溶液。

根据酶的专一性和实验结果的可观察性，本实验的因变量为纤维蛋白块消失的时间。

3．苎麻俗称“中国草”，大竹县被誉为“中国苎麻之乡”。

苎麻纤维所制的纺织品具有挺括凉爽、易洗快干、牢固舒适等特点，颇受国内外消费者青睐。

如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。

(1)光合作用的光反应阶段产生的NADPH和A TP用于碳反应中____________过程。

光合
作用和呼吸作用都受温度的影响，其中与________作用有关的酶的最适温度更高。

(2)光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是____℃。

在温度为40 ℃的条件下，该苎麻叶
肉细胞叶绿体利用的CO2来源是___________________________________________。

(3)若温度保持在20 ℃的条件下，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该苎麻能否
正常生长？________(填“能”或“不能”)。

原因是________________________。

答案(1)C3的还原(或三碳化合物的还原)呼吸(2)40自身呼吸作用产生(3)不能该植株24 h内净积累的有机物为0
解析光反应产生的NADPH和A TP能够用于碳反应中C3的还原。

由图可知，30 ℃时净光合作用速率最大，42.5 ℃时呼吸作用的速率最大，因此，与呼吸作用有关的酶的最适温度更高。

光合速率与呼吸速率相等时，净光合作用速率等于0，由图可知此时的温度为
40 ℃。

温度在20 ℃的条件下，12 h光照时积累的有机物的量与12 h黑暗时呼吸作用消
耗的有机物的量相等，故一天内没有有机物的积累，苎麻不能正常生长。

4．据图回答下列有关光合作用的问题。

(1)图甲中b曲线在10：00后下降的原因是____________________。

其中________(填时
刻)时的有机物积累量最大。

14：00以后光合作用强度下降的原因是______________。

(2)图乙表示在不同CO2浓度下，温度对某植物光合速率和呼吸速率的影响。

在大气CO2
浓度下植物积累有机物量最多的温度为________，在40 ℃环境下，植物________(填“能”或“不能”)正常生长。

(3)由图乙信息可知，在不改变光强度的情况下，提高农作物产量的措施为
________________________________________________________________________。

(4)若在12：00时刻，植物由图乙的M点状态转化为N点状态，则短时间内叶绿体中三
碳酸(C3)的合成速率将会____________(填“变大”、“不变”或“变小”)。

答案(1)呼吸作用强度(速率)增强18：00光强度减弱
(2)30 ℃能(3)控制温度为30 ℃，提供饱和(较高)CO2浓度(4)变大
解析(1)图甲中二氧化碳消耗量代表总光合作用速率，二氧化碳吸收量代表净光合作用速率，10：00后总光合作用速率增强，而净光合作用速率下降，说明呼吸作用增强。

净光合作用大于0时有有机物的积累，因此，在18：00时有机物的积累量最大。

14：00后由于光强度减弱，光合作用强度下降。

(2)净光合作用速率越大积累的有机物越多，因此，图乙中温度为30 ℃时有机物积累量最多。

在40 ℃时，净光合作用仍大于0，说明有有机物的积累，植物能正常生长。

(3)提高作物的产量的关键是提高净光合作用速率，由图乙可知，调整温度和提高CO2浓度都能提高净光合作用速率，从而提高农作物的产量。

(4)植物由图乙的M点状态转化为N点状态时，CO2浓度升高，CO2的固定加快，C3的生成速率加快。

5．某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，连续48 h测定温室内CO2浓度及植物吸收CO2速率，得到如图所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)，请回答下列相关问题：
(1)实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有______________________，6 h时细胞内
CO2的移动方向是____________________。

(2)图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有____个，12～18 h时叶绿体内RuBP含
量将________(填“增加”或“减少”)。

(3)叶绿体利用CO2速率最大的时刻是____h时，前24小时比后24小时的平均光强度____。

(4)如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将________(填“上移”、“下移”或“不
变”)，原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________。

答案(1)细胞溶胶和线粒体由线粒体向叶绿体(2)4增加(3)36弱(4)上移植物对绿光吸收很少，光合作用强度减弱，呼吸作用强度不变，吸收的CO2将减少
解析(1)实验的前3小时内叶肉细胞只进行细胞呼吸，产生A TP的场所是细胞溶胶和线粒体。

6 h时光合作用强度等于呼吸作用强度，此时，线粒体中产生的CO2向叶绿体移动。

(2)CO2吸收速率曲线与横坐标相交时光合作用速率等于细胞呼吸速率。

(3)由题图曲线可
知，36 h时，植物对CO2的吸收速率最大。

由图可知，后24小时，植物吸收的CO2总量多于前24小时，可推测后24小时的光强度更强。

(4)植物主要吸收红光和蓝紫光，对绿光的吸收较少，因此，用相同强度的绿光进行实验时，光合作用强度将下降，吸收的CO2将减少，c点的位置将上移。

6．甲同学设计了如下的实验方案来研究棉花叶片的光合作用。

(一)选择棉花植株上受光面积相近的20片叶，将其中的10片叶剪下。

从每片中间部分切
下1×2 cm2的小叶片(A组)，烘干称重，做好记录。

(二)相同时间里对另10片叶进行半叶遮光处理(每片叶的一半正反面用不透光纸包住，另
一半不做处理)。

(三)适宜光照两小时后，剪下叶片，在各半叶中与操作(一)相似部位切下1×1 cm2的小叶
片(遮光为B组，正常为C组)，烘干称重做好记录。

结果如下表：(单位：mg)
________mg/(cm2·h)。

(2)乙同学认为棉花叶片的实际净光合速率________(填“等于”、“大于”或“小于”)
上述计算值，所以他建议在操作(二)中用5%的三氯乙酸点涂叶柄一圈，将叶柄的筛管细胞杀死，你认为，乙同学补充该处理的目的是_________________________________。

(3)丙同学认为在实验开始前应该对植物进行黑暗处理，你认为是否需要？__________。

(4)在棉花光合作用光反应过程的产物中，与能量转换有关的化合物是______，该产物中
的能量去向是____________________________。

(5)若要继续研究CO2中C在光合作用过程中的转移途径，通常采用的方法是
________________。

答案(1)0.510.645(2)大于阻止实验叶片的光合作用产物输出(3)不需要(4)ATP 通过碳反应贮存在有机物中(5)同位素标记法
解析(1)由题干信息及表中数据可知，A组叶片的单位面积重量为3.03 mg/cm2。

B组叶片遮光处理，只进行呼吸作用，与A组相比，单位面积有机物的减少量就是棉花叶片两小时呼吸作用消耗的有机物，因此，棉花叶片的呼吸速率为(3.03－2.01)/2＝
0.51[mg/(cm2·h)]。

C组叶片不做处理，既进行光合作用又进行呼吸作用，与A组相比，
二者的差值即为棉花叶片净光合作用积累的有机物，即净光合速率为(4.32－3.03)/2＝
0.645[mg/(cm2·h)]。

(2)由于叶片制造的有机物可以通过叶柄输送到其他部位，因此，棉花
叶片的实际净光合速率大于实验所测值。

为了防止有机物运输到其他部位，影响实验的结果，可以利用三氯乙酸点涂叶柄一圈，将筛管细胞杀死。

(3)本实验中设置了相互对照，在实验开始前没有必要进行黑暗处理。

(4)在光合作用光反应过程中，光能转变为A TP中活跃的化学能。

产生的A TP又用于碳反应，转变为有机物中稳定的化学能。

(5)要研究CO2中C在光合作用过程中的转移途径，可以用14C标记CO2，检测放射性元素依次出现在哪些化合物中。

7．如图是探究某植物与光合作用相关问题的实验装置，请分析与该装置有关的问题(提示：取的是同一植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响)：
(1)适宜的光照下，装置A中油滴的移动情况是________，原因是
________________________________________________________________________。

(2)适宜的光照下短时间内(装置内仍有O2存在)装置B中油滴的移动情况是
________________。

放置一段时间后，装置中的O2消耗完毕，这时油滴的移动方向是________，写出此时的反应方程式：________________________________________。

(3)分析装置C 中的油滴移动情况与光合作用和细胞呼吸的关系：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)能否直接用装置C 、D 证明光合作用需要CO 2，为什么？_____________________。

如果用装置B 、C 证明光合作用需要CO 2，实验前应该将叶片进行怎样的处理？________________________________________________________________________。

(5)要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置__________。

答案 (1)不移动 光合作用吸收的CO 2体积等于释放出的O 2体积，细胞呼吸吸收的O 2体积等于释放出的CO 2体积 (2)向左移动 不移动 C 6H 12O 6――→酶
2C 2H 5OH ＋2CO 2＋少量能量 (3)①当光合作用强度大于细胞呼吸强度时，油滴向右移动；②当光合作用强度等于细胞呼吸强度时，油滴不移动；③当光合作用强度小于细胞呼吸强度时，油滴向左移动(因为CO 2缓冲液在CO 2浓度低时可以释放出CO 2，而在浓度高时要吸收CO 2，从而保证装置内CO 2浓度的稳定) (4)不能。

因为二者不符合单一变量原则 饥饿处理 (5)D 解析 (1)由于装置A 处于适宜的光照下，再根据光合作用和需氧呼吸的总反应式，可知消耗的气体量与产生的气体量相等，而装置A 内的清水不影响气压变化，则压强不变，故油滴不移动。

(2)装置B 内的NaOH 溶液能吸收CO 2，需氧呼吸消耗O 2使压强减小，则油滴向左移动。

装置B 中的O 2消耗完毕时，则叶片只能进行厌氧呼吸产生酒精和CO 2，而CO 2又被NaOH 溶液吸收，压强不变，油滴不移动。

(3)装置C 中CO 2缓冲液提供一定浓度的CO 2，且保持不变，若光合作用产生的O 2量大于细胞呼吸消耗的O 2量，则压强增大，油滴向右移动；若光合作用产生的O 2量等于细胞呼吸消耗的O 2量，则压强不变，油滴不移动；若光合作用产生的O 2量小于细胞呼吸消耗的O 2量，则压强减小，油滴向左移动。

(4)要证明光合作用需要CO 2，则自变量为CO 2的有无，其他条件都相同，但装置C 、D 不符合单一变量原则。

对叶片进行饥饿处理消耗原有淀粉，有利于检测是否新产生了淀粉。

(5)测定叶片细胞呼吸的强度，需要排除光合作用的干扰，所以装置应遮光。