高考生物 专题强化练(热点题型) (19)

(二)细胞代谢——聚焦代谢影响因素及相关实验

1．(2019·淮南二模)如图表示在水肥充足、温度适宜的条件下，光照强度、CO2浓度对大棚蔬菜光合速率的影响。回答下列问题：

(1)限制BC段光合速率的环境因素主要是___________________________________。

(2)增加大棚中的光照强度、CO2浓度都可以提高C3还原速率，进而提高光合速率。两者作用机理不同之处是______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)据图分析，若要实现大棚蔬菜增产，请给大棚蔬菜种植户提出科学合理的建议：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案(1)CO2浓度(2)前者是通过促进光反应来促进C3还原速率，后者是通过促进CO2的固定来促进C3还原速率(3)白天增加光照强度、使用农家肥，夜间降低大棚温度等

解析(1)据题图分析可知，该实验是在最适温度条件下测定的，BC段已经达到光饱和点，此时限制光合作用的因素不再是光照强度，而是CO2浓度。

(2)C3还原速率与光反应提供的[H]和ATP及其来源有关，光反应产生的[H]和ATP速率增加可以促进C3的还原，暗反应中CO2的固定速率，同样影响C3的还原，故前者是通过促进光反应来促进C3还原速率，后者是通过促进CO2的固定来促进C3还原速率。

(3)实现大棚蔬菜增产，可以通过增加白天的光照强度，使用农家肥提高大棚中的CO2浓度来提高光合速率，降低夜间大棚温度来减少呼吸作用对有机物的消耗来达到增产效果。

2．莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物，研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体，其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。图1表示在25 ℃时不同光照强度下该突变体莲藕和普通

莲藕的净光合速率。图2中A、B表示某光照强度下该突变体莲藕与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。回答下列问题：

(1)藕极易褐变，这是细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的，将藕在开水中焯过后可减轻褐变程度，原因是___________________________________________________________

________________________________________________________________________。

藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通，因此藕主要进行________呼吸，在藕采收的前几天，向藕田灌水并割去荷叶的叶柄，有利于_________________________________________

___________________________________________________________，提高藕的品质。(2)图1中光照强度低于a时，突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕，据题意推测引起这种差异的主要原因是__________________________，导致相关反应减弱。

(3)据图2分析，__________(填“普通”或“突变体”)莲藕在单位时间内固定的CO2多，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

可以推测图2是在图1中________(填“＞a”“＝a”或“＜a”)。

(4)图1中，大于a点的光照强度时，与普通莲藕相比突变体莲藕虽叶绿素含量少，却具有较高的净光合速率，其可能的原因是______________________________________________

_____________________________________________________________(答出一点即可)。

答案(1)高温使多酚氧化酶失去活性，抑制了褐变过程有氧减少氧气流入，降低呼吸作用，减少有机物的损耗(2)突变体莲藕的叶绿素含量较低(3)突变体突变体莲藕的气孔导度大，进入叶片的CO2多，而胞间CO2浓度与普通莲藕相近，说明突变体莲藕的光合速率较高，能较快地消耗CO2＞a(4)充足的光能弥补了色素缺乏的不利影响(或突变体莲藕的暗反应效率较高)

解析(1)酶所催化的反应条件比较温和。在高温环境中，多酚氧化酶因空间结构遭到破坏而失去活性，抑制了褐变过程，所以将藕在开水中焯过后可减轻褐变程度。藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通，为细胞提供氧气，因此藕主要进行有氧呼吸。在藕采收的前几天，向藕田灌水并割去荷叶的叶柄，有利于减少氧气流入，降低呼吸作用，减少有机物的损耗，提高藕的品质。

(2)已知突变体莲藕的叶绿素含量仅为普通莲藕的56%，据此可推知图1 中光照强度低于a 时，突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕的主要原因是突变体莲藕的叶绿素含量较低，吸收的光能较少，导致光反应减弱。

(3)图2显示突变体莲藕的气孔导度比普通莲藕的大，进入叶片的CO2多，而胞间CO2浓度与普通莲藕相近，说明突变体莲藕的光合速率较高，能较快地消耗CO2，所以突变体莲藕在单位时间内固定的CO2多。图1显示，在光照强度大于a 时，突变体莲藕的净光合速率高于普通莲藕，据此可推测图2是在图1 中“＞a”时的光照强度下测得的结果。

(4)图1中，当光照强度大于a点时，与普通莲藕相比，突变体莲藕虽叶绿素含量少，却具有较高的净光合速率，其可能的原因是突变体莲藕的气孔导度大于普通莲藕，但胞间CO2浓度与普通莲藕相近，使得突变体莲藕的暗反应效率较高；也可能是充足的光能弥补了色素缺乏的不利影响。

3．植物在高温低湿条件下由于蒸腾速率增高，失水严重，造成叶的气孔关闭，导致光合速率急剧下降的现象称为“光合午休”。为了探究某地夏日晴天中午，温度和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株均分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示，回答下列问题：