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2026高考生物学第二轮专题复习
大题分析与表达练
1.细胞代谢
1.(13分)(2025·河南郑州三模)强国必先强农,农强方能国强。指导“三农”工作的中央一号文件曾明确提出要扎实推进大豆玉米带状复合种植(分行相间种植玉米和大豆),助农增产增收。回答下列问题。
(1)阳光能够给光合作用提供能量,请简述光能在光合作用过程中的转化过程:光能→ 　。
请推测玉米与大豆适合带状复合种植的可能原因是 　　　　　　　　　　　。
(2)在晴朗夏季的中午,光照增强,大豆的光合速率反而下降(“光合午休”现象),其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。此时C3的含量会　　　　(填“高于”“等于”或“低于”)之前的。相比于大豆,玉米固定CO2的途径除卡尔文循环(C3途径)外,还存在一条如下图所示的C4途径,已知PEP羧化酶对CO2的亲和力比RuBP羧化酶对CO2的亲和力高数十倍。据此推测,玉米不易出现“光合午休”的原因是　 　　　　　　　　　　　。
(3)某地积极推广大豆玉米带状复合种植,同时在收获后实施玉米秸秆还田措施。结果发现氮肥使用量减少的同时,土壤中的氮素含量反而提升了,出现该结果的原因可能是 　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。
氮元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的,但在农业生产中仍要往农田施加氮肥的原因是 　　　　　　　　　　　。
2.(10分)(2025·河北模拟)为研究小麦旗叶光合作用同化的有机物的运输及分配,某科研团队设计装置如下图所示,在晴天上午9—10时对45株开花后10 d的小麦旗叶套袋密封,注入含14CO2的气体,分别在注入后4 h、10 h、24 h、48 h和收获时取样,每次取9株检测茎鞘、旗叶、穗轴和籽粒四部分的放射性强度分配率,结果见下表。回答下列问题。
注入 后时 间 旗叶中14C 分配率 茎鞘中14C 分配率 穗轴中14C 分配率 籽粒中14C 分配率
4 h 87.5% 6.8% 1.3% 4.40%
10 h 72.77% 10.81% 2.01% 14.41%
24 h 43.67% 5.70% 1.87% 48.75%
48 h 40.03% 1.66% 3.28% 55.03%
收获时 30.38% 2.04% 1.70% 65.88%
注:分配率指该部位放射性强度占总植株放射性强度的比例,检测发现茎鞘和穗轴中主要是蔗糖具有放射性
(1)光合作用过程中CO2被利用的具体场所是　　　　　　　　。
(2)图中实验应选用　　　　(填“无色”或“绿色”)封口密封袋。旗叶从外界吸收的14CO2在特定酶的作用下与　　　　结合形成C3。光合产物中的　　　　(填“蔗糖”或“淀粉”)可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。
(3)旗叶光合作用产物的运输途径是　　　　　　　　　　(用部位名称和“→”的方式表示),且在　　　　　中停留时间最短。收获时检测发现成熟籽粒中的放射性主要集中在储能物质　　　　　　中。
(4)若密封袋内温度保持不变、CO2充足,用冰环降低封口处温度后,检测发现气孔导度不变,但旗叶吸收CO2的速率下降。推测其下降的原因是　　　　　　　　　　　。
3.(11分)(2025·安徽淮北模拟)光抑制是指植物吸收的光能超过其光合作用所能利用的量时引起光合速率降低的现象。植物体内存在一种叶黄素循环,依照光照条件的改变,植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化(叶黄素循环)。如图为在夏季晴朗的一天中,相关指标的变化(Pn表示净光合速率,Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率)。请回答下列问题。
(1)光合作用过程中,NADPH的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。叶绿体中的光合色素可用　　　　(溶剂)进行提取。
(2)强光下,叶片内的叶黄素总量基本保持不变。在12—14时,(A+Z)/(V+A+Z)的比值上升,叶黄素循环的转化方向是　　　　(用“→”表示物质转化方向);该转化过程表明了植物体内这三种叶黄素中,　　　　在植物叶黄素循环耗散光能过程中起关键作用。
(3)根据Fv/Fm比值变化推测,12—14时过剩的光能转变为　　　　散失。结合题干信息和所学知识分析该时间段Pn下降的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两点,不考虑呼吸强度变化)。
(4)在强光下,　　　　　　　　　　　　　(环境因素)会加剧光抑制。(写出两点)
4.(10分)(2025·广东二模)铁皮石斛是珍稀药用植物,含多糖、黄酮等活性成分,有增强免疫力、抗肿瘤等多种作用。为了探究干旱胁迫对铁皮石斛生理及品质的影响,研究团队设置湿润水分处理(CK)、轻度干旱胁迫(H)、中度干旱胁迫(M)和重度干旱胁迫(L)共4种处理,培养50 d后测定铁皮石斛生理生化指标和活性成分,部分结果见下表。
处理 植株鲜重/g 光合色素总量/(mg·g-1) 多糖含量/% 总黄酮含量/%
L 23.58 13.08 20.63 0.58
M 21.7 11.75 15.27 0.54
H 26.52 12.37 12.62 0.41
CK 29.2 10.98 17.60 0.55
(1)与CK处理相比,干旱胁迫下光合色素总量增加,能增强光反应合成 　　　　　　　　　　的能力,有利于充分利用固定的CO2,维持光合速率。
(2)与CK处理相比,H处理和M处理鲜重逐渐减少(4种处理植株含水量基本不变)。原因可能是干旱条件下　　　　,水分散失减少,　　　　,光合速率下降。
(3)另有研究表明,不同条件下铁皮石斛的碳同化途径可在C3途径(白天气孔开放,吸收CO2参与暗反应)和CAM途径(夜间气孔开放,吸收CO2合成苹果酸;白天气孔关闭,苹果酸释放CO2参与暗反应)之间切换。为探明上述4种处理下铁皮石斛的碳同化途径,请选择2个合适的观测指标,设计一个表格来记录实验结果。
(4)为保证产量和提升品质,请根据上述实验结果,为铁皮石斛种植的不同时期(生长前期及生长后期)制定控水措施并说明原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
1.答案 (1)ATP和NADPH中(活跃)的化学能→糖类等有机物中(稳定)的化学能　玉米植株的高度大于大豆的,光饱和点较高,能够利用顶层的阳光(或大豆植株的高度小于玉米的,光饱和点较低,能够利用底层的阳光)
(2)晴朗夏季的中午,气孔大量关闭,大豆叶肉细胞可以利用的CO2浓度下降,抑制暗反应的进行　低于　玉米叶肉细胞中存在PEP羧化酶,其对CO2具有较高的亲和力,使得玉米在晴朗夏季的中午能够利用低浓度的CO2进行光合作用
(3)一方面,大豆根部富含根瘤菌,根瘤菌具有固氮的能力,帮助提升土壤中的氮素含量;另一方面,玉米秸秆还田后,会被土壤中的微生物分解,增加土壤中氮素的含量　农产品要源源不断地从农田生态系统中输出
解析 (1)光能在光合作用中的转化过程:光能先转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,再转化为糖类等有机物中稳定的化学能。推测玉米与大豆适合带状复合种植的可能原因:从植株高度和光饱和点等角度分析,玉米植株高度大于大豆,光饱和点较高,能利用上层的阳光;大豆植株高度小于玉米,光饱和点较低,能利用下层的阳光,这样可以提高光能利用率。
(2)晴朗夏季中午,大豆光合速率反而下降(“光合午休”现象)的原因:中午气温高,防止蒸腾作用散失过多水分,植物的气孔大量关闭,大豆叶肉细胞可利用的CO2浓度下降,暗反应受抑制。此时C3的含量情况:因为气孔关闭,CO2进入减少,光合作用减弱,产生的C3减少,所以C3含量低于正常情况。玉米不易出现“光合午休”的原因:已知PEP羧化酶对CO2的亲和力比RuBP羧化酶对CO2的亲和力高数十倍,玉米叶肉细胞中存在PEP羧化酶,其对CO2具有较高的亲和力,能利用较低浓度的CO2进行光合作用。
(3)某地推广玉米带状复合种植,同时在收获后实施玉米秸秆还田措施,发现氮肥使用量减少时,土壤中氮素含量反而提升的可能原因:一方面,大豆根部富含根瘤菌,根瘤菌具有固氮能力,能提高土壤中的氮素含量;另一方面,玉米秸秆还田后,会使土壤中的微生物数量增加,微生物分解秸秆等有机物,增加土壤中氮素的含量。氮元素在生物群落和非生物环境之间不断循环,但农产品不断从农田生态系统中输出,会带走大量氮元素,为了保持土壤肥力,满足农作物生长对氮素的需求,所以仍要向农田施加氮肥。
2.答案 (1)叶绿体基质
(2)无色　RuBP(或C5)　蔗糖
(3)旗叶→茎鞘→穗轴→籽粒　穗轴　淀粉
(4)低温导致韧皮部运输受阻,光合产物在旗叶积累,反馈抑制光合作用
解析 (1)在光合作用的暗反应阶段,CO2的固定发生在叶绿体基质中。
(2)实验需在自然光下进行光合作用,无色封口密封袋允许所有波长的光透过,不影响光反应;若用绿色袋,会吸收部分光能(特别是红光和蓝光),降低光合效率。CO2与RuBP(C5)在Rubisco酶催化下形成C3,进而通过卡尔文循环合成有机物。蔗糖是植物体内韧皮部运输的主要形式,可溶于水并通过筛管运输到各器官;淀粉是储存性多糖,分子量大,不能直接运输。实验中检测发现茎鞘和穗轴中主要是蔗糖具有放射性,说明光合产物以蔗糖形式进行运输。
(3)根据实验数据,放射性强度随时间变化:旗叶(源器官)中分配率下降(87.5%→30.38%),茎鞘和穗轴作为中间转运部位,籽粒(库器官)中分配率上升(4.40%→65.88%)。路径为旗叶光合产物经韧皮部筛管运输,依次通过茎鞘(茎和叶鞘部分,负责物质转运)、穗轴(穗部结构,连接茎和籽粒),最终到达籽粒。穗轴分配率始终较低(最高仅3.28%),且变化平缓,表明放射性物质通过速度快、积累少。小麦籽粒主要储能物质为淀粉,由运输来的蔗糖在籽粒中转化合成;实验中放射性最终富集在籽粒,且淀粉是成熟籽粒的主要储存形式。
(4)气孔导度不变,排除气孔因素对CO2吸收的限制。封口处(叶柄基部)降温影响韧皮部筛管功能:低温降低筛管运输速率,阻碍光合产物(蔗糖)从旗叶(源)向茎鞘等库器官运输。光合产物积累触发反馈抑制机制,降低卡尔文循环关键酶(如Rubisco酶)活性,从而减少CO2固定需求,导致CO2吸收速率下降。袋内温度恒定且CO2充足,进一步证实下降原因非环境限制,而是运输受阻引发的生理反馈。
3.答案 (1)为C3的还原提供能量和还原剂　无水乙醇
(2)V→A→Z　Z
(3)热能　光合色素对光能的转化效率降低,引起光反应生成的ATP和NADPH效率下降,进而影响暗反应;12—14时气温高,部分气孔关闭,CO2吸收量减少,光合作用下降
(4)高温、干旱
解析 (1)光合作用过程中,NADPH的作用是作还原剂和提供能量,即为C3的还原提供能量和还原剂。叶绿体中的光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂,故叶绿体中的光合色素可用无水乙醇进行提取。
(2)由题干信息可知,依照光照条件的改变,植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化,因此在12—14时,(A+Z)/(V+A+Z)的比值上升,其原因是叶黄素中的一部分叶黄素V先转变为A再转变成叶黄素Z,导致A+Z含量升高,比值上升,即叶黄素循环的转化方向是V→A→Z,说明叶黄素Z在植物叶黄素循环耗散光能过程中起关键作用。
(3)Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率,在12—14时,Fv/Fm比值降低,说明光合色素对光能的转化效率降低,即上述转变过程能使部分光能转变为热能散失,引起光反应生成ATP和NADPH的效率下降,进而影响暗反应,而且12—14时气温高,部分气孔关闭,CO2吸收量减少,光合作用下降。
(4)在强光下,高温可抑制酶的活性抑制光合作用,干旱可能使气孔导度降低导致胞间CO2浓度降低抑制光合作用,故高温、干旱都会导致光抑制。
4.答案 (1)ATP和NADPH
(2)气孔(部分)关闭　CO2吸收减少
(3)
处理 气孔导度/气孔开放情况/CO2吸收量 苹果酸含量/pH
白天 夜间 白天 夜间
L
M
H
CK
(4)生长前期保持湿润,使植株快速生长,保证产量;生长后期重度干旱处理,提高活性成分含量,提升品质
解析 该实验是探究干旱胁迫对铁皮石斛生理及品质的影响。由表格信息可知,该实验的自变量为是否正常供水,因变量是植株鲜重、光合色素总量、多糖含量、总黄酮含量。
(1)光反应的产物有ATP和NADPH,因此与CK处理相比,干旱胁迫下光合色素总量增加,能增强光反应合成ATP和NADPH的能力,有利于充分利用固定的CO2,维持光合速率。
(2)干旱条件下气孔(部分)关闭,水分散失减少,CO2吸收减少,导致光合速率下降。
(3)由于不同条件下铁皮石斛的碳同化途径可在C3途径(白天气孔开放,吸收CO2参与暗反应)和CAM途径(夜间气孔开放,吸收CO2合成苹果酸;白天气孔关闭,苹果酸释放CO2参与暗反应)之间切换,因此选择气孔导度/气孔开放情况/CO2吸收量、苹果酸含量/pH探究4种处理下铁皮石斛的碳同化途径。表格如下:
处理 气孔导度/气孔开放情况/CO2吸收量 苹果酸含量/pH
白天 夜间 白天 夜间
L
M
H
CK
(4)根据上述实验结果,制定措施:生长前期保持湿润,使植株快速生长,保证产量;生长后期重度干旱处理,提高活性成分含量,提升品质。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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