资源简介 必考题型1 细胞代谢考向 考频细胞呼吸 2025·安徽卷T16,2025·云南卷T17光合作用原理的应用,影响光合作用的因素 2025·四川卷T16,2025·贵州卷T17,2025·浙江1月卷T22, 2025·北京卷T18,2024·广西卷T19,2024·重庆卷T18, 2024·安徽卷T16,2024·黑吉辽卷T21,2024·新课标卷T29, 2023·重庆卷T19,2023·江苏卷T19,2023·浙江6月卷T22, 2023·山东卷T21,2023·全国甲卷T29,2023·浙江1月卷T23光合作用和细胞呼吸的综合考查 2024·吉林卷T21,2024·全国甲卷T29,2023·广东卷T18光呼吸、C4植物等特殊代谢途径 2025·山东卷T21,2024·天津卷T15,2023·湖南卷T171.明确光合作用和细胞呼吸中物质变化和能量转化关系(1)“三种”元素转移途径(2)NADPH、[H]和ATP的来源和去向2.掌握细胞代谢的相关曲线(1)两条变化曲线的比较(2)影响细胞呼吸的四类曲线(3)补偿点、饱和点与光合作用的关系及应用①饱和点与补偿点的含义与植物生长的关系解读a.饱和点代表植物在一定条件下的最大光合作用能力。在一定条件下,饱和点越大,表示植物的光合作用能力越强。b.补偿点表示植物在一定条件下开始生长(积累有机物)的临界值,高于补偿点,植物开始生长;低于补偿点,植物会净消耗有机物。补偿点低,说明植物在较弱光照或低CO2浓度下就能生长。c.通常,阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的低,由此可以区分判断阴生植物和阳生植物。②光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动分析a.A点:代表呼吸速率,细胞呼吸增强,A点下移;反之,A点上移。b.B点与C点的变化(注:只有横坐标为自变量,其他条件不变)条件 B点 (补偿点) C点 (饱和点)适当增大光照强度 (或CO2浓度) 左移 右移适当减小光照强度 (或CO2浓度) 右移 左移土壤缺Mg2+ 右移 左移[提醒]细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。c.D点:代表最大光合速率,若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时,D点向右上方移动;反之,向左下方移动。3.掌握细胞呼吸与光合作用的特殊途径(1)C4植物的CO2浓缩机制①叶肉细胞中的叶绿体有类囊体,能进行光反应,同时,CO2被整合到C4化合物中,随后C4化合物进入维管束鞘细胞。②维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体,在维管束鞘细胞中,C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环,进而生成有机物。③C4植物的CO2补偿点低,光合午休小的原因a.PEP羧化酶对CO2有很高的亲和力,气孔关闭时,仍然能够利用极低浓度的CO2。b.玉米已先通过C4途径把CO2储存起来形成C4,气孔关闭时,C4分解产生CO2,用于光合作用,所以气孔关闭对玉米影响不大。(2)景天科植物的CO2固定景天科酸代谢是许多肉质植物的一种特殊代谢方式,在夜间,大气中CO2从气孔进入,被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶催化,与PEP结合形成草酰乙酸(OAA),再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸,储存于液泡中。在白天,苹果酸从液泡中释放出来,经脱羧酶作用形成CO2和丙酮酸,CO2产生后用于卡尔文循环,作用机制如图所示(该机制也称CAM途径)。(3)光呼吸①光呼吸简要过程RuBP羧化酶是双功能酶,既可催化C5与CO2的固定(羧化),又可催化C5与O2(加氧)的反应,其催化方向取决于CO2/O2的比值:a.比值增大,羧化反应增强,进行光合作用。b.比值减小,加氧反应增强,进入C2途径。因此,高O2环境下,光呼吸会明显加强,而提高CO2浓度可明显抑制光呼吸。②光呼吸的有利影响——减少光抑制在高光强、高温、干旱环境下,植物气孔关闭,CO2不能进入叶肉细胞,会导致光抑制。此时,植物的光呼吸释放CO2,消耗多余的ATP和NADPH,减少活性氧的产生,对光合器官起保护作用。(4)光抑制与光保护光能超过光合系统所能利用的量时,光合生物会启动自我保护机制,光合功能下降,这就是光抑制现象。光抑制现象主要发生在PSⅡ系统。光抑制的发生及光保护的三道防线如下图所示:(2025·浙江1月卷T22节选)西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成的花球,采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验,以探究西兰花花球的保鲜方法。实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50 μmol·m-2·s-1。各处理组的西兰花花球均贮藏于20 ℃条件下,测定指标和结果如图所示。注:质量损失率(%)=初始质量(g)-贮藏结束时质量(g),初始质量(g)×100%回答下列问题:(1)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而________。前3 d日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组,原因有____________________________________________________。第4 d日光组的质量损失率高于黑暗组,原因可能是日光诱导气孔开放,引起____________________增强从而散失较多水分。(2)第4 d日光组和红光组的________下降比黑暗组更明显,但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组,因此推测日光或红光照射能减轻________过程产生的过氧化氢对细胞的损伤,从而延缓细胞衰老。(3)第4 d黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象,原因是____________________________________________________。综合分析图中结果,________处理对西兰花花球保鲜效果最明显。[解题指导]根据例题的题干相关信息,可构建如下因果关系:(1)(2)(3)第一问:第二问:[尝试解答] _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________方法技巧细胞代谢中的因果分析此类题目属于非选择题中“科学思维”的特征设问,在语言表达题型中所占比例很高,其设问方式一般有以下几种“……合理的解释是”“……判断的依据是”“……其原因是”等,是对关键能力和学科素养的考查,是真正素质考查的体现。1.原因类试题的类型(1)根据题目题干信息或图示,要求考生解释某一现象出现的原因。(2)解释已知条件与结果之间的逻辑关系,该类试题一般已知某一特定外界条件的改变,然后要求学生回答某一生理过程发生什么样的改变,最后要求学生回答该生理过程发生改变的原因。2.解题策略(因果桥法)在高中生物学高三简答题中,很多问题本质是考查 “因果关系”(如 “原因是?”“机制是?”“为什么?”)。因果桥法是指通过构建 “原因→中间环节→结果” 的逻辑链条(即 “因果桥”),将分散的知识点串联起来,从而精准、完整地答题。以下从审题要素、解题方法、答题技巧三方面总结:(1)审题要素:精准定位 “因果起点” 和 “限定条件”审题是构建 “因果桥” 的前提,需重点抓取 3 类关键信息:①明确 “因果指向”:区分 “因→果” 的提问方向a.问 “原因”:即已知 “结果”,求 “导致结果的原因”(如 “某植物在干旱条件下光合速率下降,原因是?”)。此时需从 “结果” 反推 “原因”,起点是 “结果对应的现象”,终点是 “根本 / 直接诱因”。b.问 “结果”:即已知 “原因”,求 “该原因引发的结果”(如 “若抑制细胞呼吸,会导致主动运输速率下降,理由是?”)。此时需从 “原因” 正推 “结果”,起点是 “原因对应的条件 / 操作”,终点是 “最终现象”。c.问 “机制”:需完整呈现 “因→果” 的中间过程(如 “抗体清除抗原的机制是?”),需兼顾 “原因”“中间环节” 和 “结果”。②提取 “核心变量”:锁定题干中的 “自变量” 和 “因变量”生物学简答题常以 “实验情境”“生理过程” 为背景,需先明确:a.自变量(“因” 的起点):题干中人为改变的条件(如 “低温”“遮光”“缺相关元素”)或自然状态的变量(如 “细胞缺氧”“基因突变”)。b.因变量(“果” 的终点):由自变量引发的现象/结果(如 “光合速率下降”“叶片发黄”“物质运输受阻”)。③关注 “限定词”:明确 “因果桥的范围”题干中的限定词会隐藏“因果桥” 的环节,若忽略会导致逻辑偏差,常见限定词包括:a.程度限定:“直接原因”(近因,如物质 / 结构变化);“根本原因”(远因,多为基因 / 遗传层面);“主要原因”(占主导地位的环节)。b.条件限定:“在缺氧条件下”“在光照强度为0时”“对植物而言” 等,限定了生理过程的范围(如 “缺氧”→仅考虑无氧呼吸,不涉及有氧呼吸)。c.过程限定:“从光合作用角度”“从免疫角度”“从物质跨膜运输角度”,明确需调用的知识点模块。(2)解题方法:构建 “因果桥” 的三步逻辑链在审题基础上,通过三步搭建 “原因→中间环节→结果” 的完整链条,确保逻辑无断裂:①第一步:关联 “核心知识点”,确定 “中间环节”根据 “自变量” 和 “因变量”,调动相关生理过程 / 概念,找到两者之间的 “必然联系”(即 “中间环节”)。②第二步:验证 “逻辑连贯性”,避免 “跳步” 或 “错步”“因果桥” 的每个环节必须 “环环相扣”,前一环节是后一环节的 “因”,后一环节是前一环节的 “果”,不能跳过关键步骤。③第三步:匹配 “限定词”,调整 “因果桥的细节”根据题干限定词(如 “直接 / 根本”“主要 / 次要”),聚焦 “因果桥” 的特定环节:a.若问 “直接原因”:聚焦 “物质 / 结构的直接变化”(如酶活性、物质浓度、膜结构等)。b.若问 “根本原因”:聚焦 “基因 / 遗传层面”(适用于生物性状、疾病等问题)。(3)答题技巧:让 “因果桥” 规范、简洁、得分构建完 “因果桥” 后,需通过规范表达确保得分,核心技巧是 “术语准确 + 逻辑递进 + 层次清晰”:①用 “生物学术语” 替代 “口语化描述”生物学简答题对术语的准确性要求极高,中间环节必须使用教材规范词汇,避免模糊表达。②按 “因果顺序” 分层表述,避免 “倒序” 或 “混乱”“因果桥” 的逻辑是 “因→中间→果”,答题时需按顺序呈现,让阅卷者快速识别链条。例:解释“土壤板结导致植物生长不良”的原因。规范表达:土壤板结→土壤透气性下降→根细胞缺氧→无氧呼吸增强(有氧呼吸减弱)→产生酒精(毒害根细胞),且 ATP 合成减少→根吸收矿质元素的能力下降→植物生长不良。③优先 “教材内逻辑”,拒绝 “过度推测”a.生物学因果关系多基于教材中的生理过程(如光合、呼吸、调节、遗传等),答题时优先调用教材明确的机制,避免加入教材外的 “猜想”。b.过度推测:高温导致酶变性后无法修复(错误,教材未强调 “修复”,只需说 “空间结构遭到破坏”)。总结因果桥法的核心是 “找关联、连链条、扣术语”:审题时锁定 “因果指向 + 变量 + 限定词”,解题时构建 “原因→中间环节→结果” 的完整逻辑链,答题时用规范术语按顺序呈现。通过刻意练习(针对光合、呼吸、调节、遗传等高频模块),可显著提升简答题的完整性和准确性。总之,不能有太大段的文字描述,以最简单明了的方式呈现,必要时分层即分(1)(2)……处理。答题模板如下:(2025·海南海口质检)光照条件下,叶肉细胞中的O2和CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经过一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。相关学者将四种酶(GLO、CAT、GCL、TSR)的基因导入水稻叶绿体,创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路,如图中虚线所示),得到转基因水稻。回答下列问题:(1)光呼吸时C5与O2的结合发生在叶绿体的________________中。图示PGA的具体名称是________________,其接受ATP和NADPH释放的能量并经__________________还原最终形成部分糖类物质。影响卡尔文循环的外因有___________________(答出两点即可)。(2)实际生产过程中,常通过________________(填“适当升高”或“适当降低”)O2和CO2的浓度比来达到增产的目的,请分析并解释其原理(从光合作用原理和光呼吸两个方面作答)___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究发现,构建了GCGT支路的转基因水稻,不仅产量增加,叶片中的氮素含量也显著提高,由图分析,氮素含量提高的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某研究小组发现,构建了GCGT支路的转基因水稻,在光饱和点条件下水稻的光合作用强度无明显变化,其原因可能是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。1 / 12必考题型1 细胞代谢考向 考频细胞呼吸 2025·安徽卷T16,2025·云南卷T17光合作用原理的应用,影响光合作用的因素 2025·四川卷T16,2025·贵州卷T17, 2025·浙江1月卷T22,2025·北京卷T18, 2024·广西卷T19,2024·重庆卷T18, 2024·安徽卷T16,2024·黑吉辽卷T21, 2024·新课标卷T29,2023·重庆卷T19, 2023·江苏卷T19,2023·浙江6月卷T22, 2023·山东卷T21,2023·全国甲卷T29, 2023·浙江1月卷T23光合作用和细胞呼吸的综合考查 2024·吉林卷T21, 2024·全国甲卷T29, 2023·广东卷T18光呼吸、C4植物等特殊代谢途径 2025·山东卷T21, 2024·天津卷T15, 2023·湖南卷T171.明确光合作用和细胞呼吸中物质变化和能量转化关系(1)“三种”元素转移途径(2)NADPH、[H]和ATP的来源和去向2.掌握细胞代谢的相关曲线(1)两条变化曲线的比较(2)影响细胞呼吸的四类曲线(3)补偿点、饱和点与光合作用的关系及应用①饱和点与补偿点的含义与植物生长的关系解读a.饱和点代表植物在一定条件下的最大光合作用能力。在一定条件下,饱和点越大,表示植物的光合作用能力越强。b.补偿点表示植物在一定条件下开始生长(积累有机物)的临界值,高于补偿点,植物开始生长;低于补偿点,植物会净消耗有机物。补偿点低,说明植物在较弱光照或低CO2浓度下就能生长。c.通常,阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的低,由此可以区分判断阴生植物和阳生植物。②光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动分析a.A点:代表呼吸速率,细胞呼吸增强,A点下移;反之,A点上移。b.B点与C点的变化(注:只有横坐标为自变量,其他条件不变)条件 B点(补偿点) C点(饱和点)适当增大光照强度 (或CO2浓度) 左移 右移适当减小光照强度 (或CO2浓度) 右移 左移土壤缺Mg2+ 右移 左移[提醒]细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。c.D点:代表最大光合速率,若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时,D点向右上方移动;反之,向左下方移动。3.掌握细胞呼吸与光合作用的特殊途径(1)C4植物的CO2浓缩机制①叶肉细胞中的叶绿体有类囊体,能进行光反应,同时,CO2被整合到C4化合物中,随后C4化合物进入维管束鞘细胞。②维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体,在维管束鞘细胞中,C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环,进而生成有机物。③C4植物的CO2补偿点低,光合午休小的原因a.PEP羧化酶对CO2有很高的亲和力,气孔关闭时,仍然能够利用极低浓度的CO2。b.玉米已先通过C4途径把CO2储存起来形成C4,气孔关闭时,C4分解产生CO2,用于光合作用,所以气孔关闭对玉米影响不大。(2)景天科植物的CO2固定景天科酸代谢是许多肉质植物的一种特殊代谢方式,在夜间,大气中CO2从气孔进入,被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶催化,与PEP结合形成草酰乙酸(OAA),再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸,储存于液泡中。在白天,苹果酸从液泡中释放出来,经脱羧酶作用形成CO2和丙酮酸,CO2产生后用于卡尔文循环,作用机制如图所示(该机制也称CAM途径)。(3)光呼吸①光呼吸简要过程RuBP羧化酶是双功能酶,既可催化C5与CO2的固定(羧化),又可催化C5与O2(加氧)的反应,其催化方向取决于CO2/O2的比值:a.比值增大,羧化反应增强,进行光合作用。b.比值减小,加氧反应增强,进入C2途径。因此,高O2环境下,光呼吸会明显加强,而提高CO2浓度可明显抑制光呼吸。②光呼吸的有利影响——减少光抑制在高光强、高温、干旱环境下,植物气孔关闭,CO2不能进入叶肉细胞,会导致光抑制。此时,植物的光呼吸释放CO2,消耗多余的ATP和NADPH,减少活性氧的产生,对光合器官起保护作用。(4)光抑制与光保护光能超过光合系统所能利用的量时,光合生物会启动自我保护机制,光合功能下降,这就是光抑制现象。光抑制现象主要发生在PSⅡ系统。光抑制的发生及光保护的三道防线如下图所示:(2025·浙江1月卷T22节选)西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成的花球,采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验,以探究西兰花花球的保鲜方法。实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50 μmol·m-2·s-1。各处理组的西兰花花球均贮藏于20 ℃条件下,测定指标和结果如图所示。注:质量损失率(%)=×100%回答下列问题:(1)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而________。前3 d日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组,原因有_________________________________。第4 d日光组的质量损失率高于黑暗组,原因可能是日光诱导气孔开放,引起____________________增强从而散失较多水分。(2)第4 d日光组和红光组的________下降比黑暗组更明显,但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组,因此推测日光或红光照射能减轻________过程产生的过氧化氢对细胞的损伤,从而延缓细胞衰老。(3)第4 d黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象,原因是____________________________________________________。综合分析图中结果,________处理对西兰花花球保鲜效果最明显。[解题指导]根据例题的题干相关信息,可构建如下因果关系:(1)(2)(3)第一问:第二问:[答案] (1)提高 这两组通过光合作用合成有机物,抑制细胞呼吸消耗有机物 蒸腾作用 (2)呼吸强度 细胞代谢 (3)叶绿素分解加快,胡萝卜素和叶黄素的颜色显现出来 红光方法技巧细胞代谢中的因果分析此类题目属于非选择题中“科学思维”的特征设问,在语言表达题型中所占比例很高,其设问方式一般有以下几种“……合理的解释是”“……判断的依据是”“……其原因是”等,是对关键能力和学科素养的考查,是真正素质考查的体现。1.原因类试题的类型(1)根据题目题干信息或图示,要求考生解释某一现象出现的原因。(2)解释已知条件与结果之间的逻辑关系,该类试题一般已知某一特定外界条件的改变,然后要求学生回答某一生理过程发生什么样的改变,最后要求学生回答该生理过程发生改变的原因。2.解题策略(因果桥法)在高中生物学高三简答题中,很多问题本质是考查“因果关系”(如“原因是?”“机制是?”“为什么?”)。因果桥法是指通过构建“原因→中间环节→结果”的逻辑链条(即“因果桥”),将分散的知识点串联起来,从而精准、完整地答题。以下从审题要素、解题方法、答题技巧三方面总结:(1)审题要素:精准定位“因果起点”和“限定条件”审题是构建“因果桥”的前提,需重点抓取 3 类关键信息:①明确“因果指向”:区分“因→果”的提问方向a.问“原因”:即已知“结果”,求“导致结果的原因”(如“某植物在干旱条件下光合速率下降,原因是?”)。此时需从“结果”反推“原因”,起点是“结果对应的现象”,终点是“根本 / 直接诱因”。b.问“结果”:即已知“原因”,求“该原因引发的结果”(如“若抑制细胞呼吸,会导致主动运输速率下降,理由是?”)。此时需从“原因”正推“结果”,起点是“原因对应的条件 / 操作”,终点是“最终现象”。c.问“机制”:需完整呈现“因→果”的中间过程(如“抗体清除抗原的机制是?”),需兼顾“原因”“中间环节”和“结果”。②提取“核心变量”:锁定题干中的“自变量”和“因变量”生物学简答题常以“实验情境”“生理过程”为背景,需先明确:a.自变量(“因”的起点):题干中人为改变的条件(如“低温”“遮光”“缺相关元素”)或自然状态的变量(如“细胞缺氧”“基因突变”)。b.因变量(“果”的终点):由自变量引发的现象/结果(如“光合速率下降”“叶片发黄”“物质运输受阻”)。③关注“限定词”:明确“因果桥的范围”题干中的限定词会隐藏“因果桥”的环节,若忽略会导致逻辑偏差,常见限定词包括:a.程度限定:“直接原因”(近因,如物质 / 结构变化);“根本原因”(远因,多为基因 / 遗传层面);“主要原因”(占主导地位的环节)。b.条件限定:“在缺氧条件下”“在光照强度为0时”“对植物而言”等,限定了生理过程的范围(如“缺氧”→仅考虑无氧呼吸,不涉及有氧呼吸)。c.过程限定:“从光合作用角度”“从免疫角度”“从物质跨膜运输角度”,明确需调用的知识点模块。(2)解题方法:构建“因果桥”的三步逻辑链在审题基础上,通过三步搭建“原因→中间环节→结果”的完整链条,确保逻辑无断裂:①第一步:关联“核心知识点”,确定“中间环节”根据“自变量”和“因变量”,调动相关生理过程 / 概念,找到两者之间的“必然联系”(即“中间环节”)。②第二步:验证“逻辑连贯性”,避免“跳步”或“错步”“因果桥”的每个环节必须“环环相扣”,前一环节是后一环节的“因”,后一环节是前一环节的“果”,不能跳过关键步骤。③第三步:匹配“限定词”,调整“因果桥的细节”根据题干限定词(如“直接 / 根本”“主要 / 次要”),聚焦“因果桥”的特定环节:a.若问“直接原因”:聚焦“物质 / 结构的直接变化”(如酶活性、物质浓度、膜结构等)。b.若问“根本原因”:聚焦“基因 / 遗传层面”(适用于生物性状、疾病等问题)。(3)答题技巧:让“因果桥”规范、简洁、得分构建完“因果桥”后,需通过规范表达确保得分,核心技巧是“术语准确 + 逻辑递进 + 层次清晰”:①用“生物学术语”替代“口语化描述”生物学简答题对术语的准确性要求极高,中间环节必须使用教材规范词汇,避免模糊表达。②按“因果顺序”分层表述,避免“倒序”或“混乱”“因果桥”的逻辑是“因→中间→果”,答题时需按顺序呈现,让阅卷者快速识别链条。例:解释“土壤板结导致植物生长不良”的原因。规范表达:土壤板结→土壤透气性下降→根细胞缺氧→无氧呼吸增强(有氧呼吸减弱)→产生酒精(毒害根细胞),且 ATP 合成减少→根吸收矿质元素的能力下降→植物生长不良。③优先“教材内逻辑”,拒绝“过度推测”a.生物学因果关系多基于教材中的生理过程(如光合、呼吸、调节、遗传等),答题时优先调用教材明确的机制,避免加入教材外的“猜想”。b.过度推测:高温导致酶变性后无法修复(错误,教材未强调“修复”,只需说“空间结构遭到破坏”)。总结因果桥法的核心是“找关联、连链条、扣术语”:审题时锁定“因果指向 + 变量 + 限定词”,解题时构建“原因→中间环节→结果”的完整逻辑链,答题时用规范术语按顺序呈现。通过刻意练习(针对光合、呼吸、调节、遗传等高频模块),可显著提升简答题的完整性和准确性。总之,不能有太大段的文字描述,以最简单明了的方式呈现,必要时分层即分(1)(2)……处理。答题模板如下:(2025·海南海口质检)光照条件下,叶肉细胞中的O2和CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经过一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。相关学者将四种酶(GLO、CAT、GCL、TSR)的基因导入水稻叶绿体,创造了一条新的光呼吸代谢支路(GCGT支路,如图中虚线所示),得到转基因水稻。回答下列问题:(1)光呼吸时C5与O2的结合发生在叶绿体的________________中。图示PGA的具体名称是________________,其接受ATP和NADPH释放的能量并经__________________还原最终形成部分糖类物质。影响卡尔文循环的外因有_____________________________________________________________________(答出两点即可)。(2)实际生产过程中,常通过________________(填“适当升高”或“适当降低”)O2和CO2的浓度比来达到增产的目的,请分析并解释其原理(从光合作用原理和光呼吸两个方面作答)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究发现,构建了GCGT支路的转基因水稻,不仅产量增加,叶片中的氮素含量也显著提高,由图分析,氮素含量提高的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某研究小组发现,构建了GCGT支路的转基因水稻,在光饱和点条件下水稻的光合作用强度无明显变化,其原因可能是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。[解析] (1)由图可知,光呼吸时C5与O2的结合发生在叶绿体的基质中。在光合作用卡尔文循环中,CO2与C5结合生成的是3-磷酸甘油酸,所以PGA的名称是3-磷酸甘油酸;在光合作用暗反应阶段,3-磷酸甘油酸接受ATP和NADPH释放的能量,经NADPH还原最终形成部分糖类等有机物。影响卡尔文循环的外因有光照强度、温度、CO2的浓度等。(2)叶肉细胞中的O2和CO2竞争性结合C5,O2浓度高时,光呼吸较强,故实际生产过程中,常通过适当降低O2和CO2的浓度比来达到增产的目的,原因是降低O2浓度,有利于抑制光呼吸,减少ATP的消耗,增大CO2浓度,暗反应增强,光合速率增大,所以适当降低O2和CO2的浓度比能达到增产的目的。(3)研究发现,构建了GCGT支路的转基因水稻,不仅产量增加,叶片中的氮素含量也显著提高,由图分析,叶绿体中 GCGT支路一方面可以生成 CO2,另一方面可以减少光呼吸导致的 CO2 散失 ,从而能使叶绿体中 CO2浓度增加并导致光合作用增强,产量增加;同时还可以减少光呼吸引起的 NH3 释放到胞外 ,构建的GCGT支路使叶片中含氮的酶含量增加,从而增加叶片中的氮素含量。(4)在光饱和点条件下水稻的光合作用强度无明显变化,其原因可能是酶的活性达到最大,对CO2的利用率不再提高;受到ATP以及NADPH等物质含量的限制;水稻体内光合色素的量有限等。[答案] (1)基质 3-磷酸甘油酸 NADPH 温度、CO2浓度等 (2)适当降低 CO2 浓度升高可促进光合作用暗反应的进行,进而提高光合作用强度,同时还可促进更多的C5与CO2结合,减少C5与O2的结合,从而降低光呼吸速率,减少ATP的消耗,所以适当降低O2和CO2的浓度比能达到增产的目的 (3)构建GCGT支路可以减少光呼吸引起的NH3释放到胞外(或叶片中含氮的酶含量增加),从而增加叶片中的氮素含量 (4)酶的活性达到最大,对CO2的利用率不再提高;受到ATP以及NADPH等物质含量的限制;水稻体内光合色素的量有限等1 / 14 展开更多...... 收起↑ 资源列表 大题突破篇 必考题型1 细胞代谢(原卷版).docx 大题突破篇 必考题型1 细胞代谢(解析版).docx