2025步步高大一輪復習講義高考生物人教版 第三單元　專題突破1　實驗技能解題策略含答案

2025步步高大一輪復習講義高考生物人教版第三單元專題突破1實驗技能解題策略含答案專題突破1實驗技能解題策略一、實驗設(shè)計遵循的原則注：單一變量原則和等量原則的目的是完全統(tǒng)一的，只不過強調(diào)的側(cè)重點不同。二、實驗設(shè)計的基本程序?qū)嶒炘O(shè)計程序：書寫實驗?zāi)康摹鷷鴮憣嶒炘怼岢黾僭O(shè)→設(shè)計實驗思路→完善實驗步驟→分析實驗結(jié)果和得出結(jié)論。1．書寫實驗?zāi)康?1)驗證性實驗：實驗?zāi)康牡囊话銓懛椤膀炞C……”。(2)探究性實驗：首先分析實驗的自變量和因變量。此類實驗的實驗?zāi)康囊话銜鴮憺椤疤骄孔宰兞繉σ蜃兞康挠绊憽薄疤骄孔宰兞颗c因變量的關(guān)系”“探究自變量的作用”等等。典例突破1科學施肥可使作物接近最高產(chǎn)量而又不會造成肥料浪費。實驗表明鋅肥的施用量與番茄的果實產(chǎn)量密切相關(guān)，如圖為實驗結(jié)果曲線圖，請完善本探究實驗的實驗?zāi)康?。實驗?zāi)康模篲________________________________________________________________。答案探究鋅肥施用量對番茄果實產(chǎn)量的影響(或探究種植番茄時施用鋅肥的最佳濃度范圍)2．書寫實驗原理實驗原理的確認與書寫：實驗原理就是進行實驗的理論依據(jù)，書寫基本思路概括為“已知條件找變量→根據(jù)目的提結(jié)論→依據(jù)材料判結(jié)果→結(jié)論結(jié)果巧聯(lián)系→組織語言寫原理”。典例突破2為驗證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動狀況為觀察指標設(shè)計實驗，某同學的實驗方案如下：(1)將正常小鼠隨機分成A、B兩組，觀察并記錄其活動狀況。(2)A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組小鼠注射等量生理鹽水。一段時間后，A組小鼠會出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，B組小鼠活動狀況無變化。(3)A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后，A組小鼠低血糖癥狀緩解，B組小鼠活動狀況無變化。該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用，則該實驗的原理是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案體內(nèi)胰島素含量過高時，引起血糖濃度下降，機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，此癥狀可以通過注射葡萄糖來緩解思維導圖3．提出假設(shè)假設(shè)是指用來說明某種現(xiàn)象，但未經(jīng)證實的論題，是對課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想，是研究者對研究結(jié)果預先賦予的答案，是一種可能的解釋和說明。提出的假設(shè)可能正確，也可能錯誤，但必須能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符，一般情況下，若是實驗中要求寫出你的假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)自己平常積累的知識，寫出認為最可能的一種假設(shè)。典例突破3當環(huán)境中存在一定濃度的某些致突變物時，會導致染色體斷裂，不含著絲粒的斷裂片段在有絲分裂時不能進入子細胞核中，而是在細胞質(zhì)基質(zhì)中形成橢圓形異常結(jié)構(gòu)，稱為微核，微核與主核有相同染色效果，但體積較小(如圖所示)。某研究所在蝴蝶蘭培育的過程中使用了磷胺殺蟲劑，發(fā)現(xiàn)磷胺的污染可能導致細胞中出現(xiàn)微核，研究人員以蝴蝶蘭根尖細胞為實驗材料，通過觀測統(tǒng)計出微核率和微核細胞率的大小，來探究磷胺對染色體的影響。若下圖為研究小組在探究過程中某一個實驗方案的實驗結(jié)果，則該實驗結(jié)果的假設(shè)是______________________________________________________________________________。答案磷胺污染程度和污染持續(xù)時間與植物細胞的微核細胞率呈正相關(guān)4．設(shè)計實驗思路思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求“言簡意賅”。比如：用某種方法處理某種材料，觀察其對某方面的影響效果。一般須體現(xiàn)“對照思想”，顯示自變量和因變量，對無關(guān)變量表述時，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。注意自變量的處理方法(1)“加”或“減”：例如驗證甲狀腺激素的生理作用——“加”即口服或注射該激素；“減”即手術(shù)切除甲狀腺法。(2)“換”：如探究溫度對酶活性的影響實驗，對自變量溫度無法“加”或“減”，就用“換”的方法。典例突破4(2019·全國Ⅰ，29節(jié)選)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理，該植物根細胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設(shè)計實驗來驗證這一結(jié)論。要求簡要寫出實驗思路和預期結(jié)果。答案實驗思路：取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度，經(jīng)干旱處理后，再測定氣孔開度。預期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述經(jīng)干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進行ABA處理，另一組作為對照組，一段時間后，分別測定兩組的氣孔開度。預期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小，對照組氣孔開度不變。解析本實驗需先設(shè)計干旱處理與非干旱處理的對照，證明干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的；再設(shè)計在干旱條件下ABA處理組與非ABA處理組的對照，證明干旱條件下氣孔開度減小是由ABA引起的。5．完善實驗步驟步驟是“做法”，是更為“細節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細致”。必須體現(xiàn)“自變量”如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無關(guān)變量”如何保證相同且適宜。實驗步驟設(shè)計的一般程序：典例突破5現(xiàn)有新發(fā)現(xiàn)的一種感染人體A細胞的病毒C，請利用所提供的材料用具，設(shè)計兩種方法探究病毒C的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。材料用具：一定數(shù)量的無放射性的A細胞、無放射性的A細胞培養(yǎng)液，含有32P標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的A細胞的培養(yǎng)液、含有32P標記尿嘧啶核糖核苷酸的A細胞的培養(yǎng)液、無放射性的病毒C等。實驗步驟：第一步：取一定數(shù)量的A細胞分成等量的甲、乙兩組，用含有32P標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)甲組的A細胞，用______________________________________________培養(yǎng)乙組的A細胞。第二步：將____________________平均分成兩份，分別感染甲、乙兩組培養(yǎng)的A細胞。第三步：在其他條件相同且適宜的情況下培養(yǎng)一段時間后，檢測_____________________。預期結(jié)果及結(jié)論：(1)若________________________________，則病毒C是DNA病毒。(2)若________________________________，則病毒C是RNA病毒。答案含有32P標記尿嘧啶核糖核苷酸的培養(yǎng)液無放射性的病毒C子代病毒的放射性(1)甲組產(chǎn)生的子代病毒C有放射性，而乙組產(chǎn)生的子代病毒C無放射性(2)甲組產(chǎn)生的子代病毒C無放射性，而乙組產(chǎn)生的子代病毒C有放射性6．分析實驗結(jié)果和得出結(jié)論實驗結(jié)果是通過觀察或測量得到的實驗現(xiàn)象。實驗結(jié)論是根據(jù)實驗現(xiàn)象，對實驗因變量與自變量關(guān)系進行分析，得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。實驗結(jié)論的得出必須依據(jù)實驗結(jié)果。歸納實驗結(jié)論的一般方法：(1)明確自變量：通過實驗?zāi)康?、實驗的對照組設(shè)置或步驟，根據(jù)單一因素不同，找出實驗自變量。(2)明確自變量和因變量的關(guān)系：分析實驗結(jié)果(因變量)與實驗控制的單一因素(自變量)之間的邏輯關(guān)系，得出正確結(jié)論。(3)在有些實驗中，還要根據(jù)各對照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面(總)結(jié)論”。(4)在驗證性實驗中，因為要驗證的事實是正確的，實驗結(jié)果只有一種，實驗結(jié)論即是實驗要驗證的事實。在探究實驗中，因為實驗結(jié)果是未知的，可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果有多種，因此對應(yīng)的實驗結(jié)論也有多種，不同的結(jié)果對應(yīng)不同的結(jié)論。典例突破6褪黑素是一種由松果體分泌的小分子激素，能夠調(diào)節(jié)機體免疫和睡眠作用。某研究小組采用小鼠口服褪黑素方法對其調(diào)節(jié)免疫的功能進行研究，結(jié)果如表?；卮鹣铝袉栴}：測定組別脾淋巴細胞增殖能力(相對值)NK淋巴細胞活性(相對值)抗體生成細胞數(shù)量(相對值)對照組111低劑量組1.311.621.05高劑量組1.051.161.03(1)實驗前，小鼠體內(nèi)的褪黑素經(jīng)體液運輸至全身各處，調(diào)節(jié)著小鼠自身免疫功能。據(jù)表中信息分析，褪黑素可能作用的細胞有_________________________________(答出兩點即可)。(2)體內(nèi)的NK淋巴細胞能夠識別并消除腫瘤或病毒感染的細胞，說明NK淋巴細胞能參與________免疫過程。據(jù)表結(jié)果分析，褪黑素對機體免疫能力的調(diào)節(jié)作用與其________有關(guān)。(3)綜合上述分析，推測褪黑素能夠增強機體免疫能力的機理是_______________________。(4)研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素還能調(diào)節(jié)小鼠睡眠時間。請利用以下實驗材料及用具，設(shè)計實驗探究褪黑素對小鼠睡眠的影響。簡要寫出實驗設(shè)計思路并預期實驗結(jié)果。實驗材料及用具：睡眠情況相同的健康小鼠若干只，一定劑量的褪黑素溶液，生理鹽水，計時器等。實驗設(shè)計思路：______________________________________________________________。預期結(jié)果及結(jié)論：____________________________________________________________。答案(1)脾淋巴細胞、NK淋巴細胞、抗體生成細胞(2)細胞劑量(3)褪黑素通過促進脾淋巴細胞增殖、提高NK淋巴細胞活性和促進抗體生成細胞數(shù)量增多來增強機體免疫能力(合理即可)(4)將小鼠隨機均分為甲、乙兩組，甲組口服一定劑量的褪黑素溶液，乙組口服等量的生理鹽水，在相同環(huán)境中飼養(yǎng)，記錄兩組小鼠每天的睡眠時長若甲組小鼠平均睡眠時間比乙組長，則褪黑素能延長小鼠睡眠時間；反之褪黑素能縮短小鼠睡眠時間三、實驗方案評價與修訂試題的解答思路典例突破7研究者以小鼠為實驗材料，探討動物腦中VMN區(qū)域與血糖調(diào)節(jié)的關(guān)系?；卮鹣铝袉栴}：(1)向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入基因表達載體，指導合成的蛋白會被光激活，進而激活氯離子通道蛋白，使氯離子流入細胞內(nèi)。①當向VMN區(qū)神經(jīng)元照光后，VMN區(qū)神經(jīng)元____________(填“不興奮”或“興奮”)。②研究者用胰島素處理小鼠，創(chuàng)設(shè)低血糖條件，照光一段時間，檢測小鼠的血糖含量，發(fā)現(xiàn)VMN區(qū)神經(jīng)元參與低血糖條件下血糖含量的恢復。(2)進一步研究VMN區(qū)神經(jīng)元對血糖含量的影響。向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入另一基因表達載體(此類小鼠稱為S鼠)，指導合成的蛋白可被光激活使得此區(qū)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮。以S鼠為實驗材料，驗證正常血糖濃度下，若VMN區(qū)神經(jīng)元興奮，則機體血糖含量會升高這一推測。①實驗方案：對照組用胰島素處理后的低血糖S鼠，在適宜的光照條件下照射VMN區(qū)神經(jīng)元一段時間；實驗組用血糖含量正常的S鼠，在適宜的光照條件下照射VMN區(qū)神經(jīng)元一段時間。隨時間推移檢測兩組鼠的血糖含量。請指出實驗方案的不當之處，并做修正：_______________________________________。②支持推測的結(jié)果是：_______________________________________________________。答案(1)①不興奮(2)①該實驗方案的自變量設(shè)置不對，對照組應(yīng)用血糖含量正常的S鼠，且VMN區(qū)神經(jīng)元不照光②兩組鼠初始血糖含量相同，一段時間后，與初始血糖含量相比，對照組無明顯差異，實驗組顯著升高解析(1)①由于向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入基因表達載體，指導合成的蛋白會被光激活，進而激活氯離子通道蛋白，使氯離子流入細胞內(nèi)，抑制興奮產(chǎn)生，因此當向VMN區(qū)神經(jīng)元照光后，VMN區(qū)神經(jīng)元不興奮。(2)①實驗?zāi)康臑椤膀炞C正常血糖濃度下，若VMN區(qū)神經(jīng)元興奮，則機體血糖含量會升高”，則實驗自變量為VMN區(qū)神經(jīng)元是否興奮，因變量為機體血糖含量，實驗應(yīng)遵循對照原則與單一變量原則，故該實驗方案的自變量設(shè)置不對，對照組應(yīng)用血糖含量正常的S鼠，且VMN區(qū)神經(jīng)元不照光。②兩組鼠初始血糖含量相同，一段時間后，與初始血糖含量相比，若對照組S鼠血糖含量無明顯差異，實驗組S鼠血糖含量顯著升高，則支持“正常血糖濃度下，若VMN區(qū)神經(jīng)元興奮，則機體血糖含量會升高”這一推測。課時精練一、選擇題1．實驗者利用猩猩做研究，發(fā)現(xiàn)正常猩猩飼喂攜帶諾如病毒的食物后發(fā)病。再用其他正常猩猩做同樣的實驗，其目的是遵循實驗設(shè)計的()A．控制變量原則 B．完整性原則C．平行重復原則 D．對照原則答案C解析實驗者用其他正常猩猩做同樣的實驗以避免結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準確、科學，遵循平行重復性原則，C正確。2．對照原則是科學實驗中的重要原則，下列實驗中對照組的設(shè)計，錯誤的是()A．還原糖的鑒定實驗中，可以設(shè)置清水組和葡萄糖組作對照B．血漿對pH的調(diào)節(jié)實驗中對照組也應(yīng)該分別滴加相應(yīng)劑量的HCl和NaOHC．探究水溫對加酶洗衣粉的效果影響實驗，分別設(shè)置0℃和100℃作對照D．探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗中兩組均為實驗組，相互對照答案C解析還原糖的鑒定實驗中，是否含有葡萄糖(還原糖)是自變量，可以設(shè)置清水組和葡萄糖組作對照，A正確；血漿對pH的調(diào)節(jié)實驗中，酸性條件和堿性條件為無關(guān)變量，故對照組也應(yīng)該分別滴加相應(yīng)劑量的HCl和NaOH，B正確；探究水溫對加酶洗衣粉的效果影響實驗中，高溫、低溫均為實驗組，但設(shè)置0℃和100℃作對照，溫度梯度過大，且實際生活中不用100℃水洗衣服，C錯誤；探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗中，兩組均為實驗組(都人為控制了變量，都是實驗組)，相互對照，屬于對比實驗，D正確。3．(2024·江蘇基地大聯(lián)考高三檢測)為高效分離高質(zhì)量的椪柑原生質(zhì)體，科研人員采用組合酶液Ⅰ(2%纖維素酶R＋2%離析酶)與組合酶液Ⅱ(2%纖維素酶W＋2%離析酶)進行實驗。實驗過程中加入適量的甘露醇，結(jié)果如圖，其中活性氧會影響原生質(zhì)體的再生。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．兩實驗中溫度、pH、酶解時間必須相同B．纖維素酶催化的實質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能C．加入的甘露醇具有維持溶液滲透壓的作用D．使用組合酶液Ⅱ獲取原生質(zhì)體的效果較好答案A解析兩種組合酶液中酶的種類不同，為保證單一變量，應(yīng)控制好無關(guān)變量，故應(yīng)在各自酶的最適溫度和pH下進行實驗，酶的用量和酶解時間必須相同，A錯誤。4．“誘導契合”學說解釋酶的專一性時認為酶與底物在空間距離上彼此接近時，酶受底物分子的誘導，其構(gòu)象發(fā)生有利于底物結(jié)合的變化，從而互補契合進行反應(yīng)。蚯蚓蛋白酶Ⅱ能分別與CTH和CU進行反應(yīng)，某實驗小組為了驗證“誘導契合”進行了如下實驗：①蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反應(yīng)結(jié)束后，再加入CU，并測定酶活性；②蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反應(yīng)結(jié)束后，再加入CTH，并測定酶活性。則支持“誘導契合”的實驗結(jié)果應(yīng)為()A．第①組的酶活性基本不變，第②組的酶活性顯著下降B．第①組的酶活性顯著下降，第②組的酶活性基本不變C．第①組的酶活性基本不變，第②組的酶活性也基本不變D．第①組的酶活性顯著下降，第②組的酶活性也顯著下降答案B解析根據(jù)題意可知，“誘導契合”模型中酶受底物分子的誘導，其構(gòu)象發(fā)生有利于底物結(jié)合的變化，從而互補契合進行反應(yīng)。因此第①組中蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反應(yīng)結(jié)束后，由于先加入的CTH會誘導酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而利于和CTH結(jié)合，因此加入CU時，酶不易再和CU結(jié)合，酶的活性會顯著下降；第②組中蚯蚓蛋白酶Ⅱ中加入CTH，待反應(yīng)結(jié)束后，再加入CTH，此時的酶仍能和CTH結(jié)合，因此，酶的活性基本不變，B符合題意。5．CL31是一種新型減肥藥，為了研究該藥物作用機制，某生物學習小組利用體外培養(yǎng)的小鼠脂肪細胞進行了實驗，各組處理及結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()組別1組2組3組4組生理鹽水＋＋＋＋腎上腺素－＋－－CL31－－＋＋腎上腺素受體抗體－－－＋(注：“＋”代表加入，“－”代表不加入)A．本實驗中，1組和2組都是對照組，3組和4組是實驗組B．CL31減肥的原理是促進脂肪細胞中脂肪的氧化分解達到減肥目的C．CL31通過腎上腺素受體作用于脂肪細胞D．腎上腺素受體抗體能與CL31結(jié)合，使CL31不能起作用答案D解析對比2、3、4組可知，CL31可能有類似腎上腺素的作用，但不能說明腎上腺素受體抗體能與CL31結(jié)合，D錯誤。6．為獲得糖尿病小鼠模型并將其應(yīng)用于疾病和藥物的開發(fā)研究，研究人員向甲組健康小鼠注射一定量的W物質(zhì)，向乙組健康小鼠注射等量的生理鹽水，連續(xù)注射多天后，測得甲組小鼠的血糖濃度高于乙組小鼠的。下列關(guān)于實驗評價的敘述，正確的是()A．實驗結(jié)果說明糖尿病小鼠建模成功B．實驗過程中，甲、乙兩組小鼠應(yīng)禁食，以保證檢測結(jié)果準確C．W物質(zhì)主要破壞了胰島B細胞的分泌功能D．若W物質(zhì)破壞了胰島素受體，則可獲得糖尿病小鼠模型答案D解析由題意知，甲組小鼠的血糖濃度高于乙組小鼠的，并不能說明甲組或乙組小鼠是糖尿病小鼠模型，A錯誤；實驗過程中禁食會使小鼠整體血糖水平偏低，不能使結(jié)果更準確，B錯誤；由兩組實驗可知，W物質(zhì)使小鼠血糖升高，但其不一定會破壞胰島B細胞的分泌功能，C錯誤；若W物質(zhì)破壞了胰島素受體，小鼠體內(nèi)的胰島素無法發(fā)揮作用，不能降低血糖，則可獲得糖尿病小鼠模型，D正確。7．某興趣研究小組為研究日照長短對菊花開花的影響，用不同日照長度對菊花頂部花芽和下部葉片作四組不同處理，實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．該實驗?zāi)康氖翘骄烤栈ǜ惺芄庵芷诖碳さ牟课皇腔ㄑ窟€是葉片B．由實驗結(jié)果可推知，菊花感受光周期刺激的部位是下部葉片C．若菊花提前開花，可在夜間進行閃爍光處理或延長日照時間D．菊花的開花受基因表達、植物激素和環(huán)境因素的共同調(diào)節(jié)答案C解析根據(jù)實驗的單一變量原則，自變量是光周期和光周期處理部位，因變量是植物是否開花，故本實驗探究的是菊花感受光周期刺激的部位是頂部的花芽還是下部的葉片，A正確；從圖中可知，無論是長日照還是短日照處理頂部花芽，只要用短日照處理下部葉片，植物都開花，說明菊花開花感受光周期刺激的部位是植物體的下部葉片，B正確；由圖中實驗結(jié)果可以推知，菊花是短日照植物，要使其提前開花，應(yīng)該縮短光照時間，C錯誤；植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的，菊花的開花亦是如此，D正確。8．酶a、酶b與酶c是科學家分別從菠菜葉、酵母菌與大腸桿菌中純化出的ATP水解酶。研究人員分別測量其對不同濃度的ATP的水解反應(yīng)速率，實驗結(jié)果如圖。下列說法錯誤的是()A．在同一ATP濃度下，酶a催化產(chǎn)生的最終ADP和Pi量最多B．ATP濃度相同時，酶促反應(yīng)速率大小為酶a>酶b>酶cC．各曲線達到最大反應(yīng)速率一半時，三種酶所需要的ATP濃度相同D．當反應(yīng)速率相對值達到400時，酶a所需要的ATP濃度最低答案A解析在相同ATP濃度下，酶a催化的反應(yīng)速率相對值最高，但ADP和Pi的生成量與底物ATP的量有關(guān)，A錯誤；由題圖可知，酶a、酶b和酶c的最大反應(yīng)速率相對值分別是1200、800和400，各曲線達到最大反應(yīng)速率一半時，三種酶需要的ATP濃度相對值均為10，C正確；當反應(yīng)速率相對值達到400時，酶a、酶b和酶c所需要的ATP濃度依次增加，即酶a所需要的ATP濃度最低，D正確。9．胰脂肪酶抑制劑通過降低胰脂肪酶活性，減少消化器官中膳食脂肪的分解和吸收，進而改善肥胖和高脂血癥等代謝性疾病的癥狀。奧利司他是市售胰脂肪酶抑制劑類減肥藥，但會引起胃腸道不良反應(yīng)。我國科研工作者從藥食作物苦蕎的麩皮中提取蕎麥黃酮進行了實驗，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)描述正確的是()A．本實驗的自變量是藥物的濃度B．在實驗中，一定范圍內(nèi)的蕎麥黃酮的效果與濃度呈正相關(guān)C．蕎麥黃酮可以安全替代奧利司他成為新的減肥藥物D．蕎麥黃酮使胰脂肪酶為脂肪水解提供的能量減少答案B解析本實驗的自變量是藥物的種類和濃度，A錯誤；雖然蕎麥黃酮是從苦蕎的麩皮中提取的，但是否會引起其他不良反應(yīng)尚不明確，此外蕎麥黃酮的抑制效果差于奧利司他，因此蕎麥黃酮不一定可以安全替代奧利司他成為新的減肥藥物，C錯誤；酶催化化學反應(yīng)的原理是降低化學反應(yīng)的活化能，不是為反應(yīng)提供能量，D錯誤。二、非選擇題10．洋蔥(2n＝16)是我國主要蔬菜之一，也是常用的實驗材料。請回答下列問題：(1)洋蔥外表皮細胞可用于觀察質(zhì)壁分離及其復原的內(nèi)因是___________________________；若觀察到如圖所示狀態(tài)，此時細胞液濃度和外界溶液濃度的關(guān)系可能是________________(填字母)。a．細胞液濃度大于外界溶液b．細胞液濃度小于外界溶液c．細胞液濃度等于外界溶液(2)使用洋蔥管狀葉進行“色素的提取和分離”實驗，除向研缽中加入SiO2外，還需加入的試劑有__________________；分離后的最寬色素帶呈______色。(3)探究植物細胞是否含有脂肪的實驗，宜選取洋蔥鱗片葉的________________。(4)利用洋蔥觀察植物根尖細胞有絲分裂的實驗，制作玻片標本的流程為________________(用文字和箭頭表示)。如圖為高倍鏡下觀察到的圖像，乙細胞中染色體的數(shù)量為______條。(5)下表為研究黑洋蔥多糖對2型糖尿病大鼠降血糖作用的部分實驗步驟，請完成表格。實驗?zāi)康姆椒ú襟E要點制備黑洋蔥多糖溶液將純化后的黑洋蔥多糖配制成濃度為13.5g/L的溶液建立模型鼠取40只生理狀態(tài)相近的健康大鼠，腹腔注射適量四氧嘧啶溶液，72h后將大鼠禁食不禁水12h，選取空腹血糖濃度大于7.0mmol/L的大鼠為模型鼠①________________________________________________________________________取模型鼠20只，隨機均分為組1和組2；另取10只健康大鼠作為組3灌胃給藥組1按照200mg/kg的標準，用生理鹽水灌胃；組2②________________________________灌胃；組3③________________________________灌胃；每天灌胃1次，持續(xù)灌胃4周④________________________________________________每周使用血糖儀測定一次答案(1)原生質(zhì)層具有選擇透過性，原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的abc(2)無水乙醇和CaCO3藍綠(3)內(nèi)表皮(4)解離→漂洗→染色→制片32(5)①(動物或?qū)嶒?分組②按照200mg/kg的標準，用黑洋蔥多糖溶液③按照200mg/kg的標準，用生理鹽水④測定空腹血糖濃度11．胰島素在細胞內(nèi)合成后借助囊泡進行分泌。激素的囊泡分泌存在兩條分泌途徑，其一是激素合成后隨即被釋放到細胞外，稱為組成型分泌途徑；其二是激素合成后暫時儲存在細胞內(nèi)，受到細胞外信號刺激時再釋放到細胞外，稱為調(diào)節(jié)型分泌途徑。研究者據(jù)此做了如下實驗，請回答下列問題：(1)實驗?zāi)康模篲______________________________________________________________。(2)下列關(guān)于實驗原理的分析，正確的是_________________________________________。A．參與胰島素合成、分泌的膜結(jié)構(gòu)細胞器包括核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體B．胰島素由胰腺細胞合成C．在血糖濃度較低時，胰島素分泌較多D．調(diào)節(jié)型分泌途徑在短時間內(nèi)可分泌較多胰島素(3)實驗分組(培養(yǎng)液中葡萄糖濃度均為1.5g/L)：甲組：培養(yǎng)液＋胰島B細胞＋X物質(zhì)(蛋白質(zhì)合成抑制劑，用生理鹽水配制);乙組：培養(yǎng)液＋胰島B細胞＋__________________________________________________；適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，檢測________________________________________________。(4)預期實驗結(jié)果及結(jié)論：①若________________________________，則說明胰島素只存在組成型分泌途徑。②若________________________________，則說明胰島素只存在調(diào)節(jié)型分泌途徑。③若________________________________，則說明胰島素存在兩條分泌途徑。答案(1)探究胰島素的分泌途徑(2)D(3)等量生理鹽水各組培養(yǎng)液中胰島素含量(4)①甲組檢測無胰島素，乙組檢測有胰島素②甲、乙兩組檢測結(jié)果一致③甲組檢測到較少胰島素，乙組檢測到較多胰島素12．針灸是我國傳承千年的治療疾病的手段，以外源性刺激作用于身體特定的部位(穴位)引發(fā)系列生理學調(diào)節(jié)效應(yīng)。低強度電針刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神經(jīng)—腎上腺抗炎通路，其過程如圖所示。已知細菌脂多糖可引起炎癥反應(yīng)，據(jù)圖回答下列問題：(1)迷走神經(jīng)是從腦干發(fā)出的參與調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動的神經(jīng)，屬于________(填“中樞”或“外周”)神經(jīng)系統(tǒng)。低強度電針刺激激活迷走神經(jīng)—腎上腺抗炎通路起到抗炎作用，是通過Prokr2神經(jīng)元進行傳導的，請完善該調(diào)節(jié)過程涉及的反射?。鹤闳铩鷂_____________________→腎上腺(使用箭頭和圖中文字表示)。研究發(fā)現(xiàn)，在電針刺激“足三里”位置時，會激活一組位于四肢節(jié)段的Prokr2感覺神經(jīng)元，其延伸出去的突起部分可以將興奮以____________________(信號)的形式傳向大腦的特定區(qū)域，在針灸治療過程中，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是__________(填“單向”或“雙向”)的。(2)已知細胞外Ca2＋對Na＋存在“膜屏障作用”。請結(jié)合圖示分析，臨床上患者血鈣含量偏高，針灸抗炎療效甚微的原因是_______________________________________________________，導致抗炎功能降低。(3)研究人員利用同等強度的電針刺激位于小鼠腹部的天樞穴，并沒有引起相同的抗炎反應(yīng)，原因是腹部________(填“存在”或“不存在”)迷走神經(jīng)—腎上腺抗炎通路的Prokr2感覺神經(jīng)元，這也為針灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解釋。(4)科研人員以健康小鼠為材料設(shè)計實驗，驗證低強度電針刺激激活迷走神經(jīng)—腎上腺抗炎通路是通過Prokr2感覺神經(jīng)元進行傳導的。請完成表格：實驗?zāi)康暮喴僮鬟^程①________________________________________________選取若干生理狀況相同的小鼠分為A、B兩組設(shè)置實驗組和對照組A組小鼠②____________________，B組小鼠不作處理誘發(fā)小鼠炎癥對兩組小鼠用③________________誘發(fā)炎癥檢測兩組小鼠的抗炎癥反應(yīng)分別用④______________________________________，檢測兩組小鼠的促炎細胞因子水平答案(1)外周Prokr2感覺神經(jīng)元(→脊髓)→延髓→迷走神經(jīng)電信號和化學信號單向(2)血鈣過高使Na＋內(nèi)流減少，降低了神經(jīng)細胞興奮性(3)不存在①選擇實驗材料并分組②破壞Prokr2感覺神經(jīng)元③細菌脂多糖④低強度電針刺激兩組小鼠后肢穴位足三里位置專題突破2不同生物固定二氧化碳的方式比較課標要求說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中，轉(zhuǎn)換并儲存為糖分子中的化學能。考情分析不同生物固定二氧化碳的方式比較2023·湖南·T172021·遼寧·T222021·天津·T152021·全國乙·T29典例示范某研究小組在研究小麥、玉米和蘆薈的光合作用時，分別測得三種植物一晝夜CO2吸收速率的變化量，結(jié)果如圖1：(1)圖1中小麥在10～12h光合作用速率下降的原因是______________________________。(2)據(jù)圖1判斷蘆薈在10～16h光合作用速率________(填“是”或“不是”)0。(3)小麥進行暗反應(yīng)時，CO2被C5固定后，形成C3，但科學家在研究玉米等原產(chǎn)在熱帶地區(qū)綠色植物的光合作用時發(fā)現(xiàn)，這類植物固定CO2時，CO2中的碳首先轉(zhuǎn)移到含有四個碳原子的有機物(C4)中，然后才轉(zhuǎn)移到C3中，科學家將這類植物叫作C4植物，將其特有的固定CO2的途徑叫作C4途徑；此類作物沒有“光合午休”的現(xiàn)象。而像小麥等僅有C3參與CO2固定的植物叫作C3植物，將其固定CO2的途徑叫作C3途徑。若用14C標記大氣中的CO2，則小麥植株中14C的轉(zhuǎn)移途徑為________________________；玉米植株中14C的轉(zhuǎn)移途徑為____________________________________________________。(4)請據(jù)圖2比較C3、C4植物的結(jié)構(gòu)并完善表格。細胞類別C3植物C4植物維管束鞘細胞形態(tài)?、賍_______葉綠體無有，但無基粒或基粒發(fā)育不良葉肉細胞排列柵欄組織、海綿組織部分葉肉細胞與維管束鞘細胞形成“花環(huán)型”結(jié)構(gòu)葉綠體②________有，但不能進行暗反應(yīng)(5)C3途徑的CO2固定是通過Rubisco來實現(xiàn)的；C4途徑的CO2固定是通過PEP羧化酶催化完成的，PEP羧化酶催化CO2連接到PEP上，形成四碳酸。這兩種酶對CO2的親和力不同，PEP羧化酶對CO2的親和力比Rubisco高出60多倍，有利于玉米等植物在葉肉細胞中把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來，形成C4后進入維管束鞘細胞并釋放CO2，PEP羧化酶被形象地稱為“CO2泵”。①請解釋玉米在10～12h光合作用速率不降反升的原因：________________________。②強光下，可產(chǎn)生更多的NADPH和ATP，以滿足C4植物C4途徑對ATP的額外需求。③維管束鞘細胞中的光合產(chǎn)物可就近運入維管束，從而避免了光合產(chǎn)物累積對光合作用可能產(chǎn)生的抑制作用。(6)生長在干旱地區(qū)的植物如蘆薈、仙人掌等多肉植物，具有一種光合固定CO2的附加途徑——CAM途徑，具有CAM途徑的植物被稱為CAM植物。據(jù)圖3判斷：夜晚，植物______(填“能”或“不能”)進行卡爾文循環(huán)。白天，植物進行光合作用的CO2來源是____________________________________________________________________________。答案(1)溫度過高，植物蒸騰作用失水過多導致氣孔導度下降，CO2吸收減少(2)不是(3)14CO2→14C3→(14CH2O)14CO2→14C4→14CO2→14C3→(14CH2O)(4)①大②有(5)①葉肉細胞中的PEP羧化酶對CO2有很高的親和力，能濃縮低濃度的CO2，從而增加細胞中CO2的濃度(6)不能蘋果酸的分解和細胞呼吸歸納總結(jié)C3植物、C4植物和CAM植物固定CO2方式的比較(1)比較C4植物、CAM植物固定CO2的方式相同點：都對CO2進行了兩次固定；不同點：C4植物兩次固定CO2在空間上錯開；CAM植物兩次固定CO2在時間上錯開。(2)比較C3、C4、CAM途徑C3途徑是碳同化的基本途徑，C4途徑和CAM途徑都只起固定CO2的作用，最終還是通過C3途徑合成有機物。對點精練1．(2024·合肥高三期末)玉米葉片具有特殊的結(jié)構(gòu)，其維管束鞘細胞周圍的葉肉細胞可以利用PEP羧化酶固定較低濃度的CO2，并轉(zhuǎn)移到維管束鞘細胞中釋放，參與光合作用的暗反應(yīng)。據(jù)圖分析，下列說法不正確的是()A．維管束鞘細胞的葉綠體能進行正常的光反應(yīng)B．維管束鞘細胞中暗反應(yīng)過程仍需要ATP和NADPHC．PEP羧化酶對環(huán)境中較低濃度的CO2具有富集作用D．玉米特殊的結(jié)構(gòu)和功能，使其更適應(yīng)高溫干旱環(huán)境答案A解析光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體薄膜，基粒是由類囊體堆疊而成的，維管束鞘細胞的葉綠體沒有基粒，所以維管束鞘細胞的葉綠體不能進行正常的光反應(yīng)，A錯誤。2．(2024·鹽城高三模擬)某些植物有如圖所示CO2濃縮機制。在葉肉細胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可將HCOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化為有機物，該有機物經(jīng)過一系列的變化，最終進入相鄰的維管束鞘細胞釋放CO2，提高了Rubisco(固定CO2的酶)附近的CO2濃度。下列敘述錯誤的是()A．推測PEPC對無機碳的親和力高于RubiscoB．具有圖示CO2濃縮機制的植物具有較低的CO2補償點C．為卡爾文循環(huán)提供能量的是腺苷三磷酸D．圖中植物無機碳的固定場所為葉肉細胞的葉綠體和維管束鞘細胞的葉綠體答案D解析圖中植物無機碳的固定場所為葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和維管束鞘細胞的葉綠體基質(zhì)，D錯誤。3．(2021·天津，15)Rubisco是光合作用過程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2與C5結(jié)合，形成C3和C2，導致光合效率下降。CO2與O2競爭性結(jié)合Rubisco的同一活性位點，因此提高CO2濃度可以提高光合效率。(1)藍細菌具有CO2濃縮機制，如下圖所示。注：羧化體具有蛋白質(zhì)外殼，可限制氣體擴散。據(jù)圖分析，CO2依次以________和________方式通過細胞膜和光合片層膜。藍細菌的CO2濃縮機制可提高羧化體中Rubisco周圍的CO2濃度，從而通過促進__________和抑制____________提高光合效率。(2)向煙草內(nèi)轉(zhuǎn)入藍細菌Rubisco的編碼基因和羧化體外殼蛋白的編碼基因。若藍細菌羧化體可在煙草中發(fā)揮作用并參與暗反應(yīng)，應(yīng)能利用電子顯微鏡在轉(zhuǎn)基因煙草細胞的________中觀察到羧化體。(3)研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因煙草的光合速率并未提高。若再轉(zhuǎn)入HCOeq\o\al(－,3)和CO2轉(zhuǎn)運蛋白基因并成功表達和發(fā)揮作用，理論上該轉(zhuǎn)基因植株暗反應(yīng)水平應(yīng)________，光反應(yīng)水平應(yīng)________，從而提高光合速率。答案(1)自由擴散主動運輸CO2固定O2與C5結(jié)合(2)葉綠體(3)提高提高解析(1)據(jù)圖分析，CO2進入細胞膜的方式為自由擴散，進入光合片層膜時需要膜上的CO2轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助并消耗能量，為主動運輸過程。藍細菌通過CO2濃縮機制使羧化體中Rubisco周圍的CO2濃度升高，從而通過促進CO2固定進行光合作用，同時抑制光呼吸，最終提高光合效率。(2)若藍細菌羧化體可在煙草中發(fā)揮作用并參與暗反應(yīng)，暗反應(yīng)的場所為葉綠體基質(zhì)，故能利用電子顯微鏡在轉(zhuǎn)基因煙草的葉綠體中觀察到羧化體。(3)若轉(zhuǎn)入HCOeq\o\al(－,3)和CO2轉(zhuǎn)運蛋白基因并成功表達和發(fā)揮作用，理論上可以增大羧化體中CO2的濃度，使轉(zhuǎn)基因植株暗反應(yīng)水平提高，進而消耗更多的NADPH和ATP，使光反應(yīng)水平也隨之提高，從而提高光合速率。1．(2021·全國乙，29節(jié)選)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用。若以pH作為檢測指標，請設(shè)計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。實驗思路：取生長狀態(tài)相同的植物甲若干株隨機均分為A、B兩組；A組在(濕度適宜的)正常環(huán)境中培養(yǎng)，B組在干旱環(huán)境中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，一段時間后，分別檢測兩組植株夜晚同一時間液泡中的pH，并求平均值。預期結(jié)果：A組pH平均值高于B組。(簡要寫出實驗思路和預期結(jié)果)2．玉米具有特殊的CO2濃縮機制，在葉肉細胞中磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)可在PEPC的作用下和CO2結(jié)合生成草酰乙酸(OAA)，OAA經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化最后進入相鄰維管束鞘細胞釋放出CO2，提高了葉肉細胞內(nèi)Rubisco周圍的CO2濃度。研究表明，水稻沒有上述CO2濃縮機制，由此推斷玉米抵抗干旱的能力強于(填“強于”或“弱于”)水稻，判斷的依據(jù)是干旱環(huán)境中植物氣孔會部分關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，光合速率明顯下降，但玉米具有特殊的CO2濃縮機制，能利用較低濃度的CO2，故其抵抗干旱環(huán)境的能力更強。已知PEPC與無機碳的結(jié)合力遠大于Rubisco，據(jù)此可以推測，夏天玉米可能不存在“光合午休”現(xiàn)象，原因是PEPC與無機碳的親合力遠大于Rubisco，能利用胞間濃度較低的CO2。3．玉米的葉肉細胞和維管束鞘細胞間具有大量胞間連絲，意義是提高物質(zhì)運輸效率。4．光合細胞可在光照下吸收O2釋放CO2，稱為光呼吸。存在光呼吸現(xiàn)象的根本原因在于Rubisco是一個雙功能的酶，當CO2濃度高而O2濃度低時，RuBP(C5)與CO2結(jié)合，經(jīng)此酶催化生成2分子的PGA(C3)，進行光合作用；反之，RuBP與O2結(jié)合，進行光呼吸。科學研究發(fā)現(xiàn)在某植物中存在CO2濃縮機制：葉肉細胞中產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)微室，能將CO2濃縮在Rubisco周圍，該機制的意義是可以減少光呼吸，增加光合作用有機物的產(chǎn)量。課時精練一、選擇題1．(2024·重慶江北區(qū)高三聯(lián)考)景天酸代謝(CAM)途徑屬于某些植物特有的CO2固定方式，下列關(guān)于這類植物的敘述，錯誤的是()A．在上午某一時刻，突然降低外界的CO2濃度，葉肉細胞中C3的含量短時間內(nèi)不變B．景天酸代謝途徑的出現(xiàn)，可能與植物適應(yīng)干旱條件有關(guān)C．給植物提供14C標記的14CO2,14C可以出現(xiàn)在OAA、蘋果酸、C3和有機物中D．在夜晚，葉肉細胞能產(chǎn)生ATP的細胞器有線粒體和葉綠體答案D解析在夜晚，葉肉細胞只能通過細胞呼吸產(chǎn)生ATP，即產(chǎn)生ATP的細胞器是線粒體，D錯誤。2．(2024·江蘇南京第九中學高三期中)景天科植物(如景天、落地生根)的葉子有一個很特殊的CO2固定方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO2用于光合作用，其部分代謝途徑如圖所示。下列分析正確的是()A．如果白天適當提高CO2濃度，景天科植物的光合作用速率將隨之提高B．由景天科植物特殊的CO2固定方式推測其可能生活在高溫干旱地區(qū)C．白天景天科植物葉肉細胞內(nèi)蘋果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相關(guān)D．景天科植物參與卡爾文循環(huán)的CO2就是來源于蘋果酸的分解答案B解析白天適當提高CO2濃度，景天科植物的光合作用速率不會提高，因為此時葉肉細胞的氣孔是關(guān)閉的，A錯誤；白天，景天科植物葉肉細胞內(nèi)蘋果酸會通過脫羧作用形成CO2參與暗反應(yīng)，進而合成葡萄糖，即白天蘋果酸的含量和葡萄糖的含量呈負相關(guān)，C錯誤；景天科植物中參與卡爾文循環(huán)的CO2除了來源于蘋果酸的分解外，還來源于細胞呼吸，D錯誤。3．下列有關(guān)C3植物和C4植物代謝和結(jié)構(gòu)特點的描述，正確的是()A．C3植物多為陰生植物，C4植物多為陽生植物B．在進行光合作用時，C3植物和C4植物分別將CO2中的C首先轉(zhuǎn)移到C3和C4中C．C3植物的葉肉細胞具有正常葉綠體，C4植物的葉肉細胞具有無基粒的葉綠體D．C4植物的維管束鞘外有“花環(huán)型”的兩圈細胞答案B解析C3植物既有陽生植物也有陰生植物，A錯誤；C4植物的維管束鞘細胞具有無基粒的葉綠體，而葉肉細胞具有有基粒的葉綠體，C錯誤；C4植物的葉片中，圍繞著維管束的是呈“花環(huán)型”的兩圈細胞：里面一圈是維管束鞘細胞，外面一圈是一部分葉肉細胞，D錯誤。4．C4植物是指生長過程中從空氣中吸收CO2后，首先合成含四個碳原子化合物的植物，其能濃縮空氣中低濃度的CO2用于光合作用。玉米屬于C4植物，較C3植物具有生長能力強、需水量少等優(yōu)點。如圖為C4植物光合作用固定CO2過程的簡圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．C4植物葉肉細胞固定CO2時不產(chǎn)生C3，而是形成蘋果酸或天冬氨酸B．據(jù)圖推測暗反應(yīng)的場所在葉肉細胞中C．由CO2濃縮機制可推測，PEP羧化酶對CO2的親和力高于RubiscoD．圖中丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?C3)的過程屬于吸能反應(yīng)答案B5．根據(jù)光合作用中CO2固定方式的不同，植物可分為多種類型，其中C3和C4植物的光合速率隨外界CO2濃度的變化如圖所示(CO2飽和點是指植物光合速率開始達到最大值時的外界CO2濃度)。據(jù)圖分析，下列說法錯誤的是()A．在低CO2濃度下，C4植物光合速率更易受CO2濃度變化的影響B(tài)．在C4植物CO2飽和點時，C4植物的光合速率要比C3植物的低C．適當擴大C3植物的種植面積，可能更有利于實現(xiàn)碳中和的目標D．在干旱條件下，氣孔開度減小，C4植物生長效果要優(yōu)于C3植物答案B解析分析題圖可知，在低CO2濃度下，CO2濃度稍微提高，C4植物光合速率快速提高，C3植物在CO2濃度很低時不進行光合作用，故C4植物光合速率更易受CO2濃度變化的影響，A正確；根據(jù)圖示，在C4植物CO2飽和點(外界CO2體積分數(shù)為300×10－6左右)時，C4植物的光合速率要比C3植物的高，B錯誤；C3植物的CO2飽和點更高，能利用更多的CO2，故適當擴大C3植物的種植面積，可能更有利于實現(xiàn)碳中和的目標，C正確；在干旱條件下，氣孔開度減小，C4植物能利用更低濃度的CO2，生長效果要優(yōu)于C3植物，D正確。6．在干旱、高溫條件下，玉米(C4植物)由于含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)，其利用CO2的能力遠遠高于水稻(C3植物)，具有明顯的生長及產(chǎn)量優(yōu)勢。育種專家從玉米的基因組中分離出PEPC基因，培育出高光合效率的轉(zhuǎn)基因水稻。下列敘述正確的是()A．鑒定時須測定并比較轉(zhuǎn)基因水稻與非轉(zhuǎn)基因水稻同化CO2的速率B．DNA聚合酶與PEPC基因上的啟動子結(jié)合后能驅(qū)動該基因轉(zhuǎn)錄C．可使用PCR技術(shù)檢測PEPC基因是否在轉(zhuǎn)基因水稻中成功表達D．基于轉(zhuǎn)基因水稻的科學研究，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值答案A解析RNA聚合酶識別并結(jié)合啟動子，驅(qū)動轉(zhuǎn)錄，DNA聚合酶催化合成DNA，B錯誤；PCR技術(shù)可檢測目的基因及其轉(zhuǎn)錄出的RNA，但不能檢測翻譯是否成功，C錯誤；基于轉(zhuǎn)基因水稻的科學研究，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值，D錯誤。7．藍細菌能通過產(chǎn)生的一組特殊蛋白質(zhì)將CO2濃縮在Rubisco(固定CO2的關(guān)鍵酶)周圍。科學家們在藍細菌這一CO2濃縮機制的研究中又有新發(fā)現(xiàn)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．Rubisco是在藍細菌的核糖體上合成的B．藍細菌中含有DNA和RNA，其DNA主要位于擬核中C．藍細菌的CO2濃縮機制可能是自然選擇的結(jié)果D．藍細菌中催化H2O光解的酶與Rubisco相同答案D解析酶具有專一性，藍細菌中催化H2O光解的酶與Rubisco不同，后者用于CO2的固定，D錯誤。8．科學家研究出二氧化碳到淀粉的人工合成途徑，這是基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的重大突破，技術(shù)路徑如圖所示，圖中①～⑥表示相關(guān)過程，下列分析不正確的是()A．該系統(tǒng)與葉肉細胞相比，不進行細胞呼吸消耗糖類，能積累更多的有機物B．該過程④⑤⑥類似于固定二氧化碳產(chǎn)生糖類的過程C．該過程實現(xiàn)了“光能→活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能”的能量轉(zhuǎn)化D．該過程能更大幅度地緩解糧食短缺，同時能節(jié)約耕地和淡水資源答案C解析該系統(tǒng)與葉肉細胞相比，不進行細胞呼吸，即不消耗糖類，該系統(tǒng)與葉肉細胞相比，在相同條件下能積累更多的有機物，A正確；該過程④⑤⑥形成有機物，類似于固定二氧化碳產(chǎn)生糖類的過程，B正確；該過程實現(xiàn)了“光能→有機物中穩(wěn)定的化學能”的能量轉(zhuǎn)化，C錯誤；該研究成果的意義在于有助于實現(xiàn)碳中和、緩解人類糧食短缺問題，同時可以節(jié)約耕地和淡水資源，D正確。9．圖甲是將玉米的PEPC酶(與CO2的固定有關(guān))基因與PPDK酶(催化CO2初級受體“PEP”的生成)基因?qū)胨竞?，在某一溫度下測得光照強度對轉(zhuǎn)雙基因水稻和原種水稻的凈光合速率影響如圖甲；圖乙是在光照為1000Lux下測得溫度影響凈光合速率的變化曲線(凈光合速率是指植物光合作用積累的有機物，是總光合速率減去呼吸速率的值)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．PEPC酶在轉(zhuǎn)雙基因水稻葉肉細胞的葉綠體基質(zhì)中發(fā)揮作用B．將溫度調(diào)整為35℃，重復圖甲相關(guān)實驗，A點會向左下方移動C．與原種水稻相比，轉(zhuǎn)雙基因水稻更適宜栽種在強光照環(huán)境中D．圖甲溫度條件下，轉(zhuǎn)雙基因水稻與原種水稻的細胞呼吸強度相等答案B解析PEPC酶與CO2的固定有關(guān)，CO2固定的場所是葉綠體基質(zhì)，故轉(zhuǎn)基因成功后，正常情況下，PEPC酶在水稻葉肉細胞的葉綠體基質(zhì)中發(fā)揮作用，A正確；由圖甲可知，a點表示在1000Lux光照強度下轉(zhuǎn)雙基因水稻的凈光合速率是25CO2μmol·m－2·s－1，對應(yīng)圖乙的溫度是30℃，據(jù)圖乙可知，在30℃、1000Lux光照強度條件下，水稻的光合速率小于35℃時，故將溫度調(diào)整為35℃重復圖甲相關(guān)實驗，則凈光合速率增大，a點向右上方移動，B錯誤；由圖甲可知，轉(zhuǎn)雙基因水稻的光飽和點要高于原種水稻，所以更適合栽種在強光照環(huán)境中，C正確；由圖甲可知，當光照強度為0時，兩條曲線的起點相同，故該溫度條件下，兩者細胞呼吸強度相等，D正確。二、非選擇題10．(2023·湖南，17)如圖是水稻和玉米的光合作用暗反應(yīng)示意圖?？栁难h(huán)的Rubisco酶對CO2的Km為450μmol·L－1(K越小，酶對底物的親和力越大)，該酶既可催化RuBP與CO2反應(yīng)，進行卡爾文循環(huán)，又可催化RuBP與O2反應(yīng)，進行光呼吸(綠色植物在光照下消耗O2并釋放CO2的反應(yīng))。該酶的酶促反應(yīng)方向受CO2和O2相對濃度的影響。與水稻相比，玉米葉肉細胞緊密圍繞維管束鞘，其中葉肉細胞葉綠體是水光解的主要場所，維管束鞘細胞的葉綠體主要與ATP生成有關(guān)。玉米的暗反應(yīng)先在葉肉細胞中利用PEPC酶(PEPC對CO2的Km為7μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)與CO2反應(yīng)生成C4，固定產(chǎn)物C4轉(zhuǎn)運到維管束鞘細胞后釋放CO2，再進行卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉栴}：(1)玉米的卡爾文循環(huán)中第一個光合還原產(chǎn)物是________________(填具體名稱)，該產(chǎn)物跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)基質(zhì)合成________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通過____________長距離運輸?shù)狡渌M織器官。(2)在干旱、高光照強度環(huán)境下，玉米的光合作用強度________(填“高于”或“低于”)水稻。從光合作用機制及其調(diào)控分析，原因是______________________________(答出三點即可)。(3)某研究將藍細菌的CO2濃縮機制導入水稻，水稻葉綠體中CO2濃度大幅提升，其他生理代謝不受影響，但在光飽和條件下水稻的光合作用強度無明顯變化。其原因可能是________________________________________________________________(答出三點即可)。答案(1)3－磷酸甘油醛蔗糖維管組織(2)高于高光照條件下玉米可以將光合產(chǎn)物及時轉(zhuǎn)移；玉米的PEPC酶對CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通過PEPC酶生成C4，使維管束鞘內(nèi)的CO2濃度高于外界環(huán)境，抑制玉米的光呼吸(3)酶的活性達到最大，對CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物質(zhì)含量的限制；原核生物和真核生物光合作用機制有所不同解析(1)玉米的光合作用過程與水稻相比，雖然CO2的固定過程不同，但其卡爾文循環(huán)的過程是相同的，結(jié)合水稻的卡爾文循環(huán)圖解，可以看出CO2固定的直接產(chǎn)物是3－磷酸甘油酸，然后直接被還原成3－磷酸甘油醛。3－磷酸甘油醛在葉綠體中被轉(zhuǎn)化成淀粉，在葉綠體外被轉(zhuǎn)化成蔗糖，蔗糖是植物長距離運輸?shù)闹饕穷悾崽鞘峭ㄟ^維管組織進行長距離運輸?shù)摹?2)干旱、高光照強度時會導致植物部分氣孔關(guān)閉，吸收的CO2減少，而玉米的PEPC酶對CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通過PEPC酶生成C4，使維管束鞘內(nèi)的CO2濃度高于外界環(huán)境，抑制玉米的光呼吸；且玉米能將葉綠體內(nèi)的光合產(chǎn)物通過維管組織及時轉(zhuǎn)移出細胞。因此在干旱、高光照強度環(huán)境下，玉米的光合作用強度高于水稻。(3)將藍細菌的CO2濃縮機制導入水稻葉肉細胞，只是提高了葉肉細胞內(nèi)的CO2濃度，而植物的光合作用強度受到很多因素的影響，在光飽和條件下如果光合作用強度沒有明顯提高，可能是水稻的酶活性達到最大，對CO2的利用率不再提高，或是受到ATP和NADPH等物質(zhì)含量的限制，也可能是因為藍細菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用機制有所不同。11．同一地區(qū)種植玉米(C4植物)和水稻(C3植物)兩種作物，夏季晴朗白天，水稻出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象，而玉米沒有此現(xiàn)象。研究