2025屆高考生物二輪復(fù)習(xí)【第1部分】大概念整合2限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練5細(xì)胞呼吸和光合作用(新教材)

限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練（五）細(xì)胞呼吸和光合作用(限時(shí)：45分鐘)一、選擇題1．(2023·湖北黃岡二模)游泳時(shí)人體在水中耗能增多，呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，肺泡呼吸表面積擴(kuò)大，肺泡壁上開(kāi)放的毛細(xì)血管數(shù)量增加，從而加快了肺泡內(nèi)氣體的擴(kuò)散速度，有利于提高血氧含量，從而提高組織對(duì)氧的利用率。下列關(guān)于人體細(xì)胞呼吸的敘述正確的是()A．游泳時(shí)人體所需能量來(lái)自線粒體中葡萄糖的氧化分解B．缺氧時(shí)骨骼肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸第二階段也釋放能量產(chǎn)生ATPC．有氧呼吸過(guò)程中生成CO2的階段釋放的能量最多D．劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌細(xì)胞呼吸分解葡萄糖產(chǎn)生的CO2量與消耗的O2量之比等于1解析：D葡萄糖不能直接進(jìn)入線粒體被分解，需要先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸，丙酮酸再進(jìn)入線粒體被進(jìn)一步分解，A錯(cuò)誤；人體細(xì)胞無(wú)氧呼吸第一階段是將葡萄糖分解為丙酮酸，釋放少量能量，生成少量ATP，第二階段是將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，不釋放能量，B錯(cuò)誤；有氧呼吸第一階段葡萄糖分解，產(chǎn)生丙酮酸，釋放少量能量，第二階段丙酮酸和水徹底分解，產(chǎn)生CO2和NADH，釋放少量能量，第三階段NADH與O2結(jié)合生成水，此時(shí)會(huì)釋放大量能量，C錯(cuò)誤；人體細(xì)胞無(wú)氧呼吸不消耗O2、不產(chǎn)生CO2，因此雖然劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞既能進(jìn)行有氧呼吸也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，但分解葡萄糖產(chǎn)生的CO2量與消耗的O2量之比仍為1，D正確。2．(2023·江蘇南通二模)如圖是酵母菌、脫硫桿菌、乳酸菌葡萄糖氧化分解的過(guò)程。相關(guān)敘述不正確的是()A．酵母菌有氧呼吸和脫硫桿菌無(wú)氧呼吸都能將葡萄糖徹底氧化分解B．脫硫桿菌進(jìn)行②、④過(guò)程的場(chǎng)所分別是線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜C．酵母菌的發(fā)酵過(guò)程和乳酸菌的發(fā)酵過(guò)程都沒(méi)有電子傳遞鏈途徑D．酵母菌的發(fā)酵和乳酸菌的發(fā)酵分解等量的葡萄糖產(chǎn)生的熱量不等解析：B酵母菌有氧呼吸將葡萄糖徹底氧化分解為CO2和H2O，脫硫桿菌無(wú)氧呼吸可將葡萄糖徹底氧化分解為CO2和H2S，A正確；脫硫桿菌是原核生物，沒(méi)有線粒體，B錯(cuò)誤；酵母菌的發(fā)酵過(guò)程和乳酸菌的發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生了丙酮酸和[H]，沒(méi)有電子傳遞鏈途徑，C正確；由于酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，乳酸菌只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，所以酵母菌的發(fā)酵和乳酸菌的發(fā)酵分解等量的葡萄糖產(chǎn)生的熱量不等，D正確。3．(2023·福建泉州二模)欲證明離體的葉綠體可以合成ATP，并與水的光解相伴隨。在有光、提供Heq\o\al(18,2)O、ADP、Pi的條件下，還需要提供的實(shí)驗(yàn)條件是()A．有NADPH，無(wú)CO2B．有NADP＋，無(wú)CO2C．有CO2、NADPHD．有CO2、NADP＋解析：B光反應(yīng)階段在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行，此過(guò)程必須有光、色素、光合作用的酶，主要反應(yīng)步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和NADPH(需要NADP＋等)，②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP，即該過(guò)程中除ATP外，還有NADPH的生成，故需要向其中提供NADP＋，但光反應(yīng)過(guò)程不需要二氧化碳的參與，故無(wú)需提供二氧化碳。4．(2023·湖北武漢二模)某種胡蘿卜素缺失的植物，在溫度、水分適宜及一定自然光下，葉片光合速率較低。下列哪項(xiàng)措施不可用于提高該植物葉綠體中產(chǎn)生ATP的速率()A．降低環(huán)境中的CO2濃度B．提高自然光的光照強(qiáng)度C．改用相同光照強(qiáng)度的紅光照射D．促進(jìn)光合產(chǎn)物及時(shí)運(yùn)出葉綠體解析：A由題意可知，某種植物胡蘿卜素缺失，導(dǎo)致植物對(duì)藍(lán)紫光的吸收能力下降，對(duì)紅光的吸收能力不變，光合能力下降，為了提高該植物葉綠體光反應(yīng)速率，提高產(chǎn)生ATP的速率，可適當(dāng)提高自然光的光照強(qiáng)度、改用相同光照強(qiáng)度的紅光照射、增加環(huán)境中的CO2濃度、促進(jìn)光合產(chǎn)物及時(shí)運(yùn)出葉綠體，減弱光合產(chǎn)物積累對(duì)光合作用的影響，B、C、D不符合題意，A符合題意。5．(2023·河北唐山二模)我國(guó)科學(xué)家成功從菠菜中提取了具有光合作用的“生物電池”——類(lèi)囊體，將動(dòng)物細(xì)胞膜包裹于類(lèi)囊體外層做“偽裝”，再跨界傳遞到哺乳動(dòng)物衰老的細(xì)胞內(nèi)，讓動(dòng)物細(xì)胞也能夠像植物細(xì)胞一樣，通過(guò)光合作用獲得能量，以此敲開(kāi)逆轉(zhuǎn)細(xì)胞衰老的“時(shí)光之門(mén)”。下列有關(guān)分析正確的是()A．類(lèi)囊體不能為動(dòng)物細(xì)胞提供能量B．細(xì)胞衰老后細(xì)胞膜的通透性不發(fā)生改變C．類(lèi)囊體上的色素不吸收綠光進(jìn)行光合作用D．可用無(wú)水乙醇提取菠菜類(lèi)囊體上的色素解析：D類(lèi)囊體可將吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能，故其可為動(dòng)物細(xì)胞提供能量，A錯(cuò)誤；細(xì)胞衰老后細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低，B錯(cuò)誤；類(lèi)囊體上的色素可以吸收綠光進(jìn)行光合作用(類(lèi)囊體上的色素不是不吸收綠光，只是吸收的量少)，C錯(cuò)誤；類(lèi)囊體上的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中，故無(wú)水乙醇可以用于提取類(lèi)囊體上的色素，D正確。6．(2023·遼寧沈陽(yáng)二模)如圖表示水稻細(xì)胞中葉綠體類(lèi)囊體薄膜上與光合作用相關(guān)的部分生理過(guò)程。其中的光系統(tǒng)是進(jìn)行光吸收的功能單位，是由葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的復(fù)合物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．光系統(tǒng)含有C、H、O、N、Mg等元素B．光系統(tǒng)Ⅱ只具有捕獲、轉(zhuǎn)化光能的作用C．有些生物可以進(jìn)行光合作用，但不具備光系統(tǒng)Ⅱ和光系統(tǒng)Ⅰ結(jié)構(gòu)D．光合作用中ATP合成的直接驅(qū)動(dòng)力來(lái)自H＋濃度差形成的電化學(xué)梯度解析：B光系統(tǒng)是由葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等物質(zhì)組成的復(fù)合物，葉綠素中含有Mg元素，故光系統(tǒng)含有C、H、O、N、Mg等元素，A正確；由題圖可知，光系統(tǒng)Ⅱ可以捕獲、轉(zhuǎn)化光能，還可以催化水的分解，B錯(cuò)誤；有些原核生物也可以進(jìn)行光合作用，但沒(méi)有葉綠體，不具備光系統(tǒng)Ⅱ和光系統(tǒng)Ⅰ結(jié)構(gòu)，C正確；據(jù)題圖可知，ATP合成的直接驅(qū)動(dòng)力來(lái)自H＋濃度差形成的電化學(xué)梯度，D正確。7．(2023·山東聊城二模)取野生擬南芥(W)和轉(zhuǎn)基因擬南芥(T)數(shù)株，各均分為三組后分別噴施蒸餾水、寡霉素(抑制ATP合酶的活性)和NaHSO3，24h后各組再均分為兩組，分別進(jìn)行正常條件和高鹽條件處理8h并測(cè)定W和T的光合速率，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．寡霉素可通過(guò)抑制ATP的合成來(lái)抑制C3的還原而降低光合速率B．高鹽條件下可通過(guò)降低氣孔導(dǎo)度使CO2供應(yīng)不足而降低光合速率C．噴施NaHSO3可促進(jìn)光合作用，且減緩高鹽條件引起的光合速率的下降D．通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可提高光合作用的效率，且增加寡霉素對(duì)光合速率的抑制作用解析：D由題意可知，寡霉素抑制光合作用和細(xì)胞呼吸中ATP合酶的活性，光合作用過(guò)程中，寡霉素可通過(guò)抑制光反應(yīng)過(guò)程中ATP的合成，來(lái)抑制C3的還原而降低光合速率，A正確。高鹽條件下各組的光合速率均低于正常條件下，可推知高鹽條件下可通過(guò)降低氣孔導(dǎo)度使CO2供應(yīng)不足而降低光合速率，B正確。比較圖中W＋H2O和W＋NaHSO3兩組的柱狀圖可知，施加NaHSO3之后，植物在正常和高鹽狀態(tài)下的光合速率均有提高，說(shuō)明噴施NaHSO3可促進(jìn)光合作用，減緩高鹽條件引起的光合速率的下降，C正確。比較圖中W＋H2O和T＋H2O兩組的柱狀圖可知，該條件下轉(zhuǎn)基因擬南芥在正常和高鹽條件下光合速率均比未轉(zhuǎn)基因擬南芥的光合速率高，所以轉(zhuǎn)基因能提高光合作用的效率；比較圖中正常條件下W＋H2O、W＋寡霉素兩組光合速率的差值和T＋H2O、T＋寡霉素兩組光合速率的差值，可知施加了寡霉素之后轉(zhuǎn)基因擬南芥光合速率下降的幅度更小，所以轉(zhuǎn)基因能減弱寡霉素對(duì)光合作用的抑制作用，D錯(cuò)誤。8．(2023·河南新鄉(xiāng)二模)科研人員測(cè)定了在最適溫度條件下，隨光照強(qiáng)度增加，綠色植物在不同時(shí)刻CO2吸收速率的變化，結(jié)果如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．光合作用的暗反應(yīng)不需要光照，因此黑暗條件下暗反應(yīng)可以持續(xù)進(jìn)行B．光照0.2min時(shí)CO2吸收速率為0μmol·m－2·s－1，此時(shí)葉肉細(xì)胞中光合速率等于呼吸速率C．光照2～10min時(shí)CO2吸收速率上升較慢的主要限制因素是光照強(qiáng)度D．適當(dāng)提高環(huán)境溫度，綠色植物在光照6min時(shí)的CO2吸收速率下降解析：D光合作用的暗反應(yīng)不需要光照，但是暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH，因此黑暗條件下暗反應(yīng)不能持續(xù)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；光照0.2min時(shí)CO2吸收速率為0μmol·m－2·s－1，此時(shí)綠色植物的光合速率等于呼吸速率，其中葉肉細(xì)胞的光合速率大于呼吸速率，B錯(cuò)誤；光照2～10min時(shí)，光照強(qiáng)度在增加，但是CO2吸收速率上升較慢，主要原因可能是CO2濃度等的限制，C錯(cuò)誤；圖示曲線在最適溫度條件下測(cè)定，適當(dāng)提高環(huán)境溫度會(huì)導(dǎo)致綠色植物在光照6min時(shí)的CO2吸收速率下降，D正確。9．(2023·重慶二模)羊草屬禾本科植物，據(jù)葉色可分為灰綠型和黃綠型兩種。在夏季晴朗日子的不同時(shí)間對(duì)兩種羊草的凈光合速率進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖。據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是()A．這段時(shí)間內(nèi)兩種羊草的葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率B．這段時(shí)間內(nèi)兩種羊草的有機(jī)物積累量在16時(shí)最大C．10～12時(shí)兩種羊草凈光合速率下降的原因可能是氣孔關(guān)閉影響暗反應(yīng)過(guò)程D．灰綠型羊草凈光合速率高于黃綠型可能與葉中葉綠素含量不同有關(guān)解析：B這段時(shí)間內(nèi)兩種羊草的凈光合速率大于0，則葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，A正確；8～18時(shí)兩種羊草的凈光合速率都大于0，因此兩種羊草始終處于有機(jī)物的積累狀態(tài)，則有機(jī)物積累量在18時(shí)最大，B錯(cuò)誤；10～12時(shí)兩種羊草凈光合速率下降可能是正午溫度過(guò)高，蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，導(dǎo)致植物的氣孔關(guān)閉，影響了CO2的吸收，進(jìn)而影響了暗反應(yīng)過(guò)程，C正確；葉綠素可吸收并轉(zhuǎn)化光能，因此葉綠素的含量會(huì)影響植物的光合速率，灰綠型羊草凈光合速率高于黃綠型可能與葉中葉綠素含量不同有關(guān)，D正確。10．(2023·河北衡水二模)NiX和BNIP3是定位于線粒體外膜的兩種蛋白。缺氧時(shí)，低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1)與NiX/BNIP3結(jié)合，提高其表達(dá)水平，促進(jìn)線粒體自噬。在缺氧條件下或線粒體解耦聯(lián)(有機(jī)物氧化分解釋放的能量轉(zhuǎn)移到ATP中的變少)時(shí)，F(xiàn)UNDC1(一種在缺氧和饑餓條件下誘導(dǎo)哺乳動(dòng)物細(xì)胞線粒體自噬的線粒體外膜蛋白)發(fā)生去磷酸化，增強(qiáng)了其與LC3的相互作用，激活線粒體自噬(過(guò)程如圖)。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A．常氧時(shí)細(xì)胞內(nèi)的低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1)相關(guān)基因一定不表達(dá)B．線粒體自噬對(duì)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的維持具有不利影響C．線粒體解耦聯(lián)后1mol葡萄糖徹底氧化分解釋放的總能量不變D．通過(guò)線粒體自噬可以保證饑餓或缺氧細(xì)胞線粒體數(shù)量的穩(wěn)定解析：C僅由題干信息不能推出常氧時(shí)細(xì)胞內(nèi)的低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1)相關(guān)基因一定不表達(dá)的結(jié)論，A錯(cuò)誤；在缺氧或饑餓條件下，會(huì)通過(guò)一系列過(guò)程激活線粒體自噬，線粒體自噬減少了饑餓或缺氧細(xì)胞中的線粒體數(shù)量，有利于細(xì)胞應(yīng)對(duì)缺氧或饑餓等不利條件，B、D錯(cuò)誤；無(wú)論在哪種情況下，有機(jī)物徹底氧化分解所釋放的總能量是一樣的，C正確。11．(2023·山東日照二模)正常情況下，線粒體內(nèi)膜上[H]的氧化與ATP合成相偶聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)CCP作為解偶聯(lián)劑能作用于線粒體內(nèi)膜，使得線粒體內(nèi)膜上釋放的能量不變，但合成的ATP減少；抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．加入FCCP后，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量更多的以熱能形式散失B．加入抗霉素A，細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2C．加入FCCP后，細(xì)胞正常生命活動(dòng)所需的葡萄糖量增加D．FCCP和抗霉素A均作用于線粒體內(nèi)膜且作用機(jī)理不同解析：BFCCP作為解偶聯(lián)劑使線粒體合成的ATP減少，則釋放的能量主要以熱能形式散失，則加入FCCP后，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量更多的以熱能形式散失，A正確；加入抗霉素A，完全阻止線粒體耗氧，細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸，但動(dòng)物細(xì)胞無(wú)氧呼吸只能產(chǎn)生乳酸，不能產(chǎn)生酒精和CO2，B錯(cuò)誤；加入FCCP后，細(xì)胞呼吸釋放的能量，主要以熱能形式散失，則細(xì)胞需要消耗更多的葡萄糖產(chǎn)生ATP，供給生命活動(dòng)，所以細(xì)胞正常生命活動(dòng)所需的葡萄糖量增加，C正確；FCCP作為解偶聯(lián)劑能作用于線粒體內(nèi)膜，抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧，所以FCCP和抗霉素A均作用于線粒體內(nèi)膜，但作用機(jī)理不相同，D正確。12．(2023·湖南長(zhǎng)沙二模)實(shí)驗(yàn)中常用希爾反應(yīng)來(lái)測(cè)定除草劑對(duì)雜草光合作用的抑制效果。希爾反應(yīng)的基本過(guò)程：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有氧化型DCIP(氧化劑)、蔗糖和緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，溶液中的DCIP被還原，顏色由藍(lán)色變成無(wú)色。用不同濃度的某除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進(jìn)行希爾反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列敘述正確的是()除草劑相對(duì)濃度05%10%15%20%25%30%甲放氧速率相對(duì)值5.03.72.21.0000乙放氧速率相對(duì)值5.04.43.73.02.21.61.0A．希爾反應(yīng)中加入蔗糖溶液為該反應(yīng)提供能量B．希爾反應(yīng)中的DCIP，相當(dāng)于光反應(yīng)中的NAD＋C．與品種乙相比，除草劑抑制品種甲葉綠體類(lèi)囊體膜的功能較強(qiáng)D．除草劑濃度為20%時(shí)，若向品種乙的希爾反應(yīng)溶液中通入二氧化碳，在光照條件下就能檢測(cè)到糖的生成解析：C希爾反應(yīng)中加入蔗糖溶液是為了維持滲透壓，A錯(cuò)誤；希爾反應(yīng)模擬了光合作用中光反應(yīng)階段的部分變化，該階段在葉綠體的類(lèi)囊體膜中進(jìn)行，溶液中的DCIP被還原，因此氧化劑DCIP在希爾反應(yīng)中的作用，相當(dāng)于NADP＋在光反應(yīng)中的作用，B錯(cuò)誤；據(jù)題表分析可知，抑制劑處理影響葉綠體放氧速率，說(shuō)明抑制劑主要抑制光合作用的光反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段發(fā)生在類(lèi)囊體膜上，與品種乙相比，甲的放氧速率較乙品種慢，即除草劑抑制品種甲葉綠體類(lèi)囊體膜的功能較強(qiáng)，C正確；除草劑濃度為20%時(shí)，若向品種乙的希爾反應(yīng)溶液中通入二氧化碳，由于該反應(yīng)中沒(méi)有NADPH的生成，所以C3不能被還原成糖，在光照條件下不能檢測(cè)到糖的生成，D錯(cuò)誤。13．(2023·山東濟(jì)寧二模)從葡萄試管苗上分別剪取帶有上位葉、中位葉和下位葉的莖段，轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)瓶中，在不同溫度條件下培養(yǎng)4h，測(cè)定不同葉位葉片的CO2吸收速率，結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是()A．隨溫度升高不同葉位葉片的CO2吸收速率先升后降B．35℃時(shí)中位葉和下位葉的真正(總)光合速率相等C．不同葉位的葉片在上述溫度下均能積累有機(jī)物D．上位葉對(duì)高溫的耐受力較中、下位葉片差解析：B由圖可知，隨著溫度升高(15～25℃)不同葉位葉片的CO2吸收速率升高，25～35℃不同葉位葉片的CO2吸收速率下降，A不符合題意；圖中只能看出不同葉位葉片的CO2吸收速率，不知道不同葉位葉片的呼吸速率，無(wú)法計(jì)算總光合速率，B符合題意；由圖分析可知，不同葉位的葉片在上述溫度下始終保持著對(duì)CO2吸收速率，說(shuō)明凈光合作用大于零，有機(jī)物積累，C不符合題意；由圖分析可知，上位葉在高溫下，CO2吸收率下降，說(shuō)明葉片氣孔關(guān)閉，減少水分的散失，而下位葉在高溫下，CO2吸收率下降小于上位葉，故上位葉對(duì)高溫的耐受力較中、下位葉片差，D不符合題意。14．(2023·山東日照二模)甲植物和乙植物的凈光合速率隨CO2濃度變化的曲線如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．CO2濃度為200μL/L時(shí)，限制甲植物光合速率的主要因素為CO2濃度B．CO2濃度為400μL/L時(shí)，甲、乙植物的光合速率相等C．CO2濃度為500μL/L時(shí)，甲植物水的光解能力強(qiáng)于乙D．與乙植物相比，甲植物更適合在高CO2濃度條件下生存解析：B甲植物在CO2濃度為200μL/L時(shí)，光合作用強(qiáng)度還未達(dá)到飽和，所以限制因素主要是CO2濃度，A正確；CO2濃度為400μL/L時(shí)，甲、乙植物的凈光合速率相等，但由于呼吸作用不相等，所以光合速率(總光合作用)不相等，B錯(cuò)誤；CO2濃度為500μL/L時(shí)，甲植物的光合速率大于乙，所以甲植物水的光解能力強(qiáng)于乙，C正確；甲在高CO2濃度情況下光合速率更高，所以甲更適合在高CO2濃度條件下生存，D正確。二、非選擇題15．(2023·安徽淮北二模)纖維素水解液中富含葡萄糖和木糖。科研人員擬對(duì)野生型大腸桿菌的代謝途徑進(jìn)行改造，以利用纖維素水解液生產(chǎn)莽草酸(SA)。(1)在野生型大腸桿菌的代謝過(guò)程(如圖)中，葡萄糖作為首選的優(yōu)質(zhì)碳源，通過(guò)________過(guò)程產(chǎn)生大量能量，用于菌體生長(zhǎng)。(2)研究發(fā)現(xiàn)，木糖可通過(guò)a酶催化的代謝過(guò)程，轉(zhuǎn)變?yōu)橹虚g產(chǎn)物，進(jìn)入圖中的葡萄糖代謝途徑，但木糖無(wú)法直接轉(zhuǎn)化為SA。在富含葡萄糖和木糖的條件下，野生型大腸桿菌代謝產(chǎn)生的SA仍然很少，從代謝途徑分析，其原因是________________________________________。(3)為利用纖維素水解液中的優(yōu)質(zhì)碳源葡萄糖生產(chǎn)SA，需對(duì)野生型大腸桿菌進(jìn)行代謝途徑改造?？蒲腥藛T敲除圖中a酶、c酶和d酶基因，請(qǐng)寫(xiě)出在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步改造的思路及目的。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)請(qǐng)嘗試用同位素標(biāo)記法驗(yàn)證改造后的大腸桿菌代謝物SA中的碳全部來(lái)自葡萄糖，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期結(jié)果。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)題中圖示，大腸桿菌吸收葡萄糖后，通過(guò)有氧呼吸途徑產(chǎn)生大量能量，供細(xì)菌生長(zhǎng)使用。(2)木糖不能直接產(chǎn)生代謝產(chǎn)物SA，而是需要通過(guò)a酶轉(zhuǎn)化生成中間產(chǎn)物后進(jìn)入葡萄糖代謝途徑，通過(guò)PEP轉(zhuǎn)化為莽草酸(SA)。在富含葡萄糖和木糖的條件下，大腸桿菌會(huì)快速增殖，細(xì)胞呼吸會(huì)消耗大量的糖供能，產(chǎn)生莽草酸(SA)很少。(3)根據(jù)題目要求，利用纖維素水解液中優(yōu)質(zhì)碳源葡萄糖生產(chǎn)SA，需要阻斷PEP向丙酮酸的轉(zhuǎn)化，但阻斷了丙酮酸的產(chǎn)生，會(huì)影響細(xì)菌的能量供應(yīng)，進(jìn)一步影響細(xì)菌的生長(zhǎng)；這就需要改造木糖的轉(zhuǎn)化途徑，讓木糖直接轉(zhuǎn)化為丙酮酸，維持細(xì)胞的能量供應(yīng)，優(yōu)質(zhì)葡萄糖碳源轉(zhuǎn)化生成SA。所以在敲除a酶、b酶、d酶基因后，再導(dǎo)入能使木糖直接轉(zhuǎn)化為丙酮酸的酶基因，另外再改造e酶基因的結(jié)構(gòu)，提高e酶的活性，提高SA的產(chǎn)量。(4)根據(jù)題目要求，用14C標(biāo)記葡萄糖后，利用14C標(biāo)記的葡萄糖和未標(biāo)記的木糖混合培養(yǎng)基培養(yǎng)改造后的大腸桿菌，一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物SA中碳元素的標(biāo)記情況。如果所有SA中碳元素都是14C，則說(shuō)明SA中的碳只來(lái)自葡萄糖，如果有的SA中的碳不含有14C，則說(shuō)明SA中的碳有來(lái)自木糖的。答案：(1)有氧呼吸(2)PEP大部分轉(zhuǎn)化為丙酮酸，進(jìn)入檸檬酸循環(huán)，僅有少量PEP轉(zhuǎn)化為SA(3)導(dǎo)入新基因，使木糖轉(zhuǎn)變?yōu)楸幔竽c桿菌可利用木糖正常生長(zhǎng)，利用葡萄糖生產(chǎn)SA；改造e酶基因，顯著提高e酶活性，催化PEP產(chǎn)生更多的SA(4)實(shí)驗(yàn)思路：在有13C(或14C)標(biāo)記的葡萄糖和未標(biāo)記的木糖為碳源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)改造后的大腸桿菌，檢測(cè)SA中碳元素的標(biāo)記情況。預(yù)期結(jié)果：SA中全部的碳元素?cái)y帶13C(或14C)標(biāo)記16．(2023·山東泰安二模)七千年前中國(guó)長(zhǎng)江流域的先民們就曾種植水稻，近年來(lái)中國(guó)科學(xué)家在水稻科研方面做出了巨大貢獻(xiàn)，回答下列與水稻相關(guān)問(wèn)題：(1)如圖為水稻葉肉細(xì)胞中C5在夏季一天(24h)的含量變化。圖1①圖1中開(kāi)始進(jìn)行光合作用的點(diǎn)是______，此時(shí)細(xì)胞呼吸需要的O2來(lái)自____________。②圖1中BC和FG段C5含量上升的原因分別是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在水稻的葉綠體中，光合色素分布在____________上，科學(xué)家欲探究綠色植物葉綠體中的色素對(duì)不同光的利用情況，用三棱鏡將太陽(yáng)光分散開(kāi)，形成不同顏色的光帶，將提取到的葉綠素a、葉綠素b置于光源和三棱鏡之間，得到了如圖2所示吸收光譜，請(qǐng)分析色素溶液吸收光譜的情況：_________________。圖2注：紫光波長(zhǎng)范圍：380～420nm；藍(lán)光波長(zhǎng)范圍：440～475nm；紅光波長(zhǎng)范圍：625～740nm。陰影區(qū)域代表光被吸收。(3)已知每個(gè)藍(lán)光光量子的能量大于每個(gè)紅光光量子的，但用同等強(qiáng)度的藍(lán)光和紅光分別照射水稻葉片，發(fā)現(xiàn)前者光合效率明顯低于后者，試從色素利用光波的角度分析其原因是：____________________________。解析：(1)①圖1中AB段由于沒(méi)有光照，不能進(jìn)行光反應(yīng)生成暗反應(yīng)所需要的NADPH與ATP，暗反應(yīng)不能正常進(jìn)行；B點(diǎn)水稻葉肉細(xì)胞開(kāi)始進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生了NADPH和ATP，進(jìn)而發(fā)生C3的還原。所以據(jù)圖判斷C5含量上升時(shí)(B點(diǎn))，即表示光合作用開(kāi)始進(jìn)行，此時(shí)光合速率小于呼吸速率，所以細(xì)胞呼吸需要的O2來(lái)自葉綠體和外界環(huán)境。②圖1中BC段光照增強(qiáng)，水稻的光反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生的NADPH和ATP增多，導(dǎo)致C3還原增強(qiáng)，C5含量上升；FG階段C5含量上升的原因是FG段溫度過(guò)高，氣孔關(guān)閉，吸收的CO2減少，CO2的固定減少，消耗的C5減少，所以C5含量上升。(2)在水稻的葉綠體中，光合色素分布在類(lèi)囊體薄膜上，據(jù)圖分析可知，不同光合色素對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收情況不同，葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光。(3)從色素分子利用光波的角度分析，色素對(duì)紅光的利用率高于藍(lán)光。答案：(1)①B葉綠體和外界環(huán)境②BC段光照增強(qiáng)，光反應(yīng)增強(qiáng)，產(chǎn)生的NADPH和ATP增多，導(dǎo)致C3還原增強(qiáng)，C5含量上升；FG段由于外界溫度過(guò)高，氣孔關(guān)閉，吸收的CO2減少，CO2的固定減少，消耗的C5減少，C5含量增多(2)類(lèi)囊體薄膜不同光合色素對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收情況不同，葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光(3)色素對(duì)紅光的利用率高于藍(lán)光17．(2023·云南昆明二模)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)利用無(wú)土栽培技術(shù)可將“蔬菜工廠”建在火電發(fā)電廠中，這樣利用熱力發(fā)電的副產(chǎn)物，蔬菜不僅能“吃”到熱能，也能吃到“氣”肥。如圖是科研人員研究“蔬菜工廠”中的番茄植株后得到的一組數(shù)據(jù)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)將“蔬菜工廠”建在火電廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)，其原理有_________________(至少答出2點(diǎn))。(2)據(jù)圖分析，本實(shí)驗(yàn)研究的自變量中最適宜番茄植株生長(zhǎng)的是___________，