押山東卷第21題-分子與細(xì)胞模塊(山東專用)(原卷版)

押山東卷第21題分子與細(xì)胞模塊3年考題考情分析光合作用細(xì)胞呼吸2020年山東卷第21題2021年山東卷第21題2022年山東卷第21題近三年山東高考題側(cè)重考查光合作用過(guò)程中光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的區(qū)別與聯(lián)系，以及影響光合作用速率的因素，需要考生識(shí)記并理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力。近幾年，山東高考題中考查原因類的題目較多，針對(duì)原因類題目的答題技巧：解釋已知條件與結(jié)果之間邏輯關(guān)系一一原因原因是指造成某種結(jié)果或引起另一件事情發(fā)生的條件。在解釋已知條件與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系（原因）時(shí)，首先要明確問(wèn)題的條件是什么，在該條件下指向結(jié)果是什么，相關(guān)的邏輯推理關(guān)系和過(guò)程是什么等。其答題模板可歸納整理為“因?yàn)椤瓕?dǎo)致……，于是……，所以……”其中“因?yàn)椤闭粘}干中的已知條件，“所以……”照抄題干中的結(jié)果，“導(dǎo)致……，于是……”是用教材知識(shí)回答已知條件與結(jié)果之間的邏輯推理關(guān)系。該答題模板的優(yōu)點(diǎn)是能夠使答案既準(zhǔn)確又規(guī)范，難點(diǎn)是要運(yùn)用教材知識(shí)把已知條件與結(jié)果之間的邏輯關(guān)系一層一層地分析清楚。當(dāng)然，不能機(jī)械地照搬這一答題模板,而要教會(huì)學(xué)生根據(jù)不同的試題情境適當(dāng)修改，使語(yǔ)句通順，既簡(jiǎn)潔又規(guī)范。1.（2020年山東卷T21）人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽(yáng)能合成糖類，相關(guān)裝置及過(guò)程如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過(guò)程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過(guò)程相同。（1）該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是________________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為_(kāi)_______________。（2）若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將________________（填：增加或減少）。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變，原因是________________。（3）在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量________________（填：高于、低于或等于）植物，原因是________________。（4）干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________。人工光合作用系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。2.（2021年山東卷T21）光照條件下，葉肉細(xì)胞中O2與CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C5，O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過(guò)程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液，相應(yīng)的光合作用強(qiáng)度和光呼吸強(qiáng)度見(jiàn)下表。光合作用強(qiáng)度用固定的CO2量表示，SoBS溶液處理對(duì)葉片呼吸作用的影響忽略不計(jì)。

（1）光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的____________中。正常進(jìn)行光合作用的水稻，突然停止光照，葉片CO2釋放量先增加后降低，CO2釋放量增加的原因是。（2）與未噴施SoBS溶液相比，噴施100mg/LSoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度________(填：“高”或“低”)，據(jù)表分析，原因是。（3）光呼吸會(huì)消耗光合作用過(guò)程中的有機(jī)物，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過(guò)適當(dāng)抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度，據(jù)表分析，應(yīng)在mg/L之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3.（2022年山東卷T21）強(qiáng)光條件下，植物吸收的光能若超過(guò)光合作用的利用量，過(guò)剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油菜素內(nèi)酯（BR）對(duì)光抑制的影響機(jī)制，將長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋(píng)果幼苗進(jìn)行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強(qiáng)光照射，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。分組處理甲清水乙BR丙BR+L（1）光可以被蘋(píng)果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋(píng)果幼苗葉肉細(xì)胞中的色素時(shí)，隨層析，液在濾紙上擴(kuò)散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是。（2）強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，蘋(píng)果幼苗光合作用暗反應(yīng)達(dá)到一定速率后不再增加，但氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加。蘋(píng)果幼苗光合作用暗反應(yīng)速率不再增加，可能的原因有、（答出2種原因即可）；氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加的原因是。（3）據(jù)圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制（填“增強(qiáng)”或“減弱”）；乙組與丙組相比，說(shuō)明BR可能通過(guò)發(fā)揮作用。1.（2023屆濟(jì)南一模）某科研小組為探究光合作用的影響因素，將生長(zhǎng)狀態(tài)相同的小麥幼苗均分為十二組進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，除以下條件外，其他條件均相同且適宜。實(shí)驗(yàn)處理?xiàng)l件和實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果如下表所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題∶組別條件及結(jié)果一二三四五六七八九十十一十二光照強(qiáng)度（kLux）333333111111等量無(wú)機(jī)肥+++---+++---土壤含水量20%40%60%20%40%60%20%40%60%20%40%60%葉片CO2吸收值（mg/cm2·h）51020510154510456（注；+表示添加，-表示不添加）（1）第二組光合速率遠(yuǎn)大于第八組，影響因素是，兩組植物光飽和點(diǎn)相比較，前者_(dá)___（填“>”或“<”或“=”）后者。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若將第三組幼苗轉(zhuǎn)移到第九組幼苗的環(huán)境中，一段時(shí)間后，其葉綠體中ADP生成量將_（填“升高”或“不變”或“降低”），理由是。（3）第九組比第十二組光合速率明顯提高，說(shuō)明無(wú)機(jī)肥中的磷元素在光合作用中的作用是（答兩點(diǎn)）。（4）分析表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，施用一定含量無(wú)機(jī)肥是否能提高光合速率主要是受影響，給我們?cè)谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的啟示是。2.（2023屆濟(jì)南市二模）圖1是某種植物葉綠體中進(jìn)行光合作用示意圖，PSⅠ（光系統(tǒng)Ⅰ）和PSⅡ（光系統(tǒng)Ⅱ）是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復(fù)合物。圖2是某科學(xué)家研究光反應(yīng)過(guò)程做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。(1)圖1的生物膜名稱是____________，光系統(tǒng)在能量轉(zhuǎn)化中的作用是____________，自然界中某些細(xì)菌如硫細(xì)菌進(jìn)行光合作用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氧氣，推測(cè)此類細(xì)菌可能不具備____________（填“PSⅠ”或“PSⅡ”）。(2)光合作用發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的希爾反應(yīng)發(fā)生在離體的葉綠體中，類似于圖1中過(guò)程____________（填編號(hào)），還需在離體葉綠體懸浮液中加入____________作為接受H+和e-的受體。(3)若CO2濃度降低，則圖1中電子傳遞速率會(huì)____________（填“升高”或“降低”），原因是____________(4)圖2實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是____________，結(jié)合圖1可以推測(cè)出在葉綠體內(nèi)，類囊體膜內(nèi)側(cè)H+濃度____________（填“高”或“低”）。3.（2022屆濰坊一模）線粒體對(duì)缺氧敏感，高海拔低氧可引起線粒體氧化應(yīng)激平衡失調(diào)，嚴(yán)重低氧可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。研究人員以雄性健康大鼠為材料，采用低壓艙模擬不同海拔低氧的方法研究低氧環(huán)境下細(xì)胞的適應(yīng)性功能改變。（1）大鼠有氧呼吸過(guò)程中，O2在_____________________（填寫(xiě)具體場(chǎng)所）參與反應(yīng)，該階段釋放出的能量將轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________。（2）當(dāng)細(xì)胞中O2含量低時(shí)，受損線粒體代謝中會(huì)產(chǎn)生更多的活性氧等自由基，自由基對(duì)細(xì)胞的損害主要表現(xiàn)在___________________________________（至少答出兩個(gè)方面）。（3）將大鼠細(xì)胞分別用常氧（甲）、適度低氧（乙）和嚴(yán)重低氧（丙）處理24h后，三類細(xì)胞受損線粒體的自噬情況如圖1所示；三類細(xì)胞經(jīng)3-甲基腺嘌呤（自噬抑制劑）處理相同時(shí)間后細(xì)胞內(nèi)活性氧含量情況如圖2所示。①受損線粒體可經(jīng)自噬途徑被細(xì)胞中的_____________________（結(jié)構(gòu)）降解，激烈的自噬可能誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生_________________現(xiàn)象。②綜合分析圖1、圖2結(jié)果，可推測(cè)適度低氧能_____________________。（4）模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大鼠暴露到5000～7000米海拔10天，心肌細(xì)胞中線粒體的DNA和RNA合成顯著增加。請(qǐng)從線粒體角度推測(cè)低氧下心肌細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的適應(yīng)性改變有哪些？___________________（答出兩條）。4.（2022屆青島市二模）在決定小麥產(chǎn)量的灌漿期，若遭遇連續(xù)高溫和強(qiáng)光的雙重脅迫，會(huì)導(dǎo)致光合系統(tǒng)破壞，造成產(chǎn)量下降。光系統(tǒng)Ⅰ（PSⅠ）和光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）是由蛋白質(zhì)和光合色素組成的復(fù)合物，分布于葉綠體類囊體膜中，葉綠體psbA基因編碼的D1蛋白是PSⅡ反應(yīng)中心的重要蛋白。（1）推測(cè)PSⅠ和PSⅡ具有功能?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)一種碳納米熒光材料，能吸收紫外光并將其轉(zhuǎn)換為藍(lán)紫光，用該材料處理葉綠體后，極大地提高了光合作用效率，分析其原因是____（2）科研人員以正常植株和突變植株（psbA基因過(guò)量表達(dá)）為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在炎熱晴朗的夏季，兩種類型的植株都出現(xiàn)光合“午睡”現(xiàn)象，且突變植株的光合“午睡”現(xiàn)象弱，分析其原因是_____。（3）科研人員在小麥葉面噴施外源水楊酸（SA），有效緩解了高溫強(qiáng)光下的“午睡”現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)外源SA能有效抑制高溫強(qiáng)光脅迫所致的D1蛋白降解，從而保持D1蛋白含量穩(wěn)定。某同學(xué)為驗(yàn)證其機(jī)制，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)進(jìn)行完善。（實(shí)驗(yàn)材料和試劑：生理狀況一致的小麥正常植株、SA、清水等）實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)條件檢測(cè)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1組：葉面噴施SA的小麥植株？D1蛋白含量？2組：葉面噴施清水的小麥植株3組：葉面噴施清水的小麥植株適宜條件1、2組的實(shí)驗(yàn)條件是：。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：。5.（2022屆煙臺(tái)二模）植物光合作用速率受多種因素影響，研究人員獲得了光合作用速率明顯降低的天然黃綠葉（yg1）突變體玉米、CST1基因功能缺失突變體玉米（突變體cst1）、脫落酸缺陷型突變體玉米。（1）天然黃綠葉（ygl）突變體玉米的葉綠素含量低，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生在____________（場(chǎng)所）上的光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的____________減少，進(jìn)而影響玉米產(chǎn)量。研究者對(duì)野生型和ygl突變體中葉綠素前體物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)ygl突變體中葉綠素前體物質(zhì)A和P的含量均高于野生型。請(qǐng)推測(cè)ygl突變體中葉綠素含量下降的原因是。（2）科研人員測(cè)定野生型玉米和突變體cst1氣孔導(dǎo)度和葉綠素相對(duì)含量，結(jié)果如下表。請(qǐng)分析突變體cst1光合速率降低的原因是?；ǔ榻z后天數(shù)0天10天20天30天野生型氣孔導(dǎo)度（mmol·m-2·S-1）290320260260葉綠素相對(duì)含量（mg·g-1）5.64.84.74.3突變體cstl氣孔導(dǎo)度（mmol·m-2·S-1）30024015050葉綠素相對(duì)含量（mg·g-1）4.84.43.82.1（3）在缺水環(huán)境中，相比野生型，脫落酸缺陷型突變體根長(zhǎng)得更慢、氣孔開(kāi)放程度更大。請(qǐng)據(jù)此推測(cè)脫落酸對(duì)于玉米在缺水環(huán)境中生存的意義是____________。6.（2022屆菏澤二模）我國(guó)是生產(chǎn)稻米最多的國(guó)家，增加水稻的產(chǎn)量一直是科研人員研究的重要課題。圖1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(jí)受體—PEP的生成）基因?qū)胨竞?，在某一溫度下測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)雙基因水稻和原種水稻CO2，吸收速率的影響。圖2是在光照為1000Lux下測(cè)得溫度影響凈光合速率的變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：（1）圖1是在______℃下測(cè)得的結(jié)果，如調(diào)整溫度為27℃，重復(fù)圖1相關(guān)實(shí)驗(yàn)，A點(diǎn)會(huì)向______移動(dòng)，推測(cè)原因是。（2）據(jù)圖推測(cè)，轉(zhuǎn)基因水稻與原種水稻相比更適宜栽種在環(huán)境中?？蒲腥藛T提取并用紙層析法分離這兩種水稻等質(zhì)量葉片的光合色素，通過(guò)觀察比較發(fā)現(xiàn)兩種植株各種色素含量無(wú)顯著差異，則可推斷轉(zhuǎn)基因水稻是通過(guò)促進(jìn)光合作用的（填過(guò)程）來(lái)提高光合速率。7.（2023屆青島市一模）氣孔有利于二氧化碳流入植物葉片進(jìn)行光合作用，但同時(shí)也是蒸騰作用喪失水分的門(mén)戶?？蒲腥藛T通過(guò)基因工程在擬南芥氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞中表達(dá)了一種K+載體蛋白（BLINK1），如下圖1所示。該載體蛋白能調(diào)控氣孔快速開(kāi)啟與關(guān)閉，而野生擬南芥無(wú)BLINK1，氣孔開(kāi)閉較慢。下圖2表示擬南芥在一天中連續(xù)光照和間隔光照（強(qiáng)光和弱光交替光照）下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）植物葉片進(jìn)行光合作用消耗CO2的場(chǎng)所是_____________。據(jù)圖1分析，轉(zhuǎn)基因擬南芥保衛(wèi)細(xì)胞吸收K+的方式為_(kāi)___________，其氣孔能夠快速開(kāi)啟的可能原因是_______________。（2）為確定擬南芥葉片光合產(chǎn)物的去向，可采用____________法。由圖2可知，間隔光照條件下，轉(zhuǎn)基因植株每升水可產(chǎn)生植物莖的干重大于野生植株，其原因可能是。（3）下圖為兩種擬南芥在同一試驗(yàn)田中氧氣釋放速率變化圖。

當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，植株A的光合速率與植株B光合速率的大小關(guān)系是________；當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，測(cè)得植株A的R酶(R酶是催化五碳化合物和CO2生成三碳化合物反應(yīng)的酶)的活性比植株B的高，據(jù)此推測(cè)植株A的光合放氧速率更快的原因是。8.（2023屆棗莊二模）圖1是在溫度和CO2等其他因素均適宜的條件下測(cè)定的玉米葉和小麥葉的總光合速率與呼吸速率的比值（P/R）與光照強(qiáng)度的關(guān)系，同時(shí)測(cè)定了小麥和玉米葉肉細(xì)胞的D1蛋白、F蛋白及氧氣釋放速率的相對(duì)量，結(jié)果如下表所示（+多表示量多）。已知葉綠素a通常與D1蛋白等物質(zhì)結(jié)合，構(gòu)成光合復(fù)合體PSⅡ（可使水發(fā)生光解）。光照強(qiáng)度abcdef小麥D1蛋白含量+++++++++++++++++++++F蛋白含量+++++++++++++++++++++氧氣釋放速率+++++++++++++++++++玉米D1蛋白含量+++++++++++++++++++++++++F蛋白含量+++++++++++++++++++++++++氧氣釋放速率+++++++++++++++++++++（1）用紙層析法分離光合色素，可以根據(jù)濾紙條上色素帶的位置判斷4種色素在層析液中_________的大小。PSⅡ中的葉綠素a在轉(zhuǎn)化光能中起到關(guān)鍵作用，葉綠素a在光能激發(fā)下失去電子，并最終從水中獲取電子使水分解產(chǎn)生氧氣。電子在類囊體膜上形成電子流，并由電子流驅(qū)動(dòng)生成NADPH和ATP，據(jù)此分析，在光反應(yīng)過(guò)程中，能量類型的轉(zhuǎn)換過(guò)程是_________。（2）結(jié)合表中信息分析，在圖1中的d光強(qiáng)下，玉米葉的總光合速率_________（填“大于”、“等于”或“小于”）小麥葉的總光合速率。（3）D1蛋白極易受到強(qiáng)光破壞，被破壞的D1蛋白降解后，空出相應(yīng)的位置，新合成的DI蛋白才能占據(jù)相應(yīng)位置，使PSⅡ得以修復(fù)。葉綠素酶（CLH）可催化葉綠素a降解，結(jié)合態(tài)的葉綠素a不易被降解。CLH與F蛋白結(jié)合后可催化被破壞的D1蛋白的降解。結(jié)合表中信息分析，在強(qiáng)光下玉米葉的氧氣釋放速率比小麥葉降低更慢的原因是。（4）玉米稱為C4植物，其光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程如圖2所示，酶1為PEP羧化酶，可以固定低濃度的CO2形成