2023届高考生物二轮复习细胞物质和能量代谢（能力测试）作业（不定项）含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习细胞物质和能量代谢（能力测试）作业（不定项）含答案，共9页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．(2022·山东烟台高三上学期期末)植物的气孔是由两个含有叶绿体的保卫细胞围绕成的，保卫细胞吸水后会开放，反之关闭。保卫细胞内的淀粉磷酸化酶在酸性条件下，主要催化葡萄糖转化成淀粉，而在碱性条件下，主要催化淀粉转化成葡萄糖。光照、高K＋环境均可促进气孔开放。下列说法错误的是( )
A．黑暗条件下，呼吸作用使气孔更易开放
B．淀粉水解为葡萄糖有利于提高渗透压，使保卫细胞吸水
C．光照增强可促进细胞内CO2浓度下降，pH上升，利于淀粉的水解
D．高K＋环境促进气孔的开放，可能是细胞对K＋主动运输的结果
答案 A
解析 黑暗条件下，进行细胞呼吸，释放CO2，使细胞质的pH下降，利于葡萄糖转化成淀粉，细胞渗透压下降，不利于保卫细胞吸水，气孔不易开放，A错误；细胞对K＋主动运输，细胞渗透压上升，利于保卫细胞吸水，气孔开放，D正确。
2．(2022·潍坊第四中学阶段检测)呼吸商(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系。以下叙述中，正确的是( )
A．呼吸商越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱
B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度
C．为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至C点
D．C点以后，细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化
答案 B
解析 呼吸商越大，吸收的O2量相对越少，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强，A错误；呼吸商越小，细胞有氧呼吸越强，因此B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度，B正确；C点时，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞消耗的有机物较多，因此为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至C点以下，C错误；C点以后，酵母菌只进行有氧呼吸，无论有氧呼吸的强度是否变化，呼吸商均不变，但呼吸商不变，不能说明细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化，D错误。
3．(2022·广东高三综合测试)科学家从大洋深处的某种细菌体内分离出了一种嗜冷性蛋白酶，并在其他反应条件适宜的情况下，探究了温度对该酶活性的影响(不同温度下反应体系的底物量充足，反应时间相同)，实验结果如图所示，其中A、B为实线和虚线的交点，C点为虚线与横轴的交点。下列叙述错误的是( )
A．图中实线和虚线分别表示反应物剩余量相对值和酶活性相对值
B．A点制约反应物剩余量相对值的主要因素为该反应体系的温度
C．若在B点降低反应体系的pH，则反应物剩余量相对值将增加
D．由图可知，反应体系温度越高，该嗜冷性蛋白酶的活性越低
答案 D
解析 温度过高会使酶失活，所以该图的虚线表示酶活性相对值，实线表示反应物剩余量相对值，A正确；A点到最适温度酶活性随着温度的上升而上升，A点制约反应物剩余量相对值的主要因素为反应体系的温度，B正确；该曲线为最适宜pH值条件下测得的，若B点温度条件下升高反应体系的pH，酶活性降低，则反应物剩余量相对值将增加，C正确；由图可知，在虚线的最高点之前，随着温度的升高，嗜冷性蛋白酶活性是增大的，所以不能说反应体系温度越高，嗜冷性蛋白酶活性越低，D错误。
二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求)
4．将编号为甲、乙、丙的三个相同透光玻璃瓶放入池塘水深0.5 m处，装入等量含有浮游植物的池塘水。甲瓶立即测定并记录水中氧含量，乙、丙瓶均密封，丙瓶装入不透光袋中，与乙瓶一同放回水深0.5 m处，24 h后测定并记录水中氧含量，得到表中结果。下列相关分析，正确的是( )
A.24 h后乙瓶中的二氧化碳含量低于开始时
B．丙瓶浮游植物的线粒体中没有ATP产生
C．乙瓶浮游植物24 h光合作用产生的氧量为1.9 mg
D．乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物呼吸消耗量
答案 AC
解析 据表分析可知，乙瓶的含氧量升高，光合作用强度大于呼吸作用强度，24 h后乙瓶中的二氧化碳含量低于开始时，A正确；丙瓶只能进行呼吸作用，浮游植物的线粒体中有ATP产生，B错误；乙瓶浮游植物24 h净光合产氧量为5.2－4＝1.2(mg)，呼吸耗氧量为4－3.3＝0.7(mg)，故光合作用产生的氧量为1.2＋0.7＝1.9(mg)，C正确；乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物净光合量，D错误。
5．(2022·八省八市高三第一次联考改编)有氧呼吸第三阶段，NADH将有机物降解得到的高能电子传递给质子泵，后者利用这一能量将H＋泵到线粒体基质外，使得线粒体内外膜间隙中H＋浓度提高，大部分H＋通过特殊的结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP合成(如下图)。下列有关叙述正确的是( )
A．图中ADP和Pi合成ATP的直接动力是膜内外H＋浓度差
B．该过程也可发生在好氧性细菌的细胞膜上
C.图示中结构①是一种具有ATP合成酶活性的通道蛋白质
D．上述能量转化的过程是有机物中化学能→电能→ATP中化学能
答案 ABCD
解析 根据题干信息，“大部分H＋通过特殊的结构①回流至线粒体基质，同时驱动ATP合成”，说明ADP和Pi合成ATP的直接动力是膜内外H＋浓度差，A正确；好氧性细菌虽然无线粒体，但其内含有与有氧呼吸相关的酶，可以进行有氧呼吸，故图示过程可以发生在好氧性细菌的细胞膜上，B正确；结构①能够驱动ATP合成，因此是一种具有ATP合成酶活性的通道蛋白，C正确。
三、非选择题
6．(2022·湖南长沙高考适应性考试)如图为叶肉细胞类囊体剖面结构及其所发生的部分生化反应示意图。e－表示电子，在其传递过程中逐步释放能量。请回答以下问题：
(1)H＋从类囊体腔外运输到类囊体腔内属于________(填运输方式名称)。类囊体膜上含有ATP合成酶，叶肉细胞中含有ATP合成酶的生物膜还有______________。
(2)研究者从菠菜中分离类囊体膜，并将其与叶绿体基质中的酶共同组成人工光合系统。光照后该系统正常生成了有机物，证明了该系统的有效性。在人工光合系统中，类囊体膜为有机物的生成提供了____________________。相比叶肉细胞，吸收相同的光能该系统有机物产量更高，主要原因是__________________________________。
(3)科研人员探究高温和高浓度CO2对黄瓜光合作用的影响，部分实验数据如下。
①丙组的净光合速率比乙组的高，结合所学知识与实验数据，分析其原因是______________________________________________________________________________________________________________。
②该研究结果表明，采取____________________________的针对性措施可以有效提高夏秋季节里日光温室中黄瓜叶片的光合作用强度，进而提高黄瓜产量。
答案 (1)主动运输 线粒体内膜
(2)ATP、NADPH 没有细胞呼吸消耗能量，能够更有效积累有机物
(3)①丙组CO2浓度更高，为暗反应提供了更多的原料，提高了暗反应速率；丙组叶绿素含量增加，增强了对光能的吸收、转化和利用能力，光反应速率更快 ②施用气肥(施用有机肥等能提高CO2浓度的措施)
解析 (1)结合题图可知，类囊体腔内的H＋浓度高于类囊体腔外的，因此，H＋从类囊体腔外运输到腔内的方式为主动运输。除类囊体膜外，叶肉细胞中的线粒体内膜上也含有ATP合成酶。
(2)在类囊体膜上进行的是光反应，该过程为有机物的生成提供了NADPH和ATP。叶肉细胞在光照条件下既可进行光合作用也可进行呼吸作用，光合作用可产生有机物，细胞呼吸消耗有机物，而人工光合系统只进行光合作用不进行细胞呼吸，能更有效积累有机物。
(3)①与乙组相比，丙组CO2浓度更高，为暗反应提供了更多的原料，提高了暗反应速率，在处理天数相同时，丙组的叶绿素含量高于乙组，增强了对光能的吸收、转化和利用能力，光反应速率更快。②分析题图可知，高温会导致黄瓜净光合速率和叶绿素含量下降，而高温＋高CO2处理条件下黄瓜的净光合速率和叶绿素含量都高于对照组，因此可以通过提高CO2浓度的措施提高夏秋季日光温室中黄瓜的产量。
7．(2022·北京海淀期末)为提高水稻产量和磷肥利用率，科研人员开展了相关研究。
(1)农作物根部从土壤中吸收的氮、磷、钾等，可参与多种生命活动。其中，磷可用于合成____________(至少写两种)等有机物，参与光合作用。
(2)农作物将光合作用产生的有机物运输至籽粒中，并以淀粉形式储存，称为“籽粒灌浆”，籽粒灌浆情况直接决定农作物产量。
研究人员分别检测野生型(WT)和P基因缺失突变型(ph)水稻籽粒重量和有机物合成量，结果如图1和图2所示。据图1可知，相对于WT，________________________________；据图2结果推测，P蛋白的作用可能是__________________________。
(3)研究表明，P基因在籽粒胚乳中高表达。据推测，P蛋白可能是一种磷的转运蛋白，且参与内运和外排两个过程。为进一步确认P蛋白的作用机制，科研人员完成了下列实验。
①科研人员分别测定WT和ph水稻胚乳细胞中磷的含量，若__________________________________________________________，则可作为P蛋白参与磷的转运过程的证据之一，且以外排作用为主。
②已知ADP­葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)催化胚乳细胞中葡萄糖和磷的利用，最终合成淀粉，科研人员检测WT和ph水稻胚乳细胞中AGPase的表达量和ph水稻胚乳细胞中AGPase的活性，结果如图3和图4所示。结果表明，ph水稻胚乳细胞中异常含量的磷______________________________________________。
③在正常水稻籽粒灌浆时，磷和葡萄糖等被运入胚乳细胞中，用于淀粉的合成，生成淀粉的同时又会产生磷。基于上述研究分析，该过程产生的“无用”的磷需要________________________________________________，这种机制可保证胚乳细胞持续合成淀粉。
(4)在缺乏磷的土壤中，农作物高效利用和重新分配磷对产量提升显得尤为重要。基于上述研究，对该环境中水稻育种提出一条合理性建议：________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)ATP、NADPH
(2)ph水稻籽粒重量低且增长缓慢 促进葡萄糖转化为淀粉
(3)①ph水稻胚乳细胞中的磷含量明显高于WT胚乳细胞中的磷含量 ②既抑制AGPase的基因表达，又抑制AGPase的活性 ③被P蛋白及时运出胚乳细胞，确保AGPase能正常催化
(4)培育P基因高表达(转P基因)的水稻品系(选择磷的转运蛋白外排功能更强的水稻品系)
解析 (2)由图1可知，与WT相比，ph水稻籽粒重量低且增长缓慢。图2中WT的水稻葡萄糖含量较ph水稻的低，而淀粉含量较ph水稻的高，说明P蛋白的作用是促进葡萄糖转化为淀粉。
(3)①ph水稻中P蛋白不能合成，若ph水稻胚乳细胞中的磷含量明显高于WT胚乳细胞中的磷含量，则说明P蛋白参与磷的转运过程，且以外排作用为主。②由图3可知，ph水稻胚乳细胞中AGPase表达量少于WT水稻胚乳细胞中的，且随着ph水稻胚乳细胞中磷浓度的增加，AGPase相对活性降低，说明ph水稻胚乳细胞中异常含量的磷既抑制了AGPase的基因表达，又抑制了其活性。③正常水稻胚乳细胞中合成淀粉需要AGPase催化，为确保AGPase的含量和活性，产生的“无用”的磷需要P蛋白及时运出胚乳细胞。
(4)由题可知，P蛋白对磷的转运情况会影响水稻胚乳细胞中淀粉的合成，故在缺乏磷的土壤中，要培育P基因高表达的水稻品系。
8．(2022·山东潍坊高三上学期期末)玉米的叶肉细胞含有正常的叶绿体，维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体。在其进行光合作用时，CO2中的碳首先转移到有机物C4中，该过程称为C4途径。C4在维管束鞘细胞中再释放出CO2，参与卡尔文循环。具体过程如图所示，其中PEP酶对CO2的亲和力远大于酶Rubisc。像玉米这样具有C4途径的植物称为C4植物，不具有C4途径的植物称为C3植物。
(1)C4植物中可固定CO2的物质是__________________，光反应主要发生在____________(填“叶肉细胞”“维管束鞘细胞”或“叶肉细胞和维管束鞘细胞”)的叶绿体中。
(2)干旱条件下，很多植物的光合作用速率降低，主要原因是__________________________________。一般来说，C4植物与C3植物相比，________的CO2补偿点较低，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)科学家以14CO2为原料，通过放射性同位素示踪法探明了玉米光合作用过程中CO2中碳的转移途径。请推测该科学探究的实验思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)PEP和C5化合物 叶肉细胞
(2)叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少 C4 C4植物的CO2先被PEP酶催化固定成C4，C4释放出CO2用于卡尔文循环，PEP酶对CO2的亲和力远大于酶Rubisc，因此C4植物在较低浓度的CO2条件下，也可以吸收并利用CO2进行光合作用，而C3植物在低浓度的CO2条件下不能生长
(3)利用14CO2为原料培养玉米，培养一段时间后，检测含14C的物质，若含14C的物质不止一种，则需要缩短反应时间，直至反应中只出现一种14C的物质，即为CO2中碳转移形成的第一种化合物，然后再依次延长反应时间，检测出形成的第二种化合物、第三种化合物等，从而探明玉米光合作用过程中CO2中碳的转移途径
解析 C4植物进行光合作用的过程，在叶肉细胞中PEP将CO2固定生成C4，C4在维管束鞘细胞中再释放出CO2，参与卡尔文循环并生成有机物。
(1)据图可知，在C4植物的叶肉细胞内，PEP在PEP酶的催化下可固定CO2形成C4，C4释放出的CO2在维管束鞘细胞的叶绿体内可被C5固定形成C3。因此C4植物中可固定CO2的物质是PEP和C5。由于维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体，故不能吸收光能进行光反应，因此光反应主要发生在含有正常叶绿体的叶肉细胞内。
玻璃瓶
甲
乙
丙
氧含量
4 mg
5.2 mg
3.3 mg