高三生物二輪復(fù)習(xí)主題突破練6酶相關(guān)實驗探究凈光合速率及“關(guān)鍵點”的移動

主題突破練6酶相關(guān)實驗探究、凈光合速率及“關(guān)鍵點”的移動焦點1酶相關(guān)實驗探究【知識梳理】提醒①檢驗蛋白酶對蛋白質(zhì)的水解時應(yīng)選用蛋白塊，通過觀察其消失情況得出結(jié)論，因蛋白酶本身也是蛋白質(zhì)，不能用雙縮脲試劑鑒定。②酶既可以作為催化劑，又可以作為另一個化學(xué)反應(yīng)的底物?！靖呖颊骖}】(2022·重慶卷，7)植物蛋白酶M和L能使肉類蛋白質(zhì)部分水解，可用于制作肉類嫩化劑。某實驗小組測定并計算了兩種酶在37℃、不同pH下的相對活性，結(jié)果如表。下列敘述最合理的是()pH相對活性酶357911M0.71.01.01.00.6L0.51.00.50.20.1A.在37℃時，兩種酶的最適pH均為3B.在37℃長時間放置后，兩種酶的活性不變C.從37℃上升至95℃，兩種酶在pH為5時仍有較高活性D.在37℃、pH為3～11時，M更適于制作肉類嫩化劑【模擬演練】1.(2023·廣東六校聯(lián)考)為研究溫度對酶活性的影響，實驗小組用四種不同溫度分別對等濃度的淀粉酶溶液、淀粉溶液進行預(yù)處理，將同溫度下的淀粉酶溶液與淀粉溶液混合均勻，再在原溫度下保溫相同時間，測定生成物的量分別為a、b、c、d，已知a<b<c<d，但混淆了各組對應(yīng)的溫度。設(shè)各組對應(yīng)溫度依次為ta、tb、tc、td，則各組的溫度從高到低排序，不可能的是()A.td>tc>tb>ta B.tc>td>tb>taC.tb>tc>td>ta D.ta>tc>tb>td2.(2023·佛山一模)在探究pH對過氧化氫酶活性的影響實驗中，有學(xué)習(xí)小組對實驗進行了改進，改進后的裝置如圖所示。下列敘述正確的是()A.裝置中①為H2O2溶液，②為過氧化氫酶，兩者也可以對調(diào)B.待過氧化氫酶與相應(yīng)pH的磷酸緩沖液接觸一段時間后，再注入H2O2溶液C.探究過氧化氫酶的最適pH，可將磷酸緩沖液pH分別調(diào)至2、4、6、7、8、9D.在水浴條件下，還可以用該裝置來探究溫度對過氧化氫酶活性的影響焦點2凈光合速率及“關(guān)鍵點”的移動【知識梳理】1.深度解讀總光合速率與呼吸速率的關(guān)系(1)如果圖1的實驗對象是離體的葉肉細胞，則圖2中的甲圖對應(yīng)的是圖1中的________，乙圖對應(yīng)圖1中的____________，丙圖對應(yīng)圖1中的____________，丁圖對應(yīng)圖1中的________。(2)如果圖1的實驗對象是葉片或者植株，則圖1中的A點、B點、C點分別對應(yīng)圖2中的______圖、________圖和________圖。(3)如果實驗對象是離體的葉綠體，則圖1____(填“能”或“不能”)表示光強度對其光合速率的影響，原因是_______________________________________________________________________________________________________________。2.光補償點、光飽和點的移動(1)光補償點對應(yīng)的兩種生理狀態(tài)①整個植株：光合作用強度＝細胞呼吸強度。②葉肉細胞：光合作用強度>細胞呼吸強度。(2)B點與C點的變化(注：只有橫坐標(biāo)為自變量，其他條件不變)條件B點(補償點)C點(飽和點)適當(dāng)增大CO2濃度(光照強度)左移右移適當(dāng)減小CO2濃度(光照強度)右移左移土壤缺Mg2＋右移左移注：細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點應(yīng)右移，反之左移。(3)D點：代表飽和點對應(yīng)的最大光合速率，若增大光照強度或增大CO2濃度使光合速率增大時，D點向右上方移動；反之，移動方向相反?！靖呖颊骖}】1.(2022·全國乙卷，2)某同學(xué)將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩(wěn)定。關(guān)于這一實驗現(xiàn)象，下列解釋合理的是()A.初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率2.(2023·廣東卷，18)光合作用機理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時，水稻野生型(WT)的產(chǎn)量和黃綠葉突變體(ygl)的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。(光飽和點：光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度；光補償點：光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2等量時的光照強度。)水稻材料葉綠素/(mg·g－1)類胡蘿卜素/(mg·g－1)類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析圖表，回答下列問題：(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和__________________，葉片主要吸收可見光中的________光。(2)光照強度逐漸增加達到2000(μmol·m－2·s－1)時，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光照強度的增加而增加，比較兩者的光飽和點，可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有較高的光補償點，可能的原因是葉綠素含量較低和________。(3)與WT相比，ygl葉綠素含量低，高密度栽培條件下，更多的光可到達下層葉片，且ygl群體的凈光合速率較高，表明該群體____________，是其高產(chǎn)的原因之一。(4)試分析在0～50(μmol·m－2·s－1)范圍的低光照強度下，WT和ygl凈光合速率的變化，在給出的坐標(biāo)系中繪制凈光合速率趨勢曲線。在此基礎(chǔ)上，分析圖a和你繪制的曲線，比較高光照強度和低光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率，提出一個科學(xué)問題______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！灸M演練】1.(2023·佛山順德區(qū)二模)在光照等條件下，番茄葉肉細胞進行光合作用與有氧呼吸以及細胞內(nèi)外交換的示意圖如下(1～7表示結(jié)構(gòu)，a～h表示物質(zhì)的移動情況)，有關(guān)說法錯誤的是()A.線粒體中2處釋放的能量遠遠多于3處B.葉綠體內(nèi)會發(fā)生光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程C.物質(zhì)A進入線粒體后徹底分解需要水的參與D.a、b、e、f的量均為0時對應(yīng)的光照強度為番茄植株的光補償點2.(2023·廣州市質(zhì)檢)構(gòu)樹是?？坡淙~喬木，具有生長速度快，適應(yīng)性強，對硫的吸收能力強等特點。為了研究不同濃度亞硫酸氫鈉溶液對植物光合作用的影響，以一年苗構(gòu)樹為實驗材料進行了相關(guān)實驗，實驗結(jié)果如圖(CK為空白對照組)?；卮鹣铝袉栴}：(1)由圖中結(jié)果可知，5(mmol·L－1)的NaHSO3溶液對構(gòu)樹葉片的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度的影響分別是__________________________。為探究NaHSO3溶液提高構(gòu)樹凈光合速率的最適濃度，應(yīng)在______________________(mmol·L－1)之間再設(shè)置多個濃度梯度進一步進行實驗。(2)據(jù)圖分析，用適宜濃度的NaHSO3溶液處理可提高構(gòu)樹的凈光合速率，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在測定圖中的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度等光合指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)時，必須每組選取5片葉子，每片葉子重復(fù)3次再求得平均值，這樣操作的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)研究發(fā)現(xiàn)，硫肥能顯著提高葉面積和光合色素含量，從而提高植物的光合速率。據(jù)此，有同學(xué)認為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以大量增施硫肥用于增產(chǎn)，請你根據(jù)物質(zhì)跨膜運輸?shù)南嚓P(guān)知識判斷該同學(xué)的觀點是否正確________(填“正確”或“錯誤”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案焦點1【高考真題】D[根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，在37℃時，M的適宜pH為5～9，而L的適宜pH為5左右，A錯誤；酶適宜在低溫條件下保存，在37℃長時間放置后，兩種酶的活性可能會發(fā)生改變，B錯誤；酶發(fā)揮作用需要適宜的溫度，高溫會導(dǎo)致酶變性失活，因此從37℃上升至95℃，兩種酶在pH為5時可能都已經(jīng)失活，C錯誤；在37℃、pH為3～11時，M比L的相對活性高，因此M更適于制作肉類嫩化劑，D正確。]【模擬演練】1.D[若td最高，則td>tc>tb>ta，A正確；若tc最高，則tc>td>tb>ta，B正確；若tb最高，則tb>tc>td>ta或tb>td>tc>ta，C正確；若ta最高，則tb最低或僅低于ta，D錯誤。]2.B[探究pH對過氧化氫酶活性的影響實驗中，應(yīng)先將酶分別與不同pH的緩沖液混合，調(diào)節(jié)酶所處的pH，然后再加入底物，A錯誤、B正確；探究過氧化氫酶的最適pH，應(yīng)設(shè)置一系列等pH梯度的磷酸緩沖液，C錯誤；不可選擇過氧化氫和過氧化氫酶來探究溫度對酶活性的影響，因為過氧化氫的分解本身就受溫度的影響，D錯誤。]焦點2【知識梳理】1.(1)A點AB段(不含A、B兩點)B點以后(不含B點)B點(2)甲丙丙(3)不能葉綠體不能進行細胞呼吸，因此光強度為0時其CO2吸收量應(yīng)為0，光強度大于0時其CO2吸收量應(yīng)大于0【高考真題】1.D[培養(yǎng)初期，容器內(nèi)CO2含量逐漸降低，光合速率逐漸降低，之后光合速率等于呼吸速率，A錯誤；初期光合速率減慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器內(nèi)O2含量升高，呼吸速率會有所升高，之后保持穩(wěn)定，B錯誤；根據(jù)上述分析，初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯誤，D正確。]2.(1)類胡蘿卜素/葉綠素比例上升藍紫(2)高于呼吸速率較高(3)光能利用率較高(4)為什么達到光飽和點時，ygl的凈光合速率高于WT解析(1)根據(jù)表格信息可知，ygl植株葉綠素含量較低且類胡蘿卜素/葉綠素比值比較高，故葉片呈現(xiàn)出黃綠色。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，由ygl葉色呈黃綠可推測，主要吸收藍紫光。(2)根據(jù)圖a凈光合速率曲線變化可知，WT先到達光飽和點，即ygl的光飽和點高于WT。光補償點是光合速率等于呼吸速率的光照強度，ygl有較高的光補償點，可能原因是一方面光合速率偏低，另一方面是呼吸速率較高，結(jié)合題意可知，ygl有較高的光補償點是因為葉綠素含量較低導(dǎo)致相同光照強度下光合速率較低，且由圖c可知ygl呼吸速率較高。(3)與WT相比，在高密度栽培條件下，更多的光可到達ygl下層葉片，導(dǎo)致ygl下層葉片的光合速率較高；與WT相比，ygl的葉綠素含量低，但ygl群體的凈光合速率較高，表明該群體的光能利用率較高，有機物積累量大。(4)由于ygl呼吸速率較高，且有較高的光補償點，因此在0～50(μmol·m－2·s－1)范圍的低光照強度下，WT和ygl的凈光合速率圖(見答案)根據(jù)兩圖提出問題：為什么達到光飽和點時，ygl的凈光合速率高于WT?【模擬演練】1.D[分析題圖可知，2代表線粒體內(nèi)膜，發(fā)生有氧呼吸第三階段的反應(yīng)；3代表線粒體基質(zhì)，發(fā)生有氧呼吸第二階段的反應(yīng)，有氧呼吸第三階段產(chǎn)生的能量遠遠多于有氧呼吸第二階段，即2處釋放的能量遠遠多于3處，A正確；葉綠體是光合作用的場所，光反應(yīng)階段光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和NADPH中活躍的化學(xué)能，在暗反應(yīng)階段ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能，B正確；分析題圖可知，物質(zhì)A是丙酮酸，在線粒體基質(zhì)中，其和水在酶的催化下生成[H]和CO2，產(chǎn)生少量的能量，C正確；分析題圖可知，a表示葉肉細胞向細胞外釋放CO2，b表示葉肉細胞從細胞外吸收CO2，e表示葉肉細胞向細胞外釋放O2，f表示葉肉細胞從細胞外吸收O2，a、b、e、f的量均為0時，番茄葉肉細胞的光合速率等于呼吸速率，此時對應(yīng)的光照強度為番茄葉肉細胞的光補償點，但番茄植株的根尖等細胞進行呼吸作用而不進行光合作用，