资源描述
辽宁省重点名校2025-2026学年高三生物第一学期期末监测模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了苏云金芽孢杆菌中的毒蛋白基因B和豇豆中的胰蛋白酶抑制剂基因D,均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制,研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株,AaBD植株自交得到F1(不考虑减数分裂时的交叉互换)。下列说法错误的是( )
A.若F1表现型比例为9:3:3:1,则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上
B.若F1中短果枝抗虫:长果枝不抗虫=3:1,则B、D基因与A基因位于同一条染色体上
C.若F1中短果枝抗虫:短果枝不抗虫:长果枝抗虫=2:1:1,基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为A和aBD
D.若F1中长果枝不抗虫植株比例为1/16,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生配子的基因型为AB、AD、aB、aD
2.图是动物细胞内、细胞间某些信息传递过程的模式图,图中箭头表示信息传递方向。下列有关叙述错误的是( )
A.若该图表示细胞内遗传信息的传递过程,则d过程主要发生于细胞核中
B.若该图表示反射弧,则当d被切断时,刺激b,c处仍然能够产生反应
C.若该图表示甲状腺激素调节过程,则a为下丘脑,b为垂体,c为甲状腺
D.若该图表示体液免疫过程,则a为B细胞,b为浆细胞,c为靶细胞
3.构建模型是科学研究的重要方法,下列对四个模型的表述正确的( )
A.模型一表示某鱼类种群增长速率与种群数量的关系,A'A段种群年龄结构为衰退型
B.模型二表示IAA和赤霉素GA对拟南芥根和草生长的影响,IAA浓度为b时,根不生长
C.模型三表示氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞,氨基酸进入上皮细胞依赖于Na+浓度梯度
D.模型四表示表示人体中部分体液的关系图,乙中的蛋白质含量比甲高,丁中O2浓度比甲中高
4.利用基因工程培育抗虫棉时,获得甲、乙两种抗虫植株。这两种抗虫植株的染色体内均插入了3种抗虫基因(均能表达),插入染色体情况见下图。已知至少有2种抗虫基因时,抗虫棉植株才会表现出较强的抗虫特性。不考虑突变和交叉互换,甲、乙两种抗虫植株自交,所得子代中具有较强抗虫特性的个体所占比例依次为
A.3/4,3/4 B.1/2、3/4
C.3/4、1/2 D.1/2、1/2
5.科学家通过研究植物向光性发现的激素是( )
A.脱落酸 B.乙烯 C.细胞分裂素 D.IAA
6.去甲肾上腺素既是一种神经递质(主要由交感节后神经元和脑内肾上腺素能神经末梢合成和分泌),也是一种激素(由肾上腺髓质合成和分泌)。对此的相关说法,错误的是( )
A.神经递质与激素可以为同一种物质
B.正常情况下,血液中的去甲肾上腺素含量很低
C.由交感节后神经元分泌的去甲肾上腺素能与突触前膜上的特异性受体结合
D.由髓质分泌的肾上腺素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了
二、综合题:本大题共4小题
7.(9分)2020年春节期间,武汉市最先出现新型冠状病毒引起的肺炎传染病,之后该病在全国扩散。“万众一心战疫情”,逆行的医生进入重症病房,与时间赛跑,严防病毒入侵,穿着尿不湿,在三层帽子三层口罩两层眼镜的勒迫下长时间的工作,长时间的不进食不喝水,成为新时代可歌可泣的人。请回答下列问题:
(1)长时间不进食而饥饿的医生血糖的主要来源是:_______;他们的血糖能保持相对稳定,与胰岛A细胞分泌的胰高血糖素密切相关,与正常情况相比,这些医生血液中胰岛素与胰高血糖素的比值____。
(2)长时间不喝水会使医生的细胞外液参透压升高,_______渗透压感受器感受刺激产生兴奋,一方面将兴奋传至大脑皮层,产生渴觉;另一方面会使垂体释放的____增加,促进肾小管和集合管重吸收水,从而使尿量_______、
(3)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的低级中枢位于_______,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于_______。
(4)新型肺炎冠状病毒入侵机体后,能选择性的入侵肺部细胞,说明它能够_______肺部细胞表面受体。
(5)某患者在初次感染时,14天后检测到了该病毒的抗体,再次感染时,第2天时就检测到了该抗体,请简要解释再次感染时,该抗体迅速产生的原因是____。
8.(10分)等位基因I/i位于位于第9号染色体上,控制人类的ABO血型。基因IA 、IB能控制红细胞膜表面相应特异性抗原的合成,i基因不能。根据红细胞表面有无特异性抗原A和B的分布把血液分为A、B、AB、O四种血型。孟买血型是一种“伪O型”,这种血型的人在我国所占的比率仅为十几万分之一,原因是第19号染色体上的另一对等位基因H/h影响了等位基因I/i的表现型,其机理如下图所示。
(1)若只考虑等位基因V/i,人类的ABO血型共有_________种基因型,若同时考虑等位基因V/i和H/h,人类的ABO血型共有种_________基因型。
(2)一对AB型血夫妇生出一O型血儿子,O型血儿子可能的基因型为_________,这对夫妇再生一个O型血儿子的概率为_________。
(3)若上述O型血儿子和一个A型血女性婚配,生出一AB型血的女儿,那么AB型血女儿获得了父亲的_________基因,获得了母亲的_________基因。
9.(10分)请回答下列问题:
(1)立体农业是运用_____________________原理,为充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式。
(2)海南省某林场采用的桉树—菠萝结构是立体农业中一种模式。桉树是一种深根性树种,而菠萝绝大部分根系分布在地表10~20cm范围内;幼桉树一般高度在2m左右,而菠萝高度在1m以下。桉树喜光,菠萝属于半阴性植物。
①桉树和菠萝在生态系统中的成分都属于______________,绿色植物在生态系统中的作用是__________________________________________。
②根据信息分析,该农业生产模式的优点有__________________________(答出两个方面即可)。
10.(10分)为探究NaCl对某植物幼苗光合作用的影响,某研究小组做了如下实验。(注:检测期间细胞的呼吸强度为2μmolCO2/(m2·s))
(1)实验步骤:
①选取若干株生长状况(生理状态)等方面相同的该植物幼苗平均分成___组,依次编号。
②每天傍晚分别将_________喷洒在各组幼苗的叶片上,次日上午10:00测定净光合速率。
(2)结果与分析:
实验结果如图1,经分析可以得出结论:_________________。
(3)利用上述实验进一步测定了对应NaC1浓度下的胞间CO2浓度(如图2)、光合色素含量(如图3)。当NaCl浓度在200~250mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。分析原因,前者主要是由于____________,后者主要是由于_______________。
(4)请在指定位置的坐标图上绘制该实验中总光合速率随NaCl浓度变化的曲线________________。
11.(15分)下图表示某种绿色植物叶肉细胞中部分新陈代谢过程,X1、X2表示某种特殊分子,数字序号表示过程,请据图回答:
(1)①过程中,ATP转化成ADP时,产生的磷酸基团被______________接受,同时在物质X2H的作用下使之成为卡尔文循环形成的第一个糖,此后的许多反应都是为了_____________。
(2)图中X1H转化成X1发生于过程_______(填序号)中,此过程中产生ATP所需的酶存在于_____________________。
(3)若a表示葡萄糖,则正常情况下,一个叶肉细胞中光合作用过程产生的ATP总量_________(大于/小于/等于)③和④过程产生的ATP总量;在消耗等量葡萄糖的情况下,③和④过程产生的ATP总量约等于厌氧呼吸的_________倍。
(4)若将该植物置于光照、温度等条件均适宜的密闭容器中,一段时间后,与初始状态相比,叶肉细胞中RuBP含量和3-磷酸甘油酸的生成速率将分别________________________。
参考答案
一、选择题:(共6小题,每小题6分,共36分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1、D
【解析】
A、已知B、D位于一条染色体上。如果短果枝基因A和抗虫基因分别位于两对同源染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株自交,子代中短果枝(A_)∶长果枝(aa)=3∶1,抗虫(BD_)∶不抗虫=3∶1,因此F1表现型及其比例为短果枝抗虫∶长果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝不抗虫=9∶3∶3∶1,A正确;
B、如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为ABD∶a=1∶1,其自交所得F1中短果枝抗虫∶长果枝不抗虫=3∶1,B正确;
C、如果B、D基因与a基因位于同一条染色体上,则基因型为AaBD的短果枝抗虫棉产生的配子及其比例为aBD∶A=1∶1,其自交所得F1的基因型及比例是AaBD∶AA∶aaBBDD=2∶1∶1,表现型及其比例为短果枝抗虫∶短果枝不抗虫∶长果枝抗虫=2∶1∶1,C正确;
D、由于B、D位于同一条染色体上,如果不考虑交叉互换,则不会产生基因型为AB、AD、aB、aD的四种类型的配子,D错误。
故选D。
解答此题需抓住问题的实质,如果不考虑减数分裂时的交叉互换,则位于同一条染色体的基因会随着这条染色体一起遗传。据此以题意“B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉”为切入点,依据减数分裂和遗传规律的知识并围绕如下图所示的基因A和a与BD在染色体上的可能的三种位置情况,明辨基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株产生的配子的基因型及其比例,再依据雌性配子的随机结合,推知子代的基因型及其比例,进而确定表现型及其比例并与各选项进行对比分析。
2、D
【解析】
1、中心法则:;
2、反射弧的组成:反射活动的结构基础,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成;
3、下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素。而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用,当甲状腺激素分泌过多时,会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,进而减少甲状腺激素的分泌。
4、体液免疫过程为:(1)感应阶段:除少数抗原可以直接刺激B细胞外,大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理,并暴露出其抗原决定簇;吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;(2)反应阶段:B细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成记忆细胞和浆细胞;(3)效应阶段:浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。
【详解】
A、如果该图表示细胞内遗传信息的传递过程,则d过程(转录)主要发生于细胞核中,A正确;
B、如果该图表示反射弧,则a、d、b、e、c分别是感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。所以当d(传入神经)被切断时,刺激神经中枢b,c可以作出反应,B正确;
C、如果该图表示甲状腺激素调节过程,则a为下丘脑,b为垂体,c为甲状腺细胞,体现了激素的分级调节过程,C正确;
D、在体液免疫过程中,浆细胞产生的抗体是直接作用于抗原,而不是作用于靶细胞,D错误。
故选D。
本题综合考查人体细胞内或细胞间某些信息传递的相关知识,考生需要识记神经调节、激素的分级调节、中心法则和体液免疫的过程,完成概念图。
3、C
【解析】
种群的年龄结构可以分为,增长型、稳定型和衰退型,增长型的种群中幼年个体数大于老年个体数。人体中的体液可以分为细胞外液和细胞内液,细胞外液又可以分为组织液、血浆和淋巴。组织液和血浆之间是双向的物质转换,组织液中的物质可以单向传递给淋巴,淋巴又单向回流入血浆中。模型四中甲为组织液、乙是血浆、丙是淋巴、丁为细胞内液。
【详解】
A、模型一中种群的增长速率一直大于零,该种群的年龄结构为增长型,A错误;
B、生长素的生理作用具有两重性,模型二中生长素浓度为b时,生长素对根表现为既不促进生长也不抑制生长,并不代表根就不生长,B错误;
C、模型三中可以看出氨基酸和Na+协同进入细胞,其中氨基酸属于逆浓度梯度进入细胞,Na+属于顺浓度梯度进细胞,氨基酸的转运需要依赖于Na+浓度梯度提供能量,C正确;
D、丁为细胞内液,其中的O2是由组织液中自由扩散而来,丁的O2浓度比甲低,D错误;
故选C。
4、A
【解析】
图中甲植物将三个基因转入一条染色体上,乙有两个基因转入一条染色体另一个基因转入其同源染色体上。分离定律的实质是随着同源染色体的分离,位于同源染色体上的等位基因发生分离。
【详解】
甲植株自交,所得子代中含3种抗虫基因的个体占3/4,不含抗虫基因的个体占1/4,即子代中具有较强抗虫特性的个体所占比例为3/4;乙植株自交,所得子代中含3种抗虫基因的个体占1/2,含2种抗虫基因的个体占1/4,含1种抗虫基因的个体占1/4,即子代中具有较强抗虫特性的个体所占比例为1/2+1/4=3/4。
故选A。
本题主要考查分离定律和自由组合定律的相关知识,考查学生的理解能力和综合运用能力。
5、D
【解析】
达尔文等科学家通过研究植物向光性发现的激素是生长素,即IAA,故选D。
【考点定位】生长素的发现
【名师点睛】植物的向光性与生长素分布不均有关,在茎尖单侧光可以引起生长素的横向运输,使背光侧生长素浓度高于向光侧,所以生长得较向光侧的快而向光弯曲。
6、C
【解析】
酶、激素、递质三者的区别
(1)从概念上看:动物激素就是高度分化的内分泌细胞合成并直接分泌进入血液的化学信息物质,它通过调节各种组织细胞的代谢活动来影响人体的生理活动。而酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。神经递质是神经细胞产生的化学信息物质,通过与神经细胞的树突膜或胞体膜上的受体结合,从而导致神经细胞产生兴奋或抑制。
(2)从本质上看:绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA;而激素的种类有:蛋白质类(生长激素、胰岛素)、多肽类(抗利尿激素、垂体分泌的促激素等)、氨基酸衍生物类(甲状腺激素、肾上腺素)、固醇类(性激素、孕激素)。递质成分复杂,既有大分子,又有小分子,具体种类有多少至今没有完全搞清。
(3)从来源上看:酶是活细胞产生的;激素是内分泌腺的分泌物;递质是神经细胞产生的。
(4)从作用、功能上看:酶是生物的催化剂,具有高效性、专一性和多样性的特点,极易受温度、酸碱度的影响。激素与神经系统关系密切,一般是通过改变细胞膜的通透性而对细胞起调节作用。一种激素往往具有多种功能,它的作用广泛而多样,有时还能影响某种酶的合成及其活性。递质只与兴奋传导有关。激素和递质与受体结合后即分解,酶可以反复多次利用。
(5)从产生上看:只要是活细胞就可以产生酶,产生激素的细胞一定可以产生酶,而产生酶的细胞不一定产生激素。产生递质的细胞也能产生酶,除下丘脑外神经细胞不能产生激素
【详解】
A、神质递质与激素可以为同一种物质,如题干中涉及的去甲肾上腺素,A正确;
B、微量和高效是激素调节的特点之一,B正确;
C、由交感节后神经元分泌的去甲肾上腺素能与突触后膜上的特异性受体结合,C错误;
D、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,D正确。
故选C。
二、综合题:本大题共4小题
7、肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化 低 下丘脑 抗利尿激素 减少 脊髓 大脑皮层 (特异性)识别 记忆细胞迅速增殖分化,产生大量抗体(记忆细胞迅速增殖、分化产生浆细胞,由浆细胞合成大量抗体)
【解析】
1.血糖平衡的调节:
2. 水平衡调节的方式:
【详解】
(1)根据题意和分析可知,饥饿状态下胰岛素合成和分泌减少,胰高血糖素增加,因此正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰岛素与胰高血糖素含量的比值降低。此时人体内肝糖原分解加强,同时脂肪等非糖物质转化为葡萄糖加快。
(2)根据题意,长时间不喝水会使医生的细胞外液参透压升高,刺激位于下丘脑的渗透压感受器,感受器一方面将兴奋传至大脑皮层,产生渴觉;另一方面会使垂体释放的抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管重吸收水,从而使尿量减少。
(3)排尿反射的低级中枢位于脊髓,高级中枢位于大脑皮层,低级中枢脊髓受到高级中枢大脑皮层的控制,因此成年人可以有意识的憋尿。
(4)由于病毒营寄生生活,必须在活的宿主细胞内增殖,而新型肺炎冠状病毒入侵机体后,能选择性的入侵肺部细胞,说明它能够特异性识别肺部细胞表面受体。
(5)根据题意,由于初次感染时患者机体产生的相关记忆细胞,在再次感染时受到病毒刺激后,记忆细胞迅速增殖分化形成浆细胞,继而分泌大量抗体,所以一般患者初次感染时,14天后可以在体内检测到相应抗体,再次感染时第2天就能检测到该抗体。
本题考查血糖调节、水盐调节和免疫的知识点,要求学生掌握血糖调节过程中血糖的来源和胰岛素、胰高血糖素的功能,把握水盐平衡调节的途径和抗利尿激素的作用,根据排尿反射的实例理解神经的分级调节,掌握病毒的特点和二次免疫的过程及其特点,这是该题考查的重点。
8、6 18 IAIAhh、IAIBhh、IBIBhh 1/8 IB和h IA和H
【解析】
根据题干中的图示,表明在有H基因存在的条件下,控制血型的基因能够正常表达,而在hh基因存在的条件下全部为O型血。
【详解】
(1)控制ABO血型的基因I/i是三个复等位基因,可组成三种纯合子(IAIA、IBIB、ii),三种杂合子(IAi、IBi、IAIB),因此人类共有6种基因型;而等位基因H/h可组成三种基因型,两对基因独立遗传,若同时考虑等位基因I/i和H/h,人类的ABO血型共有种3×6=18种基因型。
(2)一对AB型血夫妇(IAIB)生出一O型血儿子,说明儿子遗传了父母的IA或IB基因,却没有表现,因此一定是孟买血型,一定有hh基因,其父母的基因型应均为IAIBHh,O型血儿子可能的基因型IAIAhh、IAIBhh、IBIBhh,这对夫妇再生一个O型血的概率为1/4,儿子的概率为1/2,因此,生一个O型血儿子的概率为1/4×1/2=1/8。
(3)若上述O型血儿子(IAIAhh、IAIBhh、IBIBhh)和一个A型血女性(IA_H_)婚配,生出AB型血的女儿,IB只能来自父亲,而H基因只能来自母亲,女儿一定从父亲那里获得了基因IB和h,从母亲那里获得了基因IA和H。
本题需要考生根据图示分析出各种血型的基因型,然后结合各题和自由组合定律的知识进行分析解答。
9、群落的空间结构 生产者 通过光合作用把无机物转变为有机物,将太阳能转化为化学能。(合理叙述给分) 根系深浅搭配,合理地利用了不同层次土壤的水分和养分;两种植物高矮结合,充分利用了不同层次的光能(合理叙述给分)
【解析】
1、群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,立体农业主要利用了群落的空间结构原理。
2、生态系统的组成成分:
(1)非生物的物质和能量(无机环境);
(2)生产者(自养型):主要是绿色植物,还有少数化能合成型生物;
(3)消费者(异养型):主要是动物,还有营寄生生活的微生物;
(4)分解者(异养型):主要是指营腐生生活细菌和真菌,还有少数动物。
【详解】
(1)立体农业运用了群落的空间结构原理。
(2)①桉树和菠萝属于绿色植物,在生态系统中的成分都属于生产者,生产者在生态系统中的作用是通过光合作用把无机物转变为有机物,将太阳能转化为化学能。
②根据信息分析,该农业生产模式的优点有根系深浅搭配,合理地利用了不同层次土壤的水分和养分,充分利用空间和资源;两种植物高矮结合,充分利用了不同层次的光能,提高能量利用率。
本题考查群落和生态农业的相关知识,要求考生识记群落的空间结构;识记生态农业的优点,能理论联系实际,运用所学的知识合理答题。
10、7 等量不同浓度的NaCl溶液 在一定范围内,随着NaCl溶液浓度的增加,该植物幼苗的净光合速率也随之升高;当NaCl溶液浓度超过一定浓度以后,该植物幼苗的净光合速率则随之降低 光合色素含量降低 胞间CO2浓度降低
【解析】
分析图解可知,实验中均设置了对照组,因此与对照组实验结果比较可知,随着NaCl浓度的升高,净光合速率呈现先上升后下降的趋势,而胞间CO2浓度呈不断上升的趋势。NaCl浓度在200~250mmol/L时净光合速率显著下降,而此浓度下胞间CO2浓度反而上升,叶绿素和类胡萝卜素的含量均有所下降。
【详解】
(1)①根据题图(1个对照组和6个实验组)和实验设计控制单一变量原则,应选取若干株生长状况(或生理状态)等方面相同的植物幼苗平均分成7组,依次编号。
②每天傍晚分别将等量不同浓度的NaCl溶液喷洒在各组幼苗的叶片上,次日上午10:00测定净光合速率,记录数据并绘制柱形图。
(2)分析图1的柱形图可知:在一定范围内,随着NaCl溶液浓度的增加,该植物幼苗的净光合速率也随之升高;当NaCl溶液浓度超过一定浓度以后,该植物幼苗的净光合速率则随之降低。
(3)当NaCl浓度在200~250mmol/L时净光合速率显著下降,而图2中在200~250mmol/L时胞间CO2浓度上升,图3中NaCl浓度在200-250mmol/L时,光合色素含量降低,所以导致光合速率降低的因素是光合色素含量减低。夏季晴朗的中午,蒸腾作用过于旺盛,导致气孔关闭,胞间CO2浓度降低,CO2供应不足,光合作用强度降低。
(4)总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由于检测期间细胞的呼吸强度为2μmolCO2/(m2·s),保持相对稳定,所以总光合速率表现为先增加后减少的趋势,图示为:
本题考查了影响光合作用的环境因素等方面的知识,考生要识记相关生理过程,并能从图中获取有效解题信息,难度适中。
11、3-磷酸甘油酸 再生RuBP ④线粒体内膜上 大于 15 增加 减慢
【解析】
光合作用分为两个阶段进行,在这两个阶段中,第一阶段是直接需要光的称为光反应,第二阶段不需要光直接参加,是二氧化碳转变为糖的反过程称为碳反应。光合作用在叶绿体中进行,光反应的场所位于类囊体膜,碳反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应,光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。图中①为碳反应,②为光反应,③为糖酵解+柠檬酸循环,④为电子传递链。a为糖类,b为O2。
【详解】
(1)①过程为三碳酸的还原,三碳酸变成三碳糖的过程需要消耗ATP和NADPH,因此ATP转化成ADP时,产生的磷酸基团被3-磷酸甘油酸(三碳酸)接受。三碳糖是卡尔文循环形成的第一个糖,此后的许多反应都是为了再生RuBP (核酮糖二磷酸)。
(2)图中X1H为还原氢,生成于糖酵解和柠檬酸循环,在电子传递链中被消耗,与氧气反应生成水,因此转化成X1发生于过程④(电子传递链)中。电子传递链放出大量的能量,此过程在线粒体内膜上发生,因此产生ATP所需的酶存在于线粒体内膜上。
(3)③和④为呼吸产生的ATP总量,正常情况下,叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用,有有机物的积累,因此一个叶肉细胞中光合作用过程产生的ATP总量大于③和④产生的ATP总量。在消耗等量葡萄糖的情况下,③和④过程产生的ATP总量为2+2+26=30,约等于厌氧呼吸(2ATP)的15倍。
(4)若将该植物置于光照、温度等条件均适宜的密闭容器中,一段时间后,CO2含量减少,碳反应减慢, RuBP含量升高。RuBP与CO2生成3-磷酸甘油酸,RuBP含量升高,但CO2含量减少,3-磷酸甘油酸的生成速率将减慢。
熟悉光合作用和呼吸作用的过程是解答本题的关键。
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