資源簡介

新人教生物學一輪復習大概念升華課
2　細胞的生命活動需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖
從物質與能量的視角，理解光合作用和呼吸作用，并能綜合分析細胞生命活動過程中的物質和能量的變化。
1．(2022·廣東佛山質檢)合理施用鎂肥能明顯提高作物的產量、改善品質。科研人員研究了鎂對苗期油菜不同部位葉片生理生化指標的影響，結果如下表。
生理生化指標 上層葉片(新葉) 下層葉片(老葉)
鎂缺乏 鎂適宜 鎂缺乏 鎂適宜
葉綠素含量(mg·g-1FW) 0.21 1.12 0.14 0.67
Rubisco酶活性(U·g-1FW) 228 908 99 298
凈光合速率(μmol·m-2·s-1) 12.2 16.4 6.8 16.6
回答以下問題：
(1)Rubisco酶在光合作用過程中能催化二氧化碳的固定過程，其主要存在于葉肉細胞的______________中；植物缺鎂時，葉肉細胞中五碳化合物的消耗量會________。
(2)據表可知，缺鎂會影響光合作用的__________________階段，判斷依據是
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另有研究表明，缺鎂還會顯著降低老葉中蔗糖的轉移，試從這個角度分析，鎂缺乏狀態下老葉的凈光合速率低于新葉的原因。_____________________________
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(3)鎂肥的施用量也不是越多越好，一次施用鎂肥過多甚至可能導致作物死亡，這是因為_____________________________________________________________
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[解析]　(1)Rubisco酶參與二氧化碳的固定，二氧化碳的固定發生在葉綠體基質中，故Rubisco酶主要存在于葉綠體基質中；缺鎂時，葉綠素減少，光反應減弱，暗反應也會減弱，故五碳化合物的消耗量會減少。(2)由圖表可知，缺鎂一方面使葉綠素含量下降，另一方面使Rubisco酶活性下降，故推測缺鎂會影響光反應和暗反應。根據“缺鎂還會顯著降低老葉中蔗糖的轉移”可知，缺鎂時，產物(蔗糖)的積累使老葉的光合作用反應速率減慢，故鎂缺乏狀態下老葉的凈光合速率低于新葉。(3)一次施用鎂肥過多，會使土壤溶液濃度過高，影響根系通過滲透作用吸收水分，可能導致作物死亡。
[答案]　(1)葉綠體基質　減少　(2)光反應和暗反應　缺鎂一方面使葉綠素含量下降，另一方面使Rubisco酶活性下降　產物(蔗糖)的積累使光合作用反應速率減慢　(3)施肥過多使土壤溶液濃度過高，影響根系通過滲透作用吸收水分
2．(2022·山東濟寧一模)蔗糖和淀粉是綠色植物光合作用的主要產物，二者都由卡爾文循環中產生的丙糖磷酸轉化而成，簡要的合成過程如圖所示。葉綠體膜上的磷酸轉運體(TPT)在將丙糖磷酸運到細胞質基質的同時將無機磷酸(Pi)運入葉綠體，且這種轉運嚴格遵循1∶1反向交換原則。ADPG焦磷酸化酶是調節淀粉生物合成途徑的主要酶，此酶的活性與3 磷酸甘油酸密切相關，白天3 磷酸甘油酸形成較多。回答下列問題。
(1)圖中葉肉細胞的________中產生的________(選填光合作用主要產物)是植物體內長距離運輸的糖類物質。
(2)NADPH在1，3 二磷酸甘油酸轉化為丙糖磷酸的反應中的作用是__________________；當光照強度突然降低時，葉綠體基質中RuBP的含量短時間內將________。
(3)實驗研究發現，其他條件適宜的情況下，植物在白天時葉綠體中淀粉合成活躍，而蔗糖合成較少，其原因是________________________________________
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(4)適當給馬鈴薯增施含磷的肥料可以提高產量，試根據題干信息分析原因
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[解析]　(1)圖中葉肉細胞的細胞質基質中產生的蔗糖是植物體內長距離運輸的糖類物質。(2)NADPH在1，3 二磷酸甘油酸轉化為丙糖磷酸的反應中的作用是提供能量并作還原劑；當光照強度突然降低時，光反應產生的ATP和NADPH減少，還原產生的丙糖磷酸減少，使生成RuBP的含量短時間內將降低。(3)實驗研究發現，其他條件適宜的情況下，植物在白天時葉綠體內淀粉合成活躍，而蔗糖合成較少，據圖分析，其可能的原因是白天3 磷酸甘油酸形成較多，激活ADPG焦磷酸化酶的活性，丙糖磷酸更多用于淀粉的生成。(4)適當給馬鈴薯增施含磷的肥料可以提高產量，根據題干信息，其原因可能是增施含磷的肥料，有利于馬鈴薯光合作用產生蔗糖，進一步運輸到塊莖儲存起來，增加產量。
[答案]　(1)細胞質基質　蔗糖　(2)提供能量并作還原劑　降低　(3)白天3 磷酸甘油酸形成較多，激活ADPG焦磷酸化酶的活性，丙糖磷酸更多用于淀粉的生成　(4)增施含磷的肥料，有利于馬鈴薯光合作用產生蔗糖，進一步運輸到塊莖儲存起來，增加產量
(教師用書獨具)
(2022·浙江6月選考改編)通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據。研究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結果如表所示。
處理 指標
光飽和 點(klx) 光補償點(lx) 低于5 klx光合曲線的斜率(mg CO2·dm-2·hr-1·klx-1) 葉綠素 含量 (mg· dm-2) 單株光 合產量 (g干重) 單株葉光 合產量 (g干重) 單株果 實光合 產量(g 干重)
不遮陰 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25
遮陰2小時 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21
遮陰4小時 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13
注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光照強度。光合曲線指光照強度與光合速率關系的曲線。
回答下列問題：
(1)從實驗結果可知，花生可適應弱光環境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加____________，提高吸收光的能力；結合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光照強度下也能達到最大的________；結合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低________，使其在較低的光照強度下就開始了有機物的積累。根據表中______________的指標可以判斷，實驗范圍內，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。
(2)植物的光合產物主要以________形式提供給各器官。根據相關指標的分析，表明較長遮陰處理下，植株優先將光合產物分配至________中。
(3)與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產量均________。根據實驗結果推測，在花生與其他高稈作物進行間種時，高稈作物一天內對花生的遮陰時間為________(A．<2小時　B．2小時　C．4小時
D．>4小時)，才能獲得較高的花生產量。
[解析]　(1)從表中數據可以看出，遮陰一段時間后，花生植株的葉綠素含量在升高，提高了對光的吸收能力。光飽和點下降，說明植株為適應低光照強度條件，可在弱光條件下達到飽和點(最大光合速率)。光補償點降低，說明植物的光合作用下降的同時呼吸速率也在下降，以保證植物在較低的光照強度下就能達到凈光合大于0的積累效果。低于5 klx光合曲線的斜率體現弱光條件下與光合速率的提高幅度變化，在實驗范圍內隨遮陰時間增加，光合速率提高幅度加快，故說明植物對弱光的利用效率變高。(2)植物的光合產物主要以有機物(蔗糖)形式儲存并提供給各個器官。結合表中數據看出，較長(4小時)遮陰處理下，整株植物的光合產量下降，但葉的光合產量沒有明顯下降，從比例上看反而有所上升，說明植株優先將光合產物分配給了葉。(3)與對照組相比，遮陰處理的兩組光合產量有不同程度的下降。若將花生與其他高稈作物間種，則應盡量減少其他作物對花生的遮陰時間，才能獲得較高花生產量。
[答案]　(1)葉綠素含量　光合速率　呼吸速率　低于5 klx光合曲線的斜率　(2)有機物(蔗糖)　葉　(3)下降　A
觀察處于細胞周期不同階段的細胞，利用有絲分裂模型，描述細胞增殖的主要特征，通過實例說明細胞的分化、衰老、死亡的原因、意義及與人體健康的關系。
1．(2021·山東菏澤檢測)如圖是某同學實驗時拍攝的洋蔥根尖分生區細胞分裂圖，①～⑤表示不同的細胞分裂時期。下列敘述正確的是 (　　)
A．①時期整個細胞的DNA與染色體數量之比等于1
B．②時期染色體的著絲粒都排列在細胞中央的細胞板上
C．④時期細胞內兩組中心粒發出紡錘絲構成紡錘體
D．細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③
D　[據圖分析，①時期為有絲分裂后期，細胞核中的DNA與染色體數量之比等于1，A錯誤；②時期為有絲分裂中期，所有染色體的著絲粒都排列在細胞中央的赤道板上，B錯誤；洋蔥屬于高等植物，細胞中沒有中心粒，C錯誤；圖中的①～⑤分別表示有絲分裂的后期、中期、末期、前期和分裂間期，因此細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③，D正確。]
2．(2022·江蘇南通質量檢測)如圖是某生物體細胞有絲分裂不同分裂時期的圖像，下列對圖像的描述正確的是(　　)
甲　　　　　乙　　　　丙
A．該生物可能是低等植物
B．甲、乙、丙三細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期
C．甲細胞中正在發生染色體的復制
D．甲、乙、丙三個細胞內染色體、染色單體、核DNA分子數的比例都為1∶2∶2
B　[由于該生物體細胞不含細胞壁，因此該生物不可能是低等植物，A錯誤；甲細胞染色體散亂分布，為前期，乙細胞染色體著絲粒分裂，為后期，丙細胞著絲粒整齊地排列在赤道板中央，為中期，B正確；甲細胞為有絲分裂前期，染色體在間期已復制完成，C錯誤；甲、丙兩細胞的細胞核中均含有4條染色體，每條染色體含兩條姐妹染色單體，含兩個DNA，故染色體∶染色單體∶核DNA分子數為1∶2∶2，乙細胞核中染色體∶染色單體∶核DNA分子數為1∶0∶1，D錯誤。]
3．(2023·東北三校聯考)下列生命活動中，除哪一項外都發生了細胞分化現象(　　)
A．R型肺炎鏈球菌和加熱殺死的S型細菌混合培養后，出現部分S型細菌菌落
B．在同一黃瓜植株的不同部位，分別開出只含有雌蕊的花和只含有雄蕊的花
C．使用適宜濃度的生長素類調節劑處理扦插枝條后，逐漸長出新的根
D．在人類早期胚胎發育的特定階段出現了鰓和尾的結構，然后消失
A　[R型肺炎鏈球菌和加熱殺死的S型細菌混合培養后，出現部分S型細菌菌落，該過程中發生了轉化而非細胞分化，A符合題意；在同一黃瓜植株的不同部位，分別開出只含有雌蕊的花和只含有雄蕊的花，是基因選擇性表達的結果，屬于細胞分化，B不符合題意；使用適宜濃度的生長素類調節劑處理扦插枝條后，逐漸長出新的根，根的形成是基因在特定部位選擇性表達的結果，C不符合題意；在人類早期胚胎發育的特定階段出現了鰓和尾的結構，然后消失，該過程中發生了細胞的分化和凋亡，D不符合題意。]
4．(2022·福建龍巖質檢)自由基普遍存在于生物體中，可攻擊生物體內的DNA、蛋白質和脂質等物質，從而損傷細胞。正常細胞內存在清除自由基的防御系統，包括酶系統和非酶系統，前者如超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)等。科學家將SOD和CAT基因導入果蠅，使轉基因果蠅比野生型果蠅的這兩種酶基因多一個拷貝，轉基因果蠅中SOD和CAT活性升高。下列描述不正確的是(　　)
A．自由基無法及時清除的細胞容易發生癌變
B．自由基無法及時清除的細胞，細胞膜流動性降低
C．被自由基攻擊而死亡的細胞屬于細胞凋亡
D．與野生型果蠅相比，轉基因果蠅壽命可能更長
C　[自由基可攻擊生物體內的DNA，可能導致基因突變，因此自由基無法及時清除的細胞容易發生癌變，A正確；自由基無法及時清除會導致細胞衰老，衰老細胞的細胞膜流動性降低，B正確；被自由基攻擊而死亡的細胞屬于細胞壞死，不受基因控制，C錯誤；正常細胞內存在清除自由基的防御系統，包括酶系統和非酶系統，前者如超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)等，轉基因果蠅比野生型果蠅的這兩種酶基因多一個拷貝，轉基因果蠅中SOD和CAT活性升高，及時清除自由基，使細胞不易衰老，因此與野生型果蠅相比，轉基因果蠅壽命可能更長，D正確。]
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