《2025年优化探究高考总复习高中生物全一册人教版》

情境长句设问
科研人员以野生型拟南芥植株为材料进行了相关实验，其叶肉细胞渗透压、叶片ABA含量和气孔阻力(与气孔开闭程度有关，气孔全开时气孔阻力最小)之间的变化关系如图1所示，ABA调节气孔关闭与保卫细胞内K⁺浓度有关，其作用机制如图2所示。

(1)拟南芥叶肉细胞中的光合色素分布在________________，作用是________________。
(2)据图1分析可知，恢复浇水能提高拟南芥光合作用强度，理由是______________________________。
(3)由图2可知，ABA与受体结合后，通过关闭气孔和抑制气孔打开两条途径协同作用，即______________________________，调节保卫细胞内K⁺浓度，使气孔维持关闭状态。为进一步研究ABA受体与气孔关闭的关系，研究者以野生型拟南芥植株和超表达ABA受体基因(ABA受体增多)的拟南芥植株为材料设置对照实验，进行培养并定期测量叶片的________________。若________________，则说明ABA受体增多能够加速气孔关闭。
(4)研究发现，在干旱条件下，ABA浓度与光合色素降解程度呈正相关，请以拟南芥ABA缺失突变体为材料，设计实验验证该结论，写出实验思路和预期结果(光合色素含量的测定方法不作要求)。
实验思路：______________________________。
预期结果：______________________________。

答案： 答案：（1）叶绿体类囊体薄膜上 吸收、传递和转化光能
（2）ABA含量降低，气孔阻力减小，CO₂供应增加，光合作用增强
（3）促进保卫细胞内Ca²⁺增加，促进K⁺外流，同时抑制K⁺内流 气孔阻力 实验组叶片的气孔阻力大于对照组
（4）取经过干旱处理的拟南芥ABA缺失突变体若干并分组编号，用不同浓度的ABA溶液处理，再置于相同且适宜的条件下培养，一段时间后测定各组叶片的光合色素含量 随着ABA浓度的增大，拟南芥ABA缺失突变体中光合色素含量逐渐下降
解析：（1）拟南芥叶肉细胞中的光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，作用是吸收、传递和转化光能。
（2）据图1分析可知，恢复浇水后，ABA含量降低，气孔阻力减小，CO₂供应增加，光合作用增强，故恢复浇水能提高拟南芥光合作用强度。
（3）由图2可知，ABA与受体结合后，促进保卫细胞内Ca²⁺增加，促进K⁺外流，使气孔关闭，同时抑制K⁺内流，调节保卫细胞内K⁺浓度，使气孔维持关闭状态（抑制气孔开放），即通过关闭气孔和抑制气孔打开两条途径协同作用。当ABA与受体结合后，使气孔维持关闭状态，为进一步研究ABA受体与气孔关闭的关系，以野生型拟南芥植株和超表达ABA受体基因（ABA受体增多）的拟南芥植株为材料设置对照实验，进行培养，自变量为ABA受体的多少，因变量的指标应为叶片的气孔阻力。若实验组叶片的气孔阻力大于对照组，则说明ABA受体增多能够加速气孔关闭。
（4）分析题意可知，该实验目的为验证在干旱条件下，ABA浓度与光合色素降解程度呈正相关，自变量为ABA浓度，因变量为光合色素含量，故实验思路：取经过干旱处理的拟南芥ABA缺失突变体若干并分组编号，用不同浓度的ABA溶液处理，再置于相同且适宜的条件下培养，一段时间后测定各组叶片的光合色素含量。预期结果：随着ABA浓度的增大，拟南芥ABA缺失突变体中光合色素含量逐渐下降。

(2022·江苏卷，20节选)图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①~⑦表示代谢途径)。Rubisco是光合作用的关键酶之一，CO₂和O₂竞争与其结合，分别催化C₅的羧化与氧化。C₅羧化固定CO₂合成糖；C₅氧化则产生乙醇酸(C₂)，C₂在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题。

(1)图1中，类囊体膜直接参与的代谢途径有______(从①~⑦中选填)，在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________。
(2)在C₂循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的__________在过氧化氢酶催化下迅速分解为O₂和H₂O。
(3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO₂浓度为0和0.03％的条件下测定小室内CO₂浓度的变化，获得曲线a、b(图2)。

①曲线a，0~t₁时段(没有光照，只进行呼吸作用)释放的CO₂源于细胞呼吸；t₁~t₂时段，CO₂的释放速度有所增加，此阶段的CO₂源于__________。
②曲线b，当时间到达t₂点后，室内CO₂浓度不再改变，其原因是____________________。

答案： 答案：
(1)①⑥ 叶绿素a和叶绿素b
(2)过氧化氢
(3)①细胞呼吸和光呼吸 ②光合作用强度等于光呼吸与细胞呼吸作用
解析：
(1)类囊体薄膜发生的反应有水的光解以及ATP和NADPH的形成，即①⑥。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素主要有叶绿素a和叶绿素b两种，用红光照射参与反应的主要是叶绿素a和叶绿素b。
(2)过氧化氢酶能将过氧化氢分解为O₂和H₂O，所以在C₂循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的过氧化氢在过氧化氢酶催化下迅速分解为O₂和H₂O。
(3)①曲线a t₁～t₂时段有光照，所以CO₂是由细胞呼吸和光呼吸共同产生。
②b曲线有光照后t₁～t₂时段CO₂下降最后达到平衡，说明光呼吸、细胞呼吸和光合作用达到了平衡。