《2025年创新教程高考总复习高三生物全一册人教版》

4. (2024·湖南高考)钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使$CO_{2}$通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶(催化$CO_{2}$的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题：
(1) 从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生下降；光能转化为电能，再转化为①缺钾导致叶绿素合成相关酶活性降低；②缺钾影响叶绿素合成原料的吸收或运输中储存的化学能，用于暗反应的过程。
(2) 长期缺钾导致该植物的叶绿素含量____，从叶绿素的合成角度分析，原因是____(答出两点即可)。
(3) 现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因(包括1个核基因和1个叶绿体基因)编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：①提取叶片组织的总DNA；②设计引物，PCR扩增核基因和叶绿体基因；③纯化PCR产物；④基因测序；⑤与正常基因序列比对。

答案：
(1)氧气和[H]；ATP、NADPH
(2)下降；①缺钾导致叶绿素合成相关酶活性降低；②缺钾影响叶绿素合成原料的吸收或运输
(3)①提取叶片组织的总DNA；②设计引物，PCR扩增核基因和叶绿体基因；③纯化PCR产物；⑤与正常基因序列比对

1. 内部因素
(1) 植物自身的遗传特性(如植物品种不同)，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。

阳生植物的细胞呼吸强度、光补偿点、光饱和点、最大光合作用强度均____阴生植物
应用：阳生农作物与阴生农作物间作或套种
(2) 植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶

OA段，随叶龄增大，色素含量增大，酶的含量和活性____，光合速率加快
应用：农作物果树管理后期，适时摘除老叶
(3) 叶面积指数

A点前：随叶面积指数增大，光合效率增大
A点后：虽然总光合含量上升，但因呼吸量上升更快导致干物质量____
应用：①适当摘除林冠下层叶；②合理密植，增加光合面积

答案：
(1)大于
(2)增强
(3)下降