《2026年新高考5年真题生物湖南专版》

3. [2025·云南卷，17T，10分] 不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏，如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤（压实组）和未压实的土壤（疏松组）种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。请回答下列问题：

(1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为有氧(填“有氧”或“无氧”)呼吸的中间产物。
(2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强，依据是压实组黄瓜根系中的酒精含量明显高于疏松组，为维持根系细胞正常生命活动，压实组消耗的有机物总量多（填“多”或“少”），原因是压实组中根系细胞无氧呼吸作用更强,与有氧呼吸相比,消耗等量葡萄糖,无氧呼吸释放的能量较少,为提供足够的能量维持根系细胞正常生命活动,压实组需要消耗更多的有机物；根吸收水分的能力减弱，叶片气孔开度减小，光合作用暗反应阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。
(3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有合理施肥、减少人为踩踏、避免大型农业机械过度碾压、中耕松土等(答出2点即可)(答出2点即可)。

答案： 3. 参考答案
(1)有氧
(2)压实组黄瓜根系中的酒精含量明显高于疏松组 多 压实组中根系细胞无氧呼吸作用更强,与有氧呼吸相比,消耗等量葡萄糖,无氧呼吸释放的能量较少,为提供足够的能量维持根系细胞正常生命活动,压实组需要消耗更多的有机物 开度减小 暗反应
(3)合理施肥、减少人为踩踏、避免大型农业机械过度碾压、中耕松土等(答出2点即可)
命题意图 本题主要考查细胞呼吸和光合作用的相关知识,意在考查考生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力。
解题思路
(1)线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所,而苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成,由此可推测其为有氧呼吸的中间产物。
(2)由表格数据可知,压实组黄瓜根系中的酒精含量明显高于疏松组,而酒精是黄瓜根系无氧呼吸的产物,所以相较于疏松组,压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强;与有氧呼吸相比,消耗等量葡萄糖,无氧呼吸释放的能量较少,因此,为维持根系细胞正常生命活动,压实组消耗的有机物总量更多。根吸收水分的能力减弱,叶片气孔开度会减小,吸收的${CO_{2}}$减少,光合作用暗反应阶段首先受抑制,有机物合成减少。最终导致有机物积累减少,黄瓜生长缓慢。
(3)为解决土壤紧实的问题,可以采取的措施有:合理施肥,避免不当施肥导致土壤结构破坏;减少人为踩踏;避免大型农业机械过度碾压;进行中耕松土等。

4. [2025·黑龙江卷，21T，11分] Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如图）和产量潜力。请回答下列问题：

(1)Rubisco在叶绿体的基质中催化${C_{5}}$与CO₂结合。部分产物经过一系列反应形成（CH₂O），这一过程中能量转换是$ATP$和$NADPH$中活跃的化学能转化为有机物${(CH_{2}O)}$中稳定的化学能。
(2)据图分析，当胞间CO₂浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于光照强度不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是胞间${CO_{2}}$浓度。胞间CO₂浓度为300μmol·mol⁻¹时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的$ATP$和$NADPH$,使暗反应速率加快,光合速率高。
(3)研究发现，在饱和光照和适宜CO₂浓度条件下，S植株固定CO₂生成C₃的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证，简要写出实验思路：用$^{14}C$标记${CO_{2}}$,分别将$S$植株与$WT$植株置于相同的饱和光照和适宜${CO_{2}}$浓度条件下,其他条件相同且适宜,定时检测${C_{3}}$放射性强度,比较$S$植株与$WT$的${C_{3}}$生成速率。

答案： 4. 参考答案
(1)基质 ${C_{5}}$ $ATP$和$NADPH$中活跃的化学能转化为有机物${(CH_{2}O)}$中稳定的化学能
(2)光照强度 胞间${CO_{2}}$浓度 曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的$ATP$和$NADPH$,使暗反应速率加快,光合速率高
(3)用$^{14}C$标记${CO_{2}}$,分别将$S$植株与$WT$植株置于相同的饱和光照和适宜${CO_{2}}$浓度条件下,其他条件相同且适宜,定时检测${C_{3}}$放射性强度,比较$S$植株与$WT$的${C_{3}}$生成速率
命题意图 本题主要考查光合作用的过程与影响光合作用的因素的相关知识,意在考查考生的理解能力、获取信息的能力、实验与探究能力和综合运用能力。
解题思路
(1)$Rubisco$是光合作用暗反应中的关键酶,暗反应的场所是叶绿体基质,因此$Rubisco$在叶绿体基质中催化${C_{5}}$与${CO_{2}}$结合生成${C_{3}}$。在${C_{3}}$的还原过程中需要$ATP$和$NADPH$提供能量,部分产物经过一系列反应形成${(CH_{2}O)}$,这一过程中能量转换是$ATP$和$NADPH$中活跃的化学能转化为有机物${(CH_{2}O)}$中稳定的化学能。
(2)分析题图可知,①②曲线的自变量是有无补光(光照强度),②③曲线的自变量是有无转入$Rubisco$基因($Rubisco$的含量),当胞间${CO_{2}}$浓度低于$B$点时,曲线②高于③,这是因为②中$Rubisco$的含量多,固定${CO_{2}}$的能力强,当胞间${CO_{2}}$浓度高于$B$点时,曲线②与③重合,说明$Rubisco$的含量已经不是限制光合速率的因素,因此光合速率高于曲线②③的曲线①具有更高的光照强度,而曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②,但是$A$点之前曲线①和②重合,故光照强度不是限制因素,此时最主要限制因素是胞间${CO_{2}}$浓度。当胞间${CO_{2}}$浓度为$300\ \mumol·mol^{-1}$时,曲线①②不重合,此时曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的$ATP$和$NADPH$,使暗反应速率加快,光合速率快,光合速率高。
(3)研究发现,在饱和光照和适宜${CO_{2}}$浓度条件下,$S$植株固定${CO_{2}}$生成${C_{3}}$的速率比$WT$更快。若要使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证,可以同位素的放射强度作为检测指标,实验思路如下:用$^{14}C$标记${CO_{2}}$,分别将$S$植株与$WT$植株置于相同的饱和光照和适宜${CO_{2}}$浓度条件下,其他条件相同且适宜,定时检测${C_{3}}$放射性强度,比较$S$植株与$WT$的${C_{3}}$生成速率。