高三生物二轮复习主题突破练6酶相关实验探究净光合速率及“关键点”的移动

主题突破练6酶相关实验探究、净光合速率及“关键点”的移动焦点1酶相关实验探究【知识梳理】提醒①检验蛋白酶对蛋白质的水解时应选用蛋白块，通过观察其消失情况得出结论，因蛋白酶本身也是蛋白质，不能用双缩脲试剂鉴定。②酶既可以作为催化剂，又可以作为另一个化学反应的底物。【高考真题】(2022·重庆卷，7)植物蛋白酶M和L能使肉类蛋白质部分水解，可用于制作肉类嫩化剂。某实验小组测定并计算了两种酶在37℃、不同pH下的相对活性，结果如表。下列叙述最合理的是()pH相对活性酶357911M0.71.01.01.00.6L0.51.00.50.20.1A.在37℃时，两种酶的最适pH均为3B.在37℃长时间放置后，两种酶的活性不变C.从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时仍有较高活性D.在37℃、pH为3～11时，M更适于制作肉类嫩化剂【模拟演练】1.(2023·广东六校联考)为研究温度对酶活性的影响，实验小组用四种不同温度分别对等浓度的淀粉酶溶液、淀粉溶液进行预处理，将同温度下的淀粉酶溶液与淀粉溶液混合均匀，再在原温度下保温相同时间，测定生成物的量分别为a、b、c、d，已知a<b<c<d，但混淆了各组对应的温度。设各组对应温度依次为ta、tb、tc、td，则各组的温度从高到低排序，不可能的是()A.td>tc>tb>ta B.tc>td>tb>taC.tb>tc>td>ta D.ta>tc>tb>td2.(2023·佛山一模)在探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验中，有学习小组对实验进行了改进，改进后的装置如图所示。下列叙述正确的是()A.装置中①为H2O2溶液，②为过氧化氢酶，两者也可以对调B.待过氧化氢酶与相应pH的磷酸缓冲液接触一段时间后，再注入H2O2溶液C.探究过氧化氢酶的最适pH，可将磷酸缓冲液pH分别调至2、4、6、7、8、9D.在水浴条件下，还可以用该装置来探究温度对过氧化氢酶活性的影响焦点2净光合速率及“关键点”的移动【知识梳理】1.深度解读总光合速率与呼吸速率的关系(1)如果图1的实验对象是离体的叶肉细胞，则图2中的甲图对应的是图1中的________，乙图对应图1中的____________，丙图对应图1中的____________，丁图对应图1中的________。(2)如果图1的实验对象是叶片或者植株，则图1中的A点、B点、C点分别对应图2中的______图、________图和________图。(3)如果实验对象是离体的叶绿体，则图1____(填“能”或“不能”)表示光强度对其光合速率的影响，原因是_______________________________________________________________________________________________________________。2.光补偿点、光饱和点的移动(1)光补偿点对应的两种生理状态①整个植株：光合作用强度＝细胞呼吸强度。②叶肉细胞：光合作用强度>细胞呼吸强度。(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)条件B点(补偿点)C点(饱和点)适当增大CO2浓度(光照强度)左移右移适当减小CO2浓度(光照强度)右移左移土壤缺Mg2＋右移左移注：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。(3)D点：代表饱和点对应的最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。【高考真题】1.(2022·全国乙卷，2)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是()A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率2.(2023·广东卷，18)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)水稻材料叶绿素/(mg·g－1)类胡萝卜素/(mg·g－1)类胡萝卜素/叶绿素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析图表，回答下列问题：(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和__________________，叶片主要吸收可见光中的________光。(2)光照强度逐渐增加达到2000(μmol·m－2·s－1)时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和________。(3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体____________，是其高产的原因之一。(4)试分析在0～50(μmol·m－2·s－1)范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【模拟演练】1.(2023·佛山顺德区二模)在光照等条件下，番茄叶肉细胞进行光合作用与有氧呼吸以及细胞内外交换的示意图如下(1～7表示结构，a～h表示物质的移动情况)，有关说法错误的是()A.线粒体中2处释放的能量远远多于3处B.叶绿体内会发生光能转变为化学能的过程C.物质A进入线粒体后彻底分解需要水的参与D.a、b、e、f的量均为0时对应的光照强度为番茄植株的光补偿点2.(2023·广州市质检)构树是桑科落叶乔木，具有生长速度快，适应性强，对硫的吸收能力强等特点。为了研究不同浓度亚硫酸氢钠溶液对植物光合作用的影响，以一年苗构树为实验材料进行了相关实验，实验结果如图(CK为空白对照组)。回答下列问题：(1)由图中结果可知，5(mmol·L－1)的NaHSO3溶液对构树叶片的净光合速率和气孔导度的影响分别是__________________________。为探究NaHSO3溶液提高构树净光合速率的最适浓度，应在______________________(mmol·L－1)之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。(2)据图分析，用适宜浓度的NaHSO3溶液处理可提高构树的净光合速率，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在测定图中的净光合速率和气孔导度等光合指标的相关数据时，必须每组选取5片叶子，每片叶子重复3次再求得平均值，这样操作的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)研究发现，硫肥能显著提高叶面积和光合色素含量，从而提高植物的光合速率。据此，有同学认为在农业生产上可以大量增施硫肥用于增产，请你根据物质跨膜运输的相关知识判断该同学的观点是否正确________(填“正确”或“错误”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案焦点1【高考真题】D[根据表格数据可知，在37℃时，M的适宜pH为5～9，而L的适宜pH为5左右，A错误；酶适宜在低温条件下保存，在37℃长时间放置后，两种酶的活性可能会发生改变，B错误；酶发挥作用需要适宜的温度，高温会导致酶变性失活，因此从37℃上升至95℃，两种酶在pH为5时可能都已经失活，C错误；在37℃、pH为3～11时，M比L的相对活性高，因此M更适于制作肉类嫩化剂，D正确。]【模拟演练】1.D[若td最高，则td>tc>tb>ta，A正确；若tc最高，则tc>td>tb>ta，B正确；若tb最高，则tb>tc>td>ta或tb>td>tc>ta，C正确；若ta最高，则tb最低或仅低于ta，D错误。]2.B[探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验中，应先将酶分别与不同pH的缓冲液混合，调节酶所处的pH，然后再加入底物，A错误、B正确；探究过氧化氢酶的最适pH，应设置一系列等pH梯度的磷酸缓冲液，C错误；不可选择过氧化氢和过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响，因为过氧化氢的分解本身就受温度的影响，D错误。]焦点2【知识梳理】1.(1)A点AB段(不含A、B两点)B点以后(不含B点)B点(2)甲丙丙(3)不能叶绿体不能进行细胞呼吸，因此光强度为0时其CO2吸收量应为0，光强度大于0时其CO2吸收量应大于0【高考真题】1.D[培养初期，容器内CO2含量逐渐降低，光合速率逐渐降低，之后光合速率等于呼吸速率，A错误；初期光合速率减慢，由于光合速率大于呼吸速率，容器内O2含量升高，呼吸速率会有所升高，之后保持稳定，B错误；根据上述分析，初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C错误，D正确。]2.(1)类胡萝卜素/叶绿素比例上升蓝紫(2)高于呼吸速率较高(3)光能利用率较高(4)为什么达到光饱和点时，ygl的净光合速率高于WT解析(1)根据表格信息可知，ygl植株叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素比值比较高，故叶片呈现出黄绿色。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，由ygl叶色呈黄绿可推测，主要吸收蓝紫光。(2)根据图a净光合速率曲线变化可知，WT先到达光饱和点，即ygl的光饱和点高于WT。光补偿点是光合速率等于呼吸速率的光照强度，ygl有较高的光补偿点，可能原因是一方面光合速率偏低，另一方面是呼吸速率较高，结合题意可知，ygl有较高的光补偿点是因为叶绿素含量较低导致相同光照强度下光合速率较低，且由图c可知ygl呼吸速率较高。(3)与WT相比，在高密度栽培条件下，更多的光可到达ygl下层叶片，导致ygl下层叶片的光合速率较高；与WT相比，ygl的叶绿素含量低，但ygl群体的净光合速率较高，表明该群体的光能利用率较高，有机物积累量大。(4)由于ygl呼吸速率较高，且有较高的光补偿点，因此在0～50(μmol·m－2·s－1)范围的低光照强度下，WT和ygl的净光合速率图(见答案)根据两图提出问题：为什么达到光饱和点时，ygl的净光合速率高于WT?【模拟演练】1.D[分析题图可知，2代表线粒体内膜，发生有氧呼吸第三阶段的反应；3代表线粒体基质，发生有氧呼吸第二阶段的反应，有氧呼吸第三阶段产生的能量远远多于有氧呼吸第二阶段，即2处释放的能量远远多于3处，A正确；叶绿体是光合作用的场所，光反应阶段光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能，在暗反应阶段ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能，B正确；分析题图可知，物质A是丙酮酸，在线粒体基质中，其和水在酶的催化下生成[H]和CO2，产生少量的能量，C正确；分析题图可知，a表示叶肉细胞向细胞外释放CO2，b表示叶肉细胞从细胞外吸收CO2，e表示叶肉细胞向细胞外释放O2，f表示叶肉细胞从细胞外吸收O2，a、b、e、f的量均为0时，番茄叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率，此时对应的光照强度为番茄叶肉细胞的光补偿点，但番茄植株的根尖等细胞进行呼吸作用而不进行光合作用，