专题01植物生理（原卷版）

专题01植物生理1.（2024届·上海崇明·高三二模）不同物种独立演化出相同或相似的性状称为趋同进化。在大多数植物的光合作用中，大气CO2直接被卡尔文循环中的R酶固定。然而，R酶对CO2和O2都有亲和性，当其结合O2而非CO2时就会发生光呼吸作用，导致能量消耗。陆生植物进化出了多种碳浓缩机制避免光呼吸，除C3途径外，许多生活在炎热干燥环境中的植物会采用C4途径或CAM途径。两种机制都使用R酶并将CO2的捕获和固定分开进行，提高碳固定的效率。(1)植物光合作用的光反应产物转移至（场所）参与碳反应。不同植物碳浓缩机制的差异是长期自然选择形成的对环境的结果。(2)结合题干信息分析，下列可作为光合作用趋同进化的证据有___（多选）。A．从蓝细菌到开花植物捕获光能的装置都是叶绿体B．为避免光呼吸，陆生植物进化出多种碳浓缩机制C．C4植物和CAM植物都利用R酶来固定CO2D．C4植物和CAM植物都把CO2的捕获和固定分开2.（2024届·上海崇明·高三二模）植物光合作用速率受多种因素影响，研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米，利用其研究了光合作用产物对光合作用的反馈调节机制。研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度，结果如图1，野生型植株在不同光照条件下CST1基因的表达量，结果如图2。(1)图1结果说明野生型植株中CST1蛋白能够（促进/抑制）气孔打开，突变体光合速率下降的原因是。(2)据图2分析下列说法正确的是___（多选）。A．A组CST1基因表达量的峰值和谷值出现时间较光暗处理在时间上存在滞后B．B组和C组的结果说明CST1基因在黑暗条件下表达量高，在光照条件下表达量低C．连续光照处理不利于野生型玉米植株的光合作用速率提高，而连续黑暗处理可以D．光照处理能够影响野生型玉米植株气孔的开放程度(3)研究人员在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液，对照组注射等量蒸馏水，48小时后检测叶中气孔开放程度。实验证实了CST1基因的表达受到光合作用产物的调控，进而影响气孔开放程度。请将蔗糖处理突变体的结果补在下图中。3．（2024届·上海黄浦·高三二模）豌豆生长的调节I.豌豆植株的芽对不同浓度生长素的响应不同（见表）。图为具有顶端优势现象的豌豆植株培养于适宜条件下，其中①~④代表不同器官。生长素浓度（mol/L）芽的生长1010~105促进105~103抑制(1)对图中植株①处生长素浓度推测正确的是。（单选）A．可能小于105mol/L

B．可能大于105mol/LC．可能小于1010mol/L

D．可能大于103mol/L(2)对图中植株生长素合成与运输的叙述正确的是。（单选）A．只能由①处合成

B．只能由②处合成C．可以从①向②处运输

D．可以从④向①处运输(3)关于①处发育时利用的物质和能量，下列说法正确的是。（多选）A.物质碳原子可能来自于③处细胞吸收的二氧化碳B．物质氮原子主要来自于④处细胞从土壤中吸收C．大部分直接能源物质来自于③处细胞的光反应D．少部分直接能源物质来自于①处细胞的三羧酸循环II.研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs，可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育，而生长素可以促进SLs合成。(4)若去除图中植株的①处，则②处生长素浓度和生长状态的变化是。（单选）生长素浓度生长状态A升高加快B降低减慢C升高减慢D降低加快(5)据题意推测，SLs对侧芽发育的影响是（促进/抑制）。(6)据题意，下列外界环境因素中，可能会影响豌豆SLs合成的是。（多选）A．温度

B．光照强度

C．土壤pH

D．土壤O2浓度4．（2024届·上海金山·高三二模）土壤中含盐量超过作物耐受的上限水平，从而影响到植物正常生长的情况称为盐胁迫。在沿海滩涂盐碱地种植的水稻产量也深受盐胁迫的影响。(1)盐胁迫会导致水稻根毛细胞发生（吸水/失水）的现象，进而使细胞液浓度（编号选填），以达到渗透平衡的状态，从而影响了水稻的生长。①升高

②降低

③先升高后降低

④先降低后升高水稻不仅通过根系吸收营养物质，还可能通过茎叶吸收。近年来的研究表明，通过喷施叶面肥（向茎叶表面施用的肥料）或植物生长调节剂能影响水稻的产量等。某科研小级研究了不同外源物质（禾稼春、碧护和萘乙酸）及喷施次数对滩涂水稻产量的影响。(2)禾稼春是一种含氨基酸水溶肥料。下列选项中不属于氨基酸的是____。A． B．C． D．(3)碧护和萘乙酸都是植物生长调节剂，其中碧护含有赤霉酸（属于赤霉素的一种）和芸苔素内酯等成分。下列选项中的天然植物激素功能与赤霉酸类似的是____。A．细胞分裂素 B．乙烯 C．生长素 D．脱落酸科研人员以南粳5055为试验品种布置实验。试验设7个处理项：“CK”作为空白对照组；“L1”、“L2”、“L3”分别表示喷施一定浓度的禾稼春、碧护和萘乙酸；“2”表示喷施2次，分别在分蘖期和孕穗期喷施，“3”表示喷施3次，分别在分蘖期、孕穗期和灌浆期喷施。下表表示喷施不同外源物质及喷施次数对滩涂水稻农艺性状及产量的影响。处理项穗长/cm着粒密度/（粒·/cm1）有效穗数/（×104·hm2）结实效/%千粒重/g产量/（kg·hm2）CK14.70c6.61a22.39a92.17a26.74b7310.3cL1216.10ab6.87a23.59a92.73a27.15ab7796.9bcL2215.97ab6.73a22.33a91.23a27.40a8603.5aL3216.33ab6.47a22.09a91.58a26.81b8159.5abL1316.63a6.66a22.27a90.90a27.11ab7828.5bcL2315.63b6.40a22.15a94.63a27.47a8611.6aL3316.53a6.77a23.65a92.18a26.78b8291.7ab注：表中不同小写字母代表处理间差异显著（P<0.05）(4)据表处理项中对比分析，同种外源物质喷施不同次数对滩涂水稻产量的影响是（编号选填）。①喷施2次产量明显更高

②喷施3次产量明显更高

③无明显差异(5)据表分析，和CK对比，喷施（禾稼春/碧护/萘乙酸）对滩涂水稻产量的影响最明显，原因是对（产量构成因素）提升最显著。(6)根据表数据分析，请提出一种进一步提高滩涂水稻产量的方法：。5．（2024届·上海金山·高三二模）5氨基乙酰丙酸（5ALA）是叶绿素进行生物合成的前体物质，在植物的光合作用等生理活动中发挥着重要作用。(1)5ALA分子式是C5H9NO3。下列物质中，与5ALA一样都含有氮元素的有____。①丙酮酸

②氨基酸

③核苷酸

④乳酸

⑤脂肪酸A．①② B．②③ C．②③④ D．③④⑤为探究叶面喷施5ALA对葡萄光合特性和果实品质的影响，科研人员以克瑞森无核葡萄为试验材料进行实验研究。用不同浓度的5ALA溶液对不同组别的葡萄叶面进行喷施处理，最后得到了叶片光合生理指标（表1和图）和葡萄果实品质指标（表2）。表15ALA处理对葡萄叶片叶绿素含量的影响处理浓度（mg·L1）叶绿素a（mg·1）叶绿素b（mg·g1）第一组第二组第三组第四组？？？？0.86a0.89a1.01b0.87a0.24a0.25a0.28a0.25a注：表中不同小写字母代表处理间差异显著（P<0.05），下同。表25ALA处理对葡萄果实品质的影响单粒质量/g果粒纵径/mm果粒横径/mm可溶性固形物质量分数/%固酸比果实硬度（cm2·kg1）第一组第二组第三组第四组3.65a3.72a3.86a3.70a20.78a22.03b23.52c21.8416.25a16.54a16.22a16.44a12.88a17.77c18.21c14.74b14.87a24.93c24.26c19.97b0.39a0.43a0.41a0.44a

(2)科研人员将生长状况相同的葡萄随机分成四组。下列选项中对四组葡萄处理合理的是。（编号选填）①四组葡萄分别用10、25、50、75mg/L的5ALA溶液对叶面进行喷施处理②第一组葡萄作为对照组用清水对叶面进行喷施处理③第二~四组葡萄作为重复组都用50mg/L的5ALA溶液对叶面进行喷施处理④第二~四组葡萄分别用10、25、50mg/L的5ALA溶液对叶面进行喷施处理(3)表1数据是先用溶液提取叶绿体色素，再测定叶绿素含量。该测定的方法是。A．差速离心法

B．分光光度法C．层析法

D．凝胶电泳法(4)消费者选购高品质的葡萄一般除需要考虑外观、颜色等外，最重要的是口感。科研人员实验后发现叶面喷施5ALA能提高葡萄的口感。根据表2分析，理由可能是____。A．果粒更长 B．可溶性固形物更多C．固酸比更高 D．果实硬度更大(5)根据表2分析，叶面喷施第组5ALA溶液的葡萄品质相对最高。请结合表1、图和所学知识，请阐明葡萄品质提高的原因。6．（2024届·上海普陀·高三二模）黑藻是沉水植物，低浓度CO2会诱导其光合途径由C3转向C4，如图1所示；其叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图2所示。请据图回答下列问题：(1)黑藻细胞中，参与大亚基肽链合成的RNA有（编号选填）；据图1、2分析，图中的X是（编号选填）。①tRNA

②mRNA

③rRNA

④三碳糖

⑤五碳糖(2)下列环境条件和物质代谢过程，短时间变化对图2中X浓度有影响的是____。A．外界环境的CO2浓度B．叶绿体接受的光照强度C．三碳糖输出叶绿体的速度D．酶R的活性(3)结合题干信息和所学知识，下列描述中不正确的是____。A．叶绿体中可以进行转录，也能进行翻译B．酶R的小亚基通过自由扩散进入叶绿体C．如果叶绿体中大量累积可溶性糖，可能导致叶绿体吸水涨破D．叶绿体DNA上出现碱基对的替换不一定会导致蛋白质功能改变(4)请简述黑藻细胞在低浓度CO2条件下的暗反应合成途径：。甘蔗光合作用产物蔗糖是重要的糖浆原料。某工厂寻求改进工艺，尝试使用蔗糖酶催化蔗糖水解的方法生产转化糖浆。现有不同来源的三种只含有蔗糖酶的样品溶液A、B、C，为了选出酶活性最高的样品，现取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH=7.4，在不同温度下重复若干次实验，结果记录如图3。实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36℃，在不同pH下重复若干次实验，结果记录如图4。(5)根据实验甲、乙的结果，工厂应选择蔗糖酶（选填“A”、“B”或“C”）催化蔗糖水解生产糖浆；催化生产中最佳反应条件是（编号选填）。①温度为36℃

②温度为60℃

③pH为7.4

④pH为5(6)工厂技术人员根据旧工艺的经验认为，提高温度和降低pH可以促进蔗糖的水解。如果在新工艺中提高温度和降低pH，能否达到促进蔗糖水解的效果?为什么?7．（2024届·上海徐汇·高三二模）大豆是中国重要粮食作物之一，已有五千年栽培历史，古称“菽”。(1)大豆种子中富含蛋白质，可用_______对其蛋白质含量进行定量测定。A．分光光度法 B．同位素标记法 C．引流法 D．层析法(2)大豆种子萌发时，呼吸作用强度变化如图，下列分析正确的是________A．第1阶段的种子中大量葡萄糖进入线粒体B．第2阶段的种子中产生大量乳酸C．第3阶段的种子温度高于第1和第2阶段D．第4阶段的种子呼吸速率下降可能是由于营养物质被消耗在大豆种植中，种植行距与产量密切相关，种子粒重是决定大豆产量的关键性状之一。为探究种植行距对产量的影响，科学家进行了以下实验，实验处理和结果如表。组别种植行距（cm）株高（cm）主茎有效分枝数（个）百粒重（g）第1组7068.74.241.2第2组4570.23.940.6第3组3073.33.539.7(3)去除顶芽可以提高主茎有效分枝数。施加下列物质可以达到相同效果?（编号选填）①生长素②2,4D③细胞分裂素④乙烯⑤脱落酸(4)下列对上述实验结果的描述恰当的是________A．扩大种植行距，种子粒重增大 B．株高越高，种子粒重越大C．种植行距与种子粒重无关 D．主茎有效分枝数与种子粒重无关(5)请结合表，说明如何能提高种子粒重？并阐述其能提高的原因。。大豆是一种光周期敏感的作物，其生育期和产量受光周期变化的影响非常大。近来，我国科学家研究发现了能对光周期进行响应从而控制种子粒重的关键基因Dt1。(6)从图中可知，大豆合成的蔗糖会运送到果实中，那么，大豆细胞合成蔗糖的场所是________A．细胞质基质 B．类囊体膜 C．叶绿体基质 D．细胞壁(7)图中的Gm蛋白可将蔗糖从种皮运输到胚，促进胚的生长发育。据图简述短日照和长日照对大豆产量影响的机制。。(8)光周期除对种子粒重有影响外，光作为刺激信号，对植物造成的影响还可能有________A．决定植物生长的方向 B．影响种子的萌发C．诱导叶绿素形成 D．影响植物的生长(9)结合上述信息和所学知识，下列提高大豆产量的建议合理的是________A．种植行距尽可能大 B．适当提高昼夜温差C．种子发育时，尽可能采用短日照 D．适当提高二氧化碳浓度8．（2024届·上海虹口·高三二模）2．探究植物应对盐胁迫的机制盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一。盐分滞留在土壤表层及种植层，会对农作物造成盐胁迫，从而影响其产量。在盐胁迫环境下，番茄叶肉细胞的部分调节机制如图1所示。其中，①~⑩表示过程；I~IX表示物质分子。

(1)据图1推断，在盐胁迫环境下，番茄叶肉细胞排钠所需的能量来源有______。（多选）A．IX氧化分解供能 B．光合作用产生的IVC．ATP磷酸基团转移 D．光合作用产生的VI(2)盐胁迫会破坏生物膜的结构，据此推测，图1中直接受盐胁迫影响的过程有。（用图3中的数字编号填空）(3)盐胁迫处理1周后，研究人员检测番茄叶肉细胞的相关指标，结果如表所示。据表及图1推测，盐胁迫使番茄产量降低的原因可能是______。（多选）Mg2+(mg·g1)胞间CO2浓度（μmol·mol1）气孔导度（mol·m2·s1）PGK（U·g1）cyt(nmol·g1·h1)净光合速率（μmol·m2·s1）CK4.7a356.0a0.43a70.1a166.3a8.3aS2.8b335.4a0.12b36.2b53.7b3.5b注：CK与S分别表示对照组和盐胁迫组；小写字母不同表示盐胁迫组与对照组相比差异显著；小写字母相同表示盐胁迫组与对照组相比差异不显著；PGK为图3过程⑩的关键酶；cyt为线粒体内膜上的电子传递蛋白。A．气孔导度下降会使过程⑨生成的化合物减少B．PGK含量降低使过程⑩糖类的合成速率下降C．cyt含量降低从而导致过程⑨、⑩的速率降低D．Mg2+浓度降低从而导致过程⑦、⑧的产物减少(4)据图1推测，番茄叶肉细胞应对盐胁迫的“策略”可能是______。（多选）A．SOS1磷酸化激活 B．SOS2和SOS3分离C．NHX蛋白活性增强 D．HKT基因表达量增加研究人员探究了盐胁迫下，乙烯和茉莉酸对番茄胚根生长的影响，实验结果如图2所示。

(5)据图2分析，概述实验结果是。(6)研究人员进一步针对盐胁迫影响番茄胚根生长的机制提出以下2种假设：假设1：盐胁迫分别调控乙烯和茉莉酸的合成影响胚根生长假设2：盐胁迫通过乙烯调控茉莉酸的合成影响胚根生长针对上述假设，请设计实验方案并预测结果。9．（2024届·上海闵行·高三二模）5．胞间连丝（如图）是连接两个相邻植物细胞的胞质通道，可进行物质交换，它允许一些分子如激素、光合产物等通过，在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。(1)图中结构甲是由细胞某结构转变而来，贯穿胞间连丝。有研究显示该结构可能与脂质代谢和细胞间脂质运输有关，推测该结构最可能来自______。A．线粒体 B．内质网 C．高尔基体 D．质膜(2)胞间连丝根据其形成方式可分为初生胞间连丝和次生胞间连丝，其中初生胞间连丝是在新的细胞壁产生时形成的，推测初生胞间连丝最可能形成于细胞分裂的（G1/S/G2/前/中/后/末）期。植物叶肉细胞光合作用产生的蔗糖会依次通过方式①、方式②进入筛管伴胞复合体（如图），再由筛管运输至植物体其他器官。(3)叶肉细胞利用CO2合成蔗糖时，碳原子转移途径依次为CO2→→蔗糖。（选择正确的编号并排序）①ATP②NADPH③三碳糖④五碳糖⑤三碳化合物(4)蔗糖被运输至根细胞后，可能参与的生理过程有。（编号选填）①进入线粒体氧化分解②转变为氨基酸合成相关的酶③参与调节渗透压④转变为脂质参与构成细胞结构(5)用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片后，上图中蔗糖的运输速率降低。该抑制剂最可能影响了方式（①/②）。植物幼苗存在向光性（如图1），有研究发现向光性现象与胞间连丝有关。胞间连丝颈区胼胝质（图12）的沉积会影响物质经胞间连丝的运输，gsl8基因编码的蛋白质可影响胼胝质的沉积。由此，学者构建了gsl8基因表达下调的植株，与野生型一起接受单侧光刺激，结果如图2和图3。(6)下列有关图1中幼苗的说法正确的是________。A．背光侧和向光侧生长素分布不均B．体现了生长素的调节作用具有两重性C．背光侧细胞的伸长受到了抑制D．生长素由合成部位经极性运输至下胚轴发挥作用(7)根据图2结果分析，gsl8基因编码的蛋白质（有利于/不利于）幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。(8)结合图2和图3，下列叙述合理的有________。A．gsl8基因编码的蛋白质可促进胼胝质的沉积B．胼胝质沉积可能使胞间连丝对生长素的通透性下降C．胼胝质的沉积导致实验组下胚轴背光侧和向光侧生长素分布均匀D．生长素在下胚轴不能横向运输可能与胼胝质的沉积有关(9)研究人员在实验中还发现，背光侧生长素的积累能进一步促进gsl8基因的表达，这种调节机制属于（正/负）反馈调节。10．（2024届·上海青浦·高三二模）柑橘油胞与裂果柑橘类的叶和果皮上有被称为“油胞”的分泌囊，内含精油。精油的主要成分是芳樟醇（如图1）。柑橘叶绿体（如图2）可利用碳反应中间产物合成芳樟醇的前体物质。近期我国研究人员揭示了分泌囊起始和发育的分子调控通路（如图3），“”代表促进相关基因的表达。

1．下列物质与芳樟醇具有相同元素组成的有____。（多选）A．纤维素 B．脂肪酸 C．苯丙氨酸 D．RNA2．图2中箭头所指结构为。在此结构上进行的反应有。（编号选填）①二氧化碳固定

②水的光解

③三羧酸循环

④ATP的合成3．下列为图3中甲→乙过程中不同时期的显微图片，其中持续时间最长的为，一定具有染色单体的有。（编号选填）①

②

③

④

4．图3中乙→丙过程中可发生的事件有。（编号选填）①细胞凋亡

②细胞坏死③纤维素酶活性增强

④纤维素酶活性减弱5．柑橘枝刺基部有油胞，而顶部没有，据图3分析，其可能原因是顶部细胞____。（多选）A．无Drnl基因 B．无Lm