細(xì)胞代謝中相關(guān)現(xiàn)象的原因分析及實(shí)驗(yàn)探究——高考生物學(xué)二輪復(fù)習(xí)攻克典型題型之語言表達(dá)題【解題思路】此類題目屬于非選擇題中“科學(xué)思維”的特征設(shè)問，在語言表達(dá)題型中所占比例很高，其設(shè)問方式一般有以下幾種“…判斷的依據(jù)是”“…其原因是”等。是對(duì)關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)的考查，是真正素質(zhì)考查的體現(xiàn)。解答這類題目時(shí)，要充分理解題目中的相關(guān)信息，進(jìn)行快速分析、判斷和遷移，確定試題考查的主要生物學(xué)的概念、原理和規(guī)律等相關(guān)知識(shí)，做出規(guī)范解答。難度較大的題目，需要分析新情境下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的成因，有時(shí)需要將課本中的理論及規(guī)律等遷移到新情境的題目中解題。一般思路為條件→過程→結(jié)果，即因果鏈條，根據(jù)情況也可以逆推，即結(jié)果→過程→條件，然后順答。對(duì)于更復(fù)雜的題目，條件與結(jié)果間的橋梁不是單一的，其解題思路為條件→過程→結(jié)果/條件→過程→結(jié)果，即前面一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是分析下一個(gè)結(jié)果成因的條件，思路找到后再組織語言，規(guī)范答題?！驹囶}訓(xùn)練】1.植物細(xì)胞內(nèi)含有過氧化物酶，可將細(xì)胞代謝產(chǎn)生的H2O2分解。焦性沒食子酸被O2氧化后呈現(xiàn)橙紅色；雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)可發(fā)生紫色反應(yīng)，并且蛋白質(zhì)的濃度越高，紫色越深?；卮鹣铝袉栴}：（1）為探究黃瓜細(xì)胞中是否含有過氧化物酶，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：試管編號(hào)1%焦性沒食子酸/mL2%H2O2溶液/mL緩沖液/mL黃瓜提取液/mL煮沸冷卻后的黃瓜提取液/mL122222223232①1、2號(hào)試管中，______試管是對(duì)照組，1、2號(hào)試管組成的實(shí)驗(yàn)的自變量是________。②2號(hào)試管顯橙紅色，但并不能據(jù)此證明黃瓜細(xì)胞中存在過氧化物酶。為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力，需要增設(shè)一組實(shí)驗(yàn)，簡述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：________。3號(hào)試管不顯橙紅色，推測其最可能的原因是________。（2）白菜細(xì)胞內(nèi)也含過氧化物酶，白菜和黃瓜細(xì)胞內(nèi)過氧化物酶的活性不同，從其分子結(jié)構(gòu)分析，原因可能是_________。（3）欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較黃瓜和白菜細(xì)胞內(nèi)過氧化物酶的含量多少，簡述設(shè)計(jì)思路：________（假設(shè)兩種植物提取液中只含過氧化物酶）。2.請(qǐng)回答下列有關(guān)ATP的問題：（1）純凈的ATP呈白色粉末狀，能夠溶于水，作為一種藥物常用于輔助治療肌肉萎縮、腦出血后遺癥、心肌炎等疾病。ATP片劑可以口服，注射液可供肌肉注射或靜脈滴注。據(jù)此，你認(rèn)為在人體消化道中______（填“存在”或“不存在”）ATP水解酶；ATP的藥用效果是__________生物體內(nèi)合成ATP的生理過程有______、______等。（2）某同學(xué)進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，目的是觀察ATP可使離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌產(chǎn)生收縮這一現(xiàn)象，說明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源。①實(shí)驗(yàn)中，必須待離體肌肉自身的______完全消耗之后，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。②在程序上，采取自身前后對(duì)照的方法：先滴加_______（填“葡萄糠溶液”或“ATP溶液”），觀察__________與否，然后再滴加___________（填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”）。③如果將上述順序顛倒一下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠？_______。原因是________。3.光照下，植物通過葉綠體吸收光能實(shí)現(xiàn)光能到有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。光能是植物光合作用的必要條件，充分利用光能，有利于提高植物光合作用產(chǎn)量；但若吸收過量的光能，則會(huì)對(duì)植物造成損傷，從而影響植物生長。在長期的進(jìn)化過程中，植物形成了多種光保護(hù)機(jī)制?；卮鹣铝袉栴}：（1）捕獲光能的色素分布在葉綠體的__________，綠葉中，該結(jié)構(gòu)的總面積巨大的意義是__________。（2）“轉(zhuǎn)光膜”是新型高科技功能膜，其生產(chǎn)原材料中添加了能將紫外光和綠光轉(zhuǎn)換為藍(lán)紫光和紅光的“轉(zhuǎn)光色母粒”，用“轉(zhuǎn)光膜”覆蓋后，大棚作物能提高產(chǎn)量，其原因是__________。（3）在低CO2環(huán)境和較強(qiáng)光照條件下，葉片氣孔部分關(guān)閉，葉綠體中NADPH/NADP+、ATP/ADP的值會(huì)__________，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的高能電子會(huì)激發(fā)形成自由基，損傷葉綠體；光呼吸過程中葉綠體、線粒體等多種細(xì)胞器共同完成消耗О2，生成CO2的生理過程，從而將光反應(yīng)中積累的大量NADPH和ATP通過光呼吸消耗掉，以防止它們的積累影響植物代謝。據(jù)此分析，光呼吸的存在能避免葉綠體等被強(qiáng)光破壞，原因是___________。（4）在強(qiáng)光下，葉黃素循環(huán)被激活，讓過量的光能耗散，以保護(hù)葉片等免受傷害v當(dāng)葉片被遮蔽時(shí)，葉黃素循環(huán)關(guān)閉，但葉黃素循環(huán)的關(guān)閉需要幾分鐘。研究者設(shè)法縮短了大豆葉黃素循環(huán)關(guān)閉所需的時(shí)間，從而使大豆的產(chǎn)量提高了20%以上，縮短大豆葉黃素循環(huán)關(guān)閉的時(shí)間能提高大豆產(chǎn)量的原因是__________。4.光系統(tǒng)分為光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）和光系統(tǒng)Ⅰ（PSⅠ），均由捕光復(fù)合物和光反應(yīng)中心組成，光系統(tǒng)被光激活后，可相繼催化光驅(qū)動(dòng)的電子從H2O到NADP+的傳遞。研究表明，干旱脅迫可導(dǎo)致擬南芥類囊體膜的重組，使基粒數(shù)量和片層數(shù)減少，還會(huì)導(dǎo)致捕光復(fù)合物與光系統(tǒng)分離，使擬南芥在適宜光照下出現(xiàn)光抑制，即光能超過光合系統(tǒng)所能利用的數(shù)量時(shí)，光合功能下降的現(xiàn)象。回答下列問題：（1）光系統(tǒng)中的捕光復(fù)合物主要捕獲____光，光系統(tǒng)催化光驅(qū)動(dòng)的電子從H2O到NADP+的傳遞過程發(fā)生在擬南芥的____上，該過程的最終產(chǎn)物有_______。（2）干旱脅迫導(dǎo)致擬南芥在適宜光照下出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象的內(nèi)因可能有______（答出2點(diǎn)即可），通過增加細(xì)胞間CO2的濃度能否緩解該光抑制現(xiàn)象，請(qǐng)回答并說明原因：_____。（3）在不考慮細(xì)胞失水過多死亡的情況下，試分析長期干旱脅迫導(dǎo)致擬南芥無法正常生長甚至死亡的原因是_____。5.在暗反應(yīng)中與CO2發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是RuBP，二者發(fā)生羧化反應(yīng)生成3磷酸甘油酸，該反應(yīng)需要酶Rubisco的參與。研究證明，Rubisco是一種兼性酶，既能催化上述羧化反應(yīng)，也能催化加氧反應(yīng)（即RuBP與O2反應(yīng)，生成磷酸乙醇酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖妓?，然后?jīng)過一系列轉(zhuǎn)變形成CO2和H2O，這一系列過程稱為光呼吸。光呼吸在葉綠體、過氧化物體、線粒體中進(jìn)行），其催化方向取決于CO2/O2濃度比。請(qǐng)回答下列問題。（1）參與暗反應(yīng)中CO2固定的反應(yīng)物C5實(shí)質(zhì)上是________________。暗反應(yīng)的進(jìn)行不需要光照，但受到光照的影響，這是因?yàn)開___________________________。（2）請(qǐng)寫出有氧呼吸和光呼吸之間的差異：_______________________________（答出兩個(gè)即可）。（3）由于光呼吸的存在，會(huì)________（填“降低”或“增大”）植物體內(nèi)有機(jī)物的積累速率。Rubisco的催化方向取決于CO2濃度比，請(qǐng)推測具體的情況：______________________________。（4）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上“正其行，通其風(fēng)”有利于提高作物的凈光合速率，從而提高作物的產(chǎn)量，其原因是______________________________（從影響光合作用的環(huán)境因素和植物的生理活動(dòng)方面說明）。6.動(dòng)物細(xì)胞能量不足是組織衰老和退行性疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵原因，以骨關(guān)節(jié)炎為例，這一病癥在臨床上致畸致殘的主要原因是軟骨細(xì)胞的能量代謝失衡。某團(tuán)隊(duì)在國際上首次實(shí)現(xiàn)植物的類囊體跨物種遞送到動(dòng)物體衰老病變的細(xì)胞內(nèi)，讓植物的能量供應(yīng)系統(tǒng)成為動(dòng)物細(xì)胞補(bǔ)給能量的“生物電池”，并在退行性骨關(guān)節(jié)炎的治療中應(yīng)用，重塑了軟骨細(xì)胞的能量代謝?；卮鹣铝袉栴}：（1）研究中需要提取并純化植物細(xì)胞中的類囊體，類囊體為_______________層膜結(jié)構(gòu)，獲得類囊體時(shí)要先將綠葉研磨成勻漿，與提取光合色素相比，研磨程度較_______________（填“輕”或“重”），原因是____________________________________________________________。（2）研究者開發(fā)了細(xì)胞膜納米涂層技術(shù)，用軟骨細(xì)胞膜將類囊體包裹，可避免類囊體被人體的_______________清除，并有利于類囊體被_______________細(xì)胞選擇性攝取，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞跨界移植納米植物類囊體。相比葉綠體而言，使用類囊體的優(yōu)勢有_______________，安全性更高，并且不會(huì)因_______________而消耗ATP和NADPH。（3）通過體外無創(chuàng)光照治療，可精確調(diào)控退變軟骨細(xì)胞內(nèi)的ATP和NADPH水平并能維持足夠的“續(xù)航”能力，光照過程中完成了物質(zhì)和_______________的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)退行性骨關(guān)節(jié)炎疾病的治療。若光照強(qiáng)度和時(shí)長都會(huì)影響治療效果，請(qǐng)寫出一條確定最佳治療方案的思路：_____________________________________________。7.請(qǐng)回答下列與光合作用有關(guān)的問題。（1）綠藻和藍(lán)藻都能進(jìn)行光合作用，原因是細(xì)胞內(nèi)都含有________________________，屬于自養(yǎng)生物；某些種類的細(xì)菌也屬于自養(yǎng)型生物，比如硝化細(xì)菌等，兩類生物合成有機(jī)物的原料是______________。海洋中的藻類植物，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們?cè)诤Ｋ械拇怪狈植家来问菧\、中、深，試從生物與環(huán)境相適應(yīng)角度解釋，其顏色形成的原因可能與__________________有關(guān)。（2）淡水水域受到污染后，由于富含__________________等營養(yǎng)元素，造成水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致藍(lán)藻和綠藻等大量繁殖。在低溫環(huán)境下，植物的生長速率減慢，其原因是__________________。（3）某興趣小組發(fā)現(xiàn)長時(shí)間處于沙塵暴天氣的環(huán)境下，綠蘿植株的葉片顏色較深，小組成員認(rèn)為是通過提高色素的含量來增強(qiáng)對(duì)沙塵暴天氣的適應(yīng)能力，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明其觀點(diǎn)的正確性：____________________。8.糧食產(chǎn)量始終是人類所面臨的基本問題，在注意節(jié)約的同時(shí)，更要發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)糧食的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）捕獲光能的色素分布在葉綠體的_____；暗反應(yīng)有沒有光都可以進(jìn)行，但需要光照才能持續(xù)進(jìn)行，這是因?yàn)開____。（2）長期以來，我國北方旱地多采用“玉米—棉花—大豆”的輪作模式，即第一年種玉米，第二年種棉花，第三年種大豆，這種輪作模式的優(yōu)點(diǎn)有_____（答出兩點(diǎn)即可）。（3）植物工廠是智能化控制的高效生產(chǎn)體系。植物工廠在利用營養(yǎng)液培養(yǎng)作物的過程中，需要定時(shí)向營養(yǎng)液中通入適量空氣，其目的是_____；當(dāng)光照透過植物工廠的“轉(zhuǎn)光膜”時(shí)，紫外光和綠光被膜中的“轉(zhuǎn)光色母?！蔽詹⑥D(zhuǎn)換為藍(lán)紫光和紅光，從而提高作物產(chǎn)量，其原因是_____。9.光合作用是自然界中最基本的能量代謝和物質(zhì)代謝。如圖1和圖2分別表示藍(lán)細(xì)菌和某些C4植物（如玉米）固定CO2的過程。Rubisco是藍(lán)細(xì)菌體內(nèi)和C3植物光合作用過程中催化CO2固定的酶?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：（2）對(duì)于C4植物來說，CO2固定后的產(chǎn)物是_____。與C3植物相比，C4植物能利用較低濃度的CO2，從酶的角度分析原因可能是______。(3)C4植物固定CO2的機(jī)制使維管束鞘細(xì)胞積累較高濃度的CO2。晴朗的夏季，玉米葉片氣孔開度下降，導(dǎo)致外界CO2供應(yīng)減少，但玉米光合作用速率不僅沒有下降，反而有所上升，其原因是______。研究表明，維管束鞘細(xì)胞中未利用的一部分CO2會(huì)從細(xì)胞中散出，則C4植物中維管束鞘細(xì)胞完全被葉肉細(xì)胞包被的意義是_____。10.在葉肉細(xì)胞中，固定CO2形成C3的植物稱為C3植物；而玉米等植物的葉肉細(xì)胞中，PEP在PEP羧化酶的作用下固定CO2進(jìn)行C4循環(huán)，這樣的植物稱為C4植物。C4植物的維管束鞘細(xì)胞含無基粒的葉綠體，光反應(yīng)發(fā)生在葉肉細(xì)胞，暗反應(yīng)發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞。在C4循環(huán)中PEP羧化酶對(duì)CO2的高親和力，可將周圍低濃度的CO2高效運(yùn)往維管束箱細(xì)胞形成高濃度CO2，如下圖所示。暗反應(yīng)中RuBP羧化酶（對(duì)CO2的親和力約為PEP羧化酶的1/60）在CO2濃度高時(shí)催化RuBP固定CO2合成有機(jī)物；在CO2濃度低時(shí)催化RuBP與O2進(jìn)行光呼吸，分解有機(jī)物，回答下列問題：(1)C4植物中固定CO2的酶是____________，最初固定CO2的物質(zhì)是____________。(2)C3植物與C4植物相比較，CO2補(bǔ)償點(diǎn)較高的是____________；干旱時(shí)，對(duì)光合速率影響較小的是____________。(3)C4循環(huán)中，蘋果酸和丙酮酸能穿過在葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞之間形成的特殊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使兩細(xì)胞原生質(zhì)相通，還能進(jìn)行信息交流，該結(jié)構(gòu)是____________。據(jù)題意分析，C4植物葉肉細(xì)胞不發(fā)生暗反應(yīng)的原因是____________。（4）環(huán)境條件相同的情況下，分別測量單位時(shí)間內(nèi)C3植物和C4植物干物質(zhì)的積累量，發(fā)現(xiàn)C4植物干物質(zhì)積累量近乎是C3植物的兩倍，據(jù)題意推測原因是____________。（至少答出兩點(diǎn)，不考慮呼吸作用的影響）

答案以及解析1、（1）答案：①1號(hào)；黃瓜提取液的有無；②把緩沖液換成2mL過氧化物酶溶液，其他條件與1號(hào)試管相同；高溫使黃瓜提取液中的過氧化物酶變性失活解析：本實(shí)驗(yàn)的目的是探究黃瓜細(xì)胞中是否含有過氧化物酶，1、2號(hào)試管中，2號(hào)試管加入的是黃瓜提取液，為實(shí)驗(yàn)組，而1號(hào)試管加入的是緩沖液，是對(duì)照組。2號(hào)試管顯橙紅色，但并不能據(jù)此證明黃瓜細(xì)胞中存在過氧化物酶。為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力，需要增設(shè)一組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)思路為：把緩沖液換成2mL過氧化物酶溶液，其他條件與1號(hào)試管相同，若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與2號(hào)試管的結(jié)果相同，則可說明黃瓜細(xì)胞中存在過氧化物酶。3號(hào)試管中加入的是煮沸冷卻后的黃瓜提取液，由于高溫使黃瓜提取液中的過氧化物酶變性失活，所以3號(hào)試管不顯橙紅色。（2）答案：組成兩種植物過氧化物酶的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)等不同（合理即可）解析：過氧化物酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，白菜和黃瓜細(xì)胞內(nèi)過氧化物酶的活性不同，從其分子結(jié)構(gòu)分析，原因可能是組成兩種植物過氧化物酶的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)等不同。（3）答案：將等量的黃瓜和白菜提取液分別放入兩個(gè)試管中，加入雙縮脲試劑后觀察紫色深淺，紫色深（顯色反應(yīng)強(qiáng)）的一組，過氧化物酶含量高解析：假設(shè)兩種植物提取液中只含過氧化物酶，由于過氧化物酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì)，且雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)可發(fā)生紫色反應(yīng)，并且蛋白質(zhì)的濃度越高，紫色越深，所以欲比較黃瓜和白菜細(xì)胞內(nèi)過氧化物酶的含量多少，可將等量的黃瓜和白菜提取液分別放入兩個(gè)試管中，加入雙縮脲試劑后觀察紫色深淺，紫色深（顯色反應(yīng)強(qiáng)）的一組，過氧化物酶含量高。2.答案：（1）不存在；直接為生命活動(dòng)提供能量；光合作用；細(xì)胞呼吸（2）①ATP；②葡萄糖溶液；肌肉收縮；ATP溶液；③否；如果外源ATP尚未耗盡，會(huì)出現(xiàn)滴加葡萄糖溶液肌肉也會(huì)收縮的現(xiàn)象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象解析：（1）ATP片劑可以口服，因此可推知在人體消化道中不存在ATP水解酶：ATP可以直接為生命活動(dòng)提供能量。由分析可知，生物體內(nèi)合成ATP的生理過程有光合作用、細(xì)胞呼吸等。（2）①實(shí)驗(yàn)中，必須待離體肌肉自身的ATP完全消耗之后，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。②在程序上，采取自身前后對(duì)照的方法：先滴加葡萄糖溶液，觀察肌肉是否收縮，再滴加ATP溶液。③將上述實(shí)驗(yàn)順序顛倒，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠。如果先滴加的外源ATP尚未耗盡，則會(huì)出現(xiàn)滴加葡萄糖溶液肌肉也會(huì)收縮的現(xiàn)象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象。3.答案：（1）類囊體薄膜；極大地?cái)U(kuò)展了受光面積（2）葉綠體中的色素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，“轉(zhuǎn)光膜”能將太陽光中的紫外光和綠光轉(zhuǎn)換為藍(lán)紫光和紅光，使棚內(nèi)的藍(lán)紫光和紅光增加，提高了大棚作物光能利用率（3）升高；光呼吸釋放的CO2能被固定，減少NADPH和ATP的積累，防止自由基的形成，因而能避免葉綠體等被強(qiáng)光破壞（4）使得在葉片遮蔽時(shí)可以吸收更多的光能，提高光合作用效率，使大豆的產(chǎn)量提高解析：（1）捕獲光能的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜，綠葉中，類囊體的總面積巨大，有利于分布更多的光合色素和相關(guān)酶，吸收更多光能。（2）據(jù)題意，“轉(zhuǎn)光膜”能將紫外光和綠光轉(zhuǎn)換為藍(lán)紫光和紅光，葉綠體中的色素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，“轉(zhuǎn)光膜”的應(yīng)用提高了光能利用率，因而能提高產(chǎn)量。（3）在低CO2環(huán)境及強(qiáng)光條件下，葉片氣孔關(guān)閉，葉綠體中NADPH和ATP的消耗利用減少，因此NADPH/NADP+、ATP/ADP的值會(huì)升高；據(jù)題意，光呼吸釋放的CO2能被固定用于光合作用，可以減少NADPH和ATP的積累，防止自由基的形成，因而能避免葉綠體等被強(qiáng)光破壞。（4）在強(qiáng)光下，葉黃素循環(huán)被激活，讓過量的光能耗散，以保護(hù)葉片等免受傷害，設(shè)法縮短了大豆葉黃素循環(huán)關(guān)閉所需的時(shí)間，從而使得在葉片遮蔽時(shí)可以吸收更多的光能，提高光合作用效率，使大豆的產(chǎn)量提高。4.答案：（1）紅光和藍(lán)紫；葉綠體類囊體薄膜；氧氣、ATP和[H]（2）葉綠體中基粒減少、類囊體膜結(jié)構(gòu)改變、光系統(tǒng)被破壞、光合色素含量降低；不能，該光抑制現(xiàn)象出現(xiàn)是由于光系統(tǒng)吸收和轉(zhuǎn)化光能的能力下降，而非暗反應(yīng)速率限制了光反應(yīng)（3）擬南芥呼吸作用消耗的有機(jī)物總量大于光合作用生成的有機(jī)物總量解析：（1）植物進(jìn)行光合作用主要吸收紅光和藍(lán)紫光，因此光系統(tǒng)中的捕光復(fù)合物主要捕獲紅光和藍(lán)紫光，水的光解、ATP和[H]的生成發(fā)生在光反應(yīng)階段，光反應(yīng)場所為葉綠體的類囊體薄膜，光反應(yīng)最終生成的產(chǎn)物為氧氣AT和[H]。（2）由題意可知，干旱脅迫可導(dǎo)致擬南芥類囊體膜的重組，使基粒數(shù)量和片層數(shù)減少，還會(huì)導(dǎo)致捕光復(fù)合物與光系統(tǒng)分離，據(jù)此可推知干旱脅迫導(dǎo)致擬南芥在適宜光照下出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象的內(nèi)部因素為葉綠體中基粒減少、類囊體膜結(jié)構(gòu)改變、光系統(tǒng)被破壞、光合色素含量降低等。該光抑制現(xiàn)象出現(xiàn)是由于光系統(tǒng)吸收和轉(zhuǎn)化光能的能力下降，而非暗反應(yīng)速率限制了光反應(yīng)，故在這種情況下增加細(xì)胞間CO2的濃度并不能緩解該光抑制現(xiàn)象。（3）由于不考慮細(xì)胞失水過多死亡的情況，在長期干旱脅迫下，擬南芥的光合作用速率降低，導(dǎo)致其呼吸作用消耗的有機(jī)物總量大于光合作用生成的有機(jī)物總量，因此擬南芥無法正常生長甚至死亡。5.答案：（1）RuBP；光照影響光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和NADPH的數(shù)量，而ATP和NADPH參與暗反應(yīng)中C3的還原（答案合理即可）（2）光呼吸需要光照，有氧呼吸不需要光照；利用的呼吸酶種類不同；反應(yīng)場所不同等（答出任意兩個(gè)即可）（3）降低；當(dāng)CO2/O2濃度比高時(shí)，Rubisco催化羧化反應(yīng)加強(qiáng)；當(dāng)CO2/O2濃度比低時(shí)Rubisco催化加氧反應(yīng)加強(qiáng)（4）“正其行，通其風(fēng)”可以提供給作物充足的光照，也能提供給作物更多的CO2，并且能夠降低作物的光呼吸強(qiáng)度（答案合理即可）解析：（1）根據(jù)“在暗反應(yīng)中與CO2發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是RBP”，可知C5實(shí)質(zhì)上是RuBP。光照影響光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和NADPH的數(shù)量，而ATP和NADPH參與暗反應(yīng)中C3的還原，因此，光照會(huì)間接影響暗反應(yīng)。（2）根據(jù)題干中信息可知，有氧呼吸和光呼吸之間的差異有：光呼吸需要光照，有氧呼吸不需要光照；利用的呼吸酶種類不同；反應(yīng)場所不同等。（3）由于光呼吸的存在，會(huì)減少C5的數(shù)量，從而減少暗反應(yīng)產(chǎn)生糖類等有機(jī)物的數(shù)量。當(dāng)CO2濃度高時(shí)有利于羧化反應(yīng)（即CO2與RuBP的反應(yīng)），反之，則不利于這種反應(yīng)，由此，可推測當(dāng)CO2/O2濃度比高時(shí)Rubisco催化羧化反應(yīng)加強(qiáng)，當(dāng)CO2/O2濃度比低時(shí)，Rubisco催化加氧反應(yīng)加強(qiáng)。（4）“正其行”可以讓作物的不同植株充分接受光照，“通其風(fēng)”可以給植物提供更多的CO2，從而有利于光合作用；另外，提供充足的CO2，即提高了CO2/O2濃度比，從而可以抑制加氧反應(yīng)的進(jìn)行，也有利于光合作用。6.答案：（1）單；輕；光合色素位于類囊體膜上，提取光合色素時(shí)要破壞類囊體膜，而本研究中要保持類囊體完整（2）免疫系統(tǒng)；軟骨；不會(huì)帶入外源DNA分子碳反應(yīng)（暗反應(yīng)）（3）能量；設(shè)置一系列不同光照強(qiáng)度，每個(gè)光照強(qiáng)度下設(shè)置一系列時(shí)長，形成不同的組合，比較不同組合的效果，以確定最佳治療方案解析：（1）類囊體為單層膜結(jié)構(gòu)，光合色素位于類囊體膜上，提取光合色素時(shí)要破壞類囊體膜，而本研究中要保持類囊體完整，故研磨程度較輕。（2）用軟骨細(xì)胞膜將類囊體包裹，可避免類囊體被人體的免疫系統(tǒng)清除，并有利于類囊體被軟骨細(xì)胞攝取。葉綠體與類囊體的區(qū)別【切入點(diǎn)】是類囊體少了葉綠體內(nèi)外膜及基質(zhì)，而基質(zhì)中存在與碳反應(yīng)有關(guān)的酶和少量DNA，使用類囊體一方面可避免帶入外源DNA分子，另一方面可避免碳反應(yīng)（暗反應(yīng)）消耗光反應(yīng)產(chǎn)物，影響治療效果。（3）光照下類囊體上進(jìn)行光反應(yīng)，完成了物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變。光照強(qiáng)度和時(shí)長都是自變量，故可通過設(shè)置不同組合來確定兩個(gè)自變量的最佳組合，具體思路見答案。7.答案：（1）光合色素和與光合作用相關(guān)的酶類；CO2和H2O；光能捕獲（吸收光的波長）（2）N、P；低溫影響酶活性，細(xì)胞代謝減慢，相關(guān)生命過程減緩（合理即可，需要答出低溫影響酶的活性）（3）取等量正常環(huán)境下和沙塵暴天氣環(huán)境下的葉片進(jìn)行色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，觀察比較色素帶的寬窄解析：（1）藍(lán)藻和綠藻能進(jìn)行光合作用的原因是細(xì)胞中含有光合色素和與光合作用相關(guān)的酶類，由于藍(lán)藻和綠藻能進(jìn)行光合作用，所以屬于自養(yǎng)型生物，無論是光合作用還是化能合成作用，合成有機(jī)物的原料均為CO2和H2O。海水中藻類的垂直分布與藻類對(duì)光能的捕獲有關(guān)。（2）淡水水域受污染后，由于富含N、P等營養(yǎng)元素，造成水體富營養(yǎng)化。低溫環(huán)境會(huì)影響與細(xì)胞代謝相關(guān)的酶的活性，所以植物的生長速率較慢。（3）處于沙塵暴天氣環(huán)境下，綠蘿植株顏色較深，推測其色素含量增多，為證明其觀點(diǎn)的正確性，需進(jìn)行色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。8.答案：（1）類囊體薄膜；暗反應(yīng)中C3的還原需要光反應(yīng)提供ATP和[H]（2）提高作物對(duì)土壤無機(jī)鹽的利用率，降低病蟲害的發(fā)生率（答案合理即可）（3）促進(jìn)作物根細(xì)胞的有氧呼吸，有利于無機(jī)鹽的吸收；葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，對(duì)紫外光和綠光幾乎不吸收（答案合理即可）解析：（1）葉綠體的類囊體薄膜上分布有與光合作用相關(guān)的色素，故捕獲光能的色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上；暗反應(yīng)中C3的還原需要光反應(yīng)提供ATP和[H]，因此暗反應(yīng)有沒有光都可以進(jìn)行，但需要光照才能持續(xù)進(jìn)行。（2）輪作可以提高作物對(duì)土壤無機(jī)鹽的利用率，降低病蟲害的發(fā)生率，故我國北方旱地多采用“玉米—棉花—大豆”的輪作模式。（3）定時(shí)向營養(yǎng)液中通入適量空氣可以促進(jìn)作物根細(xì)胞的有氧呼吸，有利于無機(jī)鹽的吸收；葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，對(duì)紫外光和綠光幾乎不吸收，因此紫外光和綠光被“轉(zhuǎn)光膜”中的“轉(zhuǎn)光色母?！蔽詹⑥D(zhuǎn)換為藍(lán)紫光和紅光，有利于提高作物產(chǎn)量。（2）草酰乙酸和C3;PEP羧化酶對(duì)CO2的親和力比Rubisco更強(qiáng)（3）玉米維管束鞘細(xì)胞內(nèi)有較高濃度的CO2，在外界CO2供應(yīng)減少