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2026年高考生物实验题满分冲刺训练专题02数据分析型实验—图表解读与逻辑推演特训(5大考点)(学生版+解析)
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这是一份2026年高考生物实验题满分冲刺训练专题02数据分析型实验—图表解读与逻辑推演特训(5大考点)(学生版+解析),文件包含生物试题docx、生物试题答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共9页, 欢迎下载使用。
真题溯源——解题思路拆解
考点01 酶有关的实验分析
1.(2025·广西·高考真题)研究人员探究了不同浓度的油菜蜂花粉多酚(以下简称“多酚”)和药物Q对胰脂肪酶活性的影响(图a);以及不同pH处理多酚后,多酚对该酶的酶促水解速率的影响(图b)。下列说法正确的是( )
A.单位时间内甘油的生成量,可作为以上实验的检测指标
B.在催化脂肪水解过程中,胰脂肪酶提供了大量的活化能
C.相同浓度下,药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果强于多酚
D.比较不同pH处理后的多酚,乙组对胰脂肪酶活性的抑制效果最弱
【答案】A
【详解】A、脂肪水解后的产物为甘油和脂肪酸,因此可以用单位时间内甘油的生成量,作为胰脂肪酶活性的检测指标,A正确;
B、酶的作用机理为降低化学反应的活化能,而不是提供活化能,B错误;
C、由图a可知,相同浓度下,药物Q处理后胰脂肪酶的相对活性高于多酚处理,因此药物Q对胰脂肪酶活性的抑制效果弱于多酚,C错误;
D、在图b中,乙组酶促水解速率最低,说明乙组对胰脂肪酶活性的抑制作用最强,D错误。
2.(2025·贵州·高考真题)科研人员筛选得到某种可参与降解塑料的酶,并探究了温度对该酶催化反应速率的影响,实验结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验中,酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度相同且适宜
B.该实验中,温度高于60℃后酶变性导致反应速率下降
C.该实验条件下,底物充足时增加酶的用量对反应速率无影响
D.进一步探究该酶最适温度时,宜在50~60℃之间设置更小温度梯度
【答案】C
【详解】A、探究温度对该酶催化反应速率的影响应遵循单一变量原则,酶的用量、pH、处理时间和初始底物浓度都是无关变量,无关变量相同且适宜,A正确;
B、酶在高温条件下会变性失活,从图中可以看出,温度高于60℃后,反应速率下降,是因为高温使酶的空间结构遭到破坏,酶发生变性,B正确;
C、在底物充足的情况下,酶促反应速率与酶的浓度呈正相关,增加酶的用量会使反应速率加快,C错误;
D、由图可知,该酶的最适温度在50~60℃之间,所以进一步探究该酶最适温度时,宜在50~60℃之间设置更小温度梯度,D正确。
3.(2025·江西·高考真题)芸香糖苷酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物生产槲皮素、柚皮素和橙皮素等活性物质,具有重要的应用前景。研究人员比较了芸香糖苷酶I、Ⅱ和Ⅲ的酶学性质,部分结果如表。下列叙述正确的是( )
A.酶I的反应温度升高20℃,其他条件不变,酶I与酶Ⅱ活性一致
B.三种酶在最适的温度和pH条件下,催化底物的活性相同
C.三种酶能水解芸香糖苷类黄酮化合物,表明它们具有专一性
D.三种酶的空间结构会因环境温度和pH的改变而发生变化
【答案】D
【详解】A、酶的活性受温度影响,在最适温度前,随温度升高酶活性增强;超过最适温度,随温度升高酶活性下降。酶I的最适温度为50℃,升高20℃至70℃时,超过其最适温度,酶活性会因高温变性而下降;而酶Ⅱ的最适温度为70℃,此时活性最高。两者活性不可能一致,A错误;
B、最适条件仅表明此时酶活性最高,但不同酶在最适条件下的催化效率(即酶活性)可能因酶的种类和结构差异而不同,B错误;
C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。三种酶均能水解同一类底物(芸香糖苷类黄酮化合物),体现的是酶的催化作用具有共性,而非专一性(专一性强调对特定底物的催化),C错误;
D、酶的活性受温度和pH的影响,温度和pH的变化会影响酶的空间结构,进而影响酶的活性。当环境温度或pH偏离最适条件时,酶的空间结构可能发生改变,甚至导致酶变性失活,D正确。
4.(2025·四川·高考真题)D-阿洛酮糖是一种低热量多功能糖,有助于肥胖人群的体重管理。C2+可协助酶Y催化D-果糖转化为D-阿洛酮糖。有人在相同体积、相同酶量且最适反应条件(含C2+条件)下,测定不同浓度D-果糖的转化率(转化率=产物量/底物量×100%),其变化趋势如下图。下列叙述正确的是( )
A.升高反应温度,可进一步提高D-果糖转化率
B.D-果糖的转化率越高,说明酶Y的活性越强
C.若将C2+的浓度加倍,酶促反应速率也加倍
D.2h时,三组中500g·L-1果糖组产物量最高
【答案】D
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,具有高效性、专一性和作用条件较温和的特点。
【详解】A、题干中实验是在最适反应条件下进行的,升高温度会使酶的活性降低,从而降低D-果糖转化率,A错误;
B、D-果糖的转化率不仅与酶Y的活性有关,还与底物(D-果糖)的浓度、反应时间等因素有关,所以不能仅根据转化率高就说明酶Y的活性强,B错误;
C、C2+可协助酶Y催化反应,但C2+不是酶,将C2+的浓度加倍,不一定会使酶促反应速率也加倍,酶促反应速率还受到酶的数量、底物浓度等多种因素影响,C错误;
D、 转化率=产物量/底物量×100%,2h时,500g·L-1果糖组的转化率不是最高,但底物量是最多的,且转化率也较高,根据产物量=底物量×转化率,可知其产物量最高,D正确。
5.(2025·浙江·高考真题)取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如表所示。
据表分析,下列叙述正确的是( )
A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C.若实验温度为52℃,则滤液变澄清时间为4~6min
D.若实验后再将组5放置在57℃,则滤液变澄清时间为6min
【答案】B
【分析】由题意可知,浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,该实验是通过蛋白酶水解变性后蛋白质是液体变澄清,变澄清时间越短,说明酶活性越强。
【详解】A、浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关,即蛋白酶活性越强,蛋白质水解越快,澄清时间越短,A错误;
B、组3滤液变澄清时间最短,说明酶活性最高,酶促反应速率最快,B正确;
C、若实验温度为52℃,可能酶活性大于第3、4组,时间可能小于4min,C错误;
D、组5蛋白酶已经失活,实验后再将组5放置在57℃,滤液也不会澄清,D错误。
解题技巧归纳
一、第一步:精准审题,明确实验核心要素
拿到题目先拆解 “实验目的→自变量→因变量→无关变量”,这是所有分析的起点。
实验目的:决定了实验的研究方向(如探究 “多酚/药物Q对胰脂肪酶活性的影响”“温度对酶促反应速率的影响”)。
自变量:实验中人为改变的变量(如多酚浓度、温度、pH、底物浓度)。
因变量:随自变量变化的可观测指标(如酶活性、反应速率、转化率、滤液变清时间)。
无关变量:需保持相同且适宜的变量(如酶量、底物初始浓度、pH、处理时间)。
✅ 真题示例(题 2):实验目的是 “探究温度对该酶催化反应速率的影响”,因此自变量是温度,因变量是反应速率,无关变量(酶用量、pH、底物浓度等)需 “相同且适宜”(对应选项 A 正确)。
二、第二步:图表数据解读,抓住关键特征
不同图表类型(曲线、柱状、表格)的解读重点不同:
1. 曲线图(如题 1、题 4)
看趋势:上升 / 下降 / 平缓的阶段(如酶活性随浓度升高的下降趋势、转化率随时间的饱和趋势)。
看拐点:判断最适条件或饱和点(如题 4 中不同底物浓度下转化率最终平缓,说明酶量有限达到饱和)。
2. 柱状图(如题 2、题 5)
看高低差异:直接反映因变量的大小(如题 5 中 “滤液变清时间” 越短,酶活性越高,组 3 时间最短→酶活性最高)。
看变化规律:随自变量的变化趋势(如题 2 中温度高于 60℃后反应速率骤降,反映高温使酶变性)。
3. 表格(如题 3)
看数值对比:不同酶的最适温度 /pH 差异(如酶 I 最适 50℃、酶 II 最适 70℃,说明最适条件具有特异性)。
看条件关联:温度 /pH 对酶活性的综合影响(如偏离最适条件时酶活性的变化)。
三、第三步:关联核心考点,逐一分析选项
酶的实验题核心考点高度聚焦,需牢记以下结论并结合选项判断:
1. 酶的作用机理
酶是降低化学反应活化能,而非 “提供活化能” 或 “直接供能”。
✅ 真题示例(题 1):选项 B “胰脂肪酶提供了大量的活化能” 直接违背机理,错误。
2. 影响酶活性的因素
温度 /pH:通过改变酶的空间结构影响活性;高温、过酸 / 过碱使酶变性失活(不可逆),低温仅抑制活性(可逆)。
抑制剂 / 激活剂:抑制剂降低酶活性(通过影响酶 - 底物结合),激活剂提高酶活性;抑制效果强弱可通过 “酶活性相对值” 判断(相对值越高,抑制越弱)。
✅ 真题示例(题 1):选项 C “相同浓度下药物 Q 抑制效果强于多酚”,但图 a 显示药物 Q 处理后酶活性更高→抑制效果更弱,错误。
3. 酶促反应速率的影响因素
底物浓度:酶量一定时,底物浓度增加到饱和后,反应速率不再上升(酶被完全结合)。
酶浓度:底物充足时,酶浓度与反应速率正相关(酶越多,催化效率越高)。
✅ 真题示例(题 2):选项 C “底物充足时增加酶用量对反应速率无影响”,违背 “酶浓度与速率正相关” 的规律,错误。
4. 酶的专一性
专一性是 “一种酶只能催化一种或一类化学反应”;若多种酶催化同一类底物,体现的是酶的 “共性”,而非专一性。
✅ 真题示例(题 3):选项 C“三种酶能水解同一类底物,表明它们有专一性”,混淆了 “共性” 与 “专一性”,错误。
四、第四步:避坑技巧,识别常见陷阱
1.混淆 “酶活性” 与 “酶促反应速率”酶活性是酶本身的催化能力(受温度 /pH/ 抑制剂影响);酶促反应速率还受底物浓度、酶浓度影响(底物不足时,酶活性高但速率可能低)。
✅ 真题示例(题 4):选项 B“转化率越高,酶 Y 活性越强”,转化率高可能是底物浓度低(如 100g/L 底物比 500g/L 底物转化率高,并非酶活性更强),错误。
混淆 “最适条件” 与 “条件改变后的活性恢复”高温 / 过酸过碱使酶变性失活(不可逆),即使恢复到最适条件,活性也无法恢复;低温抑制活性(可逆),恢复温度后活性可回升。
✅ 真题示例(题 5):选项 D“组 5(67℃)放到 57℃后滤液变清时间为 6min”,67℃时酶已变性失活,再放 57℃也无法恢复活性,错误。
3.忽视实验设计的 “单一变量原则”无关变量需 “相同且适宜”,否则实验结果无法归因于自变量。
✅ 真题示例(题 2):选项 A“酶的用量、pH、处理时间等相同且适宜”,符合单一变量原则,正确。
考点02 光合呼吸类实验分析
1.(2025·海南·高考真题)某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响,结果如图。下列有关叙述正确的是( )
A.图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中
B.图中水淹时间越长,植物A根系的无氧呼吸速率越慢
C.水淹时,植物A根系的无氧呼吸既产生酒精,又产生乳酸
D.图中酶促反应产生的ATP逐渐增加
【答案】C
【详解】A、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶均为无氧呼吸所需的酶,无氧呼吸的场所是细胞质基质,因此图中两种酶的催化反应均发生在细胞质基质中,A错误;
B、结合图示分析,水淹一定时间内,乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶比活力在增大,说明水淹时间越长,植物A根系的无氧呼吸速率越快,B错误;
C、结合图示可知,植物A根系呼吸作用过程中涉及乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶,说明水淹时,植物A根系的无氧呼吸既产生酒精,又产生乳酸,C正确;
D、图中所示的两种酶参与的是无氧呼吸的第二阶段,该阶段没有ATP产生,D错误。
2.(2025·福建·高考真题)细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响,科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养,在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液(不含葡萄糖),并分别添加相应的成分,其中a为足量的葡萄糖,b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂,检测细胞外的酸化速率,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂
B.低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈
C.①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸
D.②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组
【答案】D
【详解】A、细胞外酸化是由无氧呼吸产生的乳酸导致的,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同,加入c试剂对有氧呼吸、无氧呼吸影响一致,试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂,A正确;
B、细胞外酸化速率反映无氧呼吸产生乳酸的速率。添加足量葡萄糖(a)后,低氧组的酸化速率显著高于正常氧组,说明低氧组无氧呼吸更强烈,B正确;
C、①时间段正常氧组的酸化速率不为 0,说明存在无氧呼吸;同时正常氧环境下,细胞也可进行有氧呼吸。因此,①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸,C正确;
D、无氧呼吸的反应式为:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量,即消耗1ml葡萄糖产生2ml乳酸。酸化速率与乳酸产生速率正相关,因此酸化速率越高,消耗的葡萄糖越多。②时间段低氧组的酸化速率高于正常氧组,说明低氧组无氧呼吸消耗的葡萄糖更多,D错误。
3.(2025·云南·高考真题)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。
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 (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 ,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 (填“多”或“少”),原因是 ;根吸收水分的能力减弱,叶片气孔 ,光合作用 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 (答出2点即可)。
【答案】(1)有氧
(2) 压实组黄瓜根系中酒精含量更高 多 压实组无氧呼吸强,无氧呼吸释放能量少 关闭 暗反应
(3)合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要碾压等
【分析】有氧呼吸是有机物彻底的氧化分解,并释放能量的过程。有氧呼吸第一阶段在细胞质基质,第二阶段在线粒体基质,第三阶段在线粒体内膜。无氧呼吸整个过程在细胞质基质进行。
【详解】(1)有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中,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,其为有氧呼吸的中间产物。
(2)相较于疏松组,压实组黄瓜根系中酒精含量更高,而酒精是植物细胞无氧呼吸的产物,所以压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强。为维持根系细胞正常生命活动,由于压实组无氧呼吸强,无氧呼吸释放的能量较少,为获得足够能量维持生命活动,压实组消耗的有机物总量更多。根吸收水分的能力减弱,叶片气孔关闭,二氧化碳进入减少,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;适度翻耕,疏松土壤;减少大型农业机械的不必要碾压等。
4.(2025·浙江·高考真题)叶用桑树是重要的经济树种,苜蓿是重要的豆科牧草。间作是在同一土地上按一定比例分行或分带种植两种或多种作物的种植模式。有学者研究桑树和苜蓿间作对生长和产量的影响,部分指标如表所示。
注:光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光饱和点指光合速率达到最大值时的光强度。表中测定指标的单位省略。
回答下列问题:
(1)与单作相比,间作苜蓿的 更低,表明间作苜蓿在较低的光照强度下就开始积累光合产物,同时叶绿素a和叶绿素b含量的提高有利于 ,但叶绿素a/b下降,说明间作苜蓿吸收的可见光中,不同 发生改变。该研究中,若用定性滤纸通过纸层析 (填“能”或“不能”)测定叶绿素a和叶绿素b的含量。间作桑树的光饱和点高于单作,表明间作环境下的桑树在 条件下光合速率更高。桑树和苜蓿的高矮搭配,可促进单位土地面积的 效率增加,提高产量和土地资源的利用。
(2)间作模式下,苜蓿根瘤菌的 作用可为桑树提供氮素营养。同时,间作系统中桑树和苜蓿根际土壤中 产生的脲酶活性提高,从而为植物提供了更多的 。因此,除了总产量提高外, 含量也有所增加,从而进一步提升了牧草和桑叶的品质。
【答案】(1) 光补偿点 光的吸收 波长比例 不能 强光 光的利用
(2) 固氮 微生物 氨 粗蛋白
【分析】光补偿点:光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光强度。间作苜蓿光补偿点更低,说明其在较低光照下就能让光合速率大于呼吸速率,开始积累有机物。 叶绿素的作用:叶绿素 a 和叶绿素 b 能吸收、传递和转化光能,它们含量提高,有助于吸收、传递和转化更多光能,为光合作用提供更多能量。
【详解】(1)光补偿点指光合速率等于呼吸速率时的光强度,间作苜蓿的光补偿点更低,意味着在较低光照强度下光合速率就能大于呼吸速率,开始积累光合产物。叶绿素a和叶绿素b的作用是吸收、传递和转化光能,其含量提高有利于光的吸收。 叶绿素a和叶绿素b对不同波长的光吸收有差异,叶绿素a/b下降说明间作苜蓿吸收的可见光中,不同波长光的比例发生改变。纸层析法只能将叶绿体中的色素进行分离,不能测定叶绿素a和叶绿素b的含量,所以不能。 光饱和点指光合速率达到最大值时的光强度,间作桑树的光饱和点高于单作,表明间作环境下的桑树在较强光照条件下光合速率更高。桑树和苜蓿高矮搭配,能充分利用不同层次的光照,可促进单位土地面积的光的利用效率。
(2)苜蓿根瘤菌具有固氮作用,能将空气中的氮气转化为含氮化合物,可为桑树提供氮素营养。 土壤中的微生物可以产生脲酶,间作系统中桑树和苜蓿根际土壤中微生物产生的脲酶活性提高。 脲酶能催化尿素分解产生氨,从而为植物提供了更多氨。 由于氮素营养增加,除了总产量提高外,粗蛋白含量也有所增加,提升了牧草和桑叶的品质。
5.(2025·甘肃·高考真题)波长为400~700nm的光属于光合有效辐射(PAR),其中400~500nm为蓝光(B),600~700nm为红光(R)。远红光(700~750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A(高)和B(低)两个位置的PAR、红光/远红光比例(R/FR)和叶片指标(厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸),并分析了施氮肥对以上指标的影响,结果如下表。回答下列问题。
(1)植物叶片中 可吸收红光用于光合作用, 可吸收少量的红光和远红光作为光信号,导致B位置PAR和R/FR较A位置低; 虽不能吸收红光,但可吸收蓝光,也可使B位置PAR降低。
(2)由表中数据可知,施氮肥 (填“提高”或“降低”)了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是 。
(3)光补偿点是指光合作用中吸收的CO2与呼吸作用中释放的CO2相等时的光照强度。研究者分析了冠层A、B处的叶片(未施氮肥)在不同光照强度下的净光合作用速率(下图),发现冠层 位置的叶片具有较高的光补偿点,由表中数据可知其主要原因是 。
【答案】(1) 叶绿素 光敏色素 类胡萝卜素
(2) 提高 施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长,增加了叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光增强,透射到下层的PAR减少
(3) B B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点
【分析】光合色素包括叶绿素(主要是叶绿素a和b)、类胡罗卜素,叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素吸主要收蓝紫光。光敏色素是一种光受体蛋白,能够感受光刺激,调控植物的生长发育。
【详解】(1)叶绿素(主要是叶绿素a和b)是光合作用中的主要色素,能吸收红光(600-700nm)用于光反应。光敏色素是一种光受体蛋白,能吸收红光(R, 600-700nm)和远红光(FR, 700-750nm),并通过构象变化传递光信号,调节植物生长发育。在冠层中,B位置(低处)的R/FR较低,这是因为上层叶片吸收了更多红光,导致下层红光减少、远红光相对增多,从而降低了R/FR比例。类胡萝卜素(如β-胡萝卜素、叶黄素)主要吸收蓝光(400-500nm),不吸收红光;在冠层中,上层叶片的类胡萝卜素吸收蓝光,减少了透射到下层的蓝光,导致B位置PAR降低。
(2)由表中数据可知,施氮肥提高了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长,增加了叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光增强,透射到下层的PAR减少。
(3)据表可知,B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处,光合作用主要利用红光和蓝紫光,远红光(700~750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,故B处需要较强光照才能达到光补偿点。
6.(2025·浙江·高考真题)西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球,采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验,以探究西兰花花球的保鲜方法。
实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μml·m-2·s-1。各处理的西兰花球均贮藏于20℃条件下,测定指标和结果如图所示。
回答下列问题:
(1)西兰花球采摘后水和 供应中断。水是光合作用的原料在光反应中,水裂解产生O2和 。
(2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而 。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组,原因有 。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组,原因可能是日光诱导气孔开放,引起 增强从而散失较多水分。
(3)第4天日光组和红光组的 下降比黑暗组更明显,但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组,因此推测日光或红光照射能减轻 过程产生的过氧化氢对细胞的损伤,从而延缓衰老。
(4)第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象,原因是 。综合分析图中结果, 处理对西兰花花球保鲜效果最明显。
【答案】(1) 矿质营养 H+、e-
(2) 提高 这两组通过光合作用合成有机物,抑制细胞呼吸消耗有机物 蒸腾作用
(3) 呼吸强度 细胞代谢
(4) 叶绿素分解加快,胡萝卜素和叶黄素的颜色显现 红光
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】(1)西兰花球采摘后则不能吸收空气中的CO2,所以导致水和矿质营养供应中断。水是光合作用的原料在光反应中,水在光照条件下裂解产生H+、e-和O2。
(2)据图可知,三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而提高。由于这两组通过光合作用合成有机物,抑制细胞呼吸消耗有机物,所以前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组。日光诱导气孔开放,导致蒸腾作用增强从而散失较多水分,所以第4天日光组的质量损失率高于黑暗组。
(3)图中,第4天日光组和红光组的呼吸强度下降比黑暗组更明显,但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组,过氧化氢酶能将过氧化氢分解为水和氧气,从而降低过氧化氢对细胞的损伤,因此推测日光或红光照射能减轻细胞代谢过程产生的过氧化氢对细胞的损伤,从而延缓衰老。
(4)由于叶绿素分解加快,胡萝卜素和叶黄素的颜色显现,所以第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象。综合分析图中结果,第4天时,红光组条件下比日光组和黑暗组,叶绿素降低的幅度低,氧化氢酶活性最高,能延缓褪色、黄化、老化等现象,所以红光处理对西兰花花球保鲜效果最明显。
7.(2025·天津·高考真题)为研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系,采集某植物叶片,将叶柄浸入后,放于氧气置换为的密闭装置中,浓度设正常(21%)和低氧(2%)两个水平,测定短时间内、不同光照条件下的净光合速率和呼吸作用速率。其中,净光合速率=光合作用速率-呼吸作用速率。结果如下:
(1)光照条件下,密闭装置中逐渐减少,而逐渐增加,此时呼吸作用消耗的氧气来源于 和 。设最初密闭装置中的量为,120秒后测得的量为,的量为,叶片面积为,则净光合速率为 。
(2)低氧下,光照强度下,叶片光合作用速率为 。
(3)低氧在 (光照、黑暗、光照和黑暗)条件下构成呼吸作用的限制因素。
(4)在两种氧浓度下,将叶片置于光照(强度为)、黑暗各1小时后,测定叶片中的糖含量。请推测低氧对叶片糖积累是否有利,并给出相应理由: 。
【答案】(1) (或光合作用) 光合作用(或)
(2)10.7
(3)黑暗
(4)有利,因为光照时两种氧浓度下净光合速率相同,但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低
【分析】影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光。
【详解】(1)光照条件下,植物同时进行光合作用和呼吸作用:叶柄浸入H216O,光合作用光反应会产生16O2。呼吸作用消耗的氧气有两个来源:① 外界的18O2;② 光合作用产生的16O2。净光合速率是单位时间单位面积的氧气积累量:初始18O2为xμml,120秒后18O2为yμml,16O2为zμml。总氧气积累量为(y+z−x)μml(最终总氧气量y+z减去初始x)。时间为120秒,叶片面积为am2,因此净光合速率为(y+z-x)/(120×a)μml/(m2⋅s)。
(2)从左侧 “光照强度 - 净光合速率” 图可知,低氧(2% O2)条件下,500μmlPAR/(m2⋅s)时净光合速率为 10 μml/(m2⋅s)。从右侧 “氧浓度 - 呼吸作用速率” 图可知,低氧(2% O2)黑暗条件下呼吸作用速率为 0.7 μml/(m2⋅s)。光合作用速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率,因此光合作用速率为10+0.7=10.7μml/(m2⋅s)。
(3)光照条件下,21% 和 2% O2的呼吸作用速率几乎一致,说明低氧在光照下对呼吸无限制。黑暗条件下,21% O2的呼吸速率高于 2% O2,说明低氧在黑暗条件下限制了呼吸作用。
(4)光照时,两种氧浓度下净光合速率相同(由左侧图可知,500μmlPAR/(m2⋅s)时净光合速率一致),说明光照下有机物积累量相同。黑暗时,低氧下呼吸作用速率更低(由右侧图可知,黑暗条件下低氧呼吸速率小于正常氧),说明黑暗下低氧消耗的有机物更少。综上,低氧对叶片糖积累有利,理由是:光照时两种氧浓度下净光合速率相同,但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低,总有机物积累更多。
解题技巧归纳
一、审题破题:精准定位实验核心
1. 抓实验目的
实验目的是解题的 “指南针”,直接决定后续分析的方向。
例:第 1 题(海南卷)目的是 “研究水淹对植物 A 根系呼吸作用的影响”,后续分析需围绕 “水淹→呼吸酶活性→呼吸方式 / 速率” 展开;
第 7 题(天津卷)目的是 “研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系”,需联动 “低氧→光合速率、呼吸速率→糖积累” 的逻辑。
2. 辨变量(自变量 / 因变量 / 无关变量)
自变量:实验中人为改变的条件(如水淹时间、氧浓度、光照处理、土壤紧实度);
因变量:实验检测的指标(如酶活性、酸化速率、酒精 / 苹果酸含量、净光合速率、质量损失率);
无关变量:需保持一致的条件(如第 6 题中 “光照强度均为 50μml・m⁻²・s⁻¹、贮藏于 20℃条件下”),保证实验单一变量。
二、析图析表:数据解读的核心逻辑
1. 表格类(如第 3、4、5 题)
横向对比不同处理组的指标差异(如第 3 题压实组与疏松组的酒精含量:压实组更高,说明无氧呼吸更强);
纵向关联指标与生理过程(如第 4 题 “叶绿素 a/b” 下降,说明叶绿素 b 相对含量增加,更利于吸收蓝紫光,光的波长比例改变)。
2. 折线 / 柱状图类(如第 1、2、6、7 题)
看趋势:横坐标(自变量)变化时,纵坐标(因变量)的升降、拐点(如第 1 题两种酶活性随水淹时间上升,说明两种无氧呼吸同时进行);
找关键点:起点、交点、终点(如第 7 题折线图中 “光补偿点” 是光合速率 = 呼吸速率的光照强度,需结合表格中 “线粒体暗呼吸” 数据分析);
多图关联:如第 6 题中 “质量损失率” 与 “呼吸强度”“过氧化氢酶活性” 联动,光照组光合合成有机物抑制呼吸消耗,因此前 3 天质量损失率更低。
三、回归原理:光合呼吸核心知识点联动
1. 呼吸作用核心考点
(1)场所:有氧呼吸(细胞质基质 + 线粒体)、无氧呼吸(细胞质基质);
(2)产物:无氧呼吸产生酒精 / 乳酸(部分生物可同时产生,如第 1 题植物 A 根系),无氧呼吸第二阶段不产生 ATP;
(3)速率计算:总呼吸速率 = 有氧呼吸速率 + 无氧呼吸速率,可通过 CO₂释放量、O₂消耗量或产物(酒精 / 乳酸)含量判断。
2. 光合作用核心考点
(1)过程:光反应(类囊体薄膜,水的光解产生 H⁺、e⁻和 O₂,生成 ATP、NADPH)、暗反应(叶绿体基质,CO₂固定和 C₃还原);
(2)速率计算:总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率(如第 7 题低氧下光照 500μmlPAR 时,净光合 = 10,呼吸 = 0.7,总光合 = 10.7);
(3)影响因素:光照、CO₂、温度、矿质元素(如第 5 题施氮肥提高叶绿素含量,增强光吸收)。
3. 光合与呼吸的联系
物质循环:光合产生的 O₂供呼吸利用,呼吸产生的 CO₂供光合利用;
能量关系:光合储存的能量通过呼吸释放,维持生命活动(如第 3 题压实组无氧呼吸释放能量少,需消耗更多有机物维持生命活动)。
四、规范答题:逻辑严谨 + 术语准确
1. 原因类答题逻辑
遵循 “自变量→生理过程→因变量” 的推导链,用专业术语表述。
例:第 3 题 “压实组消耗有机物更多的原因”:压实组无氧呼吸更强,无氧呼吸释放能量少,为维持细胞正常生命活动需消耗更多有机物;同时根吸收水分能力减弱,叶片气孔关闭,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。
2. 计算类答题步骤
明确公式→代入数据→单位统一。
例:第 7 题净光合速率计算:净光合速率 =(氧气总增加量)/ 时间 / 面积,初始 ¹⁸O₂为 x,120 秒后 ¹⁸O₂为 y、¹⁶O₂为 z,因此氧气增加量为(y+z-x),时间 120s,面积 a,故净光合速率 =(y+z-x)/(120a) μml/(m²·s)。
考点03动物生命活动调节类实验分析
一、单选题
1.(2025·江西·高考真题)为分析两种不同类型糖尿病患者的血糖调节差异,研究人员检测了健康个体、患者甲和乙的空腹血糖及胰岛素浓度(见表)。下列推测合理的是( )
A.患者甲的血糖浓度高于健康个体是由于胰岛素未能发挥功能
B.患者乙的血糖浓度高于健康个体是由于胰高血糖素分泌过多
C.若药物X能促进胰岛素的分泌,则可用于缓解患者甲的高血糖
D.若药物Y能抑制胰岛素的分泌,则可用于缓解患者乙的高血糖
【答案】C
【详解】A、根据表格信息,患者甲胰岛素含量远低于健康个体,其血糖高于健康个体的原因是由于胰岛素分泌不足,而非胰岛素未能发挥功能;若药物X能促进胰岛素分泌,则可用于缓解患者甲的高血糖症状,A错误,C正确;
B、患者乙胰岛素含量高于健康个体,其血糖高于健康个体的主要原因是胰岛素抵抗,而非胰高血糖素分泌过多,B错误;
D、患者乙存在胰岛素抵抗,若药物Y抑制胰岛素分泌会减少胰岛素水平,但不能改善胰岛素抵抗,不能缓解患者乙的高血糖症状,D错误。
2.(2025·重庆·高考真题)每种疫苗分子上有多个抗原的结合位点,每个结合位点能够激活一种B淋巴细胞。为了应对流感病毒的快速突变,研究人员开发了接种方法②,并与接种方法①进行了比较,如图。下列选项说法错误的是( )
A.抗原呈递细胞和辅助性T细胞均会参与激活B淋巴细胞
B.用方法①接种疫苗,产生的特异性抗体的量,第11周与第3周接近
C.②中,第3周激活的B细胞开始分化,是其种类减少的原因之一
D.接种流感疫苗,方法②比方法①产生的抗体种类更多
【答案】B
【分析】体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体和病原体结合。
【详解】A、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递给辅助性T细胞,辅助性T细胞通过表面分子与B细胞结合,激活B细胞,A正确;
B、用方法①接种疫苗,第11周与第3周激活靶细胞种类相近,二者产生抗体的量无法推知,B错误;
C、方法②中,第3周激活的B细胞分化为浆细胞和记忆细胞,被激活的B细胞种类减少,C正确;
D、疫苗分子含多个抗原位点,方法②可能通过多次接种覆盖更多突变株,激活更多B细胞,产生更多抗体种类,D正确。
3.(2025·重庆·高考真题)研究发现,长期高脂饮食可导致糖代谢异常,表现为血糖和胰岛素均高于正常水平。魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变此类血糖异常。图为三组小鼠(正常饮食组、高脂饮食组、高脂饮食+KGM组)空腹注射等量胰岛素后的血糖变化情况,分析正确的是( )
A.①是高脂饮食+KGM组
B.高脂饮食组小鼠食用魔芋会促进糖原分解,使血糖变化曲线向③靠近
C.增加胰岛B细胞的分泌不能治疗高脂饮食引起的血糖异常
D.敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,口服KGM会促进血糖进组织细胞
【答案】C
【详解】A 、正常小鼠对胰岛素敏感,注射胰岛素后血糖下降明显;高脂饮食组小鼠糖代谢异常,对胰岛素不敏感,血糖下降不明显;高脂饮食+KGM组由于KGM的作用,对胰岛素的敏感性有所恢复。曲线③血糖下降明显,是正常饮食组;曲线①血糖下降不明显,是高脂饮食组;曲线②血糖下降程度介于①和③之间,是高脂饮食+KGM组,A错误;
B、魔芋中的KGM被肠道菌利用产生Y物质,Y结合R受体能改变血糖异常,是促进血糖进组织细胞等途径降低血糖,而不是促进糖原分解,B错误;
C、长期高脂饮食导致糖代谢异常,表现为血糖和胰岛素均高于正常水平,说明不是胰岛素分泌不足导致的,增加胰岛B细胞的分泌不能治疗高脂饮食引起的血糖异常,C正确;
D、敲除高脂饮食组小鼠的R受体基因,Y物质无法结合R受体发挥作用,口服KGM不能促进血糖进组织细胞,D错误。
二、多选题
4.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)T细胞通过T细胞受体(TCR)识别肿瘤抗原,为研究TCR与抗原结合的亲和力对肿瘤生长的影响,将高、低两种亲和力的特异性T细胞输入至肿瘤模型小鼠,检测肿瘤生长情况(图1)及评估T细胞耗竭程度(图2)。T细胞耗竭指T细胞功能下降和增殖能力减弱,表达耗竭标志物的T细胞比例与其耗竭程度正相关。下列叙述正确的是( )
A.T细胞的抗肿瘤作用体现了免疫自稳功能
B.T细胞在抗肿瘤免疫中不需要抗原呈递细胞参与
C.低亲和力T细胞能够抑制肿瘤生长
D.高亲和力T细胞更易耗竭且能抑制小鼠的免疫
【答案】CD
【分析】免疫系统三大功能:①免疫防御,针对外来抗原性异物,如各种病原体。②免疫自稳,清除衰老或损伤的细胞。③免疫监视,识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生。
【详解】A、T细胞的抗肿瘤作用体现了免疫监视功能,A错误;
B、T细胞在抗肿瘤免疫中的增殖分化需要抗原呈递细胞的参与,B错误;
C、依据图1可知,低亲和力T细胞组与对照组相比较,肿瘤体积偏小,说明低亲和力T细胞能够抑制肿瘤生长,C正确;
D、依据图2可知,低亲和力组与高亲和力组相比较,表达耗竭标志物的T细胞比例明显偏低,T细胞耗竭指T细胞功能下降和增殖能力减弱,表达耗竭标志物的T细胞比例与其耗竭程度正相关,说明低亲和力组的T细胞功能大于高亲和力组,增殖能力强于高亲和力组,高亲和力T细胞更易耗竭,依据图1可知,高亲和力组肿瘤体积大于对照组,说明其能抑制小鼠的免疫,D正确。
三、非选择题
5.(2025·广西·高考真题)为研究声波频率对大鼠情绪的影响,科学家进行了相关实验,结果见图。回答下列问题:
注:大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度正相关。
(1)大鼠耳内 受到声音刺激会产生兴奋。兴奋后恢复为静息电位的过程中,细胞膜外的电位变化是 ,这主要是由 导致的。兴奋在听觉反射弧中的传递方向是 (选填“单向”或“双向”)的。
(2)实验结果表明,对大鼠情绪有正面影响的处理是 ,理由是 。
(3)推测声波频率对大鼠情绪的影响主要是通过 侧大脑海马区进行的。如对实验中有负面情绪的大鼠补充外源多巴胺至正常水平,短期内其甜水偏好不能恢复,原因是 。
【答案】(1) 听觉神经元 由负电位变为正电位 K+外流 单向
(2) 频率为300节拍/分钟的声波 与对照组相比,只有频率为300节拍/分钟的声波提高了大鼠甜水偏好程度,而大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度正相关
(3) 右 其海马区的多巴胺受体表达量减少,短期内无法恢复正常水平
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【详解】(1)大鼠耳内有听觉神经元能够接受声音刺激并产生兴奋。静息电位是外正内负,兴奋时是外负内正,兴奋后恢复为静息电位的过程中,细胞膜外的电位变化是由负电位变为正电位,这主要是由K+外流导致的。由于突触结构的存在,兴奋在听觉反射弧中的传递方向是单向的。
(2)根据题干说明,大鼠甜水偏好程度与其情绪愉悦程度正相关,根据图(a)中实验结果可知,与对照组相比,频率为300节拍/分钟的声波提高了大鼠的甜水偏好程度,而频率为350或400节拍/分钟的声波降低了大鼠的甜水偏好程度,即300节拍/分钟的声波能对大鼠情绪有正面影响。
(3)分析图(b)(c),300节拍/分钟声波处理时,与左侧海马区相比,右侧海马区的多巴胺浓度相对较高,多巴胺受体相对表达量左侧海马区和右侧海马区基本相同,所以推测声波频率对大鼠情绪的影响主要是通过右侧大脑海马区进行的。如对实验中有负面情绪的大鼠补充外源多巴胺至正常水平,短期内其甜水偏好不能恢复,是因为大鼠海马区的多巴胺受体表达量减少,短期内无法恢复正常水平。
6.(2025·江西·高考真题)机体受到压力时,会通过促进下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)分泌糖皮质激素(GC)进行调节(图甲)。调查发现,压力刺激下,男性和女性的血清GC含量存在差异。为探究压力刺激下性激素对GC分泌的影响,研究人员以小鼠为实验对象,检测了某种压力(M)刺激下的血清GC含量(图乙)。
回答下列问题:
(1)GC的分泌受HPA轴的 调节,GC含量达到一定程度时可通过 机制调节CRH和ACTH分泌。
(2)据图乙推测,M刺激下雄激素对GC的分泌具有 作用。为验证上述推测,研究人员检测了M刺激下正常雄性、摘除睾丸和摘除睾丸后补充雄激素的小鼠血清GC含量,分别为A、B和C,其中最低的为 ,A和C的关系为 (选填序号,①A=C;②A>C;③A丙>甲 甲群落结构最单一,无林耕交错带,所以甲最不稳定/乙、丙稳定性大于甲, 乙的林地面积大于丙,乙的稳定性大于丙, 综上乙>丙>甲
【分析】生态系统的稳定性:(1)生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力,叫做生态系统的稳定性。生态系统具有稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力。负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础。
(2)生态系统的稳定性表现在两个方面:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力称为抵抗力稳定性;另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力称为恢复力稳定性。一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性也越强。
【详解】(1)一个完整的生态系统组成成分包括非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者。该林盘中,蜘蛛和步甲虫以蚜虫为食,蜘蛛和步甲虫均属于消费者;若它们数量大量减少,食叶害虫蚜虫数量增多,不利于能量流向对人类有益的部分。
(2)与样地A相比,样地B中的高大乔木可降低风速,减少土壤侵蚀,能更好地发挥生物多样性的间接价值;同时,样地B的植物群落结构更复杂,有利于增强该样地的抵抗力稳定性。
(3)研究结果显示,害虫天敌蜘蛛和步甲虫物种数最多、多样性最高的样地为林地-耕地交错区/C区,该地为林耕交错带/兼有林地耕地生态位,食物资源更丰富/生存空间更大/能为天敌提供更多样化的资源,能维持更多天敌物种共存。
(4)土地利用布局对林盘生态系统稳定性有重要影响。综上分析,以下甲、乙、丙三个林盘布局示意图中,甲群落结构最单一,无林耕交错带,所以甲最不稳定/乙、丙稳定性大于甲, 乙的林地面积大于丙,乙的稳定性大于丙, 综上,生态系统稳定性从高到低依次为乙、丙、甲。
7.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
注:深色方块代表样方的相对位置
(1)开展植物种群密度调查时常用样方法。研究区域的植物分布不均匀,理论上样方设置较合理的是图(a)中的 (填“A”“B”或“C”),其原因是 。
(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有 。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为 ,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会 ,其原因是 。
(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是 ,该结果说明 ;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议: 。
【答案】(1) B 该区域的植物分布不均匀,B种样方设置做到了随机取样,调查数据更加科学严谨
(2)恢复力稳定性
(3) 次生演替 降低 阔叶乔木生长需要大量的水,在半干旱地区种植会导致水资源短缺,使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一
(4) 先增加后降低 适度禁牧有利于物种多样性的增加,过度禁牧则不利于物种多样性的维持 适度的放牧,一定的人为干预
【分析】表格数据分析,适度禁牧有利于物种多样性的增加,过度禁牧则不利于物种多样性的维持。
【详解】(1)开展植物种群密度调查时常用样方法,研究区域的植物分布不均匀,样方法调查时需要随机取样,观察图(a)中的样方位置,A和C均没有做到随机取样,只有B是在研究区域内随机取样,这样的调查结果会更加严谨和科学,因此理论上样方设置较合理的是图(a)中的B。
(2)生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,原因是生态系统具有恢复力稳定性。
(3)结合表格数据分析,研究区域禁牧封育前存在一定的物种,禁牧封育物种数在不断增多,发生的群落演替类型为次生演替。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会降低,原因是阔叶乔木生长需要大量的水,在半干旱地区种植会导致水资源短缺,使该生态系统中原有的物种因缺水而逐渐减少甚至消失,生物种类减少,营养结构变得单一,因此生态系统的稳定性降低。
(4)辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高,结合表格数据可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是先增加后降低。该结果说明适度禁牧有利于物种多样性的增加,过度禁牧则不利于物种多样性的维持。图(b)分析,群落受到一定程度的干扰是可以提高物种多样性的,有利于生态系统的稳定,因此对长期禁牧封育的群落恢复可提出的建议是进行适度的放牧,也可以进行一定的人为干预。
解题技巧归纳
一、通用解题四步法
核心原则:先定要素,再析数据,后联概念,最后扣设问,拒绝直接读数据、盲目答概念,避免数据与知识点脱节。
步骤 1:读题拆解,锁定实验核心要素
快速从题干中提取4 个关键要素,标注在题干 / 图表旁,避免漏看条件(2025 年浙江卷、河北卷均在 “无关变量” 设陷阱):
实验目的:题干中直接找(如 “探究围封年限对草原群落物种多样性的影响”),无明确目的时从设问反推;
自变量:图表中的 “分组依据”(如围封 / 放牧、林龄 10/20/30 年、积水深度 0/5/10cm),注意单一自变量和多自变量(如 2025 湖北卷 “水分 + 施肥” 双因素)的区分;
因变量:图表中的统计指标(如物种数、辛普森指数、生物量、土壤微生物数量、分解速率),是数据分析的核心;
无关变量:题干中明确的 “相同且适宜” 条件(如同一草原、相同气候、相同种植密度),答题时需注意 “无关变量一致” 的实验原则表述。
真题示例(2025 天津卷):题干 “探究围封和打草对内蒙古典型草原群落的影响”,表格分组为 “自由放牧、围封、围封 + 打草”,统计指标为 “各物种相对数量、总物种数”→ 自变量:放牧处理方式;因变量:物种相对数量、总物种数;无关变量:同一草原区域、相同气候条件。
步骤 2:数据分析,提炼核心变化规律
这是解题的关键,不同载体的数据分析方法不同,只关注 “变化趋势、极值、占比、差值”,忽略无意义的具体数字,2025 年所有真题均只考查数据规律,不考查数字记忆:
表格类:横向对比(同一指标在不同自变量下的变化,如围封后总物种数从 12 升至 18);纵向对比(不同指标在同一自变量下的占比,如围封后羊草相对数量占比从 15% 升至 45%);
柱状图类:关注柱高差异(即数值大小)、柱高变化趋势(如随围封年限增加,辛普森指数先升后降),注意图例与分组的对应;
折线图类:关注曲线走势(上升 / 下降 / 先升后降 / 稳定)、峰值 / 谷值(如积水深度 5cm 时物种数达峰值)、交点(如 2025 广东卷中林龄 20 年时,乔木与灌木生物量相交);
复合图类:区分不同指标的载体(如折线表辛普森指数、柱形表生物量),分别分析后再找指标间的关联(如辛普森指数上升时,生物量同步上升)。
核心要求:用 1-2 句话概括数据规律(如 “随围封年限增加,草原群落总物种数先增加后稳定,羊草相对数量占比持续上升”),为后续概念推导做铺垫。
步骤 3:概念迁移,实现数据与知识点的关联推导
将提炼的数据规律与群落 / 生态系统的核心概念对应,这是答题的 “桥梁”,也是新高考考查的核心能力。2025 年真题的核心数据规律与概念的对应关系如下,需熟记:
数据规律
对应核心概念 / 结论
物种数增加、辛普森指数上升
生物多样性提高,群落结构更复杂
某物种相对数量 / 生物量占比显著高于其他物种
该物种为群落的优势种
随时间推移,群落物种组成、优势种发生规律性变化
群落发生演替(次生 / 初生)
物种数多、群落结构复杂、分解者活性高
生态系统抵抗力稳定性强
物种数少、群落结构简单,受干扰后快速恢复
生态系统恢复力稳定性强
生产者生物量增加、消费者数量同步增加
能量流动逐级递减,营养结构更完整
土壤氮 / 磷含量上升、微生物分解速率提高
物质循环速率加快
步骤 4:扣准设问,规范答题(主观题核心)
根据设问要求,结合数据规律 + 概念推导组织答案,新高考对答题的术语规范性、逻辑条理性要求极高,2025 年各省真题评分标准均明确 “术语错误不得分、逻辑混乱扣 1-2 分”。
客观题:直接用推导结论排除选项,注意选项中的 “绝对化表述”(如 “一定”“全部”“唯一”),2025 年全国卷、新高考 Ⅰ/Ⅱ 卷均在绝对化表述设陷阱;
主观题:分点作答,遵循 “数据依据 + 概念结论” 的格式,即 “从图 / 表中可知,……(数据规律),说明……(概念结论)”,避免只答结论不结合数据,或只描述数据不答结论。
解题技巧归纳(接上页)
二、高频避坑指南(失分点精准规避)
数据未变≠生态位不变(2025 天津卷陷阱):某物种数量未变,但群落中其他物种组成、环境条件变化,会导致该物种的食物、空间、资源利用方式变化,生态位仍会改变;
优势种判断的绝对化:优势种是 “相对占比最高”,并非 “绝对数量最多”,也并非 “对人类最有用的物种”;
辛普森指数高≠物种数多:辛普森指数反映物种丰富度 + 均匀度,若物种数少但各物种数量均匀,指数也可能较高(2025 江苏卷陷阱);
演替 “终止” 的误区:群落演替是动态变化的过程,顶极群落并非绝对稳定,只是演替速率变慢,并非停止;
稳定性的 “对立误区”:并非所有生态系统的抵抗力和恢复力稳定性都呈负相关,如极端恶劣环境(裸岩、苔原)的两者均弱;
能量流动的 “摄入量 / 同化量” 误区(2025 陕西卷陷阱):题干统计指标若为 “摄入量”,不可直接用于能量流动分析,需明确 “同化量 = 摄入量 - 粪便量”,粪便量属于上一营养级的能量。
对点特训——题型能力突破
一、单选题
1.某科研小组为探究蛋白酶TSS的最适催化条件,开展了相关实验,结果如下表。下列分析错误的是( )
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖CaCl2
B.该酶促反应的最适温度为70℃,最适pH为9
C.Ⅰ型胶原蛋白的浓度会影响该酶促反应的速率
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他底物
【答案】B
【详解】A、比较组②和组③,可知无CaCl2时降解率为0,说明酶的催化活性依赖CaCl2,A正确;
B、②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70℃,但由于温度梯度、pH梯度较大,不能说明最适温度为70℃,最适pH为9,B错误;
C、底物浓度会影响酶促反应速率,Ⅰ型胶原蛋白作为该酶促反应的底物,其浓度会影响该酶促反应的速率,C正确;
D、实验仅以Ⅰ型胶原蛋白为底物,未测试其他底物,因此需补充实验才能确定酶对其他底物的水解能力,D正确。
2.大肠杆菌漆酶能降解黄曲霉毒素B1,科研人员构建了Lac2、Lac4、Lac8三个突变型,显著提高了漆酶的pH稳定性。下图为野生型和突变型漆酶pH稳定性的测定结果。下列有关漆酶的叙述正确的是( )
A.漆酶为黄曲霉毒素B1的降解提供了能量
B.Lac4和Lac8的pH稳定性总是高于野生型
C.pH从10调至8后Lac2的相对酶活性无显著变化
D.本实验的自变量和因变量分别是pH和相对酶活性
【答案】C
【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能,而不是为反应提供能量,A错误;
B、分析题图可知,当pH为2时,Lac8的pH稳定性低于野生型,B错误;
C、结合题图可知,pH从10调至8后Lac2的相对酶活性无显著变化,C正确;
D、本实验的自变量是pH和漆酶的种类,因变量是相对酶活性,D错误。
3.为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程,科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲),并分别培养成具有相应功能的细胞团,再将不同细胞团组合培养一段时间后,观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是( )
注:谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质
A.若在③培养液中加入谷氨酸,肌收缩频率不会发生变化
B.若将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X会增加肌收缩频率
C.分析②③④可知,X需要通过Y与肌发生功能上的联系
D.由实验结果可知,肌与神经元共培养时收缩频率均增加
【答案】C
【分析】神经元之间通过突触传递信息的过程:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化;神经递质被降解或回收。
【详解】A、由图甲可知,运动神经元Y释放乙酰胆碱,运动神经元X释放谷氨酸,③培养液中是Y+肌,若在③培养液中加入谷氨酸,由3和4可以判断,谷氨酸是X释放的神经递质,可通过Y影响肌细胞,所以肌收缩频率会发生变化,A错误;
B、由图乙可知,②培养液中是X+肌,肌收缩频率较低,而④培养液是X+Y+肌,肌收缩频率较高,所以将④中乙酰胆碱受体阻断,刺激X,因为乙酰胆碱受体被阻断,Y释放的乙酰胆碱无法发挥作用,仅靠X释放的谷氨酸会使肌收缩频率降低,B错误;
C、②中是X+肌,④中是X+Y+肌,②中肌有一定收缩频率,与①组基因频率相同,说明X单独不能起作用,需要通过Y与肌发生功能上的联系,C正确;
D、从图乙可知,②中X+肌的收缩频率和①中肌单独培养时的收缩频率相近,并没有明显增加,所以并不是肌与神经元共培养时收缩频率均增加,D错误。
4.黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量(代表产热量)测定值见下图。下列叙述正确的是( )
A.与20℃相比,10℃时,黄毛鼠产热量增加,散热量减少
B.10℃时,聚群个体的产热量和散热量比独居的多
C.10℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少
D.聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节
【答案】C
【分析】体温调节是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激,通过体温调节中枢的活动,相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变,从而调整机体的产热和散热过程,使体温保持在相对恒定的水平。
【详解】A、依据题干信息,耗氧量代表产热量,依据图示信息可知,与20℃相比,10℃时,黄毛鼠的耗氧量较高,说明产热量增加,低温下,散热量也增加,产热和散热处于动态平衡,A错误;
B、黄毛鼠属于恒温动物,其产热量等于散热量,10℃时,聚群动物的耗氧量低于独居动物,说明集群动物的产热量低于独居动物,散热量也低于独居动物,B错误;
C、10℃时,聚群动物的耗氧量低于独居动物,说明集群动物的产热量低于独居动物,甲状腺激素可以促进产热,甲状腺激素的分泌是通过下丘脑垂体甲状腺甲状腺激素来实现的,所以可推知,10℃时,聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少,C正确;
聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的行为性调节,D错误。
5.某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质,以欧李根状茎为插条,用赤霉素合成抑制剂处理,使插条生根率由22%提高到78%。扦插后,插条的几种内源激素的含量变化见图。下列叙述错误的是( )
A.细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根
B.提高生长素含量而促进生根
C.推测赤霉素缺失突变体根系相对发达
D.推测促进生根效果更好
【答案】A
【分析】①生长素的合成部位是幼叶、幼芽及发育的种子。其作用是促进生长、促进枝条生根等。
②赤霉素的合成部位是幼芽、幼根、未成熟的种子等。其作用是促进细胞伸长,促进茎杆增长;促进果实发育;促进种子萌发。
③细胞分裂素的合成部位是根尖,其作用是促进细胞分裂。
④脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,将要脱落的器官和组织中含量多。其作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
⑤乙烯的合成部位是植物体各个部位,其作用是促进果实成熟。
【详解】A、分析题图可知,处理组细胞分裂素含量略有下降,细胞分裂素加快细胞分裂并促进芽的分化和侧枝发育,并非促进生根,A错误;
B、分析题图,处理组生长素含量明显增加,可推测提高生长素含量而促进生根,B正确;
C、用赤霉素合成抑制剂处理,使插条生根率由22%提高到78%,推测赤霉素缺失突变体根系相对发达,C正确;
D、NAA是生长素类似物,分析题图,可推测促进生根效果更好,D正确。
6.某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
A.樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B.平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C.樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D.生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
【答案】D
【分析】植物的生长发育不仅受环境影响,也受植物体内多种激素的共同调节。
【详解】A、樱桃花芽的发育涉及细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和生长素等多种激素,说明其受多种激素共同调控,A正确;
B、平地和高山的温度存在较大的差异,表中激素含量差异可推断可能由温度变化引起,B正确;
C、赤霉素促进细胞伸长和生长,脱落酸抑制生长,两者在花芽发育中起拮抗作用,C正确;
D、平地的生长素/细胞分裂素比值为43.1/17.2≈2.5,高山为41.9/20.9≈2.0,而高山花芽质量更高,说明比值低时更有利于花芽膨大,D错误。
7.科学家将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因AtCKX1和AtCKX2分别导入到野生型烟草(WT)中,获得两种转基因烟草Y1和Y2,培养并测定相关指标,结果如表所示。
注:表内数据为平均值
下列叙述正确的是( )
A.与WT相比,Y2光合总面积增加
B.Y1和Y2的细胞分裂素含量相同且低于WT
C.若对Y1施加细胞分裂素类似物,叶片数会增加
D.若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会增加
【答案】C
【分析】细胞分裂素的合成部位主要是根尖,其主要作用是促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
【详解】A、由表可知,Y2的叶片数比WT少,相对叶表面积也小,因此光合总面积减少,A错误;
B、将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草中,会使细胞分裂素氧化酶增多,从而使细胞分裂素含量降低,Y1和Y2是导入了不同的细胞分裂素氧化酶基因得到的转基因烟草,无法确定它们的细胞分裂素氧化酶的活性等情况,所以Y1和Y2的细胞分裂素含量无法比较,B错误;
C、细胞分裂素主要促进细胞分裂,若对Y1施加细胞分裂素类似物,不会被细胞分裂素氧化酶分解,可以使叶片数增加,C正确;
D、由题表信息可知,将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草(WT)中后,Y2的侧根数和不定根数都多于野生型,而细胞分裂素氧化酶会使细胞分裂素含量降低,所以若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会减少,D错误。
8.冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,如图(a)。环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度,如图(b)。下列叙述正确的是( )
A.冰川前缘至少有2个营养级,湖泊中至少有4个营养级
B.eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性
C.从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的垂直结构
D.蓝细菌等生产者固定的太阳能是输入湖泊生态系统的总能量
【答案】B
【分析】输入湖泊生态系统的总能量包括蓝细菌等生产者固定的太阳能以及溪流沿岸的有机物的化学能。
【详解】A、据图b所示,冰川前缘有蓝细菌和硅藻、无脊椎动物,蓝细菌和硅藻均为生产者,都为第一营养级,因此冰川前缘至少有2个营养级,湖泊中有四类生物,蓝细菌和硅藻为第一营养级,无脊椎动物和脊椎动物为第二营养级或更高营养级,因此至少有2个营养级,A错误;
B、环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,因此eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性,B正确;
C、从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的水平结构,C错误;
D、冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,因此输入湖泊生态系统的总能量包括蓝细菌等生产者固定的太阳能以及溪流沿岸的有机物化学能,D错误。
二、多选题
1.利用淀粉——琼脂培养基进行探究酶特性的相关实验:5个圆点位置(如图所示)贴上含不同试剂的滤纸片→37℃恒温箱中保温→2h后除去滤纸片→加入某试剂处理1min后洗脱→观察圆点的颜色变化。实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
A.若将恒温箱温度从37 ℃调高到60℃,所有实验组的反应时间都会缩短
B.除去滤纸片后加入的某试剂是斐林试剂,处理时需要水浴加热
C.②与⑤的实验结果对比,可说明唾液淀粉酶分解淀粉具有高效性
D.②与④的实验结果对比,说明高温使唾液淀粉酶失去催化活性
【答案】ABC
【详解】A、高温会使酶失去活性,且该过程是不可逆的,唾液淀粉酶在60℃活性减弱,故不可能加快反应缩短时间,A错误;
B、该实验是利用淀粉遇碘液变蓝的原理来检测淀粉是否被分解,所以加入的试剂常用碘液,B错误;
C、②与⑤组成的对照,自变量是酶的种类,但都为生物催化剂,只能说明酶具有专一性,而酶的高效性是指酶作为生物催化剂,能够显著提高化学反应速率,其催化效率远超无机催化剂,C错误;
D、④的颜色为蓝黑色,是因为高温使淀粉酶失活,故②与④的实验结果对比,说明高温使唾液淀粉酶失去催化活性,D正确。
2.科研人员为了探究两种淀粉酶的活性与温度的关系以及比较同温度下两种酶活性的大小,进行了相关实验,得到的结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验的自变量为酶的种类和温度,酶促反应时间为无关变量
B.该实验中,需要将酶与底物混合均匀后再放在对应温度下处理
C.该实验不适合用斐林试剂检测产物的产生情况来反映实验结果
D.M点对应温度下,酶a、b活性较低的原因均是空间结构遭到破坏
【答案】BD
【详解】A、实验目的是 “探究淀粉酶活性与温度的关系”+“比较不同温度下两种酶的活性”,因此自变量是酶的种类和温度; 酶促反应时间会影响底物剩余量,实验中需保持一致,属于无关变量(需控制的变量),A正确;
B、实验的变量是 “温度”,若先将酶与底物混合,再放到对应温度下处理,混合时的温度会提前启动反应,导致实验结果不准确。 正确操作应为:先将酶和底物分别在对应温度下预保温,再混合,B错误;
C、该实验的底物是淀粉,产物是麦芽糖(还原糖),可用斐林试剂检测;但斐林试剂需水浴加热(50~65℃),这会改变实验的 “温度变量”,干扰实验结果。 因此该实验不适合用斐林试剂,更适合用 “底物剩余量”(如碘液检测淀粉剩余)或 “产物生成量(无需额外加热的方法)” 反映结果,C正确;
D、酶a的最适温度是T1,酶b的最适温度是T2,M点对应温度下,对于酶a是高温,对于酶b是低温,高温破坏酶的结构,低温下酶的活性低,结构未破坏,D错误。
3.杜鹃A是一种珍稀濒危植物,种子萌发率低。为了探究杜鹃A种子萌发的影响因素,研究人员将正常种子分别置于蒸馏水和适宜浓度的赤霉素溶液中浸泡,每4h取蒸馏水中浸泡的种子统计吸水率,每12h取赤霉素溶液中浸泡的种子进行培养,统计发芽率,结果如图。下列推测合理的是( )
A.浸种12h内,种子中赤霉素的含量逐渐升高
B.浸种24h内,种子细胞中自由水与结合水的比值升高
C.浸种24—48h,种子内高浓度赤霉素会抑制种子萌发
D.浸种36—48h,种子细胞的无氧呼吸强度逐渐提高
【答案】ABD
【分析】赤霉素属于植物激素,主要是促进细胞伸长,从而引起植株增高,促进细胞分裂分化,促进种子萌发、开花和果实发育,可用于蔬菜、棉花、葡萄,使之提早成熟,提高产量。
从图中可以得知:在一定范围内(0~24h),随赤霉素浸泡时间的延长,种子的吸水率和发芽率都在上升,超过一定浸泡时间(>24h),吸水率不再增大,发芽率呈小幅下降。
【详解】A、从图中可以得知,与浸泡蒸馏水组对比,浸种12h内,种子的发芽率在上升,因赤霉素有促进种子萌发的作用,可推知种子中的赤霉素含量在上升,A正确;
B、浸种24h内,随赤霉素浸泡时间的延长,种子的吸水率在上升,吸水过程中自由水含量增加,可推出种子细胞中自由水与结合水的比值升高,B正确;
C、浸种24—48h,种子的发芽率呈下降趋势,但仍旧比蒸馏水浸泡组高,故此时间内赤霉素仍是促进种子萌发,C错误;
D、浸种36—48h,种子长时间浸泡在溶液中,氧气供应不足,导致无氧呼吸增强,D正确。
三、非选择题
1.科研人员以水稻秸秆为原料合成的一种新型纳米材料X,发现其能通过叶面或根部吸收进入植物细胞。
(1)为分析X对植物光能利用的影响,科研人员用添加X的培养液培养水绵,再用通过三棱镜的光照射载有需氧细菌和水绵的临时装片,观察并统计不同光质下需氧细菌数量,结果见下表。
结果表明,X能够促进水绵利用 光。在水绵细胞中,X呈现出随机分布的特点,当X分布在叶绿体的 时,水绵光能利用效率最佳。
(2)为进一步探究X对叶绿体功能的影响,开展了下列实验。
①用离体叶绿体、X和Y(可与NADPH发生反应的化合物)进行实验,在相同光照条件下,实时测定并计算Y的变化量。由图可知,X能 (填“促进”或“抑制”)叶绿体合成NADPH。为保证本实验的严谨性,需增设1个处理,即Y+经煮沸的叶绿体。该处理获得的结果最符合图中曲线的 (填“甲”或“乙”或“丙”)。
②将清水和X溶液分别处理后的植物叶片用打孔器打出叶圆片,抽气后,再置于1%的碳酸氢钠溶液中,给予相同的光照,发现X溶液处理的叶圆片先浮出叶面,其原因是 。
(3)研究还发现处理植物的X浓度过高,会出现植物叶片气孔开放度下降的现象,推测与之相关的植物激素及其含量变化是 。
【答案】(1) 绿 类囊体/基粒
(2) 促进 丙 x溶液处理叶圆片能提高光能利用率,促进光反应速率,产生氧气速率加快
(3)脱落酸含量增加
【分析】1、光反应的场所是类囊体薄膜,包括水的光解和ATP的合成。暗反应的场所是叶绿体基质,包括CO2的固定和C3的还原。
2、脱落酸的作用:抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。
【详解】(1)分析表格数据可知,与对照组相比,添加X的培养液中,绿光下需氧细菌数量增加最为明显。由于需氧细菌会聚集在氧气释放多的部位,而氧气是光合作用光反应的产物,所以X能够促进水绵利用绿光。叶绿体中类囊体薄膜是光反应的场所,能吸收、传递和转化光能,当X分布在叶绿体的类囊体(基粒)时,能更好地促进光能的吸收和利用,使水绵光能利用效率最佳。
(2)由图可知,与没有添加X的组相比,添加X的组中Y的变化量更大,说明X能促进叶绿体合成NADPH。经煮沸的叶绿体已经失去活性,不能进行光合作用,也就不能合成NADPH,Y的量基本不变,所以该处理获得的结果最符合图中曲线的丙。
将清水和X溶液分别处理后的植物叶片用打孔器打出叶圆片,抽气后,再置于1%的碳酸氢钠溶液中,给予相同的光照,发现X溶液处理的叶圆片先浮出叶面,其原因是x溶液处理叶圆片能提高光能利用率,促进光反应速率,产生氧气速率加快。
(3)脱落酸能促进气孔关闭,当处理植物的X浓度过高时,植物叶片气孔开放度下降,推测与之相关的植物激素是脱落酸,且其含量增加。
2.在温室中种植番茄,光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200μml·m-2·s-1,CO2浓度约为400μml·ml-1。为提高温室番茄产量,有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标,结果见下表。回答下列问题。
注:气孔导度和气孔开放程度呈正相关
(1)为测定番茄叶片的叶绿素含量,可用 提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量,为减少类胡萝卜素的干扰,应选择 (填“蓝紫光”或“红光”)来测定叶绿素含量。
(2)与对照组相比,甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的 ,从而提高了净光合速率。与甲组相比,丙组的净光合速率更高,气孔导度略低,但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高,可能的原因是 。
(3)根据本研究结果,在冬季温室种植番茄的过程中,若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量,应选择 ,依据是 。
【答案】(1) 无水乙醇/无水酒精/丙酮/C2H5OH 红光
(2) ATP(腺苷三磷酸/能量)和NADPH(还原性辅酶II) 环境/外界/温室/提供/补充的 CO2更多/甲比丙的 CO2多/丙比甲的 CO2少
(3) 光照强度加倍/光强加倍 甲>乙(乙乙(乙
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