人教生物高中大题优练2 细胞代谢及其应用 教师版.docx

细胞代谢及其应用
大题优练2
优选例题
例1：如何提高植物对CO2的同化力以提高农作物产量一直是科学家关心的问题，根据以下有关研究过程回答问题：
（1）卡尔文及其同事研究植物对CO2的固定过程如下：首先为了探明碳的转移途径，将_____标记的CO2注入培养藻的密闭容器，定时取样，每次将藻浸入热的乙醇中，杀死细胞，提取细胞中的有机物。然后应用双向纸层析法使得提取物_____，再通过放射自显影分析放射性物质的斑点，并与已知化学成分进行比较。其次按反应顺序找到生成的各种化合物；不断缩短时间取样，若依次测定出的化合物种类为ABC—AB—A，找到含有放射性的化合物C3、C5和C6等。你认为字母A表示以上哪种化合物？_____。
（2）在生产实践中，增施CO2是提高温室作物产量的主要措施之一。研究者以黄瓜为材料进行实验发现：增施CO2时间过长，作物的光合作用反而会减弱。原因在于：一方面是淀粉积累会_____光合作用，另一方面是有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的____（至少答出两点）等含氮化合物合成不足。提高温度能够明显促进淀粉的分解，可能是因为适当升温增强了植物的_____。请根据本研究的结果，对解决“长时间增施CO2抑制光合作用”这一问题，提出合理化建议：_________________。（至少答出两点）
【答案】（1）14C 分离 C3
（2）抑制 ATP、ADP、酶、NADPH 细胞呼吸 适当升温、控制增施CO2的时间（或间断供给CO2）、加强对植物氮素营养的补充
【解析】（1）为研究CO2中C的转移途径，可将14C标记的CO2注入培养藻的密闭容器，定时取样，并检测出现放射性的产物；细胞内的提取物在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，可依据此原理用双向纸层析法使得提取物分离开来；随着取样时间缩短，若依次测定出的化合物种类为 ABC—AB—A，出现放射性的物质种类减少，根据光合作用暗反应过程分析可知，最先出现的放射性物质应为C3；（2）增施CO2时间过长，植物光合作用反而减弱，可能的原因：一方面是淀粉积累会抑制光合作用，另一方面是有限的氮元素营养会被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需的ATP、ADP、酶、NADPH等含氮化合物合成不足；提高温度能够明显促进淀粉的分解，可能是因为适当升温增强了植物的细胞呼吸，提高了细胞对糖的利用率（细胞呼吸）；通过以上分析，要解决“长时间增施C
O2抑制光合作用”这一问题，可适当升温以降低淀粉含量、控制增施CO2的时间（或间断供给CO2）以及加强对植物氮素营养的补充等。
例2：为研究叶面施肥对花生光合作用的影响，科研人员用适宜浓度的氮肥（尿素）、硼肥（硼酸）、钾肥（硫酸钾）和磷肥（过磷酸钙）分别喷施于花针期的花生叶片进行实验，结果见下表。请回答下列问题：
处理方式
叶绿素含量
（mg·g−1）
净光合速率
（μmol·m−2·s−1）
胞间CO2浓度
（μmol·mol−1）
对照组
3.41
16.3
252
尿素
3.45
17.6
254
硫酸钾
3.50
18.2
255
过