文档内容
一、选择题
1．(2024·重庆江北区高三联考)景天酸代谢(CAM)途径属于某些植物特有的CO 固定方式，
2
下列关于这类植物的叙述，错误的是( )
A．在上午某一时刻，突然降低外界的CO 浓度，叶肉细胞中C 的含量短时间内不变
2 3
B．景天酸代谢途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关
C．给植物提供14C标记的14CO 14C可以出现在OAA、苹果酸、C 和有机物中
2, 3
D．在夜晚，叶肉细胞能产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体
2．(2024·江苏南京第九中学高三期中)景天科植物(如景天、落地生根)的叶子有一个很特殊
的CO 固定方式：夜间气孔开放，吸收的CO 生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液
2 2
泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO 用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。下列分析正确
2
的是( )
A．如果白天适当提高CO 浓度，景天科植物的光合作用速率将随之提高
2
B．由景天科植物特殊的CO 固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
2
C．白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D．景天科植物参与卡尔文循环的CO 就是来源于苹果酸的分解
2
3．下列有关C 植物和C 植物代谢和结构特点的描述，正确的是( )
3 4
A．C 植物多为阴生植物，C 植物多为阳生植物
3 4
B．在进行光合作用时，C 植物和C 植物分别将CO 中的C首先转移到C 和C 中
3 4 2 3 4C．C 植物的叶肉细胞具有正常叶绿体，C 植物的叶肉细胞具有无基粒的叶绿体
3 4
D．C 植物的维管束鞘外有“花环型”的两圈细胞
4
4．C 植物是指生长过程中从空气中吸收CO 后，首先合成含四个碳原子化合物的植物，其
4 2
能浓缩空气中低浓度的CO 用于光合作用。玉米属于C 植物，较C 植物具有生长能力强、
2 4 3
需水量少等优点。如图为C 植物光合作用固定CO 过程的简图。下列相关叙述错误的是(
4 2
)
A．C 植物叶肉细胞固定CO 时不产生C ，而是形成苹果酸或天冬氨酸
4 2 3
B．据图推测暗反应的场所在叶肉细胞中
C．由CO 浓缩机制可推测，PEP羧化酶对CO 的亲和力高于Rubisco
2 2
D．图中丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸(C )的过程属于吸能反应
3
5．根据光合作用中 CO 固定方式的不同，植物可分为多种类型，其中 C 和 C 植物的光合
2 3 4
速率随外界 CO 浓度的变化如图所示(CO 饱和点是指植物光合速率开始达到最大值时的
2 2
外界 CO 浓度)。据图分析，下列说法错误的是( )
2
A．在低 CO 浓度下，C 植物光合速率更易受 CO 浓度变化的影响
2 4 2
B．在 C 植物 CO 饱和点时，C 植物的光合速率要比 C 植物的低
4 2 4 3
C．适当扩大 C 植物的种植面积，可能更有利于实现碳中和的目标
3
D．在干旱条件下，气孔开度减小，C 植物生长效果要优于 C 植物
4 3
6．在干旱、高温条件下，玉米(C 植物)由于含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)，其利用
4
CO 的能力远远高于水稻(C 植物)，具有明显的生长及产量优势。育种专家从玉米的基因组
2 3中分离出 PEPC 基因，培育出高光合效率的转基因水稻。下列叙述正确的是( )
A．鉴定时须测定并比较转基因水稻与非转基因水稻同化 CO 的速率
2
B．DNA聚合酶与 PEPC 基因上的启动子结合后能驱动该基因转录
C．可使用PCR技术检测 PEPC 基因是否在转基因水稻中成功表达
D．基于转基因水稻的科学研究，体现了生物多样性的间接价值
7．蓝细菌能通过产生的一组特殊蛋白质将CO 浓缩在Rubisco(固定CO 的关键酶)周围。科
2 2
学家们在蓝细菌这一CO 浓缩机制的研究中又有新发现。下列有关叙述错误的是( )
2
A．Rubisco是在蓝细菌的核糖体上合成的
B．蓝细菌中含有DNA和RNA，其DNA主要位于拟核中
C．蓝细菌的CO 浓缩机制可能是自然选择的结果
2
D．蓝细菌中催化HO光解的酶与Rubisco相同
2
8．科学家研究出二氧化碳到淀粉的人工合成途径，这是基础研究领域的重大突破，技术路
径如图所示，图中①～⑥表示相关过程，下列分析不正确的是( )
A．该系统与叶肉细胞相比，不进行细胞呼吸消耗糖类，能积累更多的有机物
B．该过程④⑤⑥类似于固定二氧化碳产生糖类的过程
C．该过程实现了“光能→活跃的化学能→有机物中稳定的化学能”的能量转化
D．该过程能更大幅度地缓解粮食短缺，同时能节约耕地和淡水资源
9．图甲是将玉米的PEPC酶(与CO 的固定有关)基因与PPDK酶(催化CO 初级受体“PEP”
2 2
的生成)基因导入水稻后，在某一温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的净光合
速率影响如图甲；图乙是在光照为1 000 Lux下测得温度影响净光合速率的变化曲线(净光合
速率是指植物光合作用积累的有机物，是总光合速率减去呼吸速率的值)。下列相关叙述错
误的是( )
A．PEPC酶在转双基因水稻叶肉细胞的叶绿体基质中发挥作用B．将温度调整为35 ℃，重复图甲相关实验，A点会向左下方移动
C．与原种水稻相比，转双基因水稻更适宜栽种在强光照环境中
D．图甲温度条件下，转双基因水稻与原种水稻的细胞呼吸强度相等
二、非选择题
10．(2023·湖南，17)如图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶
对CO 的K 为450 μmol·L－1(K越小，酶对底物的亲和力越大)，该酶既可催化RuBP与CO
2 m 2
反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O 反应，进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O
2 2
并释放CO 的反应)。该酶的酶促反应方向受CO 和O 相对浓度的影响。与水稻相比，玉米
2 2 2
叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶
绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO 的K
2 m
为7 μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO 反应生成C ，固定产物C 转运到维管束鞘
2 4 4
细胞后释放CO，再进行卡尔文循环。回答下列问题：
2
(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是________________(填具体名称)，该产物跨叶
绿体膜转运到细胞质基质合成________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通过
______________长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度________(填“高于”或“低于”)水稻。
从光合作用机制及其调控分析，原因是________________________________________
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________(答出三点即可)。
(3)某研究将蓝细菌的CO 浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO 浓度大幅提升，其他生理
2 2
代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________(答出三点即可)。
11．同一地区种植玉米(C 植物)和水稻(C 植物)两种作物，夏季晴朗白天，水稻出现“光合
4 3
午休”现象，而玉米没有此现象。研究发现：玉米叶肉细胞含有典型叶绿体，维管束鞘细胞
含有的叶绿体只能进行暗反应。请结合图表回答问题：
(1)玉米维管束鞘细胞含有的叶绿体只能进行暗反应，因此玉米叶片光反应发生在
__________
_________________________________________________________________(填具体场所)。
由图1可知，CO 先后与____________(物质)结合。玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞结构和功
2
能不同的根本原因是_______________________________________________________。
(2)玉米维管束鞘细胞与相邻叶肉细胞通过胞间连丝相连，其作用是__________________。
与水稻相比，玉米的CO 的补偿点较____________。高温、干旱时玉米还能保持高效光合作
2
用的原因是______________________________________________________________________。
据此推测，图2中________(填“A”或“B”)植物为C 植物。
4
(3)为了让水稻获得C 途径中固定CO 的酶，提高对CO 的亲和力，利用所学的生物技术与
4 2 2
工程相关知识，提出你的设计思路：_____________________________________________。
12．(2021·辽宁，22)早期地球大气中的O 浓度很低，到了大约3.5亿年前，大气中O 浓度
2 2
显著增加，CO 浓度明显下降。现在大气中的CO 浓度约390 μmol·mol－1，是限制植物光合
2 2
作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是一种催化CO 固定的酶，在
2
低浓度CO 条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO 浓缩机制，极大地提高
2 2
了Rubisco所在局部空间位置的CO 浓度，促进了CO 的固定。回答下列问题：
2 2
(1)真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，CO 被固定形成________________，进而被还
2原生成糖类，此过程发生在________________中。
(2)海水中的无机碳主要以CO 和HCO两种形式存在，水体中CO 浓度低、扩散速度慢，有
2 2
些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程，图中HCO浓度最高的场所是____________(填“细
胞外”“细胞质基质”或“叶绿体”)，可为图示过程提供 ATP 的生理过程有
__________________________。
(3)某些植物还有另一种CO 浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸
2
羧化酶(PEPC)可将HCO转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管
束鞘细胞释放CO，提高了Rubisco附近的CO 浓度。
2 2
①由这种CO 浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力________(填“高于”“低于”或
2
“等于”)Rubisco。
②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是________________。图中由Pyr转变为
PEP的过程属于________________(填“吸能反应”或“放能反应”)。
③若要通过实验验证某植物在上述 CO 浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用
2
________________技术。
(4)通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思
路合理的有________。
A．改造植物的HCO转运蛋白基因，增强HCO的运输能力
B．改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成
C．改造植物的Rubisco基因，增强CO 固定能力
2
D．将CO 浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物
2
