中小学教育资源及组卷应用平台 专题03 蓝细菌的CO2浓缩机制、C4和景天科代谢途径 考情分析：真题考点分布+命题趋势+命题预测+备考策略 培优讲练：考点梳理+解题秘籍+对点训练 考点01 蓝细菌的CO2浓缩机制 考点02 C4途径、景天酸途径 考点03 草酰乙酸/苹果酸穿梭 提升冲关：优质好题提升练 【高考真题考点分布】 考点 三年考情 蓝细菌的CO2浓缩机制 2021·天津卷，15 2021·辽宁卷，22 C4途径,景天科代谢途径 2024·黑吉辽，21 2024·广东卷，20 2023·湖南卷，17 2022·全国Ⅱ卷，29 2022·广东，18 2024·吉林卷，21 2021·全国乙卷，29 草酰乙酸/苹果酸穿梭 2025山东生物高考真题 T21 2025·天津 2023·江苏，19 2021 年江苏卷 T20 【命题趋势】 1．核心考点考查维度 代谢类型 高频命题点 命题载体案例 蓝细菌浓缩机制 1. 羧化体功能（蛋白质外壳防逃逸、局部 CO 富集）2. 碳转运方式（自由扩散 + 主动运输）3. 与光呼吸的关系（抑制 O 竞争 Rubisco） 2023 湖南卷：转基因水稻光合效率分析2024 合肥二模：浓缩机制示意图解读 C4 途径 1. 空间分工（叶肉细胞 C4 合成 + 维管束鞘细胞卡尔文循环）2. PEP 羧化酶特性（亲和力是 Rubisco 的 60 倍）3. 干旱适应性（光合午休弱） 2022 全国甲卷：CO 补偿点差异分析2023 广东调研：结构与功能适配性 景天科途径 1. 时间分工（夜间固碳储苹果酸 + 白天脱羧光合）2. 物质变化（昼夜淀粉 / 苹果酸消长）3. 细胞器协作（液泡储酸 + 叶绿体循环） 2021 全国乙卷：干旱环境适应机制2022 天津卷：CAM 植物代谢曲线 2．题型与情境特征 （1）题型分布：选择题侧重机制辨析（如 2023 湖南卷羧化体功能），非选择题以 "示意图 + 问题链" 为主（占比超 60%），集中考查逻辑推理。 A.情境设计：经典情境：干旱 / 高光照等逆境适应对比 B.前沿情境："双碳" 目标下的固碳工程（蓝细菌改造、C4 基因导入 C3 植物） C.实验情境：酶活性探究（PEP 羧化酶与 Rubisco 竞争实验） (2)能力考查梯度 A.基础层：过程识记（如 C4 途径碳转移路径 CO →C4→CO →C3→有机物） B.提升层：机制对比（如三者 CO 浓缩策略的时空差异，见下表） C.拔高层：应用分析（如蓝细菌机制导入水稻后光合未提升的原因分析） a.精选来源：《Nature Plants》简化摘要（如 C4 水稻培育进展） b.训练任务：提炼核心技术→分析代谢障碍→预测优化方案 c.结合化学平衡原理解释 "CO 浓度升高抑制光呼吸" 的机制（Rubisco 的羧化 / 加氧反应平衡移动） d.联系生态学知识分析 CAM 植物在荒漠生态系统中的竞争优势 【命题预测】 1．遗传 + 代谢：考查 PEP 羧化酶基因的表达调控（如 2024 工程菌 K 构建题） 2．生态 + 进化：结合自然选择分析三种机制的适应性进化（如 CAM 植物气孔节律的进化意义） 前沿技术情境拓展 3．预测考点：合成生物学改造（如蓝细菌羧化体与 C4 途径融合的人工光合系统） 4．命题形式：提供文献摘要→分析代谢优化逻辑→设计验证实验 复杂示意图解读升级 5．图示类型：多维度整合图（如 "蓝细菌 - C4 - CAM 碳流对比图"）、动态过程图（如 CAM 植物昼夜代谢波动图） 6．考查重点：信息提取（如转运蛋白种类）→因果推理（如羧化体缺失对光呼吸的影响） 【备考策略】分层突破 + 能力迁移 1．对比框架建模 对比维度 蓝细菌 C4 植物 CAM 植物 结构基础 羧化体 + 光合片层 花环状叶肉细胞排列 液泡储酸结构 浓缩策略 主动转运 + 区域锁定 空间分隔（C4 泵） 时间分隔（夜间固碳） 关键酶特性 Rubisco 局部高浓度激活 PEP 羧化酶高亲和力 PEP 羧化酶夜间活性高 适应环境 低 CO 水体 高温干旱强光 极端干旱 2．易错点精准突破 A.蓝细菌：混淆原核结构（无叶绿体，光合片层≠类囊体） B.C4 植物：维管束鞘细胞无完整 ... ...
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