第2单元 细胞代谢 单元复习提升-【金版教程】2025年高考生物一轮复习解决方案全书word（新教材，不定项版）

2025高考科学复习解决方案　生物学　经典版(不定项) 一、细胞代谢的保障 1．只有水分子通过半透膜的扩散才称为渗透作用。(×) 2．在渗透装置达到平衡时，两侧溶液浓度相等。(×) 3．将成熟的植物细胞放在一定浓度的硝酸钾溶液或葡萄糖溶液中观察到质壁分离现象后，若想复原，需再加入清水。(×) 4．当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就会发生质壁分离。(×) 5．载体蛋白和通道蛋白在转运分子或离子时其作用机制是不一样的；由通道蛋白协助的运输方式一定是协助扩散。(√) 6．通道蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。(×) 7．蛋白质等生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程无需膜上的蛋白质参与，只与膜的流动性有关。(×) 8．所有物质进出细胞的方式均受温度影响。(√) 9．与无机催化剂相比，酶催化效率高的原因是它给予化学反应的活化能更多。(×) 10．过酸、过碱或低温会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(×) 11．水分子主要是借助协助扩散方式进出细胞。(√) 12．ATP中的A代表的是腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成。(×) 13．ATP水解释放的磷酸基团能使蛋白质等分子发生磷酸化，导致蛋白质空间结构发生变化。(√) 14．细胞中吸能反应与ATP的合成相联系，放能反应与ATP的水解相联系。(×) 15．ATP和ADP之间的相互转化，时刻不停地发生并处于动态平衡之中。(√) 16．人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量比安静时多。(×) 17．生物体内只有ATP能够直接给细胞生命活动提供能量。(×) 二、细胞呼吸与光合作用 1．酵母菌呼吸作用方式的探究实验中检测呼吸产物酒精时，应等酵母菌把葡萄糖充分消耗之后再进行，因为葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应。(√) 2．真核细胞有氧呼吸的场所是线粒体，原核细胞无线粒体，故只能进行无氧呼吸。(×) 3．一株植物的不同部位，无氧呼吸的产物可以不同。(√) 4．无氧呼吸过程中有[H]的积累，故释放的能量少。(×) 5．水是有氧呼吸的产物，也是有氧呼吸的反应物。(√) 6．色素提取液是无水乙醇，分离液是层析液，溶解度高的随层析液扩散的慢。(×) 7．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。(√) 8．提取的光合色素能吸收光能，进行光反应。(×) 9．希尔实验说明了植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水。(×) 10．当植物体与外界没有气体交换时，此时的叶肉细胞内光合速率等于呼吸速率。(×) 11．炎热夏季12时左右，植物会出现“光合午休”现象，此时净光合速率为零。(×) 12．黑暗处理后的短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C5含量降低。(√) 物质运输 1．(2023·全国甲卷，4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是(　　) 答案　C 解析　用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，原生质体和液泡的体积均减小，用清水处理后，细胞吸水，原生质体和液泡的体积均逐渐恢复，A错误；用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，细胞失水，随着时间的延长，细胞液浓度升高，用清水处理后，细胞吸水，细胞液浓度降低，B错误；当蔗糖溶液浓度稍小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，由于有细胞壁的阻碍，原生质体和液泡的体积均略微增加，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，原生质体和液泡的体积均逐渐减小，C正确；当蔗糖溶液浓度稍小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，细胞吸水，细胞液浓度略微降低，当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时，随着蔗糖溶液浓度的增加，细胞失水，细胞液浓度增加，D错误。 2．(2023·全国甲卷，1)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述，正确的是(　　) A．乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞 B．血浆中的K＋进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP C．抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过程不耗能 D．葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞 答案　B 解析　乙醇属于有机小分子，可以通过自由扩散方式跨膜进入细胞，A错误；血浆中的K＋进入红细胞的方式属于主动运输，需要载体蛋白并消耗能量，B正确；抗体在浆细胞内合成时消耗能量，分泌到细胞外的过程也消耗能量，C错误；葡萄糖可通过协助扩散进入细胞，如葡萄糖能通过协助扩散进入红细胞，D错误。 3．(2022·山东，3)NO和NH是植物利用的主要无机氮源，NH的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO的吸收由H＋浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。下列说法正确的是(　　) A．NH通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP B．NO通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输 C．铵毒发生后，增加细胞外的NO会加重铵毒 D．载体蛋白NRT1.1转运NO和H＋的速度与二者在膜外的浓度呈正相关 答案　B 解析　由题干信息可知，NH的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH通过AMTs进入细胞不需要ATP，A错误；由题图可知，H＋浓度的维持需要ATP水解供能，是主动运输，NO进入根细胞膜是由H＋的浓度梯度驱动，是主动运输，细胞内NO浓度高于细胞外，所以NO通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；铵毒发生后，细胞外的H＋多，由于NO的吸收由H＋浓度梯度驱动，所以增加细胞外的NO，可以促使H＋向细胞内转运，减少细胞外的H＋，从而减轻铵毒，C错误；由以上分析可知，载体蛋白NRT1.1转运NO属于主动运输，其运输速率与细胞内外NO浓度差、H＋浓度有关，故NO转运速率与膜外的浓度不呈正相关，载体蛋白NRT1.1运输H＋属于协助扩散，其运输速率在一定范围内与细胞内外物质浓度差呈正相关，超过一定范围后存在饱和现象，D错误。 4．(2022·海南，16)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是____________。 (2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于________。 (3)细胞膜上的H＋－ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH________；此过程中，H＋－ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是________________________________________。 (4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是__________________________。 (5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是______________________________________________。 答案　(1)选择透过性　(2)协助扩散 (3)下降　自身构象发生改变(或空间结构发生改变) (4)进行细胞间的信息交流 (5)呼吸酶的活性降低，主动运输能利用的能量减少 解析　(2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞，这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式称为协助扩散。 (3)细胞膜上的H＋－ATP酶能利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增多，pH下降；载体蛋白在每次转运物质时都会发生自身构象的改变。 (4)胰岛B细胞分泌的胰岛素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，引起靶细胞产生相应的生理变化，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。 (5)根细胞吸收磷酸盐的方式为主动运输，影响其运输速率的因素有载体蛋白的数量及能量的供应等，4 ℃条件下，呼吸酶的活性降低，细胞呼吸供能减少，是使磷酸盐吸收速率下降的主要原因。 酶 5．(2023·广东，1)中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙述错误的是(　　) A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触 B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性 C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性 D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质 答案　C 解析　揉捻可以破坏细胞结构，使多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；酶的活性受温度、pH等因素的影响，发酵时，保持适宜的温度有利于维持多酚氧化酶的活性，有机酸含量增加会改变pH，进而影响多酚氧化酶的活性，B正确，C错误；高温会使多酚氧化酶失活，可防止过度氧化影响茶品质，D正确。 6．(2022·全国乙卷，4)某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。 实验组 ① ② ③ ④ ⑤ 底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ RNA组分 ＋ ＋ － ＋ － 蛋白质组分 ＋ － ＋ － ＋ 低浓度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － － 高浓度Mg2＋ － － － ＋ ＋ 产物 ＋ － － ＋ － 根据实验结果可以得出的结论是(　　) A．酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性 B．蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高 C．在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性 D．在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性 答案　C 解析　第①组中，酶P在低浓度Mg2＋条件下有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A错误；第③组和第⑤组对照，酶P成分有蛋白质无RNA，自变量是Mg2＋浓度，无论是高浓度Mg2＋条件下还是低浓度Mg2＋条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分在何种Mg2＋浓度下均无催化活性，B、D错误；第②组和第④组对照，酶P成分有RNA无蛋白质，自变量是Mg2＋浓度，第④组在高浓度Mg2＋条件下有产物生成，第②组在低浓度Mg2＋条件下没有产物生成，说明在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性，C正确。 7．(2021·湖北高考)使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂(与酶可逆结合，酶的活性能恢复)；另一类是不可逆抑制剂(与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复)。已知甲、乙两种物质(能通过透析袋)对酶A的活性有抑制作用。 实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋(人工合成半透膜)，试管，烧杯等。 为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，现提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。 (1)实验设计思路 取________支试管(每支试管代表一个组)，各加入等量的酶A溶液，再分别加入等量________________________，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 (2)实验预期结果与结论 若出现结果①：___________________________________________________。 结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。 若出现结果②：______________________________________________。 结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。 若出现结果③：____________________________________________________。 结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。 若出现结果④：______________________________________________。 结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。 答案　(1)3　蒸馏水、甲物质溶液、乙物质溶液 (2)(与加入蒸馏水的对照组相比，加入甲、乙物质的实验组酶的活性降低，)透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均恢复　透析处理后加入甲、乙物质的实验组酶的活性均不能恢复　透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性能恢复，加入乙物质的实验组酶的活性不能恢复　透析处理后加入甲物质的实验组酶的活性不能恢复，加入乙物质的实验组酶的活性能恢复 解析　根据实验目的可确定该实验的自变量为抑制剂甲和乙，所以实验组是在酶A溶液中分别加入等量的甲物质和乙物质，对照组是在酶A溶液中加入等量的蒸馏水，共设置三组实验，需3支试管。由于甲、乙物质对酶A的活性有抑制作用，所以加入甲、乙物质后，与对照组相比，两实验组酶A的活性均降低；利用透析袋除去甲、乙物质后，根据酶A的活性是否恢复即可判断甲、乙的抑制剂类型。 ATP 8．(2021·湖南选择性考试)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递 C．作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递 D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 答案　B 解析　通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。 9．(2021·海南高考)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(　　) A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性 C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等 D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内 答案　B 解析　根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；腺苷由腺嘌呤和核糖构成，不含磷元素，无放射性，B正确；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。 细胞呼吸 10．(2023·湖南，5)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是(　　) A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利 D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类 答案　C 解析　水是微生物生长的必要条件，在缺水的情况下，微生物不易生长和繁殖，A正确；高渗环境可使微生物渗透失水，影响代谢，从而抑制微生物的生长和繁殖，B正确；温度过低会使蔬菜、水果等鲜活食品的细胞死亡，从而使其变质，C错误；高温可使蛋白质变性失活，杀死食品中绝大部分微生物的同时，也可破坏食品中的酶类，D正确。 11．(2023·全国乙卷，3)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸 B．a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程 C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 D．植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP 答案　C 解析　在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，说明此时段植物根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，A正确；在无氧条件下，a～b时间内植物根细胞释放CO2，推测该时段植物根细胞存在产生酒精和CO2的无氧呼吸过程，B正确；在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，只有第一阶段释放能量，这两个过程的第一阶段相同，故消耗1分子葡萄糖，这两个过程生成的ATP相同，C错误；酒精跨膜运输的方式为自由扩散，不需要消耗ATP，D正确。 12．(2023·北京，2)运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。 对这一结果正确的理解是(　　) A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 答案　A 解析　通过对柱形图的分析可知，低强度运动时，供能物质中脂肪酸所占比例较高，A正确；中等强度运动时，主要供能物质不是占比最低的血糖，B错误；高强度运动时，糖类在氧化分解时释放出的能量一部分储存在ATP中，一部分以热能形式散失，C错误；肌糖原存在于肌肉中，剧烈运动时肌糖原可分解产生乳酸，乳酸经血液循环进入肝脏，再转化成葡萄糖提供能量，在饥饿、寒冷等条件下，肌糖原也可以分解供能，有氧、无氧条件下肌糖原都能氧化分解提供能量，D错误。 13．(2022·河北，4)关于呼吸作用的叙述，正确的是(　　) A．酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体 B．种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量 C．有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中 D．通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色 答案　B 解析　酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳，二氧化碳可使溴麝香草酚蓝(水)溶液由蓝变绿再变黄，A错误；种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解，为新器官的发育提供原料(如产物水可参与细胞内的生物化学反应)和能量，B正确；有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，C错误；通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色，D错误。 14．(2021·湖南选择性考试)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是(　　) A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长 C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用 答案　B 解析　南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40 ℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库贮藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；油料作物种子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中密封保存，使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。 光合作用 15．(2023·全国乙卷，2)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　) A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢 答案　D 解析　叶绿素由C、H、O、N、Mg组成，A正确；叶绿体中吸收光能的色素(叶绿素和类胡萝卜素)分布在类囊体薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，D错误。 16．(2023·北京，3)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是(　　) A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 答案　C 解析　CP点表示CO2吸收速率为0，代表光合速率和呼吸速率相等，而不是植物不进行光合作用，C错误；CO2吸收速率代表净光合速率，即光合速率与呼吸速率的差值，M点净光合速率最高，光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 17．(2021·广东选择性考试)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图a)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图b)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是(　　) A．t2比t1具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度) B．t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度) C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关 D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大 答案　D 解析　由图可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，t1叶绿体受光面积/细胞受光面积的值大于t2，说明在相同的光照强度下，t1的光合速率大于t2，t2比t1具有更高的光饱和点，A正确；据图分析可知，二者呼吸速率基本相同，t1利用光的效率高，所以t1比t2具有更低的光补偿点，B正确；三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确；三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照强度的增加而变大，当光照强度足够大时，再增大光照强度三者光合速率的差异不再增大，D错误。 18．(2023·全国乙卷，29)植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭。保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。有研究发现，用饱和红光(只用红光照射时，植物达到最大光合速率所需的红光强度)照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。 (1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、____________________(答出2点即可)等生理过程。 (2)红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是________________________________________________ _____________________。 (3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此他们认为气孔开度进一步增大的原因是，蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据是________________________________________________________________________________________________________。 (4)已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔________(填“能”或“不能”)维持一定的开度。 答案　(1)光合作用、呼吸作用 (2)在红光照射下，保卫细胞进行光合作用，产生有机物，保卫细胞的渗透压增加，发生渗透吸水，体积膨大，气孔开放 (3)蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，使保卫细胞的渗透压进一步增大，保卫细胞吸水，体积膨大，气孔开度进一步增大 (4)能 解析　(1)气孔的开闭会影响CO2的吸收(光合作用)、O2的吸收(有氧呼吸)、蒸腾作用等生理过程。 (2)气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成，保卫细胞中含有叶绿体，在光下可进行光合作用，在红光照射下，保卫细胞进行光合作用，产生有机物，保卫细胞的渗透压增加，发生渗透吸水，体积膨大，气孔开放。 (3)用饱和红光照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右，补加蓝光照射叶片，可促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，使保卫细胞的渗透压进一步增大，保卫细胞吸水，体积膨大，气孔开度进一步增大。 (4)已知某除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片不能进行光合作用，从而不能产生有机物以维持气孔开放，但阳光照射下保卫细胞可逆浓度梯度吸收K＋，使气孔维持一定的开度。 19．(2023·广东，18)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。) 水稻材料 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) 类胡萝卜素/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 分析图表，回答下列问题： (1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和________________________________________，叶片主要吸收可见光中的______________光。 (2)光照强度逐渐增加达到2000 μmol·m－2·s－1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和________________________________。 (3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体________________，是其高产的原因之一。 (4)试分析在0～50 μmol·m－2·s－1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题________________________________________。 答案　(1)类胡萝卜素/叶绿素的值较高　红光和蓝紫 (2)高于　细胞呼吸速率较高 (3)光能利用率较高 (4)如图所示 为什么ygl在低光照强度下光合速率比WT低，在高光照强度下光合速率比WT高 解析　(1)水稻叶绿体中的光合色素有4种：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。据表格信息可知，与野生型水稻相比，黄绿叶突变体(ygl)的叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的值较高，导致ygl叶色黄绿。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此ygl叶片主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。 (2)光饱和点是光合速率不再随光照强度增加时的最小光照强度。据图a可知，ygl的光饱和点高于WT。光补偿点是光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。根据图c可知，与WT相比，ygl的呼吸速率较高。据表格信息可知，与WT相比，ygl的叶绿素含量较低，当光照强度较低时，叶绿素含量低会导致光反应为暗反应提供的NADPH和ATP较少，使光合速率降低。综合上述分析可知，ygl具有较高的光补偿点的原因可能是其叶绿素含量较低和细胞呼吸速率较高。 (3)与WT相比，在高密度栽培条件下，更多的光可到达ygl下层叶片，导致ygl下层叶片的光合速率较高；与WT相比，ygl的叶绿素含量低，但ygl群体的净光合速率较高，表明该群体的光能利用率较高，有机物积累量大。 (4)绘制曲线图时要注意：ygl的呼吸速率约为0.9 μmol(CO2)·m－2·s－1，WT的呼吸速率约为0.6 μmol(CO2)·m－2·s－1，而且ygl的光补偿点(约为30 μmol·m－2·s－1)大于WT的光补偿点(约为15 μmol·m－2·s－1)，具体曲线图见答案。 20．(2022·广东，18)研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a)，测定相关指标(图b)，探究遮阴比例对植物的影响。 回答下列问题： (1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________，原因可能是______________________________________________。 (2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的______________________，因而生长更快。 (3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究： 实验材料：选择前期________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。 实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________为对照，并保证除________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。 结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。 分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是____________________________________________________________。 答案　(1)高　遮阴环境中，叶绿素的合成增加或分解减少 (2)糖类等有机物 (3)光照条件　A组　遮光程度　探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少 解析　(2)图b中A组叶绿素含量为4.2，B1组的叶绿素含量为5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，B中叶绿素含量为5.3×1/2＋3.9×1/2＝4.6，大于A组；A组净光合速率为11.8，B1组的净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，B组净光合速率为20.5×1/2＋7.0×1/2＝13.75，大于A组。两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。 (3)分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验的自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组为对照，并保证除遮光程度外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。 21．(2022·全国甲卷，29，改编)根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。 (1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是________________(答出3点即可)。 (2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是________________________(答出1点即可)。 (3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案　(1)O2、NADPH和ATP (2)自身呼吸消耗或建造植物叶片自身结构 (3)由于干旱会导致气孔开度减小，CO2吸收量减少且C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能利用较低浓度CO2，因此同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好 解析　(2)叶片光合作用产物一部分用来建造叶肉细胞自身结构和叶肉细胞自身呼吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。故正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。 22．(2022·山东，21)强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯(BR)对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。 分组 处理 甲 清水 乙 BR 丙 BR＋L (1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是________。 (2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有__________________、____________(答出2种原因即可)；氧气的产生速率继续增加的原因是________________________________________________________。 (3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制________(填“增强”或“减弱”)；乙组与丙组相比，说明BR可能通过____________________发挥作用。 答案　(1)蓝紫光 (2)五碳化合物供应不足　CO2供应不足　强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生的氧气速率增强 (3)减弱　促进光反应关键蛋白的合成 解析　(1)苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大，故色素分离时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。 (2)影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量、温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足等。 (3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用。 23．(2022·江苏，20)图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①～⑦表示代谢途径)。Rubisco是光合作用的关键酶之一，CO2和O2竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化则产生乙醇酸(C2)，C2在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题。 (1)图1中，类囊体膜直接参与的代谢途径有________(从①～⑦中选填)，在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是____________________________。 (2)在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的________在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。 (3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化，获得曲线a、b(图2)。 ①曲线a，0～t1时段(没有光照，只进行呼吸作用)释放的CO2源于细胞呼吸；t1～t2时段，CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于________。 ②曲线b，当时间到达t2后，室内CO2浓度不再改变，其原因是________________________________________。 (4)光呼吸可使光合效率下降20%～50%，科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶，形成了图3代谢途径，通过____________________降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作体现了遗传多样性的________价值。 答案　(1)①⑥　叶绿素(叶绿素a和叶绿素b) (2)过氧化氢 (3)①光呼吸和细胞呼吸　②光合作用强度等于呼吸作用强度 (4)将乙醇酸转化为苹果酸　直接 解析　(1)类囊体薄膜上发生的反应有水的光解以及ATP、NADPH的形成，即①⑥。叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。在红光照射下，参与这些反应的主要色素是叶绿素a和叶绿素b。 (2)过氧化氢酶能将过氧化氢分解为O2和H2O。 (3) (4)题中所述工作体现了遗传多样性的直接价值。 30 学科网（北京）股份有限公司 $$