专题03 呼吸作用和光合作用-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟生物真题分类汇编（广东专用）

专题03 细胞呼吸和光合作用 考点 三年考情（2022-2024） 命题趋势 考点1 细胞呼吸 2023·广东 2024·广东 从近三年广东省高考试题来看，该部分内容的命题选择题和非选择题均有出现。呼吸作用重点考查有氧呼吸和无氧呼吸的方式和过程、细胞呼吸方式的判断、细胞呼吸原理在日常的生产和生活实践中的应用；光合作用侧重分析不同环境条件下光合作用过程中物质和能量的变化、探究环境因素对光合作用速率的影响及光合作用速率和呼吸作用速率的测定。该部分内容一般创设的情境较复杂,以一种或多种环境因素对过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境难度较大,综合考查获取信息、分析问题的能力。 考点2 光合作用 2022·广东 2023·广东 2024·广东 考点1 细胞呼吸 （2024·广东）1.研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（　　） A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B．线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C．有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快 D．无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP （2024·广东）2.2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（　　） A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA （2023·广东）3.在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是（    ） A．还原型辅酶Ⅰ B．丙酮酸 C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳 考点2 光合作用 （2024·广东）4．银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 （2022·广东）5．我国自古“以农立国”，经过悠久岁月的积累，形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中，与植物生长调节剂使用直接相关的是（    ） A．秸秆还田 B．间作套种 C．水旱轮作 D．尿泥促根 （2024·广东）6．某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。 回答下列问题： (1)湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于_______________的有机物，最终衰退和消亡。 (2)生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是_____________________________，其原因是 _____________________________ 。 (3)为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是_____________________________ ，三者配合能实现综合治理效果。 (4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具（C4光合作用途径（浓缩CO2形成高浓度（C4后，再分解成（CO2传递给C5）使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。 实验设计方案 实验材料 对照组：_____________    实验组：黑藻 实验条件 控制光照强度为_________ μmol·m-2·s-1 营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同 控制条件 __________________________ 测量指标 ________________________ (5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施_________________________ 。 （2023·广东）7．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2000μmol 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0~50μmol 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__________________________ 。    （2022·广东）8．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__________________________________。 考点1 细胞呼吸 1．（2024·广东肇庆·三模）鲫鱼的骨骼肌细胞在无氧条件下可以将丙酮酸转化为酒精，其他组织细胞通过无氧呼吸产生的乳酸能够通过循环系统被运输到骨骼肌细胞中转化为丙酮酸。下列叙述正确的是（　　） A．无氧呼吸过程中有机物中的能量大部分以热能的形式散失 B．乳酸在骨骼肌细胞转化为酒精过程中有ATP合成 C．酒精通过主动运输的方式运出骨骼肌细胞 D．骨骼肌细胞的生理机能可避免乳酸在体内积累导致酸中毒 2．（2024·广东·三模）采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．O2在线粒体基质与[H]结合生成水并释放大量能量 B．据图分析，在3℃、5%O2浓度条件下贮存苹果效果最佳 C．O2浓度为20%~30%范围内，温度对CO2的生成量无影响 D．低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物消耗 3．（2024·广东汕头·模拟预测）在线粒体中发生的细胞呼吸生成H2O的过程，伴有H+经蛋白复合体Ⅳ从内膜基质侧跨膜泵至内外膜之间的膜间腔，以维持一个强大的H+浓度梯度，经线粒体的ATP合成酶复合体合成ATP，同时发生质子漏（H+不通过ATP合成酶复合体而直接通过线粒体内膜脂双层回到基质），质子漏发生过程中能量全部以热能的形式释放。下列说法错误的是（　　） A．人在打寒战的过程中线粒体内质子漏的速率可能会增大，细胞耗氧量增加 B．质子经蛋白复合体Ⅳ进入膜间腔与通过内膜脂双层回漏所需载体不同 C．线粒体中葡萄糖氧化分解合成ATP的数量取决于内膜两侧的H+浓度差 D．线粒体内膜上反应释放的能量储存在ATP中的少于以热能的形式释放的 4．（2024·广东佛山·三模）细胞内脂质过氧化会导致生物膜流动性降低，限制膜蛋白的运动。下列有关说法正确的是（    ） A．叶绿体、核糖体等细胞器也会发生脂质过氧化现象 B．细胞膜脂质过氧化会导致细胞吸收葡萄糖的速率下降 C．线粒体内膜发生脂质过氧化会导致ATP合成量增加 D．脂质过氧化不会影响细胞的分裂、分化等生命历程 5．（2024·广东·三模）研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（　　） A．NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所只有线粒体基质 B．加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 C．加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH D．加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加 6．（2024·广东茂名·三模）6-BA是一种植物生长调节剂。科研人员以储藏的青棒豆种子为材料，研究一定浓度的6-BA处理对其呼吸速率的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．青棒豆种子细胞进行有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质 B．6-BA可用于青棒豆采摘后的保存，有利于降低有机物的消耗 C．6-BA组种子细胞的呼吸速率的变化趋势与对照组的相同 D．青棒豆种子存储的时间越长，6-BA抑制呼吸速率的效果越明显 7．（2024·广东广州·模拟预测）下图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。下列分析，错误的是（    ） A．低强度运动时，骨骼肌主要利用脂类物质供能 B．随着运动强度的增加，糖类物质消耗比例逐渐增加 C．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 D．高强度运动时，糖类分解释放的能量大部分以热量形式散失 8．（2024·广东江门·二模）为验证酵母菌的呼吸方式，某小组进行了实验，实验方案和结果如表下列对①—④的判断错误的是（    ） 培养液 葡萄糖溶液浓度 是否通入氧气 BTB 检测 酸性重铬酸钾检测 酵母菌培养液 5% ① 黄色 ④ 酵母菌培养液 5% ② ③ 灰绿色 注： BTB 为溴麝香草酚蓝溶液。 A．①为“是” B．②为“否” C．③为“蓝色” D．④为“橙色” 9．（2024·广东深圳·二模）柠檬酸循环是指在多种酶的作用下，丙酮酸被激活最终产生二氧化碳的过程。下列有关柠檬酸循环的叙述正确的是（　　） A．在线粒体的内膜上进行 B．没有还原型辅酶I产生 C．反应过程需要消耗氧气 D．释放的能量主要是热能 10．（2024·广东广州·二模）酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如下图所示。下列叙述，正确的是（　　）    A．0～6h内，容器中O2剩余量不断减少，有氧呼吸速率先加快后减慢 B．6～8h内，容器中O2的消耗量大于CO2的产生量 C．8～10h内，酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中 D．6～10h内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精 11．（2024·广东广州·一模）在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等过程，最终生成CO2、ATP等，并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，Seipin是一种引起脂肪营养不良的基因，其表达产物会导致线粒体中Ca2+不足，进而导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是（    ） A．三羧酸循环在线粒体基质中进行，不消耗O2，产生的CO2以自由扩散的方式释放 B．正常生理条件下，利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物的生成 C．线粒体中Ca2+可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性 D．恢复线粒体的Ca2+水平和在食物中添加柠檬酸均能有效治疗脂肪营养不良 12．（2024·广东惠州·模拟预测）金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月。研究发现，金鱼具有把乳酸转变成酒精排出体外的能力。下图为金鱼在低氧条件下的部分代谢途径，下列说法正确的是（    ） A．金鱼进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量最终全部储存在乳酸和酒精中 B．肌细胞与神经元无氧呼吸产物不同的根本原因是两种细胞中的基因种类不同 C．金鱼把乳酸转化成酒精，能降低血液中因CO2过多而导致的呼吸性酸中毒 D．若催化④过程的酶活性降低，会降低金鱼在低氧条件下的存活时间 13．（2024·广东·二模）如图表示无氧运动中产生的乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程。下列叙述正确的是（　　）    A．过程①的场所是细胞质基质 B．过程②伴随有CO2的生成 C．过程③会导致血液pH呈酸性 D．过程④为放能反应 14．（2024·广东惠州·一模）如图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线，图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。不能得出的结论是（　　）    A．图乙两条曲线相交时，有氧呼吸开始大于无氧呼吸速率 B．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞中自由水/结合水的值会增大 C．A点（曲线最低点）时，光照下萌发种子合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体 D．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞内RNA种类将会增多 考点2 光合作用 15．（2024·广东珠海·三模）希尔反应是指离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生O2，同时将加入的氧化剂还原的过程氧化剂2，6—二氯酚靛酚是一种蓝色染料，被还原后变为无色。下列说法正确的是（    ） A．获得离体的叶绿体可用密度梯度离心的方法 B．希尔反应发生的具体场所是叶绿体的基质 C．实验室模拟希尔反应需要在适宜的光照条件下进行 D．叶绿体悬浮液加入二氯酚靛酚反应后，溶液由蓝色变无色 16．（2024·广东梅州·一模）将离体叶绿体置于含有一定浓度蔗糖溶液的试管中制成悬浮液，加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），光照条件下可以释放出O2，该反应称为希尔反应。结合所学知识，分析下列说法正确的是（　　） A．希尔实验说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水 B．光合作用整个过程都直接需要光照 C．希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持叶绿体的正常形态 D．希尔反应证明了水的光解与糖的合成是同一个化学反应 17．（2024·广东深圳·二模）某兴趣小组合作完成“绿叶中色素的提取和分离”实验，主要步骤包括：色素的提取→滤纸条制备→画滤液细线→色素的分离。下列叙述正确的是（　　） A．色素的提取：用无水乙醇和层析液进行色素提取 B．滤纸条制备：滤纸条一端剪去两角并在另一端底部画细线 C．画滤液细线：防止滤液细线过粗一般只画一次 D．色素的分离：离滤液细线最远的是橙黄色的条带 18．（2024·广东广州·二模）光照充足时，叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与Rubisco的亲和力与各自的相对浓度有关，相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应，最终释放CO2的过程称为光呼吸。下图中实线部分表示植物叶肉细胞的光合作用和光呼吸等正常的生命活动过程，虚线部分表示为科学家通过基因工程所构建的新的光呼吸代谢支路。下列叙述，错误的是（　　） A．酶Rubisco既能催化CO2的固定，又能催化C5与O2反应 B．光呼吸会消耗一部分的C5，从而降低光合作用产量 C．新的光呼吸代谢支路，有利于植物积累有机物 D．在农业生产中，可通过给大棚通风的方式，提高农作物的光呼吸过程 19．（2024·广东惠州·模拟预测）研究发现外源性甲醛（HCHO）可作为碳源参加常春藤的光合作用，具体过程如下图所示（Ru5P和Hu6P为中间产物），下列说法错误的是（    ） A．甲醛通过气孔以自由扩散方式进入细胞 B．①过程称为暗反应，与基粒的功能无关 C．可用同位素标记法验证②过程 D．细胞同化甲醛的场所是叶绿体基质 20．（2024·广东茂名·二模）某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验，结果如图，下列叙述错误的是（    ） A．用纸层析法来分离叶片中的光合色素 B．嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等 C．相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等 D．不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大 21．（2024·广东佛山·二模）PSⅡ是由D1蛋白、色素分子等组成的复合体，可以使水裂解产生H＋和氧释放到类囊体腔中，D1极易受到活性氧（简称ROS，属于自由基）的破坏。光反应过程中可以产生ROS，适宜光照条件下，ROS的产生和消除之间存在动态平衡，不会破坏D1。据此推测下列说法错误的是（　　） A．PSⅡ分布在叶绿体类囊体薄膜上，能够利用光能参与水的光解 B．D1蛋白和色素分子都是由核糖体合成后转移到内质网中加工的 C．光照强度过强，可能引起ROS产生过多，导致D1结构被破坏 D．可以用无水乙醇提取并通过纸层析法分离PSⅡ中的色素分子 22．（2024·广东珠海·三模）间作是指同一块土地上，同一生长期内分行相间种植两种或两种以上的作物。为探究间作对玉米光合作用的影响，研究人员做了相关研究：对照组只种植玉米（单作），实验组2行玉米和4行花生间作，结果见表和图。 处理 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) Fm Fv/Fm 单作 3.86 0.46 363.52 0.784 间作 3.95 0.49 351.15 0.784 (1)叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收可见光中的__________________________光，吸收的光可促进光反应产生 ________________，用于暗反应。 (2)已知叶绿素在植物体内负责光能的吸收、传递和转化，类胡萝卜素具有吸收光能和防御强光对植物体破坏两大功能，Fm可衡量光能传递情况，与光能传递效率成正比，Fv/Fm可衡量光能转化效率。据表推测，间作提高了玉米对强光的利用能力的原因包括 _____________________________回答两点）。 (3)实验表明，间作不仅明显提高玉米净光合作用，还促进了籽粒的生长。结合上图，写出判断依据：________________________________。 (4)为进一步优化间作对农业生产中的应用，请提出一个新的研究课题_______________________________ 。 23．（2024·广东佛山·三模）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。保卫细胞吸水膨大时气孔打开，反之关闭。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关研究。 (1)研究表明可见光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡。据此推测：可见光光照导致细胞液渗透压______________________________________，促进保卫细胞通过_________________________________吸水，从而促进气孔开度的增加。 (2)研究者分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验，通过显微拍照检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒面积（用“+”的个数表示面积大小）以及相对气孔开度，结果见下表。 植物类型 夜晚结束时 光照1h 淀粉粒面积 相对气孔开度 淀粉粒面积 相对气孔开度 野生型 +++ 63% + 84% BAM1突变型 +++++ 45% +++++ 45% BAM2突变型 +++ 61% + 82% 由表中数据可知，____________________（填“BAM1”或“BAM2”）基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶，判断的依据是____________________________。 (3)研究者用蓝光照射拟南芥的野生型和蓝光受体突变型，检测了保卫细胞淀粉粒面积，结果如图所示。    请根据实验结果推测，蓝光受体突变型植株叶肉细胞淀粉合成速率______________ （填“低于”或“高于”）野生型，原因是_____________________________________________ 。 (4)在植物的生长发育过程中，光照的作用有 ____________________________________。 24．（2024·广东·三模）为探究CO2浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响，科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。请回答下列问题： (1)为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol•mol-1（实验组）和370μmol•mol-1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0~100天）和第2生长季（360~450天），测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，分别如下图所示。      ①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧和 _________________ ，后者可与NADP+、电子结合，形成NADPH。 ②根据图1和图2的实验结果，在第1生长季中，主要因为 ________________，所以实验组净光合速率高于对照组。 ③叶绿素含量 _________________ （“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判断依据是 。 (2)为提高温室番茄产量，科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响，实验结果如图3所示。    注：本实验红蓝复合光是红光与蓝光的比例为7:3 为提高温室番茄产量，某研究者据图3的实验结果，认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案，他的判断依据是_____________________ ；但也有研究者认为该实验方案不完善，原因是_____________________。 25．（2024·广东广州·模拟预测）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（如图），测定相关指标（如表），探究遮阴比例对植物生长的影响。 组别 遮阴比例 / % 叶绿素含量 / (mg·dm-2) 净光合速率/ (µmolCO2·m-2·s-1) A 0 4.2 11.8 B B1：0 5.3 20.5 B2：100 3.9 7.0 C 100 4.7 8.6 (1)本实验的自变量为____________________________，因变量的观测指标有______________________。 (2)依据实验结果可推测 _______________组玉米产量可能更高，可在收获后分别测量_______________________进行验证。 (3)某兴趣小组为验证C组的叶绿素含量升高，需要分析玉米植株遮阴处理后光合色素含量的变化，应以 组为对照，请设计实验验证这种差异（简要写出实验思路_______________________________。 (4)基于实验现象及结果，提出一个科学问题：_______________________。 26．（2024·广东·二模）植物工厂通过用人工光源代替阳光，用营养液代替土壤，智能控制调控温度、湿度、二氧化碳等环境，实现蔬菜的高品质生产。我国科学家探究红光和蓝光的不同比值对生菜生长的影响，相关的实验方案及检测指标如下表。 组别 色光配比 检测指标 干重/g 叶片数/片 叶面积/cm2 光合速率/（μmol·m-2·s-2） 胞间CO2浓度/（μmol·mol-1） 1 红光 0.95 20 545 7.8 336 2 红/蓝=1 1.04 22 597 8.5 345 3 红/蓝=4 1.37 25 771 7.8 329 4 红/蓝=8 1.67 30 898 7.5 325 5 红/蓝=12 1.83 28 956 7 310 6 蓝光 1.80 26 950 4.1 290 回答下列问题： (1)叶肉细胞进行光反应时，吸收红光的色素主要是__________，光反应需要暗反应提供的物质有__________。 (2)据表可知，组别2的光合速率是最快的，但是该组植株的干重明显偏低，其原因是____________ 。 (3)由表可知，随着红光与蓝光的配比升高，叶片数增多、叶面积增大，从光调控植物生长发育的反应机制来看，其机理是________________，从而诱导细胞分化为叶片增多，以及调控植物的生长发育。 (4)与传统的农田种植蔬菜相比，植物工厂的突出优点有_______________________________（答出2点）。 27．（2024·广东佛山·二模）砂糖橘是华南地区栽培面积最大的柑橘品种，常用来制作果汁汽水等饮品。异地引种时砂糖橘常会因土壤盐碱度高而导致品质和产量下降。为研究盐胁迫对砂糖橘光合作用的影响，研究人员利用砂糖橘苗开展实验。对照组不进行盐胁迫处理，实验组用NaCI溶液或NaHCO3溶液肋迫处理，90天后检测相关生理指标，结果如图所示。 回答下列问题。 (1)用砂糖橘制作果汁时常添加 __________________去除细胞壁，以提高果汁产量，使果汁变得清亮。 (2)某盐碱地区引种砂糖橘时常出现口感干涩的情况，可能是____________________ ，导致砂糖橘含水量下降。据图分析，砂糖橘在盐碱地区栽培时净光合速率下降的原因是_____________________________ 。 (3)研究表明，土壤类型和含盐量（一般在0.1%-0.7%之间）对砂糖橘生长有较大影响。某小组确定了“探究盐土（NaCI）和碱土（NaHCO3）的盐含量对砂糖橘光合速率的影响”课题，请为该小组设计一个结果记录表 __________________________________________________ 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 细胞呼吸和光合作用 考点 三年考情（2022-2024） 命题趋势 考点1 细胞呼吸 2023·广东 2024·广东 从近三年广东省高考试题来看，该部分内容的命题选择题和非选择题均有出现。呼吸作用重点考查有氧呼吸和无氧呼吸的方式和过程、细胞呼吸方式的判断、细胞呼吸原理在日常的生产和生活实践中的应用；光合作用侧重分析不同环境条件下光合作用过程中物质和能量的变化、探究环境因素对光合作用速率的影响及光合作用速率和呼吸作用速率的测定。该部分内容一般创设的情境较复杂,以一种或多种环境因素对过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境难度较大,综合考查获取信息、分析问题的能力。 考点2 光合作用 2022·广东 2023·广东 2024·广东 考点1 细胞呼吸 （2024·广东）1.研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（　　） A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B．线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C．有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快 D．无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP 【答案】D 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，一般在大多数植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、有氧呼吸的主要场所在线粒体，碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸，A正确； B、有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱，B正确； C、与△sqr相比，WT正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT能获得更多的能量，生长速度比△sqr快，C正确； D、无氧呼吸的场所在细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同，D错误。 故选D。 （2024·广东）2.2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（　　） A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA 【答案】D 【分析】蓝细菌属于原核生物，含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用。 【详解】由题干信息可知，采集到的蓝细菌其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用，进行光合作用时，光反应阶段可以将ADP和Pi转化为ATP，NADP+和H+转化为NADPH，用于暗反应，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH，而DNA存在于蓝细菌的拟核中，D正确，ABC错误。 故选D。 （2023·广东）3.在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是（    ） A．还原型辅酶Ⅰ B．丙酮酸 C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳 【答案】A 【分析】有氧呼吸过程分三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解成2分子丙酮酸和少量的[H]，同时释放了少量的能量，发生的场所是细胞质基质；第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳[H]，同时释放少量的能量，发生的场所是线粒体基质；第三阶段是前两个阶段产生的[H]与氧气结合形成水，释放大量的能量，发生的场所是线粒体内膜。 【详解】游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ，A正确。 故选A。 考点2 光合作用 （2024·广东）4．银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 【答案】C 【分析】叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂； 色素分离原理：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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。 【详解】A、本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误； B、色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误； C、由于滤纸条不会相互影响，层析液从成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确； D、用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。 故选C。 （2022·广东）5．我国自古“以农立国”，经过悠久岁月的积累，形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中，与植物生长调节剂使用直接相关的是（    ） A．秸秆还田 B．间作套种 C．水旱轮作 D．尿泥促根 【答案】D 【分析】植物生长调节剂是指由人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质，其优点有 容易合成、原料广泛、效果稳定等。 【详解】A、 农田生态系统中秸秆还田有利于提高土壤的储碳量，该过程主要是利用了物质循环的特点，与植物生长调节剂无直接关系，A不符合题意； B、 采用间作、套种的措施可以提高植物产量，其原理是保证作物叶片充分接收阳光，提高光能利用率，与植物生长调节剂无直接关系，B不符合题意； C、 水旱轮作改变了生态环境和食物链，使害虫难以生存，能减少病虫害的发生，与植物生长调节剂无直接关系，C不符合题意； D、 尿泥促根与生长素（类似物）密切相关，与题意相符，D符合题意。 故选D。 （2024·广东）6．某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。 回答下列问题： (1)湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于_______________的有机物，最终衰退和消亡。 (2)生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是_____________________________，其原因是 _____________________________ 。 (3)为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是_____________________________ ，三者配合能实现综合治理效果。 (4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具（C4光合作用途径（浓缩CO2形成高浓度（C4后，再分解成（CO2传递给C5）使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。 实验设计方案 实验材料 对照组：_____________    实验组：黑藻 实验条件 控制光照强度为_________ μmol·m-2·s-1 营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同 控制条件 __________________________ 测量指标 ________________________ (5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施_________________________ 。 【答案】(1)呼吸作用消耗 (2) ③②① 最大光合速率对应光强度依次升高 (3)①(金鱼藻)除藻率高，②(黑藻)除氮率高，③(苦草)除磷高 (4) 金鱼藻 500 二氧化碳浓度较低且相同 氧气释放量 (5)合理引入浮水植物，减弱沉水植物的光照强度；合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物 【分析】图a分析，一定范围内光照强度增大，三种植物的光合速率加快，光照强度超过一定范围，三种植物的光合速率均减小。图b分析，金鱼藻、黑藻和苦草都能在一定程度上去除氮和磷、藻。 【详解】（1）由于湖底光照不足，导致原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物，生物量在减少，不足以维持生长，最终衰退和消亡。 （2）据图分析，最大光合速率对应光强度依次升高，因此生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是③②①。 （3）据图b分析，金鱼藻除藻率高，黑藻除氮率高，苦草除磷率高，三者配合能高效的去除氮、磷和藻，能实现综合治理效果。 （4）本实验的实验目的是验证黑藻的碳浓缩优势，自变量是植物种类，即黑藻、金鱼藻，因此对照组是金鱼藻。无关变量应该保持相同且适宜，黑藻在光照强度为500μmol·m-2·s-1时光合速率最强，因此控制光照强度为500μmol·m-2·s-1。为的是验证碳浓缩优势，因此控制条件为低二氧化碳浓度。因变量是光合速率的快慢，因此检测指标是单位时间释放氧气的量。 （5）目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本，因此可以合理引入浮水植物，减弱沉水植物的光照强度；合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物。 （2023·广东）7．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2000μmol 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0~50μmol 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/叶绿素比例较高 红光和蓝紫 (2) 高于 呼吸速率较高 (3)光能利用率较高 (4) 为什么在低光照强度下，WT的净光合速率大于ygl，而在高光照强度下，WT的净光合速率小于ygl（补充答案：为什么在低光照强度下，WT的净光合速率大于ygl； 为什么在高光照强度下，WT的净光合速率小于ygl） 【分析】分析题表和题图：与WT相比，ygl植株的叶绿素和类胡萝卜素含量都较低，但类胡萝卜素/叶绿素较高，光饱和点较高，呼吸速率较高。 【详解】（1）根据表格信息可知，ygl植株叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素比值比较高，故叶片呈现出黄绿色。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，由ygl叶色呈黄绿可推测，主要吸收红光和蓝紫光。 （2）光照强度逐渐增加达到2000μmol 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，从柱状图中看出，ygl的呼吸速率高于WT，因此ygl的最大实际光合速率高于WT，因此达到最大实际光合速率需要的最小光照强度大，即ygl的光饱和点高于WT。光补偿点是光合速率等于呼吸速率的光照强度，据图b和图c可知，ygl有较高的光补偿点是因为叶绿素含量较低导致相同光照强度下光合速率较低，且由图c可知ygl呼吸速率较高。 （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，表明该群体光能利用率高，是其高产的原因之一。 （4）由于ygl呼吸速率较高，且有较高的光补偿点，因此在0~50μmol m-2 s-1范围的低光照强度下，WT和ygl的净光合速率如下图： 分析图a和图示曲线，高光照强度WT的净光合速率小于ygl，低光照强度下WT的净光合速率大于ygl，在此基础上，可对这一现象的原因进行探究。 （2022·广东）8．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 遮阴条件下植物合成较多的叶绿素 (2)糖类等有机物 (3) 光照条件 A组、C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 【分析】分析题图a可知，A组未遮阴，B组植株一半遮阴（50%遮阴），C株全遮阴（100%遮阴）。 【详解】（1）分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能地吸收光能。 （2）比较图b中B1叶绿素含量为 5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为（5.3+3.9）÷2=4.6，净光合速率为（20.5+7.0）/2=13.75，两项数据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、C组为对照，并保证除遮光条件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。 考点1 细胞呼吸 1．（2024·广东肇庆·三模）鲫鱼的骨骼肌细胞在无氧条件下可以将丙酮酸转化为酒精，其他组织细胞通过无氧呼吸产生的乳酸能够通过循环系统被运输到骨骼肌细胞中转化为丙酮酸。下列叙述正确的是（　　） A．无氧呼吸过程中有机物中的能量大部分以热能的形式散失 B．乳酸在骨骼肌细胞转化为酒精过程中有ATP合成 C．酒精通过主动运输的方式运出骨骼肌细胞 D．骨骼肌细胞的生理机能可避免乳酸在体内积累导致酸中毒 【答案】D 【分析】无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在多数植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。题目信息中鲫鱼通过无氧呼吸既可以产生乳酸也可以产生酒精。 【详解】A、无氧呼吸过程中有机物中的能量大部分储存在酒精或乳酸中，A错误； B、乳酸在骨骼肌细胞转化为丙酮酸进而转变成酒精的过程中应该没有ATP合成，B错误； C、酒精为脂溶性小分子，其通过自由扩散的方式运出骨骼肌细胞，C错误； D、在骨骼肌细胞中乳酸可进一步转变成酒精可避免体内积累导致酸中毒，D正确。 故选D。 2．（2024·广东·三模）采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．O2在线粒体基质与[H]结合生成水并释放大量能量 B．据图分析，在3℃、5%O2浓度条件下贮存苹果效果最佳 C．O2浓度为20%~30%范围内，温度对CO2的生成量无影响 D．低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物消耗 【答案】B 【分析】细胞呼吸的底物一般都是葡萄糖，由于酶的活性受温度的影响，在低温环境中酶的活性低，细胞呼吸弱，消耗的有机物少，所以在贮存苹果时，除了控制O2浓度外，还可以采取降低贮存温度的措施。 【详解】A、O2在线粒体内膜与[H]结合生成水并释放大量能量，A错误； B、据图分析，在3℃、5%O2浓度条件下，细胞呼吸最弱，CO2释放量最少，B正确； C、由图可知，O2浓度为20%~30%范围内，温度影响CO2的相对生成量，C错误； D、低温抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，D错误。 故选B。 3．（2024·广东汕头·模拟预测）在线粒体中发生的细胞呼吸生成H2O的过程，伴有H+经蛋白复合体Ⅳ从内膜基质侧跨膜泵至内外膜之间的膜间腔，以维持一个强大的H+浓度梯度，经线粒体的ATP合成酶复合体合成ATP，同时发生质子漏（H+不通过ATP合成酶复合体而直接通过线粒体内膜脂双层回到基质），质子漏发生过程中能量全部以热能的形式释放。下列说法错误的是（　　） A．人在打寒战的过程中线粒体内质子漏的速率可能会增大，细胞耗氧量增加 B．质子经蛋白复合体Ⅳ进入膜间腔与通过内膜脂双层回漏所需载体不同 C．线粒体中葡萄糖氧化分解合成ATP的数量取决于内膜两侧的H+浓度差 D．线粒体内膜上反应释放的能量储存在ATP中的少于以热能的形式释放的 【答案】C 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、质子漏发生过程中能量全部以热能的形式释放，人在打寒颤的过程中，细胞呼吸加强，产生更多的热能，线粒体内质子漏的速率可能会增加，细胞耗氧量增加，A正确； B、据题意可知，质子经蛋白复合体Ⅳ进入膜间腔，需要ATP合成酶复合体，质子漏（质子从线粒体内膜回到基质）不需ATP合成酶复合体，据此可知，质子经蛋白复合体Ⅳ进入膜间腔与通过内膜脂双层回漏所需载体不同，B正确； C、葡萄糖氧化分解发生在细胞质基质，形成的丙酮酸才能进入线粒体进一步氧化分解，C错误； D、线粒体内膜上反应释放的能量大多数以热能散失，少部分储存在ATP中，故线粒体内膜上反应释放的能量储存在ATP中的少于以热能的形式释放的，D正确。 故选C。 4．（2024·广东佛山·三模）细胞内脂质过氧化会导致生物膜流动性降低，限制膜蛋白的运动。下列有关说法正确的是（    ） A．叶绿体、核糖体等细胞器也会发生脂质过氧化现象 B．细胞膜脂质过氧化会导致细胞吸收葡萄糖的速率下降 C．线粒体内膜发生脂质过氧化会导致ATP合成量增加 D．脂质过氧化不会影响细胞的分裂、分化等生命历程 【答案】B 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、脂质过氧化会导致生物膜流动性降低，而核糖体无膜结构，不会发生上述现象，A错误； B、葡萄糖跨膜运输需要蛋白质协助，细胞膜脂质过氧化限制膜蛋白的运动，会导致细胞吸收葡萄糖的速率下降，B正确； C、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，线粒体内膜发生脂质过氧化会导致ATP合成量减少，C错误； D、细胞的分裂、分化等生命历程都与生物膜的流动有关，脂质过氧化会影响细胞的分裂、分化等生命历程，D错误。 故选B。 5．（2024·广东·三模）研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（　　） A．NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所只有线粒体基质 B．加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 C．加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH D．加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加 【答案】D 【分析】有氧呼吸三个阶段：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量；第三阶段发生在线粒体内膜，[H]和氧气生成水，释放大量能量。各阶段释放的能量，大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中，满足生命活动所需。 【详解】A、NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误； B、FCCP作用于线粒体内膜，使得线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP，也就是说线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中，B错误； C、抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，不能发生第三阶段，第一阶段反应不受影响，能产生NADH，C错误； D、加入FCCP后，有氧呼吸第三阶段释放的能量不能用于合成ATP为生命活动供能，所以需要消耗更多的葡萄糖量为生命活动供能，D正确。 故选D。 6．（2024·广东茂名·三模）6-BA是一种植物生长调节剂。科研人员以储藏的青棒豆种子为材料，研究一定浓度的6-BA处理对其呼吸速率的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．青棒豆种子细胞进行有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质 B．6-BA可用于青棒豆采摘后的保存，有利于降低有机物的消耗 C．6-BA组种子细胞的呼吸速率的变化趋势与对照组的相同 D．青棒豆种子存储的时间越长，6-BA抑制呼吸速率的效果越明显 【答案】B 【分析】题意分析，该实验目的是探究一定浓度的6-BA处理对其呼吸速率的影响，因此自变量是是否进行6-BA处理和贮藏时间，因变量是呼吸速率。 【详解】A、植物细胞有氧呼吸第二阶段产生CO2，场所是线粒体基质，因此青棒豆细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，A错误； B、与对照组相比，在同一贮藏时间下，6-BA组呼吸速率都低于对照组呼吸速率，有利于降低有机物的消耗，因此6-BA可以应用于青棒豆采摘后的保存，B正确； C、对照组随着贮藏时间延长，其呼吸速率逐渐升高再略有降低，6-BA组随着贮藏时间延长，其呼吸速率先降再升后再略有降低，因此二组呼吸速率变化趋势不一致，C错误； D、与对照组同一时间相比，第5天时，两组呼吸速率差值最大，说明6-BA抑制呼吸速率效果在第五天时最强，并不是贮藏时间越久，抑制效果越好，D错误。 故选B。 7．（2024·广东广州·模拟预测）下图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。下列分析，错误的是（    ） A．低强度运动时，骨骼肌主要利用脂类物质供能 B．随着运动强度的增加，糖类物质消耗比例逐渐增加 C．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 D．高强度运动时，糖类分解释放的能量大部分以热量形式散失 【答案】C 【分析】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，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。 【详解】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，利用脂类物质供能，A正确； B、当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，当高强度运动时，主要利用肌糖原供能，随着运动强度的增加，糖类物质消耗比例逐渐增加，B正确； C、肌糖原在有氧和无氧条件下均可被氧化分解，C错误； D、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，D正确。 故选C。 8．（2024·广东江门·二模）为验证酵母菌的呼吸方式，某小组进行了实验，实验方案和结果如表下列对①—④的判断错误的是（    ） 培养液 葡萄糖溶液浓度 是否通入氧气 BTB 检测 酸性重铬酸钾检测 酵母菌培养液 5% ① 黄色 ④ 酵母菌培养液 5% ② ③ 灰绿色 注： BTB 为溴麝香草酚蓝溶液。 A．①为“是” B．②为“否” C．③为“蓝色” D．④为“橙色” 【答案】C 【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在氧气充足的情况下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应生成灰绿色，因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测酒精。 【详解】为验证酵母菌的呼吸方式，实验的自变量为是否有氧气，由于第二组酸性重铬酸钾变成灰绿色，说明第二组为无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸，酵母菌无氧呼吸产物为酒精和CO2，有氧呼吸的产物为CO2和水，所以①为“是” ，②为“否” ，③为“黄色”， ④为“橙色，C错误，ABD正确。 故选C。 9．（2024·广东深圳·二模）柠檬酸循环是指在多种酶的作用下，丙酮酸被激活最终产生二氧化碳的过程。下列有关柠檬酸循环的叙述正确的是（　　） A．在线粒体的内膜上进行 B．没有还原型辅酶I产生 C．反应过程需要消耗氧气 D．释放的能量主要是热能 【答案】D 【分析】细胞呼吸的第一阶段是在细胞质基质中进行，不需要氧气参与，柠檬酸循环主要就是指有氧呼吸的第二阶段的反应，丙酮酸与水反应生成二氧化碳、还原性氢和能量，发生在线粒体基质中。 【详解】根据题意，“丙酮酸被激活最终产生二氧化碳”属于有氧呼吸第二阶段的反应，不需要氧气参与，发生在线粒体基质，有还原型辅酶I产生，释放的能量主要是热能，少部分用于合成ATP，ABC错误，D正确。 故选D。 10．（2024·广东广州·二模）酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如下图所示。下列叙述，正确的是（　　）    A．0～6h内，容器中O2剩余量不断减少，有氧呼吸速率先加快后减慢 B．6～8h内，容器中O2的消耗量大于CO2的产生量 C．8～10h内，酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中 D．6～10h内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精 【答案】A 【分析】酵母菌属于兼性厌氧菌，在有氧条件可以进行有氧呼吸（又称需氧呼吸）产生二氧化碳和水，在无氧条件下可以无氧呼吸（又称厌氧呼吸）产生酒精和二氧化碳。 【详解】A、由图可知，0~6h内，酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗氧气，密闭容器内氧气剩余量不断减少，A正确； B、6~8h内，酵母菌进行有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳相同，同时进行不消耗氧气，产生酒精与二氧化碳的无氧呼吸，因此在此期间，容器中的氧气消耗量小于二氧化碳产生量，B错误； C、8~10h内，酵母菌只进行无氧呼吸，产物为酒精和二氧化碳，葡萄糖中的大部分能量转移至酒精中，少部分释放出来，其中大部分以热能的形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能，C错误； D、溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳，不能用于检测酒精，用酸性重铬酸钾检测酒精，D错误。 故选A。 11．（2024·广东广州·一模）在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等过程，最终生成CO2、ATP等，并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，Seipin是一种引起脂肪营养不良的基因，其表达产物会导致线粒体中Ca2+不足，进而导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是（    ） A．三羧酸循环在线粒体基质中进行，不消耗O2，产生的CO2以自由扩散的方式释放 B．正常生理条件下，利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物的生成 C．线粒体中Ca2+可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性 D．恢复线粒体的Ca2+水平和在食物中添加柠檬酸均能有效治疗脂肪营养不良 【答案】B 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H]，释放少量能量；第三阶段是O2和[H]反应生成水，释放大量能量。 【详解】A、据题意可知，三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中进行，不消耗O2，产生的CO2以自由扩散的方式释放，A正确； B、利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中含C产物的生成，不能追踪不含C产物的生成，B错误； C、据题意可知，线粒体中Ca2+可能通过影响丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性，丙酮酸在细胞质基质中产生，C正确； D、据题意可知，高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，三羧酸循环活性下降会导致脂肪营养不良，所以柠檬酸水平与脂肪生成呈正相关，恢复线粒体的Ca2+水平可以恢复三羧酸循环活性，提高柠檬酸水平，而在食物中添加柠檬酸能直接提高柠檬酸水平，二者均能有效治疗脂肪营养不良，D正确。 故选B。 12．（2024·广东惠州·模拟预测）金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月。研究发现，金鱼具有把乳酸转变成酒精排出体外的能力。下图为金鱼在低氧条件下的部分代谢途径，下列说法正确的是（    ） A．金鱼进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量最终全部储存在乳酸和酒精中 B．肌细胞与神经元无氧呼吸产物不同的根本原因是两种细胞中的基因种类不同 C．金鱼把乳酸转化成酒精，能降低血液中因CO2过多而导致的呼吸性酸中毒 D．若催化④过程的酶活性降低，会降低金鱼在低氧条件下的存活时间 【答案】D 【分析】据图分析可知，金鱼在神经细胞与肌细胞中无氧呼吸的方式有所不同：在神经元中无氧呼吸的过程为葡萄糖→丙酮酸→乳酸，而后乳酸可通过血液运输后在肌细胞处转化为丙酮酸，继续参与肌细胞中的无氧呼吸过程；而在肌细胞中，金鱼无氧呼吸过程为葡萄糖→丙酮酸→酒精，此后酒精可排出体外。 【详解】A、无氧呼吸过程中，葡萄糖中的化学能大部分储存在于乳酸或酒精中，少部分释放出的能量中大部分以热能的形式散失，少部分转移至ATP中，A错误; B、同一个体不同细胞的基因相同，无氧呼吸产物不同的根本原因是基因的选择性表达，B错误; C、金鱼把乳酸转化成酒精并排出体外，能降低血液中因乳酸过多而导致的乳酸性酸中毒，C错误; D、若催化④过程的酶活性降低，则金鱼把乳酸转变成酒精排出体外的量减少，导致乳酸在体内积累过多，对神经组织造成损害，会降低金鱼在低氧条件下的存活时间，D正确。 故选D。 13．（2024·广东·二模）如图表示无氧运动中产生的乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程。下列叙述正确的是（　　）    A．过程①的场所是细胞质基质 B．过程②伴随有CO2的生成 C．过程③会导致血液pH呈酸性 D．过程④为放能反应 【答案】A 【分析】无氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。 【详解】A、过程①为有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，该阶段发生的场所是细胞质基质，A正确； B、过程②发生的是在细胞质基质中丙酮酸变成乳酸的过程，该过程中没有CO2的生成，B错误； C、过程③表示细胞呼吸产生的乳酸进入到细胞外液中，但由于细胞外液中有缓冲物质的存在，因而不会导致血液pH呈酸性，C错误； D、过程④表示丙酮酸合成葡萄糖的过程，该过程中有ATP的消耗，因而为吸能反应，D错误。 故选A。 14．（2024·广东惠州·一模）如图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线，图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。不能得出的结论是（　　）    A．图乙两条曲线相交时，有氧呼吸开始大于无氧呼吸速率 B．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞中自由水/结合水的值会增大 C．A点（曲线最低点）时，光照下萌发种子合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体 D．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞内RNA种类将会增多 【答案】A 【分析】1、图甲表示种子萌发过程中干重的变化，由于干种子进行萌发首先要吸足水分，鲜重在开始快速增加，但干重降低的原因是种子萌发过程中活性作用加强，消耗有机物，导致干重减少，后期种子萌发长成幼苗，幼苗进行光合作用积累有机物，使干重增加。 2、图乙中，开始时，O2吸收量少，细胞主要进行无氧呼吸，两条线相交之前，二氧化碳释放量大于氧气的吸收量，表示细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸；两条线相交之后，氧气释放量与二氧化碳吸收量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸。 【详解】A、结合分析可知：图乙两条曲线相交时，氧气释放量与二氧化碳吸收量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸，A错误； B、与休眠种子相比，萌发初期，种子吸水，自由水/结合水的值会增大，细胞代谢加强，B正确； C、A点时萌发的种子进行光合作用强度等于呼吸作用强度，此时光照下植物同时进行光合作用和呼吸作用，故能产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体，C正确； D、休眠种子相比，萌发种子的代谢旺盛，物质分解等过程增强，故其胚细胞内RNA种类将会增多，D正确。 故选A。 考点2 光合作用 15．（2024·广东珠海·三模）希尔反应是指离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生O2，同时将加入的氧化剂还原的过程氧化剂2，6—二氯酚靛酚是一种蓝色染料，被还原后变为无色。下列说法正确的是（    ） A．获得离体的叶绿体可用密度梯度离心的方法 B．希尔反应发生的具体场所是叶绿体的基质 C．实验室模拟希尔反应需要在适宜的光照条件下进行 D．叶绿体悬浮液加入二氯酚靛酚反应后，溶液由蓝色变无色 【答案】C 【分析】离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称为希尔反应。希尔反应的结果虽能说明水的光解产生氧气，但并不能说明所产生的氧气中的氧元素全部来自于水。 【详解】A、获得离体的叶绿体可用差速离心法，A错误； B、离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称为希尔反应，希尔反应发生的具体场所是叶绿体类囊体薄膜，B错误； C、在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气，因此实验室模拟希尔反应需要在适宜的光照条件下进行，C正确； D、叶绿体悬浮液在光照条件下，产生还原剂，再加入二氯酚靛酚反应后，溶液才能由蓝色变无色，D错误。 故选C。 16．（2024·广东梅州·一模）将离体叶绿体置于含有一定浓度蔗糖溶液的试管中制成悬浮液，加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），光照条件下可以释放出O2，该反应称为希尔反应。结合所学知识，分析下列说法正确的是（　　） A．希尔实验说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水 B．光合作用整个过程都直接需要光照 C．希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持叶绿体的正常形态 D．希尔反应证明了水的光解与糖的合成是同一个化学反应 【答案】C 【分析】由题意可知，希尔反应为离体叶绿体在适当（铁盐或其他氧化剂、光照）条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。 【详解】A、希尔反应的结果仅说明了离体的叶绿体在适当的条件下可以发生水的光解，产生氧气，该实验不能排除叶绿体中其他物质的干扰，A错误； B、光合作用的暗反应过程不需要光照，B错误； C、希尔反应中加入一定浓度的蔗糖溶液，是为了维持叶绿体内外的渗透压平衡，从而维持叶绿体正常的形态和功能，C正确； D、希尔反应中有H2O，没有CO2，光照条件下也可以释放出O2，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，D错误。 故选C。 17．（2024·广东深圳·二模）某兴趣小组合作完成“绿叶中色素的提取和分离”实验，主要步骤包括：色素的提取→滤纸条制备→画滤液细线→色素的分离。下列叙述正确的是（　　） A．色素的提取：用无水乙醇和层析液进行色素提取 B．滤纸条制备：滤纸条一端剪去两角并在另一端底部画细线 C．画滤液细线：防止滤液细线过粗一般只画一次 D．色素的分离：离滤液细线最远的是橙黄色的条带 【答案】D 【分析】光合色素的提取和分离实验中，提取主要使用的是无水乙醇，由于色素容易溶解在无水乙醇中，常常使用无水乙醇来提取，而分离主要使用层析液，是由于不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液扩散的快。 【详解】A、光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中，常用无水乙醇提取光合色素，A错误； B、制备滤纸条时，将干燥的定性滤纸一端剪去两角，并在距此端1cm处用铅笔画一条细横线，B错误； C、为保证更多的光合色素沉积在滤液细线处，画滤液细线时，应用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画一条直的滤液细线，待滤液干后，再重复画一两次，C错误； D、色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，距离滤液细线最远的为溶解度最大的色素，是橙黄色的胡萝卜素，D正确。 故选D。 18．（2024·广东广州·二模）光照充足时，叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与Rubisco的亲和力与各自的相对浓度有关，相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应，最终释放CO2的过程称为光呼吸。下图中实线部分表示植物叶肉细胞的光合作用和光呼吸等正常的生命活动过程，虚线部分表示为科学家通过基因工程所构建的新的光呼吸代谢支路。下列叙述，错误的是（　　） A．酶Rubisco既能催化CO2的固定，又能催化C5与O2反应 B．光呼吸会消耗一部分的C5，从而降低光合作用产量 C．新的光呼吸代谢支路，有利于植物积累有机物 D．在农业生产中，可通过给大棚通风的方式，提高农作物的光呼吸过程 【答案】D 【分析】由题干信息可知，植物在光下会进行一种区别于光合作用和呼吸作用的生理作用，即光呼吸作用，该作用在光下吸收O2形成C3和C2，该现象与植物的Rubisco 酶有关，它催化五碳化合物反应取决于CO2和O2的浓度，当CO2的浓度较高时，会进行光合作用的暗反应阶段，当O2的浓度较高时，会进行光呼吸。 【详解】A、叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5，催化CO2与C5生产C3酸，催化O2与C5生成C3酸与C2，A正确； B、光呼吸O2与C5结合生成C3酸与C2酸，C2酸最终又生成CO2，参与二氧化碳固定的C5减少，导致光合作用产量降低，B正确； C、新的光呼吸代谢支路，将C2酸转化为叶绿体内的二氧化碳，增大叶绿体中二氧化碳浓度，促进叶绿体中二氧化碳的固定，有利于植物积累有机物，C正确； D、在农业生产中，给大棚通风可增大大棚中的气体交换速率，增大大棚中的二氧化碳浓度，降低O2浓度，可降低农作物的光呼吸，D错误。 故选D。 19．（2024·广东惠州·模拟预测）研究发现外源性甲醛（HCHO）可作为碳源参加常春藤的光合作用，具体过程如下图所示（Ru5P和Hu6P为中间产物），下列说法错误的是（    ） A．甲醛通过气孔以自由扩散方式进入细胞 B．①过程称为暗反应，与基粒的功能无关 C．可用同位素标记法验证②过程 D．细胞同化甲醛的场所是叶绿体基质 【答案】B 【分析】据图分析可知：①表示暗反应（碳反应），场所在叶绿体基质，②表示细胞中另外一个生成二氧化碳的途径，场所在叶绿体基质。 【详解】A、甲醛是一种气体，可以通过气孔以自由扩散方式进入细胞，A正确； B、①过程是暗反应，需要光反应提供NADPH和ATP，吸收光能的色素分布在叶绿体基粒上，因此暗反应与基粒的功能有关，B错误； C、可采用同位素示踪法研究碳元素转移路径，比如用14C标记甲醛中的碳元素则可验证②过程，C正确； D、细胞同化甲醛的过程是图中的②，场所是叶绿体基质，D正确。 故选B。 20．（2024·广东茂名·二模）某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验，结果如图，下列叙述错误的是（    ） A．用纸层析法来分离叶片中的光合色素 B．嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等 C．相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等 D．不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大 【答案】C 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，所以用纸层析法来分离叶片中的光合色素，A正确； B、嫩叶中色素含量为6+2=8，老叶中色素含量为5+3=8，所以嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等，B正确； C、嫩叶与老叶的叶绿素和类胡萝卜素含量都不同，所以相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率不一定相等，C错误； D、不同发育阶段叶绿素含量的变化为6→12→5，类胡萝卜素的含量变化为2→4→3，所以不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大，D正确。 故选C。 21．（2024·广东佛山·二模）PSⅡ是由D1蛋白、色素分子等组成的复合体，可以使水裂解产生H＋和氧释放到类囊体腔中，D1极易受到活性氧（简称ROS，属于自由基）的破坏。光反应过程中可以产生ROS，适宜光照条件下，ROS的产生和消除之间存在动态平衡，不会破坏D1。据此推测下列说法错误的是（　　） A．PSⅡ分布在叶绿体类囊体薄膜上，能够利用光能参与水的光解 B．D1蛋白和色素分子都是由核糖体合成后转移到内质网中加工的 C．光照强度过强，可能引起ROS产生过多，导致D1结构被破坏 D．可以用无水乙醇提取并通过纸层析法分离PSⅡ中的色素分子 【答案】B 【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。色素分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而色素会随层析液在滤纸上扩散而分离开。 【详解】A、PSⅡ是由D1蛋白、色素分子等组成的复合体，可以使水裂解产生H＋和氧释放到类囊体腔中，PSⅡ分布在叶绿体类囊体薄膜上，能够利用光能参与水的光解，A正确； B、色素分子不是蛋白质，不是由核糖体合成后转移到内质网中加工的，B错误； C、适宜光照条件下，ROS的产生和消除之间存在动态平衡，不会破坏D1，但光照强度过强，可能引起ROS产生过多，导致D1结构被破坏，C正确； D、色素能够溶解在无水乙醇中而不溶于水，可用无水乙醇提取并通过纸层析法分离色素；D正确。 故选B。 22．（2024·广东珠海·三模）间作是指同一块土地上，同一生长期内分行相间种植两种或两种以上的作物。为探究间作对玉米光合作用的影响，研究人员做了相关研究：对照组只种植玉米（单作），实验组2行玉米和4行花生间作，结果见表和图。 处理 叶绿素(mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) Fm Fv/Fm 单作 3.86 0.46 363.52 0.784 间作 3.95 0.49 351.15 0.784 (1)叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收可见光中的__________________________光，吸收的光可促进光反应产生 ________________，用于暗反应。 (2)已知叶绿素在植物体内负责光能的吸收、传递和转化，类胡萝卜素具有吸收光能和防御强光对植物体破坏两大功能，Fm可衡量光能传递情况，与光能传递效率成正比，Fv/Fm可衡量光能转化效率。据表推测，间作提高了玉米对强光的利用能力的原因包括 _____________________________回答两点）。 (3)实验表明，间作不仅明显提高玉米净光合作用，还促进了籽粒的生长。结合上图，写出判断依据：________________________________。 (4)为进一步优化间作对农业生产中的应用，请提出一个新的研究课题_______________________________ 。 【答案】(1) 蓝紫光 ATP和NADPH (2)叶绿素含量升高，类胡萝卜素含量升高，间作提高了玉米对强光的利用能力在于提高了光能的吸收和转化；类胡萝卜素含量升高，Fm降低，减少强光对植物的破坏 (3)间作条件下总干物质量大于单作总干物质量，且单作和间作茎叶干物质相同，使更多的有机物运输到籽粒，促进籽粒生长。 (4)研究不同植物间的间作模式。 【分析】影响光合速率的环境因素有光照、温度、二氧化碳浓度等，间作可以充分利用光能，充分利用土壤中的矿质元素，提高光能利用率。 【详解】（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收可见光中的蓝紫光，吸收的光可促进光反应水的光解和ATP的合成，产生的ATP和NADPH可用于暗反应。 （2）由表格数据可知，间作条件下，叶绿素含量升高，类胡萝卜素含量升高，叶绿素在植物体内负责光能的吸收、传递和转化，类胡萝卜素具有吸收光能和防御强光对植物体破坏，同时Fm降低，减少光能传递。间作提高了玉米对强光的利用能力在于提高了光能的吸收和转化，同时减少强光对植物的破坏。 （3）由图可知，间作条件下总干物质量大于单作总干物质量，且单作和间作茎叶干物质相同，使更多的有机物运输到籽粒，促进籽粒生长。 （4）为进一步优化间作对农业生产中的应用，可研究不同植物间的间作模式。 23．（2024·广东佛山·三模）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。保卫细胞吸水膨大时气孔打开，反之关闭。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关研究。 (1)研究表明可见光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡。据此推测：可见光光照导致细胞液渗透压______________________________________，促进保卫细胞通过_________________________________吸水，从而促进气孔开度的增加。 (2)研究者分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验，通过显微拍照检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒面积（用“+”的个数表示面积大小）以及相对气孔开度，结果见下表。 植物类型 夜晚结束时 光照1h 淀粉粒面积 相对气孔开度 淀粉粒面积 相对气孔开度 野生型 +++ 63% + 84% BAM1突变型 +++++ 45% +++++ 45% BAM2突变型 +++ 61% + 82% 由表中数据可知，____________________（填“BAM1”或“BAM2”）基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶，判断的依据是____________________________。 (3)研究者用蓝光照射拟南芥的野生型和蓝光受体突变型，检测了保卫细胞淀粉粒面积，结果如图所示。    请根据实验结果推测，蓝光受体突变型植株叶肉细胞淀粉合成速率______________ （填“低于”或“高于”）野生型，原因是_____________________________________________ 。 (4)在植物的生长发育过程中，光照的作用有 ____________________________________。 【答案】(1) 增大 渗透作用 (2) BAM1 与夜晚结束时相比，光照1h后野生型和BAM2突变体保卫细胞中的淀粉粒面积明显缩小，但BAM1突变体淀粉粒面积基本不变 (3) 低于 蓝光受体突变型植株无法感受蓝光信号，保卫细胞内淀粉分解受阻导致植株气孔开度较小，CO2吸收少，蓝光受体突变型叶肉细胞光合速率下降，淀粉合成减少 (4)①为植物光合作用提供光能；②作为信号调节植物的生命活动 【分析】光合作用是合成有机物并储存光能的过程。具体过程分光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段中，色素吸收、传递光能，并将光能变为 ATP 活跃的化学能。暗反应过程中将 ATP 活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。 【详解】（1）光会刺激豌豆叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡导致细胞液渗透压增加发生吸水，保卫细胞通过渗透作用吸水，水分进入细胞，促进气孔导度的增加。 （2）图1显示，与夜晚结束时相比，光照1h后，野生型和BAM2突变体保卫细胞中的淀粉粒面积明显减少，但BAM1突变体淀粉粒仍面积基本不变，说明BAM1突变体无法有效的分解淀粉，故推测BAM1基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶。 （3）分析图2可知，照蓝光1小时后，与对照组野生型相比，蓝光受体突变型的保卫细胞中淀粉粒面积较高，分析其原因除了蓝光受体异常，导致光反应速率降低之外，还有保卫细胞内淀粉分解受阻导致气孔开度较小，CO2吸收少，蓝光受体突变型叶肉细胞光合速率下降，淀粉合成减少。 （4）在植物的生长发育过程中，光照可以为植物光合作用提供光能，也可以作为信号调节植物的生命活动。 24．（2024·广东·三模）为探究CO2浓度、补光光质和时间对植物生物量的影响，科学家分别用银杏和番茄进行了如下实验。请回答下列问题： (1)为探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，研究人员将银杏分别置于CO2浓度为700μmol•mol-1（实验组）和370μmol•mol-1（对照组）的气室中培养。在第1生长季（0~100天）和第2生长季（360~450天），测定银杏叶片净光合速率和叶绿素含量的变化，分别如下图所示。      ①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧和 _________________ ，后者可与NADP+、电子结合，形成NADPH。 ②根据图1和图2的实验结果，在第1生长季中，主要因为 ________________，所以实验组净光合速率高于对照组。 ③叶绿素含量 _________________ （“是”或“不是”）限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素，判断依据是 。 (2)为提高温室番茄产量，科研人员研究温室补光情况对番茄净光合速率Pn的影响，实验结果如图3所示。    注：本实验红蓝复合光是红光与蓝光的比例为7:3 为提高温室番茄产量，某研究者据图3的实验结果，认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案，他的判断依据是_____________________ ；但也有研究者认为该实验方案不完善，原因是_____________________。 【答案】(1) H+ 实验组的CO2浓度高于对照组 不是 第2生长季节对照组和实验组的叶绿素含量上升且最终高于第1生长季节，但实验组净光合速率低，对照组的净光合速率差异不明显 (2) 据实验结果可知，该条件下番茄的净光合速率最高 该实验没有补光时长大于4h的实验数据；也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【详解】（1）①叶绿体中光合色素吸收的光能，一部分将水分解为氧和H+，后者可与NADP+、电子结合，形成NADPH； ②实验的目的是探究大气CO2浓度上升对银杏叶片光反应的影响，实验的自变量是CO2浓度高低和处理时间长短，实验结果显示在第1生长季的前20天，银杏叶片净光合速率增加，叶绿素含量增加，则据此推测，此时导致银杏叶片净光合速率增加的原因是随着生长时间的延长，银杏叶片总叶绿素含量持续升高，进而引起总光合速率上升，同时CO2浓度上升促进了暗反应进而促进了光合速率的增加，所以实验组净光合速率高于对照组。 ③结合图示可知，第二生长季节的叶绿素含量显著高于第一季节，但实验组净光合速率反而下降，对照组的净光合速率差异不明显，因此叶绿素含量不是限制第2生长季银杏叶片净光合速率的主要因素； （2）为提高温室番茄产量，某研究者据图3的实验结果，认为“每日补照4h红蓝复合光”为最佳补光方案，他的判断依据是据实验结果可知，该条件下番茄的净光合速率最高；但也有研究者认为该实验方案不完善，原因是该实验没有补光时长大于4h的实验数据；也无法获知红蓝复合光中两种光的比例是否会对实验造成影响。 25．（2024·广东广州·模拟预测）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（如图），测定相关指标（如表），探究遮阴比例对植物生长的影响。 组别 遮阴比例 / % 叶绿素含量 / (mg·dm-2) 净光合速率/ (µmolCO2·m-2·s-1) A 0 4.2 11.8 B B1：0 5.3 20.5 B2：100 3.9 7.0 C 100 4.7 8.6 (1)本实验的自变量为____________________________，因变量的观测指标有______________________。 (2)依据实验结果可推测 _______________组玉米产量可能更高，可在收获后分别测量_______________________进行验证。 (3)某兴趣小组为验证C组的叶绿素含量升高，需要分析玉米植株遮阴处理后光合色素含量的变化，应以 组为对照，请设计实验验证这种差异（简要写出实验思路_______________________________。 (4)基于实验现象及结果，提出一个科学问题：_______________________。 【答案】(1) 遮阴比例 叶绿素含量、净光合速率 (2) B 各组玉米籽粒的平均重量 (3) A 实验思路：取等量A、C两组玉米叶片若干，记为A、C两组，分别提取和分离两组叶片中的光合色素，比较两组叶片中叶绿素含量的多少 (4)提高玉米产量的最适遮阴比例是多少？为什么B2组叶绿素含量和光合速率最低？ 【分析】分析表格：实验的自变量是遮阴率，因变量是叶绿素含量和净光合速率，遮阴比例会影响植物的叶绿素含量和净光合速率。 【详解】（1）自变量是人为控制不一样的条件，结合表格可知，本实验的自变量为遮阴比例，因变量的观测指标有叶绿素含量、净光合速率。 （2）依据实验结果可推测B组玉米产量可能更高，因为其净光合速率最大，可在收获后分别测量各组玉米籽粒的平均重量进行验证。 （3）某兴趣小组为验证C组的叶绿素含量升高，需要分析玉米植株遮阴处理后光合色素含量的变化，应以A组（A组处于正常条件下，为对照组）为对照，验证这种差异的实验思路为：取等量A、C两组玉米叶片若干，记为A、C两组，分别提取和分离两组叶片中的光合色素，比较两组叶片中叶绿素含量的多少。 （4）基于实验现象及结果，可以提出的问题为：提高玉米产量的最适遮阴比例是多少？为什么B2组叶绿素含量和光合速率最低？。 26．（2024·广东·二模）植物工厂通过用人工光源代替阳光，用营养液代替土壤，智能控制调控温度、湿度、二氧化碳等环境，实现蔬菜的高品质生产。我国科学家探究红光和蓝光的不同比值对生菜生长的影响，相关的实验方案及检测指标如下表。 组别 色光配比 检测指标 干重/g 叶片数/片 叶面积/cm2 光合速率/（μmol·m-2·s-2） 胞间CO2浓度/（μmol·mol-1） 1 红光 0.95 20 545 7.8 336 2 红/蓝=1 1.04 22 597 8.5 345 3 红/蓝=4 1.37 25 771 7.8 329 4 红/蓝=8 1.67 30 898 7.5 325 5 红/蓝=12 1.83 28 956 7 310 6 蓝光 1.80 26 950 4.1 290 回答下列问题： (1)叶肉细胞进行光反应时，吸收红光的色素主要是__________，光反应需要暗反应提供的物质有__________。 (2)据表可知，组别2的光合速率是最快的，但是该组植株的干重明显偏低，其原因是____________ 。 (3)由表可知，随着红光与蓝光的配比升高，叶片数增多、叶面积增大，从光调控植物生长发育的反应机制来看，其机理是________________，从而诱导细胞分化为叶片增多，以及调控植物的生长发育。 (4)与传统的农田种植蔬菜相比，植物工厂的突出优点有_______________________________（答出2点）。 【答案】(1) 叶绿素 ADP+Pi、NADP+ (2)总光合面积偏小（叶片数少、叶面积小），生成的有机物偏少 (3)红光与蓝光作为一种信号刺激并激活光敏色素，影响基因的选择性表达 (4)不受气候和地域影响，节约耕地资源，无污染（农药残余） 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【详解】（1）叶肉细胞进行光反应时，吸收红光的色素主要是叶绿素，另外还可吸收蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，光反应需要暗反应提供的物质有ADP+Pi、NADP+，它们作为反应原料参与光反应中ATP和NADPH的合成。 （2）表中结果显示，组别2的光合速率是最快的，但是该组植株的干重明显偏低，结合实验数据可推测，出现该结果的原因是该组植物总光合面积偏小（叶片数少、叶面积小），因而生成的有机物偏少，干重偏低。 （3）由表可知，随着红光与蓝光的配比升高，叶片数增多、叶面积增大，这说明红光与蓝光作为一种信号刺激并激活光敏色素，进而导致光敏色素空间结构改变，将信号传递到细胞核中，影响相关基因的选择性表达，从而诱导细胞分化为叶片增多，叶面积增大，实现了对植物生长发育的调控。 （4）与传统的农田种植蔬菜相比，植物工厂表现的突出优势为不受气候和地域影响，节约耕地资源，无污染（农药残余），便于自动化控制，提高生产效率。 27．（2024·广东佛山·二模）砂糖橘是华南地区栽培面积最大的柑橘品种，常用来制作果汁汽水等饮品。异地引种时砂糖橘常会因土壤盐碱度高而导致品质和产量下降。为研究盐胁迫对砂糖橘光合作用的影响，研究人员利用砂糖橘苗开展实验。对照组不进行盐胁迫处理，实验组用NaCI溶液或NaHCO3溶液肋迫处理，90天后检测相关生理指标，结果如图所示。 回答下列问题。 (1)用砂糖橘制作果汁时常添加 __________________去除细胞壁，以提高果汁产量，使果汁变得清亮。 (2)某盐碱地区引种砂糖橘时常出现口感干涩的情况，可能是____________________ ，导致砂糖橘含水量下降。据图分析，砂糖橘在盐碱地区栽培时净光合速率下降的原因是_____________________________ 。 (3)研究表明，土壤类型和含盐量（一般在0.1%-0.7%之间）对砂糖橘生长有较大影响。某小组确定了“探究盐土（NaCI）和碱土（NaHCO3）的盐含量对砂糖橘光合速率的影响”课题，请为该小组设计一个结果记录表 __________________________________________________ 。 【答案】(1)纤维素酶和果胶酶 (2) 盐碱地区土壤溶液的渗透压较高，根部细胞吸水量减少 叶片叶绿素含量(减)少，植株吸收光能减少，光反应 减弱，叶片气孔导度(降)低，吸收的 CO2 减 少，暗反应减弱 (3)    【分析】分析题图可知，盐胁迫会导致砂糖橘落叶重量增大，叶绿素含量下降，气孔导度和净光合速率降低。 【详解】（1）去除细胞壁的方法为酶解法，可以用纤维素酶和果胶酶处理。 （2）盐碱地区无机盐浓度较高，导致盐碱地区土壤溶液的渗透压较高，根部细胞吸水量减少，导致砂糖橘含水量下降；分析题图可知，砂糖橘在盐碱地区栽培时叶片叶绿素含量(减)少，植株吸收光能减少，光反应 减弱，叶片气孔导度(降)低，吸收的 CO2 减 少，暗反应减弱。 （3）“探究盐土（NaCI）和碱土（NaHCO3）的盐含量对砂糖橘光合速率的影响”实验中，自变量为盐含量，因变量为光合速率，该实验的结果记录表格如下： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$