专题04 细胞呼吸和光合作用-【好题汇编】5年（2020-2024）高考1年模拟生物真题分类汇编（浙江专用）

专题04 细胞呼吸和光合作用 考向 五年考情 考情分析 细胞呼吸和光合作用 2024年6月浙江卷第24题 2024年1月浙江卷第20题 2023年6月浙江卷第11、22题 2023年1月浙江卷第16、23题 2022年6月浙江卷第12、27题 2022年1月浙江卷第6、27题 2021年6月浙江卷第10、23、27题 2021年1月浙江卷第6、11、27题 2020年7月浙江卷第6、25、27、题 2020年1月浙江卷第12、27题 细胞呼吸和光合作用是必修一的核心考点，占必修一全部分数的一半以上，细胞呼吸的单独考查形式为选择题，考查细胞呼吸的过程、探究酵母菌呼吸方式等知识点，也可以与光合作用一并考查；光合作用的考查随着高考卷的不断更新，基本上固定为非选择题，考查形式主要分两部分，一部分为教材基础知识，包括光合作用的过程以及色素的提取和分离实验，另一部分考查学生对于题干的分析能力，一般为图标数据的分析为主。 1、（2024年6月浙江卷） 原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： （1）科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设：_____。 ④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。 分组处理 预期结果 绿叶+光照 变蓝 绿叶+黑暗 不变蓝 ⅰ______ ⅱ______ ⅲ______ ⅳ______ ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是_____。热甲醇处理的目的是_____． （2）对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。 ①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的_____能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被_____现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞_____内的花青素可通过_____方式达到保护叶绿体的作用。 ②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护_____的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引_____，完成传粉。 【答案】（1） ①. 红叶具有光合作用能力 ②. 红叶+光照 ③. 变蓝 ④. 红叶+黑暗 ⑤. 不变蓝 ⑥. 杀死红叶细胞，溶解花青素，以免影响实验结果的观察 ⑦. 溶解叶绿素，以免影响实验结果的观察 （2） ①. 叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能 ②. 抑制 ③. 液泡 ④. 吸收过剩光能的 ⑤. 叶绿体 ⑥. 昆虫（蜜蜂、蝴蝶等） 【解析】 【分析】1、花青素功能：①光保护作用：花青素具有2个吸收高峰，分别位于270~290 nm紫外光区域和500~550 nm可见光区域，这也就决定了植物中所含的花青素在一定程度上会影响光合作用，因此，推测其具有吸收过滤可见光和紫外光的保护作用。②渗透调节作用：花青素作为一种水溶性色素，具有渗透调节的作用。在低温胁迫下，植物花青素合成的相关酶活性增加，促使营养器官中积累的碳水化合物转化为花青素，表皮细胞液泡中的花青素使得叶片渗透势降低，降低冰点以减少冻害，从而抵御逆境胁迫。 2、根据题意及表格内容可知，该实验为对照实验，需要设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。 3、图甲：自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为qNP值；图乙：自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为ETR值。 【小问1详解】 根据实验的问题，提出假设：红叶具有光合作用能力。 为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力，需分别设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。整个实验步骤中，先用沸水处理叶片，将细胞杀死，溶解细胞中的花青素；再将叶片转移到甲醇溶液中，溶解细胞中的叶绿素，以免影响后续实验结果的观察。 【小问2详解】 分析图甲可知，自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为qNP值，当光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶的qNP值较小，即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较弱。 分析图乙可知，随着光照强度的增加，绿叶的ETR值显增大，当光照强度超过800μmol·m-2·s-1时，ETR值减小，即随着光照强度增加，绿叶光合速率先增大后减小，推出光照强度超过一定范围时，绿叶的光合作用反而被抑制。而根据图示可知，在光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶并未出现光合作用被抑制的情况。 红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较低，结合图丙可知，储藏在细胞的液泡中花青素，可通过吸收吸收多余光能（蓝光、绿光）的方式，从而保护叶绿体不受强光损伤。 大量研究表明，花青素具有缓解叶片中光氧化损伤的潜力，主要通过屏蔽叶绿体过多的高能量量子和清除活性氧物质。综合上述研究结果可知，在强光环境下，大面积的红叶细胞中富含花青素，能有效保护叶绿体不受强光损伤。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引昆虫（蜜蜂、蝴蝶等），为其完成传粉工作。 2、（2024年1月浙江卷）长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。 回答下列问题： （1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第____阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是____，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使____得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越____（耐渍害/不耐渍害）。 （2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。 光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量 光合速率 1 蒸腾速率 0.95 1 气孔导度 0.99 0.94 1 胞间CO2浓度 -099 -0.98 -0.99 1 叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1 注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。 据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是____。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈____趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由____（气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是____。 （3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内____（激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过____，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。 【答案】（1） ①. 三##3 ②. 细胞质基质 ③. 葡萄糖分解（糖酵解） ④. 耐渍害 （2） ①. 胞间CO2浓度 ②. 下降 ③. 非气孔限制因素 ④. 胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关 （3） ①. 脱落酸 ②. 程序性死亡##凋亡 【解析】 【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段在细胞质进行，第二阶段在线粒体基质进行，第三阶段在线粒体内膜进行，且第三阶段释放的能量最多。无氧呼吸分为两个阶段，均在细胞质基质进行。 由表可知，胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。 【小问1详解】 有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。乙醇发酵（无氧呼吸）的场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，该过程需要NAD+参与，所以氢接受体（NAD+）再生，有利于葡萄糖分解的正常进行，由此可知，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生更多的能量维持生命活动的进行，更加耐渍害。 【小问2详解】 由表可知，叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95，为正相关，所以光合速率显著下降，则蒸腾速率呈下降趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。 【小问3详解】 脱落酸具有诱导气孔关闭的功能，在受渍害时，其诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力。渍害发生后，有些植物根系细胞通过通过凋亡（程序性死亡），从而形成腔隙，进一步形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。 3、（2023年6月浙江卷） 小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。 小曲白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用，下列叙述正确的是（　　） A. 有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合 B. 有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行 C. 有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能的释放 D. 有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化 【答案】A 【解析】 【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、有氧呼吸产生的[H]在第三阶段与O2结合生成水，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合，A正确； B、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二和第三阶段分别在线粒体基质和线粒体内膜中进行，无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行，B错误； C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中释放的能量均大多以热能散失，但无氧呼吸是不彻底的氧化分解过程，大部分能量存留在酒精，C错误； D、有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化，只是酶的种类不同，D错误。 故选A。 4、（2023年6月浙江卷）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。 回答下列问题： （1）光为生菜的光合作用提供______，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。 （2）由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是______。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为______，最有利于生菜产量的提高，原因是______。 （3）进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以______，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有______。 【答案】（1） ①. 能量 ②. 渗透 （2） ①. 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 ②. 红光：蓝光=3：2 ③. 叶绿素和含氮物质的含量最高,光合作用最强 （3） ①. 光合速率最大且增加值最高 ②. 升高温度 ③. 减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生 【解析】 【分析】影响光合作用的因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、叶绿素的含量，酶的含量和活性等。 【小问1详解】 植物进行光合作用需要在光照下进行，光为生菜的光合作用提供能量，又能作为信号调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，造成外界溶液浓度高于细胞液浓度，根细胞会因渗透作用失水使植物细胞发生质壁分离，造成生菜萎蔫。 【小问2详解】 分析图乙可知，与CK组相比，A、B、C组的干重都较高。结合题意可知，CK组使用的是白光照射，而A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，积累的有机物含量更高，植物干重更高。由图乙可知，当光质配比为B组（红光：蓝光=3：2）时，植物的干重最高；结合图甲可知，B组植物叶绿素和氮含量都比A组（红光：蓝光=1：2）、C组（红光：蓝光=2：1）高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B组植物的光合作用速率大于A组（红光：蓝光=1：2）、C组（红光：蓝光=2：1）两组，有机物积累量最高，植物干重最大，最有利于生菜产量的增加。 【小问3详解】 由图可知，在25℃时，提高CO2浓度时光合速率增幅最高，因此，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以升高温度，使光合作用有关的酶活性更高，使光合速率进一步提高。从农业生态工程角度分析，优点还有减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生等。 5、（2023年1月浙江卷） 为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ） A. 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B. 酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C. 可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D. 不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 【答案】C 【解析】 【分析】探究酵母菌的细胞呼吸方式的实验中，酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量；氧气的有无是自变量；需氧呼吸比厌氧呼吸释放的能量多。 【详解】A、酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量，A错误； B、氧气的有无是自变量，B错误； C、有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1:1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确； D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多；无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。 故选C。 6、（2023年1月浙江卷）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。 表1 项目 甲组 乙组 丙组 处理 库源比 1/2 1/4 1/6 单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0 净光合速率（μmol·m－2·s－1） 9.31 8.99 8.75 果实中含13C光合产物（mg） 21.96 37.38 66.06 单果重（g） 11.81 12.21 19.59 注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。 回答下列问题： （1）叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是__________。 （2）研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的__________结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的__________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有__________（答出2点即可）。 （3）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率__________（填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量__________（填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单果重变化的原因是__________。 （4）为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。 果实位置 果实中含13C光合产物（mg） 单果重（g） 第1果 26.91 12.31 第2果 18.00 10.43 第3果 2.14 8.19 根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是__________。 （5）综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？__________ A. 除草 B. 遮光 C. 疏果 D. 松土 【答案】（1）叶绿体中的色素易溶于无水乙醇 （2） ①. ②. ATP和NADPH ③. CO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测 （3） ①. 降低 ②. 增加 ③. 库源比降低，植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。 （4）离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多 （5）C 【解析】 【分析】本题研究研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，自变量为库源比，即以果实数量与叶片数量比值；因变量为光合作用以及光合产物分配情况。 【小问1详解】 叶绿体中的色素易溶于无水乙醇，因此用乙醇作为提取液； 【小问2详解】 研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13，13先与叶绿体内的结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能，合成的糖分子运输到果实等库中。 在本实验中，选用13的原因是CO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测 。 【小问3详解】 分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率降低； 果实中含光合产物的量增多； 库源比降低导致果实单果重变化的原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。 小问4详解】 根据表2实验结果，从库与源距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多。 【小问5详解】 综合上述实验结果，从调整库源比分析，能提高单枝的合格果实产量的是疏果，减小库和源的比值，能提高果实产量，故选C。 7、（2022年6月浙江卷）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ） A. 人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸 B. 制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2 C. 梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP D. 酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量 【答案】B 【解析】 【分析】1、 需氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；需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；需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。 2、厌氧呼吸的第一阶段与需氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖分解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞质基质中。 【详解】A、 剧烈运动时人体可以进行厌氧呼吸，厌氧呼吸的产物是乳酸，故人体剧烈运动时会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸，A正确； B、 制作酸奶利用的是乳酸菌厌氧发酵的原理，乳酸菌厌氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳产生，B错误； C、 梨果肉细胞厌氧呼吸第一阶段能产生少量能量，该部分能量大部分以热能的形式散失了，少部分可用于合成ATP，C正确； D、 酵母菌乙醇发酵是利用酵母菌在无氧条件产生乙醇的原理，故发酵过程中通入氧气会导致其厌氧呼吸受抑制而影响乙醇的生成量，D正确。 故选B。 8、（2022年6月浙江卷） 通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。 处理 指标 光饱和点（klx） 光补偿点（lx） 低于5klx光合曲线斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1） 叶绿素含量（mg·dm-2） 单株光合产量（g干重） 单株叶光合产量（g干重） 单株果实光合产量（g干重） 不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25 遮阴2小时 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21 遮阴4小时 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。 回答下列问题： （1）从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中___________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。 （2）植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至___________中。 （3）与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A.<2小时 B．2小时 C．4小时 D．>4小时），才能获得较高的花生产量。 【答案】（1） ①. 叶绿素含量 ②. 光合速率 ③. 呼吸速率 ④. 低于5klx光合曲线的斜率 （2） ①. 蔗糖 ②. 叶 （3） ①. 下降 ②. A 【解析】 【分析】实验条件下，植物处于弱光条件，据表分析，植物的叶绿素含量上升、低于5klx光合曲线的斜率增大、光补偿点和饱和点都下降，植物的光合产量都下降。 【小问1详解】 从表中数据可以看出，遮阴一段时间后，花生植株的叶绿素含量在升高，提高了对光的吸收能力。光饱和点在下降，说明植株为适应低光照强度条件，可在弱光条件下达到饱和点。光补偿点也在降低，说明植物的光合作用下降的同时呼吸速率也在下降，以保证植物在较低的光强下就能达到净光合大于0的积累效果。 低于5klx光合曲线的斜率体现弱光条件下与光合速率的提高幅度变化，在实验范围内随遮阴时间增长，光合速率提高幅度加快，故说明植物对弱光的利用效率变高。 【小问2详解】 植物的光合产物主要是以有机物（蔗糖）形式储存并提供给各个器官。结合表中数据看出，较长（4小时）遮阴处理下，整株植物的光合产量下降，但叶片的光合产量没有明显下降，从比例上看反而有所上升，说明植株优先将光合产物分配给了叶。 【小问3详解】 与对照组相比，遮阴处理的两组光合产量有不同程度的下降。若将花生与其他高秆作物间种，则应尽量减少其他作物对花生的遮阴时间，才能获得较高花生产量。 【点睛】本题以遮阴条件下对花生植株的光合速率、光饱和点、补偿点及叶绿素含量等的影响实验为情境，考查了光合作用、呼吸作用、植物体内的物质变化和运输，旨在考查学生的阅读审题能力、实验谈及能力，以及科学思维科学探究的核心素养。 9、（2022年1月浙江卷)线粒体结构模式如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 结构1和2中的蛋白质种类不同 B. 结构3增大了线粒体内膜表面积 C. 厌氧呼吸生成乳酸过程发生在结构4中 D. 电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成 【答案】C 【解析】 【分析】线粒体是具有双层膜结构的细胞器，外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴，增大了内膜面积。线粒体是有氧呼吸的主要场所，在线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段。 【详解】A、结构1外膜和2内膜的功能不同，所含的蛋白质种类和数量不同，A正确； B、内膜向内折叠形成3（嵴），增大了内膜面积，B正确； C、厌氧呼吸生成乳酸的过程发生细胞质基质中，C错误； D、2内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成，D正确。 故选C。 10、（2022年1月浙江卷)不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。 回答下列问题： （1）高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。 （2）据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞____________，细胞吸水，气孔开放。 （3）生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。 【答案】（1） ①. 层析 ②. 3-磷酸甘油酸 （2） ①. 光合速率大，消耗的二氧化碳多 ②. 蓝 ③. 溶质浓度升高 （3） ①. 不同颜色 ②. 光强度 ③. 光照时间 【解析】 【分析】分析图1：蓝光光照比红光光照下光合速率大、气孔导度大、胞间CO2浓度低。 分析图2 ：表示该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理对气孔导度的影响：蓝光刺激可引起的气孔开放程度增大，绿光刺激不影响气孔开放程度，先蓝光后绿光处理也基本不影响气孔开放程度，先蓝光再绿光后蓝光处理气孔开放程度增大的最多。由此可知绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转。 【小问1详解】 各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，所以常用纸层析法分离光合色素。光合色素吸收的光能通过光反应过程转化为ATP和NADPH中的化学能，用于碳反应中3-磷酸甘油酸的还原，将能量转移到有机物中。 【小问2详解】 据图1分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是蓝光照射下尽管气孔导度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转，并且先蓝光再绿光后蓝光处理的效果比只用蓝光刺激更明显。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞溶质浓度升高，细胞吸水膨胀，内侧膨胀的多，气孔侧内陷，气孔开放。 【小问3详解】 生产上选用不同颜色的LED灯或滤光性薄膜可获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的光强度或光照时间、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代谢产物的合成。 11、(2021年6月浙江卷)需氧呼吸必须有氧的参加，此过程中氧的作用是（　　） A. 在细胞溶胶中，参与糖酵解过程 B. 与丙酮酸反应，生成 CO2 C. 进入柠檬酸循环，形成少量 ATP D. 电子传递链中，接受氢和电子生成H2O 【答案】D 【解析】 【分析】1、需氧呼吸的三个阶段 第一阶段糖酵解：发生在细胞溶胶中，反应方程式：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少) 第二阶段柠檬酸循环：发生在线粒体基质中，反应方程式：2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量(少) 第三阶段电子传递链：发生在线粒体内膜，反应方程式：24[H]＋6O212H2O＋能量(多) 【详解】A、在细胞溶胶中，需要呼吸第一阶段是糖酵解过程，不需要氧参与，A错误； B、需氧呼吸第二阶段，需要水与丙酮酸反应，生成 CO2，不需要氧参与，B错误； C、进入柠檬酸循环，形成少量 ATP ，是需要呼吸第二阶段，不需要氧参与，C错误； D、电子传递的最后一站是氧气接受氢和电子生成H2O ，D正确。 故选D。 12、(2021年6月浙江卷)渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示，图甲是不同山梨醇浓度对叶绿体完整率和放氧率的影响，图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量和放氧量的影响。CO2以HCO3-形式提供，山梨醇为渗透压调节剂，0．33 mol·L-1时叶绿体处于等渗状态。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A. 与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，光合速率大小相似 B. 渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大 C. 低渗条件下，即使叶绿体不破裂，卡尔文循环效率也下降 D. 破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大，放氧率越低 【答案】A 【解析】 【分析】根据图示，由图甲可知，在一定范围内（0.15 moL·L-1~0.33 mol·L-1山梨醇浓度），渗透压从低到高变化过程中，菠菜叶绿体的完整率和放氧率都逐渐变大，增幅不同；由图乙可知，两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量影响比较相似，而对放氧量的影响差别较大。 【详解】A、根据分析，由图甲可知，与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，但放氧率较低，放氧率可以代表光合速率，故说明低渗条件下光合速率较低，A错误； B、根据分析，由图乙可知，渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大，B正确； C、由图甲可知，低渗条件下，即使叶绿体完整率没有明显降低的范围内，叶绿体放氧率仍明显降低，即光反应速率下降，影响了暗反应，即卡尔文循环效率下降，C正确； D、由图甲可以看出，低渗条件下叶绿体完整率越低，放氧率也越低，D正确。 故选A。 13、(2021年6月浙江卷)不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题： （1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于__________，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构，光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物__________的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物__________的组分。 （2）图甲的O～A段表明无机磷不是光合作用中__________过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是_________；不论高磷、低磷，24 h内淀粉含量的变化是__________。 （3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是__________。为确定叶片光合产物的去向，可采用__________法。 【答案】 ①. 液泡 ②. ATP和NADPH ③. 三碳糖磷酸 ④. 光反应 ⑤. 较低、较高 ⑥. 光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少 ⑦. 淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比 ⑧. 14CO2的同位素示踪 【解析】 【分析】1、分析图甲可知：在A点之前，随光照强度增大，大豆叶片净光合速率均增大，且高磷和低磷对其没有影响；A点之后，低磷条件下，随光照强度增加，净光合速率不再明显增大，最后稳定，高磷条件下，随光照强度增加，净光合速率先明显增大，最后稳定。 2、分析图乙可知：该实验是在16h光照，8h黑暗条件下，研究无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响，实验分为4组，分别为高磷、淀粉组；低磷、淀粉组；高磷、蔗糖组；低磷、蔗糖组。 【详解】（1）成熟植物细胞具有中央大液泡，是植物细胞贮存无机盐类、糖类、氨基酸、色素等的“大仓库”，所以无机磷主要贮存于大液泡中。光合作用过程中，光反应产物有O2、ATP和[H]（NADPH），而磷酸基团是ATP和NADPH的组分，也是RuBP（核酮糖二磷酸）和三碳糖（三碳糖磷酸）的组分，其中三碳糖磷酸是经卡尔文循环产生并可运至叶绿体外转变成蔗糖。 （2）图甲中O～A 段，随光照强度增大，净光合速率均增大，表明这时限制因素为光照强度，即光反应限制了光合作用；且高磷和低磷条件下大豆叶片净光合速率的曲线完全重合，说明无机磷不是光合作用中光反应过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖含量低，而淀粉含量高；不论高磷、低磷，24h内淀粉含量的变化趋势均为光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少。 （3）光电比色法是借助光电比色计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制标准曲线，然后根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求出被测物质的含量的方法。淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比，可用于糖的定量，故用光电比色法测定淀粉含量；为确定叶片光合产物的去向，可采用（放射性）同位素示踪法标记14CO2，通过观察放射性出现的位置进而推测叶片光合产物的去向。 14、(2021年1月浙江卷)在进行“观察叶绿体”的活动中，先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下列叙述正确的是（　　） A. 制作临时装片时，实验材料不需要染色 B. 黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片 C. 预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察 D. 在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成 【答案】A 【解析】 【分析】观察叶绿体步骤： （1）制片：在洁净的载玻片中央滴一滴清水，用镊子取一片藓类的小叶或取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，放入水滴中，盖上盖玻片。 （2）低倍镜观察：在低倍镜下找到叶片细胞，然后换用高倍镜。 （3）高倍镜观察：调清晰物像，仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态和分布情况。 【详解】A、叶绿体呈现绿色，用显微镜可以直接观察到，因此制作临时装片时，实验材料不需要染色，A正确； B、黑藻是一种多细胞藻类，其叶片是由单层细胞组成，可以直接用叶片制作成临时装片，B错误； C、先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，有利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性，更有利于观察叶绿体的形态，C错误； D、叶绿体中的基粒和类囊体，属于亚显微结构，只有在电子显微镜下才能观察到，光学显微镜下观察不到，D错误。 故选A。 15、(2021年1月浙江卷)苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是（　　） A. 呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升 B. 呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO2减少 C. 用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现 D. 果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生 【答案】C 【解析】 【分析】乙烯能促进果实成熟和衰老；糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，该过程1 个葡萄糖分子被分解成 2 个含 3 个碳原子的化合物分子，并释放出少量能量， 形成少量 ATP。 详解】A、苹果果实细胞无氧呼吸不产生乳酸，产生的是酒精和二氧化碳，A错误； \B、糖酵解属于细胞呼吸第一阶段，在糖酵解的过程中，1 个葡萄糖分子被分解成 2 个含 3 个碳原子的化合物分子，分解过程中释放出少量能量， 形成少量 ATP，故糖酵解过程中没有CO2产生，B错误； C、乙烯能促进果实成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制剂处理，可延缓细胞衰老，从而延缓呼吸跃变现象的出现，C正确； D、果实贮藏在低温条件下，酶的活性比较低，细胞更不容易衰老，能延缓呼吸跃变现象的出现，D错误。 故选C。 16、(2021年1月浙江卷) 现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。 回答下列问题： （1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。 （2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。 （3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________，理由是_________。 （4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。 【答案】 ①. 光密度值 ②. 高 ③. 高光强 ④. 吸能 ⑤. ATP、NADPH ⑥. 小 ⑦. 绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率 ⑧. 360 【解析】 【分析】分析甲图，相同光强度下，绿藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，相同温度下，低光强的的叶绿素a含量更高。 分析乙图，相同光强度下，温度在25℃之前，随着温度升高，绿藻放氧速率（净光合速率）加快。相同温度下，高光强的绿藻放氧速率（净光合速率）更大。 【详解】（1）叶绿体中的4种光合色素含量和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光密度值来计算叶绿素a的含量；由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较高，以增强吸光的能力，从而以适应低光强环境；由乙图可知，低光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差不大，高光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差很大，因此在高光强条件下，温度对光合速率的影响更显著。 （2）叶绿素a可以吸收、传递、转化光能，故从能量角度分析，叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应需要消耗太阳能，光反应是一种吸能反应；光反应过程包括水的光解（产生NADPH和氧气）和ATP的合成，因此光反应的产物有ATP、NADPH和O2。 （3）图乙的绿藻放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此图乙的绿藻放氧速率比光反应产生氧气的的速率小。 （4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，由乙图可知，绿藻放氧速率为150μmol·g-1·h-1，光合作用产生的氧气速率为180μmol·g-1·h-1，因此每克绿藻每小时光合作用消耗CO2为180μmol，因为1 分子的二氧化碳与 1 个 RuBP 结合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成180 ×2=360μmol的3-磷酸甘油酸。 17、(2020年7月浙江卷) 下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确的是（ ） A. 细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多 B. 细胞厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行 C. 细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸 D. 若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量 【答案】C 【解析】 【分析】细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物，并释放能量的过程，分为需氧呼吸和厌氧呼吸。需氧呼吸必须有氧参加，氧气把糖分子氧化成二氧化碳和水，包括糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链三个阶段；厌氧呼吸在无氧条件下发生，包括乳酸发酵和酒精发酵两种。 【详解】A、需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程，贮存在有机物中的能量全部释放出来，产生大量ATP，而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量，产生的ATP少得多，A错误； B、细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，B错误； C、细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程，将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子，C正确； D、若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度，会抑制细胞的厌氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误。 故选C。 18、(2020年7月浙江卷) 将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（ ） A. 测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 B. 若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大 C. 若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似 D. 若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似 【答案】A 【解析】 【分析】叶绿体是光合作用的场所，需要保证完整的结构，才能正常进行光合作用；外界浓度过高，导致叶绿体失水，降低光合速率；光合产物积累过多，也会导致光合速率下降 。 【详解】A、测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率，而分离得到的叶绿体的光合速率，就是总光合速率，A正确； B、破碎叶绿体，其叶绿素释放出来，被破坏， 导致消耗二氧化碳减少，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏小，B错误； C、若该植物较长时间处于遮阴环境，光照不足，光反应减弱，影响碳反应速率，蔗糖合成一直较少， C错误； D、若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣，在叶片积累，光合速率下降，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似，D错误。故选A。 19、(2020年7月浙江卷)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题： （1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0．3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生__________现象来判断。 （2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏__________色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的__________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的__________。 （3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，__________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂__________期细胞的染色体，原因是__________。 【答案】 ①. 质壁分离 ②. 黄 ③. 移动速率 ④. 吸收光谱 ⑤. 轻压盖玻片 ⑥. 中 ⑦. 中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究 【解析】 【分析】质壁分离为植物细胞常有的现象，质壁分离是指植物的细胞壁和原生质层（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的成分）分开。质壁分离的原理为：①浓度差的存在，引起细胞失水，②细胞壁的伸缩性小于原生质层，因此细胞发生质壁分离。色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质，色素的提取常采用菠菜为原料，光合色素是脂溶性的，因此色素的提取和分离都采用有机溶剂。色素提取和分离的主要步骤为：研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为：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）。 【详解】（1）活的植物细胞能发生质壁分离，而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生质壁分离，因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫色大液泡，质壁分离现象明显，常用于进行质壁分离实验。 （2）碳酸钙有保护叶绿素的作用，未加碳酸钙，叶绿素被破坏，呈现类胡萝卜素的颜色，类胡萝卜素偏黄，故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素，被附着在滤纸条的同一条线上（滤液细线），随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散，且溶解度大的色素扩散得最快。因此可以利用四种色素的移动速率（扩散速率）而将四种色素分离开来。以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线，就是该物质的吸收光谱。 （3）观察细胞中的染色体，需要将细胞分散开来，因此用10%盐酸对根尖进行解离，为了进一步使细胞分散开来，染色后，用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，由于中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究，因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影，制作染色体组型图。 20、(2020年1月浙江卷)酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示，①～③为相关生理过程。下列叙述正确的是 A. ①释放的能量大多贮存在有机物中 B. ③进行的场所是细胞溶胶和线粒体 C. 发生①③时，释放量大于吸收量 D. 发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③ 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图可知，①为糖酵解过程，即需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段，发生在细胞溶胶；③为柠檬酸循环和电子传递链，即需氧呼吸第二阶段和第三阶段，分别发生在线粒体基质和线粒体内膜；②为厌氧呼吸的第二阶段，发生在细胞溶胶。 【详解】A、①释放的少量能量中大部分以热能形式散失，有少部分合成ATP，A错误； B、③进行的场所是线粒体，B错误； C、①③是需氧呼吸，释放量等于吸收量，C错误； D、酵母菌是兼性厌氧菌，既能进行需氧呼吸也能进行厌氧呼吸，所以发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③，D正确。 故选D。 21、(2020年1月浙江卷)某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，以黑藻、溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题： （1）选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，用于探究_____。在相同时间内，用_____玻璃纸罩住的实验组释放量最少。光合色素主要吸收_____光，吸收的光能在叶绿体内将分解为___。 （2）用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化，其理由是_____，引起溶液pH的改变。 （3）若将烧杯口密封，持续一段时间，直至溶液pH保持稳定，此时和三碳酸的含量与密封前相比分别为______。 （4）若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将____，其主要原因是______。 【答案】 ①. 光波长对光合作用的影响 ②. 绿色 ③. 红光和蓝紫 ④. 、和 ⑤. 黑藻将溶液中的转化为有机物 ⑥. 下降、下降 ⑦. 减弱、减弱 ⑧. 高温导致酶的结构改变，活性下降 【解析】 【分析】本实验的目的为探究环境因素对光合作用的影响，根据所给的实验材料可推知所要探究的环境因素有pH、光波长、光照强度等。 【详解】（1）选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，来制造不同波长的光，可以用于探究光波长对光合作用的影响。由于叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，所以在相同时间内，用绿色玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。光合色素主要吸收红光和蓝紫光，吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为、和。 （2）二氧化碳含量可以改变溶液pH，黑藻将溶液中的转化为有机物，所以可以用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化。 （3）若将烧杯口密封，持续一段时间，会使外界二氧化碳不能及时补充，导致和三碳酸的含量与密封前相比均下降。 （4）若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，由于高温导致酶的结构改变，酶活性下降，其光合作用的强度和呼吸作用的强度均将减弱。 1、 选择题 1．（2024·浙江温州·三模）乳酸菌难以高密度培养，导致乳酸产量低。研究者将乳酸脱氢酶基因导入酵母菌，转基因酵母菌可同时产生乙醇和乳酸。下列叙述正确的是（    ） A．抑制厌氧呼吸的第一阶段可提高转基因酵母菌的乳酸产量 B．丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下被转化为乳酸，不产生ATP C．转基因酵母菌呼吸作用产生CO₂的场所只有线粒体基质 D．乳酸菌和酵母菌厌氧呼吸途径不同是由于基因的选择性表达 【答案】B 【分析】无氧呼吸的全过程，可以概括地分为两个阶段，这两个阶段需要不同酶的催化，但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是，丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸，无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。 【详解】A、抑制无氧呼吸第一阶段，会造成丙酮酸含量减少，第二阶段原料含量减少，导致乳酸含量下降，A错误； B、酶具有催化作用，无氧呼吸的乳酸途径不会产生ATP，B正确； C、酵母菌的无氧呼吸乙醇途径也会产生二氧化碳，场所是细胞质基质，C错误； D、乳酸菌和酵母菌应该是基因不同所造成的，选择性表达一般用于同一个体的不同细胞，现在是两个个体，D错误。 故选B。 2．（2024·浙江金华·模拟预测）“白肺”在临床上称为“急性肺损伤”，患者肺部显影常呈现大片白色，“白肺”患者的血氧饱和度降低，临床表现为胸闷气短，呼吸不畅等，通过吸氧可缓解相关症状，下列叙述正确的是（    ） A．患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 B．患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖 C．有氧呼吸时，释放的能量主要形成ATP D．患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP的产生 【答案】D 【分析】1、无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中； 2、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生于细胞质基质，1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量；第二阶段发生于线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量；第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。 【详解】A、患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分留在产物乳酸中，A错误； B、患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可通过血浆运输到肝脏后再生成葡萄糖，B错误； C、有氧呼吸时，释放的能量主要转化为热能散失掉了，C错误； D、需氧呼吸第一、二阶段的过程中均有[H]、ATP产生，第三阶段[H]与氧气结合形成水，D正确。 故选D。 3．（2024·浙江绍兴·模拟预测）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。下列有关小鼠柠檬酸循环的叙述正确的是（    ） A．在线粒体的内膜上进行 B．产生大量【H】 C．反应过程需要消耗氧气 D．释放的能量主要储存在ATP中 【答案】B 【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，这是有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质，有大量还原氢产生，释放的能量主要是热能，少部分用于合成ATP，ACD错误，B正确。 故选B。 4．（2024·浙江·三模）最大乳酸稳态（MLSS）是在持续运动中血乳酸产生与利用的最高平衡状态，是运动强度划分的一个重要参照。下图是随着运动学强度增大，生理学强度变化曲线，据图分析下列说法错误的是（    ） A．丙酮酸在酶的催化作用下转化为乳酸的过程中不产生ATP B．由图可知，心率、摄氧量、血乳酸生理学强度和运动学强度呈正相关 C．高强度运动时呼吸加深加快可以为细胞有氧呼吸提供更多O2，排出更多CO2 D．在缺氧的条件下，细胞通过厌氧呼吸提高葡萄糖中化学能的利用效率 【答案】D 【分析】人体细胞中无氧呼吸过程：全过程发生在细胞质基质中，第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖在酶的催化作用下生成丙酮酸和少量的[H]，释放少量能量，第二阶段丙酮酸被还原生成乳酸。 【详解】A、丙酮酸在酶的催化作用下转化为乳酸的过程为无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP，A正确； B、由图可知，心率、摄氧量、血乳酸生理学强度和运动学强度呈正相关，B正确； C、高强度运动时呼吸加深加快可以为细胞有氧呼吸提供更多O2，排出更多CO2，C正确； D、厌氧呼吸无法提高葡萄糖中化学能的利用效率，此时化学能大部分都储存在乳酸中，D错误。 故选D。 5．（2024·浙江绍兴·模拟预测）人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列叙述错误的是（    ） A．呼吸链受损会导致需氧呼吸异常，细胞产能减少 B．生成代谢物X的②过程会产生少量的ATP C．过程⑤使用的酶B可避免过氧化氢对细胞的毒害 D．过程④消耗代谢物X有助于维持细胞内pH稳定 【答案】B 【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，在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、图上可知，呼吸链受损会影响线粒体，会导致有氧呼吸异常，细胞产能减少，A正确； B、线粒体呼吸链受损丙酮酸只在线粒体外参与无氧呼吸使代谢物X积累，动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸，故物质X为乳酸，产生乳酸不产生ATP，B错误； C、结合题图可知，B酶可以催化丙酮酸和H2O2反应形成水和O2，故酶B催化H2O2的分解，避免H2O2对细胞的毒害，C正确； D、动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸，故物质X是乳酸，消耗乳酸有助于维持细胞内pH稳定，D正确。 故选B。 （2024·浙江·模拟预测）阅读下列材料，回答下列小题。 在正常植物细胞中，液泡（pH5.4-5.8）比细胞溶胶（pH7.0-7.2）酸性更强。在极端缺氧情况下，H+进入液泡减缓，且H+从液泡逐渐扩散到细胞溶胶中。在低氧条件的初期，糖酵解产生的丙酮酸发酵为乳酸，从而增加了细胞溶胶的酸性。细胞溶胶的pH值下降，酸中毒会导致细胞死亡，但某植物细胞通过如图的调节过程，可提高植物在缺氧情况下的生存能力。    6．下列关于物质运输和酶的叙述，错误的是（    ） A．正常细胞中，H+进入液泡的方式为主动转运 B．缺氧引起ATP合成不足，导致根对营养元素的吸收减少 C．当细胞溶胶中pH下降时，会使细胞溶胶中的酶活性都下降 D．在缺氧时，丙酮酸脱羧酶的最适pH值比乳酸脱氢酶的低 7．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（    ） A．在缺氧时，厌氧呼吸的进行可以为糖酵解提供NAD+ B．在缺氧条件下，细胞溶胶pH值下降是由产生的乳酸引起的 C．与乳酸发酵比，乙醇发酵能减缓细胞溶胶酸性下降，从而应对缺氧胁迫 D．乳酸发酵与乙醇发酵中均有[H]的消耗，[H]分别用于还原丙酮酸和乙醛 【答案】6．C 7．B 【分析】无氧呼吸全过程： （1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。 （2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。 6．A、分析题意，液泡（pH5.4-5.8）比细胞溶胶（pH7.0-7.2）酸性更强，由此可知，正常细胞中，H+进入液泡是从低浓度运输到高浓度，属于主动转运，A正确； B、根通过主动运输的方式吸收营养元素，该过程需要消耗能量，故缺氧引起ATP合成不足，导致根对营养元素的吸收减少，B正确； C、分析题图可知，当细胞溶胶中pH下降时，会促进丙酮酸形成二氧化碳和乙醛，即丙酮酸脱羧酶的活性上升，C错误； D、分析题意，在极端缺氧情况下，H+进入液泡减缓，且H+从液泡逐渐扩散到细胞溶胶中，细胞溶胶的pH下降，pH降低会降低乳酸脱氢酶的活性，升高丙酮酸脱羧酶的活性，由此可知，在缺氧时，丙酮酸脱羧酶的最适pH值比乳酸脱氢酶的低，D正确。 故选C。 7．A、分析题图，在缺氧时，厌氧呼吸的进行会产生NAD+，从而可以为糖酵解提供NAD+，A正确； B、分析题意，在极端缺氧情况下，H+进入液泡减缓，且H+从液泡逐渐扩散到细胞溶胶中，从而使细胞溶胶的pH下降，B错误； C、乳酸发酵会消耗H+，但同时产生乳酸，故会增加细胞溶胶的酸性，而乙醇发酵会消耗H+但不产生酸性物质，故能减缓细胞溶胶酸性下降，从而应对缺氧胁迫，C正确； D、分析题图可知，乳酸发酵与乙醇发酵中均有[H]的消耗，[H]分别用于还原丙酮酸和乙醛，D正确。 故选B。 8．（2024·浙江·二模）1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。为验证上述结论，已设置的4组实验处理和部分结果如表： 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶液+无菌水 一 ② 葡萄糖溶液+酵母菌 + ③ 葡萄糖溶液+酵母汁 ④ 葡萄糖溶液+含有酵母汁中的各类小分子和离子的溶液 注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成。 对该实验操作和结果分析合理的是（    ） A．组③、组④的实验结果分别为+、+ B．应增设组⑤，处理为：无菌水+酵母汁 C．制备无细胞的酵母汁时，可将酵母菌细胞在蒸馏水中破碎处理 D．应检测酵母汁中是否含有活细胞 【答案】D 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA； 2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能； 3、本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致。酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用来验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”。 【详解】A、组③实验的酵母汁中含有乙醇发酵的条件，有乙醇生成（+），组④的实验含有乙醇发酵的各类小分子和离子，缺少酶，无乙醇生成，故组③、组④的实验结果分别为+、-，A错误； B、为验证上述“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助的结论，还需增设组⑤为葡萄糖溶液+含有酵母汁中的各类生物大分子包括相关酶的溶液+含有酵母汁中的各类小分子和离子的溶液的实验，B错误； C、酶的作用条件温和，需要适宜的温度和pH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH，C错误； D、本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”，因此需要检测酵母汁中是否含有活细胞，D正确。 故选D。 9．（2024·浙江·三模）“白肺”在临床上称为“急性肺损伤”，患者肺部显影常呈现大片白色。“白肺”患者的血氧饱和度降低，临床表现为胸闷气短、呼吸不畅等，通过吸氧可缓解相关症状。下列叙述正确的是（    ） A．患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 B．患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖 C．患者吸氧后“白肺”患者肺泡细胞线粒体内的葡萄糖消耗量增加 D．患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP的产生 【答案】D 【分析】1、无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中。 2、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生于细胞质基质，1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量；第二阶段发生于线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量；第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。 【详解】A、患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分留在产物乳酸中，A错误； B、患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可通过血浆运输到肝脏后再生成葡萄糖，B错误； C、葡萄糖在细胞质基质中反应生成丙酮酸，不会进入线粒体，C错误； D、需氧呼吸第一、二阶段的过程中均有[H]、ATP产生，第三阶段[H]与氧气结合形成水，D正确。 故选D。 10．（2024·浙江·二模）如图表示哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的示意图，下列叙述正确的是（    ） A．图示载体蛋白结构的改变不消耗ATP B．转运速率随膜外葡萄糖浓度升高不断增大 C．图示细胞中的核糖体参与膜上载体蛋白的合成 D．线粒体外膜上也存在该种载体蛋白 【答案】A 【分析】据图分析：葡萄糖进入红细胞是高浓度一侧到低浓度一侧，需要载体，不需要能量，属于协助扩散。 【详解】A、哺乳动物红细胞运输葡萄糖的方式属于协助扩散，因此载体蛋白构象的改变不需要消耗ATP，A正确； B、由于载体数量的限制，转运速率不可能随葡萄糖浓度升高而不断增大，B错误； C、哺乳动物成熟红细胞中不含核糖体，因此图示细胞中没有核糖体，C错误； D、哺乳动物成熟的红细胞中不含线粒体，葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸和[H]，在有氧存在时丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸的第二阶段，因此线粒体外膜上不存在运输葡萄糖的载体蛋白，D错误。 故选A。 11．（2024·浙江宁波·二模）所有生物的生存都离不开细胞呼吸。细胞呼吸的原理在生活和生产中也得到了广泛的应用。下列相关叙述正确的是（　　） A．无氧呼吸产生乳酸或酒精的场所都是线粒体基质 B．有氧呼吸产生CO₂阶段释放大量能量 C．可用酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液来检测是否产生酒精 D．食品的真空包装能够抑制厌氧型微生物繁殖从而达到食品保质的效果 【答案】C 【分析】1、 有氧呼吸全过程： 第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与； 第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量； 第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧； 2.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、无氧呼吸产生乳酸或酒精是第二阶段的反应，发生在细胞质基质，不是线粒体基质，A错误； B、有氧呼吸第二阶段产生CO2，在线粒体基质中发生，这一阶段释放的能量较少，释放大量能量是第三阶段，B错误； C、酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应，由橙色变成灰绿色，因此可用酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液来检测是否产生酒精，C正确； D、食品的真空包装能防止食物接触空气防止氧化，通过抑制需氧型微生物繁殖而达到食品保质的效果，D错误。 故选C。 12．（2024·浙江金华·二模）2023年，科学家发现延胡索酸水合酶FH（有氧呼吸第二阶段的重要酶）在败血症的患者体内急剧减少。在败血症患者体内最可能受抑制的过程是（　　） A．糖酵解过程 B．丙酮酸的分解 C．酒精的生成 D．乳酸的生成 【答案】B 【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】有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖酵解成丙酮酸，有氧条件下，丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解（有氧呼吸第二阶段），而败血症的患者体内延胡索酸水合酶FH（有氧呼吸第二阶段的重要酶）急剧减少，在败血症患者体内最可能受抑制的过程是丙酮酸的分解，B正确，ACD错误。 故选B。 13．（2024·浙江台州·二模）天南星科植物的线粒体内膜上具有细胞色素氧化酶（COX）和交替氧化酶（AOX），低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AOX的活性无影响，细胞在AOX作用下消耗等量呼吸底物比正常情况产生更多热量，这种呼吸方式称为抗氰呼吸。下列叙述错误的是（    ） A．氰化物主要影响需氧呼吸第三阶段 B．低温条件下局部抗氰呼吸加强有利于提高细胞代谢速率 C．低温条件下COX合成缺陷型植株无法完成葡萄糖的氧化分解 D．与需氧呼吸相比，抗氰呼吸中有机物氧化分解生成的ATP较少 【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NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、由题干信息可知，线粒体内膜上具有细胞色素氧化酶（COX）和交替氧化酶（AOX），低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AOX的活性无影响，而线粒体主要参与有氧呼吸第三阶段，所以氰化物主要影响需氧呼吸第三阶段，A正确； B、由题干信息可知，低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AOX的活性无影响，细胞在AOX作用下消耗等量呼吸底物比正常情况产生更多热量，有利于提高细胞代谢速率，B正确； C、由题干信息可知，低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AOX的活性无影响，COX合成缺陷型植株，但其他的酶合成正常，依然可以完成葡萄糖的氧化分解，C错误； D、细胞在消耗等量呼吸底物情况下有氧呼吸彻底氧化释放的能量是相等的，其中一部分用来合成ATP，其余部分以热能形式散失，抗氰呼吸比正常呼吸产生的热量多，则生成的ATP更少，D正确。 故选C。 14．（2024·浙江·二模）细胞呼吸过程中产生的氢能将无色的TTC还原为红色的TTF。生产上常将种子沿种胚切开，浸泡于TTC溶液中，通过观察种胚染色情况测定种子活力。下列叙述错误的是（    ） A．胚细胞产生氢的场所包括细胞溶胶、线粒体 B．TTC与氢反应生成TTF的过程中，TTC作为氢受体 C．观察到种胚的红色越深，说明种子活力越弱 D．种子活力的检测也可用溴麝香草酚蓝溶液 【答案】C 【分析】种子不能进行光合作用，[H］应是通过有氧呼吸第一、二阶段产生，有氧呼吸强度受温度、氧气浓度影响。 【详解】A、胚细胞产生氢的过程是有氧呼吸和无氧呼吸，场所包括细胞溶胶（细胞质基质）、线粒体，A正确； B、TTC与氢反应生成TTF的过程中，TTC作为氢受体，接受H，发生还原反应，B正确； C、观察到种胚的红色越深，说明种子产生氢的量多，细胞呼吸旺盛，种子活力越强，C错误； D、种子细胞呼吸会产生CO2，可用溴麝香草酚蓝溶液检测呼吸强度，可以反应种子的活力强弱，D正确。 故选C。 15．（2024·浙江衢州·模拟预测）研究发现，当线粒体出现一些异常时，线粒体会在分裂过程中，把末端的一部分分裂出去，顺便把“异常”带走（如图所示）。下列有关分析错误的是（    ） A．用紫外线照射线粒体，可能导致异常分裂增多 B．分裂出现的异常部分可能会被溶酶体识别而融合 C．分裂中线粒体可通过氧化分解葡萄糖产生ATP供能 D．线粒体的异常分裂体现了细胞膜的流动性 【答案】C 【分析】溶酶体：内含有多种水解酶，膜上有许多糖，防止本身的膜被水解，能分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌； 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。线粒体需要水作为生理功能的原料，能产生ATP，是半自主性细胞器。 【详解】A、用紫外线照射线粒体，使得线粒体DNA突变，可能导致线粒体异常分裂，A正确； B、溶酶体能吞噬衰老损伤的细胞器，线粒体分裂出现的异常部分可能会被溶酶体融合而被水解清除，B正确； C、葡萄糖不能直接进入线粒体中氧化分解，要先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解，C错误； D、由图可知，线粒体的“异常”分裂涉及到线粒体的一分为二，分裂过程中存在膜的缢裂，体现了生物膜的流动性，D正确。 故选C。 16．（2024·浙江衢州·模拟预测）癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，下列叙述正确的是（    ） A．若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径，可选用图中①④为作用位点 B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP C．③过程会消耗少量的氢，④过程不一定都在生物膜上完成 D．发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖量与正常细胞相当，且过程③④可同时进行 【答案】C 【分析】题图分析，①②过程是葡萄糖进入细胞后转化成五碳化合物以及氧化分解为丙酮酸的过程，③过程是癌细胞无氧呼吸过程，④过程是癌细胞的有氧呼吸过程。 【详解】A、分析题图可知，①④是正常细胞所必须的，所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的①④不宜选为作用位点，A错误； B、癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误； C、③过程为无氧呼吸第二阶段的反应，会消耗少量的氢；④过程是有氧呼吸第二、三阶段的反应，分别发生在线粒体基质和线粒体内膜上，C正确； D、根据题意“癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异”可知，发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的多，且过程③和④可同时进行，D错误。 故选C。 17．（2024·浙江温州·二模）某课题小组利用如图所示装置测定萌发种子的需氧呼吸强度。萌发种子用消毒液清洗过，但不影响种子生命力。三角瓶内气体体积的变化情况可根据红色液体的移动距离反映（不考虑物理因素的影响）。下列叙述正确的是（    ） A．实验过程中，玻璃管中的红色液滴将向左移动 B．红色液滴的移动距离可反映种子CO2的释放量 C．待红色液滴不再移动时，种子已全部死亡 D．须增设将KOH溶液换成清水的实验作为对照 【答案】A 【分析】装置中加入KOH溶液的作用是吸收萌发的种子细胞呼吸产生的二氧化碳，实验过程中，种子萌发消耗氧气，瓶内的压强减小，玻璃管中的红色液滴将向左移动 【详解】A、装置中加入KOH溶液的作用是吸收萌发的种子细胞呼吸产生的二氧化碳，实验过程中，种子萌发消耗氧气，瓶内的压强减小，玻璃管中的红色液滴将向左移动，A正确； B、红色液滴的移动距离可反映种子O2的吸收量，B错误； C、待红色液滴不再移动时，种子可能进行的是无氧呼吸，C错误； D、须增设死亡种子，其余条件一样的设置，实验作为对照，D错误。 故选A。 18．（2024·浙江宁波·二模）马铃薯块茎中含有丰富的淀粉，营养价值高，是我国五大主食之一，但储存不当容易导致块茎发芽或出现酸味甚至腐烂。某兴趣小组探究了马铃薯有氧呼吸强度与O2浓度的关系，并将结果绘制如图（低于B点对应的O2浓度时会出现酸味）。下列叙述错误的是（　　） A．A点时马铃薯块茎同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 B．B点对应的O2浓度比A点更有利于马铃薯的储存 C．C点时马铃薯块茎线粒体基质中的O2浓度高于细胞质基质 D．D点时马铃薯块茎呼吸产生CO2的场所只有线粒体基质 【答案】C 【分析】有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 【详解】A、由图可知，A点时氧气浓度较低，此时马铃薯块茎同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确； B、B点对应的O2浓度可有效抑制无氧呼吸，但有氧呼吸强度与A点无显著差异，所以B点比A点更有利于马铃薯的储存，B正确； C、O2的运输属于自由扩散，从高浓度到低浓度，C点时，马铃薯细胞可以吸收O2进行有氧呼吸，因此C点时马铃薯块茎线粒体基质中的O2浓度低于细胞质基质，C错误； D、D点时马铃薯块茎有氧呼吸强度最大，说明只进行有氧呼吸，呼吸产生CO2的场所只有线粒体基质，D正确。 故选C。 19．（2024·浙江嘉兴·三模）丙酮酸进入线粒体的过程如图所示，其可通过线粒体外膜上的孔蛋白（一类通道蛋白）进入内外膜间隙，再利用H+逆浓度运输后所产生的势能顺浓度梯度从内外膜间隙进入线粒体基质。下列相关叙述错误的是（　　）    A．物质的顺浓度梯度运输均无需消耗能量 B．线粒体基质中的O2浓度低于细胞溶胶 C．O2和H+、e-结合形成水的过程发生在线粒体内膜 D．蛋白2是H+通道蛋白与ATP合成酶耦联形成的 【答案】A 【分析】1、自由扩散的特点是：顺浓度梯度、不需要转运蛋白、不消耗能量。 2、有氧呼吸可以分为三个阶段。第一阶段发生在细胞质基质，1分子葡萄糖分解成2 分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]， 并释放出少量的能量；第三阶段发生在线粒体内膜，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、物质的顺浓度梯度运输也有可能需消耗能量，如题中丙酮酸利用H+逆浓度运输后所产生的势能顺浓度梯度从内外膜间隙进入线粒体基质，该过程是需要消耗能量的，A错误； B、O2的跨膜运输方式是自由扩散，其运输特点是顺浓度梯度，O2进入细胞溶胶后再自由扩散进入线粒体，最终在线粒体内膜被消耗，所以线粒体基质中的O2浓度低于细胞溶胶，B正确； C、由图：在线粒体内膜，O2和H+、e-结合形成水，C正确； D、蛋白2可以顺浓度梯度运输H+，并催化形成ATP，所以蛋白2既具有运输H+的作用，又具有催化作用，是H+通道蛋白与ATP合成酶耦联形成的，D正确。 故选A。 20．（2023·浙江金华·模拟预测）为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某研究小组利用图中a、b、c、d装置进行实验。下列叙述错误的是（    ）    A．若探究厌氧呼吸可选择的装置及连接顺序为d→b B．若探究需氧呼吸可选择的装置及连接顺序为c→b→a→b C．可在b瓶中加入酸性重铬酸钾用于检测是否产生酒精 D．不能通过装置中的b瓶是否变浑浊来判断呼吸方式 【答案】C 【分析】实验原理： 1、酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 2、CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄．根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。 3、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色。 【详解】A、厌氧呼吸不消耗氧气，产生二氧化碳，故若探究厌氧呼吸可选择的装置及连接顺序为d→b（检测二氧化碳），A正确； B、需氧呼吸需要消耗氧气，产生二氧化碳，故若探究需氧呼吸可选择的装置及连接顺序为c（除去空气中的二氧化碳）→b（检测空气中的二氧化碳是否除净）→a→b（检测二氧化碳），B正确； C、检测酵母菌无氧呼吸是否产生酒精，鉴定酒精时，应从d瓶中定时取少许培养液，加入酸性重铬酸钾溶液，观察颜色变化来判断有无酒精产生，C错误； D、需氧呼吸和厌氧呼吸都会产生二氧化碳，从而使澄清石灰水变混浊，故不能通过装置中的b瓶是否变浑浊来判断呼吸方式，D正确。 故选C。 2、 非选择题 21．（2024·浙江·三模）植物胁迫是对植物生长不利的环境条件，如洪涝、盐碱地、高温等。植物应对不同的胁迫有不同的应激反应。请结合不同的植物胁迫，分析并回答下列问题： (1)洪涝易造成低氧胁迫。此时植物根系易变黑、腐烂，原因是 。 (2)盐（主要是NaCl）胁迫环境下，大豆细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，请据图写出盐胁迫条件下，大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”： （至少答出2点）。大豆通过调节相关物质的运输， （填“增大”或“减小”）细胞内的渗透压，有利于细胞吸水，从而提高其耐盐碱性。 (3)为研究高温胁迫对植物的影响，科学家以黄准海地区夏玉米耐热型品种为材料，以大田常温为对照（CK），设置高温（40℃）处理（HT），研究高温胁迫对夏玉米的叶片光合特性、植株形态、干物质积累与分配及产量的影响，结果见下表。 组别 叶绿素含量 mg/g 胞间二氧化碳 μmol/mol 净光合速率 μmol/（m2．s） 叶面积 m2 结实率 % 百粒重 g CK 26 158 21.3 0.21 80 24.1 HT 37 102 27.9 0.52 26 33.7 欲研究夏玉米叶片的光合特性，用叶片作为材料进行光合色素分离实验，叶绿素的条带在滤纸条上的位置低于类胡萝卜素，其原因是 。夏玉米在高温胁迫净光合速率较CK组高的原因可能是 （答出两点）。研究表明高温胁迫下夏玉米产量降低，根据表格数据从光合产物的产生和分配的角度分析，HT组夏玉米百粒重增加的原因 。 (4)研究表明HT组叶面积、株高有显著增大，研究小组猜测可能与HT组玉米植株体内M激素含量升高有关。仍以夏玉米为研究对象，若进一步验证该猜想，可在实验思路的分组和处理中添加一组实验组 。 【答案】(1)植物厌氧呼吸产生酒精，对根有毒害作用 (2) （通过载体蛋白B和囊泡）将细胞溶胶中Na+运输到液泡在储存；（通过载体蛋白A）将Na+运出细胞 增大 (3) 叶绿素在层析液中溶解度较小，在滤纸上移动速度较慢 光合色素（叶绿素）含量多/光合作用相关酶活性强/其他合理答案 与CK组相比，HT组净光合速率和叶面积更大，且结实率更低 (4)高温处理+施加M激素抑制剂/常温处理+施加M激素 【分析】1、主动运输是指物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质运输方式。 2、质壁分离发生的条件：细胞液浓度小于外界溶液浓度、原生质层比细胞壁的伸缩性大和原生质层相当于一层半透膜。 【详解】（1）洪涝易造成低氧胁迫，造成植物根系易变黑、腐烂，其原因是无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用。 （2）结合图示可知，盐胁迫条件下，通过载体蛋白A将Na+ 从细胞质运输到胞外；通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+ 运输到液泡中储存；将细胞质中的Na+储存在囊泡中，都可以降低Na+毒害作用。细胞吸水，应增大细胞内的渗透压，提高其耐盐碱性的能力。 （3）在用叶片作为材料进行光合色素分离实验中，分离的原理是不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。之所以叶绿素的条带在滤纸条上的位置低于类胡萝卜素，是由于叶绿素在层析液中溶解度较小，在滤纸上移动速度较慢。依据题图信息可知，夏玉米在高温胁迫净光合速率较CK组高的原因可能是①叶绿素含量高；②光合作用相关酶活性强等。高温胁迫下夏玉米产量降低，根据表格数据从光合产物的产生和分配的角度来看，HT组夏玉米百粒重增加的原因是：CK组相比较，HT组净光合速率和叶面积更大，且结实率更低。 （4）根据题干，实验的目的是探究HT组叶面积、株高的显著增大与HT组玉米植株体内M激素含量升高有关。实验的自变量为M激素的有无（或活性的高低），故为了验证此猜想，应添加如下实验分组：①高温处理+施加M激素抑制剂，②常温处理+施加M激素。 22．（2024·浙江杭州·模拟预测）陆生植物的碳流动过程如图1所示。植物叶绿体中的淀粉含量在白天和黑夜间的变化很大，被称为过渡性淀粉。这种淀粉作为储存能源，可在夜间光合作用不能进行时，为植物提供充足的碳水化合物。请回答下列问题：    (1)图中卡尔文循环的具体场所是 ，该过程需要光反应提供 。 (2)在白天光合产物磷酸丙糖可用于制造淀粉，也可用于合成蔗糖，若用于这两条去路的磷酸丙糖比例为1：2，每合成1mol蔗糖，相当于固定了 mol·CO2。合成的蔗糖除输出至其他部位外，还可暂存于 （填细胞器）中参与细胞渗透压的调节。 (3)为了验证光合产物以蔗糖的形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，导致 ，根和茎得到的糖不足，生长缓慢。 (4)碳在蔗糖和淀粉间的分配受内外因素影响： ①叶绿体内膜上的Pi转运蛋白（TPT）是磷酸丙糖与无机磷酸（Pi）的反向转运蛋白，在将磷酸丙糖运出叶绿体的同时能将无机磷酸（Pi）等量运入叶绿体。研究发现：抑制小麦的TPT使其失去运输能力，可使叶绿体内淀粉合成量增加14倍，但同时会使光合作用整体速率降低。据图分析，叶绿体内淀粉合成量增加的原因是 ，光合作用整体速率降低的原因是 。 ②环境因子（尤其是白天长短）也可以影响叶片对固定的碳在蔗糖和淀粉之间的分配。 （填“长日照”或“短日照”）下的植物更多地将光合产物转化为淀粉，从而保障夜间充足糖供给。 (5)近年有研究表明，海藻糖（T-6-P）在调节拟南芥叶肉细胞中淀粉和蔗糖的合成过程中起到信息分子的作用，其调节机理大致如图2所示。据图分析，当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，T-6-P合成基因的表达量将会 （填“增加”或“减少”），进而 （填“激活”或“抑制”）AGPase，使淀粉合成增加，储藏在叶绿体中。    【答案】(1) 叶绿体基质 ATP和NADPH (2) 18 液泡 (3)进入筛管（或维管组织）的蔗糖减少 (4) 磷酸丙糖从叶绿体输出减少，更多的留在叶绿体中作为原料合成淀粉 （叶绿体中的淀粉作为）光合作用的产物大量积累抑制光合作用的进行 短日照 (5) 增加 激活 【分析】光合作用：（1）光反应阶段：水光解产生[H]和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。（2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【详解】（1）卡尔文循环是暗反应其场所是叶绿体基质，该过程需要光反应提供ATP和NADPH。 （2）在白天光合产物磷酸丙糖可用于制造淀粉，也可用于合成蔗糖，若用于这两条去路的磷酸丙糖比例为1：2，蔗糖含有12个碳原子，每合成1mol蔗糖，相当于固定了18mol·CO2。 液泡占成熟细胞体积的90%左右，是植物细胞最主要的液体环境，所以合成的蔗糖除输出至其他部位外，还可暂存于液泡中参与细胞渗透压的调节。 （3）转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，导致进入筛管（或维管组织）的蔗糖减少，根和茎得到的糖不足，生长缓慢。 （4）①据图分析，磷酸丙糖从叶绿体输出减少，更多的留在叶绿体中作为原料合成淀粉，所以叶绿体内淀粉合成量增加，（叶绿体中的淀粉作为）光合作用的产物大量积累抑制光合作用的进行，所以光合作用整体速率降低。 ②环境因子（尤其是白天长短）也可以影响叶片对固定的碳在蔗糖和淀粉之间的分配。短日照植物的光合作用时间短，所以短日照下的植物更多地将光合产物转化为淀粉，从而保障夜间充足糖供给。 （5）据图分析，当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，将促进淀粉的合成，所以当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，T-6-P合成基因的表达量将会增加，进而激活AGPase，使淀粉合成增加，储藏在叶绿体中。 23．（2024·浙江·三模）植物光合作用过程分为光反应和碳反应两个过程。下图表示光合作用的作用光谱与叶绿素a吸收光谱的关系，作用光谱显示的是不同波长光的光合作用效率；吸收光谱显示的是叶绿素a对于不同波长光的吸收百分率。    回答下列问题： (1)森林中阳生植物多居上层，林下几乎都是散射光（主要为蓝紫光）适合阴生植物生存。阴生植物的叶绿体比阳生植物的大且颜色深，其生理学意义是 。 (2)作用光谱可用 随光波长的变化来表示。根据图示，光合作用的作用光谱与叶绿素a的吸收光谱不完全相同，其原因是 。实验测定植物叶绿素a、b的含量时发现：阴生植物中叶绿素b/a大于阳生植物，推测可能的原因是 。 (3)精细的调控机制保障了卡尔文循环中能量的有效利用： ①当叶绿体中五碳糖含量偏低时，可通过离开卡尔文循环的三碳糖 （填“增多”或“减少”），再生五碳糖过程 （填“加强”或“减弱”）来增加其含量。 ②磷酸转运器位于叶绿体膜上，是一种能将三碳糖运出叶绿体，同时将无机磷酸（Pi）等量运入叶绿体的一种载体。三碳糖合成蔗糖时会释放Pi，如果蔗糖的输出受阻，则其合成速率会 ，造成 ，从而影响卡尔文循环的正常运转。 ③卡尔文循环中酶的数量和活性都会受到调控，其酶数量可通过调控 和叶绿体基因的表达水平来实现。 (4)现提供植物叶肉细胞匀浆、适当的介质、低渗溶液、离心机、充足的14CO2及ATP和NADPH等试剂，请设计实验验证光合作用的碳反应发生在叶绿体基质中，而不在类囊体薄膜上，完善实验思路。（要求与说明：细胞器内部结构的分离、提纯方法不做要求；14C有机物检测方法不做要求） ①取适量叶肉细胞匀浆经 后提取叶绿体， ②将叶绿体 ， ③ ， ④一段时间后，检测 。 【答案】(1)提高对光能的吸收以适应弱光环境 (2) 有机物生成速率或O2释放速率或CO2消耗速率 ①除叶绿素a外，类囊体膜上的其他光合色素均可吸收、传递光能，扩大了可进行光合作用的光的波长范围；②同时这些色素吸收的光能传递给叶绿素a转换光能，从而增大了光合作用的作用光谱 阴生植物吸收的散射光主要是蓝紫光；在蓝光区，叶绿素b的吸收光谱大于叶绿素a，蓝紫光对于叶绿素b更有效 (3) 减少 加强 降低 三碳糖在叶绿体中积累 细胞核 (4) 差速离心 置于低渗溶液中吸水涨破，分离出类囊体薄膜和叶绿体基质 再分别向类囊体薄膜和叶绿体基质中加入14CO2及ATP和NADPH等试剂 两组是否含有14C的有机物 【分析】高等植物进行光合作用的色素有：叶绿素和类胡萝卜素。其中叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。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。 【详解】（1）阴生植物的叶绿体比阳生植物的大且颜色深，能提高对光能的吸收以适应弱光环境。 （2）作用光谱可用有机物生成速率或O2释放速率或CO2消耗速率随光波长的变化来表示。 叶绿体的类囊体膜上光合色素的作用是吸收光能、传递光能和转换光能。除叶绿素a外，类囊体膜上的其他光合色素可吸收光能、传递光能，扩大了可进行光合作用的光的波长范围，同时这些色素吸收的光能传递给（少数特殊状态的）叶绿素a转换光能，从而增大了光合作用的作用光谱。故从图中可以看出，光合作用的作用光谱与叶绿素a的吸收光谱不完全相同。 阴生植物吸收的散射光主要为蓝紫光，在蓝紫光区，叶绿素b的吸收光谱大于叶绿素a，蓝紫光对于叶绿素b更有效。故阴生植物叶绿体中叶绿素b/叶绿素a含量大于阳生植物。 （3）当叶绿体中五碳糖含量偏低时，可通过离开卡尔文循环的三碳糖减少，再生五碳糖过程加强来增加其含量。磷酸转运器位于叶绿体膜上，能将三碳糖运出叶绿体，同时将无机磷酸（Pi）等量运入叶绿体。三碳糖合成蔗糖时会释放Pi，蔗糖的输出受阻，磷酸转运器合成速率会降低，引起三碳糖在叶绿体积累，卡尔文循环运行受影响。 （4）为验证光合作用的碳固定反应发生在叶绿体基质中，而不在类囊体薄膜上，可取适量叶肉细胞匀浆经差速离心后提取叶绿体，将叶绿体置于低渗溶液中吸水涨破，分离出类囊体薄膜和叶绿体基质，再分别向类囊体薄膜和叶绿体基质中加入14CO2及ATP和NADPH等试剂，一段时间后，检测两组是否含有14C的碳水化合物。 24．（2024·浙江·三模）水稻是我国重要的农作物，稻田重金属污染会影响水稻的生长发育，而镉（Cd）是造成稻田土壤污染的主要重金属，Cd在生物体内易积累不易分解。我国科学家研究了Cd污染对水稻种苗部分生理指标的影响（如表），以及土壤Cd污染对水稻孕穗期Cd富集系数和Cd转运系数的影响（如图1）。回答下列问题： 表Cd污染对水稻种苗生理指标的影响 组别 Cd 浓度（mg·L-1） 叶绿素含量(mg·g-1) 类胡萝卜素(mg·g-1) 干物质量（mg） 根系活力(μg·g-1·h-1） CK 0 1.93 0.63 68.1 1.68 Cd1 0.1 1.60 0.59 60.0 1.37 Cd2 5 1.31 0.48 57.2 0.89 Cd3 30 1.01 0.41 31.4 0.32 Cd4 100 0.74 0.39 19.7 0.17 注：根系活力是以根尖细胞中的脱氢酶活性作为指标，脱氢酶参与有机物氧化分解形成还原氢的过程。 土壤Cd污染对孕穗期水稻不同部位Cd富集系数的影响 注：Cd1、Cd2组加入的Cd溶液浓度分别为1mg·Kg-1和5mg·Kg-1，CK组加入等量的清水，各组均使用有少量Cd污染的普通水稻田土壤；富集系数=水稻器官Cd含量/土壤Cd含量；转运系数=水稻地上部器官Cd含量/根部Cd含量。 (1)水稻的叶绿素和类胡萝卜素主要分布于 细胞中，通过其对光能的利用，引起水持续分解生成 和氧气；实验室常用95%乙醇对其进行提取的原因是 。 (2)水稻根尖细胞中的脱氢酶参与细胞需氧呼吸的第 阶段，据表分析，随着Cd浓度的增大，水稻种苗干物质的量不断降低的原因是 。 (3)据表分析，Cd被水稻根系吸收后，主要富集于水稻的 部位；随着Cd浓度的增加，水稻植株对Cd在体内分配的特点是 ；水稻体内的Cd此后通过 途径最终转移到人体内，造成对人体健康的危害。 【答案】(1) 叶肉 氢（氢离子和电子或H+和e-） 光合色素是脂溶性物质，易溶于乙醇溶液中 (2) 1、2（一、二或糖酵解和柠檬酸循环） 光合色素含量降低，光反应速率下降，影响有机物的合成；根系活力降低，影响了水分和无机盐的吸收和运输，光合速率降低 (3) 根系 根系富集Cd不断降低，向地上部的分配呈现先增后减的特点 食物链（食物链和食物网或营养结构） 【分析】绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用，光合作用的强度除受二氧化碳浓度的影响外，还受温度、光照强度、水等因素的影响。 【详解】（1）光合色素存在于叶绿体中，而叶绿体主要分布于叶肉细胞；光反应中水的分解产物为氢（或氢离子、电子）和氧气；光合色素是脂溶性物质，易溶于乙醇溶液中，故实验室常用95%乙醇对其进行提取。 （2）据题意，脱氢酶参与还原氢的形成，即需氧呼吸的第1、2阶段；据表中信息可知，随着Cd浓度的增大，水稻种苗干物质的量即净积累有机物不断减少，原因是光合色素含量降低，光反应速率下降，影响有机物的合成；根系活力降低，影响了水分和无机盐的吸收和运输，光合速率降低。 （3）据图1的富集系数，每组根系的富集系数显著高于地上部分，可得出Cd被吸收后主要富集于根系；根据富集系数和转运系数判断，随着Cd浓度的增加，水稻根系富集Cd不断降低，向地上部的分配呈现先增后减的特点；水稻体内的Cd通过食物链途径进入人体，并危害人体健康。 25．（2024·浙江宁波·二模）近年来我国探索并推广玉米－大豆带状复合种植技术，通过大豆、玉米高矮作物空间错位搭配（如图所示），最大限度发挥土地潜力，助农增产增收。 项目 品系甲 品系乙 正常光 弱光 正常光 弱光 净光合速率（μmolCO2/m2•s） 11.39 10.18 11.64 6.25 叶绿素含量(mg/g) 1.78 2.01 1.41 2.32 气孔导度(molH2O/ m2•s) 0.05 0.11 0.12 0.04 胞间CO2浓度(μmolCO2/m2•s） 111.8 216.2 274.2 207.2 回答下列问题： (1)玉米－大豆带状复合种植技术能增产增收的原因：①大豆根系中的根瘤菌具有良好固氮能力，氮素可用于合成 （写出2种）等物质，参与光合作用过程。②充分利用边行优势（大田种植时，边行作物的生长发育比中间行作物表现好），这种优势出现的原因是 。 (2)玉米－大豆带状复合种植时若间距过小，大豆容易因玉米遮阴出现茎秆过度伸长的现象，这虽有利于长高，吸收更多光能，但由于需要消耗更多光合产物用于长高，使得光合产物向种子转移量 （填“减少”、“增多”、“不变”），导致大豆收成有所降低。表格为甲、乙两个品系的大豆植株分别置于正常光和弱光下处理后相关光合作用参数。 ①叶肉细胞中的叶绿素分布在 ，作用是 ，主要吸收可见光中的 。分析表格数据，在弱光下品系甲、乙的大豆植株叶绿素含量均升高，其生理意义是 。 ②依据上表数据可知，品系 的大豆植株耐阴能力更强，判断依据是 。 (3)综上分析，玉米－大豆带状复合种植技术产生的生态效益有 。 【答案】(1) 蛋白质、酶 边行的光照和土壤养分条件优越 (2) 减少 叶绿体类囊体薄膜 吸收、传递、转化光能 红光和蓝紫光 有利于提高对光能的吸收以适应弱光环境 甲 弱光下甲品系植株的气孔导度增大，胞间CO2浓度升高，吸收的CO2量增多，净光合速度下降幅度较小 (3)有利于增加土壤的N、P等植物生长所需的无机盐含量，维持土壤的成分稳定；可以充分利用光照等环境资源。 【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱； 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强； 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】（1）氮素可用于合成蛋白质、酶、核酸等物质；边行优势出现的原因是边行的光照和土壤养分条件优越，边行作物的生长发育比中间行作物表现好； （2）由于需要消耗更多光合产物用于长高，使得光合产物向种子转移量减少，导致大豆收成有所降低；叶绿素分布在叶绿体类囊体薄膜上，具有吸收、传递、转化光能的作用，主要吸收可见光中的红光和蓝紫光；由表格数据可知在弱光下品系甲、乙的大豆植株叶绿素含量均升高，有利于提高对光能的吸收以适应弱光环境；且可判断出甲品系的大豆植株耐阴能力更强，因为弱光下甲品系植株的气孔导度增大，胞间CO2浓度升高，吸收的CO2量增多，净光合速度下降幅度较小； （3）玉米-大豆带状复合种植有利于增加土壤的N、P等植物生长所需的无机盐含量，维持土壤的成分稳定。相比于单行玉米单行豆的种植模式，复合种植方式种植不同生物高低有别，运用了群落的空间结构原理，可以充分利用光照等环境资源。 26．（2024·浙江金华·二模）为研究Mg2+对光合作用的影响，科研人员进行了一系列的研究。请回答下列问题： (1)叶绿素主要分布于叶绿体的 上，主要吸收 光。研究发现叶肉细胞光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动，而光合色素含量无昼夜节律变化，据此推测Mg2+ （填“是”或“不是”）通过影响色素含量进而影响光合能力。若要验证该推论，可以利用 提取并测定光合色素。 (2)为了进一步确定Mg2+影响光合能力的机理。科研人员研究发现，Mg2+是Rubisco酶（催化五碳糖与CO2反应的酶）的激活剂，Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强，据此推测光合能力的周期性波动的原因 。推测植物在缺Mg2+的条件下，光合速率下降的原因有 （写出2点）。 (3)为探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因，对多种突变体水稻进行实验。通过检测野生型、突变体MT3（MT3蛋白缺失，MT3蛋白为Mg2+转运蛋白）的叶绿体中Mg2+含量变化如下图所示，该结果可说明MT3蛋白缺失，导致Mg2+进入叶绿体的效率降低，且 （写出两点）。 (4)另一株突变体OS（OS蛋白缺失），叶绿体中Mg2+含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出以下两种假设： 假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，从而影响Mg2+运输至叶绿体内。 假设2： 。 若假设1是正确的，则野生型和突变体的叶绿体中Mg2+含量最高的是 A．野生型 B．突变体MT3 C．突变体OS D．双突变体OM（OS蛋白、MT3蛋白均缺乏） 【答案】(1) 类囊体薄膜 红光和蓝紫光 不是 95%乙醇/丙酮 (2) Mg2+含量的昼夜节律波动导致激活酶数量的昼夜节律波动 缺Mg2+导致光合色素含量降低、酶Rubisco活性下降 (3)突变体MT3叶绿体中Mg2+仍然节律性波动（MT3蛋白缺失不是导致Mg2+呈节律性波动的原因）；MT3蛋白并不是唯一的Mg2+转运蛋白 (4) MT3蛋白运输Mg2+至叶绿体内，而OS蛋白将Mg2+运出叶绿体 C 【分析】光合色素存在于类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光，可以用丙酮等有机溶剂进行色素的提取。 【详解】（1）叶绿素主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光。叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动，而光合色素含量无昼夜节律变化，所以Mg2+不是通过影响色素含量进而影响光合能力。若要验证该推论，可以利用95%乙醇/丙酮提取并测定光合色素。 （2）Mg2+是Rubisco酶（催化五碳糖与CO2反应的酶）的激活剂，Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强，据此推测光合能力的周期性波动的原因是Mg2+含量的昼夜节律波动导致激活酶数量的昼夜节律波动。推测植物在缺Mg2+的条件下，光合速率下降的原因有缺Mg2+导致光合色素含量降低、酶Rubisco活性下降。 （3）据图可知，突变体MT3叶绿体中仍然含有Mg2+，但含量比野生型要低，且Mg2+呈现出周期性节律波动，说明MT3蛋白缺失，导致Mg2+进入叶绿体的效率降低，且MT3蛋白缺失不是导致Mg2+呈节律性波动的原因；MT3蛋白并不是唯一的Mg2+转运蛋白。 （4）另一株突变体OS（OS蛋白缺失），叶绿体中Mg2+含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出以下两种假设： 假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，从而影响Mg2+运输至叶绿体内。 假设2：MT3蛋白运输Mg2+至叶绿体内，而OS蛋白将Mg2+运出叶绿体。若假设1正确，突变体OS中OS蛋白缺失则无法抑制MT3蛋白转运Mg2+，野生型中OS蛋白正常抑制MT3蛋白转运Mg2+，突变体MT3无法转运Mg2+，故突变体OS叶绿体中Mg2+含量最高，C正确，ABD错误。 故选C。 27．（2024·浙江台州·二模）自然界用简单的材料和巧妙的设计解决了植物适应光环境变化难题，它环环相扣展现出缜密性，形式多样体现出灵活性，就地取材极具经济性。回答下列问题： (1)地球上最大规模的能量物质转换和生物固碳过程是 。自然界的演化以最佳的生存和 为目标，而非人类所追求的最大生物量。 (2)光反应是一个 （吸能/放能）反应，其过程如下图，光系统进行捕光并完成电荷分离，实现从光能到 的转换，生成的电子通过电子传递链最终生成 ；并使氢离子形成 ，驱动ATP合酶生成ATP的过程。 光反应示意图 (3)叶绿素作为天然光催化剂，驱动水分解产生 ，这是维持地球上好氧生命的关键过程。通过铜的修饰可以提高叶绿素a的稳定性，因此可利用Cu取代叶绿素a中心的 以提高其稳定性。此外，叶绿素还可与碳材料形成多元催化剂使光合作用显著增强，因为碳材料在300-400nm范围内表现出很强的吸光度，可以有效地将这些光子转化为可见的 光以被天然叶绿素用于光合作用。 (4)2021年我国科学家首次实现了无细胞条件下二氧化碳到淀粉的人工合成，速率为玉米的8.5倍。写出这项技术具有的重要意义有 （写出两点）。 【答案】(1) 光合作用 繁衍（繁殖） (2) 吸能 电能 NADPH 质子梯度（H+浓度差） (3) H+、O2、e- Mg2+（镁） 红光和蓝紫光 (4)解决粮食短缺问题、缓解温室效应、实现碳中和 【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、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH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，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【详解】（1）地球上最大规模的能量物质转换和生物固碳过程是光合作用。自然界的演化以最佳的生存和繁衍（繁殖）为目标，而非人类所追求的最大生物量。 （2）据图可知，光反应是一个吸能反应，主要完成水的光解生成NADPH以及ATP的合成，需要太阳能为其提供能量，光系统进行捕光并完成电荷分离，实现从光能到电能的转换，生成的电子通过电子传递链最终生成NADPH；并使氢离子形成质子梯度（H+浓度差），驱动ATP合酶生成ATP的过程。 （3）叶绿素作为天然光催化剂，驱动水分解产生H+、O2、e-，这是维持地球上好氧生命的关键过程。镁是构成叶绿素的重要元素，通过铜的修饰可以提高叶绿素a的稳定性，因此可利用Cu取代叶绿素a中心的Mg2+（镁）以提高其稳定性。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素还可与碳材料在300-400nm范围内表现出很强的吸光度，可以有效地将这些光子转化为可见的红光和蓝紫光以被天然叶绿素用于光合作用。 （4）2021年我国科学家首次实现了无细胞条件下二氧化碳到淀粉的人工合成，速率为玉米的8.5倍。写出这项技术具有的重要意义有决粮食短缺问题、缓解温室效应、实现碳中和。 28．（2024·浙江·二模）为探究不同程度缺锌胁迫对苹果幼树生长的影响，研究人员用不同锌浓度的营养液处理苹果幼树，结果如下表。 锌浓度（μmol/L） 叶绿素含量（mg/g） 净光合速率[μmol/（m2·s）] 气孔导度[mmo1/（m2·s）] 胞间CO2浓度[μmol/mol] 光能转化效率 NPQ 0 1.42 9.60 247.04 363.40 0.78 0.57 2 2.44 10.90 342.51 348.25 0.81 0.43 4（对照） 3.11 12.53 416.95 329.41 0.83 0.24 注：NPQ可反应植物以热耗散的方式耗散光能的能力 回答下列问题： (1)测定叶绿素含量时，先用95%的酒精溶液 色素，再测量色素溶液对 光的吸收值进而估算出叶绿素的含量。 (2)缺锌胁迫下植物在光反应阶段将光能转化为化学能的能力 ，此阶段合成的 减少；缺锌胁迫引起NPQ上升对苹果幼树是有利的，原因是 。 (3)随着缺锌程度的上升使苹果幼树的净光合速率、气孔导度均 ，推测净光合速率的变化主要是由 （填“气孔因素”或“非气孔因素”）引起的，其依据是 。 (4)研究发现缺锌胁迫下叶绿素合成速率显著上升，但叶绿素含量呈现下降趋势，这可能的原因是 。 【答案】(1) 提取 红 (2) 下降 ATP、NADPH（[H]） 过量光能会损伤植物，植物更多地将未转换的光能以热耗散的方式释放，减少对植物的损伤 (3) 下降 非气孔因素 缺锌胁迫引起气孔导度下降，但胞间CO2浓度增高 (4)缺锌胁迫下叶绿素的降解速率更快 【分析】光合作用： ①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成； ②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）叶绿素易溶于酒精等有机溶剂中，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故测定叶绿素含量时，先用95%的酒精溶液提取色素，再测量色素溶液对红光的吸收值进而估算出叶绿素的含量。 （2）分析表格可知，锌浓度越低，叶绿素含量越低，植物吸收的光能会减少，则缺锌胁迫下植物在光反应阶段将光能转化为化学能的能力下降，此阶段合成的ATP、NADPH等物质会减少；过量光能会损伤植物，植物更多地将未转换的光能以热耗散的方式释放，减少对植物的损伤，故缺锌胁迫引起NPQ上升对苹果幼树是有利的。 （3）分析表格，随着缺锌程度的上升使苹果幼树的净光合速率、气孔导度均下降；缺锌胁迫引起气孔导度下降，但胞间CO2浓度增高，由此可推测净光合速率的变化主要是由非气孔因素引起的。 （4）因为缺锌胁迫下叶绿素的降解速率更快，故缺锌胁迫下叶绿素合成速率显著上升，但叶绿素含量呈现下降趋势。 29．（2024·浙江绍兴·二模）甜菜是制糖的主要原料，其块根的薄壁细胞中积累了大量蔗糖。甜菜的生长和产量相对稳定，但也会受水涝、盐碱度等因素的影响。回答下列问题： (1)甜菜作为糖料作物，其块根中的蔗糖主要贮存在薄壁细胞的 （填细胞器）中，这些蔗糖最早主要在叶肉细胞的 （填细胞结构）中合成。 (2)地势较低的甜菜种植地，易季节性积水，造成涝灾。在水涝胁迫下，甜菜块根细胞呼吸过程中产生的[H]会将 还原为乳酸，而甜菜叶片在氧气缺乏时，厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。甜菜不同部位厌氧呼吸产物不同的根本原因是 。水涝胁迫下，甜菜细胞器结构会发生显著改变，线粒体内膜的嵴逐渐消失，使得参与催化 的酶附着位点减少；叶绿体的 结构严重松散，植物的光反应过程受到抑制。 (3)某甜菜种植地的土壤是pH为6.2的微酸性黑土。为探究水涝胁迫下不同土壤盐碱度对甜菜幼苗光合作用的影响，研究人员进行了相关实验，部分结果如下图所示。    注：盐渍土和盐碱土是以微酸性黑土为基础，加入适量碱性物质混匀调节制成。盐渍土pH为7.2，盐碱土pH为8.2．Pn表示净光合速率，Gs表示叶片气孔导度。 本实验的可变因素是 。根据实验结果分析，甜菜幼苗在 的条件下生长情况最佳，推测可能的原因是在该条件下 。结合本实验结果，为缓解水涝对甜菜生长的抑制作用，可采取的措施是 。 【答案】(1) 液泡 细胞溶胶 (2) 丙酮酸 不同细胞基因的选择性表达 需氧呼吸第三阶段（电子传递链） 类囊体 (3) 是否水涝、土壤盐碱度 未水涝、盐碱土 甜菜叶片的气孔导度大，吸收的CO2多，光合作用的碳反应速率快 适当增加土壤的pH 【分析】液泡，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。 细胞分化的实质是基因的选择性表达。 【详解】（1）甜菜作为糖料作物，其块根中的蔗糖主要贮存在薄壁细胞的液泡中，这些蔗糖最早主要出现在细胞溶胶中合成。 （2）在水涝胁迫下，甜菜块根细胞呼吸过程中产生的[H]会将丙酮酸还原成乳酸，而甜菜叶片在氧气缺乏时，厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。甜菜不同部位厌氧呼吸产物不同的根本原因是同一个体不同部位细胞基因选择性表达。水涝胁迫下，线粒体内膜的嵴逐渐消失，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段发生的场所，所以使得参与催化需氧呼吸第三阶段的酶附着位点减少；植物的光反应受到抑制，说明叶绿体的类囊体结构严重松散。 （3）依据图示信息可知，本实验的可变因素（自变量）为是否水涝、土壤盐碱度，根据实验结果可知，甜菜幼苗在未水涝、盐碱土的条件下生长状况最佳，因此据图推测可能的原因是在该条件下，甜菜叶片的气孔导度大，吸收的CO2多，光合作用的碳反应速率快。由此可推测，为缓解水涝对甜菜生长的抑制作用，可以适当增加土壤的pH。 30．（2024·浙江杭州·二模）某科研团队以甜瓜品种幼苗为实验材料，利用浓度为5mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、40mmolL的甜菜碱，开展根施不同浓度的甜菜碱对盐胁迫下幼苗光合作用影响的相关研究。回答下列问题： (1)完善实验思路 ①实验分组与处理 将甜瓜幼苗若干随机平均分成 组，分别根施相应的溶液： CK组（对照组）：完全营养液； 组1：完全营养液+ ； 组2：完全营养液+ ； 组3：完全营养液+10mmolL甜菜碱＋75mmolLNaCl； 组4：完全营养液+20mmolL甜菜碱+75mmol/LNaCl； 组5：完全营养液+40mmolL甜菜碱+75mmol/LNaCl。 ②将上述各组幼苗在相同且适宜的环境中培养一段时间。 ③重复上述实验。 (2)测定实验结果 ①光合色素含量的测定：各试管中分别放入等量的各组幼苗新鲜叶片，加入 提取光合色素，直至全部叶片变成白色，用仪器测量提取液中叶绿素a和叶绿素b的含量，并计算总叶绿素量和 。叶绿素是光反应阶段能量变化必不可少的色素，其作用是 。 ②光合参数的测定：用仪器分别测定各组甜瓜幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、 等光合参数，实验结果如下表所示。 组别 总叶绿素量mg/g 叶绿素a/b 净光合速率umol/（m2.s） 气孔导度mol/（m2.s） 胞间CO2浓度umol/mol CK组 0.69 2.85 3.00 0.74 405 组1 0.36 2.15 1.17 0.23 300 组 2 0.61 2.65 3.50 0.60 422 组3 0.51 2.65 2.30 0.49 400 组4 0.42 2.65 1.44 0.34 389 组5 0.34 3.35 1.17 0.28 378 (3)分析与讨论 ①实验结果表明，盐胁迫能影响甜瓜幼苗叶片光合色素的合成，外源施加甜菜碱处理具有缓解作用，在75mmol/LNaCl胁迫下，浓度为 甜菜碱溶液对甜瓜幼苗光合作用的缓解效果最佳。 ②环境通过影响植物体内激素的含量来调节其生理功能。当甜瓜幼苗受到盐胁迫时，保卫细胞中的 浓度会上升，导致气孔迅速关闭，降低 引起的水分散失。据表分析，在盐胁迫下引起幼苗净光合速率降低的原因是 。 ③进一步测定表明，盐胁迫会使甜瓜幼苗叶片中的脯氨酸和可溶性糖等物质的含量显著增加，根施一定浓度的甜菜碱会促进这些物质的积累。推测一定浓度的甜菜碱缓解盐胁迫对甜瓜幼苗生长影响的原因是 。 【答案】(1) 6 75mmol/LNaCl 5mmol/L甜菜碱＋75mmol/LNaCl (2) 无水乙醇/（95%乙醇+无水碳酸钠） 叶绿素a/b 吸收并转化光能 胞间CO2浓度 (3) 5mmol/L 脱落酸 蒸腾作用 总叶绿素含量少，影响光反应的进行；气孔导度小，胞间CO2浓度低，影响碳反应的进行，净光合速率低 甜菜碱促进脯氨酸和可溶性糖等物质的积累，可提高植物细胞的渗透压，使植物吸水能力增强；缓解NaCl胁迫，维持植株进行正常的光合作用 【分析】根据题意可知，开展根施不同浓度的甜菜碱对盐胁迫下幼苗光合作用影响的相关研究，实验自变量是不同浓度的甜菜碱溶液，因变量是光合作用强度，检测指标有胞间CO2浓度、气孔导度、净光合速率、总叶绿素含量以及叶绿素a/b的比值。 【详解】（1）本实验为开展根施不同浓度的甜菜碱对盐胁迫下幼苗光合作用影响的相关研究，需要设置对照组（CK组）和盐胁迫组（组2），以及不同浓度（5mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、40mmolL）的甜菜碱组，所以需要设置6组，即将甜瓜幼苗若干随机平均分成6组，分别根施相应的溶液。各组分别设置为： CK组（对照组）：完全营养液； 组1：完全营养液+75mmol/LNaCl； 组2：完全营养液+5mmol/L甜菜碱＋75mmol/LNaCl； 组3：完全营养液+10mmolL甜菜碱＋75mmolLNaCl； 组4：完全营养液+20mmolL甜菜碱+75mmol/LNaCl； 组5：完全营养液+40mmolL甜菜碱+75mmol/LNaCl。 （2）①光合色素含量的测定：各试管中分别放入等量的各组幼苗新鲜叶片，由于色素易溶于无水乙醇，故加入无水乙醇或（95%乙醇+无水碳酸钠）提取光合色素，直至全部叶片变成白色，用仪器测量提取液中叶绿素a和叶绿素b的含量，并计算总叶绿素量和叶绿素a/b。叶绿素是光反应阶段能量变化必不可少的色素，其作用是吸收并转化光能。 ②光合参数的测定：根据表格可知，用仪器分别测定各组甜瓜幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等光合参数。 （3）①实验结果表明，盐胁迫能影响甜瓜幼苗叶片光合色素的合成，外源施加甜菜碱处理具有缓解作用，在75mmol/LNaCl胁迫下，浓度为5mmol/L甜菜碱溶液组相较于其他浓度甜菜碱组而言净光合速率最大，对甜瓜幼苗光合作用的缓解效果最佳。 ②环境通过影响植物体内激素的含量来调节其生理功能。当甜瓜幼苗受到盐胁迫时，保卫细胞中的脱落酸浓度会上升，导致气孔迅速关闭，降低蒸腾作用引起的水分散失。据表分析，在盐胁迫下引起幼苗净光合速率降低的原因是总叶绿素含量少，影响光反应的进行；气孔导度小，胞间CO2浓度低，影响碳反应的进行，净光合速率低。 ③进一步测定表明，盐胁迫会使甜瓜幼苗叶片中的脯氨酸和可溶性糖等物质的含量显著增加，根施一定浓度的甜菜碱会促进这些物质的积累。推测一定浓度的甜菜碱缓解盐胁迫对甜瓜幼苗生长影响的原因是甜菜碱促进脯氨酸和可溶性糖等物质的积累，可提高植物细胞的渗透压，使植物吸水能力增强；缓解NaCl胁迫，维持植株进行正常的光合作用。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 细胞呼吸和光合作用 考向 五年考情 考情分析 细胞呼吸和光合作用 2024年6月浙江卷第24题 2024年1月浙江卷第20题 2023年6月浙江卷第11、22题 2023年1月浙江卷第16、23题 2022年6月浙江卷第12、27题 2022年1月浙江卷第6、27题 2021年6月浙江卷第10、23、27题 2021年1月浙江卷第6、11、27题 2020年7月浙江卷第6、25、27、题 2020年1月浙江卷第12、27题 细胞呼吸和光合作用是必修一的核心考点，占必修一全部分数的一半以上，细胞呼吸的单独考查形式为选择题，考查细胞呼吸的过程、探究酵母菌呼吸方式等知识点，也可以与光合作用一并考查；光合作用的考查随着高考卷的不断更新，基本上固定为非选择题，考查形式主要分两部分，一部分为教材基础知识，包括光合作用的过程以及色素的提取和分离实验，另一部分考查学生对于题干的分析能力，一般为图标数据的分析为主。 1、（2024年6月浙江卷） 原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： （1）科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设：_____。 ④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。 分组处理 预期结果 绿叶+光照 变蓝 绿叶+黑暗 不变蓝 ⅰ______ ⅱ______ ⅲ______ ⅳ______ ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是_____。热甲醇处理的目的是_____． （2）对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。 ①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的_____能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被_____现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞_____内的花青素可通过_____方式达到保护叶绿体的作用。 ②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护_____的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引_____，完成传粉。 2、（2024年1月浙江卷）长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。 回答下列问题： （1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第____阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是____，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使____得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越____（耐渍害/不耐渍害）。 （2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。 光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量 光合速率 1 蒸腾速率 0.95 1 气孔导度 0.99 0.94 1 胞间CO2浓度 -099 -0.98 -0.99 1 叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1 注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。 据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是____。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈____趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由____（气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是____。 （3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内____（激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过____，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。 3、（2023年6月浙江卷） 小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。 小曲白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用，下列叙述正确的是（　　） A. 有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合 B. 有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行 C. 有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能的释放 D. 有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化 4、（2023年6月浙江卷）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。 回答下列问题： （1）光为生菜的光合作用提供______，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。 （2）由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是______。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为______，最有利于生菜产量的提高，原因是______。 （3）进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以______，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有______。 5、（2023年1月浙江卷） 为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ） A. 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B. 酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C. 可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D. 不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 6、（2023年1月浙江卷）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。 表1 项目 甲组 乙组 丙组 处理 库源比 1/2 1/4 1/6 单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0 净光合速率（μmol·m－2·s－1） 9.31 8.99 8.75 果实中含13C光合产物（mg） 21.96 37.38 66.06 单果重（g） 11.81 12.21 19.59 注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。 回答下列问题： （1）叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是__________。 （2）研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的__________结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的__________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有__________（答出2点即可）。 （3）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率__________（填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量__________（填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单果重变化的原因是__________。 （4）为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。 果实位置 果实中含13C光合产物（mg） 单果重（g） 第1果 26.91 12.31 第2果 18.00 10.43 第3果 2.14 8.19 根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是__________。 （5）综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？__________ A. 除草 B. 遮光 C. 疏果 D. 松土 7、（2022年6月浙江卷）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ） A. 人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸 B. 制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2 C. 梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP D. 酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量 8、（2022年6月浙江卷） 通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。 处理 指标 光饱和点（klx） 光补偿点（lx） 低于5klx光合曲线斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1） 叶绿素含量（mg·dm-2） 单株光合产量（g干重） 单株叶光合产量（g干重） 单株果实光合产量（g干重） 不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25 遮阴2小时 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21 遮阴4小时 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。 回答下列问题： （1）从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中___________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。 （2）植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至___________中。 （3）与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A.<2小时 B．2小时 C．4小时 D．>4小时），才能获得较高的花生产量。 9、（2022年1月浙江卷)线粒体结构模式如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 结构1和2中的蛋白质种类不同 B. 结构3增大了线粒体内膜表面积 C. 厌氧呼吸生成乳酸过程发生在结构4中 D. 电子传递链阻断剂会影响结构2中水的形成 10、（2022年1月浙江卷)不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。 回答下列问题： （1）高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。 （2）据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞____________，细胞吸水，气孔开放。 （3）生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。 11、(2021年6月浙江卷)需氧呼吸必须有氧的参加，此过程中氧的作用是（　　） A. 在细胞溶胶中，参与糖酵解过程 B. 与丙酮酸反应，生成 CO2 C. 进入柠檬酸循环，形成少量 ATP D. 电子传递链中，接受氢和电子生成H2O 12、(2021年6月浙江卷)渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示，图甲是不同山梨醇浓度对叶绿体完整率和放氧率的影响，图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量和放氧量的影响。CO2以HCO3-形式提供，山梨醇为渗透压调节剂，0．33 mol·L-1时叶绿体处于等渗状态。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A. 与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，光合速率大小相似 B. 渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大 C. 低渗条件下，即使叶绿体不破裂，卡尔文循环效率也下降 D. 破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大，放氧率越低 13、(2021年6月浙江卷)不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题： （1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于__________，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构，光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物__________的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物__________的组分。 （2）图甲的O～A段表明无机磷不是光合作用中__________过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是_________；不论高磷、低磷，24 h内淀粉含量的变化是__________。 （3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是__________。为确定叶片光合产物的去向，可采用__________法。 14、(2021年1月浙江卷)在进行“观察叶绿体”的活动中，先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下列叙述正确的是（　　） A. 制作临时装片时，实验材料不需要染色 B. 黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片 C. 预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察 D. 在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成 15、(2021年1月浙江卷)苹果果实成熟到一定程度，呼吸作用突然增强，然后又突然减弱，这种现象称为呼吸跃变，呼吸跃变标志着果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是（　　） A. 呼吸作用增强，果实内乳酸含量上升 B. 呼吸作用减弱，糖酵解产生的CO2减少 C. 用乙烯合成抑制剂处理，可延缓呼吸跃变现象的出现 D. 果实贮藏在低温条件下，可使呼吸跃变提前发生 16、(2021年1月浙江卷) 现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。 回答下列问题： （1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。 （2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。 （3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________，理由是_________。 （4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。 17、(2020年7月浙江卷) 下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确的是（ ） A. 细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多 B. 细胞厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行 C. 细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸 D. 若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度会增加酒精的生成量 18、(2020年7月浙江卷) 将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（ ） A. 测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 B. 若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大 C. 若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似 D. 若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似 19、(2020年7月浙江卷)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题： （1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0．3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生__________现象来判断。 （2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏__________色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的__________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的__________。 （3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，__________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂__________期细胞的染色体，原因是__________。 20、(2020年1月浙江卷)酵母菌细胞呼吸的部分过程如图所示，①～③为相关生理过程。下列叙述正确的是 A. ①释放的能量大多贮存在有机物中 B. ③进行的场所是细胞溶胶和线粒体 C. 发生①③时，释放量大于吸收量 D. 发酵液中的酵母菌在低氧环境下能进行①②和①③ 21、(2020年1月浙江卷)某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，以黑藻、溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题： （1）选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，用于探究_____。在相同时间内，用_____玻璃纸罩住的实验组释放量最少。光合色素主要吸收_____光，吸收的光能在叶绿体内将分解为___。 （2）用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化，其理由是_____，引起溶液pH的改变。 （3）若将烧杯口密封，持续一段时间，直至溶液pH保持稳定，此时和三碳酸的含量与密封前相比分别为______。 （4）若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将____，其主要原因是______。 1、 选择题 1．（2024·浙江温州·三模）乳酸菌难以高密度培养，导致乳酸产量低。研究者将乳酸脱氢酶基因导入酵母菌，转基因酵母菌可同时产生乙醇和乳酸。下列叙述正确的是（    ） A．抑制厌氧呼吸的第一阶段可提高转基因酵母菌的乳酸产量 B．丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下被转化为乳酸，不产生ATP C．转基因酵母菌呼吸作用产生CO₂的场所只有线粒体基质 D．乳酸菌和酵母菌厌氧呼吸途径不同是由于基因的选择性表达 2．（2024·浙江金华·模拟预测）“白肺”在临床上称为“急性肺损伤”，患者肺部显影常呈现大片白色，“白肺”患者的血氧饱和度降低，临床表现为胸闷气短，呼吸不畅等，通过吸氧可缓解相关症状，下列叙述正确的是（    ） A．患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 B．患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖 C．有氧呼吸时，释放的能量主要形成ATP D．患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP的产生 3．（2024·浙江绍兴·模拟预测）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。下列有关小鼠柠檬酸循环的叙述正确的是（    ） A．在线粒体的内膜上进行 B．产生大量【H】 C．反应过程需要消耗氧气 D．释放的能量主要储存在ATP中 4．（2024·浙江·三模）最大乳酸稳态（MLSS）是在持续运动中血乳酸产生与利用的最高平衡状态，是运动强度划分的一个重要参照。下图是随着运动学强度增大，生理学强度变化曲线，据图分析下列说法错误的是（    ） A．丙酮酸在酶的催化作用下转化为乳酸的过程中不产生ATP B．由图可知，心率、摄氧量、血乳酸生理学强度和运动学强度呈正相关 C．高强度运动时呼吸加深加快可以为细胞有氧呼吸提供更多O2，排出更多CO2 D．在缺氧的条件下，细胞通过厌氧呼吸提高葡萄糖中化学能的利用效率 5．（2024·浙江绍兴·模拟预测）人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列叙述错误的是（    ） A．呼吸链受损会导致需氧呼吸异常，细胞产能减少 B．生成代谢物X的②过程会产生少量的ATP C．过程⑤使用的酶B可避免过氧化氢对细胞的毒害 D．过程④消耗代谢物X有助于维持细胞内pH稳定 （2024·浙江·模拟预测）阅读下列材料，回答下列小题。 在正常植物细胞中，液泡（pH5.4-5.8）比细胞溶胶（pH7.0-7.2）酸性更强。在极端缺氧情况下，H+进入液泡减缓，且H+从液泡逐渐扩散到细胞溶胶中。在低氧条件的初期，糖酵解产生的丙酮酸发酵为乳酸，从而增加了细胞溶胶的酸性。细胞溶胶的pH值下降，酸中毒会导致细胞死亡，但某植物细胞通过如图的调节过程，可提高植物在缺氧情况下的生存能力。    6．下列关于物质运输和酶的叙述，错误的是（    ） A．正常细胞中，H+进入液泡的方式为主动转运 B．缺氧引起ATP合成不足，导致根对营养元素的吸收减少 C．当细胞溶胶中pH下降时，会使细胞溶胶中的酶活性都下降 D．在缺氧时，丙酮酸脱羧酶的最适pH值比乳酸脱氢酶的低 7．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（    ） A．在缺氧时，厌氧呼吸的进行可以为糖酵解提供NAD+ B．在缺氧条件下，细胞溶胶pH值下降是由产生的乳酸引起的 C．与乳酸发酵比，乙醇发酵能减缓细胞溶胶酸性下降，从而应对缺氧胁迫 D．乳酸发酵与乙醇发酵中均有[H]的消耗，[H]分别用于还原丙酮酸和乙醛 8．（2024·浙江·二模）1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。为验证上述结论，已设置的4组实验处理和部分结果如表： 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶液+无菌水 一 ② 葡萄糖溶液+酵母菌 + ③ 葡萄糖溶液+酵母汁 ④ 葡萄糖溶液+含有酵母汁中的各类小分子和离子的溶液 注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成。 对该实验操作和结果分析合理的是（    ） A．组③、组④的实验结果分别为+、+ B．应增设组⑤，处理为：无菌水+酵母汁 C．制备无细胞的酵母汁时，可将酵母菌细胞在蒸馏水中破碎处理 D．应检测酵母汁中是否含有活细胞 9．（2024·浙江·三模）“白肺”在临床上称为“急性肺损伤”，患者肺部显影常呈现大片白色。“白肺”患者的血氧饱和度降低，临床表现为胸闷气短、呼吸不畅等，通过吸氧可缓解相关症状。下列叙述正确的是（    ） A．患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 B．患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖 C．患者吸氧后“白肺”患者肺泡细胞线粒体内的葡萄糖消耗量增加 D．患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP的产生 10．（2024·浙江·二模）如图表示哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的示意图，下列叙述正确的是（    ） A．图示载体蛋白结构的改变不消耗ATP B．转运速率随膜外葡萄糖浓度升高不断增大 C．图示细胞中的核糖体参与膜上载体蛋白的合成 D．线粒体外膜上也存在该种载体蛋白 11．（2024·浙江宁波·二模）所有生物的生存都离不开细胞呼吸。细胞呼吸的原理在生活和生产中也得到了广泛的应用。下列相关叙述正确的是（　　） A．无氧呼吸产生乳酸或酒精的场所都是线粒体基质 B．有氧呼吸产生CO₂阶段释放大量能量 C．可用酸性条件下橙色的重铬酸钾溶液来检测是否产生酒精 D．食品的真空包装能够抑制厌氧型微生物繁殖从而达到食品保质的效果 12．（2024·浙江金华·二模）2023年，科学家发现延胡索酸水合酶FH（有氧呼吸第二阶段的重要酶）在败血症的患者体内急剧减少。在败血症患者体内最可能受抑制的过程是（　　） A．糖酵解过程 B．丙酮酸的分解 C．酒精的生成 D．乳酸的生成 13．（2024·浙江台州·二模）天南星科植物的线粒体内膜上具有细胞色素氧化酶（COX）和交替氧化酶（AOX），低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AOX的活性无影响，细胞在AOX作用下消耗等量呼吸底物比正常情况产生更多热量，这种呼吸方式称为抗氰呼吸。下列叙述错误的是（    ） A．氰化物主要影响需氧呼吸第三阶段 B．低温条件下局部抗氰呼吸加强有利于提高细胞代谢速率 C．低温条件下COX合成缺陷型植株无法完成葡萄糖的氧化分解 D．与需氧呼吸相比，抗氰呼吸中有机物氧化分解生成的ATP较少 14．（2024·浙江·二模）细胞呼吸过程中产生的氢能将无色的TTC还原为红色的TTF。生产上常将种子沿种胚切开，浸泡于TTC溶液中，通过观察种胚染色情况测定种子活力。下列叙述错误的是（    ） A．胚细胞产生氢的场所包括细胞溶胶、线粒体 B．TTC与氢反应生成TTF的过程中，TTC作为氢受体 C．观察到种胚的红色越深，说明种子活力越弱 D．种子活力的检测也可用溴麝香草酚蓝溶液 15．（2024·浙江衢州·模拟预测）研究发现，当线粒体出现一些异常时，线粒体会在分裂过程中，把末端的一部分分裂出去，顺便把“异常”带走（如图所示）。下列有关分析错误的是（    ） A．用紫外线照射线粒体，可能导致异常分裂增多 B．分裂出现的异常部分可能会被溶酶体识别而融合 C．分裂中线粒体可通过氧化分解葡萄糖产生ATP供能 D．线粒体的异常分裂体现了细胞膜的流动性 16．（2024·浙江衢州·模拟预测）癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，下列叙述正确的是（    ） A．若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径，可选用图中①④为作用位点 B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP C．③过程会消耗少量的氢，④过程不一定都在生物膜上完成 D．发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖量与正常细胞相当，且过程③④可同时进行 17．（2024·浙江温州·二模）某课题小组利用如图所示装置测定萌发种子的需氧呼吸强度。萌发种子用消毒液清洗过，但不影响种子生命力。三角瓶内气体体积的变化情况可根据红色液体的移动距离反映（不考虑物理因素的影响）。下列叙述正确的是（    ） A．实验过程中，玻璃管中的红色液滴将向左移动 B．红色液滴的移动距离可反映种子CO2的释放量 C．待红色液滴不再移动时，种子已全部死亡 D．须增设将KOH溶液换成清水的实验作为对照 18．（2024·浙江宁波·二模）马铃薯块茎中含有丰富的淀粉，营养价值高，是我国五大主食之一，但储存不当容易导致块茎发芽或出现酸味甚至腐烂。某兴趣小组探究了马铃薯有氧呼吸强度与O2浓度的关系，并将结果绘制如图（低于B点对应的O2浓度时会出现酸味）。下列叙述错误的是（　　） A．A点时马铃薯块茎同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 B．B点对应的O2浓度比A点更有利于马铃薯的储存 C．C点时马铃薯块茎线粒体基质中的O2浓度高于细胞质基质 D．D点时马铃薯块茎呼吸产生CO2的场所只有线粒体基质 19．（2024·浙江嘉兴·三模）丙酮酸进入线粒体的过程如图所示，其可通过线粒体外膜上的孔蛋白（一类通道蛋白）进入内外膜间隙，再利用H+逆浓度运输后所产生的势能顺浓度梯度从内外膜间隙进入线粒体基质。下列相关叙述错误的是（　　）    A．物质的顺浓度梯度运输均无需消耗能量 B．线粒体基质中的O2浓度低于细胞溶胶 C．O2和H+、e-结合形成水的过程发生在线粒体内膜 D．蛋白2是H+通道蛋白与ATP合成酶耦联形成的 20．（2023·浙江金华·模拟预测）为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某研究小组利用图中a、b、c、d装置进行实验。下列叙述错误的是（    ）    A．若探究厌氧呼吸可选择的装置及连接顺序为d→b B．若探究需氧呼吸可选择的装置及连接顺序为c→b→a→b C．可在b瓶中加入酸性重铬酸钾用于检测是否产生酒精 D．不能通过装置中的b瓶是否变浑浊来判断呼吸方式 2、 非选择题 21．（2024·浙江·三模）植物胁迫是对植物生长不利的环境条件，如洪涝、盐碱地、高温等。植物应对不同的胁迫有不同的应激反应。请结合不同的植物胁迫，分析并回答下列问题： (1)洪涝易造成低氧胁迫。此时植物根系易变黑、腐烂，原因是 。 (2)盐（主要是NaCl）胁迫环境下，大豆细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，请据图写出盐胁迫条件下，大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”： （至少答出2点）。大豆通过调节相关物质的运输， （填“增大”或“减小”）细胞内的渗透压，有利于细胞吸水，从而提高其耐盐碱性。 (3)为研究高温胁迫对植物的影响，科学家以黄准海地区夏玉米耐热型品种为材料，以大田常温为对照（CK），设置高温（40℃）处理（HT），研究高温胁迫对夏玉米的叶片光合特性、植株形态、干物质积累与分配及产量的影响，结果见下表。 组别 叶绿素含量 mg/g 胞间二氧化碳 μmol/mol 净光合速率 μmol/（m2．s） 叶面积 m2 结实率 % 百粒重 g CK 26 158 21.3 0.21 80 24.1 HT 37 102 27.9 0.52 26 33.7 欲研究夏玉米叶片的光合特性，用叶片作为材料进行光合色素分离实验，叶绿素的条带在滤纸条上的位置低于类胡萝卜素，其原因是 。夏玉米在高温胁迫净光合速率较CK组高的原因可能是 （答出两点）。研究表明高温胁迫下夏玉米产量降低，根据表格数据从光合产物的产生和分配的角度分析，HT组夏玉米百粒重增加的原因 。 (4)研究表明HT组叶面积、株高有显著增大，研究小组猜测可能与HT组玉米植株体内M激素含量升高有关。仍以夏玉米为研究对象，若进一步验证该猜想，可在实验思路的分组和处理中添加一组实验组 。 22．（2024·浙江杭州·模拟预测）陆生植物的碳流动过程如图1所示。植物叶绿体中的淀粉含量在白天和黑夜间的变化很大，被称为过渡性淀粉。这种淀粉作为储存能源，可在夜间光合作用不能进行时，为植物提供充足的碳水化合物。请回答下列问题：    (1)图中卡尔文循环的具体场所是 ，该过程需要光反应提供 。 (2)在白天光合产物磷酸丙糖可用于制造淀粉，也可用于合成蔗糖，若用于这两条去路的磷酸丙糖比例为1：2，每合成1mol蔗糖，相当于固定了 mol·CO2。合成的蔗糖除输出至其他部位外，还可暂存于 （填细胞器）中参与细胞渗透压的调节。 (3)为了验证光合产物以蔗糖的形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，导致 ，根和茎得到的糖不足，生长缓慢。 (4)碳在蔗糖和淀粉间的分配受内外因素影响： ①叶绿体内膜上的Pi转运蛋白（TPT）是磷酸丙糖与无机磷酸（Pi）的反向转运蛋白，在将磷酸丙糖运出叶绿体的同时能将无机磷酸（Pi）等量运入叶绿体。研究发现：抑制小麦的TPT使其失去运输能力，可使叶绿体内淀粉合成量增加14倍，但同时会使光合作用整体速率降低。据图分析，叶绿体内淀粉合成量增加的原因是 ，光合作用整体速率降低的原因是 。 ②环境因子（尤其是白天长短）也可以影响叶片对固定的碳在蔗糖和淀粉之间的分配。 （填“长日照”或“短日照”）下的植物更多地将光合产物转化为淀粉，从而保障夜间充足糖供给。 (5)近年有研究表明，海藻糖（T-6-P）在调节拟南芥叶肉细胞中淀粉和蔗糖的合成过程中起到信息分子的作用，其调节机理大致如图2所示。据图分析，当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，T-6-P合成基因的表达量将会 （填“增加”或“减少”），进而 （填“激活”或“抑制”）AGPase，使淀粉合成增加，储藏在叶绿体中。    23．（2024·浙江·三模）植物光合作用过程分为光反应和碳反应两个过程。下图表示光合作用的作用光谱与叶绿素a吸收光谱的关系，作用光谱显示的是不同波长光的光合作用效率；吸收光谱显示的是叶绿素a对于不同波长光的吸收百分率。    回答下列问题： (1)森林中阳生植物多居上层，林下几乎都是散射光（主要为蓝紫光）适合阴生植物生存。阴生植物的叶绿体比阳生植物的大且颜色深，其生理学意义是 。 (2)作用光谱可用 随光波长的变化来表示。根据图示，光合作用的作用光谱与叶绿素a的吸收光谱不完全相同，其原因是 。实验测定植物叶绿素a、b的含量时发现：阴生植物中叶绿素b/a大于阳生植物，推测可能的原因是 。 (3)精细的调控机制保障了卡尔文循环中能量的有效利用： ①当叶绿体中五碳糖含量偏低时，可通过离开卡尔文循环的三碳糖 （填“增多”或“减少”），再生五碳糖过程 （填“加强”或“减弱”）来增加其含量。 ②磷酸转运器位于叶绿体膜上，是一种能将三碳糖运出叶绿体，同时将无机磷酸（Pi）等量运入叶绿体的一种载体。三碳糖合成蔗糖时会释放Pi，如果蔗糖的输出受阻，则其合成速率会 ，造成 ，从而影响卡尔文循环的正常运转。 ③卡尔文循环中酶的数量和活性都会受到调控，其酶数量可通过调控 和叶绿体基因的表达水平来实现。 (4)现提供植物叶肉细胞匀浆、适当的介质、低渗溶液、离心机、充足的14CO2及ATP和NADPH等试剂，请设计实验验证光合作用的碳反应发生在叶绿体基质中，而不在类囊体薄膜上，完善实验思路。（要求与说明：细胞器内部结构的分离、提纯方法不做要求；14C有机物检测方法不做要求） ①取适量叶肉细胞匀浆经 后提取叶绿体， ②将叶绿体 ， ③ ， ④一段时间后，检测 。 24．（2024·浙江·三模）水稻是我国重要的农作物，稻田重金属污染会影响水稻的生长发育，而镉（Cd）是造成稻田土壤污染的主要重金属，Cd在生物体内易积累不易分解。我国科学家研究了Cd污染对水稻种苗部分生理指标的影响（如表），以及土壤Cd污染对水稻孕穗期Cd富集系数和Cd转运系数的影响（如图1）。回答下列问题： 表Cd污染对水稻种苗生理指标的影响 组别 Cd 浓度（mg·L-1） 叶绿素含量(mg·g-1) 类胡萝卜素(mg·g-1) 干物质量（mg） 根系活力(μg·g-1·h-1） CK 0 1.93 0.63 68.1 1.68 Cd1 0.1 1.60 0.59 60.0 1.37 Cd2 5 1.31 0.48 57.2 0.89 Cd3 30 1.01 0.41 31.4 0.32 Cd4 100 0.74 0.39 19.7 0.17 注：根系活力是以根尖细胞中的脱氢酶活性作为指标，脱氢酶参与有机物氧化分解形成还原氢的过程。 土壤Cd污染对孕穗期水稻不同部位Cd富集系数的影响 注：Cd1、Cd2组加入的Cd溶液浓度分别为1mg·Kg-1和5mg·Kg-1，CK组加入等量的清水，各组均使用有少量Cd污染的普通水稻田土壤；富集系数=水稻器官Cd含量/土壤Cd含量；转运系数=水稻地上部器官Cd含量/根部Cd含量。 (1)水稻的叶绿素和类胡萝卜素主要分布于 细胞中，通过其对光能的利用，引起水持续分解生成 和氧气；实验室常用95%乙醇对其进行提取的原因是 。 (2)水稻根尖细胞中的脱氢酶参与细胞需氧呼吸的第 阶段，据表分析，随着Cd浓度的增大，水稻种苗干物质的量不断降低的原因是 。 (3)据表分析，Cd被水稻根系吸收后，主要富集于水稻的 部位；随着Cd浓度的增加，水稻植株对Cd在体内分配的特点是 ；水稻体内的Cd此后通过 途径最终转移到人体内，造成对人体健康的危害。 25．（2024·浙江宁波·二模）近年来我国探索并推广玉米－大豆带状复合种植技术，通过大豆、玉米高矮作物空间错位搭配（如图所示），最大限度发挥土地潜力，助农增产增收。 项目 品系甲 品系乙 正常光 弱光 正常光 弱光 净光合速率（μmolCO2/m2•s） 11.39 10.18 11.64 6.25 叶绿素含量(mg/g) 1.78 2.01 1.41 2.32 气孔导度(molH2O/ m2•s) 0.05 0.11 0.12 0.04 胞间CO2浓度(μmolCO2/m2•s） 111.8 216.2 274.2 207.2 回答下列问题： (1)玉米－大豆带状复合种植技术能增产增收的原因：①大豆根系中的根瘤菌具有良好固氮能力，氮素可用于合成 （写出2种）等物质，参与光合作用过程。②充分利用边行优势（大田种植时，边行作物的生长发育比中间行作物表现好），这种优势出现的原因是 。 (2)玉米－大豆带状复合种植时若间距过小，大豆容易因玉米遮阴出现茎秆过度伸长的现象，这虽有利于长高，吸收更多光能，但由于需要消耗更多光合产物用于长高，使得光合产物向种子转移量 （填“减少”、“增多”、“不变”），导致大豆收成有所降低。表格为甲、乙两个品系的大豆植株分别置于正常光和弱光下处理后相关光合作用参数。 ①叶肉细胞中的叶绿素分布在 ，作用是 ，主要吸收可见光中的 。分析表格数据，在弱光下品系甲、乙的大豆植株叶绿素含量均升高，其生理意义是 。 ②依据上表数据可知，品系 的大豆植株耐阴能力更强，判断依据是 。 (3)综上分析，玉米－大豆带状复合种植技术产生的生态效益有 。 26．（2024·浙江金华·二模）为研究Mg2+对光合作用的影响，科研人员进行了一系列的研究。请回答下列问题： (1)叶绿素主要分布于叶绿体的 上，主要吸收 光。研究发现叶肉细胞光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动，而光合色素含量无昼夜节律变化，据此推测Mg2+ （填“是”或“不是”）通过影响色素含量进而影响光合能力。若要验证该推论，可以利用 提取并测定光合色素。 (2)为了进一步确定Mg2+影响光合能力的机理。科研人员研究发现，Mg2+是Rubisco酶（催化五碳糖与CO2反应的酶）的激活剂，Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强，据此推测光合能力的周期性波动的原因 。推测植物在缺Mg2+的条件下，光合速率下降的原因有 （写出2点）。 (3)为探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因，对多种突变体水稻进行实验。通过检测野生型、突变体MT3（MT3蛋白缺失，MT3蛋白为Mg2+转运蛋白）的叶绿体中Mg2+含量变化如下图所示，该结果可说明MT3蛋白缺失，导致Mg2+进入叶绿体的效率降低，且 （写出两点）。 (4)另一株突变体OS（OS蛋白缺失），叶绿体中Mg2+含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出以下两种假设： 假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，从而影响Mg2+运输至叶绿体内。 假设2： 。 若假设1是正确的，则野生型和突变体的叶绿体中Mg2+含量最高的是 A．野生型 B．突变体MT3 C．突变体OS D．双突变体OM（OS蛋白、MT3蛋白均缺乏） 27．（2024·浙江台州·二模）自然界用简单的材料和巧妙的设计解决了植物适应光环境变化难题，它环环相扣展现出缜密性，形式多样体现出灵活性，就地取材极具经济性。回答下列问题： (1)地球上最大规模的能量物质转换和生物固碳过程是 。自然界的演化以最佳的生存和 为目标，而非人类所追求的最大生物量。 (2)光反应是一个 （吸能/放能）反应，其过程如下图，光系统进行捕光并完成电荷分离，实现从光能到 的转换，生成的电子通过电子传递链最终生成 ；并使氢离子形成 ，驱动ATP合酶生成ATP的过程。 光反应示意图 (3)叶绿素作为天然光催化剂，驱动水分解产生 ，这是维持地球上好氧生命的关键过程。通过铜的修饰可以提高叶绿素a的稳定性，因此可利用Cu取代叶绿素a中心的 以提高其稳定性。此外，叶绿素还可与碳材料形成多元催化剂使光合作用显著增强，因为碳材料在300-400nm范围内表现出很强的吸光度，可以有效地将这些光子转化为可见的 光以被天然叶绿素用于光合作用。 (4)2021年我国科学家首次实现了无细胞条件下二氧化碳到淀粉的人工合成，速率为玉米的8.5倍。写出这项技术具有的重要意义有 （写出两点）。 28．（2024·浙江·二模）为探究不同程度缺锌胁迫对苹果幼树生长的影响，研究人员用不同锌浓度的营养液处理苹果幼树，结果如下表。 锌浓度（μmol/L） 叶绿素含量（mg/g） 净光合速率[μmol/（m2·s）] 气孔导度[mmo1/（m2·s）] 胞间CO2浓度[μmol/mol] 光能转化效率 NPQ 0 1.42 9.60 247.04 363.40 0.78 0.57 2 2.44 10.90 342.51 348.25 0.81 0.43 4（对照） 3.11 12.53 416.95 329.41 0.83 0.24 注：NPQ可反应植物以热耗散的方式耗散光能的能力 回答下列问题： (1)测定叶绿素含量时，先用95%的酒精溶液 色素，再测量色素溶液对 光的吸收值进而估算出叶绿素的含量。 (2)缺锌胁迫下植物在光反应阶段将光能转化为化学能的能力 ，此阶段合成的 减少；缺锌胁迫引起NPQ上升对苹果幼树是有利的，原因是 。 (3)随着缺锌程度的上升使苹果幼树的净光合速率、气孔导度均 ，推测净光合速率的变化主要是由 （填“气孔因素”或“非气孔因素”）引起的，其依据是 。 (4)研究发现缺锌胁迫下叶绿素合成速率显著上升，但叶绿素含量呈现下降趋势，这可能的原因是 。 29．（2024·浙江绍兴·二模）甜菜是制糖的主要原料，其块根的薄壁细胞中积累了大量蔗糖。甜菜的生长和产量相对稳定，但也会受水涝、盐碱度等因素的影响。回答下列问题： (1)甜菜作为糖料作物，其块根中的蔗糖主要贮存在薄壁细胞的 （填细胞器）中，这些蔗糖最早主要在叶肉细胞的 （填细胞结构）中合成。 (2)地势较低的甜菜种植地，易季节性积水，造成涝灾。在水涝胁迫下，甜菜块根细胞呼吸过程中产生的[H]会将 还原为乳酸，而甜菜叶片在氧气缺乏时，厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。甜菜不同部位厌氧呼吸产物不同的根本原因是 。水涝胁迫下，甜菜细胞器结构会发生显著改变，线粒体内膜的嵴逐渐消失，使得参与催化 的酶附着位点减少；叶绿体的 结构严重松散，植物的光反应过程受到抑制。 (3)某甜菜种植地的土壤是pH为6.2的微酸性黑土。为探究水涝胁迫下不同土壤盐碱度对甜菜幼苗光合作用的影响，研究人员进行了相关实验，部分结果如下图所示。    注：盐渍土和盐碱土是以微酸性黑土为基础，加入适量碱性物质混匀调节制成。盐渍土pH为7.2，盐碱土pH为8.2．Pn表示净光合速率，Gs表示叶片气孔导度。 本实验的可变因素是 。根据实验结果分析，甜菜幼苗在 的条件下生长情况最佳，推测可能的原因是在该条件下 。结合本实验结果，为缓解水涝对甜菜生长的抑制作用，可采取的措施是 。 30．（2024·浙江杭州·二模）某科研团队以甜瓜品种幼苗为实验材料，利用浓度为5mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、40mmolL的甜菜碱，开展根施不同浓度的甜菜碱对盐胁迫下幼苗光合作用影响的相关研究。回答下列问题： (1)完善实验思路 ①实验分组与处理 将甜瓜幼苗若干随机平均分成 组，分别根施相应的溶液： CK组（对照组）：完全营养液； 组1：完全营养液+ ； 组2：完全营养液+ ； 组3：完全营养液+10mmolL甜菜碱＋75mmolLNaCl； 组4：完全营养液+20mmolL甜菜碱+75mmol/LNaCl； 组5：完全营养液+40mmolL甜菜碱+75mmol/LNaCl。 ②将上述各组幼苗在相同且适宜的环境中培养一段时间。 ③重复上述实验。 (2)测定实验结果 ①光合色素含量的测定：各试管中分别放入等量的各组幼苗新鲜叶片，加入 提取光合色素，直至全部叶片变成白色，用仪器测量提取液中叶绿素a和叶绿素b的含量，并计算总叶绿素量和 。叶绿素是光反应阶段能量变化必不可少的色素，其作用是 。 ②光合参数的测定：用仪器分别测定各组甜瓜幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、 等光合参数，实验结果如下表所示。 组别 总叶绿素量mg/g 叶绿素a/b 净光合速率umol/（m2.s） 气孔导度mol/（m2.s） 胞间CO2浓度umol/mol CK组 0.69 2.85 3.00 0.74 405 组1 0.36 2.15 1.17 0.23 300 组 2 0.61 2.65 3.50 0.60 422 组3 0.51 2.65 2.30 0.49 400 组4 0.42 2.65 1.44 0.34 389 组5 0.34 3.35 1.17 0.28 378 (3)分析与讨论 ①实验结果表明，盐胁迫能影响甜瓜幼苗叶片光合色素的合成，外源施加甜菜碱处理具有缓解作用，在75mmol/LNaCl胁迫下，浓度为 甜菜碱溶液对甜瓜幼苗光合作用的缓解效果最佳。 ②环境通过影响植物体内激素的含量来调节其生理功能。当甜瓜幼苗受到盐胁迫时，保卫细胞中的 浓度会上升，导致气孔迅速关闭，降低 引起的水分散失。据表分析，在盐胁迫下引起幼苗净光合速率降低的原因是 。 ③进一步测定表明，盐胁迫会使甜瓜幼苗叶片中的脯氨酸和可溶性糖等物质的含量显著增加，根施一定浓度的甜菜碱会促进这些物质的积累。推测一定浓度的甜菜碱缓解盐胁迫对甜瓜幼苗生长影响的原因是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$