专题02 细胞的代谢（山东专用）-【好题汇编】2025年高考生物一模试题分类汇编

专题02细胞的代谢 考点概览 考点01物质运输 考点02细胞的能量供应和利用 物质运输考点01 一、单选题 1．（2025·山东济宁·一模）物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础。下列关于物质运输及应用的叙述，错误的是（    ） A．新生儿吸收母乳中的抗体，可以通过胞吞方式 B．主动运输使细胞膜内外物质浓度趋于一致，维持细胞的正常代谢 C．植物细胞在低渗溶液中吸水达到平衡状态时，细胞液浓度大于外界溶液浓度 D．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离 2．（2025·山东枣庄·一模）洋葱是生物学研究中常用的实验材料。下列有关说法错误的是（　　） A．洋葱鳞片叶内表皮可以用作质壁分离和复原实验的材料 B．观察洋葱根尖有丝分裂实验的步骤是解离一染色—漂洗—制片 C．低温诱导染色体数目变化实验中洗去卡诺氏液用体积分数为95%的酒精 D．秋水仙素与低温处理都是通过抑制纺锤体的形成而诱导染色体数目加倍 3．（2025·山东青岛·一模）研究发现低氮高盐可促进碱蓬根系对的吸收，跨质膜向胞质运输主要依靠质膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT）介导，NRT是H+/同向转运体，运输机制如图所示。液泡膜上的H+/反向转运体在H+浓度梯度驱动下，将运入液泡。下列说法错误的是（    ） A．碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程需要间接消耗细胞中的ATP B．碱蓬根细胞吸收的可用于合成蛋白质、核酸、磷脂等生物大分子 C．利用ATPase抑制剂处理碱蓬根部，根细胞吸收的速率会降低 D．液泡的pH值低于细胞质基质，液泡吸收无机盐离子有利于细胞保持坚挺 4．（2025·山东聊城·一模）下图表示蔗糖分子进入筛管细胞和库细胞的部分机制，L为运输的质子泵，M为同时运输蔗糖分子和的转运蛋白。下列叙述正确的是（    ） A．向筛管细胞外运输时，L的空间构象会发生可逆性改变 B．M向筛管细胞内运输的同时运输蔗糖分子，其不具有特异性 C．蔗糖分子进入筛管细胞的过程不消耗能量，属于被动运输 D．蔗糖分子通过胞间连丝进入库细胞的方式为协助扩散 5．（2025·山东菏泽·一模）轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质GABA。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）分析正确的是（    ） A．触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上记录不到动作电位 B．正常和患带状疱疹时，Cl-进出细胞的运输方式均为协助扩散 C．患带状疱疹后Cl-转运蛋白减少，导致轻触产生痛觉 D．GABA作用的效果只能是抑制性的 6．（2025·山东枣庄·一模）钠钾氯共转运蛋白（NKCC）是帮助钠离子、钾离子、氯离子进行运输的一类膜蛋白，其合成过程与分泌蛋白类似。在肾脏的尿液浓缩过程中NKCC利用细胞外相对较高的Na+浓度作为驱动力，逆浓度梯度转运K+和Cl-进入细胞。下图是肾小管上皮细胞对离子吸收和转运的示意图。下列说法错误的是（　　） A．钠一钾泵发挥作用时发生磷酸化导致其空间结构改变 B．K+主动运输进入上皮细胞可以借助不同的载体蛋白 C．NKCC的合成需要线粒体供能，需要高尔基体参与 D．Na+进出上皮细胞的跨膜运输方式相同 7．（2025·山东临沂·一模）土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的介导盐胁迫下细胞外排Na+，维持 Na+ / K+ 平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后，磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合，致使SOS2接触激活 Na+ − H+ 转运蛋白SOS1，并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如下图所示。下列说法错误的是（       ） A．SOS1转运Na+和H+不需要细胞内化学反应所释放的能量 B．盐胁迫时，植物细胞可能通过降低细胞质基质中的H+浓度来加速Na+的外排 C．钠离子通过HKT1进入细胞时，不需要与其结合 D．盐胁迫下，磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用，降低了细胞内Na+/K+比值 8．（2025·山东临沂·一模）窦房结细胞有类似心肌细胞的兴奋性和传导性。但窦房结细胞膜上缺乏运输钠离子和钾离子的通道，动作电位主要通过钙离子流动形成，造成去极化速度慢。如图为心房肌细胞和窦房结细胞相关电位的比较。下列叙述正确的是（    ）    A．心房肌细胞膜两侧的静息电位主要由Na+外流所致 B．窦房结细胞去极化速度慢是因为Ca2+主动运输速率低 C．与心房肌细胞相比，窦房结细胞动作电位为内负外正且幅值降低 D．心肌缺氧等因素会影响多种离子的运输，可能导致心律失常 9.（2025·山东淄博·一模） CFTR是一种细胞膜上的通道蛋白。胞内浓度升高，激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开，胞外浓度升高也可促进通道打开。CFTR基因中3个碱基的缺失，引起CFTR结构和功能异常，使支气管中黏液增多，细菌在肺部大量生长繁殖，严重可导致囊性纤维化（CF）。下列说法错误的是（ ） A. CFTR可允许双向转运，cAMP抑制剂可减少胞内外流 B. CFTR异常导致细胞向外转运减少的同时也会影响水分子转运 C. CF说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 D. 可使用抗生素类药物从根本上治疗细菌感染的CF 二、多选题 10．（2025·山东菏泽·一模）ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶）是无氧呼吸的关键酶。科研人员探究（Ca2+对淹水胁迫辣椒幼苗根无氧呼吸的影响，辣椒幼苗细胞内部分代谢途径如图甲所示，实验结果如图乙所示。下列说法错误的是（    ）    A．检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生，不能判断是否有酒精生成 B．辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物 C．Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害 D．ADH和LDH催化反应释放的能量，大部分以热能形式散失少部分合成ATP 11．（2025·山东临沂·一模）植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该幼苗的根细胞可以分别进行产生乳酸或酒精的无氧呼吸 B．从a到b该幼苗根细胞无氧呼吸产生酒精的速率逐渐增加 C．从a到b该幼苗根细胞内相同质量的葡萄糖产生的ATP增多 D．无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的方式是自由扩散 12. （2025·山东淄博·一模）真核生物的有氧呼吸依次经过糖酵解，TCA循环和氧化磷酸化三个阶段。IDH是TCA循环的关键酶，可催化生成α-KG及CO2。IDH基因突变可引起α-KG减少，进一步促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，引起下游VEGF基因等肿瘤相关基因高表达，共同促进肿瘤的发生与发展。正常细胞在细胞周期调控过程中可通过表达Skp2蛋白，降解IDH，使细胞的主要供能方式发生改变。下列说法正确的是（ ） A. 真核生物中糖酵解和TCA循环均发生在线粒体基质中 B. 若在细胞中添加Skp2蛋白抑制剂，则VEGF基因的表达量会减少 C. 肿瘤细胞可通过增加Skp2基因的表达，使细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变 D. 无氧条件下，肿瘤细胞通过糖酵解过程将葡萄糖中的能量都转移到乳酸和ATP中 细胞的能量供应和利用考点02 一、单选题 1．（2025·山东济宁·一模）酒酿是米酒的一种，由蒸熟的米冷却后加入酒曲发酵而成。在发酵过程中起主要作用的是酒曲中的好氧霉菌、酵母菌和乳酸菌。下列叙述正确的是（    ） A．酒酿制作过程中将米蒸熟的目的之一是杀灭杂菌 B．酒酿制作过程中产生的水主要来源于微生物无氧呼吸 C．好氧霉菌是需氧型生物，整个发酵过程要不断通入 D．将发酵温度从28℃提高到40℃，可明显缩短发酵时长 2．（2025·山东菏泽·一模）YBX1蛋白可与丙酮酸转运蛋白相互作用，影响细胞呼吸。科研人员对敲除了YBX1基因的小鼠细胞应用13C标记的葡萄糖示踪技术。检测到线粒体中部分物质的含量发生异常变化，且细胞的耗氧速率是正常水平的2倍。下列说法正确的是（    ） A．线粒体中13C标记的葡萄糖和丙酮酸的含量高于正常水平 B．丙酮酸转运蛋白主要在线粒体内膜上和线粒体基质中 C．敲除YBX1基因的小鼠细胞，在无氧条件下细胞呼吸产生乳酸和CO2的量会增多 D．若YBX1蛋白的含量增多，细胞消耗O2的速率会下降 3．（2025·山东枣庄·一模）下图表示某生物组织离体培养时，单位时间O2的吸收量和CO2释放量的变化，下列说法正确的是（　　） A．CO2释放量最低点时释放的能量最少 B．培养动物细胞不会得到上述两条曲线 C．无氧呼吸消失时对应的氧气浓度是有氧呼吸的最适氧浓度 D．该曲线是通过逐渐增加离体组织培养液中O2浓度得到的 4．（2025·山东聊城·一模）线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。肌肉细胞衰老过程中线粒体碎片化会增加。下图是研究运动对线虫衰老肌肉细胞线粒体的影响结果。下列叙述错误的是（    ） A．衰老肌肉细胞的主要供能方式是有氧呼吸 B．DRP-1和FZO-1基因都会抑制线粒体碎片化 C．运动可减缓野生型线虫衰老引起的线粒体碎片化 D．与突变体相比较，运动对野生型防止线粒体碎片化效果更好 二、多选题 5．（2025·山东青岛·一模）Brooks提出了关于细胞内乳酸穿梭模型，如下图所示。当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制。下列说法错误的是（    ） A．图中“？”代表的物质是二氧化碳和水 B．剧烈运动时，细胞内NAD+/NADH的比值降低 C．丙酮酸都是在细胞质基质内产生，丙酮酸转化成乳酸需要消耗能量 D．乳酸除上述去向外，还可运输到肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用 6．（2025·山东济宁·一模）将动物细胞的完整线粒体悬浮于含有丙酮酸、氧气和无机磷酸的溶液中，并适时加入等量的ADP、DNP和DCCD三种化合物，测得氧气浓度的变化如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶 B．ADP和DNP都能促进细胞呼吸但促进效率不同 C．加入DNP后，线粒体内膜上散失的热能将增加 D．化合物DCCD与DNP对细胞呼吸影响机理相同 7．（2025·山东枣庄·一模）英国植物学家罗伯特·希尔1937年发现，在离体叶绿体的悬浮液中（无CO2）加入氧化剂，在光照条件下可以释放O2，现在把这种现象称为希尔反应。下列有关说法正确的是（　　） A．希尔反应发生的场所是叶绿体基质 B．如果不加入氧化剂，O2不会持续产生 C．希尔反应证明了产生的O2全部来源于水 D．希尔反应证明氧气的产生和糖类的合成是相对独立的过程 三、非选择题 8．（2025·山东青岛·一模）银杏叶中的黄酮醇具有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响，科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W，对照）4种光质处理，处理20d后检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 (1)由图可知，实验组的净光合速率都比对照组高，原因是 。实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致，原因是 。 (2)不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量的影响为 。黄酮醇是银杏叶细胞的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比， 技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液的目的 。（答出两点） (3)除光质外，光照和黑暗交替频率也可以影响银杏的光合产物积累量。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同。结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因 。 9．（2025·山东临沂·一模）植物光合产物的产生器官被称作“源”，光合产物卸出和储存的部位被称作“库”。下图为棉花植株光合产物合成及运输过程示意图。 (1)暗反应进行的场所是 。研究表明，缺磷会抑制光反应过程，原因是 。 (2)据图分析，叶绿体中的淀粉在夜间被降解的意义是 。 (3)光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是 。 (4)为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及固定速率。结果如图2所示。 去除棉铃处理降低了 （填“库”或“源”）的大小，进而抑制棉花的光合作用，结合图1分析，机制是 。 10．（2025·山东济宁·一模）Rubisco酶具有“两面性”，CO2浓度较高时，该酶参与暗反应，催化C5与CO2反应，最终得到光合产物；O2浓度较高时，该酶参与光呼吸，催化C5与O2反应形成乙醇酸，最终产生CO2。图示实线部分为高光、高温条件下，水稻叶肉细胞的部分代谢过程，图示虚线为利用基因工程技术构建的光呼吸GOC支路。回答下列问题。 (1)光合作用暗反应过程中Rubisco催化反应的产物被还原，为其提供能量的物质是 。晴朗的夏季中午，水稻会出现“光合午休”现象，该现象的产生主要与一种植物激素含量的变化相关，该激素为 。 (2)图中参与光呼吸过程的细胞结构有 。研究发现，光照强度降低时，光呼吸的速率也会降低，推测其原因是 。 (3)光呼吸GOC支路的构建可显著提高水稻产量，其原理是 。 11．（2025·山东聊城·一模）光照强度是影响光合速率的重要环境因素。当光照过强时，植物吸收的光能会超过光合作用所能利用的量，致使电子积累过多而产生活性氧，活性氧会使光系统变性失活，最终引起光能转化效率降低，这种现象被称为光抑制。植物为适应不断变化的光照条件，形成了多种光保护机制，主要包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制（NPQ）和D1蛋白周转依赖的PSⅡ损伤修复机制。叶黄素循环是指依照光照条件的改变，植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化。光系统PSⅡ是一种光合色素和蛋白质的复合体，D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白，铁氰化钾是能接收电子的人工电子梭，可有效解除植物的光抑制现象。据图回答下列问题： (1)据图1分析，光系统PSⅡ分布在叶绿体的 上，电子的最终供体是 ，加入铁氰化钾后光抑制解除的机制是 (2)图2为夏季白天对番茄光合作用相关指标的测量结果（Pn表示净光合速率，Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率），则在叶片内叶黄素总量基本保持不变的前提下，12~14时，叶黄素种类发生了 （填“V→A→Z”或“Z→A→V”）的转化，该转化有利于防止光损伤。16时以后Fv/Fm的比值升高的原因是 。 (3)研究发现过剩的光能会损伤D1蛋白进而影响植物的光合作用。研究人员对番茄进行亚高温强光（HH）处理，实验结果如图3所示。据图分析，HH条件下，光合速率降低的原因不是气孔因素引起的，理由是 ，试推测其可能的原因是 。 12．（2025·山东枣庄·一模）土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐胁迫，植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响，结果如图所示；同时研究了盐胁迫环境下对玉米苗喷施脱落酸（ABA）对光合特性的影响，结果如表所示。 参数 无盐胁迫对照组 喷施脱落酸浓度（μmol·L-1） 0 1 2.5 5 10 光合速率（μmol·m-2·s-1） 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17 气孔导度（mmol·m-2·s-1 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 248 221 252 249 246 242 (1)图中色素含量可以通过纸层析法进行研究，实验时层析液不能超过滤液细线的原因是 ，距离滤液细线最近的色素条带呈现 色，主要吸收 光。 (2)盐胁迫会导致玉米光合速率降低，但不同时期导致降低的原因有所不同，据图分析0-15天主要是因为 ；15—30天主要是因为 。 (3)据表分析，喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是 ，为进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可采用的实验思路是 。 13.（2025·山东淄博·一模） 光照强度过大会对植物造成损害，类胡萝卜素参与叶黄素循环，可促进非光化学淬灭（NPQ）对过量光能的耗散。大狼耙草为北美洲入侵种，研究人员以株高一致的大狼耙草种苗及当地物种山莴苣种苗为材料，在不同光照强度下培养一段时间，测定最大净光合速率（Pmax）、呼吸速率（Rd）、色素含量等，结果如下表。 物种 光照强度 Pmax Rd 叶绿素含量 类胡萝卜素含量 大狼耙草 100% 22.96 3.00 0.16 0.038 40% 14.43 1.08 0.20 0.041 14% 9.80 0.92 0.27 0.045 山莴苣 100% 7.41 2.92 0.13 0.029 40% 13.32 1.26 0.21 0.039 14% 8.20 1.23 0.22 0.037 （1）光照对植物的作用有______，遮光下因______（填物质）减少，C3的还原速率降低。植物激素______可促进叶绿素的合成。 （2）光照强度从14%增加到100%的过程中，山莴苣的光合速率变化是______。在光照强度为100%时，大狼耙草的光合速率明显高于山莴苣，原因是______。 （3）SOQ1蛋白和HHL1蛋白是NPQ的调控因子，为探究两者对NPQ的调控机制，以野生型植株（Col-0）、soqⅠ突变体、hhlⅠ突变体及hhlⅠ和soqⅠ双突变体为材料进行实验，并测定强光下相应蛋白质的表达量，结果如图。强光下，soqⅠ基因和hhlⅠ基因对NPQ的调控起______作用（填“协同”或“相抗衡”），在soqⅠ突变体中，hhlⅠ基因对NPQ调控的响应机制是______。 14.（2025·山东泰安·一模）小型黄瓜（也叫“水果黄瓜”）是经济效益颇高的温室栽培蔬菜品种，为科学施肥提质增产，某大棚生产基地研究了黄瓜开花结果期镁胁迫对生长和光合特性的影响机制：利用不同浓度的硫酸镁，分别设置适镁A1（2.5mol/L）、多镁A2（5mol/L）、缺镁A3（0mol/L）三组实验，营养液中其它元素按照黄瓜生长需求配置。幼苗期每2d浇营养液0.25L/株，开花结果期每2d浇营养液0.5L/株，每隔10d浇1次清水洗盐，其他条件相同。在开花结果期进行相关数据检测，结果如下表所示（羧化效率指植物叶片在单位时间单位面积固定的最大CO2摩尔数；光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点指光合速率达到最大时的最低光照强度）。 处理 叶绿素a mg·g-1 叶绿素b mg·g-1 类胡萝卜素mg·g-1 羧化效率 umol·m-2·s-1 光饱和点 umol·m-2·s-1 光补偿点 umol·m-2·s-1 A1 2.159 0.539 0.421 0.0734 910.0 53.08 A2 2.259 0.548 0.363 0.0748 952.5 50.51 A3 1746 0.406 0.353 0.0678 827.5 58.55 （1）叶绿素a、b分布在叶绿体的______上。为比较黄瓜幼苗叶片色素含量的差异，需用无水乙醇提取黄瓜幼苗叶片色素，提取的原理是______，研磨时加碳酸钙的目的是______，最后再测定其含量。 （2）A3处理下的光饱和点低于A1的原因是______，结合实验结果归纳Mg2+的功能是______（答出2点）。 （3）CO2是光合作用的重要原料，从光能利用和适应的角度分析，CO2浓度升高时植物光补偿点和光饱和点发生的变化及所具有的生物学意义是______。 （4）利用以下实验材料：足量生理状态基本相同的正常黄瓜幼苗、含适宜浓度Mg2+的培养液、细胞呼吸抑制剂、蒸馏水等，进一步探究黄瓜吸收Mg2+是主动运输还是被动运输。简要写出实验思路：______。 2 / 15 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02细胞的代谢 考点概览 考点01物质运输 考点02细胞的能量供应和利用 物质运输考点01 一、单选题 1．（2025·山东济宁·一模）物质跨膜运输是细胞维持正常生命活动的基础。下列关于物质运输及应用的叙述，错误的是（    ） A．新生儿吸收母乳中的抗体，可以通过胞吞方式 B．主动运输使细胞膜内外物质浓度趋于一致，维持细胞的正常代谢 C．植物细胞在低渗溶液中吸水达到平衡状态时，细胞液浓度大于外界溶液浓度 D．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离 【答案】B 【分析】水分子通过半透膜的扩散，称为渗透作用。植物细胞质壁分离的原因：（1）外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；（2）内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。 【详解】A、抗体属于大分子物质，新生儿吸收母乳中的抗体，通过胞吞方式进入细胞，该方式可以运输大分子物质，A正确； B、主动运输是逆浓度梯度进行的，会使细胞膜内外物质浓度差进一步加大，B错误； C、植物细胞在低渗溶液中吸水，由于细胞壁的限制，吸水达到平衡状态时，细胞液浓度依然大于外界溶液浓度，C正确； D、洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，在蔗糖溶液中加入适量红墨水，便于观察质壁分离现象，因为可以通过观察红色区域的变化来判断质壁分离情况，D正确。 故选B。 2．（2025·山东枣庄·一模）洋葱是生物学研究中常用的实验材料。下列有关说法错误的是（　　） A．洋葱鳞片叶内表皮可以用作质壁分离和复原实验的材料 B．观察洋葱根尖有丝分裂实验的步骤是解离一染色—漂洗—制片 C．低温诱导染色体数目变化实验中洗去卡诺氏液用体积分数为95%的酒精 D．秋水仙素与低温处理都是通过抑制纺锤体的形成而诱导染色体数目加倍 【答案】B 【分析】用洋葱根尖分生区细胞观察有丝分裂和低温诱导染色体数目变化实验制作装片的顺序都是：取材→解离→漂洗→染色→制片。 【详解】A、洋葱鳞片叶内表皮可以用作质壁分离和复原实验的材料，用洋葱鳞片叶外表皮细胞和质量分数为0.3g/ml的蔗糖溶液观察植物质壁分离和复原，A正确； B、观察洋葱根尖有丝分裂实验的步骤是解离一漂洗—染色—制片，B错误； C、低温诱导洋葱根尖分生区细胞染色体数目变化实验中，卡诺氏液处理根尖后，需用体积分数为95%的酒精冲洗两次，洗去卡诺氏液，C正确； D、秋水仙素与低温处理都是通过抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，而诱导染色体数目加倍，D正确。 故选B。 3．（2025·山东青岛·一模）研究发现低氮高盐可促进碱蓬根系对的吸收，跨质膜向胞质运输主要依靠质膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT）介导，NRT是H+/同向转运体，运输机制如图所示。液泡膜上的H+/反向转运体在H+浓度梯度驱动下，将运入液泡。下列说法错误的是（    ） A．碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程需要间接消耗细胞中的ATP B．碱蓬根细胞吸收的可用于合成蛋白质、核酸、磷脂等生物大分子 C．利用ATPase抑制剂处理碱蓬根部，根细胞吸收的速率会降低 D．液泡的pH值低于细胞质基质，液泡吸收无机盐离子有利于细胞保持坚挺 【答案】B 【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输，该运输方式的特点是：从低浓度一侧运输到高浓度一 侧，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。 【详解】A、从图中可知，质膜上的ATPase将细胞内的H+ 逆浓度梯度转运到细胞外，消耗ATP，形成H + 的浓度梯度。NRT是H+ /NO3 − ​ 同向转运体， NO3 − ​和H+一起进入细胞， H+顺浓度梯度进入细胞， NO3− ​ 的吸收利用了H+ 浓度梯度的势能，所以碱蓬根细胞通过NRT吸收NO3 − ​的过程间接消耗了细胞中的ATP，A正确； B、蛋白质的基本组成元素有 C、H、O、N 等，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，碱蓬根细胞吸收的NO3 − 可用于合成蛋白质、核酸等生物大分子，但磷脂不属于生物大分子，B错误； C、ATPase抑制剂处理碱蓬根部，会抑制ATPase的活性，使得H+ 不能逆浓度梯度运出细胞，无法形成H+浓度梯度，NRT介导的NO3 − ​吸收过程依赖H + 浓度梯度，所以根细胞吸收NO3 − ​   的速率会降低，C正确； D、液泡膜上的H+ /NO3 − ​反向转运体在H+ 浓度梯度驱动下将NO3− 运入液泡，说明液泡中H+ 浓度高，即液泡的pH值低于细胞质基质。液泡吸收无机盐离子，使细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，有利于细胞保持坚挺，D正确。 故选B。 4．（2025·山东聊城·一模）下图表示蔗糖分子进入筛管细胞和库细胞的部分机制，L为运输的质子泵，M为同时运输蔗糖分子和的转运蛋白。下列叙述正确的是（    ） A．向筛管细胞外运输时，L的空间构象会发生可逆性改变 B．M向筛管细胞内运输的同时运输蔗糖分子，其不具有特异性 C．蔗糖分子进入筛管细胞的过程不消耗能量，属于被动运输 D．蔗糖分子通过胞间连丝进入库细胞的方式为协助扩散 【答案】A 【分析】据图可知，运出筛管细胞消耗ATP，属于主动运输，蔗糖分子进入筛管细胞消耗的势能，属于主动运输。 【详解】A、向筛管细胞外运输时，消耗ATP，属于主动运输，需要转运蛋白L的参与，转运蛋白L的空间构象会发生可逆性改变，A正确； B、M向筛管细胞内运输的同时运输蔗糖分子，仍具有特异性，B错误； C、蔗糖分子进入筛管细胞消耗的势能，属于主动运输，C错误； D、蔗糖分子通过专有通道胞间连丝进入库细胞，不属于协助扩散，D错误。 故选A。 5．（2025·山东菏泽·一模）轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质GABA。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）分析正确的是（    ） A．触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上记录不到动作电位 B．正常和患带状疱疹时，Cl-进出细胞的运输方式均为协助扩散 C．患带状疱疹后Cl-转运蛋白减少，导致轻触产生痛觉 D．GABA作用的效果只能是抑制性的 【答案】C 【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位。 【详解】A、触觉神经元兴奋时，会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元，抑制性神经元兴奋，在抑制性神经元上可记录到动作电位，A错误； B、患带状疱疹后，细胞内氯离子浓度升高，此时氯离子经转运蛋白外流是从低浓度向高浓度运输，所以是主动运输，B错误； C、据图可知，Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元，患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，说明运出细胞的Cl-减少，据此推测应是转运蛋白减少所致，导致轻触产生痛觉，C正确； D、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，此时GABA作用的效果可以是抑制性的；患带状疱疹后，Cl-经Cl-通道外流，相当于形成内正外负的动作电位，此时GABA作用的效果是兴奋性的，D错误。 故选C。 6．（2025·山东枣庄·一模）钠钾氯共转运蛋白（NKCC）是帮助钠离子、钾离子、氯离子进行运输的一类膜蛋白，其合成过程与分泌蛋白类似。在肾脏的尿液浓缩过程中NKCC利用细胞外相对较高的Na+浓度作为驱动力，逆浓度梯度转运K+和Cl-进入细胞。下图是肾小管上皮细胞对离子吸收和转运的示意图。下列说法错误的是（　　） A．钠一钾泵发挥作用时发生磷酸化导致其空间结构改变 B．K+主动运输进入上皮细胞可以借助不同的载体蛋白 C．NKCC的合成需要线粒体供能，需要高尔基体参与 D．Na+进出上皮细胞的跨膜运输方式相同 【答案】D 【分析】物质跨膜运输的方式：（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 【详解】A、钠 - 钾泵发挥作用时，会发生磷酸化，这一过程会导致其空间结构改变，从而实现离子的运输，A正确； B、从图中可以看出，K+主动运输进入上皮细胞可以借助Na+-K+-2Cl-同向转运体和钠 - 钾泵这两种不同的载体蛋白，B正确； C、NKCC的合成过程与分泌蛋白类似，而分泌蛋白的合成需要线粒体供能（提供能量），也需要高尔基体参与（对蛋白质进行加工、分类和包装），因此NKCC 的合成需要线粒体供能，需要高尔基体参与，C正确； D、Na+进入上皮细胞是借助Na+-K+-2Cl-同向转运体，利用细胞外相对较高的Na+浓度作为驱动力，属于协助扩散；Na+出上皮细胞是通过钠 - 钾泵，需要消耗 ATP，属于主动运输，因此Na+进出上皮细胞的跨膜运输方式不同，D错误。 故选D。 7．（2025·山东临沂·一模）土壤盐分过高对植物的伤害作用称为盐胁迫。SOS信号转导途径是在拟南芥中发现的介导盐胁迫下细胞外排Na+，维持 Na+ / K+ 平衡的重要调节机制。盐胁迫出现后，磷脂分子PA在质膜迅速聚集并与能催化底物磷酸化的蛋白激酶SOS2结合，致使SOS2接触激活 Na+ − H+ 转运蛋白SOS1，并使钙结合蛋白SCaBP8磷酸化。具体调节机制如下图所示。下列说法错误的是（       ） A．SOS1转运Na+和H+不需要细胞内化学反应所释放的能量 B．盐胁迫时，植物细胞可能通过降低细胞质基质中的H+浓度来加速Na+的外排 C．钠离子通过HKT1进入细胞时，不需要与其结合 D．盐胁迫下，磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用，降低了细胞内Na+/K+比值 【答案】A 【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要载体蛋白协助，不消耗能量。 2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。 3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。 【详解】A、识图分析可知，盐胁迫条件下，周围环境的Na+通过HKT1（Na+通道蛋白）以协助扩散的方式顺浓度梯度大量进入根部细胞，Na+运出细胞，为逆浓度梯度运输，所以，SOS1转运Na+和H+需要细胞内化学反应所释放的能量，离子间的转移势能，A错误； B、盐胁迫时， 植物细胞可能通过降低细胞质基质的pH，即细胞质基质中H+浓度升高，进入的H+升高，那么排出Na+的速度也增加，B正确； C、钠离子通过 HKT1（Na+通道蛋白） 进入细胞时，不需要与通道蛋白结合，C正确； D、盐胁迫下，磷酸化的 SCaBP8 减缓了对 AKT1的抑制作用，使得细胞内K+浓度增加，Na+/K+比值降低，D正确。 故选A。 8．（2025·山东临沂·一模）窦房结细胞有类似心肌细胞的兴奋性和传导性。但窦房结细胞膜上缺乏运输钠离子和钾离子的通道，动作电位主要通过钙离子流动形成，造成去极化速度慢。如图为心房肌细胞和窦房结细胞相关电位的比较。下列叙述正确的是（    ）    A．心房肌细胞膜两侧的静息电位主要由Na+外流所致 B．窦房结细胞去极化速度慢是因为Ca2+主动运输速率低 C．与心房肌细胞相比，窦房结细胞动作电位为内负外正且幅值降低 D．心肌缺氧等因素会影响多种离子的运输，可能导致心律失常 【答案】D 【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。 【详解】A、静息电位主要是由K+外流所致，而不是Na+外流，心房肌细胞膜两侧的静息电位同样主要是K+外流形成的，A错误； B、窦房结细胞去极化速度慢是因为其细胞膜上缺乏运输钠离子和钾离子的通道，动作电位主要通过钙离子流动形成，钙离子内流的方式不是主动运输，而是通过离子通道进行的协助扩散，B错误； C、从图中可以看出，与心房肌细胞相比，窦房结细胞动作电位也是内正外负，只是幅值相对较低，并非内负外正，C错误； D、多种离子的运输（如钙离子、钾离子等）对于心脏正常的电活动至关重要，心肌缺氧等因素会影响细胞的能量供应，进而影响多种离子的运输，可能导致心律失常，D正确。 故选D。 9.（2025·山东淄博·一模） CFTR是一种细胞膜上的通道蛋白。胞内浓度升高，激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开，胞外浓度升高也可促进通道打开。CFTR基因中3个碱基的缺失，引起CFTR结构和功能异常，使支气管中黏液增多，细菌在肺部大量生长繁殖，严重可导致囊性纤维化（CF）。下列说法错误的是（ ） A. CFTR可允许双向转运，cAMP抑制剂可减少胞内外流 B. CFTR异常导致细胞向外转运减少的同时也会影响水分子转运 C. CF说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 D. 可使用抗生素类药物从根本上治疗细菌感染的CF 【答案】D 【分析】（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。 （2）根据题干信息可知，囊性纤维化（CF）是基因发生突变引起的一种遗传病。 【详解】A、依据题干信息可知，胞内 Cl− 浓度升高，激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开，胞外 Cl− 浓度升高也可促进通道打开，通道蛋白参与的是顺浓度梯度的协助扩散，据此可知，CFTR可允许 Cl− 双向转运，cAMP依赖的蛋白激酶是在胞内 Cl− 浓度升高时，影响Cl-通道打开，影响Cl-外流，所以cAMP抑制剂可减少胞内 Cl− 外流，A正确； B、氯离子的转运与水的转运密切相关，氯离子浓度的变化会影响水的渗透方向，因此CFTR异常导致细胞向外转运Cl-减少的同时，也会间接影响水分子转运，B正确； C、依据题干信息，CFTR基因中3个碱基的缺失，引起CFTR结构和功能异常，使支气管中黏液增多，细菌在肺部大量生长繁殖，严重可导致囊性纤维化（CF），可知，CF的出现是基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C正确； D、抗生素只能治疗由细菌感染引起的症状，而不能从根本上治疗CF，CF是由基因突变引起的，需要通过基因治疗或或其他针对基因突变的方法来从根本上治疗，D错误。 故选D 二、多选题 10．（2025·山东菏泽·一模）ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶）是无氧呼吸的关键酶。科研人员探究（Ca2+对淹水胁迫辣椒幼苗根无氧呼吸的影响，辣椒幼苗细胞内部分代谢途径如图甲所示，实验结果如图乙所示。下列说法错误的是（    ）    A．检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生，不能判断是否有酒精生成 B．辣椒幼苗根每个细胞无氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物 C．Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害 D．ADH和LDH催化反应释放的能量，大部分以热能形式散失少部分合成ATP 【答案】BD 【分析】酶的特性： ①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。 ②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。 ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【详解】A、有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸过程，都会产生CO2，故检测到水淹的辣椒幼苗根有CO2的产生，不能判断是否有酒精生成，A正确； B、辣椒幼苗根每个细胞中都含有ADH和LDH，故无氧呼吸既能产生乳酸，也可产生乙醇，B错误； C、由图乙可知，与淹水组相比较，Ca2+能减弱LDH的活性，增强ADH的活性，结合甲图可知，LDH能催化乳酸生成，ADH能催化乙醛生成乙醇，故Ca2+影响ADH、LDH 的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害，C正确； D、ADH和LDH参与的是无氧呼吸第二阶段的化学反应，该阶段不会释放能量，能量转移到了不彻底的氧化产物乙醇和乳酸中，D错误。 故选BD。 11．（2025·山东临沂·一模）植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该幼苗的根细胞可以分别进行产生乳酸或酒精的无氧呼吸 B．从a到b该幼苗根细胞无氧呼吸产生酒精的速率逐渐增加 C．从a到b该幼苗根细胞内相同质量的葡萄糖产生的ATP增多 D．无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的方式是自由扩散 【答案】ABD 【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。 2、 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、图中在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，题意显示，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，植物进行的是产生乳酸的无氧呼吸，a点之后有二氧化碳的释放，说明此时进行的是产生酒精的无氧呼吸，A正确； B、由图可知，a~b时间内CO2的释放速率随时间的变化而增大，故a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，且从a到b该幼苗根细胞无氧呼吸产生酒精的速率逐渐增加，B正确； C、从a到b该幼苗根细胞内可能同时进行产生酒精的无氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，且无氧呼吸无论产生酒精，还是乳酸，第一阶段都是相同的，且只有第一阶段释放少量能量，故从a到b该幼苗根细胞内相同质量的葡萄糖产生的ATP不变，C错误； D、酒精跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗载体和ATP，D正确。 故选ABD。 12. （2025·山东淄博·一模）真核生物的有氧呼吸依次经过糖酵解，TCA循环和氧化磷酸化三个阶段。IDH是TCA循环的关键酶，可催化生成α-KG及CO2。IDH基因突变可引起α-KG减少，进一步促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，引起下游VEGF基因等肿瘤相关基因高表达，共同促进肿瘤的发生与发展。正常细胞在细胞周期调控过程中可通过表达Skp2蛋白，降解IDH，使细胞的主要供能方式发生改变。下列说法正确的是（ ） A. 真核生物中糖酵解和TCA循环均发生在线粒体基质中 B. 若在细胞中添加Skp2蛋白抑制剂，则VEGF基因的表达量会减少 C. 肿瘤细胞可通过增加Skp2基因的表达，使细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变 D. 无氧条件下，肿瘤细胞通过糖酵解过程将葡萄糖中的能量都转移到乳酸和ATP中 【答案】BC 【分析】有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。 【详解】A、真核生物细胞中糖酵解发生在细胞质中，A错误； B、依题意，IDH基因突变会引起α-KG减少，进而促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，导致VEGF基因等肿瘤相关基因高表达。Skp2蛋白可以降解IDH，如果添加Skp2蛋白抑制剂，IDH的降解会减少，α-KG的生成可能会增加，从而减少HIF-1α的积聚，进而减少VEGF基因的表达，B正确； C、依题意，正常细胞通过表达Skp2蛋白降解IDH，如果肿瘤细胞增加Skp2基因的表达，IDH的降解会增加，α-KG的生成会减少，进而促进HIF-1α的积聚，可能导致细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变，C正确； D、糖酵解过程还产生热能，D错误。 故选BC。 细胞的能量供应和利用考点02 一、单选题 1．（2025·山东济宁·一模）酒酿是米酒的一种，由蒸熟的米冷却后加入酒曲发酵而成。在发酵过程中起主要作用的是酒曲中的好氧霉菌、酵母菌和乳酸菌。下列叙述正确的是（    ） A．酒酿制作过程中将米蒸熟的目的之一是杀灭杂菌 B．酒酿制作过程中产生的水主要来源于微生物无氧呼吸 C．好氧霉菌是需氧型生物，整个发酵过程要不断通入 D．将发酵温度从28℃提高到40℃，可明显缩短发酵时长 【答案】A 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 【详解】A、酒酿制作过程中将米蒸熟的目的之一是杀灭杂菌，同时也有利于制造无氧环境，A正确； B、酒酿制作过程中产生的水主要来源于微生物有氧呼吸，B错误； C、好氧霉菌是需氧型生物，其主要在发酵初期活动，整个发酵过程要不需要通入 O2，否则影响酒精的产生，C错误； D、酒精发酵需要适宜的温度(30℃左右)， 从28℃提高到40℃后微生物的酶活性会受到抑制，发酵时间应会延长，D错误。 故选A。 2．（2025·山东菏泽·一模）YBX1蛋白可与丙酮酸转运蛋白相互作用，影响细胞呼吸。科研人员对敲除了YBX1基因的小鼠细胞应用13C标记的葡萄糖示踪技术。检测到线粒体中部分物质的含量发生异常变化，且细胞的耗氧速率是正常水平的2倍。下列说法正确的是（    ） A．线粒体中13C标记的葡萄糖和丙酮酸的含量高于正常水平 B．丙酮酸转运蛋白主要在线粒体内膜上和线粒体基质中 C．敲除YBX1基因的小鼠细胞，在无氧条件下细胞呼吸产生乳酸和CO2的量会增多 D．若YBX1蛋白的含量增多，细胞消耗O2的速率会下降 【答案】D 【分析】高等植物的细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两类，有氧呼吸分为三个阶段，分别为葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸和[H]，丙酮酸在线粒体基质分解为二氧化碳和[H]，氧气和[H]在线粒体内膜上生成水三个过程。而无氧呼吸是在没有氧气的条件下，第一阶段产生的丙酮酸在细胞质基质被分解为酒精和二氧化碳。 【详解】A、葡萄糖不能进入线粒体，A错误； B、丙酮酸转运蛋白主要在线粒体内、外膜上，B错误； C、小鼠无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2，C错误； D、敲除了YBX1基因的小鼠细胞的耗氧速率是正常水平的2倍，说明YBX1蛋白抑制细胞呼吸，若YBX1蛋白的含量增多，细胞消耗O2的速率会下降，D正确。 故选D。 3．（2025·山东枣庄·一模）下图表示某生物组织离体培养时，单位时间O2的吸收量和CO2释放量的变化，下列说法正确的是（　　） A．CO2释放量最低点时释放的能量最少 B．培养动物细胞不会得到上述两条曲线 C．无氧呼吸消失时对应的氧气浓度是有氧呼吸的最适氧浓度 D．该曲线是通过逐渐增加离体组织培养液中O2浓度得到的 【答案】B 【分析】在无氧的条件下(O点)，生物体只能进行无氧呼吸，且产物是酒精和CO2。氧气浓度为10%时，该生物体只进行有氧呼吸。 【详解】A、无氧呼吸只在第一阶段释放少量的能量，CO2释放量最低点既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，释放的能量比只进行无氧呼吸释放的能量多，A错误； B、动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸，因此不会存在上述两条曲线，B正确； C、无氧呼吸消失时对应的氧气浓度是10%，图中氧气浓度10%时，随着氧气浓度的增加，有氧呼吸的强度继续增加，因此无氧呼吸消失时对应的氧气浓度不是有氧呼吸的最适氧浓度，C错误； D、该曲线是在不同的氧气浓度下测得的O2吸收量与CO2释放量的变化，是一系列的氧气浓度下测得，而不是逐渐增加离体组织培养液中O2浓度得到的，D错误。 故选B。 4．（2025·山东聊城·一模）线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控。肌肉细胞衰老过程中线粒体碎片化会增加。下图是研究运动对线虫衰老肌肉细胞线粒体的影响结果。下列叙述错误的是（    ） A．衰老肌肉细胞的主要供能方式是有氧呼吸 B．DRP-1和FZO-1基因都会抑制线粒体碎片化 C．运动可减缓野生型线虫衰老引起的线粒体碎片化 D．与突变体相比较，运动对野生型防止线粒体碎片化效果更好 【答案】C 【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所。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。无氧呼吸只在细胞质基质中进行，有氧呼吸释放的能量远远多于无氧呼吸。 【详解】A、有氧呼吸释放的能量和产生的ATP更多，因此衰老肌肉细胞的主要供能方式是有氧呼吸，A正确； B、由题意可知，野生型线虫线粒体的变化过程受DRP-1和FZO-1等基因的调控，drp-1的对照组与野生型对照组相比较，线粒体碎片化程度较高，说明DRP-1基因抑制线粒体碎片化；同理，可得FZO-1基因能抑制线粒体碎片化，B正确。 C、通过与野生型对照组比较，可发现运动会使5日龄的线粒体碎片化程度降低，但会增加10日龄野生型线虫衰老引起的线粒体碎片化，C错误； D、对比10日龄的野生型线虫与突变体的对照组和运动组，可发现运动会增加突变体线粒体碎片化细胞比例，降低野生型线粒体碎片化细胞的比例，D正确。 故选C。 二、多选题 5．（2025·山东青岛·一模）Brooks提出了关于细胞内乳酸穿梭模型，如下图所示。当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制。下列说法错误的是（    ） A．图中“？”代表的物质是二氧化碳和水 B．剧烈运动时，细胞内NAD+/NADH的比值降低 C．丙酮酸都是在细胞质基质内产生，丙酮酸转化成乳酸需要消耗能量 D．乳酸除上述去向外，还可运输到肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用 【答案】AC 【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、图中“？”代表的物质是有氧呼吸第二阶段的产物，为二氧化碳和还原氢，即图中“？”代表的物质是还原氢和二氧化碳， A错误； B、剧烈运动时，机体所需要的能量需要无氧呼吸提供，无氧呼吸的产物是乳酸，当细胞处于高浓度乳酸环境时，丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制，导致NADH增加，因此，细胞中NAD+/NADH的值降低，B正确； C、结合图示可知，丙酮酸可在细胞质基质内产生，还可在线粒体膜间隙中产生，C错误； D、乳酸除上述去向外，还可运输到肝脏细胞转化成葡萄糖再被利用，满足机体对能量的需求，D正确。 故选AC。 6．（2025·山东济宁·一模）将动物细胞的完整线粒体悬浮于含有丙酮酸、氧气和无机磷酸的溶液中，并适时加入等量的ADP、DNP和DCCD三种化合物，测得氧气浓度的变化如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶 B．ADP和DNP都能促进细胞呼吸但促进效率不同 C．加入DNP后，线粒体内膜上散失的热能将增加 D．化合物DCCD与DNP对细胞呼吸影响机理相同 【答案】ABC 【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、从图中可以看出，加入DCCD后，氧气浓度不再改变，说明呼吸作用停止。由于线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段产生大量ATP的场所，而ATP的合成需要ATP合成酶的参与，DCCD抑制呼吸作用，很可能是破坏了线粒体内膜上的ATP合成酶，从而影响了ATP的合成和呼吸作用的进行，A正确； B、加入ADP后，氧气浓度下降速率加快，说明ADP能促进细胞呼吸；加入DNP后，氧气浓度下降速率也加快，从图中可以明显看出，加入DNP后氧气浓度下降的斜率与加入ADP后不同，说明二者促进细胞呼吸的效率不同，B正确； C、加入DNP后，氧气浓度下降速率加快，细胞呼吸增强，释放的能量增多，其中一部分能量以热能形式散失，所以线粒体内膜上散失的热能将增加，C正确； D、由A、B选项分析可知，DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶从而抑制呼吸作用；而DNP是促进细胞呼吸，二者对细胞呼吸的影响机理是不同的，D错误。 故选ABC。 7．（2025·山东枣庄·一模）英国植物学家罗伯特·希尔1937年发现，在离体叶绿体的悬浮液中（无CO2）加入氧化剂，在光照条件下可以释放O2，现在把这种现象称为希尔反应。下列有关说法正确的是（　　） A．希尔反应发生的场所是叶绿体基质 B．如果不加入氧化剂，O2不会持续产生 C．希尔反应证明了产生的O2全部来源于水 D．希尔反应证明氧气的产生和糖类的合成是相对独立的过程 【答案】BD 【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，即光反应。 【详解】A、希尔反应是指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，即光反应，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误； B、据题干信息可知，希尔反应的发生需要加入氧化剂，故不加入氧化剂，则O2不会持续产生，B正确； C、希尔反应并不能证明植物光合作用产生的O2中的氧元素全部来自H2O，因为它也可能来自于其他含氧的物质，C错误； D、希尔反应的悬浮液中没有CO2，不能合成糖类，说明水光解产生氧气与糖类的合成不是同一个化学反应，二者是相对独立的过程， D正确。 故选BD。 三、非选择题 8．（2025·山东青岛·一模）银杏叶中的黄酮醇具有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响，科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W，对照）4种光质处理，处理20d后检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 (1)由图可知，实验组的净光合速率都比对照组高，原因是 。实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致，原因是 。 (2)不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量的影响为 。黄酮醇是银杏叶细胞的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比， 技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液的目的 。（答出两点） (3)除光质外，光照和黑暗交替频率也可以影响银杏的光合产物积累量。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同。结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因 。 【答案】(1) 光合色素主要吸收红光和蓝紫光，实验组气孔导度和胞间CO2浓度高 净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势不完全相同 (2) 随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并在1R3B 处理时最高 植物细胞培养 提供营养；排除代谢废物 (3)随着光暗交替频率的加快，光反应产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用 【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）光合色素主要吸收红光和蓝紫光，由图可知，对照组为白光处理，实验组为不同比例组合的红光蓝光处理，因此实验组有利于提高光反应速率，且实验组气孔导度和胞间CO2浓度高，促进暗反应的进行，因此实验组的净光合速率都比对照组高。由图可知，与对照组 相比，实验组净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势不完全相同，实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致。 （2）由图可知，随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并在1R3B 处理时最高。与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比，植物组织培养技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液可以提供营养物质，并防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 （3）随着光暗交替频率的加快，光反应产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用，从而促进光合作用的进行。 9．（2025·山东临沂·一模）植物光合产物的产生器官被称作“源”，光合产物卸出和储存的部位被称作“库”。下图为棉花植株光合产物合成及运输过程示意图。 (1)暗反应进行的场所是 。研究表明，缺磷会抑制光反应过程，原因是 。 (2)据图分析，叶绿体中的淀粉在夜间被降解的意义是 。 (3)光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是 。 (4)为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及固定速率。结果如图2所示。 去除棉铃处理降低了 （填“库”或“源”）的大小，进而抑制棉花的光合作用，结合图1分析，机制是 。 【答案】(1) 叶绿体基质 缺磷会影响磷脂分子的合成，进而影响类囊体薄膜的结构以及ATP合成 (2)淀粉在夜间被分解成麦芽糖和葡萄糖，进而转化成可以输出的蔗糖，有利于白天更好进行光合作用，即可以避免有机物积累对光合作用的抑制 (3)蔗糖是非还原性糖、化学性质稳定 (4) 库 叶片中的蔗糖和淀粉因为输出减少而积累，导致丙糖磷酸积累，抑制暗反应过程，进而导致光合速率下降 【分析】光合作用分为光反应和暗反应。光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。经过光合作用，将无机物转变成糖类等有机物。 题图分析，图1中暗反应的产物丙糖磷酸有两条去路，在叶绿体中转化为淀粉，在细胞质基质中转化成蔗糖。这样可以减少丙糖磷酸在叶绿体中的积累，以调节渗透压；以及以非还原糖的形式将有机物运输至植物体其他部位。 【详解】（1）光合作用暗反应进行的场所是叶绿体基质，暗反应阶段包括二氧化碳的固定和C3的还原。研究表明，缺磷会抑制光反应过程，这是因为P是组成ATP和NADPH的元素，也是磷脂的组成元素，缺磷会影响磷脂分钟的合成，进而影响类囊体薄膜的结构异常，也会导致ATP和NADPH合成受阻，进而影响光反应的进行。 （2）结合图示可知，叶绿体中的淀粉在夜间被降解为麦芽糖和葡萄糖，而后转变成己糖磷酸，最后转变成蔗糖并以蔗糖的形式转运到生长旺盛的部位或以淀粉的形式储存在块茎或果实中，这一过程减少了叶绿体中淀粉的储存，进而有利于白天的光合作用进行，可以提高光合速率。 （3）结合图示可知，光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点表现在，蔗糖是非还原性糖，化学性质稳定，有利于长距离运输。 （4）为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，实际本实验的目的是探究，库的减少对源的影响，即实验的自变量为库的不同，因变量是光合速率的变化，因此，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的蔗糖和淀粉含量以及 CO2 固定速率。结果如图所示，根据图示结果可知，随着去除棉铃百分率的上升，叶片干重逐渐上升，二氧化碳固定速率逐渐下降，即棉铃的减少，使得叶片中淀粉和蔗糖储存增加，而淀粉和蔗糖在叶片中储存增加抑制了二氧化碳的固定速率，进而影响了光合作用，也就是说，去除棉铃处理降低了“库”的大小，进而抑制棉花的光合作用，其抑制光合作用的机制可描述为：叶片中蔗糖和淀粉因为输出受阻进而导致在叶片中积累，导致丙糖磷酸积累，影响了暗反应的进行，因而叶片固定二氧化碳速率下降，表现为光合速率下降。 10．（2025·山东济宁·一模）Rubisco酶具有“两面性”，CO2浓度较高时，该酶参与暗反应，催化C5与CO2反应，最终得到光合产物；O2浓度较高时，该酶参与光呼吸，催化C5与O2反应形成乙醇酸，最终产生CO2。图示实线部分为高光、高温条件下，水稻叶肉细胞的部分代谢过程，图示虚线为利用基因工程技术构建的光呼吸GOC支路。回答下列问题。 (1)光合作用暗反应过程中Rubisco催化反应的产物被还原，为其提供能量的物质是 。晴朗的夏季中午，水稻会出现“光合午休”现象，该现象的产生主要与一种植物激素含量的变化相关，该激素为 。 (2)图中参与光呼吸过程的细胞结构有 。研究发现，光照强度降低时，光呼吸的速率也会降低，推测其原因是 。 (3)光呼吸GOC支路的构建可显著提高水稻产量，其原理是 。 【答案】(1) NADPH和ATP 脱落酸（或脱落酸和乙烯） (2) 叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 光照强度降低时光反应产生的O2减少，Rubisco 催化的C5与O2反应速率降低 (3)该支路提高了叶绿体中CO2的浓度，提高了CO2竞争Rubisco酶的优势，光呼吸减弱，光合作用增强 【分析】植物的光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，产物有氧气、ATP和NADPH；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和C3的还原。 【详解】（1）光反应过程光能转化成活跃的化学能储存在ATP和NADPH中，ATP和NADPH为暗反应提供能量。脱落酸能够诱导气孔关闭，减少水分的散失，帮助植物应对干旱等逆境条件。水稻会出现“光合午休”现象的产生主要就是与脱落酸有关。 （2）据图可知，参与光呼吸过程的细胞结构有叶绿体、过氧化物酶体、线粒体。依题意，当氧气浓度高时Rubisco酶参与光呼吸，光照强度降低时光反应产生的O2减少，Rubisco 催化的C5与O2反应速率降低，光呼吸的速率也降低。 （3）依题意，CO2浓度高时，Rubisco酶参与暗反应。GOC支路提高了叶绿体中CO2的浓度，提高了CO2竞争Rubisco酶的优势，光呼吸减弱，光合作用增强。因此，光呼吸GOC支路的构建可显著提高水稻产量。 11．（2025·山东聊城·一模）光照强度是影响光合速率的重要环境因素。当光照过强时，植物吸收的光能会超过光合作用所能利用的量，致使电子积累过多而产生活性氧，活性氧会使光系统变性失活，最终引起光能转化效率降低，这种现象被称为光抑制。植物为适应不断变化的光照条件，形成了多种光保护机制，主要包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制（NPQ）和D1蛋白周转依赖的PSⅡ损伤修复机制。叶黄素循环是指依照光照条件的改变，植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化。光系统PSⅡ是一种光合色素和蛋白质的复合体，D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白，铁氰化钾是能接收电子的人工电子梭，可有效解除植物的光抑制现象。据图回答下列问题： (1)据图1分析，光系统PSⅡ分布在叶绿体的 上，电子的最终供体是 ，加入铁氰化钾后光抑制解除的机制是 (2)图2为夏季白天对番茄光合作用相关指标的测量结果（Pn表示净光合速率，Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率），则在叶片内叶黄素总量基本保持不变的前提下，12~14时，叶黄素种类发生了 （填“V→A→Z”或“Z→A→V”）的转化，该转化有利于防止光损伤。16时以后Fv/Fm的比值升高的原因是 。 (3)研究发现过剩的光能会损伤D1蛋白进而影响植物的光合作用。研究人员对番茄进行亚高温强光（HH）处理，实验结果如图3所示。据图分析，HH条件下，光合速率降低的原因不是气孔因素引起的，理由是 ，试推测其可能的原因是 。 【答案】(1) 类囊体膜 水（H2O） 强光下生成NADPH运输到细胞质基质，细胞膜上的 NADPH氧化酶使NADPH分解为NADP＋，同时把电子泵出细胞膜与铁氰化钾结合， 生成的NADP＋通过叶绿体膜运输到叶绿体内，去消耗过多的电子，从而有效解除光抑 制现象 (2) V→A→Z 16时以后，光照减弱，(A+Z)与(V十A十Z)的比值减小，光损伤减弱，损 伤的光系统得以部分修复，Fv/Fm升高 (3) 气孔导度（Gs）降低，但胞间二氧化碳浓度升高 由于RuBP羧化酶活性下降，使C3 的合成速率下降，导致光反应产物积累，进而使光能转化效率降低而造成光能过剩，D1 蛋白受损，光反应减弱，光合速率降低 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】（1）分析题意可知，光系统PSⅡ是光合作用中的重要色素蛋白复合体，主要分布在叶绿体的类囊体膜上；在光合作用中，水分子是电子的最终供体，通过光解水产生电子、质子和氧气；由题意可知，铁氰化钾是一种人工电子受体，强光下生成NADPH运输到细胞质基质，细胞膜上的 NADPH氧化酶使NADPH分解为NADP＋，同时把电子泵出细胞膜与铁氰化钾结合， 生成的NADP＋通过叶绿体膜运输到叶绿体内，去消耗过多的电子，从而有效解除光抑 制现象。 （2）由题意可知，叶黄素循环是指依照光照条件的改变，植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化，即叶黄素循环是植物的一种光保护机制，叶黄素V和叶黄素Z可以相互转化，以耗散多余的光能。在强光条件下，叶黄素V转化为叶黄素A，再转化为叶黄素Z，以耗散多余能量，防止光损伤，即在叶片内叶黄素总量基本保持不变的前提下，12~14时，叶黄素种类发生了V→A→Z的转化；Fv/Fm比值表示光合色素对光能的转化效率，16时以后光照强度减弱，(A+Z)与(V十A十Z)的比值减小，光损伤减弱，损伤的光系统得以部分修复，Fv/Fm升高。 （3）结合图示可知，HH组的气孔导度降低，但胞间二氧化碳浓度较高，说明光合速率降低的原因不是气孔因素；在亚高温强光条件下，由于RuBP羧化酶活性下降，使C3 的合成速率下降，导致光反应产物积累，进而使光能转化效率降低而造成光能过剩，D1 蛋白受损，光反应减弱，光合速率降低。 12．（2025·山东枣庄·一模）土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐胁迫，植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响，结果如图所示；同时研究了盐胁迫环境下对玉米苗喷施脱落酸（ABA）对光合特性的影响，结果如表所示。 参数 无盐胁迫对照组 喷施脱落酸浓度（μmol·L-1） 0 1 2.5 5 10 光合速率（μmol·m-2·s-1） 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17 气孔导度（mmol·m-2·s-1 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 248 221 252 249 246 242 (1)图中色素含量可以通过纸层析法进行研究，实验时层析液不能超过滤液细线的原因是 ，距离滤液细线最近的色素条带呈现 色，主要吸收 光。 (2)盐胁迫会导致玉米光合速率降低，但不同时期导致降低的原因有所不同，据图分析0-15天主要是因为 ；15—30天主要是因为 。 (3)据表分析，喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是 ，为进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可采用的实验思路是 。 【答案】(1) 滤液细线中的色素会溶解在层析液中 黄绿 蓝紫光和红光 (2) 胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢 光合色素含量降低导致光反应减慢 (3) 随ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低 选择2.5-10μmol·L-1的ABA，然后设置等浓度梯度实验 【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，另一部分光能用干合成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[H]和ATP被还原。影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度等。 【详解】（1）利用纸层析法分离色素时，层析液不能超过滤液细线，否则滤液细线中的色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上没有色素带。色素在层析液中的溶解度越高，随滤纸条扩散的越远，反之，溶解度越低，扩散的越近，距离滤液细线最近的色素条带是叶绿素b，呈黄绿色，主要吸收红光和蓝紫光。 （2）结合右边图形可知，0-15天胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢，进而导致玉米光合速率降低。15—30天胞间CO2浓度增加，玉米光合速率却降低，说明CO2浓度不是影响因素，而是光合色素含量降低导致光反应减慢，进而导致光合速率降低。 （3）由表格数据可知，在盐胁迫下，随着ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低，期中在ABA浓度在12.7μmol·L-1时，光合速率最大， 因此欲进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可选择2.5-10μmol·L-1的ABA，然后设置等浓度梯度实验进一步实验。 13.（2025·山东淄博·一模） 光照强度过大会对植物造成损害，类胡萝卜素参与叶黄素循环，可促进非光化学淬灭（NPQ）对过量光能的耗散。大狼耙草为北美洲入侵种，研究人员以株高一致的大狼耙草种苗及当地物种山莴苣种苗为材料，在不同光照强度下培养一段时间，测定最大净光合速率（Pmax）、呼吸速率（Rd）、色素含量等，结果如下表。 物种 光照强度 Pmax Rd 叶绿素含量 类胡萝卜素含量 大狼耙草 100% 22.96 3.00 0.16 0.038 40% 14.43 1.08 0.20 0.041 14% 9.80 0.92 0.27 0.045 山莴苣 100% 7.41 2.92 0.13 0.029 40% 13.32 1.26 0.21 0.039 14% 8.20 1.23 0.22 0.037 （1）光照对植物的作用有______，遮光下因______（填物质）减少，C3的还原速率降低。植物激素______可促进叶绿素的合成。 （2）光照强度从14%增加到100%的过程中，山莴苣的光合速率变化是______。在光照强度为100%时，大狼耙草的光合速率明显高于山莴苣，原因是______。 （3）SOQ1蛋白和HHL1蛋白是NPQ的调控因子，为探究两者对NPQ的调控机制，以野生型植株（Col-0）、soqⅠ突变体、hhlⅠ突变体及hhlⅠ和soqⅠ双突变体为材料进行实验，并测定强光下相应蛋白质的表达量，结果如图。强光下，soqⅠ基因和hhlⅠ基因对NPQ的调控起______作用（填“协同”或“相抗衡”），在soqⅠ突变体中，hhlⅠ基因对NPQ调控的响应机制是______。 【答案】（1）①. 为光合作用提供能量；作为信号，影响、调控植物生长、发育的全过程 ②. ATP和NADPH ③. 细胞分裂素 （2）①. 先增加后减少 ②. 大狼耙草叶片中类胡萝卜素含量高于山莴苣，促进NPQ对过量光能的耗散 （3）①. 协同 ②. hhl1基因可过表达HHL1蛋白，部分恢复对NPQ的抑制作用 【分析】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。 【解析】（1）光照对植物的作用有：为光合作用提供能量；作为信号，影响、调控植物生长、发育的全过程，遮光下因光反应受影响，ATP和NADPH减少，C3的还原速率降低。植物激素减少，C3的还原速率降低。细胞分裂素可促进叶绿素的合成。 （2）由表格可以看出，随着光照强度从14%增加到100%的过程中，山莴苣的光合速率变化是先增加后减少，在光照强度为100%时，大狼耙草的光合速率明显高于山莴苣，原因是大狼耙草叶片中类胡萝卜素含量高于山莴苣，促进NPQ对过量光能的耗散。 （3）由图可以看出，强光下，双突变体的NPQ强度大于soqⅠ突变体和hhlⅠ突变体，三种突变体的NPQ强度均大于野生型，说明SOQ1蛋白和HHL1蛋白抑制NPQ，soqⅠ基因和hhlⅠ基因对NPQ的调控起协同作用，据图可知，在soqⅠ突变体中，HHL1蛋白含量大于野生型，推测hhlⅠ基因对NPQ调控的响应机制是hl1基因可过表达HHL1蛋白，部分恢复对NPQ的抑制作用。 14.（2025·山东泰安·一模）小型黄瓜（也叫“水果黄瓜”）是经济效益颇高的温室栽培蔬菜品种，为科学施肥提质增产，某大棚生产基地研究了黄瓜开花结果期镁胁迫对生长和光合特性的影响机制：利用不同浓度的硫酸镁，分别设置适镁A1（2.5mol/L）、多镁A2（5mol/L）、缺镁A3（0mol/L）三组实验，营养液中其它元素按照黄瓜生长需求配置。幼苗期每2d浇营养液0.25L/株，开花结果期每2d浇营养液0.5L/株，每隔10d浇1次清水洗盐，其他条件相同。在开花结果期进行相关数据检测，结果如下表所示（羧化效率指植物叶片在单位时间单位面积固定的最大CO2摩尔数；光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点指光合速率达到最大时的最低光照强度）。 处理 叶绿素a mg·g-1 叶绿素b mg·g-1 类胡萝卜素mg·g-1 羧化效率 umol·m-2·s-1 光饱和点 umol·m-2·s-1 光补偿点 umol·m-2·s-1 A1 2.159 0.539 0.421 0.0734 910.0 53.08 A2 2.259 0.548 0.363 0.0748 952.5 50.51 A3 1746 0.406 0.353 0.0678 827.5 58.55 （1）叶绿素a、b分布在叶绿体的______上。为比较黄瓜幼苗叶片色素含量的差异，需用无水乙醇提取黄瓜幼苗叶片色素，提取的原理是______，研磨时加碳酸钙的目的是______，最后再测定其含量。 （2）A3处理下的光饱和点低于A1的原因是______，结合实验结果归纳Mg2+的功能是______（答出2点）。 （3）CO2是光合作用的重要原料，从光能利用和适应的角度分析，CO2浓度升高时植物光补偿点和光饱和点发生的变化及所具有的生物学意义是______。 （4）利用以下实验材料：足量生理状态基本相同的正常黄瓜幼苗、含适宜浓度Mg2+的培养液、细胞呼吸抑制剂、蒸馏水等，进一步探究黄瓜吸收Mg2+是主动运输还是被动运输。简要写出实验思路：______。 【答案】（1）①. 类囊体薄膜 ②. 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 ③. 防止研磨中叶绿素被破坏 （2）①. 缺镁导致叶绿素含量降低，吸收和利用的光能减少；另外缺镁导致羧化效率降低，导致暗反应需要的能量减少 ②. 合成叶绿素的原料；调节酶的活性 （3）CO2浓度升高，植物光补偿点降低，光饱和点提高，使植物叶片对光能的利用范围增大，提高了对光照强度变化的适应能力 （4）将生理状态基本相同正常黄瓜幼苗随机均分为两组，分别置于等量含适宜浓度Mg2+的培养液中培养，其中一组给予正常的细胞呼吸条件，另一组添加适量细胞呼吸抑制剂（或不通入氧气等），一段时间后测定两组植株对Mg2+的吸收速率（或两组培养液中Mg2+的浓度等） 【分析】光合作用光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体膜上，产生氧气、ATP和NADPH；光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体的基质中，CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【解析】（1）类胡萝卜素和叶绿素a、b都分布在叶绿体的类囊体薄膜上。由于叶片中的色素易溶于有机溶剂无水乙醇等，故可用无水乙醇提取黄瓜幼苗叶片色素。绿叶细胞被破坏后液泡中的有机酸释放出来，如果不进行处理将会破坏叶绿素，故加入碳酸钙能防止研磨中叶绿素被破坏。 （2）A3条件是缺镁的条件，通过表格数据分析可知缺镁导致叶绿素含量降低且羧化效率降低，这可导致吸收和利用的光能减少，而羧化效率降低会导致暗反应消耗的能量减少，因此植物的光饱和点要低于正常组。缺镁导致叶绿素含量降低，由此可知Mg2+是合成叶绿素的原料，缺镁导致羧化效率降低，可推测镁离子可影响酶活性，具有调节酶的活性的功能。 （3）光补偿点反映植物在弱光条件下的光合能力，光饱和点反映植物对强光的利用能力，CO2浓度升高，植物光补偿点降低，光饱和点提高，使植物叶片对光能的利用范围增大，提高了对光照强度变化的适应能力。 （4）主动运输需要能量，而被动运输不需要能量，故为探究黄瓜吸收Mg2+是主动运输还是被动运输，可将生理状态基本相同的正常黄瓜幼苗随机均分为两组，分别置于等量含适宜浓度Mg2+的培养液中培养，其中一组给予正常的细胞呼吸条件，另一组添加适量细胞呼吸抑制剂（或不通入氧气等），一段时间后测定两组植株对Mg2+的吸收速率（或两组培养液中Mg2+的浓度等）。 2 / 15 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$