猜押02 细胞能量的供应和利用-2025年高考生物冲刺抢押秘籍（广东专用）

猜押02 细胞能量的供应和利用 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 细胞能量的供应和利用 2022广东T13、T18、T10；,2023 广东T1、T7；2024广东T5； 物质跨膜运输题目情境的呈现形式多样化，或文字描述，或图像展示，或文字和图像混搭。高考题目中涉及的细胞模型既包括动物细胞，也包括植物细胞。生物膜不仅限于细胞膜，还包括液泡膜、溶酶体膜、内质网膜和高尔基体膜等多种细胞器膜。在这些膜上同时展示多种物质的运输情况。 细胞呼吸与光合作用考查考生能分析不同环境因素对细胞呼吸、光合强度的影响，说明细胞呼吸、光合作用原理在生产生 活实践中的应用，以及对不同条件下的细胞呼吸、光合作用底物和产物进行相关化学计算。通过以上多种角度的设计，实现对考生的理解能力、逻辑推理能力、实验探究能力和解决问题能力等多种能力的考查。 细胞能量的供应和利用每年必考，每年都有一道非选择题。试题情境多样，以下两种居多：一是大学教材中有氧呼吸和光合作用过程的文字或图解；二是科学家所做的一种或多种环境因素对两过程影响的实验数据表或坐标曲线图。考查考生对两过程基础知识的识记和对 图表数据的分析推理。针对核心素养的考查主要是建立“对立统一、结构决定功能”的观点，建立细胞呼吸和光合作用在生产实践中应用的社会责任。 题型1 物质进出细胞的方式 一、单选题 1．（2025·广东·一模）“海水稻”能通过一系列跨膜运输调控机制维持细胞质基质中的低Na+水平（下图），从而适应盐碱环境。下列推测错误的是（    ） A．过程①和②都不消耗能量，但过程①的运输速率更快 B．盐胁迫下，海水稻通过增强过程⑤⑧以提高耐盐性 C．H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间结构的改变将H+释放到膜外 D．海水稻根部SOS1蛋白基因的表达水平显著高于普通水稻的 【答案】A 【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。 （1）主动运输的特点：①消耗能量（来自于ATP水解或离子电化学势能）；②需要转运蛋白协助；③逆浓度梯度进行。 （2）协助扩散的特点：①不消耗能量；②需要转运蛋白协助；③顺浓度梯度进行。 （3）自由扩散的特点：①不消耗能量；②不需要转运蛋白协助；③顺浓度梯度进行。 【详解】A、由图可知①为自由扩散，②为协助扩散（通过水通道蛋白），两者都不消耗能量，但因为有通道蛋白协助，过程②的运输速率更快，A错误； B、由图可知，⑤⑧分别通过主动运输将Na+运出细胞或运入液泡，维持细胞质基质中的低Na+水平，提高耐盐性，B正确； C、由图可知，H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间结构的改变通过主动运输将H+释放到膜外，C正确； D、SOS1蛋白可将Na+运出细胞，从而维持细胞质基质中的低Na+水平以适应盐碱环境，因此海水稻根部SOS1蛋白基因的表达水平显著高于普通水稻的，D正确。 故选A。 2．（2025·广东广州·一模）铁（Fe）对浮游植物和细菌的生长和代谢至关重要。海洋中的Fe可被表层的浮游植物固定到有机物中，随有机物沉降到无光区。无光区的部分异养细菌在海水Fe浓度较低时能合成并分泌铁载体，促进Fe的摄取以维持代谢所需（如图所示）。下列分析错误的是（　　）    A．与海水中的含Fe有机物相比，铁载体与Fe的结合能力更高 B．无光区中的异养细菌的数量与水体中Fe浓度呈负相关 C．深海中异养细菌大量繁殖，不利于维持海洋深处有机碳的储存量 D．无光区的异养细菌分泌铁载体来维持对Fe的需要，是长期自然选择的结果 【答案】B 【分析】现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成．其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、结合图示可以看出，与海水中的含Fe有机物相比，铁载体与Fe的结合能力更高，因而能将Fe转移到细胞内，A正确； B、题意显示，无光区的部分异养细菌在海水Fe浓度较低时能合成并分泌铁载体，促进Fe的摄取以维持代谢所需据此不能说明无光区中的异养细菌的数量与水体中Fe浓度呈负相关，B错误； C、深海中异养细菌大量繁殖，会消耗更多的有机物，因而不利于维持海洋深处有机碳的储存量，C正确； D、无光区的异养细菌分泌铁载体来增加Fe的吸收，进而维持对Fe的需要，是长期自然选择的结果，D正确。 故选D。 3．（2025·广东湛江·一模）通过观察发现运动神经纤维末梢接近肌纤维时，先失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌细胞膜的凹陷中，形成神经—肌肉接头。肌膜上的动作电位沿T管膜传至肌细胞内部，并激活肌质网膜上的Ca2+释放通道，促使储存在肌质网内的Ca2+释放出来，使得细胞质基质中Ca2+浓度迅速上升，进而与肌钙蛋白结合，最终导致骨骼肌收缩。下列分析正确的是（    ）    A．图中的神经—肌肉接头属于反射弧中的感受器结构 B．骨骼肌收缩结束后，Ca2+通过协助扩散方式回收到肌质网 C．当兴奋在神经—肌肉接头处传递时，神经末梢释放的乙酰胆碱，经自由扩散通过接头间隙 D．若胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，则当血钙含量过低时会引发肌肉抽搐 【答案】D 【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成；神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。 【详解】A、题图表示兴奋通过神经—肌肉接头传递最终引起骨骼肌收缩的部分过程，效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，所以神经—肌肉接头属于反射弧中效应器的组成部分，A错误； B、分析题图可知，肌质网内的大量Ca2+通过Ca2+通道释放，其进入细胞质基质的方式是协助扩散，则Ca2+回收到肌质网需要逆浓度梯度进行，运输方式为主动运输，B错误； C、乙酰胆碱经扩散作用通过接头间隙，不是自由扩散，C错误； D、若胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，当血钙含量过低时，对Na+内流抑制作用则会减弱，突触后膜动作电位增大，肌细胞兴奋性增加，从而引发肌肉抽搐，D正确。 故选D。 4．（2025·广东江门·一模）水稻细胞中存在一种膜转运蛋白OsSTP15。为探究其特性，科研人员将OsSTP15基因导入六碳糖摄取缺陷酵母突变株中，构建能表达OsSTP15的模型酵母M。把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖（三种糖分子式均为C6H12O6）分别与等量13C标记的葡萄糖混合，分别培养酵母M一段时间后测定13C相对转运速率，结果如图。下列分析错误的是（    ） A．成功构建的酵母M能在以六碳糖为碳源的培养基上生长 B．对照组仅含13C标记的葡萄糖，不加入任何无标记六碳糖 C．推测OsSTP15转运六碳糖的亲和力为果糖>甘露糖>葡萄糖 D．若增加蔗糖组，推测实验结果可能与对照组大致相近 【答案】C 【分析】糖类包括：单糖、二糖、多糖。单糖中包括五碳糖和六碳糖，其中五碳糖中的核糖是RNA的组成部分，脱氧核糖是DNA的组成部分，而六碳糖中的葡萄糖被形容为“生命的燃料”；二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖，其中麦芽糖和蔗糖是植物细胞中特有的，乳糖是动物体内特有的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，其中淀粉和纤维素是植物细胞特有的，糖原是动物细胞特有的。 【详解】A、该酵母菌为六碳糖摄取缺陷酵母突变株，无标记葡萄糖、果糖和甘露糖分别与等量13C标记的葡萄糖混合，结果显示13C相对转运速率不同，说明转运蛋白OsSTP15可协助六碳糖运输，因此成功构建的酵母M能在以六碳糖为碳源的培养基上生长，A正确； B、由题意可知，对照组摄取13C标记的葡萄糖的速率最快，由于无标记葡萄糖、果糖和甘露糖都能与OsSTP15结合从而降低运输13C标记的葡萄糖的速率，故对照组仅含13C标记的葡萄糖，不加入任何无标记六碳糖，B正确； C、从图中可见，当加入无标记葡萄糖时，¹³C 标记葡萄糖的转运速率下降最显著，说明该转运蛋白对葡萄糖的竞争（亲和力）最强；甘露糖次之，果糖影响相对最小。由此可推断该蛋白对六碳糖的亲和力顺序应是葡萄糖 > 甘露糖 > 果糖，C错误； D、模型酵母M是表达OsSTP15的六碳糖摄取缺陷酵母突变株，探究的是酵母菌对六碳糖的吸收，蔗糖属于二糖不是六碳糖，OsSTP15不转运蔗糖，因此若增加蔗糖组，推测实验结果可能与对照组大致相近，D正确。 故选C。 5．（2025·广东江门·一模）我国古代哲学认为：天之道，其犹张弓与？高者抑之，下者举之；有余者损之，不足者补之。下列现象或过程符合这种观点的是（    ） A．温室效应 B．血糖调节 C．赤潮水华 D．主动运输 【答案】B 【分析】反馈调节：在一个系统中，系统本身的某种变化结果，反过来作为调节该系统变化的因素，使系统变化出现新结果的过程，这种调节方式叫做反馈调节。 【详解】A、温室效应主要是由于大气中温室气体（如二氧化碳）浓度增加，导致地球表面温度升高的现象，这一过程并不涉及“高者抑之，下者举之；有余者损之，不足者补之”的反馈调节机制，A错误； B、血糖调节是指人体通过胰岛素和胰高血糖素等激素的分泌，调节血糖水平，使其保持在正常范围内：当血糖过高时，胰岛素分泌增加，促进血糖的利用和储存；当血糖过低时，胰高血糖素分泌增加，促进血糖的释放。这一过程体现了涉及“高者抑之，下者举之；有余者损之，不足者补之”的反馈调节机制，B正确； C、赤潮水华是由于水体中营养物质（如氮、磷）过量，导致藻类大量繁殖，进而引发水体富营养化的现象。这一过程并不涉及“高者抑之，下者举之；有余者损之，不足者补之”的调节机制，C错误； D、主动运输是指细胞通过消耗能量，将物质从低浓度区域向高浓度区域运输的过程。这一过程虽然涉及能量的消耗和物质的运输，但并不体现“高者抑之，下者举之；有余者损之，不足者补之”的调节机制，D错误。 故选B。 6．（2025·广东深圳·一模）动物神经细胞膜上的钠钾泵具有ATP水解酶活性，可以将Na+泵出细胞，同时将K+泵入细胞，钠钾泵对Na+和K+的运输方式是（    ） A．都是主动运输 B．都是协助扩散 C．Na+是协助扩散，K+是主动运输 D．Na+是主动运输，K+是协助扩散 【答案】A 【分析】Na+主要存在于细胞外液中，而K+主要存在于细胞内液中。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，此时钾离子运出细胞的方式为协助扩散；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，此时钠离子运进细胞的方式为协助扩散。 【详解】Na+和K+通过钠钾泵的跨膜运输既需要载体蛋白，又需要ATP水解释放的能量，说明其跨膜运输方式为主动运输，A正确，BCD错误。 故选A。 7．（2025·广东梅州·一模）茶树有较强的富集氟（F⁻）的能力，根系细胞富集F⁻需要细胞膜上ABC转运蛋白的参与。用2，4-DNP阻断ATP的合成或施加Cl⁻，都会显著降低茶树根系细胞对F⁻的转运吸收。下列说法错误的是（    ） A．给茶树松土有利于根系从土壤中吸收F⁻ B．Cl⁻可能与F⁻竞争ABC转运蛋白的结合位点 C．根系细胞吸收F⁻时ABC转运蛋白结构稳定不变 D．根系细胞的ABC转运蛋白合成后需要通过囊泡运输至细胞膜 【答案】C 【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 【详解】A、植物吸收无机盐的方式是主动运输，该过程需要消耗细胞呼吸提供的能量，给茶树松土，可以促进细胞呼吸，有利于根系从土壤中吸收F-，A正确； B、析题意可知，根系细胞富集F-需要细胞膜上ABC转运蛋白的参与，用2，4-DNP阻断ATP的合成或施加Cl-，都会显著降低茶树根系细胞对F-的转运吸收，据此推测Cl-可能与F-竞争ABC转运蛋白的结合位点，B正确； C、转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白，主动运输需要载体蛋白的参与，而载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，根系细胞吸收F⁻时ABC转运蛋白结构稳定可能会发生改变，C错误； D、ABC转运蛋白属于大分子物质，其合成后需要囊泡运输至细胞膜，D正确。 故选C。 8．（2025·广东肇庆·二模）生长在海边的红树会从含盐量高的泥滩中吸收盐分，又会通过其叶表面的盐腺主动将盐分排出体外。下列有关红树的叙述，正确的是（　　） A．根细胞通过被动运输的方式从泥滩中吸收盐分 B．根细胞通过主动运输的方式从泥滩中吸收水分 C．叶表面的盐腺通过主动运输的方式将盐分排出体外 D．盐分不参与维持红树植株和细胞的生命活动 【答案】C 【分析】植物吸收土壤中的无机盐离子往往是逆浓度运输，属于主动运输，消耗能量，使细胞液的浓度升高，增强了植物细胞的吸水能力，从而适应盐碱环境。 【详解】AB、红树在含盐量高的泥滩中生存，为防止细胞失水，植物体会通过主动运输的方式吸收盐分，使细胞液中的盐含量高于外界，从而有利于水分通过被动运输的方式进入根细胞，AB错误； C、为了维持体内的水盐平衡，红树会将多余的盐分通过叶表面的盐腺主动排出体外，因此运输方式属于主动运输，C正确； D、盐分参与维持红树植株和细胞的生命活动，D错误。 故选C。 9．（2025·广东惠州·三模）红树植物根细胞能将细胞质中的Na+排除胞外以及转运至液泡中形成“液泡隔离”从而适应在高盐环境生活，这一机制（如下图）与H+-ATP泵及膜转运蛋白SOSI、NHX（Na+/H+逆向转运蛋白）的功能密切相关。下列叙述错误的是（　　） A．细胞质（溶胶）中的Na+转运到根细胞外和液泡中的直接“动力”是ATP B．细胞质（溶胶）中的H+转运到根细胞外和液泡中的直接“动力”是ATP C．海水中的水分子通过自由扩散和协助扩散方式进入根细胞 D．H+-ATP泵有转运H+的作用，同时具有ATP水解酶活性 【答案】A 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、据图可知，细胞质（溶胶）中的Na+转运到根细胞外和液泡中分别需要转运蛋白SOSI、NHX，SOS1和NHX转运Na+时的能量来自H+的电化学梯度，而非直接来自ATP，A错误； B、细胞质（溶胶）中的H+转运到根细胞外和液泡中都需要H+-ATP泵，直接“动力”是ATP，B正确； C、海水中的水分子通过自由扩散和协助扩散方式进入根细胞，其中协助扩散的方式更快，C正确； D、H+-ATP泵有转运H+的作用，同时能催化ATP水解，具有ATP水解酶活性，D正确。 故选A。 二、非选择题 10．（2025·广东惠州·三模）文献资料表明：水杨酸（SA）和硫化氢（H2S）作为信号分子在调控不良环境胁迫下植物的生长发育中均起着非常重要的作用。研究人员以黄瓜幼苗为材料，用SA、硫氢化钠（NaHS，H2S外源供体）、PAC（SA抑制剂）、HT（NaHS和H2S清除剂）等试剂开展相关实验，探究低温弱光胁迫下，SA和H2S两者之间的互作关系及对黄瓜幼苗光合作用影响。 注：CK组为喷洒H2O进行预处理后转入适宜温、光条件培养48小时；其它组均为喷洒对应的试剂（见图）预处理后转入低温、弱光条件培养48小时。 (1)植物内源性H2S是一种脂溶性的小分子化合物，主要由半胱氨酸经酶催化产生。H2S进入植物细胞的方式为 ，从氨基酸结构通式推测，H2S中的S来源于 。 (2)由实验1可以得出结论：低温弱光 （选用“可以/不可以”作答）诱导内源性H2S的产生、SA （选用“可以/不可以”作答）促进内源性H2S的产生。 (3)由实验2可以得出结论：低温弱光 （选用“可以/不可以”作答）诱导内源性SA的产生、外源性硫氢化钠对内源性SA产生的影响 （选用“不明显/明显”作答）。综合实验1和实验2推测：H2S可能作为SA的 （选用“上游/下游”作答）信号参与低温弱光胁迫下黄瓜幼苗的生理活动调控。 (4)如果上述推测正确，请补充完整实验3中HT+SA组和PAC+NaHS组的光合速率柱状图 。 【答案】(1) 自由扩散 （半胱氨酸的）R基 (2) 可以 可以 (3) 可以 不明显 下游 (4) 【分析】由实验1可知，与H2O这一组对比，H2S含量高于CK组，可说明低温弱光可以有到内源性H2S的产生，H2O这一组与SA这一组对比，H2S含量均高于H2O组，说明SA可以促进内源性H2S的产生。由实验2可知，与H2O这一组对比，SA含量高于CK组，说明低温弱光可以诱导内源性SA的产生，NaHS这一组与H2O这一组对比，SA相差不大，说明外源性硫氢化钠对内源性SA产生的影响不明显。 【详解】（1）由题意可知，植物内源性H2S是一种脂溶性的小分子化合物，根据相似相溶原理可知，其进入植物细胞的方式为自由扩散。H2S主要由半胱氨酸经酶催化产生，氨基酸的S位于R基上，说明H2S中的S来源于半胱氨酸的R基。 （2）CK组为喷洒H2O进行预处理后转入适宜温、光条件培养48小时；其它组均为喷洒对应的试剂（预处理后转入低温、弱光条件培养48小时，由实验1可知，与H2O这一组对比，H2S含量高于CK组，可说明低温弱光可以有到内源性H2S的产生，H2O这一组与SA这一组对比，H2S含量均高于H2O组，说明SA可以促进内源性H2S的产生。 （3）由实验2可知，与H2O这一组对比，SA含量高于CK组，说明低温弱光可以诱导内源性SA的产生，NaHS这一组与H2O这一组对比，SA相差不大，说明外源性硫氢化钠对内源性SA产生的影响不明显。综合实验1和实验2可知，SA可影响H2S的含量，而NaHS对SA含量的影响不明显，说明H2S可能作为SA的下游信号参与低温弱光胁迫下黄瓜幼苗的生理活动调控。 （4）若H2S作为SA的下游信号参与低温弱光胁迫下黄瓜幼苗的生理活动调控，则实验3中PAC+NaHS组（抑制SA的作用，而保证H2S的作用）与NaHS组柱高几乎一致，HT+SA组（清除NaHS和H2S，保证SA的作用）柱高在H2O组与SA组之间，图形补充如下：    11．（2025·广东惠州·三模）由稻黄单胞菌引起的水稻白叶枯病是水稻生产上的三大病害之一。 (1)稻黄单胞菌能合成AvrXa7（是一类普遍存在于细菌中的分泌蛋白）并将其注射进水稻叶肉细胞，最终通过 （结构）潜入水稻细胞核，识别并激活水稻糖转运蛋白（SWEET14）基因表达，挟持糖转运蛋白源源不断地将糖类物质通过 方式从水稻细胞泵出胞外，供给病原菌生长和增殖。稻黄单胞菌与水稻的种间关系为 。 (2)水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件，能够“诱捕”并结合AvrXa7，从而调动水稻细胞的免疫反应，将病原菌迅速隔离杀灭，因此Xa7基因 （选用“可以/不可以”作答）看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。此外如果水稻的 ［选用“糖转运蛋白（SWEET14）/Xa7”作答］基因发生突变，也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。 (3)广东某研究团队欲对此基因进行深度研究，提取抗病水稻的DNA，利用特定的双引物对Xa7基因进行PCR扩增。引物长度不能过短原因是： ；PCR扩增中有一个低温（55℃/58℃、1min）过程，该过程称之为 ，目的是 。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与 等有关。 【答案】(1) 核孔 主动运输 寄生 (2) 可以 糖转运蛋白（SWEET14） (3) 影响扩增的特异性或扩增到其它DNA序列 退火或复性 使两条引物分别与Xa7基因两条模板链互补配对连接 DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）AvrXa7蛋白质属于大分子，通过核孔进入细胞核，水稻糖转运蛋白可以将糖类物质泵出细胞外，可知水稻糖转运蛋白运输糖类物质的方式是主动运输。稻黄单胞菌寄生在水稻叶，故两者的种间关系是寄生。 （2）通过“水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件，能够“诱捕”并结合AvrXa7，从而调动水稻细胞的免疫反应，将病原菌迅速隔离杀灭”可知，Xa7基因可以看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。 水稻糖转运蛋白（SWEET14）源源不断地将糖类物质通过主动运输从水稻细胞泵出胞外，供给病原菌生长和增殖，故糖转运蛋白（SWEET14）基因发生突变，也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。 （3）引物长度不能过短原因是：影响扩增的特异性或扩增到其它DNA序列；PCR扩增中有一个低温（55℃/58℃、1min）过程，该过程称之为退火或复性，目的是使两条引物分别与Xa7基因两条模板链互补配对连接。电泳过程中，DNA在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等有关。 题型2 细胞呼吸的过程及其影响因素 一、单选题 1．（2025·广东·一模）食物热效应是指人在摄取食物过程中因消化、吸收、代谢等过程额外引起的能量消耗，蛋白质的食物热效应是脂肪和糖类的6~8倍。下列分析正确的是（    ） A．蛋白质、脂肪和糖类都是人体内重要的储能物质 B．消化、吸收食物过程中所需的能量由ATP水解提供 C．有氧呼吸时，葡萄糖中的能量小部分以热能的形式散失 D．如摄取食物量相等，冬天多吃米饭比多吃牛肉更能暖身子 【答案】B 【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用NADH表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、糖类是人体主要的能源物质，脂肪是人体内重要的储能物质，蛋白质一般不作为储能物质，A错误； B、ATP是细胞的直接能源物质，消化、吸收食物过程中所需的能量由ATP水解提供，B正确； C、有氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，C错误； D、因为蛋白质的食物热效应是脂肪和糖类的6 - 8倍，冬天多吃牛肉，由于蛋白质食物热效应大，额外引起的能量消耗多，产热也多，更能暖身子，而米饭主要含糖类，D错误。 故选B。 2．（2025·广东江门·一模）呼吸作用中P酶通过促进氧气与［H]的结合进而提升低氧条件下的运动耐力，乳酸可结合在P酶特定氨基酸位点使其乳酰化。研究者发现小鼠持续运动30分钟后，肌细胞中P酶乳酰化水平升高且相对活性下降。下列说法错误的是（    ） A．P酶作用的场所最可能在线粒体内膜 B．乳酰化修饰前后P酶的结构发生改变 C．P酶乳酰化水平升高有利于提升运动耐力 D．增加肌细胞氧气供应有利于P酶活性维持 【答案】C 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、 P酶在呼吸作用中促进氧气与[H]的结合，这一过程是有氧呼吸的第三阶段，通常发生在线粒体内膜，A正确； B、蛋白质的结构决定其功能，乳酸结合在P酶的特定氨基酸位点使其乳酰化，这种修饰会导致P酶的结构发生改变，从而影响其活，B正确； C、根据题干信息可知，呼吸作用中P酶通过促进氧气与［H]的结合进而提升低氧条件下的运动耐力，而P酶乳酰化水平升高后，其相对活性下降，即P酶的功能减弱，不利于提升运动耐力，C错误； D、P酶通过促进氧气与[H]的结合来提升低氧条件下的运动耐力，因此增加肌细胞氧气供应有助于维持P酶的活性，D正确。 故选C。 3．（2025·广东深圳·一模）ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是：试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度可推算出待测样品中微生物的数量。上述推算依据的主要前提是（    ） A．试剂盒中ATP的含量相同 B．试剂盒中荧光素的含量相同 C．每个活细胞中ATP的含量大致相同 D．微生物细胞中ATP的合成场所相同 【答案】C 【分析】1、ATP由1分子核糖、1分子腺嘌呤碱基和3个磷酸组成，其中“A代表腺苷”，“T”代表三个，“P”代表磷酸基，ATP水解掉1个磷酸是ADP，水解掉2个磷酸是AMP，是RNA的基本组成单位腺嘌呤核糖核苷酸； 2、ATP的结构简式是“A-P~P~ P”，其中“~”是特殊化学键，远离腺苷的特殊化学键容易水解，形成ADP和Pi，释放其中的能量，供给细胞生命活动的需要，因此ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP在细胞内含量很少，细胞对ATP的需要量很大，依赖于ATP与ADP的快速转化满足细胞对能量的大量需求。 【详解】A、试剂盒中ATP的含量相同与否并不是推算待测样品中微生物数量的主要依据。因为检测的是样品中微生物自身产生的ATP所带来的荧光强度来推算微生物数量，而不是依赖试剂盒中ATP的含量，A不符合题意； B、试剂盒中荧光素的含量相同也不是关键前提。虽然荧光素在反应中起到接受能量产生荧光的作用，但只要荧光素能满足反应需求，其含量是否与推算微生物数量没有直接的必然联系，关键是微生物细胞内ATP的情况，B不符合题意； C、每个活细胞中ATP的含量大致相同。由于荧光素接受ATP提供的能量在荧光素酶催化下产生荧光，荧光的强度与ATP的量相关。如果每个活细胞中ATP含量大致相同，那么样品中微生物数量越多，释放出的ATP总量就越多，产生的荧光强度也就越强。这样就可以根据荧光强度来推算待测样品中微生物的数量，C符合题意； D、微生物细胞中ATP的合成场所相同与通过荧光强度推算微生物数量没有直接关系。我们关注的是微生物细胞内ATP的总量以及它所产生的荧光强度，而不是ATP的合成场所，D不符合题意。 故选C。 4．（2025·广东汕头·一模）KIF5A蛋白催化ATP水解后发生磷酸化，并沿着细胞骨架定向运动，随后向细胞外分泌KIF5A蛋白所携带的囊泡中的“货物”。KIF5A基因突变会导致肌萎缩侧索硬化(ALS)。下列分析错误的是（　　） A．KIF5A蛋白的形成需高尔基体的加工 B．KIF5A蛋白磷酸化会改变其空间结构 C．KIF5A蛋白与细胞骨架存在相互识别 D．ALS可能是由细胞内物质堆积引起的 【答案】A 【分析】1、分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。例如：唾液淀粉酶，胃蛋白酶，消化酶，抗体和一部分激素。分泌蛋白在核糖体上合成后，进入内质网腔，还要经过一些加工，如折叠、组装等，然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工。接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。 2、胞内蛋白，是由细胞质内游离的核糖体合成，不经过内质网、高尔基体的加工和细胞膜的胞吐，只在细胞内部产生影响的蛋白质。 3、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 【详解】A、据“KIF5A蛋白催化ATP水解后发生磷酸化，并沿着细胞骨架定向运动，随后向细胞外分泌KIF5A蛋白所携带的囊泡中的货物”可知KIF5A蛋白分布于细胞内或细胞表面，不是分泌蛋白，而是胞内蛋白，KIF5A蛋白的形成需要核糖体和线粒体的参与，不需要高尔基体的加工，A错误； B、KIF5A蛋白磷酸化会改变其空间结构，从而让它沿着细胞骨架定向运动，B正确； C、KIF5A蛋白能沿着细胞骨架定向运动，所以它与细胞骨架存在相互识别，C正确； D、KIF5A基因突变可能导致囊泡中的“货物”无法及时分泌出去，从而导致细胞内物质堆积，所以，ALS可能是由细胞内物质堆积引起的，D正确。 故选A。 5．（2025·广东梅州·一模）ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶）是无氧呼吸的关键酶，其催化代谢途径如图1所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根无氧呼吸的影响实验结果，如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．酶E和LDH都能催化丙酮酸发生反应，说明LDH不具有专一性 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．与对照组相比，淹水组第6天时乙醇代谢增幅明显大于乳酸代谢增幅 D．Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害 【答案】D 【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、酶具有专一性，酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，A错误； B、辣椒幼苗根每个细胞中都含有ADH和LDH，故厌氧呼吸既能产生乳酸，也可产生乙醇，B错误； C、与对照组相比，淹水组第6天时，乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）活性都升高，且活性都增加了一倍，据此可推测淹水组第6天时乙醇代谢增幅等于乳酸代谢增幅，C错误； D、由图乙可知，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，D正确。 故选D。 6．（2025·广东·一模）下列有关物质结构和功能的叙述正确的是（　　） A．胰蛋白酶属于蛋白质，能被自身所分解 B．如果某个动物血液中钙盐的含量太高，会出现抽搐等症状 C．镁是合成类胡萝卜素的原料 D．每一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸 【答案】D 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。 2、动物血液中钙盐的含量太低，会出现抽搐症状，而钙盐含量太高，则会出现肌肉乏力的症状。 3、tRNA具有专一性，即一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运。 【详解】A、胰蛋白酶属于蛋白质，但不能被自身所分解，A错误； B、如果某个动物血液中钙盐的含量太低，会出现抽搐等症状，B错误； C、镁是合成叶绿素的原料，C错误； D、tRNA具有专一性，一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸，D正确。 故选D。 7．（2025·广东珠海·一模）为探究金属离子对纤维素酶活性的影响，某研究小组将无机盐与酶以不同比例均匀混合，测定酶活力（见表）。下列分析正确的是（    ） 组别 待测酶液的比例 蒸馏水 MnCl₂ MgCl₂ CuCl₂ 1∶10 1∶2 1∶10 1∶2 1∶10 1∶2 酶活力（U/g） 1000 1225 1435 1000 1048 957 902 注：U/g为酶活力单位，值越大代表活性越高 A．MnCl₂能提高该实验化学反应的活化能 B．CuCl₂浓度增加使其对酶活力的激活作用减弱 C．该实验表明Cl⁻对纤维素酶的活力无影响 D．金属离子与酶结合后可能改变了酶的空间结构 【答案】D 【分析】1、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。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活； 2、金属离子可以提高酶的活性，也可以降低酶的活性； 3、题意分析：该实验目的是探究金属离子对纤维素酶活性的影响，通过将无机盐（含金属离子）与酶以不同比例均匀混合，测定酶活力（酶活力单位 U/g 值越大代表活性越高）来进行研究。 【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提高。MnCl2处理后酶活力比蒸馏水组高，说明MnCl2增强了酶活性，更有利于降低反应活化能，A错误； B、从表格数据看，CuCl2比例为 1:10 时酶活力为 957，1:2 时酶活力为 902，即CuCl2浓度增加，酶活力降低，说明其对酶活力是抑制作用且增强，而不是激活作用减弱，B错误； C、表格中各实验组都含有Cl-，但酶活力不同，不能说明Cl-对纤维素酶的活力无影响，C错误； D、金属离子与酶结合后，酶活力发生变化，很可能是改变了酶的空间结构，从而影响酶活性，D正确。 故选D。 8．（2025·广东·一模）在以下实验结果中，能观察到黄色现象的是（    ） A．在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液 B．将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热 C．将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液 D．纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带的颜色 【答案】C 【分析】双缩脲试剂用于检验蛋白质，呈紫色；苏丹Ⅲ染液用于检验脂肪，呈橘黄色；斐林试剂可检测还原糖，呈现砖红色。 【详解】A、使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时产生紫色反应，A错误； B、将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热生成蓝色，B错误； C、将酵母菌培养液产生的气体即二氧化碳，通入溴麝香草酚蓝溶液，颜色变化为蓝色→绿色→黄色，C正确； D、纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带为叶绿素a，颜色为蓝绿色，D错误。 故选C。 9．（2025·广东深圳·一模）某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是（    ） A．甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行 B．甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质 C．乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2 D．检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液 【答案】B 【分析】酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式。CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。 【详解】A、甲瓶封口后不能立即与乙瓶连通。因为甲瓶封口后需要先让酵母菌在有氧条件下进行一段时间的呼吸，消耗掉瓶内原有的氧气，使瓶内处于无氧环境，这样才能保证后续实验中无氧呼吸情况的准确探究。如果立即连通，会导致实验结果不准确，A错误； B、酵母菌有氧呼吸时，产生二氧化碳的场所是线粒体基质。在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸进入线粒体基质，分解产生二氧化碳和[H]。所以甲瓶排出的 CO2​有可能产自酵母菌的线粒体基质（当甲瓶内有氧呼吸进行时），B正确； C、乙瓶中由蓝变绿再变黄，则可表明产生了二氧化碳，不是澄清的石灰水，不会变浑浊，C错误； D、应在充分反应后(葡萄糖消耗完)，从甲瓶中取适量滤液，加入重铬酸钾以便检测乙醇生成，因为葡萄糖也能与酸性的重 铬酸钾发生反应，D错误。 故选B。 10．（2025·广东汕头·一模）辅酶Q10在心血管疾病治疗中发挥着重要作用，它可接收还原型辅酶I生成氧化型辅酶I时释放的电子，最终将电子传递给O2。据此推测辅酶Q10在细胞中起作用的部位是（　　） A．线粒体基质 B．线粒体内膜 C．细胞质基质 D．类囊体薄膜 【答案】B 【分析】细胞的有氧呼吸是指需氧代谢类型的细胞在有氧条件下，将细胞内的有机物氧化分解产生CO2和H2O，并将葡萄糖中的化学能转化为其他形式的能量的过程，有氧呼吸有三个阶段：第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸的过程；第二阶段是丙酮酸经过一系列的氧化反应，最终生成CO2和NADH；第三阶段为电子传递链过程，前两个阶段产生的NADH最终与O2反应生成水，并产生大量能量的过程。 【详解】辅酶Q10可接收还原型辅酶I生成氧化型辅酶I时释放的电子，最终将电子传递给O2形成水，参与有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，B正确，ACD错误。 故选B。 11．（2025·广东佛山·二模）“自动酿酒综合征”是由肠道微生物紊乱引起的罕见疾病，表现为患者消化道内微生物发酵产生的酒精浓度过高使人产生醉酒的状态。患者易发生肝功能衰竭等症状。有关叙述正确的是（    ） A．人体肠道中生活的微生物有些与人类是共生关系，有些与人类是寄生关系 B．患者肠道内酵母菌的数量较高，发酵产生酒精的过程主要发生在线粒体中 C．患者易发生肝功能衰竭等症状的主要原因是微生物感染了肝细胞引起细胞坏死 D．应该适当控制患者的饮食，增加食物中糖类物质的含量以保证足够的能量供应 【答案】A 【分析】1、在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。无氧呼吸产物有酒精和二氧化碳或乳酸。 2、酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。产生酒精的叫作酒精发酵，产生乳酸的叫作乳酸发酵。 【详解】A、人体肠道中生活的对人体有利的微生物与人类是共生关系，有些对人体有害的如结核杆菌，与人类是寄生关系，A正确； B、酵母菌是真核生物，产生酒精的场所是细胞质基质，B错误； C、患者易发生肝功能衰竭等症状的主要原因是酒精含量过高破坏了肝细胞的结构合共嗯导致肝细胞坏死，C错误； D、增加糖类物质的食用能为微生物提供更多的底物，产生更多的酒精，反而会加重ABS的病症，D错误。 故选A。 12．（2025·广东肇庆·二模）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。衰老过程中，肌肉细胞线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果。下列有关说法错误的是（　　） 注：颜色越深代表细胞中的线粒体碎片化程度越高，drp-1、fzo-1代表相关基因突变体。 A．衰老细胞的细胞核体积变大、染色质染色加深 B．运动可减缓野生型线虫衰老引起的线粒体碎片化 C．运动对野生型线虫的作用效果比突变体明显 D．DRP-1和FZO-1基因都会抑制线粒体碎片化 【答案】D 【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、衰老细胞的特征之一是细胞核体积变大、染色质染色加深，A正确； B、通过与野生型对照组比较，可发现运动会使线粒体碎片化程度降低，B正确； C、对比10日龄的野生型线虫与突变体的对照组和运动组，可发现运动对突变体衰老引起的线粒体碎片化程度影响不大，而对野生型的作用效果较明显，C正确； D、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，线粒体碎片化程度降低，说明DRP-1基因突变为drp-1基因后，新基因能抑制线粒体碎片化，故DRP-1基因并不会抑制线粒体碎片化；同理，可得FZO-1基因能抑制线粒体碎片化，D错误。 故选D。 13．（2025·广东肇庆·二模）卡介苗是我国新生儿免疫接种的“第一针”，接种后会在上臂留下一个圆形的终身疤痕，主要预防结核分枝杆菌引起的疾病。下列有关结核分枝杆菌的叙述，正确的是（　　） A．细胞壁的组成成分是纤维素和果胶 B．遗传物质彻底水解会得到5种碱基 C．ATP合成的唯一场所是细胞质基质 D．增殖过程会出现染色质高度螺旋化 【答案】C 【分析】原核细胞与真核细胞的主要区别在于：有无以核膜为界限的细胞核。 【详解】A、植物细胞细胞壁的组成成分是纤维素和果胶，结核分枝杆菌属于原核生物，其细胞壁的组成成分（肽聚糖）与植物细胞不同，A错误； B、原核生物的遗传物质是DNA，彻底水解后只会得到A、T、C、G4种碱基，B错误； C、原核生物没有线粒体，驱动细胞生命活动的直接能源物质——ATP是在细胞质基质中合成的，C正确； D、原核生物没有染色质，D错误。 故选C。 题型3 光合作用的过程及其影响因素 一、单选题 1．（2025·广东·一模）玉米的光合作用既有C4途径又有C3途径（如下图），PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力。据图分析，下列说法正确的是（    ）    A．物质B为C3，它和PEP均可固定CO2 B．卡尔文循环进行的场所是叶绿体基质 C．为过程②提供能量的物质有ATP和NADH D．在炎热夏季中午，叶肉细胞还可以生成淀粉 【答案】B 【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：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。 【详解】A、由图可知，B可参与CO2的固定，可知B为C5，A错误； B、卡尔文循环（即暗反应）进行的场所是叶绿体基质，B正确； C、②为C3的还原，光反应提供的ATP和NADPH可为其提供能量，C错误； D、由图可知，淀粉等有机物在维管束鞘细胞中合成，D错误。 故选B。 2．（2025·广东惠州·三模）研究人员将C6（能提高光反应中电子传递效率）和SBP（可促进卡尔文循环中C5的再生）两个基因分别导入烟草中获得C6和SB株系。利用C6和SB株系获得纯合双转基因C6SB株系，在温室提供一定浓度CO2的条件下，检测四种株系的相关指标，结果如下表。说法错误的是（　　） 组别 电子传递速率 （相对值） C5再生速率 （μmol·m-2·s-l） 光合速率 （μmol·m-2·s-l） 野生型 0.118 121.5 24.6 C6株系 0.123 124.8 25.6 SB株系 0.130 128.7 27.0 C6SB株系 0.140 132.0 27.4 A．C6基因的产物可能与ATP、NADPH生成有关 B．SBP基因的产物在叶绿体基质中发挥作用 C．与野生型相比，C6株系光合速率的增加体现暗反应能促进光反应 D．与SB株系相比，C6SB株系光合速率的增加体现光反应能促进暗反应 【答案】C 【分析】光合作用分为光反应和暗反应，光反应进行水光解，产生氧气和ATP、NADPH，暗反应包括CO2固定和C3还原，C3还原需要光反应产生的ATP、NADPH。 【详解】A、C6基因能提高光反应中电子传递效率，光反应进行水光解，产生氧气和ATP、NADPH，因此C6基因的产物可能与ATP、NADPH生成有关，A正确； B、SBP基因可促进卡尔文循环中C5的再生，暗反应包括CO2固定和C3还原再生形成C5，场所是叶绿体基质，SBP基因的产物在叶绿体基质中发挥作用，B正确； C、与野生型相比，C6株系光合速率的增加是因为C6株系电子传递速率高于野生型，体现光反应能促进暗反应，C错误； D、与SB株系相比，C6SB株系光合速率的增加是因为C6SB株系电子传递速率高于SB株系，体现光反应能促进暗反应，D正确。 故选C。 3．（2025·广东·二模）下列关于细胞结构、功能及分化的叙述，错误的是（　　） A．参与暗反应的酶分布在叶绿体的囊状结构薄膜上 B．淋巴细胞识别各种抗原与淋巴细胞膜表面的糖被密切相关 C．癌细胞容易分散和转移是由于癌细胞膜上糖蛋白等物质减少的缘故 D．受精卵形成不同组织和器官离不开细胞分化 【答案】A 【分析】癌细胞的主要特征：（1）无限增殖；（2）形态结构发生显著改变；（3）细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，易转移。 【详解】A、暗反应发生在叶绿体基质中，则参与其中的酶位于叶绿体基质中；参与光反应的酶分布在叶绿体的囊状结构薄膜上，A错误； B、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合而成的糖蛋白，与细胞表面的识别有密切关系，所以淋巴细胞识别各种抗原与淋巴细胞膜表面的糖被密切相关，B正确； C、癌细胞容易分散和转移是由于癌细胞膜上糖蛋白等物质减少，导致细胞的黏着性降低，C正确； D、受精卵通过细胞分裂增加数目，通过细胞分化形成不同组织和器官，D正确。 故选A。 二、非选择题 4．（2025·广东·一模）番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关。下图甲示番茄体内有机物的合成与分配机理。    回答下列问题： (1)番茄植株光合作用过程中，CO2在叶肉细胞的 （填具体场所）被固定。 (2)据图甲可知细胞壁转化酶的功能是 。实践发现：热胁迫使番茄大幅减产、口感品质低下。对此，检测正常条件及热胁迫处理下番茄果实部位的糖含量，结果如图乙。请结合图甲分析热胁迫导致番茄减产且口感品质变差的原因可能是 。 (3)为探明热胁迫导致番茄减产的机制，并解决这一问题，科研人员设计并开展下列实验。 ①检测发现热胁迫下番茄细胞中LIN5基因表达水平降低，其他基因无明显变化。为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，科研人员敲除LIN5基因获得突变体lin5CR并置于 （填“正常”或“热胁迫”）条件下培养，若出现番茄大幅减产、口感品质低下现象，则假设正确。这种自变量控制方法称为 原理。 ②热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，科研人员拟利用其调控LIN5基因表达的水平，从而培育出热胁迫条件下稳产的lin5-de基因修饰植株，则在进行基因工程的核心步骤时要将热响应元件 。 ③利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中 两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。 【答案】(1)叶绿体基质 (2) 将蔗糖分解为葡萄糖和果糖 热胁迫抑制细胞壁转化酶发挥作用使蔗糖难以分解为葡萄糖和果糖进入果实 (3) 正常 减法 插入启动子之前 生长素和细胞分裂素 【分析】1、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； 2、基因工程的操作步骤： (1)目的基因的获取；方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； (2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； (3)将目的基因导入受体细胞；根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； (4)目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术； 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）在番茄植株光合作用的暗反应阶段，\CO2被固定。暗反应发生在叶绿体基质中，所以CO2在叶肉细胞的叶绿体基质被固定； （2）从图甲可以看出，细胞壁转化酶能将蔗糖分解为葡萄糖和果糖。由图乙可知，热胁迫下果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量都降低。结合图甲分析，原因可能是热胁迫抑制细胞壁转化酶发挥作用使蔗糖难以分解为葡萄糖和果糖进入果实，导致果实中葡萄糖和果糖含量降低，而番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关，同时光合产物向果实运输分配减少，从而导致番茄减产且口感品质变差； （3）①为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，敲除LIN5基因获得突变体lin5CR后应置于正常条件下培养，因为要在正常条件下观察突变体的表现。这种自变量控制方法称为减法原理，即通过去除某一因素（本问中去除LIN5基因）来研究该因素的作用； ②基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，要利用其调控LIN5基因表达的水平，在构建基因表达载体时要将热响应元件插入启动子之前，以实现温度升高时热响应元件触发LIN5基因转录； ③在利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中生长素和细胞分裂素两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。当生长素与细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织形成；当生长素与细胞分裂素比例较高时，有利于根的分化；当生长素与细胞分裂素比例较低时，有利于芽的分化。 5．（2025·广东广州·一模）2022年，我国科学家利用高光敏感的拟南芥突变体揭示了植物光适应的一种新机制。该突变体由正常光强转移到高光条件时，光合速率显著下降，表现出典型的光抑制现象。研究发现其叶绿体中NAD磷酸激酶基因缺失，NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+。图甲是光合作用的部分过程，其中PS I和PS II组成光反应系统。图乙是野生型与突变型的叶绿体内NADP+和NADPH的含量。 回答下列问题： (1)图甲所示的生物膜是 。 (2)据图乙结果，可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率 （填“高于”或“等于”或“低于”）野生型的。 (3)研究发现该突变型拟南芥中由psaA—psaB蛋白复合体组成的PS I功能受损，进一步研究发现野生型拟南芥叶绿体的psaA—psaB mRNA与核糖体的结合率明显大于突变型拟南芥。结合上述研究，推测NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+， ，更多的还原剂促进了psaA—psaB mRNA与核糖体的结合， ，进而促进PS I的生成。 (4)为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用。研究小组设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，B组为突变型拟南芥，C组 为，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。预期结果为 。 【答案】(1)类囊体薄膜 (2)低于 (3) 形成更多的NADPH 促进psaA蛋白与psaB蛋白的合成 (4) 导入了NAD磷酸激酶基因的突变型拟南芥 A组和C组光合作用的速率相当，且高于B组 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【详解】（1）光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。所以图甲所示的生物膜是类囊体薄膜。 （2）据图乙结果，野生型体内的NADP+与NADPH含量均高于突变型，说明野生型体光合作用中的暗反应所需的NADPH量高于突变型，因此可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率低于野生型。 （3）若NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+ ，则野生型中可以形成更多的NADPH，这些更多的还原剂可以促进psaA—psaB mRNA与核糖体的结合，促进psaA蛋白与psaB蛋白的合成，提高mRNA与核糖体的结合率，从而促进PS I的生成。 （4）为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用，可以设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，作为对照试验，B组为突变型拟南芥，C组为导入了NAD磷酸激酶基因的突变型拟南芥，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。若NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用，则预期结果应是A组和C组光合作用的速率无明显差异，且高于B组。 6．（2025·广东江门·一模）花生生长所需的氮素除来源于土壤和肥料外，还包括根瘤固氮。氮素供应对花生产量具有重要影响。为优化花生的施氮策略，探索绿色有效的增产途径，科研人员研究不同氮肥施用量（N0、N45、N75、N105、N135、N165，数值代表施氮量，单位：kg/hm2）和不同拌种处理（蒸馏水拌种W、根瘤菌剂拌种R）对花生产量的影响，部分研究结果见图。 回答下列问题： (1)实验发现，在各施氮水平下，R处理的花生植株氮素积累量均高于W处理。据图a分析原因是：施氮会 花生结瘤，R处理可 。 (2)分析图7b、c、d可知，一定范围内提高施氮水平有利于叶绿素合成，从而 ，供暗反应阶段利用；施氮量超过N135时，限制净光合速率上升的原因有 。 (3)花生在W和R处理下，配合适宜的施氮量均能获得高产。从绿色有效的角度综合选择最优的施氮策略并说明理由： 。 【答案】(1) 抑制 增强根瘤固氮能力 (2) 生成更多的NADPH和ATP 叶绿素含量下降，Rubisco酶的活性下降，光合作用速率降低 (3)选择N105kg/hm2与R处理。理由是：施氮肥浓度为N105kg/hm2时，花生单株产量最高，且能减少氮肥的使用量从而节约肥料和减少氮肥污染环境 【分析】光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。 【详解】（1）从图7a可以看出，随着施氮量的增加，花生结瘤数呈现先减少增加的趋势。所以在一定范围内，施氮会减少花生结瘤。已知在各施氮水平下，R处理（根瘤菌剂拌种）的花生植株氮素积累量均高于W处理（蒸馏水拌种）。因为根瘤菌能与花生共生形成根瘤进行固氮，所以R处理可增强根瘤固氮能力 （2）图7b、c、d表明在一定范围内提高施氮水平有利于叶绿素合成。叶绿素主要吸收光能，将光能转化为活跃的化学能，所以叶绿素增多能为光反应提供更多的色素，从而吸收更多的光能，光反应阶段生成更多的NADPH和ATP，供暗反应阶段利用，净光合速率 = 总光合速率 - 呼吸速率。从图中可以看出，施氮量超过N135时，叶绿素含量下降，Rubisco酶的活性下降，总光合速率下降，所以限制了净光合速率上升的原因是叶绿素含量下降，Rubisco酶的活性下降。 （3）从绿色有效的角度考虑，既要保证高产又要减少资源浪费和环境污染。从图中可以看出，施氮肥浓度为N105kg/hm2时，花生单株产量最高，且能减少氮肥的使用量从而节约肥料和减少氮肥污染环境。 7．（2025·广东湛江·一模）国槐是重要行道树树种之一。为研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮阴10%（S1）、遮阴20%（S2）、遮阴30%（S3）、遮阴40%（S4）共5组进行相关实验，培养一段时间后测定结果如表所示。请回答下列问题： 组别 叶绿素含量/相对值 气孔导度/相对值 净光合速率/相对值 CK 0.62 0.24 10.43 S1 0.72 0.27 10.52 S2 0.83 0.29 12.75 S3 0.76 0.27 11.39 S4 0.59 0.25 9.48 (1)光照条件下，国槐叶肉细胞中产生ATP的场所有 ，光合作用时能量的转化过程是 （用箭头和文字表示）。 (2)本实验的自变量是 ，与CK组相比，S1组国槐幼苗CO2固定量 （填“增多”或“减少”），从光合作用的过程分析，其原因是 。 (3)实验表明遮阴程度与国槐幼苗净光合速率的关系是 。若想确定最合适的遮阴程度，应在该实验的基础上，在遮阴程度为 的范围内进一步进行实验。 (4)若要得到国槐幼苗的真正光合速率，要对呼吸速率进行测定，测定国槐幼苗呼吸速率的实验思路为 。 (5)某林区曾是一片河滩荒地，园林部门秉承生态优先理念，栽植刺槐、榆树、桑树等树木，将河滩荒地变身生态屏障，其演替类型属于 ，人类活动往往可以改变群落演替的 。 【答案】(1) 叶绿体、细胞质基质、线粒体 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 (2) 遮阴程度（合理即可） 增多 S1组叶绿素含量增加，促进光反应阶段的进行；气孔导度增大，给叶肉细胞提供的增多，促进暗反应阶段的进行 (3) 在一定范围内，随着遮阴程度增大净光合速率先上升后下降 10%～30% (4)在黑暗条件下，测量国槐幼苗单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量 (5) 次生演替 速度和方向 【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）光照条件下，国槐叶肉细胞中能进行光合作用和呼吸作用，所以产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体； 光合作用时能量的转化过程是光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能再转化为有机物中稳定的化学能。 （2）根据题干信息可知，本实验是研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮阴10%（S1）、遮阴20%（S2）、遮阴30%（S3）、遮阴40%（S4）共5组进行相关实验，故本实验的自变量是遮阴程度； 与CK组相比，在S1组遮光条件下，国槐幼苗的气孔导度增大，给叶肉细胞提供的CO2增多，促进光合作用暗反应阶段的进行；叶绿素含量增加，促进光合作用光反应阶段的进行，故与CK组相比，S1组国槐幼苗CO2固定量更高。 （3）分析表格中数据可知，在一定范围内，随着遮阴程度增大净光合速率先上升后下降，故若想确定最合适的遮阴程度，应在该实验的基础上，在遮阴程度为10%～30%的范围内进一步进行实验。 （4）测量植物的呼吸速率，需要排除光合速率对氧气和二氧化碳浓度的影响，所以需要将国槐幼苗置于黑暗密闭环境中，测量单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量。 （5）该林区曾是一片河滩荒地，园林部门秉承生态优先理念，栽植刺槐、榆树、桑树等树木，将河滩荒地变身生态屏障，因为保留了原有的土壤条件，甚至保留了植物的种子或其他繁殖体，所以演替类型是次生演替，这说明人类活动往往可以改变群落演替的方向和速度。 8．（2025·广东深圳·一模）为选育适应弱光环境的优质水稻品种，研究人员通过γ射线诱变籼稻获得1株早熟䬺绿突变体水稻pe-1，并对水稻弱光胁迫的响应机制进行一系列研究。回答下列问题： (1)为了进行后续研究，研究人员通过 获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 (2)在水稻生长关键期，对野生型和pe-1水稻进行25％遮光处理7天，定期采集等量叶片浸泡在 （试剂）中浸提光合色素，直至叶片的颜色变成 ，再进行后续操作。 (3)经测定，野生型和pc-1叶绿素含量如图。据图分析，弱光胁迫后pe-1水稻叶片的黄化程度比野生型 （填“低”或“高”），依据是 。 (4)除光照外，CO2浓度也是影响光合作用的重要因素。绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，该过程是在细胞内的 发生，被称作 。在水稻大田种植过程中，试提出提高CO2供应量的一种具体措施 。 【答案】(1)连续自交或单倍体育种 (2) 无水乙醇 白色 (3) 低 pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少 (4) 叶绿体基质 二氧化碳的固定 施用农家肥（有机肥） 【分析】提取光合色素常用的试剂是无水乙醇，因为光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 【详解】（1）为了进行后续研究，研究人员通过连续自交或单倍体育种获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 （2）提取光合色素常用的试剂是无水乙醇，因为光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 当叶片中的色素被充分提取到无水乙醇中后，叶片的颜色会变成白色，再进行后续操作。 （3）从图中可以看出，在弱光胁迫下，野生型水稻叶绿素含量下降幅度比pe - 1水稻大。 叶绿素含量高叶片颜色深，黄化程度低；叶绿素含量低叶片颜色浅，黄化程度高。pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少，由于野生型水稻叶绿素含量下降幅度大，所以其叶片黄化程度高，即弱光胁迫后pe - 1水稻叶片的黄化程度比野生型低。 （4）绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，为光合作用的暗反应阶段，场所在叶绿体基质，该过程被称为二氧化碳的固定，在水稻大田种植过程中，可以通过增施有机肥来提高CO2 供应量。因为有机肥在分解过程中会产生大量的二氧化碳，从而增加田间二氧化碳浓度。 9．（2025·广东汕头·一模）水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成。红光能促进水稻气孔的开放，为研究其机理，研究者利用野生型(WT)和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，部分结果如图，其中气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。 回答下列问题： (1)保卫细胞的叶绿体中 (填色素名称)对红光有较高的吸收峰值，红光照射下保卫细胞光合作用制造的糖类较多，细胞吸水膨胀使得气孔打开。 (2)从光调节植物生长发育的机制看，红光促进气孔开放的机制是：①为光合作用提供更多能量；②作为 影响OsPIL15蛋白的含量。实验一的结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是①，理由是 。 (3)OsPIL15蛋白是如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步探究。 ①假设一：OsPIL15蛋白通过影响 ，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验二。 ①假设二：OsPIL15蛋白 (填“促进”或“抑制”)OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验三。若想进一步验证该结论，可选用 水稻，检测其气孔导度。 (4)研究发现OsPIL15基因过表达的水稻(OE)籽粒产量和WT无明显差异，培育OE品种的意义是 。 【答案】(1)叶绿素 (2) 光信号(光信息或信息或信号) 黑暗（或远红光)照射的突变体不进行光合作用，但气孔导度和红光时相同 (3) 脱落酸的合成(降解) 促进 OsAB15基因敲除(OsAB15蛋白合成缺陷) (4)OE品种节水抗旱，可用于农业改良 【分析】1、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光； 2、气孔既是CO2进出的场所，也是蒸腾作用的通道，气孔张开既能增加蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。 【详解】（1）叶绿体中的叶绿素（叶绿素 a 和叶绿素 b）主要吸收红光和蓝紫光，对红光有较高的吸收峰值，所以保卫细胞的叶绿体中叶绿素对红光有较高的吸收峰值； （2）光不仅为光合作用提供能量，还可以作为一种信号分子，影响植物的生长发育等过程，所以红光促进气孔开放的机制之一是作为信号分子影响 OsPIL15 蛋白的含量；由题意可知，红光能促进气孔的开放，有利于吸收CO2而用于光合作用，正常情况下红光可以为光合作用提供能量而促进植物进行光合作用，但由实验一图可知，黑暗（或远红光）照射的突变体的气孔导度和红光时相同，说明红光促进气孔开放的主要机制不是①； （3）①实验二检测的是脱落酸含量，所以假设一是 OsPIL15 蛋白通过影响脱落酸合成（或降解），从而影响气孔开闭； ②从实验三来看，野生型（WT）在黑暗中 OsAB15 基因表达量高，在红光下表达量降低，而 OsPIL15 基因敲除的水稻 m 中 OsAB15 基因表达量在黑暗和红光条件下与 WT 接近，说明 OsPIL15 蛋白促进OsAB15 基因的表达，从而影响气孔开闭。若想进一步验证该结论，可选用过表达 OsAB15 敲除(OsAB15蛋白合成缺陷)的水稻，检测其气孔导度。如果该水稻气孔导度与预期相符，能进一步说明 OsPIL15 蛋白通过促进 OsAB15 基因表达影响气孔开闭。 （4）已知水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量，而OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，说明OE品种在不影响产量的前提下，可能由于红光促进气孔开放等机制，使水稻对水资源的利用效率提高（或使水稻在水资源短缺条件下能更好地生长发育等），所以培育OE品种可以提高水稻在水资源短缺环境下的适应能力，可用于农业改良，保障水稻产量。 10．（2025·广东佛山·二模）农业碳汇是指通过改善农业管理、改变土地利用方式、育种技术创新、植树造林等方式，吸收大气中的二氧化碳的过程、活动或机制，是在“碳达峰”“碳中和”背景下，实现乡村振兴和生态保护的一种新兴模式。茶园碳汇主要有两部分：一是茶树生长过程中通过光合作用吸入二氧化碳放出氧气；二是来自茶园种植管理，通过施用有机肥、种植绿肥、废弃枝叶还田等低碳生产行为改良土壤，提高土壤有机质，从而提高土壤碳汇水平。“叶白、脉绿、香郁、味醇”的安吉白茶为绿茶类变异品种，对温度敏感，呈现阶段性反白现象（春季温度低于23℃时叶绿素合成受影响，产生白化现象，气候回暖时白化减弱，“复绿”之后与普通绿茶无异）。对安吉白茶阶段性白化过程的数据监测如表所示。回答下列问题： 时期 总叶绿素含量（mg/g） 气孔张开程度 （mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 白化前期 0.3 0.05 250 2.1 白化中期 0.28 0.07 240 4 白化期 0.18 0.06 245 3.2 复绿前期 0.32 0.08 225 5.7 复绿中期 0.4 0.09 200 7 (1)茶树属于生态系统组成成分中的 ，茶树影响环境中的碳一氧平衡，体现了生物多样性的 价值。 (2)茶叶叶片白化与复绿过程中叶绿素的含量变化明显，在光合作用过程中这些色素主要吸收 （光谱范围）。复绿前期至全绿期，叶绿素含量增加明显，这可能与茶树体内 （植物激素）的增多有关。 (3)白化期茶树净光合速率较低，这与气孔的关系不大，判断的依据是 。根据表中数据并不能判断茶树在不同时期真正光合速率的变化，原因是 。 (4)茶树根系较浅、植株矮而耐阴；板栗根系较深、植株高且喜光。据此分析板栗—茶树立体农业的优点是 （至少写两点）。 【答案】(1) 生产者 间接 (2) 蓝紫光和红光 细胞分裂素 (3) 根据表中数据可以看出，白化期气孔张开程度较低，但胞间CO2浓度较高，并不是气孔影响了CO2供应导致净光合速率较低 净光合速率的变化既受到真正光合速率变化的影响，也与细胞呼吸速率等有关 (4)两种植物的根系深浅搭配，能够合理地利用不同层次土壤内的水分和无机盐；两种植物的高矮结合，充分利用了不同层次的光能，提高了光能的利用效率 【分析】生物多样性的价值直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值；间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）；潜在价值：目前人类不清楚的价值。 【详解】（1）茶树可以进行光合作用，能将无机物转化为有机物，属于生态系统组成成分中的生产者；茶树影响环境中的碳—氧平衡，这对生态系统的稳定和功能起到了重要作用，体现了生物多样性的间接价值。 （2）在光合作用过程中，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；复绿前期至全绿期，叶绿素含量增加明显，这可能与茶树体内细胞分裂素的增多有关，细胞分裂素能促进细胞分裂和叶绿素的合成。 （3）根据表中数据可以看出，白化期气孔张开程度较低，但胞间CO2浓度较高，并不是气孔影响了CO2供应导致净光合速率较低，因此白化期茶树净光合速率较低，这与气孔的关系不大。表中只给出了净光合速率的数据，而真正光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率，净光合速率的变化既受到真正光合速率变化的影响，也与细胞呼吸速率等有关，由于不知道各时期的呼吸速率，所以无法计算真正光合速率，因此根据表中数据并不能判断茶树在不同时期真正光合速率的变化。 （4）茶树根系较浅、植株矮而耐阴，板栗根系较深、植株高且喜光，两种植物的根系深浅搭配，能够合理地利用不同层次土壤内的水分和无机盐；两种植物的高矮结合，充分利用了不同层次的光能，提高了光能的利用效率，提高经济效益，可同时收获板栗和茶叶等。 11．（2025·广东梅州·一模）微量元素肥料（微肥）会影响植物的光合作用。水培橡胶苗时，叶面微肥或配施促吸收剂会影响叶片的光合作用速率，其相关生理指标见下图。（CK组：叶面喷施超纯水；W组：叶面喷施微肥；C1+W组：叶面喷施促吸收剂（C1+微肥；C2+W组：叶面喷施促吸收剂C2+微肥。）回答下列问题：    (1)与对照组（CK组）相比，实验组的设置采用了自变量控制中的 （填科学方法）。 (2)据图分析可知，与CK组相比，微肥单施或与促吸收剂C1配施对光合色素的促进作用在于显著提高 （填“叶绿素a”或“叶绿素b”或“叶绿素a和叶绿素b”）的含量；比较叶绿素含量需要提取色素，其方法是 。 (3)据图分析微肥单施或与促吸收剂配施可促进橡胶苗生长的原因是 。 (4)橡胶叶片角质层厚，实际生产中采用叶面施肥促进橡胶的氮含量效果不显著，请你从生态学角度提出合理的解决措施： 。 【答案】(1)加法原理 (2) 叶绿素b 用无水乙醇等有机溶剂溶解色素 (3)微肥可通过促进橡胶苗根系发育来促进根对无机盐和水分的吸收以及增加叶绿素含量，从而提高其净光合速率 (4)在橡胶林底下种植豆科植物，利用其根部根瘤菌的固氮作用增加土壤中无机氮的含量（或施用固氮菌微生物肥料，利用这些微生物的固氮作用增加土壤中氮肥的含量） 【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）在该实验中，对照组（CK组）叶面喷施超纯水，实验组分别为W组（叶面喷施微肥）、C1+W组（叶面喷施促吸收剂C1+微肥）、C2+W组（叶面喷施促吸收剂C2+微肥）。实验组是在对照组的基础上，通过对自变量（微肥、促吸收剂）进行加法处理来设置的，所以采用了自变量控制中的加法原理。 （2）由图可知，C1+W组和W组的叶绿素a和叶绿素总量无显著差异，表明微肥单施或与促吸收剂C1配施对光合色素的促进作用在于显著提高叶绿素b的含量。比较叶绿素含量可采用的提取色素的方法是用无水乙醇等有机溶剂溶解色素； （3）据表可知，与对照组相比，微肥单施或与促吸收剂配施可通过促进橡胶苗根系发育来促进根对无机盐和水分的吸收以及增加叶绿素含量，从而提高其净光合速率，进而促进橡胶苗生长； （4）豆科植物与根瘤菌之间存在共生关系，根瘤菌能够在豆科植物根部形成根瘤，并在其中进行固氮作用，将大气中的氮气转化为植物可利用的氮素，通过这种方式，豆科植物可以提高土壤中无机氮的含量，据此可知，要提高橡胶的氮含量，可采用提高橡胶的氮代谢的方法：在橡胶林底下种植豆科植物，利用其根部根瘤菌的固氮作用增加土壤中无机氮的含量或施用固氮菌微生物肥料，利用这些微生物的固氮作用增加土壤中氮肥的含量。 12．（2025·广东·一模）光是调节植物生长发育的重要环境因子；盐胁迫会导致光合系统受到损害。研究人员以番茄幼苗为材料，研究在盐胁迫条件下不同红光与远红光比值（R：Fr）对番茄幼苗形态建成、叶绿素含量和光合速率的影响，部分结果如表。 LED光源/盐胁迫 叶面积/cm2 茎粗/mm 株高/cm 干重/g 叶绿素含量/ （ug•g-1） 净光合速率/ （μmol•m--2•s-1） 光饱和点/ （μmol•m-2•s-1） CK（R：Fr=7.4） 435.31 6.02 18.23 1.73 2.77 17.08 1300 T1（R：Fr=7.4） +盐胁迫 201.62 4.31 11.97 0.79 2.01 5.02 500 T2（R：Fr=1.2） +盐胁迫 318.91 5.11 15.62 1.23 2.34 10.15 800 T3（R：Fr=0.8） +盐胁迫 401.91 5.85 17.32 1.62 2.43 13.09 1100 注：1本实验CK组为白色LED光源，T2、T3为在CK组的基础上添加不同强度的LED远红光光源，形成了番茄幼苗生长发育的光环境。 2表中数据为实验第8天时的结果。 回答下列问题： (1)叶绿体类囊体膜中集中着大量光合色素，其作用是 ，其中可吸收蓝紫光的色素是 。盐胁迫下，一方面，番茄幼苗的细胞以 方式失水，使细胞液渗透压增大，生长受抑制；另一方面，叶绿素含量下降，幼苗捕获光能减少，生成的 减少，使光合速率下降。 (2)植物体内的 可感受环境中R：Fr配比的光信息变化，从而影响植物的 和形态建成。从表中信息推测，适当补充 （填“红光”或“远红光”），能显著缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害。其原因可能是适当降低光环境中的R：Fr值，促进了番茄幼苗株高，增加了叶面积和茎粗，抑制了叶绿素的分解，显著提高了幼苗的 和净光合速率，缓解番茄幼苗的盐胁迫，提高抗盐性。 (3)综合上述，若要提高设施栽培中番茄的产量，请提出可行的措施 （答2点即可）。 【答案】(1) 吸收、传递、转化光能 叶绿素和类胡萝卜素 渗透（作用） ATP、NADPH (2) 光敏色素 生长发育 远红光 光饱和点 (3)适当补充远红光、合理施肥 【分析】1、光合作用，通常是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段； 2、光反应阶段是在叶绿体的类囊体薄膜上，利用光能，将水分子分解为氧气和H+，H+和NADP+反应，生成NADPH，同时ADP与Pi吸收能量结合生成ATP； 3、暗反应阶段是在叶绿体基质中，首先C5结合CO2生成两分子C3，紧接着C3被NADPH还原，并利用NADPH和ATP中能量，生成（CH2O）和C5。 【详解】（1）植物的光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此可吸收蓝紫光的色素是叶绿素和类胡萝卜素；盐胁迫条件下，番茄幼苗细胞因渗透作用失水，导致细胞液渗透压增大从而抑制植物生长；同时，叶绿素含量下降又导致幼苗的光反应减弱，ATP、NADPH合成减少，从而使光合速率下降； （2）植物体内的光敏色素能够感受光信息的变化，从而影响植物的生长发育和形态建成；根据表中信息，（R：Fr）比值降低，番茄幼苗的光饱和点和净光合速率均上升，推测适当补充远红光能缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害； （3）为提高番茄的产量，可采取适当补充远红光以降低（R：Fr）比值、合理施肥避免产生盐胁迫等措施。 13．（2025·广东珠海·一模）为探究全球气候变暖背景下，不同物种在资源捕获和环境适应能力上的差异，某研究团队选取两种危害严重的入侵植物白花鬼针草和假臭草作为实验材料，同时选取本地植物一点红作为对照，设置不同的昼夜增温处理，对三种植物单独种植时的生长状况、生物量分配等开展了相关研究，部分结果见下图。 回答下列问题： (1)增温属于 （填“密度制约因素”或“非密度制约因素”），会影响不同植物的种群数量。 (2)植物生长状况取决于体内积累的总生物量。由图1可知，白天增温可以提高 的总生物量。 (3)生物量分配能够反映植物应对环境变化的资源分配策略。由图2可知，全天增温条件下白花鬼针草的 分配增加，从而有利于 ，使其竞争能力更强。 (4)有人认为增温条件下入侵植物根系产生的化学信息可能通过地下传递给邻近植物，从而抑制本地植物的生长，并设计了一个实验来探究这一假说，完成下列表格。 实验设计方案 设计图示 实验材料 选取5株盆栽植物等距排列，待幼苗3cm高时进行实验处理。入侵植物： （填序号）本地植物： （填序号） 实验处理 对照组： 实验组：增温处理（红外辐射器，2000W，增温幅度1.5-2℃） 控制条件 处理一周时间，每天定时给所有植物浇水，确保存活 测量指标 本地植物的生物量 预期结果 若对照组中本地植物的生物量基本相同，实验组中 ，则假说成立。 【答案】(1)非密度制约因素 (2)白花鬼针草和假臭草 (3) 地下生物量（或根生物量） 更好地吸收水分和无机盐 (4) 3 1245 室温/常温处理 本地植物12生物量等于对照组，本地植物45生物量低于12(或低于对照组) 【分析】1、生物入侵是指由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜它栖息和繁衍的地区后，其种群不断扩大，分布区域稳定扩展的现象。 2、生物入侵会导致生物多样性降低。 3、生态系统的组成成分越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高。 【详解】（1）一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强 度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群 密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因 素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关， 因此被称为非密度制约因素。增温属于非密度制约因素，会影响不同植物的种群数量。 （2）由图1可知，白天增温可以提高白花鬼针草和假臭草的总生物量。 （3）生物量是指生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积内实际存在的有机物质 （包括生物体内所存的食物） 的鲜重或干重总量，常以干重表示；由图2可知，全天增温条件下白花鬼针草的地下生物量（或根生物量）分配增加，从而有利于更好地吸收水分和无机盐，使其竞争能力更强。 （4）实验应该遵循对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则等，实验目的是探究增温条件下入侵植物根系产生的化学信息是否通过地下传递给邻近植物，从而抑制本地植物的生长。由设计图可知，3为入侵植物，1245为本地植物；对照组室温/常温处理，实验组：增温处理（红外辐射器，2000W，增温幅度1.5-2℃）；预期结果：若对照组中本地植物的生物量基本相同，实验组中本地植物12生物量等于对照组，本地植物45生物量低于12（或低于对照组，则假说成立。 14．（2025·广东茂名·一模）某科研团队研究高温胁迫对番茄生长的影响，结果如下表所示。回答下列问题： 组别 叶绿素含量（mg·dm-2） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 羧化效率 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 根茎叶（g） 果实（g） 常温 3.89 0.14 253 0.12 13.9 80 16.25 高温 3.15 0.19 282 0.05 11.2 76.07 20.99 (1)从表中数据可知，在高温胁迫下，番茄的净光合速率较常温组低 （“是”或“不是”）气孔因素引起的，判断依据是 。 (2)研究表明，相比于常温组，高温胁迫组净光合速率较低的原因是 ，果实较重的原因是 。 (3)D1蛋白是光系统的反应中心蛋白，由叶绿体中的psbA基因指导合成。为提高番茄的耐高温性，科学家将拟南芥叶绿体中编码D1蛋白的psbA基因整合到番茄染色体DNA上，以实现D1蛋白在番茄中的高表达。下图是构建的基因表达载体部分示意图。    导入的psbA基因翻译场所是细胞质中的 ，其产生的D1蛋白需转移到 起作用。启动子是序列 （填“I”或“Ⅱ”），另一个序列的作用是 。 【答案】(1) 不是 高温组的气孔导度和胞间CO2浓度都高于常温组 (2) 叶绿素含量和羧化效率降低，导致光反应和暗反应的速率降低，光合速率降低 光合作用合成的有机物向根茎叶转移较少，向果实转移较多 (3) 核糖体 叶绿体 I 其表达产物引导D1蛋白定位到叶绿体 【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成氢离子、电子和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原以及五碳糖的再生过程； 2、影响光合作用强度的主要因素包括温度、二氧化碳浓度、光照强度等。 【详解】（1）从表中数据可以看出，高温胁迫下气孔导度为0.19（mmol·m-2·s-1），高于常温组的0.14 （mmol·m-2·s-1），而胞间CO2浓度在高温胁迫下为282μmol·mol-1，也高于常温组的253μmol·mol-1。如果是气孔因素导致净光合速率降低，那么气孔导度应该降低，胞间CO2浓度也应该降低，而实际情况是气孔导度和胞间CO2浓度都升高了，所以番茄在高温胁迫下净光合速率较常温组低不是气孔因素引起的； （2）高温使叶绿素含量和羧化效率降低，导致光反应和暗反应的速率降低，光合速率降低。果实较重的原因可能是高温胁迫下，虽然净光合速率降低，但光合作用合成的有机物向根茎叶转移较少，向果实转移较多，导致果实较重； （3）导入的psbA基因翻译场所是细胞质中的核糖体，因为核糖体是合成蛋白质的场所。D1蛋白是光系统的反应中心蛋白，而光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，所以其产生的D1蛋白需转移到叶绿体起作用。启动子是序列I，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。 另一个序列（Ⅱ）的作用其表达产物引导D1蛋白定位到叶绿体。 15．（2025·广东肇庆·二模）光通过光合作用过程和光形态的建成来影响绿色植物的生长发育。当光照过强时，叶肉细胞一方面通过调整叶绿体的姿态，减小受光面积；另一方面在叶黄素总量保持不变的情况下，通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z转化，将吸收的过剩光能以热能的形式散失，避免叶绿体的损伤。    回答下列问题： (1)光在植物的生长发育中的作用是 ；能够吸收红光的色素主要包括 。 (2)当光照过强时，叶肉细胞中的叶绿体沿 （填细胞结构）运动，该结构可调整并锚定叶绿体的姿态，减小受光面积。 (3)图1为科研人员在夏季白天对某植物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。 ①12—14时，叶肉细胞的热能增多导致叶片的温度升高，热能除了来自光辐射外，还来自 ，叶绿体中叶黄素种类和含量的变化是 。 ②16—18时，Pn降低的主要原因是 ，Fv/Fm的值升高可能是 （填“叶黄素A”“叶黄素V”或“叶黄素Z”）增多导致的。 (4)黑暗环境中形成的黄化植物移至光照环境时会出现去黄化现象，其细胞机制如图2（Phy蛋白、SPA1、COP1和HY5都是调节因子）。与黑暗环境相比，Phy蛋白在光照环境下会发生 ，经 进入细胞核，该蛋白的作用是 ，启动去黄化过程，维持绿色植物的生长发育。 【答案】(1) 提供能量，作为光信号 叶绿素和光敏色素 (2)细胞骨架 (3) 叶黄素转化吸收的过剩光能过程和细胞呼吸释放的热能 叶黄素Z增多，叶黄素V减少，总量不变 光照强度降低 叶黄素V (4) 空间结构的改变 核孔 与SPA1、COP1结合，阻止二者对HY5的降解 【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）综合题意与教材内容可知，光在植物的生长发育中有2个作用：①提供能量，②作为光信号调节生长发育。能够吸收红光的色素有叶绿素和光敏色素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，光敏色素主要吸收红光和远红光。 （2）在细胞中，维持细胞形态和锚定并支撑细胞器的细胞结构是细胞骨架，细胞骨架还与细胞运动，物质运输等生命活动有关，所以当光照过强时，叶肉细胞中的叶绿体沿细胞骨架运动，叶绿体姿态的调整和锚定也与细胞骨架有关。 （3）①叶肉细胞在光照过强时，除了进行正常的细胞呼吸，还可以通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z发生转化，将吸收的过剩光能以热能的形式散失，所以热能的来源还有叶黄素转化吸收的过剩光能过程和细胞呼吸；由图1可知，12—14时，（A+Z）/（V+A+Z）的值升高，结合题意，叶肉细胞在叶黄素总量保持不变的情况下，还会通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z发生转化，所以叶肉细胞中叶黄素Z增多，叶黄素V减少，但叶黄素的总量不变。 ②16—18时，光照强度降低，所以Pn降低。Fv/Fm的值升高的主要原因可能是光合色素对光的利用率升高，由题意可知，叶黄素Z增多且叶黄素V减少时，光能以热能的形式散失加快，所以推测叶黄素V增多可使光能更多地用于光合作用。 （4）由图2可知，Phy蛋白在不同环境条件下的空间结构不同，所以可得出在光照环境下Phy蛋白的空间结构会发生改变，改变后，作为大分子的Phy蛋白经核孔进入细胞核，与SPA1、COP1结合，阻止二者对HY5的降解，进而让HY5启动转录，启动去黄化过程，维持绿色植物的生长发育。 16．（2025·广东惠州·三模）文献资料表明：水杨酸（SA）和硫化氢（H2S）作为信号分子在调控不良环境胁迫下植物的生长发育中均起着非常重要的作用。研究人员以黄瓜幼苗为材料，用SA、硫氢化钠（NaHS，H2S外源供体）、PAC（SA抑制剂）、HT（NaHS和H2S清除剂）等试剂开展相关实验，探究低温弱光胁迫下，SA和H2S两者之间的互作关系及对黄瓜幼苗光合作用影响。 注：CK组为喷洒H2O进行预处理后转入适宜温、光条件培养48小时；其它组均为喷洒对应的试剂（见图）预处理后转入低温、弱光条件培养48小时。 (1)植物内源性H2S是一种脂溶性的小分子化合物，主要由半胱氨酸经酶催化产生。H2S进入植物细胞的方式为 ，从氨基酸结构通式推测，H2S中的S来源于 。 (2)由实验1可以得出结论：低温弱光 （选用“可以/不可以”作答）诱导内源性H2S的产生、SA （选用“可以/不可以”作答）促进内源性H2S的产生。 (3)由实验2可以得出结论：低温弱光 （选用“可以/不可以”作答）诱导内源性SA的产生、外源性硫氢化钠对内源性SA产生的影响 （选用“不明显/明显”作答）。综合实验1和实验2推测：H2S可能作为SA的 （选用“上游/下游”作答）信号参与低温弱光胁迫下黄瓜幼苗的生理活动调控。 (4)如果上述推测正确，请补充完整实验3中HT+SA组和PAC+NaHS组的光合速率柱状图 。 【答案】(1) 自由扩散 （半胱氨酸的）R基 (2) 可以 可以 (3) 可以 不明显 下游 (4) 【分析】由实验1可知，与H2O这一组对比，H2S含量高于CK组，可说明低温弱光可以有到内源性H2S的产生，H2O这一组与SA这一组对比，H2S含量均高于H2O组，说明SA可以促进内源性H2S的产生。由实验2可知，与H2O这一组对比，SA含量高于CK组，说明低温弱光可以诱导内源性SA的产生，NaHS这一组与H2O这一组对比，SA相差不大，说明外源性硫氢化钠对内源性SA产生的影响不明显。 【详解】（1）由题意可知，植物内源性H2S是一种脂溶性的小分子化合物，根据相似相溶原理可知，其进入植物细胞的方式为自由扩散。H2S主要由半胱氨酸经酶催化产生，氨基酸的S位于R基上，说明H2S中的S来源于半胱氨酸的R基。 （2）CK组为喷洒H2O进行预处理后转入适宜温、光条件培养48小时；其它组均为喷洒对应的试剂（预处理后转入低温、弱光条件培养48小时，由实验1可知，与H2O这一组对比，H2S含量高于CK组，可说明低温弱光可以有到内源性H2S的产生，H2O这一组与SA这一组对比，H2S含量均高于H2O组，说明SA可以促进内源性H2S的产生。 （3）由实验2可知，与H2O这一组对比，SA含量高于CK组，说明低温弱光可以诱导内源性SA的产生，NaHS这一组与H2O这一组对比，SA相差不大，说明外源性硫氢化钠对内源性SA产生的影响不明显。综合实验1和实验2可知，SA可影响H2S的含量，而NaHS对SA含量的影响不明显，说明H2S可能作为SA的下游信号参与低温弱光胁迫下黄瓜幼苗的生理活动调控。 （4）若H2S作为SA的下游信号参与低温弱光胁迫下黄瓜幼苗的生理活动调控，则实验3中PAC+NaHS组（抑制SA的作用，而保证H2S的作用）与NaHS组柱高几乎一致，HT+SA组（清除NaHS和H2S，保证SA的作用）柱高在H2O组与SA组之间，图形补充如下：    17．（2025·广东珠海·一模）Rubisco酶既可以催化C₅的羧化，也可以催化C₅的氧化。如果C₅被氧化，则会形成乙醇酸，乙醇酸能抑制暗反应多种酶的活性。为减少该类毒性代谢产物及碳素损失，植物进化出了光呼吸途径，相关路径如图所示。 回答下列问题： (1)据图可知，C₅的羧化是指暗反应中 过程。 (2)据图分析，光呼吸会消耗 ，从而影响暗反应导致植物光合速率下降。 (3)优化光呼吸代谢被认为是提高光合速率的关键突破口，目前科学家常用的优化方案有： ①加速光呼吸代谢：GDC是促进光呼吸中间产物代谢的关键酶，科学家利用基因工程构建了GDC基因过表达的拟南芥植株，发现相较于野生型，其光合速率明显上升，可能是因为图中 积累量下降从而提高了暗反应速率。 ②构建新的光呼吸通路：将苹果酸合成酶基因和乙醇酸脱氢酶基因导入烟草的叶绿体中，从而设计出一条新的光呼吸通路AP3。与原光呼吸通路相比，AP3通路促进光合作用的优势是 ，构建AP3通路同时，科学家还下调了转运蛋白PLGGI基因的表达量，目的是 。将同时具备以上改变的转基因烟草（AP3）与野生型（WT）进行田间试验，WT光合速率变化如图所示，请在图中绘制出AP3的预期结果。 【答案】(1)CO2与 C5结合生成 C3 (2)ATP 和NADPH、C5 (3) 乙醇酸 不消耗ATP，使叶绿体内CO2浓度升高   减少乙醇酸的输出，使更多乙醇酸参与AP3通路 【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）暗反应过程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原过程，据图可知，C₅的羧化是指暗反应中CO2与 C5结合生成 C3。 （2）图中→表示光呼吸通路，据此可知，光呼吸会消耗ATP 和NADPH、C5，其中ATP 和NADPH会参与暗反应过程中C3的还原，故光呼吸会影响暗反应导致植物光合速率下降。 （3）①GDC是促进光呼吸中间产物代谢的关键酶，科学家利用基因工程构建了GDC基因过表达的拟南芥植株，发现相较于野生型，其光合速率明显上升，可能是因为图中乙醇酸积累量下降从而提高了暗反应速率。 ②AP3通路是将苹果酸合成酶基因和乙醇酸脱氢酶基因导入烟草的叶绿体中，与原光呼吸通路相比，AP3通路促进光合作用的优势是不消耗ATP，使叶绿体内CO2浓度升高；科学家还下调了转运蛋白PLGGI基因的表达量，目的是减少乙醇酸的输出，使更乙醇酸参与AP3通路；相同胞间 CO2浓度下AP3 的光合速率高于WT，曲线整体位于 WT 上方且趋势相似，故可绘制曲线如下： 18．（2025·广东惠州·三模）某科研小组为探究不同生活型水生植物组合对污染水体中氮磷及有机物污染的净化效果及机制，在模拟污水中分别构建了不同的植物组合方式进行实验，部分实验结果如下表，回答问题： 不同生活型水生植物组合对污染物的30天去除率（%） 项目 甲组： 挺水植物+沉水植物 乙组： 挺水植物+浮叶植物 丙组： 挺水植物+沉水植物+浮叶植物 丁组： 无植物 总氮去除率 68.45 63.76 64.65 35.42 总磷去除率 97.75 93.94 97.98 43.87 水质综合评分 0.46 0.38 0.65 － 底泥中微生物的 Chao丰富度指数 a b c d 说明：①水质综合评分越高，水质越好； ②甲、乙、丙三个组合对N、P去除不存在明显的组间差异，但均与丁组有明显差异； ③Chao丰富度指数越大意味着微生物群落丰富度越高，结果为c＞a≈b＞d。 (1)水生植物吸收的N、P可以用于光反应中小分子物质 的合成；这些植物进行光合作用，合成有机物、固碳、供氧，体现了生物多样性的 价值；不同生活型水生植物组合利用了群落的垂直分层，意义是 。 (2)随着实验时间的延长，该实验水域难以维持稳定，试从生态系统稳定性角度分析原因 。 (3)解释丙组处理后水质综合评分最优的原因： 。 (4)资料表明，氮、磷的去除中底泥吸附为重要途径，而氮素的底泥释放是水域的潜在风险，且总氮的底泥吸附量与微生物转化量呈现显著负相关。为修复惠州西湖（人工湖）水体污染，除通过种植水生植物减少底泥吸附量和增加微生物转化外，结合该研究，请再提出1条合理建议： 。 【答案】(1) ATP、NADPH 间接 充分提高群落利用阳光等环境资源的能力 (2)该人工生态系统生物组分少，营养结构简单，自我调节能力弱，抵抗力稳定性差 (3)丙组的总氮、总磷去除率都高；丙组中微生物的多样性更加丰富，更能促进污染物的降解 (4)适时清理淤泥 【分析】生物多样性：（1）概念：生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。（2）价值：①直接价值：食用、药用、工业原料和旅游观光等。②间接价值：a．主要：调节生态系统的功能等方面。b．次要：促进生态系统中基因流动和协同进化等方面。 【详解】（1）光反应的产物有氧气、ATP、NADPH，水生植物吸收的N、P可以用于光反应中ATP、NADPH的合成；生物多样性的间接价值包括维持生态平衡保持生态系统的稳定和正常功能、促进物质循环等，因此植物进行光合作用，合成有机物、固碳、供氧，体现了生物多样性的间接价值；群落的垂直分层有利于充分提高群落利用阳光等环境资源的能力。 （2）一般来说，生态系统中生物的种类越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。该人工生态系统生物组分少，营养结构简单，自我调节能力弱，抵抗力稳定性差，随着实验时间的延长，该实验水域难以维持稳定。 （3）由表可知，丙组的总氮、总磷去除率都高；且丙组中微生物的多样性更加丰富，更能促进污染物的降解，因此丙组处理后水质综合评分最优。 （4）氮素的底泥释放是水域的潜在风险，且总氮的底泥吸附量与微生物转化量呈现显著负相关。为修复惠州西湖（人工湖）水体污染，除通过种植水生植物减少底泥吸附量和增加微生物转化外，还应适时清理淤泥。 4 / 48 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押02 细胞能量的供应和利用 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 细胞能量的供应和利用 2022广东T13、T18、T10；,2023 广东T1、T7；2024广东T5； 物质跨膜运输题目情境的呈现形式多样化，或文字描述，或图像展示，或文字和图像混搭。高考题目中涉及的细胞模型既包括动物细胞，也包括植物细胞。生物膜不仅限于细胞膜，还包括液泡膜、溶酶体膜、内质网膜和高尔基体膜等多种细胞器膜。在这些膜上同时展示多种物质的运输情况。 细胞呼吸与光合作用考查考生能分析不同环境因素对细胞呼吸、光合强度的影响，说明细胞呼吸、光合作用原理在生产生 活实践中的应用，以及对不同条件下的细胞呼吸、光合作用底物和产物进行相关化学计算。通过以上多种角度的设计，实现对考生的理解能力、逻辑推理能力、实验探究能力和解决问题能力等多种能力的考查。 细胞能量的供应和利用每年必考，每年都有一道非选择题。试题情境多样，以下两种居多：一是大学教材中有氧呼吸和光合作用过程的文字或图解；二是科学家所做的一种或多种环境因素对两过程影响的实验数据表或坐标曲线图。考查考生对两过程基础知识的识记和对 图表数据的分析推理。针对核心素养的考查主要是建立“对立统一、结构决定功能”的观点，建立细胞呼吸和光合作用在生产实践中应用的社会责任。 题型1 物质进出细胞的方式 一、单选题 1．（2025·广东·一模）“海水稻”能通过一系列跨膜运输调控机制维持细胞质基质中的低Na+水平（下图），从而适应盐碱环境。下列推测错误的是（    ） A．过程①和②都不消耗能量，但过程①的运输速率更快 B．盐胁迫下，海水稻通过增强过程⑤⑧以提高耐盐性 C．H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间结构的改变将H+释放到膜外 D．海水稻根部SOS1蛋白基因的表达水平显著高于普通水稻的 2．（2025·广东广州·一模）铁（Fe）对浮游植物和细菌的生长和代谢至关重要。海洋中的Fe可被表层的浮游植物固定到有机物中，随有机物沉降到无光区。无光区的部分异养细菌在海水Fe浓度较低时能合成并分泌铁载体，促进Fe的摄取以维持代谢所需（如图所示）。下列分析错误的是（　　）    A．与海水中的含Fe有机物相比，铁载体与Fe的结合能力更高 B．无光区中的异养细菌的数量与水体中Fe浓度呈负相关 C．深海中异养细菌大量繁殖，不利于维持海洋深处有机碳的储存量 D．无光区的异养细菌分泌铁载体来维持对Fe的需要，是长期自然选择的结果 3．（2025·广东湛江·一模）通过观察发现运动神经纤维末梢接近肌纤维时，先失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌细胞膜的凹陷中，形成神经—肌肉接头。肌膜上的动作电位沿T管膜传至肌细胞内部，并激活肌质网膜上的Ca2+释放通道，促使储存在肌质网内的Ca2+释放出来，使得细胞质基质中Ca2+浓度迅速上升，进而与肌钙蛋白结合，最终导致骨骼肌收缩。下列分析正确的是（    ）    A．图中的神经—肌肉接头属于反射弧中的感受器结构 B．骨骼肌收缩结束后，Ca2+通过协助扩散方式回收到肌质网 C．当兴奋在神经—肌肉接头处传递时，神经末梢释放的乙酰胆碱，经自由扩散通过接头间隙 D．若胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，则当血钙含量过低时会引发肌肉抽搐 4．（2025·广东江门·一模）水稻细胞中存在一种膜转运蛋白OsSTP15。为探究其特性，科研人员将OsSTP15基因导入六碳糖摄取缺陷酵母突变株中，构建能表达OsSTP15的模型酵母M。把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖（三种糖分子式均为C6H12O6）分别与等量13C标记的葡萄糖混合，分别培养酵母M一段时间后测定13C相对转运速率，结果如图。下列分析错误的是（    ） A．成功构建的酵母M能在以六碳糖为碳源的培养基上生长 B．对照组仅含13C标记的葡萄糖，不加入任何无标记六碳糖 C．推测OsSTP15转运六碳糖的亲和力为果糖>甘露糖>葡萄糖 D．若增加蔗糖组，推测实验结果可能与对照组大致相近 5．（2025·广东江门·一模）我国古代哲学认为：天之道，其犹张弓与？高者抑之，下者举之；有余者损之，不足者补之。下列现象或过程符合这种观点的是（    ） A．温室效应 B．血糖调节 C．赤潮水华 D．主动运输 6．（2025·广东深圳·一模）动物神经细胞膜上的钠钾泵具有ATP水解酶活性，可以将Na+泵出细胞，同时将K+泵入细胞，钠钾泵对Na+和K+的运输方式是（    ） A．都是主动运输 B．都是协助扩散 C．Na+是协助扩散，K+是主动运输 D．Na+是主动运输，K+是协助扩散 7．（2025·广东梅州·一模）茶树有较强的富集氟（F⁻）的能力，根系细胞富集F⁻需要细胞膜上ABC转运蛋白的参与。用2，4-DNP阻断ATP的合成或施加Cl⁻，都会显著降低茶树根系细胞对F⁻的转运吸收。下列说法错误的是（    ） A．给茶树松土有利于根系从土壤中吸收F⁻ B．Cl⁻可能与F⁻竞争ABC转运蛋白的结合位点 C．根系细胞吸收F⁻时ABC转运蛋白结构稳定不变 D．根系细胞的ABC转运蛋白合成后需要通过囊泡运输至细胞膜 8．（2025·广东肇庆·二模）生长在海边的红树会从含盐量高的泥滩中吸收盐分，又会通过其叶表面的盐腺主动将盐分排出体外。下列有关红树的叙述，正确的是（　　） A．根细胞通过被动运输的方式从泥滩中吸收盐分 B．根细胞通过主动运输的方式从泥滩中吸收水分 C．叶表面的盐腺通过主动运输的方式将盐分排出体外 D．盐分不参与维持红树植株和细胞的生命活动 9．（2025·广东惠州·三模）红树植物根细胞能将细胞质中的Na+排除胞外以及转运至液泡中形成“液泡隔离”从而适应在高盐环境生活，这一机制（如下图）与H+-ATP泵及膜转运蛋白SOSI、NHX（Na+/H+逆向转运蛋白）的功能密切相关。下列叙述错误的是（　　） A．细胞质（溶胶）中的Na+转运到根细胞外和液泡中的直接“动力”是ATP B．细胞质（溶胶）中的H+转运到根细胞外和液泡中的直接“动力”是ATP C．海水中的水分子通过自由扩散和协助扩散方式进入根细胞 D．H+-ATP泵有转运H+的作用，同时具有ATP水解酶活性 二、非选择题 10．（2025·广东惠州·三模）文献资料表明：水杨酸（SA）和硫化氢（H2S）作为信号分子在调控不良环境胁迫下植物的生长发育中均起着非常重要的作用。研究人员以黄瓜幼苗为材料，用SA、硫氢化钠（NaHS，H2S外源供体）、PAC（SA抑制剂）、HT（NaHS和H2S清除剂）等试剂开展相关实验，探究低温弱光胁迫下，SA和H2S两者之间的互作关系及对黄瓜幼苗光合作用影响。 注：CK组为喷洒H2O进行预处理后转入适宜温、光条件培养48小时；其它组均为喷洒对应的试剂（见图）预处理后转入低温、弱光条件培养48小时。 (1)植物内源性H2S是一种脂溶性的小分子化合物，主要由半胱氨酸经酶催化产生。H2S进入植物细胞的方式为 ，从氨基酸结构通式推测，H2S中的S来源于 。 (2)由实验1可以得出结论：低温弱光 （选用“可以/不可以”作答）诱导内源性H2S的产生、SA （选用“可以/不可以”作答）促进内源性H2S的产生。 (3)由实验2可以得出结论：低温弱光 （选用“可以/不可以”作答）诱导内源性SA的产生、外源性硫氢化钠对内源性SA产生的影响 （选用“不明显/明显”作答）。综合实验1和实验2推测：H2S可能作为SA的 （选用“上游/下游”作答）信号参与低温弱光胁迫下黄瓜幼苗的生理活动调控。 (4)如果上述推测正确，请补充完整实验3中HT+SA组和PAC+NaHS组的光合速率柱状图 。 11．（2025·广东惠州·三模）由稻黄单胞菌引起的水稻白叶枯病是水稻生产上的三大病害之一。 (1)稻黄单胞菌能合成AvrXa7（是一类普遍存在于细菌中的分泌蛋白）并将其注射进水稻叶肉细胞，最终通过 （结构）潜入水稻细胞核，识别并激活水稻糖转运蛋白（SWEET14）基因表达，挟持糖转运蛋白源源不断地将糖类物质通过 方式从水稻细胞泵出胞外，供给病原菌生长和增殖。稻黄单胞菌与水稻的种间关系为 。 (2)水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件，能够“诱捕”并结合AvrXa7，从而调动水稻细胞的免疫反应，将病原菌迅速隔离杀灭，因此Xa7基因 （选用“可以/不可以”作答）看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。此外如果水稻的 ［选用“糖转运蛋白（SWEET14）/Xa7”作答］基因发生突变，也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。 (3)广东某研究团队欲对此基因进行深度研究，提取抗病水稻的DNA，利用特定的双引物对Xa7基因进行PCR扩增。引物长度不能过短原因是： ；PCR扩增中有一个低温（55℃/58℃、1min）过程，该过程称之为 ，目的是 。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与 等有关。 题型2 细胞呼吸的过程及其影响因素 一、单选题 1．（2025·广东·一模）食物热效应是指人在摄取食物过程中因消化、吸收、代谢等过程额外引起的能量消耗，蛋白质的食物热效应是脂肪和糖类的6~8倍。下列分析正确的是（    ） A．蛋白质、脂肪和糖类都是人体内重要的储能物质 B．消化、吸收食物过程中所需的能量由ATP水解提供 C．有氧呼吸时，葡萄糖中的能量小部分以热能的形式散失 D．如摄取食物量相等，冬天多吃米饭比多吃牛肉更能暖身子 2．（2025·广东江门·一模）呼吸作用中P酶通过促进氧气与［H]的结合进而提升低氧条件下的运动耐力，乳酸可结合在P酶特定氨基酸位点使其乳酰化。研究者发现小鼠持续运动30分钟后，肌细胞中P酶乳酰化水平升高且相对活性下降。下列说法错误的是（    ） A．P酶作用的场所最可能在线粒体内膜 B．乳酰化修饰前后P酶的结构发生改变 C．P酶乳酰化水平升高有利于提升运动耐力 D．增加肌细胞氧气供应有利于P酶活性维持 3．（2025·广东深圳·一模）ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是：试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度可推算出待测样品中微生物的数量。上述推算依据的主要前提是（    ） A．试剂盒中ATP的含量相同 B．试剂盒中荧光素的含量相同 C．每个活细胞中ATP的含量大致相同 D．微生物细胞中ATP的合成场所相同 4．（2025·广东汕头·一模）KIF5A蛋白催化ATP水解后发生磷酸化，并沿着细胞骨架定向运动，随后向细胞外分泌KIF5A蛋白所携带的囊泡中的“货物”。KIF5A基因突变会导致肌萎缩侧索硬化(ALS)。下列分析错误的是（　　） A．KIF5A蛋白的形成需高尔基体的加工 B．KIF5A蛋白磷酸化会改变其空间结构 C．KIF5A蛋白与细胞骨架存在相互识别 D．ALS可能是由细胞内物质堆积引起的 5．（2025·广东梅州·一模）ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶）是无氧呼吸的关键酶，其催化代谢途径如图1所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根无氧呼吸的影响实验结果，如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．酶E和LDH都能催化丙酮酸发生反应，说明LDH不具有专一性 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．与对照组相比，淹水组第6天时乙醇代谢增幅明显大于乳酸代谢增幅 D．Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害 6．（2025·广东·一模）下列有关物质结构和功能的叙述正确的是（　　） A．胰蛋白酶属于蛋白质，能被自身所分解 B．如果某个动物血液中钙盐的含量太高，会出现抽搐等症状 C．镁是合成类胡萝卜素的原料 D．每一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸 7．（2025·广东珠海·一模）为探究金属离子对纤维素酶活性的影响，某研究小组将无机盐与酶以不同比例均匀混合，测定酶活力（见表）。下列分析正确的是（    ） 组别 待测酶液的比例 蒸馏水 MnCl₂ MgCl₂ CuCl₂ 1∶10 1∶2 1∶10 1∶2 1∶10 1∶2 酶活力（U/g） 1000 1225 1435 1000 1048 957 902 注：U/g为酶活力单位，值越大代表活性越高 A．MnCl₂能提高该实验化学反应的活化能 B．CuCl₂浓度增加使其对酶活力的激活作用减弱 C．该实验表明Cl⁻对纤维素酶的活力无影响 D．金属离子与酶结合后可能改变了酶的空间结构 8．（2025·广东·一模）在以下实验结果中，能观察到黄色现象的是（    ） A．在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液 B．将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热 C．将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液 D．纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带的颜色 9．（2025·广东深圳·一模）某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是（    ） A．甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行 B．甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质 C．乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2 D．检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液 10．（2025·广东汕头·一模）辅酶Q10在心血管疾病治疗中发挥着重要作用，它可接收还原型辅酶I生成氧化型辅酶I时释放的电子，最终将电子传递给O2。据此推测辅酶Q10在细胞中起作用的部位是（　　） A．线粒体基质 B．线粒体内膜 C．细胞质基质 D．类囊体薄膜 11．（2025·广东佛山·二模）“自动酿酒综合征”是由肠道微生物紊乱引起的罕见疾病，表现为患者消化道内微生物发酵产生的酒精浓度过高使人产生醉酒的状态。患者易发生肝功能衰竭等症状。有关叙述正确的是（    ） A．人体肠道中生活的微生物有些与人类是共生关系，有些与人类是寄生关系 B．患者肠道内酵母菌的数量较高，发酵产生酒精的过程主要发生在线粒体中 C．患者易发生肝功能衰竭等症状的主要原因是微生物感染了肝细胞引起细胞坏死 D．应该适当控制患者的饮食，增加食物中糖类物质的含量以保证足够的能量供应 12．（2025·广东肇庆·二模）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。衰老过程中，肌肉细胞线粒体碎片化增加。下图是研究运动对衰老线虫肌肉细胞线粒体影响的结果。下列有关说法错误的是（　　） 注：颜色越深代表细胞中的线粒体碎片化程度越高，drp-1、fzo-1代表相关基因突变体。 A．衰老细胞的细胞核体积变大、染色质染色加深 B．运动可减缓野生型线虫衰老引起的线粒体碎片化 C．运动对野生型线虫的作用效果比突变体明显 D．DRP-1和FZO-1基因都会抑制线粒体碎片化 13．（2025·广东肇庆·二模）卡介苗是我国新生儿免疫接种的“第一针”，接种后会在上臂留下一个圆形的终身疤痕，主要预防结核分枝杆菌引起的疾病。下列有关结核分枝杆菌的叙述，正确的是（　　） A．细胞壁的组成成分是纤维素和果胶 B．遗传物质彻底水解会得到5种碱基 C．ATP合成的唯一场所是细胞质基质 D．增殖过程会出现染色质高度螺旋化 题型3 光合作用的过程及其影响因素 一、单选题 1．（2025·广东·一模）玉米的光合作用既有C4途径又有C3途径（如下图），PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力。据图分析，下列说法正确的是（    ）    A．物质B为C3，它和PEP均可固定CO2 B．卡尔文循环进行的场所是叶绿体基质 C．为过程②提供能量的物质有ATP和NADH D．在炎热夏季中午，叶肉细胞还可以生成淀粉 2．（2025·广东惠州·三模）研究人员将C6（能提高光反应中电子传递效率）和SBP（可促进卡尔文循环中C5的再生）两个基因分别导入烟草中获得C6和SB株系。利用C6和SB株系获得纯合双转基因C6SB株系，在温室提供一定浓度CO2的条件下，检测四种株系的相关指标，结果如下表。说法错误的是（　　） 组别 电子传递速率 （相对值） C5再生速率 （μmol·m-2·s-l） 光合速率 （μmol·m-2·s-l） 野生型 0.118 121.5 24.6 C6株系 0.123 124.8 25.6 SB株系 0.130 128.7 27.0 C6SB株系 0.140 132.0 27.4 A．C6基因的产物可能与ATP、NADPH生成有关 B．SBP基因的产物在叶绿体基质中发挥作用 C．与野生型相比，C6株系光合速率的增加体现暗反应能促进光反应 D．与SB株系相比，C6SB株系光合速率的增加体现光反应能促进暗反应 3．（2025·广东·二模）下列关于细胞结构、功能及分化的叙述，错误的是（　　） A．参与暗反应的酶分布在叶绿体的囊状结构薄膜上 B．淋巴细胞识别各种抗原与淋巴细胞膜表面的糖被密切相关 C．癌细胞容易分散和转移是由于癌细胞膜上糖蛋白等物质减少的缘故 D．受精卵形成不同组织和器官离不开细胞分化 二、非选择题 4．（2025·广东·一模）番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关。下图甲示番茄体内有机物的合成与分配机理。    回答下列问题： (1)番茄植株光合作用过程中，CO2在叶肉细胞的 （填具体场所）被固定。 (2)据图甲可知细胞壁转化酶的功能是 。实践发现：热胁迫使番茄大幅减产、口感品质低下。对此，检测正常条件及热胁迫处理下番茄果实部位的糖含量，结果如图乙。请结合图甲分析热胁迫导致番茄减产且口感品质变差的原因可能是 。 (3)为探明热胁迫导致番茄减产的机制，并解决这一问题，科研人员设计并开展下列实验。 ①检测发现热胁迫下番茄细胞中LIN5基因表达水平降低，其他基因无明显变化。为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，科研人员敲除LIN5基因获得突变体lin5CR并置于 （填“正常”或“热胁迫”）条件下培养，若出现番茄大幅减产、口感品质低下现象，则假设正确。这种自变量控制方法称为 原理。 ②热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，科研人员拟利用其调控LIN5基因表达的水平，从而培育出热胁迫条件下稳产的lin5-de基因修饰植株，则在进行基因工程的核心步骤时要将热响应元件 。 ③利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中 两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。 5．（2025·广东广州·一模）2022年，我国科学家利用高光敏感的拟南芥突变体揭示了植物光适应的一种新机制。该突变体由正常光强转移到高光条件时，光合速率显著下降，表现出典型的光抑制现象。研究发现其叶绿体中NAD磷酸激酶基因缺失，NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+。图甲是光合作用的部分过程，其中PS I和PS II组成光反应系统。图乙是野生型与突变型的叶绿体内NADP+和NADPH的含量。 回答下列问题： (1)图甲所示的生物膜是 。 (2)据图乙结果，可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率 （填“高于”或“等于”或“低于”）野生型的。 (3)研究发现该突变型拟南芥中由psaA—psaB蛋白复合体组成的PS I功能受损，进一步研究发现野生型拟南芥叶绿体的psaA—psaB mRNA与核糖体的结合率明显大于突变型拟南芥。结合上述研究，推测NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+， ，更多的还原剂促进了psaA—psaB mRNA与核糖体的结合， ，进而促进PS I的生成。 (4)为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用。研究小组设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，B组为突变型拟南芥，C组 为，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。预期结果为 。 6．（2025·广东江门·一模）花生生长所需的氮素除来源于土壤和肥料外，还包括根瘤固氮。氮素供应对花生产量具有重要影响。为优化花生的施氮策略，探索绿色有效的增产途径，科研人员研究不同氮肥施用量（N0、N45、N75、N105、N135、N165，数值代表施氮量，单位：kg/hm2）和不同拌种处理（蒸馏水拌种W、根瘤菌剂拌种R）对花生产量的影响，部分研究结果见图。 回答下列问题： (1)实验发现，在各施氮水平下，R处理的花生植株氮素积累量均高于W处理。据图a分析原因是：施氮会 花生结瘤，R处理可 。 (2)分析图7b、c、d可知，一定范围内提高施氮水平有利于叶绿素合成，从而 ，供暗反应阶段利用；施氮量超过N135时，限制净光合速率上升的原因有 。 (3)花生在W和R处理下，配合适宜的施氮量均能获得高产。从绿色有效的角度综合选择最优的施氮策略并说明理由： 。 7．（2025·广东湛江·一模）国槐是重要行道树树种之一。为研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮阴10%（S1）、遮阴20%（S2）、遮阴30%（S3）、遮阴40%（S4）共5组进行相关实验，培养一段时间后测定结果如表所示。请回答下列问题： 组别 叶绿素含量/相对值 气孔导度/相对值 净光合速率/相对值 CK 0.62 0.24 10.43 S1 0.72 0.27 10.52 S2 0.83 0.29 12.75 S3 0.76 0.27 11.39 S4 0.59 0.25 9.48 (1)光照条件下，国槐叶肉细胞中产生ATP的场所有 ，光合作用时能量的转化过程是 （用箭头和文字表示）。 (2)本实验的自变量是 ，与CK组相比，S1组国槐幼苗CO2固定量 （填“增多”或“减少”），从光合作用的过程分析，其原因是 。 (3)实验表明遮阴程度与国槐幼苗净光合速率的关系是 。若想确定最合适的遮阴程度，应在该实验的基础上，在遮阴程度为 的范围内进一步进行实验。 (4)若要得到国槐幼苗的真正光合速率，要对呼吸速率进行测定，测定国槐幼苗呼吸速率的实验思路为 。 (5)某林区曾是一片河滩荒地，园林部门秉承生态优先理念，栽植刺槐、榆树、桑树等树木，将河滩荒地变身生态屏障，其演替类型属于 ，人类活动往往可以改变群落演替的 。 8．（2025·广东深圳·一模）为选育适应弱光环境的优质水稻品种，研究人员通过γ射线诱变籼稻获得1株早熟䬺绿突变体水稻pe-1，并对水稻弱光胁迫的响应机制进行一系列研究。回答下列问题： (1)为了进行后续研究，研究人员通过 获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 (2)在水稻生长关键期，对野生型和pe-1水稻进行25％遮光处理7天，定期采集等量叶片浸泡在 （试剂）中浸提光合色素，直至叶片的颜色变成 ，再进行后续操作。 (3)经测定，野生型和pc-1叶绿素含量如图。据图分析，弱光胁迫后pe-1水稻叶片的黄化程度比野生型 （填“低”或“高”），依据是 。 (4)除光照外，CO2浓度也是影响光合作用的重要因素。绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，该过程是在细胞内的 发生，被称作 。在水稻大田种植过程中，试提出提高CO2供应量的一种具体措施 。 9．（2025·广东汕头·一模）水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成。红光能促进水稻气孔的开放，为研究其机理，研究者利用野生型(WT)和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，部分结果如图，其中气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。 回答下列问题： (1)保卫细胞的叶绿体中 (填色素名称)对红光有较高的吸收峰值，红光照射下保卫细胞光合作用制造的糖类较多，细胞吸水膨胀使得气孔打开。 (2)从光调节植物生长发育的机制看，红光促进气孔开放的机制是：①为光合作用提供更多能量；②作为 影响OsPIL15蛋白的含量。实验一的结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是①，理由是 。 (3)OsPIL15蛋白是如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步探究。 ①假设一：OsPIL15蛋白通过影响 ，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验二。 ①假设二：OsPIL15蛋白 (填“促进”或“抑制”)OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验三。若想进一步验证该结论，可选用 水稻，检测其气孔导度。 (4)研究发现OsPIL15基因过表达的水稻(OE)籽粒产量和WT无明显差异，培育OE品种的意义是 。 10．（2025·广东佛山·二模）农业碳汇是指通过改善农业管理、改变土地利用方式、育种技术创新、植树造林等方式，吸收大气中的二氧化碳的过程、活动或机制，是在“碳达峰”“碳中和”背景下，实现乡村振兴和生态保护的一种新兴模式。茶园碳汇主要有两部分：一是茶树生长过程中通过光合作用吸入二氧化碳放出氧气；二是来自茶园种植管理，通过施用有机肥、种植绿肥、废弃枝叶还田等低碳生产行为改良土壤，提高土壤有机质，从而提高土壤碳汇水平。“叶白、脉绿、香郁、味醇”的安吉白茶为绿茶类变异品种，对温度敏感，呈现阶段性反白现象（春季温度低于23℃时叶绿素合成受影响，产生白化现象，气候回暖时白化减弱，“复绿”之后与普通绿茶无异）。对安吉白茶阶段性白化过程的数据监测如表所示。回答下列问题： 时期 总叶绿素含量（mg/g） 气孔张开程度 （mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 白化前期 0.3 0.05 250 2.1 白化中期 0.28 0.07 240 4 白化期 0.18 0.06 245 3.2 复绿前期 0.32 0.08 225 5.7 复绿中期 0.4 0.09 200 7 (1)茶树属于生态系统组成成分中的 ，茶树影响环境中的碳一氧平衡，体现了生物多样性的 价值。 (2)茶叶叶片白化与复绿过程中叶绿素的含量变化明显，在光合作用过程中这些色素主要吸收 （光谱范围）。复绿前期至全绿期，叶绿素含量增加明显，这可能与茶树体内 （植物激素）的增多有关。 (3)白化期茶树净光合速率较低，这与气孔的关系不大，判断的依据是 。根据表中数据并不能判断茶树在不同时期真正光合速率的变化，原因是 。 (4)茶树根系较浅、植株矮而耐阴；板栗根系较深、植株高且喜光。据此分析板栗—茶树立体农业的优点是 （至少写两点）。 11．（2025·广东梅州·一模）微量元素肥料（微肥）会影响植物的光合作用。水培橡胶苗时，叶面微肥或配施促吸收剂会影响叶片的光合作用速率，其相关生理指标见下图。（CK组：叶面喷施超纯水；W组：叶面喷施微肥；C1+W组：叶面喷施促吸收剂（C1+微肥；C2+W组：叶面喷施促吸收剂C2+微肥。）回答下列问题：    (1)与对照组（CK组）相比，实验组的设置采用了自变量控制中的 （填科学方法）。 (2)据图分析可知，与CK组相比，微肥单施或与促吸收剂C1配施对光合色素的促进作用在于显著提高 （填“叶绿素a”或“叶绿素b”或“叶绿素a和叶绿素b”）的含量；比较叶绿素含量需要提取色素，其方法是 。 (3)据图分析微肥单施或与促吸收剂配施可促进橡胶苗生长的原因是 。 (4)橡胶叶片角质层厚，实际生产中采用叶面施肥促进橡胶的氮含量效果不显著，请你从生态学角度提出合理的解决措施： 。 12．（2025·广东·一模）光是调节植物生长发育的重要环境因子；盐胁迫会导致光合系统受到损害。研究人员以番茄幼苗为材料，研究在盐胁迫条件下不同红光与远红光比值（R：Fr）对番茄幼苗形态建成、叶绿素含量和光合速率的影响，部分结果如表。 LED光源/盐胁迫 叶面积/cm2 茎粗/mm 株高/cm 干重/g 叶绿素含量/ （ug•g-1） 净光合速率/ （μmol•m--2•s-1） 光饱和点/ （μmol•m-2•s-1） CK（R：Fr=7.4） 435.31 6.02 18.23 1.73 2.77 17.08 1300 T1（R：Fr=7.4） +盐胁迫 201.62 4.31 11.97 0.79 2.01 5.02 500 T2（R：Fr=1.2） +盐胁迫 318.91 5.11 15.62 1.23 2.34 10.15 800 T3（R：Fr=0.8） +盐胁迫 401.91 5.85 17.32 1.62 2.43 13.09 1100 注：1本实验CK组为白色LED光源，T2、T3为在CK组的基础上添加不同强度的LED远红光光源，形成了番茄幼苗生长发育的光环境。 2表中数据为实验第8天时的结果。 回答下列问题： (1)叶绿体类囊体膜中集中着大量光合色素，其作用是 ，其中可吸收蓝紫光的色素是 。盐胁迫下，一方面，番茄幼苗的细胞以 方式失水，使细胞液渗透压增大，生长受抑制；另一方面，叶绿素含量下降，幼苗捕获光能减少，生成的 减少，使光合速率下降。 (2)植物体内的 可感受环境中R：Fr配比的光信息变化，从而影响植物的 和形态建成。从表中信息推测，适当补充 （填“红光”或“远红光”），能显著缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害。其原因可能是适当降低光环境中的R：Fr值，促进了番茄幼苗株高，增加了叶面积和茎粗，抑制了叶绿素的分解，显著提高了幼苗的 和净光合速率，缓解番茄幼苗的盐胁迫，提高抗盐性。 (3)综合上述，若要提高设施栽培中番茄的产量，请提出可行的措施 （答2点即可）。 13．（2025·广东珠海·一模）为探究全球气候变暖背景下，不同物种在资源捕获和环境适应能力上的差异，某研究团队选取两种危害严重的入侵植物白花鬼针草和假臭草作为实验材料，同时选取本地植物一点红作为对照，设置不同的昼夜增温处理，对三种植物单独种植时的生长状况、生物量分配等开展了相关研究，部分结果见下图。 回答下列问题： (1)增温属于 （填“密度制约因素”或“非密度制约因素”），会影响不同植物的种群数量。 (2)植物生长状况取决于体内积累的总生物量。由图1可知，白天增温可以提高 的总生物量。 (3)生物量分配能够反映植物应对环境变化的资源分配策略。由图2可知，全天增温条件下白花鬼针草的 分配增加，从而有利于 ，使其竞争能力更强。 (4)有人认为增温条件下入侵植物根系产生的化学信息可能通过地下传递给邻近植物，从而抑制本地植物的生长，并设计了一个实验来探究这一假说，完成下列表格。 实验设计方案 设计图示 实验材料 选取5株盆栽植物等距排列，待幼苗3cm高时进行实验处理。入侵植物： （填序号）本地植物： （填序号） 实验处理 对照组： 实验组：增温处理（红外辐射器，2000W，增温幅度1.5-2℃） 控制条件 处理一周时间，每天定时给所有植物浇水，确保存活 测量指标 本地植物的生物量 预期结果 若对照组中本地植物的生物量基本相同，实验组中 ，则假说成立。 14．（2025·广东茂名·一模）某科研团队研究高温胁迫对番茄生长的影响，结果如下表所示。回答下列问题： 组别 叶绿素含量（mg·dm-2） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 羧化效率 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 根茎叶（g） 果实（g） 常温 3.89 0.14 253 0.12 13.9 80 16.25 高温 3.15 0.19 282 0.05 11.2 76.07 20.99 (1)从表中数据可知，在高温胁迫下，番茄的净光合速率较常温组低 （“是”或“不是”）气孔因素引起的，判断依据是 。 (2)研究表明，相比于常温组，高温胁迫组净光合速率较低的原因是 ，果实较重的原因是 。 (3)D1蛋白是光系统的反应中心蛋白，由叶绿体中的psbA基因指导合成。为提高番茄的耐高温性，科学家将拟南芥叶绿体中编码D1蛋白的psbA基因整合到番茄染色体DNA上，以实现D1蛋白在番茄中的高表达。下图是构建的基因表达载体部分示意图。    导入的psbA基因翻译场所是细胞质中的 ，其产生的D1蛋白需转移到 起作用。启动子是序列 （填“I”或“Ⅱ”），另一个序列的作用是 。 15．（2025·广东肇庆·二模）光通过光合作用过程和光形态的建成来影响绿色植物的生长发育。当光照过强时，叶肉细胞一方面通过调整叶绿体的姿态，减小受光面积；另一方面在叶黄素总量保持不变的情况下，通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z转化，将吸收的过剩光能以热能的形式散失，避免叶绿体的损伤。    回答下列问题： (1)光在植物的生长发育中的作用是 ；能够吸收红光的色素主要包括 。 (2)当光照过强时，叶肉细胞中的叶绿体沿 （填细胞结构）运动，该结构可调整并锚定叶绿体的姿态，减小受光面积。 (3)图1为科研人员在夏季白天对某植物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。 ①12—14时，叶肉细胞的热能增多导致叶片的温度升高，热能除了来自光辐射外，还来自 ，叶绿体中叶黄素种类和含量的变化是 。 ②16—18时，Pn降低的主要原因是 ，Fv/Fm的值升高可能是 （填“叶黄素A”“叶黄素V”或“叶黄素Z”）增多导致的。 (4)黑暗环境中形成的黄化植物移至光照环境时会出现去黄化现象，其细胞机制如图2（Phy蛋白、SPA1、COP1和HY5都是调节因子）。与黑暗环境相比，Phy蛋白在光照环境下会发生 ，经 进入细胞核，该蛋白的作用是 ，启动去黄化过程，维持绿色植物的生长发育。 16．（2025·广东惠州·三模）文献资料表明：水杨酸（SA）和硫化氢（H2S）作为信号分子在调控不良环境胁迫下植物的生长发育中均起着非常重要的作用。研究人员以黄瓜幼苗为材料，用SA、硫氢化钠（NaHS，H2S外源供体）、PAC（SA抑制剂）、HT（NaHS和H2S清除剂）等试剂开展相关实验，探究低温弱光胁迫下，SA和H2S两者之间的互作关系及对黄瓜幼苗光合作用影响。 注：CK组为喷洒H2O进行预处理后转入适宜温、光条件培养48小时；其它组均为喷洒对应的试剂（见图）预处理后转入低温、弱光条件培养48小时。 (1)植物内源性H2S是一种脂溶性的小分子化合物，主要由半胱氨酸经酶催化产生。H2S进入植物细胞的方式为 ，从氨基酸结构通式推测，H2S中的S来源于 。 (2)由实验1可以得出结论：低温弱光 （选用“可以/不可以”作答）诱导内源性H2S的产生、SA （选用“可以/不可以”作答）促进内源性H2S的产生。 (3)由实验2可以得出结论：低温弱光 （选用“可以/不可以”作答）诱导内源性SA的产生、外源性硫氢化钠对内源性SA产生的影响 （选用“不明显/明显”作答）。综合实验1和实验2推测：H2S可能作为SA的 （选用“上游/下游”作答）信号参与低温弱光胁迫下黄瓜幼苗的生理活动调控。 (4)如果上述推测正确，请补充完整实验3中HT+SA组和PAC+NaHS组的光合速率柱状图 。 17．（2025·广东珠海·一模）Rubisco酶既可以催化C₅的羧化，也可以催化C₅的氧化。如果C₅被氧化，则会形成乙醇酸，乙醇酸能抑制暗反应多种酶的活性。为减少该类毒性代谢产物及碳素损失，植物进化出了光呼吸途径，相关路径如图所示。 回答下列问题： (1)据图可知，C₅的羧化是指暗反应中 过程。 (2)据图分析，光呼吸会消耗 ，从而影响暗反应导致植物光合速率下降。 (3)优化光呼吸代谢被认为是提高光合速率的关键突破口，目前科学家常用的优化方案有： ①加速光呼吸代谢：GDC是促进光呼吸中间产物代谢的关键酶，科学家利用基因工程构建了GDC基因过表达的拟南芥植株，发现相较于野生型，其光合速率明显上升，可能是因为图中 积累量下降从而提高了暗反应速率。 ②构建新的光呼吸通路：将苹果酸合成酶基因和乙醇酸脱氢酶基因导入烟草的叶绿体中，从而设计出一条新的光呼吸通路AP3。与原光呼吸通路相比，AP3通路促进光合作用的优势是 ，构建AP3通路同时，科学家还下调了转运蛋白PLGGI基因的表达量，目的是 。将同时具备以上改变的转基因烟草（AP3）与野生型（WT）进行田间试验，WT光合速率变化如图所示，请在图中绘制出AP3的预期结果。 18．（2025·广东惠州·三模）某科研小组为探究不同生活型水生植物组合对污染水体中氮磷及有机物污染的净化效果及机制，在模拟污水中分别构建了不同的植物组合方式进行实验，部分实验结果如下表，回答问题： 不同生活型水生植物组合对污染物的30天去除率（%） 项目 甲组： 挺水植物+沉水植物 乙组： 挺水植物+浮叶植物 丙组： 挺水植物+沉水植物+浮叶植物 丁组： 无植物 总氮去除率 68.45 63.76 64.65 35.42 总磷去除率 97.75 93.94 97.98 43.87 水质综合评分 0.46 0.38 0.65 － 底泥中微生物的 Chao丰富度指数 a b c d 说明：①水质综合评分越高，水质越好； ②甲、乙、丙三个组合对N、P去除不存在明显的组间差异，但均与丁组有明显差异； ③Chao丰富度指数越大意味着微生物群落丰富度越高，结果为c＞a≈b＞d。 (1)水生植物吸收的N、P可以用于光反应中小分子物质 的合成；这些植物进行光合作用，合成有机物、固碳、供氧，体现了生物多样性的 价值；不同生活型水生植物组合利用了群落的垂直分层，意义是 。 (2)随着实验时间的延长，该实验水域难以维持稳定，试从生态系统稳定性角度分析原因 。 (3)解释丙组处理后水质综合评分最优的原因： 。 (4)资料表明，氮、磷的去除中底泥吸附为重要途径，而氮素的底泥释放是水域的潜在风险，且总氮的底泥吸附量与微生物转化量呈现显著负相关。为修复惠州西湖（人工湖）水体污染，除通过种植水生植物减少底泥吸附量和增加微生物转化外，结合该研究，请再提出1条合理建议： 。 10 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$