专题03 呼吸作用和光合作用-【好题汇编】2025年高考生物三模试题分类汇编（新高考通用）

专题03 呼吸作用和光合作用 考点概览 考点01呼吸作用 考点02光合作用 呼吸作用考点01 一、单选题 1．（2025·湖南湘西·三模）研究发现，面包酵母的液泡通过V-ATPase维持酸性环境（pH），其机制如图所示。当液泡酸化异常时，会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍。已知Fe2+通过液泡膜上的转运蛋白进入细胞质基质，而Fe-S簇是线粒体电子传递链复合体的关键辅基。下列分析错误的是（    ） A．细胞质基质中H+浓度短暂升高时，V-ATPase的转运效率可能受到抑制 B．若液泡膜上Cys转运载体活性降低，可能导致线粒体Fe-S簇合成增加 C．线粒体功能障碍时，酵母细胞可能通过增强糖酵解来维持ATP供应 D．液泡pH升高至时，Fe2+通过转运蛋白进入细胞质基质的速率将降低 2．（2025·山西临汾·三模）有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，ATP合酶利用H+浓度梯度驱动ATP合成。寡霉素能够改变ATP合酶的结构，使ATP合成受阻。下图为人体某细胞线粒体内膜上H+运输的部分途径，UCP是一种特殊的H+通道蛋白。下列说法错误的是（    ） A．H+由线粒体基质向膜间隙的跨膜运输方式属于主动运输 B．ATP合酶既具有催化作用，又具有运输H+的功能 C．寡霉素处理后的细胞有氧呼吸释放的能量中热能比例减小 D．UCP基因表达增强时，线粒体中ATP的合成可能会减少 3．（2025·甘肃白银·三模）在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，乙酰CoA参与三羧酸循环产生CO2和[H]。下列说法错误的是（    ） A．乙酰CoA参与三羧酸循环产生CO2和[H]的场所为线粒体基质 B．葡萄糖分解产生丙酮酸的过程会产生[H]，也会产生ATP C．三羧酸循环将乙酰CoA分解为CO2和[H]的过程需要H2O的参与 D．葡萄糖进入线粒体内彻底氧化分解的产物是CO2和H2O 4．（2025·山西晋城·三模）人体细胞内糖类不足时，储存在细胞中的脂质会氧化分解，为生命活动提供能量，过程如图所示，其中①②过程分别相当于细胞呼吸的第一阶段和第二阶段的部分过程。下列相关叙述正确的是（　　） A．图中④⑤过程会生成少量的NADH，③过程不生成NADH B．脂肪酸通过①②过程生成乙酰CoA的过程伴随着少量ATP的生成 C．脂肪酸和葡萄糖氧化分解共有的过程是③过程，其场所为线粒体内膜 D．在人体成熟的红细胞中能进行③④⑤过程 5．（2025·江苏·三模）“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，为避免葡萄糖对酒精检测的干扰，南通某中学老师对实验进行了改进：将培养结束后的培养液吸入注射器，并密封注射器头，置于95℃的恒温水浴中（酒精的沸点为78℃），一段时间后将注射器头与软管相连，将气体缓缓推入装有酸性重铬酸钾的试管，观察试管液体的颜色变化。相关叙述正确的是（    ） A．酵母菌是探究细胞呼吸方式的适宜材料，因其既能有氧呼吸也能无氧呼吸 B．由于葡萄糖具有较强的氧化性，能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化 C．95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动，主要是酒精气化的结果 D．注射器中的气体缓缓推入试管后，试管中的液体由灰绿色变为橙色 6．（2025·重庆·三模）为检验动物细胞呼吸时产生的CO2和热量，某同学设计了如下实验，气体流向和所用试剂如图所示，实验前后钟罩内温度有所上升（不考虑微生物活动对实验结果的影响）。下列说法正确的是（    ） A．温度上升的主要原因是ATP水解产热 B．B、C中的石灰水的作用不一致 C．开启空气泵前，有必要先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色 D．若对照组设置为关闭空气泵，则一段时间后C中石灰水也会有明显的颜色变化 7．（2025·浙江·三模）FDG（氟代脱氧葡萄糖）含有放射性氟原子，能被细胞当作葡萄糖摄入，但不能进一步代谢而以FDG—6P形式滞留在细胞中（如图）。下列叙述正确的是（    ） A．图中细胞以易化扩散方式吸收葡萄糖 B．FDG不会影响细胞摄取利用葡萄糖的速率 C．肿瘤细胞代谢旺盛，因此FDG可应用于检测和定位肿瘤 D．FDG结构与葡萄糖类似，两者均参与糖酵解为细胞供能 8．（2025·重庆·三模）根据微生物对氧气需求的不同，可以将它们分为好氧菌，兼性厌氧菌，微好氧菌，耐氧菌和厌氧菌。微好氧菌只能在较低的氧分压下正常生长，耐氧菌不需要任何氧但氧气对其无害。图1展示了氧气对其中三种菌的生长影响，图2展示了这五种菌在半固体琼脂培养基中的生长状态。下列说法错误的是（    ）    A．醋酸杆菌为好氧菌，酵母菌为兼性厌氧菌，乳酸杆菌为耐氧菌 B．兼性厌氧菌在有氧环境下较无氧环境下生长情况更好，因为有氧呼吸比无氧呼吸产能效率更高 C．氧气对厌氧菌有毒，可能是由于这些细菌缺乏处理氧自由基的酶，自由基会破坏生物膜系统 D．将微生物接种在图2半固体琼脂培养基的接种方法应为稀释涂布平板法 9．（2025·安徽·三模）研究生命过程中的化学小分子也是生物化学家关注的内容，下列有关小分子参与的生命过程，叙述错误的是（　　） A．有氧呼吸过程中，存在水分子的分解与合成 B．ADP与磷酸基团结合时，伴随着能量的储存 C．细胞内氧化反应产生的自由基攻击DNA时，可能引起基因突变 D．神经递质与相关受体结合后，突触后膜对Na+的通透性随即增加 10．（2025·河南·三模）褐色脂肪组织（BAT）存在于哺乳动物体内，其中分布有丰富的交感神经，且细胞内的线粒体含量高，可通过“燃烧”脂肪为机体提供热量。当环境温度下降时，交感神经末梢释放去甲肾上腺素（NE）作用于BAT细胞，从而调节产热。冬眠动物需要阻止BAT的产热以进入深冬眠状态，体温降低到接近环境温度，并且在一定环境温度范围内随环境温度的变化而变化。下列叙述错误的是（    ） A．环境温度下降，皮肤冷觉感受器接受刺激产生的兴奋会传递至下丘脑体温调节中枢 B．交感神经末梢释放的NE作为神经递质作用于BAT，可以改变BAT的代谢 C．NE会引起BAT细胞的线粒体活动增强，释放的能量更多的用于合成ATP D．当冬眠动物进入深冬眠状态时，交感神经兴奋性降低，可有效阻止BAT产热 11．（2025·河南·三模）酒精发酵和乳酸发酵时最常利用的呼吸底物是葡萄糖，葡萄糖只有部分被氧化。酒精发酵和乳酸发酵的具体过程如图。下列叙述正确的是（    ） A．无氧呼吸过程不产生[H]，且只在第一阶段产生能量 B．乳酸发酵和酒精发酵产物不同，直接原因是酶的种类不同 C．乳酸发酵或酒精发酵过程中，葡萄糖中的能量主要以热能形式散失 D．哺乳动物的成熟红细胞吸收K+时，乳酸脱氢酶的活性会降低 12．（2025·浙江温州·三模）蔗糖是植物体内的一种二糖。下列关于蔗糖的叙述，正确的是（    ） A．其水解产物只有葡萄糖 B．在线粒体内氧化分解释放能量 C．可在叶肉细胞的细胞溶胶中合成 D．能与本尼迪特试剂反应生成红黄色沉淀 13．（2025·浙江温州·三模）吞噬细胞在识别并吞噬病原体后，大量氧气被转化为超氧阴离子等活性氧化物质，用于杀灭病原体，从而导致这些细胞需氧呼吸受到抑制，厌氧呼吸显著增强。下列关于这些吞噬细胞的叙述，正确的是（    ） A．能特异性识别病原体 B．氧气还能参与其需氧呼吸第二阶段 C．厌氧呼吸释放的能量大部分转化为热能 D．其溶酶体能合成水解酶参与杀灭病原体 14．（2025·河南·三模）下图为线粒体内膜上进行的生理过程，膜上的蛋白为呼吸复合体，通常呼吸复合体形成电子传递链以产生H+浓度梯度，ATP合酶利用H+浓度梯度产生ATP。动物体内的棕色脂肪细胞含有一种高表达的特殊蛋白质，称为UCP1（解偶联蛋白1），它可减少膜两侧的H+浓度梯度，使有机物氧化分解产生的能量更多地转化为热能，而不是合成ATP。下列叙述错误的是（    ）    A．在线粒体内膜上可实现H+的离子势能到ATP中化学能的转化 B．寒冷地区动物棕色脂肪细胞内线粒体内膜两侧H+浓度梯度较小 C．图中产生的水可继续参与线粒体基质中丙酮酸氧化分解产生CO2 D．棕色脂肪细胞将有机物中的能量全部转化为热能而不再产生ATP 15．（2025·福建泉州·三模）生物学实验中，实验操作顺序对实验结果有着重要的影响。下列操作顺序错误的是（　　） 选项 实验 操作 A 探究酵母菌细胞呼吸作用的方式 无氧条件组先封口放置一段时间后，再连通CO₂检测装置 B 探究抗生素对细菌的选择作用 在培养基中先放入含有抗生素的滤纸片，再涂布细菌 C 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 在血细胞计数板上先盖上盖玻片，再滴加样液 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 先在电泳槽中加入电泳缓冲液，再将扩增产物加入加样孔 A．A B．B C．C D．D 16．（2025·青海西宁·三模）线粒体内膜中含有多种蛋白，能参与线粒体的物质转运、能量转换和信号转导，其中绝大部分蛋白来自细胞核基因编码，少部分来自线粒体基因编码。下列叙述正确的是（　　） A．细胞核基因能与蛋白质结合形成复合体，线粒体基因不能与蛋白质结合形成复合体 B．细胞核基因编码的蛋白质来自细胞核，线粒体基因编码的蛋白质来自细胞质基质 C．起始密码子和终止密码子分别位于线粒体蛋白基因的首端和尾端 D．线粒体中催化NADH与氧气结合生成水的酶分布在线粒体内膜上 17．（2025·河南郑州·三模）植物乳杆菌是益生菌配方中一种常见的微生物，其细胞呼吸的代谢途径如下图所示，下列相关叙述正确的是（    ）    A．无氧条件下，细胞内会积累乳酸和 B．①③发生在细胞质基质中，②发生在线粒体中 C．产物中的O来自于，中的O来自于水和葡萄糖 D．无氧条件下，葡萄糖中的能量最终都转移至乳酸和ATP中 18．（2025·福建三明·三模）某兴趣小组开展了“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的活动，下图为开始进行酵母菌培养后装置中葡萄糖、乙醇含量以及酵母菌数量随时间变化的曲线图。下列叙述错误的是（    ） A．酵母菌逐个计数非常困难，可以采用抽样检测的方法估算 B．T1时实验装置中氧气耗尽，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 C．随着酵母菌数量增加，种内竞争加剧从而使种群增长受限 D．随着葡萄糖含量下降及酒精的积累，酵母菌数量将会下降 19．（2025·陕西咸阳·三模）乳酸循环是人体重要的代谢途径。骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸通过血液运输至肝脏。在肝细胞中，乳酸可经糖异生作用转化为葡萄糖，葡萄糖又通过血液被运输回骨骼肌等组织细胞利用。下列说法正确的是（    ） 注：糖异生是指生物体将非糖物质转变为葡萄糖的过程；PGC—1是糖异生途径的关键因子；K9是转录激活因子；GC是糖皮质激素，调节糖异生过程 A．肝细胞中糖异生是放能过程，与ATP合成相联系，有利于维持血糖平衡 B．骨骼肌细胞无氧呼吸在细胞质基质中生成乳酸，消耗氧气量小于产生二氧化碳量 C．血糖浓度过高能抑制糖异生，这属于负反馈调节，可维持血糖含量相对稳定 D．图2实验结果说明，糖皮质激素（GC）促进糖异生不依赖于转录激活因子K9 20．（2025·河南开封·三模）河南作为中华酒文化重要发源地，其传统酿酒技艺遵循“春曲夏酿，秋收冬藏”的时序规律。其中“春曲”指春季制作酒曲，富含霉菌和酵母菌；“夏酿”指夏季将蒸熟的米与曲混合，先置于敞口陶罐中数日，后密封发酵；“冬藏”指冬季将酒液密封于陶瓮，埋入深窖保存。下列叙述错误的是（    ） A．制作“春曲”时需要提供适宜温度促进微生物的有氧呼吸 B．“夏酿”初期，敞口处理有利于霉菌的繁殖，促进淀粉分解 C．密封后陶罐中的酵母菌在线粒体基质中产生酒精和 CO₂ D．“冬藏”的低温环境能抑制微生物活动，延长酒液保存时间 21．（2025·四川成都·三模）在细胞有氧呼吸的第三阶段，ATP合成酶将线粒体膜间隙的H+运输至线粒体基质的同时催化ATP的合成。研究发现冬眠的动物心肌细胞中ATP含量显著降低，其原因不可能是（    ） A．心肌细胞中ATP合成酶的活性显著降低 B．线粒体膜间隙与基质之间的H+浓度差减小 C．心肌收缩速率显著提升导致ATP消耗增加 D．心肌细胞氧气摄取量减少使细胞呼吸减弱 22．（2025·江西·三模）落羽杉是一种优良的耐水湿的植物，当面临淹水胁迫而导致根系缺氧时，落羽杉会从受窒息的根部长出一批反向细胞，垂直向上生长，露出地面。某研究小组为探究淹水胁迫对落羽杉生长特性的影响，将长势相同的等量落羽杉幼苗分别置于正常环境下（CK）与水淹环境下（T）进行培养，一定时间后测量苗高变化如图所示，下列相关叙述错误的是（    ） A．水淹胁迫会导致植物缺氧，产生大量酒精堆积在根部引起毒害 B．根系缺氧引起根部细胞遗传物质发生改变，进而长出反向细胞 C．推测水淹后期，落羽杉逐渐适应逆境，生长恢复正常 D．可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响 23．（2025·湖北·三模）出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶（V-ATPase）可使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示（Cys为半胱氨酸，Fe-S表示电子传递链中的铁硫蛋白）。下列叙述正确的是（    ） A．加入ATP水解酶抑制剂，不会影响Cys进入液泡 B．正常情况下，液泡中Cys的浓度低于细胞质基质 C．添加Cys转运蛋白抑制剂，会使有氧呼吸受抑制 D．液泡酸化消失将导致O2消耗减少，CO2释放增加 24．（2025·广西南宁·三模）图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线，图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。下列说法错误的是（　　）    A．萌发初期干重减少，而自由水/结合水的值会增大 B．A点时，光照下萌发种子合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体 C．种子萌发时先以无氧呼吸为主，而后转为有氧呼吸为主 D．图乙两条曲线相交时，有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等 25．（2025·陕西安康·三模）丙酮酸激酶是糖酵解过程中的主要限速酶之一，能够催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP。细胞中的ATP浓度较高时，ATP能与该酶结合调控该酶的活性，进而调节糖酵解速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述错误的是（    ） A．该酶主要存在于细胞的线粒体基质中 B．ATP与该酶结合时，该酶的活性可能减弱 C．ADP或ATP与该酶结合时会引起该酶的空间结构发生改变 D．当机体处于运动状态时，肌细胞中ADP与该酶的结合加速 26．（2025·内蒙古通辽·三模）BIM蛋白是一种促凋亡蛋白，细胞受到应激刺激会产生自由基、DNA损伤、触发BIM蛋白的表达上调、进而引发BIM蛋白聚集。BIM蛋白聚集会增加线粒体膜的通透性，最终诱导细胞凋亡。BCL2蛋白能与BIM蛋白结合，维持线粒体的完整性。下列叙述错误的是（    ） A．自由基会攻击蛋白质损伤的生物膜，诱发细胞衰老 B．BIM蛋白聚集会引起细胞有氧呼吸产生的ATP不足 C．BIM蛋白参与的细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡 D．肿瘤细胞中BCL2蛋白含量较少，从而获得凋亡逃逸 27．（2025·安徽·三模）呼吸熵（RQ）指细胞单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳与吸收氧气物质的量的比值，将小麦根细胞放入密闭容器中进行细胞呼吸探究实验，实验室物理条件保持不变，呼吸作用所分解的有机物是葡萄糖，下列说法正确的是（    ） A．若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞产生ATP的场所是线粒体 B．若测得呼吸熵为2/1，则有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为3/1 C．若测得细胞内酒精值没有增加，则该密闭容器内的气体压强保持不变 D．若测得呼吸熵为2/1，则无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量转化成了热能 28．（2025·浙江·三模）研究人员探究不同程度的盐胁迫对玉米种子呼吸速率的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．盐胁迫下玉米种子细胞呼吸的主要方式是厌氧呼吸 B．若玉米种子细胞呼吸产生CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 C．盐浓度对玉米种子细胞呼吸的影响具有两重性 D．促进玉米种子呼吸作用的最适盐浓度为0.5% 29．（2025·四川眉山·三模）如图是酵母菌细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是（　　）    A．条件X下葡萄糖释放的能量去向有3个 B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水 C．试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液 D．条件Y下，物质a产生的场所为线粒体基质 30．（2025·重庆·三模）在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，再氧化分解生成（和。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．乙酰CoA 来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来 B．脂滴自噬过程中，细胞中溶酶体功能较为活跃 C．糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体 D．细胞中葡萄糖分解成丙酮酸和脂酰CoA分解过程中有[H]生成，但不释放能量 31．（2025·黑龙江大庆·三模）脂滴是真核细胞中储存脂质的细胞器，由单层磷脂分子包裹中性脂质核心组成，有整体蛋白（部分或全部嵌入磷脂层中）和外周蛋白装饰。脂滴可与细胞中多种细胞器相互作用，部分关系如图。下列叙述正确的是（    ） A．脂滴源于内质网，脂滴膜与其他细胞器膜结构相同 B．用苏丹Ⅲ染液检测脂滴时，需用无水乙醇洗去浮色 C．脂肪在脂滴中彻底氧化分解为细胞代谢提供能量 D．据图可知，细胞器之间存在物质运输和信息交流 32．（2025·甘肃白银·三模）单胺氧化酶是线粒体标志酶，位于外膜。研究表明，单胺氧化酶基因突变鼠出现线粒体内膜萎缩、线粒体数量减少等现象。下列分析错误的是（    ） A．单胺氧化酶基因通过控制酶合成来调控线粒体结构和数量 B．单胺氧化酶基因突变对有氧呼吸的第一阶段影响较大 C．单胺氧化酶可作为治疗线粒体功能障碍的潜在靶点 D．单胺氧化酶基因突变鼠线粒体数量减少可能与溶酶体密切相关 33．（2025·甘肃白银·三模）番木瓜成熟历经的过程是呼吸作用增强→呼吸作用减弱→果实衰老。下列分析错误的是（    ） A．呼吸作用增强时散失的热能增多 B．呼吸作用时葡萄糖分解发生在细胞质基质 C．低O2或高CO2处理可延缓番木瓜衰老 D．喷洒适宜浓度乙烯利可延缓番木瓜成熟 34．（2025·吉林长春·三模）哺乳动物细胞的有氧呼吸需要依赖电子传递链完成，细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电子传递给。下列推测错误的是（    ） A．COX是含氮有机物 B．COX可存在于线粒体内膜 C．COX能催化NADH生成 D．COX缺乏症患者乳酸生成量可能增加 35．（2025·陕西宝鸡·三模）研究发现，结核分歧杆菌感染肺部巨噬细胞，会导致线粒体内产生大量的活性氧组分，引起内质网内Ca2+通过Ca2+通道流入线粒体，进而诱导细胞自噬降解线粒体、启动细胞裂解。大量结核分歧杆菌释放后感染更多的肺部细胞，引起肺结核。下列与该病理过程相关的叙述错误的是（　　） A．巨噬细胞的线粒体降解与杆菌溶酶体中的水解酶有关 B．巨噬细胞被结核分歧杆菌感染后，有氧呼吸速率下降 C．通过抑制内质网上的Ca2+通道开放，可以减慢肺结核病的进程 D．感染后的巨噬细胞被细胞毒性T细胞识别并裂解属于细胞凋亡 36．（2025·内蒙古通辽·三模）据唐代史料所见仓储管理规则，粮窖需“密闭深藏”，并规定入仓前“以火烤干粮窖四壁”。种子入仓的首要要求是“皆令干净”，具体包括晾晒种子、防霉变处理。出仓时则须遵循“每出一屋一窖尽”原则，意思是必须完全清空当前仓窖后，才能开启下一个仓窖取粮。结合所学知识分析，以下叙述错误的是（    ） A．“密闭深藏”能降低种子细胞呼吸，减少种子有机物的消耗 B．“以火烤干”能保持粮窖中适宜的温度，保持种子的活力 C．“皆令干净”能降低种子代谢速率和防止杂菌污染出现霉变 D．“每出一屋一窖尽”能减少开窖次数，避免存储环境发生改变 37．（2025·河南·三模）剧烈运动时，葡萄糖在骨骼肌细胞中存在如图所示的物质转化途径，其产生的乳酸会运输至肝脏，经糖异生作用再生成葡萄糖。下列相关叙述正确的是（    ） A．葡萄糖生成1，6-二磷酸果糖的场所为线粒体基质 B．剧烈运动时，人体细胞呼吸产生CO2的量大于O2消耗量 C．葡萄糖生成1，6-二磷酸果糖的反应为放能反应 D．糖异生作用可防止乳酸积累，从而维持内环境的稳态平衡 38．（2025·陕西商洛·三模）内质网处于应激状态时，内质网上的CLAC通道被激活，Ca2+通过该通道被释放到细胞质基质后会激活Ca2+/钙调蛋白调节的钙调神经磷酸酶，使得前凋亡蛋白Bad去磷酸化，激发线粒体内膜上的细胞色素c的释放，诱导细胞凋亡。下列叙述正确的是（    ） A．Ca2+和CLAC通道结合后顺浓度梯度被释放到细胞质 B．细胞凋亡过程中，细胞内所有酶的活性均降低 C．上述细胞色素c会直接参与丙酮酸分解为CO2的过程 D．抑制钙调神经磷酸酶的活性，可使细胞凋亡减弱 二、多选题 39．（2025·山东泰安·三模）呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。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。给呼吸链受损的小鼠注射酶A和酶B，可缓解病症。下列说法正确的是（    ） A．患病小鼠会出现肌肉无力、内环境稳态失衡的状况 B．过程①②发生的场所为细胞质基质，两过程均产生少量的ATP C．呼吸链位于线粒体的内膜上，其受损会影响有氧呼吸的第三阶段 D．代谢物X为乳酸，酶A、酶B可避免乳酸和H₂O₂对机体的伤害 40．（2025·江苏·三模）交感神经兴奋促进脂肪细胞加快脂肪分解增加产热，机制如下图。相关叙述正确的是（    ） A．去甲肾上腺素与细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜的信息交流功能 B．脂肪初步分解产物在线粒体内膜参与TCA循环 C．磷酸化的AIDA与UCP-1结合改变其空间结构，增加对H⁺的通透性 D．H⁺通过UCP-1进入线粒体基质加快产热，脂肪分解加快 41．（2025·吉林·三模）研究发现，某酵母菌有多条代谢途径，如图所示，据此分析正确的是（    ） A．途径一可以释放大量能量，主要以热能形式散失 B．途径二发生在细胞质基质中，大部分能量贮存在乙醇中 C．途径三的存在能增加该酵母菌适应环境的能力 D．若利用该菌酿酒，环境条件需要一直控制在通气、酸性 三、解答题 42．（2025·湖南常德·三模）了解免疫系统对抗肿瘤细胞的机理，可以有助于人们更好地进行抗癌治疗。 (1)研究表明，肿瘤细胞一般情况下主要通过 呼吸获取能量，并将乳酸分泌到肿瘤微环境中。为了研究肿瘤细胞分泌的乳酸的作用，研究人员用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养细胞毒性T细胞（Tc细胞）和Treg细胞（一种调节性T细胞，可抑制Tc细胞的激活和增殖），一段时间后检测细胞增殖情况，结果如图（细胞分裂指数越高表示增殖能力越强）。结果表明，肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸，其主要机理是 。 (2)又有研究发现，癌细胞表面蛋白PD－L1与T细胞表面的PD－1受体结合后，抑制T细胞的激活。开发PD－L1抗体，通过 ，从而解除对T细胞的抑制。前列腺癌细胞PD－L1基因的表达水平较高，一部分PD－L1定位于细胞膜上，一部分PD－L1通过外泌体（细胞分泌的具膜小泡）分泌到细胞外，请分析PD－L1抗体治疗前列腺癌效果不明显的原因是 。 (3)嵌合抗原受体T细胞（CAR－T细胞）疗法是一种治疗癌症的免疫新疗法，基本流程是从患者体内分离T细胞，为其装上识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR），体外扩增后再输回患者体内，即可进行肿瘤免疫治疗。与放疗、化疗等传统治疗方法相比，CAR－T细胞疗法具备 等优势。在一名经过CAR－T细胞治疗后又复发的患者身上发现了“CAR－癌细胞”（生产CAR－T细胞时一部分CAR加到了癌细胞上），“CAR－癌细胞”导致癌症复发的原因是 。 43．（2025·安徽·三模）赤霉素是科学家在研究水稻恶苗病时发现的，该物质能促进细胞伸长生长、细胞分裂和分化、种子萌发。回答相关问题： (1)研究水稻恶苗病时，科学家分离得到的赤霉素是由 产生的。 (2)在促进种子萌发方面， 与赤霉素的生理作用相反。 (3)大麦种子的胚乳中储存有丰富的淀粉，糊粉层是环绕在大麦种子胚乳外面的结构（如图1）；种子萌发时，胚通过释放赤霉素促进酶的合成及种子储存的酶活化，促进淀粉水解成葡萄糖供胚吸收利用。 ①据图1，β-淀粉酶活化后，其所含肽键数目 （填“增加”、“减少”或“不变”）；萌发初期，种子干重有所增加，主要原因是 。 ②赤霉素作为信息分子，会影响糊粉层细胞的 ，从而调节种子萌发；若为萌发的大麦种子提供14C标记的氨基酸，则图1中的 （酶）具有放射性。 ③若下表所示实验的结果为 ，则可验证“大麦种子萌发时，胚释放赤霉素促进淀粉酶的产生，进而促进淀粉水解”。 试管编号 甲 乙 丙 消毒的半粒种子（图2）10个 不带胚 不带胚 带胚 25℃下浸种24h 清水2mL 10mg/L赤霉素溶液2mL 清水2mL 检测 去除种子，各加入1mL淀粉溶液，25℃保温10min后加碘液，观察溶液颜色深浅 44．（2025·河南·三模）运动中所需能量主要来自有氧代谢的运动，简称有氧运动，常见的有氧运动有慢跑、游泳、骑自行车等。研究发现，随着运动强度的增加，血液中乳酸的含量逐渐增加。回答下列相关问题： (1)有氧运动通过持续的运动刺激，促进血液循环，增强心肌收缩力，提高肺活量。调节心跳、呼吸的中枢在 。适度的运动还可以使心情愉悦，使多巴胺的释放量增加，多巴胺作为一种神经递质，属于小分子物质，以胞吐的形式释放的意义是 。 (2)过度的有氧运动会导致血液中血糖的含量下降，此时机体升血糖的途径有 （答出两点）。随着运动强度的增大，体内乳酸的含量会增加，但是运动员清除乳酸的速度比非运动员快，从代谢的角度分析，其原因是 。在体育比赛过程中，为使运动员在运动过程中及时补充能量并减少乳酸的产生量，一般选用 （填“葡萄糖”或“脂肪”）作为补充能量的物质。 (3)游泳是有氧运动中排名榜首的运动，冷水环境下游泳减肥效果更显著，原因可能是 。 45．（2025·贵州遵义·三模）为研究水淹胁迫对桐花树幼苗呼吸作用的影响，某研究团队测量了不同水淹时间对桐花树幼苗根系的相关指标变化，结果如图所示。 回答下列问题： (1)在水淹的情况下，根系细胞中ATP合成场所有 。与有机物体外燃烧相比，有氧呼吸具有的特点有 （写出一点即可）。 (2)据图分析，参与有氧呼吸的酶是 酶，随着水淹时间增加，根系ATP含量逐渐下降，从细胞呼吸方式的角度分析，原因可能是 。 (3)若水淹18小时后不排水，预测桐花树幼苗长势会变差，据图分析依据是 。 46．（2025·甘肃白银·三模）人们在生产、生活中可通过一系列的方法来保证果蔬的新鲜度和品质。气调诱导休眠保鲜法通过控制储藏环境中各气体组分含量来诱导果蔬长期处于休眠期，该方法可使果蔬的生理活动的消耗维持在最低水平。通过测量石榴果粒储藏环境的气体含量变化，分析不同温度下石榴果粒在不同阶段的呼吸特征，结果如图所示。回答下列问题： (1)细胞呼吸过程中能够产生[H]的具体场所有 。据图分析可知，影响细胞呼吸速率的因素有 （答出2点）。 (2)在 ℃环境条件下储藏的石榴果粒有着最低的呼吸强度。相比于其他温度，有人推测在23℃环境条件下石榴果粒可能出现了腐败，据图分析其依据是 。 (3)据图分析，气调诱导休眠保鲜法的原理是 。 光合作用考点02 一、单选题 1．（2025·湖南湘西·三模）细胞中的化合物共同协作维持细胞正常的生命活动，下列叙述正确的是（    ） A．酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸 B．NADH是光反应的产物之一，能催化C3的还原 C．胰岛素能够催化肝脏细胞生成肝糖原降低血糖 D．与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能 2．（2025·山西临汾·三模）光合作用过程经过了众多科学家长期大量的实验研究才逐渐被清晰认识。下列相关说法错误的是（    ） A．分别用不同颜色的光照射光合色素溶液，可以得到光合色素溶液的吸收光谱 B．恩格尔曼利用水绵和需氧细菌在没有空气的实验条件下，用极细光束照射水绵使水绵发生光合作用，证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 C．希尔在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在有水、无CO2的条件下发现光照下有氧气放出，说明水的光解是在叶绿体类囊体薄膜上进行 D．卡尔文用放射性同位素14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，迫踪放射性14C的去向，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳 3．（2025·山西临汾·三模）植物细胞中的元素和化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础。下列相关叙述错误的是（    ） A．植物细胞中不存在无机自然界中没有的特殊元素 B．无机盐参与维持植物细胞的酸碱平衡，不参与有机物合成 C．幼苗体内的水既可参与形成NADH，也可参与形成NADPH D．植物细胞可利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子 4．（2025·安徽合肥·三模）为探究磷酸对光合作用的影响，科研人员向菠菜叶绿体悬浮液中加入磷酸(Pi)，照光并通入 14 CO2,数分钟后取样，分离叶绿体并测定¹⁴C标记化合物的相对含量，结果如表所示(注：TP和 PGA为暗反应中的三碳化合物)。关于此实验，判断错误的是（    ） 加入 Pi的浓度 (mmol/L) ¹⁴C 标记化合物的相对含量 TP/PGA 0 10 0.8 1 60 5.5 A．科研人员分离叶绿体所用缓冲液应为叶绿体基质的等渗溶液 B．悬浮液加入磷酸可以增加碳的固定量，提高TP/PGA 的比值 C．悬浮液中加入磷酸可抑制PGA运出叶绿体，从而抑制CO2固定 D．若延长光照时间，会在C₅化合物和培养液内的有机物中检出¹⁴C 5．（2025·吉林·三模）如图是光合作用过程示意图（字母代表物质），图中PSBS是一种类囊体膜蛋白，它能感应类囊体腔内的H+浓度而被激活，激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法正确的是（　　）    A．图中的A是O2，C是ATP，D是NADP+ B．图中标注的色素主要吸收蓝紫光 C．用纸层析法提取色素时，所用试剂是层析液 D．过度光照将会激活膜蛋白PSBS，直接抑制反应Ⅰ中ATP形成过程 6．（2025·湖南长沙·三模）强光照射时，光反应产生的NADPH大量积累进而造成叶绿体损伤。细胞可通过草酰乙酸——苹果酸循环及AOX（交替氧化酶）途径消耗掉叶绿体中过剩的NADPH，相关过程如图所示。AOX能促进NADH与O2反应生成H2O，此过程产生极少量ATP。下列说法正确的是（    ） A．NADPH和NADH均为还原剂，其消耗场所均在膜上 B．AOX途径生成的ATP主要为细胞内外的生命活动供能 C．强光照射时阻断草酰乙酸—苹果酸循环，细胞产热增加 D．强光时增大CO2浓度可导致AOX途径生成的H2O减少 7．（2025·湖南常德·三模）下列关于探索光合作用原理的实验叙述，正确的是（　　） A．恩格尔曼实验分析了水绵光合作用生成的氧气量 B．希尔反应应在离体叶绿体的悬浮液中加入氧化剂并通入CO2 C．阿尔农实验需给离体的叶绿体光照，并供给ADP、Pi等物质 D．鲁宾和卡门实验应向小球藻培养液中同时加入H218O和 C18O2 8．（2025·重庆·三模）光照过强会使得电子积累过多，过多的电子会产生活性氧破坏类囊体膜，导致光合速率下降，这种现象被称作光抑制。我国科学家利用能接收电子的人工电子梭（铁氰化钾）有效解除微藻的光抑制，实验结果如图，下列分析不合理的是（    ） A．对照组类囊体膜上水分解释放的电子用于NADH的形成 B．对照组光照强度由I1突然增加到I2，C3含量基本不变 C．实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用 D．分别用I1、I3光照强度处理微藻再加入适量铁氰化钾后置于I3光照强度下，I1组的光合放氧速率高 9．（2025·广西南宁·三模）为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是（　　） A．色素1、2、3、4易溶于有机溶剂，色素5易溶于水 B．色素1、2、3、4可能分布在叶绿体中，色素5可能存在于液泡中 C．色素1、2的含量较多，缺Mg会影响色素1和2的含量 D．色素1在层析液中的溶解度最大，色素4在层析液中溶解度最小 10．（2025·辽宁·三模）叶绿体在光下利用无机磷与ADP合成ATP的过程称为光合磷酸化。光合磷酸化与电子传递是通过ATP合酶联系在一起的。如图ATP合酶由CF1和CF0两个蛋白复合体构成，光系统I（PSI）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由蛋白质和光合色素组成的复合体。据图分析，下列相关叙述正确的是（　　） A．PSI和PSⅡ镶嵌在叶绿体的内膜上 B．膜内外H+浓度差是光合磷酸化的动力 C．CF1是疏水性复合体，CF0是亲水性复合体 D．电子传递抑制剂有利于光合磷酸化的进行 11．（2025·四川内江·三模）科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了高浓度CO₂调控气孔关闭的机理（图1）。已知htl基因、rhcl基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型（wt）、htl基因功能缺失突变体（h）、rhcl基因功能缺失突变体（r）和htl/rhcl双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。下列推测不合理的是（　　）    A．rhcl基因编码的是蛋白甲，htl基因编码的是蛋白乙 B．保卫细胞液泡的溶质转运到胞外引起细胞失水，导致气孔关闭 C．正常浓度CO₂下的实验结果说明htl基因的表达产物使气孔开放 D．wt组与r组对比，说明高浓度CO₂下rhcl基因的表达产物抑制气孔关闭 12．（2025·湖南·三模）研究发现，在低光照强度胁迫下水稻叶绿体变厚增大，基粒变厚、类囊体片层数增多，光合作用效率得到有效提高。下列相关分析错误的是（　　） A．叶绿体与线粒体增大内部膜面积的方式存在差异 B．叶黄素与胡萝卜素捕获蓝紫光的效率得到提高 C．基粒变厚、片层数增多有利于增大接触与吸收CO2的面积 D．可用纸层析法分离叶绿体中的色素并分析其相对含量 13．（2025·福建三明·三模）腺苷三磷酸（ATP）的合成速率可通过荧光素酶来测定。荧光素酶在ATP存在的情况下能催化荧光素分子发光，通过检测发光值来检测ATP的浓度。研究人员将离体的类囊体在pH值为4或7的外部溶液中达到平衡后，转移到pH值为8的不同溶液中，一段时间后，利用荧光素酶测定ATP浓度，结果如下表。下列叙述错误的是（    ） 组别 过程I 过程Ⅱ 发光相对值 初始类囊体内的pH值 PH=8溶液中加入的物质 1 4 ADP、Pi 141 2 4 ADP 12 3 4 Pi 4 4 7 ① 12 A．表格中①加入的物质应为ADP、Pi B．过程Ⅰ的目的是制造类囊体腔内不同高H+环境 C．1、4组对照表明类囊体中ATP合成与H+浓度梯度大小有关 D．实验结果表明类囊体薄膜上存在催化ATP合成和分解的酶 14．（2025·内蒙古通辽·三模）黑藻是一种沉水植物，其叶片薄仅由单层细胞构成，叶肉细胞的叶绿体体积大、数量多、呈深绿色。黑能吸收重金属、降解农药等污染物，其分布广泛、易取材、可用作生物学实验材料。下列有关叙述错误的是（    ） A．黑藻的叶片不需要切片即可直接制作临时装片 B．叶绿体大，可容纳更多的光合色素和酶，从而提高光合效率 C．黑藻吸收的重金属能沿着食物链聚集在人体内 D．观察植物细胞的有丝分裂时，可选用黑藻的成熟叶片为材料 15．（2025·江西·三模）落羽杉是一种优良的耐水湿的植物，当面临淹水胁迫而导致根系缺氧时，落羽杉会从受窒息的根部长出一批反向细胞，垂直向上生长，露出地面。某研究小组为探究淹水胁迫对落羽杉生长特性的影响，将长势相同的等量落羽杉幼苗分别置于正常环境下（CK）与水淹环境下（T）进行培养，一定时间后测量苗高变化如图所示，下列相关叙述错误的是（    ） A．水淹胁迫会导致植物缺氧，产生大量酒精堆积在根部引起毒害 B．根系缺氧引起根部细胞遗传物质发生改变，进而长出反向细胞 C．推测水淹后期，落羽杉逐渐适应逆境，生长恢复正常 D．可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响 16．（2025·湖南永州·三模）胞间连丝是相邻植物细胞间物质运输的关键通道，其主要成分与细胞膜相似，在细胞分裂过程中胞间连丝伴随细胞壁新生阶段的结构而重塑。植物叶肉细胞光合产物会以蔗糖的形式借助胞间连丝进入筛管—伴胞复合体（SE-CC），如下图所示。下列相关叙述错误的是（　　）    A．除物质运输外，胞间连丝还可作为植物细胞间信息交流的通道 B．胞间连丝形成于细胞分裂后期，主要成分为蛋白质和磷脂分子 C．与正常植株相比，SE-CC功能缺陷植株的叶肉细胞可能积累更多蔗糖 D．蔗糖进入SE-CC后，可通过韧皮部运输到植物体的根、茎等器官 17．（2025·广西·三模）中华优秀传统文化中蕴藏着大量的农业生产经验。下列对相关原理叙述错误的是（    ） A．“正其行，通其风”能为植物提供更多的CO2，CO2直接参与三碳化合物的还原 B．“犁地深一寸，等于上层粪”，“犁地”能促进根系有氧呼吸为吸收离子提供能量 C．“春生夏长，秋收冬藏”，“夏长”影响光合作用的主要因素是光照和温度 D．“疏禾有谷粜，密禾捞柴烧”，合理密植能增大单位土地面积上有机物积累量 18．（2025·湖北·三模）研究人员将蓝细菌的羧酶体基因簇导入大肠杆菌，构建出“人工光合菌”。该工程菌在光照下固定CO₂的效率为天然蓝细菌的30%，但夜间因代谢失衡大量死亡。下列解决方案不可行的是（    ） A．添加昼夜交替的LED光源以延长光照时间 B．引入蓝细菌的生物钟基因调控代谢节律 C．敲除大肠杆菌分解葡萄糖的关键酶以减少夜间能量浪费 D．通过蛋白质工程修改固定CO₂的酶的结构以提升CO₂固定效率 19．（2025·湖北·三模）植物的气孔由两个保卫细胞构成，保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，可进行光合作用。研究表明，水稻叶片保卫细胞膜上OSA1蛋白受光诱导后活性提高，运出H⁺，促进K⁺进入细胞，过程如图所示，其中①～④表示物质。下列说法错误的是（    ） A．保卫细胞内存在②→糖类→ATP的能量转换路径 B．K⁺进入保卫细胞后，气孔开放程度增加，短时间内②④含量增加 C．根细胞膜上的OSA1蛋白将NH转化产生的H⁺转移至细胞外，可防止细胞质酸化 D．若提高水稻OSA1蛋白的表达量，可提高C、N元素的利用率，提高叶片的光合速率 20．（2025·江西景德镇·三模）农谚有云：“庄稼一枝花，全靠肥当家”，“上粪不浇水，庄稼撅着嘴”。体现了合理施肥和灌溉是农作物高产、稳产的重要保障。下列关于水和无机盐的叙述正确的是（    ） A．细胞中无机盐很多，且大多以离子形式存在 B．一次施肥过多会造成农作物因失水而萎蔫 C．农作物可从肥料中获取有机物，以及NH4+、NO3-、K+等 D．可利用放射性同位素标记法得出光合作用产生的氧气全部来自水 21．（2025·河北秦皇岛·三模）某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在色素分离中的各自功能，分别用标准层析液（石油醚：丙酮：苯=20：2：1）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的色素，分离时间为140秒，实验结果如图所示，下列分析正确的是（    ） A．标准层析液的实验结果中最窄的是叶黄素 B．层析液中石油醚的主要作用是分离菠菜叶片中的胡萝卜素 C．层析液中苯的作用是分离胡萝卜素和叶绿素a D．层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素 22．（2025·四川南充·三模）为了解干旱胁迫对核桃幼苗叶片中叶绿素含量的影响，研究人员采用自然干旱法进行胁迫处理。在干旱胁迫处理当天、第3天、第6天和第9天的土壤含水量分别为田间水量的70～80%（正常供水）、50～60%（轻度胁迫）、30～40%（中度胁迫）和10～20%（重度胁迫）时进行取样检测： 结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．干旱胁迫可能导致叶绿素合成受阻或叶绿素降解 B．干旱胁迫下叶绿素b的含量变化趋势没有叶绿素a明显 C．重度胁迫下叶肉细胞的水分和C5的含量都会一直下降 D．也可通过纸层析法初步比较叶绿素a和叶绿素b的含量 23．（2025·四川达州·三模）筛管是运输光合产物的通道，光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞经过一系列运输运至筛管一伴胞复合体（SE—CC）的细胞外空间，然后从细胞外空间进入SE—CC，SE—CC的细胞膜上有蔗糖—H+共运输载体（SU载体）和H+泵（具ATP水解酶活性，可将H+运输到细胞外空间），SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE—CC中，再逐步汇入主叶脉运输至植物体的其他部位。下列说法错误的是（    ） A．蔗糖是小分子且溶于水的非还原糖，适合长距离运输 B．SE—CC中的蔗糖浓度高于细胞外空间 C．SU功能缺陷会导致叶肉细胞光合速率降低 D．降低SE—CC中的pH可以提高蔗糖向SE—CC运输的速率 24．（2025·广西柳州·三模）科研人员利用“间隙光”（光照20秒、黑暗20秒交替进行）处理叶肉细胞一段时间后，检测叶肉细胞O2释放速率和CO2吸收速率，部分实验结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．在AB段，产生O2的部位是叶绿体内膜 B．在BC段，叶绿体中没有ATP消耗 C．在CD段，光合作用强度等于呼吸作用强度 D．在EF段，叶绿体能利用CO2合成有机物 二、多选题 25．（2025·辽宁·三模）为探索东北地区春小麦的适宜种植条件，某科研团队开展研究并得到不同处理条件下的数据如下： 注：P表示喷灌；D表示滴灌；M1~M4表示由低至高的种植密度。 试根据数据分析，下列说法正确的是（　　） A．上述实验的自变量为浇灌方式和种植密度，因变量为净光合速率 B．开花后第7天，喷灌条件M3组制造的有机物约为M4组的1.4倍 C．分析数据可知，滴灌条件下适当提高种植密度可提高春小麦的净光合速率 D．若用含18O标记的水进行浇灌，最终可以在植物体内检测到含标记的有机物 26．（2025·江西景德镇·三模）下图是某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势图，有关回答错误的是（    ） A．温度维持在d时，该植物体的干重可保持不变 B．为了增产，在温室栽培中，白天应将温度控制在b左右 C．温度超过b后，光合速率降低，有可能与部分气孔关闭有关 D．测定图中呼吸速率时，可通过测定根的呼吸速率来表示 三、实验题 27．（2025·山东泰安·三模）干旱是指长期无雨或少雨，使土壤水分不足、作物水分平衡遭到破坏而减产的农业气象灾害。我国北方地区农田以旱地为主，粮食作物以小麦为主。以下实验探究中图甲为干旱不同时间，野生型和突变体小麦幼苗叶绿素相对含量变化，图乙、丙、丁分别为干旱10d和干旱20d下野生型和突变体幼苗净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度的实验结果。 (1)本实验的自变量为 ，因变量为 。 (2)图乙中10d时，突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型的，其主要原因是 ；20d时，突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型的，其主要原因是 。 (3)据题干信息可知，突变体小麦幼苗可能是 （填“叶绿素合成基因”“RUBP羧化酶基因”或“叶绿素合成基因和RUBP羧化酶基因”）发生了突变。 28．（2025·山西晋中·三模）纳米银因其广谱且持久的抗菌性已被广泛应用在许多领域，然而其释放到水环境中会对水生生物产生毒性。小球藻是常用的毒性测试模式生物，使用血细胞计数板记录小球藻数量变化是评估纳米银毒性的常用方法。科研人员以小球藻为模型，探究能否基于溶解氧作为快速检测纳米银对小球藻毒性的评估方法，相关实验结果如图1。请回答下列问题： (1)小球藻消耗O2的具体场所是 ；光照下小球藻培养液中溶解氧增加的原因是 。 (2)该实验的自变量为 ，结合题意，a组实验结果说明 ；b组当纳米银使用量为 mg· L-1时，小球藻的呼吸作用几乎完全被抑制。 (3)对比两组实验数据可知，在 （填“黑暗”或“光照”）条件下投加纳米银，小球藻受到的抑制更为强烈。 (4)已知小球藻在适宜的条件下繁殖周期通常为8~12小时。图2是基于上述实验中溶解氧的检测数据绘制的抑制率曲线图；图3是相同实验设置下，利用血细胞计数板记录2天内小球藻细胞数量变化数据，绘制的抑制率曲线图。 据图可知，不同条件下两种方法测得的抑制率较为接近，但溶解氧法得出的对小球藻的抑制率比计数法稍高，从时间长短造成的影响角度考虑，这可能是由于 。由此可见，与计数法相比，通过检测水体中溶解氧含量变化的方法评估纳米银毒性的优点是 。 29．（2025·湖北·三模）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。 净光合速率（umol.m2.s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） WT 24.0 4.0 KO 20.3 3.2 OE 27.7 4.6 (1)旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受 释放的能量并被还原。 (2)与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的 、 （填科学方法）。 (3)据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率 。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。    结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：① ；② 。 30．（2025·山西晋城·三模）铁（Fe）是植物生长所必需的一种微量元素，参与植物光合、呼吸、固氮和核酸合成等许多基础代谢过程。低Fe条件下植物会出现幼叶黄化、生长减缓、产量和品质下降等症状。硅（Si）虽然不是大多数植物生长发育的必需营养元素，但研究表明，Si能够促进植物正常的生长发育。科研人员通过实验研究了外源Si对低Fe胁迫下番茄幼苗光合生理的影响，结果如表所示。回答下列问题： 处理 叶绿素（a+b）含量/（mg·g-1） 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/（μmol·m-2·s-1） CK（对照组）（100μmol·L-1Fe） 2.06 7.67 0.20 147.86 CK+Si（1.5mmol·L-1Si） 2.23 8.96 0.21 140.39 10Fe（10μmol·L-1Fe） 1.75 5.91 0.13 140.76 10Fe+Si（1.5mmol·L-1Si） 1.95 8.75 0.19 132.01 1Fe（1μmol·L-1Fe） 0.72 4.34 0.04 91.14 1Fe+Si（1.5mmol·L-1Si） 1.06 5.40 0.14 147.35 (1)番茄幼苗根细胞可从培养液中逆浓度梯度吸收Fe，说明Fe进入番茄细胞的方式主要为 ，该过程所需能量主要由 （填生理过程）提供。 (2)低Fe条件下植物会出现幼叶黄化、生长减缓等症状，结合实验结果分析，其原因可能是 。 (3)假设细胞呼吸速率不变。据表中数据推测，与对照组相比，1Fe处理组光补偿点 （填“升高”“不变”或“降低”），引起这一变化的间接因素不仅仅是叶绿素含量，更主要的是气孔因素，作出判断的主要依据是 。 (4)10Fe处理组和10Fe+Si处理组的结果表明，Si能缓解低Fe胁迫对番茄幼苗光合作用的影响的机制可能是 ， 。 31．（2025·安徽·三模）我国科学家以γ射线诱变籼稻“双科早”获得早熟鲜绿突变体pe-1；研究表明，弱光胁迫条件下，与野生型相比，pe—1突变体表现为叶绿素含量增加（如图）、叶面积显著增加等。回答下列问题： (1)据图分析，弱光胁迫后，叶片出现明显黄化的是 水稻；黄化叶片主要体现的是叶绿体中 （填色素名称）的颜色。 (2)测定叶绿素含量时，将称取的叶片用无水乙醇在低温、黑暗中浸48h，再测定所得上清液对红光的吸收率。用无水乙醇浸叶片可以提取叶绿素，原因是 ；通过红光的吸收率可以推知叶绿素含量，依据是叶绿素对红光的吸收率较高，且 在一定范围内成正比。 (3)弱光胁迫对野生型水稻叶片红光吸收率的影响是 ；光合作用过程中，吸收光能的转化过程是光能→ （用箭头表示）。 (4)pe—1突变体具有抵御弱光胁迫的潜力，从选育新品种的角度分析，培育pe—1突变体的意义是 。 32．（2025·河南周口·三模）玉米原产于热带和亚热带地区，CO2补偿点（在一定温度和光照条件下，植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量达到动态平衡时的外界环境CO2浓度）很低。超微观察发现，玉米低位叶（第1～3叶）的维管束鞘细胞（BSC）叶绿体有基粒，可利用Rubisco（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶）直接固定CO2进行卡尔文循环。而高位叶（第4叶及其以上叶片）的叶肉细胞（MC）叶绿体利用PEPC（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，活性约是Rubisco的60倍）固定CO并以苹果酸形式运输到BSC叶绿体，再脱羧产生CO2，然后在Rubisco作用下进入卡尔文循环。由于高位叶BSC叶绿体中的基粒基本消失，因此苹果酸还是转移“还原力”的携带者。回答下列问题： (1)光合作用中的“还原力”是指 （物质），具体功能是 。与低位叶BSC叶绿体相比，高位叶的BSC叶绿体光合作用过程的不同点是 、 。 (2)玉米CO2补偿点低是因为 ，使得玉米对 等条件（答出2点即可）适应性强。植物CO2补偿点是可以改变的，当 （答出2点即可）时升高。 (3)研究发现，PEPC通过合成苹果酸而影响了玉米高位叶BSC叶绿体的分化和发育，若通过实验进一步验证，实验思路是 。 33．（2025·重庆·三模）为研究Mg2+对光合作用的影响，研究者研究了水稻昼夜叶绿体中Mg2+浓度及R酶的活性，结果如图。    (1)镁是组成叶绿素的必要元素之一，叶绿素主要吸收 光。图1野生型植株叶绿体中的Mg2+浓度呈现出明显昼夜波动规律，可以做出假设： 。若要验证该假设，可分组实验：用打孔器取20片1cm²小圆片→剪碎后装入25mL容量瓶→用 （试剂）定容后置于暗处24h→测定提取液吸光值并计算叶绿素含量。另一组同样操作置于光下24h，对比两组叶绿素含量。 (2)为探究叶绿体中Mg2+昼夜波动的原因，对多种突变体水稻进行实验，数据如下表。 序号 水稻植株 叶绿体中Mg2+相对含量 1 野生型 2.5 2 突变体MT3（MT3基因缺失） 1.5 3 突变体OS（OS基因缺失） 3.5 4 双突变体OM（OS基因和MT3基因均缺失） 1.5 图1中的突变体可能是表中的 （填序号），结合图1，上述表格数据是在 （填“光照”或“黑暗”）条件获得，已知MT3蛋白是叶绿体膜上的一种蛋白质，关于MT3蛋白和OS蛋白对叶绿体中Mg2+相对含量的影响机制，试提出两种假设。 假设1： 。 假设2： 。 (3)已知酶R催化C5与CO2的反应，综上所述，试分析缺镁导致植物光合作用下降的原因： 。 34．（2025·浙江·三模）卡尔文和本森等科学家以小球藻为实验材料设计如图所示装置，最终探明了光合作用过程从CO2到糖的一系列反应。回答下列问题： (1)本实验使用进行实验的原因有 ，每隔一定时间从取样控制阀门取样，并将样品立即加到煮沸的甲醇中。热甲醇的作用是 （写出1点即可）。样品浓缩后再 于层析纸上，进行双向纸层析（两次层析的方向相互垂直），使14C标记的化合物 。据图2结果分析，两次纸层析所用的层析液 （填“相同”或“不相同”）。 (2)利用图1装置及双向纸层析，为确定CO2参与光合作用形成的第一个产物，实验思路是 。科学家起先猜测三碳化合物是由CO2与一个二碳分子结合生成的，但当突然降低CO2浓度后，发现五碳糖的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质最可能是 。 (3)小球藻光合作用的碳反应场所是 ，其中含有许多种酶，这些酶 （填“都是”或“不都是”）碳反应所必需的，原因是 。 35．（2025·福建泉州·三模）研究人员以野生型大肠杆菌菌株F0701为材料，通过基因工程最终获得含有新型光合作用系统的菌株TC-F3。请回答： (1)研究人员设计了人工光反应系统(NPM)，将该NPM导入菌株F0701获得菌株TL，菌株TL细胞膜上光反应过程如图1所示。 ①图中菌株TL细胞膜相当于叶绿体的 (填“外膜”、“内膜”或“类囊体膜”)。 ②图1所示光反应与绿色植物的光反应在产物上的不同点是 (回答2点)。 (2)研究人员将人工暗反应系统(ADRP)导入菌株F0701获得菌株TD-F1。菌株TD-F1通过ADRP固定CO₂并合成丙酮酸，主要代谢步骤如图2所示。 研究团队将葡萄糖与¹³C标记的NaHCO₃(作为CO₂供体)作为碳源，加入培养基中培养TD-F1,检测到DHA、MET和丙酮酸的相对放射性标记比例分别为20.8%、18.4%和14.9%，而对照菌株中未检测到标记代谢物。 ①研究人员进行该实验的目的是 。 ②实验中，葡萄糖的作用是 。 (3)研究人员在上述探索的基础上，将人工光反应系统和人工暗反应系统整合到菌株F0701获得菌株TC-F2。在含有适量NaHCO₃、甲醇和葡萄糖等的培养基中培养菌株TC-F2。再以菌株TC-F2为材料逐代驯化培养，最终筛选获得完全依赖光合作用获得有机物的菌株TC-F3，逐代培养过程中对培养基成分应进行的处理是 。 36．（2025·浙江温州·三模）甘蔗是中国种植面积最大的糖料作物，干旱是影响甘蔗生长最严重的非生物胁迫之一。某小组探究干旱胁迫对三个甘蔗品种相关指标的影响，结果如表所示。 指标 SPAD值（反映叶绿素含量） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 可溶性糖含量（mg·g-1） 品种 对照组 干旱10天 对照组 干旱10天 对照组 干旱10天 对照组 干旱10天 云蔗 44.79 27.20 13.15 0 92.0 1290.75 10.03 17.32 云瑞 40.98 32.87 14.97 1.13 136.2 300.65 8.27 24.59 粤甘 41.80 17.44 18.25 -0.62 145.3 459.02 9.54 21.72 注：SPAD值与光的吸收量有关 回答下列问题： (1)各组须在相同时间段测定相应指标，原因是 。测定SPAD值时，选用红光的原因是 。据表推测，SPAD值与叶绿素含量呈 （填“正”或“负”）相关。 (2)水进入叶绿体后在 被分解产生O2，云蔗在干旱10天时，叶肉细胞内CO2的来源有 。据表分析，干旱胁迫导致甘蔗净光合速率下降的主要原因是 ，甘蔗细胞内可溶性糖浓度升高的意义是 。抗旱性最强的甘蔗品种是 。 (3)干旱胁迫后期甘蔗的蒸腾速率下降不明显，此时 不是甘蔗应对干旱胁迫的主要调节因素。 37．（2025·河南·三模）为研究外源NO对盐胁迫下八角金盘叶片生理特性及解剖结构的影响，采用盆栽实验，设置4个处理组：对照（记为CK组）、盐胁迫（记为NaCl组）、外源NO（记为SNP组）、盐胁迫+外源NO（记为NaCl+SNP组），实验结果如图所示。回答下列相关问题：    (1)净光合速率可用单位时间、单位叶面积的 （至少答两个指标）来表示。由图可知，盐胁迫处理组的净光合速率的变化特点是 ；与盐胁迫处理相比，盐胁迫+外源NO处理后净光合速率升高的原因可能是 。 (2)为确定盐胁迫对八角金盘叶片叶绿素含量的影响，可利用 提取色素，利用滤纸和层析液将滤液中的色素分离的原理是 ，通过比较对照组和盐胁迫处理组滤纸条上 进行判断。研究发现，盐胁迫导致八角金盘叶片叶绿素的含量显著降低，喷施外源NO能够显著提高盐胁迫下八角金盘叶片叶绿素的含量，推断外源NO的作用机制可能是 （答出两点）。 (3)表皮是植物叶片的保护组织，表皮外侧有一层角质层作为植物叶片与环境之间的边界，能有效防止叶片中的水分流失。因此，盐胁迫下，八角金盘叶片的角质层的厚度将 ，但这会减弱叶片对光照的吸收效率，外源NO能显著降低盐胁迫下叶片的上表皮和上角质层厚度，通过促进 的途径抵御盐胁迫。 38．（2025·四川内江·三模）大豆是重要的油料作物，我国大豆单产较国际先进水平仍有较大差距，导致大豆供需矛盾突出。研究人员欲探究叶面喷施植物生长调节剂丙酰芸苔素内酯对大豆产量的影响，进行了相关实验，部分实验结果如下表。回答下列问题： 组别 CK C1 C2 C3 C4 叶绿素含量（mg/g） 34 37 38 39 38 气孔导度（mmol/m²·s） 235 240 251 259 260 光合速率（μmolCO₂·m-2·s-1） 14.5 16 17.5 18 17.6 产量（kg/hm²） 2087.81 2108.78 2187.13 2264.10 2181.74 注：丙酰芸苔素内酯浓度分别为：清水（CK）、0.0000005%的稀释液（C1）、0.00000075%的稀释液（C2）、0.000001%的稀释液（C3）和0.0000015%的稀释液（C4）。 (1)与植物激素相比，丙酰芸苔素内酯等植物生长调节剂具有 的优点，因而可在农林园艺上得到广泛的应用。 (2)检测大豆植株叶片中叶绿素的含量时，常使用 （试剂）提取叶绿体中的色素，然后将色素提取液置于 （填“红光”或“蓝紫光”）下，通过测定其吸光度进行含量检测。 (3)分析表中数据可知，在实验浓度范围内向大豆叶面喷施丙酰芸苔素内酯对其光合速率的影响表现为 （填“促进”或“抑制”）作用，理由是 （答出两点）。 (4)在上述实验基础上，欲进一步确认叶面喷施丙酰芸苔素内酯提高大豆产量的最适浓度，请简要写出实验思路： 。 39．（2025·四川眉山·三模）如是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量，结果如下表所示（+多表示量多）。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ（可使水发生光解）。 植物 光照强度 a b c d e f 小麦 F蛋白含量 ++++ ++++ ++++++ ++++ ++ + 氧气释放速率 ++ ++++ ++++++ ++++ ++ + 玉米 F蛋白含量 ++++ ++++ +++++ +++++ ++++ +++ 氧气释放速率 + ++ +++++ +++++ ++++ ++++ (1)纸层析法分离光合色素所依据的原理是 。离滤液细线最远的色素是 ，PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用，叶绿素a在光能激发下失去电子，并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流，并由电子流驱动生成NADPH和ATP，据此分析，在光反应过程中，能量类型的转换过程是 。 (2)结合表中信息分析，在图中的d光强下，玉米叶的总光合速率 （填“大于”、“等于”或“小于”）小麦叶的总光合速率。 (3)D1蛋白极易受到强光破坏，被破坏的D1蛋白降解后，空出相应的位置，新合成的DI蛋白才能占据相应位置，使PSⅡ得以修复。叶绿素酶（CLH）可催化叶绿素a降解，结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。 a.据此，结合表中信息分析，在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是 。 b.请选择Ⅰ~VI 中的字母填入下表①②③④横线处，补充实验设计，为上述研究人员的观点提供支持证据。 组别 实验材料 处理条件 添加物 实验结果 第1组 Ⅰ 强光处理一段时间 VII 第2组 ① Ⅳ ② 第3组 ③ ④ VII Ⅰ、WT（野生型）植株的叶肉细胞提取物    Ⅱ、仅CLH缺失的突变植株的叶肉细胞提取物 Ⅲ、F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物 Ⅳ、只添加CLH        V、只添加F蛋白             Ⅵ、添加CLH和F蛋白 Ⅶ、D1含量下降        Ⅷ、D1含量未下降 40．（2025·福建三明·三模）北方日光温室栽培中，冬、春两季常会出现CO2供应不足现象。为探究不同浓度CO2对温室番茄光合作用的影响，设置了A0-A3的4组实验，浓度分别为400、600、800、1000μmol/mol。自11月份番茄幼苗定植后，分别在不同生育期（苗期、开花期和成熟期）对叶片的相关指标进行测定，结果如图所示。 回答下列问题： (1)用纸层析法分离绿叶中的色素时，离滤液细线最远的色素主要吸收 光，其中叶绿素a的元素组成除了C、H、O外，还含有 。 (2)据图可知在成熟期，CO2浓度从400μmol/mol升至1000μmol/mol时，气孔导度下降但净光合速率明显提高，这一现象表明，适当提高CO2浓度可通过 过程缓解气孔下降对光合速率的影响。 (3)番茄净光合速率在苗期的增长幅度显著小于成熟期，而叶绿素a增长幅度并不显著，推测该现象影响因素除了叶绿素a和CO2浓度外，还存在 等多因素综合作用。 (4)番茄的蒸腾效率（WUE=光合速率/蒸腾速率），番茄的成熟期蒸腾效率A3组>A0组，判断的依据是 ，结合以上信息，在A3组条件下，从农业生产角度分析在番茄成熟期可通过 实现节约成本。 41．（2025·重庆·三模）光系统是叶绿体中进行光吸收的功能单位，包括PSⅠ（光系统Ⅰ）和PSⅡ（光系统Ⅱ）等，光系统中光吸收色素的功能如同天线，能将捕获的光能传递给中心位置的一对叶绿素a，叶绿素a受激发射出一个电子，该电子随后进入光合作用的电子传递链，相关过程如图所示。回答下列问题： (1)光系统位于 （填具体结构）。 (2)ATP合酶，又称F0F1-ATP酶，由凸出膜外的F₁和嵌入膜内的F₀两部分构成，电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子（H⁺）木梯度差，之后质子流顺浓度梯度差通过 ATP合酶，促使ADP+Pi合成ATP。据此可知，ATP合酶还可能分布在植物细胞的   （填具体结构）。 (3)据图可知，水的光解主要与光系统 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）有关。光系统的反应速率与CO₂浓度有关，从光反应与暗反应的关系角度分析，原因是 。 (4)查阅资料发现：①水的光解必须有含锰化合物的参与，②仿生OEC（产氧复合物）可替代含锰化合物来辅助水的光解。请以离体的天竺葵叶绿体悬液、锰离子螯合剂（可去除叶绿体中的结合锰离子）等为材料，设计实验思路，对上述资料①②进行验证。 实验思路： 。 42．（2025·四川成都·三模）随着全球气候变暖，大气中的 CO2 浓度逐渐升高。为研究大气 CO2 浓度升高对盐地碱蓬和互花米草两种常见湿地植物的影响，科研人员分别测量了不同 CO2 浓度条件下两种植物白天的净光合速率，并计算出日均净光合速率，结果如图甲和图乙所示(A组:低 CO2 浓度、盐地碱蓬;B组:高 CO2 浓度、盐地碱蓬;C组:低 CO2 浓度、互花米草;D组:高 CO2 浓度、互花米草)。回答下列问题：    (1)光是影响、调控盐地碱蓬和互花米草生长发育的重要环境因素。光对植物的作用主要表现在 和 两个方面。 (2)分析图甲可知，在一定时间范围内，CO2 浓度升高可以提高两种植物的净光合速率，主要原因是 。 (3)据图推测，低 CO2 浓度条件下，被测盐地碱蓬植株在一昼夜内，光合作用吸收的 CO2 量 (填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用产生的 CO2 量。CO2 浓度升高后， (填“盐地碱蓬”或“互花米草”)的日均净光合速率变化更显著，请根据图甲信息对此做出解释： 。 43．（2025·湖南永州·三模）强光下拟南芥叶肉细胞中NADPH积累可能会产生大量自由基，对光系统造成损伤。同时过剩的光能因未及时转化为热能也会对光系统造成损伤，导致光合作用下降。研究发现植物有特殊的“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径和由交替氧化酶（AOX）主导的途径，对强光等逆境起到防御作用，作用机制如下图所示。回答下列有关问题：    (1)叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础是 。若要探究CO2中的碳如何转化为有机物中的碳，可以使用 法。 (2)结合图示分析强光下植物体中两条特殊途径的作用机制： ，从而有效缓解强光对光系统的损伤。 (3)结合所学知识分析，图中iATP的合成场所有________（从下列选项中选择）。 A．细胞质基质 B．叶绿体基质 C．线粒体基质 D．线粒体内膜 (4)研究表明，eATP可作为 ，可通过影响气孔开度来调节植物的光合作用。请以野生型拟南芥和DORN1缺失拟南芥为材料设计实验加以验证。简要写出实验思路： 。 44．（2025·陕西宝鸡·三模）不同年度间在同一田地有顺序地轮换种植不同作物，可以有效减少土壤中的病菌病虫害数量、均衡利用土壤养分，某农场选择玉米和大豆轮作。请据此回答问题： (1)氮元素是植物生长过程的必须元素之一，可以参与光合作用过程中 （填两种）等物质的合成，该轮作模式可在不额外施加氮肥的情况下，增加玉米产量，原因是 。 (2)研究者在光照强度等条件适宜的情况下，测定了大豆幼苗在不同温度下的（CO2吸收速率。在黑暗条件下，测定了该幼苗在不同温度下的（CO2释放速率。实验结果如表所示。 温度/℃ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 CO2吸收速率（μmol·dm2·h-1） 1 2 5 4 4 0 -4 -3 -2 CO2释放速率（μmol·dm-2·h-1） 1 1.5 2 3.5 4 5 4.5 3 2 该幼苗的光合作用与细胞呼吸相比，对高温较敏感的是 ；在35℃时，一昼夜光照时间至少长于 小时幼苗才能正常生长；55℃时该幼苗光合速率为0的依据是 。 (3)玉米被称为C₄植物，其光合作用的暗反应过程如下图所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，对低浓度的CO2没有固定能力，则酶1固定CO2的能力比酶2 （填“强”或“弱”）。大豆叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C4植物，其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析，与大豆相比，玉米更适应高温、干旱环境的依据是 。 45．（2025·安徽·三模）互动式学习能够促进思维能力的提升，在学习呼吸和光合作用相关知识后，某班学生产生诸多思考，请与他们共同解决以下问题： (1)给绿色植物提供18O2，适宜条件下培养一段时间后，植物 （填“能”或“不能”）产生C18O2，理由是 。 (2)在学习光合作用相关知识时，同学查阅卡门的实验原论文，并将部分论文概括整理如下： 实验利用氧的稳定同位素18O分别标记水和二氧化碳中的氧原子。用生长良好、生理状态一致的小球藻，设置了两组实验： 实验组A：用普通水和含18O的重氧碳酸氢盐和碳酸盐（重氧碳酸氢盐和碳酸盐在水中可以解离出碳酸氢根离子，为植物提供二氧化碳）培养小球藻，用于探究二氧化碳中的氧被标记时，光合作用产生的氧气被标记情况； 实验组B：用含18O的重水（以普通水为原料，用分馏法从高锰酸盐溶液中蒸馏制备重氧水，使H218O的含量达到一定比例）和普通碳酸盐和碳酸氢盐培养小球藻，用于探究水中的氧被标记时，光合作用产生的氧气被标记情况。 两组实验均提供光照、密闭等适宜且相同的实验条件，一段时间后，分别收集产生的氧气，用质谱仪检测18O的比例。 ①若A组给小球藻提供H2O和C18O2（C18O2占比3/4，CO2占比1/4），B组给同种植物提供CO2和H218O（H218O占比3/4，H2O占比1/4），在理想实验条件下，A/B组产生氧气平均分子质量比为 能支持光合作用释放氧气中的氧元素全部来自水。 ②认同科学是在实验和争论中前进的，伟大科学家的观点也可能有一定的局限性，结合资料和你的思考，谈谈卡门实验可能存在的局限性有： （至少答两点）。 (3)如图为某种植物的果实在不同氧气浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，图中在 点对应的氧气浓度下总呼吸强度最弱，此时消耗的有机物的量是 mol。OAC围成的面积表示 的量。 46．（2025·内蒙古通辽·三模）为探究脉冲光的占空比[持续照光时间与其所在的光—暗周期的比值（t/T），如图所示对园艺作物生长及光合作用的影响，实验小组以玻璃生菜为研究对象，在瞬时光强为200μmol·m-2·s-1的条件下，用脉冲光不同占空比（20%，40%，60%，80%，100%）处理，检测玻璃生菜光合特性以及光能利用率，结果如表所示。回答下列问题： 组别 T1 T2 T3 T4 对照 占空比 20 40 60 80 100 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 6.48 7.26 8.05 8.58 10.62 胞间CO2浓度/（μmol·m-2·s-1） 223.63 197.85 199.39 135.40 181.92 气孔导度/（mol·m-2·s-1） 0.052 0.061 0.063 0.068 0.087 光能利用率/% 15 7 4 2 2 (1)植物叶肉细胞的光合色素分布在 ，其中叶绿素主要吸收 （填光质）。 (2)胞间CO2是叶肉细胞间隙中的CO2，可被叶肉细胞吸收利用。T1组胞间CO2浓度最高，主要与 有关。气孔的开闭与保卫细胞（含叶绿体）的吸水和失水有关，保卫细胞吸水膨胀使气孔开放，失水则使气孔关闭。据此分析，对照组的气孔导度明显大于实验组的，原因是 。 (3)光能利用率是指单位土地面积上，一定时间内植物光合作用积累的有机物所含能量与同期照射到该地面上的太阳辐射量的比例。分析实验结果可知，降低占空比能 光能利用率，从光反应和暗反应物质联系的角度分析，其原因是 。 (4)若要为利用不同光照强度的LED光源对大棚种植的农作物进行补光提供科学依据，以达到节能的作用，则下一步应研究的方向是 。 47．（2025·四川成都·三模）光照是影响光合作用的重要环境因子。科研人员通过分析叶绿素荧光参数筛选到一个对高光强敏感的拟南芥突变体nadk2。nadk2基因编码一个定位于叶绿体的NAD磷酸激酶，负责催化NAD生成NADP+。如图为拟南芥叶肉细胞内的叶绿体中消耗NADP+的部分反应。回答下列问题： (1)NAD磷酸激酶催化生成的NADP+可用于光合作用的 反应。 (2)将高光强敏感的拟南芥突变体nadk2由适宜光照条件转移到高光强条件时，光反应速率会显著下降，表现出典型的光抑制现象，造成该现象的原因可能是 。 (3)气孔是由一对保卫细胞围成的小孔，是拟南芥叶片与外界进行气体交换的主要通道。保卫细胞的叶绿体能合成淀粉，TOR激酶能促进淀粉分解，使气孔开度增大。蔗糖也能使拟南芥气孔开度变大。现有生长状况一致的野生型拟南芥若干和TOR激酶抑制剂，欲通过实验验证蔗糖是否通过提高TOR激酶活性使拟南芥气孔开度增大。实验思路：实验前将野生型拟南芥进行适度干旱或高温处理，随机均分为3组，甲组不做处理（对照组），乙组用适量蔗糖处理，丙组用 处理。将各组拟南芥在 条件下培养。一段时间后，观察气孔开度变化。若 ，则证明蔗糖通过提高TOR激酶活性使气孔开度增大。 四、解答题 48．（2025·甘肃白银·三模）蓝莓果实因富含花青素、抗氧化酶等物质而具有较高的营养保健功能，但我国不少地方蓝莓的生产栽培受到土壤pH的制约。为了分析适合蓝莓生长的土壤条件，研究人员测定了不同土壤pH下蓝莓植株的相关光合指标。回答下列问题： (1)光除影响蓝莓植株的光合作用外，还会影响蓝莓果实的品质。比如蓝光和红光会通过调控相关基因表达促进花青素合成，此时的蓝光和红光对蓝莓植株的作用机理是 。 (2)非光化学淬灭系数（NPQ）是指叶绿体的光系统Ⅱ反应中心中不用于光合电子传递而以热能的形式耗散掉的那部分光能。现随机选取不同土壤pH处理下的蓝莓植株各3株，测定叶片的NPQ（见下图）和成熟植株各种生长指标（见下表）。据图可知，随着土壤pH升高，蓝莓叶片的NPQ呈 的趋势。当土壤pH不适宜蓝莓植株生长时，光合作用会被抑制，此时植株会通过 消耗掉过剩的光能，以保护植株。              蓝莓植株生长指标 土壤pH 株高/cm 叶面积/cm2 茎粗/mm 3 102.57 10.34 7.42 4 119.87 11.07 8.92 5 120.89 12.29 9.71 6 112.03 11.85 8.12 7 87.38 10.06 7.25 (3)不适宜的土壤pH会导致植物体内产生过多活性氧，加剧膜脂过氧化作用，这可能会抑制 （填具体场所）的光合能力。喷施钙溶液能提高蓝莓果实的保鲜效果，说明钙溶液会 （填“提高”或“降低”）抗氧化酶的活性；若要在实际蓝莓生产中施用钙肥以减少土壤pH胁迫的影响，仍需进一步研究的问题是 （写出两个即可）。 (4)研究人员还发现相同土壤pH下蓝莓植株萌芽期的净光合速率比挂果期更高，推测原因可能是挂果期蓝莓植株的营养物质 ，导致叶片缺乏营养出现黄化，影响光合速率。 49．（2025·天津滨海新·三模）水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。根据所学知识分析回答下列问题。 (1)水和CO2是水稻光合作用的重要原料，通过放射性同位素标记方法可以追踪氧元素、碳元素等的转移途径，光合作用过程中伴随着不同物质转化的同时发生的能量变化是 。 (2)科研人员探究了适宜光照强度和CO2浓度条件下不同温度对水稻光合放氧速率和呼吸耗氧速率的影响，结果如下图所示，图中代表呼吸耗氧速率的曲线是 （填“甲”或“乙”） , 理由为 。 (3)为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h后，通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，其生理意义是 。 (4)在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在 R酶的作用下氧化C5生成CO2被称为光呼吸，光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如下图所示，据图分析光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自 和 。实际生产中可以通过提高CO2浓度达到增产的目的，请从R酶的角度解释其原理： 。 (5)研究人员将改变光呼吸的相关基因转入某种水稻野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，在最适温度下测定净光合速率，结果如图。据图1分析，7—10时随光照强度逐渐增强，转基因株系1和2净光合速率逐渐高于野生型植株（WT），分析原因 。当CO2浓度高于600（μmol/mol）时，限制株系1和野生型植株光合速率的主要环境因素分别是 、 ，生产实践中你会选择哪种株系进行推广种植并说出依据 。 50．（2025·重庆·三模）长果秤锤树是国家二级保护植物，对其光合特性的研究有助于保护该物种。科研人员以两年生长果秤锤树幼苗为材料，设置全光照（CK）、60%光照（L1）、40%光照（L2）、20%光照（L3）4种光照强度处理，研究光照对其光合作用的影响，部分结果如下表，请回答下列问题： 处理 最大净光合速率 /（μmol·m-2·s-1） 光饱和点 /（μmol·m-2·s-1） 光补偿点 /（μmol·m-2·s-1） CK 1.643 183.999 36.799 L1 1.713 289.601 22.400 L2 4.101 440.001 14.400 L3 7.49 828.80 7.200 (1)欲测定长果秤锤树幼苗叶片叶绿素含量，可用 提取叶片中的色素。光照过强会导致幼苗光反应系统受损，破坏 （填结构名称），导致捕获光能的能力下降。 (2)光补偿点是植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度。L2和L3的光补偿点显著低于CK，表明在中度、重度遮荫下，长果秤锤树幼苗利用弱光的能力 （“更强”或“更弱”）。 (3)L3的光饱和点显著高于CK，从光合作用的物质基础角度分析，原因可能是在弱光环境下，长果秤锤树幼苗通过 （答出1点即可）等方式提高对光的利用率，需要更高的光照强度才能达到光合饱和。在夏季，CK和L1处理下长果秤锤树幼苗叶片净光合速率日变化呈双峰曲线，出现光合“午休”现象，其原因是 。 51．（2025·山西临汾·三模）科学家在研究光合作用时发现，自然界中多数植物体内只有一条固定CO2的途径，即C3途径，这类植物被称为C3植物。甘蔗等植物存在另一条固定CO2的途径，即C4途径，这类植物被称为C4植物，其叶肉细胞可以利用PEP羧化酶固定较低浓度的CO2，并转移到维管束鞘细胞中释放，参与光合作用的暗反应，主要过程如下图所示。在干旱条件下龙舌兰等植物还存在一种特殊的固定CO2的途径，叶片气孔夜间开放，固定CO2生成苹果酸储存于液泡中，白天气孔关闭，苹果酸脱羧产生CO2供卡尔文循环使用。回答下列问题。 (1)据图可知，甘蔗在两种细胞中都可以固定CO2，固定CO2的物质有 ，维管束鞘细胞 （填“能”或“不能”）进行光反应。 (2)在适宜光照条件下的同一密闭环境中，甘蔗比常见C3植物存活时间 （填“长”或“短”），原因是 。 (3)在干旱条件下，龙舌兰白天光合作用消耗CO2的来源有 。某同学通过实验验证龙舌兰这一特殊的光合途径，在白天和夜间每隔一段时间取干旱条件下生长的龙舌兰叶片，测定其细胞液的pH，若出现 ，则说明龙舌兰在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。 52．（2025·河南郑州·三模）强国必先强农，农强方能国强。指导“三农”工作的中央一号文件曾明确提出要扎实推进大豆玉米带状复合种植（分行相间种植玉米和大豆），助农增产增收。回答下列问题。 (1)阳光能够给光合作用提供能量，请简述光能在光合作用过程中的转化过程：光能→ 。请推测玉米与大豆适合带状复合种植的可能原因是： 。 (2)在晴朗夏季的中午，光照增强，大豆的光合速率反而下降（“光合午休”现象），其原因是 。此时的含量会 （填“高于”“等于”或“低于”）之前的。相比于大豆，玉米固定的途径除卡尔文循环（途径）外，还存在一条如下图所示的途径，已知PEP羧化酶对的亲和力比RuBP羧化酶对的亲和力高数十倍。请据此推测玉米不易出现“光合午休”的原因是 。 (3)某地积极推广大豆玉米带状复合种植，同时在收获后实施玉米秸秆还田措施。结果发现氮肥使用量减少的同时，土壤中的氮素含量反而提升了，出现该结果的原因可能是 （答出2点即可）。氮在生物群落和非生物环境之间是不断循环的，但在农业生产中仍要往农田施加氮肥的原因是 。 53．（2025·湖南湘西·三模）光合作用暗反应又称碳同化，科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图，Rubisco（RuBP羧化酶）在卡尔文循环中发挥作用。图2是玉米光合作用暗反应示意图，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍，其催化CO2固定生成C4，C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题： (1)根据图1回答。科学家用含14C标记二氧化碳，最先出现放射性的物质是 。光合作用的光反应阶段给在暗反应阶段提供了NADPH和ATP，请问NADPH的作用是 。 (2)根据图1、图2分析：水稻和玉米同在低浓度的二氧化碳的情况下，科学家发现玉米的光合作用强度要高于水稻，请分析原因是 。 (3)2000年是我国建国以来干旱严重的年分之一，干旱覆盖了全国多个区域。导致工农业生产和居民生活用水告急。在这种恶劣的情况下，农民的种植的玉米产量也显著降低。发生该现象的原因是 。 (4)近年来由气候变化引起的干旱胁迫事件频发，因此，提高玉米在水分胁迫下的抗旱性成为目前生产中待解决的问题。干旱与高温协同胁迫下，玉米叶片中ROS（活性氧）积累激活MAPK信号通路，诱导气孔关闭基因SINAC1表达，同时抑制叶绿体PsbO蛋白合成。PsbO蛋白是光系统II的一个外周蛋白。预测PsbO蛋白减少对光系统II（PSII）修复的影响，并分析其对C4途径的间接效应。 。 (5)玉米叶肉细胞叶绿体膜蛋白PQR1参与CO2通道形成，其表达受长链非编码RNA（IncRNA-DR1）调控。 研究者利用CRISPR-Cas9敲除玉米PQR1基因，测定不同CO2浓度下叶肉细胞叶绿体内pH值及苹果酸含量，结果如下： 野生型：低CO2时pH显著下降，苹果酸积累； PQR1—突变体：低CO2时pH无变化，苹果酸含量极低。 上述结果是否支持PQR1作为CO2通道？说明理由： 。 54．（2025·四川乐山·三模）光呼吸是光照下叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5（RuBP），通过R酶催化形成C2并最终释放CO2的过程。R酶既能催化CO2与C5的羧化反应进行光合作用，也能催化O2与C5的加氧反应进行光呼吸。羧化和加氧作用的相对速率完全取决于CO2与O2的相对浓度。    (1)绿色植物分解H2O，NADPH和O2产生的场所是叶绿体的 ，同时发生的能量转化是 。 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。 (3)在强光下由于光反应速率大于暗反应速率，因此细胞中会积累 ，从而损伤叶绿体，而光呼吸产生的 又可以作为暗反应的原料，因此光呼吸对植物有一定的积极意义。 (4)推测光呼吸对植物生长的不利方面表现在 。 55．（2025·江苏盐城·三模）莱茵衣藻是一种单细胞真核微藻，富含多种营养物质，广泛用于各种食品的制作。图1为莱茵衣藻细胞内的部分代谢过程，其中HA代表甲酸、乙酸等各种弱酸，请据图回答下列问题。    (1)图1中X产生的场所是 ，产生CO2的场所有 。图中①～⑥为莱茵衣藻进行的部分生理过程，其中能产生ATP的有 （填序号）。 (2)叶绿体中色素的作用是 。光照条件下， 上的PSⅡ发生水的光解生成电子和 ，其中电子通过电子传递链最终传递给 ，图中H+会运入类囊体腔，类囊体腔积累的H+电化学势能经图中 （填物质）转移到ATP中。 (3)调查水体中莱茵衣藻的种群密度常采用 法。 (4)相较于其他藻类，弱光环境下，莱茵衣藻依然可以进行较强的光合作用，该过程可能与其无氧呼吸产生弱酸有关。为了验证该推测，科研人员进行了相关实验，结果如图2，依据结果分析，弱光条件下加入KOH的作用是短时间内 。请结合图1和实验结果分析无氧呼吸产生弱酸有利于莱茵衣藻光合作用的原因是 。 56．（2025·安徽合肥·三模）类囊体膜上的光系统II(PSII)、光系统I(PSI)和蛋白复合体等电子传递体构成电子传递链，能将水光解所释放的电子传递给NADP⁺。正常条件下，植物光合作用存在至少2种电子传递途径，即线性电子传递(LEF)和环式电子传递(CEF)，如图1 所示。CEF 通常只有 LEF 的3%左右。回答下列问题。 (1)PSI 和 PSII 含有蛋白质和 ，在其他电子传递体的协助下，将光能转变为NADPH 中化学能和 ，后者会进一步转化为 ATP 中活跃化学能。除能量转换外，该图说明类囊体膜的功能还有 。  (答出2点) (2)相较于LEF， CEF 会 (填“提高”或“降低”)ATP/NADPH 比值。高温胁迫下，LEF 下调，CEF则被激活，一段时间后，植物的暗反应速率又会下降。基于上述信息，分析暗反应速率下降原因是： 。 (3)研究表明：蛋白PGR5是触发CEF 的关键成分，其降解过程受到蛋白L1和蛋白L2的调节。为探究其作用机制，科研人员从拟南芥中筛选出3种突变体，检测CEF 强度如下表所示。 拟南芥 突变情况 CEF 强度 突变体1 L1 缺失 + 突变体2 L2 缺失 + + + + 突变体3 L1 缺失、L2 缺失 + + + + + 野生型 无 + + + 注：  “+”号数量与 CEF强度呈正相关； 根据检测结果，对某同学提出的 PGR5 降解的调节机制模型(图2所示)进行评价： 。 57．（2025·安徽六安·三模）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”。下图为植株光合产物合成及运输过程示意图。 (1)淀粉、蔗糖合成的场所分别是 、 。与葡萄糖相比，蔗糖作为光合产物的运输形式，其优点是 。 (2)据图分析，缺磷会抑制植株的光合作用，原因是 。（从物质合成和运输的角度作答） (3)将旗叶包在一透明的袋中（图甲），袋中始终保持25℃及充足的，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调节到20℃，测定30分钟内透明袋中的吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到5℃时，发现蔗糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30分钟内透明袋中的吸收量、叶片水分散失量，测得的结果如图乙所示。请据图回答： ①旗叶基部处于低温(5℃)状态时，后30分钟，的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态是否有关？ ，依据是 。 ②的吸收速率下降的主要原因是 。 58．（2025·四川德阳·三模）海水稻是指能在盐碱浓度0.3％以上的盐碱地生长，且单产可达300kg/亩以上的一类水稻品种。科研人员进行室内盆栽实验，测定了海水稻、普通水稻生长至抽穗期（作物积累有机物的关键生长期）的相关代谢指标，结果如图所示。请回答下列问题：    (1)水稻的光合色素主要分布在叶肉细胞叶绿体的 ，其中类胡萝卜素主要吸收 光。 (2)随着抽穗天数的增加，海水稻叶片细胞间CO2浓度升高，若气孔导度不变，说明叶肉细胞的暗反应速率在 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。与海水稻相比，普通水稻单株种子干重会降低16％，假设海水稻与普通水稻呼吸速率相等，结合图示信息推测，原因是 。 (3)抽穗后增加普通水稻环境中的CO2浓度， （选填“能”或“不能”）提高普通水稻单株种子干重，结合题中信息，原因是 。 59．（2025·河南·三模）科研人员在南疆地区温室内以当地常规番茄品种“明珠”为材料，开展番茄咸淡水轮灌试验，试验各组处理如表所示，其中全淡水灌溉为对照组（CK组），3种咸淡水轮灌模式（W1、W2、W3）的灌水量与CK组一致，部分试验结果如图所示（气孔导度表示气孔开放程度）。 生育时期 灌水次数 W1组 W2组 W3组 CK组 开花期 第1次 咸水 咸水 淡水 淡水 开花结果期 第2次 淡水 咸水 淡水 淡水 第3次 咸水 淡水 咸水 淡水 第4次 淡水 淡水 咸水 淡水 果实膨大期 第5次 咸水 咸水 咸水 淡水 第6次 淡水 咸水 咸水 淡水 红熟期 第7次 咸水 淡水 淡水 淡水 第8次 淡水 淡水 淡水 淡水 (1)番茄叶肉细胞中捕获光能的色素分布在叶绿体的 上，光合色素主要捕获可见光中的 。若叶绿素含量下降，吸收和转化的光能减少，使光反应产生的 减少，进而导致暗反应中C3的还原减少。 (2)某科研小组成员推测，灌水4次后，W3组Pn低于CK组与叶绿素a含量变化无关，依据是 。与W1、W2组相比，W3组中番茄受盐胁迫程度较小，依据是 。 (3)据图分析，灌水4次后，使W1组净光合速率下降的限制因素属于 （填“气孔因素”或“非气孔因素”）。 (4)研究人员发现，与CK组相比，W1、W2及W3组的叶片气孔密度均增大，该变化的意义是 。 60．（2025·广西·三模）强光条件下，绿色植物细胞内光合色素吸收过多光能会造成光系统损伤，植物会通过一系列生理变化来减少这种伤害。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展相关研究，测定了绿色植物由暗到亮过程中CO2吸收速率的变化，以及光反应相对速率和热能散失比例（叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例），结果分别如图1和图2。 (1)科研人员测定绿色植物由暗到亮过程中，CO2吸收速率的变化，结果如图1。 ①绿色植物细胞内捕获光能的光合色素分布于 ；若要通过吸收光能的百分比来检测叶肉细胞中叶绿素的含量，应选择 光。 ②结果显示，未开始光照时，检测到CO2吸收速率低于0，这是由于植物细胞进行 （填生理过程）的结果。0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，说明此时光合作用 反应过程的反应才启动。 (2)结合图1及光合作用过程推测，0~0.5min之间，图11光反应相对速率逐渐下降原因是 。 (3)请分析，图2中0~2min之间中热能散失比例变化对该绿色植物适应强光环境的意义是 。 61．（2025·江苏·三模）图1是高温胁迫下黄瓜幼苗叶肉细胞代谢的部分示意图，①~④代表过程，A、B代表物质。Fd是还原态铁氧还蛋白，可将电子转移至NADPH中，也可参与光呼吸（图中虚线过程）。R酶是双功能酶，高温下R酶对CO2的亲和力下降而对O2的亲和力增强，请回答下列问题。    (1)物质A和B分别是 、 。过程④发生的场所是 。 (2)卡尔文循环消耗的CO2除从外界吸收外，还来源于 （过程，2分）。研究发现C2循环对卡尔文循环具有依赖性，其原因是 。 (3)光反应中电子传递过快或受阻，会产生过多的活性氧，引发光抑制。高温胁迫下，光反应产生的NADPH无法及时被消耗，能否通过抑制Fd活性解除光抑制，请说明理由。 。 (4)为进一步研究黄瓜幼苗对高温胁迫的响应机制，研究人员选择生长一致的幼苗随机均分为3组：高温组（昼/夜温度为42℃/32℃）、亚高温组（昼/夜温度为35℃/25℃）和对照组（昼/夜温度为28℃/18℃），在其他条件适宜时培养并测定相关数据，结果如图2。    ①0~3天亚高温组和高温组气孔导度升高，其主要意义是 。1~3天亚高温组和高温组气孔导度仍然较大，但净光合速率却降低，其主要原因可能是 。 ②有同学认为胁迫3~5天高温组光呼吸速率下降，说明黄瓜已适应高温环境。你认为该观点是否正确，简要说明理由。 。 62．（2025·辽宁·三模）干旱胁迫时，植物会分泌多种激素参与调节，以度过危机，脱落酸是其中一种。脱落酸是一种弱酸，它的结构可以用ABA-H来表示。ABA-H可水解为带正电荷的H+（质子）和带负电荷的ABA-，细胞中的脱落酸以ABA-H和ABA-两种形式存在。请回答下列问题： (1)科学家在实验中观察到，光刺激会促进H+（质子）被叶绿体的基粒吸收，ABA-H能以扩散的方式进出叶绿体，但ABA-不能，如图1所示： 据图分析，光照条件下叶绿体内脱落酸的总量会 ，原因是 。 (2)进一步研究发现，干旱胁迫使植物绿叶中的脱落酸含量增加进而导致叶片内叶绿素含量下降，某兴趣小组在实验室中以菠菜为实验材料对此结论进行了部分验证。提取菠菜绿叶中的色素常使用的试剂是 ，用纸层析法进行分离。与水分条件适宜相比，干旱胁迫条件下显著变窄的是自上而下的第 条色素带。 (3)光照增强或土壤缺水时，植物有脱水的风险。植物通过调节气孔的大小来调节水分散失量，抵抗干旱。气孔是由一对保卫细胞构成，当保卫细胞吸水时，气孔打开，反之关闭（如图2）。 由图3可知，保卫细胞吸水、失水与K+的转运有关，而K+的转运受脱落酸调控。当植物开始枯萎时，叶肉细胞中脱落酸总量会增加，通过影响第二信使如钙离子，致使保卫细胞的细胞膜上的K+通道 （填“打开”或“关闭”），K+ （填“外流”或“内流”），细胞的渗透压 （填“降低”或“升高”）。细胞因为渗透失水，导致气孔关闭。 (4)在某些情况下，土壤缺水时， 会先于地上部分感受到环境压力，产生较多的脱落酸从根系转运到叶片，可能起到“早期预警”的作用。 63．（2025·河南·三模）在大棚种植中，薄膜是一个重要的组成部分，科研人员选用不同颜色的薄膜研究不同光质对黄瓜光合作用的影响，相关实验结果如图。 注：各颜色薄膜透过相应颜色的光。 (1)本实验中叶片净光合速率大小是通过测定 来表示。光可以作为 （填“信号”或“能量”）被植物体内光敏色素捕获，进而调控植物生长发育。 (2)在提取的叶绿素滤液中加入铁盐或其他氧化剂并给予适宜光照， （填“能”或“不能”）检测到O2产生，理由是 。 (3)绿膜处理时，黄瓜植株叶绿素含量显著增加，此变化的生理意义是 。 (4)由表中数据推测， 光更有利于黄瓜的光合作用，判断依据是 。 64．（2025·陕西咸阳·三模）高温、干旱和强光等非生物胁迫是影响小麦光合作用的主要因素。请回答相关问题： (1)植物的光反应系统由PSⅠ和PSⅡ构成，二者均由光合色素和相关蛋白质构成。小麦的PSⅡ（D1蛋白是PSⅡ的重要组成成分）更易受高温胁迫影响，机理如图所示：一方面，高温使 膜流动性增强，PSⅡ从膜上脱落；另一方面，高温引起活性氧ROS含量增多，可通过 和 两条途径使PSⅡ失活抑制光反应。    (2)干旱是土壤缺水引起的非生物胁迫。干旱处理后的小麦根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸（ABA）含量增高，叶片气孔变小，光合作用速率 。干旱条件下，脱落酸对植物生命活动的积极意义是 。 (3)强光下植物光合速率下降的现象称为“光抑制现象”，产生光抑制的主要原因是强光下叶片吸收的光能过剩，会破坏叶绿体的结构。植物体能调整自身生理结构或者调节光能在叶片上的去向进行自我保护。据此推测植物体应对“光抑制”的具体措施是 （答出1点即可）。 (4)暗反应中CO2的固定是由Rubisco酶催化进行的。但O2也能与CO2竞争Rubisco酶，使该酶催化C5和O2反应，生成C3和CO2，此反应过程消耗ATP和NADPH，被称为光呼吸。光呼吸过程中，C5和O2反应的场所为 。若光反应速率降低，光呼吸速率会 （填“升高”“降低”或“不变”），原因是 。 65．（2025·青海西宁·三模）叶片中80%的铁位于叶绿体中，参与构成电子传递体PSI/PSⅡ中的铁氧还蛋白（Fd）等。研究表明，水稻在高铁高磷（+Fe+P）时叶片会失绿，高铁可能引发氧化应激，破坏叶绿体的膜结构，并抑制磷的吸收和利用；而在缺铁缺磷（-Fe-P）时，植物可通过激活其他代谢途径来维持生命活动。请分析回答下列问题： (1)叶绿体是进行光合作用的主要场所，叶绿体中的叶绿素分布在 ，主要吸收 光。为探究高铁高磷（+Fe+P）、缺铁缺磷（-Fe-P）两种情况下叶绿素的含量差异，可用 提取色素。 (2)水稻吸收的磷肥可参与叶绿体中 （至少写两种）合成。在缺铁缺磷（-Fe-P）时，植物可通过激活其他代谢途径如促进植物激素 的合成与运输，促进根系的生长来缓解胁迫。 (3)PSI和PSⅡ共同参与光合作用过程中电子的传递过程（如图），缺铁会导致PSⅡ受体侧电子传递受阻，进而抑制光合作用。 ①PSⅡ由 和蛋白质构成，前者在光能的激发下产生高能电子。 ②图中该结构上发生的反应为 阶段，光能被PSI和PSⅡ捕获后，可直接用于 过程。同时光照还可通过Fd调节卡尔文循环，在光照下，相关酶的—S—S—（二硫键）被还原成—SH（巯基），使酶被激活。综合以上分析，可以推测光的作用是 。 66．（2025·甘肃甘南·三模）二烷基氨基乙磺酸脂（DA - 6）是一种新型的叔胺类植物生长调节剂。某科研小组研究了DA - 6对不同光照强度下草莓光合作用的影响，结果如下表，回答下列问题： 组别 处理 光合速率[μmol/（m2·s）] 气孔导度[μmol/（m2·s）] 胞间CO₂浓度[μmol/（m2·s）] Rubisco活性[μmol/（m²·s）] 丙二醛（MDA）[μmol/（m2·s）] ① 不遮光+清水 10.1 0.16 260 38.2 2.12 ② 不遮光+DA - 6 15.2 0.24 255 42.1 1.98 ③ 遮光+清水 8.3 0.14 278 25.3 2.74 ④ 遮光+DA - 6 14.4 0.23 269 35.7 2.35 注：气孔导度表示气孔张开的程度。Rubisco是固定CO₂关键酶；丙二醛（MDA）是膜脂过氧化产物，其含量与生物膜受损程度呈正相关。 (1)草莓细胞叶绿体中合成糖类的场所是 ，叶绿体中的NADPH和线粒体中的NADH都属于还原剂，两者还原的底物分别是 ，一般一定范围内升高光照强度可以促进糖类的合成，原因是 。 (2) 组进行比较分析，发现气孔导度不是遮光条件下光合速率下降的主要限制因素，其判断依据是 。 (3)推测DA - 6处理可提高不同光照强度下草莓叶片的光合速率，其中，对 （填“遮光”或“不遮光”）条件下的作用更为显著；根据实验数据推测，DA - 6可能是通过 ，从而提高草莓叶片光合作用的暗反应速率。 (4)推测DA - 6 （填“能”或“不能”）作用于草莓叶片的光反应阶段来缓解弱光带来的不利影响，说出你的理由： 。 67．（2025·河北沧州·三模）提高光合作用效率一直是科学界关注的热点问题。研究人员对野生型蓝细菌（WT）进行改造，创建了只消耗NADPH而不消耗ATP的异丙醇生物合成途径，提高了改造后蓝细菌（SM7）的光合速率，有关代谢过程如下图1所示，A～D代表不同的物质，羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散。回答下列问题： (1)据图分析，CO2依次以 方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的光合片层膜上含 （写出2种色素）及相关的酶，可进行光反应。 (2)蓝细菌光合作用过程中，NADPH的作用是 。ATP合成酶除能催化合成物质B外，还具有 功能。A物质为 。 (3)水体中CO2浓度低，扩散速度慢，但蓝细菌能通过CO2浓缩机制高效进行光合作用，据图分析蓝细菌的CO2浓缩机制有 （答出2点即可）。 (4)研究人员对比了WT和SM7的光反应速率随光照强度的变化，结果如下图2。由图可知，异丙醇合成途径的导入可以提高 ，进而提高光合作用的效率。已知WT植株暗反应过程中NADPH过剩，从反馈调节的角度推测导入异丙醇合成途径能提高光合效率的原因是 。 68．（2025·河南开封·三模）（10 分）大气中的CO2浓度一般不能满足植物光合作用的需求，故在温度适宜、无风、光照较强的晴朗天气里，植物往往处于“饥饿”状态。核酮糖二磷酸羧化酶（Rubisco）是一种催化CO2固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。回答下列问题。 (1)真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，CO2被固定形成C3，进而被还原生成糖类，上述过程为光合作用的光反应提供了 。 (2)某些植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制，部分过程见图1。由这种机制可以推测，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）与无机碳的亲和力 （填“高于”“低于”或“等于”）Rubisco。有人把该过程形象的比喻成“CO2泵”，推测其理由是 。 (3)2021年，中国科学家设计出11步反应的人工合成淀粉的新途径，在国际上首次实现了无细胞条件下CO2到淀粉的人工合成。光合作用(A)和人工合成淀粉过程(B)的简单表述如图2。若在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，人工合成淀粉的积累量 (填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是 。 69．（2025·陕西安康·三模）莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物，研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体，测定其叶绿素含量，并在某高光照强度（其他条件适宜）下测定其净光合速率，结果如表所示。回答下列问题： 类型 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 叶绿素相对含量 野生型莲藕 15 100% 莲藕突变体 19 56% (1)长期缺镁会减弱莲藕的光合作用，主要原因是缺镁会减少莲藕对 光的吸收，进一步会导致C₃还原速率减慢，原因是 。 (2)人工诱变莲藕的常用操作是 。 (3)根据表中数据可知，与野生型莲藕相比，莲藕突变体的叶绿素相对含量 ，但净光合速率反而 。为进一步探究其原因，研究人员测定了高光照强度下莲藕的叶片气孔导度和胞间CO2浓度，结果如图所示。 结合图和题意，从光合作用的角度分析，高光照强度下莲藕突变体胞间CO2浓度低于野生型莲藕的原因可能是 。吸收的光能超过其利用能力时，会损伤光系统，引起光合作用强度下降，据此推测低光照强度下莲藕突变体的净光合速率 （填“高于”或“低于”）野生型莲藕的。 70．（2025·江西·三模）研究发现，γ-氨基丁酸（GABA）不仅在动物体内是一中重要的神经递质，在植物体内，也能够作为信号分子调节植物的生命活动。在植物体的叶片中GABA 主要是通过谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化谷氨酸脱羧形成。如图表示GABA分子在正常和干旱条件下调控气孔开闭的示意图（ALMT9 表示氯离子通道）。据此回答下列问题： (1)GABA 是一种植物激素,原因是 。 (2)据图分析：干旱情况下保卫细胞中GABA 的含量 ，进而 ，最终导致气孔开度下降。 (3)高温会导致植物光合作用速率下降，产生的原因可以分为气孔因素（高温导致气孔关闭）和非气孔因素（高温直接影响其他条件，二氧化碳无法被利用，不影响气孔开闭），现有一株因高温导致光合速率下降的植株，请用放射性同位素标记法，设计实验探究该株植物出现的原因（写出实验思路、预期结果与结论）。 71．（2025·广西南宁·三模）薄荷是大家熟知的一种多年生草本植物，可食用，可做药材，有清热明目等功效。薄荷喜阳喜温，在荫蔽寒冷环境中生长受抑制。科研小组利用薄荷开展了相关实验。 Ⅰ.通过遮光实验测定薄荷有关生理指标如下表： 实验条件 叶绿素a含量（mg·g-1） 叶绿素b含量（mg·g-1） 呼吸速率（μmolCO2·m-2·s-1） 净光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） 荫蔽 1.65 0.72 2.11 20.01 自然光 1.27 0.70 3.46 18.69 (1)实验结果可知，荫蔽条件下叶肉细胞中的 含量明显增加，推测这一变化有利于叶片吸收和利用光能，促进光反应阶段的能量转换。 (2)与自然光下的结果相比较，薄荷叶片在荫蔽条件下真（总）光合速率的变化是 （填“增大”、“减小”或“几乎不变”），据表中数据分析，其原因是 。 Ⅱ.科研小组利用低温处理薄荷，研究低温胁迫对薄荷光合特性的影响（12℃为对照“CK”，3个低温处理组“L1、L2、L3”，分别为2℃、4℃、6℃），结果如下表所示： 处理 叶片中Mg2+含量（μg·g-1FW） 茎中Mg2+含量（μg·g-1FW） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（μmol·m-2·s-1） 蒸腾速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） CK 580 16 16.2 512.6 3.7 261.4 L1 520 215 13.3 376.1 2.6 230.6 L2 506 242 8.6 272.8 1.8 276.3 L3 482 273 6.5 183.6 1.6 310.5 (3)低温下薄荷叶片出现缺绿现象，综合表中Mg2+含量结果分析，低温下薄荷叶片表现出缺绿的主要原因是 。 (4)据表分析可知，3个实验组的净光合速率比CK组低。有人推测其原因都是低温降低了光合作用有关酶的活性，这一推测成立吗？请作出判断并说明理由： 。 (5)研究发现，植物体中OST1蛋白能够促进气孔打开。科研人员获得了光合速率明显降低的OST1基因功能缺失的突变体植株，并推测OST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔的开放程度。请以野生型和突变体作物作为实验材料，设计实验加以验证（补全实验思路即可）： ，一段时间后检测叶片中气孔的开放程度。 72．（2025·江苏常州·三模）研究者诱变得到一种小麦黄绿叶突变体，其呼吸特性与野生型植株无差异，但光合特性有明显不同。 (1)光合色素位于叶绿体中的 上，在光合作用中具有 的功能，因此色素种类和含量的变化会影响光合特性。 (2)测定不同光照处理下两种小麦叶片中的光合色素含量，结果如图1。    由图1可知，突变体叶色变浅主要是由于 含量较低，且黄绿表型的出现依赖于 。 (3)对两种小麦叶片光合作用相关指标进行测定，结果如下表。 株系 光饱和点 （μmol·m-2·s-1） 光补偿点 （μmol·m-2·s-1） CO₂饱和点 （μumol·mol-1） CO₂补偿点 （μumol·mol-1） 最大净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 野生型 1619 37.65 610.93 56.51 29.47 突变体 1873 56.84 890.14 51.66 45.96 备注：光饱和点、光补偿点和最大净光合速率在大气CO2浓度和适宜温度下测定：CO2饱和点和CO2补偿点在光照强度1200μmol·m-2·s-1和适宜温度下测定。 ①据表可知，突变体对强光环境的适应性更强，依据是 。 ②研究发现，突变体对照射在叶面上的光能吸收率低，但吸收的光能转化为化学能的效率较高。据表推测，光能转化率高的原因是突变体具有更高的 能力。 (4)类囊体膜上的光反应过程如图2所示。当光能过剩时，叶肉细胞内因NADP+不足，e传递给O2，从而生成超氧阴离子自由基（）等一系列光有毒物质，破坏PSⅡ中叶绿素及D1蛋白，光合速率下降，这种现象称为光抑制。研究发现，在强光条件下，类囊体膜蛋白PSBS可感应类囊体腔内的高H+浓度而被激活，激活的PSBS抑制电子在类囊体上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤。    ①据图2分析、H+由类囊体腔进入叶绿体基质的运输方式为 。若药物X可以阻断类囊体膜上PQ蛋白的功能，则喷施药物X将 （填“有利于”或“不利于”）PSBS发挥功能，原因是 。 ②推测干旱环境下，光抑制会 （填“增强”或“减弱”），依据是 。 ③研究发现，水杨酸可以在一定程度上缓解光抑制。为探究水杨酸缓解光抑制的机理，科研人员用清水处理灌浆期小麦（W）为对照组、0.3mol/L水杨酸溶液处理相同小麦（SA）为实验组，设置适宜温度中等强光（MTL）组、高等强光（HTL）组，处理一段时间后，提取不同条件下小麦叶绿体中的D1蛋白并进行电泳，实验结果如图3所示。该实验结果表明 。    73．（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）大叶绣球是广受欢迎的花灌木，在春夏季生长旺盛，对水分需求较高，因而限制其在干旱和半干旱地区的推广种植。科研人员研究不同基质类型和灌溉方式对大叶绣球光合特性的影响，揭示大叶绣球对不同基质与灌溉措施的相应规律，为科学灌溉和高效栽培提供了依据。回答下列问题：    （注：S1：园林土壤；S2：50%园林土壤+50%园林凋落物；S3：50%园林土壤+40%园林凋落物+10%生物碳） (1)大叶绣球可以从基质中吸收水和 ，有利于 （至少写出两点）的合成，进而促进光合作用光反应阶段的进行。 (2)充分灌溉（FI）条件下，图1植株净光合速率为0时，叶肉细胞的光合速率 （填“大于”、“小于”、“等于”或“不一定等于”）呼吸速率，此时，若不同基质类型大叶绣球植株净光合速率相同，那么，不同基质下植株CO2固定速率 （填“一定”或“不一定”或“一定不”）相同，理由是 。 (3)亏缺灌溉（DI）条件下， （填“S1”、“S2”或“S3”）基质类型最有利于大叶绣球的生长。结合图2和图3分析，亏缺灌溉条件下，不同基质可能通过影响 ，进而影响大叶绣球的光合作用。充分灌溉条件下，不同基质可能通过影响 ，进而影响大叶绣球的光合作用。 (4)结合本研究数据，若在水分限制的干旱和半干旱地区种植大叶绣球，可以采取哪些措施 （写出两点）。 74．（2025·河南·三模）当植物吸收的光能超过其所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。叶绿体中的叶绿素与D1等蛋白结合构成光系统Ⅱ，在光能过剩时活性氧的大量累积可直接破坏D1蛋白，且抑制D1蛋白的合成，从而加剧光抑制。被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1才能占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理，研究者进行了如下实验： 实验一：以野生型番茄植株为实验材料进行探究，在实验第3天时测定相关实验数据如表所示（R酶参与暗反应）。 组别 温度 气孔导度（mmol·m-2·s-1） O2释放速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（ppm） R酶活性（U·mL-1） 甲 25℃ 99.2 11.8 282 172 乙 40℃ 30.8 1.1 403 51 实验二：已知CLH能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验，测得实验结果如图曲线所示。    (1)分析实验一表中数据，乙组番茄植株气孔导度明显降低，但研究者判断CO2浓度不是限制光合速率的因素，依据是 ，请推测造成其光合速率较低的内部因素可能是 。 (2)表中数据显示，高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢，分析其原因是 。 (3)结合实验二曲线图，请从D1蛋白的角度分析，突变型植株光合速率较低的原因是 。 (4)综合上述信息，从D1蛋白降解与合成的角度，分析高温胁迫条件下野生型植株光系统Ⅱ未完全修复的原因是 。 75．（2025·浙江·三模）岩藻黄素是一种天然类胡萝卜素，具有抗氧化、抗炎、降脂、降糖、抗癌、神经保护等作用。海洋微藻是一类多功能的细胞工厂，可合成色素、多糖等多种代谢产物。某研究团队进行了“不同光周期对湛江等鞭金藻细胞生长和岩藻黄素含量的影响”研究，以期提高湛江等鞭金藻中的岩藻黄素含量。回答下列问题： (1)查阅资料获取微藻培养和代谢的相关信息。 Ⅰ.岩藻黄素合成途径如下图所示，请补充完善图中信息：① ；② 。    三碳糖除图示途径外，还可被运输之叶绿体外，转化为 进入需氧呼吸的第二阶段被利用。 Ⅱ.岩藻黄素与叶绿素a/c和某些蛋白质结合形成捕捉光的天线色素复合体，由此推测，岩藻黄素和叶绿素a/c分布在 上，吸收光能，并将光能转化为 中的化学能，推动碳反应的进行。 Ⅲ.培养中改变光周期是微藻次生代谢产物生产中的常用策略。 (2)试验方法及结果分析 ①湛江等鞭金藻的培养与处理参照海洋微藻培养技术，使用经 的海水进行培养，以防止其他海洋藻类等微生物的影响；随机分组，将各组的光周期分别调为OL：24D、6L：18D、12L：12D、18L：6D、24L：0D。 注：L代表光照，D代表黑暗，数字代表小时长。 ②湛江等鞭金藻的生长曲线测定取生长至对数期的藻液30mL，在4℃下以5000转/min离心10min，弃上清液，用海水培养液进行 ，利用流式细胞仪对各组细胞进行计数细胞密度，结果如图1所示。    由图1可知，OL：24D处理下，湛江等鞭金藻无法生长，而18L：6D是湛江等鞭金藻的细胞生长的最适光周期。判断依据是 。 ③湛江等鞭金藻岩藻黄素和叶绿素含量的测定取第6天每组3mL藻液，离心后向沉淀中加入3mL 混匀，在60℃下避光浸提2h，离心后取上清液测定吸光度，并计算岩藻黄素和叶绿素的含量和产量，结果如图2所示。    结果表明，随着光周期中光照时间的延长，岩藻黄素的含量和产量变化趋势不完全相同，但岩藻黄素含量与叶绿素含量之间呈 。综合图1和图2分析，说明不同光周期和光照时间是通过改变等鞭金藻的 ，改变岩藻黄素产量的。 76．（2025·四川眉山·三模）生菜以生食而闻名，营养丰富，口感清脆，食用方法多，目前已成为国内外水培蔬菜种植面积最大的作物之一。生菜过快生长会造成细胞膜、细胞壁结构和功能的破坏，引起生理性病害如干烧心，影响生菜的品质和经济效益。基于此，科研人员探究了不同湿度对生菜干烧心发生率的影响。在不同湿度处理下，生菜的各指标相对量如下图所示，请回答下列问题。    (1)叶肉细胞进行光反应时，吸收红光的色素是 ，暗反应可为光反应提供的物质有 。光敏色素在受到光照时会影响 ，从而调控生菜的生长发育。 (2)据图分析，生菜干烧心发生率随湿度升高而升高，其主要原因是 。 (3)研究表明Ca2+是植物体细胞壁和胞间层的主要组成部分，能够维持细胞膜的完整性，因此Ca2+会 （填“促进”或“抑制”）生菜干烧心的发生。在水培时，生菜根际离子间相互拮抗作用（即溶液中 某一离子的存在能抑制另一离子吸收的现象）会引起干烧心，为证明生菜根在吸收Ca2+和 Mg2+时，二者之间存在拮抗作用，请写出实验设计思路 。 (4)为实现自动化智能调节，采用浅液流种植床进行水培生产，营养液深度仅为1~2cm，生菜根系一部分浸在流动营养液中，另一部分则暴露于种植槽内的空气中，这样设计的目的是 。 77．（2025·重庆·三模）紫衣甘蓝是甘蓝的一个变种，因价格低廉，保质期长、不易腐败，已经成为餐桌上的常见菜之一、某科研小组为验证紫衣甘蓝的紫色叶片能进行光合作用，进行了如下思考和操作： ①检索相关文献资料：植物能通过光合作用合成淀粉。淀粉遇到碘液会呈现蓝色。紫衣甘蓝的花青素主要存在于液泡，是叶片呈紫色的主要原因；叶绿体中存在以叶绿素为代表的光合色素。淀粉不溶于有机溶剂，微溶于热水。 ②用巧妙的办法先去除花青素和光合色素。再通过淀粉-碘液颜色反应确定是否发生光合作用。 ③操作流程： 取紫衣甘蓝叶片→黑暗处理一段时间→一半遮光，一半曝光→除去花青素和光合色素→碘液染色→观察并记录 (1)紫色叶片从外界吸收1分子CO2与核酮糖-1，5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受 释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为 。 (2)结合材料，推测原理②中提到的巧妙方法是： 。操作流程③的预期结果是： 。 (3)取若干组紫衣甘蓝，置于模拟大棚空间的封闭环境中实验，一天后检测其中的氧气浓度 （氧气的初始浓度为（。光源为实验室模拟冬日阳光的恒定光源。实验结果如下： 由图推测，冬天日照时间为10小时/天的条件下，以O2为观测指标，在光照时间内大棚中的净光合速率为 mol·m-3·h 。 78．（2025·黑龙江大庆·三模）土壤中的铝会抑制作物的生长发育，进而影响其产量和品质，此现象称为铝胁迫。西瓜是一类铝敏感瓜类作物。NO被认为是一种新型的“气体传递素”，能在植物受到逆境胁迫时传递信息，提高植物的抗逆能力。图1为西瓜幼苗叶片的光系统示意图（PSI和PSII表示类囊体膜与光反应有关的两个系统）。图2表示铝胁迫对西瓜幼苗叶片的叶绿素相对含量、净光合速率等生理指标的影响，请回答以下问题：    (1)铝胁迫下，西瓜幼苗叶片细胞中NADP+供应不足，导致电子积累，进而影响光反应的进行。分析图1可知，电子产生的最初供体为 。类囊体膜上ATP合酶兼具催化ATP合成和 的双重功能。 (2)光反应阶段，光能驱动电子的产生和传递，请写出该阶段能量转换的完整过程 。 (3)分析图2可知，铝浓度增加导致西瓜幼苗叶片的净光合速率下降，分析其原因可能为 （至少答出2点）。 (4)为研究NO对铝胁迫的缓解作用，科研人员在西瓜幼苗发育至三叶一心时，将幼苗均分为5组，对其根周进行不同处理。15d后，从各组中随机选取15株幼苗，挑选完全展开的成熟叶片和根系进行测定，结果如表： 处理 净光合 速率 叶绿 素含量 气孔导度 根细胞 脯氨酸含量 根细胞可溶 性糖含量 培养液 15.10 1.63 0.2 0.03 1.1 X 8.26 0.94 0.1 0.06 1.4 培养液+1200μmol/LAl3++50μmol/LNO 18.68 1.56 0.35 0.15 1.8 培养液+1200μmol/LAl3++100μmol/LNO 13.85 1.45 0.2 0.13 1.6 培养液+1200μmol/LAl3++200μmol/LNO 10.93 1.13 0.15 0.12 1.5 （单位：净光合速率μmol·m-2·s-1，叶绿素含量mg·g-1，气孔导度mmol·m-2·s-1，脯氨酸含量μg/L，可溶性糖含量μg/L） ①本实验的自变量为 ；表中X处理为 。 ②由表中数据可知，NO能一定程度上缓解铝胁迫对西瓜幼苗的影响，其中NO浓度为 μmol/L时，效果最佳。为了维持正常吸水，西瓜根细胞出现了适应性变化，体现在 。 试卷第1页，共3页 2 / 2 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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 呼吸作用和光合作用 考点概览 考点01呼吸作用 考点02光合作用 呼吸作用考点01 一、单选题 1．（2025·湖南湘西·三模）研究发现，面包酵母的液泡通过V-ATPase维持酸性环境（pH），其机制如图所示。当液泡酸化异常时，会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍。已知Fe2+通过液泡膜上的转运蛋白进入细胞质基质，而Fe-S簇是线粒体电子传递链复合体的关键辅基。下列分析错误的是（    ） A．细胞质基质中H+浓度短暂升高时，V-ATPase的转运效率可能受到抑制 B．若液泡膜上Cys转运载体活性降低，可能导致线粒体Fe-S簇合成增加 C．线粒体功能障碍时，酵母细胞可能通过增强糖酵解来维持ATP供应 D．液泡pH升高至时，Fe2+通过转运蛋白进入细胞质基质的速率将降低 【答案】B 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，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、分析题意可知，V-ATPase的作用是通过消耗ATP将H⁺逆浓度梯度泵入液泡，维持液泡酸性环境，若细胞质基质中H⁺浓度短暂升高，会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍，则V-ATPase的转运效率可能因动力减弱而受到抑制，A正确； B、液泡酸化异常会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍，Fe-S簇的合成需要Cys和Fe²⁺，若液泡膜上Cys转运载体活性降低，Cys无法有效由细胞质基质转运至液泡，可能导致Fe-S簇合成减少（而非增加），从而影响线粒体功能，B错误； C、线粒体功能障碍时，有氧呼吸第二、三阶段受阻，酵母细胞可能通过增强糖酵解（无氧呼吸）来补偿ATP供应，C正确； D、液泡pH升高（酸性减弱）时，H⁺浓度降低，可能影响Fe²⁺的转运蛋白活性（例如依赖H⁺协同运输的机制），导致Fe²⁺进入细胞质基质的速率降低，D正确。 故选B。 2．（2025·山西临汾·三模）有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，ATP合酶利用H+浓度梯度驱动ATP合成。寡霉素能够改变ATP合酶的结构，使ATP合成受阻。下图为人体某细胞线粒体内膜上H+运输的部分途径，UCP是一种特殊的H+通道蛋白。下列说法错误的是（    ） A．H+由线粒体基质向膜间隙的跨膜运输方式属于主动运输 B．ATP合酶既具有催化作用，又具有运输H+的功能 C．寡霉素处理后的细胞有氧呼吸释放的能量中热能比例减小 D．UCP基因表达增强时，线粒体中ATP的合成可能会减少 【答案】C 【分析】线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，如图所示，H+利用化学势能差，通过ATP合成酶的作用将H+化学势能转变为ATP的化学能，H+在线粒体内的浓度低于线粒体外的浓度。 【详解】A、H+由线粒体基质向膜间隙的跨膜运输是由低浓度向高浓度一侧运输，并且需要消耗能量，因此属于主动运输，A正确； B、ATP合酶具有催化ATP合成，又具有运输H+的功能，B正确； C、寡霉素能够改变ATP合酶的结构，线粒体内外膜间隙中的H+通过UCP进入线粒体基质，使线粒体内膜两侧H+的浓度差减小，ATP合成减少，最终有氧呼吸释放的热能明显增大，C错误； D、UCP增多会加速 H+直接回流并以热能形式散失，导致经 ATP 合酶所合成的 ATP 减少，D正确。 故选C。 3．（2025·甘肃白银·三模）在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，乙酰CoA参与三羧酸循环产生CO2和[H]。下列说法错误的是（    ） A．乙酰CoA参与三羧酸循环产生CO2和[H]的场所为线粒体基质 B．葡萄糖分解产生丙酮酸的过程会产生[H]，也会产生ATP C．三羧酸循环将乙酰CoA分解为CO2和[H]的过程需要H2O的参与 D．葡萄糖进入线粒体内彻底氧化分解的产物是CO2和H2O 【答案】D 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H]，释放少量能量；第三阶段是O2和[H]反应生成水，释放大量能量。 【详解】A、乙酰CoA参与三羧酸循环产生CO2和[H]，该过程为有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，A正确； B、葡萄糖分解产生丙酮酸的过程会产生[H]，也会产生ATP，该过程发生在细胞质基质中，为细胞呼吸的第一阶段，B正确； C、三羧酸循环将乙酰CoA分解为CO2和[H]的过程为有氧呼吸第二阶段，有氧呼吸第二阶段需要H2O的参与，C正确； D、葡萄糖不能进入线粒体，D错误。 故选D。 4．（2025·山西晋城·三模）人体细胞内糖类不足时，储存在细胞中的脂质会氧化分解，为生命活动提供能量，过程如图所示，其中①②过程分别相当于细胞呼吸的第一阶段和第二阶段的部分过程。下列相关叙述正确的是（　　） A．图中④⑤过程会生成少量的NADH，③过程不生成NADH B．脂肪酸通过①②过程生成乙酰CoA的过程伴随着少量ATP的生成 C．脂肪酸和葡萄糖氧化分解共有的过程是③过程，其场所为线粒体内膜 D．在人体成熟的红细胞中能进行③④⑤过程 【答案】B 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H]，释放少量能量；第三阶段是O2和[H]反应生成水，释放大量能量。 【详解】A、图中④⑤过程是细胞呼吸的第一阶段和第二阶段的部分过程，会生成少量的NADH，③过程包括细胞呼吸的第二阶段的部分过程，也会生成NADH，A错误； B、由于题干指出①②过程分别相当于细胞呼吸的第一阶段和第二阶段的部分过程，这细胞呼吸的这两个过程都有少量ATP生成，B正确 C、脂肪酸和葡萄糖氧化分解共有的过程是③过程，其场所为线粒体基质和线粒体内膜，C错误； D、人体成熟的红细胞中不含线粒体，不能进行③过程，D错误。 故选B。 5．（2025·江苏·三模）“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，为避免葡萄糖对酒精检测的干扰，南通某中学老师对实验进行了改进：将培养结束后的培养液吸入注射器，并密封注射器头，置于95℃的恒温水浴中（酒精的沸点为78℃），一段时间后将注射器头与软管相连，将气体缓缓推入装有酸性重铬酸钾的试管，观察试管液体的颜色变化。相关叙述正确的是（    ） A．酵母菌是探究细胞呼吸方式的适宜材料，因其既能有氧呼吸也能无氧呼吸 B．由于葡萄糖具有较强的氧化性，能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化 C．95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动，主要是酒精气化的结果 D．注射器中的气体缓缓推入试管后，试管中的液体由灰绿色变为橙色 【答案】C 【分析】在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。CO2可使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝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溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色。 【详解】A、酵母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，A错误； B、由于葡萄糖具有较强的还原性，能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化，变成灰绿色，B错误； C、95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动，主要是酒精气化的结果，因为酒精的沸点为78℃，且该温度条件下酵母菌会失活，C正确； D、注射器中的气体缓缓推入试管后，试管中的液体由橙色变为灰绿色，D错误。 故选C。 6．（2025·重庆·三模）为检验动物细胞呼吸时产生的CO2和热量，某同学设计了如下实验，气体流向和所用试剂如图所示，实验前后钟罩内温度有所上升（不考虑微生物活动对实验结果的影响）。下列说法正确的是（    ） A．温度上升的主要原因是ATP水解产热 B．B、C中的石灰水的作用不一致 C．开启空气泵前，有必要先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色 D．若对照组设置为关闭空气泵，则一段时间后C中石灰水也会有明显的颜色变化 【答案】B 【分析】浑浊的石灰水是石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应产生了碳酸钙沉淀。 【详解】A、温度上升的主要原因是细胞呼吸过程中有机物的分解产热，而非ATP水解。ATP水解是释放能量供细胞使用的过程，产热并非其主要作用，A错误； B、B是检测CO2是否除尽，C中的石灰水的作用是检测产物中是否有CO2，B正确； C、氢氧化钾溶液本身无色，无需记录初始颜色，开启空气泵前，不需要观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色，只需要观察和记录后两个锥形瓶中溶液的颜色，C错误； D、若对照组设置为关闭空气泵，无氧气提供，小白鼠无氧呼吸不产生二氧化碳，则一段时间后C中石灰水无明显的颜色变化，D错误。 故选B。 7．（2025·浙江·三模）FDG（氟代脱氧葡萄糖）含有放射性氟原子，能被细胞当作葡萄糖摄入，但不能进一步代谢而以FDG—6P形式滞留在细胞中（如图）。下列叙述正确的是（    ） A．图中细胞以易化扩散方式吸收葡萄糖 B．FDG不会影响细胞摄取利用葡萄糖的速率 C．肿瘤细胞代谢旺盛，因此FDG可应用于检测和定位肿瘤 D．FDG结构与葡萄糖类似，两者均参与糖酵解为细胞供能 【答案】C 【分析】瘤细胞的能量代谢特点明显有别于正常细胞，即使在氧气充足的情况下，肿瘤细胞仍以无氧呼吸作为主要的产能方式，为肿瘤细胞快速提供ATP，还能提供许多大分子物质，满足快速增殖的肿瘤细胞对于能量和物质的需求。 【详解】A、细胞一般以主动转运的方式吸收葡萄糖，A错误； B、图中葡萄糖转运蛋白既可转运葡萄糖又可转运FDG，因此FDG会影响细胞摄取利用葡萄糖的速率，B错误； C、肿瘤细胞代谢旺盛，会吸收更多的葡萄糖，因此，给肿瘤患者注射或服用FDG，肿瘤细胞会吸收大量的FDG，但FDG不能进一步代谢而以FDG-6P的形式滞留在细胞中，而FDG含有放射性氟原子，可被仪器检测到，因此FDG可应用于检测和定位肿瘤，C正确； D、FDG转变为FDG-6P不能继续参与代谢，D错误。 故选C。 8．（2025·重庆·三模）根据微生物对氧气需求的不同，可以将它们分为好氧菌，兼性厌氧菌，微好氧菌，耐氧菌和厌氧菌。微好氧菌只能在较低的氧分压下正常生长，耐氧菌不需要任何氧但氧气对其无害。图1展示了氧气对其中三种菌的生长影响，图2展示了这五种菌在半固体琼脂培养基中的生长状态。下列说法错误的是（    ）    A．醋酸杆菌为好氧菌，酵母菌为兼性厌氧菌，乳酸杆菌为耐氧菌 B．兼性厌氧菌在有氧环境下较无氧环境下生长情况更好，因为有氧呼吸比无氧呼吸产能效率更高 C．氧气对厌氧菌有毒，可能是由于这些细菌缺乏处理氧自由基的酶，自由基会破坏生物膜系统 D．将微生物接种在图2半固体琼脂培养基的接种方法应为稀释涂布平板法 【答案】D 【分析】微生物的接种方法有稀释涂布平板法、平板划线法。 【详解】A、从右图看出，醋酸杆菌分布在试管的最顶部，是好氧菌，酵母菌在顶部分布较多，但底部也有分布，是兼性厌氧菌，乳酸菌在顶部和底部都分布均匀，其生长不需要任何氧但氧气对其无害，是耐氧菌，A正确； B、有氧呼吸可以将物质彻底氧化分解并释放能量，其能量的利用效率更高，所以兼性厌氧菌在有氧环境下较无氧环境下生长情况更好，B正确； C、氧气对厌氧菌有毒，因为氧化过程中可能会产生自由基，是由于这些细菌缺乏处理氧自由基的酶，自由基会破坏生物膜系统，C正确； D、将微生物接种在图2半固体琼脂培养基的接种方法应为穿刺接种法，D错误。 故选D。 9．（2025·安徽·三模）研究生命过程中的化学小分子也是生物化学家关注的内容，下列有关小分子参与的生命过程，叙述错误的是（　　） A．有氧呼吸过程中，存在水分子的分解与合成 B．ADP与磷酸基团结合时，伴随着能量的储存 C．细胞内氧化反应产生的自由基攻击DNA时，可能引起基因突变 D．神经递质与相关受体结合后，突触后膜对Na+的通透性随即增加 【答案】D 【分析】ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表特殊化学键。 【详解】A、细胞有氧呼吸过程中，第二阶段丙酮酸和水一起被分解，第三阶段NADH与氧结合生成水，A正确； B、ADP与磷酸基团结合形成ATP时，通过特殊化学键储存能量，B正确； C、细胞内氧化反应产生的自由基与DNA结合后；可能导致基因结构的改变，进而引起基因突变，C正确； D、神经递质有兴奋型和抑制型，只有兴奋型神经递质与相关受体结合后，突触后膜对Na+的通透性才增加，D错误。 故选D。 10．（2025·河南·三模）褐色脂肪组织（BAT）存在于哺乳动物体内，其中分布有丰富的交感神经，且细胞内的线粒体含量高，可通过“燃烧”脂肪为机体提供热量。当环境温度下降时，交感神经末梢释放去甲肾上腺素（NE）作用于BAT细胞，从而调节产热。冬眠动物需要阻止BAT的产热以进入深冬眠状态，体温降低到接近环境温度，并且在一定环境温度范围内随环境温度的变化而变化。下列叙述错误的是（    ） A．环境温度下降，皮肤冷觉感受器接受刺激产生的兴奋会传递至下丘脑体温调节中枢 B．交感神经末梢释放的NE作为神经递质作用于BAT，可以改变BAT的代谢 C．NE会引起BAT细胞的线粒体活动增强，释放的能量更多的用于合成ATP D．当冬眠动物进入深冬眠状态时，交感神经兴奋性降低，可有效阻止BAT产热 【答案】C 【分析】体温调节：（1）体温调节中枢位于下丘脑。体温相对稳定是产热和散热达到动态平衡的结果。（2）寒冷环境下的调节：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加；②减少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。（2）炎热环境下的调节：主要通过增加散热来维持体温相对稳定，增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。 【详解】A、体温调节中枢是下丘脑，因此环境温度下降，皮肤冷觉感受器接受刺激产生的兴奋会传递至下丘脑体温调节中枢，A正确； B、当环境温度下降时，交感神经末梢释放去甲肾上腺素（NE）作用于BAT细胞，此时NE作为神经递质作用于褐色脂肪组织（BAT），调节BAT的代谢，B正确； C、NE会引起BAT细胞的线粒体活动增强，释放更多的能量，但释放的能量中用于合成ATP的比例不变，C错误； D、题干信息可知交感神经兴奋，进而促进BAT细胞产热，因此当冬眠动物进入深冬眠状态时，交感神经兴奋性降低，可有效阻止BAT产热，D正确。 故选C。 11．（2025·河南·三模）酒精发酵和乳酸发酵时最常利用的呼吸底物是葡萄糖，葡萄糖只有部分被氧化。酒精发酵和乳酸发酵的具体过程如图。下列叙述正确的是（    ） A．无氧呼吸过程不产生[H]，且只在第一阶段产生能量 B．乳酸发酵和酒精发酵产物不同，直接原因是酶的种类不同 C．乳酸发酵或酒精发酵过程中，葡萄糖中的能量主要以热能形式散失 D．哺乳动物的成熟红细胞吸收K+时，乳酸脱氢酶的活性会降低 【答案】B 【分析】无氧呼吸的第一阶段是葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量[H]和ATP（与有氧呼吸第一阶段相同）。第二阶段可进行酒精发酵，丙酮酸在酶的作用下分解为酒精和CO₂，不产生能量。或进行乳酸发酵，丙酮酸在酶的作用下转化为乳酸，不产生能量。两过程的差异由酶的种类决定（直接原因），根本原因是基因表达不同。 【详解】A、无氧呼吸第一阶段产生[H]（NADH），第二阶段消耗[H]，A错误； B、酒精发酵与乳酸发酵的第二阶段酶不同（如酒精发酵需要丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶，乳酸发酵需要乳酸脱氢酶），导致产物差异。直接原因是酶的种类不同，B正确； C、无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分储存在酒精或乳酸中，C错误； D、哺乳动物成熟红细胞吸收K⁺属于主动运输，依赖乳酸发酵产生的ATP。若需供能增加，乳酸脱氢酶活性应升高（加速乳酸发酵），D错误。 故选B。 12．（2025·浙江温州·三模）蔗糖是植物体内的一种二糖。下列关于蔗糖的叙述，正确的是（    ） A．其水解产物只有葡萄糖 B．在线粒体内氧化分解释放能量 C．可在叶肉细胞的细胞溶胶中合成 D．能与本尼迪特试剂反应生成红黄色沉淀 【答案】C 【分析】细胞中的糖类可以分为：单糖、二糖和多糖。单糖有核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖等。二糖有麦芽糖、蔗糖、乳糖，多糖有淀粉、纤维素和糖原，糖类是细胞中的主要能源物质。 【详解】A、蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖，A错误； B、蔗糖需要水解成果糖和葡萄糖才能被吸收利用，且葡萄糖的分解发生在细胞质基质中，B错误； C、蔗糖是一种非还原性糖，其合成过程可在叶肉细胞的细胞溶胶中进行，是植物体内糖类运输的主要形式，C正确； D、蔗糖是一种非还原性糖，不能与本尼迪特试剂反应生成红黄色沉淀，D错误。 故选C。 13．（2025·浙江温州·三模）吞噬细胞在识别并吞噬病原体后，大量氧气被转化为超氧阴离子等活性氧化物质，用于杀灭病原体，从而导致这些细胞需氧呼吸受到抑制，厌氧呼吸显著增强。下列关于这些吞噬细胞的叙述，正确的是（    ） A．能特异性识别病原体 B．氧气还能参与其需氧呼吸第二阶段 C．厌氧呼吸释放的能量大部分转化为热能 D．其溶酶体能合成水解酶参与杀灭病原体 【答案】C 【分析】需氧呼吸的全过程，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[H]表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞溶胶中进行的；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、吞噬细胞识别病原体是非特异性的，A错误； B、氧气参与需氧呼吸第三阶段，B错误； C、厌氧呼吸释放的能量大部分转化为热能，少部分转变为ATP中的化学能，C正确； D、溶酶体不能合成水解酶，水解酶是核糖体合成的，D错误。 故选C。 14．（2025·河南·三模）下图为线粒体内膜上进行的生理过程，膜上的蛋白为呼吸复合体，通常呼吸复合体形成电子传递链以产生H+浓度梯度，ATP合酶利用H+浓度梯度产生ATP。动物体内的棕色脂肪细胞含有一种高表达的特殊蛋白质，称为UCP1（解偶联蛋白1），它可减少膜两侧的H+浓度梯度，使有机物氧化分解产生的能量更多地转化为热能，而不是合成ATP。下列叙述错误的是（    ）    A．在线粒体内膜上可实现H+的离子势能到ATP中化学能的转化 B．寒冷地区动物棕色脂肪细胞内线粒体内膜两侧H+浓度梯度较小 C．图中产生的水可继续参与线粒体基质中丙酮酸氧化分解产生CO2 D．棕色脂肪细胞将有机物中的能量全部转化为热能而不再产生ATP 【答案】D 【分析】H+通过ATP合酶进入线粒体基质是顺浓度梯度运输的，运输方式是协助扩散，当H+顺浓度梯度转运进入线粒体基质中时，可利用H+的势能使ADP与磷酸结合生成ATP。 【详解】A、在线粒体内膜上存在ATP合酶，可实现H+的离子势能到ATP中化学能的转化，A正确； B、在寒冷地区的动物体内，为了维持相对恒定的体温，机体需增加产热，而线粒体内膜两侧H+的浓度梯度较小使 ATP合成减少，有机物氧化分解产生的能量转化形成的热能可能增多，B正确； C、图中产生的水可继续参与有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，C正确； D、棕色脂肪细胞内的 UCP1蛋白可减小膜两侧的 H+浓度梯度，主要影响有氧呼吸的第三阶段，但在有氧呼吸的其他两个阶段仍有 ATP的产生，D错误。 故选D。 15．（2025·福建泉州·三模）生物学实验中，实验操作顺序对实验结果有着重要的影响。下列操作顺序错误的是（　　） 选项 实验 操作 A 探究酵母菌细胞呼吸作用的方式 无氧条件组先封口放置一段时间后，再连通CO₂检测装置 B 探究抗生素对细菌的选择作用 在培养基中先放入含有抗生素的滤纸片，再涂布细菌 C 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 在血细胞计数板上先盖上盖玻片，再滴加样液 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 先在电泳槽中加入电泳缓冲液，再将扩增产物加入加样孔 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】对一支试管中的培养液中的酵母菌逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数； 【详解】A、在探究酵母菌细胞呼吸作用的方式的实验中，无氧条件组先封口放置一段时间后，再连通CO2检测装置，这样可以保证引起澄清石灰水变浑浊的是无氧呼吸产生的二氧化碳，A正确； B、在探究抗生素对细菌的选择作用的实验中，需要先在培养基中涂布细菌，而后再放入含有抗生素的滤纸片，B错误； C、对培养液中酵母菌种群数量的变化进行计数时，应先盖上盖玻片，再将适度稀释的培养液滴在血细胞计数板的盖玻片边缘，让培养液自行渗入，用滤纸吸去多余培养液后，将计数板置于显微镜下进行计数，C正确； D、在DNA片段的扩增及电泳鉴定实验中，需要先在电泳槽中加入电泳缓冲液，再将扩增产物加入加样孔，而后通电进行鉴定，D正确。 故选B。 16．（2025·青海西宁·三模）线粒体内膜中含有多种蛋白，能参与线粒体的物质转运、能量转换和信号转导，其中绝大部分蛋白来自细胞核基因编码，少部分来自线粒体基因编码。下列叙述正确的是（　　） A．细胞核基因能与蛋白质结合形成复合体，线粒体基因不能与蛋白质结合形成复合体 B．细胞核基因编码的蛋白质来自细胞核，线粒体基因编码的蛋白质来自细胞质基质 C．起始密码子和终止密码子分别位于线粒体蛋白基因的首端和尾端 D．线粒体中催化NADH与氧气结合生成水的酶分布在线粒体内膜上 【答案】D 【分析】线粒体和叶绿体中都含有少量DNA，故为半自主性细胞器，但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。生物膜的结构特点是具有一定的流动性，其原因是因为组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的。 【详解】A、细胞核基因能与蛋白质结合形成染色体，线粒体基因也能与蛋白质结合形成复合体，如转录时可与RNA聚合酶结合，A错误； B、细胞核基因编码的蛋白质来自细胞质基质的核糖体，线粒体基因编码的蛋白质来自线粒体中的核糖体，B错误； C、起始密码子和终止密码子位于上mRNA上，不在DNA上，C错误； D、NADH与氧气结合生成水是在有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，催化该反应的酶分布在线粒体内膜上，D正确。 故选D。 17．（2025·河南郑州·三模）植物乳杆菌是益生菌配方中一种常见的微生物，其细胞呼吸的代谢途径如下图所示，下列相关叙述正确的是（    ）    A．无氧条件下，细胞内会积累乳酸和 B．①③发生在细胞质基质中，②发生在线粒体中 C．产物中的O来自于，中的O来自于水和葡萄糖 D．无氧条件下，葡萄糖中的能量最终都转移至乳酸和ATP中 【答案】C 【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、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[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、无氧条件下，NAD+可生成NADH等物质，细胞内会积累乳酸，但通常不会积累NAD+，A错误； B、植物乳杆菌为原核生物，不具备线粒体，②不发生在线粒体中，B错误； C、有氧呼吸中生成的水，其氧来自于O₂作为最终电子受体后与H⁺结合生成水；而呼吸作用放出的CO₂中的氧主要来自于底物（葡萄糖）及水，C正确； D、无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量大多残存在乳酸中，释放出的能量大部分以热能散失，少数转化为ATP中能量，D错误。 故选C。 18．（2025·福建三明·三模）某兴趣小组开展了“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的活动，下图为开始进行酵母菌培养后装置中葡萄糖、乙醇含量以及酵母菌数量随时间变化的曲线图。下列叙述错误的是（    ） A．酵母菌逐个计数非常困难，可以采用抽样检测的方法估算 B．T1时实验装置中氧气耗尽，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 C．随着酵母菌数量增加，种内竞争加剧从而使种群增长受限 D．随着葡萄糖含量下降及酒精的积累，酵母菌数量将会下降 【答案】B 【分析】1、探究酵母菌种群数量的变化实验中，实验流程为： （1）酵母菌培养（液体培养基，无菌条件）→（2）振荡培养基（酵母菌均匀分布于培养基中）→ （3）观察并计数→重复（2）、（3）步骤（每天计数酵母菌数量的时间要固定）→绘图分析。 【详解】A、酵母菌细胞微小，因此逐个计数困难，可以采用抽样检测的方法进行估算，A正确； B、根据图示T1时实验装置中开始出现乙醇，说明酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，但未必是实验装置中氧气耗尽，有可能是氧气浓度过低导致能量供应不足进行无氧呼吸，B错误； C、随着酵母菌数量增加，种群数量增加，随着营养物质的消耗，酵母菌进行种内竞争加剧从而使种群增长受限，C正确； D、随着葡萄糖数量下降，酒精的积累，营养物质缺乏，酵母菌的数量下降，D正确。 故选B。 19．（2025·陕西咸阳·三模）乳酸循环是人体重要的代谢途径。骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸通过血液运输至肝脏。在肝细胞中，乳酸可经糖异生作用转化为葡萄糖，葡萄糖又通过血液被运输回骨骼肌等组织细胞利用。下列说法正确的是（    ） 注：糖异生是指生物体将非糖物质转变为葡萄糖的过程；PGC—1是糖异生途径的关键因子；K9是转录激活因子；GC是糖皮质激素，调节糖异生过程 A．肝细胞中糖异生是放能过程，与ATP合成相联系，有利于维持血糖平衡 B．骨骼肌细胞无氧呼吸在细胞质基质中生成乳酸，消耗氧气量小于产生二氧化碳量 C．血糖浓度过高能抑制糖异生，这属于负反馈调节，可维持血糖含量相对稳定 D．图2实验结果说明，糖皮质激素（GC）促进糖异生不依赖于转录激活因子K9 【答案】C 【分析】据图可知，乳酸循环是骨骼肌细胞中的葡萄糖在酶1、酶2等作用下经一系列反应分解形成乳酸，乳酸可以在肝细胞中先形成丙酮酸再在酶3的作用下，消耗ATP重新生成葡萄糖，葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取。 【详解】A、糖异生过程需消耗ATP，属于耗能（吸能）过程，而非放能过程，A错误； B、骨骼肌细胞无氧呼吸在细胞质基质中生成乳酸，但无氧呼吸不消耗氧气，也不产生二氧化碳，B错误； C、糖浓度过高时，会抑制糖异生过程，这是一种负反馈调节机制，有助于维持血糖含量的相对稳定，C正确； D、PGC—1是糖异生途径的关键因子；K9是转录激活因子；分析图2，野生鼠使用GC处理后，PGC—1和K9蛋白都增加了，而模型鼠中去除K9后，糖皮质激素（GC）刺激肝细胞糖异生的关键因子PGC-1没有表达，说明GC通过促进K9基因的表达使PGC-1含量增加，激活肝细胞的糖异生途径，即糖皮质激素（GC）促进糖异生依赖于转录激活因子K9，D错误。 故选C。 20．（2025·河南开封·三模）河南作为中华酒文化重要发源地，其传统酿酒技艺遵循“春曲夏酿，秋收冬藏”的时序规律。其中“春曲”指春季制作酒曲，富含霉菌和酵母菌；“夏酿”指夏季将蒸熟的米与曲混合，先置于敞口陶罐中数日，后密封发酵；“冬藏”指冬季将酒液密封于陶瓮，埋入深窖保存。下列叙述错误的是（    ） A．制作“春曲”时需要提供适宜温度促进微生物的有氧呼吸 B．“夏酿”初期，敞口处理有利于霉菌的繁殖，促进淀粉分解 C．密封后陶罐中的酵母菌在线粒体基质中产生酒精和 CO₂ D．“冬藏”的低温环境能抑制微生物活动，延长酒液保存时间 【答案】C 【分析】1、酿酒时必须要用酒曲，加入酒曲的目的是：接种酵母菌，酵母菌首先将糯米中的淀粉分解成葡萄糖，然后让酵母菌在无氧的条件下，将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳。 2、酵母菌的生活需要适宜的温度，防止温度太高将酵母菌杀死，过低又会降低酵母菌的活性，因此一般需将煮熟的糯米冷却到常温后再接种酵母菌。 【详解】A、微生物的有氧呼吸需要酶的催化，酶需要适宜的温度和pH，所以制作“春曲”时需要提供适宜温度促进微生物的有氧呼吸，A正确； B、“夏酿”初期，敞口处理有利于霉菌的繁殖，霉菌可以产生淀粉酶，进而促进淀粉的分解，B正确； C、酵母菌是真核生物，其酒精发酵，产生酒精和CO2的过程是在细胞质基质中进行的，C错误； D、低温会使酶的活性处于抑制状态，“冬藏”的低温环境能抑制微生物活动，延长酒液保存时间，D正确。 故选C。 21．（2025·四川成都·三模）在细胞有氧呼吸的第三阶段，ATP合成酶将线粒体膜间隙的H+运输至线粒体基质的同时催化ATP的合成。研究发现冬眠的动物心肌细胞中ATP含量显著降低，其原因不可能是（    ） A．心肌细胞中ATP合成酶的活性显著降低 B．线粒体膜间隙与基质之间的H+浓度差减小 C．心肌收缩速率显著提升导致ATP消耗增加 D．心肌细胞氧气摄取量减少使细胞呼吸减弱 【答案】C 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段：有氧呼吸第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，释放少量能量发生在细胞质基质中；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，释放少量能量，发生在线粒体基质中；有氧呼吸第三阶段是[H]和氧气结合形成水，产生大量能量，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、如果心肌细胞中 ATP 合成酶的活性显著降低，那么催化 ATP 合成的能力下降，会导致 ATP 含量显著降低，A不符合题意； B、线粒体膜间隙与基质之间的 H⁺浓度差减小，H⁺顺浓度梯度运输驱动 ATP 合成的动力减弱，可能使 ATP 合成减少，导致 ATP 含量显著降低，B不符合题意； C、冬眠动物代谢减弱，心肌收缩速率应显著降低，而不是显著提升，C符合题意； D、心肌细胞氧气摄取量减少使细胞呼吸减弱，有氧呼吸第三阶段受影响，ATP 合成减少，会导致 ATP 含量显著降低，D不符合题意。 故选C。 22．（2025·江西·三模）落羽杉是一种优良的耐水湿的植物，当面临淹水胁迫而导致根系缺氧时，落羽杉会从受窒息的根部长出一批反向细胞，垂直向上生长，露出地面。某研究小组为探究淹水胁迫对落羽杉生长特性的影响，将长势相同的等量落羽杉幼苗分别置于正常环境下（CK）与水淹环境下（T）进行培养，一定时间后测量苗高变化如图所示，下列相关叙述错误的是（    ） A．水淹胁迫会导致植物缺氧，产生大量酒精堆积在根部引起毒害 B．根系缺氧引起根部细胞遗传物质发生改变，进而长出反向细胞 C．推测水淹后期，落羽杉逐渐适应逆境，生长恢复正常 D．可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响 【答案】B 【分析】植物细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体；缺氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，酒精会毒害根部细胞造成根部细胞变黑、腐烂。 【详解】A、水淹胁迫下，植物无法吸收更多的氧气，从而加剧无氧呼吸产生大量酒精堆积在根部引起毒害，A正确； B、根部长出反向细胞是基因选择性表达的结果，遗传物质并未发生改变，B错误； C、由图可知，落羽杉在水淹初期，苗高低于正常组，但是在水淹后期，苗高逐渐与正常组相同，说明落羽杉逐渐通过一些方式适应逆境，生长恢复正常，C正确； D、叶绿素的含量可以反映光合作用光反应的强度，故可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响，D正确。 故选B。 23．（2025·湖北·三模）出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶（V-ATPase）可使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示（Cys为半胱氨酸，Fe-S表示电子传递链中的铁硫蛋白）。下列叙述正确的是（    ） A．加入ATP水解酶抑制剂，不会影响Cys进入液泡 B．正常情况下，液泡中Cys的浓度低于细胞质基质 C．添加Cys转运蛋白抑制剂，会使有氧呼吸受抑制 D．液泡酸化消失将导致O2消耗减少，CO2释放增加 【答案】C 【分析】1、主动运输：逆浓度梯度的运输方式。需要消耗能量，需要有载体蛋白； 2、据图分析，液泡酸化消失导致细胞质基质中Cys的浓度增大，抑制Fe进入线粒体发挥作用，进而导致线粒体功能异常，可使有氧呼吸受抑制。 【详解】A、由题意可知，定位在液泡膜上的ATP水解酶（V-ATPase）可使液泡酸化，且从图中可看出，Cys进入液泡需要借助液泡膜上的载体，同时与液泡内的H+浓度有关，而V-ATPase水解ATP可维持液泡内的H+浓度梯度。加入ATP水解酶抑制剂，会抑制V-ATPase水解ATP，从而影响液泡内H+浓度梯度，进而影响Cys进入液泡，A错误； B、正常情况下，Cys进入液泡是逆浓度梯度运输（需要借助载体且与液泡内H+浓度有关，属于主动运输），说明液泡中Cys的浓度高于细胞质基质，B错误； C、从图中可以看到，细胞质基质中Cys浓度上升，会抑制Fe进入线粒体，导致线粒体异常，从而影响有氧呼吸；可见添加Cys转运蛋白抑制剂，会使有氧呼吸受抑制，C正确； D、液泡酸化消失导致线粒体功能异常，线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体功能异常会使有氧呼吸减弱，O2消耗减少，CO2释放也减少，D错误。 故选C。 24．（2025·广西南宁·三模）图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线，图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。下列说法错误的是（　　）    A．萌发初期干重减少，而自由水/结合水的值会增大 B．A点时，光照下萌发种子合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体 C．种子萌发时先以无氧呼吸为主，而后转为有氧呼吸为主 D．图乙两条曲线相交时，有氧呼吸速率与无氧呼吸速率相等 【答案】D 【分析】1、图甲表示种子萌发过程中干重的变化，由于干种子进行萌发首先要吸足水分，鲜重在开始快速增加，但干重降低的原因是种子萌发过程中呼吸酶活性加强，消耗有机物增加，导致干重减少，后期种子萌发长成幼苗，幼苗进行光合作用积累有机物，使干重增加。 2、图乙中，开始时，O2吸收量少，细胞主要进行无氧呼吸，两条线相交之前，二氧化碳释放量大于氧气的吸收量，表示细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸；两条线相交及之后，氧气吸收量与二氧化碳释放量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸。 【详解】A、萌发初期，生物体内呼吸作用加强，消耗有机物增加，导致干重减少，此时代谢增强，故自由水/结合水的比值会增大，A正确； B、A点时萌发的种子光合作用强度等于呼吸作用强度，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，故能产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体，B正确； C、图乙两条线相交之前，二氧化碳释放量大于氧气的吸收量，表示细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸；初期氧气吸收量较少，释放CO2较多，说明种子以无氧呼吸为主，当种皮被胚根突破后细胞内氧气增加，有氧呼吸增强，无氧呼吸被抑制，因此转为有氧呼吸为主，C正确； D、图乙两条曲线相交时，氧气吸收量与二氧化碳释放量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸，D错误。 故选D。 25．（2025·陕西安康·三模）丙酮酸激酶是糖酵解过程中的主要限速酶之一，能够催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP。细胞中的ATP浓度较高时，ATP能与该酶结合调控该酶的活性，进而调节糖酵解速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述错误的是（    ） A．该酶主要存在于细胞的线粒体基质中 B．ATP与该酶结合时，该酶的活性可能减弱 C．ADP或ATP与该酶结合时会引起该酶的空间结构发生改变 D．当机体处于运动状态时，肌细胞中ADP与该酶的结合加速 【答案】A 【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、丙酮酸激酶是糖酵解过程中的主要限速酶之一，糖酵解发生的场所是细胞质基质，因此该酶主要存在于细胞质基质中，A错误； B、丙酮酸激酶能够催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP生成丙酮酸和ATP，细胞中的ATP浓度较高时，ATP能与该酶结合抑制该酶的活性，从而减少ATP的生成，B正确； C、酶与底物发生结构时，酶—底物复合物会发生性状的改变，因此ADP或ATP与该酶结合时会引起该酶的空间结构发生改变，C正确； D、当机体处于运动状态时，细胞需要更多的ATP，因此肌细胞中ADP与该酶的结合加速，从而加速细胞呼吸产生更多的ATP，D正确。 故选A。 26．（2025·内蒙古通辽·三模）BIM蛋白是一种促凋亡蛋白，细胞受到应激刺激会产生自由基、DNA损伤、触发BIM蛋白的表达上调、进而引发BIM蛋白聚集。BIM蛋白聚集会增加线粒体膜的通透性，最终诱导细胞凋亡。BCL2蛋白能与BIM蛋白结合，维持线粒体的完整性。下列叙述错误的是（    ） A．自由基会攻击蛋白质损伤的生物膜，诱发细胞衰老 B．BIM蛋白聚集会引起细胞有氧呼吸产生的ATP不足 C．BIM蛋白参与的细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡 D．肿瘤细胞中BCL2蛋白含量较少，从而获得凋亡逃逸 【答案】D 【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。2、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、细胞代谢产生的自由基会攻击生物膜.DNA 和蛋白质，最终导致细胞衰老，A正确； B、BIM蛋白聚集会增加线粒体膜的通透性，线粒体是有氧呼吸的主要场所，会引起细胞有氧呼吸产生的ATP不足，B正确； C、细胞凋亡是受严格的遗传机制决定的程序性死亡，BIM蛋白参与的细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡，C正确； D、BIM蛋白是一种促凋亡蛋白，BCL2蛋白能与BIM蛋白结合，维持线粒体的完整性，肿瘤细胞中BCL2蛋白含量较多，从而获得凋亡逃逸，D错误。 故选D。 27．（2025·安徽·三模）呼吸熵（RQ）指细胞单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳与吸收氧气物质的量的比值，将小麦根细胞放入密闭容器中进行细胞呼吸探究实验，实验室物理条件保持不变，呼吸作用所分解的有机物是葡萄糖，下列说法正确的是（    ） A．若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞产生ATP的场所是线粒体 B．若测得呼吸熵为2/1，则有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为3/1 C．若测得细胞内酒精值没有增加，则该密闭容器内的气体压强保持不变 D．若测得呼吸熵为2/1，则无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量转化成了热能 【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、若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞只进行了有氧呼吸，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，A错误； B、若测得呼吸熵为2/1，即释放的二氧化碳的量/消耗的氧气的量＝2/1。设有氧呼吸消耗氧气的量和释放二氧化碳的量为1，则无氧呼吸释放二氧化碳的量也为1，根据有氧无氧的方程式可计算得知，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1/6，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1/2，故有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为1/3，B错误； C、若测得细胞内酒精值没有增加，则细胞只进行了有氧呼吸，消耗的氧气和产生的二氧化碳体积一致，则该密闭容器内的气体压强保持不变，C正确； D、若测得呼吸熵为2/1，说明同时进行有氧和无氧呼吸，无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量仍然存在于酒精中，D错误。 故选C。 28．（2025·浙江·三模）研究人员探究不同程度的盐胁迫对玉米种子呼吸速率的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．盐胁迫下玉米种子细胞呼吸的主要方式是厌氧呼吸 B．若玉米种子细胞呼吸产生CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 C．盐浓度对玉米种子细胞呼吸的影响具有两重性 D．促进玉米种子呼吸作用的最适盐浓度为0.5% 【答案】B 【分析】玉米种子细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸，而不是厌氧呼吸，即使在盐胁迫条件下，其主要呼吸方式一般也不会改变。细胞呼吸产生的CO2会使溶液酸性增强，从而使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 【详解】A、盐胁迫下玉米种子相对呼吸速率降低，但无法判断呼吸方式的变化，A错误； B、溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，其颜色变化基于酸碱度的差异。当溶液中的CO2浓度较低时，它会使溶液由蓝色变为绿色；而随着CO2浓度的升高，溶液颜色会进一步由绿色变为黄色。因此，通过观察溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化速率，可以有效地检测到酵母菌呼吸过程中CO2浓度的变化，进而判断其呼吸类型，B正确； C、两重性的含义低浓度促进而高浓度抑制的效应，如图与无胁迫组0%相比除了0．5%组异常加快之外，其他均抑制，C错误； D、最适浓度需继续在介于0.2%到1%之间进行实验获得，D错误。 故选B。 29．（2025·四川眉山·三模）如图是酵母菌细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是（　　）    A．条件X下葡萄糖释放的能量去向有3个 B．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生CO2和水 C．试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液 D．条件Y下，物质a产生的场所为线粒体基质 【答案】D 【分析】图示分析，条件X为无氧条件，条件Y为有氧条件，物质a是二氧化碳，物质b是水，试剂甲是重铬酸钾，现象Z是灰绿色。 【详解】A、在条件X下产生酒精，说明条件X为无氧条件，无氧条件下葡萄糖释放的能量有2个去向，用于合成ATP以及热能，A错误； B、条件Y为有氧条件，有氧条件下进行有氧呼吸，葡萄糖的分解发生在细胞质基质中，B错误； C、试剂甲用于检测酒精，检测酒精的试剂为酸性重铬酸钾，C错误； D、无氧条件下酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，因此物质a是二氧化碳，在条件Y，即有氧条件下，二氧化碳产生发生在线粒体基质中，有氧呼吸的第二阶段，D正确。 故选D。 30．（2025·重庆·三模）在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，再氧化分解生成（和。人体缺乏营养时，脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸，进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．乙酰CoA 来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来 B．脂滴自噬过程中，细胞中溶酶体功能较为活跃 C．糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，其场所为线粒体 D．细胞中葡萄糖分解成丙酮酸和脂酰CoA分解过程中有[H]生成，但不释放能量 【答案】D 【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，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和NADH，释放少量能量；第三阶段是O2和NADH反应生成水，释放大量能量。 【详解】A、在有氧呼吸中葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为乙酰CoA，人体缺乏营养时脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸也能转化为乙酰CoA，所以乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等，将糖类和脂质代谢联系起来，A正确； B、溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器以及吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，脂滴自噬过程中需要溶酶体中的水解酶发挥作用，所以细胞中溶酶体功能较为活跃，B正确； C、依据题图信息可知，糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③，产物中CO2是有氧呼吸第二阶段的产物，产生场所为线粒体基质，H2O是有氧呼吸第三阶段的产物，产生场所为线粒体内膜，所以③过程的场所是线粒体，C正确； D、细胞中葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有[H]（NADH）生成，同时释放少量能量，脂酰CoA分解过程中有[H]（NADH）生成，也会释放能量，D错误。 故选D。 31．（2025·黑龙江大庆·三模）脂滴是真核细胞中储存脂质的细胞器，由单层磷脂分子包裹中性脂质核心组成，有整体蛋白（部分或全部嵌入磷脂层中）和外周蛋白装饰。脂滴可与细胞中多种细胞器相互作用，部分关系如图。下列叙述正确的是（    ） A．脂滴源于内质网，脂滴膜与其他细胞器膜结构相同 B．用苏丹Ⅲ染液检测脂滴时，需用无水乙醇洗去浮色 C．脂肪在脂滴中彻底氧化分解为细胞代谢提供能量 D．据图可知，细胞器之间存在物质运输和信息交流 【答案】D 【分析】具有单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡、溶酶体；  具有双层膜的细胞器有线粒体和叶绿体；  没有膜结构的细胞器有中心体和核糖体。 【详解】A、 脂滴由单层磷脂分子包裹，而其他细胞器膜一般是双层磷脂分子，结构不相同，A错误； B、用苏丹Ⅲ染液检测脂滴时，需用50%的酒精洗去浮色，不是无水乙醇，B错误； C、脂肪在细胞质基质和线粒体中彻底氧化分解为细胞代谢提供能量，而不是在脂滴中，脂滴主要是储存脂质，C错误； D、从图中可以看到脂滴与内质网、线粒体等细胞器之间有联系，说明细胞器之间存在物质运输和信息交流，D正确。 故选D。 32．（2025·甘肃白银·三模）单胺氧化酶是线粒体标志酶，位于外膜。研究表明，单胺氧化酶基因突变鼠出现线粒体内膜萎缩、线粒体数量减少等现象。下列分析错误的是（    ） A．单胺氧化酶基因通过控制酶合成来调控线粒体结构和数量 B．单胺氧化酶基因突变对有氧呼吸的第一阶段影响较大 C．单胺氧化酶可作为治疗线粒体功能障碍的潜在靶点 D．单胺氧化酶基因突变鼠线粒体数量减少可能与溶酶体密切相关 【答案】B 【分析】线粒体是具有双膜结构的细胞器，内含少量DNA和RNA，线粒体内膜向内凹陷形成嵴，增大了膜面积，线粒体内膜上含有与有氧呼吸第三阶段有关的酶，线粒体是有氧呼吸的主要场所，能分解有机物，将有机物中的能量释放出来，转化成热能和储存在ATP中的活跃的化学能。 【详解】A、单胺氧化酶基因通过控制单胺氧化酶（线粒体标志酶）合成来调控线粒体结构和数量，A正确； B、单胺氧化酶基因突变对有氧呼吸的第二、三阶段影响较大，B错误； C、因单胺氧化酶位于线粒体外膜，故单胺氧化酶可作为治疗线粒体功能障碍的潜在靶点，C正确； D、溶酶体可以分解细胞器，故单胺氧化酶基因突变鼠线粒体数量减少可能与溶酶体分解线粒体密切相关，D正确。 故选B。 33．（2025·甘肃白银·三模）番木瓜成熟历经的过程是呼吸作用增强→呼吸作用减弱→果实衰老。下列分析错误的是（    ） A．呼吸作用增强时散失的热能增多 B．呼吸作用时葡萄糖分解发生在细胞质基质 C．低O2或高CO2处理可延缓番木瓜衰老 D．喷洒适宜浓度乙烯利可延缓番木瓜成熟 【答案】D 【分析】1、有氧呼吸的实质是有机物（主要是葡萄糖）氧化分解产生二氧化碳和水，同时释放能量； 2、乙烯利属于人工合成的植物生长调节剂，其具有与乙烯相似的作用。 【详解】A、呼吸作用释放的能量大部分以热能的形式散失，小部分转化成ATP，故呼吸作用增强时散失的热能增多，A正确； B、呼吸作用时葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质，B正确； C、低O2或高CO2处理可降低呼吸作用强度，有利于延缓番木瓜衰老，C正确； D、乙烯利具有催熟果实的作用，故喷洒适宜浓度乙烯利可促进番木瓜成熟，D错误。 故选D。 34．（2025·吉林长春·三模）哺乳动物细胞的有氧呼吸需要依赖电子传递链完成，细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电子传递给。下列推测错误的是（    ） A．COX是含氮有机物 B．COX可存在于线粒体内膜 C．COX能催化NADH生成 D．COX缺乏症患者乳酸生成量可能增加 【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、细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，是含氮有机物，A正确； B、分析题意可知，Cytc是细胞呼吸中电子传递链末端的蛋白复合物，是有氧呼吸第三阶段的物质，场所是线粒体内膜，所以CytC可能是在细胞中的线粒体内膜上发挥作用，B正确； C、CytC参与NADH和氧气的结合，不会形成NADH，C错误； D、COX缺乏症患者有氧呼吸受抑制，无氧呼吸产生乳酸可能增加，D正确。 故选C。 35．（2025·陕西宝鸡·三模）研究发现，结核分歧杆菌感染肺部巨噬细胞，会导致线粒体内产生大量的活性氧组分，引起内质网内Ca2+通过Ca2+通道流入线粒体，进而诱导细胞自噬降解线粒体、启动细胞裂解。大量结核分歧杆菌释放后感染更多的肺部细胞，引起肺结核。下列与该病理过程相关的叙述错误的是（　　） A．巨噬细胞的线粒体降解与杆菌溶酶体中的水解酶有关 B．巨噬细胞被结核分歧杆菌感染后，有氧呼吸速率下降 C．通过抑制内质网上的Ca2+通道开放，可以减慢肺结核病的进程 D．感染后的巨噬细胞被细胞毒性T细胞识别并裂解属于细胞凋亡 【答案】A 【分析】真核细胞和原核细胞最大的区别是有无核膜包被的细胞核，原核细胞没有细胞核、没有各种具膜的细胞器。 【详解】A、结核分歧杆菌是原核生物，没有溶酶体，A错误； B、结核分歧杆菌感染肺部巨噬细胞，会导致线粒体内产生大量的活性氧组分，引起内质网内Ca2+通过Ca2+通道流入线粒体，进而诱导细胞自噬降解线粒体，而线粒体十有氧呼吸的主要场所，因此有氧呼吸速率下降，B正确； C、内质网内Ca2+通过Ca2+通道流入线粒体，进而诱导细胞自噬降解线粒体、启动细胞裂解，因此通过抑制内质网上的Ca2+通道开放，可以减慢肺结核病的进程，C正确； D、感染后的巨噬细胞被细胞毒性T细胞识别并裂解属于细胞凋亡，对机体是有利的，D正确。 故选A。 36．（2025·内蒙古通辽·三模）据唐代史料所见仓储管理规则，粮窖需“密闭深藏”，并规定入仓前“以火烤干粮窖四壁”。种子入仓的首要要求是“皆令干净”，具体包括晾晒种子、防霉变处理。出仓时则须遵循“每出一屋一窖尽”原则，意思是必须完全清空当前仓窖后，才能开启下一个仓窖取粮。结合所学知识分析，以下叙述错误的是（    ） A．“密闭深藏”能降低种子细胞呼吸，减少种子有机物的消耗 B．“以火烤干”能保持粮窖中适宜的温度，保持种子的活力 C．“皆令干净”能降低种子代谢速率和防止杂菌污染出现霉变 D．“每出一屋一窖尽”能减少开窖次数，避免存储环境发生改变 【答案】B 【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。 【详解】A、“密闭深藏”能降低种子的细胞呼吸强度，减少种子有机物的消耗，A正确； B、“以火烤干粮窖四壁”可以降低粮窖中的湿度，有利于种子的储存，B错误； C、“皆令干净”，具体包括晾晒种子（使种子失去自由水）、防霉变处理，可以降低种子代谢速率和防止杂菌污染出现霉变，C正确； D、“每出一屋一窖尽”原则，意思是必须完全清空当前仓窖后，才能开启下一个仓窖取粮，这样可以减少开窖次数，避免存储环境发生改变，D正确。 故选B。 37．（2025·河南·三模）剧烈运动时，葡萄糖在骨骼肌细胞中存在如图所示的物质转化途径，其产生的乳酸会运输至肝脏，经糖异生作用再生成葡萄糖。下列相关叙述正确的是（    ） A．葡萄糖生成1，6-二磷酸果糖的场所为线粒体基质 B．剧烈运动时，人体细胞呼吸产生CO2的量大于O2消耗量 C．葡萄糖生成1，6-二磷酸果糖的反应为放能反应 D．糖异生作用可防止乳酸积累，从而维持内环境的稳态平衡 【答案】D 【分析】据图可知，骨骼肌细胞中，葡萄糖分解形成1，6-二磷酸果糖时需要ATP水解供能，然后1，6-二磷酸果糖形成乳酸过程中合成ATP，乳酸可以在肝脏中经过糖异生作用，重新生成葡萄糖。 【详解】A、据图分析，葡萄糖先生成1，6-二磷酸果糖，再生成乳酸的过程为无氧呼吸，无氧呼吸发生的场所为细胞质基质，A错误； B、人体细胞剧烈运动时存在有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸消耗O2和产生CO2的量相等，无氧呼吸不消耗O2不产生CO2，因此剧烈运动时，人体细胞呼吸产生CO2的量等于O2消耗量，B错误； C、葡萄糖生成1，6-二磷酸果糖过程消耗ATP，因此该反应为吸能反应，C错误； D、由题意可知：糖异生作用能将乳酸转化为葡萄糖，可以防止乳酸积累影响机体的酸碱平衡，从而维持内环境的稳态平衡，D正确。 故选D。 38．（2025·陕西商洛·三模）内质网处于应激状态时，内质网上的CLAC通道被激活，Ca2+通过该通道被释放到细胞质基质后会激活Ca2+/钙调蛋白调节的钙调神经磷酸酶，使得前凋亡蛋白Bad去磷酸化，激发线粒体内膜上的细胞色素c的释放，诱导细胞凋亡。下列叙述正确的是（    ） A．Ca2+和CLAC通道结合后顺浓度梯度被释放到细胞质 B．细胞凋亡过程中，细胞内所有酶的活性均降低 C．上述细胞色素c会直接参与丙酮酸分解为CO2的过程 D．抑制钙调神经磷酸酶的活性，可使细胞凋亡减弱 【答案】D 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、CLAC通道是一种通道蛋白，Ca2+顺浓度梯度从内质网被释放到细胞质基质不需要和 CLAC通道结合，A错误； B、细胞凋亡过程中，细胞内与凋亡相关酶的活性增强，不是所有酶的活性均降低，B错误； C、细胞色素c位于线粒体内膜上，丙酮酸分解为CO2的过程发生在线粒体基质中，细胞色素c不会参丙酮酸分解为CO2的过程，C错误； D、抑制钙调神经磷酸酶的活性，前凋亡蛋白Bad不发生去磷酸化，线粒体内膜上的细胞色素c的释放减少，细胞凋亡减弱，D正确。 故选D。 二、多选题 39．（2025·山东泰安·三模）呼吸链是由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。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。给呼吸链受损的小鼠注射酶A和酶B，可缓解病症。下列说法正确的是（    ） A．患病小鼠会出现肌肉无力、内环境稳态失衡的状况 B．过程①②发生的场所为细胞质基质，两过程均产生少量的ATP C．呼吸链位于线粒体的内膜上，其受损会影响有氧呼吸的第三阶段 D．代谢物X为乳酸，酶A、酶B可避免乳酸和H₂O₂对机体的伤害 【答案】ACD 【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、线粒体呼吸链受损会影响有氧呼吸的第三阶段，使ATP的生成量减少，从而出现肌肉无力的症状，由于主要靠无氧呼吸提供能量，生成的乳酸含量升高即代谢物X积累，会导致内环境的稳态失衡，A正确； B、过程①②发生的场所为细胞质基质，两过程中只有过程①能产生少量的ATP，B错误； C、呼吸链将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成，因此与有氧呼吸第三阶段有关，有氧呼吸的第三阶段发生的场所为线粒体的内膜，C正确； D、代谢物X为乳酸，酶A、酶B可避免乳酸和H2O2对机体的伤害，使症状减轻，D正确。 故选ACD。 40．（2025·江苏·三模）交感神经兴奋促进脂肪细胞加快脂肪分解增加产热，机制如下图。相关叙述正确的是（    ） A．去甲肾上腺素与细胞膜上的受体结合，体现了细胞膜的信息交流功能 B．脂肪初步分解产物在线粒体内膜参与TCA循环 C．磷酸化的AIDA与UCP-1结合改变其空间结构，增加对H⁺的通透性 D．H⁺通过UCP-1进入线粒体基质加快产热，脂肪分解加快 【答案】ACD 【分析】分析题文描述与题图：交感神经兴奋，释放的去甲肾上腺素与脂肪细胞的细胞膜上的受体结合，将“信号”传递给脂肪细胞，进而促进脂肪分解增加产热；同时，使AIDA磷酸化，磷酸化的AIDA与UCP-1结合，UCP-1的空间结构改变并将H⁺运输至线粒体基质，导致产热增加。 【详解】A、图中的去甲肾上腺素是一种神经递质，与细胞膜（突触后膜）上的受体结合，体现了细胞膜的信息交流功能，A正确； B、由图可知：脂肪初步分解产物进入线粒体中，在线粒体基质参与TCA循环，B错误； CD、由图可知：UCP-1是一种位于线粒体内膜上的运载H⁺的载体蛋白，位于线粒体外膜上的AIDA被磷酸化，磷酸化的AIDA与UCP-1结合，改变了UCP-1的空间结构，增加了对H⁺的通透性，进而UCP-1将H+运输至线粒体基质，导致脂肪分解加快，增加产热，CD正确。 故选ACD。 41．（2025·吉林·三模）研究发现，某酵母菌有多条代谢途径，如图所示，据此分析正确的是（    ） A．途径一可以释放大量能量，主要以热能形式散失 B．途径二发生在细胞质基质中，大部分能量贮存在乙醇中 C．途径三的存在能增加该酵母菌适应环境的能力 D．若利用该菌酿酒，环境条件需要一直控制在通气、酸性 【答案】ABC 【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； 2、无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸，其场所是细胞质基质。 【详解】A、途径一表示的是酵母菌的有氧呼吸第二、三阶段过程，第三阶段释放大量能量，其中大部分能量以热能的形式散失，A正确； B、途径二表示的是酵母菌在无氧、酸性条件下产酒精的无氧呼吸第二阶段过程，场所是细胞质基质，葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精中，B正确； C、途径三表示的是酵母菌在无氧碱性条件下产甘油、乙醇、乙酸和二氧化碳的过程。该过程产生的乙酸可以中和环境中的碱性条件，使酵母菌更好的适应环境，C正确； D、利用该酵母菌进行酿酒，环境条件应该控制为先通气后密闭，D错误。 故选ABC。 三、解答题 42．（2025·湖南常德·三模）了解免疫系统对抗肿瘤细胞的机理，可以有助于人们更好地进行抗癌治疗。 (1)研究表明，肿瘤细胞一般情况下主要通过 呼吸获取能量，并将乳酸分泌到肿瘤微环境中。为了研究肿瘤细胞分泌的乳酸的作用，研究人员用含有不同浓度乳酸的培养液分别培养细胞毒性T细胞（Tc细胞）和Treg细胞（一种调节性T细胞，可抑制Tc细胞的激活和增殖），一段时间后检测细胞增殖情况，结果如图（细胞分裂指数越高表示增殖能力越强）。结果表明，肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸，其主要机理是 。 (2)又有研究发现，癌细胞表面蛋白PD－L1与T细胞表面的PD－1受体结合后，抑制T细胞的激活。开发PD－L1抗体，通过 ，从而解除对T细胞的抑制。前列腺癌细胞PD－L1基因的表达水平较高，一部分PD－L1定位于细胞膜上，一部分PD－L1通过外泌体（细胞分泌的具膜小泡）分泌到细胞外，请分析PD－L1抗体治疗前列腺癌效果不明显的原因是 。 (3)嵌合抗原受体T细胞（CAR－T细胞）疗法是一种治疗癌症的免疫新疗法，基本流程是从患者体内分离T细胞，为其装上识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR），体外扩增后再输回患者体内，即可进行肿瘤免疫治疗。与放疗、化疗等传统治疗方法相比，CAR－T细胞疗法具备 等优势。在一名经过CAR－T细胞治疗后又复发的患者身上发现了“CAR－癌细胞”（生产CAR－T细胞时一部分CAR加到了癌细胞上），“CAR－癌细胞”导致癌症复发的原因是 。 【答案】(1) 无氧 高浓度的乳酸抑制Tc细胞增殖，但对Treg细胞无影响，增殖的Treg细胞又抑制细胞毒性T细胞的激活和分裂 (2) 与癌细胞表面的PD-L1结合，阻断其与 T细胞表面的PD-1结合 PD-L1抗体与外泌体PD-L1结合，不能与肿瘤细胞结合 (3) 精准、持久、副作用小 “CAR-癌细胞”表面的CAR与其表面的抗原相结合，不能再被T细胞识别，癌细胞大量增殖导致癌症复发 【分析】参与体液免疫的细胞和物质有：吞噬细胞、辅助性T细胞、B细胞、抗体，并且B细胞会增殖分化成记忆细胞和浆细胞。参与细胞免疫的细胞和物质有：吞噬细胞、T细胞，细胞因子，细胞毒性T细胞会增殖分化成记忆细胞和细胞毒性T细胞。 【详解】（1）肿瘤细胞一般主要通过无氧呼吸获取能量，需要消耗大量的葡萄糖。实验结果表明，肿瘤细胞通过分泌乳酸可实现免疫逃逸，其主要机理是高浓度的乳酸抑制Tc细胞增殖，但对Treg细胞无影响，增殖的Treg细胞又抑制细胞毒性T细胞的激活和分裂。 （2）癌细胞表面蛋白PD-L1与T细胞表面的PD-1受体结合后，抑制T细胞的激活。故开发抗PD-L1抗体，通过与癌细胞表面的PD-L1结合，阻断PD-L1与T细胞表面的PD-L1受体的结合，从而解除对T细胞的抑制。经过分析可知，抗PD-L1抗体治疗前列腺癌效果不明显的原因是抗PD-L1的抗体与外泌体PD-L1结合，不能与肿瘤细胞结合。 （3） 与放疗、化疗等传统治疗方法相比，CAR-T细胞疗法具备精准、持久、副作用小等特点。“CAR-癌细胞”表面的CAR与其表面的抗原相结合，不能再被T细胞识别，癌细胞大量增殖导致癌症复发。 43．（2025·安徽·三模）赤霉素是科学家在研究水稻恶苗病时发现的，该物质能促进细胞伸长生长、细胞分裂和分化、种子萌发。回答相关问题： (1)研究水稻恶苗病时，科学家分离得到的赤霉素是由 产生的。 (2)在促进种子萌发方面， 与赤霉素的生理作用相反。 (3)大麦种子的胚乳中储存有丰富的淀粉，糊粉层是环绕在大麦种子胚乳外面的结构（如图1）；种子萌发时，胚通过释放赤霉素促进酶的合成及种子储存的酶活化，促进淀粉水解成葡萄糖供胚吸收利用。 ①据图1，β-淀粉酶活化后，其所含肽键数目 （填“增加”、“减少”或“不变”）；萌发初期，种子干重有所增加，主要原因是 。 ②赤霉素作为信息分子，会影响糊粉层细胞的 ，从而调节种子萌发；若为萌发的大麦种子提供14C标记的氨基酸，则图1中的 （酶）具有放射性。 ③若下表所示实验的结果为 ，则可验证“大麦种子萌发时，胚释放赤霉素促进淀粉酶的产生，进而促进淀粉水解”。 试管编号 甲 乙 丙 消毒的半粒种子（图2）10个 不带胚 不带胚 带胚 25℃下浸种24h 清水2mL 10mg/L赤霉素溶液2mL 清水2mL 检测 去除种子，各加入1mL淀粉溶液，25℃保温10min后加碘液，观察溶液颜色深浅 【答案】(1)赤霉菌 (2)脱落酸 (3) 减少 淀粉水解为葡萄糖增加的有机物的量大于细胞呼吸消耗的有机物的量 基因表达 α-淀粉酶、蛋白酶 甲试管溶液变蓝，乙、丙试管溶液蓝色都明显比甲试管溶液浅 【分析】赤霉素的合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子；主要作用：促进细胞伸长，从而促进植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子的萌发、开花和果实发育。 【详解】（1）研究水稻恶苗病时，科学家分离得到的赤霉素是由赤霉菌产生的。 （2）赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发。 （3）①据图，β淀粉酶活化过程需要蛋白酶参与，说明其所含肽键数目有所减少；萌发初期，主要是种子中淀粉水解为葡萄糖增加的有机物的量大于细胞呼吸消耗的有机物的量，则干重会增加。②激素通过影响基因的表达过程，进而调节生命活动；结合题意和图形信息可知，α-淀粉酶和蛋白酶是在种子萌发时合成的，因此若为萌发的大麦种子提供14C标记的氨基酸，α-淀粉酶和蛋白酶有放射性。③若“大麦种子萌发时，胚释放赤霉素促进淀粉酶的产生，进而促进淀粉水解”，则实验结果为甲试管溶液变蓝，乙、丙试管溶液蓝色都明显比甲试管溶液浅。 44．（2025·河南·三模）运动中所需能量主要来自有氧代谢的运动，简称有氧运动，常见的有氧运动有慢跑、游泳、骑自行车等。研究发现，随着运动强度的增加，血液中乳酸的含量逐渐增加。回答下列相关问题： (1)有氧运动通过持续的运动刺激，促进血液循环，增强心肌收缩力，提高肺活量。调节心跳、呼吸的中枢在 。适度的运动还可以使心情愉悦，使多巴胺的释放量增加，多巴胺作为一种神经递质，属于小分子物质，以胞吐的形式释放的意义是 。 (2)过度的有氧运动会导致血液中血糖的含量下降，此时机体升血糖的途径有 （答出两点）。随着运动强度的增大，体内乳酸的含量会增加，但是运动员清除乳酸的速度比非运动员快，从代谢的角度分析，其原因是 。在体育比赛过程中，为使运动员在运动过程中及时补充能量并减少乳酸的产生量，一般选用 （填“葡萄糖”或“脂肪”）作为补充能量的物质。 (3)游泳是有氧运动中排名榜首的运动，冷水环境下游泳减肥效果更显著，原因可能是 。 【答案】(1) 脑干 短时间内增加突触间隙内神经递质的量，加快兴奋的传递 (2) 肝糖原的分解和非糖物质的转化 运动员肝脏中将乳酸转化为糖类的酶活性高，转化速度比非运动员快 葡萄糖 (3)冷水环境下机体为保持相对恒定的体温，需要消耗更多的脂肪以产生足够的热量，有机物消耗量大，减肥效果显著 【分析】乳酸是人体肌细胞无氧呼吸的产物，运动时，肌细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，以有氧呼吸为主。 【详解】（1）调节心跳、呼吸的中枢在脑干，这是人体基本生命活动调节中枢。神经递质以胞吐形式释放，胞吐是一种非跨膜运输方式，其意义在于短时间内增加突触间隙内神经递质的量，从而加快兴奋在神经元之间的传递。因为胞吐可以快速大量地释放神经递质，比跨膜运输效率更高，能使下一个神经元更快地接收到信号。 （2）当血液中血糖含量下降时，机体升血糖的途径主要有肝糖原的分解和非糖物质的转化。肝糖原可以直接分解为葡萄糖进入血液，非糖物质如脂肪、氨基酸等在一定条件下也能转化为葡萄糖，以维持血糖浓度的相对稳定。运动员清除乳酸速度比非运动员快，从代谢角度分析，是因为运动员肝脏中将乳酸转化为糖类的酶活性高，所以转化速度比非运动员快。酶活性高意味着催化反应的速率快，能更快地将乳酸进行转化。在体育比赛过程中，为使运动员及时补充能量并减少乳酸产生量，一般选用葡萄糖作为补充能量的物质。因为葡萄糖是细胞呼吸最常用的底物，能直接参与有氧呼吸过程快速释放能量，而脂肪氧化分解供能相对较慢，且在氧气供应不足时，脂肪代谢还可能产生更多的中间产物，不利于减少乳酸产生。 （3）在冷水环境下游泳减肥效果更显著，原因是冷水环境下机体为保持相对恒定的体温，需要消耗更多的脂肪以产生足够的热量。因为人体维持体温需要能量，而脂肪是良好的储能物质，当外界环境温度较低时，机体就会增加脂肪的氧化分解来提供更多热量，从而使有机物消耗量增大，减肥效果显著。 45．（2025·贵州遵义·三模）为研究水淹胁迫对桐花树幼苗呼吸作用的影响，某研究团队测量了不同水淹时间对桐花树幼苗根系的相关指标变化，结果如图所示。 回答下列问题： (1)在水淹的情况下，根系细胞中ATP合成场所有 。与有机物体外燃烧相比，有氧呼吸具有的特点有 （写出一点即可）。 (2)据图分析，参与有氧呼吸的酶是 酶，随着水淹时间增加，根系ATP含量逐渐下降，从细胞呼吸方式的角度分析，原因可能是 。 (3)若水淹18小时后不排水，预测桐花树幼苗长势会变差，据图分析依据是 。 【答案】(1) 细胞质基质和线粒体 有氧呼吸过程温和（或答有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在ATP中） (2) 甲 随着水淹时间增加，氧气浓度逐渐降低，无氧呼吸产生ATP的增加量少于有氧呼吸产生ATP的减少量，因此根系ATP含量逐渐下降 (3)甲酶的酶活力低，而乙酶的酶活力高，ATP含量低 【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NADH，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】（1）在水淹情况下，根系细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，能产生少量ATP，有氧呼吸的第二、三阶段在线粒体中进行，能产生大量ATP；无氧呼吸在细胞质基质中进行，能产生少量ATP。所以ATP合成场所有细胞质基质和线粒体；与有机物体外燃烧相比，有氧呼吸具有的特点有：有氧呼吸是在温和的条件下进行的（或有机物中的能量是经过一系列的化学反应逐步释放的、释放的能量有一部分储存在ATP中）； （2）有氧呼吸过程需要多种酶的参与，图中显示甲酶活性随水淹时间变化与有氧呼吸的变化趋势相关，所以参与有氧呼吸的酶是甲酶。随着水淹时间增加，水中氧气含量逐渐减少，根系细胞有氧呼吸逐渐减弱，无氧呼吸逐渐增强。无氧呼吸产生的ATP较少，而细胞对ATP的消耗基本不变，所以根系ATP含量逐渐下降； （3）由图可知，水淹18小时后，甲酶的酶活力低，ATP含量较低，会影响细胞的能量供应，从而影响细胞的正常代谢；同时乙酶活力较高，会影响桐花树幼苗的生长，所以若水淹18小时后不排水，桐花树幼苗长势会变差。 46．（2025·甘肃白银·三模）人们在生产、生活中可通过一系列的方法来保证果蔬的新鲜度和品质。气调诱导休眠保鲜法通过控制储藏环境中各气体组分含量来诱导果蔬长期处于休眠期，该方法可使果蔬的生理活动的消耗维持在最低水平。通过测量石榴果粒储藏环境的气体含量变化，分析不同温度下石榴果粒在不同阶段的呼吸特征，结果如图所示。回答下列问题： (1)细胞呼吸过程中能够产生[H]的具体场所有 。据图分析可知，影响细胞呼吸速率的因素有 （答出2点）。 (2)在 ℃环境条件下储藏的石榴果粒有着最低的呼吸强度。相比于其他温度，有人推测在23℃环境条件下石榴果粒可能出现了腐败，据图分析其依据是 。 (3)据图分析，气调诱导休眠保鲜法的原理是 。 【答案】(1) 细胞质基质、线粒体基质 温度、CO2含量、O2含量 (2) 4 23℃环境条件下，随着储藏时间的延长，O2含量快速降低，而CO2含量快速升高，说明好氧微生物和厌氧微生物大量繁殖 (3)随着石榴果粒呼吸作用的进行，密封系统中的O2含量不断降低，新生成的CO2又不能及时排出，导致整个密封系统形成一个低O2高CO2的环境，从而降低有机物的消耗 【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】（1）无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段物质变化及场所完全相同，均可在细胞质基质中产生[H]，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质进行，也可以产生[H]，因此细胞呼吸过程中能够产生[H]的具体场所有细胞质基质和线粒体基质。由图可知，影响细胞呼吸的因素有温度、CO2含量、O2含量等。 （2） 据图可知，4℃环境条件下单位时间内产 生的CO2量最少，所以4℃环境条件下储藏的石榴果粒在休眠期的呼吸强度最低；23℃环境条件下随着储藏时间的延长，O2含量快速下降、CO2含量快速上升，说明出现了微生物大 量繁殖的现象，石榴果粒出现了腐败。 （3）细胞呼吸作用可以消耗O2产生CO2，随着石榴 果粒呼吸作用的进行，密封系统中的O2含量不断降低，新生成的CO2又不能及时排出，导 致整个密封系统形成一个低O2高CO2的环境，从而抑制呼吸作用，降低有机物的消耗。 光合作用考点02 一、单选题 1．（2025·湖南湘西·三模）细胞中的化合物共同协作维持细胞正常的生命活动，下列叙述正确的是（    ） A．酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸 B．NADH是光反应的产物之一，能催化C3的还原 C．胰岛素能够催化肝脏细胞生成肝糖原降低血糖 D．与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能 【答案】D 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，酶催化作用表现的特点是高效性、专一性和需要温和的条件。 【详解】A、酶的本质是蛋白质或RNA，蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，而RNA初步水解的产物是核糖核苷酸，其彻底水解产物是核糖、磷酸和四种碱基，A错误； B、NADH是细胞呼吸（如糖酵解、三羧酸循环）的产物，而非光反应的产物。光反应中生成的是NADPH，用于C3的还原。此外，NADPH是还原剂而非催化剂，B错误； C、胰岛素是激素，通过信号传导调节肝糖原合成，其本身不具有催化作用，C错误； D、糖蛋白（如细胞表面受体）和糖脂（如血型抗原）中的糖链参与细胞识别、免疫应答等信息传递功能，D正确。 故选D。 2．（2025·山西临汾·三模）光合作用过程经过了众多科学家长期大量的实验研究才逐渐被清晰认识。下列相关说法错误的是（    ） A．分别用不同颜色的光照射光合色素溶液，可以得到光合色素溶液的吸收光谱 B．恩格尔曼利用水绵和需氧细菌在没有空气的实验条件下，用极细光束照射水绵使水绵发生光合作用，证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 C．希尔在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在有水、无CO2的条件下发现光照下有氧气放出，说明水的光解是在叶绿体类囊体薄膜上进行 D．卡尔文用放射性同位素14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，迫踪放射性14C的去向，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳 【答案】C 【分析】光合作用的认识过程： 1、1771年，英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验。 2、1864年，德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉的实验。 3、1880年，德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所，并从叶绿体放出氧。 4、20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水的实验。 5、卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。 【详解】A、光合色素对不同波长光的吸收能力不同，通过测量不同颜色光照射下的吸收率，可以得到光合色素溶液的吸收光谱，这是研究光合色素特性的常规方法，A正确； B、恩格尔曼的实验利用水绵（含带状叶绿体）和需氧细菌，在无空气条件下，用极细光束照射水绵，需氧细菌聚集在光照部位，证明叶绿体吸收光能并用于光合作用释放氧气，从而确认了叶绿体的功能，B正确； C、希尔在离体叶绿体悬浮液中加入铁盐等氧化剂，在光照、有水、无CO2的条件下观察到氧气释放，这证明了水的光解是光合作用的一部分（即希尔反应），但该实验仅表明水光解发生在叶绿体中，并未直接证明其位置在类囊体薄膜上，C错误； D、卡尔文使用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，通过追踪14C放射性去向，揭示了CO2中的碳如何转化为有机物中的碳，D正确； 故选C。 3．（2025·山西临汾·三模）植物细胞中的元素和化合物是细胞执行各项生命活动的物质基础。下列相关叙述错误的是（    ） A．植物细胞中不存在无机自然界中没有的特殊元素 B．无机盐参与维持植物细胞的酸碱平衡，不参与有机物合成 C．幼苗体内的水既可参与形成NADH，也可参与形成NADPH D．植物细胞可利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子 【答案】B 【分析】1、生物界与非生物界的统一性与差异性： 统一性：构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的。 差异性：组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。 2、细胞中无机盐的作用：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分、Mg2+是叶绿素的必要成分；②维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 3、在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。 【详解】A、组成生物体的化学元素在无机自然界中都存在，细胞中不存在无机自然界中没有的特殊元素，A正确； B、无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，参与有机物的合成，例如铁参与血红蛋白的形成，B错误； C、植物细胞中，在光合作用光反应阶段，水的光解可产生NADPH，在有氧呼吸第二阶段，水与丙酮酸反应可参与形成NADH，C正确； D、细胞中利用种类较少的小分子(单体）脱水缩合成种类繁多的生物大分子（多聚体），如许多氨基酸分子脱水缩合后通过肽键相连形成蛋白质，D正确。 故选B。 4．（2025·安徽合肥·三模）为探究磷酸对光合作用的影响，科研人员向菠菜叶绿体悬浮液中加入磷酸(Pi)，照光并通入 14 CO2,数分钟后取样，分离叶绿体并测定¹⁴C标记化合物的相对含量，结果如表所示(注：TP和 PGA为暗反应中的三碳化合物)。关于此实验，判断错误的是（    ） 加入 Pi的浓度 (mmol/L) ¹⁴C 标记化合物的相对含量 TP/PGA 0 10 0.8 1 60 5.5 A．科研人员分离叶绿体所用缓冲液应为叶绿体基质的等渗溶液 B．悬浮液加入磷酸可以增加碳的固定量，提高TP/PGA 的比值 C．悬浮液中加入磷酸可抑制PGA运出叶绿体，从而抑制CO2固定 D．若延长光照时间，会在C₅化合物和培养液内的有机物中检出¹⁴C 【答案】C 【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】A、科研人员分离叶绿体所用缓冲液应为叶绿体基质的等渗溶液，这样可以保证叶绿体的正常形态，有利于实验的进行，A正确； B、结合实验数据可推测，悬浮液加入磷酸可以增加碳的固定量，提高TP/PGA 的比值，B正确； C、悬浮液中加入磷酸可促进PGA运出叶绿体，进而促进光合作用，提高CO2固定的速率，C错误； D、若延长光照时间，光合作用持续进行，因而会在C5化合物和培养液内的有机物中检出14C，D正确。 故选C。 5．（2025·吉林·三模）如图是光合作用过程示意图（字母代表物质），图中PSBS是一种类囊体膜蛋白，它能感应类囊体腔内的H+浓度而被激活，激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法正确的是（　　）    A．图中的A是O2，C是ATP，D是NADP+ B．图中标注的色素主要吸收蓝紫光 C．用纸层析法提取色素时，所用试剂是层析液 D．过度光照将会激活膜蛋白PSBS，直接抑制反应Ⅰ中ATP形成过程 【答案】A 【分析】图中：反应Ⅰ为光反应，反应Ⅱ为暗反应。A代表O2，B代表ADP和Pi，C代表ATP，D代表NADP＋，E代表NADPH，F代表(CH2O)，G代表CO2。 【详解】A、由图可知，A代表O2，B代表ADP和Pi，C代表ATP，D代表NADP＋，A正确； B、 叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，B错误； C、用纸层析法分离色素，用无水乙醇提取色素，C错误； D、由图可知，PSBS可参与水的光解过程，水的光解产生H＋、O2和e-，过度光照将会激活膜蛋白PSBS，PSBS 抑制电子传递，影响膜两侧H+浓度梯度的建立，间接影响ATP的合成，D错误。 故选A。 6．（2025·湖南长沙·三模）强光照射时，光反应产生的NADPH大量积累进而造成叶绿体损伤。细胞可通过草酰乙酸——苹果酸循环及AOX（交替氧化酶）途径消耗掉叶绿体中过剩的NADPH，相关过程如图所示。AOX能促进NADH与O2反应生成H2O，此过程产生极少量ATP。下列说法正确的是（    ） A．NADPH和NADH均为还原剂，其消耗场所均在膜上 B．AOX途径生成的ATP主要为细胞内外的生命活动供能 C．强光照射时阻断草酰乙酸—苹果酸循环，细胞产热增加 D．强光时增大CO2浓度可导致AOX途径生成的H2O减少 【答案】D 【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】A、NADPH是光合作用光反应产生的还原剂，在叶绿体基质中参与暗反应，其消耗场所不在膜上；NADH是细胞呼吸过程中产生的还原剂，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上与氧气反应，消耗场所是膜上，A错误； B、由题可知，AOX途径生成的ATP作为信号分子参与信号转导，而不是为细胞内外的生命活动供能，B错误； C、从图中能看到草酰乙酸——苹果酸循环过程伴随热能产生。若强光照射时阻断此循环，该循环产热途径被切断，细胞产热就会减少，C错误； D、强光时增大CO2浓度，会促进卡尔文循环（暗反应），更多地消耗NADPH，使得叶绿体中过剩的NADPH减少，通过草酰乙酸——苹果酸循环转运到线粒体的NADH减少，进而AOX途径消耗的NADH减少，AOX途径生成的H2O也会减少，D正确。 故选D。 7．（2025·湖南常德·三模）下列关于探索光合作用原理的实验叙述，正确的是（　　） A．恩格尔曼实验分析了水绵光合作用生成的氧气量 B．希尔反应应在离体叶绿体的悬浮液中加入氧化剂并通入CO2 C．阿尔农实验需给离体的叶绿体光照，并供给ADP、Pi等物质 D．鲁宾和卡门实验应向小球藻培养液中同时加入H218O和 C18O2 【答案】C 【分析】1880年美国科学家恩格尔曼实验证明了光合作用的场所是叶绿体，O2是由叶绿体释放出来的，同时发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域；1937年希尔在离体叶绿体（实质是被膜破裂的匀浆）悬浮液中，加入适当的电子受体（如草酸铁），照光时可使水分解而释放氧气；1941年美国科学家鲁宾和卡门实验采用同位素标记法得出光合作用释放的O2来自H2O；20世纪40年代卡尔文采用同位素示踪法探明了CO2在光合作用中转化成有机物中的C的途径，即卡尔文循环。 【详解】A、恩格尔曼的实验证明了水绵光合作用生成了氧气，但未测定氧气量，A错误； B、1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气，B错误； C、美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验发现，在光照下，当向反应体系中供给ADP、Pi时叶绿体可合成ATP，并且发现这一过程总是与水的光解相伴随，C正确； D、鲁宾和卡门用18O分别标记H218O和C18O2，进行两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给植物提供H218O和CO2，D错误。 故选C。 8．（2025·重庆·三模）光照过强会使得电子积累过多，过多的电子会产生活性氧破坏类囊体膜，导致光合速率下降，这种现象被称作光抑制。我国科学家利用能接收电子的人工电子梭（铁氰化钾）有效解除微藻的光抑制，实验结果如图，下列分析不合理的是（    ） A．对照组类囊体膜上水分解释放的电子用于NADH的形成 B．对照组光照强度由I1突然增加到I2，C3含量基本不变 C．实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用 D．分别用I1、I3光照强度处理微藻再加入适量铁氰化钾后置于I3光照强度下，I1组的光合放氧速率高 【答案】A 【分析】“电子积累过多会产生活性氧破坏类囊体膜，使光合速率下降”，实验结果中，加入铁氰化钾的组相比对照组在高光照强度下没有光抑制，光合速率持续增加，推测铁氰化钾能将光合作用产生电子及时导出，使细胞内活性氧水平下降，降低类囊体膜受损伤的程度，因而能够有效解除光抑制。 【详解】A、对照组类囊体膜上水分解释放的电子用于NADPH的形成，A错误； B、对照组光照强度由I1增加到I2过程达到光饱和，C3基本不变，B正确； C、实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生，对类囊体膜起保护作用，C正确； D、经I1和I3处理的微藻，I1下损伤程度低，加入适量铁氰化钾后置于I3光照强度下，I1组的光合放氧速率高，D正确。 故选A。 9．（2025·广西南宁·三模）为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是（　　） A．色素1、2、3、4易溶于有机溶剂，色素5易溶于水 B．色素1、2、3、4可能分布在叶绿体中，色素5可能存在于液泡中 C．色素1、2的含量较多，缺Mg会影响色素1和2的含量 D．色素1在层析液中的溶解度最大，色素4在层析液中溶解度最小 【答案】C 【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快，反之则慢。 【详解】AB、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，光合色素易溶于有机溶剂，分布在叶绿体中；根据在蒸馏水中的层析结果说明，色素5可以溶解在蒸馏水中，推测其可能是存在于植物液泡中的色素，色素5易溶于水，A、B正确； C、色素1、2、3、4是光合色素，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素1和2即胡萝卜素和叶黄素含量较少，色素3和4即叶绿素a和叶绿素b含量较多，另外镁只参与构成叶绿素，故缺Mg会影响色素3和4的含量，C错误； D、根据层析的结果，色素1距离起点最远，说明色素1在层析液中的溶解度最大，而色素4距离起点最近，说明色素4在层析液中的溶解度最小，D正确。 故选C。 10．（2025·辽宁·三模）叶绿体在光下利用无机磷与ADP合成ATP的过程称为光合磷酸化。光合磷酸化与电子传递是通过ATP合酶联系在一起的。如图ATP合酶由CF1和CF0两个蛋白复合体构成，光系统I（PSI）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由蛋白质和光合色素组成的复合体。据图分析，下列相关叙述正确的是（　　） A．PSI和PSⅡ镶嵌在叶绿体的内膜上 B．膜内外H+浓度差是光合磷酸化的动力 C．CF1是疏水性复合体，CF0是亲水性复合体 D．电子传递抑制剂有利于光合磷酸化的进行 【答案】B 【分析】1、光合作用的过程：（1）光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段，光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的；（2）暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。 2、分析图示可知，水光解发生在类囊体腔内，该过程产生的电子经过电子传递链的作用与NADP+、H+结合形成NADPH。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成，运输到叶绿体基质中的H+可与NADP+结合形成NADPH。 【详解】A、由题干可知，PSⅠ和PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合体，光合色素分布在类囊体薄膜上，所以PSI和PSⅡ应该是分布在类囊体薄膜上的，A错误； B、据图可知，跨膜的H+浓度差，推动ATP合酶合成ATP，B正确； C、CF1存在部位为磷脂亲水头部附近，所以应该有亲水性，CF0插入到磷脂疏水尾部中，所以应该有疏水性，C错误； D、电子传递抑制剂并不利于光合磷酸化的进行，因为它们会阻断光合电子传递链中的电子传递，从而阻止H+电化学梯度的形成和ATP的合成，D错误。 故选B。 11．（2025·四川内江·三模）科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了高浓度CO₂调控气孔关闭的机理（图1）。已知htl基因、rhcl基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型（wt）、htl基因功能缺失突变体（h）、rhcl基因功能缺失突变体（r）和htl/rhcl双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。下列推测不合理的是（　　）    A．rhcl基因编码的是蛋白甲，htl基因编码的是蛋白乙 B．保卫细胞液泡的溶质转运到胞外引起细胞失水，导致气孔关闭 C．正常浓度CO₂下的实验结果说明htl基因的表达产物使气孔开放 D．wt组与r组对比，说明高浓度CO₂下rhcl基因的表达产物抑制气孔关闭 【答案】D 【分析】气孔是植物与外界进行气体交换的门户，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，保卫细胞吸水膨胀，气孔张开；当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，保卫细胞失水，气孔关闭。 【详解】A、根据图2，h组、h/r组气孔开度相近，可知在缺失h的前提下，r存在与否都不影响气孔开度，即r不能单独发挥调控作用，必须通过h进行调控，即r在h上游；r组、h/r组气孔开度不同，可知在缺失r的前提下，h仍然能够发挥调控作用，h在r下游，所以甲、乙的基因分别是rh、ht1，A正确； B、由图1可以看出，保卫细胞液泡的溶质转运到胞外引起细胞失水，导致气孔关闭，B正确； C、从图2看，在正常浓度CO₂ 时，htl基因基因功能缺失突变体库（h）气孔导度低于野生型（WT），说明rhc1基因功能正常时气孔导度高，说明htl基因的表达产物使气孔开放，C正确； D、从图2看，在高浓度CO₂ 时，野生型（WT）气孔导度低于rhc1基因功能缺失突变体库（r），说明rhc1基因功能正常时气孔导度更低，即rhc1基因产物促进气孔关闭，D错误。 故选D。 12．（2025·湖南·三模）研究发现，在低光照强度胁迫下水稻叶绿体变厚增大，基粒变厚、类囊体片层数增多，光合作用效率得到有效提高。下列相关分析错误的是（　　） A．叶绿体与线粒体增大内部膜面积的方式存在差异 B．叶黄素与胡萝卜素捕获蓝紫光的效率得到提高 C．基粒变厚、片层数增多有利于增大接触与吸收CO2的面积 D．可用纸层析法分离叶绿体中的色素并分析其相对含量 【答案】C 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验： ①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素。 ②分离色素原理：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。 ③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中叶绿素被破坏。 ④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、叶绿体通过类囊体的堆叠增大内部膜的表面积，线粒体的内部向内折叠增大内部膜面积，A正确； B、低光照强度胁迫下水稻叶绿体变厚增大，基粒变厚、类囊体片层数增多，推测其含有的色素更多，因此叶黄素与胡萝卜素捕获蓝紫光的效率得到提高，B正确； C、光合作用过程中，CO2被叶绿体吸收后参与暗反应，该过程发生在叶绿体基质中，C错误； D、分离色素原理：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，可用纸层析法分离叶绿体中的色素并分析其相对含量，D正确。 故选C。 13．（2025·福建三明·三模）腺苷三磷酸（ATP）的合成速率可通过荧光素酶来测定。荧光素酶在ATP存在的情况下能催化荧光素分子发光，通过检测发光值来检测ATP的浓度。研究人员将离体的类囊体在pH值为4或7的外部溶液中达到平衡后，转移到pH值为8的不同溶液中，一段时间后，利用荧光素酶测定ATP浓度，结果如下表。下列叙述错误的是（    ） 组别 过程I 过程Ⅱ 发光相对值 初始类囊体内的pH值 PH=8溶液中加入的物质 1 4 ADP、Pi 141 2 4 ADP 12 3 4 Pi 4 4 7 ① 12 A．表格中①加入的物质应为ADP、Pi B．过程Ⅰ的目的是制造类囊体腔内不同高H+环境 C．1、4组对照表明类囊体中ATP合成与H+浓度梯度大小有关 D．实验结果表明类囊体薄膜上存在催化ATP合成和分解的酶 【答案】D 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】A、表格中①加入的物质应为ADP、Pi，与组别1的对比，探究类囊体膜内外H+浓度梯度大小对产生ATP的影响，A正确； B、研究人员将离体的类囊体在pH值为4或7的外部溶液中达到平衡后，转移到pH值为8的不同溶液中，过程Ⅰ的目的是制造类囊体腔内不同H+浓度环境，B正确； C、1、4组对照类囊体中的pH不同，外面均为8即类囊体膜内外H+浓度梯度大小不同，结果发光相对值不同，表明类囊体中ATP合成与H+浓度梯度大小有关，C正确； D、实验结果表明：当存在类囊体膜内外H+浓度梯度时，能产生ATP，其H+浓度梯度越大，产生的ATP越多，说明类囊体薄膜上存在催化ATP合成的酶，D错误。 故选D。 14．（2025·内蒙古通辽·三模）黑藻是一种沉水植物，其叶片薄仅由单层细胞构成，叶肉细胞的叶绿体体积大、数量多、呈深绿色。黑能吸收重金属、降解农药等污染物，其分布广泛、易取材、可用作生物学实验材料。下列有关叙述错误的是（    ） A．黑藻的叶片不需要切片即可直接制作临时装片 B．叶绿体大，可容纳更多的光合色素和酶，从而提高光合效率 C．黑藻吸收的重金属能沿着食物链聚集在人体内 D．观察植物细胞的有丝分裂时，可选用黑藻的成熟叶片为材料 【答案】D 【分析】黑藻是能进行光合作用的真核生物，黑藻的叶片仅由单层细胞构成且含有叶绿体，常作为观察叶绿体结构和细胞质环流的良好材料。 【详解】A、黑藻叶片仅由单层细胞构成，在观察其叶片时不需要切片，可直接制作临时装片观察，A正确； B、黑藻的叶绿体是光合作用的场所，黑藻的叶绿体体积大、数量多，可容纳更多光合色素和酶，这有助于提高光合作用效率，B正确； C、重金属难降解，具有生物富集效应，黑藻吸收的重金属可通过食物链在较高营养级（如人体）中积累，C正确； D、有丝分裂观察需选择分裂活跃的细胞（如根尖分生区），黑藻成熟叶片细胞已高度分化，通常不再分裂，无法观察到有丝分裂，D错误。 故选D。 15．（2025·江西·三模）落羽杉是一种优良的耐水湿的植物，当面临淹水胁迫而导致根系缺氧时，落羽杉会从受窒息的根部长出一批反向细胞，垂直向上生长，露出地面。某研究小组为探究淹水胁迫对落羽杉生长特性的影响，将长势相同的等量落羽杉幼苗分别置于正常环境下（CK）与水淹环境下（T）进行培养，一定时间后测量苗高变化如图所示，下列相关叙述错误的是（    ） A．水淹胁迫会导致植物缺氧，产生大量酒精堆积在根部引起毒害 B．根系缺氧引起根部细胞遗传物质发生改变，进而长出反向细胞 C．推测水淹后期，落羽杉逐渐适应逆境，生长恢复正常 D．可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响 【答案】B 【分析】植物细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体；缺氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，酒精会毒害根部细胞造成根部细胞变黑、腐烂。 【详解】A、水淹胁迫下，植物无法吸收更多的氧气，从而加剧无氧呼吸产生大量酒精堆积在根部引起毒害，A正确； B、根部长出反向细胞是基因选择性表达的结果，遗传物质并未发生改变，B错误； C、由图可知，落羽杉在水淹初期，苗高低于正常组，但是在水淹后期，苗高逐渐与正常组相同，说明落羽杉逐渐通过一些方式适应逆境，生长恢复正常，C正确； D、叶绿素的含量可以反映光合作用光反应的强度，故可以在每个时间点提取叶绿素分析水淹胁迫对光合特性的影响，D正确。 故选B。 16．（2025·湖南永州·三模）胞间连丝是相邻植物细胞间物质运输的关键通道，其主要成分与细胞膜相似，在细胞分裂过程中胞间连丝伴随细胞壁新生阶段的结构而重塑。植物叶肉细胞光合产物会以蔗糖的形式借助胞间连丝进入筛管—伴胞复合体（SE-CC），如下图所示。下列相关叙述错误的是（　　）    A．除物质运输外，胞间连丝还可作为植物细胞间信息交流的通道 B．胞间连丝形成于细胞分裂后期，主要成分为蛋白质和磷脂分子 C．与正常植株相比，SE-CC功能缺陷植株的叶肉细胞可能积累更多蔗糖 D．蔗糖进入SE-CC后，可通过韧皮部运输到植物体的根、茎等器官 【答案】B 【分析】‌蔗糖进入SE-CC后，主要通过韧皮部运输到植物体的根、茎等器官‌。SE-CC是指筛管分子-伴胞复合体，蔗糖在SE-CC中的运输过程可以分为三个阶段：  ‌叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞‌。 ‌韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中‌。 ‌蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中‌‌。 【详解】A、胞间连丝是相邻植物细胞间物质运输的关键通道，还可作为植物细胞间信息交流的通道，A正确； B、在细胞分裂过程中胞间连丝伴随细胞壁新生阶段的结构而重塑，细胞壁在有丝分裂末期形成，B错误； C、植物叶肉细胞光合产物会以蔗糖的形式借助胞间连丝进入筛管—伴胞复合体（SE-CC），与正常植株相比，SE-CC功能缺陷植株的叶肉细胞可能积累更多蔗糖，C正确； D、由图可知，蔗糖可以通过胞间连丝从叶肉细胞运输至韧皮薄壁细胞，蔗糖进入SE-CC后，可通过韧皮部运输到植物体的根、茎等器官，D正确。 故选B。 17．（2025·广西·三模）中华优秀传统文化中蕴藏着大量的农业生产经验。下列对相关原理叙述错误的是（    ） A．“正其行，通其风”能为植物提供更多的CO2，CO2直接参与三碳化合物的还原 B．“犁地深一寸，等于上层粪”，“犁地”能促进根系有氧呼吸为吸收离子提供能量 C．“春生夏长，秋收冬藏”，“夏长”影响光合作用的主要因素是光照和温度 D．“疏禾有谷粜，密禾捞柴烧”，合理密植能增大单位土地面积上有机物积累量 【答案】A 【分析】影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度、土壤含水量以及矿质元素的量。肥料主要提供无机盐，中耕松土利于植物进行有氧呼吸，促进对矿质元素的吸收，适当通风和合理密植能增加二氧化碳的浓度，从而促进生长，同时合理密植还能提高光能利用率。 【详解】A、通风能增加 CO2含量，CO2直接参与CO2的固定，A错误； B、犁地能增加土壤氧气含量，促进有氧呼吸，促进根系吸收无机营养，B正确； C、影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度、土壤含水量以及矿质元素的量，“夏长”影响光合作用的主要因素是光照和温度，C正确； D、疏禾有谷粜，密禾捞柴烧，说明合理密植能提高光能利用率，进而提高产量，而过度密植会导致有效的光合作用面积没有提高，反而增加了呼吸消耗，因而会导致减产，即该现象说明，适度提高种植密度有利于提高产量，但过高反而会增加呼吸消耗而减产，D正确。 故选A。 18．（2025·湖北·三模）研究人员将蓝细菌的羧酶体基因簇导入大肠杆菌，构建出“人工光合菌”。该工程菌在光照下固定CO₂的效率为天然蓝细菌的30%，但夜间因代谢失衡大量死亡。下列解决方案不可行的是（    ） A．添加昼夜交替的LED光源以延长光照时间 B．引入蓝细菌的生物钟基因调控代谢节律 C．敲除大肠杆菌分解葡萄糖的关键酶以减少夜间能量浪费 D．通过蛋白质工程修改固定CO₂的酶的结构以提升CO₂固定效率 【答案】C 【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、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、添加昼夜交替的LED光源以延长光照时间，可增加光合作用，维持大肠杆菌生命活动，A正确； B、该工程菌中含有蓝细菌的羧酶体基因，从而表现光合作用，因此可引入蓝细菌的生物钟基因调控代谢节律，B正确； C、敲除大肠杆菌分解葡萄糖的关键酶基因，会导致大肠杆菌无法进行呼吸作用而死亡，C错误； D、通过蛋白质工程修改固定CO₂的酶的结构以提升CO₂固定效率，增强光合作用速率，可减少大肠杆菌死亡，D正确。 故选C。 19．（2025·湖北·三模）植物的气孔由两个保卫细胞构成，保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，可进行光合作用。研究表明，水稻叶片保卫细胞膜上OSA1蛋白受光诱导后活性提高，运出H⁺，促进K⁺进入细胞，过程如图所示，其中①～④表示物质。下列说法错误的是（    ） A．保卫细胞内存在②→糖类→ATP的能量转换路径 B．K⁺进入保卫细胞后，气孔开放程度增加，短时间内②④含量增加 C．根细胞膜上的OSA1蛋白将NH转化产生的H⁺转移至细胞外，可防止细胞质酸化 D．若提高水稻OSA1蛋白的表达量，可提高C、N元素的利用率，提高叶片的光合速率 【答案】B 【分析】分析题图：水稻叶片保卫细胞细胞膜OSA1蛋白受光诱导后活性提高，泵出氢离子后激活钾离子内流通道。细胞内钾离子浓度升高，细胞吸水后气孔开放，气孔导度增大，使更多的CO2进入叶肉细胞，为光合作用暗反应提供了较多原料。图中①是ADP、NADP+，②是ATP和NADPH，③是O2，④是C3。根部细胞膜OSA1蛋白可促进水稻对铵的吸收与同化。为谷氨酸、R酶的合成提供了原料，R酶数量增多促进了暗反应的酶促反应过程。 【详解】A、在保卫细胞中，在光合作用的暗反应中会发生ATP、NADPH中储存的能量转移到糖类中的过程，②是ATP，糖类经过细胞呼吸氧化分解可以产生NADH（还原型辅酶Ⅰ），NADH经过呼吸链传递电子的过程中会产生ATP，即存在糖类→NADH→ATP的能量转换路径，所以保卫细胞内存在②→糖类→NADH→ATP的能量转换路径，A正确； B、K⁺进入保卫细胞后，会使保卫细胞内的渗透压升高，从而吸水膨胀，气孔开放程度增加，胞间CO2浓度增大，消耗的②是ATP和NADPH，增加，所以ATP和NADPH，短时间内减少，B错误； C、根细胞膜上的OSA1蛋白将 NH4+ ​转化产生的 H+转移至细胞外，这样可以避免 H+ 在细胞质中积累，防止细胞质酸化，C正确； D、提高水稻OSA1蛋白的表达量，能更有效地运出 H+，促进K⁺进入保卫细胞，使气孔开放程度增加，从而提高叶片的二氧化碳吸收量，有利于光合作用的暗反应进行；同时，该蛋白参与 NH4+ ​的相关转化过程，与氮元素的利用有关，所以可提高C、N元素的利用率，提高叶片的光合速率，D正确。 故选B。 20．（2025·江西景德镇·三模）农谚有云：“庄稼一枝花，全靠肥当家”，“上粪不浇水，庄稼撅着嘴”。体现了合理施肥和灌溉是农作物高产、稳产的重要保障。下列关于水和无机盐的叙述正确的是（    ） A．细胞中无机盐很多，且大多以离子形式存在 B．一次施肥过多会造成农作物因失水而萎蔫 C．农作物可从肥料中获取有机物，以及NH4+、NO3-、K+等 D．可利用放射性同位素标记法得出光合作用产生的氧气全部来自水 【答案】B 【分析】无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，如果施肥过多还可能会造成烧苗，不利植物的生长，只有合理施肥，才有利于植物的生长。 【详解】A、细胞中无机盐很少，且大多以离子形式存在，A错误； B、一次施肥过多会导致土壤溶液浓度过高，使根细胞渗透失水（即“烧苗”现象），导致农作物萎蔫，B正确； C、肥料提供的是无机盐（如NH₄⁺、NO₃⁻、K⁺等），而非有机物，C错误； D、鲁宾和卡门利用稳定同位素18O标记得出光合作用产生的氧气全部来自水，D错误。 故选B。 21．（2025·河北秦皇岛·三模）某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在色素分离中的各自功能，分别用标准层析液（石油醚：丙酮：苯=20：2：1）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的色素，分离时间为140秒，实验结果如图所示，下列分析正确的是（    ） A．标准层析液的实验结果中最窄的是叶黄素 B．层析液中石油醚的主要作用是分离菠菜叶片中的胡萝卜素 C．层析液中苯的作用是分离胡萝卜素和叶绿素a D．层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素 【答案】B 【分析】1、叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：丙酮、无水乙醇等。所以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素。 2、分离色素原理：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。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。 【详解】A、标准层洗液中滤纸条从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，据图可知，最窄的是胡萝卜素，A错误； B、石油醚分离出的橙黄色的胡萝卜素，而其他色素还分布在起始线附近，可见其他色素在石油醚中的溶解度很低，石油醚难以将其分离，B正确； C、与对照组相比，苯分离出的3条色素带从上向下依次是叶黄素，叶绿素a和叶绿素b，C错误； D、与对照组相比，丙酮不能将菠菜叶中的4种色素较好的分离出来，3条色素带混在一起，离起始线较远而且起始线处几乎没有任何色素，D错误。 故选B。 22．（2025·四川南充·三模）为了解干旱胁迫对核桃幼苗叶片中叶绿素含量的影响，研究人员采用自然干旱法进行胁迫处理。在干旱胁迫处理当天、第3天、第6天和第9天的土壤含水量分别为田间水量的70～80%（正常供水）、50～60%（轻度胁迫）、30～40%（中度胁迫）和10～20%（重度胁迫）时进行取样检测： 结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．干旱胁迫可能导致叶绿素合成受阻或叶绿素降解 B．干旱胁迫下叶绿素b的含量变化趋势没有叶绿素a明显 C．重度胁迫下叶肉细胞的水分和C5的含量都会一直下降 D．也可通过纸层析法初步比较叶绿素a和叶绿素b的含量 【答案】C 【分析】光合作用在植物细胞的叶绿体中进行，叶绿体类囊体的薄膜上有捕获光能的色素，在类囊体薄膜上和叶绿体基质中还有许多进行光合作用所必需的酶。光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能；暗反应阶段发生在叶绿体基质中，将ATP和NADPH中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。 【详解】A、据实验结果分析，随着处理实验的增加，叶绿素总量逐渐下降，可以推测干旱胁迫可能导致叶绿素合成受阻或叶绿素降解，A正确； B、从图中可看出，叶绿素 b 的下降幅度确实不如叶绿素a那么明显，B正确； C、在重度干旱时，由于气孔关闭、CO2供应不足，叶肉细胞中的C5 反而可能发生积累而不是持续下降，C错误； D、纸层析可将叶绿素 a 和叶绿素 b 分开，从而进行含量上的初步比较，D正确。 故选C。 23．（2025·四川达州·三模）筛管是运输光合产物的通道，光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞经过一系列运输运至筛管一伴胞复合体（SE—CC）的细胞外空间，然后从细胞外空间进入SE—CC，SE—CC的细胞膜上有蔗糖—H+共运输载体（SU载体）和H+泵（具ATP水解酶活性，可将H+运输到细胞外空间），SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE—CC中，再逐步汇入主叶脉运输至植物体的其他部位。下列说法错误的是（    ） A．蔗糖是小分子且溶于水的非还原糖，适合长距离运输 B．SE—CC中的蔗糖浓度高于细胞外空间 C．SU功能缺陷会导致叶肉细胞光合速率降低 D．降低SE—CC中的pH可以提高蔗糖向SE—CC运输的速率 【答案】D 【分析】物质跨膜运输方式中主动运输需要载体和能量，膜上H+泵有催化ATP水解供能的作用。H+泵具ATP水解酶活性，可将H+运输到细胞外空间，说明此过程需要消耗能量，是主动运输，即细胞内H+浓度低于细胞外，借助于此浓度梯度，可完成蔗糖运输，浓度差越大运输速率越高。 【详解】A、蔗糖是二糖，为小分子，易溶于水，是非还原糖，适合长距离运输，A正确； B、H+泵具ATP水解酶活性，可将H+运输到细胞外空间，说明细胞外H+浓度高于细胞内，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中，说明蔗糖进入SE-CC中是主动运输，细胞内蔗糖浓度高于细胞外空间，B正确； C、SU功能缺陷引起光合产物积累，会导致叶肉细胞光合速率降低，C正确； D、降低SE-CC中的pH，细胞内H+浓度升高，细胞内外H+浓度差减小，运输蔗糖的能力减弱，会降低蔗糖向SE-CC运输的速率，D错误。 故选D。 24．（2025·广西柳州·三模）科研人员利用“间隙光”（光照20秒、黑暗20秒交替进行）处理叶肉细胞一段时间后，检测叶肉细胞O2释放速率和CO2吸收速率，部分实验结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．在AB段，产生O2的部位是叶绿体内膜 B．在BC段，叶绿体中没有ATP消耗 C．在CD段，光合作用强度等于呼吸作用强度 D．在EF段，叶绿体能利用CO2合成有机物 【答案】D 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）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。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是单位时间单位叶面积的氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等，图中曲线表示净光合速率。 【详解】A、AB段光照下进行光合作用，产生氧气的场所在叶绿体的类囊体膜，A错误； B、在BC段，叶绿体中可以进行暗反应，消耗光反应产生的ATP和NADPH，B错误； C、在CD段，叶肉细胞O2释放速率（光合速率）和CO2吸收速率（光合速率-呼吸速率）相等，说明净光合速率大于0，光合作用强度大于呼吸作用强度，C错误； D、在EF段，CO2吸收速率下降但仍大于0，因此叶绿体能利用CO2合成有机物，D正确。 故选D。 二、多选题 25．（2025·辽宁·三模）为探索东北地区春小麦的适宜种植条件，某科研团队开展研究并得到不同处理条件下的数据如下： 注：P表示喷灌；D表示滴灌；M1~M4表示由低至高的种植密度。 试根据数据分析，下列说法正确的是（　　） A．上述实验的自变量为浇灌方式和种植密度，因变量为净光合速率 B．开花后第7天，喷灌条件M3组制造的有机物约为M4组的1.4倍 C．分析数据可知，滴灌条件下适当提高种植密度可提高春小麦的净光合速率 D．若用含18O标记的水进行浇灌，最终可以在植物体内检测到含标记的有机物 【答案】CD 【分析】影响光合作用的环境因素。 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】A、实验的自变量除了浇灌方式和种植密度之外，还包括开花后天数，A错误； B、制造的有机物应为总光合作用，从题干中只能得到净光合速率，呼吸速率并不知道，所以无法计算制造的有机物的量，B错误； C、从图中可知，滴灌条件下M3的净光合速率相对来说较高，所以滴灌条件下适当提高种植密度可提高春小麦的净光合速率，C正确； D、水中的氧通过呼吸作用可以转化为二氧化碳中的氧，二氧化碳可以通过光合作用，在暗反应中转化成有机物，D正确。 故选CD。 26．（2025·江西景德镇·三模）下图是某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势图，有关回答错误的是（    ） A．温度维持在d时，该植物体的干重可保持不变 B．为了增产，在温室栽培中，白天应将温度控制在b左右 C．温度超过b后，光合速率降低，有可能与部分气孔关闭有关 D．测定图中呼吸速率时，可通过测定根的呼吸速率来表示 【答案】AD 【分析】影响光合作用的因素有：光照强度、温度、CO2浓度、酶的活性和数量、光合色素含量等。 【详解】A、温度维持在d时，该植物叶片的光合速率等于呼吸速率，该植物体（由于还有部分只进行呼吸作用不进行光合作用的细胞）的光合速率小于呼吸速率，故该植物体的干重会减少，A错误； B、温度在b时，光合与呼吸速率的差值最大，即净光合速率最大，最有利于增产，B正确； C、温度过高时，会引起蒸腾作用过强导致植物失水，引起部分气孔关闭，使CO2供应减少，光合速率下降，因此温度超过b后，光合速率降低，有可能与部分气孔关闭有关，C正确； D、测定叶片的呼吸速率应该在黑暗条件下测定即可，不能用根的呼吸速率表示，D错误。 故选AD。 三、实验题 27．（2025·山东泰安·三模）干旱是指长期无雨或少雨，使土壤水分不足、作物水分平衡遭到破坏而减产的农业气象灾害。我国北方地区农田以旱地为主，粮食作物以小麦为主。以下实验探究中图甲为干旱不同时间，野生型和突变体小麦幼苗叶绿素相对含量变化，图乙、丙、丁分别为干旱10d和干旱20d下野生型和突变体幼苗净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度的实验结果。 (1)本实验的自变量为 ，因变量为 。 (2)图乙中10d时，突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型的，其主要原因是 ；20d时，突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型的，其主要原因是 。 (3)据题干信息可知，突变体小麦幼苗可能是 （填“叶绿素合成基因”“RUBP羧化酶基因”或“叶绿素合成基因和RUBP羧化酶基因”）发生了突变。 【答案】(1) 干旱天数、小麦幼苗的种类 叶绿素相对含量、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度 (2) 突变体小麦幼苗的叶绿素含量比野生型的多，其光反应速率更快 突变体小麦幼苗的气孔导度与野生型的相同，但突变体小麦幼苗的胞间CO2浓度小于野生型的，说明突变体小麦幼苗的暗反应速率更快（合理即可） (3)叶绿素合成基因和RUBP羧化酶基因 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。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）自变量是在实验中人为控制并可改变的因素。本实验中探究了干旱天数（如10d、20d等不同时长），以及野生型和突变体这两个方面对实验结果的影响，所以自变量为干旱天数和小麦幼苗的种类（野生型、突变体）；因变量是随着自变量变化而变化的变量。从实验所测定的内容来看，测定了叶绿素相对含量、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度等，这些都是因自变量改变而被观测和记录的量，所以因变量为叶绿素相对含量、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度； （2）图乙中10d时，结合图甲来看，此时突变体小麦幼苗叶绿素相对含量比野生型的多。叶绿素在光合作用中可吸收、传递和转化光能，突变体叶绿素相对含量高，能吸收更多光能，其光反应速率更快，从而使得突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型；20d时，从图丙可知突变体的胞间CO2浓度低于野生型，从图丁可知突变体的气孔导度与野生型相近，说明突变体小麦幼苗吸收CO2更多，其暗反应速率更快，所以突变体小麦幼苗的净光合速率大于野生型； （3）由图甲可知突变体在干旱不同时间叶绿素相对含量有变化，说明可能叶绿素合成基因发生突变影响了叶绿素的合成；从20d时突变体胞间CO2浓度低于野生型，而净光合速率高于野生型，推测可能RUBP羧化酶基因发生突变，使得RUBP羧化酶的活性等改变，从而影响暗反应，提高了光合速率。所以突变体小麦幼苗可能是叶绿素合成基因和RUBP羧化酶基因发生了突变。 28．（2025·山西晋中·三模）纳米银因其广谱且持久的抗菌性已被广泛应用在许多领域，然而其释放到水环境中会对水生生物产生毒性。小球藻是常用的毒性测试模式生物，使用血细胞计数板记录小球藻数量变化是评估纳米银毒性的常用方法。科研人员以小球藻为模型，探究能否基于溶解氧作为快速检测纳米银对小球藻毒性的评估方法，相关实验结果如图1。请回答下列问题： (1)小球藻消耗O2的具体场所是 ；光照下小球藻培养液中溶解氧增加的原因是 。 (2)该实验的自变量为 ，结合题意，a组实验结果说明 ；b组当纳米银使用量为 mg· L-1时，小球藻的呼吸作用几乎完全被抑制。 (3)对比两组实验数据可知，在 （填“黑暗”或“光照”）条件下投加纳米银，小球藻受到的抑制更为强烈。 (4)已知小球藻在适宜的条件下繁殖周期通常为8~12小时。图2是基于上述实验中溶解氧的检测数据绘制的抑制率曲线图；图3是相同实验设置下，利用血细胞计数板记录2天内小球藻细胞数量变化数据，绘制的抑制率曲线图。 据图可知，不同条件下两种方法测得的抑制率较为接近，但溶解氧法得出的对小球藻的抑制率比计数法稍高，从时间长短造成的影响角度考虑，这可能是由于 。由此可见，与计数法相比，通过检测水体中溶解氧含量变化的方法评估纳米银毒性的优点是 。 【答案】(1) 线粒体内膜 小球藻的光合速率大于呼吸速率（或小球藻光合作用生成的O2量大于呼吸作用消耗的O2量） (2) 有无光照、纳米银浓度、培养时间 （随着培养时间的延长，）纳米银浓度越大，水中溶解氧越少，说明小球藻受到的毒害作用越强 3/三 (3)黑暗 (4) 短期内纳米银对小球藻的影响相对较强（或小球藻繁殖需要一定的时间，计数相对滞后） 快速（周期短） 【分析】真核细胞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】（1）小球藻是真核生物，细胞中含有线粒体，故小球藻消耗O2的具体场所是线粒体内膜；光照下小球藻的光合速率大于呼吸速率（或小球藻光合作用生成的O2量大于呼吸作用消耗的O2量），使得培养液中溶解氧增加。 （2）通过图1曲线图可知，该实验的自变量为有无光照、纳米银浓度、培养时间，因变量的溶解氧；结合题意，a组（光照条件）实验结果说明（随着培养时间的延长，）纳米银浓度越大，水中溶解氧越少，说明小球藻受到的毒害作用越强；b组（黑暗条件，小球藻不进行光合作用，要进行呼吸作用）当纳米银使用量为3mg· L-1时，溶解氧几乎没有变化，说明小球藻的呼吸作用几乎完全被抑制。 （3）通过图1对比两组实验数据可知，光照条件，不同纳米银浓度下，水中溶解氧不同程度增加，而在黑暗条件，不同纳米银浓度下，水中溶解氧减少程度较小，故说明在黑暗条件下投加纳米银，小球藻受到的抑制更为强烈。 （4）据图可知，不同条件下两种方法测得的抑制率较为接近，溶解氧法得出的对小球藻的抑制率比计数法稍高；从时间角度分析考虑，可能是由于短期内纳米银对小球藻的影响相对较强（或小球藻繁殖需要一定的时间，计数相对滞后）。由此可见，与计数法相比，通过检测水体中溶解氧含量变化的方法评估纳米银毒性的优点是快速（周期短）。 29．（2025·湖北·三模）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。 净光合速率（umol.m2.s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） WT 24.0 4.0 KO 20.3 3.2 OE 27.7 4.6 (1)旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受 释放的能量并被还原。 (2)与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的 、 （填科学方法）。 (3)据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率 。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。    结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：① ；② 。 【答案】(1)ATP 和 NADPH (2) 减法原理 加法原理 (3) 增大 与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用 与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高,可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出,从而促进旗叶的光合作用速率 【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。 在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”；与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 【详解】（1）在光合作用的暗反应阶段，CO2被固定后形成的两个3-磷酸甘油酸（C3）分子，在有关酶的催化作用下，接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。 （2）与某品种水稻的野生型（WT）相比，实验组KO为OsNAC 敲除突变体，其设置采用了自变量控制中的减法原理；实验组OE 为 OsNAC 过量表达株，其设置采用了自变量控制中的加法原理。 （3）题图和表中信息显示：OE组的净光合速率、叶绿素含量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单株产量都明显高于WT 组和KO组，OE组蔗糖含量却低于WT 组和KO组，说明OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大，究其原因有：①与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用；②与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运出，从而促进旗叶的光合作用速率。 30．（2025·山西晋城·三模）铁（Fe）是植物生长所必需的一种微量元素，参与植物光合、呼吸、固氮和核酸合成等许多基础代谢过程。低Fe条件下植物会出现幼叶黄化、生长减缓、产量和品质下降等症状。硅（Si）虽然不是大多数植物生长发育的必需营养元素，但研究表明，Si能够促进植物正常的生长发育。科研人员通过实验研究了外源Si对低Fe胁迫下番茄幼苗光合生理的影响，结果如表所示。回答下列问题： 处理 叶绿素（a+b）含量/（mg·g-1） 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/（μmol·m-2·s-1） CK（对照组）（100μmol·L-1Fe） 2.06 7.67 0.20 147.86 CK+Si（1.5mmol·L-1Si） 2.23 8.96 0.21 140.39 10Fe（10μmol·L-1Fe） 1.75 5.91 0.13 140.76 10Fe+Si（1.5mmol·L-1Si） 1.95 8.75 0.19 132.01 1Fe（1μmol·L-1Fe） 0.72 4.34 0.04 91.14 1Fe+Si（1.5mmol·L-1Si） 1.06 5.40 0.14 147.35 (1)番茄幼苗根细胞可从培养液中逆浓度梯度吸收Fe，说明Fe进入番茄细胞的方式主要为 ，该过程所需能量主要由 （填生理过程）提供。 (2)低Fe条件下植物会出现幼叶黄化、生长减缓等症状，结合实验结果分析，其原因可能是 。 (3)假设细胞呼吸速率不变。据表中数据推测，与对照组相比，1Fe处理组光补偿点 （填“升高”“不变”或“降低”），引起这一变化的间接因素不仅仅是叶绿素含量，更主要的是气孔因素，作出判断的主要依据是 。 (4)10Fe处理组和10Fe+Si处理组的结果表明，Si能缓解低Fe胁迫对番茄幼苗光合作用的影响的机制可能是 ， 。 【答案】(1) 主动运输 细胞呼吸 (2)低Fe条件下叶绿素含量减少，使幼叶黄化，且植物净光合速率下降，生长减缓 (3) 升高 与对照组相比，1Fe处理组番茄幼苗气孔导度和胞间CO2浓度都明显降低，导致暗反应速率降低，光合速率降低，光合速率与呼吸速率相等时对应的光照强度升高 (4) Si能缓解低Fe胁迫引起的叶绿素降解（或叶绿素合成减少） Si能促进暗反应相关酶的活性 【分析】题表分析，本实验的目的是研究外源Si对低Fe胁迫下番茄幼苗光合生理的影响，该实验的因变量为叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度，根据实验结果可知，外源Si对低Fe胁迫下番茄幼苗的生长有缓解作用。 【详解】（1）番茄幼苗根细胞可从培养液中逆浓度梯度吸收Fe，说明Fe进入番茄细胞的方式主要为主动运输，该过程所需能量主要由细胞呼吸提供，因为细胞呼吸是分解有机物，释放能量的过程，其产生的ATP可用于除了暗反应以外的耗能过程。 （2）实验结果表明，低Fe条件下叶绿素含量有所下降，使幼叶黄化，因而植物净光合速率下降，表现为生长减缓。 （3）假设细胞呼吸速率不变。据表中数据推测，与对照组相比，1Fe处理组由于叶绿素含量下降，因而光合速率下降，因此其光补偿点“升高”，引起这一变化的间接因素除了叶绿素含量下降外，更主要的是气孔因素，因为表中数据显示，与对照组相比，1Fe处理组番茄幼苗气孔导度和胞间CO2浓度都明显降低，导致暗反应速率降低，光合速率降低，因此，光合速率与呼吸速率相等时对应的光照强度（光补偿点）升高。 （4）10Fe处理组和10Fe+Si处理组的结果显示，10Fe+Si处理组的叶绿素含量上升、气孔导度变大，但胞间二氧化碳浓度降低（暗反应加快），进而表现为净光合速率上升，因而推测Si缓解低Fe胁迫引起的叶绿素降解，以及Si通过促进暗反应相关酶的活性来实现净光合速率提高的。 31．（2025·安徽·三模）我国科学家以γ射线诱变籼稻“双科早”获得早熟鲜绿突变体pe-1；研究表明，弱光胁迫条件下，与野生型相比，pe—1突变体表现为叶绿素含量增加（如图）、叶面积显著增加等。回答下列问题： (1)据图分析，弱光胁迫后，叶片出现明显黄化的是 水稻；黄化叶片主要体现的是叶绿体中 （填色素名称）的颜色。 (2)测定叶绿素含量时，将称取的叶片用无水乙醇在低温、黑暗中浸48h，再测定所得上清液对红光的吸收率。用无水乙醇浸叶片可以提取叶绿素，原因是 ；通过红光的吸收率可以推知叶绿素含量，依据是叶绿素对红光的吸收率较高，且 在一定范围内成正比。 (3)弱光胁迫对野生型水稻叶片红光吸收率的影响是 ；光合作用过程中，吸收光能的转化过程是光能→ （用箭头表示）。 (4)pe—1突变体具有抵御弱光胁迫的潜力，从选育新品种的角度分析，培育pe—1突变体的意义是 。 【答案】(1) 野生型 类胡萝卜素（或胡萝卜素和叶黄素） (2) 叶绿素容易溶解在无水乙醇中 叶绿素含量与其对红光的吸收率 (3) 短期内有所升高，后不断降低 NADPH和ATP中的活泼化学能→有机物中稳定化学能 (4)有助于耐弱光水稻品种的选育 【分析】1、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；2、影响光合作用的外界因素包括光照强度、二氧化碳浓度和温度。 【详解】（1）据图分析，弱光胁迫后，野生型水稻叶片中叶绿素含量明显降低，进而会出现明显黄化；黄化叶片中叶绿素含量少，主要体现的是类胡萝卜素的颜色。 （2）叶绿素容易溶解在无水乙醇等有机溶剂中，因此用无水乙醇浸叶片可以提取叶绿素；叶绿素对红光的吸收率较高，且含量与其对红光的吸收率在一定范围内成正比，因此通过红光的吸收率可以推知叶绿素含量。 （3）由柱状图可知，随着弱光胁迫时间延长，野生型水稻叶绿素含量先增加后降低，而叶绿素对红光的吸收率较高，所以弱光胁迫对野生型水稻叶片红光吸收率的影响是：短期内有所升高，后不断降低。光合作用过程中的能量变化为，光能→（电能→）NADPH和ATP中的活泼化学能→有机物质中稳定化学能。 （4）pe-1突变体具有的抵御弱光胁迫的潜力，培育pe-1突变体有助于耐弱光水稻品种的选育。 32．（2025·河南周口·三模）玉米原产于热带和亚热带地区，CO2补偿点（在一定温度和光照条件下，植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量达到动态平衡时的外界环境CO2浓度）很低。超微观察发现，玉米低位叶（第1～3叶）的维管束鞘细胞（BSC）叶绿体有基粒，可利用Rubisco（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶）直接固定CO2进行卡尔文循环。而高位叶（第4叶及其以上叶片）的叶肉细胞（MC）叶绿体利用PEPC（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，活性约是Rubisco的60倍）固定CO并以苹果酸形式运输到BSC叶绿体，再脱羧产生CO2，然后在Rubisco作用下进入卡尔文循环。由于高位叶BSC叶绿体中的基粒基本消失，因此苹果酸还是转移“还原力”的携带者。回答下列问题： (1)光合作用中的“还原力”是指 （物质），具体功能是 。与低位叶BSC叶绿体相比，高位叶的BSC叶绿体光合作用过程的不同点是 、 。 (2)玉米CO2补偿点低是因为 ，使得玉米对 等条件（答出2点即可）适应性强。植物CO2补偿点是可以改变的，当 （答出2点即可）时升高。 (3)研究发现，PEPC通过合成苹果酸而影响了玉米高位叶BSC叶绿体的分化和发育，若通过实验进一步验证，实验思路是 。 【答案】(1) NADPH/还原型辅酶Ⅱ 做还原剂，还原三碳化合物并供能 暗反应需要来自叶肉细胞的ATP和NADPH 二氧化碳由叶肉细胞固定二氧化碳产生的苹果酸脱羧产生 (2) PEPC的催化活性高，固定外界低浓度二氧化碳的能力强 高温、强光照、低二氧化碳、干旱 光照不足、呼吸作用增强、温度升高 (3)通过敲除PEPC基因（或构建PEPC缺失突变体）或阻断苹果酸转运，观察高位叶BSC叶绿体基粒发育情况 【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，三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。影响光合作用速率的主要外界因素包括温度、二氧化碳浓度和光照强度等。 【详解】（1）光反应产生的NADPH在暗反应中还原三碳化合物，并提供能量，是光合作用中的“还原力”。低位叶BSC叶绿体有基粒，可以进行光反应，也可以直接固定二氧化碳进行暗反应；而高位叶的BSC叶绿体中基粒基本消失，三碳化合物还原需要叶肉细胞提供NADPH和ATP，同时二氧化碳由叶肉细胞固定二氧化碳产生的苹果酸的脱羧产生。 （2）高位叶MC叶绿体的PEPC的活性约是Rubisco的60倍，固定外界低浓度二氧化碳的能力强，因此，玉米在很低CO2浓度环境中就能够生长。高温、强光照和干旱等条件下，叶片部分气孔关闭，影响二氧化碳的吸收，此情况下玉米表现出更强的适应性。光照不足时，植物生长需要更高的环境二氧化碳浓度；温度升高、呼吸作用增强时，也需要更高的光合作用速率才能达到平衡（生长），都会造成CO2补偿点升高。 （3）验证PEPC通过合成苹果酸，而影响玉米高位叶BSC叶绿体的分化和发育的自变量是高位叶BSC叶绿体是否可以从叶肉细胞获得大量的苹果酸，可以利用“减法原理”，通过敲除PEPC基因或阻断苹果酸转运，观察高位叶BSC叶绿体基粒发育情况。 33．（2025·重庆·三模）为研究Mg2+对光合作用的影响，研究者研究了水稻昼夜叶绿体中Mg2+浓度及R酶的活性，结果如图。    (1)镁是组成叶绿素的必要元素之一，叶绿素主要吸收 光。图1野生型植株叶绿体中的Mg2+浓度呈现出明显昼夜波动规律，可以做出假设： 。若要验证该假设，可分组实验：用打孔器取20片1cm²小圆片→剪碎后装入25mL容量瓶→用 （试剂）定容后置于暗处24h→测定提取液吸光值并计算叶绿素含量。另一组同样操作置于光下24h，对比两组叶绿素含量。 (2)为探究叶绿体中Mg2+昼夜波动的原因，对多种突变体水稻进行实验，数据如下表。 序号 水稻植株 叶绿体中Mg2+相对含量 1 野生型 2.5 2 突变体MT3（MT3基因缺失） 1.5 3 突变体OS（OS基因缺失） 3.5 4 双突变体OM（OS基因和MT3基因均缺失） 1.5 图1中的突变体可能是表中的 （填序号），结合图1，上述表格数据是在 （填“光照”或“黑暗”）条件获得，已知MT3蛋白是叶绿体膜上的一种蛋白质，关于MT3蛋白和OS蛋白对叶绿体中Mg2+相对含量的影响机制，试提出两种假设。 假设1： 。 假设2： 。 (3)已知酶R催化C5与CO2的反应，综上所述，试分析缺镁导致植物光合作用下降的原因： 。 【答案】(1) 红光和蓝紫光 光照下叶绿体需要吸收更多的Mg2+用于叶绿素的合成 无水乙醇 (2) 2、4 黑暗 MT3蛋白运输Mg2+至叶绿体内，OS蛋白抑制MT3蛋白 MT3蛋白运输Mg2+至叶绿体内，而OS蛋白将Mg2+运出叶绿体 (3)缺Mg2+导致光合色素含量降低影响光反应、酶R活性下降影响暗反应 【分析】影响光合作用强度的限制因素有：温度、光照强度、二氧化碳浓度、水、土壤中矿质元素含量，由于在大田中，一般水分和矿质元素的供应往往是充足的，所以平时影响光合作用的因素主要是温度、光照强度和二氧化碳浓度。 【详解】（1）叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光；根据题干，野生型植株叶绿体中的Mg²⁺浓度呈现出明显的昼夜波动规律，且在光下叶绿素含量升高，说明光照下叶绿体需要吸收更多的Mg2+用于叶绿素的合成；色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇定容。 （2）根据表格数据，野生型在黑暗条件下叶绿体中Mg2+含量是2.5，与表格数据对应，故实在黑暗条件下测得的；黑暗条件下突变体MT3的叶绿体中Mg²⁺相对含量为1.5，与图1中突变体的数据相符，因此图1中的突变体可能是表中的2、 4；MT3蛋白是叶绿体膜上的一种蛋白质，可能通过调控Mg²⁺通道，影响Mg²⁺的进出，从而影响叶绿体中Mg²⁺的浓度，故关于MT3蛋白和OS蛋白对叶绿体中Mg2+相对含量的影响机制，可以提出的假说是： 假设1：MT3蛋白运输Mg²⁺至叶绿体内，OS蛋白抑制MT3蛋白。这意味着MT3蛋白负责将Mg²⁺运输到叶绿体内，而OS蛋白则通过抑制MT3蛋白的功能来减少Mg²⁺的运输。 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。这意味着MT3蛋白负责将Mg²⁺运输到叶绿体内，而OS蛋白则负责将Mg²⁺从叶绿体中运出，从而调节叶绿体中Mg²⁺的浓度。 （3）镁是叶绿素的组成元素之一，缺镁会导致叶绿素合成减少，进而影响光反应中光能的吸收和转化，最终导致光合作用效率下降；且据图2可知，Mg²⁺与酶R活性有关，故缺Mg2+导致酶R活性下降影响暗反应。 34．（2025·浙江·三模）卡尔文和本森等科学家以小球藻为实验材料设计如图所示装置，最终探明了光合作用过程从CO2到糖的一系列反应。回答下列问题： (1)本实验使用进行实验的原因有 ，每隔一定时间从取样控制阀门取样，并将样品立即加到煮沸的甲醇中。热甲醇的作用是 （写出1点即可）。样品浓缩后再 于层析纸上，进行双向纸层析（两次层析的方向相互垂直），使14C标记的化合物 。据图2结果分析，两次纸层析所用的层析液 （填“相同”或“不相同”）。 (2)利用图1装置及双向纸层析，为确定CO2参与光合作用形成的第一个产物，实验思路是 。科学家起先猜测三碳化合物是由CO2与一个二碳分子结合生成的，但当突然降低CO2浓度后，发现五碳糖的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质最可能是 。 (3)小球藻光合作用的碳反应场所是 ，其中含有许多种酶，这些酶 （填“都是”或“不都是”）碳反应所必需的，原因是 。 【答案】(1) 可为小球藻光合作用提供的原料CO2，14C可被仪器检测 杀死小球藻，使细胞中的酶失活以中止反应，辅助提取和分离化合物 点样 分离 不相同 (2) 逐步缩短光合反应时间，提取相应产物进行双向纸层析，分析获得的光合产物 五碳糖 (3) 叶绿体基质 不都是 叶绿体基质中还含有DNA复制、基因转录、蛋白质合成等所需的酶 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）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， 涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。 【详解】（1）可为小球藻光合作用提供原料CO2，且14C的放射性便于追踪碳的转移路径，明确碳原子在代谢产物中的分布。热甲醇立即杀死小球藻细胞，使酶失活以终止反应，同时辅助提取和分离化合物。立即终止反应是利用高温使小球藻细胞死亡，酶（如卡尔文循环相关酶）变性失活，阻止代谢反应继续进行，固定代谢产物的瞬时状态。辅助提取化合物是利用甲醇作为有机溶剂可溶解细胞膜，释放胞内代谢产物，便于后续浓缩和分离。 样品浓缩后需点样于层析纸上，通过双向纸层析使14C标记的化合物分离。两次层析所用层析液不相同，因两次方向不同需不同溶剂系统以实现更精细的分离。两次层析液成分要求不同（如第一次用酚-水，第二次用乙酸乙酯-甲酸），否则无法实现垂直方向的有效分离。 （2）实验思路：逐步缩短光合反应时间，提取相应产物进行双向纸层析，分析最早出现的含14C标记的化合物。突然降低 CO2 浓度时，未被消耗的五碳糖（RuBP）因无法与 CO₂ 结合而积累，导致其含量快速上升。说明固定CO2的物质是五碳糖（RuBP）。 （3）叶绿体基质含有卡尔文循环所需的全套酶系（如 Rubisco）、ATP、NADPH 及五碳糖再生系统。因此碳反应场所在叶绿体基质。 叶绿体基质中的酶不都是碳反应所必需的。叶绿体基质含有多种酶，除参与卡尔文循环的酶外，还包括DNA复制、RNA转录、蛋白质合成等酶类（如RNA聚合酶、核糖体相关酶），这些酶与光合作用的碳反应无直接关系。 35．（2025·福建泉州·三模）研究人员以野生型大肠杆菌菌株F0701为材料，通过基因工程最终获得含有新型光合作用系统的菌株TC-F3。请回答： (1)研究人员设计了人工光反应系统(NPM)，将该NPM导入菌株F0701获得菌株TL，菌株TL细胞膜上光反应过程如图1所示。 ①图中菌株TL细胞膜相当于叶绿体的 (填“外膜”、“内膜”或“类囊体膜”)。 ②图1所示光反应与绿色植物的光反应在产物上的不同点是 (回答2点)。 (2)研究人员将人工暗反应系统(ADRP)导入菌株F0701获得菌株TD-F1。菌株TD-F1通过ADRP固定CO₂并合成丙酮酸，主要代谢步骤如图2所示。 研究团队将葡萄糖与¹³C标记的NaHCO₃(作为CO₂供体)作为碳源，加入培养基中培养TD-F1,检测到DHA、MET和丙酮酸的相对放射性标记比例分别为20.8%、18.4%和14.9%，而对照菌株中未检测到标记代谢物。 ①研究人员进行该实验的目的是 。 ②实验中，葡萄糖的作用是 。 (3)研究人员在上述探索的基础上，将人工光反应系统和人工暗反应系统整合到菌株F0701获得菌株TC-F2。在含有适量NaHCO₃、甲醇和葡萄糖等的培养基中培养菌株TC-F2。再以菌株TC-F2为材料逐代驯化培养，最终筛选获得完全依赖光合作用获得有机物的菌株TC-F3，逐代培养过程中对培养基成分应进行的处理是 。 【答案】(1) 类囊体膜 NPM的光反应产物是NADH和甲醛，而绿色植物的相应产物是NADPH和O2 (2) 检测TD-F1是否能够进行暗反应（或检测人工暗反应系统（ADRP）的有效性或检测ADRP是否能固定CO2，合成丙酮酸） 通过呼吸作用为TD-F1进行暗反应提供NADH和ATP (3)逐代减少培养基中的葡萄糖用量，直至培养基中不含葡萄糖 【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）①在叶绿体中，光反应主要发生在类囊体膜上，类囊体膜上含有光合色素和电子传递链，能够进行光能的吸收和转化。因此，菌株TL细胞膜上的人工光反应系统(NPM)相当于叶绿体的类囊体膜。 ②绿色植物的光反应产物主要包括氧气（O₂）、ATP和NADPH，而NPM的光反应产物是NADH和甲醛，故两者的主要区别是NPM的光反应产物是NADH和甲醛，而绿色植物的相应产物是NADPH和O2。 （2）①研究人员通过将¹³C标记的NaHCO₃作为CO₂供体，加入培养基中培养菌株TD-F1，检测到DHA、MET和丙酮酸的相对放射性标记比例，说明ADRP系统能够固定CO₂并合成丙酮酸。因此，该实验的目的是检测TD-F1是否能够进行暗反应（或检测人工暗反应系统（ADRP）的有效性或检测ADRP是否能固定CO2，合成丙酮酸）。 ②葡萄糖有氧呼吸的底物，实验中，葡萄糖的作用是通过呼吸作用为TD-F1进行暗反应提供NADH和ATP。 （3）在逐代驯化培养过程中，研究人员希望筛选出完全依赖光合作用获得有机物的菌株TC-F3。因此，需要逐步减少培养基中葡萄糖的浓度，直至培养基中不含葡萄糖，迫使菌株逐渐依赖光合作用固定CO₂来合成有机物。 36．（2025·浙江温州·三模）甘蔗是中国种植面积最大的糖料作物，干旱是影响甘蔗生长最严重的非生物胁迫之一。某小组探究干旱胁迫对三个甘蔗品种相关指标的影响，结果如表所示。 指标 SPAD值（反映叶绿素含量） 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 可溶性糖含量（mg·g-1） 品种 对照组 干旱10天 对照组 干旱10天 对照组 干旱10天 对照组 干旱10天 云蔗 44.79 27.20 13.15 0 92.0 1290.75 10.03 17.32 云瑞 40.98 32.87 14.97 1.13 136.2 300.65 8.27 24.59 粤甘 41.80 17.44 18.25 -0.62 145.3 459.02 9.54 21.72 注：SPAD值与光的吸收量有关 回答下列问题： (1)各组须在相同时间段测定相应指标，原因是 。测定SPAD值时，选用红光的原因是 。据表推测，SPAD值与叶绿素含量呈 （填“正”或“负”）相关。 (2)水进入叶绿体后在 被分解产生O2，云蔗在干旱10天时，叶肉细胞内CO2的来源有 。据表分析，干旱胁迫导致甘蔗净光合速率下降的主要原因是 ，甘蔗细胞内可溶性糖浓度升高的意义是 。抗旱性最强的甘蔗品种是 。 (3)干旱胁迫后期甘蔗的蒸腾速率下降不明显，此时 不是甘蔗应对干旱胁迫的主要调节因素。 【答案】(1) 避免其他外界因素（光照、温度）对实验产生干扰/控制无关变量 叶绿素能吸收红光，类胡萝卜素不能吸收红光 正 (2) 类囊体膜 呼吸作用产生的二氧化碳和外界的二氧化碳 干旱导致叶绿素含量下降，光反应受到抑制，影响光合速率 提高细胞渗透压以减少失水/增加细胞吸水 云瑞 (3)气孔/气孔导度/可溶性糖含量 【分析】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，包括水的光解生成还原氢和氧气，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两个过程。 【详解】（1）实验目的是探究干旱胁迫对三个甘蔗品种相关指标的影响，所以测定时间属于无边变量，为控制无关变量或避免其他外界因素（光照、温度）对实验产生干扰，各组须在相同的时间段测定相关指标。实验测定了SPAD值，由于叶绿素能吸收红光，类胡萝卜素不能吸收红光，所以选择红光作实验，SPAD值与光的吸收量有关，而叶绿素的作用是吸收光能，所以SPAD值与叶绿素含量呈正相关。 （2）水进入叶绿体参与光反应，场所在叶绿体类囊体膜上，所以水在类囊体膜被分解产生O2，云蔗在干旱10天时，净光合作用速率为0，但由于存在不能进行光合作用的细胞，所以叶肉细胞光合作用速率大于0，因此叶肉细胞内CO2的来源有呼吸作用产生的CO2和外界的CO2。 根据表格看出，干旱条件下致叶绿素含量下降，光反应受到抑制，导致植物净光合作用速率降低。 细胞内可溶性糖含量升高可以提高细胞内渗透压，提高细胞渗透压以减少失水，增加细胞吸水。 从表格中看出，干旱10天后，云瑞的净光合作用速率最高，因此抗旱性最强的甘蔗品种是云瑞。 （3）干旱胁迫后期甘蔗的蒸腾速率下降不明显，而蒸腾作用是通过气孔进行的，但胞间CO2浓度升高，所以气孔发生关闭，所以气孔导度（可溶性糖含量等因素）不是甘蔗应对干旱胁迫的主要调节因素。 37．（2025·河南·三模）为研究外源NO对盐胁迫下八角金盘叶片生理特性及解剖结构的影响，采用盆栽实验，设置4个处理组：对照（记为CK组）、盐胁迫（记为NaCl组）、外源NO（记为SNP组）、盐胁迫+外源NO（记为NaCl+SNP组），实验结果如图所示。回答下列相关问题：    (1)净光合速率可用单位时间、单位叶面积的 （至少答两个指标）来表示。由图可知，盐胁迫处理组的净光合速率的变化特点是 ；与盐胁迫处理相比，盐胁迫+外源NO处理后净光合速率升高的原因可能是 。 (2)为确定盐胁迫对八角金盘叶片叶绿素含量的影响，可利用 提取色素，利用滤纸和层析液将滤液中的色素分离的原理是 ，通过比较对照组和盐胁迫处理组滤纸条上 进行判断。研究发现，盐胁迫导致八角金盘叶片叶绿素的含量显著降低，喷施外源NO能够显著提高盐胁迫下八角金盘叶片叶绿素的含量，推断外源NO的作用机制可能是 （答出两点）。 (3)表皮是植物叶片的保护组织，表皮外侧有一层角质层作为植物叶片与环境之间的边界，能有效防止叶片中的水分流失。因此，盐胁迫下，八角金盘叶片的角质层的厚度将 ，但这会减弱叶片对光照的吸收效率，外源NO能显著降低盐胁迫下叶片的上表皮和上角质层厚度，通过促进 的途径抵御盐胁迫。 【答案】(1) O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量 随着盐胁迫处理时间的延长，净光合速率呈下降趋势 盐胁迫+外源NO处理后，气孔导度增加，进入叶肉细胞的CO2增加，有利于光合作用的进行 (2) 无水乙醇 不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度不同 蓝绿色和黄绿色的色素带的宽窄（或颜色深浅） 促进叶绿素的合成与积累；缓解盐胁迫导致的叶绿素的降解 (3) 增加 八角金盘叶片对光照的吸收效率 【分析】1、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。 2、二氧化硅：使研磨充分；碳酸钙：保护色素免受破坏；无水乙醇：色素的溶剂。 【详解】（1）净光合作用速率可用单位时间、单位叶面积的O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量来表示。据图可知，随着盐胁迫时间的延长，净光合速率逐渐下降；结合右图可知，SNP组，随着时间的延长，气孔导度逐渐增大，NaCl+SNP组与SNP组性比较，气孔导度随时间的延长，先呈现出下降趋势，然后出现增加，故可推知，与盐胁迫处理相比，盐胁迫+外源NO处理后净光合速率升高的原因可能是盐胁迫+外源NO处理后，气孔导度增加，进入叶肉细胞的CO2增加，有利于光合作用的进行。 （2）光合色素的提取可利用无水乙醇，利用滤纸和层析液将滤液中的色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，进而导致在滤纸上的扩散速度不同，若要确定盐胁迫对八角金盘叶片叶绿素含量的影响，可通过比较对照组和盐胁迫处理组滤纸条上蓝绿色（叶绿素a）和黄绿色（叶绿素b）的色素带的宽窄（或颜色深浅）来进行判断，色素带越宽，颜色越深说明含量越高，反之越低。叶绿素含量之所以下降，与叶绿素的合成和分解相关，所以喷施外源NO之所以能够显著提高盐胁迫下八角金盘叶片叶绿素的含量，可能与：①促进叶绿素的合成与积累；②缓解盐胁迫导致的叶绿素的降解有关。 （3）表皮能有效防止叶片中的水分流失，是植物叶片的保护组织，所以在盐胁迫下，八角金盘叶片的角质层的厚度将有所增加，但这会减弱叶片对光照的吸收效率，外源NO之所以能显著降低盐胁迫下叶片的上表皮和上角质层厚度，可能是通过促进八角金盘叶片对光照的吸收效率来抵御盐胁迫的。 38．（2025·四川内江·三模）大豆是重要的油料作物，我国大豆单产较国际先进水平仍有较大差距，导致大豆供需矛盾突出。研究人员欲探究叶面喷施植物生长调节剂丙酰芸苔素内酯对大豆产量的影响，进行了相关实验，部分实验结果如下表。回答下列问题： 组别 CK C1 C2 C3 C4 叶绿素含量（mg/g） 34 37 38 39 38 气孔导度（mmol/m²·s） 235 240 251 259 260 光合速率（μmolCO₂·m-2·s-1） 14.5 16 17.5 18 17.6 产量（kg/hm²） 2087.81 2108.78 2187.13 2264.10 2181.74 注：丙酰芸苔素内酯浓度分别为：清水（CK）、0.0000005%的稀释液（C1）、0.00000075%的稀释液（C2）、0.000001%的稀释液（C3）和0.0000015%的稀释液（C4）。 (1)与植物激素相比，丙酰芸苔素内酯等植物生长调节剂具有 的优点，因而可在农林园艺上得到广泛的应用。 (2)检测大豆植株叶片中叶绿素的含量时，常使用 （试剂）提取叶绿体中的色素，然后将色素提取液置于 （填“红光”或“蓝紫光”）下，通过测定其吸光度进行含量检测。 (3)分析表中数据可知，在实验浓度范围内向大豆叶面喷施丙酰芸苔素内酯对其光合速率的影响表现为 （填“促进”或“抑制”）作用，理由是 （答出两点）。 (4)在上述实验基础上，欲进一步确认叶面喷施丙酰芸苔素内酯提高大豆产量的最适浓度，请简要写出实验思路： 。 【答案】(1)原料广泛、容易合成、效果稳定 (2) 无水乙醇 红光 (3) 促进 与CK组相比，实验组叶绿素含量均上升，光反应增强；气孔导度增加，吸收CO2增加，暗反应增强，大豆光合速率更高 (4)在C2~C4实验组（0.00000075%~0.0000015%）浓度间细化浓度梯度，重复上述实验，产量最高组即为最适浓度 【分析】植物激素是植物体内产生的对植物生长发育有显著作用的微量有机物。植物生长调节剂是人工合成的具有植物激素活性的物质。 净光合速率是指植物光合作用产生的有机物总量减去呼吸作用消耗的有机物总量后的净值。气孔导度反映气孔张开的程度，影响气体交换，进而影响光合作用。叶绿素相对含量影响光合作用的光能吸收。 【详解】（1）与植物激素相比，植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点，在农林园艺生产上得到广泛的应用。 （2）光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，因此检测大豆植株叶片中叶绿素的含量时，常使用无水乙醇提取叶绿体中的色素，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，因此需将色素提取液置于红光下，通过测定叶绿素的吸光度进行含量检测。 （3）分析表中数据可知，与CK组相比，实验组叶绿素含量均上升，光反应增强；气孔导度增加，吸收CO2增加，暗反应增强，大豆光合速率更高，可知在实验浓度范围内向大豆叶面喷施丙酰芸苔素内酯对其光合速率的影响表现为促进作用。 （4）在表格的实验浓度范围内，C3时的浓度时，光合速率和产量都最高，因此，若想确认叶面喷施丙酰芸苔素内酯提高大豆产量的最适浓度，可在C2~C4实验组（0.00000075%~0.0000015%）浓度间细化浓度梯度，重复上述实验，产量最高组即为最适浓度。 39．（2025·四川眉山·三模）如是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量，结果如下表所示（+多表示量多）。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ（可使水发生光解）。 植物 光照强度 a b c d e f 小麦 F蛋白含量 ++++ ++++ ++++++ ++++ ++ + 氧气释放速率 ++ ++++ ++++++ ++++ ++ + 玉米 F蛋白含量 ++++ ++++ +++++ +++++ ++++ +++ 氧气释放速率 + ++ +++++ +++++ ++++ ++++ (1)纸层析法分离光合色素所依据的原理是 。离滤液细线最远的色素是 ，PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用，叶绿素a在光能激发下失去电子，并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流，并由电子流驱动生成NADPH和ATP，据此分析，在光反应过程中，能量类型的转换过程是 。 (2)结合表中信息分析，在图中的d光强下，玉米叶的总光合速率 （填“大于”、“等于”或“小于”）小麦叶的总光合速率。 (3)D1蛋白极易受到强光破坏，被破坏的D1蛋白降解后，空出相应的位置，新合成的DI蛋白才能占据相应位置，使PSⅡ得以修复。叶绿素酶（CLH）可催化叶绿素a降解，结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。 a.据此，结合表中信息分析，在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是 。 b.请选择Ⅰ~VI 中的字母填入下表①②③④横线处，补充实验设计，为上述研究人员的观点提供支持证据。 组别 实验材料 处理条件 添加物 实验结果 第1组 Ⅰ 强光处理一段时间 VII 第2组 ① Ⅳ ② 第3组 ③ ④ VII Ⅰ、WT（野生型）植株的叶肉细胞提取物    Ⅱ、仅CLH缺失的突变植株的叶肉细胞提取物 Ⅲ、F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物 Ⅳ、只添加CLH        V、只添加F蛋白             Ⅵ、添加CLH和F蛋白 Ⅶ、D1含量下降        Ⅷ、D1含量未下降 【答案】(1) 4种色素色素在层析液中的溶液度不同（4种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同） 胡萝卜素 光能→电能→化学能 (2)大于 (3) a.强光下，玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F，二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解，使PSⅡ更快恢复。 Ⅲ VⅢ Ⅲ VI 【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）纸层析法分离光合色素所依据的原理是4种色素色素在层析液中的溶液度不同，溶解度越大，随层析液在滤纸上扩散速度越快，其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大，离滤液细线最远。叶绿素a在光能激发下失去电子，并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流，并由电子流驱动生成NADPH和ATP，据此可知在光反应过程中，能量类型的转换过程是光能→电能→ATP和NADPH中的活跃的化学能。 （2）结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米的氧气释放速率大于小麦的氧气释放速率，说明玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率，在d光照强度下，玉米的总光合速率与呼吸速率的比值=小麦的总光合速率与呼吸速率的比值，已知总光合速率=净光合速率+呼吸速率，可得方程式（玉米的净光合速率+玉米的呼吸速率）/玉米的呼吸速率=（小麦的净光合速率+小麦的呼吸速率）/小麦的呼吸速率，可转化为玉米的净光合速率/玉米的呼吸速率=小麦的净光合速率/小麦的呼吸速率，已知玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率，说明玉米的呼吸速率也大于小麦的呼吸速率，故玉米叶的总光合速率大于小麦叶的总光合速率。 （3）a：在强光下，玉米中的D1蛋白含量高于小麦，叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ，光合复合体PSⅡ可使水发生光解产生氧气。且玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F蛋白，二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解，使PSⅡ更快恢复。 b：D1蛋白极易受到强光破坏，被破坏的D1蛋白降解后，空出相应的位置，新合成的D1蛋白才能占据相应位置，使PSII得以修复。已知CLH蛋白参与PSI的修复，科研人员通过分析推测：CLH与F蛋白结合后才能催化被破坏的D1蛋白的降解。实验设计要遵循单一变量原则、对照原则、等量原则。结合题干提示，第1组的实验材料为对照组，为WT（野生型）植株的叶肉细胞提取物，第2组的实验材料为F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物，添加物题干提示是只添加CLH，实验结果D1蛋白含量未下降；第3组的实验材料也为F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物，添加物发生改变，是添加CLH和F蛋白，实验结果题干提示是D1蛋白含量下降，综合以上对照分析：该实验能为CLH与F蛋白结合后才能催化被破坏的D1蛋白的降解提供一定的支持证据。 40．（2025·福建三明·三模）北方日光温室栽培中，冬、春两季常会出现CO2供应不足现象。为探究不同浓度CO2对温室番茄光合作用的影响，设置了A0-A3的4组实验，浓度分别为400、600、800、1000μmol/mol。自11月份番茄幼苗定植后，分别在不同生育期（苗期、开花期和成熟期）对叶片的相关指标进行测定，结果如图所示。 回答下列问题： (1)用纸层析法分离绿叶中的色素时，离滤液细线最远的色素主要吸收 光，其中叶绿素a的元素组成除了C、H、O外，还含有 。 (2)据图可知在成熟期，CO2浓度从400μmol/mol升至1000μmol/mol时，气孔导度下降但净光合速率明显提高，这一现象表明，适当提高CO2浓度可通过 过程缓解气孔下降对光合速率的影响。 (3)番茄净光合速率在苗期的增长幅度显著小于成熟期，而叶绿素a增长幅度并不显著，推测该现象影响因素除了叶绿素a和CO2浓度外，还存在 等多因素综合作用。 (4)番茄的蒸腾效率（WUE=光合速率/蒸腾速率），番茄的成熟期蒸腾效率A3组>A0组，判断的依据是 ，结合以上信息，在A3组条件下，从农业生产角度分析在番茄成熟期可通过 实现节约成本。 【答案】(1) 蓝紫 N、Mg (2)（提高胞间CO2浓度，）促进暗反应速率提升（或加快CO2固定） (3)与苗期相比，成熟期植物光合作用各种结构发育成熟且数量更多，能更高效利用光能和CO2进行光合作用 (4) 与番茄的成熟期组A0相比，A3净光合速率上升，蒸腾作用速率下升，使得番茄的蒸腾效率提升 适当减少灌溉 【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验： ①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。 ②分离色素原理：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。 ③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。 ④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 2、叶绿体中的色素只能吸收可见光，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。 【详解】（1）不同的色素在层析液中的溶解度不同，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。离滤液细线最远的色素为胡萝卜素主要吸收蓝紫光。叶绿素a的元素组成C、H、O、N、Mg。 （2）适当提高CO2浓度可通过促进CO2的固定，加快暗反应过程成，进而提高光合作用速率，缓解气孔下降对光合速率的影响。 （3）与苗期相比，成熟期植物光合作用各种结构发育成熟且数量更多，能更高效利用光能和CO2进行光合作用，因此番茄净光合速率在苗期的增长幅度显著小于成熟期。 （4）与番茄的成熟期组A0相比，A3净光合速率上升，蒸腾作用速率下升，使得番茄的蒸腾效率提升。在A3组条件下，番茄成熟期的气孔导度和蒸腾速率均有所下降，从农业生产角度分析在番茄成熟期可通过适当减少灌溉实现节约成本。 41．（2025·重庆·三模）光系统是叶绿体中进行光吸收的功能单位，包括PSⅠ（光系统Ⅰ）和PSⅡ（光系统Ⅱ）等，光系统中光吸收色素的功能如同天线，能将捕获的光能传递给中心位置的一对叶绿素a，叶绿素a受激发射出一个电子，该电子随后进入光合作用的电子传递链，相关过程如图所示。回答下列问题： (1)光系统位于 （填具体结构）。 (2)ATP合酶，又称F0F1-ATP酶，由凸出膜外的F₁和嵌入膜内的F₀两部分构成，电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子（H⁺）木梯度差，之后质子流顺浓度梯度差通过 ATP合酶，促使ADP+Pi合成ATP。据此可知，ATP合酶还可能分布在植物细胞的   （填具体结构）。 (3)据图可知，水的光解主要与光系统 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）有关。光系统的反应速率与CO₂浓度有关，从光反应与暗反应的关系角度分析，原因是 。 (4)查阅资料发现：①水的光解必须有含锰化合物的参与，②仿生OEC（产氧复合物）可替代含锰化合物来辅助水的光解。请以离体的天竺葵叶绿体悬液、锰离子螯合剂（可去除叶绿体中的结合锰离子）等为材料，设计实验思路，对上述资料①②进行验证。 实验思路： 。 【答案】(1)（叶绿体）类囊体薄膜 (2)线粒体内膜 (3) Ⅱ 光系统工作所需要的NADP+与ADP+Pi均为暗反应产物，而暗反应的反应速率与C02浓度有关 (4)实验思路一：取天竺葵叶绿体悬液，均分为甲、乙、丙三组；其中甲组加入足量的锰离子螯合剂，乙组加入等量的蒸馏水，丙组先加入足量的锰离子螯合剂，再加入仿生OEC（产氧复合物）；给予三组相同且适宜的光照，观察并记录三组悬液产生气泡的情况或实验思路二：取天竺葵叶绿体悬液，均分为甲、乙两组；其中甲组加入足量的锰离子螯合剂，乙组加入等量的蒸馏水，给予两组相同且适宜的光照，观察并记录两组悬液产生气泡的情况；随后向甲组加入仿生OEC（产氧复合物），继续观察并记录悬液产生气泡的变化情况 【分析】光合作用的光反应是一个非常复杂的物质与能量转变过程，它需要类囊体上多种蛋白复合体和电子传递体的参与才能将光能转变成电能，进而转变电势能和化学能。 【详解】（1）光系统是叶绿体中进行光吸收的功能单位 ，而叶绿体中进行光反应的场所是类囊体薄膜，光反应需要光系统参与，所以光系统位于类囊体薄膜。 （2）植物细胞中能进行能量转换产生 ATP 的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体。叶绿体类囊体薄膜上有 ATP 合酶用于光反应合成 ATP；细胞质基质进行细胞呼吸第一阶段，不涉及通过质子梯度差经 ATP 合酶合成 ATP ；线粒体进行有氧呼吸第二、三阶段，其中有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，能形成质子梯度差，通过 ATP 合酶合成大量 ATP，所以 ATP 合酶还可能分布在植物细胞的线粒体内膜。 （3）据图可知，水的光解主要与光系统Ⅱ有关。暗反应消耗 ATP 和 NADPH， CO2 ​浓度低会使暗反应速率减慢，对 ATP 和 NADPH 的消耗减少，进而反馈抑制光反应，使光系统的反应速率降低。 （4）要验证①水的光解必须有含锰化合物的参与，可通过去除含锰化合物（用锰离子螯合剂 ）观察水的光解是否受影响（检测氧气释放速率 ）；验证②仿生 OEC（产氧复合物）可替代含锰化合物来辅助水的光解，可在去除含锰化合物后添加仿生 OEC，观察水的光解是否恢复（再次检测氧气释放速率 ）。所以实验思路可以为：取天竺葵叶绿体悬液，均分为甲、乙、丙三组；其中甲组加入足量的锰离子螯合剂，乙组加入等量的蒸馏水，丙组先加入足量的锰离子螯合剂，再加入仿生OEC（产氧复合物）；给予三组相同且适宜的光照，观察并记录三组悬液产生气泡的情况。 或者其中甲组加入足量的锰离子螯合剂，乙组加入等量的蒸馏水，给予两组相同且适宜的光照，观察并记录两组悬液产生气泡的情况；随后向甲组加入仿生OEC（产氧复合物），继续观察并记录悬液产生气泡的变化情况。 42．（2025·四川成都·三模）随着全球气候变暖，大气中的 CO2 浓度逐渐升高。为研究大气 CO2 浓度升高对盐地碱蓬和互花米草两种常见湿地植物的影响，科研人员分别测量了不同 CO2 浓度条件下两种植物白天的净光合速率，并计算出日均净光合速率，结果如图甲和图乙所示(A组:低 CO2 浓度、盐地碱蓬;B组:高 CO2 浓度、盐地碱蓬;C组:低 CO2 浓度、互花米草;D组:高 CO2 浓度、互花米草)。回答下列问题：    (1)光是影响、调控盐地碱蓬和互花米草生长发育的重要环境因素。光对植物的作用主要表现在 和 两个方面。 (2)分析图甲可知，在一定时间范围内，CO2 浓度升高可以提高两种植物的净光合速率，主要原因是 。 (3)据图推测，低 CO2 浓度条件下，被测盐地碱蓬植株在一昼夜内，光合作用吸收的 CO2 量 (填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用产生的 CO2 量。CO2 浓度升高后， (填“盐地碱蓬”或“互花米草”)的日均净光合速率变化更显著，请根据图甲信息对此做出解释： 。 【答案】(1) 为光合作用提供能量 作为信号调节植物生命活动。 (2)高浓度的 CO2可提高暗反应速率，从而增强光合速率 (3) 小于 盐地碱蓬 盐地碱蓬净光合速率增加幅度更大、增加的时间更长（或在光照较弱的早晨和傍晚盐地碱蓬净光合速率增加，互花米草不增加) 【分析】植物的实际光合作用速率=净光合速率+呼吸速率，其中实际光合速率可用O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量表示；净光合速率可用光照下O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量表示。 【详解】（1）光合作用光反应阶段直接需要光，光为植物提供能量，植物通过光合作用将光能转变为有机物的化学能；光还作为信号调节植物生命活动，进而调节植物的生长发育与形态建成。 （2）CO2是光合作用的原料之一，高浓度的 CO2可提高暗反应速率，从而增强光合速率。 （3）低 CO2 浓度条件下，盐地碱蓬植株日均净光合速率小于0，晚上没有光照不进行光合作用，只有呼吸作用，因此植株在一昼夜内，光合作用吸收的 CO2 量小于呼吸作用产生的 CO2 量；结合图乙可知，CO2 浓度升高后，B组与A组的差值大于D组与C组的差值，因此CO2 浓度升高后，盐地碱蓬日均净光合速率变化更显著；盐地碱蓬净光合速率增加幅度更大、增加的时间更长，因此盐地碱蓬日均净光合速率变化更显著。 43．（2025·湖南永州·三模）强光下拟南芥叶肉细胞中NADPH积累可能会产生大量自由基，对光系统造成损伤。同时过剩的光能因未及时转化为热能也会对光系统造成损伤，导致光合作用下降。研究发现植物有特殊的“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径和由交替氧化酶（AOX）主导的途径，对强光等逆境起到防御作用，作用机制如下图所示。回答下列有关问题：    (1)叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础是 。若要探究CO2中的碳如何转化为有机物中的碳，可以使用 法。 (2)结合图示分析强光下植物体中两条特殊途径的作用机制： ，从而有效缓解强光对光系统的损伤。 (3)结合所学知识分析，图中iATP的合成场所有________（从下列选项中选择）。 A．细胞质基质 B．叶绿体基质 C．线粒体基质 D．线粒体内膜 (4)研究表明，eATP可作为 ，可通过影响气孔开度来调节植物的光合作用。请以野生型拟南芥和DORN1缺失拟南芥为材料设计实验加以验证。简要写出实验思路： 。 【答案】(1) 类囊体薄膜上分布着光合色素，类囊体薄膜和叶绿体基质中有光合作用必需的酶 （放射性）同位素标记 (2)叶肉细胞通过“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径，将过多的NADPH以苹果酸的形式转移出叶绿体，其中的能量通过NADH进入线粒体，经AOX途径转化为热能散失 (3)ACD (4) 信号分子/信息分子 用一定浓度的ATP溶液分别处理野生型拟南芥和DORN1缺失拟南芥，在正常光照条件下测定植物的气孔开度和净光合速率 【分析】光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜上，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。 【详解】（1）光合作用需要光合色素吸收光能，而且离不开酶的催化作用，因此叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础是：类囊体薄膜上分布着光合色素，类囊体薄膜和叶绿体基质中有光合作用必需的酶。若要探究CO2中的碳如何转化为有机物中的碳，可以用14C标记CO2，供植物（如小球藻）进行光合作用，然后追踪检测其放射性，即可以使用（放射性）同位素标记法。 （2）由图可知，强光下，植物体的叶肉细胞通过“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径，将过多的NADPH以苹果酸的形式转移出叶绿体，其中的能量通过NADH进入线粒体，经AOX途径转化为热能散失，从而有效缓解强光对光系统的损伤。 （3）iATP为胞内ATP，ATP合成途径有光合作用的光反应阶段和细胞呼吸。光反应阶段是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的；有氧呼吸的三个阶段都有ATP的生成，场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。可见，图中合成场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，即ACD正确，B错误。 故选ACD。 （4）eATP为胞外ATP。题图显示：eATP与DORN1受体结合，激发细胞内的信号转导，说明eATP是一种信号分子。欲通过实验验证：eATP作为一种信号分子，可通过影响气孔开度来调节植物的光合作用，则自变量是DORN1受体的有无，因变量是气孔开度和净光合速率，而无关变量应控制相同且适宜，因此该实验思路为：用一定浓度的ATP溶液分别处理野生型拟南芥和DORN1缺失拟南芥，在正常光照条件下测定植物的气孔开度和净光合速率。 44．（2025·陕西宝鸡·三模）不同年度间在同一田地有顺序地轮换种植不同作物，可以有效减少土壤中的病菌病虫害数量、均衡利用土壤养分，某农场选择玉米和大豆轮作。请据此回答问题： (1)氮元素是植物生长过程的必须元素之一，可以参与光合作用过程中 （填两种）等物质的合成，该轮作模式可在不额外施加氮肥的情况下，增加玉米产量，原因是 。 (2)研究者在光照强度等条件适宜的情况下，测定了大豆幼苗在不同温度下的（CO2吸收速率。在黑暗条件下，测定了该幼苗在不同温度下的（CO2释放速率。实验结果如表所示。 温度/℃ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 CO2吸收速率（μmol·dm2·h-1） 1 2 5 4 4 0 -4 -3 -2 CO2释放速率（μmol·dm-2·h-1） 1 1.5 2 3.5 4 5 4.5 3 2 该幼苗的光合作用与细胞呼吸相比，对高温较敏感的是 ；在35℃时，一昼夜光照时间至少长于 小时幼苗才能正常生长；55℃时该幼苗光合速率为0的依据是 。 (3)玉米被称为C₄植物，其光合作用的暗反应过程如下图所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，对低浓度的CO2没有固定能力，则酶1固定CO2的能力比酶2 （填“强”或“弱”）。大豆叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C4植物，其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析，与大豆相比，玉米更适应高温、干旱环境的依据是 。 【答案】(1) 叶绿素、酶、ATP、NADPH等 大豆根部共生有根瘤菌，可以增加土壤中氮元素 (2) 光合作用 12 CO2吸收速率为-2μmolCO2.dm-2.h-1，CO2释放速率为2μmolCO2.dm-2.h-1，二者相等，说明此温度时植物光合速率为0 (3) 强 和小麦相比，玉米含有酶1，可以在干旱环境植物气孔开度很低、CO2浓度很低的情况下固定低浓度的CO2，正常进行暗反应 【分析】1、光合作用过程包括光反应和暗反应： （1）光反应：场所在叶绿体类囊体薄膜，完成水的光解产生NADPH和氧气，以及ATP的合成； （2）暗反应：场所在叶绿体基质中，包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP； 2、C4植物其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应，C4植物二氧化碳固定效率比C3高很多，有利于植物在干旱环境生长，C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内； 3、影响光合作用的环境因素： （1）、温度：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：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：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）叶绿素分子中含有氮元素，它能吸收、传递和转化光能，是光合作用光反应阶段的重要物质；酶多数是蛋白质，蛋白质含氮元素 ，光合作用的光反应和暗反应阶段都需要酶催化；ATP 含有腺嘌呤（含氮碱基 ），NADPH 也含有氮元素，它们在光合作用中也起着关键作用；与玉米间作或轮作的大豆，其根部共生有根瘤菌能固氮，可将空气中的氮气转化为含氮化合物，增加土壤中氮素含量，为玉米生长提供氮源，促进玉米生长，从而增加产量； （2）表格数据显示：在相同温度下，CO2吸收速率的变化幅度比CO2释放速率的变化幅度更大，CO2吸收速率表示净光合速率，CO2释放速率表示呼吸速率，温度影响酶的活性，因而可说明，与呼吸作用相比光合作用对温度更敏感；在35℃时，净光合速率等于呼吸速率，则一昼夜光照时间至少长于12小时，幼苗才能正常生长，因为光照等于12小时时，幼苗光照条件下积累的有机物正好等于黑暗12小时的呼吸消耗；55℃时，CO2吸收速率为-2.0μmolCO2•dm-2•h-1，CO2释放速率为2.0μmolCO2•dm-2•h-1，光合速率为0，说明此温度时该幼苗不进行光合作用； （3）已知酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，对低浓度的CO2没有固定能力，这就表明酶1能够在CO2浓度较低的情况下发挥固定作用，而酶2不能，所以酶1固定CO2的能力比酶2强；在高温、干旱环境下，植物为了减少水分散失，气孔会关闭，导致进入叶肉细胞的CO2浓度降低。玉米作为C4植物，其含有的酶1（PEP羧化酶）可以固定低浓度的CO2，能够在气孔关闭、CO2浓度低的情况下继续进行光合作用；而大豆作为C3植物，没有这种能固定低浓度CO2的酶，在CO2浓度低时光合作用会受到较大影响。所以与大豆相比，玉米更适应高温、干旱环境的依据是和小麦相比，玉米含有酶1，可以在干旱环境植物气孔开度很低、CO2浓度很低的情况下固定低浓度的CO2，正常进行暗反应。 45．（2025·安徽·三模）互动式学习能够促进思维能力的提升，在学习呼吸和光合作用相关知识后，某班学生产生诸多思考，请与他们共同解决以下问题： (1)给绿色植物提供18O2，适宜条件下培养一段时间后，植物 （填“能”或“不能”）产生C18O2，理由是 。 (2)在学习光合作用相关知识时，同学查阅卡门的实验原论文，并将部分论文概括整理如下： 实验利用氧的稳定同位素18O分别标记水和二氧化碳中的氧原子。用生长良好、生理状态一致的小球藻，设置了两组实验： 实验组A：用普通水和含18O的重氧碳酸氢盐和碳酸盐（重氧碳酸氢盐和碳酸盐在水中可以解离出碳酸氢根离子，为植物提供二氧化碳）培养小球藻，用于探究二氧化碳中的氧被标记时，光合作用产生的氧气被标记情况； 实验组B：用含18O的重水（以普通水为原料，用分馏法从高锰酸盐溶液中蒸馏制备重氧水，使H218O的含量达到一定比例）和普通碳酸盐和碳酸氢盐培养小球藻，用于探究水中的氧被标记时，光合作用产生的氧气被标记情况。 两组实验均提供光照、密闭等适宜且相同的实验条件，一段时间后，分别收集产生的氧气，用质谱仪检测18O的比例。 ①若A组给小球藻提供H2O和C18O2（C18O2占比3/4，CO2占比1/4），B组给同种植物提供CO2和H218O（H218O占比3/4，H2O占比1/4），在理想实验条件下，A/B组产生氧气平均分子质量比为 能支持光合作用释放氧气中的氧元素全部来自水。 ②认同科学是在实验和争论中前进的，伟大科学家的观点也可能有一定的局限性，结合资料和你的思考，谈谈卡门实验可能存在的局限性有： （至少答两点）。 (3)如图为某种植物的果实在不同氧气浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，图中在 点对应的氧气浓度下总呼吸强度最弱，此时消耗的有机物的量是 mol。OAC围成的面积表示 的量。 【答案】(1) 能 有氧呼吸的第三阶段，18O2与[H]反应生成H218O，有氧呼吸的第二阶段，H218O与丙酮酸反应，产生C18O2 (2) 32/35 实验在人工控制的相对理想条件下进行，与自然环境下的植物生长有差异；实验对象仅限特定植物种类，结论可能不适用于所有植物；检测技术上，当时质谱仪的精度和范围有限 (3) B X/2－Y/3 无氧呼吸产生CO2 【分析】1、有氧呼吸的过程分为三个阶段：糖酵解、柠檬酸循环（三羧酸循环）和氧化磷酸化。 （1）糖酵解在细胞质基质中进行，将葡萄糖分解为丙酮酸，并产生少量的ATP和NADH； （2）柠檬酸循环在线粒体基质中进行，丙酮酸进一步氧化分解，产生二氧化碳、水和更多的NADH； （3）氧化磷酸化在线粒体内膜上进行，通过电子传递链将前两阶段产生的还原性氢载体与氧气结合，生成水，并在此过程中释放大量能量，用于合成大量的ATP； 2、光合作用的具体过程包括光能的吸收、传递和转换；形成活跃化学能（ATP和NADPH）；把活跃的化学能转变为稳定的化学能（固定CO2，形成糖类）。 【详解】（1）给绿色植物提供18O2，适宜条件下培养一段时间后，植物能产生C18O2，因为18O2参与有氧呼吸第三阶段的反应，18O2与[H]反应生成H218O，生成H218O参与有氧呼吸第二阶段的反应，H218O与丙酮酸反应，产生C18O2； （2）①光合作用释放的O2中O来自H2O，A组给小球藻提供H2O和C18O2，产生的O2平均相对分子质量为32；B组给同种植物提供CO2和H218O（H218O占比3/4，H2O占比1/4），平均相对分子质量为36×3/4+32×1/4=35，因此在理想实验条件下， A/B 组产生氧气平均分子质量比为32:35； ②卡门实验可能存在的局限性有：实验在人工控制的相对理想条件下进行，与自然环境下的植物生长有差异；实验对象仅限特定植物种类，结论可能不适用于所有植物；检测技术上，当时质谱仪的精度和范围有限等； （3）总呼吸强度可以用CO2释放量来表示（因为有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2）。观察题图可知，在B点时CO2释放量最少，所以B点对应的氧气浓度下总呼吸强度最弱；有氧呼吸的关系式为C6H12O6~6CO2，无氧呼吸的关系式为C6H12O6~2CO2，由图可知，B点时CO2的总释放量为X、O2的消耗量为Y，因此B点时消耗的有机物的量为Y/6+1/2（X－Y）=X/2－Y/3；有氧呼吸过程中，吸收的O2量和释放的CO2量相等。无氧呼吸不吸收O2但释放CO2。CO2释放量曲线与O2吸收量曲线之间的差值就是无氧呼吸产生CO2的量，OAC这个区域恰好体现了这个差值的积累，因此OAC围成的面积表示无氧呼吸产生CO2的量。 46．（2025·内蒙古通辽·三模）为探究脉冲光的占空比[持续照光时间与其所在的光—暗周期的比值（t/T），如图所示对园艺作物生长及光合作用的影响，实验小组以玻璃生菜为研究对象，在瞬时光强为200μmol·m-2·s-1的条件下，用脉冲光不同占空比（20%，40%，60%，80%，100%）处理，检测玻璃生菜光合特性以及光能利用率，结果如表所示。回答下列问题： 组别 T1 T2 T3 T4 对照 占空比 20 40 60 80 100 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 6.48 7.26 8.05 8.58 10.62 胞间CO2浓度/（μmol·m-2·s-1） 223.63 197.85 199.39 135.40 181.92 气孔导度/（mol·m-2·s-1） 0.052 0.061 0.063 0.068 0.087 光能利用率/% 15 7 4 2 2 (1)植物叶肉细胞的光合色素分布在 ，其中叶绿素主要吸收 （填光质）。 (2)胞间CO2是叶肉细胞间隙中的CO2，可被叶肉细胞吸收利用。T1组胞间CO2浓度最高，主要与 有关。气孔的开闭与保卫细胞（含叶绿体）的吸水和失水有关，保卫细胞吸水膨胀使气孔开放，失水则使气孔关闭。据此分析，对照组的气孔导度明显大于实验组的，原因是 。 (3)光能利用率是指单位土地面积上，一定时间内植物光合作用积累的有机物所含能量与同期照射到该地面上的太阳辐射量的比例。分析实验结果可知，降低占空比能 光能利用率，从光反应和暗反应物质联系的角度分析，其原因是 。 (4)若要为利用不同光照强度的LED光源对大棚种植的农作物进行补光提供科学依据，以达到节能的作用，则下一步应研究的方向是 。 【答案】(1) 类囊体薄膜上 红光和蓝紫光 (2) T1组的净光合速率最小，对CO2的利用最少 对照组的净光合速率大，合成的有机物多，使保卫细胞因渗透压升高而渗透吸水，引起气孔导度增大 (3) 提高 降低占空比，能使光反应吸收光能产生的ATP和NADPH中的能量在黑暗环境中充分用于合成有机物 (4)探究不同强度的LED光源，光能利用率最大时的占空比 【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NADPH和ATP的作用下还原生成C5和糖类等有机物。 【详解】（1）植物叶肉细胞进行光合作用的场所是叶绿体，光合色素分布于类囊体薄膜上，其中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 （2）细胞通过气孔将二氧化碳从外界吸收进入细胞间，然后进入细胞中参与光合作用，分析表格数据可知T1组的净光合速率最小，对CO2的利用最少，因此胞间CO2浓度最高。对照组的气孔导度明显大于实验组，说明对照组的保卫细胞吸水膨胀，根据表格数据分析对照组的净光合速率大，合成的有机物多，使保卫细胞因渗透压升高而渗透吸水，引起气孔导度增大。 （3）用脉冲光不同占空比（20%，40%，60%，80%，100%）处理，检测玻璃生菜光合特性以及光能利用率分别为15%、7%、4%、2%、2%，因此说 明降低占空比能提高光能利用率，从光反应和暗反应物质联系的角度分析，可能是由于降低占空比，能使光反应吸收光能产生的ATP和NADPH中的能量在黑暗环境中充分用于合成有机物（不存在光能过剩而导致光反应产物积累，从而降低光合速率）。 （4）根据第三问分析可知：探究不同强度的LED光源，光能利用率最大时的占空比，可以为大棚种植的农作物进行补光提供科学依据，以达到节能的作用。 47．（2025·四川成都·三模）光照是影响光合作用的重要环境因子。科研人员通过分析叶绿素荧光参数筛选到一个对高光强敏感的拟南芥突变体nadk2。nadk2基因编码一个定位于叶绿体的NAD磷酸激酶，负责催化NAD生成NADP+。如图为拟南芥叶肉细胞内的叶绿体中消耗NADP+的部分反应。回答下列问题： (1)NAD磷酸激酶催化生成的NADP+可用于光合作用的 反应。 (2)将高光强敏感的拟南芥突变体nadk2由适宜光照条件转移到高光强条件时，光反应速率会显著下降，表现出典型的光抑制现象，造成该现象的原因可能是 。 (3)气孔是由一对保卫细胞围成的小孔，是拟南芥叶片与外界进行气体交换的主要通道。保卫细胞的叶绿体能合成淀粉，TOR激酶能促进淀粉分解，使气孔开度增大。蔗糖也能使拟南芥气孔开度变大。现有生长状况一致的野生型拟南芥若干和TOR激酶抑制剂，欲通过实验验证蔗糖是否通过提高TOR激酶活性使拟南芥气孔开度增大。实验思路：实验前将野生型拟南芥进行适度干旱或高温处理，随机均分为3组，甲组不做处理（对照组），乙组用适量蔗糖处理，丙组用 处理。将各组拟南芥在 条件下培养。一段时间后，观察气孔开度变化。若 ，则证明蔗糖通过提高TOR激酶活性使气孔开度增大。 【答案】(1)光 (2)突变体nadk2的nadk2基因发生突变，造成NAD磷酸激酶活性降低，催化生成的NADP+减少，使光反应被抑制 (3) 适量的TOR激酶抑制剂和蔗糖 光照、适度干旱或高温 乙组拟南芥气孔开度大于甲、丙两组 【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）在光合作用中，NADP+接受光反应产生的H+和电子形成NADPH ，所以NADP+可用于光合作用的光反应； （2）由题意可知，拟南芥突变体nadk2对高光强敏感，nadk2基因编码一个定位于叶绿体的NAD磷酸激酶，负责催化NAD生成NADP+，据此可推知，突变体nadk2的nadk2基因发生突变，造成NAD磷酸激酶活性降低，催化生成的NADP+减少，使光反应被抑制； （3）TOR激酶能促进淀粉分解，使气孔开度增大。欲通过实验验证蔗糖是否通过提高TOR激酶活性使拟南芥气孔开度增大。可在实验前将野生型拟南芥进行适度干旱或高温处理，获得气孔关闭的拟南芥，随机均分为3组，甲组不做处理（对照组），乙组用适量蔗糖处理，丙组用适量的TOR激酶抑制剂和蔗糖。将各组拟南芥在光照、适度干旱或高温条件下继续培养一段时间，观察气孔开度变化。由于丙组淀粉不能分解，甲组淀粉正常分解，乙组淀粉加速分解，若乙组拟南芥气孔开度大于甲、丙两组，则说明蔗糖可提高TOR激酶活性，促进淀粉分解，进而促进气孔打开，证明蔗糖通过提高TOR激酶活性使气孔开度增大。 四、解答题 48．（2025·甘肃白银·三模）蓝莓果实因富含花青素、抗氧化酶等物质而具有较高的营养保健功能，但我国不少地方蓝莓的生产栽培受到土壤pH的制约。为了分析适合蓝莓生长的土壤条件，研究人员测定了不同土壤pH下蓝莓植株的相关光合指标。回答下列问题： (1)光除影响蓝莓植株的光合作用外，还会影响蓝莓果实的品质。比如蓝光和红光会通过调控相关基因表达促进花青素合成，此时的蓝光和红光对蓝莓植株的作用机理是 。 (2)非光化学淬灭系数（NPQ）是指叶绿体的光系统Ⅱ反应中心中不用于光合电子传递而以热能的形式耗散掉的那部分光能。现随机选取不同土壤pH处理下的蓝莓植株各3株，测定叶片的NPQ（见下图）和成熟植株各种生长指标（见下表）。据图可知，随着土壤pH升高，蓝莓叶片的NPQ呈 的趋势。当土壤pH不适宜蓝莓植株生长时，光合作用会被抑制，此时植株会通过 消耗掉过剩的光能，以保护植株。              蓝莓植株生长指标 土壤pH 株高/cm 叶面积/cm2 茎粗/mm 3 102.57 10.34 7.42 4 119.87 11.07 8.92 5 120.89 12.29 9.71 6 112.03 11.85 8.12 7 87.38 10.06 7.25 (3)不适宜的土壤pH会导致植物体内产生过多活性氧，加剧膜脂过氧化作用，这可能会抑制 （填具体场所）的光合能力。喷施钙溶液能提高蓝莓果实的保鲜效果，说明钙溶液会 （填“提高”或“降低”）抗氧化酶的活性；若要在实际蓝莓生产中施用钙肥以减少土壤pH胁迫的影响，仍需进一步研究的问题是 （写出两个即可）。 (4)研究人员还发现相同土壤pH下蓝莓植株萌芽期的净光合速率比挂果期更高，推测原因可能是挂果期蓝莓植株的营养物质 ，导致叶片缺乏营养出现黄化，影响光合速率。 【答案】(1)作为一种信号（或信息），通过调控相关基因的表达，影响、调控蓝莓植株的生长和发育 (2) 先降低后升高 增加以热能的形式 (3) （叶绿体的）类囊体薄膜 提高 施用钙肥的适宜浓度、施用钙肥的植株部位、施用钙肥的时期、施用钙肥时植株的生理状态等 (4)更多地从叶片流向果实 【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，三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【详解】（1）光对植物生长发育的作用包括提供能量和作为一种信号（或信息），通过调控相关基因的表达，从而影响、调控植物的生长发育过程。因为花青素位于细胞的液泡内，不能吸收光能用于光合作用，所以不同光质对花青素合成的影响体现了光作为一种信号，激活感光的受体（如光敏色素等），进而调控合成花青素相关基因的表达，影响植物生长发育。 （2）由图可知，随着土壤pH升高，蓝莓叶片的NPQ呈先降低后升高的趋势。表格数据中，当土壤pH=5时，蓝莓植株各项生长指标最高，当土壤pH小于5或者超过5时，NPQ升高，说明蓝莓植株会通过增加以热能的形式消耗掉过剩的光能，以保护植株。 （3）光合作用的光反应场所是叶绿体的类囊体薄膜，具有膜结构；暗反应场所是叶绿体基质，不具有膜结构，活性氧的产生会加剧膜脂过氧化作用，所以会直接影响叶绿体的类囊体薄膜的光合能力。喷施钙溶液能提高保鲜效果，说明钙溶液能提高抗氧化酶活性，降低氧化速度。在实际生产中施用钙肥时，要注意施用的适宜浓度、施用的植株部位、施用的时期、施用时植株的生理状态等，这些因素都会影响施用效果。 （4）萌芽期植株生长旺盛，叶片繁茂，而挂果期植株侧重于生殖生长，营养物质主要流向果实，叶片因缺乏充足的营养物质而老化变黄，叶绿素含量低，进而影响植株光合速率。 49．（2025·天津滨海新·三模）水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。根据所学知识分析回答下列问题。 (1)水和CO2是水稻光合作用的重要原料，通过放射性同位素标记方法可以追踪氧元素、碳元素等的转移途径，光合作用过程中伴随着不同物质转化的同时发生的能量变化是 。 (2)科研人员探究了适宜光照强度和CO2浓度条件下不同温度对水稻光合放氧速率和呼吸耗氧速率的影响，结果如下图所示，图中代表呼吸耗氧速率的曲线是 （填“甲”或“乙”） , 理由为 。 (3)为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h后，通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，其生理意义是 。 (4)在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在 R酶的作用下氧化C5生成CO2被称为光呼吸，光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如下图所示，据图分析光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自 和 。实际生产中可以通过提高CO2浓度达到增产的目的，请从R酶的角度解释其原理： 。 (5)研究人员将改变光呼吸的相关基因转入某种水稻野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，在最适温度下测定净光合速率，结果如图。据图1分析，7—10时随光照强度逐渐增强，转基因株系1和2净光合速率逐渐高于野生型植株（WT），分析原因 。当CO2浓度高于600（μmol/mol）时，限制株系1和野生型植株光合速率的主要环境因素分别是 、 ，生产实践中你会选择哪种株系进行推广种植并说出依据 。 【答案】(1)光能→（活跃的化学能）→稳定的化学能 (2) 甲 常温下光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样植物才能积累有机物，正常生长 (3)最大程度吸收光能，以适应弱光环境 (4) 光呼吸 呼吸作用 可促进R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸 (5) 转基因株系1和2降低了光呼吸 光照强度 CO2浓度和光照强度 选择株系1，三种株系中株系1净光合速率最高 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）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。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】（1）光合作用分为光反应阶段和碳反应阶段，光反应阶段将光能转变为NADPH和ATP中活跃的化学能，碳反应阶段将NADPH和ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。 （2）常温下光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量，这样植物才能积累有机物，正常生长，因此甲代表呼吸速率，乙代表水稻光合放氧速率。 （3）叶绿体是光合作用的场所，光合作用需要有光才能进行，弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，最大程度吸收光能，以适应弱光环境。 （4）呼吸作用可产生CO2，结合图示可知，图中CO2还可来自光呼吸；光呼吸消耗C5抑制光合作用，可促进R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸，达到增产的目的。 （5）研究人员将改变光呼吸的相关基因转入某种水稻野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，转基因株系1和2降低了光呼吸，转基因株系1和2净光合速率逐渐高于野生型植株（WT）；结合图1可知，当CO2浓度高于600（μmol/mol）时，随着CO2浓度的增大，株系1的净光合速率不再增大，限制因素主要是光照强度；而当CO2浓度高于600（μmol/mol）时，增大CO2浓度，野生型的净光合速率增大，说明限制因素是CO2浓度，结合图1，增大光照强度，野生型的净光合速率增大，说明当CO2浓度高于600（μmol/mol）时，限制野生型植株光合速率的主要环境因素是CO2浓度和光照强度；三种株系中株系1净光合速率最高，因此选择株系1进行推广种植。 50．（2025·重庆·三模）长果秤锤树是国家二级保护植物，对其光合特性的研究有助于保护该物种。科研人员以两年生长果秤锤树幼苗为材料，设置全光照（CK）、60%光照（L1）、40%光照（L2）、20%光照（L3）4种光照强度处理，研究光照对其光合作用的影响，部分结果如下表，请回答下列问题： 处理 最大净光合速率 /（μmol·m-2·s-1） 光饱和点 /（μmol·m-2·s-1） 光补偿点 /（μmol·m-2·s-1） CK 1.643 183.999 36.799 L1 1.713 289.601 22.400 L2 4.101 440.001 14.400 L3 7.49 828.80 7.200 (1)欲测定长果秤锤树幼苗叶片叶绿素含量，可用 提取叶片中的色素。光照过强会导致幼苗光反应系统受损，破坏 （填结构名称），导致捕获光能的能力下降。 (2)光补偿点是植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度。L2和L3的光补偿点显著低于CK，表明在中度、重度遮荫下，长果秤锤树幼苗利用弱光的能力 （“更强”或“更弱”）。 (3)L3的光饱和点显著高于CK，从光合作用的物质基础角度分析，原因可能是在弱光环境下，长果秤锤树幼苗通过 （答出1点即可）等方式提高对光的利用率，需要更高的光照强度才能达到光合饱和。在夏季，CK和L1处理下长果秤锤树幼苗叶片净光合速率日变化呈双峰曲线，出现光合“午休”现象，其原因是 。 【答案】(1) 无水乙醇 类囊体薄膜 (2)更强 (3) 增加光合色素含量 中午光照过强，气孔关闭，二氧化碳吸收减少，光合速率下降 【分析】分析题意，本实验以两年生长果秤锤树幼苗为材料，设置全光照（CK）、60%光照（L1）、40%光照（L2）、20%光照（L3）4种光照强度处理，研究光照对其光合作用的影响，实验的自变量是光照强度，因变量是光合速率，据此分析作答。 【详解】（1）色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取色素；强光会破坏叶绿体的 类囊体薄膜（光反应场所），导致其上色素和光反应酶受损，降低光能捕获效率。 （2）分析题意可知，光补偿点越低，说明植物在更弱的光照下即可维持光合与呼吸平衡（净光合速率为0），分析表中数据可知，CK（36.799）> L2（14.400）> L3（7.200），表明遮荫（L2、L3）下光补偿点显著降低，利用弱光能力更强。 （3）弱光环境下（如L3），植物可通过 增加叶绿素含量提高光能利用效率，因此需要更强光照才能达到光合速率饱和；夏季正午强光、高温使叶片 气孔关闭（减少水分散失），导致CO₂吸收受阻，暗反应受限，净光合速率下降。 51．（2025·山西临汾·三模）科学家在研究光合作用时发现，自然界中多数植物体内只有一条固定CO2的途径，即C3途径，这类植物被称为C3植物。甘蔗等植物存在另一条固定CO2的途径，即C4途径，这类植物被称为C4植物，其叶肉细胞可以利用PEP羧化酶固定较低浓度的CO2，并转移到维管束鞘细胞中释放，参与光合作用的暗反应，主要过程如下图所示。在干旱条件下龙舌兰等植物还存在一种特殊的固定CO2的途径，叶片气孔夜间开放，固定CO2生成苹果酸储存于液泡中，白天气孔关闭，苹果酸脱羧产生CO2供卡尔文循环使用。回答下列问题。 (1)据图可知，甘蔗在两种细胞中都可以固定CO2，固定CO2的物质有 ，维管束鞘细胞 （填“能”或“不能”）进行光反应。 (2)在适宜光照条件下的同一密闭环境中，甘蔗比常见C3植物存活时间 （填“长”或“短”），原因是 。 (3)在干旱条件下，龙舌兰白天光合作用消耗CO2的来源有 。某同学通过实验验证龙舌兰这一特殊的光合途径，在白天和夜间每隔一段时间取干旱条件下生长的龙舌兰叶片，测定其细胞液的pH，若出现 ，则说明龙舌兰在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。 【答案】(1) 磷酸烯醇式丙酮酸（C3）和C5 不能 (2) 长 甘蔗为C4植物，当密闭环境中CO2浓度降低时，叶肉细胞能利用PEP羧化酶固定低浓度的CO2，转移至维管束鞘细胞中合成有机物供植物利用（答案合理即可） (3) 细胞呼吸和苹果酸脱羧 pH在白天逐渐升高，夜间逐渐降低 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】（1）结合图示可知，磷酸烯醇式丙酮酸（C3）和C5都能与CO2结合，固定CO2；维管束鞘细胞中无类囊体，不能进行光反应。 （2）甘蔗等植物存在另一条固定CO2的途径，即C4途径，当密闭环境中CO2浓度降低时，叶肉细胞能利用PEP羧化酶固定低浓度的CO2，转移至维管束鞘细胞中合成有机物供植物利用在适宜光照条件下的同一密闭环境中，甘蔗比常见C3植物存活时间长。 （3）在干旱条件下，龙舌兰细胞呼吸和苹果酸脱羧可以产生CO2；若龙舌兰在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式，则CO2白天被消耗，pH在白天逐渐升高，夜间CO2被固成苹果酸储存在液泡中，夜间pH逐渐降低。 52．（2025·河南郑州·三模）强国必先强农，农强方能国强。指导“三农”工作的中央一号文件曾明确提出要扎实推进大豆玉米带状复合种植（分行相间种植玉米和大豆），助农增产增收。回答下列问题。 (1)阳光能够给光合作用提供能量，请简述光能在光合作用过程中的转化过程：光能→ 。请推测玉米与大豆适合带状复合种植的可能原因是： 。 (2)在晴朗夏季的中午，光照增强，大豆的光合速率反而下降（“光合午休”现象），其原因是 。此时的含量会 （填“高于”“等于”或“低于”）之前的。相比于大豆，玉米固定的途径除卡尔文循环（途径）外，还存在一条如下图所示的途径，已知PEP羧化酶对的亲和力比RuBP羧化酶对的亲和力高数十倍。请据此推测玉米不易出现“光合午休”的原因是 。 (3)某地积极推广大豆玉米带状复合种植，同时在收获后实施玉米秸秆还田措施。结果发现氮肥使用量减少的同时，土壤中的氮素含量反而提升了，出现该结果的原因可能是 （答出2点即可）。氮在生物群落和非生物环境之间是不断循环的，但在农业生产中仍要往农田施加氮肥的原因是 。 【答案】(1) ATP和NADPH中（活跃）的化学能→糖类等有机物中（稳定）的化学能 玉米植株的高度大于大豆的，光饱和点较高，能够利用顶层的阳光（或大豆植株的高度小于玉米的，光饱和点较低，能够利用底层的阳光） (2) 晴朗夏季的中午，气孔大量关闭，大豆叶肉细胞可以利用的浓度下降，抑制暗反应的进行 低于 玉米叶肉细胞中存在PEP羧化酶，其对具有较高的亲和力，使得玉米在晴朗夏季的中午能够利用低浓度的进行光合作用 (3) 一方面，大豆根部富含根瘤菌，根瘤菌具有固氮的能力，帮助提升土壤中的氮素含量；另一方面，玉米秸秆还田后，会被土壤中的微生物分解，增加土壤中氮素的含量 农产品要源源不断地从农田生态系统中输出 【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）光能在光合作用中的转化过程：光能先转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，再转化为糖类等有机物中稳定的化学能。 推测玉米与大豆适合带状复合种植的可能原因：从植株高度和光饱和点等角度分析，玉米植株高度大于大豆，光饱和点较高，能利用上层的阳光；大豆植株高度小于玉米，光饱和点较低，能利用下层的阳光，这样可以提高光能利用率。 （2）晴朗夏季中午，大豆光合速率反而下降（光合午休现象）的原因：中午气温高，防止蒸腾作用散失过多水分，植物的气孔大量关闭，大豆叶肉细胞可利用的CO₂浓度下降，暗反应受抑制。 此时O₂的含量情况：因为气孔关闭，CO₂进入减少，光合作用减弱，产生的C3减少，所以C3含量低于正常情况。 玉米不易出现光合午休的原因：已知PEP羧化酶对CO₂的亲和力比RuBP羧化酶对CO₂的亲和力高数十倍，说明玉米叶肉细胞中存在PEP羧化酶，其对CO₂具有较高的亲和力，能利用玉米在夏季中午较低浓度的CO₂进行光合作用。 （3）某地块推广玉米带状复合种植，同时在收获后实施玉米秸秆还田措施，发现氮肥使用量减少时，土壤中氮素含量反而提升的可能原因：一方面，大豆根瘤菌固氮，根瘤菌具有固氮能力，能将土壤中的氮素固定；另一方面，玉米秸秆还田后，会使土壤中的微生物数量增加，微生物分解秸秆等有机物，增加土壤中氮素的含量。 在生物群落和地球生物圈之间不断循环，但在农业生产中仍要农田施加氮肥的原因：虽然氮元素在自然界循环，但农产品不断从农田生态系统中输出，会带走大量氮元素，为了保持土壤肥力，满足农作物生长对氮素的需求，所以仍要向农田施加氮肥。 53．（2025·湖南湘西·三模）光合作用暗反应又称碳同化，科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图，Rubisco（RuBP羧化酶）在卡尔文循环中发挥作用。图2是玉米光合作用暗反应示意图，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍，其催化CO2固定生成C4，C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题： (1)根据图1回答。科学家用含14C标记二氧化碳，最先出现放射性的物质是 。光合作用的光反应阶段给在暗反应阶段提供了NADPH和ATP，请问NADPH的作用是 。 (2)根据图1、图2分析：水稻和玉米同在低浓度的二氧化碳的情况下，科学家发现玉米的光合作用强度要高于水稻，请分析原因是 。 (3)2000年是我国建国以来干旱严重的年分之一，干旱覆盖了全国多个区域。导致工农业生产和居民生活用水告急。在这种恶劣的情况下，农民的种植的玉米产量也显著降低。发生该现象的原因是 。 (4)近年来由气候变化引起的干旱胁迫事件频发，因此，提高玉米在水分胁迫下的抗旱性成为目前生产中待解决的问题。干旱与高温协同胁迫下，玉米叶片中ROS（活性氧）积累激活MAPK信号通路，诱导气孔关闭基因SINAC1表达，同时抑制叶绿体PsbO蛋白合成。PsbO蛋白是光系统II的一个外周蛋白。预测PsbO蛋白减少对光系统II（PSII）修复的影响，并分析其对C4途径的间接效应。 。 (5)玉米叶肉细胞叶绿体膜蛋白PQR1参与CO2通道形成，其表达受长链非编码RNA（IncRNA-DR1）调控。 研究者利用CRISPR-Cas9敲除玉米PQR1基因，测定不同CO2浓度下叶肉细胞叶绿体内pH值及苹果酸含量，结果如下： 野生型：低CO2时pH显著下降，苹果酸积累； PQR1—突变体：低CO2时pH无变化，苹果酸含量极低。 上述结果是否支持PQR1作为CO2通道？说明理由： 。 【答案】(1) C3化合物（3-磷酸甘油酸/PGA） 作为还原剂提供氢和能量，将C3化合物（PGA）还原为三碳糖（G3P），同时为卡尔文循环提供能量 (2)玉米的PEP羧化酶对CO2的亲和力远高于水稻的Rubisco，在低CO2浓度下仍能高效固定CO2生成C4化合物。C4化合物转运至维管束鞘细胞分解，释放高浓度CO2，抑制Rubisco的加氧酶活性，减少光呼吸，从而提高光合效率 (3)干旱导致玉米气孔关闭以减少水分蒸发，CO2吸收受阻，暗反应速率下降；光反应产生的ATP和NADPH积累引发光抑制（光系统损伤），同时C4途径的CO2泵效率降低，光合产物合成减少 (4)PsbO蛋白是PSII放氧复合体的关键成分，其减少会导致PSII结构不稳定，电子传递链受阻，光反应生成的ATP和NADPH减少。C4途径依赖光反应提供能量（ATP），能量不足导致维管束鞘细胞中CO2浓度下降，Rubisco羧化效率降低 (5)支持，突变体低CO2时pH无变化且苹果酸缺乏，表明CO2无法通过PQR1进入叶绿体，C4途径启动失败 【分析】分析题图：玉米光合作用场所与水稻不完全相同，水稻光合作用全部在叶肉细胞中完成，玉米光合作用的场所在叶肉细胞和维管束鞘细胞。玉米的CO2的固定和转移途径也与水稻不同，玉米先在叶肉细胞中，PEP羧化酶将CO2固定形成C4，C4再转移到维管束鞘细胞，将CO2释放，C5将释放的CO2固定形成C3。 【详解】（1）CO2在卡尔文循环中首先与RuBP结合生成C3化合物（PGA），因此用含14C标记二氧化碳，最先出现放射性的物质是C3化合物（3-磷酸甘油酸/PGA）。在暗反应中，NADPH作为还原剂提供氢和能量，将C3化合物（PGA）还原为三碳糖（G3P），同时为卡尔文循环提供能量。 （2）分析题意和图1、图2可知：玉米的PEP羧化酶对CO2的亲和力远高于水稻的Rubisco，在低CO2浓度下仍能高效固定CO2生成C4化合物；C4化合物转运至维管束鞘细胞分解，释放高浓度CO2，抑制Rubisco的加氧酶活性，减少光呼吸，从而提高光合效率。水稻在低CO2下光呼吸增强，导致能量浪费。可见，水稻和玉米同在低浓度的CO2的情况下，玉米的光合作用强度要高于水稻。 （3）干旱导致玉米气孔关闭以减少水分蒸发，CO2吸收受阻，暗反应速率下降；光反应产生的ATP和NADPH积累引发光抑制（光系统损伤），同时C4途径的CO2泵效率降低，光合产物合成减少。上述因素导致在干旱严重的情况下，农民的种植的玉米产量也显著降低。 （4）PsbO蛋白是光系统II（PSII）放氧复合体的关键成分，其减少会导致PSII结构不稳定，电子传递链受阻，光反应生成的ATP和NADPH减少。C4途径依赖光反应提供能量（ATP），PsbO蛋白减少直接影响光反应，进而导致C4途径能量供应不足；能量不足会导致维管束鞘细胞中CO2浓度下降，Rubisco羧化效率降低。 （5）玉米叶肉细胞叶绿体膜蛋白PQR1参与CO2通道形成。野生型（含PQR1基因）在低CO2时， 叶肉细胞叶绿体内pH显著下降，苹果酸积累，说明CO2能够通过PQR1进入叶绿体。PQR1—突变体（无PQR1基因，其叶绿体膜无PQR1）在低CO2时，叶肉细胞叶绿体内pH无变化，苹果酸含量极低，表明CO2无法通过PQR1进入叶绿体，C4途径启动失败。可见，上述结果支持PQR1作为CO2通道。 54．（2025·四川乐山·三模）光呼吸是光照下叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5（RuBP），通过R酶催化形成C2并最终释放CO2的过程。R酶既能催化CO2与C5的羧化反应进行光合作用，也能催化O2与C5的加氧反应进行光呼吸。羧化和加氧作用的相对速率完全取决于CO2与O2的相对浓度。    (1)绿色植物分解H2O，NADPH和O2产生的场所是叶绿体的 ，同时发生的能量转化是 。 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。 (3)在强光下由于光反应速率大于暗反应速率，因此细胞中会积累 ，从而损伤叶绿体，而光呼吸产生的 又可以作为暗反应的原料，因此光呼吸对植物有一定的积极意义。 (4)推测光呼吸对植物生长的不利方面表现在 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 光能转化为活跃的化学能 (2) 细胞质基质 线粒体基质 (3) NADPH和ATP CO2 (4)光呼吸会消耗C5，不利于植物光合作用暗反应的进行 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。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的作用下还原生成有机物。 【详解】（1）绿色植物分解H2O，产生NADPH和O2是光合作用光反应阶段的过程，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜。此过程中光能被吸收，转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。 （2）光呼吸是光照下叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，发生的场所为叶绿体。以葡萄糖为反应物的有氧呼吸分为三个阶段。第一阶段在细胞质基质中，葡萄糖分解为丙酮酸和少量NADH；第二阶段在线粒体基质中，丙酮酸和水反应生成CO2和大量NADH。所以产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质。 （3）在强光下光反应速率大于暗反应速率，光反应产生的NADPH和ATP不能及时被暗反应消耗，所以细胞中会积累NADPH和ATP，从而损伤叶绿体。从图中可知光呼吸产生的CO2又可以作为暗反应（光合作用暗反应需要CO2）的原料。 （4）光呼吸过程中R酶催化O2与C5反应，消耗了C5，而C5是光合作用暗反应中CO2固定的原料，所以光呼吸消耗C5不利于植物光合作用暗反应的进行，进而影响植物生长。 55．（2025·江苏盐城·三模）莱茵衣藻是一种单细胞真核微藻，富含多种营养物质，广泛用于各种食品的制作。图1为莱茵衣藻细胞内的部分代谢过程，其中HA代表甲酸、乙酸等各种弱酸，请据图回答下列问题。    (1)图1中X产生的场所是 ，产生CO2的场所有 。图中①～⑥为莱茵衣藻进行的部分生理过程，其中能产生ATP的有 （填序号）。 (2)叶绿体中色素的作用是 。光照条件下， 上的PSⅡ发生水的光解生成电子和 ，其中电子通过电子传递链最终传递给 ，图中H+会运入类囊体腔，类囊体腔积累的H+电化学势能经图中 （填物质）转移到ATP中。 (3)调查水体中莱茵衣藻的种群密度常采用 法。 (4)相较于其他藻类，弱光环境下，莱茵衣藻依然可以进行较强的光合作用，该过程可能与其无氧呼吸产生弱酸有关。为了验证该推测，科研人员进行了相关实验，结果如图2，依据结果分析，弱光条件下加入KOH的作用是短时间内 。请结合图1和实验结果分析无氧呼吸产生弱酸有利于莱茵衣藻光合作用的原因是 。 【答案】(1) 细胞质基质 细胞质基质、线粒体基质 ①和④ (2) 吸收传递转化光能 类囊体 O2、H＋ NADP+ ATP合酶 (3)抽样检测 (4) 降低了弱酸（HA）的作用 弱酸（HA）进入类囊体腔分解产生H＋；增大了H＋电化学梯度，有利于光合作用 【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）观察图1，X进入线粒体后经过一系列反应产生CO2 和[H]，结合有氧呼吸的知识，可知这是有氧呼吸第二阶段，所以X代表丙酮酸，丙酮酸的产生场所在细胞质基质；有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，此阶段丙酮酸分解产生CO2 ​，无氧呼吸（酒精发酵）过程中，在细胞质基质中也能产生CO2（从图中④过程可看出）。所以产生CO2 的场所有细胞质基质和线粒体基质；图中①表示有氧呼吸第一阶段，该阶段释放能量，一部分用于合成ATP，所以①能产生ATP；④有氧呼吸第二阶段，此阶段释放少量能量，能合成少量ATP，所以④能产生ATP； ⑤⑥表示卡尔文循环（暗反应），暗反应消耗ATP，不产生ATP；所以能产生ATP的有①④。 （2）光合色素可以吸收传递转化光能；光照条件下，类囊体膜上的PSⅡ发生水的光解，水分解生成O2、H＋、e－，其中的电子传递给PQ的同时将H＋运入类囊体腔，积累的H＋电化学势能经图中ATP合酶转移到ATP中。 （3） 莱茵衣藻是单细胞微藻，个体微小、数量众多，调查其种群密度常采用抽样检测法（血细胞计数板计数法是抽样检测法的一种具体方法）。 （4） 从图2结果可知，弱光条件下加入KOH后，溶液pH升高，说明KOH吸收了溶液中的CO 2 ​，短时间内降低了溶液中CO2 浓度即降低了弱酸（HA）的作用；请结合图1和实验结果分析无氧呼吸产生弱酸有利于莱茵衣藻光合作用的原因是弱酸（HA）进入类囊体腔分解产生H＋；增大了H＋电化学梯度，有利于光合作用。 56．（2025·安徽合肥·三模）类囊体膜上的光系统II(PSII)、光系统I(PSI)和蛋白复合体等电子传递体构成电子传递链，能将水光解所释放的电子传递给NADP⁺。正常条件下，植物光合作用存在至少2种电子传递途径，即线性电子传递(LEF)和环式电子传递(CEF)，如图1 所示。CEF 通常只有 LEF 的3%左右。回答下列问题。 (1)PSI 和 PSII 含有蛋白质和 ，在其他电子传递体的协助下，将光能转变为NADPH 中化学能和 ，后者会进一步转化为 ATP 中活跃化学能。除能量转换外，该图说明类囊体膜的功能还有 。  (答出2点) (2)相较于LEF， CEF 会 (填“提高”或“降低”)ATP/NADPH 比值。高温胁迫下，LEF 下调，CEF则被激活，一段时间后，植物的暗反应速率又会下降。基于上述信息，分析暗反应速率下降原因是： 。 (3)研究表明：蛋白PGR5是触发CEF 的关键成分，其降解过程受到蛋白L1和蛋白L2的调节。为探究其作用机制，科研人员从拟南芥中筛选出3种突变体，检测CEF 强度如下表所示。 拟南芥 突变情况 CEF 强度 突变体1 L1 缺失 + 突变体2 L2 缺失 + + + + 突变体3 L1 缺失、L2 缺失 + + + + + 野生型 无 + + + 注：  “+”号数量与 CEF强度呈正相关； 根据检测结果，对某同学提出的 PGR5 降解的调节机制模型(图2所示)进行评价： 。 【答案】(1) 叶绿素、类胡萝卜素 H⁺电化学势能 分隔类囊体腔和叶绿体基质、物质运输、附着酶等 (2) 提高 长时间高温胁迫使 CEF 途径过强，导致 NADP⁺积累和 NADPH 减少，进而使暗反应因NADPH 供应不足而减慢 (3)该机制不合理；根据该模型，突变体3和突变体1的CEF强度应相近，与结果不符 【分析】光合作用的过程根据是否需要光能，可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个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有两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，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；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能转化为储存在ATP中的化学能；暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。 【详解】（1）PSII和PSI位于类囊体薄膜上，参与光反应，所以二者含有蛋白质和光合色素（包括叶绿素、类胡萝卜素），从图中看出，在其他电子传递体的协助下，将光能转变为NADPH 中化学能和H⁺电化学势能，而H⁺电化学势能会进一步转化为 ATP 中活跃化学能，从图中看出，类囊体膜的功能有能量转换、分隔类囊体腔和叶绿体基质、物质运输、附着酶等功能。 （2）从图1可以看出，通过LEF将电子传递给NADP+，生成NADPH，而CEF途径能够有效增加跨膜质子梯度，则有利于ATP的合成，所以光反应产生的ATP/NADPH比值提高。高温胁迫下，LEF 下调，CEF则被激活，长时间高温胁迫使 CEF 途径过强，导致 NADP⁺积累和 NADPH 减少，进而使暗反应因NADPH 供应不足而减慢。 （3）蛋白PGR5是触发CEF 的关键成分，其降解过程受到蛋白L1和蛋白L2的调节，根据图2该同学的模型，L1抑制PGR5的降解，L2抑制L1的作用，如果该模型正确，则突变体3和突变体1的CEF强度应相近，与结果不符，所以该模型不合理。 57．（2025·安徽六安·三模）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”。下图为植株光合产物合成及运输过程示意图。 (1)淀粉、蔗糖合成的场所分别是 、 。与葡萄糖相比，蔗糖作为光合产物的运输形式，其优点是 。 (2)据图分析，缺磷会抑制植株的光合作用，原因是 。（从物质合成和运输的角度作答） (3)将旗叶包在一透明的袋中（图甲），袋中始终保持25℃及充足的，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调节到20℃，测定30分钟内透明袋中的吸收量、叶片水分散失量。然后将基部套环温度调节到5℃时，发现蔗糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30分钟内透明袋中的吸收量、叶片水分散失量，测得的结果如图乙所示。请据图回答： ①旗叶基部处于低温(5℃)状态时，后30分钟，的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态是否有关？ ，依据是 。 ②的吸收速率下降的主要原因是 。 【答案】(1) 叶绿体基质 细胞质基质 蔗糖是非还原性糖，化学性质稳定 (2)缺磷会影响磷脂分子、类囊体膜结构、ATP和NADPH等物质的合成，缺磷会影响Pi转运蛋白的运输，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 (3) 无关 水分散失的速度不变 蔗糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，光合产物积累，暗反应过程受阻 【分析】光合作用的影响因素有色素含量、光照强度、二氧化碳浓度等；根据反应过程可以分为光反应阶段和暗反应阶段。 【详解】（1）分析植株光合产物合成及运输过程示意图可知，淀粉、蔗糖合成的场所分别是叶绿体基质和细胞质基质。葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定，因此与葡萄糖相比，以蔗糖作为储存和运输物质的优点有蔗糖分子为非还原糖，化学性质较稳定。 （2）P是组成ATP和NADPH的元素，也是磷脂的组成元素，缺磷会影响磷脂分子、类囊体膜结构、ATP和NADPH等物质的合成，缺磷会影响Pi转运蛋白的运输，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。 （3）①分析图乙可知，实验的过程中，水分的散失量不变，而气孔的开闭会影响叶片的水分散失，水分的散失量不变，说明气孔开闭状况也不变，则旗叶基部处于低温(5℃)状态时，后30分钟，的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态无关。 ②据题干信息和题图分析可知，CO2的吸收速率下降的主要原因是基部套环温度调节到5℃，蔗糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，光合产物积累，暗反应过程受阻。 58．（2025·四川德阳·三模）海水稻是指能在盐碱浓度0.3％以上的盐碱地生长，且单产可达300kg/亩以上的一类水稻品种。科研人员进行室内盆栽实验，测定了海水稻、普通水稻生长至抽穗期（作物积累有机物的关键生长期）的相关代谢指标，结果如图所示。请回答下列问题：    (1)水稻的光合色素主要分布在叶肉细胞叶绿体的 ，其中类胡萝卜素主要吸收 光。 (2)随着抽穗天数的增加，海水稻叶片细胞间CO2浓度升高，若气孔导度不变，说明叶肉细胞的暗反应速率在 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。与海水稻相比，普通水稻单株种子干重会降低16％，假设海水稻与普通水稻呼吸速率相等，结合图示信息推测，原因是 。 (3)抽穗后增加普通水稻环境中的CO2浓度， （选填“能”或“不能”）提高普通水稻单株种子干重，结合题中信息，原因是 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 蓝紫 (2) 降低 由于普通水稻叶绿素含量较少，光合速率较低，但呼吸速率与海水稻相同，所以累积的有机物少 (3) 不能 由图2可以，抽穗后，普通水稻细胞CO2高，光合速率低，说明CO2不是限制光合作用的主要元素，即使增加环境中的CO2浓度，种子的干重也不一定增加 【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）光合色素分布在叶肉细胞叶绿体的类囊体薄膜上，叶肉细胞中的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）海水稻叶片细胞间CO2浓度的来源有呼吸作用和从外界进入，去路是光合作用消耗，现气孔导度不变，说明从外界进入的CO2不变，而细胞间CO2浓度升高，说明光合作用中暗反应速率降低，即固定的CO2减少。与海水稻相比，普通水稻叶绿素含量较少，光合速率较低，但呼吸速率与海水稻相同，所以累积的有机物少。 （3）由图2可以，抽穗后，普通水稻细胞CO2高，光合速率低，说明CO2不是限制光合作用的主要元素，即使增加环境中的CO2浓度，种子的干重也不能增加。 59．（2025·河南·三模）科研人员在南疆地区温室内以当地常规番茄品种“明珠”为材料，开展番茄咸淡水轮灌试验，试验各组处理如表所示，其中全淡水灌溉为对照组（CK组），3种咸淡水轮灌模式（W1、W2、W3）的灌水量与CK组一致，部分试验结果如图所示（气孔导度表示气孔开放程度）。 生育时期 灌水次数 W1组 W2组 W3组 CK组 开花期 第1次 咸水 咸水 淡水 淡水 开花结果期 第2次 淡水 咸水 淡水 淡水 第3次 咸水 淡水 咸水 淡水 第4次 淡水 淡水 咸水 淡水 果实膨大期 第5次 咸水 咸水 咸水 淡水 第6次 淡水 咸水 咸水 淡水 红熟期 第7次 咸水 淡水 淡水 淡水 第8次 淡水 淡水 淡水 淡水 (1)番茄叶肉细胞中捕获光能的色素分布在叶绿体的 上，光合色素主要捕获可见光中的 。若叶绿素含量下降，吸收和转化的光能减少，使光反应产生的 减少，进而导致暗反应中C3的还原减少。 (2)某科研小组成员推测，灌水4次后，W3组Pn低于CK组与叶绿素a含量变化无关，依据是 。与W1、W2组相比，W3组中番茄受盐胁迫程度较小，依据是 。 (3)据图分析，灌水4次后，使W1组净光合速率下降的限制因素属于 （填“气孔因素”或“非气孔因素”）。 (4)研究人员发现，与CK组相比，W1、W2及W3组的叶片气孔密度均增大，该变化的意义是 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 红光和蓝紫光 NADPH、ATP (2) W3组的叶绿素a含量高于CK组 与W1、W2组相比，W3组叶片Pn下降幅度较小 (3)非气孔因素 (4)提高气体交换效率适应盐胁迫 【分析】影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。光照强度主要影响光反应，CO2的含量和温度主要影响暗反应。色素的数量主要影响光反应，五碳化合物的含量主要影响暗反应中二氧化碳的固定。 【详解】（1）光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，主要捕获红光和蓝紫光。光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应中的三碳化合物的还原。 （2）分析图中数据可知，灌水4次后，W3组的叶绿素a含量高于CK组，所以W3组Pn低于CK组与叶绿素a含量变化无关。与W1、W2组相比，W3组叶片Pn下降幅度较小，说明W3组中番茄受盐胁迫程度小于W1、W2组。 （3）非气孔因素会导致叶肉细胞本身光合速率显著下降，固定CO2的能力降低，引起Ci升高、Gs降低。灌水4次后，与CK组相比，W1组的Gs降低、Ci升高，说明使W1组净光合速率下降的限制因素属于非气孔因素。 （4）与CK组相比，W1、W2及W3组的Gs降低，限制了光合速率，植物通过气孔分化和发育过程调控气孔密度增大，以此提高气体交换效率来适应盐胁迫。 60．（2025·广西·三模）强光条件下，绿色植物细胞内光合色素吸收过多光能会造成光系统损伤，植物会通过一系列生理变化来减少这种伤害。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展相关研究，测定了绿色植物由暗到亮过程中CO2吸收速率的变化，以及光反应相对速率和热能散失比例（叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例），结果分别如图1和图2。 (1)科研人员测定绿色植物由暗到亮过程中，CO2吸收速率的变化，结果如图1。 ①绿色植物细胞内捕获光能的光合色素分布于 ；若要通过吸收光能的百分比来检测叶肉细胞中叶绿素的含量，应选择 光。 ②结果显示，未开始光照时，检测到CO2吸收速率低于0，这是由于植物细胞进行 （填生理过程）的结果。0.5min后，CO2吸收速率才迅速升高，说明此时光合作用 反应过程的反应才启动。 (2)结合图1及光合作用过程推测，0~0.5min之间，图11光反应相对速率逐渐下降原因是 。 (3)请分析，图2中0~2min之间中热能散失比例变化对该绿色植物适应强光环境的意义是 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 红 细胞呼吸/呼吸作用/有氧呼吸释放CO2 暗 (2)暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制 (3)0-0.5min（暗反应未启动时），吸收的光能未被暗反应利用，而主要以热能形式散$$