专题02 细胞的能量利用（湖北专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟生物真题分类汇编

专题02 细胞的能量供应和利用 考点 5年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 酶与ATP 2022、2021 从近五年湖北省高考试题来看，细胞呼吸和光合作用是重中之重，常作为非选择题的第一道题出现，是高考考察的重点内容。 考点2 细胞呼吸 2025、2024、2023、2021 考点3 光合作用 2024、2023、2022、2021 考点01 酶与ATP 1、（2021·湖北·高考真题）很久以前，勤劳的中国人就发明了制饴（麦芽糖）技术，这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。 下列叙述正确的是（    ） A．麦芽含有淀粉酶，不含麦芽糖 B．麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成 C．55～60℃保温可抑制该过程中细菌的生长 D．麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低 【答案】C 【知识点】酶的特性、糖类的种类及分布 【分析】糖类包括：单糖、二糖、多糖。单糖中包括五碳糖和六碳糖，其中五碳糖中的核糖是RNA的组成部分，脱氧核糖是DNA的组成部分，而六碳糖中的葡萄糖被形容为“生命的燃料”，而核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动物细胞共有的糖；二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖，其中麦芽糖和蔗糖是植物细胞中特有的，乳糖是动物体内特有的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，其中淀粉和纤维素是植物细胞特有的，糖原是动物细胞特有的。 【详解】A、麦芽糖属于植物细胞特有的二糖，在麦芽中存在麦芽糖，A错误； B、麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合而成的，B错误； C、细菌的生长需要适宜温度，据图可知，该过程中需要在55-60℃条件下保温6小时左右，目的是抑制细菌的生长，避免杂菌污染，C正确； D、一般而言，植物体内酶的最适温度高于动物，故麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度高，D错误。 故选C。 2、（2021·湖北·高考真题）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。 实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。 (1)实验设计思路 取 支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量 ，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 (2)实验预期结果与结论 若出现结果①： 。 结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。 若出现结果②： 。 结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。 若出现结果③： 。 结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。 若出现结果④： 。 结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。 【答案】(1) 2 甲物质溶液、乙物质溶液 (2) 透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高 透析前后，两组的酶活性均不变 加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变 加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高 【知识点】酶促反应的因素及实验 【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。 【详解】（1）分析题意可知，实验目的探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，则实验的自变量为甲乙物质的有无，因变量为酶A的活性，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下： 取2支试管各加入等量的酶A溶液，再分别加等量甲物质溶液、乙物质溶液（单一变量和无关变量一致原则）；一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 （2）据题意可知，物质甲和物质乙对酶A的活性有抑制，但作用机理未知，且透析前有物质甲和乙的作用，透析后无物质甲和物质乙的作用，前后对照可推测两种物质的作用机理，可能的情况有： ①若甲、乙均为可逆抑制剂，则酶的活性能恢复，故透析后，两组的酶活性均比透析前酶的活性高。 ②若甲、乙均为不可逆抑制剂，则两组中酶的活性均不能恢复，故透析前后，两组的酶活性均不变。 ③若甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂，则甲组中活性可以恢复，而乙组不能恢复，故加甲物质溶液组，透析后酶活性比透析前高，加乙物质溶液组，透析前后酶活性不变。 ④若甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂，则则甲组中活性不能恢复，而乙组能恢复，故加甲物质溶液组，透析前后酶活性不变，加乙物质溶液组，透析后酶活性比透析前高。 【点睛】本题考查影响酶活性的因素及探究实验，重点是考查影响酶活性的探究实验，要求学生掌握实验设计的原则，准确判断实验的自变量、因变量和无关变量，进而分析作答。 考点02 细胞呼吸 1、（2025·湖北·高考真题）我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（　　） A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性 【答案】B 【知识点】细胞中的水、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用 【分析】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、种子储藏需要干燥环境，以减少自由水含量，降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗，A正确； B、种子受潮时，自由水比例应升高而非降低，结合水比例下降，此时细胞代谢应增强而非减弱。但若种子发霉死亡，代谢停止，但选项描述的水分变化方向错误，B错误； C、霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物，导致种子缺乏萌发所需营养，C正确； D、霉菌代谢产物（如毒素）可能破坏种子细胞结构或抑制酶活性，阻碍萌发，D正确； 故选B。 2、（2023·湖北·高考真题）为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分析，下列叙述正确的是（　　） A物质浓度（μg·L-1）指标 0 10 50 100 ① 肝脏糖原含量（mg·g-1） 25．0±0．6 12．1±0．7 12．0±0．7 11．1±0．2 ② 肝脏丙酮酸含量（nmol·g-1） 23．6±0．7 17．5±0．2 15．7±0．2 8．8±0．4 ③ 血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prot-1） 43．6±1．7 87．2±1．8 109．1±3．0 120．0±2．1 A．由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快 B．由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快 C．①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖 D．③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高 【答案】C 【知识点】有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、血糖调节 【分析】本实验的目的是探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，自变量是A物质浓度大小，因变量是肝脏糖原含量、肝脏丙酮酸含量和血液中胰高血糖素含量的多少。据图可知，随A物质浓度增加，肝糖原含量下降，胰高血糖素含量升高，推测A导致血糖浓度降低。 【详解】A、有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段都产生丙酮酸，故无法判断有氧呼吸和无氧呼吸快慢，A错误； B、由①可知，随着A物质浓度增大，肝脏糖原含量逐渐减小，葡萄糖转化为糖原的速率减慢，B错误； C、①中肝糖原含量减小，②中丙酮酸减少，表明非糖物质转化为糖的过程减弱，肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖，C正确； D、③中胰高血糖素升高，说明血糖浓度偏低，D错误。 故选C。 3、（2023·湖北·高考真题）快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是（　　） A．乳酸可以促进DNA的复制 B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂 C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸 D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平 【答案】D 【知识点】无氧呼吸过程、动物细胞的有丝分裂 【分析】癌细胞主要进行无氧呼吸，无氧呼吸发生于细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸，第二阶段丙酮酸转化成乳酸。 【详解】A、根据题目信息可知乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程，乳酸不能促进DNA复制，能促进有丝分裂后期，A错误； B、乳酸能促进有丝分裂后期，进而促进分裂，B错误； C、无氧呼吸发生在细胞质基质，不发生在线粒体，C错误； D、根据题目信息，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，故敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平，D正确。 故选D。 4、（2021·湖北·高考真题）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（    ） A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏 B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜 C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓 D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓 【答案】C 【知识点】细胞中的水、酶的特性、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用 【分析】1、自由水与结合水的比值越高，新陈代谢越旺盛，抗逆性越差。 2、水果、蔬菜的储藏应选择零上低温、低氧等环境条件。 【详解】A、常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐贮藏，A正确； B、密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，抑制呼吸，有氧呼吸减弱，消耗的有机物减少，故利于保鲜，B正确； C、细胞中自由水的含量越多，则细胞代谢越旺盛，C错误； D、酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变，密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期”可知，低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓，D正确。 故选C。 考点03 光合作用 1、（2024·湖北·高考真题）植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（    ） 组别 光照处理 首次开花时间 茎粗（mm） 花的叶黄素含量（g/kg） 鲜花累计平均产量（） ① 光照8h/黑暗16h 7月4日 9.5 2.3 13000 ② 光照12h/黑暗12h 7月18日 10.6 4.4 21800 ③ 光照16h/黑暗8h 7月26日 11.5 2.4 22500 A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高 B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关 C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理 D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关 【答案】C 【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素 【分析】据表分析，该实验的自变量是不同光照处理，因变量是首次开花时间、茎粗、花的叶黄素含量、鲜花累计平均产量，数据表明③组的产量最高，②组的品质最高，①组最先开花。 【详解】A、由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误； B、由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误； C、由表中信息可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲的花品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲的花产量最高，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确； D、由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关，D错误。 故选C。 2、（2023·湖北·高考真题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（　　）    A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获 D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 【答案】C 【知识点】叶绿体的结构与功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】由题干信息可知，强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离，弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，来改变对光能的捕获强度。 【详解】A、叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确； B、Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱 ，B正确； C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误； D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H+、电子和O2，D正确。 故选C。 3、（2023·湖北·高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（　　） A．呼吸作用变强，消耗大量养分 B．光合作用强度减弱，有机物合成减少 C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 【答案】D 【知识点】细胞呼吸原理在生产和生活中的应用、影响光合作用的因素 【分析】温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性，一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。 【详解】A、高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确； B、高温往往使植物叶片变黄、变褐，使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确； C、高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确； D、高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。 故选D。 4、（2022·湖北·高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（　　） 植株类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素 野生型 1235 519 419 4．19 突变体1 512 75 370 1．59 突变体2 115 20 379 0．36 A．两种突变体的出现增加了物种多样性 B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强 C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致 D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色 【答案】D 【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、基因突变、协同进化与生物多样性 【分析】1、光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 2、叶绿体中的色素都能溶解于丙酮、无水乙醇等有机溶剂中，所以用丙酮或无水乙醇提取叶绿体中的色素；色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同，即溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快。 【详解】A、两种突变体之间并无生殖隔离，仍属同一物种，只能体现遗传多样性，A错误； B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少，故突变体2比突变体1吸收红光的能力弱，B错误； C、两种突变体的光合色素含量差异，可能是同一个基因突变方向不同导致的，C错误； D、野生型的叶绿素与胡萝卜素的比值为4.19，叶绿素含量较高，叶片呈绿色，叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降，叶绿素含量少，不能掩盖 类胡萝卜素的颜色，此时叶片呈黄色，D正确。 故选D。 5、（2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。    【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。 回答下列问题： (1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会 （填“减小”、“不变”或“增大”）。 (2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明 。 (3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的 ，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明 。 (4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为 ，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。 【答案】(1)增大 (2)高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小 (3) 实验组的净光合速率均明显小于对照组 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异 (4)A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同 【知识点】影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验 【分析】光饱和点：在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度为光饱和点。影响光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，内因有叶绿体中色素含量、酶的含量、酶的活性等。 【详解】（1）限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，图1中，在高浓度O3处理期间，当光照强度增大到一定程度时，净光合速率不再增大，出现了光饱和现象，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会增大。 （2）据图可见，用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。 （3）据图3可见，O3处理75天后，曲线3净光合速率小于曲线1、曲线4净光合速率小于曲线2，即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线4净光合速率比曲线3下降更大，即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。 （4）实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，自变量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天，比较A基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若两种条件下乙植物的净光合速率相同，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。 6、（2024·湖北·高考真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1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）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1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。 回答下列问题： (1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率 （填“增大”或“不变”或“减小”）。 (2)图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物 （填“促进”或“抑制”）气孔关闭。 (3)由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是 。 (4)根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是 （填“ht1”或“rhc1”）。 【答案】(1) 失水 减小 (2)促进 (3)干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存 (4)rhc1 【知识点】细胞的吸水和失水、影响光合作用的因素、其他植物激素的产生、分布和功能、验证性实验与探究性实验 【详解】（1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致细胞液的渗透压降低，保卫细胞失水引起气孔关闭。气孔关闭后，CO2吸收减少，光合速率减小。 （2） r组为rhc1基因功能缺失，不能正常表达rhc1基因产物，其在高CO2浓度下，气孔开放程度更高，说明无rhc1基因产物有利气孔开放，rhc1基因产物促进气孔关闭。（或者看对照组wt，其能表达rhc1基因产物，在高CO2浓度下，气孔开放程度更低，说明rhc1基因产物会促进气孔关闭）。 （3）脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落。干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存。 （4）根据图1可知，蛋白甲、乙作用的上下游关系为蛋白甲在上游、蛋白乙在下游，即缺失蛋白甲，蛋白乙仍然能够发挥调控作用，而若缺失蛋白乙，则蛋白甲即使存在也不能发挥调控作用，因蛋白甲必须通过蛋白乙发挥作用。根据图2，h组、h/r组气孔开度相同，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。综上，蛋白甲、乙关系为甲→乙，h和r关系为r→h，可知甲对应r，即蛋白甲由rhc1编码。 7、（2021·湖北·高考真题）北方农牧交错带是我国面积最大和空间尺度最长的一种交错带。近几十年来，该区域沙漠化加剧，生态环境恶化，成为我国生态问题最为严重的生态系统类型之一。因此，开展退耕还林还草工程，已成为促进区域退化土地恢复和植被重建改善土壤环境、提高土地生产力的重要生态措施之一研究人员以耕作的农田为对照，以退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地和弃耕后自然恢复草地为研究样地，调查了退耕还林与还草不同类型样地的地面节肢动物群落结构特征，调查结果如表所示。 样地类型 总个体数量（只） 优势类群（科） 常见类群数量（科） 总类群数量（科） 农田 45 蜉金龟科、蚁科、步甲科和蠼螋科共4科 6 10 柠条林地 38 蚁科 9 10 杨树林地 51 蚁科 6 7 自然恢复草地 47 平腹蛛科、鳃金龟科、蝼蛄科和拟步甲科共4科 11 15 回答下列问题： (1)上述样地中，节肢动物的物种丰富度最高的是 ，产生的原因是 。 (2)农田优势类群为4科，多于退耕还林样地，从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中 较高有关（答出2点即可）。 (3)该研究结果表明，退耕还草措施对地面节肢动物多样性的恢复效应比退耕还林措施 （填“好”或“差”）。 (4)杨树及甲、乙两种草本药用植物的光合速率与光照强度关系曲线如图所示。和甲相比，乙更适合在杨树林下种植，其原因是 。 【答案】(1) 自然恢复 草地自然恢复草地植物的种类多，可为节肢动物提供更多的食物条件和栖息空间 (2)水、无机盐（矿质营养） (3)好 (4)杨树林下光照强度小，而乙比甲的光补偿点和光饱和点均低，弱光下乙净光合速率高 【知识点】影响光合作用的因素、群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验、群落的演替及其影响因素 【分析】据表分析可知，以耕作的农田为对照，退耕后人工种植的柠条（灌木）林地和弃耕后自然恢复草地的节肢动物总类群较大，说明恢复效果较好，退耕后人工杨树林地节肢动物总类群较小，恢复效果较差。据图分析可知，乙植物的光补偿点和光饱和点较低，适合在光照较弱的条件下生长，属于阴生植物。 【详解】（1）群落中物种数目的多少称为丰富度，据表可知，自然恢复草地的总类群数是15，因此物种丰富度最高，草地自然恢复草地植物的种类多，可为节肢动物提供更多的食物条件和栖息空间，因此自然恢复草地节肢动物更多。 （2）农田与其他退耕还林样地相比，人们会在农田中灌溉和施肥，从而使农作物产量提高，因此从非生物因素的角度分析，农田优势类群更多的原因是水和无机盐。 （3）据表分析可知，退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地的节肢动物总类群分别为10和7，弃耕后自然恢复草地的节肢动物总类群为15，由此可知退耕还草措施对地面节肢动物多样性的恢复效应比退耕还林措施好。 （4）据图可知，乙植物的光补偿点和光饱和点都比甲植物，杨树林下光照强度小，而乙比甲的光补偿点和光饱和点均低，且弱光下乙净光合速率高，因此和甲相比，乙更适合在杨树林下种植。 【点睛】本题考查群落演替、光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。 一、单选题 1．（2025·湖北襄阳·三模）植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 组别/条件及产物 ① ② ③ ④ 果胶 ＋ ＋ ＋ ＋ 多聚半乳糖醛酸酶 ＋ ＋ ＋ ＋ Ca2+ － ＋ － － Mn2+ － － ＋ － 55℃ － － － ＋ 半乳糖醛酸 ＋ － ＋＋＋ ＋＋ 注：“＋”表示存在和量的多少，“－”表示无。①~③组在常温下实验 A．由①④组可知，自变量为温度，因变量为半乳糖醛酸的量 B．由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响 C．该实验说明，喷施Mn2+制剂可缩短果实成熟期 D．该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性 【答案】D 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。 2、酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【详解】A、由于①④组条件只有温度不同，自变量为温度，因变量为多聚半乳糖醛酸酶的活性，检测指标为半乳糖醛酸的量，A正确； B、①②③组自变量为离子的种类，因变量为半乳糖醛酸的量，且三组结果不同，表明多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响，B正确； C、喷施Mn2＋制剂，半乳糖醛酸增多，能促进果实的软化和成熟脱落，缩短果实成熟期，C正确； D、酶具有专一性，多聚半乳糖醛酸酶也不例外，D错误。 故选D。 2．（2025·湖北武汉·三模）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。据表分析，下列叙述错误的是（    ） 组别 1 2 3 4 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄清时长（min） 16 9 4 6 50min未澄清 A．滤液变澄清的时长与该蛋白酶活性呈负相关 B．组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C．若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4—6min D．若实验后再将组5放置在57℃，则滤液6min后不一定变澄清 【答案】C 【分析】由题意可知，浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，该实验是通过蛋白酶水解变性后的蛋白质使液体变澄清，变澄清时间越短，说明酶活性越强。 【详解】A、浑浊的滤液为变性的蛋白质液体，滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关，即蛋白酶活性越强，蛋白质水解越快，澄清时间越短，A正确； B、组3滤液变澄清时间最短，说明酶活性最高，酶促反应速率最快，B正确； C、若实验温度为52℃，酶活性可能大于第3、4组，时间可能小于4min，C错误； D、组5蛋白酶已经失活，实验后再将组5放置在57℃，滤液也不会澄清，D正确。 故选C。 3．（2025·湖北·三模）右图是温度对酶促反应影响的坐标曲线，其中a表示温度对底物分子能量的影响，b表示温度对酶活性的影响，c表示温度对酶促反应速率的影响。下列叙述正确的是（    ）    A．随着温度的升高，底物分子的能量增多 B．酶促反应速率相同时，酶的活性也相同 C．酶促反应速率最快时，酶的空间结构最稳定 D．综合可知，酶促反应速率只由酶的活性决定 【答案】A 【分析】根据曲线分析，曲线a表示底物分子具有的能量，随着温度升高，底物分子具有的能量直线上升；曲线b表示温度对酶空间结构的影响，随着温度升高，酶空间结构由稳定变为空间结构被破坏（数值为0）；曲线c表示酶促反应速率与温度的关系，随着温度升高，酶促反应速率先升高后降低，最后反应速率为0。 【详解】A、温度升高时底物分子平均动能增大，获得的能量增多，A正确； B、相同的反应速率可能对应不同的温度，此时酶的活性不同，B错误； C、酶促反应速率最高时对应的温度常被称为酶的最适温度，该温度点并不一定就是酶空间结构最稳定，C错误； D、酶催化效率是温度对底物分子活化能与酶空间结构影响叠加的结果，D错误。 故选A。 4．（2025·湖北荆州·模拟预测）现有不同来源的三种植物蔗糖酶A、B、C能催化蔗糖水解，可用于制作糖浆。某实验小组取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH=7，在不同温度下重复若干次实验，结果如图1.实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36℃，在不同pH下重复若干次实验，结果如图2.下列叙述正确的是（　　） A．在改变温度或pH的条件下，蔗糖酶C的活性均较高 B．在36℃时，A、B两种酶的最适PH均为7 C．在36℃长时间放置后，三种酶的活性不变 D．在PH为5、温度为36℃时，A更适于制作糖浆 【答案】D 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA； 2、酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【详解】AD、由图1和图2可知，在改变温度或pH的条件下，蔗糖酶C的活性不一定较高，催化制作糖浆最佳反应条件是温度为36℃、pH为5，此时酶A活性最高，A错误，D正确； B、据图2可知，A酶的最适pH为5左右，B酶的最适pH为7左右，B错误； C、酶适宜在低温条件下保存，在36℃长时间放置后，三种酶的活性会发生改变，C错误。 故选D。 5．（2025·湖北·模拟预测）ATP 检测试剂盒可用于检测微生物的数量。试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度推算出待测样品中微生物的数量。下列叙述正确的是（　　） A．该方法的缺点是对死菌也进行计数 B．试剂盒应置于低温下保存，因为低温不会影响酶的活性 C．该检测方法的前提是每个活细胞中ATP 的含量大致相同 D．试剂盒中ATP 的含量足够大才能保证试剂盒检测的灵敏度较高 【答案】C 【分析】1、ATP由1分子核糖、1分子腺嘌呤碱基和3个磷酸组成，其中“A代表腺苷”，“T”代表三个，“P”代表磷酸基，ATP水解掉1个磷酸是ADP，水解掉2个磷酸是AMP，是RNA的基本组成单位腺嘌呤核糖核苷酸； 2、ATP的结构简式是“A-P~P~ P”，其中“~”是特殊化学键，远离腺苷的特殊化学键容易水解，形成ADP和Pi，释放其中的能量，供给细胞生命活动的需要，因此ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP在细胞内含量很少，细胞对ATP的需要量很大，依赖于ATP与ADP的快速转化满足细胞对能量的大量需求。 【详解】A、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，只有活细胞才能产生ATP。该检测试剂盒是通过检测ATP的含量来推算微生物数量，死细胞不能产生ATP，所以该方法不会对死菌进行计数，A错误； B、低温会影响酶的活性，只是低温条件下酶的活性受到抑制，但酶的空间结构没有被破坏，在适宜温度下酶的活性可以恢复。试剂盒置于低温下保存是为了降低酶的活性，减少试剂盒中物质的消耗，延长保存时间，B错误； C、该检测方法是根据荧光的强度推算出待测样品中微生物的数量，而荧光强度与ATP含量有关。如果每个活细胞中ATP的含量大致相同，那么就可以通过检测ATP的总量来推算微生物的数量，所以该检测方法的前提是每个活细胞中ATP的含量大致相同，C正确； D、试剂盒中ATP是作为标准对照来检测样品中ATP含量的，试剂盒中ATP含量过高可能会掩盖样品中ATP的信号，不利于准确检测样品中ATP的含量，也就不能保证检测的灵敏度较高。试剂盒检测的灵敏度主要取决于荧光素和荧光素酶的活性等因素，而不是试剂盒中ATP的含量，D错误。 故选C。 6．（2025·湖北十堰·三模）探究温度与植物体有机磷农药残留量的关系可用植物酯酶法进行，有机磷农药对植物酯酶有明显的抑制效果。某科研小组用188株小麦幼苗的植物酯酶粗提取液进行实验，结果如图所示（植物酯酶的活性与吸光值成正比）。下列叙述错误的是（　　） A．实验中，20℃组为对照组，其他各组为实验组 B．植物酯酶粗提取液需在最适pH和低温条件下保存 C．实验说明离开活细胞后，植物酯酶仍具有活性 D．实验中，45℃左右时该植物体中有机磷农药残留量最少 【答案】A 【分析】分析题图：由题干“有机磷农药对植物酣酶产生抑制作用”，所以植物酯酶活性的大小可用来推测植物体中有机磷农药残留的多少，酶的活性与吸光值成正比，45℃时，吸光值最大，即植物酯酶的活性大，说明有机磷农药残留量最少． 【详解】A、不同温度处理均为实验组，构成相互对照，A错误； B、酶的保存需要再低温、最适pH条件下保存，B正确； C、本实验是用植物酯酶提取液做的实验，也可说明离开活细胞后，植物酯酶仍具有催化能力（或活性），C正确； D、由题干“有机磷农药对植物酣酶产生抑制作用”，所以植物酯酶活性的大小可用来推测植物体中有机磷农药残留的多少，45℃时，植物酯酶的活性大，说明有机磷农药残留量最少，D正确。 故选A。 7．（2025·湖北·模拟预测）科学院院士张树政团队从我国南方的高温温泉中分离出了能产生胞外淀粉酶的嗜热菌，该酶的最适温度为80℃，解决了工业上淀粉分解的难题。下列说法错误的是（    ） A．该胞外淀粉酶属于分泌蛋白，无需经过内质网、高尔基体加工 B．在相同温度下，嗜热菌磷脂双分子层的流动性较常温菌差 C．嗜热菌拟核DNA分子中G-C碱基对比例较高 D．该胞外淀粉酶不具有作用条件温和的特性 【答案】D 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的微量有机物，其本质是蛋白质或RNA。酶具有高效性、专一性和作用条件较温和的特性。 【详解】A、细菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，其分泌的胞外淀粉酶通过简单的分泌机制释放，无需复杂加工，A正确； B、嗜热菌生活在高温环境中，为维持膜的稳定性，磷脂双分子层流动性较差，B正确； C、G-C碱基对含3个氢键，A-T含2个氢键，嗜热菌DNA中G-C比例高，可提高DNA热稳定性，C正确； D、酶的“作用条件温和”是相对概念，该淀粉酶最适温度为80℃，对高温环境而言是温和的，D错误。 故选D。 8．（2025·湖北黄冈·模拟预测）某兴趣小组探究了肝脏研磨液、新鲜唾液对过氧化氢分解速率的研究，实验操作如下，下列有关叙述正确的是（    ） A．实验中产生气泡总量的多少可作为酶促反应速率的观测指标 B．该实验遵循了单一变量原则，反映了酶的催化作用具有专一性 C．实验结果证明新鲜肝脏研磨液能催化过氧化氢分解，表明酶具有高效性 D．若用盐酸分别处理肝脏研磨液、唾液后再进行实验，实验结果均会受到影响 【答案】B 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、过氧化氢分解可产生氧气，进而产生气泡，实验中产生气泡的速率可反映酶促反应的速率，A错误； B、实验设计遵循了单一变量原则，酶不同，其余无关变量相同，两种酶对比可反映酶的催化作用具有专一性，B正确； C、酶的高效性是指酶与无机催化剂相比降低化学反应活化能的效率更显著，实验结果证明了肝脏研磨液能催化过氧化氢的分解，不能反映酶具有高效性，C错误； D、用盐酸分别处理肝脏研磨液、唾液后再进行实验，会因酶变性失活而丧失了催化作用，故肝脏研磨液组不再产生气泡，其唾液组不受影响，D错误。 故选B。 9．（2025·湖北·二模）科学家为验证人工构建的质子梯度能够驱动ATP合成的假说，设计了如下实验：分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按照下图所示加入到人工脂质体上，光照处理后结果如下图。下列叙述不正确的是（    ）    A．H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式是主动运输 B．脂质体上的ATP合酶能够将光能转化为ATP中活跃的化学能 C．无光条件下，图C中脂质体内pH低于外界时可能会有ATP产生 D．图D实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用 【答案】B 【分析】图A中H+跨膜运输需要细菌紫膜质的协助，且从低浓度向高浓度运输，为主动运输方式；图C中H+出脂质体的方式为协助扩散、H+进脂质体的方式为主动运输。 【详解】A、据图A分析，H+跨膜运输需要细菌紫膜质的协助，且从低浓度向高浓度运输，为主动运输方式，A正确； B、ATP合酶的功能是利用质子梯度驱动ATP的合成，而不是直接将光能转化为化学能，B错误； C、无光条件下，当图丙中脂质体内pH低于外界时，可能将脂质体内外的H+的势能转化为ATP中的化学能而合成ATP ，C正确； D、图D的实验结果应与质子梯度相关，进一步验证了质子梯度对ATP合成的关键作用，D正确。 故选B。 10．（2025·湖北黄冈·模拟预测）抑制剂与底物相似，能与底物竞争结合酶的活性位点，这种抑制剂称为竞争性抑制剂；抑制剂与酶活性位点以外的位点结合，则属于非竞争性抑制剂。枸杞叶黄酮是胰脂肪酶的非竞争性抑制剂，实验表明，随着枸杞叶黄酮浓度的增大，抑制率可达到90%。下列相关叙述错误的是（　　） A．枸杞叶黄酮能改变胰脂肪酶的空间结构，导致底物不能与酶结合 B．可通过增加底物浓度来降低枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制作用 C．探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时，温度、pH属于无关变量 D．探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时需配制一系列浓度梯度的叶黄酮溶液 【答案】B 【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。 【详解】A、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的位点结合，枸杞叶黄酮是胰脂肪酶的非竞争性抑制剂，枸杞叶黄酮能改变胰脂肪酶的空间结构，导致底物不能与酶结合，A正确； B、非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的位点结合，枸杞叶黄酮属于非竞争性抑制剂，增加底物浓度不能降低枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制，B错误； C、探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时，枸杞叶黄酮浓度为自变量，而温度、pH属于无关变量，C正确； D、探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时，枸杞叶黄酮浓度为自变量，需配制具有一定浓度梯度的叶黄酮溶液，D正确。 故选B。 11．（2025·湖北十堰·一模）某种豆角种子中的淀粉抑制酶能调节自身淀粉的代谢，在与淀粉消化吸收有关疾病的治疗上有应用价值。β-淀粉酶从淀粉的非还原端以两个葡萄糖残基为单位，依次水解糖苷键。实验小组从该种豆角种子中提取出淀粉抑制酶，在不同温度和pH条件下进行实验，以探究淀粉抑制酶对β-淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列有关分析正确的是（　　） ①β-淀粉酶催化淀粉水解的产物是葡萄糖 ②将淀粉抑制酶液和β-淀粉酶液分别保温后再混合均匀 ③在30～80℃的温度条件下，淀粉抑制酶的作用效果稳定 ④在pH为4～10的条件下，β-淀粉酶的催化效率较高 ⑤单糖的生成量可反映淀粉抑制酶的活性 ⑥淀粉抑制酶能缓解餐后血糖的快速升高 A．①②④ B．②③⑥ C．①③⑤ D．④⑤⑥ 【答案】B 【分析】在探究温度对酶活性的影响时，需注意酶的活性易受温度、pH等条件的影响，需要先处理好之后再与底物接触，进行反应。选择试剂时，需注意既不能影响实验反应，又能同时与底物或生成物发生反应。 【详解】①β-淀粉酶从淀粉的非还原端以两个葡萄糖残基为单位，依次水解糖苷键，产物为麦芽糖，①错误； ②在探究温度对酶活性的影响时，一旦酶与底物接触就会进行反应，所以将底物溶液和酶溶液分别保温后再混合均匀，②正确； ③由图可知，在30～80℃的温度条件下，淀粉抑制酶对β-淀粉酶的抑制率在85%上下，作用效果稳定，③正确； ④由图可知，在pH为4～10的条件下，β-淀粉酶抑制率较高，其活性较低，④错误； ⑤β-淀粉酶催化淀粉水解的产物是二糖——麦芽糖，⑤错误； ⑥分析图中信息可知，淀粉抑制酶能抑制β-淀粉酶的活性，缓解淀粉水解过快，从而对缓解餐后高血糖有应用价值，⑥正确。 ②③⑥正确，ACD错误，B正确。 故选B。 12．（2025·湖北·一模）牲畜宰杀放血后，肌肉组织供氧中断，发生如下反应：ADP+磷酸肌酸⇌ATP+肌酸；磷酸肌酸被大量消耗后，会发生一系列反应生成乳酸，使肉类发酸。下列叙述错误的是（    ） A．牲畜宰杀放血后立即冷冻处理不利于缓解肉类发酸 B．ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸 C．动物细胞合成ATP时，能量不一定直接来自呼吸作用 D．上述反应有利于为供氧中断后的肌肉细胞提供能量 【答案】A 【分析】ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团。水解时远离A的磷酸键容易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动。 【详解】A、牲畜宰杀放血后，肌肉组织供氧中断，发生反应：ADP+磷酸肌酸⇌ATP+肌酸；磷酸肌酸被大量消耗后，会发生一系列反应生成乳酸，使肉类发酸，牲畜宰杀放血后立即冷冻处理，可降低酶的活性，可减少磷酸肌酸的消耗，有利于缓解肉类发酸，A错误； B、ATP发生水解末端的磷酸基团脱离后，与肌酸结合，生成磷酸肌酸，B正确； C、动物细胞合成ATP时，能量不一定直接来自呼吸作用，如ADP和磷酸肌酸反应可生成ATP，C正确； D、上述反应能产生ATP，有利于为供氧中断后的肌肉细胞提供能量，D正确。 故选A。 13．（2025·湖北荆州·模拟预测）农业谚语往往蕴含生物学原理。下列有关农业谚语的解释错误的是（　　） A．“春雨漫了垄，麦子豌豆丢了种”雨水过多会减弱种子光合作用，不利于收获 B．“霜前霜米如糠﹐霜后霜谷满仓”霜降后降温可减弱细胞呼吸，实现作物的增产 C．“正其行，通其风”保证空气流通，能为植物提供更多的CO2，提高光合速率 D．“千担粪下地，万担粮归仓”有机肥分解后为植物提供无机盐和CO2，增强光合作用 【答案】A 【分析】影响呼吸作用的外界因素：温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。 （1）温度：温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高，呼吸作用加强；温度过高，呼吸作用减弱； （2）水分：植物含水量增加，呼吸作用加强；（3）氧气：在一定范同内，随着氧气浓度的增加，呼吸作用显著加强；（4）二氧化碳：二氧化碳浓度大大超出正常值时，抑制呼吸作用。在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措施，可延长储藏时间。 【详解】A、春天雨水过多会减少土壤中的O2含量，从而限制了种子有氧呼吸的进行，降低种子的萌发率，A错误； B、霜降前的降温若过早，会导致稻谷等农作物收成不好，而霜降后的降温则对农作物有利，B正确； C、正其行，通其风，可以增加植物间的气体（如O2和CO2）流通，为植物提供更多的CO2，有利于植物提高光合速率，C正确； D、有机肥中的有机物被微生物分解后能为植物提供无机盐和CO2等物质，增强作物的光合作用，D正确。 故选A。 14．（2025·湖北荆州·模拟预测）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行（如图甲），叠氮化物可抑制电子传递给氧；DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验，在不同的时间加入丙酮酸、ADP＋Pi、叠氮化物或DNP，测定消耗的O2量和合成的ATP量，结果如图乙。①②表示生理过程。下列说法正确的是（　　） A．还原剂NADH是一种电子受体 B．①②生理过程均发生在线粒体内膜上 C．物质X是叠氮化物，影响水的合成，不影响ATP的合成 D．DNP能使耗氧速率增大，使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加 【答案】D 【分析】有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的NADH和少量能量，这一阶段不需要氧的参与；第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、NADH和少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，NADH和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 【详解】A、还原剂NADH是一种电子供体，产生的电子e⁻通过电子传递链最终与氧气结合生成水，A错误； B、添加丙酮酸后过程①消耗的O2量处于较低水平，且相对稳定，属于有氧呼吸第二阶段，发生于线粒体基质，过程②消耗的O2量增加，属于有氧呼吸第三阶段，发生于线粒体内膜，B错误； C、叠氮化合物可抑制电子传递给氧，影响水的生成，同时也会影响ATP合成，因为有氧呼吸第三阶段产生大量ATP，C错误; D、物质X是DNP，DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，从而降低线粒体内膜两侧H⁺浓度差，加入该物质后，消耗的O2量增加，可知细胞呼吸产生的总能量增多，而合成的ATP量变化不大，即使线粒体中氧化释放的能量转移到ATP的比例减少，以热能散失的比例增加，D正确。 故选D。 15．（2025·湖北襄阳·三模）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列相关叙述错误的是（　　） A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 C．由于氢键的存在，水具有较高的比热容 D．光合作用中，水分解为氧和H+的同时，被叶绿体夺去两个电子 【答案】B 【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，自由水具有能够流动和容易蒸发的特点，结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱，抗逆性越强。 【详解】A、种子萌发时，细胞代谢旺盛，自由水与结合水的比值升高，即细胞内自由水所占的比例升高，A正确； B、有氧呼吸过程中，丙酮酸是在第一阶段由葡萄糖分解产生，该过程没有水的直接参与，水参与有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成CO2和NADH，B错误； C、由于氢键的存在，水具有较高的比热容，使得水的温度不易发生较大变化，C正确； D、在光合作用的光反应中，水分解为氧和H+的同时，被叶绿体夺去两个电子，D正确。 故选B。 16．（2025·湖北·模拟预测）人线粒体呼吸链受损，有氧呼吸受阻，可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损的小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列叙述错误的是（    ） A．线粒体呼吸链受损，丙酮酸直接在细胞质基质中被还原成乳酸 B．代谢物X为乳酸，酶A加速代谢物X氧化有利于维持细胞内的pH C．酶B催化过氧化氢的分解，可避免过氧化氢对细胞的毒害 D．无氧呼吸第一阶段和第二阶段都释放能量，生成ATP 【答案】D 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一 阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，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、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，线粒体呼吸链受损，丙酮酸则直接在细胞质基质中被还原成乳酸，A正确； B、代谢物X为乳酸，酶A加速乳酸分解，避免了乳酸的大量积累，利于维持细胞内的pH稳定，B正确； C、酶B催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害，C正确； D、无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量的ATP，D错误。 故选D。 17．（2025·湖北黄冈·二模）研究发现，秀丽隐杆线虫衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线粒体碎片化增加。进一步研究发现，线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受Drp-1和Fzo-1等基因的调控。下图是研究运动对秀丽隐杆线虫衰老肌肉细胞中线粒体影响的结果。下列相关说法不正确的是（    ） 注：颜色越深代表线粒体碎片化程度越高，drp-1、fzo-1代表相关隐性基因突变体 A．线粒体是细胞合成ATP的主要场所 B．运动可减缓衰老过程中的线粒体碎片化 C．促进Drp-1和Fzo-1基因的甲基化均会减缓线粒体碎片化 D．与突变体相比，运动对野生型防止线粒体碎片化效果更好 【答案】C 【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所。有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。无氧呼吸只在细胞质基质中进行，有氧呼吸释放的能量远远多于无氧呼吸。 【详解】A、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸能产生大量ATP，因此线粒体是细胞合成ATP的主要场所，A正确； B、观察左图“野生型 - 10日龄”组：运动组线粒体碎片化的深色占比（碎片化程度）明显低于对照组。 这说明“运动可降低衰老（10日龄代表衰老阶段）过程中的线粒体碎片化程度”，B正确； C、据图可知，drp-1突变体组和fzo-1突变体组的线粒体碎片化程度均较野生型高，说明Drp-1和Fzo-1基因均会抑制线粒体碎片化，故促进Drp-1和Fzo-1基因的甲基化会促进线粒体碎片化，C错误； D、对比左图（野生型，运动后碎片化低）与右图（突变体，运动后仍碎片化高），运动对野生型防碎片化效果更好，D正确。 故选C。 18．（2025·湖北襄阳·一模）在特定的无氧环境下，某些植物根部细胞中相关酶的基因均可表达，能同时产生乳酸和乙醇。下图为某植物根部在无氧条件下CO2释放速率随时间的变化曲线。下列叙述正确的是（    ） A．a点前，根部细胞的呼吸作用过程中不发生能量的转移 B．b点时，根部细胞进行呼吸作用的场所包括细胞质基质和线粒体 C．a点后，细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄 D．a点与b点，细胞呼吸分解等量葡萄糖生成ATP的量相等 【答案】D 【分析】酵母菌既可进行有氧呼吸又可进行无氧呼吸，有氧呼吸过程中消耗氧气产生二氧化碳，无氧呼吸过程中消耗葡萄糖产生二氧化碳和乙醇。二氧化碳可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液检验，乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。 【详解】A、呼吸作用是细胞内分解有机物释放能量的过程，a点前植物根部细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸过程中葡萄糖分解释放能量，一部分以热能形式散失，一部分转移到ATP中，所以a点前根部细胞的呼吸作用中发生能量的转移，A错误； B、由题干可知该环境是无氧环境，无氧呼吸的场所是细胞质基质，线粒体是有氧呼吸的主要场所，b点时细胞只进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，不包括线粒体，B错误； C、酸性重铬酸钾溶液用于检测酒精，橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应会变成灰绿色，a点后细胞呼吸产物有乙醇，可使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，而不是先变绿再变黄，C错误； D、a点与b点，细胞都只进行无氧呼吸，无氧呼吸过程中无论产物是乳酸还是乙醇，分解等量葡萄糖产生的ATP量是相同的，因为无氧呼吸第一阶段产生少量ATP，后续过程不产生ATP，所以细胞呼吸分解等量葡萄糖会生成等量的ATP，D正确。 故选D。 19．（2025·湖北襄阳·一模）图1表示某生物细胞呼吸（以葡萄糖为底物）时气体交换相对值的情况，图2为密闭玻璃温室内某植物一昼夜CO2浓度的变化情况（整个过程呼吸速率恒定）下列叙述正确的是（    ） A．图1中若氧气浓度为a时，葡萄糖的能量大多都以热能形式散失 B．图1中若氧气浓度为b时，CO2释放量与O2吸收量的比为3：1，则该氧气浓度下无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的比1：3 C．细胞呼吸除了能为生物体供能，它还是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽 D．图2中ce段光合速率下降主要是因为玻璃温室内的CO2浓度下降，b点叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率 【答案】C 【分析】题图分析，图2中曲线上升，表示呼吸作用大于光合作用或只进行呼吸作用；曲线下降，二氧化碳含量下降，表示光合作用吸收的二氧化碳大于呼吸作用释放的二氧化碳，即光合速率大于呼吸速。 【详解】A、无氧呼吸（如酒精发酵或乳酸发酵）的主要能量去向是生成酒精/乳酸，而非热能，A错误； B、设无氧呼吸消耗葡萄糖为X，有氧呼吸为Y。 无氧呼吸CO₂释放量 = 2X；有氧呼吸CO₂释放量 = 6Y，O₂吸收量 = 6Y。 总CO₂/O₂ = (2X + 6Y)/(6Y) = 3 ⇒ 2X + 6Y = 18Y ⇒ X/Y = 6 ⇒无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的比= 6:1​​（非1:3），B错误； C、细胞呼吸通过分解有机物提供能量，并为物质合成（如氨基酸、脂肪酸）提供中间产物（如乙酰辅酶A、NADH等），是代谢网络的核心，C正确； D、图2中ce段光合速率下降主要是因为玻璃温室内温度上升，出现光合午休现象，气孔关闭，D错误。 故选C。 20．（2025·湖北孝感·三模）科学研究发现：小麦、水稻等作物在强光、干旱时会发生比较强的光呼吸作用，在光呼吸过程中，叶绿体基质中的Rubisco起到重要作用，该酶在O2浓度较高时，可催化五碳化合物与O2结合生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基础上，重新形成五碳化合物，并释放CO2.此外，光合作用过程中，Rubisco也可催化五碳化合物与CO2结合，进行CO2固定。下列有关说法错误的是（　　） A．Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应 B．强光、干旱条件下提高O2浓度，小麦植株内葡萄糖生成量将上升 C．提高O2的浓度不会抑制光呼吸 D．光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2 【答案】B 【分析】光呼吸被冠以“呼吸”二字，是因为光呼吸与细胞呼吸（在行光呼吸细胞中称为暗呼吸）的投入产出一样，都是消耗O2、释放CO2的过程。但除了这一点之外，光呼吸可以说完全不同于细胞呼吸。光呼吸只在绿色细胞中进行，而且只能在光照下发生；而细胞呼吸在植物的每个活细胞中都能进行，而且有光无光都行。光呼吸过程要消耗ATP和NADPH；而细胞呼吸过程产生ATP和NADH．光呼吸发生的场所为叶绿体基质；而细胞呼吸在细胞质基质和线粒体发生。 【详解】A、由题干信息可知，Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应，A正确； B、强光、干旱条件下，O2浓度高时，小麦进行光呼吸，不会产生葡萄糖，不会使葡萄糖生成量上升，B错误； C、强光、干旱条件下，O2浓度高时，小麦进行光呼吸，所以提高O2的浓度不会抑制光呼吸，C正确； D、光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2，D正确。 故选B。 21．（2025·湖北武汉·一模）人体肌肉细胞内储存的ATP 仅能维持1~3秒，当细胞内的ATP因能量消耗而减少时，磷酸肌酸(C~P)在肌酸激酶的作用下使ADP重新合成ATP。该供能模式速度非常快，可以在极短的时间内提供大量的能量，但仅能持续6~8 秒。下列叙述错误的是（    ） A．运动员的举重过程主要依靠该模式供能 B．该模式供能持续时间短与C~P含量较低有关 C．C~P可作为驱动细胞生命活动的直接能源物质 D．肌肉细胞还能通过细胞呼吸维持ATP动态平衡 【答案】C 【分析】磷酸肌酸是高能磷酸化合物，磷酸肌酸可以与ADP反应生成ATP和肌酸，ATP也可以与肌酸反应生成磷酸肌酸和ADP，因此磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓冲作用，有助于维持细胞中ATP含量的相对稳定。 【详解】A、题意显示，当细胞内的ATP因能量消耗而减少时，磷酸肌酸(C~P)在肌酸激酶的作用下使ADP重新合成ATP。该供能模式速度非常快，可以在极短的时间内提供大量的能量，但仅能持续6~8 秒，据此推测，运动员的举重过程主要依靠该模式提供能量，A正确； B、该模式供能持续时间短是因为C~P在细胞中含量较低，B正确； C、磷酸肌酸不能直接为细胞的生命活动供能，磷酸肌酸水解放出的能量用于合成ATP后，由ATP水解释放的能量直接用于细胞的生命活动，C错误； D、细胞呼吸的本质是分解有机物释放能量，释放的能量可以转移到ATP中，即肌肉细胞还能通过细胞呼吸维持ATP动态平衡，D正确。 故选C。 22．（2025·湖北十堰·一模）线粒体呼吸链是由一系列酶和辅酶组成的系统。呼吸链可催化代谢物脱去H+，将电子逐步传递，最终使H+与氧结合生成水。电子传递过程中释放的能量用于从线粒体基质中泵出H+，形成膜两侧的H+电化学梯度，该梯度所蕴含的能量可用于合成ATP。下列相关分析错误的是（　　） A．线粒体呼吸链分布在线粒体内膜上 B．在线粒体基质中会产生NADH C．从线粒体基质中泵出H+的方式是协助扩散 D．抑制线粒体呼吸链的功能会导致ATP的合成减少 【答案】C 【分析】线粒体内膜上利用呼吸链，H+与O2结合生成水，同时将H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙，形成H+浓度梯度。H+顺浓度梯度从内外膜间隙移至基质内驱动ATP合成，故合成ATP的直接能量来源为H+电化学势能。 【详解】A、线粒体呼吸链可催化代谢物脱去H+，将电子逐步传递，最终使H+与氧结合生成水，是有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸第三阶段场所是线粒体内膜，因此线粒体呼吸链分布在线粒体内膜上，A正确； B、有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中会产生NADH，B正确； C、电子传递过程中释放的能量用于从线粒体基质中泵出H+，其泵出方式为主动运输，C错误； D、膜两侧的H+电化学梯度所蕴含能量可用于合成ATP，抑制线粒体呼吸链的功能，会降低膜两侧的H+浓度梯度，导致ATP的合成减少，D正确。 故选C。 23．（2025·湖北武汉·三模）重金属镉胁迫下黄瓜叶绿体会出现类囊体片层排列紊乱以及叶片气孔导度降低。科研人员探究土壤中施磷（P）量对镉（Cd）胁迫下黄瓜苗期叶片净光合速率（简称Pn）的影响。下列叙述正确的是（    ）    A．Cd单独作用时抑制Pn，且抑制作用随Cd浓度增加而降低 B．P单独作用时促进Pn，且促进作用随P浓度增加而增加 C．Cd可同时通过抑制光反应和暗反应影响Pn D．土壤施磷量为100mg/kg土时可最大程度缓解镉胁迫 【答案】C 【分析】分析题图，该实验的自变量是不同土壤镉浓度和施加磷的含量，因变量为净光合速率。 【详解】A、观察中P0组（即无磷处理，只有镉作用），随着Cd浓度从Cd1到Cd3增加，净光合速率Pn逐渐降低，说明Cd单独作用时抑制Pn，且抑制作用随Cd浓度增加而增强，A错误； B、观察图中Cd0组（即无镉处理，只有磷作用），从P0到P2净光合速率Pn增加，但从P2到P4净光合速率Pn并非一直增加，所以不能得出促进作用随P浓度增加而增加的结论，B错误； C、因为重金属镉胁迫下黄瓜叶绿体会出现类囊体片层排列紊乱，类囊体是光反应的场所，会影响光反应；同时叶片气孔导度降低，气孔导度影响二氧化碳的吸收，二氧化碳参与暗反应，所以Cd可同时通过抑制光反应和暗反应影响Pn，C正确； D、由图可知，在不同镉浓度下，缓解镉胁迫的最适施磷量不一定是100mg/kg土，因此不能直接得出土壤施磷量为100mg/kg土时可最大程度缓解镉胁迫，D错误。 故选C。 24．（2025·湖北·三模）大豆叶片气孔黑暗条件下处于关闭状态，光照后逐渐开放。壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，在适宜温度下测定光合速率，结果如下图所示。下列分析正确的是（    ） A．当光照强度为0时，两组细胞的胞间CO2浓度相等 B．提高环境温度，两组的最大光合作用强度都会下降 C．光照3min时，A组叶片有机物积累的速率大于B组 D．光照10min时，限制两组光合速率的主要因素是光照时间 【答案】B 【分析】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。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。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。 【详解】A、在光照强度为0时，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误； B、由题干可知，是在最适温度下测的光合作用速率，因此提高环境温度，两组的最大光合作用强度都会下降，B正确； C、光照3min时，两组的光合作用速率曲线相交，两组的光合速率相同，有机物的制造量相同，但无法得知两组的呼吸速率，因此无法判断两组的有机物积累的速率，C错误； D、10min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制因素不是光照时间，D错误。 故选B。 25．（2025·湖北·三模）某研究小组设计了下图所示的装置，重现经典科学实验希尔反应。装置中叶绿体悬浮液需事先用NaOH调pH至8.4，氧化剂被还原时可由蓝色变为无色，实验中需将两注射器中的液体混合。下列叙述错误的是（    ） A．NaOH的作用是除去叶绿体悬浮液中的CO2 B．光照条件下才能观察到氧化剂的颜色变化 C．反应过程中产生的NADP+导致氧化剂变无色 D．除颜色变化外，装置中还能观察到气泡产生 【答案】C 【分析】希尔反应为离体叶绿体在适当（铁盐或其他氧化剂、光照）条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应，即光反应。 【详解】A、NaOH的作用是除去叶绿体悬浮液中的CO2，A正确； B、光照条件下，叶绿体的基粒上进行光反应阶段产生NADPH，NADPH将溶液中的氧化剂还原，溶液颜色由蓝色变为无色，B正确， C、根据B项分析可知反应过程中产生的NADPH导致氧化剂变无色,不是NADP+，C错误； D、装置在光照下进行光反应过程除了产生NADPH同时还产生O2，因此还可以观察到气泡的产生，D正确。 故选C。 26．（2025·湖北黄冈·二模）下图1为植物甲和乙的光合作用光响应曲线，图2为长期在一定光强下生长的两株甲的光合作用光响应曲线，下列相关说法正确的是（    ） A．PAR>800μmolm-2⋅s-1时增加CO2会提高乙光合速率 B．甲能够在较低光合有效辐射时可达到其最大光合速率 C．图1中相同光合有效辐射条件下甲的净光合速率大于乙 D．图2表明叶片光合作用的特性与其生长条件无关 【答案】A 【分析】分析图1可知自变量为光合有效辐射和植物种类，因变量净光合速率；分析图2可知自变量为光合有效辐射和对甲的处理方式，因变量净光合速率。 【详解】A、分析图1可知，当PAR>800μmolm-2⋅s-1时乙净光合速率不再变化，此时光照强度不再是限定因素，增加CO2可能会提高乙光合速率，A正确； B、当PAR>800μmolm-2⋅s-1时乙净光合速率不再变化，而甲依然在上升，因此乙能够在较低光强达到其最大光合速率，B错误； C、分析图1可知，当光照强度较弱时，相同光强甲净光合速率小于乙，C错误； D、分析图2可知光下生长的甲光饱和点更大，因此表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关，D错误。 故选A。 27．（2025·湖北荆州·模拟预测）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。根据实验结果下列说法正确的是（　　） 处理 指标 光饱和点（klx） 光补偿点（klx） 低于5 klx光合曲线的斜率（mg CO2·dm-2·hr-1·klx-1） 叶绿素含量（mg·dm-2） 单株光合总产量（g干重） 单株叶光合产量（g干重） 单株果实光合产量（g干重） 不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25 遮阴2小时 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21 遮阴4小时 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光饱和点指当光合速率不再随光强增加而增加时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。 A．由以上数据可知，花生在低于5 klx光照时，遮阴4小时光合曲线的斜率最大，所以花生适宜在较长时间遮荫条件下种植 B．不遮阴时，叶绿素含量低，是因为光照促进叶绿素分解 C．将遮阴2小时与遮阴4小时相比，后者植株将光合产物分配至果实的比例更大 D．在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间短于2小时能获得较高的花生产量。 【答案】D 【分析】分析表格：随着遮阴时间的上升，植物的光补偿点、光饱和点下降、叶绿素含量上升、单株光合产量和单株果实光合产量下降。 【详解】A、花生在低于5 klx光照时，遮阴4小时光合曲线的斜率最大，但植株光合产量低不适宜种植，A错误； B、不遮光时叶绿素含量低，是因为色素吸收和转化光能的效率高，B错误； C、较长（4小时）遮阴处理下，整株植物的光合产量下降，但叶片的光合产量没有明显下降，从比例上看反而有所上升，C错误； D、与对照组相比，遮阴处理的两组光合产量有不同程度的下降。若将花生与其他高秆作物间种，则应尽量减少其他作物对花生的遮阴时间，才能获得较高花生产量，D正确。 故选D。 二、解答题 28．（2025·湖北·模拟预测）种皮会限制O2进入种子。蚕豆干种子吸水萌发实验中叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，同时NADH被氧化。回答下列问题。 (1)种子萌发进行细胞呼吸过程中，产生NADH的具体部位为 。 (2)种皮被突破的时间点为 （填“p”或“q”）点，理由为 。q点种子无氧呼吸分解的葡萄糖 （填“多于”“少于”或“等于”）有氧呼吸分解的葡萄糖。 (3)蚕豆种子萌发形成幼苗，在一定的光照强度条件下，检测蚕豆幼苗对CO2的吸收速率，发现在较低温度（5℃左右）时，其CO2吸收速率略大于0，当温度逐渐上升至40℃时，其CO2吸收速率逐渐增大，直至最大值。从酶活性的角度分析，温度逐渐上升至40℃时，其CO2吸收速率逐渐增大的原因为 。 (4)蚕豆细胞内存在一条交替氧化酶（AOX，可以参与催化有氧呼吸第三个阶段的反应）途径，AOX途径既与细胞呼吸有关，还与光合作用有关。为了探究光照强度和AOX途径对光合作用强度的影响，现提供:多株蚕豆幼苗、低功率光源、普通功率光源、高功率光源、AOX途径抑制剂、光合色素光能捕获效率检测装置。写出实验思路： 。 【答案】(1)细胞质基质和线粒体基质 (2) 点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，故该点为种皮被突破的时间点（合理即可） 多于 (3)温度逐渐上升时，参与光合作用的酶活性上升的幅度大于参与呼吸作用的酶活性上升的幅度，导致光合作用强度上升的幅度大于呼吸作用强度上升的幅度，最终导致吸收速率逐渐增大（合理即可） (4)将长势相同的蚕豆幼苗均分为6组，分别进行如下处理：低功率光源光照、低功率光源光照＋AOX途径抑制剂、普通功率光源光照、普通功率光源光照＋AOX途径抑制剂、高功率光源光照、高功率光源光照＋AOX途径抑制剂，其他条件适宜且相同，检测各组幼苗光合色素光能捕获效率并进行比较（合理即可） 【分析】有氧呼吸，是指细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放出大量能量，生成大量ATP的过程。 【详解】（1）NADH产生于有氧呼吸的第一阶段、第二阶段和无氧呼吸的第一阶段，产生NADH的具体部位是细胞质基质和线粒体基质。 （2）由题图可知，点时，乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点。点时，种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相等，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多。 （3）光照条件下，蚕豆幼苗既进行光合作用，又进行呼吸作用，温度逐渐上升时，参与光合作用的酶活性上升的幅度大于参与呼吸作用的酶活性上升的幅度，导致光合作用强度上升的幅度大于呼吸作用强度上升的幅度，最终导致吸收速率逐渐增大。 （4）该实验的目的是探究光照强度和AOX途径对光合作用的影响，自变量是光照强度和是否有AOX途径抑制剂，因变量是光合作用强度，可以用光合色素光能捕获效率作为观察指标，依据提供的实验材料可知，要设计6组实验。实验思路如下：将长势相同的蚕豆幼苗均分为6组，分别进行如下处理：低功率光源光照、低功率光源光照＋AOX途径抑制剂、普通功率光源光照、普通功率光源光照＋AOX途径抑制剂、高功率光源光照、高功率光源光照＋AOX途径抑制剂，其他条件适宜且相同，检测各组幼苗光合色素光能捕获效率并进行比较 29．（2025·湖北黄冈·三模）研究发现，在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于衣藻的生存很重要。在衣藻中，无氧呼吸过程中产生的丙酮酸能进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA）。弱酸在衣藻细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式，其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区室中，如图1所示。回答下列问题： (1)在光合作用的光反应阶段，类囊体薄膜上的 吸收光能，并将光能转化为 中活跃的化学能参与到暗反应阶段。据图1分析，弱酸导致类囊体腔酸化的机制是 。 (2)为了模拟黎明时分的光照情况，研究人员将衣藻进行黑暗密闭处理3小时后给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾，结果如图2所示。图2结果显示 ，因此可以认为弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。 (3)图3为适宜温度下，将衣藻置于密闭玻璃容器中，每2h测一次CO2浓度的相对值（假设细胞呼吸强度恒定）。实验中，有2h是没有光照的，这个时间段为 h；实验过程中4～6h平均光照强度 （填“小于”“等于”或“大于”）8～10h平均光照强度，判断依据是 。 【答案】(1) 光合色素 ATP、NADPH 弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化 (2)弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组，且更快达到最大氧气释放量 (3) 2～4 小于 两时间段内的细胞呼吸强度与光合作用强度相等，但是容器内4～6 h CO2浓度较高 【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成。 【详解】（1）光反应阶段，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，并将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。从图1看出弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。 （2）衣藻暗处理3小时后一组给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾，由图2可知，弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组，且更快达到最大氧气释放量，因此可以认为弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。 （3）衣藻置于密闭玻璃容器中，每2h测一次CO2浓度变化情况，4-6h内CO2浓度不变，说明细胞呼吸与光合作用强度相等，而6h后，CO2浓度减小，说明存在光合作用，所以没有光照的时间应该在6h之前，而0-2h内二氧化碳浓度上升较慢，所以应该是呼吸作用大于光合作用，2-4h内二氧化碳浓度上升很快，应该是没有光照。 4～6h内密闭玻璃容器中CO2浓度保持恒定，说明此时间段内呼吸作用强度与光合作用强度相等，同理8～10h时间段内细胞的呼吸作用强度与光合作用强度也相等，但由于4～6 h内密闭玻璃容器中CO2较大，说明其光合作用强度较低，进而推知：4～6h平均光照强度小于8～10h平均光照强度。 30．（2025·湖北·模拟预测）除了植物的保卫细胞、叶肉细胞含有叶绿体外，C4植物维管束鞘细胞也含有无基粒的叶绿体。保卫细胞调节气孔关闭的机制如图1所示，C4植物光合作用固定CO2过程如图2所示。    (1)保卫细胞气孔关闭与叶绿体有关，可能的原因为 。 (2)叶肉细胞与维管束细胞之间有着丰富的胞间连丝，其作用为 。 (3)据图2分析，Rubisco酶是一种双功能酶，在 条件下利于进行光反应，在 条件下利于进行光呼吸，光呼吸中Rubisco酶与O2结合的场所是 。 (4)据图2分析，夏季高温、干旱时，C4植物生长相对占优势的原因为 。 【答案】(1)保卫细胞中叶绿体进行光合作用，生成可溶性糖类，增大细胞液渗透压，吸水，气孔打开（合理即可） (2)有利于叶肉细胞向维管束细胞运输C4（合理即可） (3) 高浓度CO2 高浓度O2 叶绿体基质 (4)PEP酶可固定低浓度的CO2，使光合作用继续进行，合成有机物供植物利用 【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）：水的光解产生还原氢与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和还原氢的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】（1）保卫细胞含有叶绿体，进行光合作用生成可溶性糖类，增大细胞液浓度，细胞液渗透压增大，保卫细胞吸水体积增大，而保卫细胞内壁较厚，所以气孔打开。 （2）胞间连丝是相邻植物间物质交换的通道，叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEP酶催化CO2固定产生四碳化合物（C4途径），丰富的胞间连丝便于把这些物质运输到维管束鞘细胞中再分解，释放出CO2用于卡尔文循环。 （3）据题图2分析，Rubisco酶是一种双功能酶，在高浓度CO2条件下进行光反应，在高浓度O2条件下进行光呼吸。Rubisco酶能催化C5与CO2反应（光合作用暗反应，发生在叶绿体基质），又能催化C5与O2反应，由光合作用的过程推测光呼吸中Rubisco酶与O2结合的场所是叶绿体基质。 （4）夏季高温、干旱时，会使C4植物气孔关闭，使CO2供应受阻，PEP酶可固定低浓度的CO2，使光合作用继续进行，合成有机物供植物利用。 31．（2025·湖北·模拟预测）土壤盐渍化严重影响植物生长发育，研究植物应对盐胁迫的机制对提高作物产量至关重要。图1表示在不同盐浓度处理下，野生型拟南芥（WT）、CDK8缺失突变体（cdk8）和AHL10缺失突变体（ahl10）的净光合速率变化。请回答下列问题： 注：基因1编码的铁氧还蛋白主要参与NADPH的形成。基因2为盐胁迫响应基因，可减弱盐胁迫对基因1的影响，S蛋白能抑制基因2的表达。 (1)据图1可知，随着盐浓度的升高，WT的净光合速率变化趋势是 。CDK8对植物在盐胁迫下维持光合能力具有 （填“促进”或“抑制”）作用，依据是 。 (2)为进一步探寻CDK8在盐胁迫下调控光合能力的机理，科研人员测定了盐胁迫下植物体内相关基因表达量和S蛋白招募量（图2）。盐胁迫下基因1的表达量 ，该变化影响光合作用的 阶段，进而影响植物的光合速率。研究发现，CDK8通过直接磷酸化AHL10来促进其降解，推测CDK8在盐胁迫响应中调控光合能力的分子机制： 。 (3)据上述研究提出一种提高作物耐盐性的育种策略： 。 【答案】(1) 先基本不变，后下降 促进 在相同盐浓度下，cdk8突变体的净光合速率低于野生型 (2) 下降 光反应 CDK8通过直接磷酸化AHL10，促进其降解，从而减少S蛋白招募量，解除对盐胁迫相应基因（基因2）的抑制，使基因2表达量增加，减弱盐胁迫对基因1的抑制，维持光合能力。 (3)通过基因工程技术提高作物中CDK8基因的表达量（或培育CDK8基因高表达的作物品种）或降低AHL10基因的表达量（或使AHL10基因发生突变或持续磷酸化） 【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】（1）由图1可知，随着盐浓度的升高，野生型拟南芥的净光合速率先基本不变，后下降。在相同盐浓度下，CDK8突变体的净光合速率低于野生型，说明CDK8对植物在盐胁迫下维持光合能力具有促进作用。 （2）由图2可知，盐胁迫下基因1的表达量下降，基因1编码的铁氧还蛋白主要参与NADPH的形成，NADPH在光反应阶段产生，所以该基因表达量的变化可能会影响光合作用的光反应阶段。CDK8通过直接磷酸化AHL10，促进其降解，推测CDK8在盐胁迫响应中的核心功能和分子机制是CDK8通过直接磷酸化AHL10，促进其降解，从而减少S蛋白对基因2的抑制，使基因2表达量增加，减弱盐胁迫对基因1的抑制，维持植物在盐胁迫下的光合能力。 （3）根据上述研究结果，CDK8对植物在盐胁迫下维持光合能力具有促进作用，所以可以通过基因工程技术提高作物中CDK8基因的表达量来提高作物耐盐性，同时CDK8通过影响AHL10起作用，也可降低AHL10的表达量。 32．（2025·湖北黄冈·模拟预测）科研人员研究了草莓光合作用的过程，其叶绿体中的光合作用部分过程如图1所示（e-表示电子）。为探究影响冬季大棚草莓幼苗光合作用的环境因素，在适宜温度条件下，研究人员采用了不同的CO2浓度和光照强度进行实验，结果如图2所示（lx为光照强度的单位）。回答下列问题： (1)草莓补充光照，O2产量会大大增加，据图1分析，这是因为光合色素可以 。图1中复合物Ⅳ的功能是 。 (2)据图2分析，大棚内CO2浓度为0～100 mg·L-1期间，草莓幼苗释放CO2的速率不变，原因是 。大棚内CO2浓度在100～200 mg·L-1期间，此时影响草莓幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度，判断依据是 。 (3)与b点相比，制约c点草莓幼苗光合速率的生理过程主要是 （填“光反应”或“暗反应”），与c点相比，d点时草莓叶绿体中C3的消耗速率 （填“较快”或“较慢”）。 (4)据图2分析，冬季大棚草莓幼苗生长的理想条件为 ，从实验结果分析，连续阴雨天气里，可采用 （答2点）等措施可以提高大棚草莓幼苗的生长速度。 【答案】(1) 捕获更多的光能，并通过复合物I将更多的H2O分解为O2 运输H+和催化ATP的合成 (2) 大棚内CO2浓度为0～100 mg·L-1期间，草莓幼苗不能进行光合作用，由于温度不变，呼吸作用释放CO2的速率不变 相同CO2浓度、不同光照强度条件下，草莓幼苗的光合速率相同，且光合速率随CO2浓度的增大而增大 (3) 光反应 较快 (4) 光照强度为800 lx、CO2浓度为600 mg·L-1 适当补光（人工补充光照）、适当增加CO2浓度（增施有机肥） 【分析】①光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，光合色素吸收的光能，一部分用于H2O的光解，生成O2和NADPH；一部分促使ADP与Pi反应形成ATP。暗反应是在叶绿体基质中进行的，发生的物质变化为：CO2和C5结合形成C3，即CO2的固定；C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原为C5和糖类（CH2O），即其C3的还原。②CO2浓度、光照强度、温度等都是影响光合作用强度的外界因素。 【详解】（1）分析图1可知，草莓补充光照，光合色素可以捕获更多的光能，并通过复合物I将更多的H2O分解为O2，所以O2产量会大大增加；复合物Ⅳ的功能是：运输H+和催化ATP的合成。 （2）图2显示：大棚内CO2浓度为0～100 mg·L-1期间，CO2吸收量为负值且恒定不变，说明草莓幼苗释放CO2的速率不变，究其原因是：大棚内CO2浓度为0～100 mg·L-1期间，草莓幼苗不能进行光合作用，由于温度不变，呼吸作用释放CO2的速率不变。大棚内CO2浓度在100～200 mg·L-1期间，相同CO2浓度、不同光照强度条件下，草莓幼苗的光合速率相同，且光合速率随CO2浓度的增大而增大，导致CO2吸收量随CO2浓度的增加而逐渐增加，说明此时影响草莓幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度。 （3）图2显示：b、c两点对应的CO2吸收量相同，说明b、c两点草莓幼苗的光合速率相同。b、c两点对应的光照强度均为350 lx，但c点对应的CO2浓度大于b点，若将光照强度由350 lx提高到800 lx，则CO2吸收量增加，而光照强度是通过影响光反应而影响光合速率的，所以与b点相比，制约c点草莓幼苗光合速率的生理过程主要光反应。d点对应的CO2吸收量大于c点；d、c两点对应的CO2浓度相同，但d点对应的光照强度大于c点，因此与c点相比，d点时草莓光反应生成的ATP和NADPH多，C3的还原过程较快，导致叶绿体中C3的消耗速率较快。 （4）图2显示：光照强度为800 lx、CO2浓度为600 mg·L-1时，CO2吸收量最大，因此冬季大棚草莓幼苗生长的理想条件为光照强度为800 lx、CO2浓度为600 mg·L-1。从实验结果分析，连续阴雨天气里，光照强度较弱，可采用适当补光（人工补充光照）、适当增加CO2浓度（增施有机肥）等措施来提高大棚草莓幼苗的生长速度。 三、实验题 33．（2025·湖北黄冈·模拟预测）红海榄广泛分布于华南沿海地区，是我国红树林修复主要常见造林树种之一。某实验小组拟通过人工潮汐系统研究红海榄幼苗根系细胞呼吸代谢对水淹胁迫的响应进行相关实验，利用人工配置10%的氯化钠溶液和人工潮汐系统装置，模拟不同潮汐水淹环境。实验共设4个处理组（每天水淹0h、6h、12h和18h)，实验结束后，收获植物并测定相关指标，图1为水淹胁迫对红海榄根系三羧酸（TCA）呼吸速率的影响：图2为水淹胁迫对红海榄根系乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH）含量的影响。回答下列问题：    (1)三羧酸循环有氧呼吸（简称TCA呼吸）是植物常见的呼吸代谢途径，TCA循环是丙酮酸与 彻底分解成CO2和 的过程，发生场所是 。由图1可得出的结论是 。 (2)ADH和LDH是植物无氧呼吸中重要的两种酶。由图2可知，水淹胁迫时红海榄根部细胞无氧呼吸的产物是 ，推测这种代谢途径的意义是 。 (3)研究表明，随着水淹时间的延长，红海榄幼苗地下根系生物量的分配比例显著下降，这是一种适应性策略，该策略有助于 。 【答案】(1) 水 NADH([H]） 线粒体基质 随水淹时间的延长，红海榄幼苗根系TCA呼吸速率呈明显的下降趋势，且TCA呼吸速率的最小值出现在每天水淹18h处理组中 (2) 酒精（乙醇）、CO2和乳酸 缺氧环境下为植物提供生存的能量 (3)减少根部细胞的需氧量和呼吸消耗（合理即可） 【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）TCA循环是丙酮酸与水反应生成CO2与[H]；TCA循环发生在线粒体基质；图1中随着水淹时间的延长，TCA呼吸速率逐渐下降，且TCA呼吸速率的最小值出现在每天水淹18h处理组中。 （2）图2中ADH为乙醇脱氢酶，LDH为乳酸脱氢酶，随着时间延长，两种酶活性都逐渐升高，说明水淹胁迫时红海榄根部细胞无氧呼吸的产物是酒精（乙醇）、CO2和乳酸；这种无氧呼吸的存在可以在缺氧环境下为植物提供生存的能量。 （3）随着水淹时间的延长，地下部分缺氧，红海榄幼苗地下根系生物量的分配比例显著下降，有利于减少根部细胞的需氧量和呼吸消耗。 34．（2025·湖北武汉·三模）为分析在高温干旱双重胁迫下，植物如何调节气孔开合，以维持生命活动的正常进行，研究者以野生型（wt）、t基因缺失突变体（t）、o基因缺失突变体（o）和t/o双基因缺失突变体（t/o）拟南芥为实验材料，开展了相关实验。    回答下列问题： (1)从图1实验结果可知，高温会促进 （填“t基因”或“o基因”）的表达，进而促进气孔开放。 (2)若将野生型植株置于干旱环境中，植物体中 （填植物激素名称）会增多，可能会促进 （填“t基因”或“o基因”）的表达，进而促进气孔关闭。图2所示的实验结果说明 ，t蛋白的磷酸化会 （填“增强”或“减弱”）t蛋白自身对气孔开度的调节作用效果。 (3)随后研究者在不同的缺失突变体中过表达t蛋白，并在不同温度下对植株进行处理，得到图3所示的实验结果。该结果说明高温降低t蛋白的磷酸化，且这个过程不依赖于o蛋白，其判断依据是 。 (4)根据上述研究结果推测，若利用转基因技术，在t组植株中过量表达磷酸化位点突变的t蛋白，在高温和干旱双重胁迫下，该转基因植株的叶片温度会 （填“低于”、“高于”或“基本等于”）野生型植株。植物体存在上述调节机制的意义是在高温和干旱双重胁迫下，实现水分、温度和光合作用的平衡，维持稳态。 【答案】(1)t基因 (2) 脱落酸 o基因 干旱胁迫下o基因会提高t蛋白的磷酸化水平 减弱 (3)第③组与第①组相比，t蛋白酸化水平更低；第③组和第④组相比，t蛋白磷酸化水平没有显著差异 (4)低于 【分析】脱落酸是植物体内的激素，具有抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶或果实衰老或脱落以及抑制种子萌发的作用。 【详解】（1）图1显示高温条件下，野生型（wt）和o基因缺失突变体（o）的气孔开放程度增加， 而t基因缺失突变体（t）气孔开放无显著变化，说明高温通过t基因促进气孔开放。 （2）t基因可以促进气孔开放，所以干旱条件下，植物合成脱落酸（ABA）增多，可能会促进o基因的表达，进而促进气孔关闭以减少水分流失。分析图2可知，干旱条件下，o基因缺失突变体（o）的t蛋白的磷酸化水平显著低于野生型（wt），说明干旱胁迫下o基因会提高t蛋白的磷酸化水平；t蛋白的磷酸化导致t蛋白的空间结构改变导致t蛋白的功能发生改变，即t蛋白的磷酸化会减弱t蛋白自身对气孔开度的调节作用效果。 （3）图3显示，第③组与第①组相比，t蛋白酸化水平更低；第③组和第④组相比，t蛋白磷酸化水平没有显著差异，即无论o基因是否存在，高温均能降低t蛋白磷酸化，表明高温降低t蛋白的磷酸化，且这个过程不依赖于o蛋白。 （4）磷酸化位点突变的t蛋白无法被磷酸化，因此干旱时无法增强气孔关闭的调节作用，高温仍然会促进气孔开放（通过t基因表达增加），但干旱无法有效关闭气孔（因为t蛋白磷酸化被破坏），因此，转基因植株的气孔开度比野生型更大，蒸腾作用更强，叶片温度会更低。 35．（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。 36．（2025·湖北武汉·模拟预测）叶绿体可随自然光照强度改变而转移位置，根据其运动轨迹分为避光反应和聚集反应，如图1所示。出现该现象的原因是细胞中存在识别光信号的受体，使叶绿体对不同的光照强度做出响应。测得不同自然光照强度下，光合作用面积占整个细胞的比值、细胞光合速率的变化曲线，如图2所示。 回答下列问题： (1)强自然光照射细胞时，叶绿体在细胞中的分布会呈现为图1中的 图，该分布的意义为 。 (2)据图2分析，bc段叶绿体发生 （填“避光反应”或“聚集反应”），随光照强度增大，该阶段细胞吸收CO2速率的变化趋势为 。 (3)为研究引起叶绿体发生避光反应和聚集反应的光质是红光、远红光还是蓝光，以适宜自然光照处理后的植物细胞为材料，设计实验进行探究。实验设计思路为 。有假说认为植物细胞中识别光信号的受体为蓝光受体，支持该假说的预期结果为 。 【答案】(1) A 防止叶绿体被灼伤 (2) 避光反应 增大 (3) 实验设计思路：以适宜自然光照处理后的植物细胞为材料，设置6组实验，分别给予不同条件的光照，分别为弱红光、强红光、弱远红光、强远红光、弱蓝光、强蓝光。一段时间后，观察细胞内叶绿体的分布 预期结果：弱蓝光组和强蓝光组分别发生了叶绿体的避光反应和聚集反应，其他组均未发生明显变化 【分析】叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上，包括叶绿素和类胡萝卜素。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。 【详解】（1）强自然光照时，为避免叶绿体被强光灼伤，叶绿体在细胞中的分布会呈现避光反应，即图1中的A图。这种分布的意义是减少强光对叶绿体的伤害，保护光合色素和光合结构。 （2）据图2分析，在bc段，随着光照强度的增大，光合作用面积占整个细胞的比值在减小，说明叶绿体在细胞内发生了移动，避免叶绿体被强光灼伤，因此，这个阶段叶绿体发生的是避光反应。同时，随光照强度增大，虽然光合作用面积减小，但光合速率却在增大，说明单位面积上的叶绿体光合作用效率提高了，因此该阶段细胞吸收CO2​速率的变化趋势也是逐渐增大。 （3）实验以适宜自然光照处理后的植物细胞为材料研究引起叶绿体发生避光反应和聚集反应的光质是红光、远红光还是蓝光，所以该实验的自变量为不同的光强和光质，因变量为叶绿体分布的变化，因此实验设计思路为：以适宜自然光照处理后的植物细胞为材料，设置6组实验，分别给予不同条件的光照，分别为弱红光、强红光、弱远红光、强远红光、弱蓝光、强蓝光。一段时间后，观察细胞内叶绿体的分布。若植物细胞中识别光信号的受体为蓝光受体，所以该实验的预期结果应为弱蓝光组和强蓝光组分别发生了叶绿体的避光反应和聚集反应，其他组均未发生明显变化。 37．（2025·湖北·模拟预测）某研究者对某一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分、空气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的重量变化，结果如图甲所示。再选取大豆幼苗放在温室中进行无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答有关问题： (1)提取色素的实验中，用 （填试剂）来溶解色素；用 法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，叶绿素带位于第 条。 (2)如图甲所示，6天后种子重量减少的主要原因是 ；研究者用含18O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是 （用物质名称和→来表示）。 (3)据图乙分析，限制AB段CO2吸收速率的主要因素是 ，若白天温室温度高于5℃，则白天温室中CO2浓度的变化情况是 ，为获得最大经济效益，温室应控制的最低温度为 ℃。 【答案】(1) 无水乙醇 纸层析 1、2或者一、二 (2) 细胞呼吸分解了有机物 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 (3) 温度 减小 20 【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。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，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。 【详解】（1）光合色素为脂溶性，能溶于无水乙醇，用无水乙醇来溶解色素。因为不同色素在有机溶剂中的溶解度不同，所以在层析液中溶解度大的，随层析液上升快，所以四种色素会分开，该方法称为纸层析法。按照自下而上的次序，叶绿素带位于第1、2条。 （2）6天后种子重量减少的主要原因是细胞呼吸分解了有机物，而此时还不能进行光合作用。在拐点第10天时大豆的光合速率和呼吸速率大致相当。如果标记了葡萄糖中的O原子，转移途径是葡萄糖到丙酮酸再到二氧化碳。 （3）AB段的限制因素是横坐标温度，从空气中吸收的二氧化碳量代表的是净光合速率，由图可知白天高于5℃时净光合速率大于0，说明光合速率大于呼吸速率，温室中的二氧化碳应是减少的。要获得最大的经济效益就应有最大的净光合速率，由图可知温度应最低控制为20℃，此时净光合速率最大。 38．（2025·湖北·模拟预测）为提高大棚种植蔬菜的产量，研究人员以生菜为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如下图。回答下列问题：    (1)光照对植物生长发育的作用有 （答两点）。 (2)据图分析，相比于红光，蓝光照射下生菜叶片的蒸腾速率 （填“大”、“小”或“无法确定”）。结果显示，蓝光组胞间CO2浓度低于红光组，结合色素的吸收光谱和图中结果分析，其原因可能是 。 (3)为探究红蓝光质比例对生菜光合特性的影响，科研人员设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W, 对照）4种光质处理生菜幼苗, 20d后检测净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度，结果如图所示。    据图分析，实验组净光合速率的变化主要是由 （填“气孔因素”或“非气孔因素”）导致。以上研究对蔬菜种植的启示是 。 【答案】(1)为光合作用提供能量    作为信号调控植物的生长发育 (2) 大 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，蓝光吸收光能百分比更大，蓝光照射下光合作用速率大，消耗的CO2更多 (3) 非气孔因素 适宜的红蓝光质比有利于提高蔬菜的产量 【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）光照是植物进行光合作用的能量来源，光合作用能将光能转化为化学能，合成有机物，为植物生长提供物质和能量基础；同时，光照还能作为一种信号，调节植物的生长发育，如影响植物的向光性、光周期现象等； （2）蒸腾作用与气孔导度密切相关，一般气孔导度越大，蒸腾速率越大。从图中可以看出，蓝光照射下生菜叶片的气孔导度大于红光照射下的气孔导度，所以相比于红光，蓝光照射下生菜叶片的蒸腾速率大；结果显示，蓝光组胞间CO2浓度低于红光组，结合色素的吸收光谱和图中结果分析，其原因可能是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，蓝光吸收光能百分比更大，蓝光照射下光合作用速率大，消耗的CO2更多； （3）从图中看，不同红蓝光组合下气孔导度差异不大，但净光合速率有差异，说明净光合速率变化不是由气孔因素主导；在蔬菜种植中，可通过合理调控光质（如采用适宜比例的红蓝光组合）来提高蔬菜的光合速率，进而提高产量。 39．（2025·湖北·二模）某研究小组利用盆栽菠菜研究了高温和干旱对菠菜生长的影响，其部分实验结果如图1所示，W1、W2、W3分别对应土壤的正常供水、中度干旱处理和重度干旱处理。为了优化CO2固定效率，克服卡尔文循环的局限性（如能量消耗高、速度慢），科学家制作“人工叶绿体”时，首先提取菠菜叶绿体中的类囊体，然后将其和一种命名为CETCH循环的反应系统一起包裹在同细胞大小相近的油包水液滴中如图2所示。请回答下列有关问题： (1)该过程中共需设置6组盆栽菠菜，重复3次，且每次重复每组设置5株菠菜，其目的是 。本实验的自变量是 。 (2)与W1相比，W2光合速率有明显下降，影响这一结果主要环境因素是 。 (3)某同学认为增温处理会影响植物气孔开闭状态和叶绿素含量，从而导致植物净光合速率下降。请用简单实验方法加以验证： 。（不要求写出具体步骤） (4)“人工叶绿体”中的CETCH循环实现了无机物转化为有机物的过程。进行这一过程时，O2从人工叶绿体中释放出来经过 层磷脂分子层。CETCH循环得到的是乙醇酸，与菠菜叶绿体中形成的有机物有差异，可能原因是参与二氧化碳固定和还原等过程的 不同。 【答案】(1) 防止偶然因素对实验结果的影响，减小实验误差 温度、水分供应（或干旱程度） (2)水分供应（或干旱程度） (3)显微镜下观察菠菜叶同一位置的气孔的开度（或大小），提取菠菜叶色素并用纸层析法分离，观察叶绿素色素带的宽度，与正常条件下的结果进行比较 (4) 3 底物（或反应物）、酶 【分析】1.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的作用下还原生成糖类等有机物。 2.构成细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架。亲水的“头部”排在外侧，疏水的“尾部”排在内侧。 【详解】（1）为了防止偶然因素对实验结果的影响，减少误差，在实验中每组设置3次重复，求得平均值。据题中可知，自变量为温度和水分供应（或干旱程度）。 （2）正常温度条件下W1（正常供水）与W2（中度干旱处理）净光合速率差异明显；增温条件下W1（正常供水）与W2（中度干旱处理）净光合速率异较小，说明水分供应是主要影响因素。 （3）植物气孔开闭状态可通过光学显微镜对保卫细胞构成的气孔进行观察与比较，显微镜下观察菠菜叶同一位置的气孔的开度（或大小），提取菠菜叶色素并用纸层析法分离，叶绿素色素带的宽度可以说明色素的含量，观察叶绿素色素带的宽度，与正常条件下的结果进行比较可验证。 （4）人工叶绿体的外侧是油包水构成的，为头部向内，尾部向外单层磷脂分子构成的“膜”，光反应时，O2从类囊体腔中释放出来，要通过类囊体膜（2层磷脂分子）、人工叶绿体的“膜”（1层磷脂分子）共3层磷脂分子。CETCH循环得到的是乙醇酸，与菠菜叶绿体中形成的有机物有差异，可能原因是参与二氧化碳固定和还原等过程的底物（或反应物）、酶不同，从而出现了不同。 40．（2025·湖北·一模）草莓果实的形成需要叶片光合作用形成有机物运输至果实储存。某研究团队探究了不同光质对草莓光合作用和果实品质的影响，测定了光合参数。结合图表回答下列问题： 表：不同光质处理下草莓叶片光合参数 光质 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） Rubisco酶活性（U·mg-1） 叶绿体淀粉粒面积占比（%） 白光 12.5 0.25 45 18.2 红光 14.2 0.28 52 24.5 蓝光 10.8 0.20 38 12.8 红蓝混合光 15.6 0.31 58 27.3 (1)Rubisco酶催化CO2固定时，其底物RuBP的生成依赖于光反应提供的 。 (2)研究人员发现在蓝光照光后发现草莓产量下降。请结合表提出提高产量的改进措施： 。 (3)下图测定照光一段时间内单果质量和叶片叶绿素含量图，发现照光时间超过6小时后，单果质量增长减级。此现象出现的可能原因有 。（答两点即可） (4)若将白光组番茄叶片转移至纯红光环境，24小时后检测发现气孔导度增加至0.30mmol·m-2·s-1，超过持续红光照射的情况，但净光合速率仅提升至13.8μmol·m-2·s-1，比持续红光要弱。请从净光合作用过程中各种物质间的相互关系角度，试分析限制光合速率进一步提升的可能原因是 。 (5)已知红光促进生长素合成进而提高Rubisco酶活性。请写出验证该结论的实验思路。（药物A可抑制生长素合成，酶的活性测定方法不做要求） 。 【答案】(1)ATP和NADPH (2)使用红蓝混合光 (3)相比照光6小时，叶绿素含量减少，光反应减弱，有机物合成受限；运输至果实的有机物受限 (4)C₅再生受限或光反应产物积累导致反馈抑制 (5)取三组长势相同的植物，一组黑暗处理，一组用红光处理，一组用红光和药物A处理，一段时间后测定Rubisco酶活性和生长素含量 【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）RuBP再生是卡尔文循环的关键步骤，需光反应提供的ATP（能量）和NADPH（还原力）。 （2）蓝光下气孔导度（0.20mmol·m⁻²·s⁻¹）和Rubisco活性（38U·mg⁻¹）较低，限制CO2固定；红蓝混合光下参数最优（净光合速率15.6μmol·m-2·s-1）， （3）看图可知，照光时间超过6小时后，相比照光6小时，叶绿素含量减少，光反应减弱，有机物合成受限；运输至果实的有机物受限，导致单果质量增长减级。 （4）一方面，Rubisco酶活性在白光照射下已有一定水平，转移到纯红光环境后酶活性提升不显著，即固定二氧化碳的速率差别不大，而转移纯红光环境后光反应速率加快，产生的NADPH和ATP含量增加，C3的还原过程加快，五碳化合物堆积，导致五碳化合物再生受限，抑制了光合作用的进行；若将白光组番茄叶片转移至纯红光环境，使光反应速率增大，导致光反应产物积累，反馈抑制光合作用的进行。 （5）已知红光促进生长素合成进而提高Rubisco酶活性。所以实验的自变量为有无红光和生长素含量高低，因变量为Rubisco酶活性，所以设计实验思路为：取三组长势相同的植物，一组黑暗处理（对照组），一组用红光处理（实验组），一组用红光和药物A处理（实验组），一段时间后测定Rubisco酶活性和生长素含量。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 细胞的能量供应和利用 考点 5年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 酶与ATP 2022、2021 从近五年湖北省高考试题来看，细胞呼吸和光合作用是重中之重，常作为非选择题的第一道题出现，是高考考察的重点内容。 考点2 细胞呼吸 2025、2024、2023、2021 考点3 光合作用 2024、2023、2022、2021 考点01 酶与ATP 1、（2021·湖北·高考真题）很久以前，勤劳的中国人就发明了制饴（麦芽糖）技术，这种技术在民间沿用至今。麦芽糖制作的大致过程如图所示。 下列叙述正确的是（    ） A．麦芽含有淀粉酶，不含麦芽糖 B．麦芽糖由葡萄糖和果糖结合而成 C．55～60℃保温可抑制该过程中细菌的生长 D．麦芽中的淀粉酶比人的唾液淀粉酶的最适温度低 2、（2021·湖北·高考真题）使酶的活性下降或丧失的物质称为酶的抑制剂。酶的抑制剂主要有两种类型：一类是可逆抑制剂（与酶可逆结合，酶的活性能恢复）；另一类是不可逆抑制剂（与酶不可逆结合，酶的活性不能恢复）。已知甲、乙两种物质（能通过透析袋）对酶A的活性有抑制作用。 实验材料和用具：蒸馏水，酶A溶液，甲物质溶液，乙物质溶液，透析袋（人工合成半透膜），试管，烧杯等为了探究甲、乙两种物质对酶A的抑制作用类型，提出以下实验设计思路。请完善该实验设计思路，并写出实验预期结果。 (1)实验设计思路 取 支试管（每支试管代表一个组），各加入等量的酶A溶液，再分别加等量 ，一段时间后，测定各试管中酶的活性。然后将各试管中的溶液分别装入透析袋，放入蒸馏水中进行透析处理。透析后从透析袋中取出酶液，再测定各自的酶活性。 (2)实验预期结果与结论 若出现结果①： 。 结论①：甲、乙均为可逆抑制剂。 若出现结果②： 。 结论②：甲、乙均为不可逆抑制剂。 若出现结果③： 。 结论③：甲为可逆抑制剂，乙为不可逆抑制剂。 若出现结果④： 。 结论④：甲为不可逆抑制剂，乙为可逆抑制剂。 考点02 细胞呼吸 1、（2025·湖北·高考真题）我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（　　） A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性 2、（2023·湖北·高考真题）为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分析，下列叙述正确的是（　　） A物质浓度（μg·L-1）指标 0 10 50 100 ① 肝脏糖原含量（mg·g-1） 25．0±0．6 12．1±0．7 12．0±0．7 11．1±0．2 ② 肝脏丙酮酸含量（nmol·g-1） 23．6±0．7 17．5±0．2 15．7±0．2 8．8±0．4 ③ 血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prot-1） 43．6±1．7 87．2±1．8 109．1±3．0 120．0±2．1 A．由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快 B．由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快 C．①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖 D．③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高 3、（2023·湖北·高考真题）快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是（　　） A．乳酸可以促进DNA的复制 B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂 C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸 D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平 4、（2021·湖北·高考真题）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（    ） A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏 B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜 C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓 D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓 考点03 光合作用 1、（2024·湖北·高考真题）植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（    ） 组别 光照处理 首次开花时间 茎粗（mm） 花的叶黄素含量（g/kg） 鲜花累计平均产量（） ① 光照8h/黑暗16h 7月4日 9.5 2.3 13000 ② 光照12h/黑暗12h 7月18日 10.6 4.4 21800 ③ 光照16h/黑暗8h 7月26日 11.5 2.4 22500 A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高 B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关 C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理 D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关 2、（2023·湖北·高考真题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（　　）    A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获 D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 3、（2023·湖北·高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（　　） A．呼吸作用变强，消耗大量养分 B．光合作用强度减弱，有机物合成减少 C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 4、（2022·湖北·高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（　　） 植株类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素 野生型 1235 519 419 4．19 突变体1 512 75 370 1．59 突变体2 115 20 379 0．36 A．两种突变体的出现增加了物种多样性 B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强 C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致 D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色 5、（2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。    【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。 回答下列问题： (1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会 （填“减小”、“不变”或“增大”）。 (2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明 。 (3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的 ，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明 。 (4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为 ，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。 6、（2024·湖北·高考真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1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）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1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。 回答下列问题： (1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率 （填“增大”或“不变”或“减小”）。 (2)图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物 （填“促进”或“抑制”）气孔关闭。 (3)由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是 。 (4)根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是 （填“ht1”或“rhc1”）。 7、（2021·湖北·高考真题）北方农牧交错带是我国面积最大和空间尺度最长的一种交错带。近几十年来，该区域沙漠化加剧，生态环境恶化，成为我国生态问题最为严重的生态系统类型之一。因此，开展退耕还林还草工程，已成为促进区域退化土地恢复和植被重建改善土壤环境、提高土地生产力的重要生态措施之一研究人员以耕作的农田为对照，以退耕后人工种植的柠条（灌木）林地、人工杨树林地和弃耕后自然恢复草地为研究样地，调查了退耕还林与还草不同类型样地的地面节肢动物群落结构特征，调查结果如表所示。 样地类型 总个体数量（只） 优势类群（科） 常见类群数量（科） 总类群数量（科） 农田 45 蜉金龟科、蚁科、步甲科和蠼螋科共4科 6 10 柠条林地 38 蚁科 9 10 杨树林地 51 蚁科 6 7 自然恢复草地 47 平腹蛛科、鳃金龟科、蝼蛄科和拟步甲科共4科 11 15 回答下列问题： (1)上述样地中，节肢动物的物种丰富度最高的是 ，产生的原因是 。 (2)农田优势类群为4科，多于退耕还林样地，从非生物因素的角度分析，原因可能与农田中 较高有关（答出2点即可）。 (3)该研究结果表明，退耕还草措施对地面节肢动物多样性的恢复效应比退耕还林措施 （填“好”或“差”）。 (4)杨树及甲、乙两种草本药用植物的光合速率与光照强度关系曲线如图所示。和甲相比，乙更适合在杨树林下种植，其原因是 。 一、单选题 1．（2025·湖北襄阳·三模）植物体内的多聚半乳糖醛酸酶可将果胶降解为半乳糖醛酸，能促进果实的软化和成熟脱落。为探究该酶的特性，进行以下4组实验，条件及结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 组别/条件及产物 ① ② ③ ④ 果胶 ＋ ＋ ＋ ＋ 多聚半乳糖醛酸酶 ＋ ＋ ＋ ＋ Ca2+ － ＋ － － Mn2+ － － ＋ － 55℃ － － － ＋ 半乳糖醛酸 ＋ － ＋＋＋ ＋＋ 注：“＋”表示存在和量的多少，“－”表示无。①~③组在常温下实验 A．由①④组可知，自变量为温度，因变量为半乳糖醛酸的量 B．由①②③组可知，多聚半乳糖醛酸酶的活性受离子影响 C．该实验说明，喷施Mn2+制剂可缩短果实成熟期 D．该实验证明，多聚半乳糖醛酸酶不具有专一性 2．（2025·湖北武汉·三模）取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如表所示。据表分析，下列叙述错误的是（    ） 组别 1 2 3 4 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄清时长（min） 16 9 4 6 50min未澄清 A．滤液变澄清的时长与该蛋白酶活性呈负相关 B．组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率最快 C．若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为4—6min D．若实验后再将组5放置在57℃，则滤液6min后不一定变澄清 3．（2025·湖北·三模）右图是温度对酶促反应影响的坐标曲线，其中a表示温度对底物分子能量的影响，b表示温度对酶活性的影响，c表示温度对酶促反应速率的影响。下列叙述正确的是（    ）    A．随着温度的升高，底物分子的能量增多 B．酶促反应速率相同时，酶的活性也相同 C．酶促反应速率最快时，酶的空间结构最稳定 D．综合可知，酶促反应速率只由酶的活性决定 4．（2025·湖北荆州·模拟预测）现有不同来源的三种植物蔗糖酶A、B、C能催化蔗糖水解，可用于制作糖浆。某实验小组取含有等量酶的三种样品进行测试，试验条件及结果如下：实验甲：向样品中加入等量的蔗糖溶液，pH=7，在不同温度下重复若干次实验，结果如图1.实验乙：向样品中加入等量的蔗糖溶液，温度为36℃，在不同pH下重复若干次实验，结果如图2.下列叙述正确的是（　　） A．在改变温度或pH的条件下，蔗糖酶C的活性均较高 B．在36℃时，A、B两种酶的最适PH均为7 C．在36℃长时间放置后，三种酶的活性不变 D．在PH为5、温度为36℃时，A更适于制作糖浆 5．（2025·湖北·模拟预测）ATP 检测试剂盒可用于检测微生物的数量。试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度推算出待测样品中微生物的数量。下列叙述正确的是（　　） A．该方法的缺点是对死菌也进行计数 B．试剂盒应置于低温下保存，因为低温不会影响酶的活性 C．该检测方法的前提是每个活细胞中ATP 的含量大致相同 D．试剂盒中ATP 的含量足够大才能保证试剂盒检测的灵敏度较高 6．（2025·湖北十堰·三模）探究温度与植物体有机磷农药残留量的关系可用植物酯酶法进行，有机磷农药对植物酯酶有明显的抑制效果。某科研小组用188株小麦幼苗的植物酯酶粗提取液进行实验，结果如图所示（植物酯酶的活性与吸光值成正比）。下列叙述错误的是（　　） A．实验中，20℃组为对照组，其他各组为实验组 B．植物酯酶粗提取液需在最适pH和低温条件下保存 C．实验说明离开活细胞后，植物酯酶仍具有活性 D．实验中，45℃左右时该植物体中有机磷农药残留量最少 7．（2025·湖北·模拟预测）科学院院士张树政团队从我国南方的高温温泉中分离出了能产生胞外淀粉酶的嗜热菌，该酶的最适温度为80℃，解决了工业上淀粉分解的难题。下列说法错误的是（    ） A．该胞外淀粉酶属于分泌蛋白，无需经过内质网、高尔基体加工 B．在相同温度下，嗜热菌磷脂双分子层的流动性较常温菌差 C．嗜热菌拟核DNA分子中G-C碱基对比例较高 D．该胞外淀粉酶不具有作用条件温和的特性 8．（2025·湖北黄冈·模拟预测）某兴趣小组探究了肝脏研磨液、新鲜唾液对过氧化氢分解速率的研究，实验操作如下，下列有关叙述正确的是（    ） A．实验中产生气泡总量的多少可作为酶促反应速率的观测指标 B．该实验遵循了单一变量原则，反映了酶的催化作用具有专一性 C．实验结果证明新鲜肝脏研磨液能催化过氧化氢分解，表明酶具有高效性 D．若用盐酸分别处理肝脏研磨液、唾液后再进行实验，实验结果均会受到影响 9．（2025·湖北·二模）科学家为验证人工构建的质子梯度能够驱动ATP合成的假说，设计了如下实验：分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按照下图所示加入到人工脂质体上，光照处理后结果如下图。下列叙述不正确的是（    ）    A．H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式是主动运输 B．脂质体上的ATP合酶能够将光能转化为ATP中活跃的化学能 C．无光条件下，图C中脂质体内pH低于外界时可能会有ATP产生 D．图D实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用 10．（2025·湖北黄冈·模拟预测）抑制剂与底物相似，能与底物竞争结合酶的活性位点，这种抑制剂称为竞争性抑制剂；抑制剂与酶活性位点以外的位点结合，则属于非竞争性抑制剂。枸杞叶黄酮是胰脂肪酶的非竞争性抑制剂，实验表明，随着枸杞叶黄酮浓度的增大，抑制率可达到90%。下列相关叙述错误的是（　　） A．枸杞叶黄酮能改变胰脂肪酶的空间结构，导致底物不能与酶结合 B．可通过增加底物浓度来降低枸杞叶黄酮对胰脂肪酶活性的抑制作用 C．探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时，温度、pH属于无关变量 D．探究枸杞叶黄酮浓度对胰脂肪酶活性的影响时需配制一系列浓度梯度的叶黄酮溶液 11．（2025·湖北十堰·一模）某种豆角种子中的淀粉抑制酶能调节自身淀粉的代谢，在与淀粉消化吸收有关疾病的治疗上有应用价值。β-淀粉酶从淀粉的非还原端以两个葡萄糖残基为单位，依次水解糖苷键。实验小组从该种豆角种子中提取出淀粉抑制酶，在不同温度和pH条件下进行实验，以探究淀粉抑制酶对β-淀粉酶活性的影响，结果如图所示。下列有关分析正确的是（　　） ①β-淀粉酶催化淀粉水解的产物是葡萄糖 ②将淀粉抑制酶液和β-淀粉酶液分别保温后再混合均匀 ③在30～80℃的温度条件下，淀粉抑制酶的作用效果稳定 ④在pH为4～10的条件下，β-淀粉酶的催化效率较高 ⑤单糖的生成量可反映淀粉抑制酶的活性 ⑥淀粉抑制酶能缓解餐后血糖的快速升高 A．①②④ B．②③⑥ C．①③⑤ D．④⑤⑥ 12．（2025·湖北·一模）牲畜宰杀放血后，肌肉组织供氧中断，发生如下反应：ADP+磷酸肌酸⇌ATP+肌酸；磷酸肌酸被大量消耗后，会发生一系列反应生成乳酸，使肉类发酸。下列叙述错误的是（    ） A．牲畜宰杀放血后立即冷冻处理不利于缓解肉类发酸 B．ATP末端的磷酸基团脱离后与肌酸结合生成磷酸肌酸 C．动物细胞合成ATP时，能量不一定直接来自呼吸作用 D．上述反应有利于为供氧中断后的肌肉细胞提供能量 13．（2025·湖北荆州·模拟预测）农业谚语往往蕴含生物学原理。下列有关农业谚语的解释错误的是（　　） A．“春雨漫了垄，麦子豌豆丢了种”雨水过多会减弱种子光合作用，不利于收获 B．“霜前霜米如糠﹐霜后霜谷满仓”霜降后降温可减弱细胞呼吸，实现作物的增产 C．“正其行，通其风”保证空气流通，能为植物提供更多的CO2，提高光合速率 D．“千担粪下地，万担粮归仓”有机肥分解后为植物提供无机盐和CO2，增强光合作用 14．（2025·湖北荆州·模拟预测）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行（如图甲），叠氮化物可抑制电子传递给氧；DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验，在不同的时间加入丙酮酸、ADP＋Pi、叠氮化物或DNP，测定消耗的O2量和合成的ATP量，结果如图乙。①②表示生理过程。下列说法正确的是（　　） A．还原剂NADH是一种电子受体 B．①②生理过程均发生在线粒体内膜上 C．物质X是叠氮化物，影响水的合成，不影响ATP的合成 D．DNP能使耗氧速率增大，使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加 15．（2025·湖北襄阳·三模）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列相关叙述错误的是（　　） A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 C．由于氢键的存在，水具有较高的比热容 D．光合作用中，水分解为氧和H+的同时，被叶绿体夺去两个电子 16．（2025·湖北·模拟预测）人线粒体呼吸链受损，有氧呼吸受阻，可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损的小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。下列叙述错误的是（    ） A．线粒体呼吸链受损，丙酮酸直接在细胞质基质中被还原成乳酸 B．代谢物X为乳酸，酶A加速代谢物X氧化有利于维持细胞内的pH C．酶B催化过氧化氢的分解，可避免过氧化氢对细胞的毒害 D．无氧呼吸第一阶段和第二阶段都释放能量，生成ATP 17．（2025·湖北黄冈·二模）研究发现，秀丽隐杆线虫衰老过程中，肌肉细胞线粒体形态数量发生变化、线粒体碎片化增加。进一步研究发现，线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受Drp-1和Fzo-1等基因的调控。下图是研究运动对秀丽隐杆线虫衰老肌肉细胞中线粒体影响的结果。下列相关说法不正确的是（    ） 注：颜色越深代表线粒体碎片化程度越高，drp-1、fzo-1代表相关隐性基因突变体 A．线粒体是细胞合成ATP的主要场所 B．运动可减缓衰老过程中的线粒体碎片化 C．促进Drp-1和Fzo-1基因的甲基化均会减缓线粒体碎片化 D．与突变体相比，运动对野生型防止线粒体碎片化效果更好 18．（2025·湖北襄阳·一模）在特定的无氧环境下，某些植物根部细胞中相关酶的基因均可表达，能同时产生乳酸和乙醇。下图为某植物根部在无氧条件下CO2释放速率随时间的变化曲线。下列叙述正确的是（    ） A．a点前，根部细胞的呼吸作用过程中不发生能量的转移 B．b点时，根部细胞进行呼吸作用的场所包括细胞质基质和线粒体 C．a点后，细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄 D．a点与b点，细胞呼吸分解等量葡萄糖生成ATP的量相等 19．（2025·湖北襄阳·一模）图1表示某生物细胞呼吸（以葡萄糖为底物）时气体交换相对值的情况，图2为密闭玻璃温室内某植物一昼夜CO2浓度的变化情况（整个过程呼吸速率恒定）下列叙述正确的是（    ） A．图1中若氧气浓度为a时，葡萄糖的能量大多都以热能形式散失 B．图1中若氧气浓度为b时，CO2释放量与O2吸收量的比为3：1，则该氧气浓度下无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的比1：3 C．细胞呼吸除了能为生物体供能，它还是蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽 D．图2中ce段光合速率下降主要是因为玻璃温室内的CO2浓度下降，b点叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率 20．（2025·湖北孝感·三模）科学研究发现：小麦、水稻等作物在强光、干旱时会发生比较强的光呼吸作用，在光呼吸过程中，叶绿体基质中的Rubisco起到重要作用，该酶在O2浓度较高时，可催化五碳化合物与O2结合生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用，而是在消耗一定ATP和NADPH的基础上，重新形成五碳化合物，并释放CO2.此外，光合作用过程中，Rubisco也可催化五碳化合物与CO2结合，进行CO2固定。下列有关说法错误的是（　　） A．Rubisco既可参与光呼吸，也可参与光合作用的暗反应 B．强光、干旱条件下提高O2浓度，小麦植株内葡萄糖生成量将上升 C．提高O2的浓度不会抑制光呼吸 D．光呼吸和细胞呼吸的相同点是都会消耗O2，释放CO2 21．（2025·湖北武汉·一模）人体肌肉细胞内储存的ATP 仅能维持1~3秒，当细胞内的ATP因能量消耗而减少时，磷酸肌酸(C~P)在肌酸激酶的作用下使ADP重新合成ATP。该供能模式速度非常快，可以在极短的时间内提供大量的能量，但仅能持续6~8 秒。下列叙述错误的是（    ） A．运动员的举重过程主要依靠该模式供能 B．该模式供能持续时间短与C~P含量较低有关 C．C~P可作为驱动细胞生命活动的直接能源物质 D．肌肉细胞还能通过细胞呼吸维持ATP动态平衡 22．（2025·湖北十堰·一模）线粒体呼吸链是由一系列酶和辅酶组成的系统。呼吸链可催化代谢物脱去H+，将电子逐步传递，最终使H+与氧结合生成水。电子传递过程中释放的能量用于从线粒体基质中泵出H+，形成膜两侧的H+电化学梯度，该梯度所蕴含的能量可用于合成ATP。下列相关分析错误的是（　　） A．线粒体呼吸链分布在线粒体内膜上 B．在线粒体基质中会产生NADH C．从线粒体基质中泵出H+的方式是协助扩散 D．抑制线粒体呼吸链的功能会导致ATP的合成减少 23．（2025·湖北武汉·三模）重金属镉胁迫下黄瓜叶绿体会出现类囊体片层排列紊乱以及叶片气孔导度降低。科研人员探究土壤中施磷（P）量对镉（Cd）胁迫下黄瓜苗期叶片净光合速率（简称Pn）的影响。下列叙述正确的是（    ）    A．Cd单独作用时抑制Pn，且抑制作用随Cd浓度增加而降低 B．P单独作用时促进Pn，且促进作用随P浓度增加而增加 C．Cd可同时通过抑制光反应和暗反应影响Pn D．土壤施磷量为100mg/kg土时可最大程度缓解镉胁迫 24．（2025·湖北·三模）大豆叶片气孔黑暗条件下处于关闭状态，光照后逐渐开放。壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，在适宜温度下测定光合速率，结果如下图所示。下列分析正确的是（    ） A．当光照强度为0时，两组细胞的胞间CO2浓度相等 B．提高环境温度，两组的最大光合作用强度都会下降 C．光照3min时，A组叶片有机物积累的速率大于B组 D．光照10min时，限制两组光合速率的主要因素是光照时间 25．（2025·湖北·三模）某研究小组设计了下图所示的装置，重现经典科学实验希尔反应。装置中叶绿体悬浮液需事先用NaOH调pH至8.4，氧化剂被还原时可由蓝色变为无色，实验中需将两注射器中的液体混合。下列叙述错误的是（    ） A．NaOH的作用是除去叶绿体悬浮液中的CO2 B．光照条件下才能观察到氧化剂的颜色变化 C．反应过程中产生的NADP+导致氧化剂变无色 D．除颜色变化外，装置中还能观察到气泡产生 26．（2025·湖北黄冈·二模）下图1为植物甲和乙的光合作用光响应曲线，图2为长期在一定光强下生长的两株甲的光合作用光响应曲线，下列相关说法正确的是（    ） A．PAR>800μmolm-2⋅s-1时增加CO2会提高乙光合速率 B．甲能够在较低光合有效辐射时可达到其最大光合速率 C．图1中相同光合有效辐射条件下甲的净光合速率大于乙 D．图2表明叶片光合作用的特性与其生长条件无关 27．（2025·湖北荆州·模拟预测）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。根据实验结果下列说法正确的是（　　） 处理 指标 光饱和点（klx） 光补偿点（klx） 低于5 klx光合曲线的斜率（mg CO2·dm-2·hr-1·klx-1） 叶绿素含量（mg·dm-2） 单株光合总产量（g干重） 单株叶光合产量（g干重） 单株果实光合产量（g干重） 不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25 遮阴2小时 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21 遮阴4小时 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光饱和点指当光合速率不再随光强增加而增加时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。 A．由以上数据可知，花生在低于5 klx光照时，遮阴4小时光合曲线的斜率最大，所以花生适宜在较长时间遮荫条件下种植 B．不遮阴时，叶绿素含量低，是因为光照促进叶绿素分解 C．将遮阴2小时与遮阴4小时相比，后者植株将光合产物分配至果实的比例更大 D．在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间短于2小时能获得较高的花生产量。 二、解答题 28．（2025·湖北·模拟预测）种皮会限制O2进入种子。蚕豆干种子吸水萌发实验中叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，同时NADH被氧化。回答下列问题。 (1)种子萌发进行细胞呼吸过程中，产生NADH的具体部位为 。 (2)种皮被突破的时间点为 （填“p”或“q”）点，理由为 。q点种子无氧呼吸分解的葡萄糖 （填“多于”“少于”或“等于”）有氧呼吸分解的葡萄糖。 (3)蚕豆种子萌发形成幼苗，在一定的光照强度条件下，检测蚕豆幼苗对CO2的吸收速率，发现在较低温度（5℃左右）时，其CO2吸收速率略大于0，当温度逐渐上升至40℃时，其CO2吸收速率逐渐增大，直至最大值。从酶活性的角度分析，温度逐渐上升至40℃时，其CO2吸收速率逐渐增大的原因为 。 (4)蚕豆细胞内存在一条交替氧化酶（AOX，可以参与催化有氧呼吸第三个阶段的反应）途径，AOX途径既与细胞呼吸有关，还与光合作用有关。为了探究光照强度和AOX途径对光合作用强度的影响，现提供:多株蚕豆幼苗、低功率光源、普通功率光源、高功率光源、AOX途径抑制剂、光合色素光能捕获效率检测装置。写出实验思路： 。 29．（2025·湖北黄冈·三模）研究发现，在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于衣藻的生存很重要。在衣藻中，无氧呼吸过程中产生的丙酮酸能进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA）。弱酸在衣藻细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式，其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区室中，如图1所示。回答下列问题： (1)在光合作用的光反应阶段，类囊体薄膜上的 吸收光能，并将光能转化为 中活跃的化学能参与到暗反应阶段。据图1分析，弱酸导致类囊体腔酸化的机制是 。 (2)为了模拟黎明时分的光照情况，研究人员将衣藻进行黑暗密闭处理3小时后给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾，结果如图2所示。图2结果显示 ，因此可以认为弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。 (3)图3为适宜温度下，将衣藻置于密闭玻璃容器中，每2h测一次CO2浓度的相对值（假设细胞呼吸强度恒定）。实验中，有2h是没有光照的，这个时间段为 h；实验过程中4～6h平均光照强度 （填“小于”“等于”或“大于”）8～10h平均光照强度，判断依据是 。 30．（2025·湖北·模拟预测）除了植物的保卫细胞、叶肉细胞含有叶绿体外，C4植物维管束鞘细胞也含有无基粒的叶绿体。保卫细胞调节气孔关闭的机制如图1所示，C4植物光合作用固定CO2过程如图2所示。    (1)保卫细胞气孔关闭与叶绿体有关，可能的原因为 。 (2)叶肉细胞与维管束细胞之间有着丰富的胞间连丝，其作用为 。 (3)据图2分析，Rubisco酶是一种双功能酶，在 条件下利于进行光反应，在 条件下利于进行光呼吸，光呼吸中Rubisco酶与O2结合的场所是 。 (4)据图2分析，夏季高温、干旱时，C4植物生长相对占优势的原因为 。 31．（2025·湖北·模拟预测）土壤盐渍化严重影响植物生长发育，研究植物应对盐胁迫的机制对提高作物产量至关重要。图1表示在不同盐浓度处理下，野生型拟南芥（WT）、CDK8缺失突变体（cdk8）和AHL10缺失突变体（ahl10）的净光合速率变化。请回答下列问题： 注：基因1编码的铁氧还蛋白主要参与NADPH的形成。基因2为盐胁迫响应基因，可减弱盐胁迫对基因1的影响，S蛋白能抑制基因2的表达。 (1)据图1可知，随着盐浓度的升高，WT的净光合速率变化趋势是 。CDK8对植物在盐胁迫下维持光合能力具有 （填“促进”或“抑制”）作用，依据是 。 (2)为进一步探寻CDK8在盐胁迫下调控光合能力的机理，科研人员测定了盐胁迫下植物体内相关基因表达量和S蛋白招募量（图2）。盐胁迫下基因1的表达量 ，该变化影响光合作用的 阶段，进而影响植物的光合速率。研究发现，CDK8通过直接磷酸化AHL10来促进其降解，推测CDK8在盐胁迫响应中调控光合能力的分子机制： 。 (3)据上述研究提出一种提高作物耐盐性的育种策略： 。 32．（2025·湖北黄冈·模拟预测）科研人员研究了草莓光合作用的过程，其叶绿体中的光合作用部分过程如图1所示（e-表示电子）。为探究影响冬季大棚草莓幼苗光合作用的环境因素，在适宜温度条件下，研究人员采用了不同的CO2浓度和光照强度进行实验，结果如图2所示（lx为光照强度的单位）。回答下列问题： (1)草莓补充光照，O2产量会大大增加，据图1分析，这是因为光合色素可以 。图1中复合物Ⅳ的功能是 。 (2)据图2分析，大棚内CO2浓度为0～100 mg·L-1期间，草莓幼苗释放CO2的速率不变，原因是 。大棚内CO2浓度在100～200 mg·L-1期间，此时影响草莓幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度，判断依据是 。 (3)与b点相比，制约c点草莓幼苗光合速率的生理过程主要是 （填“光反应”或“暗反应”），与c点相比，d点时草莓叶绿体中C3的消耗速率 （填“较快”或“较慢”）。 (4)据图2分析，冬季大棚草莓幼苗生长的理想条件为 ，从实验结果分析，连续阴雨天气里，可采用 （答2点）等措施可以提高大棚草莓幼苗的生长速度。 三、实验题 33．（2025·湖北黄冈·模拟预测）红海榄广泛分布于华南沿海地区，是我国红树林修复主要常见造林树种之一。某实验小组拟通过人工潮汐系统研究红海榄幼苗根系细胞呼吸代谢对水淹胁迫的响应进行相关实验，利用人工配置10%的氯化钠溶液和人工潮汐系统装置，模拟不同潮汐水淹环境。实验共设4个处理组（每天水淹0h、6h、12h和18h)，实验结束后，收获植物并测定相关指标，图1为水淹胁迫对红海榄根系三羧酸（TCA）呼吸速率的影响：图2为水淹胁迫对红海榄根系乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH）含量的影响。回答下列问题：    (1)三羧酸循环有氧呼吸（简称TCA呼吸）是植物常见的呼吸代谢途径，TCA循环是丙酮酸与 彻底分解成CO2和 的过程，发生场所是 。由图1可得出的结论是 。 (2)ADH和LDH是植物无氧呼吸中重要的两种酶。由图2可知，水淹胁迫时红海榄根部细胞无氧呼吸的产物是 ，推测这种代谢途径的意义是 。 (3)研究表明，随着水淹时间的延长，红海榄幼苗地下根系生物量的分配比例显著下降，这是一种适应性策略，该策略有助于 。 34．（2025·湖北武汉·三模）为分析在高温干旱双重胁迫下，植物如何调节气孔开合，以维持生命活动的正常进行，研究者以野生型（wt）、t基因缺失突变体（t）、o基因缺失突变体（o）和t/o双基因缺失突变体（t/o）拟南芥为实验材料，开展了相关实验。    回答下列问题： (1)从图1实验结果可知，高温会促进 （填“t基因”或“o基因”）的表达，进而促进气孔开放。 (2)若将野生型植株置于干旱环境中，植物体中 （填植物激素名称）会增多，可能会促进 （填“t基因”或“o基因”）的表达，进而促进气孔关闭。图2所示的实验结果说明 ，t蛋白的磷酸化会 （填“增强”或“减弱”）t蛋白自身对气孔开度的调节作用效果。 (3)随后研究者在不同的缺失突变体中过表达t蛋白，并在不同温度下对植株进行处理，得到图3所示的实验结果。该结果说明高温降低t蛋白的磷酸化，且这个过程不依赖于o蛋白，其判断依据是 。 (4)根据上述研究结果推测，若利用转基因技术，在t组植株中过量表达磷酸化位点突变的t蛋白，在高温和干旱双重胁迫下，该转基因植株的叶片温度会 （填“低于”、“高于”或“基本等于”）野生型植株。植物体存在上述调节机制的意义是在高温和干旱双重胁迫下，实现水分、温度和光合作用的平衡，维持稳态。 35．（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 。 36．（2025·湖北武汉·模拟预测）叶绿体可随自然光照强度改变而转移位置，根据其运动轨迹分为避光反应和聚集反应，如图1所示。出现该现象的原因是细胞中存在识别光信号的受体，使叶绿体对不同的光照强度做出响应。测得不同自然光照强度下，光合作用面积占整个细胞的比值、细胞光合速率的变化曲线，如图2所示。 回答下列问题： (1)强自然光照射细胞时，叶绿体在细胞中的分布会呈现为图1中的 图，该分布的意义为 。 (2)据图2分析，bc段叶绿体发生 （填“避光反应”或“聚集反应”），随光照强度增大，该阶段细胞吸收CO2速率的变化趋势为 。 (3)为研究引起叶绿体发生避光反应和聚集反应的光质是红光、远红光还是蓝光，以适宜自然光照处理后的植物细胞为材料，设计实验进行探究。实验设计思路为 。有假说认为植物细胞中识别光信号的受体为蓝光受体，支持该假说的预期结果为 。 37．（2025·湖北·模拟预测）某研究者对某一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分、空气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的重量变化，结果如图甲所示。再选取大豆幼苗放在温室中进行无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答有关问题： (1)提取色素的实验中，用 （填试剂）来溶解色素；用 法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，叶绿素带位于第 条。 (2)如图甲所示，6天后种子重量减少的主要原因是 ；研究者用含18O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是 （用物质名称和→来表示）。 (3)据图乙分析，限制AB段CO2吸收速率的主要因素是 ，若白天温室温度高于5℃，则白天温室中CO2浓度的变化情况是 ，为获得最大经济效益，温室应控制的最低温度为 ℃。 38．（2025·湖北·模拟预测）为提高大棚种植蔬菜的产量，研究人员以生菜为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如下图。回答下列问题：    (1)光照对植物生长发育的作用有 （答两点）。 (2)据图分析，相比于红光，蓝光照射下生菜叶片的蒸腾速率 （填“大”、“小”或“无法确定”）。结果显示，蓝光组胞间CO2浓度低于红光组，结合色素的吸收光谱和图中结果分析，其原因可能是 。 (3)为探究红蓝光质比例对生菜光合特性的影响，科研人员设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W, 对照）4种光质处理生菜幼苗, 20d后检测净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度，结果如图所示。    据图分析，实验组净光合速率的变化主要是由 （填“气孔因素”或“非气孔因素”）导致。以上研究对蔬菜种植的启示是 。 39．（2025·湖北·二模）某研究小组利用盆栽菠菜研究了高温和干旱对菠菜生长的影响，其部分实验结果如图1所示，W1、W2、W3分别对应土壤的正常供水、中度干旱处理和重度干旱处理。为了优化CO2固定效率，克服卡尔文循环的局限性（如能量消耗高、速度慢），科学家制作“人工叶绿体”时，首先提取菠菜叶绿体中的类囊体，然后将其和一种命名为CETCH循环的反应系统一起包裹在同细胞大小相近的油包水液滴中如图2所示。请回答下列有关问题： (1)该过程中共需设置6组盆栽菠菜，重复3次，且每次重复每组设置5株菠菜，其目的是 。本实验的自变量是 。 (2)与W1相比，W2光合速率有明显下降，影响这一结果主要环境因素是 。 (3)某同学认为增温处理会影响植物气孔开闭状态和叶绿素含量，从而导致植物净光合速率下降。请用简单实验方法加以验证： 。（不要求写出具体步骤） (4)“人工叶绿体”中的CETCH循环实现了无机物转化为有机物的过程。进行这一过程时，O2从人工叶绿体中释放出来经过 层磷脂分子层。CETCH循环得到的是乙醇酸，与菠菜叶绿体中形成的有机物有差异，可能原因是参与二氧化碳固定和还原等过程的 不同。 40．（2025·湖北·一模）草莓果实的形成需要叶片光合作用形成有机物运输至果实储存。某研究团队探究了不同光质对草莓光合作用和果实品质的影响，测定了光合参数。结合图表回答下列问题： 表：不同光质处理下草莓叶片光合参数 光质 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） Rubisco酶活性（U·mg-1） 叶绿体淀粉粒面积占比（%） 白光 12.5 0.25 45 18.2 红光 14.2 0.28 52 24.5 蓝光 10.8 0.20 38 12.8 红蓝混合光 15.6 0.31 58 27.3 (1)Rubisco酶催化CO2固定时，其底物RuBP的生成依赖于光反应提供的 。 (2)研究人员发现在蓝光照光后发现草莓产量下降。请结合表提出提高产量的改进措施： 。 (3)下图测定照光一段时间内单果质量和叶片叶绿素含量图，发现照光时间超过6小时后，单果质量增长减级。此现象出现的可能原因有 。（答两点即可） (4)若将白光组番茄叶片转移至纯红光环境，24小时后检测发现气孔导度增加至0.30mmol·m-2·s-1，超过持续红光照射的情况，但净光合速率仅提升至13.8μmol·m-2·s-1，比持续红光要弱。请从净光合作用过程中各种物质间的相互关系角度，试分析限制光合速率进一步提升的可能原因是 。 (5)已知红光促进生长素合成进而提高Rubisco酶活性。请写出验证该结论的实验思路。（药物A可抑制生长素合成，酶的活性测定方法不做要求） 。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$