专题04 细胞呼吸和光合作用（3大要点+4大题型）（天津专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

专题04 细胞呼吸和光合作用 目录 第一部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升 要点01 影响细胞呼吸的因素 要点02光合作用过程中物质含量的变化 要点03 影响光合作用的因素 第三部分 题型精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 细胞呼吸的原理和类型 题型02细胞呼吸的影响因素及应用 题型03光合作用的过程和原理 题型04光合作用的影响因素及应用 B组·增分能力练 第四部分 真题演练进阶 对标高考，感悟考法 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 细胞呼吸的影响因素及类型 （2025天津卷）光合作用的场所、光合作用的影响因素 （2024天津卷）光合色素、Rubisco酶的双层功能、CO2浓度和O2浓度对净光合的影响 （2023天津卷）有氧呼吸、O2浓度对呼吸作用的影响 1. 跨模块考查，会将细胞呼吸、光合与基因工程或生态工程结合。 2. 结合真实情境考查，如“碳中和”、“城市绿化”等 3. 考生需从“背公式”转向“建模型”，从“做题”转向“解决问题”，真正理解‌生命系统中能量流动与物质循环的动态平衡‌。 光合作用的过程及原理 光合作用的影响因素及应用 新风向演练 1．【联系实际】（2025·天津·二模）某种微藻能够在盐度跨度较大的环境中生存，这与其体内的脂质代谢密切相关。下图表示该微藻脂质代谢的相关过程，甲、乙、丙代表细胞器，①、②代表膜结构，其中丙是由扁平囊状结构连接形成的内腔相通的管道系统。下列相关叙述正确的是（    ）    A．三羧酸循环分解乙酰辅酶A的过程不消耗氧气 B．结构①与②的基本支架都是磷脂双分子层 C．甲、乙、丙分别代表叶绿体、线粒体、高尔基体 D．图中脂酰辅酶A分解为乙酰辅酶A的场所只有线粒体 2．【新情境】（2025·天津河北·二模）维生素B1与ATP反应生成焦磷酸硫胺素（TPP）。丙酮酸脱氢酶只有与TPP结合，才能催化丙酮酸氧化分解；维生素B1缺乏的人丙酮酸脱氢酶活性降低，丙酮酸会被转化为乳酸，引起高乳酸血症。下列有关叙述正确的是（    ） A．甲亢患者对维生素B1的需求量增加 B．TPP主要在线粒体内膜上起作用 C．高乳酸血症患者无氧呼吸产生的CO2增多 D．维生素B1缺乏导致供给丙酮酸氧化分解的活化能减少 3．【新科研】（2025·天津·一模）研究者发现一种单基因遗传病——线粒体解偶联综合征，患者线粒体的氧化功能异常活跃，使他们摄入远超身体所需的营养物质，但体重却很低。该病是由于12号染色体上的基因突变，使线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少。据此推测不合理的是（　　） A．患者耗氧量可能高于正常人 B．患者线粒体分解丙酮酸高于正常人 C．患者以热能形式散失的能量增加 D．该病遗传不符合基因的分离定律 4．【新情境】（2025·天津北辰·三模）P蛋白由核内P基因编码，经翻译后转移并定位于叶绿体中，参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复。M蛋白可降低P蛋白的2-羟基异丁酰化修饰，从而削弱P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能，进而降低叶绿体产生活性氧的能力，导致棉花的抗病性下降。下列叙述错误的是（　　） A．可以采用无水乙醇对捕光复合体Ⅱ中色素进行提取 B．M蛋白基因缺失突变体的叶绿体产生活性氧的能力相对较高 C．捕光复合体Ⅱ损伤后，暗反应中C5的量会减少 D．若P蛋白的翻译受到抑制，则可能会导致棉花的抗病性上升 5．【实际应用---机体体温调节】（2025·天津·二模）动物体内的白色脂肪细胞（WAT）转化为棕色脂肪细胞（BAT）即白脂棕色化，可促进脂肪消耗，增加产热，提高瘦肉率。 (1)图1所示为有氧呼吸第___________阶段，H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过___________（细胞结构）上的ATP合酶，生成大量ATP。 (2)图1中，N9是复合体Ⅰ上的亚基，通过调节NAD⁺/NADH平衡提高UCP基因的表达，促进白脂棕色化。UCP基因表达量增加使机体产热增加的原因是___________。 (3)线粒体的脱氢酶DLD可促进白脂棕色化，为探究DLD与N9的关系，进行相关实验。 ①将含DLD基因或含N9基因的过表达载体按不同组合转入细胞中，图2结果说明___________。 ②为研究DLD与N9是否可以形成复合物，科研人员构建两种重组质粒分别表达Flag-DLD融合蛋白、His-N9融合蛋白，并获得转入不同质粒组合的细胞。先用含抗体甲的磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白质电泳，再分别用抗体乙与抗体丙进行检测，结果如图3.实验结果表明DLD与N9可以形成复合物，请根据实验步骤及结果选择对应位置的抗体。甲：___________乙：___________丙：A A． 抗Flag抗体    B． 抗His抗体    C．无关抗体 知识串联·核心必记 要点01 影响细胞呼吸的因素 （1） O2浓度对细胞呼吸的影响 O2会抑制无氧呼吸，要定期给植物松土，保证根部细胞正常有氧呼吸 （2） 温度 温度会通过影响酶的活性进而影响呼吸速率 （3） CO2的浓度 CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸 提醒:储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同 (1) 蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。 (2) (2)种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。 【典例1】如图表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的生成量和O2吸收量的变化。下列说法正确的是（    ） A．若BC=AB，则A浓度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等 B．储藏该植物器官，应控制空气流通，保持无氧 C．R点时该植物器官的无氧呼吸最弱，P点时只进行有氧呼吸 D．该植物器官无氧呼吸产生的CO2量为O、Q、R、P四点围成的面积 要点02 光合作用过程中物质含量的变化 光照强度和CO2浓度对C3和C5含量的影响 【典例2】如图是生物兴趣小组绘制的桑叶光合作用过程的示意图，其中I、Ⅱ表示光合作用过程的两个阶段，①～④表示物质。下列叙述正确的是（    ） A．I过程只在有光照下进行，Ⅱ过程有无光照都能持续进行 B．①、②均可参与Ⅱ过程，②、ATP均可为④的合成提供能量 C．参与光合作用有关的色素、酶分别位于类囊体薄膜、基质中 D．适宜光照条件下突然提高③的浓度，短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低 要点03 影响光合作用的因素 （1） 光照强度 A点：只进行细胞呼吸 B点：细胞呼吸=光合作用 C点：光饱和点 【典例3】三七是一种中药材，被誉为“南国神草”，明代著名的药学家李时珍称其为“金不换”。三七属于阴生植物，规模化种植需要黑色遮阳网。为探究三七对光照强度的响应，某研究小组在一适宜温度下，测定大棚中三七植株的净光合速率（O2释放速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．光照强度为a时，净光合速率为0，三七植株的干重不会增加 B．光照强度从a逐渐增加到b时，三七植株生长速率逐渐增大 C．光照强度小于b时，提高大棚内CO2浓度，CO2固定速率会增大 D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低 01 细胞呼吸的原理和类型 1．（2025·天津南开·一模）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中某一阶段的一种关键酶。当细胞中 ATP/AMP的值发生变化时，ATP和AMP 竞争性结合PFK1 而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（    ） A．PKF1 催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B．PFK1 的组成元素除了C、H、O外，还有N、P等微量元素 C．ATP/AMP 值变化与PFK1 活性之间存在负反馈调节 D．运动时，肌细胞中 ATP 与PFK1 结合增多以保证能量的供应 （2025·天津河西·三模）“健康中国”建设有效提升了全民健身理念，健康跑是一种以收获健康为首要目标的跑步锻炼方式，受到越来越多人的喜爱。 资料1：改善运动肌利用氧的能力是长跑项目首先要解决的问题。人体运动强度与血液中乳酸含量及O2消耗量的多少有着密切联系。 资料2：内侧前额叶皮质（mPFC）内SP+突触的变化可能是抑郁症发病机制的重要结构基础，跑步锻炼可以改善抑郁行为。研究者通过慢性束缚应激（每天在固定时间将大鼠束缚在一个无法移动的容器中）诱导得到抑郁模型大鼠进行了相关实验。 阅读材料，完成下面小题。 2．2021年8月，在东京奥运会男子100米半决赛中苏炳添以9．83秒刷新亚洲纪录，成为首位晋级奥运会男子百米决赛的中国运动员，赛场上运动员顽强拼搏的体育精神深深感动着国人。下列叙述正确的是（　　） A．由于血浆中缓冲对的存在，运动员比赛中血浆pH保持恒定不变 B．比赛过程中，运动员体温相对稳定与皮肤血流量增加和排汗量增加有关 C．运动员大量流汗后，机体会减少释放抗利尿激素和醛固酮以维持水盐平衡 D．激烈比赛过程中，运动员副交感神经兴奋使心跳加快并促进胃肠蠕动 3．下图1表示运动强度与单位时间内乳酸产生量及O2消耗量的数据变化。运动强度为b时，乳酸含量与O2消耗量的物质的量的相对值比例为1:3；图2表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况，假设细胞内反应底物为葡萄糖。下列分析正确的是（　　） A．图1中，三种运动强度中消耗葡萄糖最少的是b运动强度 B．运动强度为b时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量的比例为1:2 C．据图2分析，运动员甲比运动员乙更适合参加长跑运动 D．人体细胞进行细胞呼吸时，产生的CO2量等于消耗的O2量 4．资料2的实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A．兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导慢 B．SP+突触处的信号转变是电信号→化学信号 C．抑郁症的发病机制与mPFC内SP+突触数量的减少有关 D．跑步锻炼改善抑郁行为可能与mPFC内SP+突触数量的恢复有关 5．（2025·天津河西·三模）Crabtree效应也称为葡萄糖效应，具体表现为当酿酒酵母的胞外葡萄糖浓度大于0.15g/L时，即使氧气供应充足，酿酒酵母依然会发酵积累乙醇。在细胞呼吸过程中，丙酮酸脱羧酶可以催化丙酮酸脱羧，进而生成乙醇，丙酮酸脱氢酶则催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]。下列说法错误的是（　　） A．高葡萄糖和富氧的环境下，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 B．丙酮酸脱氢酶起催化作用的场所是线粒体基质 C．发生Crabtree效应的酵母菌的繁殖速率在短期内可能会受到抑制 D．酿酒酵母的Crabtree效应是长期自然选择和适应性进化的结果 6．（2025·天津·一模）产志贺毒素大肠杆菌可经由水及食物传播而感染人体引起传染疾病，关于此菌的叙述错误的是（    ） A．该菌不具有生物膜系统 B．通过线粒体进行有氧呼吸 C．可引发机体产生特异性免疫 D．遗传物质彻底水解可产生4种碱基 02 细胞呼吸的影响因素及应用 7．（2025·天津河西·一模）哺乳动物的线粒体功能障碍时，体内可积累代谢物S，对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内，可降低该功能障碍导致的危害，过程如图所示。下列叙述不正确的是（    ）    A．过程①②均发生在细胞质基质中，过程①还产生[H]和ATP，过程②不产生ATP B．线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常，注射酶Ⅰ溶液，有利于维持内环境酸碱度的稳定 C．注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害，酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响 D．正常细胞中，当氧气供给不足时，过程②增强，产生过多的代谢物S可通过多种方式排出体外 8．（2025·天津武清·一模）能无限制增殖的癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（    ） A．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用 B．癌细胞中，丙酮酸转化为乳酸的过程只能生成少量ATP C．“瓦堡效应”导致耗能较多的癌细胞需要大量吸收葡萄糖 D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞少 9．（2025·天津武清·一模）堆肥指利用自然界广泛存在的微生物，将固体废物中可降解的有机物转化为腐殖质的过程。下图为堆肥处理时材料内部温度的变化曲线若要从堆肥材料中筛选出能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，下列相关叙述错误的是（    ）    A．微生物呼吸作用释放的热量积累，导致堆肥内部温度逐渐升高 B．与a点相比b点时微生物的数量较多，与b点相比c点时微生物种类较多 C．c点时可对堆肥材料取样并用选择培养基对微生物进行培养和筛选 D．用平板划线法分离微生物时无需对微生物样液进行稀释，可直接划线操作 10．（2025·天津河西·二模改编）豌豆种子粒形有圆粒和皱粒，淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形，淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图1为皱粒豌豆的形成机制，图2中①~③为遗传信息传递和表达的不同过程及部分所需物质的示意图。 研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。下列分析正确的是_______。 A．过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起 B．加入的呼吸底物是葡萄糖 C．过程①没有进行有氧呼吸第三阶段 D．过程②耗氧速率变化和过程④耗氧速率变化的主要原因都是由呼吸底物不足引起 03 光合作用的过程和原理 11．（2024·天津南开·二模）臭氧空洞的产生会使地表紫外线照射量增加，对生物的影响易激发超氧化物形成，致使脂质氧化而破坏其功能，若植物短暂暴露在高紫外线条件下，光合速率明显下降的原因主要是（    ） A．酶的活性下降 B．线粒体内膜被破坏 C．类囊体受到破坏 D．叶绿体色素受到破坏 12．（2024·天津红桥·三模）光合作用暗反应阶段不需要的条件是（    ） A．ATP B．NADPH C．色素 D．酶 13．（2024·天津河北·一模）我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。下列对生产和生活中的一些经验措施涉及的有关原理的分析，不合理的是（　　） 选项 经验措施 原理分析 A． 果实、蔬菜等低温储存 低温破坏酶的结构，呼吸作用减弱，减少了有机物消耗 B． 种子晒干后储藏 主要减少自由水含量，降低呼吸作用强度 C． 喜阴喜阳的农作物间行种植 提高农作物的光能利用率，使农作物增产 D． 增施农家肥提高农作物产量 提供无机盐，增大CO2浓度，提高光合作用速率 A．A B．B C．C D．D 14．（2024·天津·一模）鱼腥蓝细菌分布广泛，它不仅可以进行光合作用，还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述，不正确的是（    ） A．属于生产者 B．可以用氮气做氮源 C．含有染色体 D．可以产生ATP 15．（2025·天津·一模）利用蓝细菌通过光合作用将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。下图表示的是某蓝细菌的光合作用过程，下列说法不正确的是（    ） A．过程I场所在叶绿体类囊体薄膜上 B．过程Ⅱ中③的缺乏会导致C3含量下降 C．物质①和②用于C3分子的还原 D．图中色素可以用无水乙醇提取 （2025·天津河东·二模）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。阅读材料完成下列小题：    16．由图1可知，保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞______，引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率______。请选择合适的选项（    ） A．失水、降低 B．吸水、降低 C．失水、增大 D．吸水、增大 17．由图2可知，高浓度时rhc1基因产物______气孔关闭，由此推测rhc1编码的蛋白质是_____。请选择合适的选项（    ） A．促进、蛋白乙 B．抑制、蛋白乙 C．促进、蛋白甲 D．抑制、蛋白甲 18．有关本实验的叙述，错误的是（    ） A．在正常浓度和高浓度环境中，蛋白乙均抑制气孔关闭 B．干旱条件下，脱落酸含量上升引起叶片脱落，降低了植物的蒸腾作用 C．蛋白甲、乙和丙功能不同的根本原因是三种蛋白质的空间结构不同 D．气孔关闭是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的 04 光合作用的影响因素及应用 19．（2025·天津·一模）在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器的变化量（绿色植物已消毒），绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是（    ） A．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降 B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/min C．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大 D．若绿色植物未消毒，图2中的b点将更低 20．（2025·天津新华中学·一模）实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化剂) 、蔗糖和缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色，用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示，下列叙述正确的是（    ） 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A．希尔应中加入蔗糖溶液为该反应提供能量 B．希尔反应中的DCIP相当于光反应中的NADP+ C．与品种乙相比，除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强 D．除草剂浓度为20%时，若向品种甲的希尔反应溶液中通入二氧化碳，在光照条件下就能检测到糖的生成 21．（2025·天津和平·三模）取某植物生长旺盛的绿叶，用打孔器打出许多叶圆片，再用气泵抽出叶圆片的气体直至叶圆片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度NaHCO3溶液烧杯中，给予一定的光照，记录每个烧杯中叶圆片上浮至液面所用的平均时间。下列说法错误的是 A．本实验是研究CO2浓度与光合作用强度的影响 B．叶片必须先在暗处放置几小时，消耗叶片中淀粉 C．叶肉细胞产生的O2从叶绿体扩散到线粒体和细胞外 D．一定范围内增强光照强度，可以缩短叶圆片上浮的平均时间 22．（2024·天津·一模）用密闭的培养瓶培养等量的绿藻（单细胞藻类），将其置于4种不同温度下（t1<t2<t3<t4）培养，分别测定光照和黑暗条件下培养瓶中氧气的含量变化如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．氧气产生和消耗的场所分别为叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质 B．温度逐渐升高过程中，绿藻的光反应速率不变，暗反应速率增强 C．温度为t4时，光合速率与呼吸速率相同，此时绿藻无法积累有机物 D．温度逐渐升高过程中，绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强 23．（2025·天津·二模）研究人员在适宜温度、水分和一定CO2浓度条件下，分别测定了甲、乙两个作物品种CO2吸收速率与光照强度的关系。下列说法不正确的是（　　） A．限制P点CO2吸收速率的因素可能是CO2浓度 B．光照强度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 C．光照强度为a时，甲的总光合作用强度与呼吸作用强度相等 D．光强强度为c时，甲、乙光合作用强度的差异可能与相关酶的数量有关 24.（2025·天津红桥·一模）小麦是北方的主要农作物，研究环境条件变化对其产量的影响对农业生产有重要意义。夏季晴朗的午后，小麦叶片光合作用会出现“午休”（光合作用强度下降）现象，请回答下列问题： (1)白天光线充足时，小麦叶片产生ATP的场所有________。 (2)研究发现，小麦的“午休”现象不仅是因为高温造成的气孔开度减小，还与叶片中的D1蛋白含量密切相关，D1蛋白是光系统中非常重要的蛋白质，科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1蛋白含量，结果如图1所示，该结果表明，午间强光照可能使_______，进而抑制叶片的光合作用。    (3)水杨酸（SA）是一种与植物抗热性有关的植物激素。科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后，测定两种光照条件下的D1蛋白含量，结果如图2所示，可推测，SA对小麦午间光合作用的影响及机制是：_________。 (4)综合上述研究，请提出两种农业生产中减少“午休”现象提高小麦产量的合理措施：_______。（多选） A．中午光照达到最大强度之前向小麦喷洒适宜浓度的水杨酸 B．培育高光强度下D1基因表达最高的小麦品种 C．培育高光强度下水杨酸合成量增加的小麦品种 D．对小麦进行诱变育种，使小麦品种的光系统抗强光能力增强 1．（2025·天津·二模）一般的金鱼细胞呼吸与其他鱼类没有多大区别，可处于北极的一种金鱼能在极度缺氧的环境下生存很长一段时间，原因是金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了一种新的“无氧代谢”机制——“分解葡萄糖产生乙醇（-80℃不结冰）”的奇异代谢过程，金鱼代谢部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．过程③只有在极度缺氧环境中才会发生 B．若给肌细胞提供18O标记的O2，在CO2中也会检测到18O C．过程①②③⑤均能生成ATP，其中过程②生成的ATP更多 D．向该金鱼培养液中加入酸性重铬酸钾溶液后可能会出现由蓝变绿再变黄的现象 2．（2024·天津·二模）如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程简图，其中a、b、c、d表示生理过程，甲、乙表示场所，下列有关叙述正确的是（    ）。 A．a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定 B．甲的内膜上含有催化ATP合成的酶 C．给植物提供H218O一段时间后，a、b、c、d的产物都会出现18O D．该植物用于叶肉细胞中载体蛋白合成的能量可来自a、c、d 3．（2024·天津·一模）癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，下列叙述正确的是（　　） A．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP B．③过程会消耗少量的还原氢，④过程不一定都在生物膜上完成 C．发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的少，且过程③④可同时进行 D．若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径，可选用图中①④为作用位点 5．（2025·天津河西·二模）用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸，将酵母菌（甲）、细胞质基质（乙）及线粒体（丙）分别放入3支试管，向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．甲中产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水 B．乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精 C．甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等 D．实验结果表明葡萄糖不能在线粒体中分解 6．（2025·天津河北·一模）下图是桃树叶肉细胞内光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表有关生理过程。相关叙述错误的是（    ） A．过程①②③都有ATP产生 B．表示光合作用暗反应的过程是①⑥ C．在生物膜上进行的过程有④⑤ D．过程③产生的[H]只有部分来自丙酮酸 7．（2024·天津·一模）研究人员利用菠菜叶绿体的类囊体和类似于“卡尔文循环”的“CETCH循环体系”构建了一种人造叶绿体（如下图），高效地将CO2转化为羟基乙酸，羟基乙酸可作为合成多种有机物的原料。下列分析错误的是（    ） A．为了使人造叶绿体能持续地运作，需要源源不断地输入光能 B．图中的CETCH循环需要、ADP和Pi作为直接原料 C．因为没有呼吸作用的消耗，人造叶绿体比天然叶绿体制造有机物的效率更高 D．若人造叶绿体得到广泛应用，一定程度上可抵消碳排放的影响 8．（2025·天津南开·三模）羊草属禾本科植物，据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定，结果如下图。据图分析错误的是（    ） A．8~18时两种羊草始终处于有机物的积累状态 B．10～12时两种羊草净光合速率下降可能是气孔关闭影响暗反应过程 C．14～16时两种羊草净光合速率逐渐升高是光照强度逐渐增强所致 D．灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关 9．（2025·天津·二模）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　　） A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等 C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D．HT植株表现出对高温环境的适应性 10．（2025·天津·一模）莱因衣藻可进行光合作用将太阳能转化为氢能，其光合电子传递和产氢过程如下图1所示，PSI、PSⅡ、Cytb6f表示结构。请回答下列问题：    (1)莱因衣藻光合作用产生氢气的场所是________。在光合作用的光反应阶段，光能将转化为________中活跃的化学能参与到暗反应阶段。 (2)氢酶对氧气极其敏感，当氧分压达到2%时即可迅速失活。在光合作用过程中衣藻通常产氢量较低，原因是________。 (3)在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于莱因衣藻的生存很重要，无氧呼吸过程中丙酮酸能够进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA），导致了类囊体腔的酸化。研究人员根据多项研究提出了“离子陷阱”模型（如图2）。    ①在光照较弱的时候，莱因衣藻进行无氧呼吸产生HA的场所是________，HA可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于_______，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。 ②下列可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有________（多选）。 A．类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关 B．外源添加甲酸、乙酸等弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象 C．无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在强光条件下未发现类囊体腔酸化 D．HA与氢离子比较，透过类囊体薄膜的通透性更大 11．（2025·天津·一模）叶片与种子之间的磷酸(Pi)分配对作物籽粒灌浆(籽粒积累有机物)有重要影响。研究发现水稻磷酸转运蛋白OsPHO1：2通过茎节将 Pi 偏向于分配给叶片(用较粗箭头表示)，从而影响其籽粒灌浆，其主要影响机制如图所示。图中TP 代表磷酸丙糖，磷酸丙糖转运体TPT 反向交换转运 Pi 和TP.    (1)图中TPT 所在的膜是_____________________(叶绿体膜/类囊体膜)，蛋白质磷酸化后应作为__________(酶/反应物)参与乙过程。 (2)甲过程所处的光合作用阶段发生的场所________________，能量变化是________________。 (3)结合图从功能上可视为磷酸转运蛋白的有_____________(编号选填). ①0sPH01:2           ②SPDT              ③TPT (4)结合图分析。若叶肉细胞质基质中 Pi 不足直接导致叶绿体中____________含量下降，使光反应减弱，从而影响作物籽粒灌浆。若要通过提高叶肉细胞的 Pi 含量使水稻增产，可提高____________基因的表达量。 (5)水稻在适宜反应条件下，用白光照射一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光照射。短时间内C3化合物含量将_________(填“增加”“减少”或“不变”)。 12．（2025·天津武清·一模）照光时、叶肉细胞中的O2与CO2竞争性与Rubisco（羧化/加氧）酶结合，当二氧化碳浓度高时，Rubisco羧化酶催化C5与二氧化碳发生反应形成C3，进而完成卡尔文循环（光合作用暗反应）：当氧气浓度高时、Rubisco加载酶可催化C5与氧气发生反应生成乙醇酸，乙醇酸再经过一系列化学反应并消耗ATP和NADH，最终生成CO2的过程称为光呼吸，部分过程如图所示。光呼吸是绿色植物在光照和高O2低CO2情况下，与光合作用同时发生的一个损耗能量的副反应。科研人员获得了水稻叶绿体中酶X缺陷型的突变植株，给予低CO2浓度下检测植株部分代谢产物的含量，结果如表所示，回答下列问题： 条件 0.03%CO2 0.03%CO2 指标 乙醇酸含量/（μg·g-1叶重） 乙醛酸含量/（μg·g-1叶重） 突变植株 825.54 0.95 野生植株 1.54 1.78 (1)光呼吸时，C5和O2结合的反应发生在_________中，根据材料推测，O2/CO2值_________（填“高”或“低”）时利于光呼吸而不利于光合作用。从能量代谢分析，光呼吸与有氧呼吸最大的区别是_________。 (2)结合表中的实验结果分析，在光呼吸的过程中酶X的功能是_________。 (3)正常进行光合作用的水稻，若突然停止光照叶片短时间内会出现快速释放CO2的现象（CO2猝发），导致这一现象产生的原因是：光照停止（光反应为暗反应提供的_______减少，暗反应速率减慢，消耗的C5减少，C5与_________的结合增加，导致光呼吸强度_________（填增强/减弱）。 (4)研究人员通过转基因技术向水稻导入酶Y基因，已知酶Y能催化叶绿体中的乙醇酸分解生成CO2，并同时利用RNA牙犹技术抑制了水稻叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白基因的表达。上述途径可明显提高该水稻的净光合速率，分析原因可能是_________。 A．提高了叶绿体中乙醇酸的利用率 B．减少了叶绿体中碳的损失 C．直接加速了C3再生C5 D．提高了Rubisco加氧酶的活性 E．抑制光呼吸强度 1．（2025·天津·高考真题）老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（    ） A．电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B．检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C．提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D．为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 2．（2023·天津·高考真题）衣原体是一类原核寄生生物，缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自身生命活动所需能量，因此需从寄主吸收（    ） A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP 3．（2023·天津·高考真题）下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的 机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述 错误的是（    ） A．物质X通过提高有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质 B．HCO3-利用通道蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质 C．水光解产生的H+提高类囊体腔CO2水平，促进CO2进入叶绿体基质 D．光反应通过确保暗反应的CO2的供应帮助该绿藻适应水环境 4．（2022·天津·高考真题）天津市针对甘肃古浪县水资源短缺现状，实施“农业水利现代化与智慧灌溉技术帮扶项目”，通过水肥一体化智慧灌溉和高标准农田建设，助力落实国家“药肥双减”目标，实现乡村全面振兴。项目需遵循一定生态学原理。下列原理有误的是（    ） A．人工生态系统具有一定自我调节能力 B．项目实施可促进生态系统的物质与能量循环 C．对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质投入 D．根据实际需要，合理使用水肥 5．（2022·天津·高考真题）下图所示实验方法的应用或原理，不恰当的是（    ） 实验方法 应用 原理 A．分离绿叶中的色素 B．不同色素在层析液中溶解度不同 C．细菌计数 D．逐步稀释 A．A B．B C．C D．D 6．（2025·天津·高考真题）为研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系，采集某植物叶片，将叶柄浸入后，放于氧气置换为的密闭装置中，浓度设正常（21%）和低氧（2%）两个水平，测定短时间内、不同光照条件下的净光合速率和呼吸作用速率。其中，净光合速率=光合作用速率-呼吸作用速率。结果如下： (1)光照条件下，密闭装置中逐渐减少，而逐渐增加，此时呼吸作用消耗的氧气来源于_____和_____。设最初密闭装置中的量为，120秒后测得的量为，的量为，叶片面积为，则净光合速率为_____。 (2)低氧下，光照强度下，叶片光合作用速率为_____。 (3)低氧在_____（光照、黑暗、光照和黑暗）条件下构成呼吸作用的限制因素。 (4)在两种氧浓度下，将叶片置于光照（强度为）、黑暗各1小时后，测定叶片中的糖含量。请推测低氧对叶片糖积累是否有利，并给出相应理由：_____。 7．（2024·天津·高考真题）蓝细菌所处水生环境随时会发生光线强弱变化。蓝细菌通过调控图1中关键酶XPK的活性以适应这种变化。    (1)图1所示循环过程为蓝细菌光合作用的暗反应，反应场所为______。 (2)光暗循环条件下，将蓝细菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分别用含NaH14CO3的培养基培养，测定其碳固定率和胞内ATP浓度，结果如图2。 在第10-11分钟，野生型菌XPK被激活，将暗反应的中间产物6-磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止。推测ATP是XPK的______（激活剂/抑制剂）。在同一时期，Δxpk会继续进行暗反应，此时消耗的ATP和NADPH来源于______。 在第11-13分钟，Δxpk碳固定率继续升高，胞内______过程来源的ATP被用于______而消耗，导致Δxpk的生长速率比野生型更慢。 (3)蓝细菌在高密度培养时，由于互相遮挡，菌体环境也会出现光线强弱变化。为验证该条件下，蓝细菌是否采用上述机制进行调节，可分别使用野生型和Δxpk、选用如下______条件组合进行实验，定时测定14C固定率和胞内ATP浓度。 ①高浓度蓝细菌②低浓度蓝细菌③持续光照④光暗循环⑤培养基中加入NaH14CO3  ⑥培养基中加入14C6H12O6 8．（2022·天津·高考真题）利用蓝细菌将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。 (1)蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于__________和__________等生理过程，为各项生命活动提供能量。 (2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D—乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，是由于细胞质中的NADH被大量用于_______________作用产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH。 (3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，以补充ATP产量，使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表。 注：数据单位为pmol∕OD730 菌株 ATP NADH NADPH 初始蓝细菌 626 32 49 工程菌K 829 62 49 由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三阶段__________（被抑制∕被促进∕不受影响），光反应中的水光解__________（被抑制∕被促进∕不受影响）。 (4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L能积累更多D—乳酸，是因为其__________（双选）。 A．光合作用产生了更多ATP B．光合作用产生了更多NADPH C．有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP D．有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 细胞呼吸和光合作用 目录 第一部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升 要点01 影响细胞呼吸的因素 要点02光合作用过程中物质含量的变化 要点03 影响光合作用的因素 第三部分 题型精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 细胞呼吸的原理和类型 题型02细胞呼吸的影响因素及应用 题型03光合作用的过程和原理 题型04光合作用的影响因素及应用 B组·增分能力练 第四部分 真题演练进阶 对标高考，感悟考法 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 细胞呼吸的影响因素及类型 （2025天津卷）光合作用的场所、光合作用的影响因素 （2024天津卷）光合色素、Rubisco酶的双层功能、CO2浓度和O2浓度对净光合的影响 （2023天津卷）有氧呼吸、O2浓度对呼吸作用的影响 1. 跨模块考查，会将细胞呼吸、光合与基因工程或生态工程结合。 2. 结合真实情境考查，如“碳中和”、“城市绿化”等 3. 考生需从“背公式”转向“建模型”，从“做题”转向“解决问题”，真正理解‌生命系统中能量流动与物质循环的动态平衡‌。 光合作用的过程及原理 光合作用的影响因素及应用 新风向演练 1．【联系实际】（2025·天津·二模）某种微藻能够在盐度跨度较大的环境中生存，这与其体内的脂质代谢密切相关。下图表示该微藻脂质代谢的相关过程，甲、乙、丙代表细胞器，①、②代表膜结构，其中丙是由扁平囊状结构连接形成的内腔相通的管道系统。下列相关叙述正确的是（    ）    A．三羧酸循环分解乙酰辅酶A的过程不消耗氧气 B．结构①与②的基本支架都是磷脂双分子层 C．甲、乙、丙分别代表叶绿体、线粒体、高尔基体 D．图中脂酰辅酶A分解为乙酰辅酶A的场所只有线粒体 【答案】A 【详解】A、三羧酸循环的过程产生CO2，因此不包括有氧呼吸第三阶段，不消耗氧气，A正确； B、结构①的基本支架为磷脂双分子层，结构②为单层磷脂分子，B错误； C、图中显示甲与CO₂的消耗有关，结合光合作用过程，甲很可能是叶绿体；乙与CO₂的产生有关，结合脂质代谢过程，乙很可能是线粒体；丙是由扁平囊状结构连接形成的内腔相通的管道系统，结合细胞结构，丙很可能是内质网。因此甲、乙、丙分别代表叶绿体、线粒体、内质网，C错误； D、由图可知，脂酰辅酶A分解为乙酰辅酶A的场所有线粒体和过氧化物酶体，D错误。 故选A。 2．【新情境】（2025·天津河北·二模）维生素B1与ATP反应生成焦磷酸硫胺素（TPP）。丙酮酸脱氢酶只有与TPP结合，才能催化丙酮酸氧化分解；维生素B1缺乏的人丙酮酸脱氢酶活性降低，丙酮酸会被转化为乳酸，引起高乳酸血症。下列有关叙述正确的是（    ） A．甲亢患者对维生素B1的需求量增加 B．TPP主要在线粒体内膜上起作用 C．高乳酸血症患者无氧呼吸产生的CO2增多 D．维生素B1缺乏导致供给丙酮酸氧化分解的活化能减少 【答案】A 【详解】A、维生素B1缺乏者，丙酮酸脱氢酶活性降低，丙酸氧化分解供能减少，而甲亢患者甲状腺激素分泌较多，需要维生素B1促进丙酮酸的氧化分解，因此甲亢患者对维生素B1的需求量升高 ，A正确； B、分析题干信息可知，丙酮酸脱氢酶只有与TPP结合，才能催化丙酮酸氧化分解，丙酮酸氧化分解主要发生在线粒体中，故TPP主要在线粒体基质中起作用，B错误； C、动物细胞无氧呼吸产物为乳酸，故高乳酸血症患者无氧呼吸不产生的CO2，C错误； D、维生素B1缺乏使丙酮酸脱氢酶活性降低，丙酮酸氧化分解反应所需的活化能升高，而不是供给丙酮酸氧化分解反应所需的活化能减少，D错误。 故选A。 3．【新科研】（2025·天津·一模）研究者发现一种单基因遗传病——线粒体解偶联综合征，患者线粒体的氧化功能异常活跃，使他们摄入远超身体所需的营养物质，但体重却很低。该病是由于12号染色体上的基因突变，使线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少。据此推测不合理的是（　　） A．患者耗氧量可能高于正常人 B．患者线粒体分解丙酮酸高于正常人 C．患者以热能形式散失的能量增加 D．该病遗传不符合基因的分离定律 【答案】D 【详解】AB、患者线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少，则为了正常的生命活动，则需要消耗更多的氧气进行呼吸合成ATP，线粒体分解更多的丙酮酸，AB不符合题意； C、患者的呼吸速率上升，但合成的ATP少，所以更多的能量以热能形式散失，C不符合题意； D、该病是由于12号染色体上的基因突变，符合基因的分离定律，D符合题意。 故选D。 4．【新情境】（2025·天津北辰·三模）P蛋白由核内P基因编码，经翻译后转移并定位于叶绿体中，参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复。M蛋白可降低P蛋白的2-羟基异丁酰化修饰，从而削弱P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能，进而降低叶绿体产生活性氧的能力，导致棉花的抗病性下降。下列叙述错误的是（　　） A．可以采用无水乙醇对捕光复合体Ⅱ中色素进行提取 B．M蛋白基因缺失突变体的叶绿体产生活性氧的能力相对较高 C．捕光复合体Ⅱ损伤后，暗反应中C5的量会减少 D．若P蛋白的翻译受到抑制，则可能会导致棉花的抗病性上升 【答案】D 【详解】A、叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以采用无水乙醇对捕光复合体 II 中色素进行提取，A正确； B、已知 M 蛋白可降低 P 蛋白的 2 - 羟基异丁酰化修饰，从而削弱 P 蛋白对捕光复合体 II 的修复功能，进而降低叶绿体产生活性氧的能力。M 蛋白基因缺失突变体不能合成 M 蛋白，那么 P 蛋白对捕光复合体 II 的修复功能相对较强，叶绿体产生活性氧的能力相对较高，B正确； C、捕光复合体 II 损伤后，光反应产生的ATP和NADPH减少，C3的还原减弱，C5的生成量减少，而C5的消耗量不变（二氧化碳固定过程正常进行），所以暗反应中C5的量会减少，C正确; D、P 蛋白参与捕光复合体 II 的损伤修复，若 P 蛋白的翻译受到抑制，P 蛋白合成减少，捕光复合体 II 的修复功能减弱，叶绿体产生活性氧的能力下降，会导致棉花的抗病性下降，而不是上升，D 错误。 故选D。 5．【实际应用---机体体温调节】（2025·天津·二模）动物体内的白色脂肪细胞（WAT）转化为棕色脂肪细胞（BAT）即白脂棕色化，可促进脂肪消耗，增加产热，提高瘦肉率。 (1)图1所示为有氧呼吸第___________阶段，H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过___________（细胞结构）上的ATP合酶，生成大量ATP。 (2)图1中，N9是复合体Ⅰ上的亚基，通过调节NAD⁺/NADH平衡提高UCP基因的表达，促进白脂棕色化。UCP基因表达量增加使机体产热增加的原因是___________。 (3)线粒体的脱氢酶DLD可促进白脂棕色化，为探究DLD与N9的关系，进行相关实验。 ①将含DLD基因或含N9基因的过表达载体按不同组合转入细胞中，图2结果说明___________。 ②为研究DLD与N9是否可以形成复合物，科研人员构建两种重组质粒分别表达Flag-DLD融合蛋白、His-N9融合蛋白，并获得转入不同质粒组合的细胞。先用含抗体甲的磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白质电泳，再分别用抗体乙与抗体丙进行检测，结果如图3.实验结果表明DLD与N9可以形成复合物，请根据实验步骤及结果选择对应位置的抗体。甲：___________乙：___________丙：A A． 抗Flag抗体    B． 抗His抗体    C．无关抗体 【答案】(1) 三 线粒体内膜 (2)使H+通过UCP转运至线粒体基质（减小了H+跨膜浓度梯度），减少ATP合成占比 (3) DLD增强了N9对UCP表达的促进作用 A B 【详解】（1）从图1可以看出，该过程有氧气参与反应生成水，同时产生大量ATP，这符合有氧呼吸第三阶段的特点，所以图1所示为有氧呼吸第三阶段。图中显示H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并能形成浓度梯度通过一定结构上的ATP合酶生成大量ATP，这个结构是线粒体内膜。 （2）从图1可知，UCP可以使H+不经过ATP合酶回流到线粒体基质，这样原本H+顺浓度梯度通过ATP合酶产生ATP的过程被部分阻断，减少ATP合成占比，使得能量更多地以热能形式释放，从而导致机体产热增加。 （3）①将含DLD基因或含N9基因的过表达载体分别导入细胞中，从图中结果可知，空白组作为对照，其UCP基因表达量相对较低；N9组的UCP基因表达量有所升高，说明N9能促进UCP基因表达；DLD+N9组的UCP基因表达量比N9组更高，表明DLD增强了N9对UCP表达的促进作用； ②利用免疫共沉淀技术研究DLD与N9的相互作用，构建两种重组质粒分别表达Flag-DLD融合蛋白、His - N9 融合蛋白，并获得转入不同质粒组合的细胞。在免疫共沉淀实验中，构建了表达Flag - DLD融合蛋白和His - N9融合蛋白的重组质粒。利用抗体甲偶联磁珠收集各组总蛋白，这里抗体甲要能特异性结合Flag - DLD融合蛋白，所以抗体甲应该是抗Flag抗体，因为抗Flag抗体可以识别并结合带有Flag标签的蛋白。收集蛋白后进行电泳，再用抗体乙检测。由于要检测His - N9融合蛋白，所以需要能与His标签结合的抗体，即抗His抗体，它可以识别并检测出带有His标签的N9蛋白。用抗体丙检测，从实验目的是验证DLD与N9存在互作，前面已经用抗His抗体检测到了N9蛋白，如果DLD与N9有互作，那么与抗Flag抗体结合的DLD - Flag融合蛋白会“拉”着His - N9融合蛋白一起被检测到，所以抗体丙也应该是抗Flag抗体，再次检测DLD - Flag融合蛋白，进一步验证互作关系。 知识串联·核心必记 要点01 影响细胞呼吸的因素 （1） O2浓度对细胞呼吸的影响 O2会抑制无氧呼吸，要定期给植物松土，保证根部细胞正常有氧呼吸 （2） 温度 温度会通过影响酶的活性进而影响呼吸速率 （3） CO2的浓度 CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸 提醒:储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同 (1) 蔬菜和水果应在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下保鲜。 (2) (2)种子应在“零上低温、干燥、低氧”的条件下储存。 【典例1】如图表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO2的生成量和O2吸收量的变化。下列说法正确的是（    ） A．若BC=AB，则A浓度下有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等 B．储藏该植物器官，应控制空气流通，保持无氧 C．R点时该植物器官的无氧呼吸最弱，P点时只进行有氧呼吸 D．该植物器官无氧呼吸产生的CO2量为O、Q、R、P四点围成的面积 【答案】D 【详解】A、BC为有氧呼吸过程氧气的吸收量，即有氧呼吸过程二氧化碳的释放量，AB表示无氧呼吸产生的二氧化碳的量，AB=BC说明无氧呼吸产生的二氧化碳与有氧呼吸产生的二氧化碳量相等；由于消耗等摩尔葡萄糖有氧呼吸产生的二氧化碳与无氧呼吸产生的二氧化碳之比是3∶1，那么产生等量的二氧化碳，有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1∶3，A错误； B、由于R点时细胞总呼吸强度最弱，所以储藏该植物器官，应控制空气流通，使氧浓度保持在R点对应的氧气浓度下，B错误； C、R点时该植物器官的无氧呼吸受抑制，细胞总呼吸强度最弱，P点时氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，此时只进行有氧呼吸，C错误； D、根据图示曲线，该植物器官无氧呼吸产生的CO2量为O、Q、R、P四点围成的面积，D正确。 故选D。 要点02 光合作用过程中物质含量的变化 光照强度和CO2浓度对C3和C5含量的影响 【典例2】如图是生物兴趣小组绘制的桑叶光合作用过程的示意图，其中I、Ⅱ表示光合作用过程的两个阶段，①～④表示物质。下列叙述正确的是（    ） A．I过程只在有光照下进行，Ⅱ过程有无光照都能持续进行 B．①、②均可参与Ⅱ过程，②、ATP均可为④的合成提供能量 C．参与光合作用有关的色素、酶分别位于类囊体薄膜、基质中 D．适宜光照条件下突然提高③的浓度，短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低 【答案】D 【详解】A、图中的I、Ⅱ分别是光反应和暗反应，没有光照则光反应不能进行，虽然暗反应不直接依赖于光，但暗反应需要光反应提供物质NADPH和ATP，如果光反应不能进行，则暗反应也不能持续进行，A错误； B、①是水光解的产物，包括氧气等，氧气不参与II暗反应过程，②是NADPH，与ATP均可为④的合成提供能量，B错误； C、与光合作用有关的色素只存在于叶绿体的类囊体薄膜上，而酶在叶绿体的类囊体薄膜和基质中均含有，C错误； D、③是CO2，适宜光照条件下突然提高CO2的浓度，短时间内C3的产生速率加快，而固定CO2会消耗更多的C5，则C5的含量会降低，短时间内C3的还原不变，C3含量增多，故短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低，D正确。 故选D。 要点03 影响光合作用的因素 （1） 光照强度 A点：只进行细胞呼吸 B点：细胞呼吸=光合作用 C点：光饱和点 【典例3】三七是一种中药材，被誉为“南国神草”，明代著名的药学家李时珍称其为“金不换”。三七属于阴生植物，规模化种植需要黑色遮阳网。为探究三七对光照强度的响应，某研究小组在一适宜温度下，测定大棚中三七植株的净光合速率（O2释放速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．光照强度为a时，净光合速率为0，三七植株的干重不会增加 B．光照强度从a逐渐增加到b时，三七植株生长速率逐渐增大 C．光照强度小于b时，提高大棚内CO2浓度，CO2固定速率会增大 D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低 【答案】C 【详解】A、光照强度为a时，光合速率等于呼吸速率，即净光合速率为0。植物干重增加依赖净光合积累有机物，净光合速率=光合速率-呼吸速率，此时净光合为0，干重不会增加，A 正确； B、光照强度从a逐渐增加到b时，光合速率与呼吸速率差值逐渐增大。净光合速率越大，植物积累有机物越多，生长速率逐渐增大，B正确； C、光照强度小于b时，光照强度未达饱和的阶段，在光照强度为主要限制因素时，提高大棚CO2浓度，CO2固定速率不会增大（因为光照不足，光反应提供的ATP和NADPH有限，限制暗反应）；只有当光照强度饱和后，提高CO2浓度，CO2固定速率才会增大，C错误； D、光照强度为b时，光反应为暗反应提供ATP和NADPH。适当降低光反应速率，提供的ATP和NADPH减少，会使暗反应中CO2固定速率降低，D正确。 故选C。 01 细胞呼吸的原理和类型 1．（2025·天津南开·一模）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中某一阶段的一种关键酶。当细胞中 ATP/AMP的值发生变化时，ATP和AMP 竞争性结合PFK1 而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（    ） A．PKF1 催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B．PFK1 的组成元素除了C、H、O外，还有N、P等微量元素 C．ATP/AMP 值变化与PFK1 活性之间存在负反馈调节 D．运动时，肌细胞中 ATP 与PFK1 结合增多以保证能量的供应 【答案】C 【详解】A、磷酸果糖激酶1是细胞呼吸第一阶段的一种关键酶，不能直接催化葡萄糖生成丙酮酸，A错误； B、N、P是大量元素，B错误； C、当ATP含量较高时，ATP与PFK1结合，使PFK1活性降低，细胞呼吸速率下降，ATP产生减少；当AMP含量较高时，AMP与PFK1结合，使PFK1活性升高，细胞呼吸速率加快，ATP产生增多，这种调节方式属于负反馈调节，C正确； D、运动时，细胞需要更多能量，此时ATP消耗加快，细胞中ATP含量减少，AMP含量相对增加，应该是AMP与PFK1结合增多，使PFK1活性升高，促进细胞呼吸，以保证能量的供应，而不是ATP与PFK1结合增多，D错误。 故选C。 （2025·天津河西·三模）“健康中国”建设有效提升了全民健身理念，健康跑是一种以收获健康为首要目标的跑步锻炼方式，受到越来越多人的喜爱。 资料1：改善运动肌利用氧的能力是长跑项目首先要解决的问题。人体运动强度与血液中乳酸含量及O2消耗量的多少有着密切联系。 资料2：内侧前额叶皮质（mPFC）内SP+突触的变化可能是抑郁症发病机制的重要结构基础，跑步锻炼可以改善抑郁行为。研究者通过慢性束缚应激（每天在固定时间将大鼠束缚在一个无法移动的容器中）诱导得到抑郁模型大鼠进行了相关实验。 阅读材料，完成下面小题。 2．2021年8月，在东京奥运会男子100米半决赛中苏炳添以9．83秒刷新亚洲纪录，成为首位晋级奥运会男子百米决赛的中国运动员，赛场上运动员顽强拼搏的体育精神深深感动着国人。下列叙述正确的是（　　） A．由于血浆中缓冲对的存在，运动员比赛中血浆pH保持恒定不变 B．比赛过程中，运动员体温相对稳定与皮肤血流量增加和排汗量增加有关 C．运动员大量流汗后，机体会减少释放抗利尿激素和醛固酮以维持水盐平衡 D．激烈比赛过程中，运动员副交感神经兴奋使心跳加快并促进胃肠蠕动 3．下图1表示运动强度与单位时间内乳酸产生量及O2消耗量的数据变化。运动强度为b时，乳酸含量与O2消耗量的物质的量的相对值比例为1:3；图2表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况，假设细胞内反应底物为葡萄糖。下列分析正确的是（　　） A．图1中，三种运动强度中消耗葡萄糖最少的是b运动强度 B．运动强度为b时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量的比例为1:2 C．据图2分析，运动员甲比运动员乙更适合参加长跑运动 D．人体细胞进行细胞呼吸时，产生的CO2量等于消耗的O2量 4．资料2的实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A．兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导慢 B．SP+突触处的信号转变是电信号→化学信号 C．抑郁症的发病机制与mPFC内SP+突触数量的减少有关 D．跑步锻炼改善抑郁行为可能与mPFC内SP+突触数量的恢复有关 【答案】2．B 3．D 4．B 2．A 、剧烈运动会产乳酸，即便有血浆中缓冲对的存在，运动员比赛中血浆pH也不会保持恒定不变，A错误； B、比赛过程中，皮肤血流量增加和排汗量增加，有利于散热，运动员体温相对稳定，B正确； C、运动员大量流汗后，机体会增加释放抗利尿激素和醛固酮以维持水盐平衡，C错误； D、激烈比赛过程中，运动员交感神经兴奋使心跳加快，副交感神经抑制，胃肠蠕动减弱，D错误。 故选B。 3．A 、由图1可知，运动强度为a时， 消耗量最少，有氧呼吸最弱，无氧呼吸也较弱，所以消耗葡萄糖最少的是a运动强度，A错误； B、运动强度为b时，有氧呼吸消耗葡萄糖量为1/2，无氧呼吸消耗葡萄糖量为1/2， 比值为1:1，B错误； C、图 2 中，运动员甲在相同运动强度下，血液中乳酸含量高于运动员乙，说明运动员乙无氧呼吸较弱，更适合参加长跑运动，C错误； D、人体细胞进行有氧呼吸时，产生的CO2量等于消耗的O2量；但无氧呼吸时不产生CO2，因此人体细胞进行细胞呼吸时，产生的CO2量等于消耗的O2量，D正确。 故选D。 4．A、突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，从结构上分析突触具有突触间隙，所以兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢，A正确； B、突触前膜发生的信号转变是电信号→化学信号，突触后膜处为化学信号→电信号，即兴奋在突触处的信号转变是电信号→化学信号→电信号，B错误； C、根据柱状图可知，抑郁模型组的SP+突触的总数量比对照组有所减少，因此可推测抑郁症的发病机制与mPFC内SP+突触数量的减少有关，C正确； D、根据柱状图可知模型跑步组的SP+突触的总数量比对照组有所减少，但比抑郁模型组的SP+突触的总数量有所增多，因此可推测跑步锻炼改善抑郁行为可能与mPFC内SP+突触数量的恢复有关，D正确。 故选B。 5．（2025·天津河西·三模）Crabtree效应也称为葡萄糖效应，具体表现为当酿酒酵母的胞外葡萄糖浓度大于0.15g/L时，即使氧气供应充足，酿酒酵母依然会发酵积累乙醇。在细胞呼吸过程中，丙酮酸脱羧酶可以催化丙酮酸脱羧，进而生成乙醇，丙酮酸脱氢酶则催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]。下列说法错误的是（　　） A．高葡萄糖和富氧的环境下，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 B．丙酮酸脱氢酶起催化作用的场所是线粒体基质 C．发生Crabtree效应的酵母菌的繁殖速率在短期内可能会受到抑制 D．酿酒酵母的Crabtree效应是长期自然选择和适应性进化的结果 【答案】A 【详解】A、题干信息表明高葡萄糖和富氧的环境下，酿酒酵母进行的是无氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分储存在乙醇中，A错误； B、丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]，该过程为有氧呼吸第二阶段，发生场所是线粒体基质，B正确； C、发生Crabtree效应的酵母菌产生的能量少，繁殖速率在短期内可能会受到抑制，C正确； D、当酿酒酵母胞外葡萄糖浓度大于0.15g/L时，即使氧气供应充足，酿酒酵母依然会发酵积累乙醇，酿酒酵母的Crabtree效应是长期自然选择和适应性进化的结果，D正确。 故选A。 6．（2025·天津·一模）产志贺毒素大肠杆菌可经由水及食物传播而感染人体引起传染疾病，关于此菌的叙述错误的是（    ） A．该菌不具有生物膜系统 B．通过线粒体进行有氧呼吸 C．可引发机体产生特异性免疫 D．遗传物质彻底水解可产生4种碱基 【答案】B 【详解】A、大肠杆菌只具有细胞膜，属于生物膜，不存在细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的生物膜系统，A正确； B、产志贺毒素大肠杆菌为细菌，不具有线粒体，B错误； C、产志贺毒素大肠杆菌可经由水及食物传播而感染人体引起传染疾病，可引发机体产生特异性免疫，C正确； D、产志贺毒素大肠杆菌遗传物质是DNA，DNA彻底水解可产生4种碱基，D正确。 故选B。 02 细胞呼吸的影响因素及应用 7．（2025·天津河西·一模）哺乳动物的线粒体功能障碍时，体内可积累代谢物S，对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内，可降低该功能障碍导致的危害，过程如图所示。下列叙述不正确的是（    ）    A．过程①②均发生在细胞质基质中，过程①还产生[H]和ATP，过程②不产生ATP B．线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常，注射酶Ⅰ溶液，有利于维持内环境酸碱度的稳定 C．注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害，酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响 D．正常细胞中，当氧气供给不足时，过程②增强，产生过多的代谢物S可通过多种方式排出体外 【答案】C 【详解】A、由图可知，过程①代表有氧呼吸（或无氧呼吸）第一阶段，过程②代表丙酮酸生成代谢物S，据哺乳动物无氧呼吸代谢产物推测，代谢物S可能为乳酸，这两个过程都发生在细胞质基质中，过程①中可产生[H]和ATP，过程②丙酮酸在无氧呼吸第二阶段生成乳酸过程中消耗[H]，不产生ATP，A正确； B、由图可知，线粒体功能障碍可导致丙酮酸生成代谢物S，代谢物S运出细胞，在酶Ⅰ作用下生成丙酮酸和H2O2，前者接着参与代谢，后者在酶Ⅱ作用下分解为H2O和O2，该过程可以减少酸性物质积累，维持内环境酸碱度的稳定，B正确； C、注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害，推出酶Ⅱ为H2O2酶，由于温度会影响H2O2分解，因此不能用H2O2和H2O2酶来探究温度对酶活性的影响，C错误； D、正常细胞中，当氧气供给不足时，丙酮酸无法进入线粒体中被利用，而是在细胞质基质中进行过程②，产生过多的代谢物S，这些代谢物S通过肾脏以尿液形式排出体外，D正确。 故选C。 8．（2025·天津武清·一模）能无限制增殖的癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（    ） A．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用 B．癌细胞中，丙酮酸转化为乳酸的过程只能生成少量ATP C．“瓦堡效应”导致耗能较多的癌细胞需要大量吸收葡萄糖 D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞少 【答案】B 【详解】A、由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，A正确； B、无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成 ATP，B错误； C、由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，C正确； D、由题意可知，无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用（主要进行无氧呼吸）产生的NADH比正常细胞（主要进行有氧呼吸）少，D正确。 故选B。 9．（2025·天津武清·一模）堆肥指利用自然界广泛存在的微生物，将固体废物中可降解的有机物转化为腐殖质的过程。下图为堆肥处理时材料内部温度的变化曲线若要从堆肥材料中筛选出能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，下列相关叙述错误的是（    ）    A．微生物呼吸作用释放的热量积累，导致堆肥内部温度逐渐升高 B．与a点相比b点时微生物的数量较多，与b点相比c点时微生物种类较多 C．c点时可对堆肥材料取样并用选择培养基对微生物进行培养和筛选 D．用平板划线法分离微生物时无需对微生物样液进行稀释，可直接划线操作 【答案】B 【详解】A、在堆肥过程中，微生物呼吸作用产生的能量大部分以热能的形式释放出来，热量积累会导致其堆肥内部逐渐升高，A正确； B、a点温度较低且微生物的分解作用刚刚开始，此时堆肥材料中的微生物的数量相对较少，b点时经过一段时间的代谢和增殖，b点处微生物的数量比a点多，b点到c点过程中，堆肥温度逐渐升高，并达到80℃左右，该温度条件下不耐热的微生物大量死亡，所以c点时微生物的种类数少于b点，B错误； C、筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以在c点取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，C正确； D、用平板划线法分离微生物时无需对微生物样液进行稀释，可直接划线操作，通过连续多次划线即可达到分离微生物的目的，D正确。 故选B。 10．（2025·天津河西·二模改编）豌豆种子粒形有圆粒和皱粒，淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形，淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图1为皱粒豌豆的形成机制，图2中①~③为遗传信息传递和表达的不同过程及部分所需物质的示意图。 研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。下列分析正确的是_______。 A．过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起 B．加入的呼吸底物是葡萄糖 C．过程①没有进行有氧呼吸第三阶段 D．过程②耗氧速率变化和过程④耗氧速率变化的主要原因都是由呼吸底物不足引起 【答案】A 【详解】A、④过程氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，⑤过程氧气浓度的下降速度加快，说明两者耗氧速率变化的主要原因是ADP含量引起的，A正确； B、线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸，因此图中加入的呼吸底物是丙酮酸，B错误； C、由题图曲线可知，加入线粒体后，①过程氧气浓度略有下降，说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段，消耗了氧气，C错误； D、过程②氧气浓度降低的速率较慢，但加入呼吸底物后，过程③氧气浓度的下降速度加快，说明过程②耗氧速率变化的原因是呼吸底物不足；④过程氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，⑤过程氧气浓度的下降速度加快，说明④耗氧速率变化的主要原因是ADP含量不足，D错误。 故选A。 03 光合作用的过程和原理 11．（2024·天津南开·二模）臭氧空洞的产生会使地表紫外线照射量增加，对生物的影响易激发超氧化物形成，致使脂质氧化而破坏其功能，若植物短暂暴露在高紫外线条件下，光合速率明显下降的原因主要是（    ） A．酶的活性下降 B．线粒体内膜被破坏 C．类囊体受到破坏 D．叶绿体色素受到破坏 【答案】C 【详解】A、由题干信息可知，光合速率明显下降的原因主要是与含有脂质的结构被破坏有关，光合作用酶的化学本质是蛋白质，不是脂质，A错误； B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，与光合作用无关，B错误； C、类囊体薄膜是生物膜，生物膜主要的成分是脂质和蛋白质，紫外线导致脂质被氧化，从而破坏了类囊体的结构，进而使光合速率明显下降，C正确； D、叶绿体色素中不含脂质，因此若植物短暂暴露在高紫外线条件下，叶绿体色素不会受到破坏，D错误。 故选C。 12．（2024·天津红桥·三模）光合作用暗反应阶段不需要的条件是（    ） A．ATP B．NADPH C．色素 D．酶 【答案】C 【详解】光反应的产物主要是氧气、NADPH和ATP，光反应产生的NADPH和ATP可以参与暗反应中C3的还原过程，除外该过程还需要多种的酶的参与，光合色素能够吸收、传递和转化光能，参与光反应的过程。综上所述，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 13．（2024·天津河北·一模）我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。下列对生产和生活中的一些经验措施涉及的有关原理的分析，不合理的是（　　） 选项 经验措施 原理分析 A． 果实、蔬菜等低温储存 低温破坏酶的结构，呼吸作用减弱，减少了有机物消耗 B． 种子晒干后储藏 主要减少自由水含量，降低呼吸作用强度 C． 喜阴喜阳的农作物间行种植 提高农作物的光能利用率，使农作物增产 D． 增施农家肥提高农作物产量 提供无机盐，增大CO2浓度，提高光合作用速率 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、低温储存，即果实、蔬菜等在低温条件下存放；低温没有破坏酶的空间结构，低温储存能够降低呼吸酶的活性，从而降低果实、蔬菜的呼吸作用强度，减少有机物的消耗，A错误； B、种子晒干储藏可以减少自由水，从而减弱细胞呼吸，降低有机物的消耗，B正确； C、间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同（喜阳喜阴）的作物，主要目的是提高光能利用率，使农作物增产，增加经济效益，C正确； D、增施农家肥可以通过微生物的分解作用，将农家肥分解产生无机盐，增大CO2浓度，提高光合作用速率，D正确。 故选A。 14．（2024·天津·一模）鱼腥蓝细菌分布广泛，它不仅可以进行光合作用，还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述，不正确的是（    ） A．属于生产者 B．可以用氮气做氮源 C．含有染色体 D．可以产生ATP 【答案】C 【详解】A、鱼腥蓝细菌可以进行光合作用，说明其属于自养生物，在生态系统中属于生产者，A正确； B、鱼腥蓝细菌具有固氮能力，可以用氮气做氮源，B正确； C、鱼腥蓝细菌属于原核生物，没有细胞核，DNA位于拟核，没有形成染色体，C错误； D、鱼腥蓝细菌可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，可以产生ATP，D正确。 故选C。 15．（2025·天津·一模）利用蓝细菌通过光合作用将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。下图表示的是某蓝细菌的光合作用过程，下列说法不正确的是（    ） A．过程I场所在叶绿体类囊体薄膜上 B．过程Ⅱ中③的缺乏会导致C3含量下降 C．物质①和②用于C3分子的还原 D．图中色素可以用无水乙醇提取 【答案】A 【详解】A、蓝细菌没有叶绿体，A错误； B、过程Ⅱ中③为CO2，CO2含量减少，会使C5与CO2结合，形成的C3减少，B正确； C、由图可以看出，①为NADPH既可以供能，还可以作为还原剂，参与C3的还原，②为ATP可以为C3的还原提供能量，C正确； D、色素可以溶解在无水乙醇中，所以图中色素可以用无水乙醇提取，D正确。 故选A。 （2025·天津河东·二模）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。阅读材料完成下列小题：    16．由图1可知，保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞______，引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率______。请选择合适的选项（    ） A．失水、降低 B．吸水、降低 C．失水、增大 D．吸水、增大 17．由图2可知，高浓度时rhc1基因产物______气孔关闭，由此推测rhc1编码的蛋白质是_____。请选择合适的选项（    ） A．促进、蛋白乙 B．抑制、蛋白乙 C．促进、蛋白甲 D．抑制、蛋白甲 18．有关本实验的叙述，错误的是（    ） A．在正常浓度和高浓度环境中，蛋白乙均抑制气孔关闭 B．干旱条件下，脱落酸含量上升引起叶片脱落，降低了植物的蒸腾作用 C．蛋白甲、乙和丙功能不同的根本原因是三种蛋白质的空间结构不同 D．气孔关闭是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的 【答案】16．A 17．C 18．C 16．保卫细胞液泡的溶质转运到细胞外，细胞内的溶质减少，浓度降低，所以细胞内液渗透压<胞外渗透压，细胞失水，引起气孔关闭，二氧化碳吸收降低，因此光合速率降低，BCD错误，A正确。 故选A。 17． 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）。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，C正确，ABD错误。 故选C。 18．A、在正常浓度CO2和高浓度CO2环境中蛋白甲抑制蛋白乙的作用，蛋白乙抑制蛋白丙的作用，蛋白丙通过促进保卫细胞的溶质转运到细胞外，细胞失水，促进气孔关闭，因此蛋白乙抑制气孔关闭，A正确； B、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，B正确； C、蛋白甲、乙和丙功能不同的根本原因是控制这三种蛋白质合成的基因不同，C错误； D、植物生长发育（如气孔关闭）是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，D正确。 故选C。 04 光合作用的影响因素及应用 19．（2025·天津·一模）在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器的变化量（绿色植物已消毒），绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是（    ） A．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降 B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO2/min C．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大 D．若绿色植物未消毒，图2中的b点将更低 【答案】B 【详解】A、若第10 min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，A错误； B、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率=（1680−180）/30=50ppm CO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率=（600−180）/30=14ppm CO2/min，因此真光合速率平均为64ppm CO2/min，B正确； C、题干中提出，该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点将下降，C错误； D、若绿色植物未消毒，微生物会进行呼吸作用产生CO2，导致容器内CO2浓度升高，图2中的b点将更高，而不是更低，D错误。 故选B。 20．（2025·天津新华中学·一模）实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化剂) 、蔗糖和缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色，用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示，下列叙述正确的是（    ） 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A．希尔应中加入蔗糖溶液为该反应提供能量 B．希尔反应中的DCIP相当于光反应中的NADP+ C．与品种乙相比，除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强 D．除草剂浓度为20%时，若向品种甲的希尔反应溶液中通入二氧化碳，在光照条件下就能检测到糖的生成 【答案】C 【详解】A、希尔反应中加入蔗糖溶液是为了维持渗透压，A错误； B、希尔反应模拟了光合作用中光反应阶段的部分变化，该阶段在叶绿体的类囊体膜中进行，溶液中的DCIP被还原，因此氧化剂DCIP在希尔反应中的作用，相当于NADP+在光反应中的作用，B错误； C、据题图分析可知：抑制剂处理影响叶绿体放氧速率，说明抑制剂主要抑制光合作用的光反应阶段，光反应阶段发生在类囊体膜上，与品种乙相比，甲的放氧速率较乙品种慢，即除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强，C正确； D、除草剂浓度为20%时，若向品种甲的希尔反应溶液中通入二氧化碳，由于溶液中的DCIP被光反应产生的氢还原，该反应中没有NADPH的生成，所以C3不能被还原成糖，在光照条件下不能检测到糖的生成，D错误。 故选C 。 21．（2025·天津和平·三模）取某植物生长旺盛的绿叶，用打孔器打出许多叶圆片，再用气泵抽出叶圆片的气体直至叶圆片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度NaHCO3溶液烧杯中，给予一定的光照，记录每个烧杯中叶圆片上浮至液面所用的平均时间。下列说法错误的是 A．本实验是研究CO2浓度与光合作用强度的影响 B．叶片必须先在暗处放置几小时，消耗叶片中淀粉 C．叶肉细胞产生的O2从叶绿体扩散到线粒体和细胞外 D．一定范围内增强光照强度，可以缩短叶圆片上浮的平均时间 【答案】B 【详解】A、该实验的自变量是同浓度NaHCO3溶液，可以为光合作用提供CO2，所以该实验是研究CO2浓度与光合作用强度的关系，A正确； B、该实验的因变量是光合作用产生的氧气量，并不是淀粉的含量，所以实验前不需要消耗掉叶片中的淀粉，B错误； C、叶肉细胞光合作用产生的氧气首先提供给主要发生于线粒体中的有氧呼吸，再扩散到细胞外，C正确； D、一定范围内增强光照强度，则光合作用产生的氧气增多，可以缩短叶圆片上浮的平均时间，D正确。 故选B。 22．（2024·天津·一模）用密闭的培养瓶培养等量的绿藻（单细胞藻类），将其置于4种不同温度下（t1<t2<t3<t4）培养，分别测定光照和黑暗条件下培养瓶中氧气的含量变化如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．氧气产生和消耗的场所分别为叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质 B．温度逐渐升高过程中，绿藻的光反应速率不变，暗反应速率增强 C．温度为t4时，光合速率与呼吸速率相同，此时绿藻无法积累有机物 D．温度逐渐升高过程中，绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强 【答案】D 【详解】A、绿藻是真核生物，有氧呼吸的主要场所是线粒体，氧气消耗的场所为线粒体内膜，光合作用中O2产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜，A错误； B、真光合速率=净光合速率+呼吸速率，图中光照条件下氧气增加速率可代表净光合速率，黑暗条件下氧气消耗量可表示呼吸速率，据图可知，温度逐渐升高的过程，光合速率逐渐增加，即绿藻的光反应速率和暗反应速率均增强，B错误； C、温度为t4时，净光合速率大于0，绿藻可以积累有机物，C错误； D、真光合速率=净光合速率+呼吸速率，图中光照条件下氧气增加速率可代表净光合速率，黑暗条件下氧气消耗量可表示呼吸速率，据图可知，温度逐渐升高的过程，绿藻的光合速率和呼吸速率均逐渐增强，D正确。 故选D。 23．（2025·天津·二模）研究人员在适宜温度、水分和一定CO2浓度条件下，分别测定了甲、乙两个作物品种CO2吸收速率与光照强度的关系。下列说法不正确的是（　　） A．限制P点CO2吸收速率的因素可能是CO2浓度 B．光照强度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 C．光照强度为a时，甲的总光合作用强度与呼吸作用强度相等 D．光强强度为c时，甲、乙光合作用强度的差异可能与相关酶的数量有关 【答案】B 【分析】光合速率=呼吸速率+净光合速率，影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、CO2的浓度。光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率加快，产生的NADPH和ATP增多，使暗反应中C3的还原加快，从而使光合作用产物增加；温度主要影响酶的活性，从而影响光合速率；CO2主要影响暗反应阶段C3的形成，从而影响光合速率。 【详解】A、在P点之后随着光照强度的增加，CO2的吸收速率不再变化，也就意味着光合速率不再变化，此时限制光合速率的因素不再是光照强度，此时的限制因素可能是CO2的浓度，A正确； B、光照强度为b时，甲乙的CO2的吸收速率相等，也就是此时甲乙的净光合速率相等，光合速率=呼吸速率+净光合速率，据图可知，甲乙与横坐标的交点表示净光合速率为0，光合速率=呼吸速率，而甲的呼吸速率大于乙，因此在b点时甲的光合作用强度大于乙，B错误； C、光照前度为a时，CO2的吸收速率0，表明甲的净光合速率为0，总光合作用强度与呼吸作用强度相等，C正确； D、光强强度为c时，甲、乙光合作用强度的差异可能与CO2的浓度相关，也可能是作物品种之间的差异，导致相关酶的活性与数量也存在差异，D正确。 故选B。 24.（2025·天津红桥·一模）小麦是北方的主要农作物，研究环境条件变化对其产量的影响对农业生产有重要意义。夏季晴朗的午后，小麦叶片光合作用会出现“午休”（光合作用强度下降）现象，请回答下列问题： (1)白天光线充足时，小麦叶片产生ATP的场所有________。 (2)研究发现，小麦的“午休”现象不仅是因为高温造成的气孔开度减小，还与叶片中的D1蛋白含量密切相关，D1蛋白是光系统中非常重要的蛋白质，科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1蛋白含量，结果如图1所示，该结果表明，午间强光照可能使_______，进而抑制叶片的光合作用。    (3)水杨酸（SA）是一种与植物抗热性有关的植物激素。科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后，测定两种光照条件下的D1蛋白含量，结果如图2所示，可推测，SA对小麦午间光合作用的影响及机制是：_________。 (4)综合上述研究，请提出两种农业生产中减少“午休”现象提高小麦产量的合理措施：_______。（多选） A．中午光照达到最大强度之前向小麦喷洒适宜浓度的水杨酸 B．培育高光强度下D1基因表达最高的小麦品种 C．培育高光强度下水杨酸合成量增加的小麦品种 D．对小麦进行诱变育种，使小麦品种的光系统抗强光能力增强 【答案】(1)细胞质基质、线粒体（基质、内膜）、叶绿体（类囊体膜） (2)细胞中D1蛋白的含量降低，导致光系统功能受影响（或吸收光能能力下降） (3)SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量降低程度，缓解小麦的“午休”现象 (4)ABCD 【详解】（1）白天光线充足时，小麦叶片既可以进行光合作用产生ATP，也可进行有氧呼吸产生ATP，因此产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体（基质、内膜）、叶绿体（类囊体膜）。 （2）D1蛋白是光系统中非常重要的蛋白质，由图1可知，与对照组相比，W2组测得的D1蛋白明显减少，说明午间强光照可能使细胞中D1蛋白的含量降低，导致光系统功能受影响，进而抑制叶片的光合作用。 （3）已知水杨酸（SA）是一种与植物抗热性有关的植物激素。根据图2可知，无论是对照组还是W2组喷洒水杨酸后D1蛋白的相对含量均增加，但W2+SA组没有恢复到对照组的结果，推测SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量降低程度，缓解小麦的“午休”现象。 （4）A、根据（3）分析可知，SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量降低程度，缓解小麦的“午休”现象，因此中午光照达到最大强度之前向小麦喷洒适宜浓度的水杨酸，可减少“午休”现象提高小麦产量，A正确； B、根据图1可知，W2组的D1蛋白表达量下降，导致光合作用受到抑制，因此培育高光强度下D1基因表达最高的小麦品种，可减少“午休”现象提高小麦产量，B正确； C、SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量降低程度，缓解小麦的“午休”现象，因此培育高光强度下水杨酸合成量增加的小麦品种，可减少“午休”现象提高小麦产量，C正确； D、对小麦进行诱变育种，使小麦品种的光系统抗强光能力增强，可避免强光对光系统的破坏，有利于提高小麦产量，D正确。 故选ABCD。 1．（2025·天津·二模）一般的金鱼细胞呼吸与其他鱼类没有多大区别，可处于北极的一种金鱼能在极度缺氧的环境下生存很长一段时间，原因是金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了一种新的“无氧代谢”机制——“分解葡萄糖产生乙醇（-80℃不结冰）”的奇异代谢过程，金鱼代谢部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．过程③只有在极度缺氧环境中才会发生 B．若给肌细胞提供18O标记的O2，在CO2中也会检测到18O C．过程①②③⑤均能生成ATP，其中过程②生成的ATP更多 D．向该金鱼培养液中加入酸性重铬酸钾溶液后可能会出现由蓝变绿再变黄的现象 【答案】B 【详解】A、过程③是有氧呼吸的第一阶段，因而在有氧条件下过程③也会发生，A错误； B、18O标记的O2进行有氧呼吸产生H218O，之后进入肌细胞的基质与丙酮酸反应生成C18O2，B正确； C、①③过程能产生ATP，②⑤过程不能生成ATP，C错误； D、向该金鱼培养液中加入酸性重铬酸钾溶液后可能会出现由橙色变为灰绿色的现象，D错误。 故选B。 2．（2024·天津·二模）如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程简图，其中a、b、c、d表示生理过程，甲、乙表示场所，下列有关叙述正确的是（    ）。 A．a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定 B．甲的内膜上含有催化ATP合成的酶 C．给植物提供H218O一段时间后，a、b、c、d的产物都会出现18O D．该植物用于叶肉细胞中载体蛋白合成的能量可来自a、c、d 【答案】C 【详解】A、a过程为水光解，产生的NADPH可以用于C3的还原，A错误； B、甲的场所是叶绿体类囊体薄膜，叶绿体类囊体薄膜上含有催化ATP合成的酶，B错误； C、给植物提供H218O一段时间后，水光解（a）产生18O2，水参与有氧呼吸的第二阶段（H2O+丙酮酸→CO2+[H]+能量），c过程会出现C18O2，18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成H2O，d过程会出现H218O，b过程为CO2参与的碳反应，C18O2参与b过程会生成18O的葡萄糖，C正确； D、呼吸产生的ATP用于各项生命活动，光反应产生的ATP只用于暗反应，因此该植物用于叶肉细胞中载体蛋白合成的能量可来自c（有氧呼吸的第二阶段）、d（有氧呼吸的第三阶段），D错误。 故选C。 3．（2024·天津·一模）癌细胞即使在氧气充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，下列叙述正确的是（　　） A．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP B．③过程会消耗少量的还原氢，④过程不一定都在生物膜上完成 C．发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的少，且过程③④可同时进行 D．若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径，可选用图中①④为作用位点 【答案】B 【分析】分析题图可知，①②过程是葡萄糖进入细胞后转化成五碳化合物以及氧化分解为丙酮酸的过程，③过程是癌细胞无氧呼吸过程（乳酸发酵类型），④过程是癌细胞的有氧呼吸过程（有氧呼吸第二、第三阶段）。 【详解】A、癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，A错误； B、③过程为无氧呼吸第二阶段的反应，会消耗少量的氢；④过程是有氧呼吸第二、三阶段的反应，分别发生在线粒体基质和线粒体内膜上，B正确； C、根据题意“癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异”可知，发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的多，且过程③和④可同时进行，C错误； D、分析题图可知，①④是正常细胞所必须的，所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的①④不宜选为作用位点，D错误。 故选B。 5．（2025·天津河西·二模）用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸，将酵母菌（甲）、细胞质基质（乙）及线粒体（丙）分别放入3支试管，向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．甲中产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水 B．乙反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精 C．甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等 D．实验结果表明葡萄糖不能在线粒体中分解 【答案】C 【详解】A、根据呼吸作用的方程可知，呼吸作用产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水，A正确； B、由题意可知，甲既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，乙只能进行无氧呼吸，丙只能进行有氧呼吸第二、三阶段，乙反应结束后产生的酒精可用酸性重铬酸钾检测，呈灰绿色，B正确； C、甲（进行有氧呼吸和无氧呼吸）和乙（只进行无氧呼吸）消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与后者，C错误； D、丙中葡萄糖无消耗，说明葡萄糖不能在线粒体中分解，D正确。 故选C。 6．（2025·天津河北·一模）下图是桃树叶肉细胞内光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表有关生理过程。相关叙述错误的是（    ） A．过程①②③都有ATP产生 B．表示光合作用暗反应的过程是①⑥ C．在生物膜上进行的过程有④⑤ D．过程③产生的[H]只有部分来自丙酮酸 【答案】A 【详解】A、图中①表示三碳化合物的还原，②表示细胞呼吸的第一阶段，③表示有氧呼吸的第二阶段，其中过程①没有ATP产生，A错误； B、①表示三碳化合物的还原，⑥表示二氧化碳的固定，因此表示光合作用暗反应的过程是①⑥，B正确； C、④表示有氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜上进行，⑤表示光反应阶段，在叶绿体的类囊体薄膜上进行，C正确； D、③表示有氧呼吸的第二阶段，过程③产生的[H]只有部分来自丙酮酸，还有一部分来自于葡萄糖分解产生丙酮酸的过程（有氧呼吸的第一阶段），D正确。 故选A。 7．（2024·天津·一模）研究人员利用菠菜叶绿体的类囊体和类似于“卡尔文循环”的“CETCH循环体系”构建了一种人造叶绿体（如下图），高效地将CO2转化为羟基乙酸，羟基乙酸可作为合成多种有机物的原料。下列分析错误的是（    ） A．为了使人造叶绿体能持续地运作，需要源源不断地输入光能 B．图中的CETCH循环需要、ADP和Pi作为直接原料 C．因为没有呼吸作用的消耗，人造叶绿体比天然叶绿体制造有机物的效率更高 D．若人造叶绿体得到广泛应用，一定程度上可抵消碳排放的影响 【答案】B 【详解】A、人造叶绿体能利用光能通过CETCH循环将CO2，转化为羟基乙酸，为了使人造叶绿体能持续地运作，需要源源不断地输入光能，A正确； B、通过叶绿体的类囊体膜，能将NADP+、ADP和Pi转化为NADPH、ATP，CETCH循环需要NADPH、ATP、二氧化碳等作为直接原料，相当于光合作用暗反应阶段，B错误； CD、因为没有呼吸作用的消耗，人造叶绿体比天然叶绿体制造有机物的效率更高，若人造叶绿体得到广泛应用，一定程度上可抵消碳排放的影响，CD正确。 故选B。 8．（2025·天津南开·三模）羊草属禾本科植物，据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定，结果如下图。据图分析错误的是（    ） A．8~18时两种羊草始终处于有机物的积累状态 B．10～12时两种羊草净光合速率下降可能是气孔关闭影响暗反应过程 C．14～16时两种羊草净光合速率逐渐升高是光照强度逐渐增强所致 D．灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关 【答案】C 【详解】A、净光合速率大于0，植物会积累有机物，图示中8~18时两种羊草的净光合速率都大于0，因此两种羊草始终处于有机物的积累状态，A正确； B、10～12时两种羊草净光合速率下降可能是正午温度过高，蒸腾作用过强，导致植物的气孔关闭，影响了CO2的吸收，进而影响了暗反应过程，B正确； C、14～16时两种羊草净光合速率逐渐升高是气孔打开，CO2进入增加所致，14～16时光照强度应逐渐降低，C错误； D、叶绿素可吸收并转化光能，因此叶绿素的含量会影响植物的光合速率，灰绿型羊草净光合速率高于黄绿型可能与叶中叶绿素含量不同有关，D正确。 故选C。 9．（2025·天津·二模）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　　） A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等 C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D．HT植株表现出对高温环境的适应性 【答案】B 【详解】A、由图可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol••cm-2•s-1，A正确； B、CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误； C、由图可知，50℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正确； D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。 故选B。 10．（2025·天津·一模）莱因衣藻可进行光合作用将太阳能转化为氢能，其光合电子传递和产氢过程如下图1所示，PSI、PSⅡ、Cytb6f表示结构。请回答下列问题：    (1)莱因衣藻光合作用产生氢气的场所是________。在光合作用的光反应阶段，光能将转化为________中活跃的化学能参与到暗反应阶段。 (2)氢酶对氧气极其敏感，当氧分压达到2%时即可迅速失活。在光合作用过程中衣藻通常产氢量较低，原因是________。 (3)在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于莱因衣藻的生存很重要，无氧呼吸过程中丙酮酸能够进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA），导致了类囊体腔的酸化。研究人员根据多项研究提出了“离子陷阱”模型（如图2）。    ①在光照较弱的时候，莱因衣藻进行无氧呼吸产生HA的场所是________，HA可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于_______，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。 ②下列可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有________（多选）。 A．类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关 B．外源添加甲酸、乙酸等弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象 C．无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在强光条件下未发现类囊体腔酸化 D．HA与氢离子比较，透过类囊体薄膜的通透性更大 【答案】(1) 类囊体薄膜 ATP和NADPH (2)光合作用产生氧气，氧分压升高使氢酶失活 (3) 细胞质基质 氢离子无法直接穿过类囊体膜 A、B、D 【详解】（1）图中所示的生物膜为类囊体膜，水光解产生H+的一侧为类囊体腔，因此据图所示氢气产生的场所是叶绿体基质。在光合作用光反应阶段，光能将转化为 ATP 和 NADPH 中活跃的化学能参与到暗反应阶段。 （2）由于光合作用产生氧气使氧气浓度升高导致氢酶失活，不能生成氢气，因此在光合作用过程中衣藻通常产氢量较低。 （3）①无氧呼吸的场所在细胞质基质，则无氧呼吸的产物弱酸产生的场所也在细胞质基质。由图可知，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，且类囊体腔内的缓冲能力有限，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。 ②A、类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关，意味着无氧呼吸产生的弱酸总积累量越多，类囊体腔内的酸化程度就越高，这直接说明了无氧呼吸产生的弱酸会导致类囊体腔酸化，A正确； B、甲酸、乙酸都是弱酸，当外源添加这些弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象，说明弱酸确实能引发类囊体腔酸化，也就可以说明无氧呼吸产生弱酸会导致类囊体腔酸化，B正确； C、提供的证据需要证明的是在光照较弱的时候，莱因衣藻无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，而选项说的是强光条件下，无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体未发现类囊体腔酸化，光照条件发生了改变，因此无法判断是光照条件导致类囊体腔无法酸化，还是没有产生弱酸导致类囊体腔酸化，C错误； D、由于HA透过类囊体薄膜的通透性更大，所以HA可以进入类囊体，分解产生的H+由于通透性小，无法离开类囊体腔，因此导致酸化，D正确。 综上，可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有ABD。 11．（2025·天津·一模）叶片与种子之间的磷酸(Pi)分配对作物籽粒灌浆(籽粒积累有机物)有重要影响。研究发现水稻磷酸转运蛋白OsPHO1：2通过茎节将 Pi 偏向于分配给叶片(用较粗箭头表示)，从而影响其籽粒灌浆，其主要影响机制如图所示。图中TP 代表磷酸丙糖，磷酸丙糖转运体TPT 反向交换转运 Pi 和TP.    (1)图中TPT 所在的膜是_____________________(叶绿体膜/类囊体膜)，蛋白质磷酸化后应作为__________(酶/反应物)参与乙过程。 (2)甲过程所处的光合作用阶段发生的场所________________，能量变化是________________。 (3)结合图从功能上可视为磷酸转运蛋白的有_____________(编号选填). ①0sPH01:2           ②SPDT              ③TPT (4)结合图分析。若叶肉细胞质基质中 Pi 不足直接导致叶绿体中____________含量下降，使光反应减弱，从而影响作物籽粒灌浆。若要通过提高叶肉细胞的 Pi 含量使水稻增产，可提高____________基因的表达量。 (5)水稻在适宜反应条件下，用白光照射一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光照射。短时间内C3化合物含量将_________(填“增加”“减少”或“不变”)。 【答案】(1) 叶绿体膜 酶 (2) 类囊体薄膜 光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能 (3)①②③ (4) ATP、NADPH OsPHO1∶2 (5)减少 【详解】（1）图中TPT所在的膜与细胞质直接接触，叶绿体存在于细胞质中，而类囊体膜存在于叶绿体基质中，故TPT所在的膜为叶绿体膜，乙过程为卡尔文循环，二氧化碳还原为糖的过程需要ATP、NADPH、酶的参与，结合图示分析磷酸化的蛋白质作为酶在发挥作用。 （2）甲过程可以产生ATP、NADPH，说明甲过程为光反应过程，场所是叶绿体的类囊体薄膜。光反应过程中能量的变化为光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能。 （3）研究发现水稻磷酸转运蛋白OsPHO1∶2通过茎节将Pi偏向于分配给叶片，说明OsPHO1∶2可视为磷酸转运蛋白；图示中磷酸转运蛋白OsPHO1∶2通过茎节将Pi偏向于分配给叶片，而SPDT通过茎节将Pi偏向于分配给籽粒，说明SPDT可视为磷酸转运蛋白；TP代表磷酸丙糖，磷酸丙糖转运体TPT反向交换转运Pi和TP，说明TPT可视为磷酸转运蛋白，综上分析，①②③正确，故选①②③。 （4）结合图示可知，若叶肉细胞中Pi不足，光反应受抑制，产生的ATP、NADPH减少，从而抑制暗反应的进行，暗反应产生的TP减少，由于TP转运到细胞质中转变为蔗糖，蔗糖运往籽粒，因此导致运往籽粒的蔗糖减少，即影响作物籽粒灌浆。结合图示和题干信息可知，提高OsPHO1∶2基因的表达量，可以使得茎节将Pi偏向于分配给叶片，叶片的叶肉细胞中Pi多，光合作用速率快，产生的蔗糖多，蔗糖转移到籽粒，从而使水稻增产。 （5）叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光，若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，可导致光反应速率加快，形成的ATP和NADPH增加，C3的还原速率加快，但短时间内CO2固定速率不变，故C3化合物含量将减少。 12．（2025·天津武清·一模）照光时、叶肉细胞中的O2与CO2竞争性与Rubisco（羧化/加氧）酶结合，当二氧化碳浓度高时，Rubisco羧化酶催化C5与二氧化碳发生反应形成C3，进而完成卡尔文循环（光合作用暗反应）：当氧气浓度高时、Rubisco加载酶可催化C5与氧气发生反应生成乙醇酸，乙醇酸再经过一系列化学反应并消耗ATP和NADH，最终生成CO2的过程称为光呼吸，部分过程如图所示。光呼吸是绿色植物在光照和高O2低CO2情况下，与光合作用同时发生的一个损耗能量的副反应。科研人员获得了水稻叶绿体中酶X缺陷型的突变植株，给予低CO2浓度下检测植株部分代谢产物的含量，结果如表所示，回答下列问题： 条件 0.03%CO2 0.03%CO2 指标 乙醇酸含量/（μg·g-1叶重） 乙醛酸含量/（μg·g-1叶重） 突变植株 825.54 0.95 野生植株 1.54 1.78 (1)光呼吸时，C5和O2结合的反应发生在_________中，根据材料推测，O2/CO2值_________（填“高”或“低”）时利于光呼吸而不利于光合作用。从能量代谢分析，光呼吸与有氧呼吸最大的区别是_________。 (2)结合表中的实验结果分析，在光呼吸的过程中酶X的功能是_________。 (3)正常进行光合作用的水稻，若突然停止光照叶片短时间内会出现快速释放CO2的现象（CO2猝发），导致这一现象产生的原因是：光照停止（光反应为暗反应提供的_______减少，暗反应速率减慢，消耗的C5减少，C5与_________的结合增加，导致光呼吸强度_________（填增强/减弱）。 (4)研究人员通过转基因技术向水稻导入酶Y基因，已知酶Y能催化叶绿体中的乙醇酸分解生成CO2，并同时利用RNA牙犹技术抑制了水稻叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白基因的表达。上述途径可明显提高该水稻的净光合速率，分析原因可能是_________。 A．提高了叶绿体中乙醇酸的利用率 B．减少了叶绿体中碳的损失 C．直接加速了C3再生C5 D．提高了Rubisco加氧酶的活性 E．抑制光呼吸强度 【答案】(1) 叶绿体基质 高 光呼吸消耗ATP/能量，有氧呼吸产生ATP/能量 (2)催化乙醇酸生成乙醛酸 (3) ATP、NADPH O2 增强 (4)ABE 【详解】（1）光呼吸时，C5与O2结合的反应发生在叶绿体基质中。由题干“光呼吸是绿色植物在光照和高O2低CO2情况下，与光合作用同时发生的一个原耗能的副反应”可知，O2/CO2比值高时利于光呼吸而不利于光合作用。从能量代谢分析，有氧呼吸是释放能量的过程，而光呼吸是消耗能量的过程，这是光呼吸与有氧呼吸最大的区别。 （2）对比酶X缺陷型的突变植株（突变植株）和野生型植株在不同CO2浓度下乙醇酸含量：在0.03%CO2浓度下，突变植株乙醇酸含量825.54/（μg·g-1叶重）远高于野生型植株（1.54/（μg·g-1叶重）；在0.03%CO2浓度下，突变植株乙醛酸含量0.95/（μg·g-1叶重）低于野生型植株1.71/（μg·g-1叶重）。由此可推测，在光呼吸的过程中酶X的功能是催化乙醇酸转变为乙醛酸。 （3）正常进行光合作用的水稻，若突然停止光照，光反应为暗反应提供的ATP和[H]（NADPH）减少，暗反应速率减慢，消耗的C5减少，C5与O2结合的机会增加，导致光呼吸增强。 （4） 导入酶Y基因，酶Y能催化叶绿体中的乙醇酸分解生成CO2，提高了叶绿体中乙醇酸的利用率，使乙醇酸可以重新参与光合作用相关过程，减少了叶绿体中碳的损失，增加了光合作用的原料；同时抑制水稻叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白基因的表达，减少了乙醇酸运出叶绿体，也就减少了在叶绿体外进行的一些不利于光合的反应如光呼吸，所以可明显提高水稻的净光合速率，故选ABE。 1．（2025·天津·高考真题）老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（    ） A．电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B．检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C．提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D．为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 【答案】C 【详解】A、电泳分离 DNA 片段时，缓冲液可维持电泳环境的 pH 稳定，保证 DNA 片段正常分离，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶，A正确； B、酸性重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色，检测酵母是否产生酒精时，需向抽取的培养液滤液中加入酸性重铬酸钾，B正确； C、提取菠菜叶中的色素时用无水乙醇，分离色素时用层析液，C错误； D、有丝分裂旺盛的根尖细胞便于观察有丝分裂过程，卡诺氏液可固定细胞形态，为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定，D正确。 故选C。 2．（2023·天津·高考真题）衣原体是一类原核寄生生物，缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自身生命活动所需能量，因此需从寄主吸收（    ） A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP 【答案】D 【详解】细胞生命活动所需的能量主要是由细胞呼吸提供的，衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，不能进行细胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接的能源物质，因此衣原体需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP，D正确，ABC错误。 故选D。 3．（2023·天津·高考真题）下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的 机制图。光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述 错误的是（    ） A．物质X通过提高有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质 B．HCO3-利用通道蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质 C．水光解产生的H+提高类囊体腔CO2水平，促进CO2进入叶绿体基质 D．光反应通过确保暗反应的CO2的供应帮助该绿藻适应水环境 【答案】B 【详解】A、光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成，因此物质X可通过提高 有氧呼吸水平促进HCO3-进入细胞质基质。A正确； B、HCO3-进入叶绿体基质也需要线粒体产生的ATP供能，属于主动运输，通道蛋白只能参与协助扩散，B错误； C、据图可知，光反应中水光解产生的H+促进HCO3-进入类囊体，并与HCO3-在类囊体腔内反应产生CO2，因此能提高类囊体腔CO2水平，C正确； D、据图可知，光反应生成的物质X（O2）促进线粒体的有氧呼吸，产生更多的ATP，有利于HCO3-进入叶绿体基质，产生CO2，保证了暗反应的CO2供应，D正确。 故选B。 4．（2022·天津·高考真题）天津市针对甘肃古浪县水资源短缺现状，实施“农业水利现代化与智慧灌溉技术帮扶项目”，通过水肥一体化智慧灌溉和高标准农田建设，助力落实国家“药肥双减”目标，实现乡村全面振兴。项目需遵循一定生态学原理。下列原理有误的是（    ） A．人工生态系统具有一定自我调节能力 B．项目实施可促进生态系统的物质与能量循环 C．对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质投入 D．根据实际需要，合理使用水肥 【答案】B 【详解】A、生态系统具有一定的自动调节能力，但这种自动调节能力有一定限度，人工生态系统也具有一定自我调节能力，A正确； B、能量流动是单向的，逐级递减的，不是循环的，因此不能促进能量的循环，B错误； C、对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调，C正确； D、植物不同生长发育时期所需的水和无机盐是不同的，因此要根据实际需要，合理使用水肥，D正确。 故选B。 5．（2022·天津·高考真题）下图所示实验方法的应用或原理，不恰当的是（    ） 实验方法 应用 原理 A．分离绿叶中的色素 B．不同色素在层析液中溶解度不同 C．细菌计数 D．逐步稀释 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】AB、图示为分离绿叶中的色素，常用层析法，原理是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，AB正确； CD、图示为平板划线法，是分离微生物的一种方法，不能用于细菌计数，是指把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞，用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞，并让其成长为单菌落的方法，C错误，D正确。 故选C。 6．（2025·天津·高考真题）为研究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系，采集某植物叶片，将叶柄浸入后，放于氧气置换为的密闭装置中，浓度设正常（21%）和低氧（2%）两个水平，测定短时间内、不同光照条件下的净光合速率和呼吸作用速率。其中，净光合速率=光合作用速率-呼吸作用速率。结果如下： (1)光照条件下，密闭装置中逐渐减少，而逐渐增加，此时呼吸作用消耗的氧气来源于_____和_____。设最初密闭装置中的量为，120秒后测得的量为，的量为，叶片面积为，则净光合速率为_____。 (2)低氧下，光照强度下，叶片光合作用速率为_____。 (3)低氧在_____（光照、黑暗、光照和黑暗）条件下构成呼吸作用的限制因素。 (4)在两种氧浓度下，将叶片置于光照（强度为）、黑暗各1小时后，测定叶片中的糖含量。请推测低氧对叶片糖积累是否有利，并给出相应理由：_____。 【答案】(1) （或光合作用） 光合作用（或） (2)10.7 (3)黑暗 (4)有利，因为光照时两种氧浓度下净光合速率相同，但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低 【详解】（1）光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用：叶柄浸入H218O，光合作用光反应会产生18O2。呼吸作用消耗的氧气有两个来源：① 18O2；② 光合作用。净光合速率是单位时间单位面积的氧气积累量：初始18O2为xμmol，120秒后18O2为yμmol，16O2为zμmol。总氧气积累量为(y+z−x)μmol（最终总氧气量y+z减去初始x）。时间为120秒，叶片面积为am2，因此净光合速率为(y+z-x)/(120×a)μmol/(m2⋅s)。 （2）从左侧 “光照强度 - 净光合速率” 图可知，低氧（2% O2）条件下，500μmolPAR/(m2⋅s)时净光合速率为 10 μmol/(m2⋅s)。从右侧 “氧浓度 - 呼吸作用速率” 图可知，低氧（2% O2）黑暗条件下呼吸作用速率为 0.7 μmol/(m2⋅s)。光合作用速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率，因此光合作用速率为10+0.7=10.7μmol/(m2⋅s)。 （3）光照条件下，21% 和 2% O2的呼吸作用速率几乎一致，说明低氧在光照下对呼吸无限制。黑暗条件下，21% O2的呼吸速率高于 2% O2，说明低氧在黑暗条件下限制了呼吸作用。 （4）光照时，两种氧浓度下净光合速率相同（由左侧图可知，500μmolPAR/(m2⋅s)时净光合速率一致），说明光照下有机物积累量相同。黑暗时，低氧下呼吸作用速率更低（由右侧图可知，黑暗条件下低氧呼吸速率小于正常氧），说明黑暗下低氧消耗的有机物更少。综上，低氧对叶片糖积累有利，理由是：光照时两种氧浓度下净光合速率相同，但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低，总有机物积累更多。 7．（2024·天津·高考真题）蓝细菌所处水生环境随时会发生光线强弱变化。蓝细菌通过调控图1中关键酶XPK的活性以适应这种变化。    (1)图1所示循环过程为蓝细菌光合作用的暗反应，反应场所为______。 (2)光暗循环条件下，将蓝细菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分别用含NaH14CO3的培养基培养，测定其碳固定率和胞内ATP浓度，结果如图2。 在第10-11分钟，野生型菌XPK被激活，将暗反应的中间产物6-磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止。推测ATP是XPK的______（激活剂/抑制剂）。在同一时期，Δxpk会继续进行暗反应，此时消耗的ATP和NADPH来源于______。 在第11-13分钟，Δxpk碳固定率继续升高，胞内______过程来源的ATP被用于______而消耗，导致Δxpk的生长速率比野生型更慢。 (3)蓝细菌在高密度培养时，由于互相遮挡，菌体环境也会出现光线强弱变化。为验证该条件下，蓝细菌是否采用上述机制进行调节，可分别使用野生型和Δxpk、选用如下______条件组合进行实验，定时测定14C固定率和胞内ATP浓度。 ①高浓度蓝细菌②低浓度蓝细菌③持续光照④光暗循环⑤培养基中加入NaH14CO3  ⑥培养基中加入14C6H12O6 【答案】(1)细胞质基质（或细胞质） (2) 抑制剂 第10分钟之前的光反应 细胞呼吸（或呼吸作用） 暗反应（或碳固定，或C3还原，或碳反应） (3)①③⑤ 【详解】（1）蓝细菌为原核生物，图1为蓝细菌的光合作用暗反应过程，该过程的反应场所为细胞质基质。 （2）光暗循环条件下，将蓝细菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分别用含NaH14CO3的培养基培养，测定其碳固定率和胞内ATP浓度，结果如图2。在第10-11分钟，野生型菌细胞中ATP含量下降，此时XPK被激活，将暗反应的中间产物6-磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止。推测ATP是XPK的抑制剂。在同一时期，Δxpk会继续进行暗反应，此时消耗的ATP和NADPH来源于第10分钟之前的光反应。在第11-13分钟，Δxpk碳固定率继续升高，此时处于黑暗条件，因而推测，此时碳固定速率上升消耗的ATP来自细胞呼吸，导致Δxpk的生长速率比野生型更慢。 （3）蓝细菌在高密度培养时，由于互相遮挡，菌体环境也会出现光线强弱变化。为验证蓝细菌是否采用上述机制进行调节，则实验过程中首先需要创造高密度蓝细菌、而后需要持续光照，同时需要在培养基中加入NaH14CO3 ，因此，实验中可使用野生型和Δxpk，在①高浓度蓝细菌、③持续光照、⑤培养基中加入NaH14CO3 条件组合进行实验，定时测定14C固定率和胞内ATP浓度，进而得出相应的结论。 8．（2022·天津·高考真题）利用蓝细菌将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。 (1)蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于__________和__________等生理过程，为各项生命活动提供能量。 (2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D—乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，是由于细胞质中的NADH被大量用于_______________作用产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH。 (3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，以补充ATP产量，使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表。 注：数据单位为pmol∕OD730 菌株 ATP NADH NADPH 初始蓝细菌 626 32 49 工程菌K 829 62 49 由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三阶段__________（被抑制∕被促进∕不受影响），光反应中的水光解__________（被抑制∕被促进∕不受影响）。 (4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L能积累更多D—乳酸，是因为其__________（双选）。 A．光合作用产生了更多ATP B．光合作用产生了更多NADPH C．有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP D．有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH 【答案】(1) 光合作用 呼吸作用 (2)有氧呼吸 (3) 被抑制 不受影响 (4)AD 【详解】（1）蓝细菌是原核生物，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，能产生NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物，也能进行呼吸作用，因此蓝细菌内的ATP来源于光合作用和呼吸作用等生理过程，为各项生命活动提供能量。 （2）有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的NADH（呼吸过程中产生的[H]）与氧气结合形成水，同时释放大量能量，因此蓝细菌中细胞质中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三阶段产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH。 （3）NADH是有氧呼吸过程中的代谢产物，在有氧呼吸第三阶段被利用，NADPH是光合作用过程中的代谢产物，是水光解的产物，据表格可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的NADH较高，NADPH相同，说明有氧呼吸第三阶段被抑制，光反应中的水光解不受影响。 （4）工程菌K存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径，能使更多NADH用于生成D—乳酸，把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L，光合作用产生了更多ATP，为各项生命活动提供能量，这样有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH，这样工程菌L就能利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸，能积累更多D—乳酸，AD正确，BC错误。 故选AD。 / 学科网（北京）股份有限公司 $