抢分02 光合作用与细胞呼吸（2大考点抢分）（抢分专练）（北京专用）2026年高考生物终极冲刺讲练测

抢分02 光合作用与细胞呼吸 答案版 考点1 细胞呼吸 1．B 2．C 1．B 2．D 考点2 光合作用 1．C 2．A 1．A 2．D 1．A 2．D 3．D 4．C 5．B 6．C 7．D 8．A 9．C 10．B 11．C 12．A 13．A 14．B 15．(1) 能量 光合色素 信号 (2) 促进 当被红光照射时类囊体膜从状态1向状态2转换，一部分LHCII蛋白转移到PSI，与PSI结合，促进PSⅠ吸收远红光；当被远红光照射时类囊体膜从状态2向状态1转换，LHCII蛋白脱离PSI，与PSII相结合，促进其吸收红光 (3) 红光 添加其他蛋白抑制剂和对照组 更低 (4)强光破坏 16．(1)蛋白质 (2) 催化乙醇酸转化 碳丢失(或“碳以 CO2的形式逸散”） 相关酶均定位于叶肉细胞的叶绿体处 乙醛酸、甘氨酸和丝氨酸 (3)途径Ⅱ还能固定更多的氮 17.(1) 无水乙醇 O2释放 (2) 降低 叶绿素含量超过处理前水平，净光合速率升高但未恢复到处理前水平 (3) 光能 O2和H+ a＜b，a＞b 18．(1) 类囊体薄膜 ATP和NADPH中的化学能 (2)下胚轴较长，子叶维持闭合 (3)B (4)相同点：都通过受体接受环境信号；引发胞质钙浓度升高并激活CPKs     不同点：环境信号受体不同；响应的基因不同 19．(1) 有氧呼吸 CO2和水 (2)E蛋白能缓解心脏肥大 (3)红色荧光和绿色荧光在心肌细胞线粒体中重叠 (4) A +++ ++ AD (5)诊断：检测蛋白的表达水平，治疗：开发增强蛋白活性或促进蛋白表达的药物 20．(1) 丙酮酸 CO2和H2O (2) 增加 增加 (3)探究Drp1Ser637磷酸化水平对线粒体形态及功能的影响 (4)AC 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分02 光合作用与细胞呼吸 2大考点抢分 题型 考情分析 考向预测 细胞呼吸 2025年北京卷：有氧呼吸过程，细胞呼吸原理在生产和生活中的应用 2023年北京卷：有氧呼吸过程，无氧呼吸过程 1.细胞呼吸：重点考察细胞呼吸的过程，以及细胞呼吸的应用。 2.光合作用：重点考察光合作用的过程和应用，以及色素的提取实验。 3.综合应用与实验探究：对细胞呼吸和光合作用进行交叉命题，题干情境复杂，设问层次清晰，考察逻辑推理、实验设计与分析能力。 光合作用 2025年北京卷：叶绿体的结构与功能，影响光合作用的因素 2024年北京卷：绿叶中色素的提取和分离实验，影响光合作用的因素 2023年北京卷：影响光合作用的因素，总、净光合与呼吸，光反应、暗反应的物质变化和能量变化 考点1 细胞呼吸 1．（2025·北京西城·二模）研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干，放在不同温度条件下储藏，检测乙醇含量，结果如图。下列推断错误的是（    ） A．受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B．储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C．乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D．低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 【答案】B 【详解】A、受损伤冬枣失去果皮保护更容易滋生微生物，微生物分解会加速其腐烂变质，A正确； B、据图可知，储藏的冬枣会产生乙醇，则同时会产生CO2，B错误； C、冬枣无氧呼吸会产生乙醇和二氧化碳，C正确； D、由图可知，低温下，产生的乙醇少，消耗的有机物少，更有利于延长冬枣贮藏保鲜期，D正确。 故选B。 2．（2025·北京大兴·模拟预测）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中，子叶耗氧量、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，与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是（　　） A．p点为种皮被突破的时间点 B．阶段Ⅱ种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C．阶段Ⅲ种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D．q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量 【答案】C 【分析】在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，种皮被突破后，种子吸收氧气量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。 【详解】A、由图可知，p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，该点为种皮被突破的时间点，A正确； B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确； C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，氧气浓度增大，乙醇脱氢酶活性降低，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误； D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸同时进行，无氧呼吸会产生二氧化碳，有氧呼吸消耗的氧气等于产生的二氧化碳，因此q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量，D正确。 故选C。 1.无氧呼吸与有氧呼吸的过程 2.无氧呼吸与有氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2 能量变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放少量能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 3.影响呼吸作用的因素 （1）温度 ①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。 ②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。 （2）O2浓度 ①选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧病菌的无氧呼吸。 ②作物栽培中中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。 ③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 ④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根死亡。 （3）CO2浓度 在蔬菜和水果保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 1．Y蛋白主要存在于肿瘤细胞线粒体的内外膜间隙，可与丙酮酸转运蛋白相互作用，抑制丙酮酸进入线粒体。相关叙述正确的是（    ） A．丙酮酸转运蛋白主要分布于线粒体基质 B．丙酮酸可在肿瘤的细胞质基质中转化为乳酸 C．推测肿瘤细胞主要依靠有氧呼吸第三阶段供能 D．敲除Y基因的肿瘤细胞耗氧速率明显降低 【答案】B 【分析】高等植物的细胞呼吸可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两类，有氧呼吸分为三个阶段，分别为葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸和[H]，丙酮酸在线粒体基质分解为二氧化碳和[H]，氧气和[H]在线粒体内膜上生成水三个过程。而无氧呼吸是在没有氧气的条件下，第一阶段产生的丙酮酸在细胞质基质被分解为酒精和二氧化碳。 【详解】A、丙酮酸转运蛋白的作用是将丙酮酸从细胞质基质转运至线粒体基质，其位于线粒体内膜，而非线粒体基质中，A错误； B、Y蛋白抑制丙酮酸进入线粒体，导致丙酮酸无法参与线粒体内的有氧呼吸（如柠檬酸循环）。此时，肿瘤细胞通过无氧呼吸（糖酵解）在细胞质基质中将丙酮酸转化为乳酸，以维持能量供应，B正确； C、有氧呼吸第三阶段（氧化磷酸化）依赖前两阶段的产物（如NADH和FADH₂）。若丙酮酸无法进入线粒体，则柠檬酸循环无法进行，第三阶段反应物不足，肿瘤细胞主要依赖糖酵解（无氧呼吸）供能，而非有氧呼吸第三阶段，C错误； D、敲除Y基因后，Y蛋白的抑制作用解除，丙酮酸可正常进入线粒体参与有氧呼吸，线粒体耗氧速率应升高而非降低，D错误。 故选C。 2．小肠上皮细胞吸收葡萄糖（Glc）的过程如图所示，下列错误的是（　　） A．GLUT2转运葡萄糖的方式为协助扩散 B．钠钾泵消耗的ATP可来源于细胞呼吸第一阶段 C．图中葡萄糖的吸收途径均需载体蛋白协助 D．钠钾泵抑制剂不会影响SGLT转运葡萄糖 【答案】D 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、据图可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞需要借助钠离子提供的势能，方式是主动运输，说明葡萄糖的浓度是细胞外低于细胞内，则GLUT2转运葡萄糖出小肠上皮细胞的方式为顺浓度梯度的协助扩散，A正确； B、钠钾泵是一种主动运输蛋白，它通过消耗ATP来维持细胞内外的钠离子和钾离子浓度梯度，消耗的ATP可来源于细胞呼吸第一阶段（以及有氧呼吸第二、三阶段），B正确； C、图中小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程涉及两种主要的转运蛋白SGLT1和GLUT2，无论是通过SGLT1进行的主动运输，还是通过GLUT2进行的协助扩散，都需要载体蛋白的协助，C正确； D、SGLT的转运过程依赖于细胞内外钠离子的浓度梯度，而钠钾泵负责维持这一梯度。如果钠钾泵被抑制剂抑制，细胞内外钠离子的浓度梯度将无法维持，进而影响SGLT对葡萄糖的转运，D错误。 故选D。 考点2 光合作用 1．（2025·北京朝阳·二模）将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．叶状体小段中CO2的减少导致其上浮 B．4℃条件下该叶状体小段无法进行光合作用 C．各组实验应确保水中的CO2浓度较高且相同 D．增加光照强度可使各组叶状体小段上浮数量均增加 【答案】C 【详解】A、叶状体上浮是因为光合作用产生氧气，使叶状体浮力增大，而非CO2减少，A错误； B、4℃条件下叶状体小段有上浮，说明能进行光合作用，只是强度较弱，B错误； C、探究温度对光合作用强度的影响，CO2浓度是无关变量，应保持相同且较高，以排除其对实验结果的干扰，C正确； D、不同温度下光合作用的最适光照强度可能不同，增加光照强度（可能会降低光合作用强度）不一定使各组叶状体小段上浮数量均增加，D错误。 故选C。 2．（25-26高三上·北京西城·期末）实验室中检测某陆生植物CO2吸收量和气孔导度在一天内的变化，结果如图。对该植物的推测合理的是（    ） A．空气中的CO2在夜晚被吸收并以某种形式暂时储存 B．白天气孔关闭，暗反应过程不需要CO2 C．白天气孔关闭，不进行细胞呼吸 D．该植物不适应干旱环境 【答案】A 【详解】A、从图中可以看到，在夜间，植物的CO2​吸收量大于0，即吸收了空气中的CO2​，且白天植物也需要CO2​进行光合作用，所以可以推测夜间吸收的CO2​以某种形式暂时储存起来供白天使用，A正确； B、暗反应必须依赖CO2​（CO2​是暗反应的原料）。白天气孔关闭，但植物可利用夜晚储存的CO2​进行暗反应，并非不需要CO2​，B错误； C、细胞呼吸是细胞的基本生命活动，时刻进行（无论光照、黑暗，无论气孔是否关闭），C错误； D、该植物夜间吸收CO2​，白天气孔关闭，这种特性有利于在干旱环境中减少水分散失，同时又能满足光合作用对CO2​的需求，说明该植物适应干旱环境，D错误。 故选A。 1.绿叶中色素的提取和分离实验 2．光合作用的过程 项目 光反应 暗反应 过程模型 实质 光能转化为化学能，并放出O2 同化CO2形成有机物 与光的关系 必须在光下进行 不直接依赖光 场所 在叶绿体内的类囊体薄膜上进行 在叶绿体基质中进行 物质转化 ①水的光解： H2O2H＋＋O2＋2e－ ②NADPH的合成： NADP＋＋H＋＋2e－NADPH ③ATP的合成： ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2的固定： CO2＋C52C3 ②C3的还原： 2C3C5＋(CH2O) ③ATP的水解： ATPADP＋Pi＋能量 ④NADPH的分解： NADPHNADP＋＋H＋＋2e－ 能量转化 光能→ATP和NADPH中的化学能 ATP和NADPH中的化学能→ 有机物中的化学能 联系 ①光反应为暗反应提供ATP和NADPH； ②暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋ 1．研究者用开放气室控制环境温度，在光照强度不变且足够高的条件下，检测柽柳的净光合速率等生理指标。环境温度从T0升高到T3，柽柳净光合速率逐渐升高，叶片气孔导度和胞间CO2浓度的变化如图。相关叙述错误的是（　　） A．从T2到T3，胞间CO2浓度是柽柳光合作用的限制因素 B．从T2到T3，气孔导度下降和净光合速率升高共同导致胞间CO2浓度下降 C．从T0到T3，叶绿体中光反应和暗反应酶的活性升高 D．从T0到T3，叶绿体中ATP和NADPH的相互转化加快 【答案】A 【详解】A、从T2到T3，净光合速率仍在升高（说明光合速率未受限制），且光照强度足够高（光反应无限制）；若胞间CO2浓度是限制因素，会导致光合速率不再上升，但实际仍升高，因此胞间CO2浓度不是限制因素，A错误； B、从T2到T3，气孔导度下降，CO2进入叶片的供给量减少，而净光合速率升高，CO2消耗量增加，共同导致胞间CO2浓度下降，B正确； C、从T0到T3，净光合速率逐渐升高，说明温度处于酶的适宜范围，温度升高会提升叶绿体中光反应和暗反应相关酶的活性，推动光合速率上升，C正确； D、酶活性升高使暗反应消耗ATP和NADPH的速率加快，会反馈促进光反应加速合成ATP和NADPH，进而使二者相互转化的速率提高，D正确。 故选A。 2．为了构建叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线。下表中目的和步骤对应有误的一项是（　　） 选项 实验目的 简要操作步骤 A 测定样液蓝细菌数量 将不同浓度蓝细菌摇匀，稀释后分别用细菌计数板计数 B 浓缩蓝细菌 分别对等量样液离心，取下层沉淀物 C 提取叶绿素 将浓缩的蓝细菌用等量无水乙醇重新悬浮 D 测定叶绿素a含量 以无菌水作对照，利用分光光度计进行定量测定 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】蓝细菌属于原核生物，无以核膜为界限的细胞核，含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，是自养生物。 【详解】A、将不同浓度蓝细菌摇匀，稀释后分别用细菌计数板计数，这样能准确测定样液蓝细菌数量，A正确； B、对等量样液离心，蓝细菌因密度较大等原因会沉淀在下层，取下层沉淀物可浓缩蓝细菌，B正确； C、叶绿素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中，将浓缩的蓝细菌用等量无水乙醇重新悬浮，可提取叶绿素，C正确； D、测定叶绿素a含量时，应使用无水乙醇作对照，而不是无菌水，因为叶绿素是溶解在无水乙醇中的，以无菌水作对照不能准确测定叶绿素a含量，D错误。 故选D。 1．（2025·北京通州·一模）研究人员从菠菜叶肉细胞中分离类囊体与多种酶等物质用单层脂质分子包裹构建人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现CO2固定与C3还原，不断产生有机物。下列叙述正确的是（　　） A．产生有机物的场所相当于叶绿体基质 B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO2 C．类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与C3还原 D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素 【答案】A 【详解】A、该体系在脂质包裹层内进行CO2固定和C3还原（暗反应），与叶绿体基质中发生暗反应、合成有机物的功能一致，A正确； B、暗反应除消耗CO2外，还需消耗光反应产生的ATP和NADPH（题干中"多种酶"包含催化C3还原的酶系），B错误； C、类囊体产生的ATP用于C3还原，但O2是光反应产物，不参与暗反应，C错误； D、类囊体含光合色素（如叶绿素），该体系直接分离菠菜类囊体，故含光合色素，D错误。 故选A。 2．（2025·北京·模拟预测）使用打孔器打出圆形小叶片若干个，向装满水的注射器中加入圆形小叶重复抽拉以排出叶片中气体。将圆形叶片随机分组后放入清水中，分别放置不同距离的光源，记录、统计每组圆形小叶浮起水面所需时间均值。关于本实验的说法中，错误的是（    ） A．小叶浮起的原因是由于光合作用产生O2所致 B．距离光源越远的组小叶浮起所需时间越长 C．使用苏打水代替清水后，小叶浮起所需时间变短 D．水温越高小叶浮起所需时间越来越短 【答案】D 【分析】利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气，充入水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用的强弱。 【详解】A、叶片在光下进行光合作用产生氧气，氧气积累在叶片细胞间隙等部位，使叶片浮力增大从而浮起，A正确； B、距离光源越远，光照强度越弱，光合作用强度相对越低，产生氧气的速率越慢，所以小叶浮起所需时间越长，B正确； C、苏打水（碳酸氢钠溶液）能提供二氧化碳，二氧化碳是光合作用的原料，在一定范围内增加二氧化碳浓度可增强光合作用，使产生氧气的速率加快，小叶浮起所需时间变短，C正确； D、在一定范围内，温度升高会使光合作用相关酶的活性增强，光合作用速率加快，小叶浮起所需时间变短；但当温度过高时，会使酶的活性降低甚至失活，光合作用速率下降，小叶浮起所需时间变长，并不是水温越高小叶浮起所需时间就越短，D错误。 故选D。 3．（2025·北京·模拟预测）生物学实验需选择合适的实验材料才能达成相应的目的，用黑藻叶片作为实验材料不能完成的实验是（    ） A．观察细胞质的流动 B．观察质壁分离与复原 C．光合色素的提取与分离 D．观察有丝分裂过程 【答案】D 【分析】黑藻属于真核生物，含有叶绿体，可用作观察叶绿体的实验材料，叶绿体中含有光合色素，故黑藻也可用作“光合色素的提取和分离”实验的材料。成熟的植物细胞因含有大液泡，可用于质壁分离和复原实验的观察。 【详解】A、黑藻叶片细胞含有叶绿体，可在显微镜下清晰观察到叶绿体的运动（指示细胞质流动），是完成此实验的理想材料，A错误； B、黑藻叶片细胞为成熟植物细胞，具有中央大液泡和细胞壁，可通过蔗糖溶液等诱导质壁分离及清水复原，现象明显，B错误； C、黑藻叶片富含叶绿素和类胡萝卜素等光合色素，可用无水乙醇提取，并通过纸层析法分离色素条带，C错误； D、黑藻叶片中叶肉细胞是高度分化的细胞，不能进行细胞分裂，因此不能用于有丝分裂的观察，D正确。 故选D。 4．（2025·北京·模拟预测）下列实验中，未体现实验设计的对照原则的是（    ） A．探究植物细胞的吸水和失水 B．探究酵母菌细胞呼吸的方式 C．绿叶中色素的提取和分离 D．DNA的粗提取和鉴定 【答案】C 【分析】对照原则是科学实验设计的基本原则之一，目的是通过设置对照组和实验组，排除无关变量的干扰，从而更准确地验证实验变量的影响 【详解】A、通过观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离与复原探究植物细胞的吸水和失水，体现了自身前后对照原则；A正确； B、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验分通气与密闭两组，体现了相互对照原则，B正确； C、仅光合色素的提取分离实验未体现对照原则，C错误； D、DNA的粗提取物鉴定时，需要取两支试管，各加入NaCl溶液，将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管，然后向两支试管中加入二苯胺试剂，混合并沸水浴加热比较两支试管中溶液颜色的变化，未加入粗提取物的试管为对照组，D正确。 故选C。 5．（2025·北京昌平·二模）下列关于显微观察相关的实验，叙述正确的是（　　） A．高浓度蔗糖溶液处理紫色洋葱细胞，无法观察到质壁分离现象 B．用血细胞计数板计数时，可先放盖玻片再从边缘处滴加培养液 C．观察根尖细胞有丝分裂时，可观察到一个细胞连续分裂的过程 D．观察细胞质流动的实验，应选择无色透明的植物细胞以便观察 【答案】B 【分析】观察植物细胞有丝分裂实验的操作步骤为：解离（用酒精和盐酸的混合液对根尖进行解离，使组织细胞分离）→漂洗（洗去解离液，便于着色）→染色（用碱性染料对染色体进行染色）→制片→观察 【详解】A、高浓度蔗糖溶液会导致紫色洋葱细胞发生质壁分离，但因细胞过度失水死亡后无法复原，但质壁分离现象仍可观察，A错误； B、血细胞计数板使用时需先放置盖玻片，再滴加培养液，避免气泡产生，B正确； C、观察根尖细胞有丝分裂时，根尖细胞经解离液处理后已死亡，无法看到连续分裂过程，C错误； D、观察细胞质流动时，通常选择含叶绿体的细胞（如黑藻叶肉细胞），叶绿体的运动更易观察，而无色透明细胞因缺乏明显标记物，反而不利于观察，D错误。 故选B。 6．（2025·北京东城·二模）真核细胞正常的生理功能与生物膜的完整性密切相关。下列错误的是（    ） A．内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠 B．线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻 C．类囊体膜受损会导致叶绿体内NADP+和ADP含量降低 D．溶酶体膜受损会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器 【答案】C 【分析】细胞器的分类：①具有双层膜结构的细胞器有：叶绿体、线粒体．具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜；②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡．具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜；③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体；④能产生水的细胞器有线粒体、核糖体、高尔基体、叶绿体；⑤与碱基互补配对有关的细胞器有核糖体、叶绿体、线粒体；⑥含有 DNA 的细胞器有叶绿体和线粒体；⑦含有 RNA 的细胞结构有叶绿体、线粒体和核糖体。 【详解】A、内质网和高尔基体是蛋白质合成和加工的场所，若内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠，A正确； B、线粒体内膜向内折叠形成嵴增大了酶的附着面积，有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，若线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻，B正确； C、类囊体膜受损会影响光合作用光反应的进行，使ATP和NADPH生成减少，进而导致叶绿体内NADP+和ADP含量升高，C错误； D、溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，若溶酶体膜受损则会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器，D正确。 故选C。 7．（2025·北京丰台·二模）高中生物学教材经典实验中，未使用放射性同位素标记技术的是（　　） A．探究胰腺腺泡细胞中分泌蛋白的合成和运输途径 B．探究光合作用暗反应阶段碳元素的转移过程 C．利用T2噬菌体侵染细菌证明DNA是遗传物质 D．利用密度梯度离心技术证明DNA的复制方式 【答案】D 【分析】具有放射性的同位素有：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性的有：15N、18O等。 【详解】A、探究胰腺腺泡细胞中分泌蛋白的合成和运输途径，使用了3H标记，3H具有放射性，A错误； B、探究光合作用暗反应阶段碳元素的转移过程，使用14C标记，14C具有放射性，B错误； C、利用T2噬菌体侵染细菌证明DNA是遗传物质，使用了32P和35S标记，二者均具有放射性，C错误； D、利用密度梯度离心技术证明DNA的复制方式，使用了15N标记，15N不具有放射性，D正确。 故选D。 8．（2025·北京丰台·二模）研究表明，光照强度改变会影响超级稻叶绿体的结构，相关数据如下表。下列叙述错误的是（　　） 品种 光强 叶绿素含量(g·m-2) 基粒数(个) 基粒厚度(μm) 基粒片层数(层) 超级稻 100% 0.43 20 0.25 10 25% 0.60 12 0.50 20 A．吸收光能的色素和光合作用相关酶均分布在类囊体膜上 B．光反应阶段产生的ATP和NADPH均为暗反应提供能量 C．弱光下超级稻叶绿素含量、基粒厚度和片层数均增加 D．弱光下超级稻通过调整叶绿体结构以增强适应性 【答案】A 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。 【详解】A、光合作用的场所是叶绿体的类囊体膜和叶绿体基质，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体膜上，但是光合作用相关的酶分布在类囊体膜和叶绿体基质上，A错误； B、还原阶段（C3的还原）需要消耗光反应阶段产生的ATP和NADPH，并储存能量，B正确； C、根据表格数据可知弱光（25%）下超级稻叶绿素含量、基粒厚度和片层数相对光强为100%均有增加，C正确； D、植物体能后在逆境下调整自身生理结构或者调节光能在叶片上的去向进行自我保护，所以弱光或强光条件下，超级稻都可通过调整叶绿体结构以增强适应逆境的能力，到这种能力也是有限的 ，D正确。 故选A。 9．（2025·北京海淀·一模）下列实验结果偏差不是由于试剂浓度改变造成的是（    ） A．哺乳动物的红细胞在溶液中出现大量胀破—0.9%生理盐水 B．新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不发生质壁分离—0.3g/mL蔗糖溶液 C．提取并分离菠菜叶中的光合色素，仅下端两条色素带浅—无水乙醇 D．胡萝卜愈伤组织仅生出根—0.2mg/L生长素、2mg/L细胞分裂素 【答案】C 【分析】由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 【详解】A、哺乳动物红细胞在0.9%生理盐水中会保持正常形态，若出现大量胀破，说明该“生理盐水”浓度远低于0.9%，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，A不符合题意； B、新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离，若不发生质壁分离，可能是蔗糖溶液浓度过低，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，B不符合题意； C、提取并分离菠菜叶中的光合色素时，仅下端两条色素带浅，可能是由于研磨不充分、提取的色素少等原因，而不是无水乙醇浓度的问题，不是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，C符合题意； D、胡萝卜愈伤组织的分化受生长素和细胞分裂素比例的影响，仅生出根，说明生长素与细胞分裂素的比例不合适，可能是这两种激素浓度改变造成的，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，D不符合题意。 故选C。 10．（2025·北京东城·一模）将玉米的P基因导入水稻后，测得不同光照强度下转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．转入的P基因可以提高水稻的气孔导度 B．光照强度为4时，气孔导度是限制原种水稻光合速率的主要因素 C．光照强度为8时，两种水稻的真光合速率约为25μmol·m-2·s-1 D．转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中 【答案】B 【分析】1、光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。 2、叶绿体中的光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形成释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活跃的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。 【详解】A、观察左图，在相同光照强度下，转基因水稻的气孔导度相对值普遍高于原种水稻。所以转入的P基因可以提高水稻的气孔导度，A正确； B、光照强度为4时，原种水稻光合速率随光照强度增加而增加，说明此时光照强度是限制原种水稻光合速率的主要因素，而非气孔导度（如果是气孔导度限制，增加光照强度光合速率不会增加），B错误； C、右图纵坐标为CO₂吸收速率（代表净光合速率），从图中可知光照强度为8时，两种水稻净光合速率约为20μmol·m⁻²·s⁻¹ 。从图中可知原种水稻和转基因水稻呼吸速率约为5μmol·m⁻²·s⁻¹ （光照强度为0时CO₂释放速率）。根据真光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率，可得真光合速率约为20 + 5 = 25μmol·m⁻²·s⁻¹ ，C正确； D、观察右图，在光照强度较强（大于8）时，转基因水稻的光合速率明显高于原种水稻，所以转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中，D正确。 故选B。 11．（2025·北京房山·一模）环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 B．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量相同 C．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小 D．呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 【答案】C 【分析】据图分析：植物2的呼吸速率、光补偿点和光饱和点低于植物1，植物2是阴生植物，植物1是阳生植物。影响光合速率的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等。图2中温度通过影响光合作用与呼吸作用的酶的活性来影响光合作用。 【详解】A、在图1中，光照强度大于p时，植物2的净光合速率大于0，能正常生长；但植物1的净光合速率在光照强度大于p后有一段小于0，不能正常生长，A错误； B、光照强度为r时，两种植物的净光合速率相等。净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率，由于两种植物的呼吸速率不同（从图1中与纵轴交点可知，植物1呼吸速率大于植物2），所以总光合速率（单位时间固定的CO₂量）不相等，B错误； C、图1中a、b之间的差值代表植物1和植物2在相同光照强度下的净光合速率差值。从图2可知，在温度为M时，植物1的净光合速率相对较高，适当提高温度，植物1净光合速率下降幅度可能比植物2大，那么a、b之间的差值会变小，C正确； D、从图1中与纵轴交点可知，植物1的呼吸作用强度大于植物2；植物2在较低光照强度下净光合速率大于0，更适合在光照较弱的林下种植，D错误。 故选C。 12．（2025·北京石景山·一模）测定甲、乙两种植物在不同温度下的光合速率，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　） A．35℃时，两种植物光合作用合成有机物的速率相等 B．两种植物的CO2吸收速率最大值接近 C．50℃时，植物乙能积累有机物而植物甲不能 D．增加CO2浓度后，两种植物的光合速率均可能上升 【答案】A 【分析】绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中，这个过程就叫光合作用。图示横坐标表示叶片温度，纵坐标为二氧化碳吸收率，代表净光合速率。 【详解】A、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，35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，可见35℃时两组植株的光合作用合成的有机物无法比较，A错误； B、由图可知，甲种植物和 乙种植物曲线最高点相近，即两组植株二氧化碳吸收速率最大值接近，B正确； C、由图可知，50°C时乙种植物的CO2吸收速率仍大于零，可见净光合速率大于零，说明能积累有机物，而甲种植物的净光合速率为零，说明不能积累有机物，C正确； D、CO2是光合作用的原料之一，增加CO2浓度后，两种植物的光合速率均可能上升，D正确。 故选A。 13．（2025·北京朝阳·一模）Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型（WT），构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库，其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是（    ） A．光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素 B．CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制 C．Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型 D．模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率 【答案】A 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】A、影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等，所以光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素，A正确； B、据图分析可知该实验的变量是CO2浓度与不同的Rubisco突变体，CO2浓度超过一定值后曲线不再升高主要是受反应体系中CO2固定的酶的酶活性，B错误； C、据图分析可知Rubisco突变体库中V266T突变体酶的活性高于WT型，而V266G突变体酶的活性低于WT型，由图无法得出大多数突变体酶活性都高于野生型的结论，C错误； D、据图分析可知Rubisco突变体库中V266G突变体酶的活性低于WT型，所以V266G改造作物中Rubisco会降低作物光能利用率，D错误。 故选A。 14．（2025·北京丰台·一模）在单细胞佐夫色绿藻中，外源葡萄糖（Glc）的存在会导致光合作用关闭，该过程依赖于己糖激酶（HXK1）。下图表示铁缺乏和铁充足对细胞代谢的影响。相关叙述错误的是（    ） A．佐夫色绿藻既能自养也能异养 B．细胞内Fe的分配对叶绿体的结构无影响 C．在Fe限制条件下细胞会优先进行呼吸作用 D．铁元素缓解了由葡萄糖介导的光合作用抑制 【答案】B 【分析】光合作用与呼吸作用的联系 物质循环： 光合作用的产物（葡萄糖、O₂）是呼吸作用的原料，呼吸作用的产物（CO₂、H₂O）是光合作用的原料。 能量转换： 光合作用将光能转化为化学能储存，呼吸作用将化学能转化为ATP供生命活动。 【详解】A、佐夫色绿藻能进行光合作用，这体现了自养的能力；同时外源葡萄糖（Glc）的存在会导致光合作用关闭，说明它也能利用外源葡萄糖，即具有异养能力。所以佐夫色绿藻既能自养也能异养，A正确； B、从图中可以看到，铁元素在细胞内有不同的分布情况，且铁元素与光合作用等过程相关联。铁元素是一些与光合作用相关的酶等物质的组成成分，其在细胞内的分配会影响到相关物质的合成和功能，进而对叶绿体的结构和功能产生影响。所以细胞内Fe的分配对叶绿体的结构是有影响的，B错误； C、在Fe限制条件下，图中显示外源葡萄糖（Glc）进入细胞后，通过己糖激酶（HXK1）相关途径，会导致光合作用关闭，更多地进行呼吸作用相关过程。这表明在Fe限制条件下细胞会优先进行呼吸作用，C正确； D、对比Fe缺乏和Fe充足的情况，在Fe充足时，即使有外源葡萄糖（Glc）存在，对光合作用的抑制作用相对较弱，说明铁元素缓解了由葡萄糖介导的光合作用抑制，D正确。 故选B。 15．（2025·北京大兴·模拟预测）在光波动的自然界中，植物已经发展出一系列捕光调节策略，以实现光能利用最大化。 (1)光能为光合作用提供________，故阳光不足会限制光合作用；反之阳光过量会引起类囊体膜上________被破坏，阻碍捕获和吸收光能。光还可作为________调节植物生命活动，使植物能适应变化的光。 (2)类囊体膜的状态转换是维持两个光系统（PSI和PSII）光能分配的一个调节机制。 注：TM是类囊体膜 ①已知PSI优先吸收远红光（波长>700 nm），而PSII优先吸收红光（波长<700 nm）。图中LHC是辅助光系统作用的关键蛋白。结合图中信息分析，LHCⅡ结合PSⅡ后，可_______PSⅡ吸收光能。 ②请根据上述信息，从动态调节类囊体膜状态的角度阐述植物适应光变化的机制_______。 (3)上述状态转换的关键反应是LHCII蛋白（PSII捕光复合体）的磷酸化和去磷酸化。当被远红光照射时，LHCII蛋白磷酸化程度显著下降。为找到能催化LHCⅡ蛋白磷酸化的酶，选用多种相关蛋白质进行实验，最终支持S蛋白催化LHCⅡ蛋白磷酸化的证据是：在________（远红光/红光）照射下，与_______相比，添加S蛋白抑制剂的组别中LHCⅡ蛋白磷酸化程度_______。 (4)S蛋白不仅能催化LHCII蛋白磷酸化，还能催化PSII核心天线蛋白CP43磷酸化，并且蛋白CP43的磷酸化程度在弱光下小，而在过量光下大，这意味着它们很可能在防御_______上发挥作用。 【答案】(1) 能量 光合色素 信号 (2) 促进 当被红光照射时类囊体膜从状态1向状态2转换，一部分LHCII蛋白转移到PSI，与PSI结合，促进PSⅠ吸收远红光；当被远红光照射时类囊体膜从状态2向状态1转换，LHCII蛋白脱离PSI，与PSII相结合，促进其吸收红光 (3) 红光 添加其他蛋白抑制剂和对照组 更低 (4)强光破坏 【分析】光合色素的种类：包括叶绿素和类胡萝卜素两类。其中叶绿素占色素总量的3/4，包括叶绿素a （蓝绿色）和叶绿素b （黄绿色），主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素占色素总量的1/4，包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），主要吸收蓝紫光。 【详解】（1）光能为光合作用提供能量，故阳光不足会限制光合作用；反之阳光过量会引起类囊体膜上光合色素被破坏，阻碍捕获和吸收光能。光还可作为信号调节植物生命活动，使植物能适应变化的光。 （2）①LHC是辅助光系统作用的关键蛋白，其功能是捕获光能并传递给光系统。光合作用主要吸收红光和蓝紫光，因此LHCⅡ与PS的结合可促进PSⅡ吸收光能。 ②结合①分析，从动态调节类囊体膜状态的角度阐述植物适应光变化的机制如下：当被红光照射时类囊体膜从状态1向状态2转换，一部分LHCII蛋白转移到PSI，与PSI结合，促进PSⅠ吸收远红光；当被远红光照射时类囊体膜从状态2向状态1转换，LHCII蛋白脱离PSI，与PSII相结合，促进其吸收红光。 （3）在红光照射下，与添加其他蛋白抑制剂和对照组（未添加S蛋白抑制剂）相比，添加S蛋白抑制剂的组别中LHCⅡ蛋白磷酸化程度更低。已知远红光照射会使LHCⅡ磷酸化程度下降，而红光照射时LHCⅡ磷酸化程度应升高（以平衡PSII的光能吸收）。若S蛋白催化LHCⅡ磷酸化，则抑制S蛋白活性时，红光诱导的LHCⅡ磷酸化过程受阻，磷酸化程度降低，从而证明S蛋白的催化作用。 （4）过量光会导致类囊体膜上的光合色素或蛋白被破坏，而CP43在强光下磷酸化程度升高，可能通过改变自身构象或功能，减少PSII对过剩光能的吸收，或促进光能以非光化学方式耗散，从而保护光系统免受强光损伤。这意味着它们很可能在防御强光破坏上发挥作用。 16．（2025·北京海淀·一模）科研人员以作物甲为材料，探索利用生物工程技术提高光合效率的途径。 (1)图1是作物甲叶肉细胞中部分碳代谢过程的示意图。 图1中，叶绿体中R酶既催化CO2固定，也在某些条件下，催化C3和O2反应生成1分子C3和1分子2-P-乙醇酸，后者生成具有一定毒性的乙醇酸。乙醇酸可通过叶绿体外代谢途径Ⅰ合成丝氨酸，后者是组成_______________的基本单位。 (2)利用转基因技术将某种藻类编码乙醇酸脱氢酶（A酶）的基因、某种细菌编码天冬氨酸醛缩酶（B1酶）的基因、天冬氨酸脱氢酶（B2酶）的基因、乙醛酸-谷氨酸转氨酶（C酶）的基因和乙醛酸-天冬氨酸转氨酶（D酶）的基因转入作物甲，与原有的途径I相连，在叶绿体中分别建立了两个乙醇酸代谢旁支途径，即图2中的代谢途径Ⅱ和途径Ⅲ。 ①将编码上述4种酶的基因转入作物甲，能够实现的目的是：利用途径Ⅱ或途径Ⅲ，通过A酶_______________，降低叶绿体基质中该物质的含量，避免在叶绿体积累；同时还能减少_______________，提高光合效率。 ②构建作物甲中乙醇酸代谢旁支途径的技术流程是： 流程一：鉴定乙醇酸代谢旁支的相关酶基因→分别构建相关酶基因和荧光蛋白 基因融合的表达载体→分别导入叶肉细胞→检测表达载体的荧光与叶绿体的荧光。 流程二：将含有相关酶基因的表达载体共同导入叶肉细胞→分别建立相应的乙醇 酸代谢旁支途径。 流程一的目的是确定_________________；流程二的检测指标是叶肉细胞中相关酶的表达量及_______________的含量变化。 (3)在叶绿体中新构建的两条乙醇酸代谢旁支途径中，途径Ⅱ优于途径Ⅲ，请阐述理由__________。 【答案】(1)蛋白质 (2) 催化乙醇酸转化 碳丢失(或“碳以 CO2的形式逸散”） 相关酶均定位于叶肉细胞的叶绿体处 乙醛酸、甘氨酸和丝氨酸 (3)途径Ⅱ还能固定更多的氮 【分析】根据题意和图示可知，如图1叶绿体中所示的环形反应的生理过程为卡尔文循环，该循环过程中发生的反应为：在光合作用中R酶催化C5与CO2 形成2分子3-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸转化成C3，然后C3接受来自光反应产生的NADPH的还原剂氢以及酶的催化作用下形成有机物和C5。除外在某些条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子 2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将2分子乙醇酸转换为1分子甘油酸，并释放1分子 CO2。 【详解】（1）蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，丝氨酸是构成蛋白质的基本单位之一。 （2）①将编码上述4种酶的基因转入作物甲，目的是利用途径Ⅱ或途径Ⅲ，通过A酶等相关酶的作用，将乙醇酸转化为其他物质，从而降低叶绿体基质中乙醇酸的含量，避免其在叶绿体积累。因为乙醇酸具有一定毒性，其积累会对光合作用产生不利影响，降低乙醇酸含量同时还能减少碳的丢失，进而提高光合效率。 ②过程一的目的是确定相关酶基因是否成功导入叶肉细胞并且定位是否正确，即确定相关酶基因是否导入叶绿体（通过检测表达载体的荧光与叶绿体的荧光是否重合等判断）。过程二的检测目标是叶肉细胞中相关酶的表达量以及乙醇酸等代谢产物如乙醛酸、甘氨酸和丝氨酸的含量变化，以了解新构建的乙醇酸代谢旁交途径是否正常发挥作用以及对代谢产物含量的影响。 （3）由图可知，叶绿体中新构建的两条乙醇酸代谢旁交途径中，途径Ⅱ优于途径Ⅲ，因为途径Ⅱ还能固定更多的氮。 17．（2025·北京顺义·一模）“倒春寒”使紫花苜蓿在返青期发生低温胁迫。为探究低温胁迫后光合作用恢复的限制因素，科研人员选取苜蓿幼苗放入培养箱，低温处理后再进行室温恢复培养，检测指标及结果如图1： (1)称取适量新鲜苜蓿叶片，加少量石英砂、碳酸钙和一定量的______，研磨过滤制成色素提取液，用于测定叶绿素含量。将叶片切成大小一致的圆片，置于适宜浓度的NaHCO3溶液中，测定叶圆片的______速率（μmol/m2·s），代表净光合速率。 (2)据图1可知，低温会______叶绿素含量。叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素，依据是室温恢复培养72h后，______。 (3)紫花苜蓿叶绿体中部分特定叶绿素与蛋白构成大型复合物，即光系统，可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。图2为光系统Ⅱ（PSⅡ）电子传递的过程示意图。 ①图2中特定叶绿素的电子可被______激发跃迁为高能电子，再传递给电子受体。失去电子的叶绿素从电子供体中获得电子，电子供体则夺取水的电子，促进水分解直接生成______，电子受体的高能电子继续传递，PSⅡ恢复初始状态。 ②若电子传递受阻，叶绿素吸收的光能无法用于光合作用，多余的能量以更强的荧光释放。对暗处理的叶片施以强光照射，快速连续采集荧光信号，照光0.3ms和2ms时的荧光强度分别反映PSⅡ供体侧和受体侧的电子传递情况。正常情况下，供体侧电子传递顺畅，但受体侧传递速度较慢，电子在受体侧堆积，电子传递暂时中断。若将低温处理前和恢复常温后的叶片荧光强度值记为a和b，则0.3ms和2ms时，a与b的大小关系分别为______，说明低温造成PSⅡ的供体侧功能受损，限制了光合作用的恢复。 【答案】(1) 无水乙醇 O2释放 (2) 降低 叶绿素含量超过处理前水平，净光合速率升高但未恢复到处理前水平 (3) 光能 O2和H+ a＜b，a＞b 【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2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。 【详解】（1）在提取光合色素时，研磨叶片需要加入少量石英砂（有助于研磨充分）、碳酸钙（防止色素被破坏）和一定量的无水乙醇，因为光合色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。净光合速率可以用单位时间、单位叶面积氧气的释放量或二氧化碳的吸收量等来表示，将叶片切成大小一致的圆片置于适宜浓度的NaHCO3溶液中，NaHCO3溶液可提供二氧化碳，此时测定叶圆片的氧气释放速率（μmol/m2·s），能代表净光合速率。 （2）从图1可以看出，与对照组相比，低温处理组的叶绿素含量降低，所以低温会降低叶绿素含量。室温恢复培养72h后，叶绿素含量恢复超过到对照组水平，但净光合速率并未恢复到对照组水平，这就说明叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素。 （3）①图2中特定叶绿素的电子可被光能激发跃迁为高能电子，再传递给电子受体，失去电子的叶绿素从电子供体中获得电子，电子供体夺取水的电子，促使水分解直接生成氧气和H+。 ②若电子传递受阻，叶绿素吸收的光能无法用于光合作用，多余的能量以更强的荧光释放。正常情况下，供体侧电子传递顺畅，低温造成PSⅡ的供体侧功能受损，那么低温处理前（a）的供体侧电子传递情况好于恢复常温后（b），所以0.3ms时a＜b；受体侧传递速度较慢，电子在受体侧堆积，电子传递暂时中断，低温处理后受体侧功能也受影响，但是相对来说恢复常温后受体侧电子传递会有所改善，所以2ms时a ＞b。 18．（2025·北京门头沟·一模）学习以下材料，回答下列小题。 植物对光信号的感知与转导 光作为关键环境因子调控植物的生长发育。在土壤的黑暗环境中萌发的种子会启动暗形态建成模式，表现为下胚轴伸长、子叶维持闭合等特征。幼苗出土见光后，光形态建成程序激活，引发下胚轴生长抑制和子叶快速展开等显著表型变化。 植物进化出多种光受体系统感知光信号，其中光敏色素B（phyB）是响应红光/远红光的受体。该蛋白存在两种互变构型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。种子萌发过程中的光信号感知与转导途径如图所示。黑暗条件下，phyB以非活性Pr形式分布于细胞质中，幼苗出土接触红光后，Pr迅速转化为活性Pfr构型，同时触发胞质钙离子浓度瞬时激增，进而激活钙依赖性蛋白激酶（CPKs），引发级联反应：活化的CPKs特异性识别Pfr并催化其磷酸化，促使Pfr快速转入细胞核，进入核内的Pfr与转录因子PIFs结合并促使其降解，解除PIFs对光响应基因的抑制作用，最终激活光形态建成相关基因的表达。 研究发现，除了光照，盐胁迫和干旱等不同环境刺激都会通过各自的环境信号受体诱发胞质钙离子浓度升高并激活CPKs，但植物却能对这些信号进行特异性解码，产生与环境刺激相对应的生理响应。该研究不仅系统揭示了光信号转导通路的核心机制，更从分子层面阐明了钙信号特异性解码的原理，为深入解析其他环境信号的转导过程提供了重要的参考。 (1)光除了作为信号参与调控外，还能被叶绿体_____上的光合色素吸收用于光合作用，在此过程中的能量变化为：光能→_____→糖类等有机物中的化学能。 (2)某实验室获得的拟南芥突变体无法合成CPKs，若将种子置于红光下培养一段时间，其表型为_____。 (3)基于对文中内容的理解，下列相关叙述错误的是（    ） A．用钙离子抑制剂处理植物时，红光诱导的phyB入核会被抑制 B．phyB被红光激活或CPKs被钙离子激活都会直接促进phyB磷酸化 C．phyB既能接受光信号，也能作用于转录因子PIFs从而调节基因表达 D．光形态建成相关基因的表达利于植物适应出土后的环境进行光合作用 (4)结合文中内容，比较植物对盐胁迫和红光这两种信号响应和转导途径的异同点______。 【答案】(1) 类囊体薄膜 ATP和NADPH中的化学能 (2)下胚轴较长，子叶维持闭合 (3)B (4)相同点：都通过受体接受环境信号；引发胞质钙浓度升高并激活CPKs     不同点：环境信号受体不同；响应的基因不同 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释出氧气的过程。 【详解】（1）光合作用的光反应中，光能被分布于叶绿体的类囊体薄膜上的光合色素吸收，并且转变为ATP中的活跃的化学能，经过暗反应，能量最终被储存在糖类等有机物中。光合作用过程中的能量转变是：光能经过光反应被固定在ATP和NADPH中，称为ATP和NADPH中的活跃的化学能，在经过暗反应，ATP和NADPH中活跃的化学能转化至有机物中，成为稳定的化学能，所以转变过程是光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。 （2）某实验室获得的拟南芥突变体无法合成CPKs，则该植株光受体系统受损，若将种子置于红光下培养一段时间，相当于置于暗环境，表型为下胚轴较长，子叶维持闭合。 （3）A、由题干信息可知，用钙离子抑制剂处理植物时，CPKs不能被激活，红光诱导的phyB入核会被抑制，A正确； B、phyB被红光激活不能直接促进phyB磷酸化，B错误； C、phyB可以接受光信号，同时由题“进入核内的Pfr与转录因子PIFs结合并促使其降解，解除PIFs对光响应基因的抑制作用，最终激活光形态建成相关基因的表达”可知，phyB起到调节基因表达作用，C正确； D、由题干信息可知，光形态建成相关基因的表达是幼苗出土接触红光后，所以利于植物适应出土后的环境进行光合作用，D正确。 故选B。 （4）由题中信息“除了光照，盐胁迫和干旱等不同环境刺激都会通过各自的环境信号受体诱发胞质钙离子浓度升高并激活CPKs，但植物却能对这些信号进行特异性解码，产生与环境刺激相对应的生理响应”可知，不同的胁迫植物相同点：都通过受体接受环境信号；引发胞质钙浓度升高并激活CPKs 。不同点：环境信号受体不同；响应的基因不同。 19．（2025·北京门头沟·一模）心脏肥大会增加心力衰竭风险，线粒体功能障碍是心脏肥大的关键因素之一，E蛋白在线粒体功能中发挥关键作用，为探究蛋白对心脏肥大的作用及机制，科研人员开展相关研究。 (1)线粒体是细胞进行_____的主要场所，丙酮酸在此彻底氧化分解，产生_____，释放能量，生成大量ATP，为细胞生命活动供能。 (2)E蛋白主要位于成年小鼠心脏线粒体中，在心脏肥大诱导的小鼠心脏中表达量降低。为研究E蛋白对心脏肥大的作用，科研人员对小鼠进行不同处理并测量各组小鼠心脏体积，结果如下图。结果表明_____。 (3)科研人员对线粒体中的蛋白进行分析，发现E蛋白可能与S蛋白相互作用，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E蛋白和S蛋白，显微镜下观察该小鼠心肌细胞，发现_____，支持上述推测。 (4)进一步实验发现E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，请在下表中完善实验处理（填字母），并写出相应的结果（“+”越多代表含量越多）。 A．过表达E蛋白    B．E蛋白抑制剂    C．过表达S蛋白    D．S蛋白抑制剂 组别 材料 处理 ATP含量 线粒体活性氧水平 ① 心肌细胞 缓冲液处理 ++++ + ② 心肌肥大诱导 + ++++ ③ 心肌肥大诱导，Ⅰ____ Ⅲ____ Ⅳ____ ④ 心肌肥大诱导，Ⅱ____ + ++++ (5)结合上述研究成果，提出一条在心脏肥大诊断或治疗方面的应用前景_________ 。 【答案】(1) 有氧呼吸 CO2和水 (2)E蛋白能缓解心脏肥大 (3)红色荧光和绿色荧光在心肌细胞线粒体中重叠 (4) A +++ ++ AD (5)诊断：检测蛋白的表达水平，治疗：开发增强蛋白活性或促进蛋白表达的药物 【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段中，可以在线粒体基质将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH，释放少量的能量，而在第三阶段可以由前两个阶段的NADH与氧气结合生成水，释放大量的能量，因此线粒体与细胞中能量的供应有很大关系。 【详解】（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段中，可以在线粒体基质将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH，释放少量的能量，而在第三阶段可以由前两个阶段的NADH与氧气结合生成水，释放大量的能量； （2）结果如图所示，1组是正常形态，2组只进行心脏肥大诱导，心脏明显变大，3组只进行过表达E蛋白处理，心脏体积小于1组，4组既进行心脏肥大诱导，又进行过表达E蛋白处理，心脏体积小于2组，得出结论E蛋白能缓解心脏肥大； （3）科研人员对线粒体中的蛋白进行分析，发现E蛋白可能与S蛋白相互作用，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E蛋白和S蛋白，显微镜下观察该小鼠心肌细胞，如果发现红色荧光和绿色荧光在心肌细胞线粒体中出现重叠现象，说明E蛋白与S蛋白相互作用，互相影响； （4）实验要遵循等量原则和对照原则，处理组①和②都是对照组，结合题意E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，所以处理组③心肌肥大诱导，填空①填写A.过表达E蛋白，与处理组④心肌肥大诱导，填空④填写A.过表达E蛋白和 D.S蛋白抑制剂，二者形成相互对照，处理组③中过表达E蛋白正常发挥作用，ATP含量比处理组②高，同时抑制线粒体活性氧的增加，所以线粒体活性氧水平应该低于处理组④； （5）结合上述研究成果，提出一条在心脏肥大诊断或治疗方面的应用前景，E蛋白在线粒体功能中发挥关键作用，结合第2问，E蛋白可以缓解心脏肥大，结合第4问E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，因此可以诊断检测  E / S  蛋白的表达水平，在治疗方面开发增强  E / S  蛋白活性或促进  E / S  蛋白表达的注射剂类等药物。 20．（2025·北京石景山·一模）学习以下材料，回答以下问题。 肥胖者脂肪细胞中线粒体受损现象的揭秘 线粒体是细胞的“动力车间”。研究发现肥胖个体的脂肪细胞中出现功能减弱的碎片化线粒体，碎片化线粒体通过细胞的自噬作用被清除，因此数量减少。某研究团队对此现象进行了探究。 研究者分别从高脂饮食小鼠和正常饮食小鼠体内分离出成熟脂肪细胞进行检测，发现在高脂饮食小鼠的脂肪细胞中，编码RalA酶的RalA基因表达量大大增加。随后，该团队构建了脂肪组织RalA基因特异性缺失的模型小鼠RalAK-，发现在吃普通食物的情况下，RalAK-和野生鼠的体重无明显差别；而换成高脂饮食后，RalAK-的体重增加水平明显小于野生鼠。电子显微镜成像结果显示，野生鼠在摄入高脂食物后，脂肪组织中的线粒体变小（呈球形），而RalAK-的线粒体始终处于功能更强的长杆状。 线粒体的分裂需要动力相关蛋白Drp1催化，主要发生在进行分裂的细胞中。Drp1的活性与线粒体的形态密切相关（如下图）。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1的Ser637位点磷酸化，抑制其活性。进一步研究表明，RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drp1的Ser637位点磷酸化，增强其活性，从而导致线粒体过度分裂和破碎，抑制其氧化功能。 上述研究解释了肥胖状态下脂肪细胞中线粒体功能障碍的原因，为改善肥胖者的能量代谢提供新的思路。 (1)脂肪细胞中的线粒体将有氧呼吸第一阶段产生的______进一步氧化分解，产生______，同时释放能量。 (2)饲喂高脂饮食的RalAK-小鼠和野生鼠的实验中，研究者还检测了其他指标。与野生鼠相比，RalAK-小鼠的耗氧率______，线粒体中控制有氧呼吸相关酶的基因表达量______。 (3)研究人员构建了蛋白磷酸化酶PP2Aa高表达（Drp1SD）和不表达的（Drp1SA）的脂肪细胞，测得Drp1SD细胞的线粒体明显更长，同时还测定细胞的有机物氧化分解速率，结果如下图。此实验的目的是______。 (4)根据文中信息，下列说法正确的是______。 A．脂肪细胞中的线粒体功能正常可防止能源物质过度堆积和肥胖 B．与未分裂的细胞相比，进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性升高 C．可开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者代谢问题 【答案】(1) 丙酮酸 CO2和H2O (2) 增加 增加 (3)探究Drp1Ser637磷酸化水平对线粒体形态及功能的影响 (4)AC 【分析】由题意可知，蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1的Ser637位点磷酸化，抑制其活性，RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drp1的Ser637位点磷酸化，增强其活性，从而导致线粒体过度分裂和破碎，抑制其氧化功能，可开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者代谢问题。 【详解】（1）有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸进入线粒体进一步氧化，形成NADH和CO2（有氧呼吸第二阶段，同时释放少量能量），NADH与O2反应生成H2O（有氧呼吸第三阶段，同时释放大量能量）。 （2）由题意可知，野生鼠在摄入高脂食物后，脂肪组织中的线粒体变小（呈球形），而RalAK-的线粒体始终处于功能更强的长杆状，有氧呼吸增强，说明与野生鼠相比，RalAK-小鼠的耗氧率增加。线粒体中控制有氧呼吸相关酶的基因表达量增加。 （3）由题意可知，蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1的Ser637位点磷酸化，抑制其活性，RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drp1的Ser637位点磷酸化，增强其活性，从而导致线粒体过度分裂和破碎，抑制其氧化功能，研究人员构建了蛋白磷酸化酶PP2Aa高表达（Drp1SD）和不表达的（Drp1SA）的脂肪细胞，检测Drp1SD细胞的线粒体性状和细胞的有机物氧化分解速率，其目的是探究Drp1的Ser637磷酸化水平对线粒体形态及功能的影响。 （4）A、脂肪细胞中的线粒体功能正常，保证呼吸作用正常进行，消耗效应的能源物质，可防止能源物质过度堆积和肥胖，A正确； B、蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1的Ser637位点磷酸化，抑制其活性，RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drp1的Ser637位点磷酸化，增强其活性，从而导致线粒体过度分裂和破碎，抑制其氧化功能，与未分裂的细胞相比，进行分裂的细胞代谢更加旺盛，线粒体更加活跃，其中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低，B错误； C、RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drp1的Ser637位点磷酸化，增强其活性，从而导致线粒体过度分裂和破碎，抑制其氧化功能，抑制RalA酶活性可保护线粒体不被破坏，可开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者代谢问题，C正确。 故选AC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分02 光合作用与细胞呼吸 2大考点抢分 题型 考情分析 考向预测 细胞呼吸 2025年北京卷：有氧呼吸过程，细胞呼吸原理在生产和生活中的应用 2023年北京卷：有氧呼吸过程，无氧呼吸过程 1.细胞呼吸：重点考察细胞呼吸的过程，以及细胞呼吸的应用。 2.光合作用：重点考察光合作用的过程和应用，以及色素的提取实验。 3.综合应用与实验探究：对细胞呼吸和光合作用进行交叉命题，题干情境复杂，设问层次清晰，考察逻辑推理、实验设计与分析能力。 光合作用 2025年北京卷：叶绿体的结构与功能，影响光合作用的因素 2024年北京卷：绿叶中色素的提取和分离实验，影响光合作用的因素 2023年北京卷：影响光合作用的因素，总、净光合与呼吸，光反应、暗反应的物质变化和能量变化 考点1 细胞呼吸 1．（2025·北京西城·二模）研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干，放在不同温度条件下储藏，检测乙醇含量，结果如图。下列推断错误的是（    ） A．受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B．储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C．乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D．低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 2．（2025·北京大兴·模拟预测）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中，子叶耗氧量、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，与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是（　　） A．p点为种皮被突破的时间点 B．阶段Ⅱ种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C．阶段Ⅲ种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D．q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量 1.无氧呼吸与有氧呼吸的过程 2.无氧呼吸与有氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2 能量变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放少量能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 3.影响呼吸作用的因素 （1）温度 ①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。 ②提高产量：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。 （2）O2浓度 ①选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧病菌的无氧呼吸。 ②作物栽培中中耕松土，保证根的正常细胞呼吸。 ③提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 ④稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根死亡。 （3）CO2浓度 在蔬菜和水果保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 1．Y蛋白主要存在于肿瘤细胞线粒体的内外膜间隙，可与丙酮酸转运蛋白相互作用，抑制丙酮酸进入线粒体。相关叙述正确的是（    ） A．丙酮酸转运蛋白主要分布于线粒体基质 B．丙酮酸可在肿瘤的细胞质基质中转化为乳酸 C．推测肿瘤细胞主要依靠有氧呼吸第三阶段供能 D．敲除Y基因的肿瘤细胞耗氧速率明显降低 2．小肠上皮细胞吸收葡萄糖（Glc）的过程如图所示，下列错误的是（　　） A．GLUT2转运葡萄糖的方式为协助扩散 B．钠钾泵消耗的ATP可来源于细胞呼吸第一阶段 C．图中葡萄糖的吸收途径均需载体蛋白协助 D．钠钾泵抑制剂不会影响SGLT转运葡萄糖 考点2 光合作用 1．（2025·北京朝阳·二模）将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A．叶状体小段中CO2的减少导致其上浮 B．4℃条件下该叶状体小段无法进行光合作用 C．各组实验应确保水中的CO2浓度较高且相同 D．增加光照强度可使各组叶状体小段上浮数量均增加 2．（25-26高三上·北京西城·期末）实验室中检测某陆生植物CO2吸收量和气孔导度在一天内的变化，结果如图。对该植物的推测合理的是（    ） A．空气中的CO2在夜晚被吸收并以某种形式暂时储存 B．白天气孔关闭，暗反应过程不需要CO2 C．白天气孔关闭，不进行细胞呼吸 D．该植物不适应干旱环境 1.绿叶中色素的提取和分离实验 2．光合作用的过程 项目 光反应 暗反应 过程模型 实质 光能转化为化学能，并放出O2 同化CO2形成有机物 与光的关系 必须在光下进行 不直接依赖光 场所 在叶绿体内的类囊体薄膜上进行 在叶绿体基质中进行 物质转化 ①水的光解： H2O2H＋＋O2＋2e－ ②NADPH的合成： NADP＋＋H＋＋2e－NADPH ③ATP的合成： ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2的固定： CO2＋C52C3 ②C3的还原： 2C3C5＋(CH2O) ③ATP的水解： ATPADP＋Pi＋能量 ④NADPH的分解： NADPHNADP＋＋H＋＋2e－ 能量转化 光能→ATP和NADPH中的化学能 ATP和NADPH中的化学能→ 有机物中的化学能 联系 ①光反应为暗反应提供ATP和NADPH； ②暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋ 1．研究者用开放气室控制环境温度，在光照强度不变且足够高的条件下，检测柽柳的净光合速率等生理指标。环境温度从T0升高到T3，柽柳净光合速率逐渐升高，叶片气孔导度和胞间CO2浓度的变化如图。相关叙述错误的是（　　） A．从T2到T3，胞间CO2浓度是柽柳光合作用的限制因素 B．从T2到T3，气孔导度下降和净光合速率升高共同导致胞间CO2浓度下降 C．从T0到T3，叶绿体中光反应和暗反应酶的活性升高 D．从T0到T3，叶绿体中ATP和NADPH的相互转化加快 2．为了构建叶绿素a含量与蓝细菌密度的相关曲线。下表中目的和步骤对应有误的一项是（　　） 选项 实验目的 简要操作步骤 A 测定样液蓝细菌数量 将不同浓度蓝细菌摇匀，稀释后分别用细菌计数板计数 B 浓缩蓝细菌 分别对等量样液离心，取下层沉淀物 C 提取叶绿素 将浓缩的蓝细菌用等量无水乙醇重新悬浮 D 测定叶绿素a含量 以无菌水作对照，利用分光光度计进行定量测定 A．A B．B C．C D．D 1．（2025·北京通州·一模）研究人员从菠菜叶肉细胞中分离类囊体与多种酶等物质用单层脂质分子包裹构建人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现CO2固定与C3还原，不断产生有机物。下列叙述正确的是（　　） A．产生有机物的场所相当于叶绿体基质 B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO2 C．类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与C3还原 D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素 2．（2025·北京·模拟预测）使用打孔器打出圆形小叶片若干个，向装满水的注射器中加入圆形小叶重复抽拉以排出叶片中气体。将圆形叶片随机分组后放入清水中，分别放置不同距离的光源，记录、统计每组圆形小叶浮起水面所需时间均值。关于本实验的说法中，错误的是（    ） A．小叶浮起的原因是由于光合作用产生O2所致 B．距离光源越远的组小叶浮起所需时间越长 C．使用苏打水代替清水后，小叶浮起所需时间变短 D．水温越高小叶浮起所需时间越来越短 3．（2025·北京·模拟预测）生物学实验需选择合适的实验材料才能达成相应的目的，用黑藻叶片作为实验材料不能完成的实验是（    ） A．观察细胞质的流动 B．观察质壁分离与复原 C．光合色素的提取与分离 D．观察有丝分裂过程 4．（2025·北京·模拟预测）下列实验中，未体现实验设计的对照原则的是（    ） A．探究植物细胞的吸水和失水 B．探究酵母菌细胞呼吸的方式 C．绿叶中色素的提取和分离 D．DNA的粗提取和鉴定 5．（2025·北京昌平·二模）下列关于显微观察相关的实验，叙述正确的是（　　） A．高浓度蔗糖溶液处理紫色洋葱细胞，无法观察到质壁分离现象 B．用血细胞计数板计数时，可先放盖玻片再从边缘处滴加培养液 C．观察根尖细胞有丝分裂时，可观察到一个细胞连续分裂的过程 D．观察细胞质流动的实验，应选择无色透明的植物细胞以便观察 6．（2025·北京东城·二模）真核细胞正常的生理功能与生物膜的完整性密切相关。下列错误的是（    ） A．内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠 B．线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻 C．类囊体膜受损会导致叶绿体内NADP+和ADP含量降低 D．溶酶体膜受损会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器 7．（2025·北京丰台·二模）高中生物学教材经典实验中，未使用放射性同位素标记技术的是（　　） A．探究胰腺腺泡细胞中分泌蛋白的合成和运输途径 B．探究光合作用暗反应阶段碳元素的转移过程 C．利用T2噬菌体侵染细菌证明DNA是遗传物质 D．利用密度梯度离心技术证明DNA的复制方式 8．（2025·北京丰台·二模）研究表明，光照强度改变会影响超级稻叶绿体的结构，相关数据如下表。下列叙述错误的是（　　） 品种 光强 叶绿素含量(g·m-2) 基粒数(个) 基粒厚度(μm) 基粒片层数(层) 超级稻 100% 0.43 20 0.25 10 25% 0.60 12 0.50 20 A．吸收光能的色素和光合作用相关酶均分布在类囊体膜上 B．光反应阶段产生的ATP和NADPH均为暗反应提供能量 C．弱光下超级稻叶绿素含量、基粒厚度和片层数均增加 D．弱光下超级稻通过调整叶绿体结构以增强适应性 9．（2025·北京海淀·一模）下列实验结果偏差不是由于试剂浓度改变造成的是（    ） A．哺乳动物的红细胞在溶液中出现大量胀破—0.9%生理盐水 B．新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不发生质壁分离—0.3g/mL蔗糖溶液 C．提取并分离菠菜叶中的光合色素，仅下端两条色素带浅—无水乙醇 D．胡萝卜愈伤组织仅生出根—0.2mg/L生长素、2mg/L细胞分裂素 10．（2025·北京东城·一模）将玉米的P基因导入水稻后，测得不同光照强度下转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．转入的P基因可以提高水稻的气孔导度 B．光照强度为4时，气孔导度是限制原种水稻光合速率的主要因素 C．光照强度为8时，两种水稻的真光合速率约为25μmol·m-2·s-1 D．转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中 11．（2025·北京房山·一模）环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 B．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量相同 C．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小 D．呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 12．（2025·北京石景山·一模）测定甲、乙两种植物在不同温度下的光合速率，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　） A．35℃时，两种植物光合作用合成有机物的速率相等 B．两种植物的CO2吸收速率最大值接近 C．50℃时，植物乙能积累有机物而植物甲不能 D．增加CO2浓度后，两种植物的光合速率均可能上升 13．（2025·北京朝阳·一模）Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型（WT），构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库，其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是（    ） A．光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素 B．CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制 C．Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型 D．模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率 14．（2025·北京丰台·一模）在单细胞佐夫色绿藻中，外源葡萄糖（Glc）的存在会导致光合作用关闭，该过程依赖于己糖激酶（HXK1）。下图表示铁缺乏和铁充足对细胞代谢的影响。相关叙述错误的是（    ） A．佐夫色绿藻既能自养也能异养 B．细胞内Fe的分配对叶绿体的结构无影响 C．在Fe限制条件下细胞会优先进行呼吸作用 D．铁元素缓解了由葡萄糖介导的光合作用抑制 15．（2025·北京大兴·模拟预测）在光波动的自然界中，植物已经发展出一系列捕光调节策略，以实现光能利用最大化。 (1)光能为光合作用提供________，故阳光不足会限制光合作用；反之阳光过量会引起类囊体膜上________被破坏，阻碍捕获和吸收光能。光还可作为________调节植物生命活动，使植物能适应变化的光。 (2)类囊体膜的状态转换是维持两个光系统（PSI和PSII）光能分配的一个调节机制。 注：TM是类囊体膜 ①已知PSI优先吸收远红光（波长>700 nm），而PSII优先吸收红光（波长<700 nm）。图中LHC是辅助光系统作用的关键蛋白。结合图中信息分析，LHCⅡ结合PSⅡ后，可_______PSⅡ吸收光能。 ②请根据上述信息，从动态调节类囊体膜状态的角度阐述植物适应光变化的机制_______。 (3)上述状态转换的关键反应是LHCII蛋白（PSII捕光复合体）的磷酸化和去磷酸化。当被远红光照射时，LHCII蛋白磷酸化程度显著下降。为找到能催化LHCⅡ蛋白磷酸化的酶，选用多种相关蛋白质进行实验，最终支持S蛋白催化LHCⅡ蛋白磷酸化的证据是：在________（远红光/红光）照射下，与_______相比，添加S蛋白抑制剂的组别中LHCⅡ蛋白磷酸化程度_______。 (4)S蛋白不仅能催化LHCII蛋白磷酸化，还能催化PSII核心天线蛋白CP43磷酸化，并且蛋白CP43的磷酸化程度在弱光下小，而在过量光下大，这意味着它们很可能在防御_______上发挥作用。 16．（2025·北京海淀·一模）科研人员以作物甲为材料，探索利用生物工程技术提高光合效率的途径。 (1)图1是作物甲叶肉细胞中部分碳代谢过程的示意图。 图1中，叶绿体中R酶既催化CO2固定，也在某些条件下，催化C3和O2反应生成1分子C3和1分子2-P-乙醇酸，后者生成具有一定毒性的乙醇酸。乙醇酸可通过叶绿体外代谢途径Ⅰ合成丝氨酸，后者是组成_______________的基本单位。 (2)利用转基因技术将某种藻类编码乙醇酸脱氢酶（A酶）的基因、某种细菌编码天冬氨酸醛缩酶（B1酶）的基因、天冬氨酸脱氢酶（B2酶）的基因、乙醛酸-谷氨酸转氨酶（C酶）的基因和乙醛酸-天冬氨酸转氨酶（D酶）的基因转入作物甲，与原有的途径I相连，在叶绿体中分别建立了两个乙醇酸代谢旁支途径，即图2中的代谢途径Ⅱ和途径Ⅲ。 ①将编码上述4种酶的基因转入作物甲，能够实现的目的是：利用途径Ⅱ或途径Ⅲ，通过A酶_______________，降低叶绿体基质中该物质的含量，避免在叶绿体积累；同时还能减少_______________，提高光合效率。 ②构建作物甲中乙醇酸代谢旁支途径的技术流程是： 流程一：鉴定乙醇酸代谢旁支的相关酶基因→分别构建相关酶基因和荧光蛋白 基因融合的表达载体→分别导入叶肉细胞→检测表达载体的荧光与叶绿体的荧光。 流程二：将含有相关酶基因的表达载体共同导入叶肉细胞→分别建立相应的乙醇 酸代谢旁支途径。 流程一的目的是确定_________________；流程二的检测指标是叶肉细胞中相关酶的表达量及_______________的含量变化。 (3)在叶绿体中新构建的两条乙醇酸代谢旁支途径中，途径Ⅱ优于途径Ⅲ，请阐述理由__________。 17．（2025·北京顺义·一模）“倒春寒”使紫花苜蓿在返青期发生低温胁迫。为探究低温胁迫后光合作用恢复的限制因素，科研人员选取苜蓿幼苗放入培养箱，低温处理后再进行室温恢复培养，检测指标及结果如图1： (1)称取适量新鲜苜蓿叶片，加少量石英砂、碳酸钙和一定量的______，研磨过滤制成色素提取液，用于测定叶绿素含量。将叶片切成大小一致的圆片，置于适宜浓度的NaHCO3溶液中，测定叶圆片的______速率（μmol/m2·s），代表净光合速率。 (2)据图1可知，低温会______叶绿素含量。叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素，依据是室温恢复培养72h后，______。 (3)紫花苜蓿叶绿体中部分特定叶绿素与蛋白构成大型复合物，即光系统，可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。图2为光系统Ⅱ（PSⅡ）电子传递的过程示意图。 ①图2中特定叶绿素的电子可被______激发跃迁为高能电子，再传递给电子受体。失去电子的叶绿素从电子供体中获得电子，电子供体则夺取水的电子，促进水分解直接生成______，电子受体的高能电子继续传递，PSⅡ恢复初始状态。 ②若电子传递受阻，叶绿素吸收的光能无法用于光合作用，多余的能量以更强的荧光释放。对暗处理的叶片施以强光照射，快速连续采集荧光信号，照光0.3ms和2ms时的荧光强度分别反映PSⅡ供体侧和受体侧的电子传递情况。正常情况下，供体侧电子传递顺畅，但受体侧传递速度较慢，电子在受体侧堆积，电子传递暂时中断。若将低温处理前和恢复常温后的叶片荧光强度值记为a和b，则0.3ms和2ms时，a与b的大小关系分别为______，说明低温造成PSⅡ的供体侧功能受损，限制了光合作用的恢复。 18．（2025·北京门头沟·一模）学习以下材料，回答下列小题。 植物对光信号的感知与转导 光作为关键环境因子调控植物的生长发育。在土壤的黑暗环境中萌发的种子会启动暗形态建成模式，表现为下胚轴伸长、子叶维持闭合等特征。幼苗出土见光后，光形态建成程序激活，引发下胚轴生长抑制和子叶快速展开等显著表型变化。 植物进化出多种光受体系统感知光信号，其中光敏色素B（phyB）是响应红光/远红光的受体。该蛋白存在两种互变构型：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。种子萌发过程中的光信号感知与转导途径如图所示。黑暗条件下，phyB以非活性Pr形式分布于细胞质中，幼苗出土接触红光后，Pr迅速转化为活性Pfr构型，同时触发胞质钙离子浓度瞬时激增，进而激活钙依赖性蛋白激酶（CPKs），引发级联反应：活化的CPKs特异性识别Pfr并催化其磷酸化，促使Pfr快速转入细胞核，进入核内的Pfr与转录因子PIFs结合并促使其降解，解除PIFs对光响应基因的抑制作用，最终激活光形态建成相关基因的表达。 研究发现，除了光照，盐胁迫和干旱等不同环境刺激都会通过各自的环境信号受体诱发胞质钙离子浓度升高并激活CPKs，但植物却能对这些信号进行特异性解码，产生与环境刺激相对应的生理响应。该研究不仅系统揭示了光信号转导通路的核心机制，更从分子层面阐明了钙信号特异性解码的原理，为深入解析其他环境信号的转导过程提供了重要的参考。 (1)光除了作为信号参与调控外，还能被叶绿体_____上的光合色素吸收用于光合作用，在此过程中的能量变化为：光能→_____→糖类等有机物中的化学能。 (2)某实验室获得的拟南芥突变体无法合成CPKs，若将种子置于红光下培养一段时间，其表型为_____。 (3)基于对文中内容的理解，下列相关叙述错误的是（    ） A．用钙离子抑制剂处理植物时，红光诱导的phyB入核会被抑制 B．phyB被红光激活或CPKs被钙离子激活都会直接促进phyB磷酸化 C．phyB既能接受光信号，也能作用于转录因子PIFs从而调节基因表达 D．光形态建成相关基因的表达利于植物适应出土后的环境进行光合作用 (4)结合文中内容，比较植物对盐胁迫和红光这两种信号响应和转导途径的异同点______。 19．（2025·北京门头沟·一模）心脏肥大会增加心力衰竭风险，线粒体功能障碍是心脏肥大的关键因素之一，E蛋白在线粒体功能中发挥关键作用，为探究蛋白对心脏肥大的作用及机制，科研人员开展相关研究。 (1)线粒体是细胞进行_____的主要场所，丙酮酸在此彻底氧化分解，产生_____，释放能量，生成大量ATP，为细胞生命活动供能。 (2)E蛋白主要位于成年小鼠心脏线粒体中，在心脏肥大诱导的小鼠心脏中表达量降低。为研究E蛋白对心脏肥大的作用，科研人员对小鼠进行不同处理并测量各组小鼠心脏体积，结果如下图。结果表明_____。 (3)科研人员对线粒体中的蛋白进行分析，发现E蛋白可能与S蛋白相互作用，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E蛋白和S蛋白，显微镜下观察该小鼠心肌细胞，发现_____，支持上述推测。 (4)进一步实验发现E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能，请在下表中完善实验处理（填字母），并写出相应的结果（“+”越多代表含量越多）。 A．过表达E蛋白    B．E蛋白抑制剂    C．过表达S蛋白    D．S蛋白抑制剂 组别 材料 处理 ATP含量 线粒体活性氧水平 ① 心肌细胞 缓冲液处理 ++++ + ② 心肌肥大诱导 + ++++ ③ 心肌肥大诱导，Ⅰ____ Ⅲ____ Ⅳ____ ④ 心肌肥大诱导，Ⅱ____ + ++++ (5)结合上述研究成果，提出一条在心脏肥大诊断或治疗方面的应用前景_________ 。 20．（2025·北京石景山·一模）学习以下材料，回答以下问题。 肥胖者脂肪细胞中线粒体受损现象的揭秘 线粒体是细胞的“动力车间”。研究发现肥胖个体的脂肪细胞中出现功能减弱的碎片化线粒体，碎片化线粒体通过细胞的自噬作用被清除，因此数量减少。某研究团队对此现象进行了探究。 研究者分别从高脂饮食小鼠和正常饮食小鼠体内分离出成熟脂肪细胞进行检测，发现在高脂饮食小鼠的脂肪细胞中，编码RalA酶的RalA基因表达量大大增加。随后，该团队构建了脂肪组织RalA基因特异性缺失的模型小鼠RalAK-，发现在吃普通食物的情况下，RalAK-和野生鼠的体重无明显差别；而换成高脂饮食后，RalAK-的体重增加水平明显小于野生鼠。电子显微镜成像结果显示，野生鼠在摄入高脂食物后，脂肪组织中的线粒体变小（呈球形），而RalAK-的线粒体始终处于功能更强的长杆状。 线粒体的分裂需要动力相关蛋白Drp1催化，主要发生在进行分裂的细胞中。Drp1的活性与线粒体的形态密切相关（如下图）。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1的Ser637位点磷酸化，抑制其活性。进一步研究表明，RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drp1的Ser637位点磷酸化，增强其活性，从而导致线粒体过度分裂和破碎，抑制其氧化功能。 上述研究解释了肥胖状态下脂肪细胞中线粒体功能障碍的原因，为改善肥胖者的能量代谢提供新的思路。 (1)脂肪细胞中的线粒体将有氧呼吸第一阶段产生的______进一步氧化分解，产生______，同时释放能量。 (2)饲喂高脂饮食的RalAK-小鼠和野生鼠的实验中，研究者还检测了其他指标。与野生鼠相比，RalAK-小鼠的耗氧率______，线粒体中控制有氧呼吸相关酶的基因表达量______。 (3)研究人员构建了蛋白磷酸化酶PP2Aa高表达（Drp1SD）和不表达的（Drp1SA）的脂肪细胞，测得Drp1SD细胞的线粒体明显更长，同时还测定细胞的有机物氧化分解速率，结果如下图。此实验的目的是______。 (4)根据文中信息，下列说法正确的是______。 A．脂肪细胞中的线粒体功能正常可防止能源物质过度堆积和肥胖 B．与未分裂的细胞相比，进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性升高 C．可开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者代谢问题 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $