专题02 细胞的能量供应和利用（4大考点）（黑吉辽蒙专用）2026年高考生物一模分类汇编

专题02 细胞的能量供应和利用 4大考点概览 考点01 酶与ATP 考点02 细胞呼吸的原理和应用 考点03 光合作用与能量转化 考点04 呼吸作用与光合作用的综合应用 酶与ATP 考点1 一、选择题 1．（2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区哈尔滨市第三中学校·一模）下列关于酶的叙述正确的是（ ） A. 可以用碘液、蔗糖和淀粉检测淀粉酶的专一性 B. 细胞内的生命活动不都需要酶，如CO2的固定 C. 可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示酶活性 D. 一种生命活动不只需一种酶，如核基因转录需要解旋酶、RNA聚合酶等 2．（2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模）下列关于酶的特性及实验的叙述，正确的是（　　） A. 强酸、强碱、高温或低温都会破坏酶的空间结构从而影响酶活性 B. 食物中的蛋白酶进入消化道后对人体对蛋白质的消化不起作用 C. 利用淀粉和蔗糖验证酶专一性的实验中，可用碘液进行检测 D. 胰蛋白酶通过降低化学反应的活化能从而实现对生命活动的调节 3．（2026·吉林省G35联合体·一模）为提高白酒的品质，制酒过程中常加入淀粉酶以加快发酵进度，但由于发酵过程中温度过高，普通淀粉酶常出现失活的现象，影响发酵进度，所以耐高温的淀粉酶成为制酒工业中急需的原料之一。为探究耐高温淀粉酶的性质，研究小组进行了如表所示实验，如图为测得的酶活性。下列相关叙述错误的是（　　） 组别处理 1 2 3 4 5 3%可溶性淀粉溶液（mL） 10 10 10 10 10 耐高温淀粉酶溶液（mL） 1 1 1 1 1 温度（℃） 30 50 70 90 100 测定酶的活性 A. 为保证实验准确性，需要保证溶液的pH、反应时间等无关变量相同且适宜 B. 进行实验时不能将各组酶与淀粉先混合再在相应温度下保温 C. 图中90℃时酶活性较高，但为探究该淀粉酶的最适温度还需要增加实验组 D. 若想要探究pH对酶活性的影响，可以利用上述实验材料设计实验进行探究 4．（2026·辽宁省名校联盟·一模）下列有关酶的叙述，正确的是（　　） A. 植物体细胞杂交前，先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体 B. 酶可以在体外发挥作用，比如解旋酶参与PCR过程中DNA双链的打开 C. 酶制剂适宜在最适温度下保存，因为此时酶的催化活性最高 D. 溶酶体可以合成多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器 5．（2026·辽宁省名校联盟·一模） 黑曲霉菌株可产生果胶酶改善水果出汁率和果汁透光率。某科研小组研究了温度对果胶酶相对活性的影响，以及不同浓度果胶酶对芭蕉果汁产量、光折射率、黏度降低幅度的影响，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） 果胶酶对芭蕉果汁提取的影响 酶浓度/（U/mL） 产量增量/% 光折射率增量/% 黏度降低幅度/% 0 0 5.45 0 4 90.27 24.50 81.69 8 103.54 33.05 85.84 12 110.18 34.70 88.00 16 119.91 37.74 88.42 A. 果胶酶分解芭蕉细胞壁中的果胶从而降低黏度 B. 在温度55～65℃范围内保存果胶酶有利于保持酶的活性 C. 果胶酶浓度与产量增量、光折射率增量和黏度降低幅度呈正相关 D. 60℃条件下果胶酶为果汁中果胶分解提供的活化能最高 细胞呼吸的原理和应用 考点2 一、选择题 1．（2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模）在厌氧胁迫下，玉米根细胞中乙醇脱氢酶(ADH)催化乙醇合成，乳酸脱氢酶(LDH)催化乳酸合成，两者的活性随处理时间变化的情况如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. ADH基因和LDH基因只存在于玉米植株根部细胞 B. ADH和LDH均在细胞质基质中发挥作用 C. 厌氧胁迫下，乙醇和乳酸可在线粒体中彻底氧化分解 D. 厌氧胁迫下，玉米根细胞产生乳酸的速率大于产生酒精的 2．（2026·吉林省白山市·一模）糖酵解是指将葡萄糖分解成为丙酮酸的过程。丙酮酸脱羧酶（PDC）是一种催化丙酮酸脱羧生成乙醛的酶，乙醛可被乙醇脱氢酶催化形成乙醇。乳酸脱氢酶（LDH）能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化。下列推测不合理的是（ ） A. 糖酵解发生于细胞质基质中 B. 糖酵解过程伴有ATP的生成 C. 水淹时植物PDC的活性升高 D. PDC和LDH不都具有专一性 3．（2026·吉林省延边朝鲜族自治州·一模）植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、和5-磷酸核糖等多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列叙述正确的是（ ） A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH参与细胞有氧呼吸的第三阶段 B. 与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径释放的能量更多 C. 利用标记的葡萄糖可以特异性追踪磷酸戊糖途径中的产生 D. 受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 4．（2026·吉林省长春市·一模）细胞呼吸的原理在生产和生活中广泛应用。下列做法不合理的是（ ） A. 在储藏果实和蔬菜时，可适当降低储藏室内的温度和氧气含量 B. 为增加某好氧菌的产物，可适时向该菌的培养液中通入空气并搅拌 C. 制作面包时，为使面包松软，通常要在面粉中添加一定量的乳酸菌 D. 为避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸，提倡进行慢跑等有氧运动 5．（2026·内蒙古包头·一模）下列细胞器、个体或生态系统中每个都有特定的组成、结构和功能，其中不能进行呼吸作用的是（ ） A. 线粒体 B. 叶绿体 C. 一株绿色植物 D. 绿油油的麦田 6．（2026·内蒙古呼和浩特市·一模）糖酵解是葡萄糖被降解为丙酮酸并生成少量ATP的过程。ADP能够激活糖酵解中的某些关键酶，而ATP则会抑制另一关键酶的活性。巴斯德效应是指在有氧条件下兼性厌氧生物的细胞呼吸从无氧呼吸转变为有氧呼吸，糖酵解对葡萄糖的消耗速率显著降低的现象。下列有关分析正确的是（　　） A. 糖酵解在有氧和无氧条件下生成的产物不同 B. ADP/ATP值降低可能是巴斯德效应发生的原因 C. 酿酒时隔绝氧气，ADP/ATP值升高糖酵解速率低 D. 巴斯德效应降低葡萄糖的消耗，不利于细胞代谢 7．（2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区哈尔滨市第三中学校·一模）羊肉肉质嫩度常作为衡量食用品质的关键指标之一。宰后羊肉组织细胞仍会进行细胞呼吸，过程中产生的活性氧（ROS）过量积累，会通过如图所示途径损伤线粒体，进而影响羊肉嫩化速率。下列相关叙述错误的是（ ） 注：mtDNA为线粒体DNA，mtDNA突变会导致氧化磷酸化和ATP生成缺陷 A. 宰后缺氧时，羊肉组织细胞的有氧呼吸第一、二阶段受阻，第三阶段不受影响 B. 图中ROS可通过攻击呼吸链、脂质过氧化等方式造成线粒体功能失常 C. 无氧呼吸时，葡萄糖分子中大部分能量以热能形式散失，仅少量储存在ATP中 D. 图中mtDNA突变和耗散会影响有氧呼吸第三阶段，不影响第二阶段 8．（2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模）在细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A（二碳化合物）和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，过程如图所示，其中FADH2与NADH功能相似。下列叙述正确的是（　　） A. 丙酮酸转化为乙酰辅酶A的过程发生在线粒体基质中 B. 每进行一次柠檬酸循环会产生6分子CO2，并生成少量ATP C. 有氧呼吸过程中产生的水中的H全部来自图中的NADH D. 若降低环境中的氧气浓度，FADH2的合成速率可能会随之降低 9．（2026·吉林省长春市·一模） 蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，而空气中的CO2浓度一般较低，蓝细菌具有CO2浓缩机制如下图所示。研究还发现，R酶能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶的同一位点。下列相关叙述正确的是（ ） 注：羧化体具有蛋白质外壳，CO2无法扩散出来 A. 蓝细菌细胞膜上存在HCO3-转运蛋白 B. CO2以协助扩散方式通过光合片层膜 C. R酶可抑制CO2固定，减少有机物积累 D. 浓缩机制可提高CO2与R酶的结合率 10．（2026·辽宁省名校联盟·一模）某植物具有一定的水淹耐性，但长时间水淹会导致根系细胞中酶Ⅱ和酶Ⅲ的活性显著降低，酶Ⅴ的活性显著增加。下图为该植物根系中不同途径的细胞呼吸过程，下列相关叙述正确的是（　　） 注：①②③④⑤⑥表示过程。 A. 酶Ⅴ活性增加可能有利于其适应长时间水淹的环境 B. ④场所是线粒体基质，物质甲为还原性辅酶Ⅱ C. ①⑤⑥代表无氧呼吸，无氧呼吸只有①释放少量能量 D. 细胞呼吸除了为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽 11．（2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模） 在细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A（二碳化合物）和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，过程如图所示，其中FADH2与NADH功能相似。下列叙述正确的是（　　） A. 丙酮酸转化为乙酰辅酶A的过程发生在线粒体基质中 B. 每进行一次柠檬酸循环会产生6分子CO2，并生成少量ATP C. 有氧呼吸过程中产生的水中的H全部来自图中的NADH D. 若降低环境中的氧气浓度，FADH2的合成速率可能会随之降低 二、非选择题 1．（2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区哈尔滨市第三中学校·一模） 叶片光合产物的输出和转化是植物生命活动的重要组成部分。淀粉和蔗糖是绿色叶片光合作用的两个主要末端产物。蔗糖是光合产物从叶片向各器官运输的主要形式。下图为光合作用的部分过程，据图回答下列问题： （1）图示中a过程发生在叶绿体的_____中，完成过程b（为还原反应）需要光反应提供的_____和_____，此还原反应为_____（填“吸能”或“放能”）反应。 （2）磷酸丙糖转运器（TPT）是叶绿体膜上重要的蛋白质，TPT能够协同进行磷酸（Pi）的运入和磷酸丙糖的运出，每运入1分子Pi，就会有1分子磷酸丙糖被运出叶绿体。研究发现，若用专一抑制剂抑制TPT使其失去运输能力，会导致光合作用速率降低。据图分析，光合作用速率降低的原因是_____（至少写出两点）。 （3）下图表示疏果（人为地去除一部分幼果）程度对某植物的CO2同化速率及叶片中蔗糖和淀粉积累量的影响。 综合甲、乙两个曲线可推测叶片光合产物积累会_____光合作用。一种验证上述推测的方法为：去除植株上的果实并对部分叶片_____处理，使它们成为需要光合产物输入的器官，检测_____叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除果实植株的叶片相比，若检测结果是_____则支持上述推测。 光合作用与能量转化 考点3 一、选择题 1．（2026·吉林省长春市·一模）杜仲是中国特有的经济树种，对其生理活动的研究能为杜仲高效栽培技术提供理论依据。为探寻最佳的杜仲叶片光合色素含量的测定方法，研究人员用两种不同的方法对杜仲的光合色素进行提取，处理时间为24小时，实验结果如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ） 方法 浸提液 叶绿素a含量（mg·g-1） 叶绿素b含量（mg·g-1） 类胡萝卜素含量（mg·g-1） 研磨法 80%丙酮 2.07 0.73 0.38 丙酮：乙醇=1：1 1.94 0.90 0.39 丙酮：乙醇：水=4.5：4.5：1 2.27 0.90 0.43 95%乙醇 2.18 0.76 0.44 浸提法 80%丙酮 1.44 0.58 0.22 丙酮：乙醇=1：1 1.24 0.41 0.33 丙酮：乙醇：水=4.5：4.5：1 1.90 0.62 0.39 95%乙醇 0.96 0.31 0.20 A. 研磨法提取光合色素时使用二氧化硅可使研磨更充分 B. 采用研磨法时，使用丙酮：乙醇：水=4.5：4.5：1的浸提液可获得较多的光合色素 C. 可利用叶绿素和类胡萝卜素分别吸收蓝紫光和红光的原理对其进行含量的测定 D. 使用相同的浸提液处理杜仲叶片24小时，研磨法提取色素的效果优于浸提法 2．（2026·辽宁省名校联盟·一模） 下式表示某细胞内的新陈代谢过程，下列叙述正确的是（ ） A. 甲过程一定发生在叶绿体中 B. 乙过程一定发生在线粒体中 C. 甲过程所需能量可能不是光能 D. 该细胞可能是酵母菌细胞 3．（2026·黑龙江省齐齐哈尔市·一模）植物果实、花瓣、秋天落叶的颜色主要是由于这些器官或组织中含有各种有色体。有色体中含有类胡萝卜素等色素，但不含叶绿素，无类囊体结构。当有色体处于适宜条件时，可以转化为叶绿体，在一些植物果实成熟过程中，会发生叶绿体向有色体的转化。下列相关叙述正确的是（　　） A. 有色体不能进行光合作用，是因为所含色素不能吸收光能 B. 有色体无膜结构，转变成叶绿体要重新构建双层膜 C. 有色体向叶绿体的转变可能需要在光照条件下 D. 有色体和叶绿体的相互转化与基因的选择性表达有关 4．（2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模）海洋绿色生物捕获的CO2称为“蓝碳”，低光适应型原绿球藻（NATL1A）生活的水层中光照强度和铁离子浓度极低，其固碳能力受限制（铁与叶绿素合成有关）。我国某科研团队为探究NATL1A受光照强度变化和铁离子浓度影响的生理过程，进行了相关实验，结果如下图。下列说法正确的是（　　） 注：三角形为低光照强度（15μmol photons m-2 s-1），圆点为最适光照强度（30μmol photons m-2 s-1）正方形为高光照强度（130μmol photons m-2 s-1） A. NATL1A在低光照强度下生长速率相对较慢，在高光强下生长速率相对较快 B. 一定范围内，NATL1A生长速率随铁离子浓度降低而降低，高光强下的降幅更显著 C. 高光强下NATL1A生长速率较慢，与铁离子吸收速率低导致叶绿素合成受阻有关 D. 适度提高铁离子浓度能提升海洋绿色植物的固碳能力和光合作用速率 二、非选择题 1．（2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模）为探究P-1白花泡桐能否种植于锌污染地区，研究人员对其进行不同浓度的锌胁迫处理，测定植株生长及光合生理指标，部分结果如下。回答下列问题。 组别 叶绿素a（mg/g） 叶绿素b（mg/g） 总叶绿素（mg/g） 叶绿素a/b 总生物量（g） 对照组（CK） 0.47 0.17 0.64 2.76 102 低锌组（H1） 0.54 0.19 0.73 2.84 55 中锌组（H3） 0.45 0.16 0.61 2.81 39 高锌组（H3） 0.37 0.15 0.51 2.47 28 注：叶绿素a含量反映叶片对光的利用能力，叶绿素b含量和总叶绿素含量反映叶片对光能的捕获能力。 注：光合有效辐射代表光照强度；气孔导度代表气孔张开的程度。 （1）绿叶中的光合色素分布在叶绿体的________上，若要测定各处理组叶片中的色素含量，常用_____（填试剂名称）提取色素。 （2）H1组P−1白花泡桐的光补偿点低于对照组，说明低锌胁迫提高了其对________（填“强光”或“弱光”）的利用能力；与对照组相比，H1组P−1白花泡桐叶片的净光合速率显著提高，但植株总生物量明显降低，推测其原因是____________________________。 （3）H2组叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量都降低，但叶绿素a/b升高，结合图1推测P-1白花泡桐优先降解________（填“叶绿素a”或“叶绿素b”），出现这种现象的生物学意义是_________________________________。 （4）综合以上结果分析，当光合有效辐射为1000μmol/（m2⋅s）时，限制H3组P−1白花泡桐光合速率的因素有_________________________________（答出两点）。 2．（2026·东北三省三校·一模）科学家为探索接种幼套球囊霉（简写为A）和费氏中华根瘤菌（简写为R）对金橘（简写为F）和大豆（简写为S）间作系统中大豆植株生长的影响，进行了相关实验，分析间作系统中不同处理方式下大豆的叶绿素含量与净光合速率情况。F+S是金橘大豆间作系统，S是大豆单作系统，+A和+R为分别单接种，+A+R为双接种。实验结果如下： （1）大豆叶中含有两类光合色素，其中含量较低的一类是_______，主要吸收_____光。据图分析，相同接种处理使_____（填“S模式”或“F+S模式”）下大豆叶绿素含量增长更多。图中大豆叶绿素含量在F+S模式下比S模式下更低，可能的原因是_____。 （2）在“A-R-大豆”共生系统中，大豆为微生物提供有机物，双接种后，大豆净光合速率______（填“提高”、“不变”或“降低”），这可能是由于A和R的侵染______，并帮助植物吸收水分和获取氮素等营养物质。 （3）R通过分泌纤维素酶软化和分解大豆根毛的_____（填细胞结构），进而完成侵染并结瘤。而有数据表明，施氮肥会降低大豆根瘤的形成，影响其固氮能力，这一现象称为“氮阻遏”。后续实验表明，在F+S+A+R模式下，与大豆间作的金橘生物量增加较大，同时消减了“氮阻遏”作用，推测原因是_____。 （4）综上分析，______的处理方式更利于大豆的生产。 3．（2026·黑龙江省齐齐哈尔市·一模） 科研人员设计了如下实验：将生长状况相同的生菜幼苗随机分为三组，在温度、CO2浓度均适宜且相同的条件下，分别用白光（W）、红光（R）和蓝光（B）照射，光照强度相同。培养一段时间后，测得相关数据如下表所示。 组别 光质 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 植株干重（g） 叶片中叶绿素含量（mg·g-1） 1 白光（W） 8.5 350 12.1 2.0 2 红光（R） 10.2 280 14.8 1.6 3 蓝光（B） 6.1 200 8.5 2.3 （1）本实验的自变量是______，若增加一个实验组，用绿光照射，推测其净光合速率应该______（填“大于”“小于”或“等于”）白光组，这是因为__________________________。 （2）气孔导度可通过直接影响______而影响光合作用。实验结果显示蓝光能______（填“促进”或“抑制”）叶绿素的合成。 （3）与白光组相比，红光组生菜的气孔导度和叶绿素含量都较低，但是净光合速率和植株干重却较高，从进化的角度分析，该结果可能是植物______的策略，虽然气孔导度和叶绿素含量都较低，但可能是该条件下的______更高，______更低。 4．（2026·黑龙江省哈尔滨市第九中学校·一模）绿硫细菌是一类严格厌氧的光合自养细菌，由于缺乏处理氧自由基的酶，可进行不产氧光合作用，避免氧气产生的氧自由基对自身的伤害。下图是绿硫细菌的光反应过程示意图，据图回答下列问题： （1）绿硫细菌的光合片层相当于绿色植物叶肉细胞中的结构是_________，分离绿叶中各种光合色素可采用的方法是_________法。菌绿素复合体能够_________光能，e-经电子传递链最终传递给电子受体_________。 （2）ATP合酶以_________方式运输H+，并利用H+浓度差为能量合成ATP。H+浓度差形成的原因包括_________提供能量进行H+的跨膜运输，也包括_______和细胞质基质中NADH合成消耗H+。因此，绿硫细菌可用于生态工程中水体的净化。 （3）有研究表明，绿硫细菌缺乏与产氧光合作用相关的酶（OEC）是其不产氧的关键原因，请设计实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路、预期实验结果。 实验思路：①取生理状况相似的绿硫细菌若干；②_______； ③______； ④分别检测实验组与对照组氧气释放情况。 预期实验结果：_________。 5．（2026·吉林省G35联合体·一模） 仙人掌是适应白天温度高而夜间温度低这种生长环境的植物。它的气孔在夜晚开放、白天关闭，这种无机碳的浓缩途径称为“景天酸代谢（CAM途径）”。如图为仙人掌叶肉细胞中发生的部分代谢过程。回答下列问题： （1）仙人掌从外界吸收CO2的时间段是_______。 （2）夜间，仙人掌将CO2最终通过生成_______（物质）直接储存在液泡中。在夜间虽然有CO2，但仙人掌的叶肉细胞并不进行暗反应，从光合作用过程和条件的角度分析，可能的原因是_______（答一点）。 （3）白天仙人掌的气孔处于关闭状态，这对于其适应生长环境的优势是_______。 （4）仙人掌叶肉细胞将CO2固定为C3发生的具体场所是_______。若用14C标记CO2，请用箭头表示14CO2中碳原子在暗反应过程中的转移路径：_______。 6．（2026·吉林省白山市·一模）火龙果为长日照植物，冬季需夜间补光才能开花。研究人员探究了同一光照强度下不同补光组光源（红光+蓝光、红光、蓝光）及补光时间对成花数量的影响，结果如下图。回答下列问题： （1）实验中“同一光照强度”属于_______变量，需严格控制以避免干扰实验结果。从能量转化的角度分析，火龙果光反应吸收的能量储存在_______中。 （2）光反应中，红光主要被叶绿体中的_______吸收。实验结果表明，_______组补光效果最佳。若实验增设“白光”组，预期效果并说明依据：_______。 （3）补光时，植物可通过_______感受光照时间变化，进而调控开花相关基因的表达。补光时间从2小时/天延长至4小时/天，红光组的成花数_______（填“增大”或“减小”），推测原因是_______。 （4）研究小组将火龙果植株置于密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验探究，实验测得部分数据变化如图所示。M～N时段内叶肉细胞光合作用速率的变化是_______，判断依据是_______。N点时容器内含量不再增加的限制因素主要是_______。 7．（2026·吉林省延边朝鲜族自治州·一模）下图为陆生植物叶绿体中发生相关物质变化的模式图，PSⅡ和PSⅠ是能吸收不同波长光的光合色素-蛋白质复合体。回答下列问题。 （1）光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。为测定某种光合色素含量时，选择了红光，由此可推测实验人员测定的是________的含量，判断依据是________，若要测定总光合色素含量，最好选择________光。 （2）PSⅡ和PSⅠ被称为不同的反应中心，在功能上存在差别。借助于PSⅡ可让水在光下分解，其产物________（填“都要”、“都不”或“不都”）参与暗反应；PSⅠ可以为暗反应提供物质①，结合模式图判断，物质①是________，其作用是________。 （3）SUT蔗糖转运蛋白负责蔗糖的跨膜运输，科研人员利用生物技术产生的反义RNA（与mRNA完全互补）可干扰SUT基因表达，培育出弱活性αSUT植株，相关检测结果如下表。 植物种类 检测①：叶片中的淀粉含量 检测②：光合速率（） 野生植株 加碘后呈棕色 12 αSUT植株 加碘后呈蓝色 7.2 科研人员设计的反义RNA与SUT基因转录的模板链的碱基序列________（填“相同”或“不同”）。与野生植株相比，αSUT植株光合速率明显下降的原因是________。 8．（2026·吉林省长春市·一模）根瘤是根瘤菌接触到适宜的宿主（豆科植物）后，刺激植物根部产生的瘤状物。根瘤菌内的固氮酶能将空气中的氮气转变成氨，但固氮酶对氧气高度敏感，需要在低氧的环境中才能工作。被根瘤菌侵染的植物细胞中能够大量合成豆血红蛋白，其表达调控及作用机理如图所示。回答下列问题： （1）豆科植物与根瘤菌的种间关系是______，豆科植物吸收氮素，可用于合成光反应产物________（答出2种），进而促进光合作用。 （2）据图分析，豆血红蛋白结合的氧气去向有______、______。NLP2能结合靶基因启动子中的特殊区域，激活靶基因的表达，科学家在对NLP2突变体根瘤进行分析时发现，当植物缺少NLP2后，根瘤的固氮能力显著下降，阐述其可能的原因是______。 （3）小麦植株会因缺氮而导致光合速率下降，作物减产，但是过多施用氮肥又易造成环境污染。为缓解上述问题，科学家将根瘤菌导入小麦根部，得到了具有固氮能力的小麦植株。请设计实验验证导入的根瘤菌能够缓解小麦因缺氮而导致的光合速率下降，写出实验设计思路______（可选用的培养液有含氮的完全培养液、不含氮的完全培养液）。 9．（2026·辽宁省名校联盟·一模）盐胁迫是限制作物产量的重要因素之一，因此，通过外源物质的添加，使作物能够在盐环境中正常生长，在理论和实践上具有重要意义。研究表明，调环酸钙（Pro-Ca）能够缓解盐胁迫对植株造成的伤害，为探究Pro-Ca对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响，研究人员测定了不同Pro-Ca浓度下水稻的株高、地上干质量、气孔导度等数据，结果见图表。请根据图表信息回答下列问题： 处理 气孔导度 蒸腾速率 叶绿素相对含量 空白对照 0.23±0.02 8.90±0.82 25.23±0.36 盐胁迫 0.07±0.00 3.87±0.31 17.91±1.31 盐胁迫+25mg/LPro-Ca 0.09±0.01 4.62±0.28 26.47±0.21 盐胁迫+50mg/LPro-Ca 0.16±0.01 6.25±0.49 27.78±0.62 盐胁迫+75mg/LPro-Ca 0.15±0.01 6.27±0.29 26.78±0.26 盐胁迫+100mg/LPro-Ca 0.14±0.01 6.99±0.37 25.97±0.27 （1）水稻进行光合作用所必需的酶分布在________中，在有关酶的催化作用下，3-磷酸甘油酸接受________释放的能量，并且被NADPH还原，经过一系列反应后，转化糖类等有机物。 （2）由图中数据可知，盐胁迫会降低水稻的株高和地上干质量，________条件下，水稻的地上干质量最高，结合表中数据，分析可能的原因是①________；②________。 （3）为进一步探究Pro-Ca促进盐胁迫下水稻幼苗地上干质量增长的最适浓度，请写出实验设计思路：________。 10．（2026·内蒙古包头·一模）植物光合作用的科学知识与人类的生活、生产和科学研究紧密相关。回答下列问题。 （1）研究发现，将一棵质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g。请从光合作用的角度分析植株质量增加的主要原因是_____。 （2）把一只小动物关在密闭的容器中，即使水和食物充足它也会死亡；但关在有绿色植物、水和食物的透明密闭容器中，放在光照等适宜的环境中它不会死亡，其原因是_____。 （3）研究发现，用不同颜色的光照射绿藻，其中被蓝光和红光照射的绿藻细胞光合速率最快，原因是_____。 11．（2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模）为探究P-1白花泡桐能否种植于锌污染地区，研究人员对其进行不同浓度的锌胁迫处理，测定植株生长及光合生理指标，部分结果如下。回答下列问题。 组别 叶绿素a（mg/g） 叶绿素b（mg/g） 总叶绿素（mg/g） 叶绿素a/b 总生物量（g） 对照组（CK） 0.47 0.17 0.64 2.76 102 低锌组（H1） 0.54 0.19 0.73 2.84 55 中锌组（H3） 0.45 0.16 0.61 2.81 39 高锌组（H3） 0.37 0.15 0.51 2.47 28 注：叶绿素a含量反映叶片对光的利用能力，叶绿素b含量和总叶绿素含量反映叶片对光能的捕获能力。 注：光合有效辐射代表光照强度；气孔导度代表气孔张开的程度。 （1）绿叶中的光合色素分布在叶绿体的________上，若要测定各处理组叶片中的色素含量，常用_____（填试剂名称）提取色素。 （2）H1组P−1白花泡桐的光补偿点低于对照组，说明低锌胁迫提高了其对________（填“强光”或“弱光”）的利用能力；与对照组相比，H1组P−1白花泡桐叶片的净光合速率显著提高，但植株总生物量明显降低，推测其原因是____________________________。 （3）H2组叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量都降低，但叶绿素a/b升高，结合图1推测P-1白花泡桐优先降解________（填“叶绿素a”或“叶绿素b”），出现这种现象的生物学意义是_________________________________。 （4）综合以上结果分析，当光合有效辐射为1000μmol/（m2⋅s）时，限制H3组P−1白花泡桐光合速率的因素有_________________________________（答出两点）。 考点4 呼吸作用与光合作用的综合应用 一、不定项选择题 1．（2026·黑龙江省哈尔滨市第九中学校·一模）中华传统文化是国之瑰宝，许多农谚中蕴含着生物学原理。下列解释合理的是（　　） A. “换茬不换土，一亩顶两亩”体现了间作的种植模式，保证充分利用土壤中的无机盐 B. “稀三箩，密三箩，不稀不密收九箩”说明合理密植可提高光能利用率 C. “处暑里的雨，谷仓里的米”揭示补充水分可促进植物的光合午休，增加有机物积累 D. “春雨漫了垄，麦子豌豆丢了种”说明雨水过多会减弱种子有氧呼吸进而降低萌发率 二、非选择题 1．（2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模）水稻是一种具有丰富生物学特性、重要经济价值和文化价值的作物。通过科学的栽培与管理、遗传与育种以及生理与生态研究，可以进一步提高水稻的产量和品质，为人类社会的可持续发展作出贡献。回答下列问题： （1）图1为水稻叶肉细胞内的部分代谢过程图，其中a～h代表相关物质，A～E代表过程。 图中能产生ATP的过程有_______（填图中字母），在适合水稻生长的季节里，一昼夜水稻积累的有机物量为_______（用含图中字母的句子表示）。 （2）某研究小组用打孔器获得若干水稻的小圆叶片，进行如图2所示的弱光和强光处理。 研究者认为，强光下叶片颜色变浅是强光照射使叶绿素部分被分解所致，为探讨该观点的合理性，研究者设计了如下实验，请完善实验思路。 实验思路：取生长状况良好且相似的水稻叶片，随机均分为3组，分别置于_______条件下一段时间，每组叶片取相等数量的小圆叶片，进行_______，比较_______。 （3）叶绿体是一种动态的细胞器，随着某些因素的变化，其在细胞内的位置和分布会发生动态改变，这种现象称为叶绿体定位。某研究小组通过显微镜观察了弱光和强光条件下两组圆叶片，结果显示弱光下叶绿体宽面朝光，并聚集在细胞向光侧；强光下叶绿体窄面朝光，并移向背光侧或两侧，如图3所示。 叶绿体在细胞内的移动和定位主要依赖_______在细胞内形成的复杂网架结构。在弱光和强光下产生叶绿体定位的意义是_______。 2．（2026·辽宁省名校联盟·一模）为研究干旱胁迫对玉米的影响，科研人员检测了4组不同水分供应条件下，玉米幼苗的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度随时间的变化，第15天时，各组恢复正常水分供应，结果如图所示。回答下列问题： 注：CK组给予田间最大持水量的75%～80%（正常水分处理），LD组给予田间最大持水量的55%～60%（轻度干旱胁迫），MD组给予田间最大持水量的40%～45%（中度干旱胁迫），SD组给予田间最大持水量的30%～35%（严重干旱胁迫）。 （1）本实验的自变量为____和____，实验中玉米幼苗的净光合速率可用____（答出1点）表示。 （2）经轻度干旱胁迫处理6天的玉米幼苗净光合速率低的限制因素__（填“是”或“不是”）气孔导度，理由是_______。 （3）胞间CO2的来源一般有两个，分别是____和____。 （4）合理灌溉可以有效缓解干旱胁迫，但是不同的灌溉方法有不同的效果。常用的灌溉方法有滴灌和喷灌，请设计实验，探究干旱胁迫下灌溉玉米幼苗适合用滴灌还是喷灌，简要写出实验思路：_____________。 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 酶与ATP 考点1 题号 1 2 3 4 5 答案 C B D A BD 细胞呼吸的原理和应用 考点2 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D C B B ACD AD AD ACD 题号 11 答案 AD 二、非选择题 1．【答案】（1） ①. 基质 ②. ATP ③. NADPH ④. 吸能 （2）叶绿体基质内磷酸丙糖的积累可反馈抑制卡尔文循环的运行；促进叶绿体基质内淀粉的合成，淀粉的积累可使叶绿体的光合作用功能下降；TPT的活性受抑制时，从细胞质进入叶绿体基质的无机磷酸减少，导致ATP合成受阻、叶绿体基质内ATP水平下降而使卡尔文循环受到抑制 （3） ① 抑制 ②. 遮光 ③. 未遮光叶片 ④. 光合产物下降，光合速率上升 光合作用与能量转化 考点3 题号 1 2 3 4 答案 C C CD BCD 二、非选择题 1．【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 无水乙醇 （2） ①. 弱光 ②. 分配到地下部分的有机物增多，使得地上部分生长所获得的有机物相对减少，从而总生物量降低 （3） ①. 叶绿素b ②. 在锌胁迫下，通过优先降解叶绿素b，维持较高的叶绿素a/b，保证植物对光的利用能力，从而在一定程度上适应锌胁迫环境 （4）叶绿素含量（或色素含量）、气孔导度 对光的利用能力，从而在一定程度上适应锌胁迫环境。 2．【答案】（1） ①. 类胡萝卜素 ②. 蓝紫 ③. F+S模式 ④. 间作导致大豆受光不足，叶绿素合成受阻 （2） ①. 提高 ②. 消耗了光合产物，刺激了大豆对有机物的需求，继而提高大豆的光合速率（或提高了大豆叶绿素含量） （3） ①. 细胞壁 ②. F+S+A+R模式下，与大豆间作的金橘对土壤中氮的竞争较强，引起大豆根瘤（根瘤菌）固氮能力增加 （4）F+S+A+R 3．【答案】（1） ①. 光质 ②. 小于 ③. 光合色素对绿光的吸收极少，几乎不利用绿光进行光合作用，在呼吸速率基本不变的情况下，光合速率更低 （2） ①. CO2的吸收 ②. 促进 （3） ①. 适应红光环境 ②. 光能利用效率 ③. 呼吸速率 4．【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 纸层析 ③. 吸收、传递与转化 ④. NADP+ （2） ①. 协助扩散 ②. 高能e⁻ ③. 内腔中H2S分解产生H+ （3） ①. 实验思路：实验组：将编码OEC酶的基因导入绿硫细菌，使其表达OEC蛋白；对照组：空载体转化的绿硫细菌。 ②. 两组均置于含充足H2O、无H2S的光合培养基中，在适宜光照、厌氧条件下培养。 ③. 预期实验结果：实验组：培养体系中检测到氧气释放；对照组：培养体系中未检测到氧气释放。 5．【答案】（1）夜间 （2） ①. 苹果酸 ②. 夜间没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供 ATP 和 NADPH （3）减少水分通过气孔的蒸发，适应干旱环境 （4） ①. 叶绿体基质 ②. 6．【答案】（1） ①. 无关 ②. ATP、NADPH （2） ①. 叶绿素 ②. 红光+蓝光 ③. 白光组效果介于红光+蓝光与单一光质之间，因为白光包含全光谱，但能量分散 （3） ①. 光敏色素 ②. 增大 ③. 较长时间红光照射促进了调控开花相关基因的表达 （4） ①. 不断降低 ②. M～N时段内，单位时间的增加量下降（，说明该时段叶肉细胞光合作用速率不断降低） ③. 浓度 7．【答案】（1） ①. 叶绿素 ②. 叶绿素在红光区有吸收峰而类胡萝卜素没有 ③. 蓝紫 （2） ①. 不都 ②. NADPH ③. 作为还原剂并为暗反应提供能量 （3） ①. 不同 ②. αSUT植株转运蔗糖能力较弱，导致蔗糖在叶肉细胞中大量积累而抑制光合作用 8．【答案】（1） ①. 互利共生 ②. NADPH、ATP （2） ①. 进入线粒体 ②. 进入根瘤菌 ③. 若缺少NLP2，则豆血红蛋白基因无法表达合成豆血红蛋白，不能为固氮酶创造低氧环境，导致固氮酶活性下降，固氮的能力显著下降 （3）甲组取导入根瘤菌的小麦，乙组取等量且生长状况相同的未导入根瘤菌的小麦（或普通小麦），将甲乙两组置于不含氮的完全培养液中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别测定甲乙两组小麦植株的光合速率，再将上述乙组置于含氮的完全培养液中培养，一段时间后，测定小麦植株的光合速率。 9.【答案】（1） ①. 叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质 ②. ATP和NADPH （2） ①. 盐胁迫+50mg/LPro-Ca ②. ①该条件下，叶绿素含量较高，光反应较强，产生的ATP和NADPH较多 ③. ②该条件下，气孔导度较大，供应充足，暗反应较强，合成的有机物较多（①②答案顺序可调换） （3）取生理状态相同的盐胁迫下水稻幼苗若干，随机分成等量的几组。在25mg/LPro-Ca和75mg/LPro-Ca之间，进一步缩小浓度梯度进行实验，一段时间后检测各组水稻幼苗的地上干质量 10．【答案】（1）黄瓜植株绿色部分通过光合作用在光下将土壤中的水和空气中的CO₂转化成糖，导致植株质量增加 （2）绿色植物在光下通过光合作用产生的氧气可以满足小动物呼吸作用的需要 （3）在不同颜色的光中，绿藻中的光合色素主要吸收蓝（紫）光和红光 11．【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 无水乙醇 （2） ①. 弱光 ②. 分配到地下部分的有机物增多，使得地上部分生长所获得的有机物相对减少，从而总生物量降低 （3） ①. 叶绿素b ②. 在锌胁迫下，通过优先降解叶绿素b，维持较高的叶绿素a/b，保证植物对光的利用能力，从而在一定程度上适应锌胁迫环境 （4）叶绿素含量（或色素含量）、气孔导度 考点4 呼吸作用与光合作用的综合应用 题号 1 答案 BD 二、非选择题 1．【答案】（1） ①. A、C、D、E ②. B过程产生的有机物量减去C过程消耗的有机物 （2） ①. 自然光、弱光、强光 ②. 色素提取和纸层析分离 ③. 各组叶绿素含量 （3） ①. 蛋白质纤维   ②. 弱光下叶绿体的定位有利于叶绿体充分吸收光能；强光下叶绿体的定位可以避免叶绿体被强光灼伤 2．【答案】（1） ①. 干旱胁迫处理的天数 ②. 干旱程度 ③. 单位时间内单位面积玉米幼苗吸收CO2的量、单位时间内单位面积玉米幼苗释放O2的量、单位时间内单位面积玉米幼苗有机物的积累量 （2） ①. 不是 ②. 经轻度干旱胁迫处理6天的玉米叶片的胞间CO2浓度与对照组基本相同 （3） ① 细胞呼吸作用（释放） ②. 从外界吸收 （4）选取生长状况相同的玉米幼苗若干，随机均分为两组，分别标记为A组和B组，在同样干旱胁迫条件下，A组采用滴灌方式灌溉，B组采用喷灌方式灌溉，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组玉米幼苗的生长状况（或净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等指标），比较两组的差异 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 4大考点概览 考点01 酶与ATP 考点02 细胞呼吸的原理和应用 考点03 光合作用与能量转化 考点04 呼吸作用与光合作用的综合应用 酶与ATP 考点1 一、选择题 1．（2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区哈尔滨市第三中学校·一模）下列关于酶的叙述正确的是（ ） A. 可以用碘液、蔗糖和淀粉检测淀粉酶的专一性 B. 细胞内的生命活动不都需要酶，如CO2的固定 C. 可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示酶活性 D. 一种生命活动不只需一种酶，如核基因转录需要解旋酶、RNA聚合酶等 【答案】C 【解析】A、碘液只能检测淀粉是否被水解，无论蔗糖是否被淀粉酶水解，加入碘液都无明显颜色变化，无法判断淀粉酶能否催化蔗糖水解，因此不能用该组材料和试剂检测淀粉酶的专一性，A错误； B、细胞内绝大多数生命活动都需要酶催化，CO₂的固定属于暗反应阶段的反应，需要特定酶催化，B错误； C、酶活性的高低可以用一定条件下，酶所催化的某一化学反应的速率来表示，通常通过单位时间内底物消耗量或产物生成量测定，C正确； D、核基因转录过程中，RNA聚合酶自身具备解旋功能，不需要额外的解旋酶参与，D错误。 故选C。 2．（2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模）下列关于酶的特性及实验的叙述，正确的是（　　） A. 强酸、强碱、高温或低温都会破坏酶的空间结构从而影响酶活性 B. 食物中的蛋白酶进入消化道后对人体对蛋白质的消化不起作用 C. 利用淀粉和蔗糖验证酶专一性的实验中，可用碘液进行检测 D. 胰蛋白酶通过降低化学反应的活化能从而实现对生命活动的调节 【答案】B 【解析】A、强酸、强碱、高温会破坏酶的空间结构导致酶永久失活，但低温仅会抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，温度恢复后酶活性可恢复，A错误； B、食物中的蛋白酶本质为蛋白质，进入人体消化道后，会被消化道内的胃蛋白酶、胰蛋白酶等水解为氨基酸，无法发挥催化蛋白质分解的作用，B正确； C、验证酶专一性的实验中，碘液只能检测淀粉是否剩余，无法检测蔗糖是否发生水解，因此不能用碘液作为该实验的检测试剂，应选择斐林试剂，C错误； D、胰蛋白酶作为生物催化剂，通过降低化学反应活化能起到催化作用，酶仅具有催化功能，不具有调节生命活动的作用，D错误。 3．（2026·吉林省G35联合体·一模）为提高白酒的品质，制酒过程中常加入淀粉酶以加快发酵进度，但由于发酵过程中温度过高，普通淀粉酶常出现失活的现象，影响发酵进度，所以耐高温的淀粉酶成为制酒工业中急需的原料之一。为探究耐高温淀粉酶的性质，研究小组进行了如表所示实验，如图为测得的酶活性。下列相关叙述错误的是（　　） 组别处理 1 2 3 4 5 3%可溶性淀粉溶液（mL） 10 10 10 10 10 耐高温淀粉酶溶液（mL） 1 1 1 1 1 温度（℃） 30 50 70 90 100 测定酶的活性 A. 为保证实验准确性，需要保证溶液的pH、反应时间等无关变量相同且适宜 B. 进行实验时不能将各组酶与淀粉先混合再在相应温度下保温 C. 图中90℃时酶活性较高，但为探究该淀粉酶的最适温度还需要增加实验组 D. 若想要探究pH对酶活性的影响，可以利用上述实验材料设计实验进行探究 【答案】D 【解析】A、在实验设计中，为了保证实验结果的准确性和可靠性，需要控制除自变量以外的所有其他变量（即无关变量）保持相同且适宜。这样可以确保实验结果的差异仅由自变量（本实验中的温度）引起，A正确； B、在实验过程中，如果先将各组酶与淀粉混合再在相应温度下保温，那么混合瞬间产生的温度变化可能会对酶的活性产生影响，从而干扰实验结果的准确性。为了避免这种情况，应该先将酶和底物（淀粉）分别在各自设定的温度下保温一段时间，使它们各自达到温度平衡后，再进行混合反应，B正确； C、虽然图中显示90℃时酶活性较高，但为了确定该酶的最适温度，还需要在90℃周围设置更多的温度梯度进行实验，以观察酶活性的变化趋势。仅通过一次实验无法准确判断最适温度，C正确； D、淀粉在酸性条件下会分解，若想要探究pH对酶活性的影响，不能利用淀粉作为实验材料来设计实验进行探究，D错误。 故选D。 4．（2026·辽宁省名校联盟·一模）下列有关酶的叙述，正确的是（　　） A. 植物体细胞杂交前，先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体 B. 酶可以在体外发挥作用，比如解旋酶参与PCR过程中DNA双链的打开 C. 酶制剂适宜在最适温度下保存，因为此时酶的催化活性最高 D. 溶酶体可以合成多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器 【答案】A 【解析】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体，用于植物体细胞杂交操作，A正确； B、PCR过程中DNA双链打开依靠高温变性实现，不需要解旋酶参与，解旋酶是细胞内DNA复制时发挥解旋作用的酶，B错误； C、酶制剂适宜在低温下保存，低温只会抑制酶活性，不会破坏酶的空间结构，最适温度下酶活性最高，不利于酶的长期保存，C错误； D、水解酶的本质是蛋白质，合成场所为核糖体，溶酶体仅能储存、释放水解酶，不具备合成水解酶的功能，D错误。 故选A。 5．（2026·辽宁省名校联盟·一模） 黑曲霉菌株可产生果胶酶改善水果出汁率和果汁透光率。某科研小组研究了温度对果胶酶相对活性的影响，以及不同浓度果胶酶对芭蕉果汁产量、光折射率、黏度降低幅度的影响，实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） 果胶酶对芭蕉果汁提取的影响 酶浓度/（U/mL） 产量增量/% 光折射率增量/% 黏度降低幅度/% 0 0 5.45 0 4 90.27 24.50 81.69 8 103.54 33.05 85.84 12 110.18 34.70 88.00 16 119.91 37.74 88.42 A. 果胶酶分解芭蕉细胞壁中的果胶从而降低黏度 B. 在温度55～65℃范围内保存果胶酶有利于保持酶的活性 C. 果胶酶浓度与产量增量、光折射率增量和黏度降低幅度呈正相关 D. 60℃条件下果胶酶为果汁中果胶分解提供的活化能最高 【答案】BD 【解析】A、果胶酶分解芭蕉细胞壁中的果胶从而降低黏度，A正确； B、保存果胶酶应在低温条件下，不应在适宜温度范围内，B错误； C、由表格可知，果胶酶浓度与产量增量、光折射率增量和黏度降低幅度呈正相关，C正确； D、60℃是果胶酶的最适温度，在该温度下，果胶酶降低芭蕉细胞壁中果胶分解化学反应的活化能最高，不是为化学反应提供活化能，D错误。 故选BD 细胞呼吸的原理和应用 考点2 一、选择题 1．（2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模）在厌氧胁迫下，玉米根细胞中乙醇脱氢酶(ADH)催化乙醇合成，乳酸脱氢酶(LDH)催化乳酸合成，两者的活性随处理时间变化的情况如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. ADH基因和LDH基因只存在于玉米植株根部细胞 B. ADH和LDH均在细胞质基质中发挥作用 C. 厌氧胁迫下，乙醇和乳酸可在线粒体中彻底氧化分解 D. 厌氧胁迫下，玉米根细胞产生乳酸的速率大于产生酒精的 【答案】B 【解析】A、ADH基因和LDH基因在玉米植株的体细胞中普遍存在，在根细胞中选择性表达，A错误； B、ADH催化乙醇合成，LDH催化乳酸合成，这两个过程均发生在细胞质基质中，B正确； C、乙醇和乳酸是无氧呼吸的产物，不能进入线粒体中彻底氧化分解，C错误； D、依据曲线图可知，随着处理时间的延长，ADH的活性比LDH的活性更高，玉米根细胞产生乙醇的速率大于产生乳酸的速率，D错误。 2．（2026·吉林省白山市·一模）糖酵解是指将葡萄糖分解成为丙酮酸的过程。丙酮酸脱羧酶（PDC）是一种催化丙酮酸脱羧生成乙醛的酶，乙醛可被乙醇脱氢酶催化形成乙醇。乳酸脱氢酶（LDH）能催化丙酮酸与乳酸之间的相互转化。下列推测不合理的是（ ） A. 糖酵解发生于细胞质基质中 B. 糖酵解过程伴有ATP的生成 C. 水淹时植物PDC的活性升高 D. PDC和LDH不都具有专一性 【答案】D 【解析】A、糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，发生于细胞质基质中，该过程不依赖线粒体，A正确； B、细胞呼吸第一阶段释放少量能量，生成少量ATP，B正确； C、水淹时植物缺氧，无氧呼吸增强，酒精发酵途径被激活（丙酮酸→乙醛→乙醇），PDC作为催化丙酮酸脱羧的关键酶，其活性可能升高，C正确； D、PDC专一性催化丙酮酸脱羧生成乙醛，LDH专一性催化丙酮酸与乳酸之间的可逆转化，两者均符合酶的专一性特征，D错误。 故选D。 3．（2026·吉林省延边朝鲜族自治州·一模）植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、和5-磷酸核糖等多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列叙述正确的是（ ） A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH参与细胞有氧呼吸的第三阶段 B. 与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径释放的能量更多 C. 利用标记的葡萄糖可以特异性追踪磷酸戊糖途径中的产生 D. 受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 【答案】D 【解析】A、磷酸戊糖途径产生的NADPH是还原性辅酶Ⅱ。有氧呼吸第三阶段是还原性辅酶Ⅰ，也就是NADH，A错误； B、葡萄糖经有氧呼吸彻底氧化可释放大量能量，而磷酸戊糖途径主要生成NADPH和磷酸核糖，不产生ATP，能量释放远低于有氧呼吸，B错误； C、葡萄糖在磷酸戊糖途径中脱羧生成CO₂，但这部分葡萄糖只占10%～25%，葡萄糖的碳骨架也可通过糖酵解、三羧酸循环等途径生成CO₂，无法区分CO₂来源，C错误； D、受伤组织修复需合成蛋白质（氨基酸）和核酸（核苷酸），磷酸戊糖途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等提供原料，D正确。 故选D。 4．（2026·吉林省长春市·一模）细胞呼吸的原理在生产和生活中广泛应用。下列做法不合理的是（ ） A. 在储藏果实和蔬菜时，可适当降低储藏室内的温度和氧气含量 B. 为增加某好氧菌的产物，可适时向该菌的培养液中通入空气并搅拌 C. 制作面包时，为使面包松软，通常要在面粉中添加一定量的乳酸菌 D. 为避免肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸，提倡进行慢跑等有氧运动 【答案】C 【解析】A、降低温度和氧气含量可抑制细胞呼吸（降低酶活性、减弱有氧呼吸），减少果蔬有机物消耗，延长储藏时间，A正确； B、好氧菌需氧气进行有氧呼吸以大量繁殖并合成代谢产物，通入空气并搅拌可提高溶氧量，B正确； C、制作面包需利用微生物发酵产生CO₂使面团疏松，该过程由酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和CO₂实现；乳酸菌进行乳酸发酵只产生乳酸，不产生气体，无法使面包松软，C错误； D、慢跑等有氧运动可保障肌细胞充足供氧，避免无氧呼吸产生大量乳酸导致肌肉酸痛，D正确。 故选C。 5．（2026·内蒙古包头·一模）下列细胞器、个体或生态系统中每个都有特定的组成、结构和功能，其中不能进行呼吸作用的是（ ） A. 线粒体 B. 叶绿体 C. 一株绿色植物 D. 绿油油的麦田 【答案】B 【解析】A、线粒体是真核生物有氧呼吸第二、第三阶段的发生场所，可完成有氧呼吸的核心反应过程，能进行呼吸作用，A不符合题意； B、叶绿体是光合作用的场所，仅含有与光合作用相关的酶，不含催化呼吸作用的酶，无法进行呼吸作用，其自身生命活动所需的ATP由细胞呼吸提供，B符合题意； C、一株绿色植物的所有活细胞都可通过细胞质基质和线粒体完成细胞呼吸，能进行呼吸作用，C不符合题意； D、绿油油的麦田属于生态系统，系统内的植物、动物、微生物等所有活生物个体都能进行呼吸作用，D不符合题意。 6．（2026·内蒙古呼和浩特市·一模）糖酵解是葡萄糖被降解为丙酮酸并生成少量ATP的过程。ADP能够激活糖酵解中的某些关键酶，而ATP则会抑制另一关键酶的活性。巴斯德效应是指在有氧条件下兼性厌氧生物的细胞呼吸从无氧呼吸转变为有氧呼吸，糖酵解对葡萄糖的消耗速率显著降低的现象。下列有关分析正确的是（　　） A. 糖酵解在有氧和无氧条件下生成的产物不同 B. ADP/ATP值降低可能是巴斯德效应发生的原因 C. 酿酒时隔绝氧气，ADP/ATP值升高糖酵解速率低 D. 巴斯德效应降低葡萄糖的消耗，不利于细胞代谢 【答案】B 【解析】A、糖酵解是有氧呼吸和无氧呼吸共有的第一阶段，无论有氧或无氧条件，糖酵解的产物均为丙酮酸、[H]和少量ATP，产物没有差异，A错误； B、有氧条件下细胞进行有氧呼吸生成大量ATP，使ADP/ATP值降低，结合题干信息，ADP含量降低会减弱对糖酵解关键酶的激活作用，ATP含量升高会增强对糖酵解关键酶的抑制作用，最终导致糖酵解速率下降、葡萄糖消耗速率降低，是巴斯德效应发生的原因，B正确； C、酿酒时隔绝氧气，细胞仅进行无氧呼吸，ATP生成量少，ADP/ATP值升高，ADP会激活糖酵解的关键酶，使糖酵解速率升高，C错误； D、巴斯德效应下虽然葡萄糖消耗速率降低，但有氧呼吸可利用1分子葡萄糖生成大量ATP，能更高效地为细胞代谢供能，有利于细胞代谢，D错误。 7．（2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区哈尔滨市第三中学校·一模）羊肉肉质嫩度常作为衡量食用品质的关键指标之一。宰后羊肉组织细胞仍会进行细胞呼吸，过程中产生的活性氧（ROS）过量积累，会通过如图所示途径损伤线粒体，进而影响羊肉嫩化速率。下列相关叙述错误的是（ ） 注：mtDNA为线粒体DNA，mtDNA突变会导致氧化磷酸化和ATP生成缺陷 A. 宰后缺氧时，羊肉组织细胞的有氧呼吸第一、二阶段受阻，第三阶段不受影响 B. 图中ROS可通过攻击呼吸链、脂质过氧化等方式造成线粒体功能失常 C. 无氧呼吸时，葡萄糖分子中大部分能量以热能形式散失，仅少量储存在ATP中 D. 图中mtDNA突变和耗散会影响有氧呼吸第三阶段，不影响第二阶段 【答案】ACD 【解析】A、有氧呼吸第三阶段需要氧气作为电子受体，宰后缺氧时，羊肉组织细胞有氧呼吸第三阶段直接受阻；有氧呼吸第一阶段在细胞质基质进行，第二阶段在线粒体基质进行，缺氧时整体有氧呼吸受阻，A错误； B、由图可知，ROS可通过攻击呼吸链、引发脂质过氧化等方式，造成mtDNA突变和耗散，进而导致线粒体功能失常，B正确； C、无氧呼吸时，葡萄糖大部分能量存留在不彻底的氧化产物中，仅少量能量释放，释放的能量中大部分以热能散失，仅少量储存在ATP中，C错误； D、有氧呼吸第二阶段的进行需要线粒体基质中的酶和相关物质，而mtDNA突变和耗散会导致氧化磷酸化和ATP生成缺陷，间接影响第二阶段的正常进行；同时有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，mtDNA突变和耗散会直接影响第三阶段，D错误。 故选ACD。 8．（2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模）在细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A（二碳化合物）和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，过程如图所示，其中FADH2与NADH功能相似。下列叙述正确的是（　　） A. 丙酮酸转化为乙酰辅酶A的过程发生在线粒体基质中 B. 每进行一次柠檬酸循环会产生6分子CO2，并生成少量ATP C. 有氧呼吸过程中产生的水中的H全部来自图中的NADH D. 若降低环境中的氧气浓度，FADH2的合成速率可能会随之降低 【答案】AD 【解析】A、分析题意可知，丙酮酸进入线粒体后转化为乙酰辅酶A，该过程属于真核生物有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，A正确； B、结合图示可知，一次柠檬酸循环仅消耗1分子二碳的乙酰辅酶A，只会产生2分子CO2​，1分子葡萄糖完全氧化分解（对应两次柠檬酸循环）共才产生6分子CO2​，B错误； C、有氧呼吸第三阶段生成水中的H，除了图中的NADH，还有功能和NADH相似的FADH2​，此外有氧呼吸第一阶段产生的NADH也会提供H，C错误； D、FADH₂是柠檬酸循环的产物‌，其生成本身不直接依赖氧气，其持续运行依赖于NAD⁺和FAD的再生，而NADH和FADH₂需通过有氧呼吸第三阶段氧化回NAD⁺和FAD‌，若氧气浓度降低，可能会导致NADH和FADH₂积累，NAD⁺和FAD供应不足，从而减少FADH₂的进一步合成 ，D正确。 9．（2026·吉林省长春市·一模） 蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，而空气中的CO2浓度一般较低，蓝细菌具有CO2浓缩机制如下图所示。研究还发现，R酶能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶的同一位点。下列相关叙述正确的是（ ） 注：羧化体具有蛋白质外壳，CO2无法扩散出来 A. 蓝细菌细胞膜上存在HCO3-转运蛋白 B. CO2以协助扩散方式通过光合片层膜 C. R酶可抑制CO2固定，减少有机物积累 D. 浓缩机制可提高CO2与R酶的结合率 【答案】AD 【解析】A、分析题图可知，蓝细菌的细胞膜上存在HCO3-转运蛋白，且HCO3-的跨膜运输需要消耗能量，A正确； B、分析题图可知，CO2进入光合片层膜要依赖CO2转运蛋白，同时消耗能量。因此，CO2以主动运输的方式通过光合片层膜，B错误； C、由题干信息可知，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，CO2浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度。因此，当R酶周围CO2浓度高时，CO2与R酶的结合率高，促进CO2固定，提高光合作用速率；当R酶周围O2浓度高时，O2与R酶的结合率高，抑制CO2固定，降低光合作用速率，并非R酶可抑制CO2固定，C错误； D、由题干信息可知，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度，提高CO2与R酶的结合率，D正确。 故选AD。 10．（2026·辽宁省名校联盟·一模）某植物具有一定的水淹耐性，但长时间水淹会导致根系细胞中酶Ⅱ和酶Ⅲ的活性显著降低，酶Ⅴ的活性显著增加。下图为该植物根系中不同途径的细胞呼吸过程，下列相关叙述正确的是（　　） 注：①②③④⑤⑥表示过程。 A. 酶Ⅴ活性增加可能有利于其适应长时间水淹的环境 B. ④场所是线粒体基质，物质甲为还原性辅酶Ⅱ C. ①⑤⑥代表无氧呼吸，无氧呼吸只有①释放少量能量 D. 细胞呼吸除了为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽 【答案】ACD 【解析】A、酶Ⅴ可催化无氧呼吸过程，其活性增加可能意味着该植物能够更好地进行无氧呼吸，从而适应长时间水淹的环境，A正确； B、物质甲为还原性辅酶Ⅰ，④为有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，B错误； C、①⑤⑥代表无氧呼吸，无氧呼吸只在第一阶段①释放出少量的能量，生成少量ATP，C正确； D、细胞呼吸除了为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖，蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来，D正确。 故选ACD。 11．（2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模） 在细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A（二碳化合物）和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，过程如图所示，其中FADH2与NADH功能相似。下列叙述正确的是（　　） A. 丙酮酸转化为乙酰辅酶A的过程发生在线粒体基质中 B. 每进行一次柠檬酸循环会产生6分子CO2，并生成少量ATP C. 有氧呼吸过程中产生的水中的H全部来自图中的NADH D. 若降低环境中的氧气浓度，FADH2的合成速率可能会随之降低 【答案】AD 【解析】A、分析题意可知，丙酮酸进入线粒体后转化为乙酰辅酶A，该过程属于真核生物有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，A正确； B、结合图示可知，一次柠檬酸循环仅消耗1分子二碳的乙酰辅酶A，只会产生2分子CO2​，1分子葡萄糖完全氧化分解（对应两次柠檬酸循环）共才产生6分子CO2​，B错误； C、有氧呼吸第三阶段生成水中的H，除了图中的NADH，还有功能和NADH相似的FADH2​，此外有氧呼吸第一阶段产生的NADH也会提供H，C错误； D、FADH₂是柠檬酸循环的产物‌，其生成本身不直接依赖氧气，其持续运行依赖于NAD⁺和FAD的再生，而NADH和FADH₂需通过有氧呼吸第三阶段氧化回NAD⁺和FAD‌，若氧气浓度降低，可能会导致NADH和FADH₂积累，NAD⁺和FAD供应不足，从而减少FADH₂的进一步合成 ，D正确。 二、非选择题 1．（2026·黑龙江省哈尔滨市南岗区哈尔滨市第三中学校·一模） 叶片光合产物的输出和转化是植物生命活动的重要组成部分。淀粉和蔗糖是绿色叶片光合作用的两个主要末端产物。蔗糖是光合产物从叶片向各器官运输的主要形式。下图为光合作用的部分过程，据图回答下列问题： （1）图示中a过程发生在叶绿体的_____中，完成过程b（为还原反应）需要光反应提供的_____和_____，此还原反应为_____（填“吸能”或“放能”）反应。 （2）磷酸丙糖转运器（TPT）是叶绿体膜上重要的蛋白质，TPT能够协同进行磷酸（Pi）的运入和磷酸丙糖的运出，每运入1分子Pi，就会有1分子磷酸丙糖被运出叶绿体。研究发现，若用专一抑制剂抑制TPT使其失去运输能力，会导致光合作用速率降低。据图分析，光合作用速率降低的原因是_____（至少写出两点）。 （3）下图表示疏果（人为地去除一部分幼果）程度对某植物的CO2同化速率及叶片中蔗糖和淀粉积累量的影响。 综合甲、乙两个曲线可推测叶片光合产物积累会_____光合作用。一种验证上述推测的方法为：去除植株上的果实并对部分叶片_____处理，使它们成为需要光合产物输入的器官，检测_____叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除果实植株的叶片相比，若检测结果是_____则支持上述推测。 【答案】（1） ①. 基质 ②. ATP ③. NADPH ④. 吸能 （2）叶绿体基质内磷酸丙糖的积累可反馈抑制卡尔文循环的运行；促进叶绿体基质内淀粉的合成，淀粉的积累可使叶绿体的光合作用功能下降；TPT的活性受抑制时，从细胞质进入叶绿体基质的无机磷酸减少，导致ATP合成受阻、叶绿体基质内ATP水平下降而使卡尔文循环受到抑制 （3） ① 抑制 ②. 遮光 ③. 未遮光叶片 ④. 光合产物下降，光合速率上升 【解析】 【小问1详解】 在图示的a过程中，CO2被C5固定形成C3，发生在光合作用的暗反应，暗反应是在叶绿体的基质中进行的，过程b中的C3被NADPH还原生成糖类，并且消耗ATP与NADPH提供的能量，故该反应为吸能反应。 【小问2详解】 由图可知，叶绿体基质内磷酸丙糖的积累可反馈抑制卡尔文循环的运行；促进叶绿体基质内淀粉的合成，淀粉的积累可使叶绿体的光合作用功能下降进而光合作用速率降低；另一方面TPT的活性受抑制时，从细胞质进入叶绿体基质的无机磷酸减少，导致ATP合成受阻、叶绿体基质内ATP水平下降而使卡尔文循环受到抑制，因此光合速率也会降低。 【小问3详解】 由图可知，去除一部分幼果后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到果实等器官并被利用，因此去除一部分幼果后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累，根据化学反应平衡原理，产物的积累会抑制正反应的进行，即淀粉和蔗糖的积累会抑制光合作用的进行。如果去除植株上的一部分幼果并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，那么未遮光叶片的光合产物要部分运输到遮光叶片，与只去除一部分幼果的植株叶片相比，光合产物积累下降，对光合作用抑制程度较低，因此光合速率较高，则支持上述推测。 光合作用与能量转化 考点3 一、选择题 1．（2026·吉林省长春市·一模）杜仲是中国特有的经济树种，对其生理活动的研究能为杜仲高效栽培技术提供理论依据。为探寻最佳的杜仲叶片光合色素含量的测定方法，研究人员用两种不同的方法对杜仲的光合色素进行提取，处理时间为24小时，实验结果如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ） 方法 浸提液 叶绿素a含量（mg·g-1） 叶绿素b含量（mg·g-1） 类胡萝卜素含量（mg·g-1） 研磨法 80%丙酮 2.07 0.73 0.38 丙酮：乙醇=1：1 1.94 0.90 0.39 丙酮：乙醇：水=4.5：4.5：1 2.27 0.90 0.43 95%乙醇 2.18 0.76 0.44 浸提法 80%丙酮 1.44 0.58 0.22 丙酮：乙醇=1：1 1.24 0.41 0.33 丙酮：乙醇：水=4.5：4.5：1 1.90 0.62 0.39 95%乙醇 0.96 0.31 0.20 A. 研磨法提取光合色素时使用二氧化硅可使研磨更充分 B. 采用研磨法时，使用丙酮：乙醇：水=4.5：4.5：1的浸提液可获得较多的光合色素 C. 可利用叶绿素和类胡萝卜素分别吸收蓝紫光和红光的原理对其进行含量的测定 D. 使用相同的浸提液处理杜仲叶片24小时，研磨法提取色素的效果优于浸提法 【答案】C 【解析】A、研磨法提取光合色素时，加入二氧化硅（石英砂）可增大摩擦力，使细胞和叶绿体破碎更充分，利于色素释放，A正确； B、由表格数据可知，研磨法使用丙酮:乙醇:水=4.5:4.5:1浸提液时，叶绿素a（2.27 mg·g⁻¹）、叶绿素b（0.90 mg·g⁻¹）、类胡萝卜素（0.43 mg·g⁻¹）含量均高于其他浸提液组合，说明该配比提取效率更高，B正确； C、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，二者都吸收蓝紫光，显然不可利用叶绿素和类胡萝卜素分别吸收蓝紫光和红光的原理对其进行含量的测定，C错误； D、对比相同浸提液（如80%丙酮）：研磨法叶绿素a（2.07）>浸提法（1.44），叶绿素b（0.73）>浸提法（0.58），类胡萝卜素（0.38）>浸提法（0.22），说明研磨法提取效果更优，D正确。 故选C。 2．（2026·辽宁省名校联盟·一模） 下式表示某细胞内的新陈代谢过程，下列叙述正确的是（ ） A. 甲过程一定发生在叶绿体中 B. 乙过程一定发生在线粒体中 C. 甲过程所需能量可能不是光能 D. 该细胞可能是酵母菌细胞 【答案】C 【解析】A、甲过程可表示光合作用或化能合成作用，某些原核细胞无叶绿体，也能进行光合作用或化能合成作用，A错误； B、乙表示的是有氧呼吸，主要场所在线粒体或发生在含有与有氧呼吸有关的酶的细胞内，B错误； C、光合作用所需能量为光能，化能合成作用所需的能量不是来自光能，C正确； D、酵母菌属于异养微生物，不能将无机物合成有机物，D错误。 故选C。 3．（2026·黑龙江省齐齐哈尔市·一模）植物果实、花瓣、秋天落叶的颜色主要是由于这些器官或组织中含有各种有色体。有色体中含有类胡萝卜素等色素，但不含叶绿素，无类囊体结构。当有色体处于适宜条件时，可以转化为叶绿体，在一些植物果实成熟过程中，会发生叶绿体向有色体的转化。下列相关叙述正确的是（　　） A. 有色体不能进行光合作用，是因为所含色素不能吸收光能 B. 有色体无膜结构，转变成叶绿体要重新构建双层膜 C. 有色体向叶绿体的转变可能需要在光照条件下 D. 有色体和叶绿体的相互转化与基因的选择性表达有关 【答案】CD 【解析】 【详解】A、有色体中含有类胡萝卜素等色素，类胡萝卜素吸收蓝紫光，但有色体不能进行光合作用，因为缺乏光合作用所需的酶和类囊体膜结构，A错误； B、叶绿体具有双层膜结构，而有色体同样具有双层膜结构，二者都来源于前质体，在有色体向叶绿体转化的过程中，不需要“重新构建双层膜”，B错误； C、当有色体处于适宜条件时，可以转化为叶绿体，光照是诱导叶绿体形成或有色体转化为叶绿体的关键环境信号，C正确； D、有色体和叶绿体的相互转化是细胞分化和发育过程中的动态变化，这种转化依赖于基因的选择性表达，D正确。 4．（2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模）海洋绿色生物捕获的CO2称为“蓝碳”，低光适应型原绿球藻（NATL1A）生活的水层中光照强度和铁离子浓度极低，其固碳能力受限制（铁与叶绿素合成有关）。我国某科研团队为探究NATL1A受光照强度变化和铁离子浓度影响的生理过程，进行了相关实验，结果如下图。下列说法正确的是（　　） 注：三角形为低光照强度（15μmol photons m-2 s-1），圆点为最适光照强度（30μmol photons m-2 s-1）正方形为高光照强度（130μmol photons m-2 s-1） A. NATL1A在低光照强度下生长速率相对较慢，在高光强下生长速率相对较快 B. 一定范围内，NATL1A生长速率随铁离子浓度降低而降低，高光强下的降幅更显著 C. 高光强下NATL1A生长速率较慢，与铁离子吸收速率低导致叶绿素合成受阻有关 D. 适度提高铁离子浓度能提升海洋绿色植物的固碳能力和光合作用速率 【答案】BCD 【解析】A、根据题干信息“三角形为低光照强度，圆点为最适光照强度，正方形为高光照强度”以及图表数据，可以看出在低光照强度下NATL1A的生长速率相对较慢，但在高光照强度下（正方形表示），其生长速率并没有相对较快，反而有所下降，A错误； B、根据图表数据，无论在哪种光照强度下，NATL1A的生长速率都随着铁离子浓度的降低而降低，特别是在高光照强度下，这种降低的幅度更为显著，B正确； C、高光强下NATL1A生长速率较慢，与铁离子吸收速率低导致叶绿素合成受阻有关，因为铁是叶绿素合成的重要元素，铁离子浓度低会导致叶绿素合成受阻，进而影响光合作用和生长速率，C正确； D、由于铁是叶绿素合成的重要元素，适度提高铁离子浓度可以促进叶绿素的合成，从而提高光合作用速率和固碳能力，D正确。 故选BCD。 二、非选择题 1．（2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模）为探究P-1白花泡桐能否种植于锌污染地区，研究人员对其进行不同浓度的锌胁迫处理，测定植株生长及光合生理指标，部分结果如下。回答下列问题。 组别 叶绿素a（mg/g） 叶绿素b（mg/g） 总叶绿素（mg/g） 叶绿素a/b 总生物量（g） 对照组（CK） 0.47 0.17 0.64 2.76 102 低锌组（H1） 0.54 0.19 0.73 2.84 55 中锌组（H3） 0.45 0.16 0.61 2.81 39 高锌组（H3） 0.37 0.15 0.51 2.47 28 注：叶绿素a含量反映叶片对光的利用能力，叶绿素b含量和总叶绿素含量反映叶片对光能的捕获能力。 注：光合有效辐射代表光照强度；气孔导度代表气孔张开的程度。 （1）绿叶中的光合色素分布在叶绿体的________上，若要测定各处理组叶片中的色素含量，常用_____（填试剂名称）提取色素。 （2）H1组P−1白花泡桐的光补偿点低于对照组，说明低锌胁迫提高了其对________（填“强光”或“弱光”）的利用能力；与对照组相比，H1组P−1白花泡桐叶片的净光合速率显著提高，但植株总生物量明显降低，推测其原因是____________________________。 （3）H2组叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量都降低，但叶绿素a/b升高，结合图1推测P-1白花泡桐优先降解________（填“叶绿素a”或“叶绿素b”），出现这种现象的生物学意义是_________________________________。 （4）综合以上结果分析，当光合有效辐射为1000μmol/（m2⋅s）时，限制H3组P−1白花泡桐光合速率的因素有_________________________________（答出两点）。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 无水乙醇 （2） ①. 弱光 ②. 分配到地下部分的有机物增多，使得地上部分生长所获得的有机物相对减少，从而总生物量降低 （3） ①. 叶绿素b ②. 在锌胁迫下，通过优先降解叶绿素b，维持较高的叶绿素a/b，保证植物对光的利用能力，从而在一定程度上适应锌胁迫环境 （4）叶绿素含量（或色素含量）、气孔导度 【解析】 【小问1详解】 绿叶中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。若要测定各处理组叶片中的色素含量，常用无水乙醇提取色素，这是由于光合色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。 【小问2详解】 光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度，H1组P−1白花泡桐的光补偿点低于对照组，说明在较弱光照下就能达到光合速率与呼吸速率相等，即低锌胁迫提高了其对弱光的利用能力。与对照组相比，H1组P-1白花泡桐叶片的净光合速率显著提高，但植株总生物量明显降低，推测其原因是分配到地下部分的有机物增多，使得地上部分生长所获得的有机物相对减少，从而总生物量降低。 【小问3详解】 H2组叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量都降低，但叶绿素a/b升高，结合叶绿素a含量反映叶片对光的利用能力，叶绿素b含量和总叶绿素含量反映叶片对光能的捕获能力，推测P-1白花泡桐优先降解叶绿素b。出现这种现象的生物学意义是在锌胁迫下，通过优先降解叶绿素b，维持较高的叶绿素a/b，保证植物对光的利用能力，从而在一定程度上适应锌胁迫环境。 【小问4详解】 综合以上结果分析，当光合有效辐射为1000μmol/（m2⋅s）时，限制H3组P-1白花泡桐光合速率的因素有叶绿素含量（或色素含量）、气孔导度。从表格数据可知中锌组叶绿素含量降低，从图2可知中锌组气孔导度也较低，这些都会影响光合速率。 2．（2026·东北三省三校·一模）科学家为探索接种幼套球囊霉（简写为A）和费氏中华根瘤菌（简写为R）对金橘（简写为F）和大豆（简写为S）间作系统中大豆植株生长的影响，进行了相关实验，分析间作系统中不同处理方式下大豆的叶绿素含量与净光合速率情况。F+S是金橘大豆间作系统，S是大豆单作系统，+A和+R为分别单接种，+A+R为双接种。实验结果如下： （1）大豆叶中含有两类光合色素，其中含量较低的一类是_______，主要吸收_____光。据图分析，相同接种处理使_____（填“S模式”或“F+S模式”）下大豆叶绿素含量增长更多。图中大豆叶绿素含量在F+S模式下比S模式下更低，可能的原因是_____。 （2）在“A-R-大豆”共生系统中，大豆为微生物提供有机物，双接种后，大豆净光合速率______（填“提高”、“不变”或“降低”），这可能是由于A和R的侵染______，并帮助植物吸收水分和获取氮素等营养物质。 （3）R通过分泌纤维素酶软化和分解大豆根毛的_____（填细胞结构），进而完成侵染并结瘤。而有数据表明，施氮肥会降低大豆根瘤的形成，影响其固氮能力，这一现象称为“氮阻遏”。后续实验表明，在F+S+A+R模式下，与大豆间作的金橘生物量增加较大，同时消减了“氮阻遏”作用，推测原因是_____。 （4）综上分析，______的处理方式更利于大豆的生产。 【答案】（1） ①. 类胡萝卜素 ②. 蓝紫 ③. F+S模式 ④. 间作导致大豆受光不足，叶绿素合成受阻 （2） ①. 提高 ②. 消耗了光合产物，刺激了大豆对有机物的需求，继而提高大豆的光合速率（或提高了大豆叶绿素含量） （3） ①. 细胞壁 ②. F+S+A+R模式下，与大豆间作的金橘对土壤中氮的竞争较强，引起大豆根瘤（根瘤菌）固氮能力增加 （4）F+S+A+R 【解析】 【小问1详解】 大豆叶中的光合色素分为叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素含量远高于类胡萝卜素，因此含量较低的一类是类胡萝卜素，它们主要吸收蓝紫光。根据图(a)得知： F+S模式下，叶绿素含量从F+S增至F+S+A+R，增幅为0.80；S模式下，从S增至S+A+R，增幅为0.50。因此，相同接种处理使F+S模式下叶绿素含量增长更多。F+S模式整体叶绿素含量低于S模式的原因：金橘与大豆间作导致资源竞争，抑制叶绿素合成或加速其分解；间作改变根微环境或激素水平，间接影响叶绿素代谢。也就是间作导致大豆受光不足，叶绿素合成受阻 【小问2详解】 在“A-R-大豆”共生系统中，大豆为微生物提供有机物，双接种后，大豆净光合速率显著提高，A形成菌根，扩大根系吸收面积，促进水分和矿质元素吸收；R固氮提供氮源，二者协同作用促进根系发育与养分吸收，从而提升光合效率，也就是说由于A和R的侵染，消耗了光合产物，刺激了大豆对有机物的需求，继而提高大豆的光合速率（或提高了大豆叶绿素含量），并帮助植物吸收水分和获取氮素等营养物质。 【小问3详解】 R侵染大豆根毛需先分泌纤维素酶分解细胞壁，以突破物理屏障完成结瘤。“氮阻遏”现象在F+S+A+R模式下被消减，推测机制：金橘吸收部分土壤氮素，降低局部氮浓度，解除对根瘤形成的抑制；换言之，F+S+A+R模式下，与大豆间作的金橘对土壤中氮的竞争较强，引起大豆根瘤（根瘤菌）固氮能力增加。 【小问4详解】 F+S+A+R模式下，叶绿素含量最高，净光合速率最高，同时缓解“氮阻遏”，提升系统协同效应。故最利于大豆生产的处理方式为：F+S+A+R。 3．（2026·黑龙江省齐齐哈尔市·一模） 科研人员设计了如下实验：将生长状况相同的生菜幼苗随机分为三组，在温度、CO2浓度均适宜且相同的条件下，分别用白光（W）、红光（R）和蓝光（B）照射，光照强度相同。培养一段时间后，测得相关数据如下表所示。 组别 光质 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 植株干重（g） 叶片中叶绿素含量（mg·g-1） 1 白光（W） 8.5 350 12.1 2.0 2 红光（R） 10.2 280 14.8 1.6 3 蓝光（B） 6.1 200 8.5 2.3 （1）本实验的自变量是______，若增加一个实验组，用绿光照射，推测其净光合速率应该______（填“大于”“小于”或“等于”）白光组，这是因为__________________________。 （2）气孔导度可通过直接影响______而影响光合作用。实验结果显示蓝光能______（填“促进”或“抑制”）叶绿素的合成。 （3）与白光组相比，红光组生菜的气孔导度和叶绿素含量都较低，但是净光合速率和植株干重却较高，从进化的角度分析，该结果可能是植物______的策略，虽然气孔导度和叶绿素含量都较低，但可能是该条件下的______更高，______更低。 【答案】（1） ①. 光质 ②. 小于 ③. 光合色素对绿光的吸收极少，几乎不利用绿光进行光合作用，在呼吸速率基本不变的情况下，光合速率更低 （2） ①. CO2的吸收 ②. 促进 （3） ①. 适应红光环境 ②. 光能利用效率 ③. 呼吸速率 【解析】 【小问1详解】 本实验是在其他条件均相同的情况下，分别用白光（W）、红光（R）和蓝光（B）照射生菜幼苗，进而进行实验，自变量是光质。若增加一个实验组，用绿光照射，推测其净光合速率应该小于白光组，这是因为光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光的吸收极少，几乎不利用绿光进行光合作用，在呼吸速率基本不变的情况下，光合速率更低，因此，绿光组净光合速率小于白光组。 【小问2详解】 气孔是CO2进入叶肉细胞的通道，气孔导度可通过直接影响CO2的吸收而影响光合作用。实验中蓝光组叶片中叶绿素的含量高于白光组，说明蓝光能促进叶绿素的合成。 【小问3详解】 与白光组相比，红光组生菜的气孔导度和叶绿素含量都较低，但是净光合速率和植株干重却较高，从进化的角度分析，该结果可能是植物适应红光环境的策略。虽然气孔导度和叶绿素含量都较低，但可能是该条件下叶绿素吸收的光能增多（叶绿素主要吸收红光和蓝紫光），光能利用效率更高，呼吸速率更低。 4．（2026·黑龙江省哈尔滨市第九中学校·一模）绿硫细菌是一类严格厌氧的光合自养细菌，由于缺乏处理氧自由基的酶，可进行不产氧光合作用，避免氧气产生的氧自由基对自身的伤害。下图是绿硫细菌的光反应过程示意图，据图回答下列问题： （1）绿硫细菌的光合片层相当于绿色植物叶肉细胞中的结构是_________，分离绿叶中各种光合色素可采用的方法是_________法。菌绿素复合体能够_________光能，e-经电子传递链最终传递给电子受体_________。 （2）ATP合酶以_________方式运输H+，并利用H+浓度差为能量合成ATP。H+浓度差形成的原因包括_________提供能量进行H+的跨膜运输，也包括_______和细胞质基质中NADH合成消耗H+。因此，绿硫细菌可用于生态工程中水体的净化。 （3）有研究表明，绿硫细菌缺乏与产氧光合作用相关的酶（OEC）是其不产氧的关键原因，请设计实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路、预期实验结果。 实验思路：①取生理状况相似的绿硫细菌若干；②_______； ③______； ④分别检测实验组与对照组氧气释放情况。 预期实验结果：_________。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 纸层析 ③. 吸收、传递与转化 ④. NADP+ （2） ①. 协助扩散 ②. 高能e⁻ ③. 内腔中H2S分解产生H+ （3） ①. 实验思路：实验组：将编码OEC酶的基因导入绿硫细菌，使其表达OEC蛋白；对照组：空载体转化的绿硫细菌。 ②. 两组均置于含充足H2O、无H2S的光合培养基中，在适宜光照、厌氧条件下培养。 ③. 预期实验结果：实验组：培养体系中检测到氧气释放；对照组：培养体系中未检测到氧气释放。 【解析】 【小问1详解】 绿硫细菌的光合片层相当于绿色植物叶肉细胞中的类囊体薄膜，二者都可以进行光反应。分离绿叶中各种光合色素可采用纸层析法，利用不同色素在层析液中的溶解度不同进行分离。菌绿素复合体能够吸收、传递和转化光能，类似叶绿素的功能。e⁻经电子传递链最终传递给电子受体NADP⁺，NADP⁺结合 H⁺形成 NADPH。 【小问2详解】 H⁺顺浓度梯度通过 ATP 合酶，不需要额外消耗能量，属于协助扩散。绿硫细菌的光反应中，高能电子会驱动 H⁺进行跨膜运输，形成膜内外的 H⁺浓度差，H₂S 分解过程中会产生 H⁺，同时细胞质基质中 NADPH合成时会消耗 H⁺，这三个过程增大了膜内外的 H⁺浓度差。 【小问3详解】 实验的自变量为是否有与产氧光合作用相关的酶（OEC），实验设计思路：将绿硫细菌随机分为两组，一组将编码OEC酶的基因导入绿硫细菌，使其表达OEC蛋白，为实验组，一组将空载体导入绿硫细菌，为对照组，两组均置于含充足H2O、无H2S的光合培养基中，在适宜光照、厌氧条件下培养。预期实验结果：实验组：培养体系中检测到氧气释放；对照组：培养体系中未检测到氧气释放。 5．（2026·吉林省G35联合体·一模） 仙人掌是适应白天温度高而夜间温度低这种生长环境的植物。它的气孔在夜晚开放、白天关闭，这种无机碳的浓缩途径称为“景天酸代谢（CAM途径）”。如图为仙人掌叶肉细胞中发生的部分代谢过程。回答下列问题： （1）仙人掌从外界吸收CO2的时间段是_______。 （2）夜间，仙人掌将CO2最终通过生成_______（物质）直接储存在液泡中。在夜间虽然有CO2，但仙人掌的叶肉细胞并不进行暗反应，从光合作用过程和条件的角度分析，可能的原因是_______（答一点）。 （3）白天仙人掌的气孔处于关闭状态，这对于其适应生长环境的优势是_______。 （4）仙人掌叶肉细胞将CO2固定为C3发生的具体场所是_______。若用14C标记CO2，请用箭头表示14CO2中碳原子在暗反应过程中的转移路径：_______。 【答案】（1）夜间 （2） ①. 苹果酸 ②. 夜间没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供 ATP 和 NADPH （3）减少水分通过气孔的蒸发，适应干旱环境 （4） ①. 叶绿体基质 ②. 【解析】 【小问1详解】 仙人掌为 CAM 植物，气孔夜间开放、白天关闭，因此从外界吸收 CO2的时间段是夜间。 【小问2详解】 夜间，仙人掌叶肉细胞中 CO2先与 PEP 结合生成 OAA，再转化为苹果酸，直接储存在液泡中。夜间无光照，光反应无法进行，不能为暗反应提供 ATP 和 NADPH，因此即使有 CO2，也不能进行暗反应。 【小问3详解】 仙人掌生长环境白天温度高、蒸发作用强，白天关闭气孔的优势是减少水分通过气孔的蒸发，适应干旱环境，同时夜间储存的苹果酸可分解提供 CO2，满足白天暗反应的需求。 【小问4详解】 仙人掌叶肉细胞的暗反应在叶绿体中进行，CO2固定为 C3的场所是叶绿体基质。用14C 标记 CO2，碳原子在暗反应过程中的转移路径为：14CO2在叶绿体基质中与 C5 结合生成 14C3，最终 14C3还原形成 (14CH2O)和14C5。因此转移路径为： 6．（2026·吉林省白山市·一模）火龙果为长日照植物，冬季需夜间补光才能开花。研究人员探究了同一光照强度下不同补光组光源（红光+蓝光、红光、蓝光）及补光时间对成花数量的影响，结果如下图。回答下列问题： （1）实验中“同一光照强度”属于_______变量，需严格控制以避免干扰实验结果。从能量转化的角度分析，火龙果光反应吸收的能量储存在_______中。 （2）光反应中，红光主要被叶绿体中的_______吸收。实验结果表明，_______组补光效果最佳。若实验增设“白光”组，预期效果并说明依据：_______。 （3）补光时，植物可通过_______感受光照时间变化，进而调控开花相关基因的表达。补光时间从2小时/天延长至4小时/天，红光组的成花数_______（填“增大”或“减小”），推测原因是_______。 （4）研究小组将火龙果植株置于密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验探究，实验测得部分数据变化如图所示。M～N时段内叶肉细胞光合作用速率的变化是_______，判断依据是_______。N点时容器内含量不再增加的限制因素主要是_______。 【答案】（1） ①. 无关 ②. ATP、NADPH （2） ①. 叶绿素 ②. 红光+蓝光 ③. 白光组效果介于红光+蓝光与单一光质之间，因为白光包含全光谱，但能量分散 （3） ①. 光敏色素 ②. 增大 ③. 较长时间红光照射促进了调控开花相关基因的表达 （4） ①. 不断降低 ②. M～N时段内，单位时间的增加量下降（，说明该时段叶肉细胞光合作用速率不断降低） ③. 浓度 【解析】 【小问1详解】 实验中“同一光照强度”属于无关变量，需严格控制以避免干扰实验结果。从能量转化的角度分析，光合作用光反应阶段将光能转化为ATP和NADPH中的化学能，所以火龙果光反应吸收的能量储存在ATP、NADPH中。 【小问2详解】 叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。光反应中，红光主要被叶绿体中的叶绿素吸收。根据实验结果可知，红光+蓝光组补光效果最佳。若实验增设“白光”组，同等光照强度下，则白光组效果介于红光+蓝光与单一光质之间，因为白光包含全光谱，但能量分散。 【小问3详解】 补光时，植物可通过光敏色素感受光照时间变化，进而调控开花相关基因的表达。据图可知补光时间从2小时/天延长至4小时/天，红光组的成花数增大，推测原因是较长时间红光照射促进了调控开花相关基因的表达。 【小问4详解】 由图可知，M～N时段内，单位时间O2的增加量下降，据此可判断M～N时段内叶肉细胞光合作用速率不断降低。因为是将火龙果植株置于密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验探究，所以N点时容器内O2含量不再增加的限制因素主要是CO2浓度。 7．（2026·吉林省延边朝鲜族自治州·一模）下图为陆生植物叶绿体中发生相关物质变化的模式图，PSⅡ和PSⅠ是能吸收不同波长光的光合色素-蛋白质复合体。回答下列问题。 （1）光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。为测定某种光合色素含量时，选择了红光，由此可推测实验人员测定的是________的含量，判断依据是________，若要测定总光合色素含量，最好选择________光。 （2）PSⅡ和PSⅠ被称为不同的反应中心，在功能上存在差别。借助于PSⅡ可让水在光下分解，其产物________（填“都要”、“都不”或“不都”）参与暗反应；PSⅠ可以为暗反应提供物质①，结合模式图判断，物质①是________，其作用是________。 （3）SUT蔗糖转运蛋白负责蔗糖的跨膜运输，科研人员利用生物技术产生的反义RNA（与mRNA完全互补）可干扰SUT基因表达，培育出弱活性αSUT植株，相关检测结果如下表。 植物种类 检测①：叶片中的淀粉含量 检测②：光合速率（） 野生植株 加碘后呈棕色 12 αSUT植株 加碘后呈蓝色 7.2 科研人员设计的反义RNA与SUT基因转录的模板链的碱基序列________（填“相同”或“不同”）。与野生植株相比，αSUT植株光合速率明显下降的原因是________。 【答案】（1） ①. 叶绿素 ②. 叶绿素在红光区有吸收峰而类胡萝卜素没有 ③. 蓝紫 （2） ①. 不都 ②. NADPH ③. 作为还原剂并为暗反应提供能量 （3） ①. 不同 ②. αSUT植株转运蔗糖能力较弱，导致蔗糖在叶肉细胞中大量积累而抑制光合作用 【解析】 【小问1详解】 光合色素中，叶绿素（a、b）主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光。因此，选择红光波长测定时，吸光值主要反映叶绿素的含量。 若要测定总光合色素含量，最好选择蓝紫光，因为叶绿素和类胡萝卜素都能强烈吸收蓝紫光，能更全面地反映所有光合色素的总量。 【小问2详解】 PSⅡ 分解水的产物是 O₂、H⁺和电子，其中 O₂释放到细胞外，不直接参与暗反应；H⁺和电子用于形成 NADPH，参与暗反应。因此，PSⅡ 的产物不都参与暗反应。 PSⅠ 的功能是利用光能将 NADP⁺还原为 NADPH（物质①），NADPH 在暗反应中作为 C₃还原的还原剂，并提供部分能量。 【小问3详解】 反义 RNA 与 SUT 基因的 mRNA 完全互补，而 mRNA 的碱基序列与 SUT 基因转录的模板链互补，因此反义 RNA 与模板链的碱基序列不同（主要差异表现在碱基U与T上）。 αSUT 植株中，SUT 蔗糖转运蛋白活性下降，导致叶片合成的蔗糖无法及时转运到其他部位，叶片中蔗糖积累，进而转化为淀粉储存（加碘后呈蓝色）。光合产物的大量积累会反馈抑制光合作用的进行，导致光合速率明显下降。 8．（2026·吉林省长春市·一模）根瘤是根瘤菌接触到适宜的宿主（豆科植物）后，刺激植物根部产生的瘤状物。根瘤菌内的固氮酶能将空气中的氮气转变成氨，但固氮酶对氧气高度敏感，需要在低氧的环境中才能工作。被根瘤菌侵染的植物细胞中能够大量合成豆血红蛋白，其表达调控及作用机理如图所示。回答下列问题： （1）豆科植物与根瘤菌的种间关系是______，豆科植物吸收氮素，可用于合成光反应产物________（答出2种），进而促进光合作用。 （2）据图分析，豆血红蛋白结合的氧气去向有______、______。NLP2能结合靶基因启动子中的特殊区域，激活靶基因的表达，科学家在对NLP2突变体根瘤进行分析时发现，当植物缺少NLP2后，根瘤的固氮能力显著下降，阐述其可能的原因是______。 （3）小麦植株会因缺氮而导致光合速率下降，作物减产，但是过多施用氮肥又易造成环境污染。为缓解上述问题，科学家将根瘤菌导入小麦根部，得到了具有固氮能力的小麦植株。请设计实验验证导入的根瘤菌能够缓解小麦因缺氮而导致的光合速率下降，写出实验设计思路______（可选用的培养液有含氮的完全培养液、不含氮的完全培养液）。 【答案】（1） ①. 互利共生 ②. NADPH、ATP （2） ①. 进入线粒体 ②. 进入根瘤菌 ③. 若缺少NLP2，则豆血红蛋白基因无法表达合成豆血红蛋白，不能为固氮酶创造低氧环境，导致固氮酶活性下降，固氮的能力显著下降 （3）甲组取导入根瘤菌的小麦，乙组取等量且生长状况相同的未导入根瘤菌的小麦（或普通小麦），将甲乙两组置于不含氮的完全培养液中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别测定甲乙两组小麦植株的光合速率，再将上述乙组置于含氮的完全培养液中培养，一段时间后，测定小麦植株的光合速率 【解析】 【小问1详解】 豆科植物为根瘤菌提供有机物，根瘤菌为植物固氮，二者种间关系是互利共生，氮素可用于合成光反应产物（含氮元素），光反应的产物中，ATP、NADPH均需要氮素参与合成。 【小问2详解】 据图分析，豆血红蛋白与氧气结合一部分进入线粒体用于豆科植物自身的细胞呼吸，另一部分则进入根瘤菌（需氧微生物）用于细胞呼吸，若无NLP2，则缺少编码的启动子，不能正常合成豆血红蛋白，不能为固氮酶创造低氧环境，导致固氮酶活性下降，固氮的能力显著下降。 【小问3详解】 分析题意可知，该实验的自变量为是否导入根瘤菌，因变量为小麦的光合速率。故设置实验如下：甲组取导入根瘤菌的小麦、乙组取等量且生长状况相同的未导入根瘤菌的小麦（或普通小麦），取生长健壮的长势一致的小麦若干，均分为甲乙两组，将甲乙两组置于不含氮的完全培养液中培养，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别测定甲乙两组小麦植株的光合速率。再将上述乙组置于含氮的完全培养液中培养，一段时间后，测定其小麦植株的光合速率。 9．（2026·辽宁省名校联盟·一模）盐胁迫是限制作物产量的重要因素之一，因此，通过外源物质的添加，使作物能够在盐环境中正常生长，在理论和实践上具有重要意义。研究表明，调环酸钙（Pro-Ca）能够缓解盐胁迫对植株造成的伤害，为探究Pro-Ca对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响，研究人员测定了不同Pro-Ca浓度下水稻的株高、地上干质量、气孔导度等数据，结果见图表。请根据图表信息回答下列问题： 处理 气孔导度 蒸腾速率 叶绿素相对含量 空白对照 0.23±0.02 8.90±0.82 25.23±0.36 盐胁迫 0.07±0.00 3.87±0.31 17.91±1.31 盐胁迫+25mg/LPro-Ca 0.09±0.01 4.62±0.28 26.47±0.21 盐胁迫+50mg/LPro-Ca 0.16±0.01 6.25±0.49 27.78±0.62 盐胁迫+75mg/LPro-Ca 0.15±0.01 6.27±0.29 26.78±0.26 盐胁迫+100mg/LPro-Ca 0.14±0.01 6.99±0.37 25.97±0.27 （1）水稻进行光合作用所必需的酶分布在________中，在有关酶的催化作用下，3-磷酸甘油酸接受________释放的能量，并且被NADPH还原，经过一系列反应后，转化糖类等有机物。 （2）由图中数据可知，盐胁迫会降低水稻的株高和地上干质量，________条件下，水稻的地上干质量最高，结合表中数据，分析可能的原因是①________；②________。 （3）为进一步探究Pro-Ca促进盐胁迫下水稻幼苗地上干质量增长的最适浓度，请写出实验设计思路：________。 【答案】（1） ①. 叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质 ②. ATP和NADPH （2） ①. 盐胁迫+50mg/LPro-Ca ②. ①该条件下，叶绿素含量较高，光反应较强，产生的ATP和NADPH较多 ③. ②该条件下，气孔导度较大，供应充足，暗反应较强，合成的有机物较多（①②答案顺序可调换） （3）取生理状态相同的盐胁迫下水稻幼苗若干，随机分成等量的几组。在25mg/LPro-Ca和75mg/LPro-Ca之间，进一步缩小浓度梯度进行实验，一段时间后检测各组水稻幼苗的地上干质量 【解析】 【小问1详解】 水稻进行光合作用所必需的酶分布在叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质中，在有关酶的催化作用下，3-磷酸甘油酸接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，经过一系列反应后，转化为糖类等有机物。 【小问2详解】 由图可知，盐胁迫+50mg/LPro-Ca条件下，水稻的地上干质量最高，结合表中数据分析，盐胁迫+50mg/LPro-Ca相对于盐胁迫条件气孔导度和叶绿素相对含量都比较高，推测可能的原因是①叶绿素含量较高，光反应较强，产生的ATP和NADPH较多；②气孔导度较大，供应充足，暗反应较强，合成的有机物较多。 【小问3详解】 据图可知，最适浓度介于25mg/LPro-Ca和75mg/LPro-Ca之间，若要进一步探究Pro-Ca促进盐胁迫下水稻幼苗地上干质量增长的最适浓度，需要取生理状态相同的盐胁迫下水稻幼苗若干，随机分成等量的几组。在25mg/LPro-Ca和75mg/LPro-Ca之间，进一步缩小浓度梯度进行实验，一段时间后检测各组水稻幼苗的地上干质量。 10．（2026·内蒙古包头·一模）植物光合作用的科学知识与人类的生活、生产和科学研究紧密相关。回答下列问题。 （1）研究发现，将一棵质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g。请从光合作用的角度分析植株质量增加的主要原因是_____。 （2）把一只小动物关在密闭的容器中，即使水和食物充足它也会死亡；但关在有绿色植物、水和食物的透明密闭容器中，放在光照等适宜的环境中它不会死亡，其原因是_____。 （3）研究发现，用不同颜色的光照射绿藻，其中被蓝光和红光照射的绿藻细胞光合速率最快，原因是_____。 【答案】（1）黄瓜植株绿色部分通过光合作用在光下将土壤中的水和空气中的CO₂转化成糖，导致植株质量增加 （2）绿色植物在光下通过光合作用产生的氧气可以满足小动物呼吸作用的需要 （3）在不同颜色的光中，绿藻中的光合色素主要吸收蓝（紫）光和红光 【解析】 【小问1详解】 黄瓜植株的绿色部分含有叶绿体，在光照等适宜条件下进行光合作用，利用土壤中吸收的水和空气中的二氧化碳（CO₂），在光的驱动下，将水和 CO₂转化为糖类等有机物，并释放氧气，这些有机物不断积累，构成植株的干物质，使植株质量从 20g 增加到 40g。 【小问2详解】 有绿色植物且光照适宜时，绿色植物通过光合作用产生氧气，这些氧气可以补充容器内的氧含量，满足小动物呼吸作用的需求，因此小动物不会死亡。 【小问3详解】 绿藻细胞内的光合色素对不同波长光的吸收具有选择性，其主要吸收蓝（紫）光和红光，对其他光的吸收较少，因此在蓝光和红光照射下，绿藻能捕获更多光能，光反应速率更快，进而整体光合速率最快。 11．（2026·内蒙古鄂尔多斯市·一模）为探究P-1白花泡桐能否种植于锌污染地区，研究人员对其进行不同浓度的锌胁迫处理，测定植株生长及光合生理指标，部分结果如下。回答下列问题。 组别 叶绿素a（mg/g） 叶绿素b（mg/g） 总叶绿素（mg/g） 叶绿素a/b 总生物量（g） 对照组（CK） 0.47 0.17 0.64 2.76 102 低锌组（H1） 0.54 0.19 0.73 2.84 55 中锌组（H3） 0.45 0.16 0.61 2.81 39 高锌组（H3） 0.37 0.15 0.51 2.47 28 注：叶绿素a含量反映叶片对光的利用能力，叶绿素b含量和总叶绿素含量反映叶片对光能的捕获能力。 注：光合有效辐射代表光照强度；气孔导度代表气孔张开的程度。 （1）绿叶中的光合色素分布在叶绿体的________上，若要测定各处理组叶片中的色素含量，常用_____（填试剂名称）提取色素。 （2）H1组P−1白花泡桐的光补偿点低于对照组，说明低锌胁迫提高了其对________（填“强光”或“弱光”）的利用能力；与对照组相比，H1组P−1白花泡桐叶片的净光合速率显著提高，但植株总生物量明显降低，推测其原因是____________________________。 （3）H2组叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量都降低，但叶绿素a/b升高，结合图1推测P-1白花泡桐优先降解________（填“叶绿素a”或“叶绿素b”），出现这种现象的生物学意义是_________________________________。 （4）综合以上结果分析，当光合有效辐射为1000μmol/（m2⋅s）时，限制H3组P−1白花泡桐光合速率的因素有_________________________________（答出两点）。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 无水乙醇 （2） ①. 弱光 ②. 分配到地下部分的有机物增多，使得地上部分生长所获得的有机物相对减少，从而总生物量降低 （3） ①. 叶绿素b ②. 在锌胁迫下，通过优先降解叶绿素b，维持较高的叶绿素a/b，保证植物对光的利用能力，从而在一定程度上适应锌胁迫环境 （4）叶绿素含量（或色素含量）、气孔导度 【解析】 【小问1详解】 绿叶中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。若要测定各处理组叶片中的色素含量，常用无水乙醇提取色素，这是由于光合色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中。 【小问2详解】 光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度，H1组P−1白花泡桐的光补偿点低于对照组，说明在较弱光照下就能达到光合速率与呼吸速率相等，即低锌胁迫提高了其对弱光的利用能力。与对照组相比，H1组P-1白花泡桐叶片的净光合速率显著提高，但植株总生物量明显降低，推测其原因是分配到地下部分的有机物增多，使得地上部分生长所获得的有机物相对减少，从而总生物量降低。 【小问3详解】 H2组叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量都降低，但叶绿素a/b升高，结合叶绿素a含量反映叶片对光的利用能力，叶绿素b含量和总叶绿素含量反映叶片对光能的捕获能力，推测P-1白花泡桐优先降解叶绿素b。出现这种现象的生物学意义是在锌胁迫下，通过优先降解叶绿素b，维持较高的叶绿素a/b，保证植物对光的利用能力，从而在一定程度上适应锌胁迫环境。 【小问4详解】 综合以上结果分析，当光合有效辐射为1000μmol/（m2⋅s）时，限制H3组P-1白花泡桐光合速率的因素有叶绿素含量（或色素含量）、气孔导度。从表格数据可知中锌组叶绿素含量降低，从图2可知中锌组气孔导度也较低，这些都会影响光合速率。 考点4 呼吸作用与光合作用的综合应用 一、选择题 1．（2026·黑龙江省哈尔滨市第九中学校·一模）中华传统文化是国之瑰宝，许多农谚中蕴含着生物学原理。下列解释合理的是（　　） A. “换茬不换土，一亩顶两亩”体现了间作的种植模式，保证充分利用土壤中的无机盐 B. “稀三箩，密三箩，不稀不密收九箩”说明合理密植可提高光能利用率 C. “处暑里的雨，谷仓里的米”揭示补充水分可促进植物的光合午休，增加有机物积累 D. “春雨漫了垄，麦子豌豆丢了种”说明雨水过多会减弱种子有氧呼吸进而降低萌发率 【答案】BD 【解析】A、“换茬”属于轮作种植模式，指不同季节轮换种植不同作物，而非同一生长期内相间种植不同作物的间作，轮作可均衡利用土壤无机盐，A错误； B、种植过稀会浪费单位面积的光照资源，种植过密会导致叶片相互遮挡、呼吸消耗总量升高，合理密植可充分利用光照，提高光能利用率，进而提升产量，B正确； C、光合午休是水分不足、温度过高时植物气孔关闭，CO₂吸收减少导致光合速率下降的现象，补充水分可缓解气孔关闭，减轻光合午休，而非促进光合午休，C错误； D、雨水漫垄会填充土壤孔隙，导致土壤中氧气含量下降，种子有氧呼吸受抑制，能量供应不足，同时无氧呼吸产生的酒精会毒害种子细胞，降低萌发率，D正确。 故选BD。 二、非选择题 1．（2026·黑龙江省双鸭山市第一中学·一模）水稻是一种具有丰富生物学特性、重要经济价值和文化价值的作物。通过科学的栽培与管理、遗传与育种以及生理与生态研究，可以进一步提高水稻的产量和品质，为人类社会的可持续发展作出贡献。回答下列问题： （1）图1为水稻叶肉细胞内的部分代谢过程图，其中a～h代表相关物质，A～E代表过程。 图中能产生ATP的过程有_______（填图中字母），在适合水稻生长的季节里，一昼夜水稻积累的有机物量为_______（用含图中字母的句子表示）。 （2）某研究小组用打孔器获得若干水稻的小圆叶片，进行如图2所示的弱光和强光处理。 研究者认为，强光下叶片颜色变浅是强光照射使叶绿素部分被分解所致，为探讨该观点的合理性，研究者设计了如下实验，请完善实验思路。 实验思路：取生长状况良好且相似的水稻叶片，随机均分为3组，分别置于_______条件下一段时间，每组叶片取相等数量的小圆叶片，进行_______，比较_______。 （3）叶绿体是一种动态的细胞器，随着某些因素的变化，其在细胞内的位置和分布会发生动态改变，这种现象称为叶绿体定位。某研究小组通过显微镜观察了弱光和强光条件下两组圆叶片，结果显示弱光下叶绿体宽面朝光，并聚集在细胞向光侧；强光下叶绿体窄面朝光，并移向背光侧或两侧，如图3所示。 叶绿体在细胞内的移动和定位主要依赖_______在细胞内形成的复杂网架结构。在弱光和强光下产生叶绿体定位的意义是_______。 【答案】（1） ①. A、C、D、E ②. B过程产生的有机物量减去C过程消耗的有机物 （2） ①. 自然光、弱光、强光 ②. 色素提取和纸层析分离 ③. 各组叶绿素含量 （3） ①. 蛋白质纤维   ②. 弱光下叶绿体的定位有利于叶绿体充分吸收光能；强光下叶绿体的定位可以避免叶绿体被强光灼伤 【解析】 【小问1详解】 由图可知，d是ATP，c是NADPH；图中A表示光反应、B表示暗反应、C表示细胞（有氧）呼吸第一阶段、D表示有氧呼吸第二阶段、E表示有氧呼吸第三阶段，其中能产生ATP的过程有A、C、D、E。在适合水稻生长的季节里，水稻一昼夜有机物积累量为糖类合成量减去糖类消耗量，即B过程产生的有机物量减去C过程消耗的有机物量。 【小问2详解】 该实验的目的是探讨强光下叶片颜色变浅是强光照射使叶绿素部分被分解所致这一观点的合理性，实验的自变量是光照条件，因变量是叶绿素含量。可以取生长状况良好且相似的水稻叶片，随机均分为3组，分别置于自然光、弱光和强光条件下一段时间，每组叶片取相等数量的小圆叶片，进行色素提取和纸层析分离，比较各组叶绿素含量即可。 【小问3详解】 细胞中细胞器的定位和移动依赖于细胞骨架，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。在弱光和强光下产生叶绿体定位的意义是既有利于叶绿体充分吸收光能，进行光合作用，又可以避免叶绿体被强光灼伤。 2．（2026·辽宁省名校联盟·一模）为研究干旱胁迫对玉米的影响，科研人员检测了4组不同水分供应条件下，玉米幼苗的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度随时间的变化，第15天时，各组恢复正常水分供应，结果如图所示。回答下列问题： 注：CK组给予田间最大持水量的75%～80%（正常水分处理），LD组给予田间最大持水量的55%～60%（轻度干旱胁迫），MD组给予田间最大持水量的40%～45%（中度干旱胁迫），SD组给予田间最大持水量的30%～35%（严重干旱胁迫）。 （1）本实验的自变量为____和____，实验中玉米幼苗的净光合速率可用____（答出1点）表示。 （2）经轻度干旱胁迫处理6天的玉米幼苗净光合速率低的限制因素__（填“是”或“不是”）气孔导度，理由是_______。 （3）胞间CO2的来源一般有两个，分别是____和____。 （4）合理灌溉可以有效缓解干旱胁迫，但是不同的灌溉方法有不同的效果。常用的灌溉方法有滴灌和喷灌，请设计实验，探究干旱胁迫下灌溉玉米幼苗适合用滴灌还是喷灌，简要写出实验思路：_____________。 【答案】（1） ①. 干旱胁迫处理的天数 ②. 干旱程度 ③. 单位时间内单位面积玉米幼苗吸收CO2的量、单位时间内单位面积玉米幼苗释放O2的量、单位时间内单位面积玉米幼苗有机物的积累量 （2） ①. 不是 ②. 经轻度干旱胁迫处理6天的玉米叶片的胞间CO2浓度与对照组基本相同 （3） ① 细胞呼吸作用（释放） ②. 从外界吸收 （4）选取生长状况相同的玉米幼苗若干，随机均分为两组，分别标记为A组和B组，在同样干旱胁迫条件下，A组采用滴灌方式灌溉，B组采用喷灌方式灌溉，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组玉米幼苗的生长状况（或净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等指标），比较两组的差异 【解析】 【小问1详解】 图中横坐标代表干旱胁迫处理的天数，每条曲线代表不同的干旱程度，则自变量为干旱胁迫处理的天数和干旱程度；可通过检测单位时间内单位面积玉米幼苗O2的释放量、CO2的吸收量或有机物的积累量来表示净光合速率。 【小问2详解】 经轻度干旱胁迫处理6天的玉米幼苗净光合速率低的限制因素不是气孔导度，因为CO2通过气孔进入植物叶片，而经轻度干旱胁迫处理6天的玉米叶片的胞间CO2浓度与对照组基本相同。 【小问3详解】 胞间CO2的来源主要有两个：一是植物细胞通过呼吸作用产生的CO2，这部分CO2会从细胞质中释放到胞间；二是外界环境中的CO2通过气孔进入叶片内部，成为胞间CO2的另一部分来源。 【小问4详解】 实验目的是探究干旱胁迫下灌溉玉米幼苗适合用滴灌还是喷灌，因此实验自变量为灌溉的方式，因此实验思路：选取生长状况相同的玉米幼苗若干，随机均分为两组，分别标记为A组和B组，在同样干旱胁迫条件下，A组采用滴灌方式灌溉，B组采用喷灌方式灌溉，其他条件相同且适宜，一段时间后，分别检测两组玉米幼苗的生长状况（或净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度等指标），比较两组的差异。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $