专题02 细胞的代谢（3大考点）（北京专用）2026年高考生物一模分类汇编

专题02 细胞的代谢 3大考点概览 考点01 ATP和酶 考点02 细胞呼吸 考点03 光合作用 ATP和酶 考点1 1、（2026·北京海淀·一模）含酶牙膏能有效分解口腔内的细菌，使用时建议使用温水，牙膏在口腔中停留1～2分钟再漱口。下列叙述正确的是（　　） A．该牙膏中的酶可分解口腔中所有类型的残留物 B．刷牙时牙膏在口腔中停留1～2分钟有利于酶发挥作用 C．使用温水刷牙可提高酶的活性，因此水温越高越好 D．牙膏中的酶能提供活化能，从而降低反应所需的能量 【答案】B 【知识点】酶的作用及机理、酶的本质、酶的特性 【详解】A、酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，无法分解口腔中所有类型的残留物，A错误； B、酶与底物结合发挥催化作用需要一定的反应时间，牙膏在口腔中停留1~2分钟有利于酶充分接触底物、发挥作用，B正确； C、酶的作用条件较温和，存在最适温度，水温过高会破坏酶的空间结构使其变性失活，并非水温越高越好，C错误； D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶本身不能为化学反应提供活化能，D错误。 2、（2026·北京石景山·一模）下列有关高中生物学实验的叙述中，正确的是（　　） A．探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，用斐林试剂检测实验结果 B．模拟生物体维持pH稳定的实验中，肝匀浆pH随HCl的滴加保持不变 C．探究土壤微生物的分解作用的实验中，实验组土壤需经高温处理 D．鉴定DNA时，可将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 【答案】C 【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、酶促反应的因素及实验、探究土壤微生物的分解作用、DNA的粗提取及鉴定 【详解】A、斐林试剂检测还原糖需要50~65℃水浴加热，会改变实验预设的温度自变量，干扰对淀粉酶活性的检测，因此该实验不能用斐林试剂检测结果，A错误； B、肝匀浆中含有缓冲物质，滴加少量HCl时pH可保持相对稳定，但若滴加过量HCl，pH仍会明显下降，并非保持不变，B错误； C、探究土壤微生物的分解作用实验的自变量是土壤微生物的有无，实验组经高温处理可杀灭土壤中的微生物，与未处理的对照组形成对照，符合实验设计要求，C正确； D、鉴定DNA时，需要先将DNA丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂沸水浴，直接加入丝状物会因DNA未充分溶解导致显色不明显，D错误。 3、（2026·北京门头沟·一模）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．水分子通过原生质层进出液泡 C．PCR过程中DNA双链的解旋 D．植物体细胞杂交中细胞壁的去除 【答案】D 【知识点】酶的作用及机理、酶促反应的因素及实验、PCR扩增的原理与过程、植物体细胞杂交技术 【详解】A、Fe³+属于无机催化剂，不属于酶，该过程是无机催化剂催化反应，不涉及酶的催化作用，A错误； B、水分子通过原生质层进出液泡的方式为自由扩散（或协助扩散），属于被动运输，不需要酶的催化参与，B错误； C、PCR过程中DNA双链解旋是通过高温破坏氢键实现的，无需解旋酶参与，不涉及酶的催化作用，C错误； D、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，去除细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶催化相应成分水解，涉及酶的催化作用，D正确。 4、（2026·北京顺义·一模）蓝莓、树莓富含黄烷醇，能改善心脑血流、延缓认知衰退。香蕉含有多酚氧化酶(PPO)可降解黄烷醇。下图是食用两种奶昔6h内血浆中黄烷醇浓度的变化。相关叙述正确的是（　　） A．水果种类越多，奶昔营养越丰富 B．PPO能降低黄烷醇降解反应的活化能 C．制作奶昔的搅拌过程使酶的活性丧失 D．蓝莓护心脑，与香蕉同食效果更佳 【答案】B 【知识点】酶的作用及机理 【详解】A、水果种类越多不一定营养越丰富，且香蕉含PPO会降解黄烷醇，反而降低奶昔中黄烷醇含量，A错误； B、 PPO是酶，酶的核心作用就是降低化学反应的活化能，从而加速反应，B正确； C、由图可知，混合莓果香蕉奶昔中黄烷醇浓度远低于混合莓果奶昔，说明香蕉中的PPO仍具有活性，搅拌过程未使酶活性丧失，C错误； D、黄烷醇是蓝莓护心脑的核心有效成分，加香蕉后黄烷醇浓度大幅下降，说明与香蕉同食会降低护心脑的效果，而非更佳，D错误。 5、（2026·北京东城·一模）新采摘的玉米籽粒可溶性糖含量较高，具甜味。采摘一天后玉米籽粒中50%的游离蔗糖被转化成淀粉，之后玉米籽粒逐渐失去甜味。采摘后立即冷冻可以保持甜味。下列叙述正确的是（    ） A．利用斐林试剂可检测玉米籽粒中的蔗糖含量 B．玉米籽粒中的蔗糖是籽粒通过光合作用合成的 C．冷冻处理抑制相关酶的活性减少了淀粉的生成 D．加热处理玉米籽粒后再储存不利于甜味的保持 【答案】C 【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、酶的特性、光合作用原理的应用 【详解】A、蔗糖属于非还原糖，斐林试剂仅能检测还原糖，无法检测蔗糖的含量，A错误； B、玉米籽粒为储存器官，不含叶绿体不能进行光合作用，其所含蔗糖是叶片光合作用合成后运输到籽粒中的，B错误； C、蔗糖转化为淀粉的过程需要相关酶催化，冷冻的低温环境会抑制酶的活性，减少淀粉的生成，保留了蔗糖因此可以保持甜味，C正确； D、加热处理会使催化蔗糖转化为淀粉的酶变性失活，蔗糖无法转化为淀粉，反而有利于甜味的保持，D错误。 6、（2026·北京东城·一模）根据实验目的，下列实验的对照设置不合理的是（    ） 选项 实验目的 对照设置 A 比较过氧化氢在不同条件下的分解 在过氧化氢溶液中加入2滴FeCl3溶液 B 粗提取DNA的鉴定 将二苯胺试剂加入2mol/L的NaCl溶液中，沸水浴加热 C 探究植物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液前，观察中央液泡大小及原生质层位置 D 土壤中分解尿素的细菌的分离 在以尿素为唯一氮源的培养基上接种无菌水 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【知识点】质壁分离及其复原实验、酶促反应的因素及实验、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数、DNA的粗提取及鉴定 【详解】A、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对照组应为常温下未添加其他试剂的过氧化氢组，加入FeCl3溶液的组是探究无机催化剂催化效果的实验组，不能作为对照组，A符合题意； B、粗提取DNA的鉴定实验中，设置不含DNA的2mol/L的NaCl溶液中滴加二苯胺试剂，同时进行沸水浴加热的一组为对照组，可排除NaCl溶液等非实验变量对显色结果的干扰，对照设置合理，B不符合题意； C、探究植物细胞的吸水和失水实验中，其对照为自身前后对照，以滴加蔗糖溶液前的正常细胞状态为对照，可与后续质壁分离状态形成对比，对照设置合理，C不符合题意； D、土壤中分解尿素的细菌的分离实验中，以尿素为唯一氮源的培养基上接种无菌水的一组为空白对照，可检验培养基灭菌是否合格、操作过程是否存在杂菌污染，对照设置合理，D不符合题意。 7、（2026·北京昌平·一模）人体内黄嘌呤氧化酶（XO）活性异常升高可导致高尿酸血症。研究人员发现苦荞黄酮可通过结合XO的活性中心，抑制其活性，并检测了不同浓度苦荞黄酮对XO的抑制率，结果如图。相关叙述正确的是（    ） A．苦荞黄酮通过与XO结合，提高催化反应的活化能 B．苦荞黄酮浓度越高，高尿酸血症症状越严重 C．实验中药品添加顺序为黄嘌呤、XO、苦荞黄酮 D．该实验不支持底物浓度可影响酶促反应速率 【答案】D 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的作用及机理、酶的特性 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，苦荞黄酮抑制XO活性，是使XO无法发挥降低活化能的作用，并非苦荞黄酮提高催化反应的活化能，A错误； B、XO活性异常升高会导致高尿酸血症，题图显示苦荞黄酮浓度越高，对XO的抑制率越高，XO活性越低，尿酸生成越少，高尿酸血症症状越轻，B错误； C、苦荞黄酮需要结合XO的活性中心才能发挥抑制作用，若按选项中顺序添加，底物黄嘌呤会先与XO的活性中心结合，苦荞黄酮无法再结合XO活性中心，无法准确检测抑制效果；正确顺序应先让苦荞黄酮与XO结合，再加入底物，C错误； D、该实验的自变量是苦荞黄酮浓度，实验未设置不同底物浓度的组别，不支持底物浓度可影响酶促反应速率，D正确。 细胞呼吸 考点2 1、（2026·北京石景山·一模）甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是（　　） A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 【答案】B 【知识点】有氧呼吸过程 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中，催化的反应不需要消耗氧气，需要消耗水和丙酮酸，A错误； B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，故低温抑制酶Ⅰ的活性，有氧呼吸的第二阶段减慢，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率，B正确； C、酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成ATP较少，有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段，C错误； D、在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸，生成ATP减少，细胞生长发育活动受抑制，减少甜菜产量，D错误。 故选B。 2、（2026·北京丰台·一模）临床上用X射线辐照血液制品，提高输血时的安全性，但可能对血小板产生影响。血小板活性与线粒体密切相关。研究者利用常规剂量的X射线辐照血小板，结果发现，两组血小板无明显差异，内部线粒体结构均呈现完整状态。下列叙述错误的是（　　） A．图中箭头所指结构为线粒体内膜，葡萄糖会在内膜上分解成丙酮酸 B．实验时需选取多名健康人的血小板样本，每份均分为对照组与辐照组 C．实验初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板的线粒体结构 D．可延长观察周期，探究被X射线辐照过的血小板输入人体内后存活时间 【答案】A 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、有氧呼吸过程 【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质，不在线粒体内膜，A错误； B、实验选取多名健康人的血小板，每份样本均分对照组和辐照组，可避免个体差异带来的实验误差，符合实验设计的重复性、单一变量原则，B正确； C、由题意可知，两组血小板无明显差异，线粒体结构均呈现完整状态，实验结果可初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板线粒体结构，C正确； D、本实验仅观察了辐照后血小板线粒体的结构，后续可以进一步延长观察周期，探究辐照血小板输入人体后的存活时间，D正确。 3、（2026·北京房山·一模）研究人员对健康成年人实施8周有氧运动训练，并检测骨骼肌线粒体的相关指标（如图）。据图分析合理的是（    ） A．训练后耗氧速率提升，说明细胞无氧呼吸占比增强 B．线粒体数量增加，直接导致肌细胞CO2释放量减少 C．训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，提高代谢能力 D．训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP减少 【答案】C 【知识点】有氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用 【详解】A、训练后耗氧速率提升，说明细胞有氧呼吸占比增强，而非无氧呼吸占比增强，A错误； B、线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，其中第三阶段有O2参与反应并产生H2O，线粒体数量增加，会使有氧呼吸增强，肌细胞CO2释放量增加，B错误； C、由图可知，训练后线粒体数量和耗氧速率均增加，这表明训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，从而提高代谢能力，C正确； D、因为训练增强了有氧呼吸，而有氧呼吸产生的ATP更多，所以训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP增加，D错误。 4、（2026·北京门头沟·一模）种子萌发受多种内外因素影响。相关叙述错误的是（    ） A．与休眠种子相比，萌发种子细胞内自由水比例升高，代谢增强 B．种子萌发初期，呼吸作用增强，有机物总量减少，但种类增多 C．根冠细胞感受重力信号，生长素分布不均，引起根的向地生长 D．在红光促进莴苣种子萌发的过程中，红光为种子萌发提供能量 【答案】D 【知识点】细胞中的水、有氧呼吸过程、参与调节植物生命活动的其他环境因素 【详解】A、自由水参与细胞内代谢反应，休眠种子自由水占比低、代谢弱，萌发种子吸水后自由水比例升高，代谢活动增强，A正确； B、种子萌发初期未长出光合结构，无法合成有机物，仅通过呼吸作用消耗储存的有机物，因此有机物总量减少；呼吸作用会生成多种中间代谢产物，因此有机物种类增多，B正确； C、根冠是感受重力信号的部位，重力作用会使生长素在近地侧积累，根对生长素敏感度高，近地侧生长受抑制、远地侧生长更快，最终引起根的向地生长，C正确； D、红光属于物理信号，仅通过光敏色素等受体传递调节信息促进种子萌发，无法为生命活动提供能量，种子萌发的能量来自细胞呼吸分解有机物释放的能量，D错误。 5、（2026·北京朝阳·一模）动物屠宰后，肌肉组织供能不足导致细胞中肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，引起宰后僵硬，影响口感。相关推测不合理的是（　　） A．血液循环停止导致肌肉组织氧气供应中断 B．乳酸等代谢产物积累使肌肉组织的pH降低 C．肌动蛋白与肌球蛋白的正常解离需ATP供能 D．抑制肌动蛋白与肌球蛋白的解离可改善口感 【答案】D 【知识点】ATP的功能及利用、内环境的理化性质、无氧呼吸过程 【详解】A、动物屠宰后血液循环停止，无法将氧气运输到肌肉组织，导致肌肉细胞氧气供应中断，A正确； B、肌肉组织缺氧后细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸等代谢产物大量积累会使肌肉组织pH降低，B正确； C、题意显示，供能不足时肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，说明二者的正常解离需要ATP提供能量，C正确； D、题意显示，肌动蛋白与肌球蛋白难以解离会导致肌肉僵硬、口感变差，因此抑制二者解离会加重僵硬，降低口感，D错误。 光合作用 考点3 1、（2026·北京丰台·一模）我国科研人员研发出新材料，可利用CO2和H2O在自然光下产生CO和CH4.该材料上能发生水的光解反应。因能积累电子，其能量转换效率高于天然光合作用。下列叙述错误的是（　　） A．人工光合作用能转化光能 B．天然光合作用时电子无法积累 C．新材料可类比为叶绿体内膜 D．新材料可降低环境中CO2的浓度 【答案】C 【知识点】光合作用原理的应用 【详解】A、人工光合作用可利用自然光进行反应，能将光能转化为化学能，A正确； B、由题意可知，新材料因能积累电子，能量转换效率高于天然光合作用，可推知天然光合作用时电子无法积累，B正确； C、水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上，而非叶绿体内膜，因此新材料应类比为类囊体薄膜，C错误； D、该材料以CO2为反应原料合成产物，可消耗环境中的CO2，降低其浓度，D正确。 2、（2026·北京丰台·一模）分析下列实验现象出现的可能原因，不合理的是（　　） 选项 实验现象 可能原因 A 洋葱表皮细胞中未观察到质壁分离 细胞已死亡或外界溶液浓度高于细胞液浓度 B 绿叶光合色素提取液的颜色较浅 研磨不充分或未加二氧化硅、碳酸钙 C 观察有丝分裂时装片中细胞多层重叠 解离时间不足或制片时未压片 D 植物组织培养时被杂菌污染 外植体消毒不充分或培养基灭菌不合格 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【知识点】质壁分离及其复原实验、绿叶中色素的提取和分离实验、有丝分裂实验、影响植物组织培养的因素 【详解】A、细胞死亡后原生质层失去选择透过性，无法发生质壁分离；但外界溶液浓度高于细胞液浓度时，活的成熟洋葱表皮细胞会发生质壁分离，不是未观察到质壁分离的原因，A错误； B、二氧化硅可使研磨更充分，碳酸钙可防止研磨过程中光合色素被破坏，若研磨不充分或未加二氧化硅、碳酸钙，会导致提取的色素含量少，提取液颜色较浅，B正确； C、解离的作用是使组织中的细胞相互分离开，压片的作用是使细胞分散成单层，若解离时间不足或制片时未压片，细胞无法充分分散，就会出现多层重叠的现象，C正确； D、植物组织培养需要严格无菌环境，外植体消毒不充分会携带杂菌，培养基灭菌不合格会残留杂菌，均会导致培养过程被杂菌污染，D正确。 3、（2026·北京门头沟·一模）下列关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，叙述错误的是（    ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究光合作用的条件和场所 选择水绵为实验材料，利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 提取S型菌的糖类、DNA和蛋白质等物质，分别加入有R型活细菌的培养基中，观察是否出现S型活细菌 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 达尔文父子探究胚芽鞘的向光性 用锡箔罩遮住胚芽鞘尖端或尖端下部，在单侧光下观察胚芽鞘的生长弯曲情况 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【知识点】光合作用原理实验、肺炎链球菌的转化实验、生长素的发现过程、探究DNA的复制过程 【详解】A、恩格尔曼选择叶绿体呈螺旋带状、便于观察的水绵为实验材料，利用需氧细菌会聚集在氧气充足区域的特点，指示氧气释放的场所，该实验设计描述正确，A不符合题意； B、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，是先制备S型菌的细胞提取物，再分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理提取物后加入含R型活菌的培养基，利用减法原理控制自变量，并非直接提取S型菌的糖类、DNA、蛋白质等物质分别加入培养基，该实验设计描述错误，B符合题意； C、梅塞尔森和斯塔尔选择大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记技术（15N标记）和密度梯度离心技术，证明了DNA的半保留复制，该实验设计描述正确，C不符合题意； D、达尔文父子探究胚芽鞘向光性时，以感光部位为自变量，用锡箔罩分别遮住胚芽鞘尖端或尖端下部，在单侧光下观察生长弯曲情况，最终证明感光部位是胚芽鞘尖端，该实验设计描述正确，D不符合题意。 4、（2026·北京顺义·一模）技术的发展极大地提升了人类对生命现象的观察、测量和干预能力。下列科学结论的得出未借助同位素标记技术的是（　　） A．梅塞尔森等证明DNA通过半保留方式复制 B．鲁宾和卡门证明光合作用中产生的O来源于水 C．摩尔根证明基因在染色体上呈线性排列 D．赫尔希、蔡斯证明DNA是T2噬菌体的遗传物质 【答案】C 【知识点】光合作用原理实验、基因位于染色体上的实验证据、噬菌体侵染细菌的实验、探究DNA的复制过程 【详解】A、梅塞尔森等利用15N（稳定性同位素）标记大肠杆菌的DNA，证明了DNA的半保留复制方式，A不符合题意； B、鲁宾和卡门利用18O分别标记水和二氧化碳，证明光合作用释放的O2全部来自水，B不符合题意； C、摩尔根通过果蝇杂交实验，结合假说-演绎法、连锁互换定律统计基因的重组率，绘制基因在染色体上的位置图谱，证明基因在染色体上呈线性排列，未使用同位素标记技术，C符合题意； D、赫尔希和蔡斯分别用32P标记T2噬菌体的DNA、35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳，侵染大肠杆菌后证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，D不符合题意。 5、（2026·北京顺义·一模）高中生物学实验中，下列实验操作与目的不匹配的是（　　） 实验操作 目的 A 提取绿叶中的色素时加入二氧化硅研磨 防止研磨中色素被破坏 B 观察根尖分生区有丝分裂时先用低倍镜观察 便于寻找正在分裂的细胞 C 制作果酒时，每隔12h将瓶盖拧松一次 防止发酵瓶中的压力过大 D 纯化微生物需在超净工作台酒精灯火焰旁操作 防止杂菌污染 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、有丝分裂实验、无菌技术、果酒和果醋的制作流程及实验分析 【详解】A、提取绿叶中的色素时，加入二氧化硅的作用是使研磨更充分，防止研磨中色素被破坏的试剂是碳酸钙，二者不匹配，A符合题意； B、观察根尖分生区有丝分裂时，低倍镜视野范围更大，便于快速找到排列紧密、呈正方形的分生区（正在分裂的细胞），再换高倍镜观察，二者匹配，B不符合题意； C、果酒发酵过程中酵母菌无氧呼吸会产生大量CO2，每隔12h拧松瓶盖可释放CO2，避免发酵瓶内压力过大，二者匹配，C不符合题意； D、酒精灯火焰旁存在无菌区，在此区域操作可避免环境中杂菌污染，符合微生物纯化的无菌操作要求，二者匹配，D不符合题意。 6、（2026·北京朝阳·一模）D1蛋白参与光反应，强光下易损伤，D1的合成及修复效率是维持光合速率的关键。下列叙述正确的是（　　） A．D1受损降低光反应ATP生成速率 B．新合成的D1在叶绿体基质中发挥作用 C．D1修复速率直接影响CO2与C5的结合过程 D．抑制D1基因的表达有利于植物对强光的适应 【答案】A 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【详解】A、D1蛋白参与光反应，光反应的产物包括ATP，D1受损会导致光反应效率下降，因此会降低光反应ATP的生成速率，A正确； B、光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，因此参与光反应的D1蛋白应在类囊体薄膜上发挥作用，而非叶绿体基质（暗反应场所），B错误； C、CO2与C5的结合属于暗反应的CO2固定阶段，该过程本身不需要光反应产物的参与，D1修复速率通过影响光反应产生的ATP和NADPH的量，进而影响C3还原和C5再生，间接影响CO2固定过程，C错误； D、抑制D1基因的表达会导致D1蛋白合成量减少，强光下D1受损后无法及时修复，会抑制光反应、降低光合速率，不利于植物适应强光环境，D错误。 7、（2026·北京西城·一模）香樟幼树的光合速率与环境CO2浓度、土壤水分含量的关系如图。下列分析错误的是（　　） A．a点光合速率大于b点与气孔导度较大有关 B．bc段限制光合作用的主要因素是CO2浓度 C．干旱胁迫会降低香樟幼树同化CO2的能力 D．水分缺乏还影响香樟对土壤无机盐的利用 【答案】B 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【详解】A、 a点对应水分正常条件，b点对应重度干旱条件；干旱时植物为减少失水会降低气孔导度，水分正常的a点气孔导度更大，CO2供应更充足，因此光合速率更大，A正确； B、bc段随CO2浓度升高，光合速率基本不再增加，说明此时限制光合作用的主要因素是水分（干旱胁迫），不是CO2浓度，B错误； C、相同CO2浓度下，干旱程度越高，香樟光合速率越低，说明干旱胁迫会降低香樟同化CO2的能力，C正确； D、土壤中的无机盐需要溶解在水中才能被植物吸收，同时水分缺乏会影响植物根的呼吸作用、蒸腾作用，进而影响无机盐的吸收和运输，因此水分缺乏会影响香樟对土壤无机盐的利用，D正确。 8、（2026·北京东城·一模）下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是（    ） A．O2的跨膜运输 B．Mg2+的吸收 C．光能的转化 D．CO2的固定 【答案】A 【知识点】主动运输、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、自由扩散 【详解】A、O2的跨膜运输方式为自由扩散，顺浓度梯度运输，既不需要载体蛋白协助，也不需要酶的参与，因此不需要蛋白质参与，A符合题意； B、Mg2+进入叶绿体的方式为主动运输，需要载体蛋白的协助，同时需要消耗能量，因此需要蛋白质参与，B不符合题意； C、光能的转化发生在光合作用的光反应阶段，该过程需要ATP合成酶等多种蛋白质类酶的催化，因此需要蛋白质参与，C不符合题意； D、CO2的固定属于光合作用暗反应阶段的反应，需要核酮糖二磷酸羧化酶等蛋白质类酶的催化，因此需要蛋白质参与，D不符合题意。 9、（2026·北京昌平·一模）科研人员设置了5种光照处理：白光（CK）、白光:红光=4:1（WR）、白光:蓝光=4:1（WB）、白光:紫光=4:1（WP）、白光:绿光=4:1（WG），检测幼苗期青花菜相对叶绿素含量（SPAD）与净光合速率（Pn）结果如下图。相关叙述不正确的是（    ） A．实验应在相同光照强度与光照时长下进行 B．生产中可提高蓝光比例来提升净光合速率 C．相对叶绿素含量与净光合速率呈正相关，说明叶绿素是吸收光能的核心分子 D．WR组净光合速率最高，可能是补红光后叶绿素含量提升，促进了光反应 【答案】C 【知识点】光合色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、参与调节植物生命活动的其他环境因素 【详解】A、实验中光照强度与光照时长属于无关变量，为保证实验结果的准确性，无关变量应保持相同且适宜。因此，实验应在相同光照强度与光照时长下进行，A正确； B、从净光合速率柱状图可以看出：WB组的净光合速率略低于WR组，但远高于CK、WP、WG组，说明提高蓝光比例可以提升净光合速率，B正确； C、由实验结果可知，相对叶绿素含量与净光合速率均随处理变化，且两者变化趋势一致，呈正相关。但这只能说明叶绿素含量高时光合作用更强，不能直接证明叶绿素是吸收光能的核心分子，C错误； D、WR组的净光合速率最高，且其相对叶绿素含量也最高。红光可促进叶绿素合成，叶绿素含量提升能增强对光能的吸收，从而促进光反应，进而提高净光合速率，D正确。 10、（2026·北京昌平·一模）下列有关生物实验材料或操作的叙述，正确的是（    ） A．观察植物细胞质壁分离时，可用黑藻叶肉细胞作为实验材料 B．探究酵母菌细胞呼吸方式时，可用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精 C．鉴定蛋白质时，先加CuSO4溶液，摇匀后再加NaOH溶液 D．提取叶绿体中色素时，加入无水乙醇的目的是防止色素被破坏 【答案】A 【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、质壁分离及其复原实验、绿叶中色素的提取和分离实验、探究酵母菌细胞呼吸的方式 【详解】A、黑藻叶肉细胞含有成熟中央大液泡，且细胞质中的叶绿体呈绿色，可作为清晰的观测标志，适合作为观察细胞质壁分离的实验材料，A正确； B、溴麝香草酚蓝溶液是用于检测细胞呼吸产生的CO₂的试剂，检测酒精需使用酸性重铬酸钾溶液，B错误； C、鉴定蛋白质使用双缩脲试剂时，需先加NaOH溶液创造碱性反应环境，摇匀后再加CuSO₄溶液，C错误； D、提取叶绿体中色素时，加入无水乙醇的目的是提取色素，加入碳酸钙才是为了防止研磨过程中色素被破坏，D错误。 故选A。 11、（2026·北京海淀·一模）生活在水中的单细胞植物衣藻的光合效率远高于水稻等农作物，科研人员对此展开研究，以期提高作物产量，保障粮食安全。 (1)CO2作为光合作用的原料，可通过________方式进入衣藻，同时CO2也能溶于水中生成进入衣藻。 (2)H和L是衣藻特有的蛋白质。科研人员将绿色荧光蛋白（GFP）基因与H基因融合，构建含H-GFP基因的表达载体，导入非洲爪蟾卵母细胞。将转基因细胞置于NaH14CO3培养液中培养，一段时间后，与导入仅含有GFP基因表达载体的非洲爪蟾卵母细胞相比，实验组出现________的现象，推测H是转运蛋白，且定位于细胞膜上。 (3)下列实验证据中，可支持“L是定位于叶绿体膜上的HCO3－转运蛋白”的有________。 a．L存在与H高度相似的氨基酸序列 b．L-GFP融合蛋白定位于衣藻叶绿体膜上 c．将L基因导入拟南芥后，从拟南芥中提取到L蛋白 d．敲除L基因后，衣藻叶绿体基质中的积累减少 (4)衣藻叶绿体中所含的C酶能催化快速转化为CO2。科研人员期望将H基因、L基因和C酶基因转入水稻，以提高水稻的光合效率。请在下图中补充文字和箭头，完善碳元素从胞外进入转基因水稻的叶肉细胞，参与光合作用的路径________。 (5)科研人员对转基因水稻进行检测，发现相应蛋白均成功表达并定位，但光合效率与野生型水稻基本相同。请基于系统观，即“系统是相互作用、相互依赖的组分形成的整体”对此现象作出合理解释_______________________。 【答案】(1)自由扩散 (2)胞内放射性强度较高，绿色荧光主要分布于细胞膜 (3)a、b、d (4) (5)光合作用依赖于叶绿体为核心的系统完成，系统中的反应受多因素共同影响。转入的基因提高了叶绿体内的CO2浓度，但光合作用效率还受其他因素制约（如暗反应中某种酶的活性），导致系统整体光合效率未能提高。 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、自由扩散 【详解】（1）CO₂是小分子气体，跨膜运输不需要载体和能量，运输方式为自由扩散。 （2）实验使用¹⁴C标记HCO₃⁻，若H是定位于细胞膜的HCO₃⁻转运蛋白，实验组会转运更多放射性标记的HCO₃⁻进入细胞，因此实验组细胞内放射性显著高于对照组，绿色荧光主要分布于细胞膜。 （3）a选项，H已经证实为HCO₃⁻转运蛋白，L与H氨基酸序列高度相似，提示功能相似，支持结论； b选项，直接证明L定位于叶绿体膜，支持结论； c选项，仅证明L可以异源表达，不能说明其定位和功能，不支持； d选项，敲除L后叶绿体基质HCO₃⁻积累减少，直接证明L负责转运HCO₃⁻进入叶绿体，支持结论。 （4）结合题干信息，胞外CO2通过自由扩散，直接穿过细胞膜，进入细胞质基质，H负责细胞膜转运HCO₃⁻，进入细胞质基质同时胞外CO₂和HCO₃⁻可以相互转化；细胞质基质中的CO₂通过自由扩散，直接穿过叶绿体膜，进入叶绿体基质，L负责叶绿体膜转运HCO₃⁻；C酶在叶绿体基质催化HCO₃⁻转化为CO₂，CO₂再参与暗反应（和C₅结合生成C₃），按逻辑补充路径即可。 （5）根据题干系统观的定义"系统是相互作用依赖的组分形成的整体"，整体功能不等于组分的简单叠加，外源蛋白即使正确表达定位，若和水稻原有系统不能协调配合，就无法提升整体光合功能，即光合作用依赖于叶绿体为核心的系统完成，系统中的反应受多因素共同影响。转入的基因提高了叶绿体内的CO2浓度，但光合作用效率还受其他因素制约（如暗反应中某种酶的活性），导致系统整体光合效率未能提高。 12、（2026·北京石景山·一模）水稻是我国最重要的粮食作物，PEL基因编码的蛋白（PEL）是一种与水稻光合作用相关的蛋白质。 (1)研究者利用基因编辑技术获得水稻PEL基因敲除突变体（PEL-KO）及过表达突变体（PEL-OE），检测光合作用相关指标，部分结果见图1、2（注：组1、2、3分别对应野生型、PEL-KO、PEL-OE） ①叶绿素等光合色素在光合作用中的作用为_______。图1结果表明，PEL对水稻叶绿体的发育起_______作用。 ②图2结果显示，CO2浓度大于400ppm时，组2的光合速率最大。结合图1分析其原因是______。 (2)为了阐明PEL影响水稻光合作用的分子机制，研究者筛选鉴定出在细胞质中与PEL互作的一种蛋白质GLK（调控光合基因表达的转录因子）。将共表达GLK和PEL的细胞，用蛋白合成抑制剂（CHX）处理，并在不同时间收集样品进行电泳，部分结果如图3． 研究者认为，PEL与GLK结合，可促进GLK被蛋白酶体降解。实验中，CHX处理的目的是______；设置的对照组还应有：_______。 (3)目前多种陆生植物都存在PEL基因的同源基因，而在藻类等水生单细胞光合生物中则较少见，早期光合生物从水生环境走向陆地时，面临的最大变化就是光照强度显著提升。请解释PEL基因的出现对光合生物向陆地生活进化的意义_______。 【答案】(1) 吸收、传递和转化光能 抑制 PEL敲除后，水稻叶绿素含量更高、叶绿体数量更多，光反应更强，CO2充足时能为暗反应提供更多ATP和NADPH，因此光合速率更高 (2) 抑制新蛋白质合成，排除新合成GLK对实验结果的干扰，便于检测原有GLK的降解情况 仅单独表达GLK（不表达PEL）、同样经CHX处理的细胞组 (3)陆地光照强度远高于水生环境，过强光照会损伤光合结构；PEL负调控叶绿体发育和叶绿素合成，可避免强光对光合系统的破坏，帮助光合生物适应陆地高光照环境，有利于其在陆地生存繁衍 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、遗传信息的翻译 【详解】（1）① 光合色素的核心功能是吸收光能，传递并将光能转化为化学能。根据图1结果：敲除PEL后，叶绿素含量、叶绿体数量均高于野生型，过表达PEL后均低于野生型，说明PEL对叶绿体发育起抑制作用。 ②该实验自变量为水稻种类、CO2浓度，因变量为光合作用相关指标，其余变量为无关变量。根据图1分析，PEL敲除后，组2水稻叶绿素a和b含量高于组1和组3、叶绿体数量也高于组1和组3更多，叶绿素越多吸收的光能越多，光反应更强，CO2充足时能为暗反应提供更多ATP和NADPH，因此光合速率更高。 （2）本实验目的是观察GLK的降解，CHX（蛋白合成抑制剂）可阻止新GLK合成，排除新合成蛋白对降解速率检测的干扰；本实验自变量为PEL的有无，因此对照组设置为不表达PEL、仅表达GLK，其余处理与实验组一致即可。 （3）结合题干信息，光合生物登陆后面临的主要变化是光照强度显著提升，过强光照会损伤光合系统；而PEL的抑制作用可适度减少叶绿素和叶绿体数量，避免强光损伤，帮助光合生物适应陆地高光照环境，有利于其在陆地生存进化。 13、．（2026·北京房山·一模）光呼吸是植物在光照下消耗O2并释放CO2的代谢过程（图1），其代谢产物2-磷酸乙醇酸（2-PG）对光合作用相关酶有毒害作用且易造成碳丢失。 (1)R酶是一种双功能酶，据图1分析R酶的功能是________，其作用场所是__________。 (2)PGLP是催化2-PG降解的光呼吸关键酶。 ①PGLP突变体在正常浓度CO2中发黄死亡（图2）。研究发现，叶绿体内的无机磷酸库是有限的，磷酸被2-PG大量“占用”，会导致光反应产物______________合成受阻，同时2-PG抑制C5再生，2-PG积累对光合作用代谢产生毒害作用。 ②依据R酶的特性，推测高浓度CO2环境中PGLP突变体的CO2吸收速率，在答题卡中画出______。 (3)RNA剪接是将前体RNA中的内含子转录序列剪切，将外显子转录序列连接形成成熟mRNA的过程（图3）。为探究突变体前体RNA剪接情况，科研人员进行如下操作：提取____________的RNA→___________→DNA→___________→电泳，依据图4结果做出判断并说明理由____________。 (4)为降低光呼吸造成的能量与物质损耗，研究者通过转基因技术在植物叶绿体中引入代谢旁路，使2-PG在叶绿体内直接被降解并释放CO2。与原光呼吸途径相比，该策略能提高光合产量的机制是________。 【答案】(1) 催化C5与CO2或与O2的结合 叶绿体基质 (2) ATP、NADPH (3) 野生型和不同突变体 逆转录 PCR 判断：突变导致前体mRNA剪接异常，理由：野生型电泳结果只有一条带，而突变体有多条带，说明突变体产生多种长度异常的mRNA (4)在叶绿体基质中直接释放CO2，提高了R酶周围的CO2浓度，减少2-PG积累，减轻对植物的毒害，促进了光合作用 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、基因的表达综合 【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【详解】（1）R 酶全称核酮糖二磷酸羧化酶 / 加氧酶（Rubisco），是光合作用暗反应的核心酶，也是光呼吸的关键酶，具有双重催化活性： 当 CO₂浓度高时，催化C₅（RuBP）与 CO₂结合，启动卡尔文循环（暗反应），固定 CO₂合成有机物； 当 O₂浓度高、CO₂浓度低时，催化C₅与 O₂结合，启动光呼吸，最终生成 2 - 磷酸乙醇酸（2-PG）。 从图 1 可以直接看出：R 酶一侧连接暗反应（CO₂参与），一侧连接光呼吸（O₂参与），因此功能是催化 C₅与 CO₂/O₂的结合。 作用场所：暗反应和光呼吸的第一步都发生在叶绿体基质中，因此 R 酶的作用场所是叶绿体基质。 （2）①PGLP 是催化 2-PG 降解的关键酶，突变体无法降解 2-PG，导致 2-PG 大量积累，占用了叶绿体中有限的无机磷酸（Pi），使 ADP 无法获得 Pi 合成 ATP、NADP⁺无法顺利再生 NADPH，因此光反应产物 ATP、NADPH 的合成受阻。 ②野生型：CO₂吸收速率高，曲线平缓（黑色实心点，与原图一致）； 突变体：高 CO₂浓度下，R 酶优先结合 CO₂，光呼吸被抑制，2-PG 生成减少，因此 CO₂吸收速率高于正常 CO₂下的突变体，低于野生型，曲线呈缓慢下降趋势（空心点，斜率远小于正常 CO₂下的突变体），最终稳定在较高水平。如图： （3）实验流程：提取RNA：要对比野生型和突变体的 RNA 剪接情况，必须同时提取野生型和不同 PGLP 突变体（t1-t4）的总 RNA，作为实验材料。 RNA→DNA：RNA 无法直接扩增，需要通过逆转录（反转录），以 RNA 为模板合成 cDNA（互补 DNA）。 DNA→电泳：对 cDNA 进行PCR（聚合酶链式反应）扩增，获得足够量的 DNA 片段，再通过琼脂糖凝胶电泳分离不同长度的 DNA 片段，通过条带位置判断 mRNA 长度。 野生型：只有 1 条清晰的条带，说明野生型的前体 mRNA 能正常剪接，只产生 1 种长度正常的成熟 mRNA； 突变体（t1-t4）：出现多条不同位置的条带，说明突变体的前体 mRNA 剪接异常，产生了多种长度不同的异常 mRNA，最终会翻译出异常蛋白，导致 PGLP 功能丧失。 （4）原光呼吸的弊端：光呼吸会消耗 O₂、释放 CO₂，同时产生有毒的 2-PG，造成能量和物质的浪费，还会抑制光合作用； 转基因策略的优势：在叶绿体中引入代谢旁路，让 2-PG直接在叶绿体基质中被降解并释放 CO₂，带来两个核心好处： 提高局部 CO₂浓度：R 酶周围 CO₂浓度升高，竞争性抑制 R 酶与 O₂的结合，减少光呼吸的启动，降低能量损耗； 消除 2-PG 的毒害：2-PG 被直接降解，避免其积累占用无机磷酸、抑制 C5再生，解除对光合作用的抑制； 回收 CO₂：释放的 CO₂可直接被 R 酶固定，重新进入卡尔文循环，提高碳利用率，最终提升光合产量。 14、（2026·北京顺义·一模）强光会导致光合速率降低影响水稻产量，我国科学家利用基因工程在叶绿体中表达特定酶，优化代谢途径，成功实现增产。 (1)光合作用暗反应中，CO2在R酶的作用下与C5结合，该过程称作_____。生成的C3接受ATP和NADPH释放的能量，并被______还原，随后，一部分C3经一系列反应转化为糖类。 (2)R酶对CO2和O2均具有亲和力，R酶催化的反应方向取决于细胞中CO2/O2比值。如图1所示，当比值高时，主要进行暗反应；比值降低时，R酶催化C5与O2结合加强，在叶绿体、过氧化物酶体、线粒体中发生一系列反应，即光呼吸。 ①请分析图1，选填以下字母，解释夏季强光导致水稻减产的原因________；________；________；________。 A．CO2/O2比值下降    B．暗反应减弱        C．碳原子流失        D．光呼吸加剧 ②此外，氮原子流失也是造成水稻减产的原因之一。图1中的S酶位于叶绿体基质。光呼吸途径产生的NH3可能经气孔散失，或________，导致氮同化效率低。 (3)科学家将编码G酶、C酶、B酶、T酶的外源基因转入水稻叶绿体基因组，构建了光呼吸支路，如图2。请结合图1、图2，判断光呼吸支路能否减少碳、氮的流失，说明理由________________________。 【答案】(1) CO2的固定 NADPH (2) B A D C 运至叶绿体才能被同化 (3)能，因为该支路使光呼吸生成的C2在叶绿体中转化成糖，不产生CO2，减少碳流失；同时在叶绿体中产生NH3可迅速被同化，减少氮流失。 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【详解】（1）光合作用暗反应过程：CO2与C5结合生成C3​的过程称为CO2​的固定；固定生成的C3​接受ATP和NADPH的能量后，被NADPH还原，再进一步转化为糖类和再生C5​。 （2）①夏季强光高温下，为降低蒸腾作用，水稻部分气孔关闭，两条路径导致减产：路径1：气孔关闭→CO2供应不足→暗反应减弱（Ⅰ对应B）→光合速率下降→减产；路径2：气孔关闭→细胞内CO2​减少、O2积累→CO2/O2比值下降（Ⅱ对应A）→R酶催化光呼吸加剧（Ⅲ对应D）→光呼吸导致碳原子以CO2形式流失（Ⅳ对应C）→光合原料减少，减产。 ②根据“图1中的S酶位于叶绿体基质”可知，光呼吸产生的NH3除了经气孔散失，或者运至叶绿体才能被S酶同化，导致氮同化效率降低。 （3）对比原光呼吸（碳、氮最终排出细胞散失），人工构建的光呼吸支路全程在叶绿体内完成：使光呼吸生成的C2转化为C3，进而转化为糖，减少碳流失；产生的NH3留在叶绿体内，可被S酶迅速同化利用，减少氮流失，因此可以减少碳、氮的流失。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的代谢 3大考点概览 考点01 ATP和酶 考点02 细胞呼吸 考点03 光合作用 ATP和酶 考点1 1、B 2、C 3、D 4、B 5、C 6、A 7、D 细胞呼吸 考点2 1、B 2、A 3、C 4、D 5、D 光合作用 考点3 1、C 2、A 3、B 4、C 5、A 6、A 7、B 8、A 9、C 10、A 11、【答案】(1)自由扩散 (2)胞内放射性强度较高，绿色荧光主要分布于细胞膜 (3)a、b、d (4) (5)光合作用依赖于叶绿体为核心的系统完成，系统中的反应受多因素共同影响。转入的基因提高了叶绿体内的CO2浓度，但光合作用效率还受其他因素制约（如暗反应中某种酶的活性），导致系统整体光合效率未能提高。 12、【答案】(1) 吸收、传递和转化光能 抑制 PEL敲除后，水稻叶绿素含量更高、叶绿体数量更多，光反应更强，CO2充足时能为暗反应提供更多ATP和NADPH，因此光合速率更高 (2) 抑制新蛋白质合成，排除新合成GLK对实验结果的干扰，便于检测原有GLK的降解情况 仅单独表达GLK（不表达PEL）、同样经CHX处理的细胞组 (3)陆地光照强度远高于水生环境，过强光照会损伤光合结构；PEL负调控叶绿体发育和叶绿素合成，可避免强光对光合系统的破坏，帮助光合生物适应陆地高光照环境，有利于其在陆地生存繁衍 13、．【答案】(1) 催化C5与CO2或与O2的结合 叶绿体基质 (2) ATP、NADPH (3) 野生型和不同突变体 逆转录 PCR 判断：突变导致前体mRNA剪接异常，理由：野生型电泳结果只有一条带，而突变体有多条带，说明突变体产生多种长度异常的mRNA (4)在叶绿体基质中直接释放CO2，提高了R酶周围的CO2浓度，减少2-PG积累，减轻对植物的毒害，促进了光合作用 14、【答案】(1) CO2的固定 NADPH (2) B A D C 运至叶绿体才能被同化 (3)能，因为该支路使光呼吸生成的C2在叶绿体中转化成糖，不产生CO2，减少碳流失；同时在叶绿体中产生NH3可迅速被同化，减少氮流失。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞的代谢 3大考点概览 考点01 ATP和酶 考点02 细胞呼吸 考点03 光合作用 ATP和酶 考点1 1、（2026·北京海淀·一模）含酶牙膏能有效分解口腔内的细菌，使用时建议使用温水，牙膏在口腔中停留1～2分钟再漱口。下列叙述正确的是（　　） A．该牙膏中的酶可分解口腔中所有类型的残留物 B．刷牙时牙膏在口腔中停留1～2分钟有利于酶发挥作用 C．使用温水刷牙可提高酶的活性，因此水温越高越好 D．牙膏中的酶能提供活化能，从而降低反应所需的能量 2、（2026·北京石景山·一模）下列有关高中生物学实验的叙述中，正确的是（　　） A．探究温度对淀粉酶活性的影响的实验中，用斐林试剂检测实验结果 B．模拟生物体维持pH稳定的实验中，肝匀浆pH随HCl的滴加保持不变 C．探究土壤微生物的分解作用的实验中，实验组土壤需经高温处理 D．鉴定DNA时，可将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 3、（2026·北京门头沟·一模）下列过程涉及酶催化作用的是（    ） A．Fe3+催化H2O2的分解 B．水分子通过原生质层进出液泡 C．PCR过程中DNA双链的解旋 D．植物体细胞杂交中细胞壁的去除 4、（2026·北京顺义·一模）蓝莓、树莓富含黄烷醇，能改善心脑血流、延缓认知衰退。香蕉含有多酚氧化酶(PPO)可降解黄烷醇。下图是食用两种奶昔6h内血浆中黄烷醇浓度的变化。相关叙述正确的是（　　） A．水果种类越多，奶昔营养越丰富 B．PPO能降低黄烷醇降解反应的活化能 C．制作奶昔的搅拌过程使酶的活性丧失 D．蓝莓护心脑，与香蕉同食效果更佳 5、（2026·北京东城·一模）新采摘的玉米籽粒可溶性糖含量较高，具甜味。采摘一天后玉米籽粒中50%的游离蔗糖被转化成淀粉，之后玉米籽粒逐渐失去甜味。采摘后立即冷冻可以保持甜味。下列叙述正确的是（    ） A．利用斐林试剂可检测玉米籽粒中的蔗糖含量 B．玉米籽粒中的蔗糖是籽粒通过光合作用合成的 C．冷冻处理抑制相关酶的活性减少了淀粉的生成 D．加热处理玉米籽粒后再储存不利于甜味的保持 6、（2026·北京东城·一模）根据实验目的，下列实验的对照设置不合理的是（    ） 选项 实验目的 对照设置 A 比较过氧化氢在不同条件下的分解 在过氧化氢溶液中加入2滴FeCl3溶液 B 粗提取DNA的鉴定 将二苯胺试剂加入2mol/L的NaCl溶液中，沸水浴加热 C 探究植物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液前，观察中央液泡大小及原生质层位置 D 土壤中分解尿素的细菌的分离 在以尿素为唯一氮源的培养基上接种无菌水 A．A B．B C．C D．D 7、（2026·北京昌平·一模）人体内黄嘌呤氧化酶（XO）活性异常升高可导致高尿酸血症。研究人员发现苦荞黄酮可通过结合XO的活性中心，抑制其活性，并检测了不同浓度苦荞黄酮对XO的抑制率，结果如图。相关叙述正确的是（    ） A．苦荞黄酮通过与XO结合，提高催化反应的活化能 B．苦荞黄酮浓度越高，高尿酸血症症状越严重 C．实验中药品添加顺序为黄嘌呤、XO、苦荞黄酮 D．该实验不支持底物浓度可影响酶促反应速率 细胞呼吸 考点2 1、（2026·北京石景山·一模）甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是（　　） A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 2、（2026·北京丰台·一模）临床上用X射线辐照血液制品，提高输血时的安全性，但可能对血小板产生影响。血小板活性与线粒体密切相关。研究者利用常规剂量的X射线辐照血小板，结果发现，两组血小板无明显差异，内部线粒体结构均呈现完整状态。下列叙述错误的是（　　） A．图中箭头所指结构为线粒体内膜，葡萄糖会在内膜上分解成丙酮酸 B．实验时需选取多名健康人的血小板样本，每份均分为对照组与辐照组 C．实验初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板的线粒体结构 D．可延长观察周期，探究被X射线辐照过的血小板输入人体内后存活时间 3、（2026·北京房山·一模）研究人员对健康成年人实施8周有氧运动训练，并检测骨骼肌线粒体的相关指标（如图）。据图分析合理的是（    ） A．训练后耗氧速率提升，说明细胞无氧呼吸占比增强 B．线粒体数量增加，直接导致肌细胞CO2释放量减少 C．训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，提高代谢能力 D．训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP减少 4、（2026·北京门头沟·一模）种子萌发受多种内外因素影响。相关叙述错误的是（    ） A．与休眠种子相比，萌发种子细胞内自由水比例升高，代谢增强 B．种子萌发初期，呼吸作用增强，有机物总量减少，但种类增多 C．根冠细胞感受重力信号，生长素分布不均，引起根的向地生长 D．在红光促进莴苣种子萌发的过程中，红光为种子萌发提供能量 5、（2026·北京朝阳·一模）动物屠宰后，肌肉组织供能不足导致细胞中肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，引起宰后僵硬，影响口感。相关推测不合理的是（　　） A．血液循环停止导致肌肉组织氧气供应中断 B．乳酸等代谢产物积累使肌肉组织的pH降低 C．肌动蛋白与肌球蛋白的正常解离需ATP供能 D．抑制肌动蛋白与肌球蛋白的解离可改善口感 光合作用 考点3 1、（2026·北京丰台·一模）我国科研人员研发出新材料，可利用CO2和H2O在自然光下产生CO和CH4.该材料上能发生水的光解反应。因能积累电子，其能量转换效率高于天然光合作用。下列叙述错误的是（　　） A．人工光合作用能转化光能 B．天然光合作用时电子无法积累 C．新材料可类比为叶绿体内膜 D．新材料可降低环境中CO2的浓度 2、（2026·北京丰台·一模）分析下列实验现象出现的可能原因，不合理的是（　　） 选项 实验现象 可能原因 A 洋葱表皮细胞中未观察到质壁分离 细胞已死亡或外界溶液浓度高于细胞液浓度 B 绿叶光合色素提取液的颜色较浅 研磨不充分或未加二氧化硅、碳酸钙 C 观察有丝分裂时装片中细胞多层重叠 解离时间不足或制片时未压片 D 植物组织培养时被杂菌污染 外植体消毒不充分或培养基灭菌不合格 A．A B．B C．C D．D 3、（2026·北京门头沟·一模）下列关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，叙述错误的是（    ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究光合作用的条件和场所 选择水绵为实验材料，利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 提取S型菌的糖类、DNA和蛋白质等物质，分别加入有R型活细菌的培养基中，观察是否出现S型活细菌 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 达尔文父子探究胚芽鞘的向光性 用锡箔罩遮住胚芽鞘尖端或尖端下部，在单侧光下观察胚芽鞘的生长弯曲情况 A．A B．B C．C D．D 4、（2026·北京顺义·一模）技术的发展极大地提升了人类对生命现象的观察、测量和干预能力。下列科学结论的得出未借助同位素标记技术的是（　　） A．梅塞尔森等证明DNA通过半保留方式复制 B．鲁宾和卡门证明光合作用中产生的O来源于水 C．摩尔根证明基因在染色体上呈线性排列 D．赫尔希、蔡斯证明DNA是T2噬菌体的遗传物质 5、（2026·北京顺义·一模）高中生物学实验中，下列实验操作与目的不匹配的是（　　） 实验操作 目的 A 提取绿叶中的色素时加入二氧化硅研磨 防止研磨中色素被破坏 B 观察根尖分生区有丝分裂时先用低倍镜观察 便于寻找正在分裂的细胞 C 制作果酒时，每隔12h将瓶盖拧松一次 防止发酵瓶中的压力过大 D 纯化微生物需在超净工作台酒精灯火焰旁操作 防止杂菌污染 A．A B．B C．C D．D 6、（2026·北京朝阳·一模）D1蛋白参与光反应，强光下易损伤，D1的合成及修复效率是维持光合速率的关键。下列叙述正确的是（　　） A．D1受损降低光反应ATP生成速率 B．新合成的D1在叶绿体基质中发挥作用 C．D1修复速率直接影响CO2与C5的结合过程 D．抑制D1基因的表达有利于植物对强光的适应 7、（2026·北京西城·一模）香樟幼树的光合速率与环境CO2浓度、土壤水分含量的关系如图。下列分析错误的是（　　） A．a点光合速率大于b点与气孔导度较大有关 B．bc段限制光合作用的主要因素是CO2浓度 C．干旱胁迫会降低香樟幼树同化CO2的能力 D．水分缺乏还影响香樟对土壤无机盐的利用 8、（2026·北京东城·一模）下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是（    ） A．O2的跨膜运输 B．Mg2+的吸收 C．光能的转化 D．CO2的固定 9、（2026·北京昌平·一模）科研人员设置了5种光照处理：白光（CK）、白光:红光=4:1（WR）、白光:蓝光=4:1（WB）、白光:紫光=4:1（WP）、白光:绿光=4:1（WG），检测幼苗期青花菜相对叶绿素含量（SPAD）与净光合速率（Pn）结果如下图。相关叙述不正确的是（    ） A．实验应在相同光照强度与光照时长下进行 B．生产中可提高蓝光比例来提升净光合速率 C．相对叶绿素含量与净光合速率呈正相关，说明叶绿素是吸收光能的核心分子 D．WR组净光合速率最高，可能是补红光后叶绿素含量提升，促进了光反应 10、（2026·北京昌平·一模）下列有关生物实验材料或操作的叙述，正确的是（    ） A．观察植物细胞质壁分离时，可用黑藻叶肉细胞作为实验材料 B．探究酵母菌细胞呼吸方式时，可用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精 C．鉴定蛋白质时，先加CuSO4溶液，摇匀后再加NaOH溶液 D．提取叶绿体中色素时，加入无水乙醇的目的是防止色素被破坏 11、（2026·北京海淀·一模）生活在水中的单细胞植物衣藻的光合效率远高于水稻等农作物，科研人员对此展开研究，以期提高作物产量，保障粮食安全。 (1)CO2作为光合作用的原料，可通过________方式进入衣藻，同时CO2也能溶于水中生成进入衣藻。 (2)H和L是衣藻特有的蛋白质。科研人员将绿色荧光蛋白（GFP）基因与H基因融合，构建含H-GFP基因的表达载体，导入非洲爪蟾卵母细胞。将转基因细胞置于NaH14CO3培养液中培养，一段时间后，与导入仅含有GFP基因表达载体的非洲爪蟾卵母细胞相比，实验组出现________的现象，推测H是转运蛋白，且定位于细胞膜上。 (3)下列实验证据中，可支持“L是定位于叶绿体膜上的HCO3－转运蛋白”的有________。 a．L存在与H高度相似的氨基酸序列 b．L-GFP融合蛋白定位于衣藻叶绿体膜上 c．将L基因导入拟南芥后，从拟南芥中提取到L蛋白 d．敲除L基因后，衣藻叶绿体基质中的积累减少 (4)衣藻叶绿体中所含的C酶能催化快速转化为CO2。科研人员期望将H基因、L基因和C酶基因转入水稻，以提高水稻的光合效率。请在下图中补充文字和箭头，完善碳元素从胞外进入转基因水稻的叶肉细胞，参与光合作用的路径________。 (5)科研人员对转基因水稻进行检测，发现相应蛋白均成功表达并定位，但光合效率与野生型水稻基本相同。请基于系统观，即“系统是相互作用、相互依赖的组分形成的整体”对此现象作出合理解释_______________________。 12、（2026·北京石景山·一模）水稻是我国最重要的粮食作物，PEL基因编码的蛋白（PEL）是一种与水稻光合作用相关的蛋白质。 (1)研究者利用基因编辑技术获得水稻PEL基因敲除突变体（PEL-KO）及过表达突变体（PEL-OE），检测光合作用相关指标，部分结果见图1、2（注：组1、2、3分别对应野生型、PEL-KO、PEL-OE） ①叶绿素等光合色素在光合作用中的作用为_______。图1结果表明，PEL对水稻叶绿体的发育起_______作用。 ②图2结果显示，CO2浓度大于400ppm时，组2的光合速率最大。结合图1分析其原因是______。 (2)为了阐明PEL影响水稻光合作用的分子机制，研究者筛选鉴定出在细胞质中与PEL互作的一种蛋白质GLK（调控光合基因表达的转录因子）。将共表达GLK和PEL的细胞，用蛋白合成抑制剂（CHX）处理，并在不同时间收集样品进行电泳，部分结果如图3． 研究者认为，PEL与GLK结合，可促进GLK被蛋白酶体降解。实验中，CHX处理的目的是______；设置的对照组还应有：_______。 (3)目前多种陆生植物都存在PEL基因的同源基因，而在藻类等水生单细胞光合生物中则较少见，早期光合生物从水生环境走向陆地时，面临的最大变化就是光照强度显著提升。请解释PEL基因的出现对光合生物向陆地生活进化的意义_______。 13、．（2026·北京房山·一模）光呼吸是植物在光照下消耗O2并释放CO2的代谢过程（图1），其代谢产物2-磷酸乙醇酸（2-PG）对光合作用相关酶有毒害作用且易造成碳丢失。 (1)R酶是一种双功能酶，据图1分析R酶的功能是________，其作用场所是__________。 (2)PGLP是催化2-PG降解的光呼吸关键酶。 ①PGLP突变体在正常浓度CO2中发黄死亡（图2）。研究发现，叶绿体内的无机磷酸库是有限的，磷酸被2-PG大量“占用”，会导致光反应产物______________合成受阻，同时2-PG抑制C5再生，2-PG积累对光合作用代谢产生毒害作用。 ②依据R酶的特性，推测高浓度CO2环境中PGLP突变体的CO2吸收速率，在答题卡中画出______。 (3)RNA剪接是将前体RNA中的内含子转录序列剪切，将外显子转录序列连接形成成熟mRNA的过程（图3）。为探究突变体前体RNA剪接情况，科研人员进行如下操作：提取____________的RNA→___________→DNA→___________→电泳，依据图4结果做出判断并说明理由____________。 (4)为降低光呼吸造成的能量与物质损耗，研究者通过转基因技术在植物叶绿体中引入代谢旁路，使2-PG在叶绿体内直接被降解并释放CO2。与原光呼吸途径相比，该策略能提高光合产量的机制是________。 14、（2026·北京顺义·一模）强光会导致光合速率降低影响水稻产量，我国科学家利用基因工程在叶绿体中表达特定酶，优化代谢途径，成功实现增产。 (1)光合作用暗反应中，CO2在R酶的作用下与C5结合，该过程称作_____。生成的C3接受ATP和NADPH释放的能量，并被______还原，随后，一部分C3经一系列反应转化为糖类。 (2)R酶对CO2和O2均具有亲和力，R酶催化的反应方向取决于细胞中CO2/O2比值。如图1所示，当比值高时，主要进行暗反应；比值降低时，R酶催化C5与O2结合加强，在叶绿体、过氧化物酶体、线粒体中发生一系列反应，即光呼吸。 ①请分析图1，选填以下字母，解释夏季强光导致水稻减产的原因________；________；________；________。 A．CO2/O2比值下降    B．暗反应减弱        C．碳原子流失        D．光呼吸加剧 ②此外，氮原子流失也是造成水稻减产的原因之一。图1中的S酶位于叶绿体基质。光呼吸途径产生的NH3可能经气孔散失，或________，导致氮同化效率低。 (3)科学家将编码G酶、C酶、B酶、T酶的外源基因转入水稻叶绿体基因组，构建了光呼吸支路，如图2。请结合图1、图2，判断光呼吸支路能否减少碳、氮的流失，说明理由________________________。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $