第11讲 细胞代谢综合分析（培优专练）（26年高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以高考真题为引领，通过“真题感知-进阶演练-限时模拟”三阶训练，系统构建细胞代谢知识网络，融合生活生产情境与科研探究，培养科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|3道高考真题|基础直判法、逐项排除法、图表分析法|从渗透作用、细胞呼吸到物质跨膜运输，构建“结构-功能-代谢调节”逻辑链| |进阶·强化演练|4类28题|实验变量控制、曲线分析三步法、数据计算模型|整合光合作用与呼吸作用，延伸至糖脂代谢、环境胁迫响应等应用场景| |拔高·限时模拟|15选择+5综合|情境转化策略、实验设计四原则|通过跨模块综合题，强化物质与能量观及生命系统整体性认知|

第11讲 细胞代谢综合分析（一轮培优练）参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 D D A 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D B B C D C ABD BCD 9.(1) 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）、C5 14CO2→草酰乙酸→苹果酸→14CO2→14C3→（14CH2O） (2) 苹果酸分解释放，细胞呼吸作用产生 保证光合作用正常进行、减少水分蒸发 (3) KN 枯草芽孢杆菌可提高土壤的pH和土壤中微生物的多样性 探究土壤pH对疫霉属真菌的影响（或探究土壤中微生物与疫霉属真菌的关系）（与①的假设匹配且合理即可） 10.(1) 类囊体薄膜上 作为还原剂，同时为暗反应供能 (2)线粒体和叶绿体 (3)镁元素是叶绿素的组成元素，施加镁肥有利于增加叶绿素的合成 (4) 酵母菌 碳源、氮源、水和无机盐 11.(1) 吸收（传递）及转化光能 上升 C3的还原 (2)光呼吸 (3) 既能催化C5和CO2反应，也能催化C5和O2反应 消耗植物光合作用产生的过剩NADPH 和ATP；在光合作用缺乏CO2时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用 (4) 同位素标记（或同位素示踪） 线粒体和叶绿体基质 可能 12.(1) 类囊体膜（光合膜） H+，电子（e-），O2 NADPH（或②） 五碳糖 (2) 随着遮光比例的增加，叶绿素主要是叶绿素b含量增加，增加对红光和蓝紫光的吸收 纸层析 (3)进入线粒体和运往叶肉细胞外（答全给分） (4) 脱落酸 下降 13.(1) 二氧化碳和NADH 线粒体基质 热能 维持体温的恒定并不断向环境中散发 (2) 主动运输 丙酮酸 甘油和脂肪酸 脂肪 (3)有氧运动过程中，丙酮酸进入线粒体经过有氧呼吸的第二、三阶段，能量大部分以热能的形式散失，减少了丙酮酸转化为甘油和脂肪酸，减少了脂肪的合成，从而体重下降。 14.(1) 光照强度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等 植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量/单位时间内生成的氧气的量/单位时间内消耗的二氧化碳的量； (2)T1组的气孔导度最大，叶肉细胞吸收的二氧化碳的量最多 (3) 夜晚温度低，酶活性较低，细胞代谢速率下降，有机物消耗降低，有机物积累增多，番茄植株增高； 白天适当提高温度，提高光合作用速率，夜晚降低温度，减少有机物的消耗，使有机物积累量增加。 图表分析类 题号 1 2 3 答案 D B C 4.(1) 三羧酸循环 线粒体基质 (2) 线粒体内膜 NADH (3) CO2和H2O 能量 (4)机理：体内脂肪分解过多，糖类较少，脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A会因为无法进入柠檬酸循环而大量积聚；能产生的影响：当酮体生成的量超过组织细胞的利用能力时，血液中酮体浓度过高，血液酸碱平衡会被破坏，从而引起酸中毒 5.(1) 脂肪 小肠 (2)蛋白质 (3)小肠 (4)葡萄糖 6.(1)D (2)AD (3) 糖类摄入量很少 NaHCO3（HCO3—） (4) 高脂饲料 蒸馏水 (5)普洱水提物通过降低食物利用率，实现其降脂作用，且在一定浓度范围内表现为浓度越高，效果越好 7.(1)BCD (2) 柠檬酸循环 乙酰 CoA (3)葡萄糖被转化掉，能够促进细胞外葡萄糖的继续转运，6-磷酸葡萄糖则既能够参与呼吸作用，也能够合成肝糖原 (4)GLUT1缺失，导致葡萄糖无法被转运到肝脏，肝糖原合成减少，分解增加 (5)ABD 8.(1) 小于 H (2) 糖原 淀粉 (3) RNA 核糖核苷酸 单链 (4)构成动物细胞膜的重要成分 9.(1) 维持反应瓶内 CO2浓度的稳定（或排除 CO2浓度变化对实验结果的干扰） 测定叶肉细胞的呼吸速率 类囊体薄膜 (2) 0.6 0.8 酶的活性或浓度，光合色素的含量等 (3)0~200 10.(1) 叶绿体（叶绿体基质） 细胞溶胶（细胞质基质） 24 不能 夜间不能发生光反应，缺少ATP和NADPH供应 (2) 外界吸收、自身细胞呼吸释放 叶片光合作用固定的CO2总量小于细胞呼吸和苹果酸脱羧释放的CO2总量 非气孔 (3) 多云组在19点到23点之间仍然表现为吸收CO2 晴天 11.(1) 类囊体薄膜（或类囊体） ATP和NADPH 叶绿体、细胞质基质、线粒体（或叶绿体、细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜） (2) 先升高后降低 甲 (3) 不加有机肥的等量土壤 两组玻璃罩内初始的CO₂浓度 两组玻璃罩内的CO₂浓度，并计算CO₂浓度下降速率 初始时A组玻璃罩内CO₂浓度显著高于B组，且光照培养后A组CO₂的下降速率也快于B组 12.(1) 提高 较低 (2) 黑暗 呼吸作用 (3) ① ④ ⑥ (4)③④ (5)ABCD (6)B 13.(1)BCD (2)BCD (3)ABC (4) ①② ③④ (5) × × × 实验探究类 1.(1) 先增加，然后保持相对稳定 下降 (2)黑暗条件下种子或幼苗只进行细胞呼吸，消耗各种有机物 (3) 先加双缩脲试剂A液，混合均匀后，再加入双缩脲试剂B液 不加热，直接观察颜色变化 1-9号试管中均呈现紫色，且紫色依次加深 2. ①用蒸馏水将溶液甲稀释不同倍数，得到溶液乙和溶液丙，并且乙的浓度大于丙的浓度。 ②将生长状况相似的幼年大鼠随机分组，用电子秤测量各组大鼠体重并记录。对照处理如下： 组别 A B C D E 每天定时灌胃 2mL蒸馏水 2mL药液X 2mL溶液甲 2mL溶液乙 2mL溶液丙 ③给5组大鼠每天饲喂等量适量高脂饲料，并记录摄食量。 ④在相同且适宜条件下培养一段时间，用电子秤测量各组大鼠体重并记录，提取各组大鼠体内脂肪进行测量并记录。 ⑤计算各组大鼠的食物利用率和脂肪系数，统计分析所得数据 普洱茶水提物可减少脂肪的吸收 普洱茶水提物可增加脂肪的分解 3.丙酮酸 碳 是 正常饲喂时乳酸流通量高于葡萄糖，禁食时乳酸流通量为葡萄糖的两倍以上 高于葡萄糖的流通量 4.(1) 类囊体薄膜 光能转化为ATP和NADPH中的化学能 18O2→H218O→C18O2→（CH218O） (2)最大程度吸收光能，以适应弱光环境 (3) 二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进 R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸 光呼吸使一部分碳以 CO2的形式散失，GOC支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利用率 5.不含有 甲加海藻糖，乙不加海藻糖 -271℃ 若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡则假设成立；若甲、乙两组细胞都死亡，则假设不成立 6. 再分化 提高（或“增强”） 含量适中的SA优先与细胞内游离态的受体b结合，导致细胞内几乎没有游离态的受体b和结合态的受体a（或“游离态的受体b几乎全部与SA结合，受体a未与SA结合”） 结合态的受体a 3号叶片中SA含量进一步升高，未感染的上位叶片中SA含量显著增加 由3号叶片合成并运输而来 未感染的上位 含18O的SA含量 感染部位大量（或“过量”）合成SA引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；合成的SA运输至未感染部位，引起未感染部位SA含量适当升高，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染 7. 脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加 受精卵 基因突变 6 雌激素通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进WAT转化为BAT 1.4（17.5÷12.5/7∶5/17.5∶12.5） 减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能 促进WAT转化为BAT；促进UCP-1基因的表达，使产热增加 【分析】通过题干及四个图示可知ERRγ在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP-1基因的表达，使产热增加过程使小鼠适应寒冷环境。 计算分析类 1.ABC 2.ABC 3.(1) ATP、NADPH 细胞质基质、叶绿体基质 下降 (2) 进入线粒体被利用、释放到细胞外（答“线粒体和细胞外”也可） （a-c）/d (3)甲醛浓度超过10 mg/L后，FALDH活性下降，甲醛代谢产生的CO2减少，暗反应原料不足；同时Ru5P含量下降，CO2固定速率降低，暗反应速率下降，净光合速率降低 4.(1)有机物/物质和能量 (2) 样方 植株高度、出现频率、与其他物种的关系 (3) -9.1 过度放牧造成藏嵩草的数量减少，使该湿地固碳能力减弱[或:过度放牧使藏嵩草减少，使其根系分泌物减少造成甲烷氧化菌丰富度下降，而使CH4氧化减少，甲烷（一种强效温室气）被释放到大气中去，造成碳汇下降] 接种高效甲烷氧化菌株;添加根系分泌物类似物促进甲烷氧化菌生长 5.(1) 类囊体（薄）膜 C3（或三碳化合物） (2)12 (3)盐和干旱胁迫均能降低叶绿素含量和气孔导度，使叶片吸收光能和CO2能力减弱，进而降低光合速率，同时根体积下降降低了对土壤中水和无机盐的吸收 6.(1) 光照强度 二氧化碳浓度（CO2浓度） 适当遮光（适当遮荫） 红（蓝紫） (2) 高光强 大于 植物放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率 230 (3) 细胞质基质和线粒体（不全不给分） ①② 保留在酒精（乙醇）中 (4) 增加 培养初期溶液中溶氧较高，酵母菌有氧呼吸产生能量较多，细胞增殖快 (5) pH 酒精（乙醇） (6)产生相同的二氧化碳，无氧呼吸比有氧呼吸消耗葡萄糖多 7.(1) 更高 （叶肉细胞）的细胞质基质 (2) 30 此时光照较弱，光反应受到限制，CO2不是暗反应的限制因素，故C4途径的CO2浓缩机制无法发挥作用，因此两曲线重合。（或在弱光条件下，光反应产生的ATP和NADPH不足，成为光合作用的限制因素，此时暗反应速率主要受光反应产物供应限制，C4途径的CO2浓缩机制无法发挥作用，因此两曲线重合）。 (3) 酶活性达到最适水平（或此温度是酶活性的最适温度），转双基因水稻固定CO2的能力更强 C4途径的优势得以充分发挥PEPC酶能在气孔关闭、胞间CO2浓度降低时继续固定CO2；抑制光呼吸，减少高温下的光合产物浪费 8.(1) 将图1装置置于黑暗条件下 刻度管中红色液滴向左移动的值 释放 新鲜绿色植株改为经消毒的死亡绿色植株 (2) < 2mmol (3)夜间温度过低会使酶活性降低，不利于幼苗（生长过程中细胞呼吸、细胞中DNA分子复制、细胞分裂等）生命活动的进行，不利于幼苗的生长 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A B D C C B B C 题号 11 12 13 14 15 答案 A A C C D 16．（除标注外，每空1分，共10分） (1) 类囊体薄膜 NADPH和ATP （2分） 小于 (2) 黑暗条件下 CO 2 释放速率可表示呼吸作用强度5℃时温度更低，与呼吸作用有关酶的活性相较于20℃更弱，因此呼吸强度更低。（2分） H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→（CH218O）（2分） (3) 113.2 中薯3号 17．（除标注外，每空1分，共12分） (1) 类囊体（薄）膜 叶绿素和类胡萝卜素 吸收、传递和转换光能（2分） (2) 水 NADP＋ (3) 转运至类囊体膜内（类囊体腔内） 消耗 为光反应中ATP的合成过程提供能量（2分） (4)DBMIB阻断电子传递会抑制水光解产生H＋，使膜内外H＋的浓度差减小甚至消失（2分） 18．（除标注外，每空1分，共10分） (1) 大于 减弱 自由扩散、协助扩散（2分） (2) 主动运输 BLINK1 能协助K⁺进入细胞，提高细胞液的渗透压，导致保卫细胞吸水，气孔开放（2分） (3)   (4)给予拟南芥抗旱突变株(uxs)和野生型(WT)植株干旱处理，一段时间后提取并分离两种植株相同部位叶片的光合色素, 比较两组滤纸上从上到下第3、4条色素带(叶绿素)的宽度。（2分） 19．（除标注外，每空1分，共8分） ((1)一定温度范围内，酶的活性随温度的增高而增强（2分） (2) 25摄氏度 不能 (3) 蓝紫 乙 小于 4.7 20．（除标注外，每空1分，共15分） (1) 慢 叶绿素在层析液中的溶解度小于类胡萝卜素/类胡萝卜素在层析液中的溶解度高于叶绿素（2分） (2) 基粒/类囊体/类囊体膜 ATP和NADPH（2分） (3) 甲 高温下，植物气孔开度降低，C4植物更容易在低CO2环境中积累有机物/C4植物在低CO2浓度中光合作用更强（2分） (4) 在弱光条件下培养，并用适量的10mg/L ALA 浇灌小麦幼苗根系（2分） A组与C组小麦幼苗叶片中可溶性蛋白的含量大致相等，且含量显著高于B组（2分） 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲 细胞代谢综合分析（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026年高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究、计算分析类） 3 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 32 真题·命题感知 1．（2026·云南·高考真题）肉类在低温下可经过高盐腌制、晾挂、发酵（乳酸菌、酵母菌为主）后延长保存期。下列说法错误的是（　　） A．高盐腌制提高了细胞外渗透压使细胞脱水 B．其中微生物大多数属于耐盐或嗜盐微生物 C．发酵产生的乳酸可抑制杂菌生长强化防腐 D．乳酸菌、酵母菌发酵过程中均可产生CO2 命题情境 本题以传统肉类腌制发酵、食品防腐这一生活生产场景为命题素材，结合微生物代谢、渗透作用、发酵原理设置问题，立足生活实际考查微生物呼吸与防腐机制，贴合高考联系日常生活的命题特点。 考点解读 核心考点：渗透作用、微生物细胞代谢、乳酸菌与酵母菌细胞呼吸类型、发酵防腐原理。 高盐环境会升高外界溶液渗透压，微生物细胞失水，抑制其生命活动； 腌制环境盐分高，存活的微生物多为耐盐、嗜盐类型； 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，降低环境 pH，可抑制杂菌繁殖，起到防腐作用； 乳酸菌无氧呼吸产物只有乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2。 解题方法 基础直判法：区分两种微生物的呼吸产物，乳酸菌发酵无\(\ce{CO2}\)生成，直接判定 D 错误。 逐项排除法：高盐致细胞脱水、菌群耐盐、乳酸抑制杂菌均符合原理，A、B、C 表述正确。 概念辨析法：明确乳酸菌（乳酸发酵）和酵母菌（酒精发酵）无氧呼吸产物的差异。 2．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是（　　） A．BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子 B．N以耗能的方式被内吞，减少Mn2+向胞内转运 C．高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高 D．G改变构象与Ca2+结合，将其从胞外转运至胞内 命题情境 本题以植物重金属离子胁迫、植物激素调节、物质跨膜运输为科研情境，结合模式图考查信号分子、主动运输、胞吞、通道蛋白等知识，属于图表分析类考题，聚焦植物抗逆生理与细胞物质运输，是高考常考的综合题型。 考点解读 核心考点：植物激素（信号分子）功能、物质跨膜运输方式（主动运输、协助扩散、胞吞）、膜蛋白功能、细胞器与离子转运。 油菜素内酯 (BR) 作为植物激素，是传递胁迫信号的信号分子； 液泡膜上转运蛋白 M 转运Mn2+消耗 ATP，属于主动运输，可将细胞质中Mn2+运入液泡，液泡内Mn2+浓度高于细胞质基质； 细胞膜转运蛋白 N 伴随磷酸化、消耗能量，同时可通过内吞作用减少膜上转运蛋白数量，降低Mn2+内流； G 为细胞膜Ca2+通道蛋白，通道蛋白只负责转运离子，不与离子结合。 解题方法 图表分析法：结合题图识别各类膜蛋白功能、能量变化与运输方向，逐一分析选项。 概念辨析法：区分通道蛋白与载体蛋白的差异，通道蛋白仅形成通道，不与转运物质结合，判定 D 错误。 结构功能匹配法：结合主动运输、胞吞、植物激素的特点，判断 A、B、C 表述无误。 3．（2026·云南·高考真题）结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是（　　） A．染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录 B．线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所 C．磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输 D．小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收 命题情境 本题围绕细胞结构与功能相适应这一生物学核心观念命题，选取染色体、线粒体、细胞膜、小肠上皮细胞等典型结构，属于基础概念辨析类情境，侧重考查细胞结构形态与其生理功能的对应关系。 考点解读 核心考点：染色质与染色体的形态功能、线粒体结构、细胞膜组成与功能、细胞形态与物质吸收的关系。 染色质松散状态利于遗传信息转录；染色体高度螺旋化，DNA 难以解旋，不利于转录，主要便于细胞分裂时遗传物质平均分配； 线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大膜面积，附着大量与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸主要场所； 细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，载体蛋白、通道蛋白保证物质选择性运输； 小肠上皮细胞形成大量绒毛，增大细胞膜表面积，提升营养物质吸收效率。 解题方法 核心概念记忆法：牢记染色体高度螺旋化不利于转录，直接确定 A 为错误选项。 逐项验证法：线粒体嵴、细胞膜功能、小肠绒毛的作用均体现结构与功能相适应，B、C、D 正确。 易错点突破法：区分染色质（间期、转录）和染色体（分裂期、遗传物质分配）的不同功能。 进阶·强化演练 情境探究类 1．【实验探究】研究者在实验室条件下培养铁皮石斛，除黑暗和恒定光强相互交替外，其他环境条件相同。测定一天中不同时刻的CO2吸收速率，结果如下图。 下列叙述错误的是（    ） A．ab段吸收CO2与光反应无关 B．b点释放的CO2来自细胞呼吸 C．气孔开闭可能会引起be段变化 D．ad段有机物积累量接近于零 2．【趣味生物】“披着树叶的小羊”是一种海蛞蝓。它出生时是透明的，食用了藻类会“夺取”叶绿体，变成绿色，可以短时间不进食，晒一晒太阳就能存活。下列有关叙述错误的是（    ） A．海蛞蝓细胞内含量最多的化合物是水 B．海蛞蝓“夺取”叶绿体的方式可能是主动运输 C．海蛞蝓细胞中的ATP能量来源， 变绿后比变绿前多 D．不进食时的海蛞蝓，晒一晒太阳能将二氧化碳和水转变为有机物 3．【学科融合】“矛盾规律”认为事物的双方既相互对立又相互统一，是唯物辩证法的实质和核心。下列生物学事实不符合该哲学观点的是（　　） A．激素调节过程中，激素的产生和发挥作用后的灭活 B．酶活性的影响因素中，温度和pH均能升高酶的活性 C．叶肉细胞有机物代谢过程中，进行光合作用和呼吸作用 D．个体发育过程中，发生细胞生长、增殖和细胞衰老、死亡 4．【生活健康】合理营养，平衡膳食，已成为人们的健康生活方式，下图甲为中国居民的“平衡膳食宝塔”图，图乙是淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位被消化的程度图，有关说法错误的是    A．青少年正处于身体生长发育关键期，每天需多吃些图甲中c、d层食物 B．图甲中c层物质在图乙h部位开始消化 C．图甲中e层物质的消化过程可用图乙中X曲线来表示 D．图乙中i处有肠液、胰液、胆汁等多种消化液，因此是消化食物的主要场所。 5．【生活科普】有些营养学家认为，脂肪和胆固醇是导致肥胖和慢性病的“元凶”，因而应该尽量避免食用胆固醇和脂肪含量高的食物。下列事实或观点中不支持该看法的是（    ） A．在死于心脏病的病人的血管内发现了胆固醇沉积 B．动物性食物中的饱和脂肪酸会导致血液中胆固醇含量升高 C．人体肝脏细胞可以合成胆固醇，所以不需要摄入胆固醇 D．一些胆固醇含量高的食物往往含有人体所需的其他营养 6．【知识应用】“进阶的胆固醇”课上，老师要求填空“肝脏是___的场所”， 下列同学上课认真听讲的是（    ） A．小M∶合成外源性胆固醇 B．小J∶将胆固醇转变成固醇类激素 C．小F∶将胆固醇加工成胆汁酸 D．小V∶用胆汁乳化脂肪 7．【健康研究】（多选）清华大学的一项研究显示，果糖在体内参与氧化代谢的速率是葡萄糖的5-10倍，果糖的快速代谢增加了脂肪肝发生的风险，而一种名为 TK 的酶对果糖的代谢速度起到限制作用。实验中，缺乏TK的小鼠脂肪肝发生率却显著下降。下列说法正确的是（　　） A．果糖在人体内除代谢供能外，还可以转化为脂肪酸，增加脂肪的合成 B．高葡萄糖饮食同样容易引起肥胖，这可能与葡萄糖在体内可转化为果糖有关 C．TK的缺乏使得果糖的代谢速率加快，但代谢方向没有发生改变 D．在生活中要注意均衡膳食，避免过量额外果糖的摄入 8．【生活饮食】（多选）继“三天只吃苹果”的苹果减肥法流行过后，网络上又传出了大量生酮饮食的食谱，如表所示，通过减少碳水化合物的摄入，换用高脂肪和高蛋白的食物来增强体内脂肪的消耗。以下相关分析正确的是（    ） 食谱 早餐 半个西柚，两个鸡蛋，腌肉 中餐 半个西柚，蔬菜沙拉，肉类 晚餐 半个西柚，蔬菜沙拉，肉类 A．上述食谱中的食物基本能满足人体对各大营养素的需求 B．脂质、蛋白质和糖类都是构成细胞所必需的有机化合物 C．苹果减肥法和生酮饮食都只能短期实现减重，会对健康产生不可逆的伤害 D．糖类是生命活动的主要能源物质，生酮饮食可能会导致细胞能量供应不足 9．【地方农业】广东省徐闻县盛产菠萝，有“菠萝的海”美誉。在进化过程中，菠萝形成了如下图所示的特殊光合作用机制，能适应干旱高温的生长环境。    回答下列问题： (1)据图可知，能与CO2结合的物质有_________。用14C标记环境中的CO2，则菠萝利用其合成（CH2O）过程中，14C的转移途径为_________。 (2)参与卡尔文循环的CO2的来源包括_________。菠萝将CO2固定与卡尔文循环在时间上分隔的意义是________，从而适应干旱高温的环境。 (3)菠萝心腐病是由疫霉属真菌引起的土传病害，严重影响菠萝产量。芽孢杆菌是农业上常用的一种促进农作物生长发育、提高土壤抗病性的生防菌。某团队通过田间实验，研究不同施肥方式对心腐病、土壤化学性质及根际土壤细菌多样性的影响，结果如下表所示。 施肥方式 发病率/% 致病菌数量 /（logCFU·g-1） pH 有机物质 /% 土壤微生物群落物种多样性 CK 17.33 3.83 4.93 0.12 4.2 YJ 15.00 3.71 6.02 0.31 4.6 KN 7.67 3.15 5.76 0.52 4.8 KY 11.67 3.23 6.10 0.72 5.9 【注】CK：化肥处理；YJ：普通有机肥处理；KN：羊粪有机肥+泥炭土+枯草芽孢杆菌；KY：羊粪有机肥+椰糠+枯草芽孢杆菌 ①根据实验结果可知，预防心腐病效果最好的施肥方式是__________（填“CK”“YJ”“KN”或“KY”）。为进一步研究芽孢杆菌提高土壤抗病性的原理，研究人员可作出的假设是_________，进而抑制疫霉属真菌数量。 ②要验证①所提出的假设，接下来的研究方向是__________。 10．【农业生产】“陌上人喧包谷熟，村边烟散柿林黄。”这里的“包谷”指的是玉米，玉米是禾本科一年生草本植物，具有较强的耐旱性、耐寒性及极好的环境适应性，营养价值较高。请回答下列问题： (1)玉米叶肉细胞中与光合作用有关的色素分布在______，光合作用包括光反应和暗反应，其中光反应阶段产生的NADPH的作用是：______。 (2)晴朗夏日上午9：00时，玉米叶肉细胞中产生ATP的细胞器是______。 (3)为提高玉米产量，在玉米生长发育的过程中需要进行水肥管理，即适时灌溉，合理施肥。请从玉米光合作用的角度分析施加镁肥的作用：______。 (4)玉米籽粒营养丰富，不仅可供人类食用和牲畜饲用，还可以用于制作玉米淀粉，深加工后可制成啤酒。用玉米淀粉酿造啤酒时，利用的微生物主要是______。可以用培养基培养、分离、鉴定和保存微生物，不同培养基的配方虽然不同，但一般都含有______等营养物质。 11．【特色作物】山兰稻是海南少数民族的传统稻类资源，常种植在山坡、草地等陆地上，具有较强的抗旱性。研究人员发现，其抗旱性与光呼吸密切相关。光呼吸被认为是一种光保护机制，当光照过强或环境中02/CO2的比值过高时，植物的光呼吸会增强。下图为山兰稻光呼吸和光合作用中卡尔文循环的过程图。根据所学知识回答下列问题： (1)山兰稻叶肉细胞中，光合色素的作用是___________________。正常进行光合作用的山兰稻，若突然停止光照，其叶肉细胞内C3含量会___________________（填“上升”或“下降”）。光合作用通过卡尔文循环中___________________反应实现了C5的循环再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2。 (2)必须在有光条件下才能进行的是___________________（填“光呼吸”或“有氧呼吸”）。 (3)Rubisco可能是一种双功能酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点，该酶的作用是______________________。当光照过强或O2/CO2的比值过高时，光呼吸增强的意义是__________________（答出两点）。 (4)某小组欲设计实验验证光呼吸的终产物和场所，为了便于追踪物质转移过程，可采用_____________________法进行探究；若将山兰稻叶肉细胞置于光照较强且18O2浓度较高的环境中，一段时间后，18O出现的场所主要有_____________________，新合成的糖类中_____________________（填“可能”或“不可能”）含有18O。 12．【城市生态】山形水韵，富春卷首，杭州亚运会竞赛场馆之一的富阳水上运动中心场馆顶部打造了2.4万平方米的华东地区最大“空中花园”，欧石竹、百日草、月季等植物的光合作用使得场馆内不需过多能耗即可达到“冬暖夏凉”的效果。下图1表示月季叶肉细胞中光合作用的过程，图2表示在最适宜的条件下某月季植株吸收CO2的速率随光强度的变化。请据图回答下列问题： (1)结合图1分析，在叶绿体的________（填结构名称）中，①在光下裂解产生________，⑤被________还原形成三碳糖，其中部分三碳糖再生成________（填名称）以保证卡尔文循环不断进行。 (2)结合图2，从物质含量和功能角度分析，当遮光比例达到30%以上时，月季植株如何适应弱光环境？________。可用________法对叶绿体中的光合色素进行分离。 (3)结合图2分析，当遮光比例达到90%时，图1中产生的⑦的去向是________。 (4)当植物大量失水时，叶片中________（填激素名称）浓度会升高引起气孔关闭，短期内三碳酸含量________（填上升、不变或下降）。 13．【生活健康】超重的乙同学为了减肥，在购买饮料时挑选了标有“0脂肪”字样的含蔗糖饮料，但连续饮用一个月后，体重反而增加了，通过翻查资料发现，糖类和脂质的代谢可以通过细胞呼吸过程联系起来，其联系的示意图如下（编号表示过程，字母表示物质），请分析： (1)图中③过程中标出的产物有_____，发生的场所是_____。④过程中大部分化学能转化成_____，对于人体来说，这部分能量转化的生物学意义是_____。 (2)蔗糖水解产生的葡萄糖被小肠上皮细胞以_____的方式吸收。当摄入葡萄糖等有机物过多时，A_____（填名称）会转化为_____再通过反应合成_____，从而使甲同学体重增加。 (3)除了注意合理膳食外，适量的有氧运动（主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式）也能减肥，请据图分析，进行有氧运动有助减肥的科学原理是_____。 14．【设施农业】北方秋茬大棚番茄在8月份栽培后，秧苗易遭受亚高温胁迫（温度≥30.5℃）而影响生长发育。科研人员为解决番茄生产中由于温度管理不当面造成的苗弱等问题，在人工气候室中开展了研究亚高温胁迫下不同昼夜温差对秋准番茄苗期生长和光合特性影响的实验。结果如下表： 表  亚高温胁迫下不同昼夜温差对秋茬番茄苗期生长和光合特性影响 组别 昼夜温差（℃） 气孔导度 mmol/（m2﹒s） 光合速率 μmol/（m2﹒s） 株高（mm/d） T1 0（日温35℃，夜温35℃） 43.96 10.32 0.62 T2 3（日温35℃，夜温32℃） 23.92 13.25 0.64 T3 6（日温35℃，夜温29℃） 24.12 15.38 0.61 T4 9（日温35℃，夜温26℃） 21.31 18.12 0.71 回答下列问题： (1)除了本实验自变量之外，影响光合作用速率的因素还有__________（答出两项）。通常可用__________（答出一项即可）来作为表示光合速率的指标。 (2)研究人员认为T1组光合速率低于其他组不是CO2浓度引起的，其判断的理由是__________。 (3)番茄的株高反映了番茄的生长状况。从植物有机物积累的角度分析，本实验自变量影响番茄株高的机理是__________。根据实验结论，可采取的促进大棚番茄栽培中秧苗生长的措施是__________（答出一项即可）。 图表分析类 1．【细胞呼吸物质转化】葡萄糖氧化分解的第一阶段称为糖酵解，糖酵解产物丙酮酸的去向与生物的种类及生物体所处的环境条件密切相关。下图为丙酮酸进入线粒体，在酶的催化下生成乙酰辅酶A，参与柠檬酸循环的过程。下列说法正确的是（    ） A．氨基酸可通过柠檬酸循环转化为脂肪 B．柠檬酸循环产生的NADH中的H只来源于有机物 C．柠檬酸循环不需要氧直接参与，因此该循环可在无氧条件进行 D．体内糖类充足时，脂肪细胞内乙酰辅酶A进入柠檬酸循环的比例下降 2．【光合与呼吸曲线分析】为探究西红柿增产机制，生物学家对温室大棚中与CO2相关的数据进行了连续48小时的测定并记录，下列相关叙述正确的是（    ） A．第6~18小时 CO2浓度下降的原因是光合作用增强 B．若持续降低白天的光照强度，则c点将向上移动 C．到第24小时为止，温室当中的西红柿总产量增加 D．第21~27时，温室内CO2浓度变化，说明呼吸速率增强 3．【环境对光合速率影响】某研究团队以枳砧柠檬（ZK）和资阳香橙砧柠檬（ZY）幼苗为材料，在偏酸（pH=5.0）和偏碱（pH=9.0）条件下测定一天中部分时段净光合速率的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．11：00后净光合速率下降是由光照强度减弱导致光反应产物不足引起的 B．11：00前水分供应充足，是两种幼苗光合速率上升的主要原因 C．据图分析，ZK适应pH范围相对更广、产量较高 D．光反应产生的NADPH可与结合生成水，释放能量 4．【糖脂代谢与酮体生成】当人体内糖类不足时，机体会由糖类供能转变为脂肪供能，其物质转变过程如下图所示，①-⑥表示过程。进一步研究发现，完成图中⑤需③④过程同步协作，缺一不可。当体内糖类较少、脂肪分解过多时，脂肪分解形成的乙酰辅酶A会大量积聚，进而转化为酮体。血液中酮体过高会导致头昏、心慌和四肢无力，这种情况称为酮血症。 (1)据图推测，图中过程⑤的名称是_________，发生的场所是_________。 (2)图中电子传递链发生反应的场所是_________，该阶段反应过程中，提供电子的物质是__________。 (3)细胞中糖类、脂肪彻底氧化分解后得到的终产物有__________，同时伴有_________产生。 (4)根据题意分析，图中过程⑥发生的机理以及对人体可能产生的影响是_________。 5．【营养物质消化吸收】图中的曲线表示食物通过消化道时，糖类、蛋白质和脂肪被消化过程中数量的变化，分析并回答下列问题： (1)甲表示__________的消化曲线，因为其到了__________才开始消化。 (2)丙表示__________的消化曲线，因为其在胃就开始消化。 (3)这三种营养物质在__________中都可以被消化。 (4)乙表示的营养物质最终被消化成______________才能被吸收。 6．【脂质代谢与实验分析】生酮饮食是一种通过高脂肪、适量蛋白、低碳水化合物的摄入来减轻体重的饮食方式。生酮饮食中糖类摄入量很少，使机体由糖类供能转变为脂肪供能，主要过程具体如图所示。当酮体生成量超过组织细胞的利用能力时，血液中酮体浓度过高，血液酸碱平衡会被破坏，从而引起酸中毒，称为酮症酸中毒。 (1)食物中的脂肪经消化吸收进入血液的脂蛋白形式是________。 A．高密度脂蛋白 B．低密度脂蛋白 C．极低密度脂蛋白 D．乳糜微粒 (2)有关人体内脂质代谢的叙述正确的是________。（多选） A．脂肪可以和葡萄糖发生相互转化 B．低密度脂蛋白升高会引起高甘油三酯血症 C．胰岛素会促进脂肪分解成甘油和脂肪酸 D．脂肪分解成甘油和脂肪酸的过程主要发生在脂肪细胞和肝细胞 (3)结合题干分析，图中过程发生的条件是 __________________；酮症酸中毒的发生说明患者血液中的酮体量过多，已经超出了血液中______________（离子）对pH的调节能力。 茶是中华民族的传统饮品，其活性成分能够影响人体的能量代谢和脂肪代谢，有一定的降脂减肥作用。科研人员以大鼠为对象研究普洱茶的降脂机理，实验过程及结果如下。 组别 饲料 每天定时饲喂 摄食量（g/d） 食物利用率 （%） 实验终脂肪系数（%） A 普通饲料 2ml蒸馏水 1365 10.2 2.6 B 高脂饲料 2ml蒸馏水 1182 12.3 4.6 C ? 2ml某降脂药液（按推荐剂量） 1177 9.7 3.9 D 高脂饲料 2ml含0.03g普洱水提物的水溶液 1174 9.7 4.0 E 高脂饲料 2ml含0.06g普洱水提物的水溶液 1183 9.0 3.8 F 高脂饲料 2ml含0.12g普洱水提物的水溶液 1172 8.2 3.6 注：食物利用率：体重增长量/摄食量×100%；脂肪系数：脂肪重量/体重×100%。 (4)上述实验中，C组需使用___________饲料，D~F组需使用_____________做溶剂配制普洱水提物的水溶液。 (5)分析表中数据阐述普洱茶的降脂机理：________________________________ 。 7．【葡萄糖转运与细胞代谢】葡萄糖是人体的主要能源物质，其可通过质膜上的转运蛋白（GLUT）进入细胞，进行代谢活动。不同细胞上的 GLUT具有不同的功能特点，肝细胞上的 GLUT1能保证高底物浓度时的高效糖转运。如图显示了肝细胞的部分代谢活动，其中数字代表生理过程。 (1)图中能产生 的生理过程有 。 A．① B．② C．③ D．④ (2)图中过程④的名称是____，直接进入此循环过程的化合物是____。 (3)人体进餐后，通过GLUT1进入人肝细胞的葡萄糖分子可迅速转化为6-磷酸葡萄糖，这种生理过程有何意义？____。 (4)若肝细胞的 GLUT1缺失，肝细胞的糖代谢会有什么改变？____。 (5)当胰岛素作用于脂肪细胞的胰岛素受体时，脂肪细胞的GLUT4会迅速大量分布质膜表面，则脂肪细胞内增加的物质有 。 A．葡萄糖 B．甘油三酯 C．乳糜微粒 D．甘油和脂肪酸 8．【有机物种类与呼吸熵】分析下图，完成相关填空。 (1)呼吸熵是生物体在同一时间内，释放CO2与吸收O2的体积之比或摩尔数之比，即指呼吸作用所释放的CO2和吸收O2的分子比。假设某生物在一段时间内仅以a物质为有氧呼吸的底物，将会使得呼吸熵的值_____1（填“大于”“小于”或“等于”）。因为a物质中_____元素的相对含量远远高于糖类，所以同质量的a和糖类氧化分解，a耗氧量多、放能多、产水多。 (2)b可作为原料合成人和动物细胞的大分子储能物质_____；也可经脱水缩合形成_____作为植物体内的大分子储能物质存在于植物细胞中。 (3)c和d构成细胞器m，那么c是_____，其单体是_____，一般情况下是_____分子（填“单链”或“双链”）。 (4)e除图中所示功能外，还具有的功能是_____。 9．【光合、呼吸速率测定】某种耐阴植物（叶片厚、叶绿体密度大）是我国南方林下常见的伴生植物，其光合作用与细胞呼吸特性对林下弱光环境具有良好适应性。某科研小组以该植物成熟叶肉细胞为实验材料，设计了密闭式反应装置探究其光合速率与呼吸速率的关系，实验装置如图，实验过程中温度、湿度等无关变量保持稳定，实验结果如下表所示。请结合实验情境、装置图解及实验结果，回答下列问题： 处理组 初始氧气浓度（%） 1h后氧气浓度（%） 氧气浓度变化量（%） A组 21.0 20.4 -0.6 B组 21.0 21.2 +0.2 C组 21.0 21.8 +0.8 (1)装置图中，CO2缓冲液的作用是_______；A组实验的目的是________，若要检测光反应产生的ATP，应提取该场所中的________（填“基质”或“类囊体薄膜”）。 (2)根据表中数据计算，该植物叶肉细胞的呼吸速率为________%/h（用氧气浓度变化表示）；B组条件下的总光合速率为________%/h。若C组光照强度继续增加，氧气浓度不再增大，此时限制光合速率的因素可能是________（答出1点）。 (3)若要进一步探究该植物光合作用的光补偿点（光合速率等于呼吸速率时的光照强度），应在________μmol·m−2·s−1光照强度范围内设置更细密的梯度进行实验。 10．【特殊光合途径分析】铁皮石斛为兰科多年生附生草本，是一种珍稀名贵的药用植物，一些兰科植物具有特殊的景天酸代谢（CAM）途径已得到确认。某兴趣小组进行如下实验，以探究铁皮石斛叶片的光合途径。实验分晴天组、多云组和阴雨组三组，每组取盆栽铁皮石斛3株，用光合测定仪测定CO2吸收速率，每株测定植株顶端3片完全展开的叶片，每隔2h测定1次，测定结果如图所示。 回答下列问题： (1)CAM途径的特点是植物夜间气孔开放，CO2被固定后还原成苹果酸（四碳化合物），并贮于液泡中；白天苹果酸分解释放的CO2，进入______与五碳化合物结合，最终通过卡尔文循环转变成三碳糖。转运到______中的三碳糖可合成蔗糖，每合成两分子蔗糖相当于固定了______个CO2分子。CAM途径在夜间______（填“能”或“不能”）进行卡尔文循环，其原因是______。 (2)晴天组铁皮石斛在白天时，光合作用固定的CO2除来自苹果酸分解外，还可来自______。据图可知，晴天组11点到15点CO2吸收速率表现为负值，从CO2的来源与去路分析，原因是______。进一步研究表明，晴天中午，铁皮石斛叶片气孔开度较低，而胞间CO2浓度较高，说明此时限制光合速率的因素是______（填“气孔”或“非气孔”）因素。 (3)与阴雨组相比，多云组在夜间较为明显的差异是______。综合分析图中结果，铁皮石斛的光合途径会在不同环境条件下发生转变，其中______组表现出最为明显的CAM途径特征。 11．【种植密度对光合影响】大豆是我国重要的粮食作物，而种植密度影响大豆的产量。科研人员以俄罗斯无限结荚习性分枝型大豆品种（简称品种甲）和亚有限结荚习性主茎型大豆品种（简称品种乙）为实验材料，探究不同种植密度对两品种产量的影响，结果如图所示。回答下列问题： (1)大豆叶肉细胞进行光合作用时，光反应阶段在________上进行，该阶段产生的________为暗反应中C3的还原提供能量和还原力。若种植密度过大，植株下部叶片接受的光照强度较弱，此时该叶肉细胞中产生ATP的场所有________。 (2)由图可知，随着种植密度增加，两个大豆品种的产量均呈________趋势。品种________（填“甲”或“乙”）更耐高密度种植。 (3)农业生产中发现，适当增施有机肥不仅能提供矿质元素，还能通过微生物分解作用提高大棚或密集冠层内的CO2浓度，进而提高产量。某兴趣小组欲验证“增施有机肥是通过提高环境中CO2浓度来提高大豆光合速率”这一假设进行了相关实验设计（实验土壤中的矿质元素能满足大豆幼苗生长的需求）。①实验思路：取生长状况一致的大豆幼苗若干，随机均分为A、B两组。A组施加适量有机肥，B组施加________。将两组植株置于两个相同且密闭的透明玻璃罩内，在黑暗且适宜条件下放置一段时间，测定并记录________；随后置于适宜光照下培养一段时间，再次测定并记录________。②预期结果与结论：若________，则假设成立。 12．【纳米材料对光合的影响】石墨烯与植物生理石墨烯是一种纳米材料，为探究其对植物光合作用的影响，科研人员用不同浓度的少层石墨烯（LFG）培养液在光照培养箱中培养单细胞生物衣藻测其ATP含量，结果如图。 (1)据图可知，在一定浓度内LFG可以__________（提高/降低/不影响）衣藻细胞内ATP的含量。预测当LFG浓度达到2000μg/L时，与对照组相比ATP含量可能__________（较高/较低/无显著差异）。 (2)不考虑其他因素，仅结合细胞内能生成ATP的生理过程，还需另有一组实验：将各浓度LFG处理的衣藻置于__________条件下，以检测__________对细胞内ATP含量的影响。已知实验结果证明LFG仅通过影响光合作用影响衣藻ATP含量，请在答题纸的坐标图上补充其他各组的实验结果__________。 科研人员提取了水稻叶绿体实验后发现以上结论也成立，为进一步探究LFG促进光合作用的机制，将水稻叶绿体提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，装置如图，实验过程如表。 表 分组 第一组 第二组 处理 三个装置的透析袋分别注入含0、2%、10%LFG的叶绿体基质 三个装置的石英管分别注入类囊体悬浮液 三个装置的透析袋分别注入 a 三个装置的石英管分别注入 b 检测结果 各组光合活性无显著差异 c 结论 LFG可促进发生在类囊体上的光合作用过程，且一定范围内随LFG浓度升高促进作用增强。 (3)完成实验过程表格的填写a__________、b__________、c__________。（编号选填） ①叶绿体基质 ②类囊体悬浮液 ③含0、2%、10%LFG的叶绿体基质 ④含0、2%、10%LFG的类囊体悬液 ⑤各组光合活性：0LFG组>2%LFG组>10%LFG组 ⑥各组光合活性：0LFG组<2%LFG组<10%LFG组 (4)据上述实验结论，科研人员可进一步提出的假设有：光合活性的提高是因为LFG可__________。（编号选填） ①抑制叶绿素的合成    ②促进CO2固定 ③促进水的光解    ④提高电子传递效率 ⑤抑制三碳化合物还原 (5)细胞积累的ROS会氧化破坏脂质、蛋白质和DNA等，研究中还发现LFG可协助清除光合作用副产物ROS，由此可知LFG能保护的细胞结构有__________。（多选） A．内质网 B．染色体 C．细胞骨架 D．线粒体 (6)另有研究发现，石墨烯可促进某些植物遭到胁迫时赤霉素和生长素的合成，以提高抗逆能力，该现象主要体现了激素的__________。（单选） A．拮抗作用 B．协同作用 C．特异性 D．高效性 13．【跨物种光合与能量代谢】幼年绿叶海蛞蝓以滨海无隔藻为食，通过刺穿藻类的细胞壁进而吸食消化原生质体，但完整的叶绿体被保留并储存在小肠上皮细胞中，使其在没有进食的情况下也可以长时间存活，这一现象称为“盗食”，如图所示。 (1)通过吸食，绿叶海蛞蝓获得的能源物质有______。 A．无机盐 B．氨基酸 C．脂肪 D．葡萄糖 (2)叶绿体可运输至小肠上皮细胞中储存，与之相关的结构有______。 A．转运蛋白 B．受体 C．磷脂双分子层 D．细胞骨架 (3)在光照条件下，海蛞蝓体内可以发生的能量转化有______。 A．稳定化学能→活跃化学能 B．活跃化学能→稳定化学能 C．光能→活跃化学能 D．稳定化学能→光能 研究者设计实验，评估自然条件下绿叶海蛞蝓体内叶绿体的活力变化。 (4)完善表格中的实验设计。（编号选填） 组别 对照组 实验组1 实验组2 选材 ______ 饥饿30天绿叶海蛞蝓+海水 饥饿120天绿叶海蛞蝓+海水 检测指标 ______ ①未饥饿处理的绿叶海蛞蝓 ②海水 ③光照下氧气变化率 ④黑暗下氧气变化率 绿叶海蛞蝓在没有进食条件下可以存活3个月之久，且叶绿体结构无明显变化。对此，科学家们提出了几种假设： 假设一：叶绿体被绿叶海蛞蝓盗食后，可自主更新其结构功能成分； 假设二：绿叶海蛞蝓为叶绿体功能的维持提供了必需的蛋白质； 假设三：滨海无隔藻的核基因转移至绿叶海蛞蝓体内。 基于前人以及后续研究，研究者收集到以下结果：①叶绿体正常活动需要1000~5000种蛋白质；②无隔藻叶绿体中的基因只能编码139个蛋白质；③绿叶海蛞蝓的基因组上未发现光合作用相关基因；④正常情况下叶绿体的寿命为一周左右。 (5)对上述假设的合理性做出评价。 假设 合理打“√”，不合理打“×” 假设一 ______ 假设二 ______ 假设三 ______ 实验探究类 1．【糖、脂、蛋白质代谢与有氧呼吸】为了研究在大豆种子萌发过程中糖类和蛋白质的相互关系，某研究小组在室温、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量，结果如下图所示，回答下列问题： (1)在观察时间内，图中可溶性糖含量的变化是_____。总糖含量的变化是_____。 (2)如果在同样条件下继续培养，预测图中曲线的最终变化趋势是都下降，其原因是_____。 (3)小张同学在验证大豆种子萌发过程中的蛋白质含量变化时，进行了如下操作： ①取9支试管，编号为1—9，分别加入等量的萌发了1—9d的大豆种子研磨液； ②将等量的双缩脲试剂A液和B液混合均匀，制得混合液；再向1—9号试管中分别加入等量的该种混合液（a）； ③在50-65℃的水浴锅中加热2min，观察颜色变化（b）。 a、b处的操作均有错误，请改正a、_____。b、_____。 请预期正确操作后的实验结果：_____。 2．【光合、呼吸综合曲线分析】普洱茶中的活性成分能够降低食物利用率和脂肪系数，有一定的降脂减肥作用。请以大鼠为实验材料，设计实验探究三种不同浓度普洱茶水提物的降脂效果，预测实验结果并分析讨论。 材料与用具：生长状况相似的幼年大鼠若干只、高脂饲料、降脂药液X、溶液甲（6%普洱茶水提物溶液)、蒸馏水、灌胃器、电子秤等。 （要求与说明：食物利用率=体重增长量/摄食量×l00%，脂肪系数=脂肪重量/体重×100%。各种试剂用量、实验时间及脂肪提取方法不作要求。） （1）实验思路（其中分组对照处理用表格形式表示）：________ （2）预测实验结果（三种浓度普洱茶水提物降脂效果均比药液X效果好，且降脂效果与浓度呈正相关。完善以下坐标，用柱形图表示实验结果）。 ________（3）讨论与分析： 普洱茶水提物降低食物利用率和脂肪系数的原因可能是： ①________________________________________； ②________________________________________。 率和脂肪系数的原因可能是①普洱茶水提物可减少脂肪的吸收, ②普洱茶水提物可增加脂肪的分解。 3．【环境 pH 对光合速率的影响】乳酸通常被认为是一种临时性代谢产物，无重要的生理功能。研究者利用同位素标记法对饲喂与禁食条件下的小鼠进行实验，探究人体细胞能量供应形式与代谢异常的关系。 （1）葡萄糖是在细胞质基质中分解为________后，无氧条件下可分解为乳酸。研究人员通过静脉注射用同位素标记含有_________元素的食物，可追踪小鼠体内能源物质转化和利用的动态过程。 （2）对小鼠分别进行正常饲喂和禁食处理，测定血液中带标记的葡萄糖和乳酸的含量指标——“流通量（Flux）”如下图。该结果显示乳酸________（填“是”或者“不是”）体内比葡萄糖更加重要的能量载体，判断的理由是____________。 （3）为验证该推断，研究者对禁食后小鼠的肌肉、肾脏、肝脏、肺等脏器分别进行测量，若这些器官中的乳酸的流通量均___________，则上述推断成立。 4．【糖脂转化与有氧呼吸、酮体代谢】水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。 (1)水稻将H2O分解为NADPH和氧气的场所是叶绿体的__________，发生的能量转换是__________。科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径：____________________。 (2)为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h后，通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，生理意义是____________。 (3)在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5，生成CO2，被称为光呼吸，研究人员通过研究光呼吸拟通过在植物体内构建人工代谢途径进一步提高植物的固碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示：    ①已知R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：____________。 ②研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC支路，并成功将支路导入水稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，请分析该支路能显著提高水稻产量的原因：________。 5．【营养物质的消化吸收】科学家研究发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”（这时它的代谢速率几乎可降至0），能耐受-271 ℃的冰冻数小时，据研究，“熊虫”进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。根据上述资料，有人认为“熊虫”体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。 请设计一个实验方案，用于探究海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。（操作时只要定性即可） （1）为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，用于实验材料的组织细胞应具有______________(填“含有”或“不含有”)海藻糖的特点。 （2）实验步骤： ①取适量同种、大小、生理状况相近的动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组）； ②______________________________________________________； ③将上述细胞培养液在________条件下培养数小时； ④观察甲、乙两组细胞生活状况。 （3）实验预期结果及结论：________________________________________________________ 6．【脂质代谢与实验分析】植物在漫长的进化过程中逐渐形成了对病原体的特异性防卫反应（植物免疫反应）:为探究水杨酸（SA)对植物免疫的影响，科研人员进行实验： （1）科研人员将特定基因转入烟草愈伤组织细胞，经过______过程后发育成SA积累缺陷突变体植株。用烟草花叶病毒（TMV)分别侵染野生型和突变体植株，得到图1所示结果。据图分析，SA能______植物的抗病性。 （2）研究发现，细胞内存在两种与SA结合的受体，分别是受体a和b，SA优先与受体b结合。结合态的受体a和游离态的受体b都能抑制抗病蛋白基因的表达。病原体侵染时，若抗病蛋白基因不能表达，则会导致细胞凋亡。依据上述机理分析，SA含量适中时，植物抗病性强的原因是________，抗病蛋白基因的表达未被抑制，抗病性强；SA含量过高会导致细胞凋亡，原因是__________抑制抗病蛋白基因表达，导致细胞凋亡。 （3）研究发现，植物一定部位被病原体侵染，一段时间后未感染部位对病原体的抗性增强。为探究机理，科研人员在图2所示烟草的3号叶片上接种TMV，得到图3所示结果。 ①实验结果显示，接种后96小时，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片中SA含量略有升高，随着时间延长，__________。 ②科研人员测定各叶片中SA合成酶的活性，发现该酶活性仅在3号叶片中明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中SA的来源是__________。 ③为验证该推测，科研人员进一步实验：给3号叶片接种TMV，用透明袋罩住，透明袋内充入1802以掺入新合成的SA中，密封袋口。处理一段时间后，提取________叶片中的SA，测定______。结果证明该推测成立。 （4）综合上述结果分析，植物通过调控不同部位SA的量来抵御病原体的侵染，其原理是__________。 7．【葡萄糖转运与细胞呼吸】人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。研究人员对小鼠BAT代谢进行了相关研究。 （1）图1是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图。从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因：______。 （2）雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关。科研人员利用无活性DNA片段构建重组DNA，导入野生型小鼠（WT）______细胞，使其插入ERRγ基因内部，导致ERRγ基因发生______，获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，结果如图2。在第______小时ERRγKO小鼠全部死亡。结果说明ERRγ与抵抗寒冷关系密切。 （3）检测两种小鼠在4℃冷环境中体内BAT和WAT的数量，计算其比值（BAT/WAT），结果如图3，由此可推测______。 （4）进一步测定两组小鼠BAT细胞代谢水平，结果如图4。据图可知， KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP比值为______。同时利用分子生物学技术检测发现，KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上。结合图4结果推测，UCP-1蛋白的作用是______。 （5）综上研究可知，ERRγ在相关激素的调节下，通过______过程使小鼠适应寒冷环境。 计算分析类 1．【光合、呼吸速率计算】（多选）某科研小组用“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量。本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率（S为叶圆片面积）、呼吸速率等。下列选项计算结果或说法正确的是（　　） A．净光合速率＝（z－y）/2S B．呼吸速率＝（x－y）/2S C．总光合速率＝（x＋z－2y）/2S D．图示实验中叶片细胞呼吸持续进行了2小时 2．【呼吸熵与细胞呼吸】（多选）单位时间内细胞呼吸产生的CO2量和消耗的O2量的比值被称为呼吸熵（RQ），同种生物在不同环境或利用不同底物进行细胞呼吸时的RQ并不相同。取甜菜新鲜的叶片和块根分别在不同环境中进行测试，测得的RQ分别为a和b。下列叙述正确的是（    ） A．若在O2充足的环境下，a<1，则细胞呼吸的底物中有脂肪 B．若在O2充足的环境下，b=1，则细胞呼吸的底物是葡萄糖 C．若在低氧环境下，细胞呼吸的底物只有葡萄糖，则a>1 D．若在低氧环境下，细胞呼吸的底物只有葡萄糖，则b>1 3．【甲醛代谢与光合综合】甲醛是常见的环境污染物，植物可通过细胞代谢将甲醛转化为CO2参与光合作用。图1为植物体内甲醛代谢与光合作用的部分过程示意图（其中RUSP和HU6P是中间产物），图2为植物在不同光照条件下密闭环境中CO2浓度的变化曲线。请回答下列问题： (1)图1中过程①（C3的还原）顺利进行的前提是光反应能持续提供________，植物细胞净化甲醛的场所有________，若突然停止光照，短时间内叶绿体中Ru5P的含量会________（填“上升”“下降”或“不变”）。 (2)图2弱光照组植物叶肉细胞中叶绿体产生的O2的去向是________，假设实验过程中的植物呼吸速率不变，则d时间内完全光照组植株实际光合速率为________ppm/s（用字母a-d表示）。 (3)研究人员进一步探究甲醛浓度对菠菜光合速率的影响，同时检测了叶绿体中Ru5P含量和FALDH（甲醛脱氢酶）活性，结果如下表所示。 甲醛浓度（mg/L） 净光合速率（μmol/m2·s） Ru5P含量（mg/g） FALDH活性（U/mg） 0（对照组） 12.5 2.8 15.2 5 15.8 3.2 28.6 10 18.3 3.5 42.1 15 16.7 2.9 36.5 20 10.2 2.1 22.3 分析表格数据，甲醛浓度为10mg/L时净光合速率达到峰值，而甲醛浓度超过10mg/L后净光合速率下降，从酶活性和暗反应原料的角度分析，原因是________。 4．【碳循环与细胞代谢】碳汇功能是指生态系统通过光合作用固定大气中的 CO2，并将其以有机碳形式储存（如植物体内有机物、消费者和分解者体内的有机物及土壤有机质等），从而减少温室气体的能力。我国科学家对三江源国家公园高寒湿地研究发现:湿地是甲烷主要排放源，甲烷是一种强效温室气体（全球增温潜势是 CO2的 25～34 倍），甲烷氧化菌能将其转化为自身的有机物，显著降低大气中甲烷浓度，间接提高生态系统的碳汇功能。已知年净碳汇量＝年生产者的同化量－年生产者呼吸作用消耗量－年异养呼吸量－年 CO2排放量。藏嵩草是三江源湿地的关键物种，是牦牛、藏羊的重要饲料来源，且其根系分泌物可以提高甲烷氧化菌的丰富度。该湿地生态系统的碳通量数据如下： 年净初级生产量 3.2 t C/ha（光合作用吸收的净 CO2量） 年异养呼吸量 2.1 t C/ha（消费者和分解者释放的 CO2量） 年 CH4排放量 0.3 t C/ha 注：净初级生产量＝生产者的同化量－生产者呼吸作用消耗量;CH4排放按全球增温潜势为 34 进行计算，即:换算为 CO2排放量＝CH4排放量×34。 (1)甲烷氧化菌通过氧化 CH4显著降低大气中 CH4的浓度，其氧化甲烷的生理意义是为自身提供________。 (2)调查藏嵩草的种群密度应该用________法，若要调查藏嵩草在高寒湿地的生态位，除了种群密度外还需要调查________（答两点）。 (3)该湿地年净碳汇量为________t C/ha（需将 CH4折算为 CO2量，精确到 0.1）。请根据题目信息解释过度放牧导致碳汇下降的机制:________。为提高该湿地碳汇功能，从生物群落的角度提出两项措施:________。 5．【光合、呼吸综合应用】图为大豆叶肉细胞光合作用过程示意图，A、B表示相关物质，①、②表示相关结构，请回答下列问题： (1)图中的生物膜①是______（填结构名称），物质B是______。 (2)光合产物磷酸丙糖经细胞质基质转变为蔗糖，则每合成一分子的蔗糖，至少需要消耗______分子的CO2。 (3)盐和干旱胁迫均能够影响大豆作物的生长和产量。为进一步研究其机理，某学者的部分研究结果如下表所示（CK为空白对照组、S为盐胁迫处理组、D为干旱胁迫处理组、S+D为盐旱复合胁迫处理组）。据表分析盐和干旱胁迫能影响大豆作物的生长和产量可能原因有______。 处理 叶绿素含量相对值 气孔导度/［μmol/（m2·s）］ 根体积/cm3 CK 44.62 0.46 1.55 S 40.42 0.01 1.31 D 43.67 0.11 1.47 S+D 39.81 0.01 1.21 6．【光合、呼吸综合应用】请回答下列光合作用和细胞呼吸的问题： I．图1表示温室大棚内光照强度（X）与作物光合速率的关系。图2表示某同学以某种作物为材料，研究环境因素对其光合速率影响的实验结果。 (1)图1曲线中，在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，当X<B时，限制作物增产的主要因素是__________；当B<X<C时，可通过提高__________来增大光合速率；当X>C时，可采取_________措施，保证作物的最大光合速率。如遇连阴天，温室需补光，选用_________（光质）最有效。 (2)由图2分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。图中植物光反应产生O2的速率_________（填“大于”、“小于”或“等于”）其放氧速率，理由是_________。在25℃、低光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下该植物生成C3的速率为_________μmol·g-1·h-1。 Ⅱ．某课外活动小组将40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液加入100mL锥形瓶中，将其密封后在最适温度下培养，用传感器定时检测培养液中O2和CO2相对含量变化，结果如图甲所示。图乙为酵母细胞内葡萄糖分解代谢过程。 (3)图甲中t1-t3时间段酵母菌细胞呼吸发生的场所是_________。图乙中均有NADH和ATP产生的过程为________（填序号），在过程③中，丙酮酸中能量的主要去路是________。 (4)在实验初期，酵母菌的数量变化为________（填“增加”、“减少”或“不变”），原因是________。 (5)在实验后期，酵母菌数量在逐渐下降，其主要原因有葡萄糖的大量消耗导致营养物质供应不足，大量二氧化碳产生导致培养液的_________下降，以及________的产生。 (6)t3时葡萄糖的消耗速率大于t1时，原因是________。 7．【C4 植物光合特性分析】C4植物在气孔部分关闭时，仍能利用细胞间隙中低浓度的CO2维持光合作用。其机制是：先利用PPDK酶催化丙酮酸生成PEP，再利用PEPC酶催化CO2与PEP反应生成OAA，OAA进一步反应后进入叶绿体基质生成丙酮酸并释放CO2，CO2在RuBP羧化酶的作用下与RuBP反应被固定。水稻作为C3植物，无此机制。科研人员将PPDK酶基因和PEPC酶基因导入原种水稻细胞得到了转双基因水稻，并测量在不同光照强度和不同温度下的净光合速率（以CO2吸收速率表示），结果如下图所示： (1)根据C4植物光合作用机制推测，PEPC酶与RuBP羧化酶相比，PEPC酶对CO2的亲和力__________。在C4植物中，PEPC酶的作用场所是__________。 (2)据图1分析，光照强度为1000Lux时，转双基因水稻的光合速率为__________μmol·m-2·s-1。从光反应与暗反应的影响因素角度解释，在0-400Lux光照强度区间内，两曲线重合的原因是__________。 (3)据图2分析，转双基因水稻净光合速率最大值高于两条曲线中其他各点对应的数值的原因是__________（答出两点即可）。已知O2与CO2竞争性结合RuBP羧化酶，夏季午后常出现高温强光天气，此时转双基因水稻相对于原种水稻可能具有的增产优势是__________。 8．【光合、呼吸实验测定】兴趣小组开展实验，测定光合作用的强度。图1是该兴趣小组所用实验装置（红色液滴所在的毛细玻管带刻度），图2是部分实验结果。除实验需要设置的条件，其他条件相同且适宜。请回答下列相关问题： (1)检测图1中植株的呼吸速率，需____，并测定____。若将图1装置放在适宜光照下，则刻度管中红色液滴向右移动的值表示该绿色植物____（填“释放”或“产生”）的O2量（不考虑大气压变化等影响）。为防止无关变量干扰实验结果，本实验还应设置对照组，对照组装置与实验组装置的区别是____。 (2)设置a、b、c、d四种光照强度，测得植株单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化如图2，b光照强度下，植株的光合速率____（填“>”“=”或“<”）呼吸速率，d光照强度下，单位时间内该植株从外界吸收的CO2量为____。 (3)控制好种植大棚中的光照、温度等条件，有利于提高农作物的生长速度及品质。在西瓜果实成熟阶段，夜间通风可适当降低大棚中的温度，有利于西瓜中积累糖类等有机物，但在西瓜苗生长过程中，夜间不宜长时间通风，避免大棚中的温度过低，其原因是____。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．多酶片是一种可以治疗消化不良、食欲不振的药物，如图是多酶片的结构模式图。下列相关叙述正确的是（    ） A．肠溶衣在弱碱性的环境中仍能保持结构完好无损 B．多酶片进入小肠后，胃蛋白酶的活性会增强 C．多酶片可以碾碎后服用，其功效与直接服用相同 D．多酶片发挥作用的原理是降低食物中大分子水解所需的活化能 2．在细胞中，ATP与ADP能发生相互转化并处于动态平衡中，如图为ATP与ADP相互转化的示意图。下列哪一项生理活动不需要ATP水解供能？（    ）    A．自由扩散 B．主动运输 C．大脑思考 D．日常跑步 3．绿色植物的气孔由叶表皮细胞上两个具有特定结构的保卫细胞构成（如下图），保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭。下列有关分析错误的是（　　）    A．叶表皮细胞和保卫细胞的细胞质中都具有叶绿体，能够进行光合作用 B．保卫细胞吸水膨胀，气孔打开，可能与保卫细胞外侧壁伸缩性大于内侧壁有关 C．气孔的开闭会影响绿色植物的蒸腾作用、光合作用和呼吸作用等生理活动 D．由于原生质层的伸缩性大于细胞壁，叶表皮细胞失水会发生质壁分离 4．关于生物学研究的科学方法，下列叙述错误的是（    ） A．由不完全归纳法得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断 B．差速离心法分离细胞器时，起始的离心速率较低，较小的细胞器先沉降 C．对比实验一般需要设置两个或两个以上的实验组，这些实验组的结果往往是未知的 D．模型是人们对认识对象的一种简化描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的 5．某研究小组为探究不同金属离子对淀粉酶活性的影响，以淀粉、淀粉酶、碘液和表格中各种试剂为材料，进行了如下实验，关于本实验的分析与评价，正确的是（　　） 试管编号 1 2 3 4 5 加入试剂 1mL蒸馏水 1mL NaCl溶液 1 mL CuCl2溶液 1mL CaSO4溶液 1mL稀盐酸溶液 颜色反应 棕黄色 棕黄色 蓝色 棕黄色 蓝色 A．本实验的自变量是加入的不同试剂类型，2号试管的结果说明Na+是唾液淀粉酶的激活剂 B．比较3号和4号试管的实验结果，可以证明Cu2+对唾液淀粉酶活性具有抑制作用 C．5号试管出现蓝色的原因是稀盐酸使酶发生了水解导致失活 D．若想证明Cl-对唾液淀粉酶活性无显著影响，应增设一组加入1mLNa2SO4溶液的试管作为对照 6．图示为某细胞膜对H+和蔗糖的运输，①、②为转运蛋白。下列叙述错误的是（    ） A．①、②在运输物质的过程中均会发生自身空间构象的改变，该变化可恢复 B．①、②均存在至少两种与物质结合的位点，且结合位点不在同一位置 C．H+进出细胞的运输动力不同，且运输速度均与温度、O2浓度直接有关 D．蔗糖是溶于水的小分子非还原糖，可通过韧皮部运输到植株各处 7．为探究硅藻的呼吸方式，该小组将等量硅藻置于密闭黑暗的容器中，定期测定容器内O₂、CO₂相对含量，结果如下表。下列分析正确的是（　　） 0min 5min 10min 15min 20min 25min CO2相对含量 1 4 5.6 6.7 7.7 9.1 O2相对含量 20 17 15.8 15.0 14.6 14.4 A．0-5min硅藻进行有氧呼吸，NADPH的消耗过程都伴随着产生ATP B．若在10min时给予适宜光照，容器中的CO2含量会持续下降 C．15-20min产生的CO2最少，10-15min参与呼吸作用的葡萄糖最少 D．随着O2含量降低，硅藻开始进行无氧呼吸，产物为乳酸和CO2 8．酶催化底物主要由酶的活性中心完成，活性中心由结合位点和催化位点构成。下列相关叙述正确的是（    ） A．底物反应所需要的活化能可通过加热或通过酶来提供 B．推测结合位点可特异性地与底物结合 C．活性中心的组成单位是氨基酸残基 D．高温可以影响结合位点的空间结构，但不影响催化位点的 9．研究发现，Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体，如下图所示。研究者构建了P基因敲除的突变水稻，发现M基因表达上升。下列叙述错误的是（　　） A．P基因对M基因的作用是抑制 B．若镁缺乏时叶肉细胞中蔗糖含量上升，最可能是细胞质基质中蔗糖合成增多引起 C．与镁充足时相比，镁缺乏时水稻叶肉细胞中叶绿体上M蛋白数量少 D．镁元素能参与光合作用、蛋白质合成、代谢调节等生理过程 10．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（    ） A．早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 B．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 C．水稻根部只能进行无氧呼吸，所以能长时间适应缺氧环境 D．酵母菌的乙醇发酵过程通入O2会影响乙醇的生成量 11．下图图一、图二、图三是某生物学习小组通过具体酶促反应实验总结出酶部分特性的曲线图，下列分析正确的是（    ） A．探究图一所示实验时若用淀粉作底物，自变量为淀粉酶和蔗糖酶，检测试剂可用碘液 B．探究图二所示实验时若用淀粉作底物，自变量为温度，检测试剂可用斐林试剂 C．探究图三所示实验时若用H2O2作底物，自变量只有pH，不需要检测试剂 D．探究温度对酶活性影响实验时，需先将H2O2溶液在相应温度下放置5min再与H2O2酶混合 12．某小组进行下列探究活动，实验方案如下表所示。 组别 甲 乙 丙 丁 1%淀粉溶液3mL + - + - 2%蔗糖溶液3mL - + - + 唾液淀粉酶溶液1mL - - + + 蒸馏水1mL + + - - 37℃水浴10min，分别加入检测试剂2mL，摇匀，热水浴2min，观察并记录颜色变化 注：①“+”表示加入，“-”表示不加入；②检测试剂为斐林试剂 下列关于该实验的分析，正确的是（　　） A．37℃水浴10min，目的是让酶促反应充分进行 B．甲、乙两组是对照组，可证明酶的催化具有高效性 C．本实验无需调节pH，因为pH不是本实验的无关变量 D．本实验可选用碘液作为检测试剂，则无需热水浴2min这一操作 将小麦种子含水量控制在 12%以下，仓储温度维持在 5~10℃，氧气浓度调节至 2%~5%，同时定期检测种子呼吸释放的 CO2 浓度和粮堆温度。下列关于该做法涉及的生物学原理的叙述，错误的是（    ） A．通过减少种子细胞中的自由水含量，可降低细胞呼吸速率 B．将仓储温度设为低温，可降低呼吸酶活性，减少有机物的消耗 C．若仓储基地氧气浓度降为 0，有机物消耗速率会更低 D．粮堆温度异常升高，可能是种子呼吸产热过多，需及时降温 14．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如图所示。形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是（    ） A．细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程 B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的 C．蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程，释放的能量有一部分可用于合成ATP D．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系 15．蓝细菌具有一种特殊的CO2浓缩机制，部分过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．蓝细菌含细胞膜、光合片层膜等生物膜系统 B．过程①需要ATP参与，过程②发生在细胞质基质中 C．图中CO2穿过蓝细菌的细胞膜和光合片层膜的方式相同 D．CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现CO2的浓缩 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共10分）研究人员以克新1号、中薯3号和金山薯三个马铃薯品种为材料，研究温度（5℃、10℃，以20℃为对照）对马铃薯植株光合作用的影响，结果如下表。回答下列问题： 品种及温度 研究项目 20℃ 10℃ 5℃ 克新1号 中薯3号 金山薯 克新1号 中薯3号 金山薯 克新1号 中薯3号 金山薯 黑暗中释放速率/（） 5.0 4.5 4.1 4.2 4.0 3.7 3.6 3.1 2.9 吸收速率/（） 17.4 22.9 24.9 17.2 12.7 12.2 - 7.5 - 注：“-”表示测得数值太小，误差太大，无法得到有效数字。 (1)马铃薯叶肉细胞中，光合作用光反应阶段发生在___（填具体场所），该阶段可为暗反应提供___（2分）等物质。当达到某一光照强度时，光合速率不再随光照强度的增强而增大，该光照强度被称为光饱和点。推测金山薯在10℃时的光饱和点___（填“大于”“小于”或“等于”）20℃时的光饱和点。 (2)据表分析，黑暗条件下不同品种马铃薯在5℃释放速率都较20℃时低，原因是___（2分）。适宜光照下，若给马铃薯植株提供，一段时间后其体内会出现（），原因是___（2分）。 (3)在10℃条件下每天给予克新1号适宜光照10h，一昼夜后环境中的减少量为___mg。据表分析，适合在冬春低温环境下种植的品种是___。 17．（除标注外，每空1分，共12分）光系统工(PSI )和光系统山(PSII)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。如图表示某高等植物叶肉细胞中光合作用部分过程示意图，图中虚线表示该生理过程中电子(e-）的传递过程。请据图回答下列问题：    (1)PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体的_________上，含有的光合色素主要包括____________两大类，这些色素的主要功能有________（2分）。 (2)图示过程中，PSⅡ和PSⅠ以串联的方式协同完成电子由________（物质）释放、最终传递给_____________（物质）生成NADPH的过程。 (3)光照的驱动既促使水分解产生H＋，又伴随着电子的传递通过PQ将叶绿体基质中的H＋ _______________，同时还在形成NADPH的过程中________叶绿体基质中部分H＋，造成膜内外的H＋产生了浓度差。请结合图示信息分析，跨膜的H＋浓度差在光合作用中的作用是___________（2分）。 (4)除草剂二溴百里香醌（DBMIB）与PQ竞争可阻止电子传递到细胞色素b6f，若用该除草剂处理无内外膜的叶绿体，会导致ATP含量显著下降，其原因可能是______（2分）。 18．（除标注外，每空1分，共10分）干旱是影响植物生长的重要因素，在干旱条件下，植物调节气孔的开闭是适应干旱环境的生理特征之一。气孔是由保卫细胞以及孔隙所组成的结构，气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关，保卫细胞吸水时气孔开放，失水时气孔关闭。保卫细胞的细胞膜上有 K⁺转运蛋白BLINK1，光照是诱导信号，能调节气孔的开启和关闭，科学家研究拟南芥叶片气孔及其开闭调节机制如图所示。回答下列问题：    (1)当保卫细胞细胞液的渗透压___________(填“大于”、“小于”或“等于”)外界溶液的渗透压时，气孔开放。在气孔开放过程中，保卫细胞吸水能力会逐渐___________。研究发现少部分水可直接通过磷脂双分子层进入保卫细胞，大部分水分进入保卫细胞需要细胞膜上的水通道蛋白的参与，不需要细胞供能，推测水进入保卫细胞的方式有___________（2分）。 (2)分析图可知，保卫细胞吸收外界溶液中的 K⁺的方式为____________。BLINK1 可以调节气孔的开启，原因是_________________________（2分）。 (3)在坐标系中绘出保卫细胞吸收K⁺的速率和( O2的相对浓度的关系曲线。    ___________ (4)某小组利用干旱环境中生长的拟南芥抗旱突变株(uxs)和野生型(WT)植株作为材料，欲通过实验研究在干旱环境中生长的 WT植株和 uxs植株的叶绿素含量的差异，简要写出实验思路：________（2分） 19．（除标注外，每空1分，共8分）某生物实验小组将某种绿色植物放在特定实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示，请分析回答。 温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2（mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.15 3.75 3.53 3.00 黑暗中释放CO2（mg/h） 0.50 0.75 1.25 1.75 2.25 3.00 3.50 (1)该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高，其原因是______（2分）。 (2)若昼夜不停进行光照，则该植物生长的最适宜温度是______。若每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在35℃的条件下，该植物______（能/不能）正常生长。 (3)该实验小组在提取与分离该植物的色素过程中，偶然发现其缺失叶黄素色素带。 ①缺失该条色素带的植株主要对______光的吸收能力减弱。 ②为了研究缺失该色素带的植株（甲）和正常的植株（乙）光合作用速率的差异，在不同的光照强度下测定了两植株的CO2吸收速率，结果如下表。 光照强度（klx） 0 5 10 15 20 25 30 CO2吸收速率（mg·m-2·h-1） 甲 -3.6 -0.72 2.4 3.0 4.8 6.9 7.0 乙 -4.6 -1 2.4 3.6 5.8 7.9 8.8 根据表格中信息可知，更加适合在强光下生活的是_____（填“甲”或“乙”）植株。当光照强度为10klx时，植株甲的光合作用速率_____（填“大于”“小于”或“等于”）植株乙；当光照强度为25klx时，植株甲积累的葡萄糖的量约为_____mg·m-2·h-1（小数点后保留一位）。 20．（除标注外，每空1分，共15分）玉米和小麦都是重要粮食作物。小麦属于 C3植物，通过卡尔文循环完成碳的固定和还原。玉米是 C4植物，碳的固定多了 C4途径，其光合作用需要叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。玉米叶肉细胞中的 PEP 酶具有很强的 CO2亲和力。图 1 为玉米植株相关细胞内物质转化过程，图 2 为研究人员在晴朗的夏季白天测定玉米和小麦净光合速率的变化。回答下列问题：   (1)实验室研究玉米叶片中色素种类及相对含量。利用纸层析法分离色素时，与类胡萝卜素相比，叶绿素在滤纸条上扩散速率_____，原因是_____。 (2)若玉米的维管束鞘细胞叶绿体中只能进行碳反应，推测其可能缺少的结构是_____。图 1 中过程②需要光反应提供的物质是_____。 (3)综上分析，玉米植株净光合速率为图 2 中曲线_____。由此可见，随着全球变暖，C4 植物比 C3植物有更高的增产潜力，原因是_____。 (4)研究表明，在弱光条件下，用 10mg/L5—氨基乙酰丙酸（ALA）浇灌小麦幼苗根系，小麦幼苗的抗寒性增强。有人认为，小麦幼苗抗寒性的增强不是由弱光条件培养引起的，而是由 ALA浇灌根系引起的。欲验证上述结论，请以小麦幼苗叶片中可溶性蛋白的含量为检测指标（可溶性蛋白的含量越高，则抗寒性越强），设计实验验证，完善实验思路及预期结果：①实验思路：将长势相同的小麦幼苗随机均分为三组，A 组_____；B 组在弱光条件下培养，用等量的蒸馏水浇灌小麦幼苗根系；C 组在无弱光条件下培养，并用适量的 10mg/L ALA 浇灌小麦幼苗根系；其他条件相同适宜，一段时间后，检测小麦幼苗叶片中可溶性蛋白的含量。②预期结果：_____。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲 细胞代谢综合分析（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026年高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究、计算分析类） 3 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 60 真题·命题感知 1．（2026·云南·高考真题）肉类在低温下可经过高盐腌制、晾挂、发酵（乳酸菌、酵母菌为主）后延长保存期。下列说法错误的是（　　） A．高盐腌制提高了细胞外渗透压使细胞脱水 B．其中微生物大多数属于耐盐或嗜盐微生物 C．发酵产生的乳酸可抑制杂菌生长强化防腐 D．乳酸菌、酵母菌发酵过程中均可产生CO2 命题情境 本题以传统肉类腌制发酵、食品防腐这一生活生产场景为命题素材，结合微生物代谢、渗透作用、发酵原理设置问题，立足生活实际考查微生物呼吸与防腐机制，贴合高考联系日常生活的命题特点。 考点解读 核心考点：渗透作用、微生物细胞代谢、乳酸菌与酵母菌细胞呼吸类型、发酵防腐原理。 高盐环境会升高外界溶液渗透压，微生物细胞失水，抑制其生命活动； 腌制环境盐分高，存活的微生物多为耐盐、嗜盐类型； 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，降低环境 pH，可抑制杂菌繁殖，起到防腐作用； 乳酸菌无氧呼吸产物只有乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2。 解题方法 基础直判法：区分两种微生物的呼吸产物，乳酸菌发酵无\(\ce{CO2}\)生成，直接判定 D 错误。 逐项排除法：高盐致细胞脱水、菌群耐盐、乳酸抑制杂菌均符合原理，A、B、C 表述正确。 概念辨析法：明确乳酸菌（乳酸发酵）和酵母菌（酒精发酵）无氧呼吸产物的差异。 2．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是（　　） A．BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的信号分子 B．N以耗能的方式被内吞，减少Mn2+向胞内转运 C．高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高 D．G改变构象与Ca2+结合，将其从胞外转运至胞内 命题情境 本题以植物重金属离子胁迫、植物激素调节、物质跨膜运输为科研情境，结合模式图考查信号分子、主动运输、胞吞、通道蛋白等知识，属于图表分析类考题，聚焦植物抗逆生理与细胞物质运输，是高考常考的综合题型。 考点解读 核心考点：植物激素（信号分子）功能、物质跨膜运输方式（主动运输、协助扩散、胞吞）、膜蛋白功能、细胞器与离子转运。 油菜素内酯 (BR) 作为植物激素，是传递胁迫信号的信号分子； 液泡膜上转运蛋白 M 转运Mn2+消耗 ATP，属于主动运输，可将细胞质中Mn2+运入液泡，液泡内Mn2+浓度高于细胞质基质； 细胞膜转运蛋白 N 伴随磷酸化、消耗能量，同时可通过内吞作用减少膜上转运蛋白数量，降低Mn2+内流； G 为细胞膜Ca2+通道蛋白，通道蛋白只负责转运离子，不与离子结合。 解题方法 图表分析法：结合题图识别各类膜蛋白功能、能量变化与运输方向，逐一分析选项。 概念辨析法：区分通道蛋白与载体蛋白的差异，通道蛋白仅形成通道，不与转运物质结合，判定 D 错误。 结构功能匹配法：结合主动运输、胞吞、植物激素的特点，判断 A、B、C 表述无误。 3．（2026·云南·高考真题）结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是（　　） A．染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录 B．线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所 C．磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输 D．小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收 命题情境 本题围绕细胞结构与功能相适应这一生物学核心观念命题，选取染色体、线粒体、细胞膜、小肠上皮细胞等典型结构，属于基础概念辨析类情境，侧重考查细胞结构形态与其生理功能的对应关系。 考点解读 核心考点：染色质与染色体的形态功能、线粒体结构、细胞膜组成与功能、细胞形态与物质吸收的关系。 染色质松散状态利于遗传信息转录；染色体高度螺旋化，DNA 难以解旋，不利于转录，主要便于细胞分裂时遗传物质平均分配； 线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大膜面积，附着大量与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸主要场所； 细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，载体蛋白、通道蛋白保证物质选择性运输； 小肠上皮细胞形成大量绒毛，增大细胞膜表面积，提升营养物质吸收效率。 解题方法 核心概念记忆法：牢记染色体高度螺旋化不利于转录，直接确定 A 为错误选项。 逐项验证法：线粒体嵴、细胞膜功能、小肠绒毛的作用均体现结构与功能相适应，B、C、D 正确。 易错点突破法：区分染色质（间期、转录）和染色体（分裂期、遗传物质分配）的不同功能。 进阶·强化演练 情境探究类 1．【实验探究】研究者在实验室条件下培养铁皮石斛，除黑暗和恒定光强相互交替外，其他环境条件相同。测定一天中不同时刻的CO2吸收速率，结果如下图。 下列叙述错误的是（    ） A．ab段吸收CO2与光反应无关 B．b点释放的CO2来自细胞呼吸 C．气孔开闭可能会引起be段变化 D．ad段有机物积累量接近于零 【答案】D 【详解】A、ab段处于黑暗期（0：00~8：00），铁皮石斛没有光反应，无法进行光合作用，ab段吸收CO₂与光反应无关，A正确； B、b点是8：00，刚进入光照期，此时CO₂吸收速率为0，此时光合速率为0，释放的CO₂全部来自细胞呼吸，B正确； C、be段处于光照期，曲线出现波动（先升后降再升），这与光照、温度变化引起的气孔开闭直接相关：气孔开度影响CO₂吸收量，进而影响光合速率，导致CO₂吸收速率出现波动，C正确； D、ad段从0时到16时，ab段就已经吸收了较多CO2贮存，光照阶段进一步合成有机物，整个ad段CO2吸收总量大于0，有机物积累量大于0，不是接近于零，D错误。 2．【趣味生物】“披着树叶的小羊”是一种海蛞蝓。它出生时是透明的，食用了藻类会“夺取”叶绿体，变成绿色，可以短时间不进食，晒一晒太阳就能存活。下列有关叙述错误的是（    ） A．海蛞蝓细胞内含量最多的化合物是水 B．海蛞蝓“夺取”叶绿体的方式可能是主动运输 C．海蛞蝓细胞中的ATP能量来源， 变绿后比变绿前多 D．不进食时的海蛞蝓，晒一晒太阳能将二氧化碳和水转变为有机物 【答案】B 【分析】细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。 【详解】A、细胞内含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质，A正确； B、叶绿体是一个完整的细胞结构，海蛞蝓“夺取”叶绿体，使叶绿体完整的进入海蛞蝓，方式可能是胞吞，B错误； C、海蝓细胞中的ATP能量来源， 变绿后除了细胞呼吸还有光合作用产生，比变绿前多，C正确； D、食用了藻类会“夺取”叶绿体，变成绿色，可以短时间不进食，不进食时的海蛞蝓，晒一晒太阳能通过光合作用将二氧化碳和水转变为有机物，D正确。 故选B。 3．【学科融合】“矛盾规律”认为事物的双方既相互对立又相互统一，是唯物辩证法的实质和核心。下列生物学事实不符合该哲学观点的是（　　） A．激素调节过程中，激素的产生和发挥作用后的灭活 B．酶活性的影响因素中，温度和pH均能升高酶的活性 C．叶肉细胞有机物代谢过程中，进行光合作用和呼吸作用 D．个体发育过程中，发生细胞生长、增殖和细胞衰老、死亡 【答案】B 【分析】酶的活性受温度和pH的影响，温度过高或过低，pH过高或过低都会影响酶的活性。 【详解】A、激素调节过程中，激素的产生和发挥作用后的灭活，体现了激素的产生和灭活之间的对立统一，A错误； B、酶活性的影响因素中，温度和pH均能影响酶的活性，但温度过高或过低，pH过高或过低都会影响酶的活性，B正确； C、叶肉细胞有机物代谢过程中，进行光合作用和呼吸作用，体现了光合作用和呼吸作用之间的对立统一，C错误； D、个体发育过程中，发生细胞生长、增殖和细胞衰老、死亡，体现了细胞生长、增殖和细胞衰老、死亡之间的对立统一，D错误。 故选B。 4．【生活健康】合理营养，平衡膳食，已成为人们的健康生活方式，下图甲为中国居民的“平衡膳食宝塔”图，图乙是淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位被消化的程度图，有关说法错误的是    A．青少年正处于身体生长发育关键期，每天需多吃些图甲中c、d层食物 B．图甲中c层物质在图乙h部位开始消化 C．图甲中e层物质的消化过程可用图乙中X曲线来表示 D．图乙中i处有肠液、胰液、胆汁等多种消化液，因此是消化食物的主要场所。 【答案】C 【分析】据图分析，图甲中：a是谷物类、b是蔬菜水果类、cd是鱼、肉、蛋、奶类、e是油脂类；图乙中：f是口腔，g是咽和食道，h是胃，i是小肠。 【详解】A、青少年正处于身体生长发育关键期，每天需要多吃些图甲中c鱼、肉、d奶类食物，为青少年成长提供蛋白质，A正确； B、c层主要含有蛋白质，蛋白质的消化是从h胃开始，当食物中的蛋白质进入胃以后，在胃液的作用下进行初步消化后进入小肠，小肠里的胰液和肠液含有消化蛋白质的酶，在这些酶的作用下，蛋白质被彻底消化为氨基酸，B正确； C、脂肪在小肠内开始被消化，e为油脂类食物富含脂肪。图甲中e层物质的消化过程可用图乙中Z曲线来表示，C错误； D、图乙中f口腔有唾液能初步消化淀粉，h胃中有胃液能初步消化蛋白质，i小肠有肠液、胰液、胆汁等多种消化液，因此是消化食物的主要场所，D正确。 故选C。 5．【生活科普】有些营养学家认为，脂肪和胆固醇是导致肥胖和慢性病的“元凶”，因而应该尽量避免食用胆固醇和脂肪含量高的食物。下列事实或观点中不支持该看法的是（    ） A．在死于心脏病的病人的血管内发现了胆固醇沉积 B．动物性食物中的饱和脂肪酸会导致血液中胆固醇含量升高 C．人体肝脏细胞可以合成胆固醇，所以不需要摄入胆固醇 D．一些胆固醇含量高的食物往往含有人体所需的其他营养 【答案】D 【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N，细胞中常见的脂质有： 1、脂肪：是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的，作用：①细胞内良好的储能物质；②保温、缓冲和减压作用。 2、磷脂：构成膜（细胞膜、核膜、细胞器膜）结构的重要成分。 3、固醇：维持新陈代谢和生殖起重要调节作用，分为胆固醇、性激素、维生素D等。（1）胆固醇：构成细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输。（2）性激素：促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。（3）维生素D：促进肠道对钙和磷的吸收。 【详解】A、在死于心脏病的病人的血管内发现了胆固醇沉积，支持脂肪和胆固醇是导致肥胖和慢性病的“元凶”，A支持； B、动物性食物中的饱和脂肪酸会导致血液中胆固醇含量升高，支持避免食用胆固醇和脂肪含量高的食物，B支持； C、人体肝脏细胞可以合成胆固醇，所以不需要摄入胆固醇，支持尽量避免食用胆固醇和脂肪含量高的食物，C支持； D、一些胆固醇含量高的食物往往含有人体所需的其他营养，不支持应该尽量避免食用胆固醇和脂肪含量高的食物，D不支持。 故选D。 6．【知识应用】“进阶的胆固醇”课上，老师要求填空“肝脏是___的场所”， 下列同学上课认真听讲的是（    ） A．小M∶合成外源性胆固醇 B．小J∶将胆固醇转变成固醇类激素 C．小F∶将胆固醇加工成胆汁酸 D．小V∶用胆汁乳化脂肪 【答案】C 【分析】肝的功能极为复杂、重要，它是机体新陈代谢最活跃的器官，参与蛋白质、脂类、糖类和维生素等物质的合成、转化与分解；此外，激素、药物等物质的转化和解毒、抗体的生成以及胆汁的生成与分泌均在肝内进行；胚胎时期，肝还是造血器官之一。 【详解】A、外源性胆固醇是指从食物中获取的胆固醇，A错误； B、肾上腺皮质和性腺等内分泌腺可以将胆固醇转变成固醇类激素，B错误； C、肝脏可以将胆固醇加工成胆汁酸，并分泌到消化道中，C正确； D、胆汁乳化脂肪发生在消化道中，D错误。 故选C。 7．【健康研究】（多选）清华大学的一项研究显示，果糖在体内参与氧化代谢的速率是葡萄糖的5-10倍，果糖的快速代谢增加了脂肪肝发生的风险，而一种名为 TK 的酶对果糖的代谢速度起到限制作用。实验中，缺乏TK的小鼠脂肪肝发生率却显著下降。下列说法正确的是（　　） A．果糖在人体内除代谢供能外，还可以转化为脂肪酸，增加脂肪的合成 B．高葡萄糖饮食同样容易引起肥胖，这可能与葡萄糖在体内可转化为果糖有关 C．TK的缺乏使得果糖的代谢速率加快，但代谢方向没有发生改变 D．在生活中要注意均衡膳食，避免过量额外果糖的摄入 【答案】ABD 【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖；油脂也称为脂肪，由甘油和脂肪酸组成。 2、细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。 【详解】A、果糖会转化成甘油和脂肪酸，最后结合成甘油三酯，也就是果糖会直接转化成甘油三酯，故果糖在人体内除代谢供能外，还可以转化为脂肪酸，增加脂肪的合成，A正确； B、葡萄糖有富余，可以转变成脂肪，高葡萄糖饮食同样容易引起肥胖，果糖在体内参与氧化代谢的速率是葡萄糖的5-10倍，果糖的快速代谢增加了脂肪肝发生的风险，所以高葡萄糖饮食引起肥胖，可能与葡萄糖在体内可转化为果糖有关，B正确； C、题干信息：TK 的酶对果糖的代谢速度起到限制作用。实验中，缺乏TK的小鼠脂肪肝发生率却显著下降；说明TK的缺乏使得果糖的代谢速率加快，代谢方向发生了改变，C错误； D、果糖在体内参与氧化代谢的速率是葡萄糖的5-10倍，果糖的快速代谢增加了脂肪肝发生的风险，故在生活中要注意均衡膳食，避免过量额外果糖的摄入，D正确。 故选ABD。 8．【生活饮食】（多选）继“三天只吃苹果”的苹果减肥法流行过后，网络上又传出了大量生酮饮食的食谱，如表所示，通过减少碳水化合物的摄入，换用高脂肪和高蛋白的食物来增强体内脂肪的消耗。以下相关分析正确的是（    ） 食谱 早餐 半个西柚，两个鸡蛋，腌肉 中餐 半个西柚，蔬菜沙拉，肉类 晚餐 半个西柚，蔬菜沙拉，肉类 A．上述食谱中的食物基本能满足人体对各大营养素的需求 B．脂质、蛋白质和糖类都是构成细胞所必需的有机化合物 C．苹果减肥法和生酮饮食都只能短期实现减重，会对健康产生不可逆的伤害 D．糖类是生命活动的主要能源物质，生酮饮食可能会导致细胞能量供应不足 【答案】BCD 【分析】生酮饮食是一种能比较快速地减轻体重，尤其是减少体脂率的饮食方式。它的饮食特点是高脂肪、适量蛋白、低碳水化合物。 【详解】A、上述食谱中缺少碳水化合物，糖类是人体重要的能源物质和细胞的构成成分之一，而碳水化合物是糖类的主要来源，A错误； B、脂质、蛋白质和糖类都是构成细胞所必需的有机化合物，如细胞膜的主要成分是磷脂(属于脂质)、蛋白质，还有少量糖类，B正确； C、人体健康需要饮食平衡，而上述苹果减肥法和生酮饮食都只能短期实现减重，但由于营养不均衡，会对健康产生不可逆的伤害，C正确； D、糖类是主要的能源物质，上述食谱中缺少糖类，而换用高脂肪和高蛋白的食物来增强体内脂肪的消耗，脂肪和蛋白质供能的效率较低，故生酮饮食可能会导致细胞能量供应不足，D正确。 故选BCD。 9．【地方农业】广东省徐闻县盛产菠萝，有“菠萝的海”美誉。在进化过程中，菠萝形成了如下图所示的特殊光合作用机制，能适应干旱高温的生长环境。    回答下列问题： (1)据图可知，能与CO2结合的物质有_________。用14C标记环境中的CO2，则菠萝利用其合成（CH2O）过程中，14C的转移途径为_________。 (2)参与卡尔文循环的CO2的来源包括_________。菠萝将CO2固定与卡尔文循环在时间上分隔的意义是________，从而适应干旱高温的环境。 (3)菠萝心腐病是由疫霉属真菌引起的土传病害，严重影响菠萝产量。芽孢杆菌是农业上常用的一种促进农作物生长发育、提高土壤抗病性的生防菌。某团队通过田间实验，研究不同施肥方式对心腐病、土壤化学性质及根际土壤细菌多样性的影响，结果如下表所示。 施肥方式 发病率/% 致病菌数量 /（logCFU·g-1） pH 有机物质 /% 土壤微生物群落物种多样性 CK 17.33 3.83 4.93 0.12 4.2 YJ 15.00 3.71 6.02 0.31 4.6 KN 7.67 3.15 5.76 0.52 4.8 KY 11.67 3.23 6.10 0.72 5.9 【注】CK：化肥处理；YJ：普通有机肥处理；KN：羊粪有机肥+泥炭土+枯草芽孢杆菌；KY：羊粪有机肥+椰糠+枯草芽孢杆菌 ①根据实验结果可知，预防心腐病效果最好的施肥方式是__________（填“CK”“YJ”“KN”或“KY”）。为进一步研究芽孢杆菌提高土壤抗病性的原理，研究人员可作出的假设是_________，进而抑制疫霉属真菌数量。 ②要验证①所提出的假设，接下来的研究方向是__________。 【答案】(1) 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）、C5 14CO2→草酰乙酸→苹果酸→14CO2→14C3→（14CH2O） (2) 苹果酸分解释放，细胞呼吸作用产生 保证光合作用正常进行、减少水分蒸发 (3) KN 枯草芽孢杆菌可提高土壤的pH和土壤中微生物的多样性 探究土壤pH对疫霉属真菌的影响（或探究土壤中微生物与疫霉属真菌的关系）（与①的假设匹配且合理即可） 【分析】菠萝的特殊光合作用机制是夜晚气孔开放，吸收二氧化碳并转化为苹果酸储存起来，白天气孔关闭，将夜晚储存的苹果酸分解形成二氧化碳参与卡尔文循环，正常进行光合作用，这是菠萝抵抗干旱高温胁迫的特殊光合作用机制。 【详解】（1）分析题图可知，CO2能与磷酸烯醇式丙酮酸结合转化为草酰乙酸，CO2还能参与卡尔文循环，与C5结合生成C3。菠萝的特殊光合作用机制是夜晚气孔开放，吸收二氧化碳并转化为苹果酸储存起来，白天气孔关闭，将夜晚储存的苹果酸分解形成二氧化碳参与卡尔文循环，因此用14C标记环境中的CO2，则菠萝利用其合成（CH2O）过程中，14C的转移途径为14CO2→草酰乙酸→苹果酸→14CO2→14C3→（14CH2O）。 （2）分析题图并结合细胞代谢可知，参与卡尔文循环的CO2的来源包括苹果酸分解释放，细胞呼吸作用产生。菠萝将CO2固定与卡尔文循环在时间上分隔是对所处环境的适应过程，保证光合作用正常进行、减少水分蒸发，有利于菠萝抵抗干旱高温胁迫。 （3）①分析题图可知，KN处理后菠萝心腐病的发病率最低，预防心腐病效果最好。为进一步研究芽孢杆菌提高土壤抗病性的原理，研究人员可作出的假设是枯草芽孢杆菌可提高土壤的pH和土壤中微生物的多样性。 ②要验证①所提出的假设，接下来的研究方向是探究土壤pH对疫霉属真菌的影响。 10．【农业生产】“陌上人喧包谷熟，村边烟散柿林黄。”这里的“包谷”指的是玉米，玉米是禾本科一年生草本植物，具有较强的耐旱性、耐寒性及极好的环境适应性，营养价值较高。请回答下列问题： (1)玉米叶肉细胞中与光合作用有关的色素分布在______，光合作用包括光反应和暗反应，其中光反应阶段产生的NADPH的作用是：______。 (2)晴朗夏日上午9：00时，玉米叶肉细胞中产生ATP的细胞器是______。 (3)为提高玉米产量，在玉米生长发育的过程中需要进行水肥管理，即适时灌溉，合理施肥。请从玉米光合作用的角度分析施加镁肥的作用：______。 (4)玉米籽粒营养丰富，不仅可供人类食用和牲畜饲用，还可以用于制作玉米淀粉，深加工后可制成啤酒。用玉米淀粉酿造啤酒时，利用的微生物主要是______。可以用培养基培养、分离、鉴定和保存微生物，不同培养基的配方虽然不同，但一般都含有______等营养物质。 【答案】(1) 类囊体薄膜上 作为还原剂，同时为暗反应供能 (2)线粒体和叶绿体 (3)镁元素是叶绿素的组成元素，施加镁肥有利于增加叶绿素的合成 (4) 酵母菌 碳源、氮源、水和无机盐 【分析】1、光合作用分为光反应和暗反应，光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中。 2、产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体。 【详解】（1）玉米叶肉细胞中与光合作用有关的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，光反应产物有NADPH和ATP，其中NADPH在暗反应中的作用是作为还原剂，同时为暗反应供能。 （2）晴朗夏日上午9：00时，玉米叶肉细胞同时进行呼吸作用和光合作用，产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体。 （3）镁元素是叶绿素的组成元素，施加镁肥有利于增加叶绿素的合成，从而提高光合速率。 （4）用玉米淀粉酿造啤酒时，利用的微生物主要是酵母菌，酵母菌无氧呼吸产生酒精。可以用培养基培养、分离、鉴定和保存微生物，不同培养基的配方虽然不同，但一般都含有碳源、氮源、水和无机盐等营养物质。 11．【特色作物】山兰稻是海南少数民族的传统稻类资源，常种植在山坡、草地等陆地上，具有较强的抗旱性。研究人员发现，其抗旱性与光呼吸密切相关。光呼吸被认为是一种光保护机制，当光照过强或环境中02/CO2的比值过高时，植物的光呼吸会增强。下图为山兰稻光呼吸和光合作用中卡尔文循环的过程图。根据所学知识回答下列问题： (1)山兰稻叶肉细胞中，光合色素的作用是___________________。正常进行光合作用的山兰稻，若突然停止光照，其叶肉细胞内C3含量会___________________（填“上升”或“下降”）。光合作用通过卡尔文循环中___________________反应实现了C5的循环再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2。 (2)必须在有光条件下才能进行的是___________________（填“光呼吸”或“有氧呼吸”）。 (3)Rubisco可能是一种双功能酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点，该酶的作用是______________________。当光照过强或O2/CO2的比值过高时，光呼吸增强的意义是__________________（答出两点）。 (4)某小组欲设计实验验证光呼吸的终产物和场所，为了便于追踪物质转移过程，可采用_____________________法进行探究；若将山兰稻叶肉细胞置于光照较强且18O2浓度较高的环境中，一段时间后，18O出现的场所主要有_____________________，新合成的糖类中_____________________（填“可能”或“不可能”）含有18O。 【答案】(1) 吸收（传递）及转化光能 上升 C3的还原 (2)光呼吸 (3) 既能催化C5和CO2反应，也能催化C5和O2反应 消耗植物光合作用产生的过剩NADPH 和ATP；在光合作用缺乏CO2时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用 (4) 同位素标记（或同位素示踪） 线粒体和叶绿体基质 可能 【分析】植物的Rubisco酶具有“两面性”，CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2，这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。 【详解】（1）光合色素能够吸收、传递以及转化光能。正常进行光合作用的山兰稻，若突然停止光照，产生的ATP和NADPH减少，C3的还原减慢，因此其叶肉细胞内C3含量会上升。光合作用通过卡尔文循环中C3的还原反应实现了C5的循环再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2。 （2）根据题意可知，必须在有光条件下才能进行的是光呼吸，无论有光还是无光都需要进行有氧呼吸。 （3）Rubisco可能是一种双功能酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点。根据图示信息可知，该酶既能催化C5和CO2反应，进行CO2的固定，也能够催化C5和O2反应，生成CO2。当光照过强或O2/CO2的比值过高时，光呼吸增强，能够消耗植物光合作用产生的过剩NADPH 和ATP；同时在光合作用缺乏CO2时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用。 （4）为了便于追踪物质转移过程，可采用同位素标记法进行探究。若将山兰稻叶肉细胞置于光照较强且18O2浓度较高的环境中，进行有氧呼吸的同时也可能继续光呼吸。因此一段时间后，18O出现的场所主要有线粒体和叶绿体基质，新合成的糖类中可能含有18O。 12．【城市生态】山形水韵，富春卷首，杭州亚运会竞赛场馆之一的富阳水上运动中心场馆顶部打造了2.4万平方米的华东地区最大“空中花园”，欧石竹、百日草、月季等植物的光合作用使得场馆内不需过多能耗即可达到“冬暖夏凉”的效果。下图1表示月季叶肉细胞中光合作用的过程，图2表示在最适宜的条件下某月季植株吸收CO2的速率随光强度的变化。请据图回答下列问题： (1)结合图1分析，在叶绿体的________（填结构名称）中，①在光下裂解产生________，⑤被________还原形成三碳糖，其中部分三碳糖再生成________（填名称）以保证卡尔文循环不断进行。 (2)结合图2，从物质含量和功能角度分析，当遮光比例达到30%以上时，月季植株如何适应弱光环境？________。可用________法对叶绿体中的光合色素进行分离。 (3)结合图2分析，当遮光比例达到90%时，图1中产生的⑦的去向是________。 (4)当植物大量失水时，叶片中________（填激素名称）浓度会升高引起气孔关闭，短期内三碳酸含量________（填上升、不变或下降）。 【答案】(1) 类囊体膜（光合膜） H+，电子（e-），O2 NADPH（或②） 五碳糖 (2) 随着遮光比例的增加，叶绿素主要是叶绿素b含量增加，增加对红光和蓝紫光的吸收 纸层析 (3)进入线粒体和运往叶肉细胞外（答全给分） (4) 脱落酸 下降 【分析】据图2可知分析：当遮光率达到10%以上时，随着遮光比例增加，只有叶绿素总含量增加，而叶绿素a/b、植株干重和净光合速率都下降。 【详解】（1）结合图1可知，光反应发生在类囊体膜（光合膜）中，①（水）在光和酶的作用下,分解产生H+、电子（e-）、O2。暗反应利用光反应产生的NADPH（或②），将五碳糖还原成三碳糖，然后其中部分三碳糖再生成五碳糖使卡尔文循环不断进行。 （2）如图2当遮光率达到30%以上时，随着遮光比例增加，叶绿素含量增加，其中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降，说明随着遮光比例的增加，叶绿素主要是叶绿素b含量增加，增加对红光和蓝紫光的吸收。分离叶绿体中的光合色素常用的方法为纸层析法。 （3）当遮光率达到90%时，植物个体净光合作用等于0，由于植物的根和花等非绿色部分不能进行光合作用，对该植物体内所有能进行光合作用的细胞而言，光合速率大于细胞呼吸，所以产生的⑦（O2）的去向是进入线粒体和运往叶肉细胞外。 （4）当植物大量失水时，为了提高植物的抗逆性，叶片中脱落酸浓度升高引起关闭气孔，短期内会因为缺少CO2，三碳酸含量下降。 13．【生活健康】超重的乙同学为了减肥，在购买饮料时挑选了标有“0脂肪”字样的含蔗糖饮料，但连续饮用一个月后，体重反而增加了，通过翻查资料发现，糖类和脂质的代谢可以通过细胞呼吸过程联系起来，其联系的示意图如下（编号表示过程，字母表示物质），请分析： (1)图中③过程中标出的产物有_____，发生的场所是_____。④过程中大部分化学能转化成_____，对于人体来说，这部分能量转化的生物学意义是_____。 (2)蔗糖水解产生的葡萄糖被小肠上皮细胞以_____的方式吸收。当摄入葡萄糖等有机物过多时，A_____（填名称）会转化为_____再通过反应合成_____，从而使甲同学体重增加。 (3)除了注意合理膳食外，适量的有氧运动（主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式）也能减肥，请据图分析，进行有氧运动有助减肥的科学原理是_____。 【答案】(1) 二氧化碳和NADH 线粒体基质 热能 维持体温的恒定并不断向环境中散发 (2) 主动运输 丙酮酸 甘油和脂肪酸 脂肪 (3)有氧运动过程中，丙酮酸进入线粒体经过有氧呼吸的第二、三阶段，能量大部分以热能的形式散失，减少了丙酮酸转化为甘油和脂肪酸，减少了脂肪的合成，从而体重下降。 【分析】有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H]，并且释放少量能量，是在细胞质基质中进行的，第二阶段是丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]，释放少量能量，是在线粒体基质中进行的，第三阶段是[H]和氧气结合生成水释放大量能量，是在线粒体内膜上进行的。据图分析，①表示有氧呼吸的第一阶段，A是丙酮酸，②表示丙酮酸进入线粒体，③表示三羧酸循环，④表示有氧呼吸的第三阶段。 【详解】（1）有氧呼吸第二阶段的产物是二氧化碳和NADH，发生的场所是线粒体基质，④表示有氧呼吸的第三阶段，释放的能量大部分以热能的形式散失用于维持体温的恒定并不断向环境中散发，少部分的能量转化为ATP中的化学能，用于生命活动的需要。 （2）葡萄糖被吸收进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，即与Na+的协同运输；A表示丙酮酸，根据题图，可知丙酮酸可以转化为甘油和脂肪酸，然后甘油和脂肪酸再合成为脂肪，使体重增加。 （3）适量的有氧运动，可以使葡萄糖分解后产生的丙酮酸进入线粒体后，经过③表示三羧酸循环后，进入有氧呼吸的第三阶段，释放出大量的能量，能量大部分以热能的形式散失，减少了丙酮酸转化为甘油和脂肪酸，减少了脂肪的合成，从而体重下降。 【点睛】本题主要考查学生识图获取有效信息的能力，需要考生熟练掌握有氧呼吸的过程，产所，产物等基础知识，需要明确糖类和脂类的代谢是紧密联系的。 14．【设施农业】北方秋茬大棚番茄在8月份栽培后，秧苗易遭受亚高温胁迫（温度≥30.5℃）而影响生长发育。科研人员为解决番茄生产中由于温度管理不当面造成的苗弱等问题，在人工气候室中开展了研究亚高温胁迫下不同昼夜温差对秋准番茄苗期生长和光合特性影响的实验。结果如下表： 表  亚高温胁迫下不同昼夜温差对秋茬番茄苗期生长和光合特性影响 组别 昼夜温差（℃） 气孔导度 mmol/（m2﹒s） 光合速率 μmol/（m2﹒s） 株高（mm/d） T1 0（日温35℃，夜温35℃） 43.96 10.32 0.62 T2 3（日温35℃，夜温32℃） 23.92 13.25 0.64 T3 6（日温35℃，夜温29℃） 24.12 15.38 0.61 T4 9（日温35℃，夜温26℃） 21.31 18.12 0.71 回答下列问题： (1)除了本实验自变量之外，影响光合作用速率的因素还有__________（答出两项）。通常可用__________（答出一项即可）来作为表示光合速率的指标。 (2)研究人员认为T1组光合速率低于其他组不是CO2浓度引起的，其判断的理由是__________。 (3)番茄的株高反映了番茄的生长状况。从植物有机物积累的角度分析，本实验自变量影响番茄株高的机理是__________。根据实验结论，可采取的促进大棚番茄栽培中秧苗生长的措施是__________（答出一项即可）。 【答案】(1) 光照强度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等 植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量/单位时间内生成的氧气的量/单位时间内消耗的二氧化碳的量； (2)T1组的气孔导度最大，叶肉细胞吸收的二氧化碳的量最多 (3) 夜晚温度低，酶活性较低，细胞代谢速率下降，有机物消耗降低，有机物积累增多，番茄植株增高； 白天适当提高温度，提高光合作用速率，夜晚降低温度，减少有机物的消耗，使有机物积累量增加。 【分析】影响光合作用速率的因素有温度、光照、二氧化碳浓度、水和无机盐等。光合作用的强度，简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量，或单位时间内生成的氧气的量，或者单位时间内消耗的二氧化碳的量。 【详解】（1）根据题干可知，本实验的自变量是温度，根据光合作用的反应式可以知道，光合作用的原料（水、二氧化碳），动力（光能），都是影响光合作用速率的因素，如光照强度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等。光合作用的强度，简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量，或单位时间内生成的氧气的量，或者单位时间内消耗的二氧化碳的量。 （2）根据表格信息可知，T1组的气孔导度最大，叶肉细胞吸收的二氧化碳的量增多，所以不是二氧化碳浓度低引起的。 （3）T4日温35℃，夜温26℃，夜晚温度低，酶活性较低，细胞代谢速率下降，有机物消耗降低，有机物积累增多，番茄植株增高。 根据题干信息可知，适度增大昼夜温差，可以提高有机物的积累。可采取的促进大棚番茄栽培中秧苗生长的措施是白天提高温度，提高光合作用速率，夜晚降低温度，减少有机物的消耗，使有机物积累量增加。 图表分析类 1．【细胞呼吸物质转化】葡萄糖氧化分解的第一阶段称为糖酵解，糖酵解产物丙酮酸的去向与生物的种类及生物体所处的环境条件密切相关。下图为丙酮酸进入线粒体，在酶的催化下生成乙酰辅酶A，参与柠檬酸循环的过程。下列说法正确的是（    ） A．氨基酸可通过柠檬酸循环转化为脂肪 B．柠檬酸循环产生的NADH中的H只来源于有机物 C．柠檬酸循环不需要氧直接参与，因此该循环可在无氧条件进行 D．体内糖类充足时，脂肪细胞内乙酰辅酶A进入柠檬酸循环的比例下降 【答案】D 【详解】A、氨基酸通过脱氨基作用形成α-酮酸后，α-酮酸无法通过柠檬酸循环生成乙酰辅酶A，无法转化为脂肪，A错误； B、柠檬酸循环产生的NADH中的H来源于有机物和水，B错误； C、丙酮酸进入线粒体，在酶的催化下生成乙酰辅酶A，参与柠檬酸循环的过程，柠檬酸循环不需要氧直接参与，但不可在无氧条件下进行，C错误； D、血糖浓度升高、脂肪细胞内乙酰辅酶A进入柠檬酸循环的比例下降，进而促进脂肪的合成， D正确。 2．【光合与呼吸曲线分析】为探究西红柿增产机制，生物学家对温室大棚中与CO2相关的数据进行了连续48小时的测定并记录，下列相关叙述正确的是（    ） A．第6~18小时 CO2浓度下降的原因是光合作用增强 B．若持续降低白天的光照强度，则c点将向上移动 C．到第24小时为止，温室当中的西红柿总产量增加 D．第21~27时，温室内CO2浓度变化，说明呼吸速率增强 【答案】B 【详解】A、第6~18小时CO2浓度下降的原因是光合作用速率大于呼吸作用速率，A错误； B、若持续降低白天的光照强度，则光合速率下降，利用的二氧化碳减少，因此实验结束后室内二氧化碳将升高，即c点的位置将上移，B正确； C、到第24小时为止，温室当中CO2浓度与起始浓度相同，西红柿总产量不变，C错误； D、第21~27小时没有光照，只进行呼吸作用，CO2释放速率不变，说明呼吸速率不变，D错误。 故选B。 3．【环境对光合速率影响】某研究团队以枳砧柠檬（ZK）和资阳香橙砧柠檬（ZY）幼苗为材料，在偏酸（pH=5.0）和偏碱（pH=9.0）条件下测定一天中部分时段净光合速率的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．11：00后净光合速率下降是由光照强度减弱导致光反应产物不足引起的 B．11：00前水分供应充足，是两种幼苗光合速率上升的主要原因 C．据图分析，ZK适应pH范围相对更广、产量较高 D．光反应产生的NADPH可与结合生成水，释放能量 【答案】C 【详解】A、11：00后净光合速率下降，通常是因温度升高、气孔关闭导致CO₂供应不足（暗反应受限），并非光照强度减弱，A错误； B、11：00前光合速率上升的主要原因是光照强度增强，而非水分供应充足，B错误； C、对比pH=5.0和pH=9.0条件下的净光合速率，ZK在两种pH下的净光合速率均不低于ZY，说明ZK适应pH范围更广、产量较高，C正确； D、光反应产生的NADPH用于暗反应C₃的还原，与O₂结合生成水是有氧呼吸过程产生的NADH，D错误。 故选C。 4．【糖脂代谢与酮体生成】当人体内糖类不足时，机体会由糖类供能转变为脂肪供能，其物质转变过程如下图所示，①-⑥表示过程。进一步研究发现，完成图中⑤需③④过程同步协作，缺一不可。当体内糖类较少、脂肪分解过多时，脂肪分解形成的乙酰辅酶A会大量积聚，进而转化为酮体。血液中酮体过高会导致头昏、心慌和四肢无力，这种情况称为酮血症。 (1)据图推测，图中过程⑤的名称是_________，发生的场所是_________。 (2)图中电子传递链发生反应的场所是_________，该阶段反应过程中，提供电子的物质是__________。 (3)细胞中糖类、脂肪彻底氧化分解后得到的终产物有__________，同时伴有_________产生。 (4)根据题意分析，图中过程⑥发生的机理以及对人体可能产生的影响是_________。 【答案】(1) 三羧酸循环 线粒体基质 (2) 线粒体内膜 NADH (3) CO2和H2O 能量 (4)机理：体内脂肪分解过多，糖类较少，脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A会因为无法进入柠檬酸循环而大量积聚；能产生的影响：当酮体生成的量超过组织细胞的利用能力时，血液中酮体浓度过高，血液酸碱平衡会被破坏，从而引起酸中毒 【分析】1、在酶的作用下，脂肪可被水解为甘油和脂肪酸。其中，甘油可转变成丙酮酸进入糖的氧化分解途径；脂肪酸在酶的作用下逐步氧化分解形成乙酰辅酶 A，并进入三羧酸循环被彻底氧化。因此，脂肪酸的彻底氧化分解需要在有氧条件下进行。 2、据图分析，①表示葡萄糖的分解，②表示丙酮酸转化为乙酰辅酶A，⑤表示三羧酸循环，⑥表示酮体的生成。 【详解】（1）据图可知，图中⑤是呼吸作用中的三羧酸循环过程；场所是线粒体基质。 （2）在线粒体内膜上，NADH携带的电子经电子传递链，逐渐释放能量；该过程中提供电子的物质是NADH。 （3）细胞中用作能源物质的糖类、脂肪的元素组成是C、H、O，彻底氧化分解后得到的终产物有CO2和H2O；同时伴有能量的产生，可用于各项生命活动。 （4）图中⑥是酮体的生成，当体内脂肪分解过多，糖类较少，脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A会因为无法进入柠檬酸循环而大量积聚，成为酮体；酮体的产生是人体自然保护机制，合成的酮体会及时被其他组织消耗，但当酮体生成的量超过组织细胞的利用能力时，血液中酮体浓度过高，血液酸碱平衡会被破坏，从而引起酸中毒，称为酮症酸中毒。 5．【营养物质消化吸收】图中的曲线表示食物通过消化道时，糖类、蛋白质和脂肪被消化过程中数量的变化，分析并回答下列问题： (1)甲表示__________的消化曲线，因为其到了__________才开始消化。 (2)丙表示__________的消化曲线，因为其在胃就开始消化。 (3)这三种营养物质在__________中都可以被消化。 (4)乙表示的营养物质最终被消化成______________才能被吸收。 【答案】(1) 脂肪 小肠 (2)蛋白质 (3)小肠 (4)葡萄糖 【分析】图示表示三大营养物质在消化道内的消化曲线，图示中，横坐标表示各段消化道。 其中A是口腔，B是食道，C是胃，D是小肠，E是大肠，F是肛门； 纵坐标表示的是糖类、脂肪和蛋白质在各段消化道中的消化程度。 【详解】（1）A口腔和C胃都不能消化脂肪，脂肪的消化在D小肠里进行，小肠里有胆汁、胰液和肠液等多种消化液，胰液和肠液中含有消化糖类、蛋白质和脂肪的酶，胆汁虽然不含有消化酶，但它对脂肪起乳化作用，使脂肪变成微小的颗粒，增加与消化酶的接触面积，从而促进脂肪的消化；脂肪在小肠里被彻底分解为甘油和脂肪酸，因此甲曲线表示脂肪的消化过程。 （2）蛋白质的消化开始于胃，在胃蛋白酶的作用下，蛋白质初步被消化为多肽；蛋白质、多肽在小肠内被胰蛋白酶、肠蛋白酶彻底分解为氨基酸，人体才能吸收。图示中丙从C胃开始消化含量下降，并在D小肠内被消化完毕，因此丙是蛋白质的消化曲线。 （3）小肠是消化食物和吸收营养物质的主要场所，这是因为小肠长约5～6 m，小肠内具有肠液、胰液和胆汁等多种消化液；肠液和胰液中含有能够消化糖类、脂肪和蛋白质的酶，胆汁虽然不含有消化酶，但它对脂肪有乳化作用，能够促进脂肪的消化；小肠内壁有环形皱襞，皱襞上有小肠绒毛，增大了消化和吸收的面积；因此小肠是消化食物和吸收营养物质的主要场所。故三种营养物质糖类、蛋白质和脂肪最终在[D]小肠内被消化和吸收。 （4）乙代表糖类（淀粉），淀粉最终被消化成葡萄糖才能被吸收。 【点睛】三大营养物质的消化过程，正确解读曲线图是做好此题的关键。 6．【脂质代谢与实验分析】生酮饮食是一种通过高脂肪、适量蛋白、低碳水化合物的摄入来减轻体重的饮食方式。生酮饮食中糖类摄入量很少，使机体由糖类供能转变为脂肪供能，主要过程具体如图所示。当酮体生成量超过组织细胞的利用能力时，血液中酮体浓度过高，血液酸碱平衡会被破坏，从而引起酸中毒，称为酮症酸中毒。 (1)食物中的脂肪经消化吸收进入血液的脂蛋白形式是________。 A．高密度脂蛋白 B．低密度脂蛋白 C．极低密度脂蛋白 D．乳糜微粒 (2)有关人体内脂质代谢的叙述正确的是________。（多选） A．脂肪可以和葡萄糖发生相互转化 B．低密度脂蛋白升高会引起高甘油三酯血症 C．胰岛素会促进脂肪分解成甘油和脂肪酸 D．脂肪分解成甘油和脂肪酸的过程主要发生在脂肪细胞和肝细胞 (3)结合题干分析，图中过程发生的条件是 __________________；酮症酸中毒的发生说明患者血液中的酮体量过多，已经超出了血液中______________（离子）对pH的调节能力。 茶是中华民族的传统饮品，其活性成分能够影响人体的能量代谢和脂肪代谢，有一定的降脂减肥作用。科研人员以大鼠为对象研究普洱茶的降脂机理，实验过程及结果如下。 组别 饲料 每天定时饲喂 摄食量（g/d） 食物利用率 （%） 实验终脂肪系数（%） A 普通饲料 2ml蒸馏水 1365 10.2 2.6 B 高脂饲料 2ml蒸馏水 1182 12.3 4.6 C ? 2ml某降脂药液（按推荐剂量） 1177 9.7 3.9 D 高脂饲料 2ml含0.03g普洱水提物的水溶液 1174 9.7 4.0 E 高脂饲料 2ml含0.06g普洱水提物的水溶液 1183 9.0 3.8 F 高脂饲料 2ml含0.12g普洱水提物的水溶液 1172 8.2 3.6 注：食物利用率：体重增长量/摄食量×100%；脂肪系数：脂肪重量/体重×100%。 (4)上述实验中，C组需使用___________饲料，D~F组需使用_____________做溶剂配制普洱水提物的水溶液。 (5)分析表中数据阐述普洱茶的降脂机理：________________________________ 。 【答案】(1)D (2)AD (3) 糖类摄入量很少 NaHCO3（HCO3—） (4) 高脂饲料 蒸馏水 (5)普洱水提物通过降低食物利用率，实现其降脂作用，且在一定浓度范围内表现为浓度越高，效果越好 【分析】乳糜微粒CM：CM来源于食物脂肪，功能转运外源性甘油三酯；极低密度脂蛋白VLDL：这类脂蛋白中甘油三酯含量仍然很丰富，功能转运内源性甘油三酯；低密度脂蛋白LDL：这是血浆中胆固醇含量最多的一种脂蛋白，功能是携带胆固醇运送至全身组织；高密度脂蛋白HDL：功能是吸收外周组织中多余胆固醇至肝脏。 【详解】（1）食物中的脂肪经消化吸收进入血液的脂蛋白形式是乳糜微粒，D正确。 故选D。 （2）A、细胞中的糖类和脂肪可以相互转化，但糖类可以大量转化成脂肪，脂肪只有在糖类代谢发生障碍时才会分解供能，不能大量转化成糖类，A正确； B、血液中低密度脂蛋白偏高可导致高胆固醇血症，B错误； C、胰岛素会促进葡萄糖转化为脂肪等非糖物质，C错误； D、脂肪分解成甘油和脂肪酸的过程主要发生在脂肪细胞和肝细胞，D正确。 故选AD。 （3）分析题意可知，图中过程发生的条件是糖类摄入量很少，使机体由糖类供能转变为脂肪供能。正常人体血浆的pH为7.35 -7.45，体内产生的酸性物质进入血浆后，会与血浆中的HCO3—等离子反应，以维持内环境中pH的相对稳定；酮症酸中毒的发生说明患者血液中的酮体量过多，已经超出了血液中HCO3—等离子对pH的调节能力。 （4）该实验的自变量为普洱水提物的含量，A组作为空白对照，B组和C组也作为对照组，则C组需使用高脂饲料，D~F组需使用蒸馏水做溶剂配制普洱水提物的水溶液。 （5）根据表中数据可知，普洱水提物通过降低食物利用率来实现其降脂作用，且在一定浓度范围内表现为浓度越高，效果越好。 7．【葡萄糖转运与细胞代谢】葡萄糖是人体的主要能源物质，其可通过质膜上的转运蛋白（GLUT）进入细胞，进行代谢活动。不同细胞上的 GLUT具有不同的功能特点，肝细胞上的 GLUT1能保证高底物浓度时的高效糖转运。如图显示了肝细胞的部分代谢活动，其中数字代表生理过程。 (1)图中能产生 的生理过程有 。 A．① B．② C．③ D．④ (2)图中过程④的名称是____，直接进入此循环过程的化合物是____。 (3)人体进餐后，通过GLUT1进入人肝细胞的葡萄糖分子可迅速转化为6-磷酸葡萄糖，这种生理过程有何意义？____。 (4)若肝细胞的 GLUT1缺失，肝细胞的糖代谢会有什么改变？____。 (5)当胰岛素作用于脂肪细胞的胰岛素受体时，脂肪细胞的GLUT4会迅速大量分布质膜表面，则脂肪细胞内增加的物质有 。 A．葡萄糖 B．甘油三酯 C．乳糜微粒 D．甘油和脂肪酸 【答案】(1)BCD (2) 柠檬酸循环 乙酰 CoA (3)葡萄糖被转化掉，能够促进细胞外葡萄糖的继续转运，6-磷酸葡萄糖则既能够参与呼吸作用，也能够合成肝糖原 (4)GLUT1缺失，导致葡萄糖无法被转运到肝脏，肝糖原合成减少，分解增加 (5)ABD 【分析】需氧呼吸（有氧呼吸） ：1分子葡萄糖在有氧条件下彻底氧化，生成CO2 、H2O，并产生30分子ATP。需氧呼吸中，葡萄糖经过糖酵解途径生成丙酮酸，后者脱羧产生乙酰辅酶A后进入三羧酸循环彻底氧化。然后将脱出的氢进入电子传递链进行氧化磷酸化，最终以分子氧作为受氢体。需氧菌和兼性厌氧菌进行需氧呼吸。 第一阶段：糖酵解。在细胞溶胶中进行，生成少量ATP，C6H12O62C3H4O3+4[H]+能量。 第二阶段：柠檬酸循环。在线粒体中进行，底物为丙酮酸。2C3H4O3+6H2O6CO2+20[H]+能量 第三阶段：电子传递链。在线粒体中进行，产生大量ATP，24[H]+6O22H2O+能量。 【详解】（1）需氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，②为需氧呼吸的第一阶段，③为需氧呼吸的第三阶段，④为需氧呼吸的第二阶段，因此图中能产生ATP的生理过程有②③④，BCD正确，A错误。 故选BCD。 （2）据图可知，过程④是在线粒体内膜上进行的需氧呼吸第二阶段，是柠檬酸循环，丙酮酸要转化形成乙酰 CoA才能进入此循环，因此直接进入此循环过程的化合物是乙酰 CoA。 （3）人体进餐后，通过GLUT1进入肝细胞的葡萄糖分子可迅速转化为6-磷酸葡萄糖，进入的葡萄糖被转化掉，能够加快肝细胞对葡萄糖的摄取，同时6-磷酸葡萄糖作为中间代谢物，既能够参与呼吸作用，也能够被用来合成肝糖原。 （4）GLUT1是葡萄糖转运蛋白，GLUT1缺失，导致葡萄糖无法被转运到肝脏，肝糖原合成减少，同时分解增加，以维持肝细胞的能量代谢活动。 （5）A、胰岛素作用于脂肪细胞的胰岛素受体时，细胞表面GLUT4增多，对葡萄糖的转运摄取能力增强，A正确； BD、葡萄糖的代谢中间产物能够合成脂肪酸和甘油，并最终生成甘油三酯贮存于脂肪细胞，BD正确； C、乳糜微粒是富含甘油三酯的巨大脂蛋白，葡萄糖的摄入增多无法影响其在脂肪细胞内的量，C错误。 故选ABD。 8．【有机物种类与呼吸熵】分析下图，完成相关填空。 (1)呼吸熵是生物体在同一时间内，释放CO2与吸收O2的体积之比或摩尔数之比，即指呼吸作用所释放的CO2和吸收O2的分子比。假设某生物在一段时间内仅以a物质为有氧呼吸的底物，将会使得呼吸熵的值_____1（填“大于”“小于”或“等于”）。因为a物质中_____元素的相对含量远远高于糖类，所以同质量的a和糖类氧化分解，a耗氧量多、放能多、产水多。 (2)b可作为原料合成人和动物细胞的大分子储能物质_____；也可经脱水缩合形成_____作为植物体内的大分子储能物质存在于植物细胞中。 (3)c和d构成细胞器m，那么c是_____，其单体是_____，一般情况下是_____分子（填“单链”或“双链”）。 (4)e除图中所示功能外，还具有的功能是_____。 【答案】(1) 小于 H (2) 糖原 淀粉 (3) RNA 核糖核苷酸 单链 (4)构成动物细胞膜的重要成分 【分析】1.a表示脂肪，b表示葡萄糖，c表示RNA，d表示蛋白质，e表示胆固醇，m表示核糖体，n表示病毒；2.呼吸熵（RQ）指单位时间内进行呼吸作用的生物释放二氧化碳量与吸收氧气量的比值（RQ＝释放的二氧化碳体积÷消耗的氧气体积）。由于细胞呼吸的底物不同，呼吸状况不同，其RQ值也不同。 【详解】（1）脂肪是良好的储能物质，糖类是主要的能源物质，与糖类相比，脂肪含有较多的H，因此氧化分解时消耗的氧气多，释放的能量多。当RQ＝1时，则细胞只进行有氧呼吸和呼吸底物为葡萄糖。当RQ＜1，则细胞中O2吸收量大于CO2释放量，表明此时呼吸底物可能有“脂肪”（因脂肪氧化分解时耗氧量较大）。 （2）b可作为原料合成人和动物细胞的大分子储能物质糖原；也可经脱水缩合形成淀粉作为植物体内的大分子储能物质存在于植物细胞中。 （3）c表示RNA，d表示蛋白质构成细胞器m表示核糖体，RNA其单体是核糖核苷酸，一般情况下是单链分子。 （4）e表示胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。 【点睛】本题考查细胞呼吸和细胞中有机物的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。 9．【光合、呼吸速率测定】某种耐阴植物（叶片厚、叶绿体密度大）是我国南方林下常见的伴生植物，其光合作用与细胞呼吸特性对林下弱光环境具有良好适应性。某科研小组以该植物成熟叶肉细胞为实验材料，设计了密闭式反应装置探究其光合速率与呼吸速率的关系，实验装置如图，实验过程中温度、湿度等无关变量保持稳定，实验结果如下表所示。请结合实验情境、装置图解及实验结果，回答下列问题： 处理组 初始氧气浓度（%） 1h后氧气浓度（%） 氧气浓度变化量（%） A组 21.0 20.4 -0.6 B组 21.0 21.2 +0.2 C组 21.0 21.8 +0.8 (1)装置图中，CO2缓冲液的作用是_______；A组实验的目的是________，若要检测光反应产生的ATP，应提取该场所中的________（填“基质”或“类囊体薄膜”）。 (2)根据表中数据计算，该植物叶肉细胞的呼吸速率为________%/h（用氧气浓度变化表示）；B组条件下的总光合速率为________%/h。若C组光照强度继续增加，氧气浓度不再增大，此时限制光合速率的因素可能是________（答出1点）。 (3)若要进一步探究该植物光合作用的光补偿点（光合速率等于呼吸速率时的光照强度），应在________μmol·m−2·s−1光照强度范围内设置更细密的梯度进行实验。 【答案】(1) 维持反应瓶内 CO2浓度的稳定（或排除 CO2浓度变化对实验结果的干扰） 测定叶肉细胞的呼吸速率 类囊体薄膜 (2) 0.6 0.8 酶的活性或浓度，光合色素的含量等 (3)0~200 【详解】（1）CO2缓冲液（如NaHCO3溶液）可通过释放或吸收CO2维持反应瓶内CO2浓度的稳定，避免CO2不足或积累对光合、呼吸产生的氧气变化造成干扰，A组黑暗处理，叶肉细胞只进行呼吸作用，可通过氧气减少量直接测定呼吸速率。光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，ATP在类囊体薄膜上合成并暂时储存，基质是暗反应场所，不储存光反应产生的ATP。 （2）呼吸速率是黑暗条件下的氧气消耗速率，A组1h氧气减少0.6%，故呼吸速率为0.6%/h；净光合速率是光照条件下的氧气释放速率，B组1h氧气增加0.2%，即净光合速率为0.2%/h；总光合速率=净光合速率+呼吸速率=0.2+0.6=0.8%/h。C 组光照强度增加但光合速率不再提升，装置中温度等无关变量已控制稳定，CO2稳定，因此限制因素为酶的活性或浓度，光合色素的含量等。 （3）B组（200μmol·m-2·s-1）净光合速率为正，黑暗条件（0光照）净光合速率为负，故光补偿点应在 0~200μmol·m-2·s-1范围内。 10．【特殊光合途径分析】铁皮石斛为兰科多年生附生草本，是一种珍稀名贵的药用植物，一些兰科植物具有特殊的景天酸代谢（CAM）途径已得到确认。某兴趣小组进行如下实验，以探究铁皮石斛叶片的光合途径。实验分晴天组、多云组和阴雨组三组，每组取盆栽铁皮石斛3株，用光合测定仪测定CO2吸收速率，每株测定植株顶端3片完全展开的叶片，每隔2h测定1次，测定结果如图所示。 回答下列问题： (1)CAM途径的特点是植物夜间气孔开放，CO2被固定后还原成苹果酸（四碳化合物），并贮于液泡中；白天苹果酸分解释放的CO2，进入______与五碳化合物结合，最终通过卡尔文循环转变成三碳糖。转运到______中的三碳糖可合成蔗糖，每合成两分子蔗糖相当于固定了______个CO2分子。CAM途径在夜间______（填“能”或“不能”）进行卡尔文循环，其原因是______。 (2)晴天组铁皮石斛在白天时，光合作用固定的CO2除来自苹果酸分解外，还可来自______。据图可知，晴天组11点到15点CO2吸收速率表现为负值，从CO2的来源与去路分析，原因是______。进一步研究表明，晴天中午，铁皮石斛叶片气孔开度较低，而胞间CO2浓度较高，说明此时限制光合速率的因素是______（填“气孔”或“非气孔”）因素。 (3)与阴雨组相比，多云组在夜间较为明显的差异是______。综合分析图中结果，铁皮石斛的光合途径会在不同环境条件下发生转变，其中______组表现出最为明显的CAM途径特征。 【答案】(1) 叶绿体（叶绿体基质） 细胞溶胶（细胞质基质） 24 不能 夜间不能发生光反应，缺少ATP和NADPH供应 (2) 外界吸收、自身细胞呼吸释放 叶片光合作用固定的CO2总量小于细胞呼吸和苹果酸脱羧释放的CO2总量 非气孔 (3) 多云组在19点到23点之间仍然表现为吸收CO2 晴天 【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。 【详解】（1）在叶绿体的基质中，CO2在特定酶的作用下，与C5（一种五碳化合物）结合，这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子。三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程已经完成。在叶绿体内，三碳糖作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成。大部分三碳糖运至叶绿体外，进入细胞溶胶（细胞质基质）并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。蔗糖属于二糖，每个蔗糖分子含有12个碳原子，所以每合成两分子蔗糖相当于固定了24个CO2分子。卡尔文循环需要光反应提供的ATP和NADPH，所以CAM途径不能在夜间进行卡尔文循环。 （2）光合作用固定的CO2既可以来自苹果酸分解，又可以来自外界吸收、自身细胞呼吸释放；当叶片光合作用固定的CO2总量小于细胞呼吸和苹果酸脱羧释放的CO2总量时就不会自外界吸收CO2，因此晴天组11点到15点CO2吸收速率表现为负值；晴天中午，铁皮石斛叶片气孔开度较低，而胞间CO2浓度较高，说明此时限制光合速率的因素是非气孔因素。 （3）据图可知与阴雨组相比，多云组在19点到23点之间仍然表现为吸收CO2；综合分析图中结果，晴天组11点到15点CO2吸收速率表现为负值，夜间仍然表现为吸收CO2，表现出最为明显的CAM途径特征。 11．【种植密度对光合影响】大豆是我国重要的粮食作物，而种植密度影响大豆的产量。科研人员以俄罗斯无限结荚习性分枝型大豆品种（简称品种甲）和亚有限结荚习性主茎型大豆品种（简称品种乙）为实验材料，探究不同种植密度对两品种产量的影响，结果如图所示。回答下列问题： (1)大豆叶肉细胞进行光合作用时，光反应阶段在________上进行，该阶段产生的________为暗反应中C3的还原提供能量和还原力。若种植密度过大，植株下部叶片接受的光照强度较弱，此时该叶肉细胞中产生ATP的场所有________。 (2)由图可知，随着种植密度增加，两个大豆品种的产量均呈________趋势。品种________（填“甲”或“乙”）更耐高密度种植。 (3)农业生产中发现，适当增施有机肥不仅能提供矿质元素，还能通过微生物分解作用提高大棚或密集冠层内的CO2浓度，进而提高产量。某兴趣小组欲验证“增施有机肥是通过提高环境中CO2浓度来提高大豆光合速率”这一假设进行了相关实验设计（实验土壤中的矿质元素能满足大豆幼苗生长的需求）。①实验思路：取生长状况一致的大豆幼苗若干，随机均分为A、B两组。A组施加适量有机肥，B组施加________。将两组植株置于两个相同且密闭的透明玻璃罩内，在黑暗且适宜条件下放置一段时间，测定并记录________；随后置于适宜光照下培养一段时间，再次测定并记录________。②预期结果与结论：若________，则假设成立。 【答案】(1) 类囊体薄膜（或类囊体） ATP和NADPH 叶绿体、细胞质基质、线粒体（或叶绿体、细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜） (2) 先升高后降低 甲 (3) 不加有机肥的等量土壤 两组玻璃罩内初始的CO₂浓度 两组玻璃罩内的CO₂浓度，并计算CO₂浓度下降速率 初始时A组玻璃罩内CO₂浓度显著高于B组，且光照培养后A组CO₂的下降速率也快于B组 【详解】（1）类囊体薄膜上有光合色素和与光反应有关的酶，因此光反应阶段在类囊体薄膜上进行。光反应产生的NADPH可为C3​还原提供还原力和能量，ATP可为C3​还原提供能量，因此填写两者；当下部叶片光照较弱时，该叶肉细胞仍可同时进行光合作用和有氧呼吸，因此产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体、叶绿体。该阶段产生ATP和NADPH为暗反应中C3的还原提供能量和还原力。若种植密度过大，植株下部叶片接受的光照强度较弱，此时该叶肉细胞中产生ATP的场所有叶绿体（光反应产生）、细胞质基质（细胞呼吸第一阶段产生少量的ATP）、线粒体基质（有氧呼吸第二阶段产生少量的ATP）和线粒体内膜（有氧呼吸第三阶段产生大量的ATP）。 （2）由曲线可知，两个品种产量均随种植密度增加先升高，超过最适密度后降低，整体呈先升高后降低趋势；品种甲的产量峰值出现在更高种植密度（55万株/hm2），乙的峰值出现在更低密度（40万株/hm2），且高密度区间甲的产量高于乙，因此甲更耐高密度种植。 （3）本实验目的是验证“增施有机肥通过提高环境CO2​浓度提高大豆光合速率”，实验的自变量为有机肥的有无，需要排除矿质元素这个无关变量的干扰，因此对照组B需要施加不加有机肥的等量土壤；实验中先在黑暗条件下让微生物分解释放CO2​，测定两组玻璃罩内初始的CO₂浓度，再在适宜光照下培养，再次测定并记录两组玻璃罩内的CO₂浓度，并计算CO₂浓度下降速率；若假设成立，则初始时A组玻璃罩内CO₂浓度显著高于B组，且光照培养后A组CO₂的下降速率也快于B组。 12．【纳米材料对光合的影响】石墨烯与植物生理石墨烯是一种纳米材料，为探究其对植物光合作用的影响，科研人员用不同浓度的少层石墨烯（LFG）培养液在光照培养箱中培养单细胞生物衣藻测其ATP含量，结果如图。 (1)据图可知，在一定浓度内LFG可以__________（提高/降低/不影响）衣藻细胞内ATP的含量。预测当LFG浓度达到2000μg/L时，与对照组相比ATP含量可能__________（较高/较低/无显著差异）。 (2)不考虑其他因素，仅结合细胞内能生成ATP的生理过程，还需另有一组实验：将各浓度LFG处理的衣藻置于__________条件下，以检测__________对细胞内ATP含量的影响。已知实验结果证明LFG仅通过影响光合作用影响衣藻ATP含量，请在答题纸的坐标图上补充其他各组的实验结果__________。 科研人员提取了水稻叶绿体实验后发现以上结论也成立，为进一步探究LFG促进光合作用的机制，将水稻叶绿体提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，装置如图，实验过程如表。 表 分组 第一组 第二组 处理 三个装置的透析袋分别注入含0、2%、10%LFG的叶绿体基质 三个装置的石英管分别注入类囊体悬浮液 三个装置的透析袋分别注入 a 三个装置的石英管分别注入 b 检测结果 各组光合活性无显著差异 c 结论 LFG可促进发生在类囊体上的光合作用过程，且一定范围内随LFG浓度升高促进作用增强。 (3)完成实验过程表格的填写a__________、b__________、c__________。（编号选填） ①叶绿体基质 ②类囊体悬浮液 ③含0、2%、10%LFG的叶绿体基质 ④含0、2%、10%LFG的类囊体悬液 ⑤各组光合活性：0LFG组>2%LFG组>10%LFG组 ⑥各组光合活性：0LFG组<2%LFG组<10%LFG组 (4)据上述实验结论，科研人员可进一步提出的假设有：光合活性的提高是因为LFG可__________。（编号选填） ①抑制叶绿素的合成    ②促进CO2固定 ③促进水的光解    ④提高电子传递效率 ⑤抑制三碳化合物还原 (5)细胞积累的ROS会氧化破坏脂质、蛋白质和DNA等，研究中还发现LFG可协助清除光合作用副产物ROS，由此可知LFG能保护的细胞结构有__________。（多选） A．内质网 B．染色体 C．细胞骨架 D．线粒体 (6)另有研究发现，石墨烯可促进某些植物遭到胁迫时赤霉素和生长素的合成，以提高抗逆能力，该现象主要体现了激素的__________。（单选） A．拮抗作用 B．协同作用 C．特异性 D．高效性 【答案】(1) 提高 较低 (2) 黑暗 呼吸作用 (3) ① ④ ⑥ (4)③④ (5)ABCD (6)B 【详解】（1）对照组LFG浓度为0，50~500μg/L范围内，衣藻ATP含量均显著高于对照组，因此一定浓度内LFG可提高ATP含量；浓度超过250μg/L后，ATP含量随LFG浓度升高持续下降，1000μg/L时已接近对照组水平；浓度升至2000μg/L时，高浓度纳米材料会对细胞产生毒害抑制作用，与对照组相比ATP含量可能较低。 （2）衣藻生成ATP的生理过程有2种：光照下的光合作用光反应、有光无光都能进行的细胞呼吸。原实验在光照下进行，测得的ATP是光合+呼吸共同产生的；要单独检测呼吸作用的影响，需置于黑暗条件下排除光合作用的干扰。 题干表明LFG仅通过光合作用影响ATP含量，说明LFG不影响细胞呼吸，因此黑暗下所有浓度组的ATP含量与对照组无差异：。 （3）实验结论为“LFG促进类囊体上的光合过程，且浓度越高促进作用越强”，实验遵循单一变量原则：第一组将LFG加入叶绿体基质，结果无显著差异，证明LFG不作用于基质；第二组需将LFG加入类囊体悬浮液，因此透析袋内注入不含LFG的叶绿体基质（①），石英管内注入含0、2%、10%LFG的类囊体悬液（④）；最终结果符合“浓度越高促进作用越强”，即光合活性：0LFG组<2%LFG组<10%LFG组（⑥）。 （4）实验结论为LFG作用于类囊体上的光反应阶段，光反应的核心过程为水的光解、ATP合成、电子传递，均发生在类囊体膜上：①抑制叶绿素合成、⑤抑制三碳化合物还原：会降低光合效率，与实验结果矛盾，①⑤错误；②促进CO₂固定：属于暗反应，发生在叶绿体基质，与LFG的作用位点不符，②错误；③促进水的光解、④提高电子传递效率：均为类囊体上的光反应过程，可提高光合活性，③④正确。 （5）ROS可氧化破坏脂质、蛋白质、DNA，只要结构含有这三类物质，就会被ROS破坏，LFG清除ROS即可保护这些结构： A、内质网具有生物膜，主要成分为脂质和蛋白质，A正确； B、染色体主要成分为DNA和蛋白质，B正确； C、细胞骨架由蛋白质纤维组成，蛋白质会被ROS氧化，C正确； D、线粒体具有双层生物膜（脂质+蛋白质），内部含DNA和蛋白质，D正确。 （6）协同作用是指不同激素对同一生理效应均发挥促进作用，增强效应结果。赤霉素和生长素共同提高植物抗逆能力，作用效果一致，体现了激素的协同作用，B正确，ACD错误。 13．【跨物种光合与能量代谢】幼年绿叶海蛞蝓以滨海无隔藻为食，通过刺穿藻类的细胞壁进而吸食消化原生质体，但完整的叶绿体被保留并储存在小肠上皮细胞中，使其在没有进食的情况下也可以长时间存活，这一现象称为“盗食”，如图所示。 (1)通过吸食，绿叶海蛞蝓获得的能源物质有______。 A．无机盐 B．氨基酸 C．脂肪 D．葡萄糖 (2)叶绿体可运输至小肠上皮细胞中储存，与之相关的结构有______。 A．转运蛋白 B．受体 C．磷脂双分子层 D．细胞骨架 (3)在光照条件下，海蛞蝓体内可以发生的能量转化有______。 A．稳定化学能→活跃化学能 B．活跃化学能→稳定化学能 C．光能→活跃化学能 D．稳定化学能→光能 研究者设计实验，评估自然条件下绿叶海蛞蝓体内叶绿体的活力变化。 (4)完善表格中的实验设计。（编号选填） 组别 对照组 实验组1 实验组2 选材 ______ 饥饿30天绿叶海蛞蝓+海水 饥饿120天绿叶海蛞蝓+海水 检测指标 ______ ①未饥饿处理的绿叶海蛞蝓 ②海水 ③光照下氧气变化率 ④黑暗下氧气变化率 绿叶海蛞蝓在没有进食条件下可以存活3个月之久，且叶绿体结构无明显变化。对此，科学家们提出了几种假设： 假设一：叶绿体被绿叶海蛞蝓盗食后，可自主更新其结构功能成分； 假设二：绿叶海蛞蝓为叶绿体功能的维持提供了必需的蛋白质； 假设三：滨海无隔藻的核基因转移至绿叶海蛞蝓体内。 基于前人以及后续研究，研究者收集到以下结果：①叶绿体正常活动需要1000~5000种蛋白质；②无隔藻叶绿体中的基因只能编码139个蛋白质；③绿叶海蛞蝓的基因组上未发现光合作用相关基因；④正常情况下叶绿体的寿命为一周左右。 (5)对上述假设的合理性做出评价。 假设 合理打“√”，不合理打“×” 假设一 ______ 假设二 ______ 假设三 ______ 【答案】(1)BCD (2)BCD (3)ABC (4) ①② ③④ (5) × × × 【分析】无机盐和水不能供能，最主要的能源物质是糖类，蛋白质和脂肪也能功能，脂肪是优良的储能物质。物质的运输包括被动和主动运输，对于大分子或者颗粒性物质，则通过胞吞或胞吐完成。光合作用的能量转变光能→ATP活跃的化学能→有机物中稳定的化学能，叶绿体具有两层膜的细胞器，并且是半自主细胞器，里面的DNA可以转录翻译合成蛋白质，同时核基因也控制叶绿体内的部分蛋白质的合成。 【详解】（1）A、无机盐属于无机物，不能提供能量，A错误； B、氨基酸是蛋白质的基本单位，蛋白质可作为能源物质（供能是其次要功能），属于能源物质，B正确； C、脂肪是主要的储能物质，属于能源物质，C正确； D、葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，属于能源物质，D正确。 故选BCD。 （2）A、转运蛋白主要参与小分子物质的跨膜运输，叶绿体是大分子结构，不依赖转运蛋白，A错误； B、受体可识别并结合特定物质（如运输叶绿体的载体或信号分子），参与运输的启动，B正确； C、磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架，叶绿体进入细胞需通过细胞膜的磷脂双分子层（如胞吞过程），C正确； D、细胞骨架（由蛋白质纤维组成）可参与细胞内物质的运输和细胞器的运动，支撑叶绿体的运输，D正确。 故选BCD。 （3）A、细胞呼吸过程中，有机物（稳定化学能）分解为ATP（活跃化学能），实现 “稳定化学能→活跃化学能”，A正确； B、光合作用暗反应中，ATP（活跃化学能）转化为有机物的稳定化学能，实现 “活跃化学能→稳定化学能”，B正确； C、光合作用光反应中，光能转化为ATP的活跃化学能，实现 “光能→活跃化学能”，C正确； D、“稳定化学能→光能”一般发生在发光生物（如萤火虫），海蛞蝓无此过程，D错误 故选ABC。 （4）对照组选材需选择①未饥饿的绿叶海蛞蝓并加入②海水，与实验组形成空白对照，排除饥饿外的其他变量影响；为了评估自然条件下绿叶海蛞蝓体内叶绿体的活力变化，检测指标应为③光照下氧气变化率（净光合速率指标）和④黑暗下氧气变化率（呼吸速率指标），两项相加即为总光合指标，可评估自然条件下绿叶海蛞蝓体内叶绿体的活力。 （5）叶绿体自身基因仅能编码139个蛋白质，远不足正常活动所需的1000~5000种，无法自主更新结构功能成分，假设一错误； 正常情况下叶绿体的寿命为一周左右，即使绿叶海蛞蝓为叶绿体功能的维持提供了必需的蛋白质，也不能活3个月，假设二错误； 绿叶海蛞蝓基因组上未发现光合作用相关基因，说明滨海无隔藻的核基因未转移至其体内，假设三错误。 实验探究类 1．【糖、脂、蛋白质代谢与有氧呼吸】为了研究在大豆种子萌发过程中糖类和蛋白质的相互关系，某研究小组在室温、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量，结果如下图所示，回答下列问题： (1)在观察时间内，图中可溶性糖含量的变化是_____。总糖含量的变化是_____。 (2)如果在同样条件下继续培养，预测图中曲线的最终变化趋势是都下降，其原因是_____。 (3)小张同学在验证大豆种子萌发过程中的蛋白质含量变化时，进行了如下操作： ①取9支试管，编号为1—9，分别加入等量的萌发了1—9d的大豆种子研磨液； ②将等量的双缩脲试剂A液和B液混合均匀，制得混合液；再向1—9号试管中分别加入等量的该种混合液（a）； ③在50-65℃的水浴锅中加热2min，观察颜色变化（b）。 a、b处的操作均有错误，请改正a、_____。b、_____。 请预期正确操作后的实验结果：_____。 【答案】(1) 先增加，然后保持相对稳定 下降 (2)黑暗条件下种子或幼苗只进行细胞呼吸，消耗各种有机物 (3) 先加双缩脲试剂A液，混合均匀后，再加入双缩脲试剂B液 不加热，直接观察颜色变化 1-9号试管中均呈现紫色，且紫色依次加深 【分析】1、双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液，振荡摇匀后出现紫色反应，使用过程中无需加热。 2、分析图中曲线可看出：可溶性糖先上升，后保持相对稳定；总糖量下降，蛋白质的量上升，可推测糖可以转化成蛋白质。 【详解】（1）识图分析可知，图中可溶性糖曲线先上升，然后保持相对稳定；总糖量曲线呈下降趋势。 （2）由于培养条件是无光，萌发的种子不能进行光合作用制造有机物，且呼吸作用在消耗有机物，故自身所含有的有机物会逐渐下降，表现为曲线下降。 （3）根据题意，实验目的是验证大豆种子萌发过程中的蛋白质含量的变化。实验原理是根据蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应，紫色越深说明蛋白质含量越多。分析实验操作可知，a处双缩脲试剂的使用方法是先加双缩脲试剂A液（0.1g/mL氢氧化钠溶液）振荡均匀，再滴加双缩脲试剂B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）；b处：双缩脲试剂与蛋白质反应不需要进行水浴加热，应该直接观察。 根据曲线可知，种子中都含有蛋白质，且随着萌发时间延长，萌发种子中蛋白质含量逐渐增多，紫色逐渐加深，因此预测实验结果：1-9号试管中均呈现紫色，且紫色依次加深。 2．【光合、呼吸综合曲线分析】普洱茶中的活性成分能够降低食物利用率和脂肪系数，有一定的降脂减肥作用。请以大鼠为实验材料，设计实验探究三种不同浓度普洱茶水提物的降脂效果，预测实验结果并分析讨论。 材料与用具：生长状况相似的幼年大鼠若干只、高脂饲料、降脂药液X、溶液甲（6%普洱茶水提物溶液)、蒸馏水、灌胃器、电子秤等。 （要求与说明：食物利用率=体重增长量/摄食量×l00%，脂肪系数=脂肪重量/体重×100%。各种试剂用量、实验时间及脂肪提取方法不作要求。） （1）实验思路（其中分组对照处理用表格形式表示）：________ （2）预测实验结果（三种浓度普洱茶水提物降脂效果均比药液X效果好，且降脂效果与浓度呈正相关。完善以下坐标，用柱形图表示实验结果）。 ________（3）讨论与分析： 普洱茶水提物降低食物利用率和脂肪系数的原因可能是： ①________________________________________； ②________________________________________。 【答案】 ①用蒸馏水将溶液甲稀释不同倍数，得到溶液乙和溶液丙，并且乙的浓度大于丙的浓度。 ②将生长状况相似的幼年大鼠随机分组，用电子秤测量各组大鼠体重并记录。对照处理如下： 组别 A B C D E 每天定时灌胃 2mL蒸馏水 2mL药液X 2mL溶液甲 2mL溶液乙 2mL溶液丙 ③给5组大鼠每天饲喂等量适量高脂饲料，并记录摄食量。 ④在相同且适宜条件下培养一段时间，用电子秤测量各组大鼠体重并记录，提取各组大鼠体内脂肪进行测量并记录。 ⑤计算各组大鼠的食物利用率和脂肪系数，统计分析所得数据 普洱茶水提物可减少脂肪的吸收 普洱茶水提物可增加脂肪的分解 【详解】试题分析：本题属于探究实验．其设计思路为取材、分组并编号，对照实验的设计，单一变量的处理，而其他条件要保持一致，观察记录实验结果，预测结果．需要注意的是，由于是探究性实验，因此结果不是唯一的，结论也不是唯一的，大多有三种可能：变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关，据此答题。 （1）据试题分析及题意可知，①用蒸馏水将溶液甲稀释不同倍数，得到溶液乙和溶液丙。 ②将生长状况相似的幼年大鼠随机分组如下： ③给5组大鼠每天饲喂等量适量高脂饲料，并记录摄食量。 ④在相同且适宜条件下培养一段时间，用电子秤测量各组大鼠体重并记录，提取各组大鼠体内脂肪进行测量并记录。 ⑤计算各组大鼠的食物利用率和脂肪系数，统计分析所得数据。 （2）因三种浓度普洱茶水提物降脂效果均比药液X效果好，且降脂效果与浓度呈正相关，图如下 （3）据第（2）小题的柱形图可以看出，普洱茶水提物降低食物利用率和脂肪系数的原因可能是①普洱茶水提物可减少脂肪的吸收, ②普洱茶水提物可增加脂肪的分解。 3．【环境 pH 对光合速率的影响】乳酸通常被认为是一种临时性代谢产物，无重要的生理功能。研究者利用同位素标记法对饲喂与禁食条件下的小鼠进行实验，探究人体细胞能量供应形式与代谢异常的关系。 （1）葡萄糖是在细胞质基质中分解为________后，无氧条件下可分解为乳酸。研究人员通过静脉注射用同位素标记含有_________元素的食物，可追踪小鼠体内能源物质转化和利用的动态过程。 （2）对小鼠分别进行正常饲喂和禁食处理，测定血液中带标记的葡萄糖和乳酸的含量指标——“流通量（Flux）”如下图。该结果显示乳酸________（填“是”或者“不是”）体内比葡萄糖更加重要的能量载体，判断的理由是____________。 （3）为验证该推断，研究者对禁食后小鼠的肌肉、肾脏、肝脏、肺等脏器分别进行测量，若这些器官中的乳酸的流通量均___________，则上述推断成立。 【答案】 丙酮酸 碳 是 正常饲喂时乳酸流通量高于葡萄糖，禁食时乳酸流通量为葡萄糖的两倍以上 高于葡萄糖的流通量 【详解】试题分析：本题主要考查细胞中的能源物质。要求学生会根据题目所给背景，进行相关分析，得出结论。 （1）在细胞质基质中，葡萄糖被分解为丙酮酸后，在无氧条件下，可分解为乳酸。研究人员通过静脉注射用同位素标记含有碳元素的食物，可追踪小鼠体内能源物质转化和利用的动态过程。 （2）根据矩形图可知，正常饲喂时乳酸流通量高于葡萄糖，禁食时乳酸流通量为葡萄糖的两倍以上，说明乳酸是体内比葡萄糖更加重要的能量载体 （3）对禁食后小鼠的肌肉、肾脏、肝脏、肺等脏器分别进行测量，若这些器官中的乳酸的流通量均高于葡萄糖的流通量，则说明乳酸是体内比葡萄糖更加重要的能量载体。 4．【糖脂转化与有氧呼吸、酮体代谢】水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。 (1)水稻将H2O分解为NADPH和氧气的场所是叶绿体的__________，发生的能量转换是__________。科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径：____________________。 (2)为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h后，通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，生理意义是____________。 (3)在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5，生成CO2，被称为光呼吸，研究人员通过研究光呼吸拟通过在植物体内构建人工代谢途径进一步提高植物的固碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示：    ①已知R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：____________。 ②研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC支路，并成功将支路导入水稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，请分析该支路能显著提高水稻产量的原因：________。 【答案】(1) 类囊体薄膜 光能转化为ATP和NADPH中的化学能 18O2→H218O→C18O2→（CH218O） (2)最大程度吸收光能，以适应弱光环境 (3) 二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进 R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸 光呼吸使一部分碳以 CO2的形式散失，GOC支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利用率 【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成有机物。 2、光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。光呼吸可消除多余的NADPH和ATP，减少细胞受损的可能，有其正面意义。 【详解】（1）将H2O分解为NADPH和氧气是光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，其发生的能量转换是光能转化为ATP和NADPH中的化学能。当通入一定量的18O2时，首先氧气中的氧元素会进入线粒体中参与有氧呼吸的第三阶段，转移至H218O中；产生的H218O会参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸结合后可转移至C18O2中；从线粒体中释放出的C18O2会进入叶绿体中参与光合作用的暗反应阶段，生成糖类（CH218O），故该过程中氧元素的转移途径为：18O2→H218O→C18O2→（CH218O）。 （2）对水稻叶片照光1h后，给予弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在受光面，生理意义是最大程度吸收光能，以适应弱光环境。 （3）①二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进 R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸，故生产实际中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的。 ②结合题意可知，GOC支路的作用是使光呼吸的中间产物 C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，光呼吸使一部分碳以 CO2的形式散失，GOC支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了CO2的利用率，故显著提高了水稻的光合速率和产量。 5．【营养物质的消化吸收】科学家研究发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”（这时它的代谢速率几乎可降至0），能耐受-271 ℃的冰冻数小时，据研究，“熊虫”进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。根据上述资料，有人认为“熊虫”体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。 请设计一个实验方案，用于探究海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。（操作时只要定性即可） （1）为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，用于实验材料的组织细胞应具有______________(填“含有”或“不含有”)海藻糖的特点。 （2）实验步骤： ①取适量同种、大小、生理状况相近的动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组）； ②______________________________________________________； ③将上述细胞培养液在________条件下培养数小时； ④观察甲、乙两组细胞生活状况。 （3）实验预期结果及结论：________________________________________________________ 【答案】 不含有 甲加海藻糖，乙不加海藻糖 -271℃ 若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡则假设成立；若甲、乙两组细胞都死亡，则假设不成立 【分析】根据题意，实验目的是探究海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤，可知海藻糖为自变量，故在设计实验时，实验组应加入海藻糖，对照组不加，将其他无关变量控制为等量，创设单一变量，该实验研究的是低温（-271 ℃）对细胞的损伤状况，因此细胞的生活是否良好是观察指标；预期试验结果时要考虑全面，分别有：①“熊虫”产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤，则实验组细胞生长良好，对照组细胞死亡；②若实验组和对照组细胞均（或绝大部分）死亡，则说明“熊虫”产生的海藻糖不能保护组织细胞，组织细胞因低温而损伤；据此分析。 【详解】（1）本实验研究海藻糖对组织细胞的影响，有无海藻糖为自变量，故实验应排除掉实验材料中的海藻糖的影响，用于实验材料的组织细胞应不含有海藻糖。 （2）实验步骤：②甲组加入海藻糖，乙组不加； ③将上述细胞培养液在相同且低温（-271 ℃）的条件下培养数小时； （3）预期试验结果： ①若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡，则假设成立，即海藻糖能保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤； ②若甲、乙两组细胞都死亡，则假设不成立，说明“熊虫”产生的海藻糖不能保护组织细胞，组织细胞会因低温而损伤。 【点睛】本题综合考查试实验设计，解答本题的关键是在实验设计时注意对照原则和单一变量原则，难度适中。 6．【脂质代谢与实验分析】植物在漫长的进化过程中逐渐形成了对病原体的特异性防卫反应（植物免疫反应）:为探究水杨酸（SA)对植物免疫的影响，科研人员进行实验： （1）科研人员将特定基因转入烟草愈伤组织细胞，经过______过程后发育成SA积累缺陷突变体植株。用烟草花叶病毒（TMV)分别侵染野生型和突变体植株，得到图1所示结果。据图分析，SA能______植物的抗病性。 （2）研究发现，细胞内存在两种与SA结合的受体，分别是受体a和b，SA优先与受体b结合。结合态的受体a和游离态的受体b都能抑制抗病蛋白基因的表达。病原体侵染时，若抗病蛋白基因不能表达，则会导致细胞凋亡。依据上述机理分析，SA含量适中时，植物抗病性强的原因是________，抗病蛋白基因的表达未被抑制，抗病性强；SA含量过高会导致细胞凋亡，原因是__________抑制抗病蛋白基因表达，导致细胞凋亡。 （3）研究发现，植物一定部位被病原体侵染，一段时间后未感染部位对病原体的抗性增强。为探究机理，科研人员在图2所示烟草的3号叶片上接种TMV，得到图3所示结果。 ①实验结果显示，接种后96小时，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片中SA含量略有升高，随着时间延长，__________。 ②科研人员测定各叶片中SA合成酶的活性，发现该酶活性仅在3号叶片中明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中SA的来源是__________。 ③为验证该推测，科研人员进一步实验：给3号叶片接种TMV，用透明袋罩住，透明袋内充入1802以掺入新合成的SA中，密封袋口。处理一段时间后，提取________叶片中的SA，测定______。结果证明该推测成立。 （4）综合上述结果分析，植物通过调控不同部位SA的量来抵御病原体的侵染，其原理是__________。 【答案】 再分化 提高（或“增强”） 含量适中的SA优先与细胞内游离态的受体b结合，导致细胞内几乎没有游离态的受体b和结合态的受体a（或“游离态的受体b几乎全部与SA结合，受体a未与SA结合”） 结合态的受体a 3号叶片中SA含量进一步升高，未感染的上位叶片中SA含量显著增加 由3号叶片合成并运输而来 未感染的上位 含18O的SA含量 感染部位大量（或“过量”）合成SA引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；合成的SA运输至未感染部位，引起未感染部位SA含量适当升高，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染 【详解】试题分析：结合题意，根据图1分析可知，无SA积累的突变体植株感染病斑面积比有SA积累的野生型植株大，说明SA能增强植株的抗病性。由于SA优先与细胞内的受体b结合，当SA含量缺乏或过少时，细胞内游离态受体b多，它会抑制抗病蛋白基因的表达，则表现型为抗病性减弱；当SA含量适中时，细胞缺少游离态的受体b和结合态的受体a，所以细胞内抗病蛋白基因的表达增多，则表现为抗病性增强；当SA含量过多时，细胞内结合态的受体a多，它会抑制抗病蛋白基因的表达，则表现为抗病性减弱。结合图2和实验目的，分析图3中实验结果，接种后96小时，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片（即4、5、6、7、8号叶）中SA含量略有升高，随着时间延长，3号叶片中SA含量进一步升高，未感染的3号上位叶片中SA含量显著增加。根据科学测定结果分析，只有3号叶片中SA合成酶的活性明显升高，说明3号叶片及其上位叶片中SA的来源都是3号叶片合成并不断向上运输。若要证明3号的上位叶片中SA来源于3号叶片合成，通过用18O2的原料参与3号叶片中SA的合成，一段时间后，分别提取3号上位叶片（即4、5、6、7、8号叶）中SA，检测其是否含有18O的SA。若含有，则推测结论成立。 （1）根据植物组织培养过程：外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经再分化首先形成胚状体，进而发育为植株。转基因植株的培育是愈伤组织经过再分化形成并发育为SA积累缺陷突变体植株。结合前面的分析可知，无SA积累的突变体植株感染病斑面积比有SA积累的野生型植株大，说明SA能增强植株的抗病性。 （2）根据前面分析，只有SA在植物体内含量适中，植株的抗病性才最高的原理可知：由于SA优先与细胞内的受体b结合，当SA含量适中时，细胞缺少游离态的受体b和结合态的受体a，所以细胞内抗病蛋白基因的表达增多，则表现为抗病性增强；当SA含量过多时，细胞内结合态的受体a多，它会抑制抗病蛋白基因的表达，则表现为抗病性减弱。 （3）①根据实验结果分析，接种后96小时，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片中SA含量略有升高，随着时间延长到144h，3号叶片中SA含量进一步升高，未感染的上位叶片中SA含量显著增加。 ②结合前面的分析可知，由于只有3号叶片中SA合成酶的活性明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中SA的来源是3号叶片合成并运输而来。 若要验证3号的上位叶片中SA来源于3号叶片合成，通过用18O2的原料参与3号叶片中SA的合成（需要对3号叶片进行套袋处理，防止18O2与3号上位叶片接触），一段时间后，提取3号上位叶片中SA，检测是否含有18O的SA。若含有，则推测结论成立。 （4）综合上述结果分析，植物是通过调控不同部位SA的量来抵御病原体的侵染，其原理是：若感染部位大量合成SA，则易引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；若合成的SA运输至未感染部位，则引起未感染部位SA含量适当升高，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染。 【点睛】分析本题关键要结合（2）小题的信息，得出只有SA含量在植株体内适中时，由于无缺少游离态的受体b和结合态的受体a，所以细胞内抗病蛋白基因的表达增多，则表现为抗病性增强。 7．【葡萄糖转运与细胞呼吸】人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。研究人员对小鼠BAT代谢进行了相关研究。 （1）图1是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图。从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因：______。 （2）雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关。科研人员利用无活性DNA片段构建重组DNA，导入野生型小鼠（WT）______细胞，使其插入ERRγ基因内部，导致ERRγ基因发生______，获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，结果如图2。在第______小时ERRγKO小鼠全部死亡。结果说明ERRγ与抵抗寒冷关系密切。 （3）检测两种小鼠在4℃冷环境中体内BAT和WAT的数量，计算其比值（BAT/WAT），结果如图3，由此可推测______。 （4）进一步测定两组小鼠BAT细胞代谢水平，结果如图4。据图可知， KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP比值为______。同时利用分子生物学技术检测发现，KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上。结合图4结果推测，UCP-1蛋白的作用是______。 （5）综上研究可知，ERRγ在相关激素的调节下，通过______过程使小鼠适应寒冷环境。 【答案】 脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加 受精卵 基因突变 6 雌激素通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进WAT转化为BAT 1.4（17.5÷12.5/7∶5/17.5∶12.5） 减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能 促进WAT转化为BAT；促进UCP-1基因的表达，使产热增加 【分析】通过题干及四个图示可知ERRγ在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP-1基因的表达，使产热增加过程使小鼠适应寒冷环境。 【详解】（1）根据题干信息可知：WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来，BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求；图中BAT内含有许多小的脂肪滴和线粒体，所以从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加。 （2）已知雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关，利用基因工程获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO），及利用无活性DNA片段构建重组DNA，导入野生型小鼠（WT）受精卵细胞，使其插入ERRγ基因内部，导致ERRγ基因发生基因突变，获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，结果如图2．在第6小时ERRγKO小鼠全部死亡。结果说明ERRγ与抵抗寒冷关系密切。 （3）检测两种小鼠在4℃冷环境中体内BAT和WAT的数量，计算其比值（BAT/WAT），结果如图3，可以看出野生型小鼠（WT）高于ERRγ基因缺陷小鼠（KO），由此可推测雌激素通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进WAT转化为BAT。 （4）进一步测定两组小鼠BAT细胞代谢水平，结果如图4．据图可知图中所示的是释放的热量占释放总能量比例，分别为WT组为87.5%，KO组为82.5%，所以KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP分别比例为17.5%、12.5%，二者的比值为1.4。已知KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上，结合图4结果可以推测，UCP-1蛋白的作用是减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能。 （5）综上研究可知，ERRγ在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP-1基因的表达，使产热增加过程使小鼠适应寒冷环境。 【点睛】本题难点：（1）小题中根据结构与功能相适应的观点分析——体积小，表面积大，易于分解；线粒体多，有氧呼吸产热多。（2）（4）小题都需要结合题意和图中数据进行分析病得出相应的结论；总体思路：ERRγ在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP-1基因的表达，使产热增加，使小鼠适应寒冷环境。 计算分析类 1．【光合、呼吸速率计算】（多选）某科研小组用“叶圆片称重法”——测定有机物的变化量。本方法测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率（S为叶圆片面积）、呼吸速率等。下列选项计算结果或说法正确的是（　　） A．净光合速率＝（z－y）/2S B．呼吸速率＝（x－y）/2S C．总光合速率＝（x＋z－2y）/2S D．图示实验中叶片细胞呼吸持续进行了2小时 【答案】ABC 【详解】A、净光合速率是单位时间、单位面积的有机物净积累量（光合合成量-呼吸消耗量），12：00~14：00的2小时光照中，有机物净积累量=光照后干重-光照前干重= z-y；时间为2小时，叶圆片面积为S，因此净光合速率= 净积累量/(时间×面积) = (z-y)/2S ，A正确； B、呼吸速率是单位时间、单位面积的有机物消耗量，10：00~12：00的2小时黑暗中，有机物仅通过呼吸消耗，消耗量=初始干重-黑暗后干重= x - y ； 时间为2小时，叶圆片面积为S，因此呼吸速率 = 消耗量/(时间×面积) = (x-y)/2S，B正确； C、总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率，将A、B的计算结果代入公式，总光合速率= (z-y)/2S + (x-y)/2S = (x+z-2y)/2S，C正确； D、细胞呼吸是活细胞的基本代谢，无论光照还是黑暗都会持续进行。实验从10：00到14：00共4小时，呼吸作用持续进行了4小时，而非2小时，D错误。 2．【呼吸熵与细胞呼吸】（多选）单位时间内细胞呼吸产生的CO2量和消耗的O2量的比值被称为呼吸熵（RQ），同种生物在不同环境或利用不同底物进行细胞呼吸时的RQ并不相同。取甜菜新鲜的叶片和块根分别在不同环境中进行测试，测得的RQ分别为a和b。下列叙述正确的是（    ） A．若在O2充足的环境下，a<1，则细胞呼吸的底物中有脂肪 B．若在O2充足的环境下，b=1，则细胞呼吸的底物是葡萄糖 C．若在低氧环境下，细胞呼吸的底物只有葡萄糖，则a>1 D．若在低氧环境下，细胞呼吸的底物只有葡萄糖，则b>1 【答案】ABC 【分析】甜菜新鲜的叶片和块根在进行无氧呼吸时，生成的产物不同。甜菜新鲜的叶片进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，而块根进行产生乳酸的无氧呼吸，故同种生物在不同环境或利用不同底物进行细胞呼吸时的RQ并不相同。 【详解】AB、在O2充足的环境下，甜菜新鲜的叶片和块根均进行有氧呼吸，若底物只有葡萄糖，则有氧呼吸消耗的O2量和产生的CO2量相等，RQ＝1；由于脂肪分子中O的含量远远低于糖类，而H的含量更高，当细胞呼吸的底物中含有脂肪时，消耗的O2量较多，因此RQ<1，AB正确； CD、在低氧环境下，若细胞呼吸的底物只有葡萄糖，甜菜新鲜的叶片既进行有氧呼吸，也进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，故产生的CO2量大于消耗的O2量，a>1；甜菜的块根既进行有氧呼吸，也进行产生乳酸的无氧呼吸，故产生的CO2量等于消耗的O2量，b＝1，C正确，D错误。 故选ABC。 3．【甲醛代谢与光合综合】甲醛是常见的环境污染物，植物可通过细胞代谢将甲醛转化为CO2参与光合作用。图1为植物体内甲醛代谢与光合作用的部分过程示意图（其中RUSP和HU6P是中间产物），图2为植物在不同光照条件下密闭环境中CO2浓度的变化曲线。请回答下列问题： (1)图1中过程①（C3的还原）顺利进行的前提是光反应能持续提供________，植物细胞净化甲醛的场所有________，若突然停止光照，短时间内叶绿体中Ru5P的含量会________（填“上升”“下降”或“不变”）。 (2)图2弱光照组植物叶肉细胞中叶绿体产生的O2的去向是________，假设实验过程中的植物呼吸速率不变，则d时间内完全光照组植株实际光合速率为________ppm/s（用字母a-d表示）。 (3)研究人员进一步探究甲醛浓度对菠菜光合速率的影响，同时检测了叶绿体中Ru5P含量和FALDH（甲醛脱氢酶）活性，结果如下表所示。 甲醛浓度（mg/L） 净光合速率（μmol/m2·s） Ru5P含量（mg/g） FALDH活性（U/mg） 0（对照组） 12.5 2.8 15.2 5 15.8 3.2 28.6 10 18.3 3.5 42.1 15 16.7 2.9 36.5 20 10.2 2.1 22.3 分析表格数据，甲醛浓度为10mg/L时净光合速率达到峰值，而甲醛浓度超过10mg/L后净光合速率下降，从酶活性和暗反应原料的角度分析，原因是________。 【答案】(1) ATP、NADPH 细胞质基质、叶绿体基质 下降 (2) 进入线粒体被利用、释放到细胞外（答“线粒体和细胞外”也可） （a-c）/d (3)甲醛浓度超过10 mg/L后，FALDH活性下降，甲醛代谢产生的CO2减少，暗反应原料不足；同时Ru5P含量下降，CO2固定速率降低，暗反应速率下降，净光合速率降低 【分析】本题考查的知识点及具体内容如下：1.光反应为暗反应（C₃的还原）提供 ATP 和 NADPH；暗反应包括 CO₂固定和 C₃还原，光照停止会影响光反应产物供应，进而影响暗反应物质含量。2.实际光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率3.酶活性（如 FALDH）和暗反应原料（CO₂）、关键物质（如 Ru5P）会影响暗反应速率，进而影响净光合速率。 【详解】（1）暗反应中 C₃的还原需要光反应提供的 ATP（供能）和 NADPH（供氢、供能）；图 1 中甲醛先在细胞质基质中被转化为 HCOOH，再进入叶绿体基质中进一步转化为 CO₂参与暗反应，故净化甲醛的场所是细胞质基质和叶绿体基质；突然停止光照，ATP 和 NADPH 减少，C₃还原减慢，Ru5P 生成减少，而 CO₂固定仍在消耗 Ru5P，因此短时间内 Ru5P 含量下降。 （2）图 2 弱光照组中，密闭环境 CO₂浓度不变，说明植株净光合速率等于 0（整体光合=呼吸），但叶肉细胞的光合速率大于其呼吸速率，因此叶绿体产生的 O₂一部分进入线粒体供自身呼吸消耗，另一部分释放到细胞外；黑暗组 CO₂浓度变化反映呼吸速率，d 时间内呼吸速率为（a - b）/d ppm/s，完全光照组净光合速率为（b - c）/d ppm/s，实际光合速率 = 呼吸 + 净光合 =（a - b）/d +（b - c）/d =（a - c）/d ppm/s。 （3）结合表格数据，甲醛浓度超过 10mg/L 后，FALDH 活性下降，导致甲醛代谢产生的 CO₂减少，暗反应原料不足；同时 Ru5P 含量下降，CO₂固定速率降低，暗反应整体速率下降，最终使净光合速率降低。 4．【碳循环与细胞代谢】碳汇功能是指生态系统通过光合作用固定大气中的 CO2，并将其以有机碳形式储存（如植物体内有机物、消费者和分解者体内的有机物及土壤有机质等），从而减少温室气体的能力。我国科学家对三江源国家公园高寒湿地研究发现:湿地是甲烷主要排放源，甲烷是一种强效温室气体（全球增温潜势是 CO2的 25～34 倍），甲烷氧化菌能将其转化为自身的有机物，显著降低大气中甲烷浓度，间接提高生态系统的碳汇功能。已知年净碳汇量＝年生产者的同化量－年生产者呼吸作用消耗量－年异养呼吸量－年 CO2排放量。藏嵩草是三江源湿地的关键物种，是牦牛、藏羊的重要饲料来源，且其根系分泌物可以提高甲烷氧化菌的丰富度。该湿地生态系统的碳通量数据如下： 年净初级生产量 3.2 t C/ha（光合作用吸收的净 CO2量） 年异养呼吸量 2.1 t C/ha（消费者和分解者释放的 CO2量） 年 CH4排放量 0.3 t C/ha 注：净初级生产量＝生产者的同化量－生产者呼吸作用消耗量;CH4排放按全球增温潜势为 34 进行计算，即:换算为 CO2排放量＝CH4排放量×34。 (1)甲烷氧化菌通过氧化 CH4显著降低大气中 CH4的浓度，其氧化甲烷的生理意义是为自身提供________。 (2)调查藏嵩草的种群密度应该用________法，若要调查藏嵩草在高寒湿地的生态位，除了种群密度外还需要调查________（答两点）。 (3)该湿地年净碳汇量为________t C/ha（需将 CH4折算为 CO2量，精确到 0.1）。请根据题目信息解释过度放牧导致碳汇下降的机制:________。为提高该湿地碳汇功能，从生物群落的角度提出两项措施:________。 【答案】(1)有机物/物质和能量 (2) 样方 植株高度、出现频率、与其他物种的关系 (3) -9.1 过度放牧造成藏嵩草的数量减少，使该湿地固碳能力减弱[或:过度放牧使藏嵩草减少，使其根系分泌物减少造成甲烷氧化菌丰富度下降，而使CH4氧化减少，甲烷（一种强效温室气）被释放到大气中去，造成碳汇下降] 接种高效甲烷氧化菌株;添加根系分泌物类似物促进甲烷氧化菌生长 【分析】碳在非生物环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的。碳在生物群落中，以含碳有机物形式存在。大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落。生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。 【详解】（1）甲烷氧化菌氧化甲烷可以为自身提供有机物（或者物质和能量）。      （2）调查藏嵩草的种群密度应该用样方法；调查植物生态位通常需要调查种群密度、植株高度、出现频率、与其他物种的关系等。 （3）已知年净碳汇量＝年生产者的同化量－年生产者呼吸作用消耗量－年异养呼吸量－年 CO2排放量，年净碳汇量== -9.1；过度放牧使藏嵩草减少，使其根系分泌物减少造成甲烷氧化菌丰富度下降，而使CH4氧化减少，甲烷（一种强效温室气）被释放到大气中去，造成碳汇下降。高该湿地碳汇功能，从生物群落的角度出发可以通过以下措施：接种高效甲烷氧化菌株;添加根系分泌物类似物促进甲烷氧化菌生长。 5．【光合、呼吸综合应用】图为大豆叶肉细胞光合作用过程示意图，A、B表示相关物质，①、②表示相关结构，请回答下列问题： (1)图中的生物膜①是______（填结构名称），物质B是______。 (2)光合产物磷酸丙糖经细胞质基质转变为蔗糖，则每合成一分子的蔗糖，至少需要消耗______分子的CO2。 (3)盐和干旱胁迫均能够影响大豆作物的生长和产量。为进一步研究其机理，某学者的部分研究结果如下表所示（CK为空白对照组、S为盐胁迫处理组、D为干旱胁迫处理组、S+D为盐旱复合胁迫处理组）。据表分析盐和干旱胁迫能影响大豆作物的生长和产量可能原因有______。 处理 叶绿素含量相对值 气孔导度/［μmol/（m2·s）］ 根体积/cm3 CK 44.62 0.46 1.55 S 40.42 0.01 1.31 D 43.67 0.11 1.47 S+D 39.81 0.01 1.21 【答案】(1) 类囊体（薄）膜 C3（或三碳化合物） (2)12 (3)盐和干旱胁迫均能降低叶绿素含量和气孔导度，使叶片吸收光能和CO2能力减弱，进而降低光合速率，同时根体积下降降低了对土壤中水和无机盐的吸收 【分析】①光合作用的场所及核心物质（类囊体膜的功能、C₃的形成）；②光合作用中 CO₂固定与光合产物合成的数量关系；③环境胁迫（盐、干旱）对光合作用关键指标（叶绿素含量、气孔导度）及植株营养吸收（根体积）的影响，以及这些变化对作物生长和产量的连锁效应。 【详解】（1）图中①是光反应的场所，光反应发生在类囊体薄膜上，故①为类囊体（薄）膜；物质 B 是 CO₂与 C₅结合生成的产物，结合光合作用暗反应过程，可知 B 为 C₃（三碳化合物）。 （2）蔗糖的分子式为 C₁₂H₂₂O₁₁，合成一分子蔗糖需要 12 个碳原子；光合作用中，每个 CO₂分子提供 1 个碳原子，且暗反应中 CO₂的固定是碳原子转移的关键步骤，因此每合成一分子蔗糖，至少需要消耗 12 分子 CO₂。 （3）对比对照组（CK）与各胁迫处理组（S、D、S+D）的实验数据：①叶绿素含量：胁迫组均低于 CK，叶绿素是光反应的关键色素，含量下降会导致叶片吸收光能的能力减弱，光反应产物（ATP、NADPH）减少；②气孔导度：胁迫组显著低于 CK，气孔导度降低会减少 CO₂进入叶肉细胞，导致暗反应中 CO₂固定受阻，光合速率下降；③根体积：胁迫组均小于 CK，根是植物吸收水和无机盐的主要器官，根体积减小会降低植株对水和无机盐的吸收能力，影响光合作用及植株整体生长，最终导致产量下降。综上，盐和干旱胁迫通过上述多方面共同影响大豆的生长和产量。 6．【光合、呼吸综合应用】请回答下列光合作用和细胞呼吸的问题： I．图1表示温室大棚内光照强度（X）与作物光合速率的关系。图2表示某同学以某种作物为材料，研究环境因素对其光合速率影响的实验结果。 (1)图1曲线中，在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，当X<B时，限制作物增产的主要因素是__________；当B<X<C时，可通过提高__________来增大光合速率；当X>C时，可采取_________措施，保证作物的最大光合速率。如遇连阴天，温室需补光，选用_________（光质）最有效。 (2)由图2分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。图中植物光反应产生O2的速率_________（填“大于”、“小于”或“等于”）其放氧速率，理由是_________。在25℃、低光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下该植物生成C3的速率为_________μmol·g-1·h-1。 Ⅱ．某课外活动小组将40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液加入100mL锥形瓶中，将其密封后在最适温度下培养，用传感器定时检测培养液中O2和CO2相对含量变化，结果如图甲所示。图乙为酵母细胞内葡萄糖分解代谢过程。 (3)图甲中t1-t3时间段酵母菌细胞呼吸发生的场所是_________。图乙中均有NADH和ATP产生的过程为________（填序号），在过程③中，丙酮酸中能量的主要去路是________。 (4)在实验初期，酵母菌的数量变化为________（填“增加”、“减少”或“不变”），原因是________。 (5)在实验后期，酵母菌数量在逐渐下降，其主要原因有葡萄糖的大量消耗导致营养物质供应不足，大量二氧化碳产生导致培养液的_________下降，以及________的产生。 (6)t3时葡萄糖的消耗速率大于t1时，原因是________。 【答案】(1) 光照强度 二氧化碳浓度（CO2浓度） 适当遮光（适当遮荫） 红（蓝紫） (2) 高光强 大于 植物放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率 230 (3) 细胞质基质和线粒体（不全不给分） ①② 保留在酒精（乙醇）中 (4) 增加 培养初期溶液中溶氧较高，酵母菌有氧呼吸产生能量较多，细胞增殖快 (5) pH 酒精（乙醇） (6)产生相同的二氧化碳，无氧呼吸比有氧呼吸消耗葡萄糖多 【分析】1、无机盐在植物细胞中具有建构组织细胞和调节生命活动的功能，植物对无机盐的吸收过程是主动运输过程，可以从低浓度向高浓度运输，在缺氧的条件下，根细胞无氧呼吸产生酒精，对根细胞具有毒害作用； 2、I中图1，A点是光的补偿点，此光照强度下作物的光合作用强度等于呼吸强度；B点是光的饱和点，B点之前，随光照强度增增，光合作用增强；C点之后，光照强度增加，光合作用速率降低。 3、Ⅱ中图甲，t1→t2时间内，O2浓度不断下降且曲线变缓，说明O2减少速率越来越慢，该段时间内有氧呼吸速率不断下降；t3后O2浓度不再变化，说明酵母菌不再进行有氧呼吸，此时进行无氧呼吸。 图乙中①细胞呼吸第一阶段，②有氧呼吸第二、三阶段，而③为无氧呼吸第二阶段。 【详解】（1）当光照强度小于B时，随光照强度增加，光合作用增强，因此该阶段限制作物增产的因素是光照强度； 当光照强度大于B小于C时，此时限制光合作用的因素是二氧化碳浓度；可通过提高二氧化碳浓度来增大光合速率； 光照强度大于C时，随光照强度增加，光合速率下降，此时可以采取遮光（遮荫）措施，保证作物的最大光合速率； 如遇连阴天，光照强度减弱，光合速率降低，此时温室中可以补充光照，因光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故选用红（蓝紫）光效果较好。 （2）由图2分析可知，相比于低光照，在高光照条件下温度对光合速率的影响更显著。 图中植物光反应产生O2的速率是植物真正的光合速率，会大于减去了植物细胞呼吸耗氧速率所得的放氧速率。 在25℃、低光强条件下植物的放氧速率为85μmol·g-1·h-1 ，细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下该植物固定二氧化碳的速率是115 μmol·g-1·h-1，所以生成C3的速率为115 μmol·g-1·h-12=230μmol·g-1·h-1。 （3）图甲中t1-t3时间段O2浓度不断下降，酵母菌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，发生的场所是细胞质基质和线粒体。 有氧呼吸第一、二阶段和无氧呼吸第一阶段均有NADH和ATP产生，对应图乙中①②的过程，过程③为无氧呼吸第二阶段，此过程中丙酮酸中能量的主要去路是保留在乙醇中。 （4）实验初期，由于培养液中葡萄糖充足，溶氧较高，酵母菌主要进行有氧呼吸，细胞增殖速度快，酵母菌的数量会增加。 （5）在实验后期，因葡萄糖的大量消耗导致营养物质供应不足，以及大量二氧化碳产生导致培养液的PH下降，还有酵母菌无氧呼吸产生酒精等使酵母菌数量在逐渐下降。 （6）t3时酵母菌进行无氧呼吸，t1时酵母菌进行有氧呼吸，因产生相同的二氧化碳时，无氧呼吸比有氧呼吸消耗葡萄糖多，所以t3时葡萄糖的消耗速率大于t1时。 【点睛】本题的知识点是植物细胞中无机盐的作用和植物细胞吸收无机盐的方式，根细胞无氧呼吸的产物，影响光合作用的因素，对于相关知识点的综合理解应用，把握知识点间的内在联系是解题的关键。 7．【C4 植物光合特性分析】C4植物在气孔部分关闭时，仍能利用细胞间隙中低浓度的CO2维持光合作用。其机制是：先利用PPDK酶催化丙酮酸生成PEP，再利用PEPC酶催化CO2与PEP反应生成OAA，OAA进一步反应后进入叶绿体基质生成丙酮酸并释放CO2，CO2在RuBP羧化酶的作用下与RuBP反应被固定。水稻作为C3植物，无此机制。科研人员将PPDK酶基因和PEPC酶基因导入原种水稻细胞得到了转双基因水稻，并测量在不同光照强度和不同温度下的净光合速率（以CO2吸收速率表示），结果如下图所示： (1)根据C4植物光合作用机制推测，PEPC酶与RuBP羧化酶相比，PEPC酶对CO2的亲和力__________。在C4植物中，PEPC酶的作用场所是__________。 (2)据图1分析，光照强度为1000Lux时，转双基因水稻的光合速率为__________μmol·m-2·s-1。从光反应与暗反应的影响因素角度解释，在0-400Lux光照强度区间内，两曲线重合的原因是__________。 (3)据图2分析，转双基因水稻净光合速率最大值高于两条曲线中其他各点对应的数值的原因是__________（答出两点即可）。已知O2与CO2竞争性结合RuBP羧化酶，夏季午后常出现高温强光天气，此时转双基因水稻相对于原种水稻可能具有的增产优势是__________。 【答案】(1) 更高 （叶肉细胞）的细胞质基质 (2) 30 此时光照较弱，光反应受到限制，CO2不是暗反应的限制因素，故C4途径的CO2浓缩机制无法发挥作用，因此两曲线重合。（或在弱光条件下，光反应产生的ATP和NADPH不足，成为光合作用的限制因素，此时暗反应速率主要受光反应产物供应限制，C4途径的CO2浓缩机制无法发挥作用，因此两曲线重合）。 (3) 酶活性达到最适水平（或此温度是酶活性的最适温度），转双基因水稻固定CO2的能力更强 C4途径的优势得以充分发挥PEPC酶能在气孔关闭、胞间CO2浓度降低时继续固定CO2；抑制光呼吸，减少高温下的光合产物浪费 【详解】（1）根据题干信息，C4植物可以利用PEPC酶催化CO2与PEP反应生成OAA，让植物在较低CO2维持光合作用，所以推测EPC酶与RuBP羧化酶相比，PEPC酶对CO2的亲和力更高。PPDK酶催化丙酮酸生成PEP，而PEPC酶催化CO2与PEP反应生成OAA，由于丙酮酸存在于细胞质基质，所以PEPC酶的作用场所是（叶肉细胞）的细胞质基质。 （2）据图1分析，光照强度为1000Lux时，转双基因水稻的净光合作用速率为25，呼吸作用速率为5，所以转双基因水稻的光合速率为25+5=30μmol·m-2·s-1。光反应可以为暗反应提供NADPH和ATP，在0-400Lux光照强度区间内，此时光照较弱，光反应受到限制，CO2不是暗反应的限制因素，故C4途径的CO2浓缩机制无法发挥作用，因此两曲线重合。（或在弱光条件下，光反应产生的ATP和NADPH不足，成为光合作用的限制因素，此时暗反应速率主要受光反应产物供应限制，C4途径的CO2浓缩机制无法发挥作用，因此两曲线重合）。 （3）据图2分析，转双基因水稻净光合速率最大值高于两条曲线中其他各点对应的数值的原因，该温度是酶的最适温度，酶活性达到最适水平，且转双基因水稻转入了PPDK酶基因和PEPC酶基因，固定CO2的能力更强。原种水稻在夏季午后气孔关闭，吸收CO2减少，此时光反应强烈，产生O2增多，已知O2与CO2竞争性结合RuBP羧化酶，而转双基因水稻的C4途径的优势得以充分发挥PEPC酶的作用能在气孔关闭、胞间CO2浓度降低时继续固定CO2；抑制光呼吸，减少高温下的光合产物浪费。 8．【光合、呼吸实验测定】兴趣小组开展实验，测定光合作用的强度。图1是该兴趣小组所用实验装置（红色液滴所在的毛细玻管带刻度），图2是部分实验结果。除实验需要设置的条件，其他条件相同且适宜。请回答下列相关问题： (1)检测图1中植株的呼吸速率，需____，并测定____。若将图1装置放在适宜光照下，则刻度管中红色液滴向右移动的值表示该绿色植物____（填“释放”或“产生”）的O2量（不考虑大气压变化等影响）。为防止无关变量干扰实验结果，本实验还应设置对照组，对照组装置与实验组装置的区别是____。 (2)设置a、b、c、d四种光照强度，测得植株单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化如图2，b光照强度下，植株的光合速率____（填“>”“=”或“<”）呼吸速率，d光照强度下，单位时间内该植株从外界吸收的CO2量为____。 (3)控制好种植大棚中的光照、温度等条件，有利于提高农作物的生长速度及品质。在西瓜果实成熟阶段，夜间通风可适当降低大棚中的温度，有利于西瓜中积累糖类等有机物，但在西瓜苗生长过程中，夜间不宜长时间通风，避免大棚中的温度过低，其原因是____。 【答案】(1) 将图1装置置于黑暗条件下 刻度管中红色液滴向左移动的值 释放 新鲜绿色植株改为经消毒的死亡绿色植株 (2) < 2mmol (3)夜间温度过低会使酶活性降低，不利于幼苗（生长过程中细胞呼吸、细胞中DNA分子复制、细胞分裂等）生命活动的进行，不利于幼苗的生长 【分析】 光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。 【详解】（1）光照条件下，光合作用会利用呼吸作用产生的二氧化碳，提供氧气给呼吸作用，检测图1中植株的呼吸速率，需将图1装置置于黑暗条件下，呼吸作用产生的二氧化碳会被小烧杯中的碳酸氢钠吸收，因此瓶子中的气体减少量为呼吸作用消耗的氧气，液滴会向左移动，测定呼吸速率可测定刻度管中红色液滴向左移动的值。若将图1装置放在适宜光照下，则刻度管中红色液滴向右移动的值表示该绿色植物释放的O2量，光合作用产生的氧气，一部分被呼吸作用利用，多余的释放到外界。为防止无关变量干扰实验结果，本实验还应设置对照组：新鲜绿色植株改为经消毒的死亡绿色植株，其他不变。 （2）b光照强度下，O2产生总量=CO2消耗量，还有一部分CO2释放量，说明植株的光合速率<呼吸速率。a光照强度下，没有氧气产生，只有呼吸作用，呼吸作用产生CO2量为6mmol。d光照强度下，单位时间内该植株从外界吸收的CO2量=固定的CO2总量－呼吸作用产生的CO2量=O2产生总量－呼吸作用产生的CO2量=8－6=2mmol。 （3）夜间温度过低会使酶活性降低，不利于幼苗（生长过程中细胞呼吸、细胞中DNA分子复制、细胞分裂等）生命活动的进行，不利于幼苗的生长，所以西瓜苗生长过程中，夜间不宜长时间通风，避免大棚中的温度过低。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．多酶片是一种可以治疗消化不良、食欲不振的药物，如图是多酶片的结构模式图。下列相关叙述正确的是（    ） A．肠溶衣在弱碱性的环境中仍能保持结构完好无损 B．多酶片进入小肠后，胃蛋白酶的活性会增强 C．多酶片可以碾碎后服用，其功效与直接服用相同 D．多酶片发挥作用的原理是降低食物中大分子水解所需的活化能 【答案】D 【分析】酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。 【详解】A、根据题图信息可知，肠溶衣不溶于胃液，而溶于肠液，肠液属于弱碱性环境，故肠溶衣在弱碱性的环境中不能保持结构完好无损，A错误； B、小肠属于弱碱性环境，胃蛋白酶的适宜环境是酸性环境；多酶片进入小肠后，胃蛋白酶的活性会减弱，B错误； C、多酶片不可以碾碎后服用，因为破坏了其结构，酶的功效丧失，其功效与直接服用不同，C错误； D、酶催化作用的机理是降低反应所需要的活化能，故多酶片发挥作用的原理是降低食物中大分子水解所需的活化能，D正确。 故选D。 2．在细胞中，ATP与ADP能发生相互转化并处于动态平衡中，如图为ATP与ADP相互转化的示意图。下列哪一项生理活动不需要ATP水解供能？（    ）    A．自由扩散 B．主动运输 C．大脑思考 D．日常跑步 【答案】A 【分析】ADP转变成ATP的能量即合成ATP的能量在动物中来自于呼吸作用，植物中来自于呼吸作用和光合作用，而ATP水解成ADP时释放的能量，用于各种生命活动。 【详解】A、自由扩散是顺浓度梯度进行的，不需要载体和能量，A正确； B、主动运输是逆浓度梯度进行的，需要载体和ATP水解供能，B错误； C、脑思考是耗能过程，需要ATP水解供能，C错误； D、日常跑步耗能较多，需要ATP水解供能，D错误。 故选A。 3．绿色植物的气孔由叶表皮细胞上两个具有特定结构的保卫细胞构成（如下图），保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭。下列有关分析错误的是（　　）    A．叶表皮细胞和保卫细胞的细胞质中都具有叶绿体，能够进行光合作用 B．保卫细胞吸水膨胀，气孔打开，可能与保卫细胞外侧壁伸缩性大于内侧壁有关 C．气孔的开闭会影响绿色植物的蒸腾作用、光合作用和呼吸作用等生理活动 D．由于原生质层的伸缩性大于细胞壁，叶表皮细胞失水会发生质壁分离 【答案】A 【分析】1、保卫细胞吸水，叶片气孔开启；保卫细胞失水，叶片气孔关闭。 2、植物细胞渗透作用的原理：当外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞失水；当外界溶液浓度＜细胞液浓度，细胞吸水。 【详解】A、叶表皮细胞不含叶绿体，A错误； B、保卫细胞外侧壁伸缩性大于内侧壁有关，保卫细胞吸水膨胀，气孔打开，B正确； C、气孔时O2、CO2进出的通道，因此气孔的开闭会影响绿色植物的蒸腾作用、光合作用和呼吸作用等生理活动，C错误； D、由于原生质层的伸缩性大于细胞壁，当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，叶表皮细胞失水会发生质壁分离，D正确。 故选A。 4．关于生物学研究的科学方法，下列叙述错误的是（    ） A．由不完全归纳法得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断 B．差速离心法分离细胞器时，起始的离心速率较低，较小的细胞器先沉降 C．对比实验一般需要设置两个或两个以上的实验组，这些实验组的结果往往是未知的 D．模型是人们对认识对象的一种简化描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的 【答案】B 【详解】A、不完全归纳法是通过部分研究对象的特征推出一类对象的共同特征，所得结论可信度较高，可用于预测和判断，A正确； B、差速离心法分离细胞器的原理是利用不同细胞器质量大小的差异，通过逐步提高离心速率分离不同大小的细胞器，起始离心速率较低时，质量较大的细胞器先沉降，后续提高转速才会使较小的细胞器沉降，B错误； C、对比实验需设置两个或两个以上的实验组，各组之间形成相互对照，无空白对照组，所有实验组的实验结果均是未知的，如探究酵母菌细胞呼吸方式的实验就属于对比实验，C正确； D、模型是对认识对象的简化概括性描述，分为物理模型、概念模型、数学模型等类型，描述可以是定性的（如概念模型），也可以是定量的（如种群数量增长的数学模型），D正确。 故选B。 5．某研究小组为探究不同金属离子对淀粉酶活性的影响，以淀粉、淀粉酶、碘液和表格中各种试剂为材料，进行了如下实验，关于本实验的分析与评价，正确的是（　　） 试管编号 1 2 3 4 5 加入试剂 1mL蒸馏水 1mL NaCl溶液 1 mL CuCl2溶液 1mL CaSO4溶液 1mL稀盐酸溶液 颜色反应 棕黄色 棕黄色 蓝色 棕黄色 蓝色 A．本实验的自变量是加入的不同试剂类型，2号试管的结果说明Na+是唾液淀粉酶的激活剂 B．比较3号和4号试管的实验结果，可以证明Cu2+对唾液淀粉酶活性具有抑制作用 C．5号试管出现蓝色的原因是稀盐酸使酶发生了水解导致失活 D．若想证明Cl-对唾液淀粉酶活性无显著影响，应增设一组加入1mLNa2SO4溶液的试管作为对照 【答案】D 【详解】A、自变量是加入的不同试剂类型（含不同离子），但2号试管（NaCl）与1号试管（蒸馏水）颜色均为棕黄色，仅说明Na⁺未抑制酶活性，无法证明其是激活剂（激活剂需提高酶活性，本实验无活性增强证据），A错误； B、3号试管（CuCl₂，蓝色）表明淀粉未水解（酶活性受抑制），4号试管（CaSO₄，棕黄色）表明淀粉被水解（酶活性正常），二者对比不能证明Cu²⁺对唾液淀粉酶有抑制作用，也可能是Cl-对唾液淀粉酶有抑制作用，B错误； C、5号试管（稀盐酸）呈蓝色是因强酸性环境使酶空间结构改变而变性失活，C错误； D、若想证明Cl-对唾液淀粉酶活性无显著影响，应增设一组加入1mLNa2SO4溶液的试管作为对照，已排除Na+、SO42-的影响，D正确。 故选D。 6．图示为某细胞膜对H+和蔗糖的运输，①、②为转运蛋白。下列叙述错误的是（    ） A．①、②在运输物质的过程中均会发生自身空间构象的改变，该变化可恢复 B．①、②均存在至少两种与物质结合的位点，且结合位点不在同一位置 C．H+进出细胞的运输动力不同，且运输速度均与温度、O2浓度直接有关 D．蔗糖是溶于水的小分子非还原糖，可通过韧皮部运输到植株各处 【答案】C 【详解】A、①转运H+为主动运输，①为载体蛋白，②转运蔗糖的方式为协同转运，在协同转运过程中，载体蛋白同时结合两种或多种物质（如离子和小分子），利用一种物质的浓度梯度（如钠离子或氢离子的电化学梯度）为动力，驱动另一种物质逆浓度梯度或电化学梯度运输，属于主动运输，故②为载体蛋白，载体蛋白在运输物质的过程中均会发生自身空间构象改变，该结构变化可恢复，A正确； B、 ①(H+载体蛋白)：它结合了H+，同时该载体蛋白可催化ATP水解，ATP分子的末端磷酸基团脱下来可与该载体蛋白结合，因此①至少有两个结合位点，②(H+-蔗糖同向转运蛋白)：从图中可以看出，它同时结合了H+和蔗糖两种物质，因此②至少有两个结合位点，B正确； C、H+进出细胞的运输方式分别为协助扩散和主动运输，协助扩散的运输速度的快慢与浓度差、温度有关，主动运输速度的快慢与温度、氧气的浓度有关，C错误； D、蔗糖是由葡萄糖和果糖通过糖苷键连接而成的二糖，属于小分子糖类，蔗糖分子中不存在自由的醛基或酮基，因此属于非还原糖。在植物体内，蔗糖是光合作用产物的主要形式，它通过韧皮部的筛管进行长距离运输，D正确。 故选C。 7．为探究硅藻的呼吸方式，该小组将等量硅藻置于密闭黑暗的容器中，定期测定容器内O₂、CO₂相对含量，结果如下表。下列分析正确的是（　　） 0min 5min 10min 15min 20min 25min CO2相对含量 1 4 5.6 6.7 7.7 9.1 O2相对含量 20 17 15.8 15.0 14.6 14.4 A．0-5min硅藻进行有氧呼吸，NADPH的消耗过程都伴随着产生ATP B．若在10min时给予适宜光照，容器中的CO2含量会持续下降 C．15-20min产生的CO2最少，10-15min参与呼吸作用的葡萄糖最少 D．随着O2含量降低，硅藻开始进行无氧呼吸，产物为乳酸和CO2 【答案】C 【详解】A、0-5min，消耗的O2的量等于产生的CO2的量，说明植物进行有氧呼吸，呼吸作用过程中无NADPH的产生和消耗，在有氧呼吸第三阶段，NADH的消耗过程都伴随着产生 ATP，A错误； B、若在10min给予植物适宜的光照，CO2含量一般先降低后稳定，B错误； C、有氧呼吸的方程式为：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量；无氧呼吸产生CO2的方程式为：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量，15~20min装置中产生的CO2最少，为1，O2的消耗量为0.4，按照比例关系可求得，该时段葡萄糖的消耗量为22/60；10-15min时，CO2的产生量为1.1，O2的消耗量为0.8，依据比例关系，可求得葡萄糖的消耗量为17/60，根据反应式可求得各时段的葡萄糖消耗量都大于10-15min的消耗量，即10-15min参与呼吸作用的葡萄糖最少，C正确； D、产CO2的无氧呼吸不产生乳酸，D错误。 故选C。 8．酶催化底物主要由酶的活性中心完成，活性中心由结合位点和催化位点构成。下列相关叙述正确的是（    ） A．底物反应所需要的活化能可通过加热或通过酶来提供 B．推测结合位点可特异性地与底物结合 C．活性中心的组成单位是氨基酸残基 D．高温可以影响结合位点的空间结构，但不影响催化位点的 【答案】B 【详解】A、酶通过降低化学反应所需的活化能起催化作用，加热能为反应提供能量，并不能降低活化能。因此，底物反应所需的活化能无法通过酶来提供，A错误； B、酶催化底物主要由酶的活性中心完成，活性中心由结合位点和催化位点构成，故结合位点可特异性地与底物结合，B正确； C、若酶为蛋白质，则活性中心的组成单位是氨基酸残基。若酶为RNA，则活性中心的组成单位是核苷核苷酸，C错误； D、高温会导致酶（蛋白质）的空间结构整体改变，包括结合位点和催化位点，而非仅影响其中一部分，D错误。 故选B。 9．研究发现，Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体，如下图所示。研究者构建了P基因敲除的突变水稻，发现M基因表达上升。下列叙述错误的是（　　） A．P基因对M基因的作用是抑制 B．若镁缺乏时叶肉细胞中蔗糖含量上升，最可能是细胞质基质中蔗糖合成增多引起 C．与镁充足时相比，镁缺乏时水稻叶肉细胞中叶绿体上M蛋白数量少 D．镁元素能参与光合作用、蛋白质合成、代谢调节等生理过程 【答案】B 【详解】A、题干中明确说明：敲除 P 基因的突变水稻，M 基因表达上升。 这说明正常情况下，P 基因会抑制 M 基因的表达；P 基因不存在时，M 基因表达就增强了，A正确； B、从图中可以看到，镁促进蔗糖从细胞质基质运输出去，所以缺镁时，运出的蔗糖减少，导致细胞质基质中蔗糖增多，B错误； C、镁充足时，M 基因表达受 P 基因抑制较弱，同时镁充足会反馈促进 M 蛋白的作用，叶绿体膜上的 M 蛋白数量多，Mg²⁺进入叶绿体的效率高。 镁缺乏时，M 基因的表达（受 P 基因调控）以及 M 蛋白的合成 / 活性都会下调（镁缺乏时箭头变细，说明 Mg²⁺进入叶绿体的强度降低），因此叶绿体膜上的 M 蛋白数量少，C正确； D、镁元素是叶绿素的组成成分，参与光合作用；同时Mg²⁺可以调节RuBP酶的活性，参与代谢调节，另外蛋白质合成过程也需要镁离子参与，D正确。 10．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（    ） A．早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 B．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 C．水稻根部只能进行无氧呼吸，所以能长时间适应缺氧环境 D．酵母菌的乙醇发酵过程通入O2会影响乙醇的生成量 【答案】C 【详解】A、早稻浸种催芽时，40℃温水淋种提供适宜温度，翻种增加氧气供应，水分、温度、氧气均为有氧呼吸所需条件，A正确； B、油料作物种子富含脂肪，脂肪氧化分解需消耗大量氧气，浅播利于氧气供应，B正确； C、水稻根部具有薄壁细胞组成的通气组织，可进行有氧呼吸，长期淹水时虽增强无氧呼吸能力，但并非“只能进行无氧呼吸”，C错误； D、酵母菌为兼性厌氧菌，通入O₂会抑制无氧呼吸（乙醇发酵），导致乙醇产量下降，D正确。 故选C。 11．下图图一、图二、图三是某生物学习小组通过具体酶促反应实验总结出酶部分特性的曲线图，下列分析正确的是（    ） A．探究图一所示实验时若用淀粉作底物，自变量为淀粉酶和蔗糖酶，检测试剂可用碘液 B．探究图二所示实验时若用淀粉作底物，自变量为温度，检测试剂可用斐林试剂 C．探究图三所示实验时若用H2O2作底物，自变量只有pH，不需要检测试剂 D．探究温度对酶活性影响实验时，需先将H2O2溶液在相应温度下放置5min再与H2O2酶混合 【答案】A 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，强酸，强碱，高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构，从而影响到酶的活性。低温时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。 【详解】A、图一曲线表示酶专一性曲线，用淀粉作底物，自变量为淀粉酶和蔗糖酶，检测试剂用碘液或斐林试剂均可得出图一曲线，A正确； B、图二曲线表示酶作用需要适宜的温度（作用条件较温和），用淀粉作底物，自变量为温度，检测试剂不能用斐林试剂，只能用碘液，因为用斐林试剂需要加热，而加热过程中低温组的酶会恢复活性，使实验结果产生较大的误差，难得出图二曲线，B错误； C、图三曲线对应的实验自变量为pH和温度，不能用H2O2作底物，因为H2O2在不同的温度下分解速率不同，无关变量对实验结果造成影响，C错误； D、探究温度对酶活性影响实验不宜用H2O2作底物，因其高温时易分解，同时底物和酶要分开装试管中同时放在设置的温度下5min，D错误。 故选A。 12．某小组进行下列探究活动，实验方案如下表所示。 组别 甲 乙 丙 丁 1%淀粉溶液3mL + - + - 2%蔗糖溶液3mL - + - + 唾液淀粉酶溶液1mL - - + + 蒸馏水1mL + + - - 37℃水浴10min，分别加入检测试剂2mL，摇匀，热水浴2min，观察并记录颜色变化 注：①“+”表示加入，“-”表示不加入；②检测试剂为斐林试剂 下列关于该实验的分析，正确的是（　　） A．37℃水浴10min，目的是让酶促反应充分进行 B．甲、乙两组是对照组，可证明酶的催化具有高效性 C．本实验无需调节pH，因为pH不是本实验的无关变量 D．本实验可选用碘液作为检测试剂，则无需热水浴2min这一操作 【答案】A 【分析】实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量，除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组，上述实验中的甲乙号试管就是对照组，丙和丁试管是实验组。 【详解】A、底物和酶混合后，37℃水浴10min，目的是让酶促反应充分进行，A正确； B、甲、乙两组是对照组，可证明酶的催化具有专一性，B错误； C、pH是本实验的无关变量，实验时无关变量要相同且适宜，本实验需调节pH，使其处于最适状态，C错误； D、碘遇淀粉变蓝，无论蔗糖是否水解，均不能与碘液发生颜色变化，因此本实验不能选用碘液作为检测试剂，D错误。 故选A。 13．某仓储基地将小麦种子含水量控制在 12%以下，仓储温度维持在 5~10℃，氧气浓度调节至 2%~5%，同时定期检测种子呼吸释放的 CO2 浓度和粮堆温度。下列关于该做法涉及的生物学原理的叙述，错误的是（    ） A．通过减少种子细胞中的自由水含量，可降低细胞呼吸速率 B．将仓储温度设为低温，可降低呼吸酶活性，减少有机物的消耗 C．若仓储基地氧气浓度降为 0，有机物消耗速率会更低 D．粮堆温度异常升高，可能是种子呼吸产热过多，需及时降温 【答案】C 【分析】细胞的呼吸方式主要分为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸的第一阶段为糖酵解阶段，与无氧呼吸的第一个阶段是完全相同的，此时由葡萄糖发酵产生丙酮酸和[H]，释放少量的能量；氧气充足时，会继续进行有氧呼吸的三羧酸循环和电子传递链过程，而氧气不充足时会产生酒精和二氧化碳或乳酸。 【详解】A、种子含水量控制在12%以下，主要是减少自由水含量，自由水减少会使细胞代谢（包括呼吸作用）减弱，A正确； B、温度维持在5~10℃，低温会降低呼吸酶的活性，使细胞呼吸变慢，从而减少有机物消耗，B正确； C、若氧气浓度降为0，种子会进行无氧呼吸，无氧呼吸消耗等量有机物产生的 ATP 少，为了获得能量，会消耗更多有机物，C错误； D、细胞呼吸释放的能量大部分是热能，故粮堆温度异常升高，可能是种子呼吸产热过多，此时需要及时降温，D正确。 故选C。 14．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如图所示。形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是（    ） A．细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程 B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的 C．蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程，释放的能量有一部分可用于合成ATP D．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系 【答案】C 【分析】ATP是细胞直接能源物质，ATP与ADP相互转化，时刻处于动态平衡。 【详解】A、通过图示可知，细胞呼吸产生的ATP（被分解后产生磷酸基团）可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程，形成有活性的蛋白质，A正确； B、ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，同时蛋白质的空间结构发生改变，当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时蛋白质的空间结构会再次发生改变(恢复原状)，因此分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的，B正确； C、由图可知蛋白质去磷酸化过程释放的能量不能用于合成ATP，只能为ATP的合成提供原材料Pi，C错误； D、通过图示可知，蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP，是一个吸能反应，与ATP的水解相联系，D正确。 故选C。 15．蓝细菌具有一种特殊的CO2浓缩机制，部分过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．蓝细菌含细胞膜、光合片层膜等生物膜系统 B．过程①需要ATP参与，过程②发生在细胞质基质中 C．图中CO2穿过蓝细菌的细胞膜和光合片层膜的方式相同 D．CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现CO2的浓缩 【答案】D 【分析】生物膜系统包括细胞核膜、细胞器膜和细胞膜，蓝细菌是原核生物，没有生物膜系统。 【详解】A、生物膜系统包括细胞核膜、细胞器膜和细胞膜，蓝细菌是原核生物，只有细胞膜，没有生物膜系统，A错误； B、过程①为二氧化碳的固定，不需要ATP的参与，B错误； C、二氧化碳穿过细胞膜的方式是自由扩散，穿过光合片层膜需要消耗能量，需要转运蛋白的参与，为主动运输，方式不同，C错误； D、结合图示可知，由于羧酶体具有蛋白质外壳，二氧化碳无法进出，因此CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现CO2的浓缩，D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共10分）研究人员以克新1号、中薯3号和金山薯三个马铃薯品种为材料，研究温度（5℃、10℃，以20℃为对照）对马铃薯植株光合作用的影响，结果如下表。回答下列问题： 品种及温度 研究项目 20℃ 10℃ 5℃ 克新1号 中薯3号 金山薯 克新1号 中薯3号 金山薯 克新1号 中薯3号 金山薯 黑暗中释放速率/（） 5.0 4.5 4.1 4.2 4.0 3.7 3.6 3.1 2.9 吸收速率/（） 17.4 22.9 24.9 17.2 12.7 12.2 - 7.5 - 注：“-”表示测得数值太小，误差太大，无法得到有效数字。 (1)马铃薯叶肉细胞中，光合作用光反应阶段发生在___（填具体场所），该阶段可为暗反应提供___（2分）等物质。当达到某一光照强度时，光合速率不再随光照强度的增强而增大，该光照强度被称为光饱和点。推测金山薯在10℃时的光饱和点___（填“大于”“小于”或“等于”）20℃时的光饱和点。 (2)据表分析，黑暗条件下不同品种马铃薯在5℃释放速率都较20℃时低，原因是___（2分）。适宜光照下，若给马铃薯植株提供，一段时间后其体内会出现（），原因是___（2分）。 (3)在10℃条件下每天给予克新1号适宜光照10h，一昼夜后环境中的减少量为___mg。据表分析，适合在冬春低温环境下种植的品种是___。 【答案】(1) 类囊体薄膜 NADPH和ATP （2分） 小于 (2) 黑暗条件下 CO 2 释放速率可表示呼吸作用强度5℃时温度更低，与呼吸作用有关酶的活性相较于20℃更弱，因此呼吸强度更低。（2分） H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→（CH218O）（2分） (3) 113.2 中薯3号 【分析】光合作用是地球上最重要的生物进程之一，其过程为细胞利用光能将二氧化碳（CO2）和水（H2O）转化为碳水化合物并释放氧气。光合作用主要分为 光反应： 这一过程主要是产生氧气以及形成 ATP，发生的场所在叶绿体类囊体薄膜上。 暗反应：利用光反应生成 NADPH 和 ATP 进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于 NADPH 和 ATP 的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】（1）马铃薯叶肉细胞中，光合作用光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜，该阶段可为暗反应提供NADPH和ATP等物质。当达到某一光照强度时，光合速率不再随光照强度的增强而增大，该光照强度被称为光饱合点。分析表中数据可知，金山薯在20℃时的光合作用强度更高，可推测金山薯在10℃时的光饱和点小于20℃时的光饱和点。 （2）黑暗条件下 CO 2 释放速率可表示呼吸作用强度5℃时温度更低，与呼吸作用有关酶的活性相较于20℃更弱，因此呼吸强度更低。为植物叶片提供H218O，有氧呼吸的第二阶段，含18O的水会进入二氧化碳中，二氧化碳参与光合作用的暗反应过程进入有机物中，进而进入块根中，因此，马铃薯的糖类会含18O，则该元素的转运过程为H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→（CH218O）。 （3）分析表中10℃条件下克新1号的相关数据可知，克新1号呼吸速率为4.2（mg⋅h−1），光合速率为4.2+17.2=21.4（mg⋅h−1），因此在每天给予克新1号适宜光照10h条件下，一昼夜后环境中CO2的减少量为21.4104.224=113.2（mg⋅h−1）.分析表中数据可知，适合在冬春低温环境下种植的品种是中薯3号 17．（除标注外，每空1分，共12分）光系统工(PSI )和光系统山(PSII)是由蛋白质和光合色素组成的复合体。如图表示某高等植物叶肉细胞中光合作用部分过程示意图，图中虚线表示该生理过程中电子(e-）的传递过程。请据图回答下列问题：    (1)PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体的_________上，含有的光合色素主要包括____________两大类，这些色素的主要功能有________（2分）。 (2)图示过程中，PSⅡ和PSⅠ以串联的方式协同完成电子由________（物质）释放、最终传递给_____________（物质）生成NADPH的过程。 (3)光照的驱动既促使水分解产生H＋，又伴随着电子的传递通过PQ将叶绿体基质中的H＋ _______________，同时还在形成NADPH的过程中________叶绿体基质中部分H＋，造成膜内外的H＋产生了浓度差。请结合图示信息分析，跨膜的H＋浓度差在光合作用中的作用是___________（2分）。 (4)除草剂二溴百里香醌（DBMIB）与PQ竞争可阻止电子传递到细胞色素b6f，若用该除草剂处理无内外膜的叶绿体，会导致ATP含量显著下降，其原因可能是______（2分）。 【答案】(1) 类囊体（薄）膜 叶绿素和类胡萝卜素 吸收、传递和转换光能（2分） (2) 水 NADP＋ (3) 转运至类囊体膜内（类囊体腔内） 消耗 为光反应中ATP的合成过程提供能量（2分） (4)DBMIB阻断电子传递会抑制水光解产生H＋，使膜内外H＋的浓度差减小甚至消失（2分） 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】（1）PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体的类囊体膜上，为光反应的场所；光合色素包括叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）和类胡萝卜素（叶黄素、胡萝卜素）两类；光合色素能吸收、转化光能。 （2）水光解可以产生氧气、电子和H+，因此PSⅡ和PSⅠ以串联的方式协同完成电子由水释放。H+、e-和NADP+反应生成NADPH，电子最终传递给NADP+。 （3）PQ将叶绿体基质中的H+转运至类囊体膜内，使得类囊体腔内H+增多；类囊体膜上靠近叶绿体基质侧H+、e-和NADP+反应生成NADPH，又消耗了H+，从而使得膜内外的H+产生了浓度差，跨膜的H＋浓度差在光合作用中的作用是为光反应中ATP的合成过程提供能量。 （4）DBMIB阻断电子传递会抑制水光解产生H+，使膜内外H+的浓度差减小甚至消失，导致ATP含量显著下降。 18．（除标注外，每空1分，共10分）干旱是影响植物生长的重要因素，在干旱条件下，植物调节气孔的开闭是适应干旱环境的生理特征之一。气孔是由保卫细胞以及孔隙所组成的结构，气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关，保卫细胞吸水时气孔开放，失水时气孔关闭。保卫细胞的细胞膜上有 K⁺转运蛋白BLINK1，光照是诱导信号，能调节气孔的开启和关闭，科学家研究拟南芥叶片气孔及其开闭调节机制如图所示。回答下列问题：    (1)当保卫细胞细胞液的渗透压___________(填“大于”、“小于”或“等于”)外界溶液的渗透压时，气孔开放。在气孔开放过程中，保卫细胞吸水能力会逐渐___________。研究发现少部分水可直接通过磷脂双分子层进入保卫细胞，大部分水分进入保卫细胞需要细胞膜上的水通道蛋白的参与，不需要细胞供能，推测水进入保卫细胞的方式有___________（2分）。 (2)分析图可知，保卫细胞吸收外界溶液中的 K⁺的方式为____________。BLINK1 可以调节气孔的开启，原因是_________________________（2分）。 (3)在坐标系中绘出保卫细胞吸收K⁺的速率和( O2的相对浓度的关系曲线。    ___________ (4)某小组利用干旱环境中生长的拟南芥抗旱突变株(uxs)和野生型(WT)植株作为材料，欲通过实验研究在干旱环境中生长的 WT植株和 uxs植株的叶绿素含量的差异，简要写出实验思路：________（2分） 【答案】(1) 大于 减弱 自由扩散、协助扩散（2分） (2) 主动运输 BLINK1 能协助K⁺进入细胞，提高细胞液的渗透压，导致保卫细胞吸水，气孔开放（2分） (3)   (4)给予拟南芥抗旱突变株(uxs)和野生型(WT)植株干旱处理，一段时间后提取并分离两种植株相同部位叶片的光合色素, 比较两组滤纸上从上到下第3、4条色素带(叶绿素)的宽度。（2分） 【分析】气孔是植物与外界进行气体交换的门户，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，保卫细胞吸水膨胀，气孔张开；当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，保卫细胞失水，气孔关闭。 【详解】（1）据题干可知，保卫细胞吸水时气孔才开放，即只有当保卫细胞细胞液的渗透压大于外界溶液时，保卫细胞才吸水，此时气孔开放。气孔开放过程中，由于保卫细胞吸水导致细胞液浓度降低，所以细胞吸水能力减弱。少部分水可直接通过磷脂双分子层进入保卫细胞，说明水进入保卫细胞的方式为自由扩散；同时大部分水分进入保卫细胞需要细胞膜上的水通道蛋白的参与，是借助于通道蛋白，且不消耗能量，所以进入细胞的方式为协助扩散。 （2）由图可知，K⁺从胞外进入到胞内，需要借助于转运蛋白BLINK1，且消耗ATP，因此K⁺进入保卫的方式为主动运输。BLINK1是运输K⁺的转运蛋白，通过将K⁺运到胞内，导致细胞液的渗透压升高，保卫细胞吸水能力增强，气孔开放。 （3）K⁺进入保卫细胞的方式为主动运输，需要ATP水解为其提供能量，而O2浓度影响细胞呼吸，细胞呼吸产生ATP，为保卫细胞吸收K+提供能量。所以O2的相对浓度与K+吸收速率呈正相关，又因O2浓度为0时细胞可以进行无氧呼吸产生ATP，所以O2浓度为0时，K+吸收速率不为0，曲线不与原点相交。曲线图如下：   （4）实验目的是：研究在干旱环境中生长的WT和uxs的叶绿素含量存在差异，故实验的自变量为实验材料的不同，即抗旱突变株(uxs)和野生型(WT)，因变量为叶绿素含量。因此实验思路为：先给予拟南芥抗旱突变株(uxs)和野生型(WT)植株干旱处理，取同等重量、相同部位的两种植物叶片，通过分离色素实验，观察滤纸条上从上到下第3、4条色素带(叶绿素)的宽度。 19．（除标注外，每空1分，共8分）某生物实验小组将某种绿色植物放在特定实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示，请分析回答。 温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2（mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.15 3.75 3.53 3.00 黑暗中释放CO2（mg/h） 0.50 0.75 1.25 1.75 2.25 3.00 3.50 (1)该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高，其原因是______（2分）。 (2)若昼夜不停进行光照，则该植物生长的最适宜温度是______。若每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在35℃的条件下，该植物______（能/不能）正常生长。 (3)该实验小组在提取与分离该植物的色素过程中，偶然发现其缺失叶黄素色素带。 ①缺失该条色素带的植株主要对______光的吸收能力减弱。 ②为了研究缺失该色素带的植株（甲）和正常的植株（乙）光合作用速率的差异，在不同的光照强度下测定了两植株的CO2吸收速率，结果如下表。 光照强度（klx） 0 5 10 15 20 25 30 CO2吸收速率（mg·m-2·h-1） 甲 -3.6 -0.72 2.4 3.0 4.8 6.9 7.0 乙 -4.6 -1 2.4 3.6 5.8 7.9 8.8 根据表格中信息可知，更加适合在强光下生活的是_____（填“甲”或“乙”）植株。当光照强度为10klx时，植株甲的光合作用速率_____（填“大于”“小于”或“等于”）植株乙；当光照强度为25klx时，植株甲积累的葡萄糖的量约为_____mg·m-2·h-1（小数点后保留一位）。 【答案】(1)一定温度范围内，酶的活性随温度的增高而增强（2分） (2) 25摄氏度 不能 (3) 蓝紫 乙 小于 4.7 【详解】（1）一定温度范围内，酶的活性随温度的增高而增强，因此该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高。 （2）光照下二氧化碳吸收速率可表示净光合速率，可知在25℃下植物的净光合速率最大。若昼夜不停进行光照，则该植物生长的最适宜温度是25℃。表中光照下吸收CO2量表示净光合速率，黑暗中释放CO2量表示呼吸作用强度，35℃的条件下，该植物12小时光照条件下净积累的有机物量可以用3.00×12=36表示，12小时黑暗条件下呼吸作用消耗的有机物量可以用3.50×12=42表示；所以该植物12小时光照下植物积累的有机物比12小时黑暗中消耗的有机物少，不能正常生长。 （3）①缺失叶黄素色素带，该条色素带主要吸收蓝紫光。 ②根据表格中数据比较植物甲和乙，可以发现，植物甲的光补偿点比植物乙的光补偿点小，因此植物乙更适合与强光下生长；表中光照强度为10klx时，植株甲的光合作用速率为2.4+3.6=6，植物乙的光合作用速率为2.4+4.6=7，当光照强度为25klx时，植株甲积累的二氧化碳的量为6.9mg•m-2•h-1，则换算成葡萄糖的量约为（180×6.9）÷（6×44）≈4.7mg•m-2•h-1。 20．（除标注外，每空1分，共15分）玉米和小麦都是重要粮食作物。小麦属于 C3植物，通过卡尔文循环完成碳的固定和还原。玉米是 C4植物，碳的固定多了 C4途径，其光合作用需要叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。玉米叶肉细胞中的 PEP 酶具有很强的 CO2亲和力。图 1 为玉米植株相关细胞内物质转化过程，图 2 为研究人员在晴朗的夏季白天测定玉米和小麦净光合速率的变化。回答下列问题：   (1)实验室研究玉米叶片中色素种类及相对含量。利用纸层析法分离色素时，与类胡萝卜素相比，叶绿素在滤纸条上扩散速率_____，原因是_____。 (2)若玉米的维管束鞘细胞叶绿体中只能进行碳反应，推测其可能缺少的结构是_____。图 1 中过程②需要光反应提供的物质是_____。 (3)综上分析，玉米植株净光合速率为图 2 中曲线_____。由此可见，随着全球变暖，C4 植物比 C3植物有更高的增产潜力，原因是_____。 (4)研究表明，在弱光条件下，用 10mg/L5—氨基乙酰丙酸（ALA）浇灌小麦幼苗根系，小麦幼苗的抗寒性增强。有人认为，小麦幼苗抗寒性的增强不是由弱光条件培养引起的，而是由 ALA浇灌根系引起的。欲验证上述结论，请以小麦幼苗叶片中可溶性蛋白的含量为检测指标（可溶性蛋白的含量越高，则抗寒性越强），设计实验验证，完善实验思路及预期结果：①实验思路：将长势相同的小麦幼苗随机均分为三组，A 组_____；B 组在弱光条件下培养，用等量的蒸馏水浇灌小麦幼苗根系；C 组在无弱光条件下培养，并用适量的 10mg/L ALA 浇灌小麦幼苗根系；其他条件相同适宜，一段时间后，检测小麦幼苗叶片中可溶性蛋白的含量。②预期结果：_____。 【答案】(1) 慢 叶绿素在层析液中的溶解度小于类胡萝卜素/类胡萝卜素在层析液中的溶解度高于叶绿素（2分） (2) 基粒/类囊体/类囊体膜 ATP和NADPH（2分） (3) 甲 高温下，植物气孔开度降低，C4植物更容易在低CO2环境中积累有机物/C4植物在低CO2浓度中光合作用更强（2分） (4) 在弱光条件下培养，并用适量的10mg/L ALA 浇灌小麦幼苗根系（2分） A组与C组小麦幼苗叶片中可溶性蛋白的含量大致相等，且含量显著高于B组（2分） 【分析】1、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。 2、该实验中药品的作用：二氧化硅、碳酸钙和丙酮。前两种是粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时加约5mL二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解；丙酮用来溶解提取叶绿体中的色素。 【详解】（1）提取色素时，为防止叶绿素被破坏，可以加入碳酸钙，碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解。与类胡萝卜素相比，叶绿素在层析液中溶解度低，因而在滤纸条上扩散速率慢，该实验是根据叶绿体色素在层析液中溶解度不同，因而扩散速度不同实现的。 （2） 若玉米的维管束鞘细胞叶绿体中只能进行碳反应，不能进行光反应，而光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜。因而推测其可能缺少的结构是类囊体薄膜。图1中过程①为二氧化碳的固定，过程②为C3的还原，需要光反应提供的物质是ATP和NADPH。 （3）图2结果为上午9：00时，曲线乙表示的净光合速率下降，而后表现为上升，显然曲线乙对应的植物表现为光合午休现象，而玉米叶肉细胞中PEP羧化酶可固定低浓度的CO2，因而玉米没有表现光合午休现象，因而图示条件下对玉米的暗反应受影响不大，即表现为玉米植株净光合速率为图 2 中曲线乙。由此可见，随着全球变暖，C4 植物（玉米）比 C3植物有更高的增产潜力，这是因为高温下，植物气孔开度降低，C4植物更容易在低CO2环境中积累有机物/C4植物在低CO2浓度中光合作用更强。 （4） 本实验的目的是验证小麦幼苗抗寒性的增强不是由弱光条件培养引起的，而是由 ALA浇灌根系引起的，则该实验的自变量为是否用ALA浇灌实验组植物根部细胞，以及是否接受弱光照射，因变量是小麦幼苗叶片因此本实验的设计思路为：将长势相同的小麦幼苗随机均分为三组，A 组在弱光条件下培养，并用适量的10mg/L ALA 浇灌小麦幼苗根系；B 组在弱光条件下培养，用等量的蒸馏水浇灌小麦幼苗根系；C 组在无弱光条件下培养，并用适量的 10mg/L ALA 浇灌小麦幼苗根系；其他条件相同适宜，一段时间后，检测小麦幼苗叶片中可溶性蛋白的含量。则能够支持上述结论的实验结果为：A组与C组小麦幼苗叶片中可溶性蛋白的含量大致相等，且含量显著高于B组。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $