专题02 细胞呼吸与光合作用（3年汇编）（安徽专用）2024-2026年高考生物真题分类汇编

**基本信息** 聚焦细胞呼吸与光合作用，整合安徽2024-2026年高考真题及模拟题，以酶调控（如PFK1）、基因工程（如NtPIP）、环境胁迫（如水涝、CO₂浓度）等真实情境考查代谢机制与实验探究。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|约10题|细胞呼吸（无氧呼吸ATP生成、PFK1活性调节）、光合作用（光反应电子传递、实验设计原则）|真题导向，结合科研情境（如紫花苜蓿冷害AOX途径），考查概念辨析与原理应用| |非选择题|约8大题|呼吸与光合综合（低氧对根呼吸及叶片光合影响）、实验分析（光照强度对光合速率影响）、基因调控（OsNAC对叶绿素及蔗糖转运影响）|突出图表解读（如净光合速率曲线）、实验设计（如脱落酸缓解高温光抑制），融合分子机制与生态关联（如CO₂浓度对藻类竞争影响）|

专题02 细胞呼吸与光合作用 3年真题1年模拟 考点分类 安徽考情 命题规律 考点01 细胞呼吸 2026安徽、 2025安徽、 2024安徽 · 情境设置：以酶调控机制（PFK1）、基因工程（NtPIP）及基础代谢为情境，融合分子与细胞水平 · 考查重点：无氧呼吸过程与ATP生成、关键酶活性调节、水涝胁迫下的呼吸适应 · 命题趋势：从单纯过程记忆转向代谢调控机制分析，强调逆境条件下的呼吸适应性变化 考点02 光合作用 2025安徽、 2024安徽 · 情境设置：以实验探究（光照强度）、气候变化（CO₂浓度）、基因功能（OsNAC）为情境，体现实验与生态关联 · 考查重点：实验设计原则、CO₂浓度对光合影响、基因调控光合机制 · 命题趋势：强化实验操作规范性考查，趋向真实科研情境，融合环境变化与分子调控的综合分析 考点1 细胞呼吸 1.（2026·安徽·高考真题）下列有关真核生物细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A. 无氧呼吸中ATP的生成只发生在第一阶段 B. 无氧呼吸都会产生使溴麝香草酚蓝溶液变色的气体 C. 有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线粒体基质 D. 有氧呼吸第一阶段葡萄糖中的化学能大部分储存在产物丙酮酸中 2.（2024·安徽·高考真题）（多选）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（       ） A. 在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B. PFKI与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C. ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节 D. 运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 3.（2025·安徽·高考真题）为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。 回答下列问题。 （1）据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为　　　　　　　　中储存的能量。 （2）科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积（图2a）；当加入F、G或H时，E也同样累积（图2b）。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设：　　　　　　　　。 （3）科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是　　　　　　　　。 （4）光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质（最终电子受体）是　　　　　　　　，而最终提供电子的物质（最终电子供体）是　　　　　　　　。 考点2 光合作用 1.（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（       ） A. 用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B. 调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验 C. 用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度 D. 同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关 2.（2026·安徽·高考真题）为探究钾对番茄光合作用的影响，研究人员测定了番茄的缺钾处理植株（LK）和正常培养植株（CK）在光照—遮阴—光照（）条件下的相关指标，结果见图1。 回答下列问题。 （1）叶肉细胞间隙中的CO2扩散至CO2固定位点至少需要跨　　　　　　层生物膜。 （2）据图1分析，在遮阴条件下，CK与LK净光合速率曲线重合，限制净光合速率的最主要因素是　　　　　　。在遮阴—光照转换初期，缺钾对番茄叶片气孔开闭的影响是　　　　　　。 （3）研究发现，叶片钾含量与编码碳酸酐酶（催化CO2与之间的可逆反应）和RuBP羧化酶（催化CO2固定）基因的相对表达量均呈正相关。据此解释缺钾影响番茄光合作用的机制：　　　　　　。 （4）在光照（0~2min）和黑暗（2~5min）条件下，叶绿体中3-磷酸甘油酸（PGA）和被还原的C3（TP）相对含量变化如图2。5~8min恢复光照，PGA相对含量的变化趋势是　　　　　　，原因是　　　　　　。 3.（2024·安徽·高考真题）大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了（当前空气中的浓度）和两个浓度下，盐生杜氏藻（甲）和米氏凯伦藻（乙）在单独培养及混合培养下的细胞密度变化，实验中确保养分充足，结果如图1。     回答下列问题。 （1）实验中发现，培养液的值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是　　　　　。（答出1点即可）。 （2）与单独培养相比，两种藻混合培养的结果说明　　　　　。推行绿色低碳生活更有利于减缓　　　　　填“甲”或“乙”）的种群增长。 （3）为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因，研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻，其他培养条件相同且适宜，结果如图2。综合图1和图2，分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①　　　　　；②　　　　　。 （4）一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是　　　　　。 4.（2024·安徽·高考真题）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。 净光合速率（umol.m2.s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） WT 24.0 4.0 KO 20.3 3.2 OE 27.7 4.6 （1）旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受　　　　　　　释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为　　　　　　　。 （2）与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的　　　　　　　、　　　　　　　（填科学方法）。 （3）据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率　　　　　　　。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。   结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①　　　　　　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 题干关键信息 所学知识 信息加工 3-磷酸甘油酸在暗反应中的变化 C3在光反应产生ATP、NADPH及酶的作用下，被还原成C5及糖类等产物 3-磷酸甘油酸被还原，且该反应发生在叶绿体基质中，故为暗反中的C3的还原反应 自变量设遵循的方法 自变量设置方法包括加法原理和减法原理 KO组敲除了OsNAC，OE组OsNAC 过量表达 OsNAC过量表达对净光合速率影响及原因 净光合作用速率等于总光合速率与呼吸速率的差值。光合色素量影响光合作用速率，光合产物及时从叶片输出，可促进叶片光合作用 与其它组比，OsNAC过量表达组的光合色素含量大，蔗糖转运蛋白表达量大，旗叶中蔗糖含量低，单株产量高 1.（2026·安徽合肥·一模）紫花苜蓿种子萌发所需的ATP主要由线粒体COX途径的电子传递产生。若遇冷害胁迫，细胞会通过线粒体AOX途径分流电子来抵抗逆境，如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 细胞呼吸能为种子萌发供能，还能为萌发种子中其他有机物的合成提供原料 B. 冷害胁迫下细胞可能通过AOX途径增加产热以维持生物膜的流动性及酶活性 C. 图中H+跨膜进出的方式不同，膜两侧的H+电化学梯度能为ATP合成提供能量 D. 图中电子的供体[H]都来自线粒体中有机物的氧化分解，电子的最终受体是O2 2.（2026·安徽宿州·质量检测）研究者对蓝细菌和酵母菌进行改造，使蓝细菌成为酵母菌的内共生体。改造后的酵母菌在光照条件下，能在无碳培养基中繁殖15~20代。下列相关叙述正确的是（　　） A. 蓝细菌和酵母菌的遗传信息都储存在脱氧核糖核苷酸中 B. 酵母菌细胞内的蓝细菌依靠酵母菌的核糖体合成各种蛋白质 C. 蓝细菌和酵母菌都能通过基因表达合成呼吸酶进行有氧呼吸 D. 酵母菌内有DNA与蛋白质结合成的复合物，而蓝细菌内没有 3.（2026·安徽宿州·质量检测）生物学原理常用于生产生活实践中，下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（　　） A. 中耕松土、适时排水，可改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用 B. 夜间适当降低蔬菜大棚的温度，可降低作物的呼吸速率以提高产量 C. 提倡慢跑等有氧运动，能避免肌肉细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸 D. 将水果储藏在无氧和低温条件下，可以降低呼吸速率以延长保质期 4.（2026·安徽鞍山·一模）SDH是在细胞有氧呼吸第二、三阶段发挥作用的关键酶。为探究联合训练对小鼠细胞呼吸的影响，研究人员将若干只小鼠随机均分成4组：对照组（CK）、冷刺激组（C）、爬坡训练组（R）、冷刺激联合爬坡训练组（C+R）。6周后测定小鼠肌肉细胞中SDH的含量，如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A. SDH仅在细胞的线粒体基质中发挥作用 B. 冷刺激和爬坡训练在影响SDH含量变化时具有联合促进效应 C. SDH含量越高，说明肌肉细胞中线粒体的数量越多 D. R组SDH含量较CK组高，说明该组有氧呼吸释放的能量大部分储存到ATP中 5.（2026·安徽滁州·一模）细胞呼吸过程中的糖酵解是指葡萄糖分解为丙酮酸的一系列反应，磷酸果糖激酶（PFK）是该过程的关键酶之一，PFK的活性受到ATP浓度的调节。图1为PFK催化糖酵解的某一反应过程，图2为不同ATP浓度条件下果糖-6-磷酸浓度与反应速率之间的关系图。下列叙述错误的是（　　） A. 糖酵解释放了葡萄糖中部分能量，整个过程既产生ATP也消耗ATP B. 机体运动初期，肌细胞呼吸速率加快，细胞中PFK的活性受到抑制 C. 糖酵解产生的NADH可在有氧呼吸的第三阶段参与反应并释放能量 D. ATP浓度变化对PFK活性的调节，有利于保持能量代谢的平衡 6.（2026·安徽芜湖·一模）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，在密闭装置中放入酵母菌葡萄糖溶液，设置无氧组和有氧组（装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解）。下列叙述错误的是（       ） A. 装置内氧气的有无为实验的自变量 B. 两组均产生CO2，且产生场所均为细胞质基质 C. 培养一段时间后，两组装置中均可能产生酒精 D. 酒精与CO2的有无，均可通过颜色反应鉴定 7.（2026·安徽皖北协作区·一模）鲁宾和卡门制备了含有少量同位素18O的水和碳酸的盐类衍生物，其中碳酸的盐类衍生物分解能产生CO2。在适宜光照下，他们给2组小球藻提供含有不同比例18O的水（含有18O的水占所有水的比例）和含有不同比例18O的碳酸的盐类衍生物（含有18O的碳酸的盐类衍生物占所有碳酸的盐类衍生物的比例），一段时间后检测光合产物O2中18O的比例，具体过程和结果如表所示。下列相关说法正确的是（　　） 组别 溶入的盐类 从溶解盐类到开始收集氧气的时间/min 各阶段收集氧气结束的时间/min 18O标记物所占比例/% H182O        KHC1803+K2C18O3 18O3 1 KHCO3+K2CO3 0 45 0.85 0.20 0.85 45 110 0.85 0.41 0.84 110 225 0.85 0.55 0.85 2 KHCO3+K2CO3 0 45 0.20 0.60 0.20 45 110 0.20 0.50 0.20 110 225 0.20 0.40 0.20 A. 通过追踪18O的放射性，可得出“光合作用产生的O2来源于水”的结论 B. 由O2中的18O的比例和水中18O的比例不一致，可得出“光合作用产生的O2来源于水”的结论 C. 反应系统中含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化的原因是H2O参与呼吸作用生成的CO2掺入碳酸的盐类衍生物 D. 反应系统中含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化的原因是光合作用消耗H2O，导致含18O的碳酸的盐类衍生物溶解度增大 8.（2026·安徽合肥·一模）某实验小组欲探究O3浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个O3浓度（环境大气O3浓度和1.5倍环境大气O3浓度）和三个温度处理[环境温度（CK）、冠层红外增温+1.5℃和冠层红外增温+2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率（饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（       ） A. 各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定 B. 实验表明，O3对饱和光合速率的抑制作用随O3暴露时间的延长而增强 C. 实验结果表明，O3浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率 D. 推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度O3对水稻饱和光合速率的抑制作用 9.（2026·安徽芜湖·二模）线粒体是细胞的“动力车间”，也是脯氨酸等氨基酸的生产场所。研究发现小鼠成纤维细胞中线粒体调控ATP合成与氨基酸生产这两个竞争代谢的过程如图。下列叙述错误的是（       ） A. 体外培养成纤维细胞，培养基中通常需添加血清等天然成分 B. 图中氧化磷酸化所需的酶位于小鼠成纤维细胞的线粒体内膜 C. 丙酮酸在线粒体基质中彻底分解的过程不需要氧直接参与 D. 若脯氨酸合成量显著增加，则产生的αKG更多参与氧化供能 10.（2026·安徽合肥·二模）长期酗酒易导致酒精性肝病。下图为酒精引发肝细胞线粒体功能障碍机理图。下列说法错误的是（       ） A. 健康状态下Ca2+通过VDAC1进入线粒体的方式是协助扩散 B. MAM的存在体现了生物膜系统在结构和功能上的紧密联系 C. 线粒体Ca2+浓度升高导致肝细胞内产生ATP的唯一代谢途径受阻 D. 阻断GRP75磷酸化或减少PDK4数量可作为酒精性肝病的治疗思路 11.（2026·安徽合肥·一模）光系统II（PSII）是高等植物光合系统的重要组成部分，主要功能是进行水的光解，高温胁迫会影响其结构和功能。研究人员开展了相关实验，以探究高温胁迫对菠菜幼苗光合作用的影响，有关结果如下表。回答下列问题。 光合指标处理温度 净光合速率（μmol CO2·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol CO2·m-2·s-1） 气孔导度（mol H2O·m-2·s-1） Fv/Fm rETR 适温 6.39 316.62 0.124 0.83 70.3 高温 1.52 289.54 0.025 0.69 67.36 注：Fv/Fm可表示PSII的最大光能转化效率；rETR表示相对电子传递速率，可反映PSII的损伤情况。 （1）叶绿体是高等植物光合作用的场所，在其类囊体薄膜上分布着吸收光能的　　　　　　　，在　　　　　　　中有进行光合作用必需的酶。 （2）据表分析，高温胁迫时菠菜净光合速率降低的原因有：①高温胁迫下，菠菜叶片的　　　　　　　，导致胞间CO2浓度降低，降低了光合作用速率；②高温胁迫使菠菜叶绿体　　　　　　　。 （3）脱落酸被称为抗逆激素，能增强植物的抗逆能力。设计实验方案，以探究脱落酸对高温胁迫下菠菜幼苗PSII的损伤情况及最大光能转化效率的影响，简要写出实验思路（注：PSII的损伤情况及最大光能转化效率的检测方法不作要求）。实验思路：　　　　　　　。 12.（2026·安徽鞍山·一模）（多选）苹果作为一种重要的经济水果，镁营养缺乏是限制其产量的重要因素之一。科研人员为研究低镁条件下对苹果光合作用的影响，将正常生长的苹果幼苗分别置于正常和低镁条件中培养，测定各组叶片相关指标结果如图1。回答下列问题。 （1）光反应的关键物质叶绿素分布在叶绿体的　　　　　　　上，光反应过程中需要暗反应为其提供的物质有　　　　　　　。 （2）据图1分析，第8到第10天，低镁组净光合速率显著下降的原因是　　　　　　。 （3）研究发现MGT5基因能缓解低镁胁迫对光合作用的影响。科研人员将野生型（WT）、MGT5基因敲除突变株（KO）和MGT5基因过表达突变株（OE）种植在　　　　　　、其他条件相同且适宜的环境中，一段时间后测定根、茎、叶中镁的相对含量，结果如图2。综合图1和图2分析MGT5基因能促进吸收的镁离子更多的向　　　　　　　分配，进而　　　　　　　（答两点），缓解低镁胁迫对光合作用影响。 13.（2026·安徽皖北协作区·一模）（多选）为探究转录因子PB在抗旱性调控中的功能，研究人员测定了拟南芥的野生型（WT）及PB基因过表达株（OE）在干旱前和干旱后的叶绿素含量、气孔导度和净光合速率，结果如图1所示。回答下列问题： （1）测定叶绿素含量时，应称取干旱处理前后的WT、OE拟南芥相同部位的叶片约0.2g，剪碎后放入装有　　　　　　　　的试管中提取光合色素。可利用紫外可见分光光度计测量提取液在　　　　　　　　（填“红光”或“蓝紫光”）的波长处的吸光值，用于计算叶绿素的含量。叶绿素吸收的光能可用于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出1点）。 （2）据图1中结果可知，干旱胁迫下，相同强度的光照射，OE组叶肉细胞内NADP+的消耗速率　　　　　　　　（填“小于”“等于”或“大于”）WT组的，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。OE组的气孔导度小于WT组的，PB存在的生理意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）进一步研究发现，GP蛋白可与靶基因A的启动子序列结合，促进靶基因A转录，进而促进拟南芥细胞伸长生长，转录因子PB也可与GP蛋白结合。研究人员进行了相关实验，结果如图2所示，从分子的相互作用关系的角度分析，转录因子PB对拟南芥细胞生长的影响及其机制是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 14.（2026·安徽·一模）杜鹃花容易受到较高气温的影响，因此在城市栖息地的驯化受到限制，科研人员以杜鹃花为实验材料，研究不同温度胁迫（25℃、35℃、42℃）处理7天后，其光合与呼吸生理指标的变化，部分数据如下表所示。请分析回答： 项目/组别 25℃ 35℃ 42℃ 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 8.5 4.1 0.8 气孔导度（mol·m-2·s-1） 0.18 0.09 0.05 胞间隙CO2浓度（μmol·mol-1） 260 310 385 呼吸速率（μmol·m-2·s-1） 1.2 1.8 1.5 MDA含量（nmol·g-1） 10.5 18.3 35.6 Fv/Fm 0.82 0.75 0.58 注：MDA（丙二醛）是膜脂过氧化的产物，其含量可反映细胞膜结构的受损程度；Fv/Fm可用于量化植物光合作用中光能的转化效率。 （1）在植物的光系统中，吸收红光和蓝紫光的色素主要是　　　　　　　　，若要将叶绿体中的色素进行分离，所需要的试剂是　　　　　　　　 （2）杜鹃花叶片吸收光能的用途是　　　　　　　　。 （3）与常温25℃相比，35℃的杜鹃叶片中C3、C5的合成量变化分别是　　　　　　　　。由表可知35℃和42℃下气孔导度下降，但胞间隙CO2浓度上升的原因是　　　　　　　　　。 （4）在42℃高温下，净光合速率急剧下降至接近零。结合表中数据，分析主要原因是　　　　　　　　　。 15.（2026·质检）大豆和水稻是我国重要的粮食作物，为探究不同处理对大豆和水稻光合作用的影响，科研人员分别进行三种不同实验处理：甲组提供大气浓度（），乙组提供浓度倍增环境（），丙组先在浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气浓度。整个生长期保持水分充足，于晴天上午测定各组的光合作用速率，结果见图1．回答下列问题。 （1）本实验的自变量是　　　　　。科学家曾用小球藻做实验，用标记，供小球藻进行光合作用，追踪放射性的去向，请写出小球藻光合作用过程中转化为有机物的碳元素转移路径：　　　　　。 （2）上图在浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能有_____。 A. NADPH和ATP的供应有限 B. 固定的酶活性有限 C. 3-磷酸甘油酸的含量有限 D. 有机物在叶绿体中积累较多 （3）图1中丙组的光合作用速率比甲组低，请分析可能原因：　　　　　。 （4）霉菌对大豆生产危害严重。某团队从疫霉菌侵染大豆的过程中鉴定到一个核心致病因子——糖基水解酶XEG1，该酶可以水解植物细胞壁进而帮助疫霉菌侵染植物。RXEG1是一种位于植物细胞膜上的免疫识别受体蛋白，能识别糖基化的XEG1，促进植物细胞释放抑制子GIP1，增强植物抗性。XEG1还有一种失去酶活性的突变体XLP1，它本身对植物没有破坏力，但吸引抑制子GIP1的能力较XEG1高出5倍以上。结合图2，请分析疫霉菌攻克植物防线的机理：　　　　　。结合该机理，请你提出一种防治疫霉菌的思路：　　　　　。 【答案】（1）① 作物种类和不同处理（或浓度）    ②      （2）ABD     （3）倍增下，固定的酶含量或者活性降低；倍增下，气孔导度降低     （4）① 疫霉菌通过XEG1的糖基化保护，避免被植物的蛋白酶水解；疫霉菌还可以通过释放XLP1，XLP1吸引抑制子GIP1的能力较XEG1高出很多，从而降低抑制子GIP1对糖基化的XEG1（或XEG1）的抑制效果    ② 改良蛋白酶：增强抑制子GIP1的识别能力；模拟XEG1信号，创造全新蛋白类免疫诱抗剂等      如图所示自变量为作物种类和不同处理（或浓度）；光合作用暗反应过程中在特定酶的作用下与结合，形成两个分子，在有关酶的催化下，接受ATP和NADPH释放的能量，被NADPH还原，部分转化为糖类（）。 NADPH和ATP的供应有限、固定的酶活性有限、有机物在叶绿体中积累较多，都会限制光合作用速率增加，是和反应生成的，的含量有限不是限制因素，ABD正确，C错误。 植物长期处于倍增下，可能降低了固定的酶含量或者活性，当恢复到大气浓度后，已经降低的固定的酶的含量或活性未能恢复，又失去了高浓度的优势，因此会表现出比大气浓度下更低的光合速率；植物长期处于倍增下，可能降低了气孔导度，表现出比大气浓度下更低的光合速率。（答案合理可酌情给分） 16.（2026·安徽芜湖·二模）中药黄连喜阴，生长周期长，光合过程中存在明显光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。研究小组为提高黄连产量，对其光合特征展开相关研究，结果如图。回答下列问题： （1）光照强度为a时，黄连叶肉细胞中消耗ADP的场所有　　　　　，ab段限制其净光合速率的主要环境因素是　　　　　。当光照强度超过1300 μmol·m-2·s-1后，光抑制　　　　　（选填”是”或”不是”）受到气孔限制，判断依据是　　　　　。 （2）生产实践中，黄连常与高大乔木类中药材黄柏进行套种，该种植模式的优点有：　　　　　；　　　　　（写出2点）。 （3）研究小组推测，强光下黄连的光抑制现象可能与叶片中活性氧积累破坏光合结构有关，适量喷施抗坏血酸（一种抗氧化剂）可清除活性氧。请设计实验验证”抗坏血酸能减少活性氧积累，缓解黄连幼苗的光抑制”。 实验思路：　　　　　。 17.（2026·安徽淮南·二模）研究发现，铝胁迫会以多种方式影响作物，如抑制根系生长和对水、无机盐的吸收，损害光系统的功能并降解叶绿体中的色素，激活叶片中脱落酸信号通路上调脱落酸水平等；进而限制作物生长。回答下列问题： （1）光系统作为光吸收功能单位，包含捕光复合物与反应中心复合物，通过电子传递链将光能转化为化学能。光系统分布在叶绿体的　　　　　　　　　　　，捕光复合物的组成中含有　　　　　　　　　　　。 （2）铝胁迫抑制作物光合作用，从叶绿素含量的角度分析，原因是　　　　　　　　　　　；从光合作用暗反应的角度分析，原因是激活叶片中脱落酸信号通路上调脱落酸水平，　　　　　　　　　　　，CO2供应不足，暗反应减弱。 （3）为探究外源有机酸对铝胁迫下水稻根系生长的影响，以水稻幼苗、AlCl3溶液、有机酸溶液、营养液等为材料，设计实验进行探究。[提示：①以相对根伸长率(RE)为实验检测指标；②RE的计算关系式为：，其中，RLAl0、RLAlt分别为Al处理前、后的根长，RLco、RLct分别为对照处理前、后的根长。] 实验思路：将水稻幼苗随机均分为三组，　　　　　　　　　　　。 （4）研究者以水稻、绿豆、荞麦为材料，设置铝处理(Al)、外源有机酸包括草酸(OA)、苹果酸(MA)、柠檬酸(CA)分别与铝共同处理(Al+OA、Al+MA、Al+CA)等组，测定植株及根系鲜重，部分结果如图1、2、3所示。 -Al组与+Al组的结果差异说明　　　　　　　　　　　；实验结果对农业生产的指导意义在于　　　　　　　　　　　。 18.（2026·安徽合肥·二模）浅水湖泊存在以沉水植物为优势的清水态和以浮游植物为优势的浊水态，稳态转换理论认为这两种状态在一定的外部干扰下可以互相转化。回答下列问题。 （1）少量含N、P的生活污水排放到浅水湖泊中，湖泊不会转换为浊水态，说明湖泊具有　　　　　　　稳定性。农业生产中大量施用化肥后，较多含N、P的无机盐排放到浅水湖泊后，会导致清水态转换为浊水态。在此过程中，下列现象出现的合理顺序是　　　　　　　（编号排序），该过程的调节机制是　　　　　　　。 ①氧气被大量消耗   ②浮游藻类大量增殖   ③鱼等水生动物死亡   ④需氧细菌快速繁殖 （2）种植沉水植物是治理富营养化的有效措施，但在富营养化的浊水态湖泊中直接种植沉水植物进行生态修复效果往往较差，从资源利用的角度分析，原因可能是　　　　　　　。种植沉水植物前应采取的措施有　　　　　　　（答出2点）。 （3）部分地区还采用种植挺水植物的生态浮床来治理湖泊富营养化，取得较好的效果。从治理效果和稳定性方面考虑，浮床上的挺水植物应尽量选择　　　　　　　。 19.（2026·安徽合肥·二模）（多选）入侵植物土荆芥全株富含挥发油，挥发油释放后会对周围植物造成化感胁迫。为探究土荆芥化感胁迫对豆科植物光合作用的影响，研究人员进行了相关实验，测得相关数据如下表，观察到的叶绿体结构如图所示。回答下列问题。 指标组别 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 气孔导度（mol·m-2·s-1） 总叶绿素含量（mg·g-1） 甲组（对照） 10.2 449.0 542.0 3.5 乙组（挥发油处理） 6.5 458.3 503.7 2.7 （1）题图是使用　　　　　　　观察到的叶绿体亚显微结构。据图分析，与对照组相比，化感胁迫下豆科植物叶绿体结构发生的主要变化有　　　　　　　。 （2）化感胁迫组净光合速率降低与气孔导度下降有关。分析气孔导度下降导致净光合速率降低的机理，可能是　　　　　　　（答出1点）。 （3）土荆芥的化感胁迫既抑制豆科植物的光合作用，又抑制其根系生长。根边缘细胞（RBCs）是位于根尖外层，起到保护作用的细胞，活性氧（ROS）会诱导其凋亡。利用土荆芥挥发油、豆科植物RBCs的细胞悬液、AsA（一种ROS清除剂）等材料，设计实验验证ROS含量升高是土荆芥化感胁迫引发豆科植物RBCs数量减少的原因。简要写出实验思路并预期实验结果。 实验思路：　　　　　　　。 预期结果：　　　　　　　。 20.（2026·安徽滁州·二模）为探究光质调控对月季生长发育的影响，科研人员以切花月季“卡罗拉”为材料，设红、蓝、绿、黄及无色透明五种棚膜处理，每组处理重复3次。每隔20d测定月季植株生长指标，直至切花采收。 表1   不同颜色棚膜的透光率及主透色光 棚膜颜色 红色 蓝色 绿色 黄色 无色 透光率 70% 65% 50% 60% 90% 主透色光 红光 蓝光 绿光 黄光 白光 表2   前60d不同时期不同颜色棚膜处理时月季的光合参数 棚膜颜色 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/（μmol·mol-1） 20d 40d 60d 20d 40d 60d 20d 40d 60d 红色 16.8 19.5 20.8 0.25 0.29 0.31 225 232 237 蓝色 18.5 22.3 24.7 0.29 0.34 0.36 210 220 225 绿色 12.5 14.1 14.7 0.18 0.20 0.21 265 268 270 黄色 13.8 15.4 16.1 0.20 0.22 0.24 255 260 263 无色 15.2 17.6 18.3 0.22 0.25 0.27 235 240 243 注：气孔导度与气孔开放程度呈正相关。 回答下列问题。 （1）根据表1内容，结合课本知识，分析在红色和蓝色棚膜下月季光合速率较大的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）表2显示绿色和黄色棚膜月季气孔导度小，但胞间CO2浓度高，其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）据表1和表2可知，光既可以作为能量，又可以作为　　　　　　，调节气孔导度（作用机制如图）。完善图中内容：①　　　　　　（填物质名称）；②　　　　　　（填“促进”或“抑制”）。 （4）无色透明棚膜处理组的透光率最高，且透过该棚膜的光，其光谱分布与自然光相比未发生显著变化，但该组的光合速率低于蓝光、红光处理组，说明光质是影响植物光合作用的关键因素之一。在农业生产中，若要探究促进月季光合作用的最适红光与蓝光配比，请设计实验，简要写出实验思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 细胞呼吸与光合作用 3年真题1年模拟 考点分类 安徽考情 命题规律 考点01 细胞呼吸 2026安徽、 2025安徽、 2024安徽 · 情境设置：以酶调控机制（PFK1）、基因工程（NtPIP）及基础代谢为情境，融合分子与细胞水平 · 考查重点：无氧呼吸过程与ATP生成、关键酶活性调节、水涝胁迫下的呼吸适应 · 命题趋势：从单纯过程记忆转向代谢调控机制分析，强调逆境条件下的呼吸适应性变化 考点02 光合作用 2025安徽、 2024安徽 · 情境设置：以实验探究（光照强度）、气候变化（CO₂浓度）、基因功能（OsNAC）为情境，体现实验与生态关联 · 考查重点：实验设计原则、CO₂浓度对光合影响、基因调控光合机制 · 命题趋势：强化实验操作规范性考查，趋向真实科研情境，融合环境变化与分子调控的综合分析 考点1 细胞呼吸 1.（2026·安徽·高考真题）下列有关真核生物细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A. 无氧呼吸中ATP的生成只发生在第一阶段 B. 无氧呼吸都会产生使溴麝香草酚蓝溶液变色的气体 C. 有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线粒体基质 D. 有氧呼吸第一阶段葡萄糖中的化学能大部分储存在产物丙酮酸中 【答案】B 【详解】 A、真核生物无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量，生成少量ATP，第二阶段不产生ATP，A正确； B、真核生物无氧呼吸有两种类型，产乳酸的无氧呼吸无二氧化碳生成，而溴麝香草酚蓝溶液是二氧化碳的检测试剂，因此并非所有无氧呼吸都能产生使其变色的气体，B错误； C、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，该过程生成大量NADH。有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，生成少量NADH。因此，NADH主要形成于线粒体基质，C正确； D、有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和少量NADH，仅释放少量能量，大部分化学能仍储存在丙酮酸中，D正确。 2.（2024·安徽·高考真题）（多选）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（       ） A. 在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B. PFKI与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C. ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节 D. 运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 【答案】CD 【分析】 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】 A、细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1(PFK1）是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误； B、由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，B错误； C、由题意可知，ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C正确； D、运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中 ATP减少，ADP和AMP会增多，从而 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。 故选CD。 3.（2025·安徽·高考真题）为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。 回答下列问题。 （1）据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为　　　　　　　　中储存的能量。 （2）科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积（图2a）；当加入F、G或H时，E也同样累积（图2b）。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设：　　　　　　　　。 （3）科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是　　　　　　　　。 （4）光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质（最终电子受体）是　　　　　　　　，而最终提供电子的物质（最终电子供体）是　　　　　　　　。 【答案】（1）① 增强    ② 在低氧胁迫下，NtPIP基因的过量表达株（OE）的根细胞呼吸速率和氧气浓度均明显高于WT组    ③ NADH     （2） 假设物质H能转化为A     （3） 低氧条件下，NtPIP基因过量表达株，根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料     （4）① NADP+    ② H2O      【分析】 1、有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和NADH，释放少量能量；第三阶段是O2和[H]反应生成水，释放大量能量。 2、光反应场所在光合膜；光反应产物有氧气、ATP和NADPH。 (1)小问详解： 据图1分析，低氧条件下，与野生型组相比，NtPIP基因过量表达株（OE）组氧气浓度升高且呼吸速率增加，故低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸增强。第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳（无机物）、NADH（储存大量能量）并释放出少量的能量（绝大部分以热能形式散失，少量用于合成ATP），其中的化学能大部分被转化为NADH储存的能量。 (2)小问详解： 在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积；当加入F、G或H时，E也同样累积，再结合根据图2中显示的代谢路径，可知丙二酸的加入会导致E积累；分子A、B、C和F、G、H均为E的前体或可通过代谢转化为E，表明有氧呼吸第二阶段代谢路径存在循环特性，即H→A，故提出：假设物质H能转化为A。 (3)小问详解： 小问1可知，低氧条件下，与野生型相比，NtPIP基因过量表达株的根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率。 (4)小问详解： 光反应中水在光下分解为H+、O2和e-，e-经传递最终与H+和NADP+结合生成NADPH，因此，光反应中最终的电子供体是H2O，最终的电子受体是NADP+。 考点2 光合作用 1.（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（       ） A. 用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B. 调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验 C. 用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度 D. 同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关 【答案】C 【分析】 该实验的原理是：当叶圆片抽取空气沉入水底后，光合作用大于呼吸作用时产生的氧气在细胞间隙积累，圆叶片的浮力增加，叶片上浮，根据上浮的时间判断出光合作用的强弱。 【详解】 A、用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气，依据单一变量原则，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A正确； B、调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是实验组，为对比实验，B正确； C、实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只可计算出净光合作用强度，无法得知呼吸强度，无法计算出实际光合作用强度，C错误； D、同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其接受的光照强度不同有关，D正确。 故选C。 2.（2026·安徽·高考真题）为探究钾对番茄光合作用的影响，研究人员测定了番茄的缺钾处理植株（LK）和正常培养植株（CK）在光照—遮阴—光照（）条件下的相关指标，结果见图1。 回答下列问题。 （1）叶肉细胞间隙中的CO2扩散至CO2固定位点至少需要跨　　　　　　层生物膜。 （2）据图1分析，在遮阴条件下，CK与LK净光合速率曲线重合，限制净光合速率的最主要因素是　　　　　　。在遮阴—光照转换初期，缺钾对番茄叶片气孔开闭的影响是　　　　　　。 （3）研究发现，叶片钾含量与编码碳酸酐酶（催化CO2与之间的可逆反应）和RuBP羧化酶（催化CO2固定）基因的相对表达量均呈正相关。据此解释缺钾影响番茄光合作用的机制：　　　　　　。 （4）在光照（0~2min）和黑暗（2~5min）条件下，叶绿体中3-磷酸甘油酸（PGA）和被还原的C3（TP）相对含量变化如图2。5~8min恢复光照，PGA相对含量的变化趋势是　　　　　　，原因是　　　　　　。 【答案】（1）3     （2）① 光照强度    ② 抑制气孔开放，促进气孔关闭     （3）酸酐酶活性的降低，限制CO₂的扩散能力，导致吸收的CO2减少，RuBP羧化酶减少，导致固定的CO2减少     （4）① 先减少后趋于稳定    ② 光照增强，光反应增加，产生的[H]和ATP增多，消耗的C3增加，导致PGA含量下降；暗反应强度随后增强，一定时间后PGA含量维持相对稳定      (1)小问详解： 叶肉细胞间隙的CO2扩散至CO2固定（叶绿体基质）至少要跨过细胞膜（1层）、叶绿体（2层膜），所以共需跨过3层生物膜。 (2)小问详解： 遮阴条件下，CK与LK净光合作用速率曲线重合，此时限制因素主要是光照强度，从右图看出，在20min时，由遮阴向光照条件改变，CK组气孔导度明显大于LK组，说明缺钾抑制气孔开放，促进气孔关闭。 (3)小问详解： 叶片钾含量与碳酸酐酶和RuBP羧化酶基因表达呈正相关，碳酸酐酶活性的降低，直接导致植物叶片内碳酸氢盐（HCO₃⁻）与二氧化碳（CO₂）之间的相互转化速率减慢，由于CO₂是光合作用的关键原料，碳酸氢盐向CO₂的转化受阻，会限制CO₂的扩散能力，最终限制了植物的整体光合效率并抑制生长。同时RuBP羧化酶减少，导致固定的CO2减少，从而降低光合作用速率。 (4)小问详解： 5-8min恢复光照，由于光照增强，光反应增加，产生的[H]和ATP增多，消耗的C3增加，即TP增加，所以PGA相对含量减少；暗反应强度随后增强，一定时间后PGA含量维持相对稳定。 3.（2024·安徽·高考真题）大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了（当前空气中的浓度）和两个浓度下，盐生杜氏藻（甲）和米氏凯伦藻（乙）在单独培养及混合培养下的细胞密度变化，实验中确保养分充足，结果如图1。     回答下列问题。 （1）实验中发现，培养液的值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是　　　　　。（答出1点即可）。 （2）与单独培养相比，两种藻混合培养的结果说明　　　　　。推行绿色低碳生活更有利于减缓　　　　　填“甲”或“乙”）的种群增长。 （3）为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因，研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻，其他培养条件相同且适宜，结果如图2。综合图1和图2，分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①　　　　　；②　　　　　。 （4）一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是　　　　　。 【答案】（1）藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的CO2增多，从而导致培养液的pH升高     （2）① 混合培养时，两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降    ② 乙     （3）① 甲生长受到抑制主要是由于乙释放的抑制物所致    ② 乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关     （4）受人类活动等的影响，近海水域中的N、P等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖      【分析】 分析题图：图1随着培养时间延长，盐生杜氏藻的细胞密度都增多，加了乙滤液（米氏凯伦藻）的实验组的细胞密度低于同等条件下的在盐生杜氏藻的细胞密度；图2随着培养时间延长，米氏凯伦藻的细胞密度都增多，且加了甲滤液（盐生杜氏藻）的实验组细胞密度与同等条件下的在米氏凯伦藻的细胞密度接近。 (1)小问详解： 由于藻类能进行光合作用，因此藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的CO2增多，从而导致培养液的 pH 升高； (2)小问详解： 根据图示，图1随着培养时间延长，盐生杜氏藻的细胞密度都增多，加了乙滤液（米氏凯伦藻）的实验组的细胞密度低于同等条件下的在盐生杜氏藻的细胞密度；图2随着培养时间延长，米氏凯伦藻的细胞密度都增多，且加了甲滤液（盐生杜氏藻）的实验组细胞密度与同等条件下的在米氏凯伦藻的细胞密度接近，因此可知，加了滤液相当于两种藻类混合培养，而混合培养对藻类的密度有影响，因此两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降。推行绿色低碳生活使得大气中二氧化碳的浓度下降，而在低浓度的二氧化碳下，甲的生长受影响不大，乙的生长受影响较大，细胞密度更低，因此推行绿色低碳生活更有利于减缓乙种群的增长； (3)小问详解： 根据图示，图1随着培养时间延长，甲的细胞密度增多，但加了乙滤液的实验组的细胞密度远远低于同等条件下的细胞密度，可能是乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；图2随着培养时间延长，乙细胞密度都增多，且加了甲滤液实验组细胞密度与同等条件下的乙的细胞密度差距不大，因此，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关，但随着培养时间的增长，混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降； (4)小问详解： 藻类的生长需要N、P 等矿质元素，此外还需要进行光合作用，因此，一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是受人类活动等的影响，近海水域中的 N、P 等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖。 4.（2024·安徽·高考真题）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。 净光合速率（umol.m2.s-1） 叶绿素含量（mg·g-1） WT 24.0 4.0 KO 20.3 3.2 OE 27.7 4.6 （1）旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受　　　　　　　释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为　　　　　　　。 （2）与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的　　　　　　　、　　　　　　　（填科学方法）。 （3）据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率　　　　　　　。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。   结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①　　　　　　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① ATP 和 NADPH    ② 核酮糖-1,5－二磷酸和淀粉等     （2）① 减法原理    ② 加法原理     （3）① 增大    ② 与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用    ③ 与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高,可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出,从而促进旗叶的光合作用速率      【分析】 【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 3-磷酸甘油酸在暗反应中的变化 C3在光反应产生ATP、NADPH及酶的作用下，被还原成C5及糖类等产物 3-磷酸甘油酸被还原，且该反应发生在叶绿体基质中，故为暗反中的C3的还原反应 自变量设遵循的方法 自变量设置方法包括加法原理和减法原理 KO组敲除了OsNAC，OE组OsNAC 过量表达 OsNAC过量表达对净光合速率影响及原因 净光合作用速率等于总光合速率与呼吸速率的差值。光合色素量影响光合作用速率，光合产物及时从叶片输出，可促进叶片光合作用 与其它组比，OsNAC过量表达组的光合色素含量大，蔗糖转运蛋白表达量大，旗叶中蔗糖含量低，单株产量高 （2）逻辑推理与论证： (1)小问详解： 在光合作用的暗反应阶段，CO2被固定后形成的两个3-磷酸甘油酸（C3）分子，在有关酶的催化作用下，接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后在叶绿体基质中转化为核酮糖-1,5－二磷酸（C5）和淀粉等。 (2)小问详解： 与某品种水稻的野生型（WT）相比，实验组KO为OsNAC 敲除突变体，其设置采用了自变量控制中的减法原理；实验组OE 为 OsNAC 过量表达株，其设置采用了自变量控制中的加法原理。 (3)小问详解： 题图和表中信息显示：OE组的净光合速率、叶绿素含量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单株产量都明显高于WT 组和KO组，OE组蔗糖含量却低于WT 组和KO组，说明OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大，究其原因有：①与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用；②与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运出，从而促进旗叶的光合作用速率。 模拟题精选 1.（2026·安徽合肥·一模）紫花苜蓿种子萌发所需的ATP主要由线粒体COX途径的电子传递产生。若遇冷害胁迫，细胞会通过线粒体AOX途径分流电子来抵抗逆境，如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 细胞呼吸能为种子萌发供能，还能为萌发种子中其他有机物的合成提供原料 B. 冷害胁迫下细胞可能通过AOX途径增加产热以维持生物膜的流动性及酶活性 C. 图中H+跨膜进出的方式不同，膜两侧的H+电化学梯度能为ATP合成提供能量 D. 图中电子的供体[H]都来自线粒体中有机物的氧化分解，电子的最终受体是O2 【答案】D 【详解】 A、细胞呼吸产生的ATP为种子萌发提供能量，同时其中间产物（如丙酮酸等）可作为合成氨基酸、脂质等其他有机物的原料，A正确； B、AOX途径分流电子，减少了ATP的合成，更多的能量以热能形式散失，可增加产热，维持生物膜流动性和酶活性，抵抗低温，B正确； C、H+进入膜间隙是通过主动运输（消耗电子传递释放的能量），H+返回基质是通过协助扩散（顺浓度梯度，驱动 ATP 合酶合成 ATP）。膜两侧的H+电化学梯度（浓度差+电位差）是ATP合成的能量来源，C正确； D、电子供体[H]（NADH、FADH₂）不仅来自线粒体中有机物的氧化分解，也可来自细胞质基质中糖酵解产生的NADH，这些NADH会进入线粒体参与电子传递链，D错误。 故选D。 2.（2026·安徽宿州·质量检测）研究者对蓝细菌和酵母菌进行改造，使蓝细菌成为酵母菌的内共生体。改造后的酵母菌在光照条件下，能在无碳培养基中繁殖15~20代。下列相关叙述正确的是（　　） A. 蓝细菌和酵母菌的遗传信息都储存在脱氧核糖核苷酸中 B. 酵母菌细胞内的蓝细菌依靠酵母菌的核糖体合成各种蛋白质 C. 蓝细菌和酵母菌都能通过基因表达合成呼吸酶进行有氧呼吸 D. 酵母菌内有DNA与蛋白质结合成的复合物，而蓝细菌内没有 【答案】C 【详解】 A、蓝细菌和酵母菌的遗传物质均为DNA，遗传信息储存在脱氧核糖核酸（DNA）中，A错误； B、蓝细菌作为内共生体仍保留原核生物特性，其蛋白质合成依赖自身核糖体，而非真核生物酵母菌的核糖体，B错误； C、蓝细菌（需氧型原核生物）和酵母菌（兼性厌氧真核生物）均含有与有氧呼吸相关的酶基因，可通过基因表达合成呼吸酶进行有氧呼吸，改造后该能力不受影响，C正确； D、酵母菌细胞核内DNA与组蛋白结合形成染色体（复合物），蓝细菌虽无染色体，但其拟核DNA可与少量蛋白质结合形成环状DNA-蛋白质复合物，D错误。 故选C。 3.（2026·安徽宿州·质量检测）生物学原理常用于生产生活实践中，下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（　　） A. 中耕松土、适时排水，可改善氧气供应来促进作物根系的呼吸作用 B. 夜间适当降低蔬菜大棚的温度，可降低作物的呼吸速率以提高产量 C. 提倡慢跑等有氧运动，能避免肌肉细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸 D. 将水果储藏在无氧和低温条件下，可以降低呼吸速率以延长保质期 【答案】D 【详解】 A、中耕松土可增加土壤氧气含量，适时排水避免根系缺氧，二者均通过改善氧气供应促进作物根系进行有氧呼吸，为生命活动提供能量，A正确； B、夜间降低大棚温度可降低酶的活性，从而降低作物呼吸速率，减少有机物消耗，有利于有机物积累以提高产量，B正确； C、慢跑等有氧运动可保障肌肉细胞充足供氧，避免因缺氧进行无氧呼吸产生大量乳酸导致肌肉酸胀，C正确； D、低温条件可降低酶活性，减少呼吸速率；但无氧条件下，水果细胞会进行无氧呼吸产生酒精，反而加速变质。因此水果储藏需低氧（非无氧）和低温环境以抑制呼吸作用，D错误。 故选D。 4.（2026·安徽鞍山·一模）SDH是在细胞有氧呼吸第二、三阶段发挥作用的关键酶。为探究联合训练对小鼠细胞呼吸的影响，研究人员将若干只小鼠随机均分成4组：对照组（CK）、冷刺激组（C）、爬坡训练组（R）、冷刺激联合爬坡训练组（C+R）。6周后测定小鼠肌肉细胞中SDH的含量，如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A. SDH仅在细胞的线粒体基质中发挥作用 B. 冷刺激和爬坡训练在影响SDH含量变化时具有联合促进效应 C. SDH含量越高，说明肌肉细胞中线粒体的数量越多 D. R组SDH含量较CK组高，说明该组有氧呼吸释放的能量大部分储存到ATP中 【答案】B 【详解】 A、SDH是在细胞有氧呼吸第二、三阶段发挥作用的关键酶，有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上，所以SDH在细胞的线粒体基质和内膜上发挥作用，并非仅在基质中，A错误； B、通过对柱状图的分析，冷刺激联合爬坡训练组（C+R）的SDH含量高于冷刺激组（C）和爬坡训练组（R），这表明冷刺激和爬坡训练在影响SDH含量变化时具有联合促进效应，B正确； C、SDH是有氧呼吸第二、三阶段的关键酶，其含量越高，只能说明有氧呼吸第二、三阶段的酶越多，但不能直接得出肌肉细胞中线粒体的数量越多，C错误； D、R组SDH含量较CK组高，只能说明该组有氧呼吸第二、三阶段的酶多，而有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，并非大部分储存到ATP中，D错误。 故选B。 5.（2026·安徽滁州·一模）细胞呼吸过程中的糖酵解是指葡萄糖分解为丙酮酸的一系列反应，磷酸果糖激酶（PFK）是该过程的关键酶之一，PFK的活性受到ATP浓度的调节。图1为PFK催化糖酵解的某一反应过程，图2为不同ATP浓度条件下果糖-6-磷酸浓度与反应速率之间的关系图。下列叙述错误的是（　　） A. 糖酵解释放了葡萄糖中部分能量，整个过程既产生ATP也消耗ATP B. 机体运动初期，肌细胞呼吸速率加快，细胞中PFK的活性受到抑制 C. 糖酵解产生的NADH可在有氧呼吸的第三阶段参与反应并释放能量 D. ATP浓度变化对PFK活性的调节，有利于保持能量代谢的平衡 【答案】B 【详解】 A、糖酵解是指从葡萄糖开始分解生成丙酮酸的过程，因此该过程可以发生在有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸的第一阶段，场所都在细胞质基质，整个过程既产生ATP也消耗ATP，A正确； B、机体运动初期，消耗ATP增多，细胞中ATP减少，低浓度ATP解除了对细胞中PFK的活性抑制，B错误； C、糖酵解产生的NADH可在有氧呼吸的第三阶段参与反应并释放能量，同时生成水，该过程发生在线粒体内膜上，C正确； D、ATP浓度下降有利于PFK的活性提高，因而反应速率加快，使ATP生成增多，而后对PFK活性起到抑制作用，进而有利于保持能量代谢的平衡，D正确。 故选B。 6.（2026·安徽芜湖·一模）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，在密闭装置中放入酵母菌葡萄糖溶液，设置无氧组和有氧组（装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解）。下列叙述错误的是（       ） A. 装置内氧气的有无为实验的自变量 B. 两组均产生CO2，且产生场所均为细胞质基质 C. 培养一段时间后，两组装置中均可能产生酒精 D. 酒精与CO2的有无，均可通过颜色反应鉴定 【答案】B 【详解】 A、实验中通过控制装置内氧气条件设置无氧组和有氧组，氧气有无是人为操纵的变量，故为自变量，A正确； B、无氧呼吸在细胞质基质产生CO2，但有氧呼吸产生CO2的阶段（第二阶段）发生在线粒体基质，B错误； C、无氧组进行无氧呼吸必然产生酒精；有氧组因“氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解”，剩余葡萄糖可能进行无氧呼吸产生酒精，故两组均可能产生酒精，C正确； D、酒精可用酸性重铬酸钾溶液鉴定（由橙色变为灰绿色），CO2可用溴麝香草酚蓝溶液鉴定（由蓝变绿再变黄），二者均属颜色反应，D正确。 故选B。 7.（2026·安徽皖北协作区·一模）鲁宾和卡门制备了含有少量同位素18O的水和碳酸的盐类衍生物，其中碳酸的盐类衍生物分解能产生CO2。在适宜光照下，他们给2组小球藻提供含有不同比例18O的水（含有18O的水占所有水的比例）和含有不同比例18O的碳酸的盐类衍生物（含有18O的碳酸的盐类衍生物占所有碳酸的盐类衍生物的比例），一段时间后检测光合产物O2中18O的比例，具体过程和结果如表所示。下列相关说法正确的是（　　） 组别 溶入的盐类 从溶解盐类到开始收集氧气的时间/min 各阶段收集氧气结束的时间/min 18O标记物所占比例/% H182O        KHC1803+K2C18O3 18O3 1 KHCO3+K2CO3 0 45 0.85 0.20 0.85 45 110 0.85 0.41 0.84 110 225 0.85 0.55 0.85 2 KHCO3+K2CO3 0 45 0.20 0.60 0.20 45 110 0.20 0.50 0.20 110 225 0.20 0.40 0.20 A. 通过追踪18O的放射性，可得出“光合作用产生的O2来源于水”的结论 B. 由O2中的18O的比例和水中18O的比例不一致，可得出“光合作用产生的O2来源于水”的结论 C. 反应系统中含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化的原因是H2O参与呼吸作用生成的CO2掺入碳酸的盐类衍生物 D. 反应系统中含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化的原因是光合作用消耗H2O，导致含18O的碳酸的盐类衍生物溶解度增大 【答案】C 【详解】 A、18O作为稳定性同位素不具有放射性，A错误； B、通过对比表格数据可知，O2中的18O的比例和水中18O的比例一致，与碳酸的盐类衍生物中的18O比例不一致，说明光合作用产生的O2来源于水，B错误； CD、小球藻同时进行光合作用和呼吸作用，有氧呼吸第二阶段丙酮酸和H2O生成CO2，CO2掺入碳酸的盐类衍生物导致含18O的碳酸的盐类衍生物的比例发生变化，C正确，D错误。 8.（2026·安徽合肥·一模）某实验小组欲探究O3浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个O3浓度（环境大气O3浓度和1.5倍环境大气O3浓度）和三个温度处理[环境温度（CK）、冠层红外增温+1.5℃和冠层红外增温+2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率（饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（       ） A. 各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定 B. 实验表明，O3对饱和光合速率的抑制作用随O3暴露时间的延长而增强 C. 实验结果表明，O3浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率 D. 推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度O3对水稻饱和光合速率的抑制作用 【答案】B 【分析】 影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、和二氧化碳浓度等。本实验目的是探究O3浓度对于水稻饱和光合速率的影响，实验的自变量是O3浓度和温度的不同，因变量是饱和光合速率。 【详解】 A.测定饱和光合速率时，各组需选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行测定，目的是控制无关变量对实验结果的干扰，A正确； B.实验并未进行自变量为O3暴露时间的实验，不能得出O3对光合速率的抑制作用随O3暴露时间的延长而增强的结论，B错误； C.实验结果表明，O3浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率，C正确； D.冠层红外增温+2℃处理下，1.5倍环境大气O3浓度的饱和光合速率大于CK组中1.5倍环境大气O3浓度的饱和光合速率，推测增温能在一定程度上缓解高浓度O3对水稻光合速率的抑制作用，D正确； 故选B。 9.（2026·安徽芜湖·二模）线粒体是细胞的“动力车间”，也是脯氨酸等氨基酸的生产场所。研究发现小鼠成纤维细胞中线粒体调控ATP合成与氨基酸生产这两个竞争代谢的过程如图。下列叙述错误的是（       ） A. 体外培养成纤维细胞，培养基中通常需添加血清等天然成分 B. 图中氧化磷酸化所需的酶位于小鼠成纤维细胞的线粒体内膜 C. 丙酮酸在线粒体基质中彻底分解的过程不需要氧直接参与 D. 若脯氨酸合成量显著增加，则产生的αKG更多参与氧化供能 【答案】D 【详解】 A、动物细胞体外培养时，由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全明确，培养基中通常需要添加血清等天然成分，A正确； B、氧化磷酸化是有氧呼吸第三阶段生成ATP的过程，真核细胞有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，因此催化该过程的酶位于线粒体内膜，B正确； C、丙酮酸在线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段、彻底分解，该过程不需要氧气直接参与，氧气直接参与的是有氧呼吸第三阶段，C正确； D、由图可知，αKG（α-酮戊二酸）有两个去向：继续参与三羧酸循环氧化供能，或转化为谷氨酸进而合成脯氨酸，二者是竞争关系。若脯氨酸合成量显著增加，说明更多αKG用于合成脯氨酸，参与氧化供能的αKG减少，D错误。 10.（2026·安徽合肥·二模）长期酗酒易导致酒精性肝病。下图为酒精引发肝细胞线粒体功能障碍机理图。下列说法错误的是（       ） A. 健康状态下Ca2+通过VDAC1进入线粒体的方式是协助扩散 B. MAM的存在体现了生物膜系统在结构和功能上的紧密联系 C. 线粒体Ca2+浓度升高导致肝细胞内产生ATP的唯一代谢途径受阻 D. 阻断GRP75磷酸化或减少PDK4数量可作为酒精性肝病的治疗思路 【答案】C 【详解】 A、健康状态下，Ca²⁺通过VDAC1顺浓度梯度进入线粒体，且需要载体蛋白协助，符合协助扩散的特点，A正确； B、MAM是线粒体-内质网互作结构域，内质网膜和线粒体膜通过该结构在结构上紧密联系，同时实现Ca²⁺的转运等功能，体现了生物膜系统在结构和功能上的紧密联系，B正确； C、肝细胞产生ATP的途径包括有氧呼吸（线粒体）和无氧呼吸（细胞质基质），线粒体Ca²⁺浓度升高仅会导致线粒体功能障碍、有氧呼吸受阻，并非“唯一代谢途径受阻”，无氧呼吸仍可产生少量ATP，C错误； D、从图中可知，酒精性肝病时，GRP75磷酸化、PDK4数量增加会加剧线粒体功能障碍，因此阻断GRP75磷酸化或减少PDK4数量，可改善线粒体功能，作为酒精性肝病的治疗思路，D正确。 11.（2026·安徽合肥·一模）光系统II（PSII）是高等植物光合系统的重要组成部分，主要功能是进行水的光解，高温胁迫会影响其结构和功能。研究人员开展了相关实验，以探究高温胁迫对菠菜幼苗光合作用的影响，有关结果如下表。回答下列问题。 光合指标处理温度 净光合速率（μmol CO2·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol CO2·m-2·s-1） 气孔导度（mol H2O·m-2·s-1） Fv/Fm rETR 适温 6.39 316.62 0.124 0.83 70.3 高温 1.52 289.54 0.025 0.69 67.36 注：Fv/Fm可表示PSII的最大光能转化效率；rETR表示相对电子传递速率，可反映PSII的损伤情况。 （1）叶绿体是高等植物光合作用的场所，在其类囊体薄膜上分布着吸收光能的　　　　　　　，在　　　　　　　中有进行光合作用必需的酶。 （2）据表分析，高温胁迫时菠菜净光合速率降低的原因有：①高温胁迫下，菠菜叶片的　　　　　　　，导致胞间CO2浓度降低，降低了光合作用速率；②高温胁迫使菠菜叶绿体　　　　　　　。 （3）脱落酸被称为抗逆激素，能增强植物的抗逆能力。设计实验方案，以探究脱落酸对高温胁迫下菠菜幼苗PSII的损伤情况及最大光能转化效率的影响，简要写出实验思路（注：PSII的损伤情况及最大光能转化效率的检测方法不作要求）。实验思路：　　　　　　　。 【答案】（1）① 光合色素    ② 类囊体薄膜和叶绿体基质     （2）① 气孔导度降低    ② PSII受损，降低了叶绿体转化光能的效率和电子传递的速率，降低了光合作用速率     （3）取长势良好且相同的菠菜幼苗随机均分为甲、乙两组，置于高温胁迫下培养，甲组喷施适量适宜浓度的脱落酸溶液，乙组喷施等量蒸馏水，其他条件相同且适宜，一段时间后分别检测两组菠菜幼苗的Fv/Fm和rETR，记录结果并进行比较      【分析】 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。 (1)小问详解： 类囊体薄膜上分布着吸收光能的光合色素，负责捕获光能。光合作用必需的酶分布在叶绿体基质和类囊体薄膜，类囊体薄膜上含光反应相关酶；叶绿体基质中含暗反应相关酶。 (2)小问详解： 高温胁迫导致净光合速率降低的两个主要原因：气孔导度显著下降，限制CO₂进入，使胞间CO₂浓度降低，从而抑制暗反应。PSII结构与功能受损：Fv/Fm由0.83降至0.69；rETR由70.3降至67.36；表明光系统II损伤，PSII受损，降低了叶绿体转化光能的效率和电子传递的速率，降低了光合作用速率。 (3)小问详解： 实验分组：甲组（对照组）、乙组（高温+脱落酸组）。控制变量：所有组别使用生长状况一致的菠菜幼苗； 培养时间、光照强度、水分、营养等条件保持相同且适宜。检测指标：培养结束后，分别测定两组幼苗的rETR和Fv/Fm。综合所述，实验思路：取长势良好且相同的菠菜幼苗随机均分为甲、乙两组，置于高温胁迫下培养，甲组喷施适量适宜浓度的脱落酸溶液，乙组喷施等量蒸馏水，其他条件相同且适宜，一段时间后分别检测两组菠菜幼苗的Fv/Fm和rETR，记录结果并进行比较。 12.（2026·安徽鞍山·一模）（多选）苹果作为一种重要的经济水果，镁营养缺乏是限制其产量的重要因素之一。科研人员为研究低镁条件下对苹果光合作用的影响，将正常生长的苹果幼苗分别置于正常和低镁条件中培养，测定各组叶片相关指标结果如图1。回答下列问题。 （1）光反应的关键物质叶绿素分布在叶绿体的　　　　　　　上，光反应过程中需要暗反应为其提供的物质有　　　　　　　。 （2）据图1分析，第8到第10天，低镁组净光合速率显著下降的原因是　　　　　　。 （3）研究发现MGT5基因能缓解低镁胁迫对光合作用的影响。科研人员将野生型（WT）、MGT5基因敲除突变株（KO）和MGT5基因过表达突变株（OE）种植在　　　　　　、其他条件相同且适宜的环境中，一段时间后测定根、茎、叶中镁的相对含量，结果如图2。综合图1和图2分析MGT5基因能促进吸收的镁离子更多的向　　　　　　　分配，进而　　　　　　　（答两点），缓解低镁胁迫对光合作用影响。 【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② ADP、Pi、NADP+     （2）RuBP羧化酶的活性降低，造成CO2的固定速率减慢     （3）① 低镁    ② 叶    ③ 促进叶中叶绿素的合成，加快光反应速率；提高RuBP羧化酶活性，加快暗反应速率      【分析】 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 (1)小问详解： 光反应的关键物质叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，那么暗反应为光反应提供的物质就是ADP、Pi、NADP+。 (2)小问详解： 据图1分析，第8到第10天，低镁组叶绿素含量基本无变化，而RuBP羧化酶的活性降低，造成CO2的固定速率减慢，导致暗反应减弱，因为净光合速率是光合速率与呼吸速率的差值，暗反应均减弱，所以净光合速率显著下降。 (3)小问详解： 该实验目的是研究MGT5基因对低镁胁迫下光合作用的影响，自变量是MGT5基因的有无和表达情况，所以科研人员将野生型（WT）、MGT5基因敲除突变株（KO）和MGT5基因过表达突变株（OE）种植在低镁条件下、其他条件相同且适宜的环境中，一段时间后测定根、茎、叶中镁的相对含量。综合图1和图2分析，MGT5基因能促进吸收的镁离子更多地向叶分配，镁是叶绿素的组成元素，镁离子向叶分配可促进叶中叶绿素的合成，加快光反应速率；同时镁离子参与RuBP羧化酶的组成，能提高RuBP羧化酶活性，加快暗反应速率，进而提高净光合速率，缓解低镁胁迫对光合作用的影响。 13.（2026·安徽皖北协作区·一模）（多选）为探究转录因子PB在抗旱性调控中的功能，研究人员测定了拟南芥的野生型（WT）及PB基因过表达株（OE）在干旱前和干旱后的叶绿素含量、气孔导度和净光合速率，结果如图1所示。回答下列问题： （1）测定叶绿素含量时，应称取干旱处理前后的WT、OE拟南芥相同部位的叶片约0.2g，剪碎后放入装有　　　　　　　　的试管中提取光合色素。可利用紫外可见分光光度计测量提取液在　　　　　　　　（填“红光”或“蓝紫光”）的波长处的吸光值，用于计算叶绿素的含量。叶绿素吸收的光能可用于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答出1点）。 （2）据图1中结果可知，干旱胁迫下，相同强度的光照射，OE组叶肉细胞内NADP+的消耗速率　　　　　　　　（填“小于”“等于”或“大于”）WT组的，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。OE组的气孔导度小于WT组的，PB存在的生理意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）进一步研究发现，GP蛋白可与靶基因A的启动子序列结合，促进靶基因A转录，进而促进拟南芥细胞伸长生长，转录因子PB也可与GP蛋白结合。研究人员进行了相关实验，结果如图2所示，从分子的相互作用关系的角度分析，转录因子PB对拟南芥细胞生长的影响及其机制是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 无水乙醇    ② 红光    ③ 将水分解为氧和H+，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP     （2）① 大于    ② 干旱胁迫下，OE组叶肉细胞中的叶绿素含量（和净光合速率）大于WT组的，光反应速率更快，利用NADP+合成NADPH的速率更快    ③ PB可通过促进气孔关闭来减少蒸腾作用，从而减少水分散失，提高植株的抗旱性     （3）转录因子PB与靶基因A的启动子竞争性结合GP蛋白，抑制靶基因A的表达，从而抑制拟南芥细胞伸长生长      (1)小问详解： 光合色素能够溶解在有机溶剂中，所以测定叶绿素含量时，应称取干旱处理前后的WT、OE拟南芥相同部位的叶片约0.2g，剪碎后放入装有无水乙醇的试管中提取光合色素。叶绿素吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，为避免类胡萝卜素的影响，应选择测量提取液在红光的波长处的吸光值，用于计算叶绿素的含量。叶绿素吸收的光能参与光反应阶段，可用于将水分解为氧和H+，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 (2)小问详解： 由图1可知，干旱胁迫下，OE组叶肉细胞中的叶绿素含量（和净光合速率）大于WT组的，光反应速率更快，利用NADP+合成NADPH的速率更快，所以OE组叶肉细胞内NADP+的消耗速率大于WT组的。OE组的气孔导度小于WT组，而气孔导度减小可减少水分的散失，所以PB存在的生理意义是PB可通过促进气孔关闭来减少蒸腾作用，从而减少水分散失，提高植株的抗旱性。 (3)小问详解： 分析图2，与组别②相比，组别③中加入转录因子PB后，大部分启动子片段未与GP蛋白结合，而是处于游离的状态，说明转录因子PB与靶基因A的启动子竞争性结合GP蛋白，抑制靶基因A的表达，从而抑制拟南芥细胞伸长生长。 14.（2026·安徽·一模）杜鹃花容易受到较高气温的影响，因此在城市栖息地的驯化受到限制，科研人员以杜鹃花为实验材料，研究不同温度胁迫（25℃、35℃、42℃）处理7天后，其光合与呼吸生理指标的变化，部分数据如下表所示。请分析回答： 项目/组别 25℃ 35℃ 42℃ 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 8.5 4.1 0.8 气孔导度（mol·m-2·s-1） 0.18 0.09 0.05 胞间隙CO2浓度（μmol·mol-1） 260 310 385 呼吸速率（μmol·m-2·s-1） 1.2 1.8 1.5 MDA含量（nmol·g-1） 10.5 18.3 35.6 Fv/Fm 0.82 0.75 0.58 注：MDA（丙二醛）是膜脂过氧化的产物，其含量可反映细胞膜结构的受损程度；Fv/Fm可用于量化植物光合作用中光能的转化效率。 （1）在植物的光系统中，吸收红光和蓝紫光的色素主要是　　　　　　　　，若要将叶绿体中的色素进行分离，所需要的试剂是　　　　　　　　 （2）杜鹃花叶片吸收光能的用途是　　　　　　　　。 （3）与常温25℃相比，35℃的杜鹃叶片中C3、C5的合成量变化分别是　　　　　　　　。由表可知35℃和42℃下气孔导度下降，但胞间隙CO2浓度上升的原因是　　　　　　　　　。 （4）在42℃高温下，净光合速率急剧下降至接近零。结合表中数据，分析主要原因是　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 叶绿素    ② 层析液     （2）①将水分解为O2和H+ ②用于合成ATP     （3）① 下降、下降    ② 光合作用减弱，CO2固定减少，而呼吸作用增强，CO2生成增加，导致胞间CO2浓度上升     （4）一方面是:因为Fv/Fm显著降低，导致光反应受阻。 另一方面是:MDA含量急剧升高，意味着类囊体膜(或叶绿体膜、生物膜)受到严重损伤，影响了光合作用的正常进行      【分析】 光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 (1)小问详解： 植物光系统中，吸收红光和蓝紫光的色素主要是叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）；分离叶绿体色素用的试剂是层析液，因为不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液扩散的速度不同。 (2)小问详解： 杜鹃花叶片吸收光能的用途，在光反应中，光能用于将水分解成O2和H+以及合成ATP（将光能转化为ATP中活跃的化学能）。 (3)小问详解： ①光合作用的暗反应中，C5与CO2结合生成C3，该过程由RuBisCO酶催化，高温（35℃）会导致其活性下降，C5再生速率降低，C3合成量减少；则35℃的杜鹃叶片中C3、C5的合成量均下降。②高温下光合作用强度降低，消耗的CO₂减少，而呼吸作用释放的CO₂增多，导致CO₂在胞间积累。 (4)小问详解： 在42℃高温下MDA含量大幅升高，说明细胞膜（包括叶绿体膜）发生严重脂质过氧化，膜结构受损，影响光合作用相关结构的功能；在42℃高温下Fv/Fm显著降低，表明光合作用中光能的转化效率大幅下降，光反应受到严重抑制；呼吸速率仍保持一定水平，有机物消耗持续，净光合速率因此急剧下降。 15.（2026·质检）大豆和水稻是我国重要的粮食作物，为探究不同处理对大豆和水稻光合作用的影响，科研人员分别进行三种不同实验处理：甲组提供大气浓度（），乙组提供浓度倍增环境（），丙组先在浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气浓度。整个生长期保持水分充足，于晴天上午测定各组的光合作用速率，结果见图1．回答下列问题。 （1）本实验的自变量是　　　　　。科学家曾用小球藻做实验，用标记，供小球藻进行光合作用，追踪放射性的去向，请写出小球藻光合作用过程中转化为有机物的碳元素转移路径：　　　　　。 （2）上图在浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能有_____。 A. NADPH和ATP的供应有限 B. 固定的酶活性有限 C. 3-磷酸甘油酸的含量有限 D. 有机物在叶绿体中积累较多 （3）图1中丙组的光合作用速率比甲组低，请分析可能原因：　　　　　。 （4）霉菌对大豆生产危害严重。某团队从疫霉菌侵染大豆的过程中鉴定到一个核心致病因子——糖基水解酶XEG1，该酶可以水解植物细胞壁进而帮助疫霉菌侵染植物。RXEG1是一种位于植物细胞膜上的免疫识别受体蛋白，能识别糖基化的XEG1，促进植物细胞释放抑制子GIP1，增强植物抗性。XEG1还有一种失去酶活性的突变体XLP1，它本身对植物没有破坏力，但吸引抑制子GIP1的能力较XEG1高出5倍以上。结合图2，请分析疫霉菌攻克植物防线的机理：　　　　　。结合该机理，请你提出一种防治疫霉菌的思路：　　　　　。 【答案】（1）① 作物种类和不同处理（或浓度）    ②      （2）ABD     （3）倍增下，固定的酶含量或者活性降低；倍增下，气孔导度降低     （4）① 疫霉菌通过XEG1的糖基化保护，避免被植物的蛋白酶水解；疫霉菌还可以通过释放XLP1，XLP1吸引抑制子GIP1的能力较XEG1高出很多，从而降低抑制子GIP1对糖基化的XEG1（或XEG1）的抑制效果    ② 改良蛋白酶：增强抑制子GIP1的识别能力；模拟XEG1信号，创造全新蛋白类免疫诱抗剂等      【分析】 影响光合作用的环境因素： 1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 (1)小问详解： 如图所示自变量为作物种类和不同处理（或浓度）；光合作用暗反应过程中在特定酶的作用下与结合，形成两个分子，在有关酶的催化下，接受ATP和NADPH释放的能量，被NADPH还原，部分转化为糖类（）。 (2)小问详解： NADPH和ATP的供应有限、固定的酶活性有限、有机物在叶绿体中积累较多，都会限制光合作用速率增加，是和反应生成的，的含量有限不是限制因素，ABD正确，C错误。 故选ABD。 (3)小问详解： 植物长期处于倍增下，可能降低了固定的酶含量或者活性，当恢复到大气浓度后，已经降低的固定的酶的含量或活性未能恢复，又失去了高浓度的优势，因此会表现出比大气浓度下更低的光合速率；植物长期处于倍增下，可能降低了气孔导度，表现出比大气浓度下更低的光合速率。（答案合理可酌情给分） (4)小问详解： ①疫霉菌通过XEG1的糖基化保护，避免被植物的蛋白酶水解；疫霉菌还可以通过释放XLP1，由于XLP1吸引抑制子GIP1的能力较XEG1高出5倍以上，植物分泌的抑制子GIP1就全力出动防御XLP1，所以真正的武器XEG1就在XLP1的掩护下，从而攻克植物防线； ②改良蛋白酶；增强抑制子GIP1的识别能力；模拟XEG1信号，创造全新蛋白类免疫诱抗剂等。 16.（2026·安徽芜湖·二模）中药黄连喜阴，生长周期长，光合过程中存在明显光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。研究小组为提高黄连产量，对其光合特征展开相关研究，结果如图。回答下列问题： （1）光照强度为a时，黄连叶肉细胞中消耗ADP的场所有　　　　　，ab段限制其净光合速率的主要环境因素是　　　　　。当光照强度超过1300 μmol·m-2·s-1后，光抑制　　　　　（选填”是”或”不是”）受到气孔限制，判断依据是　　　　　。 （2）生产实践中，黄连常与高大乔木类中药材黄柏进行套种，该种植模式的优点有：　　　　　；　　　　　（写出2点）。 （3）研究小组推测，强光下黄连的光抑制现象可能与叶片中活性氧积累破坏光合结构有关，适量喷施抗坏血酸（一种抗氧化剂）可清除活性氧。请设计实验验证”抗坏血酸能减少活性氧积累，缓解黄连幼苗的光抑制”。 实验思路：　　　　　。 【答案】（1）① 细胞质基质、线粒体、叶绿体（类囊体薄膜）    ② 光照强度    ③ 不是    ④ 净光合速率下降，但气孔导度和胞间CO2浓度未降低     （2）① 黄柏为黄连遮阴，降低光照强度，减轻光抑制    ② 提高土地和光能利用率，增加单位面积经济效益     （3）实验思路：将长势一致的黄连幼苗随机均分为2组，分别给予强光、强光并定期喷施适量抗坏血酸的处理，相同适宜条件下培养后，测定并比较两组幼苗的活性氧含量和净光合速率      (1)小问详解： 光照强度为a时，黄连叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用。光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上产生ATP，消耗ADP；有氧呼吸三个阶段分别在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜产生ATP，消耗ADP，所以消耗ADP的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体。 ab段随着光照强度增加，净光合速率逐渐增加，因此限制其净光合速率的主要环境因素是光照强度。 当光照强度超过1300μmol·m⁻²·s⁻¹后，观察图中数据，此时气孔导度上升，胞间CO2浓度上升，这表明CO2供应充足，不是气孔限制导致光合速率降低，所以光抑制不是受到气孔限制，判断依据是净光合速率下降，但气孔导度和胞间CO2浓度未降低。      (2)小问详解： 在生产实践中，黄连与高大乔木类中药材黄柏套种，从对土地资源利用角度看，提高土地和光能利用率，增加单位面积经济效益；从对植物生长环境角度看，黄柏为黄连遮阴，降低光照强度，减轻光抑制。 (3)小问详解： 实验目的是验证“抗坏血酸能减少活性氧积累，缓解黄连幼苗的光抑制”，实验自变量为是否喷施抗坏血酸，因变量为黄连幼苗的净光合速率（或光抑制程度）。 实验思路为：将长势一致的黄连幼苗随机均分为2组，分别给予强光、强光并定期喷施适量抗坏血酸的处理，相同适宜条件下培养后，测定并比较两组幼苗的活性氧含量和净光合速率。 17.（2026·安徽淮南·二模）研究发现，铝胁迫会以多种方式影响作物，如抑制根系生长和对水、无机盐的吸收，损害光系统的功能并降解叶绿体中的色素，激活叶片中脱落酸信号通路上调脱落酸水平等；进而限制作物生长。回答下列问题： （1）光系统作为光吸收功能单位，包含捕光复合物与反应中心复合物，通过电子传递链将光能转化为化学能。光系统分布在叶绿体的　　　　　　　　　　　，捕光复合物的组成中含有　　　　　　　　　　　。 （2）铝胁迫抑制作物光合作用，从叶绿素含量的角度分析，原因是　　　　　　　　　　　；从光合作用暗反应的角度分析，原因是激活叶片中脱落酸信号通路上调脱落酸水平，　　　　　　　　　　　，CO2供应不足，暗反应减弱。 （3）为探究外源有机酸对铝胁迫下水稻根系生长的影响，以水稻幼苗、AlCl3溶液、有机酸溶液、营养液等为材料，设计实验进行探究。[提示：①以相对根伸长率(RE)为实验检测指标；②RE的计算关系式为：，其中，RLAl0、RLAlt分别为Al处理前、后的根长，RLco、RLct分别为对照处理前、后的根长。] 实验思路：将水稻幼苗随机均分为三组，　　　　　　　　　　　。 （4）研究者以水稻、绿豆、荞麦为材料，设置铝处理(Al)、外源有机酸包括草酸(OA)、苹果酸(MA)、柠檬酸(CA)分别与铝共同处理(Al+OA、Al+MA、Al+CA)等组，测定植株及根系鲜重，部分结果如图1、2、3所示。 -Al组与+Al组的结果差异说明　　　　　　　　　　　；实验结果对农业生产的指导意义在于　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② 叶绿素、类胡萝卜素(或填光合色素)     （2）① 抑制根系生长，吸收镁离子等减少，叶绿素合成受阻，另外叶绿素降解增多    ② 导致气孔关闭     （3）分别用营养液、营养液+氯化铝、营养液+氯化铝+有机酸处理，处理前后分别测定各组水稻幼苗根长，计算相对根伸长率，得出相应结论。     （4）① 铝胁迫(或处理)抑制作物(或水稻、绿豆、荞麦)根系鲜重增加(或生长)    ② 对受铝胁迫的作物施加合适的有机酸，可以缓解铝胁迫的影响(或受铝胁迫的水稻施加外源MA，对受铝胁迫的绿豆施加外源OA，对受铝胁迫的荞麦施加外源CA，可以缓解铝胁迫的影响。)      (1)小问详解： 据题意，光系统通过电子传递链将光能转化为化学能，即完成光反应，可见光系统分布在叶绿体的类囊体薄膜上，捕光复合物能捕获光能，由光合色素即叶绿素、类胡萝卜素组成。 (2)小问详解： 叶绿素含量取决于合成与分解两个方面，铝胁迫抑制根系生长，抑制Mg2+、NO3−、NH4+等的吸收，导致叶绿素合成受阻，且铝胁迫会导致叶绿体中的色素降解，最终导致叶绿素含量减少，吸收光能减少，抑制作物光合作用；脱落酸会促进气孔关闭，因此铝胁迫激活叶片中脱落酸信号通路上调脱落酸水平，进而促进气孔关闭，导致CO2供应不足，暗反应减弱，光合作用受抑制。 (3)小问详解： 实验目的是“探究外源有机酸对铝胁迫下水稻根系生长的影响”，自变量为是否有铝处理以及是否添加外源有机酸，因变量是相对根伸长率，因此实验分组为空白对照组即营养液处理组、营养液+氯化铝处理组、营养液+氯化铝+有机酸处理组，根据RE计算关系式，可知检测指标是处理前、后的根长，所以处理前后分别测定各组水稻幼苗根长，计算相对根伸长率，得出相应结论。 (4)小问详解： −Al组与+Al组对比，+Al组水稻、绿豆、荞麦的根鲜重明显降低，说明铝胁迫会抑制水稻、绿豆、荞麦的根系生长。从实验结果看，受铝胁迫的水稻施加外源MA，水稻根鲜重有所增加，对受铝胁迫的绿豆施加外源OA，绿豆根鲜重有所增加，对受铝胁迫的荞麦施加外源CA，荞麦根鲜重有所增加，这对农业生产的指导意义在于在铝污染的土壤中，可以施加合适的外源有机酸（如草酸、苹果酸、柠檬酸等），以缓解铝胁迫对作物根系生长的抑制作用，提高作物产量。 18.（2026·安徽合肥·二模）浅水湖泊存在以沉水植物为优势的清水态和以浮游植物为优势的浊水态，稳态转换理论认为这两种状态在一定的外部干扰下可以互相转化。回答下列问题。 （1）少量含N、P的生活污水排放到浅水湖泊中，湖泊不会转换为浊水态，说明湖泊具有　　　　　　　稳定性。农业生产中大量施用化肥后，较多含N、P的无机盐排放到浅水湖泊后，会导致清水态转换为浊水态。在此过程中，下列现象出现的合理顺序是　　　　　　　（编号排序），该过程的调节机制是　　　　　　　。 ①氧气被大量消耗   ②浮游藻类大量增殖   ③鱼等水生动物死亡   ④需氧细菌快速繁殖 （2）种植沉水植物是治理富营养化的有效措施，但在富营养化的浊水态湖泊中直接种植沉水植物进行生态修复效果往往较差，从资源利用的角度分析，原因可能是　　　　　　　。种植沉水植物前应采取的措施有　　　　　　　（答出2点）。 （3）部分地区还采用种植挺水植物的生态浮床来治理湖泊富营养化，取得较好的效果。从治理效果和稳定性方面考虑，浮床上的挺水植物应尽量选择　　　　　　　。 【答案】（1）① 抵抗力    ② ②④①③    ③ 正反馈     （2）① 水体浑浊、透明度低，导致沉水植物光合作用较弱，不能正常生长    ② 控制污染源、人工打捞浮游植物、投放以浮游植物为食的鱼类、减少杂食性和草食性鱼类、采用软围隔营造静水环境     （3）对N、P吸收较强的多种本地植物      (1)小问详解： 生态系统抵抗外界干扰、保持自身结构功能稳定的能力属于抵抗力稳定性，少量污染后湖泊仍维持清水态，体现抵抗力稳定性。水体富营养化从清水态转为浊水态的过程：N、P增多→浮游藻类大量增殖（②）→死亡藻类增多，需氧细菌快速繁殖分解有机物（④）→水中溶解氧被大量消耗（①）→溶解氧降低导致鱼等水生动物死亡（③），因此顺序为②④①③；该过程中，事件的结果反过来加剧了初始偏离稳态的过程，属于正反馈调节，最终打破原有稳态。 (2)小问详解： 从资源利用角度，沉水植物生存需要充足光照进行光合作用，而富营养化的浊水态湖泊中浮游藻类大量繁殖，使水体浑浊、透明度低，导致沉水植物光合作用较弱，不能正常生长，因此直接种植效果差。种植前需要改善水体环境，常见措施有：控制污染源、人工打捞浮游植物、投放以浮游植物为食的鱼类、减少杂食性和草食性鱼类、采用软围隔营造静水环境等。 (3)小问详解： 部分地区还采用种植挺水植物的生态浮床来治理湖泊富营养化，取得较好的效果。从治理效果和稳定性考虑：尽量选择对N、P吸收较强的多种本土挺水植物，既可以增加物种多样性，提高生态系统的稳定性；本土物种适应本地环境，净化效果好，还可避免外来物种入侵的生态风险。 19.（2026·安徽合肥·二模）（多选）入侵植物土荆芥全株富含挥发油，挥发油释放后会对周围植物造成化感胁迫。为探究土荆芥化感胁迫对豆科植物光合作用的影响，研究人员进行了相关实验，测得相关数据如下表，观察到的叶绿体结构如图所示。回答下列问题。 指标组别 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 气孔导度（mol·m-2·s-1） 总叶绿素含量（mg·g-1） 甲组（对照） 10.2 449.0 542.0 3.5 乙组（挥发油处理） 6.5 458.3 503.7 2.7 （1）题图是使用　　　　　　　观察到的叶绿体亚显微结构。据图分析，与对照组相比，化感胁迫下豆科植物叶绿体结构发生的主要变化有　　　　　　　。 （2）化感胁迫组净光合速率降低与气孔导度下降有关。分析气孔导度下降导致净光合速率降低的机理，可能是　　　　　　　（答出1点）。 （3）土荆芥的化感胁迫既抑制豆科植物的光合作用，又抑制其根系生长。根边缘细胞（RBCs）是位于根尖外层，起到保护作用的细胞，活性氧（ROS）会诱导其凋亡。利用土荆芥挥发油、豆科植物RBCs的细胞悬液、AsA（一种ROS清除剂）等材料，设计实验验证ROS含量升高是土荆芥化感胁迫引发豆科植物RBCs数量减少的原因。简要写出实验思路并预期实验结果。 实验思路：　　　　　　　。 预期结果：　　　　　　　。 【答案】（1）① 电子显微镜    ② 膜结构受损，基粒中的类囊体排列紊乱     （2）植物蒸腾速率下降，影响水的吸收和运输；植物蒸腾速率下降影响无机盐从植物根部运输到叶片，从而影响叶绿素的合成；植物体内氧气增加，呼吸作用加强（或光呼吸加强），净光合速率下降     （3）① 将豆科植物RBCs的细胞悬液均分为A、B、C3组，A组不处理，B组用土荆芥挥发油处理，C组用土荆芥挥发油和AsA处理。一段时间后，统计各组的ROS相对含量以及RBCs的死亡率    ② B组的ROS相对含量及RBCs的死亡率均高于A组和C组，A组和C组RBCs的死亡率相近      (1)小问详解： 叶绿体亚显微结构需要使用电子显微镜才能观察到。通过对比对照组和化感胁迫组的叶绿体结构图像，可发现化感胁迫下豆科植物叶绿体结构发生的主要变化有叶绿体膜结构受损，基粒中的类囊体排列紊乱。 (2)小问详解： 气孔导度下降导致净光合速率降低的机理可能是植物蒸腾速率下降，影响水的吸收和运输；植物蒸腾速率下降影响无机盐从植物根部运输到叶片，从而影响叶绿素的合成；植物体内氧气增加，呼吸作用加强（或光呼吸加强），净光合速率下降。 (3)小问详解： 根据实验目的“验证ROS含量升高是土荆芥化感胁迫引发豆科植物RBCs数量减少的原因”，实验自变量为是否用土荆芥挥发油处理、是否加入AsA（ROS清除剂），因变量为豆科植物RBCs数量。实验思路为：将豆科植物RBCs的细胞悬液均分为A、B、C3组，A组不处理，B组用土荆芥挥发油处理，C组用土荆芥挥发油和AsA处理。一段时间后，统计各组的ROS相对含量以及RBCs的死亡率。预期结果：由于ROS含量升高会引发豆科植物RBCs数量减少，AsA可清除ROS，所以预期结果为：B组的ROS相对含量及RBCs的死亡率均高于A组和C组，A组和C组RBCs的死亡率相近。 20.（2026·安徽滁州·二模）为探究光质调控对月季生长发育的影响，科研人员以切花月季“卡罗拉”为材料，设红、蓝、绿、黄及无色透明五种棚膜处理，每组处理重复3次。每隔20d测定月季植株生长指标，直至切花采收。 表1   不同颜色棚膜的透光率及主透色光 棚膜颜色 红色 蓝色 绿色 黄色 无色 透光率 70% 65% 50% 60% 90% 主透色光 红光 蓝光 绿光 黄光 白光 表2   前60d不同时期不同颜色棚膜处理时月季的光合参数 棚膜颜色 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/（μmol·mol-1） 20d 40d 60d 20d 40d 60d 20d 40d 60d 红色 16.8 19.5 20.8 0.25 0.29 0.31 225 232 237 蓝色 18.5 22.3 24.7 0.29 0.34 0.36 210 220 225 绿色 12.5 14.1 14.7 0.18 0.20 0.21 265 268 270 黄色 13.8 15.4 16.1 0.20 0.22 0.24 255 260 263 无色 15.2 17.6 18.3 0.22 0.25 0.27 235 240 243 注：气孔导度与气孔开放程度呈正相关。 回答下列问题。 （1）根据表1内容，结合课本知识，分析在红色和蓝色棚膜下月季光合速率较大的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）表2显示绿色和黄色棚膜月季气孔导度小，但胞间CO2浓度高，其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）据表1和表2可知，光既可以作为能量，又可以作为　　　　　　，调节气孔导度（作用机制如图）。完善图中内容：①　　　　　　（填物质名称）；②　　　　　　（填“促进”或“抑制”）。 （4）无色透明棚膜处理组的透光率最高，且透过该棚膜的光，其光谱分布与自然光相比未发生显著变化，但该组的光合速率低于蓝光、红光处理组，说明光质是影响植物光合作用的关键因素之一。在农业生产中，若要探究促进月季光合作用的最适红光与蓝光配比，请设计实验，简要写出实验思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）这两种颜色的棚膜透光率相对较高，且主透色光是光合作用利用率高的红光和蓝光     （2）光合速率低，CO2固定更少，导致胞间CO2积累量反而较高     （3）① 信息（信号）    ② 光敏色素（色素—蛋白复合体）    ③ 抑制     （4）选取长势一致的月季幼苗，随机均分为若干组，设置不同红光与蓝光配比的光照处理，控制无关变量相同适宜，培养一段时间后测定各组光合速率，分析数据优化蓝光与红光配比。      (1)小问详解： 叶绿体中的光合色素（叶绿素为主）主要吸收红光和蓝紫光，对其他波长光吸收较少，这两种颜色的棚膜透光率相对较高，且主透色光是光合作用利用率高的红光和蓝光，因此在红色和蓝色棚膜下月季光合速率较大。 (2)小问详解： 胞间CO₂浓度由CO₂进入量和光合作用消耗量共同决定。绿色、黄色棚膜下月季光合速率低，CO2固定更少，导致胞间CO2积累量反而较高。 (3)小问详解： 光除了作为光合作用的能量，还可以作为信号调节植物生命活动；植物的光受体中，向光素感受蓝光，光敏色素感受其他波长的光，因此图中①为光敏色素；脱落酸的作用是促进气孔关闭，因此对气孔开放起抑制作用，②为抑制。 (4)小问详解： 实验目的：探究最适红光蓝光配比的实验需要设置梯度配比。自变量是不同红光与蓝光配比的光照，因变量是光合速率。遵循单一变量原则和对照原则。实验思路是选取长势一致的月季幼苗，随机均分为若干组，设置不同红光与蓝光配比的光照处理，控制无关变量相同适宜，培养一段时间后测定各组光合速率，分析数据优化蓝光与红光配比。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 细胞呼吸与光合作用 考点1 细胞呼吸 1.【答案】B 2.【答案】CD 3.【答案】（1）① 增强    ② 在低氧胁迫下，NtPIP基因的过量表达株（OE）的根细胞呼吸速率和氧气浓度均明显高于WT组    ③ NADH     （2） 假设物质H能转化为A     （3） 低氧条件下，NtPIP基因过量表达株，根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料     （4）① NADP+    ② H2O      考点2 光合作用 1.【答案】C 2.【答案】（1）3     （2）① 光照强度    ② 抑制气孔开放，促进气孔关闭     （3）酸酐酶活性的降低，限制CO₂的扩散能力，导致吸收的CO2减少，RuBP羧化酶减少，导致固定的CO2减少     （4）① 先减少后趋于稳定    ② 光照增强，光反应增加，产生的[H]和ATP增多，消耗的C3增加，导致PGA含量下降；暗反应强度随后增强，一定时间后PGA含量维持相对稳定      3.【答案】（1）藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的CO2增多，从而导致培养液的pH升高     （2）① 混合培养时，两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降    ② 乙     （3）① 甲生长受到抑制主要是由于乙释放的抑制物所致    ② 乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关     （4）受人类活动等的影响，近海水域中的N、P等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖      4.【答案】（1）① ATP 和 NADPH    ② 核酮糖-1,5－二磷酸和淀粉等     （2）① 减法原理    ② 加法原理     （3）① 增大    ② 与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用    ③ 与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高,可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出,从而促进旗叶的光合作用速率      1.【答案】D 2.【答案】C 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】B 6.【答案】B 7.【答案】C 8.【答案】B 9.【答案】D 10.【答案】C 11.【答案】（1）① 光合色素    ② 类囊体薄膜和叶绿体基质     （2）① 气孔导度降低    ② PSII受损，降低了叶绿体转化光能的效率和电子传递的速率，降低了光合作用速率     （3）取长势良好且相同的菠菜幼苗随机均分为甲、乙两组，置于高温胁迫下培养，甲组喷施适量适宜浓度的脱落酸溶液，乙组喷施等量蒸馏水，其他条件相同且适宜，一段时间后分别检测两组菠菜幼苗的Fv/Fm和rETR，记录结果并进行比较      12.【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② ADP、Pi、NADP+     （2）RuBP羧化酶的活性降低，造成CO2的固定速率减慢     （3）① 低镁    ② 叶    ③ 促进叶中叶绿素的合成，加快光反应速率；提高RuBP羧化酶活性，加快暗反应速率      13.【答案】（1）① 无水乙醇    ② 红光    ③ 将水分解为氧和H+，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP     （2）① 大于    ② 干旱胁迫下，OE组叶肉细胞中的叶绿素含量（和净光合速率）大于WT组的，光反应速率更快，利用NADP+合成NADPH的速率更快    ③ PB可通过促进气孔关闭来减少蒸腾作用，从而减少水分散失，提高植株的抗旱性     （3）转录因子PB与靶基因A的启动子竞争性结合GP蛋白，抑制靶基因A的表达，从而抑制拟南芥细胞伸长生长      14.【答案】（1）① 叶绿素    ② 层析液     （2）①将水分解为O2和H+ ②用于合成ATP     （3）① 下降、下降    ② 光合作用减弱，CO2固定减少，而呼吸作用增强，CO2生成增加，导致胞间CO2浓度上升     （4）一方面是:因为Fv/Fm显著降低，导致光反应受阻。 另一方面是:MDA含量急剧升高，意味着类囊体膜(或叶绿体膜、生物膜)受到严重损伤，影响了光合作用的正常进行      15.【答案】（1）① 作物种类和不同处理（或浓度）    ②      （2）ABD     （3）倍增下，固定的酶含量或者活性降低；倍增下，气孔导度降低     （4）① 疫霉菌通过XEG1的糖基化保护，避免被植物的蛋白酶水解；疫霉菌还可以通过释放XLP1，XLP1吸引抑制子GIP1的能力较XEG1高出很多，从而降低抑制子GIP1对糖基化的XEG1（或XEG1）的抑制效果    ② 改良蛋白酶：增强抑制子GIP1的识别能力；模拟XEG1信号，创造全新蛋白类免疫诱抗剂等      16.【答案】（1）① 细胞质基质、线粒体、叶绿体（类囊体薄膜）    ② 光照强度    ③ 不是    ④ 净光合速率下降，但气孔导度和胞间CO2浓度未降低     （2）① 黄柏为黄连遮阴，降低光照强度，减轻光抑制    ② 提高土地和光能利用率，增加单位面积经济效益     （3）实验思路：将长势一致的黄连幼苗随机均分为2组，分别给予强光、强光并定期喷施适量抗坏血酸的处理，相同适宜条件下培养后，测定并比较两组幼苗的活性氧含量和净光合速率      17.【答案】（1）① 类囊体薄膜    ② 叶绿素、类胡萝卜素(或填光合色素)     （2）① 抑制根系生长，吸收镁离子等减少，叶绿素合成受阻，另外叶绿素降解增多    ② 导致气孔关闭     （3）分别用营养液、营养液+氯化铝、营养液+氯化铝+有机酸处理，处理前后分别测定各组水稻幼苗根长，计算相对根伸长率，得出相应结论。     （4）① 铝胁迫(或处理)抑制作物(或水稻、绿豆、荞麦)根系鲜重增加(或生长)    ② 对受铝胁迫的作物施加合适的有机酸，可以缓解铝胁迫的影响(或受铝胁迫的水稻施加外源MA，对受铝胁迫的绿豆施加外源OA，对受铝胁迫的荞麦施加外源CA，可以缓解铝胁迫的影响。)      18.【答案】（1）① 抵抗力    ② ②④①③    ③ 正反馈     （2）① 水体浑浊、透明度低，导致沉水植物光合作用较弱，不能正常生长    ② 控制污染源、人工打捞浮游植物、投放以浮游植物为食的鱼类、减少杂食性和草食性鱼类、采用软围隔营造静水环境     （3）对N、P吸收较强的多种本地植物      19.【答案】（1）① 电子显微镜    ② 膜结构受损，基粒中的类囊体排列紊乱     （2）植物蒸腾速率下降，影响水的吸收和运输；植物蒸腾速率下降影响无机盐从植物根部运输到叶片，从而影响叶绿素的合成；植物体内氧气增加，呼吸作用加强（或光呼吸加强），净光合速率下降     （3）① 将豆科植物RBCs的细胞悬液均分为A、B、C3组，A组不处理，B组用土荆芥挥发油处理，C组用土荆芥挥发油和AsA处理。一段时间后，统计各组的ROS相对含量以及RBCs的死亡率    ② B组的ROS相对含量及RBCs的死亡率均高于A组和C组，A组和C组RBCs的死亡率相近      20.【答案】（1）这两种颜色的棚膜透光率相对较高，且主透色光是光合作用利用率高的红光和蓝光     （2）光合速率低，CO2固定更少，导致胞间CO2积累量反而较高     （3）① 信息（信号）    ② 光敏色素（色素—蛋白复合体）    ③ 抑制     （4）选取长势一致的月季幼苗，随机均分为若干组，设置不同红光与蓝光配比的光照处理，控制无关变量相同适宜，培养一段时间后测定各组光合速率，分析数据优化蓝光与红光配比。      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $