专题03 细胞呼吸与光合作用（7年汇编）（山东专用）2020-2026年高考生物真题分类汇编

**基本信息** 整合2020-2026年山东高考真题及模拟题，聚焦细胞呼吸与光合作用，以水淹、光损伤修复等真实情境为载体，强化动态代谢调节与跨模块综合分析。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题（含多选）|细胞呼吸三阶段、无氧呼吸类型、光反应PSⅡ机制、色素提取实验|真题以水稻根水淹、发酵罐酵母菌为情境，考查O₂/CO₂比值分析、NADH再生等动态调节| |非选择题|10题|光合细菌代谢途径、跨膜H⁺梯度、NADPH双重利用、实验探究|模拟题结合低氧藻氢代谢、光呼吸抑制剂等，强化合成生物学背景下的综合建模与实验设计，契合高考从静态记忆转向机制探究的趋势|

专题 03 细胞呼吸与光合作用 考点1 细胞呼吸 1.【答案】C 2.【答案】BC 3.【答案】B 4.【答案】ABD 5.【答案】B 6.【答案】BC 7.【答案】BCD 8.【答案】C 考点2 光合作用 1.【答案】B 2.【答案】（1）① S    ② NADH    ③ 暗反应     （2）① 丙酮酸    ② ATP    ③ NADH     （3）路径③合成有机物消耗的光能更少，能节省光反应固定的能量，且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中，能量利用效率更高。      3.【答案】（1）① 启动子    ② 复制原点     （2）Kpn Ⅰ、Xho Ⅰ     （3）① DNA聚合酶、DNA连接酶    ② 不需要    ③ 同聚物尾配对后存在可直接延伸的3'端，DNA聚合酶可直接从该末端延伸合成互补链，无需引物起始     （4）抗原-抗体杂交   4.【答案】（1）① 磷脂双分子层    ② 基粒     （2）① 水的光解    ② 丙酮酸、[H]    ③ 氧气（或O2）和二氧化碳（CO2）     （3）途径①光能以电能耗散；途径②光能以热能耗散  5.【答案】（1）① 光、H蛋白    ② CO2浓度、温度     （2）① 不能    ② 突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野生型光PSⅡ系统损伤大但能修复     （3）① 少    ② 突变体NPQ高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多 6.【答案】（1）蓝紫     （2）① 五碳化合物供应不足     ② CO2供应不足    ③ 强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强     （3）① 减弱    ② 促进光反应关键蛋白的合成  7.【答案】① 基质    ② 光照停止，光合作用利用二氧化碳减少，但呼吸作用和光呼吸短时间内正常进行，导致二氧化碳释放量增加    ③ 低    ④ 喷施 SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片光照下CO2吸收量增加，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等    ⑤ 100～300       考点3 细胞呼吸与光合作用的综合 1.【答案】ACD 1.【答案】D 2.【答案】BC 3.【答案】B 4.【答案】ACD 5.【答案】A 6.【答案】BD 7.【答案】AD 8.【答案】D 9.【答案】CD 10.【答案】C 11.【答案】（1）① 组成成分    ② 营养结构    ③ 光合作用     （2）① 减弱互花米草对本地物种的竞争    ② 抵抗力     （3）① 呼吸作用散失和未被利用的能量    ② 11.2%     （4）整体      12.【答案】（1）① 类囊体膜    ② 蓝紫光、红光    ③ 升高    ④ 协助扩散     （2）① 类囊体腔→叶绿体基质    ② 减少H+向基质运输，建立高△pH，迅速启动NPQ避免光损伤     （3）KEA3蛋白缺失，强光时NPQ启动过快，弱光时△pH回落缓慢，NPQ持续时间长，耗散较多能量，光合速率降低      13.【答案】（1）① 提供能量，作为还原剂    ② 抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠（答出任意两点即可）     （2）气孔开度减小，CO2供应不足；活性氧积累，破坏类囊体结构     （3）① 抑制    ② 干旱胁迫初期，OE组气孔开度显著高于WT，CR组气孔开度显著低于WT    ③ 抑制     （4）对气孔开度进行精细调控，减少水分散失的同时保证CO2的供应，实现保水与光合的平衡（脱落酸减少气孔开度，减少水分散失，乙烯避免气孔过度关闭，保证CO2的供应，维持一定的光合作用强度，其他合理答案也可）。（乙烯）避免植物为抵抗干旱合成过多花青素过度消耗能量和物质，影响生长发育（其他合理答案也可）      14.【答案】（1）① H+（或H+和电子）    ② C3还原     （2）oscyp38叶绿素含量显著下降，吸收的光能减少，光合作用较弱     （3）① 能    ② 强光下oscyp38中的PSⅡ光复合体的各组分蛋白的含量均低于野生型，正常光强下二者无明显差异      15.【答案】（1）① 红    ② ATP和NADPH    ③ C3的还原     （2）Pb的浓度（或土壤类型）、硅肥的种类     （3）① 叶肉细胞对胞间CO2的利用    ② 气孔导度升高使CO2进入胞间     （4）① 低    ② 不能    ③ 缺少无Pb处理的对照实验      16.【答案】（1）① 为衣藻光合作用提供原料    ② 氧气和H+    ③ 在暗反应过程中作为活泼的还原剂，并提供部分能量     （2）① 降低CO2/O2的比值促进衣藻分泌更多的甘醇酸    ② 光照强度提高导致衣藻光反应增强，使CO2/O2进一步下降，衣藻产生更多甘醇酸，为大肠杆菌提供更多碳源     （3）不仅可以持续消耗大气中的CO2，还能产出高价值产品，提高经济效益      17.【答案】（1）① 生产者    ② 抵抗力    ③ 密度      （2）① 次生    ② 提高了群落利用阳光等环境资源的能力    ③ 自生     （3）鸟类的粪便等排泄物为水生植物提供了更多的无机盐（N、P 等），促进了物质循环，从而促进水生植物生长     （4）BCD      18.【答案】（1）① 无水乙醇    ② 红     （2）气孔导度下降，CO2供应不足，暗反应速率降低     （3）适当施加氮肥能促进叶绿素的合成，使光反应速率增大；同时使气孔导度增大，CO2吸收增多，使暗反应速率增大     （4）① 低于    ② 干旱条件下N1组气孔导度高于N0组，而脱落酸能促进气孔关闭      19.【答案】（1）① 无水乙醇    ②     ③ 上升     （2）水的光解产生H+、质体醌对H+的运输、合成NADPH消耗H+     （3）① 强    ② 镉胁迫下，DTT处理后番茄叶片的PSⅡ光能吸收性下降幅度大于SM处理后      20.【答案】（1）红光和蓝紫     （2）T1从细胞膜转移至细胞内与T2结合，促进T2更多地进入液泡被降解，减少T2蛋白在叶绿体中的积累，进而保护叶绿体免受损伤     （3）① ⑤    ② ①④⑥     （4）① 气孔导度下降，CO2吸收量减少；叶绿素含量减少    ② 脱落酸    ③ 高温处理+施加适量X激素抑制剂（常温处理+施加适量X激素）      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 7年真题1年模拟 考点分类 考情统计 命题规律 考点01 细胞呼吸 2026山东（2题）、2025山东（2题）、2024山东（1题）、2023山东（2题）、2022山东（2题） · 情境设置：以水淹、种子萌发、发酵罐等真实生理情境为载体，侧重无氧呼吸途径及酶调控机制 · 考查重点：有氧呼吸三阶段细节（尤其电子传递链）、无氧呼吸类型判断、O₂/CO₂比值分析、NADH再生与能量代谢 · 命题趋势：从静态过程记忆转向动态调节分析，强化特殊条件下的代谢转换及分子机制探究 考点02 光合作用 2026山东（1题）、2025山东（1题）、2023山东（1题） · 情境设置：以光损伤修复、厌氧光合细菌、色素提取实验等新颖情境切入 · 考查重点：光反应PSⅡ损伤机制、特殊生物光合途径、实验操作原理（色素提取"干燥"条件） · 命题趋势：拓展至非植物光合系统（光合细菌），强化光保护机制与实验探究能力的融合考查 考点03 细胞呼吸与光合作用的综合 2025山东（1题） · 情境设置：以低氧条件下单细胞藻的特殊代谢为创新情境，整合叶绿体与氢代谢 · 考查重点：跨膜H⁺梯度与能量转换、NADPH的双重利用、光合与呼吸的偶联机制 · 命题趋势：向合成生物学与新能源应用延伸，强调代谢工程背景下的综合分析与建模能力 考点1 细胞呼吸 1.（2026·山东·高考真题）水稻根细胞中，无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后，酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加，无氧呼吸增强。下列说法错误的是（　　） ①丙酮酸乙醛+CO2       ②乙醛+NADH+H+ 乙醇+NAD+ A. 根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中 B. 反应①和②均发生在细胞质基质中 C. 该时间段内，反应①和②产生的ATP增加 D. 水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时，其中的能量大部分存留在乙醇中 2.（2026·山东·高考真题）（多选）在充入了适量空气的恒温密闭发酵罐中，酵母菌以充足的葡萄糖为原料进行呼吸作用，随着时间的延长，呼吸作用中O2的消耗速率与CO2的产生速率比如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 从a到b时，有氧呼吸速率不变 B. 从b到d时，无氧呼吸速率增大 C. c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 D. d时以后，无氧呼吸速率始终不变 3.（2025·山东·高考真题）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（       ） A. 有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B. 有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C. 无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D. 经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 4.（2024·山东·高考真题）（多选）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（　　） A. p点为种皮被突破的时间点 B. Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C. Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D. q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 5.（2023·山东·高考真题）水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（       ） A. 正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B. 检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C. 转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D. 转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 6.（2023·山东·高考真题）（多选）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（ ）     A. 甲曲线表示O2吸收量 B. O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 C. O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D. O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 7.（2022·山东·高考真题）（多选）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（       ） A. 4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B. 与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多 C. 与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D. DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少 8.（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（       ） A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B. 与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C. 正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D. 受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 考点2 光合作用 1.（2025·山东·高考真题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（       ） A. 应使用干燥的定性滤纸 B. 绿叶需烘干后再提取色素 C. 重复画线前需等待滤液细线干燥 D. 无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 2.（2026·山东·高考真题）（多选）某细菌是严格厌氧的光合细菌，在光线充足的条件下主要通过光合作用为自身供能。其光合作用与呼吸作用过程如图所示，其中①~④表示反应过程。 （1）与高等植物相比，该细菌特有的光反应产物有　　　　　　　和　　　　　　　。①和②属于光合作用的　　　　　　　阶段。 （2）②与高等植物有氧呼吸第一阶段的反应过程相反，图中C3是　　　　　　　（填物质名称），②的进行除C3外还需要的原料有　　　　　　　和　　　　　　　。 （3）①和③是合成C3的两个路径，在光线充足、乙酸含量高的环境中，该菌会优先通过③进行光合作用。从能量的角度推测，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3.（2026·山东·高考真题）小鼠基因W编码的蛋白质可调节脂肪代谢。研究人员将基因W转入酵母菌并使其稳定表达，实现了该蛋白的高效合成。该过程中用到末端脱氧核苷酸转移酶（TdT），该酶不需要模板，可在DNA的3´端随机添加4种脱氧核苷酸，若只提供1种脱氧核苷酸，则连续添加多个该种脱氧核苷酸，称为同聚物加尾。相关信息所示。 （1）载体上RNA聚合酶识别和结合的部位是　　　　　　　，载体上与其能自我复制相关的结构是　　　　　　　。 （2）研究人员选取2种限制酶切开载体，再用TdT分别对基因W和切开的载体进行同聚物加尾，然后将两者连接；若载体酶切后产生的黏性末端为5´端突出，则需先用DNA聚合酶补平后再进行同聚物加尾。因后续研究还需要用这2种限制酶将基因W从重组载体中切下，据图分析，应选取的2种限制酶为　　　　　　　　　　　。 （3）基因W和载体两者的同聚物尾配对后形成的重组载体存在部分单链区，为构建完整重组载体需要的2种酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，该过程中　　　　　　　　　　　（填“需要”或“不需要”）添加引物，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）为检测基因W是否在酵母菌中表达出相应蛋白，在分子水平上的检测方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.（2025·山东·高考真题）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 （1）叶绿体膜的基本支架是　　　　　；叶绿体中含有许多由类囊体组成的　　　　　，扩展了受光面积。 （2）据图分析，生成NADPH所需的电子源自于　　　　　。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、　　　　　，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有　　　　　。 （3）据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为　　　　　。 5.（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。     （1）该实验的自变量为　　　　　　。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有　　　　　　　　　（答出2个因素即可）。 （2）根据本实验，　　　　（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是　　　　　　　　　　。 （3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量　　　　　　　　　　（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是　　　　　　　　　　。 6.（2022·山东·高考真题）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。 分组 处理 甲 清水 乙 BR 丙 BR+L （1）光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是　　　　　　。 （2）强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有　　　　　　、　　　　　　（答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是　　　　　　。 （3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制　　　　　　（填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，说明BR可能通过　　　　　　发挥作用。 7.（2021·山东·高考真题）光照条件下，叶肉细胞中 O2与 CO2 竞争性结合 C5，O2与 C5结合后经一系列反应释放 CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 SoBS 溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的 CO2量表示，SoBS 溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 （1）光呼吸中 C5与 O2结合的反应发生在叶绿体的　　　　　　　　　　　　中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片 CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是　　　。 （2）与未喷施 SoBS 溶液相比，喷施 100mg/L SoBS 溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度　　　　　　　　(填：“高”或“低”)，据表分析，原因是　　　　。 （3）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究 SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在　　　　mg/L 之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。 考点3 细胞呼吸与光合作用的综合 1.（2025·山东·高考真题）（多选）在低氧条件下，某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件，将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等份，1份形成松散菌-藻体，另1份形成致密菌-藻体，在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量，2种菌-藻体培养体系中的O2含量变化相同，结果如图所示。培养过程中，任意时刻2体系之间的光反应速率无差异。下列说法错误的是（       ） A. 菌-藻体不能同时产生O2和H2 B. 菌-藻体的致密程度可影响H2生成量 C. H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜 D. 培养至72h，致密菌-藻体暗反应产生的有机物多于松散菌-藻体 1.（2026·山东淄博·一模）紫色硫细菌是一种厌氧的光合细菌，能够利用硫化氢等硫化物进行与绿色植物相似的光合作用，总反应式如下图，下列说法正确的是（　　） A. 紫色硫细菌适宜生活在光照充足的湖泊表层水域，便于光合作用 B. 紫色硫细菌的光合色素分布在类囊体上 C. S是紫色硫细菌暗反应的产物之一 D. 紫色硫细菌属于生产者，可参与生态系统的碳循环和硫循环 2.（2026·山东淄博·一模）（多选）拟南芥光反应的非环式电子传递会同步生成ATP和NADPH，二者比例相对固定（约1.5:1），但暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1，其叶肉细胞中还存在NDH复合体介导的环式电子传递，仅产生ATP，在弱光下作用显著。将生理状态一致的拟南芥野生型（WT）与NDH复合体缺失突变体（ndh）置于适宜温度、弱光的密闭装置中培养，下列说法错误的是（　　） A. 培养初期突然提高光照强度，短时间内WT叶绿体中C5含量上升 B. 培养初期，若光合速率WT>ndh>0，说明弱光下环式电子传递起主导作用 C. 若两装置内CO2浓度均不再变化，装置内CO2浓度WT组>ndh组 D. 弱光下WT可通过环式电子传递，缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡 3.（2026·山东滨州·一模）水生生活的某绿藻进化出了特殊的光合效率提升机制，其关键过程如图所示。下列说法错误的是（       ） A. 绿藻在富集HCO3-过程中需要消耗能量 B. 物质X为氧气，可在线粒体基质中参与有氧呼吸第三阶段 C. 适当增大光照强度可提高类囊体为暗反应提供CO2的速率 D. 光反应产生的既参与NADPH的合成，又为HCO3-跨膜转运提供动力 4.（2026·山东滨州·一模）（多选）小麦幼根的线粒体存在交替呼吸途径，该途径由交替氧化酶（AOX）催化。通过实验研究低温胁迫下交替呼吸途径的影响因素，结果如下表。 处理组 幼根生长速率（相对值） H2O2含量（相对值） 丙二醛含量（相对值） 常温组（25℃） 100 100 100 常温+DMTU组 98 92 97 常温+SHAM组 97 105 101 低温组（4℃） 42 210 185 低温+DMTU组 78 105 108 低温+SHAM组 25 285 240 注：①DMTU是一种过氧化氢消除剂 ②SHAM是一种交替氧化酶专一性抑制剂 ③丙二醛含量可反映细胞膜氧化损伤程度，是氧化压力的重要检测指标 下列说法错误的是（       ） A. 低温胁迫下小麦幼根的氧化压力降低 B. 低温下H2O2积累是导致幼根生长受阻的原因 C. AOX在低温条件可使线粒体中的H2O2含量升高 D. 实验表明，常温时小麦幼根几乎不存在交替呼吸途径 5.（2026·山东济宁·一模）绿色植物光合作用通过光合磷酸化合成ATP，该过程是在跨膜H⁺电化学势能的参与下，由跨膜的ATP合成酶催化完成。图1、图2为科研人员用银杏叶片进行实验的结果。下列叙述错误的是（       ） A. 推测上述ATP合成酶位于叶绿体内膜 B. 光合磷酸化产生的ATP在7~11月逐渐减少 C. ATP合成酶的跨膜部位呈疏水性，有利于和相应膜稳定结合 D. 叶绿体放氧活性11月低于7月的原因有叶绿素含量减少、气温降低等 6.（2026·山东聊城·一模）（多选）有氧条件下，细胞质基质中部分NADH携带的氢，可借助α-磷酸甘油跨越线粒体外膜进入线粒体，在内膜上被FAD接受形成FADH2，最终发生氧化反应并释放能量。下列叙述错误的是（　　） A. 有氧气时细胞质基质中的NADH所携带的氢全部来自有机物 B. 有氧气时丙酮酸可继续氧化分解，在线粒体内膜上产生NADH C. FADH2所携带的氢最终交于氧气生成水，大部分能量以热能的形式散失 D. 缺少氧气时，NADH因无法被消耗而在细胞质基质中大量积累 7.（2026·山东德州·一模）（多选）线粒体内膜和类囊体膜均具有电子传递链，电子通过电子传递链传递给氧化剂的过程驱动H+跨膜运输建立膜两侧浓度差，H+顺浓度梯度运输进而驱动ATP合酶合成ATP，从而完成能量转化。细胞呼吸过程中丙酮酸需要依赖H+顺浓度运输才能进入线粒体。下列说法正确的是（　　） A. 水光解产生的电子经传递后可与NADP+和H+结合生成NADPH B. 在线粒体和叶绿体中，电子传递时释放的能量均转化为ATP中的化学能 C. 电子传递时驱动的H+跨膜运输属于协助扩散，不需要消耗能量 D. 氧气缺乏会使线粒体内膜上的电子传递受阻，从而抑制丙酮酸进入线粒体 8.（2026·山东烟台·一模）当肝星状细胞（HSC）被激活为肌成纤维细胞时，其对能量的需求急剧增加，此时，细胞中糖酵解（细胞呼吸第一阶段）的关键酶——丙酮酸激酶（PK）可进入细胞核，增强糖酵解相关基因的表达。下列说法正确的是（       ） A. PK在细胞质中合成，只能运送到细胞核中起作用 B. PK通过核孔进入细胞核，不需消耗能量 C. 活化的HSC通过PK影响糖酵解的过程为负反馈调节 D. 糖酵解过程中所释放的能量大部分以热能散失 9.（2026·山东烟台·一模）（多选）将某绿色植物叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中，并依次进行光照和黑暗处理，叶片对两种的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度，计算得到比活度（14C放射性强度/12CO2浓度），结果如图。下列说法错误的是（       ） A. 光照开始后叶绿体中出现的放射性物质有14C3、14C5、糖类等 B. 0~4min内叶绿体固定的来自线粒体和小室 C. 6~8min内叶片细胞固定12CO2的量接近于零 D. 黑暗后比活度进一步降低是由于14CO2被更快释放 10.（2026·山东菏泽·一模）呼吸作用第一阶段产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生，但酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中。癌细胞在氧气充足的条件下，无氧呼吸也非常活跃。为研究该问题，科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段，检测相关酶活性，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 酶M参与有氧呼吸的第三阶段，酶L参与无氧呼吸的第二阶段 B. 呼吸作用第一阶段速率相对值为100的组别为该实验的对照组 C. 呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，癌细胞以无氧呼吸为主 D. 酶M活性达到最大值后，癌细胞无氧呼吸迅速增强促进NAD+再生 11.（2026·山东青岛·一模）黄河三角洲滨海湿地是重要的碳库，因石油污染、围海养殖等人类活动出现生态退化的现象。近年来，当地政府实施了生态补水、植被恢复等修复工程，取得了良好效果。 （1）湿地生态系统的结构包括　　　　　　　　和　　　　　　　　。“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制。湿地作为地球上最高效的碳汇之一，其碳循环中的“碳汇”主要依赖　　　　　　　　（填生命活动）完成。 （2）互花米草是该地区典型的外来入侵物种，从种间关系角度分析，定期清理互花米草的目的是　　　　　　　　；同时投放适宜的底栖生物幼苗，这有助于增强生态系统的　　　　　　　　稳定性。 （3）如图为该生态系统的某时间段能量流动图，数值单位[kcal/（m2·a）]。图中X代表的能量去向为　　　　　　　　，从螺类底栖生物到鱼类的能量传递效率约为　　　　　　　　（结果保留1位小数）。 （4）在黄河三角洲生态修复过程中，还同步发展生态旅游和绿色农业，实现生态与经济的长期平衡发展，这体现生态工程的　　　　　　　　原理。 12.（2026·山东青岛·一模）农田等植物密集的生态系统中光照强度波动剧烈，植物通过长期进化形成了相应的光适应调节机制。KEA3是位于植物类囊体膜上—反向转运蛋白，参与调节类囊体膜两侧的梯度（ΔpH）。图1表示叶绿体光反应系统，图2为不同光照条件下ΔpH及KEA3蛋白活性的变化曲线。 （1）PSⅠ和PSⅡ均为光合色素和蛋白质的复合体结构，位于　　　　　　　　（填细胞结构）上，其色素主要吸收　　　　　　　　。据图1分析，PSⅡ吸收光能后，类囊体腔中的H＋浓度　　　　　　　　（填“升高”或“降低”），并以　　　　　　　　的方式运输到叶绿体基质中。 （2）光照过强时，水稻通过非光化学猝灭（NPQ）耗散多余光能，避免光损伤，其发挥作用的核心组分必须依赖高ΔpH才能启动。据图2分析，KEA3蛋白跨膜转运H＋的方向是　　　　　　　　（填“类囊体腔→叶绿体基质”或“叶绿体基质→类囊体腔”）。弱光转强光时，KEA3蛋白活性先降低，其对于水稻应对高强度光照的意义是　　　　　　　　。 （3）农学家发现KEA3基因缺失突变株在适宜光照下长势与野生型相似，但在人工控制的弱光强光交替条件下长势矮小。结合光适应调节机制分析，突变株在弱光强光交替条件下长势矮小的原因是　　　　　　　　。 13.（2026·山东淄博·一模）干旱胁迫初期，乙烯（ETH）可通过SIERF.D2基因与脱落酸（ABA）一起参与植物的抗逆性调节。为揭示两种激素之间的作用机制，研究人员以野生型番茄株系（WT）、SIERF．D2过表达株系（OE）和SIERF.D2敲除株系（CR）为材料开展实验，结果如下表。已知花青素能清除活性氧ROS，减轻ROS对类囊体的损伤，花青素的合成需要消耗植物自身能量及营养物质。 株系 处理方式 植株相对含水量（%） 气孔开度（μm） 花青素含量（μg/g） ROS含量（相对值） WT 正常 85 1.8 28 0.35 WT 干旱 52 0.9 45 0.72 OE 干旱 31 1.5 12 1.25 CR 干旱 68 0.5 78 0.48 （1）番茄叶肉细胞产生的NADPH在暗反应中的作用是　　　　　。植物体中脱落酸的作用是　　　　　　（答出2点即可）。 （2）干旱胁迫初期，番茄光合效率下降的直接原因除植株含水量降低外，还有　　　　　　（答出2点即可）。 （3）结合表中数据，科研人员构建了干旱胁迫初期乙烯与脱落酸的互作机制（如图）。 ①处的作用为　　　　　　　（填“促进”或“抑制”），依据是　　　　　　，②处的作用为　　　　　　（填“促进”或“抑制”）。 （4）结合干旱胁迫初期乙烯和脱落酸的作用机理，从植物生理平衡的角度，分析干旱胁迫初期两种激素产生上述效应的意义是　　　　　　（答出2点即可）。 14.（2026·山东日照·一模）高光强为植物非生物胁迫因子之一，会降低植株的光合作用。为探究水稻叶绿体蛋白oscyp38对高光强的响应，研究人员构建了水稻突变体品系oscyp38，并检测了其与野生型水稻（WT）的叶绿素含量，结果如图1所示。同时，还研究了高光强对两种植株的光系统Ⅱ（PSⅡ）的影响，结果如图2所示。 （1）PSⅡ是由D1、D2、CP43、CP47和LHCⅡ等多种蛋白和光合色素组装成的复合体，色素吸收的光能可将水分子分解为氧气和　　　　　　　　，后者参与形成的物质用于暗反应中的　　　　　　　　过程。 （2）相同条件下，与野生型水稻相比，oscyp38突变体光合作用较弱，请据图1分析可能的原因是　　　　　　　　。 （3）研究表明，高光强下，PSⅡ被破坏并快速修复和重组，使光合电子传递得以继续。有人认为，oscyp38蛋白可能参与PSⅡ的损伤修复而不是早期组装，图2所示结果　　　　　　　　（填“能”或“不能”）支持该观点，理由是　　　　　　　　。 15.（2026·山东滨州·一模）重金属铅（Pb）胁迫会显著降低叶绿素含量，浓度过高时还会破坏叶绿体结构和功能，影响植物光合速率。硅（Si）可参与硅化细胞的形成来调控气孔导度，有助于增大气孔导度。为研究不同类型硅肥对不同浓度Pb胁迫下棉花光合作用的影响，实验中使用有机硅肥（50g/L的Si+50g/L的有机质）和无机硅肥（50g/L的Si+50g/L的K₂O）处理，结果如下表。 土壤类型 处理方式 叶绿素相对含量 净光合速率/（μmol⋅⋅） 气孔导度/（mol⋅⋅） 胞间CO2浓度/（μmol⋅） 土壤1（低浓度Pb） CK（空白对照） 42.5 12.8 0.17 268.3 有机硅肥 49.2 14.3 0.26 260.5 无机硅肥 52.5 16.5 0.34 256.1 土壤2（高浓度Pb） CK（空白对照） 31.2 8.5 0.11 242.6 有机硅肥 32.3 8.6 0.12 258.4 无机硅肥 31.9 8.7 0.16 260.2 （1）光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。使用无水乙醇提取绿叶中的色素后，测定叶绿素含量时应选择　　　　光。重金属Pb可使叶绿素含量降低，该变化会直接抑制光合作用的光反应阶段，导致　　　　生成减少，进而使暗反应中　　　　过程速率下降。 （2）该实验在设计时遵循了单一变量原则，本实验的自变量是　　　　。 （3）气孔是CO2进入叶片的主要通道，气孔导度反映气孔开放程度。低浓度Pb胁迫下，细胞呼吸速率无明显变化，但硅肥处理使棉花气孔导度明显升高，而胞间CO2浓度下降，原因是　　　　的增加速率大于　　　　的增加速率。 （4）从影响净光合速率角度分析，在　　　　（填“低”或“高”）浓度Pb胁迫条件下，使用无机硅肥比使用有机硅肥具有更好的效果。根据表中数据　　　　（填“能”或“不能”）判断无机硅肥可以促进叶绿素的合成，理由是　　　　。 16.（2026·山东济宁·一模）随着全球碳排放问题日益严峻，生物碳转化技术因其绿色可持续性备受关注。科学家利用衣藻和大肠杆菌设计了一种共培养系统，该系统中，敲除衣藻甘醇酸脱氢酶基因，使衣藻光呼吸循环的中间产物甘醇酸大量积累并分泌到细胞外，工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品，已知一定范围内，光呼吸强度随CO2/O2比值的减小而增大。实验过程及结果如图。回答下列问题。 注：μE为光照强度单位：μmol·m⁻2·s⁻1. （1）Ⅰ阶段向培养液中通入3%CO2的作用是　　　　。在光反应阶段，光能被光合色素捕获后，水分解成　　　　的同时，被叶绿体夺去了电子，电子经传递，可用于NADP⁺与H⁺结合形成NADPH，NADPH的作用有　　　　。 （2）Ⅰ阶段后改为向培养液中通入空气的目的是　　　　，与Ⅱ、Ⅲ阶段相比，第Ⅳ阶段大肠杆菌干重大量增加的原因是　　　　。 （3）设计该系统的意义是　　　　。 17.（2026·山东聊城·一模）聊城市“东昌湖幸福河湖建设项目”涉及对东昌湖国家湿地公园部分区域的生态修复和功能提升。回答下列问题： （1）湿地公园浅水区，微囊藻（一种蓝细菌）随水体富营养化有爆发趋势。在生态系统中，微囊藻属于　　　　　　。微囊藻大量繁殖，会造成鱼虾等大量死亡，致使生态系统的　　　　　　稳定性下降，同时，微囊藻通过分泌一些化学物质来抑制其他微囊藻的生长（自毒现象），微囊藻的自毒现象属于限制其种群数量增长的　　　　　　（填“密度”或“非密度”）制约因素。 （2）生态系统恢复过程中，补植芦苇、菖蒲等湿地先锋植物，加快群落的　　　　　　演替（填“初生”或“次生”）。在水体分层配置上出现沉水植物（苦草）、浮叶植物（睡莲）、挺水植物（香蒲），构架植物群落分层布置的意义是　　　　　　。挺水植物还可以通过遮挡阳光、吸收无机盐等抑制微囊藻的繁殖，进而治理富营养化，这主要遵循了生态工程的　　　　　　原理。 （3）在湿地设置鸟类栖木和浅滩岛屿，吸引鹭科等湿地指示物种回归，恢复“水生植物→昆虫→鸟类”食物链。鸟类回归该生态系统，可以促进水生植物的生长。从物质循环的角度考虑，可能的原因是　　　　　　。 （4）对湿地进行维护工作，需要及时清除水葫芦、福寿螺等入侵物种，因为入侵物种会导致______。 A. 物种多样性上升 B. 原来的食物链、食物网结构发生改变 C. 生态系统中本地物种生态位变窄 D. 改变群落演替的方向和速度 18.（2026·山东德州·一模）为了研究干旱胁迫下氮肥供应对胡杨生长的影响，研究人员在正常供水(MW)和干旱条件(LM)下分别设置N0(0g⋅pot-1)、N1(3g⋅pot-1)和N2(6g⋅pot-1)三个氮肥水平进行实验，结果如下图所示。 （1）测定叶绿素相对含量时，应首先用　　　　　　　　　　　(填试剂)提取光合色素，并将提取液置于　　　　　　　　　　　光下测定吸光值来推算叶绿素的相对含量。 （2）干旱胁迫下胡杨净光合速率降低，据图分析，主要原因是　　　　　　　　　　　。 （3）干旱条件下，适当施加氮肥可显著提高胡杨净光合速率，据图分析，原因是　　　　　　　　　　　。 （4）为研究氮肥影响光合作用的机制，研究人员对干旱条件下胡杨叶片中的脱落酸含量进行测量。结合脱落酸的作用，据图推测N1组胡杨叶片的脱落酸含量　　　　　　　　　　　(填“低于”“等于”或“高于)N0组，依据是　　　　　　　　　　　。 19.（2026·山东烟台·一模）（多选）类囊体上的电子传递有线性电子传递链（用实线表示）和环式电子传递链（用虚线表示）两类，如图1所示。PSⅡ是一种光合色素-蛋白质复合体，PSⅡ光能吸收性的重要保护机制有叶黄素循环的热耗散机制和D1蛋白周转依赖的PSⅡ修复机制。 （1）PSⅡ中的色素可用　　　　进行提取。据图1分析，光反应过程产生的电子（e-），经电子传递的最终电子受体是　　　　。在光照强度较强时，环式电子传递增强，通过PSⅠ将电子传递回质体醌，这个过程使光反应产生的ATP/NADPH比值　　　　（填“上升”或“下降”），起到光保护作用。 （2）分析图1可知，使类囊体腔侧的H+浓度高于叶绿体基质侧的生理过程有　　　　。 （3）重金属镉（Cd）可破坏PSⅡ。为探究叶黄素循环和D1蛋白周转在PSⅡ光能吸收性保护机制中的作用，科研人员分别用叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）处理镉胁迫下的番茄叶片，结果如图2.分析曲线可知，镉胁迫条件下，叶黄素循环对PSⅡ光能吸收性的保护作用比D1蛋白周转　　　　（填“强”或“弱”），判断依据是　　　　。 20.（2026·山东菏泽·一模）水稻是重要的粮食作物，高温会引起水稻减产。科学家对抗高温能力弱的水稻W进行改良，获得了水稻S。如图显示了高温条件下水稻W和水稻S响应高温的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白，T2在液泡中被降解。箭头的粗细代表物质的量。 （1）图中被降解的细胞器为叶绿体。叶绿体内部含有的叶绿素主要吸收　　　　　　　　光。 （2）据图分析，水稻S感知高温信号保护叶绿体的机制是：在高温情况下，　　　　　　　　。 （3）据图分析，水稻W改良为水稻S时，采取的措施是　　　　　　　　（填序号），除此之外，若要进一步提高水稻S的抗高温能力，还可采取的措施是　　　　　　　　（填序号）。 ①提高T1的量②提高T2的量③降低T1的量 ④降低T2的量⑤改变T1的结构⑥改变T2的结构 （4）科研人员以水稻品种N22为材料，设置常温组（CK）和高温处理组（HT），探究高温胁迫对水稻光合作用的影响，实验结果如下表所示。气孔导度表示气孔张开的程度。 组别 净光合速率Pn/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度Gs/（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度Ci/（μmol·mol-1） 叶绿素含量（mg·g-1） CK 5.37 0.34 395.32 2.1 HT 1.78 0.12 362.78 0.35 据表分析，HT组水稻净光合速率显著下降的原因是　　　　　　　　。HT组气孔导度变化明显，推测这种变化可能与植物激素X有关，X激素最可能是　　　　　　　　。若在原实验基础上增设一个实验组验证此猜测，该实验组可设置为　　　　　　　　。 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 7年真题1年模拟 考点分类 考情统计 命题规律 考点01 细胞呼吸 2026山东（2题）、2025山东（2题）、2024山东（1题）、2023山东（2题）、2022山东（2题） · 情境设置：以水淹、种子萌发、发酵罐等真实生理情境为载体，侧重无氧呼吸途径及酶调控机制 · 考查重点：有氧呼吸三阶段细节（尤其电子传递链）、无氧呼吸类型判断、O₂/CO₂比值分析、NADH再生与能量代谢 · 命题趋势：从静态过程记忆转向动态调节分析，强化特殊条件下的代谢转换及分子机制探究 考点02 光合作用 2026山东（1题）、2025山东（1题）、2023山东（1题） · 情境设置：以光损伤修复、厌氧光合细菌、色素提取实验等新颖情境切入 · 考查重点：光反应PSⅡ损伤机制、特殊生物光合途径、实验操作原理（色素提取"干燥"条件） · 命题趋势：拓展至非植物光合系统（光合细菌），强化光保护机制与实验探究能力的融合考查 考点03 细胞呼吸与光合作用的综合 2025山东（1题） · 情境设置：以低氧条件下单细胞藻的特殊代谢为创新情境，整合叶绿体与氢代谢 · 考查重点：跨膜H⁺梯度与能量转换、NADPH的双重利用、光合与呼吸的偶联机制 · 命题趋势：向合成生物学与新能源应用延伸，强调代谢工程背景下的综合分析与建模能力 考点1 细胞呼吸 1.（2026·山东·高考真题）水稻根细胞中，无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后，酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加，无氧呼吸增强。下列说法错误的是（　　） ①丙酮酸乙醛+CO2       ②乙醛+NADH+H+ 乙醇+NAD+ A. 根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中 B. 反应①和②均发生在细胞质基质中 C. 该时间段内，反应①和②产生的ATP增加 D. 水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时，其中的能量大部分存留在乙醇中 【答案】C 【详解】 A、水稻根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸时，第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸的过程不产生CO2，第二阶段仅反应①生成CO2，因此无氧呼吸释放的CO2只发生在反应①中，A正确； B、无氧呼吸的两个阶段全部发生在细胞质基质中，反应①②属于无氧呼吸第二阶段，场所均为细胞质基质，B正确； C、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量、生成少量ATP，第二阶段的反应①和②均不产生ATP，因此不存在这两个反应产生的ATP增加的情况，C错误； D、水稻根细胞无氧呼吸只释放少量能量，葡萄糖中的大部分能量存留在无氧呼吸的终产物乙醇中，D正确。 2.（2026·山东·高考真题）（多选）在充入了适量空气的恒温密闭发酵罐中，酵母菌以充足的葡萄糖为原料进行呼吸作用，随着时间的延长，呼吸作用中O2的消耗速率与CO2的产生速率比如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 从a到b时，有氧呼吸速率不变 B. 从b到d时，无氧呼吸速率增大 C. c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 D. d时以后，无氧呼吸速率始终不变 【答案】BC 【详解】 A、从a到b时，O2消耗速率与CO2产生速率的比值为1，仅能说明酵母菌只进行有氧呼吸，但无法判断有氧呼吸速率是否不变（如酵母菌繁殖时种群数量增加，有氧呼吸总速率会上升，只要仅进行有氧呼吸，比值就始终为1），A错误； B、从b到d时，速率比逐渐减小至0，说明O2消耗逐渐减少至0，有氧呼吸逐渐减弱，总CO2产生中来自无氧呼吸的比例不断升高，因此无氧呼吸速率增大，B正确； C、c点时速率比为3/4，设O2消耗速率为3x，则有氧呼吸产生CO2速率为3x，总CO2产生速率为4x，可得无氧呼吸产生CO2速率为x。有氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生6molCO2，消耗葡萄糖速率为3x/6=x/2；无氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生2molCO2，消耗葡萄糖速率为x/2，二者相等，C正确； D、d时以后，虽然O2消耗为0，酵母菌只进行无氧呼吸，但随着酒精等代谢废物积累、培养液pH下降，酵母菌活性会被抑制，无氧呼吸速率会逐渐下降，并非始终不变，D错误。 3.（2025·山东·高考真题）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（       ） A. 有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B. 有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C. 无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D. 经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 【答案】B 【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。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】 A、有氧呼吸的前两个阶段不需要氧气的参与，第三阶段需要氧气作为原料，A错误； B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应，产生二氧化碳、[H]，释放少量能量，B正确； C、无氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误； D、经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或乙醇中，只释放出少量能量，D错误。 故选B。 4.（2024·山东·高考真题）（多选）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（　　） A. p点为种皮被突破的时间点 B. Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C. Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D. q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 【答案】ABD 【分析】 在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，种皮被突破后，种子吸收氧气量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。 【详解】 A、由图可知，P点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，A正确； B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确； C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误； D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。 故选ABD。 5.（2023·山东·高考真题）水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（       ） A. 正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B. 检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C. 转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D. 转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 【答案】B 【分析】 无氧呼吸全过程：（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。 【详解】 A、玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H+浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误； B 、玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成，B正确； C、转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误； D、丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。 故选B。 6.（2023·山东·高考真题）（多选）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（ ）     A. 甲曲线表示O2吸收量 B. O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸 C. O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D. O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 【答案】BC 【分析】 据图分析，甲曲线表示二氧化碳释放量，乙曲线表示氧气吸收量。氧浓度为0时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸；图中氧浓度为a时CO2的释放量大于O2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度。 【详解】 A、分析题意可知，图中横坐标是氧气浓度，据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线仍有释放，说明甲表示二氧化碳的释放量，乙表示氧气吸收量，A错误； B、O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确； C、O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，氧气浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，氧气浓度为b时植物只进行有氧呼吸，故O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确； D、贮藏植物器官不一定选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度，还要考虑产生的物质对细胞的毒害，以及会不会影响人类食用的口感等。且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小， 据图，此时气体交换相对值 CO2为0.6，O2为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生。 按有氧C6 : O2 : CO2=1:6:6，无氧呼吸C6:CO2=1:2，算得C6（葡萄糖）的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。 而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6的相对消耗量为0.12，明显比a点时要低！所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。 故选BC。 7.（2022·山东·高考真题）（多选）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（       ） A. 4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B. 与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多 C. 与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D. DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少 【答案】BCD 【分析】 DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，即DNP可抑制ATP的合成。 【详解】 A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误； BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多， BC正确； D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。 故选BCD。 8.（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（       ） A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B. 与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C. 正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D. 受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 【答案】C 【分析】 有氧呼吸是葡萄糖等有机物彻底氧化分解并释放能量的过程。由题干信息可知，磷酸戊糖途径可以将葡萄糖转化成其他中间产物，这些中间产物可以作为原料进一步生成其他化合物。 【详解】 A、根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确； B、有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确； C、正常生理条件下，只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误； D、受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。 故选C。 考点2 光合作用 1.（2025·山东·高考真题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（       ） A. 应使用干燥的定性滤纸 B. 绿叶需烘干后再提取色素 C. 重复画线前需等待滤液细线干燥 D. 无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 【答案】B 【分析】 绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇或丙酮，目的是溶解色素；研磨后进行过滤（用单层尼龙布过滤研磨液）；分离色素时采用纸层析法（用干燥处理过的定性滤纸条），原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同。 【详解】 A、光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散从而影响色素的分离，A正确； B、提取光合色素可以使用新鲜的绿叶，B错误； C、重复画线前需等待滤液细线干燥，否者会导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确； D、提取光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代，D正确。 故选B。 2.（2026·山东·高考真题）（多选）某细菌是严格厌氧的光合细菌，在光线充足的条件下主要通过光合作用为自身供能。其光合作用与呼吸作用过程如图所示，其中①~④表示反应过程。 （1）与高等植物相比，该细菌特有的光反应产物有　　　　　　　和　　　　　　　。①和②属于光合作用的　　　　　　　阶段。 （2）②与高等植物有氧呼吸第一阶段的反应过程相反，图中C3是　　　　　　　（填物质名称），②的进行除C3外还需要的原料有　　　　　　　和　　　　　　　。 （3）①和③是合成C3的两个路径，在光线充足、乙酸含量高的环境中，该菌会优先通过③进行光合作用。从能量的角度推测，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① S    ② NADH    ③ 暗反应     （2）① 丙酮酸    ② ATP    ③ NADH     （3）路径③合成有机物消耗的光能更少，能节省光反应固定的能量，且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中，能量利用效率更高。      (1)小问详解： 高等植物光反应以水为供氢体，产物是氧气、ATP、NADPH；该光合细菌以H2S为供氢体，分解产生S，还原剂是NADH而非NADPH，因此特有产物为S和NADH。①二氧化碳固定生成C3、②C3还原生成葡萄糖，均属于光合作用暗反应阶段发生的物质变化。 (2)小问详解： 高等植物有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸；②过程是合成葡萄糖，和该过程完全相反，因此图中为三碳化合物是丙酮酸；暗反应还原过程需要光反应提供的能量载体ATP、还原剂NADH，所以②的进行除C3外还需要的原料有ATP、NADH。 (3)小问详解： 路径①需要直接固定，要消耗更多光反应产生的ATP、NADH；乙酸是有机物，通过路径③合成无需大量消耗光能，节省光反应产生的能量，且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中，能量利用效率更高，因此乙酸充足时优先走③途径。 3.（2026·山东·高考真题）小鼠基因W编码的蛋白质可调节脂肪代谢。研究人员将基因W转入酵母菌并使其稳定表达，实现了该蛋白的高效合成。该过程中用到末端脱氧核苷酸转移酶（TdT），该酶不需要模板，可在DNA的3´端随机添加4种脱氧核苷酸，若只提供1种脱氧核苷酸，则连续添加多个该种脱氧核苷酸，称为同聚物加尾。相关信息所示。 （1）载体上RNA聚合酶识别和结合的部位是　　　　　　　，载体上与其能自我复制相关的结构是　　　　　　　。 （2）研究人员选取2种限制酶切开载体，再用TdT分别对基因W和切开的载体进行同聚物加尾，然后将两者连接；若载体酶切后产生的黏性末端为5´端突出，则需先用DNA聚合酶补平后再进行同聚物加尾。因后续研究还需要用这2种限制酶将基因W从重组载体中切下，据图分析，应选取的2种限制酶为　　　　　　　　　　　。 （3）基因W和载体两者的同聚物尾配对后形成的重组载体存在部分单链区，为构建完整重组载体需要的2种酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，该过程中　　　　　　　　　　　（填“需要”或“不需要”）添加引物，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）为检测基因W是否在酵母菌中表达出相应蛋白，在分子水平上的检测方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 启动子    ② 复制原点     （2）Kpn Ⅰ、Xho Ⅰ     （3）① DNA聚合酶、DNA连接酶    ② 不需要    ③ 同聚物尾配对后存在可直接延伸的3'端，DNA聚合酶可直接从该末端延伸合成互补链，无需引物起始     （4）抗原-抗体杂交      (1)小问详解： 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能够启动下游目的基因的转录过程，是目的基因表达的必需元件。复制原点位于载体，可以保证载体在受体细胞中能自我复制。 (2)小问详解： 要保证重组载体中基因W可以被完整切下，需要选择两种限制酶，使得它们的识别序列在加尾后仍能被保留。 由图可知，基因W和载体上都有Sal Ⅰ的识别序列和切割位点，如果选用它会破坏W基因的结构，使W基因失活，因此不能选用。若选用Pst Ⅰ和Kpn Ⅰ ，酶切后产生的黏性末端为3´端突出，若要重新从重组载体上切下，Pst Ⅰ切割载体后要加同聚物G尾，Kpn Ⅰ切割载体后要加同聚物C尾，这样在重组载体中才能出现它们完整的识别序列而再次进行切割。若选用Xho Ⅰ，酶切后产生的黏性末端为5´端突出，可以先用DNA聚合酶补平，若要在重组载体中才能出现它们完整的识别序列而再次进行切割，则要加同聚物G尾。为了将质粒和基因W连接到一起，同聚物加尾间要能发生碱基互补配对，故应选择Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ。 (3)小问详解： 由于用Xho Ⅰ进行切割会产生黏性末端为5´端突出，形成单链区，需要用DNA聚合酶进行补平，此外，W基因和载体形成重组载体时，中间有缺口，补全缺口后二者才能连接起来形成完整的重组载体，因此构建完整重组载体需要的2种酶：DNA聚合酶（补全单链区）和DNA连接酶（连接缺口）。该过程不需要添加引物，原因是：同聚物尾配对后存在可直接延伸的3'端，DNA聚合酶可直接从该末端延伸合成互补链，无需引物起始。 (4)小问详解： 检测基因W是否表达出相应蛋白，由于基因表达的产物是蛋白质，分子水平检测蛋白质方法是抗原-抗体杂交。 4.（2025·山东·高考真题）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。 （1）叶绿体膜的基本支架是　　　　　；叶绿体中含有许多由类囊体组成的　　　　　，扩展了受光面积。 （2）据图分析，生成NADPH所需的电子源自于　　　　　。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、　　　　　，离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有　　　　　。 （3）据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为　　　　　。 【答案】（1）① 磷脂双分子层    ② 基粒     （2）① 水的光解    ② 丙酮酸、[H]    ③ 氧气（或O2）和二氧化碳（CO2）     （3）途径①光能以电能耗散；途径②光能以热能耗散      【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的作用下还原生成糖类等有机物。 (1)小问详解： 叶绿体膜属于生物膜的范畴，生物膜的基本支架是磷脂双分子层；叶绿体中含有许多由类囊体组成的基粒，扩展了受光面积。 (2)小问详解： 据图分析，水在光下分解为O2和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+与H+结合形成NADPH，即生成NADPH所需的电子源自于水的光解。3H2O被植物细胞吸收后参与光合作用，生成C63H12O6。在有氧呼吸的第一阶段，C63H12O6在细胞质基质中被分解成含有3H的丙酮酸，产生少量的[3H]，并释放少量的能量；在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸与3H2O在线粒体基质中被彻底分解生成CO2和[3H]，释放少量的能量；在线粒体内膜上完成的有氧呼吸的第三阶段，[3H]与O2结合生成H2O，并释放大量的能量。可见，用含3H2O的溶液培养该绿藻，一段时间后，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、丙酮酸。培养液中H218O被绿藻吸收后，在光合作用的光反应阶段被分解产生18O2；在有氧呼吸的第二阶段，H218O与丙酮酸被彻底分解为C18O2和[H]，即产生的带18O标记的气体有O2和CO2。 (3)小问详解： 据图分析，途径①通过将过剩的电子传递给氧气，生成超氧化物（如H2O2），进而这些超氧化物被活性氧清除系统（如过氧化氢酶等）清除，从而防止活性氧对光合系统的损伤；途径②将叶绿体吸收的过剩光能转化为热能散失，减少电子的释放，产生的活性氧减少，从而防止对光合系统的损伤。 5.（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。     （1）该实验的自变量为　　　　　　。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有　　　　　　　　　（答出2个因素即可）。 （2）根据本实验，　　　　（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是　　　　　　　　　　。 （3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量　　　　　　　　　　（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 光、H蛋白    ② CO2浓度、温度     （2）① 不能    ② 突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野生型光PSⅡ系统损伤大但能修复     （3）① 少    ② 突变体NPQ高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多      【分析】 光合作用过程： （1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成； （2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 (1)小问详解： 据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。 (2)小问详解： 据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。 (3)小问详解： 据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。 6.（2022·山东·高考真题）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。 分组 处理 甲 清水 乙 BR 丙 BR+L （1）光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是　　　　　　。 （2）强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有　　　　　　、　　　　　　（答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是　　　　　　。 （3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制　　　　　　（填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，说明BR可能通过　　　　　　发挥作用。 【答案】（1）蓝紫     （2）① 五碳化合物供应不足     ② CO2供应不足    ③ 强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强     （3）① 减弱    ② 促进光反应关键蛋白的合成      【分析】 该实验探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，自变量是对幼苗不同的处理，因变量为光合作用强度，由曲线可知，BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成来减弱光抑制现象。 (1)小问详解： 苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大，故色素分离时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。 (2)小问详解： 影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足；氧气的产生速率继续增加的原因是强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强。 (3)小问详解： 据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用的。 7.（2021·山东·高考真题）光照条件下，叶肉细胞中 O2与 CO2 竞争性结合 C5，O2与 C5结合后经一系列反应释放 CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 SoBS 溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的 CO2量表示，SoBS 溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 （1）光呼吸中 C5与 O2结合的反应发生在叶绿体的　　　　　　　　　　　　中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片 CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是　　　。 （2）与未喷施 SoBS 溶液相比，喷施 100mg/L SoBS 溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度　　　　　　　　(填：“高”或“低”)，据表分析，原因是　　　　。 （3）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究 SoBS 溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在　　　　mg/L 之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。 【答案】① 基质    ② 光照停止，光合作用利用二氧化碳减少，但呼吸作用和光呼吸短时间内正常进行，导致二氧化碳释放量增加    ③ 低    ④ 喷施 SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片光照下CO2吸收量增加，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等    ⑤ 100～300 【分析】 题意分析，光呼吸会抑制暗反应，光呼吸会产生CO2。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂 SoBS 溶液后由表格数据可知，光合作用的强度随着SoBS浓度的增加出现先增加后下降的现象。 【详解】 （1）C5位于叶绿体基质中，则O2与C5结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，光合作用吸收二氧化碳减少，但呼吸作用和光呼吸短时间内正常进行，导致二氧化碳释放量增加，随后光呼吸停止，使二氧化碳释放量降低。 （2）叶片光下吸收和黑暗中释放CO2量相等时所需的光照强度即为光补偿点，与对照相比，喷施100mg/L SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片光照下CO2吸收量增加，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等。 （3）光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量，由表可知，在 SoBS溶液浓度为200mg/L SoBS时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。 考点3 细胞呼吸与光合作用的综合 1.（2025·山东·高考真题）（多选）在低氧条件下，某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件，将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等份，1份形成松散菌-藻体，另1份形成致密菌-藻体，在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量，2种菌-藻体培养体系中的O2含量变化相同，结果如图所示。培养过程中，任意时刻2体系之间的光反应速率无差异。下列说法错误的是（       ） A. 菌-藻体不能同时产生O2和H2 B. 菌-藻体的致密程度可影响H2生成量 C. H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜 D. 培养至72h，致密菌-藻体暗反应产生的有机物多于松散菌-藻体 【答案】ACD 【分析】 光反应可以NADPH、氧气和ATP，NADPH和ATP可以用于暗反应中三碳酸的还原，光反应和暗反应相互联系，互相影响。 【详解】 A、单细胞藻光反应可以产生NADPH、氧气和ATP，蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2，因此菌-藻体能同时产生O2和H2，A错误； B、对比松散菌-藻体和致密菌-藻体，相同时间产生的H2含量相对值不同，说明菌-藻体的致密程度可影响H2生成量，B正确； C、某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2，说明H2的产生场所是该藻叶绿体的基质中，C错误； D、任意时刻2体系之间的光反应速率无差异，说明光反应产生的NADPH相同，致密菌-藻体产生的H2多，说明消耗的NADPH多，则用于暗反应的NADPH少，因此培养至72h，致密菌-藻体暗反应产生的有机物少于松散菌-藻体，D错误。 故选ACD。 模拟题精选 1.（2026·山东淄博·一模）紫色硫细菌是一种厌氧的光合细菌，能够利用硫化氢等硫化物进行与绿色植物相似的光合作用，总反应式如下图，下列说法正确的是（　　） A. 紫色硫细菌适宜生活在光照充足的湖泊表层水域，便于光合作用 B. 紫色硫细菌的光合色素分布在类囊体上 C. S是紫色硫细菌暗反应的产物之一 D. 紫色硫细菌属于生产者，可参与生态系统的碳循环和硫循环 【答案】D 【详解】 A、紫色硫细菌是厌氧光合细菌，湖泊表层水域氧气含量高，不适合其生存。它更适合生活在光照充足但缺氧的水域，A错误； B、紫色硫细菌属于原核生物（细菌），细胞内没有叶绿体，也没有类囊体结构。其光合色素分布在细胞膜内折形成的片层结构上，B错误； C、从反应式可以看出，H2S 被氧化生成 S，这是光反应阶段的产物（类似植物光合作用中 H2O 被氧化生成 O2），而暗反应的主要产物是有机物 (CH2O)，C错误； D、紫色硫细菌能利用光能将 CO2 合成有机物，属于生产者，参与碳循环；同时它利用 H2S 并生成 S，也参与了生态系统的硫循环，D正确。 故选D。 2.（2026·山东淄博·一模）（多选）拟南芥光反应的非环式电子传递会同步生成ATP和NADPH，二者比例相对固定（约1.5:1），但暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1，其叶肉细胞中还存在NDH复合体介导的环式电子传递，仅产生ATP，在弱光下作用显著。将生理状态一致的拟南芥野生型（WT）与NDH复合体缺失突变体（ndh）置于适宜温度、弱光的密闭装置中培养，下列说法错误的是（　　） A. 培养初期突然提高光照强度，短时间内WT叶绿体中C5含量上升 B. 培养初期，若光合速率WT>ndh>0，说明弱光下环式电子传递起主导作用 C. 若两装置内CO2浓度均不再变化，装置内CO2浓度WT组>ndh组 D. 弱光下WT可通过环式电子传递，缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡 【答案】BC 【详解】 A‌、培养初期突然提高光照强度，光反应增强，产生的ATP和NADPH增多，C3的还原加快，生成C5的速率加快，而短时间内CO2的固定速率不变，所以短时间内WT叶绿体中C5含量上升，A正确； B、培养初期，若光合速率WT＞ndh＞0，说明WT的光合速率大于ndh突变体，由于ndh突变体缺乏NDH复合体介导的环式电子传递，而WT存在该环式电子传递，所以说明弱光下环式电子传递能提高光合速率，但不能说明环式电子传递起主导作用，B错误； C、若两装置内CO2浓度均不再变化，说明此时光合速率等于呼吸速率。由于WT存在NDH复合体介导的环式电子传递，仅产生ATP，能为暗反应提供更多的ATP，可固定更多的CO2，所以装置内CO2浓度WT组＜ndh组，C错误； D、‌弱光下，暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1，而光反应生成ATP和NADPH的比例约为1.5:1，存在ATP供应不足的情况，WT可通过环式电子传递，仅产生ATP，缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡，D正确。 3.（2026·山东滨州·一模）水生生活的某绿藻进化出了特殊的光合效率提升机制，其关键过程如图所示。下列说法错误的是（       ） A. 绿藻在富集HCO3-过程中需要消耗能量 B. 物质X为氧气，可在线粒体基质中参与有氧呼吸第三阶段 C. 适当增大光照强度可提高类囊体为暗反应提供CO2的速率 D. 光反应产生的既参与NADPH的合成，又为HCO3-跨膜转运提供动力 【答案】B 【详解】 A、由图可知，   HCO3− 从细胞外转运到叶绿体基质的过程需要线粒体产生的ATP供能，属于主动运输，消耗能量，A正确； B、水光解产生物质X，因此X是氧气；但氧气参与有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，不是线粒体基质，B错误； C、适当增大光照强度，光反应增强，产生更多的H+，可为HCO3− 跨膜转运提供更多动力，使更多HCO3− 分解生成   CO2，提高类囊体为暗反应提供CO2的速率，C正确； D、光反应产生的H+ 一方面可与NADP+结合合成NADPH，另一方面从图中可知，类囊体中光反应产生的H+形成的跨膜浓度梯度，可为HCO3− 跨类囊体膜转运提供动力，D正确。 故选B。 4.（2026·山东滨州·一模）（多选）小麦幼根的线粒体存在交替呼吸途径，该途径由交替氧化酶（AOX）催化。通过实验研究低温胁迫下交替呼吸途径的影响因素，结果如下表。 处理组 幼根生长速率（相对值） H2O2含量（相对值） 丙二醛含量（相对值） 常温组（25℃） 100 100 100 常温+DMTU组 98 92 97 常温+SHAM组 97 105 101 低温组（4℃） 42 210 185 低温+DMTU组 78 105 108 低温+SHAM组 25 285 240 注：①DMTU是一种过氧化氢消除剂 ②SHAM是一种交替氧化酶专一性抑制剂 ③丙二醛含量可反映细胞膜氧化损伤程度，是氧化压力的重要检测指标 下列说法错误的是（       ） A. 低温胁迫下小麦幼根的氧化压力降低 B. 低温下H2O2积累是导致幼根生长受阻的原因 C. AOX在低温条件可使线粒体中的H2O2含量升高 D. 实验表明，常温时小麦幼根几乎不存在交替呼吸途径 【答案】ACD 【详解】 A、低温组丙二醛相对值为185，远高于常温组的100，说明低温胁迫下小麦幼根氧化压力升高，A错误； B、对比低温组和低温+DMTU组，消除H₂O₂后幼根生长速率从42上升到78，说明低温下H₂O₂积累是幼根生长受阻的原因，B正确； C、对比低温组和低温+SHAM组，抑制AOX后H₂O₂含量从210上升到285，说明AOX可降低线粒体中H₂O₂含量，C错误； D、题干明确说明小麦幼根的线粒体存在交替呼吸途径，常温下加入SHAM后各项指标变化小，仅说明该途径常温下活性极低，并非几乎不存在，且实验无法证明该途径不存在，D错误。 故选ACD。 5.（2026·山东济宁·一模）绿色植物光合作用通过光合磷酸化合成ATP，该过程是在跨膜H⁺电化学势能的参与下，由跨膜的ATP合成酶催化完成。图1、图2为科研人员用银杏叶片进行实验的结果。下列叙述错误的是（       ） A. 推测上述ATP合成酶位于叶绿体内膜 B. 光合磷酸化产生的ATP在7~11月逐渐减少 C. ATP合成酶的跨膜部位呈疏水性，有利于和相应膜稳定结合 D. 叶绿体放氧活性11月低于7月的原因有叶绿素含量减少、气温降低等 【答案】A 【详解】 A、绿色植物的光合磷酸化是光反应合成ATP的过程，光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，因此ATP合成酶位于类囊体薄膜，而非叶绿体内膜，A错误； B、由图1可知，7~11月银杏叶片光合磷酸化活性逐渐下降，因此光合磷酸化产生的ATP逐渐减少，B正确； C、生物膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂双分子层内部为疏水环境，因此ATP合成酶的跨膜部位呈疏水性，有利于和膜稳定结合，C正确； D、叶片衰老进入秋季后（11月相对7月），气温降低会降低酶活性，同时叶片叶绿素含量下降，光反应减弱，因此叶绿体放氧活性11月低于7月，D正确。 故选A。 6.（2026·山东聊城·一模）（多选）有氧条件下，细胞质基质中部分NADH携带的氢，可借助α-磷酸甘油跨越线粒体外膜进入线粒体，在内膜上被FAD接受形成FADH2，最终发生氧化反应并释放能量。下列叙述错误的是（　　） A. 有氧气时细胞质基质中的NADH所携带的氢全部来自有机物 B. 有氧气时丙酮酸可继续氧化分解，在线粒体内膜上产生NADH C. FADH2所携带的氢最终交于氧气生成水，大部分能量以热能的形式散失 D. 缺少氧气时，NADH因无法被消耗而在细胞质基质中大量积累 【答案】BD 【详解】 A、有氧条件下细胞质基质中的NADH全部来自有氧呼吸第一阶段葡萄糖（属于有机物）的分解，其携带的氢全部来自有机物，A正确； B、丙酮酸的继续氧化分解属于有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，该阶段产生NADH；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，功能是消耗NADH生成水，不产生NADH，B错误； C、FADH₂和NADH都是电子传递链的供氢体，携带的氢最终与氧气结合生成水；有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，仅少部分储存到ATP中，C正确； D、缺少氧气时细胞可进行无氧呼吸，无氧呼吸第二阶段会消耗细胞质基质中的NADH，将其还原为NAD+以维持糖酵解持续进行，因此NADH不会在细胞质基质中大量积累，D错误。 故选BD。 7.（2026·山东德州·一模）（多选）线粒体内膜和类囊体膜均具有电子传递链，电子通过电子传递链传递给氧化剂的过程驱动H+跨膜运输建立膜两侧浓度差，H+顺浓度梯度运输进而驱动ATP合酶合成ATP，从而完成能量转化。细胞呼吸过程中丙酮酸需要依赖H+顺浓度运输才能进入线粒体。下列说法正确的是（　　） A. 水光解产生的电子经传递后可与NADP+和H+结合生成NADPH B. 在线粒体和叶绿体中，电子传递时释放的能量均转化为ATP中的化学能 C. 电子传递时驱动的H+跨膜运输属于协助扩散，不需要消耗能量 D. 氧气缺乏会使线粒体内膜上的电子传递受阻，从而抑制丙酮酸进入线粒体 【答案】AD 【详解】 A、光反应阶段水光解产生电子和H⁺，电子经类囊体膜的电子传递链传递后，最终传递给NADP⁺，NADP⁺结合电子和H⁺生成NADPH，可用于暗反应过程，A正确； B、叶绿体中电子传递释放的能量一部分储存在NADPH中，线粒体中电子传递释放的能量也有一部分以热能形式散失，并非全部转化为ATP中的化学能，B错误； C、电子传递驱动H⁺跨膜的目的是建立膜两侧H⁺浓度差，该过程H⁺逆浓度梯度运输，属于主动运输，需要消耗电子传递释放的能量，C错误； D、线粒体内膜电子传递链的最终电子受体是氧气，氧气缺乏会导致电子传递受阻，无法将H⁺泵到内膜外侧建立H⁺浓度差；根据题干信息，丙酮酸进入线粒体依赖H⁺顺浓度运输，因此H⁺浓度差无法建立会抑制丙酮酸进入线粒体，D正确。 故选AD。 8.（2026·山东烟台·一模）当肝星状细胞（HSC）被激活为肌成纤维细胞时，其对能量的需求急剧增加，此时，细胞中糖酵解（细胞呼吸第一阶段）的关键酶——丙酮酸激酶（PK）可进入细胞核，增强糖酵解相关基因的表达。下列说法正确的是（       ） A. PK在细胞质中合成，只能运送到细胞核中起作用 B. PK通过核孔进入细胞核，不需消耗能量 C. 活化的HSC通过PK影响糖酵解的过程为负反馈调节 D. 糖酵解过程中所释放的能量大部分以热能散失 【答案】D 【详解】 A、PK是糖酵解关键酶，在细胞质核糖体合成，主要在细胞质基质催化糖酵解反应；题干中特殊情况下可入核调控基因表达，并非只能在核中起作用，A错误； B、PK（大分子蛋白质）通过核孔进入细胞核需依赖核孔复合体的主动运输，消耗能量（ATP），B错误； C、活化的HSC通过PK增强糖酵解基因表达，使糖酵解加强以满足能量需求，属于正反馈调节（产物促进过程），而非负反馈（产物抑制过程），C错误； D、糖酵解为细胞呼吸第一阶段，释放少量能量，释放的能量大部分以热能散失，少部分合成ATP，D正确。 故选D。 9.（2026·山东烟台·一模）（多选）将某绿色植物叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中，并依次进行光照和黑暗处理，叶片对两种的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度，计算得到比活度（14C放射性强度/12CO2浓度），结果如图。下列说法错误的是（       ） A. 光照开始后叶绿体中出现的放射性物质有14C3、14C5、糖类等 B. 0~4min内叶绿体固定的来自线粒体和小室 C. 6~8min内叶片细胞固定12CO2的量接近于零 D. 黑暗后比活度进一步降低是由于14CO2被更快释放 【答案】CD 【详解】 A、光合作用会吸收14CO2，经过二氧化碳的固定过程形成14C3，再经过三碳酸的还原形成三碳糖，三碳糖可以形成糖类等有机物以及再生为14C5，A正确； B、线粒体可以通过呼吸作用产生二氧化碳，图示中12CO2浓度在下降，说明0~4min内叶绿体固定的来自线粒体和小室，B正确； C、6~8min内12CO2浓度基本不变，但细胞呼吸可以产生12CO2，因此6~8min内叶片细胞固定12CO2的量大于零，C错误； D、图示中黑暗后比活度进一步降低，原因是黑暗下细胞呼吸产生了12CO2，即黑暗后比活度进一步降低是由于12CO2的产生，D错误。 故选CD。 10.（2026·山东菏泽·一模）呼吸作用第一阶段产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生，但酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中。癌细胞在氧气充足的条件下，无氧呼吸也非常活跃。为研究该问题，科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段，检测相关酶活性，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 酶M参与有氧呼吸的第三阶段，酶L参与无氧呼吸的第二阶段 B. 呼吸作用第一阶段速率相对值为100的组别为该实验的对照组 C. 呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，癌细胞以无氧呼吸为主 D. 酶M活性达到最大值后，癌细胞无氧呼吸迅速增强促进NAD+再生 【答案】C 【详解】 A、根据题干信息，酶M存在于线粒体中。有氧呼吸的第三阶段（电子传递链）发生在线粒体内，该过程利用NADH并再生NAD⁺。因此，酶M参与有氧呼吸第三阶段是合理的。 酶L存在于细胞质基质中。无氧呼吸的第二阶段发生在此处，该过程利用NADH将丙酮酸还原为乳酸，并再生NAD⁺。因此，酶L参与无氧呼吸第二阶段是合理的，A正确； B、该实验通过药物抑制呼吸作用第一阶段。速率相对值为100，意味着该组没有使用药物进行抑制（即抑制率为0），是实验的基准状态，用于与其它受抑制的组进行比较。这符合对照组的定义，B正确； C、观察图表，在呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，代表有氧呼吸的酶M活性显著高于代表无氧呼吸的酶L活性。 这表明在第一阶段速率较低时，细胞主要通过有氧呼吸途径（酶M）来再生NAD⁺，而不是无氧呼吸，C错误； D、从图中可以看出，当呼吸作用第一阶段速率相对值达到约60时，酶M的活性已达到饱和（最大值）。在此之后，随着第一阶段速率的继续增加，酶L的活性开始急剧上升。酶L活性的增强意味着无氧呼吸途径被激活，以应对因第一阶段速率加快而产生的更多NADH，从而促进NAD⁺的再生，D正确。 故选C。 11.（2026·山东青岛·一模）黄河三角洲滨海湿地是重要的碳库，因石油污染、围海养殖等人类活动出现生态退化的现象。近年来，当地政府实施了生态补水、植被恢复等修复工程，取得了良好效果。 （1）湿地生态系统的结构包括　　　　　　　　和　　　　　　　　。“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制。湿地作为地球上最高效的碳汇之一，其碳循环中的“碳汇”主要依赖　　　　　　　　（填生命活动）完成。 （2）互花米草是该地区典型的外来入侵物种，从种间关系角度分析，定期清理互花米草的目的是　　　　　　　　；同时投放适宜的底栖生物幼苗，这有助于增强生态系统的　　　　　　　　稳定性。 （3）如图为该生态系统的某时间段能量流动图，数值单位[kcal/（m2·a）]。图中X代表的能量去向为　　　　　　　　，从螺类底栖生物到鱼类的能量传递效率约为　　　　　　　　（结果保留1位小数）。 （4）在黄河三角洲生态修复过程中，还同步发展生态旅游和绿色农业，实现生态与经济的长期平衡发展，这体现生态工程的　　　　　　　　原理。 【答案】（1）① 组成成分    ② 营养结构    ③ 光合作用     （2）① 减弱互花米草对本地物种的竞争    ② 抵抗力     （3）① 呼吸作用散失和未被利用的能量    ② 11.2%     （4）整体      (1)小问详解： 生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。碳循环中的“碳汇”主要依赖光合作用完成。 (2)小问详解： 互花米草是该地区典型的外来入侵物种，导致本地物种减少，所以定期清理互花米草可以减弱互花米草对本地物种的竞争，同时投放适宜的底栖生物幼苗，增加了该地物种数量，有助于增强生态系统的抵抗力稳定性。 (3)小问详解： 各营养级同化的能量包括呼吸作用消耗的能量和生长发育繁殖的能量（包括传递至下一营养级、未被利用和被分解者利用），图中X所示螺类等底栖生物呼吸作用散失和未被利用的能量。螺类同化的能量是554.1+342.2=896.3，鱼类同化的能量是57.8+11.6+31.1=100.5，所以传递效率为100.5÷896.3=11.2% (4)小问详解： 在黄河三角洲生态修复过程中，还同步发展生态旅游和绿色农业，实现生态与经济的长期平衡发展，这体现生态工程的整体原理。 12.（2026·山东青岛·一模）农田等植物密集的生态系统中光照强度波动剧烈，植物通过长期进化形成了相应的光适应调节机制。KEA3是位于植物类囊体膜上—反向转运蛋白，参与调节类囊体膜两侧的梯度（ΔpH）。图1表示叶绿体光反应系统，图2为不同光照条件下ΔpH及KEA3蛋白活性的变化曲线。 （1）PSⅠ和PSⅡ均为光合色素和蛋白质的复合体结构，位于　　　　　　　　（填细胞结构）上，其色素主要吸收　　　　　　　　。据图1分析，PSⅡ吸收光能后，类囊体腔中的H＋浓度　　　　　　　　（填“升高”或“降低”），并以　　　　　　　　的方式运输到叶绿体基质中。 （2）光照过强时，水稻通过非光化学猝灭（NPQ）耗散多余光能，避免光损伤，其发挥作用的核心组分必须依赖高ΔpH才能启动。据图2分析，KEA3蛋白跨膜转运H＋的方向是　　　　　　　　（填“类囊体腔→叶绿体基质”或“叶绿体基质→类囊体腔”）。弱光转强光时，KEA3蛋白活性先降低，其对于水稻应对高强度光照的意义是　　　　　　　　。 （3）农学家发现KEA3基因缺失突变株在适宜光照下长势与野生型相似，但在人工控制的弱光强光交替条件下长势矮小。结合光适应调节机制分析，突变株在弱光强光交替条件下长势矮小的原因是　　　　　　　　。 【答案】（1）① 类囊体膜    ② 蓝紫光、红光    ③ 升高    ④ 协助扩散     （2）① 类囊体腔→叶绿体基质    ② 减少H+向基质运输，建立高△pH，迅速启动NPQ避免光损伤     （3）KEA3蛋白缺失，强光时NPQ启动过快，弱光时△pH回落缓慢，NPQ持续时间长，耗散较多能量，光合速率降低      (1)小问详解： 叶绿体的光反应阶段发生在类囊体膜上，PSⅠ和 PSⅡ是光反应的核心结构，均由光合色素和蛋白质组成，因此二者定位于类囊体膜上。叶绿体中的光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此光合色素整体主要吸收蓝紫光和红光。据图1分析，PSⅡ吸收光能后，会驱动水的光解，水在类囊体腔中分解产生H+和O2；同时，电子传递过程也会将叶绿体基质中的H+转运至类囊体腔中。两种途径共同导致类囊体腔中的H+浓度升高，形成类囊体膜两侧的H+浓度梯度。类囊体腔中 H⁺浓度高于叶绿体基质，H⁺顺浓度梯度从类囊体腔运输到叶绿体基质，且该过程需要ATP合成酶协助，不消耗ATP，符合协助扩散的特点（顺浓度梯度、需载体、不耗能）。 (2)小问详解： 由题干可知，KEA3是类囊体膜上的反向转运蛋白，参与调节膜两侧的ΔpH（H+浓度梯度）；结合图2，强光下ΔpH 升高（类囊体腔H+浓度更高），KEA3蛋白活性降低。题干明确“非光化学猝灭（NPQ）耗散多余光能、避免光损伤，核心组分依赖高ΔpH才能启动”。 弱光转强光时，环境中光能突然增多，水稻需要快速启动NPQ 以避免光损伤；此时KEA3蛋白活性先降低，会减少H+从类囊体腔向叶绿体基质的运输，使类囊体腔快速积累H+，迅速建立高ΔpH，从而快速启动 NPQ，及时耗散多余光能，防止强光对光合结构造成损伤。 (3)小问详解： 作为H⁺反向转运蛋白，调节类囊体膜两侧的ΔpH，实现强光下适度启动NPQ（耗散多余光能），弱光下快速升高ΔpH、关闭NPQ（保证光合正常进行）。 KEA3基因缺失，无功能性KEA3蛋白，无法正常调节ΔpH。弱光→强光交替的影响强光阶段：无KEA3蛋白运输，ΔpH快速升高且浓度过高，导致NPQ启动过快、过强，过度耗散光能，使光反应产生的ATP、NADPH减少，光合速率降低； 弱光阶段：无KEA3蛋白转运H+，类囊体腔中高浓度H+无法快速排出，ΔpH回落缓慢，导致NPQ不能及时关闭，持续耗散有限的光能，光反应效率持续偏低，暗反应缺乏足够的ATP和NADPH供能，光合速率显著下降。弱光-强光交替下，突变株光合速率持续低于野生型，有机物积累不足，因此表现为长势矮小。 13.（2026·山东淄博·一模）干旱胁迫初期，乙烯（ETH）可通过SIERF.D2基因与脱落酸（ABA）一起参与植物的抗逆性调节。为揭示两种激素之间的作用机制，研究人员以野生型番茄株系（WT）、SIERF．D2过表达株系（OE）和SIERF.D2敲除株系（CR）为材料开展实验，结果如下表。已知花青素能清除活性氧ROS，减轻ROS对类囊体的损伤，花青素的合成需要消耗植物自身能量及营养物质。 株系 处理方式 植株相对含水量（%） 气孔开度（μm） 花青素含量（μg/g） ROS含量（相对值） WT 正常 85 1.8 28 0.35 WT 干旱 52 0.9 45 0.72 OE 干旱 31 1.5 12 1.25 CR 干旱 68 0.5 78 0.48 （1）番茄叶肉细胞产生的NADPH在暗反应中的作用是　　　　　。植物体中脱落酸的作用是　　　　　　（答出2点即可）。 （2）干旱胁迫初期，番茄光合效率下降的直接原因除植株含水量降低外，还有　　　　　　（答出2点即可）。 （3）结合表中数据，科研人员构建了干旱胁迫初期乙烯与脱落酸的互作机制（如图）。 ①处的作用为　　　　　　　（填“促进”或“抑制”），依据是　　　　　　，②处的作用为　　　　　　（填“促进”或“抑制”）。 （4）结合干旱胁迫初期乙烯和脱落酸的作用机理，从植物生理平衡的角度，分析干旱胁迫初期两种激素产生上述效应的意义是　　　　　　（答出2点即可）。 【答案】（1）① 提供能量，作为还原剂    ② 抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠（答出任意两点即可）     （2）气孔开度减小，CO2供应不足；活性氧积累，破坏类囊体结构     （3）① 抑制    ② 干旱胁迫初期，OE组气孔开度显著高于WT，CR组气孔开度显著低于WT    ③ 抑制     （4）对气孔开度进行精细调控，减少水分散失的同时保证CO2的供应，实现保水与光合的平衡（脱落酸减少气孔开度，减少水分散失，乙烯避免气孔过度关闭，保证CO2的供应，维持一定的光合作用强度，其他合理答案也可）。（乙烯）避免植物为抵抗干旱合成过多花青素过度消耗能量和物质，影响生长发育（其他合理答案也可）      (1)小问详解： 在光合作用暗反应中，NADPH作为还原剂，参与C3的还原，同时还能提供能量；脱落酸能抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，还能促进气孔关闭，维持种子休眠等。 (2)小问详解： 从表格数据及光合作用原理可知，干旱胁迫初期，气孔开度减小，会使CO2吸收减少；同时活性氧ROS含量增加，对类囊体造成损伤，进而影响光合效率。 (3)小问详解： ①从表格数据看，干旱胁迫初期，OE组气孔开度显著高于WT，CR组气孔开度显著低于WT，说明SIERF.D2基因表达会抑制ABA信号通路诱导的气孔关闭。 ②已知花青素能清除活性氧ROS，减轻ROS对类囊体的损伤，而OE株系中ROS含量高，说明SIERF.D2基因表达抑制了花青素积累，进而使得ROS含量升高。 (4)小问详解： 从植物生理平衡的角度，干旱胁迫初期两种激素对气孔开度进行精细调控，减少水分散失的同时保证CO2的供应，实现保水与光合的平衡（脱落酸减少气孔开度，减少水分散失，乙烯避免气孔过度关闭，保证CO2的供应，维持一定的光合作用强度）。（乙烯）避免植物为抵抗干旱合成过多花青素过度消耗能量和物质，影响生长发育。 14.（2026·山东日照·一模）高光强为植物非生物胁迫因子之一，会降低植株的光合作用。为探究水稻叶绿体蛋白oscyp38对高光强的响应，研究人员构建了水稻突变体品系oscyp38，并检测了其与野生型水稻（WT）的叶绿素含量，结果如图1所示。同时，还研究了高光强对两种植株的光系统Ⅱ（PSⅡ）的影响，结果如图2所示。 （1）PSⅡ是由D1、D2、CP43、CP47和LHCⅡ等多种蛋白和光合色素组装成的复合体，色素吸收的光能可将水分子分解为氧气和　　　　　　　　，后者参与形成的物质用于暗反应中的　　　　　　　　过程。 （2）相同条件下，与野生型水稻相比，oscyp38突变体光合作用较弱，请据图1分析可能的原因是　　　　　　　　。 （3）研究表明，高光强下，PSⅡ被破坏并快速修复和重组，使光合电子传递得以继续。有人认为，oscyp38蛋白可能参与PSⅡ的损伤修复而不是早期组装，图2所示结果　　　　　　　　（填“能”或“不能”）支持该观点，理由是　　　　　　　　。 【答案】（1）① H+（或H+和电子）    ② C3还原     （2）oscyp38叶绿素含量显著下降，吸收的光能减少，光合作用较弱     （3）① 能    ② 强光下oscyp38中的PSⅡ光复合体的各组分蛋白的含量均低于野生型，正常光强下二者无明显差异      (1)小问详解： 光合色素吸收的光能可将水分子分解为氧气和H+或H+和电子，H+和NADP+生成NADPH，参与暗反应中C3的还原过程。 (2)小问详解： 由图1可知，与野生型水稻相比，oscyp38突变株的叶绿素含量显著下降，吸收光能减少，光合速率下降，光合作用较弱。 (3)小问详解： 由图2可知：GL（正常光强）下，oscyp38突变株的PSⅡ光复合体的各组分蛋白的含量均与野生型无明显差异，但在强光（HL）照射条件下，oscyp38突变株中PSⅡ光复合体的各组分蛋白的含量均低于野生型，故图2所示结果能支持oscyp38蛋白可能参与PSⅡ的损伤修复而不是早期组装。 15.（2026·山东滨州·一模）重金属铅（Pb）胁迫会显著降低叶绿素含量，浓度过高时还会破坏叶绿体结构和功能，影响植物光合速率。硅（Si）可参与硅化细胞的形成来调控气孔导度，有助于增大气孔导度。为研究不同类型硅肥对不同浓度Pb胁迫下棉花光合作用的影响，实验中使用有机硅肥（50g/L的Si+50g/L的有机质）和无机硅肥（50g/L的Si+50g/L的K₂O）处理，结果如下表。 土壤类型 处理方式 叶绿素相对含量 净光合速率/（μmol⋅⋅） 气孔导度/（mol⋅⋅） 胞间CO2浓度/（μmol⋅） 土壤1（低浓度Pb） CK（空白对照） 42.5 12.8 0.17 268.3 有机硅肥 49.2 14.3 0.26 260.5 无机硅肥 52.5 16.5 0.34 256.1 土壤2（高浓度Pb） CK（空白对照） 31.2 8.5 0.11 242.6 有机硅肥 32.3 8.6 0.12 258.4 无机硅肥 31.9 8.7 0.16 260.2 （1）光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。使用无水乙醇提取绿叶中的色素后，测定叶绿素含量时应选择　　　　光。重金属Pb可使叶绿素含量降低，该变化会直接抑制光合作用的光反应阶段，导致　　　　生成减少，进而使暗反应中　　　　过程速率下降。 （2）该实验在设计时遵循了单一变量原则，本实验的自变量是　　　　。 （3）气孔是CO2进入叶片的主要通道，气孔导度反映气孔开放程度。低浓度Pb胁迫下，细胞呼吸速率无明显变化，但硅肥处理使棉花气孔导度明显升高，而胞间CO2浓度下降，原因是　　　　的增加速率大于　　　　的增加速率。 （4）从影响净光合速率角度分析，在　　　　（填“低”或“高”）浓度Pb胁迫条件下，使用无机硅肥比使用有机硅肥具有更好的效果。根据表中数据　　　　（填“能”或“不能”）判断无机硅肥可以促进叶绿素的合成，理由是　　　　。 【答案】（1）① 红    ② ATP和NADPH    ③ C3的还原     （2）Pb的浓度（或土壤类型）、硅肥的种类     （3）① 叶肉细胞对胞间CO2的利用    ② 气孔导度升高使CO2进入胞间     （4）① 低    ② 不能    ③ 缺少无Pb处理的对照实验      【分析】 光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段：在光反应阶段，光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2和H+等，形成ATP和NADPH，于是光能转化成ATP和NADPH中的化学能；ATP和NADPH驱动在叶绿体基质中进行的暗反应，将CO2转化为储存化学能的糖类。可见光反应和暗反应紧密联系，能量转化与物质变化密不可分。 (1)小问详解： 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，测定叶绿素含量时应选择红光，避免类胡萝卜素的吸收干扰。光反应阶段生成 ATP 和 NADPH，叶绿素含量降低会直接抑制光反应，导致 ATP 和 NADPH生成减少，进而使暗反应中C3的还原过程速率下降。 (2)小问详解： 根据题意可知本实验研究不同类型硅肥对不同浓度Pb胁迫下棉花光合作用的影响，本实验的自变量是Pb的浓度（或土壤类型）与硅肥的种类。 (3)小问详解： 硅肥处理使气孔导度升高，CO₂进入胞间的速率加快，但叶肉细胞利用胞间 CO₂的速率（净光合速率）增加更快，因此胞间 CO₂浓度下降。 (4)小问详解： 在低浓度 Pb 胁迫（土壤 1）下，无机硅肥组的净光合速率（16.5）高于有机硅肥组（14.3），效果更好；高浓度 Pb 胁迫下二者差异极小。根据表中数据无法确定无机硅肥是否能在无 Pb 条件下促进叶绿素合成，因为缺少无Pb处理的对照实验，这只能说明其能缓解 Pb 胁迫对叶绿素合成的抑制。 16.（2026·山东济宁·一模）随着全球碳排放问题日益严峻，生物碳转化技术因其绿色可持续性备受关注。科学家利用衣藻和大肠杆菌设计了一种共培养系统，该系统中，敲除衣藻甘醇酸脱氢酶基因，使衣藻光呼吸循环的中间产物甘醇酸大量积累并分泌到细胞外，工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品，已知一定范围内，光呼吸强度随CO2/O2比值的减小而增大。实验过程及结果如图。回答下列问题。 注：μE为光照强度单位：μmol·m⁻2·s⁻1. （1）Ⅰ阶段向培养液中通入3%CO2的作用是　　　　。在光反应阶段，光能被光合色素捕获后，水分解成　　　　的同时，被叶绿体夺去了电子，电子经传递，可用于NADP⁺与H⁺结合形成NADPH，NADPH的作用有　　　　。 （2）Ⅰ阶段后改为向培养液中通入空气的目的是　　　　，与Ⅱ、Ⅲ阶段相比，第Ⅳ阶段大肠杆菌干重大量增加的原因是　　　　。 （3）设计该系统的意义是　　　　。 【答案】（1）① 为衣藻光合作用提供原料    ② 氧气和H+    ③ 在暗反应过程中作为活泼的还原剂，并提供部分能量     （2）① 降低CO2/O2的比值促进衣藻分泌更多的甘醇酸    ② 光照强度提高导致衣藻光反应增强，使CO2/O2进一步下降，衣藻产生更多甘醇酸，为大肠杆菌提供更多碳源     （3）不仅可以持续消耗大气中的CO2，还能产出高价值产品，提高经济效益      【分析】 光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的过程，同时将光能转变为化学能储存在有机物中。工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸，而工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品，若将两者共培养，不仅可以消耗大气中的CO2，还能持续产出高价值产品。 (1)小问详解： 二氧化碳是光合作用进行暗反应的原料，故第I阶段向培养液中通入3%CO2，目的是为衣藻光合作用提供原料。光反应阶段会发生水的光解，光能被光合色素捕获后，将水光解为O2和H⁺的同时，被叶绿体夺去了电子，电子经传递，可用于NADP⁺与H⁺结合形成NADPH。NADPH是还原型辅酶Ⅱ，在暗反应过程中作为活泼的还原剂，并提供部分能量。 (2)小问详解： 结合题干信息可知，“光呼吸强度随CO2/O2比值的减小而增大”，故Ⅰ阶段后改为向培养液中通入空气的目的是降低CO2/O2的比值促进衣藻分泌更多的甘醇酸。分析题图可知，第Ⅳ阶段提高了光照强度，导致衣藻光反应增强，使CO2/O2进一步下降，衣藻产生更多甘醇酸，为大肠杆菌提供更多碳源，使大肠杆菌干重大量增加。 (3)小问详解： 该系统中，衣藻通过光合作用固定 CO2，持续利用CO2，同时光呼吸产生的甘醇酸可以合成高价值生物产品，提高了经济效益。 17.（2026·山东聊城·一模）聊城市“东昌湖幸福河湖建设项目”涉及对东昌湖国家湿地公园部分区域的生态修复和功能提升。回答下列问题： （1）湿地公园浅水区，微囊藻（一种蓝细菌）随水体富营养化有爆发趋势。在生态系统中，微囊藻属于　　　　　　。微囊藻大量繁殖，会造成鱼虾等大量死亡，致使生态系统的　　　　　　稳定性下降，同时，微囊藻通过分泌一些化学物质来抑制其他微囊藻的生长（自毒现象），微囊藻的自毒现象属于限制其种群数量增长的　　　　　　（填“密度”或“非密度”）制约因素。 （2）生态系统恢复过程中，补植芦苇、菖蒲等湿地先锋植物，加快群落的　　　　　　演替（填“初生”或“次生”）。在水体分层配置上出现沉水植物（苦草）、浮叶植物（睡莲）、挺水植物（香蒲），构架植物群落分层布置的意义是　　　　　　。挺水植物还可以通过遮挡阳光、吸收无机盐等抑制微囊藻的繁殖，进而治理富营养化，这主要遵循了生态工程的　　　　　　原理。 （3）在湿地设置鸟类栖木和浅滩岛屿，吸引鹭科等湿地指示物种回归，恢复“水生植物→昆虫→鸟类”食物链。鸟类回归该生态系统，可以促进水生植物的生长。从物质循环的角度考虑，可能的原因是　　　　　　。 （4）对湿地进行维护工作，需要及时清除水葫芦、福寿螺等入侵物种，因为入侵物种会导致______。 A. 物种多样性上升 B. 原来的食物链、食物网结构发生改变 C. 生态系统中本地物种生态位变窄 D. 改变群落演替的方向和速度 【答案】（1）① 生产者    ② 抵抗力    ③ 密度      （2）① 次生    ② 提高了群落利用阳光等环境资源的能力    ③ 自生     （3）鸟类的粪便等排泄物为水生植物提供了更多的无机盐（N、P 等），促进了物质循环，从而促进水生植物生长     （4）BCD      【分析】 生物多样性的价值分别是直接价值、间接价值和潜在价值。生物对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的是生物多样性的直接价值。间接价值是生物对生态系统起到重要调节作用的价值。潜在使用价值是指潜藏的、一旦条件成熟就可能发挥出来的价值。 (1)小问详解： 微囊藻是蓝细菌，可进行光合作用，将无机物转化为有机物，属于生态系统中的生产者。鱼虾等大量死亡会降低生态系统的物种丰富度和营养结构复杂度，导致生态系统的抵抗力稳定性下降。微囊藻的自毒现象是在种群密度较高时才会出现的抑制作用，属于密度制约因素。 (2)小问详解： 湿地公园是在原有土壤条件和植物繁殖体保留的基础上进行的生态修复，因此属于次生演替。 植物群落的分层布局，能使不同层次的植物更充分地利用光照、水分和无机盐等环境资源，提高了资源利用率。 挺水植物通过遮光、吸收无机盐抑制微囊藻繁殖，是利用生物之间的相互作用来治理污染，遵循了生态工程的自生原理。 (3)小问详解： 从物质循环角度看，鸟类回归后，其粪便等排泄物可以为水生植物提供更多的无机盐（如 N、P 等），促进了物质循环，从而促进水生植物的生长。 (4)小问详解： A 、入侵物种通常会导致本地物种减少，物种多样性下降，A错误； B、入侵物种（如水葫芦、福寿螺）会导致原来的食物链、食物网结构发生改变，因为入侵物种会与本地物种竞争资源，捕食本地物种，破坏原有营养结构，B正确； C、入侵物种会导致生态系统中本地物种生态位变窄，因为入侵物种占据了本地物种的生存空间和资源，C正确； D、入侵物种会改变群落演替的方向和速度，因为入侵物种的优势会压制本地物种，使群落演替偏离原有轨道，D正确。 故选BCD。 18.（2026·山东德州·一模）为了研究干旱胁迫下氮肥供应对胡杨生长的影响，研究人员在正常供水(MW)和干旱条件(LM)下分别设置N0(0g⋅pot-1)、N1(3g⋅pot-1)和N2(6g⋅pot-1)三个氮肥水平进行实验，结果如下图所示。 （1）测定叶绿素相对含量时，应首先用　　　　　　　　　　　(填试剂)提取光合色素，并将提取液置于　　　　　　　　　　　光下测定吸光值来推算叶绿素的相对含量。 （2）干旱胁迫下胡杨净光合速率降低，据图分析，主要原因是　　　　　　　　　　　。 （3）干旱条件下，适当施加氮肥可显著提高胡杨净光合速率，据图分析，原因是　　　　　　　　　　　。 （4）为研究氮肥影响光合作用的机制，研究人员对干旱条件下胡杨叶片中的脱落酸含量进行测量。结合脱落酸的作用，据图推测N1组胡杨叶片的脱落酸含量　　　　　　　　　　　(填“低于”“等于”或“高于)N0组，依据是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 无水乙醇    ② 红     （2）气孔导度下降，CO2供应不足，暗反应速率降低     （3）适当施加氮肥能促进叶绿素的合成，使光反应速率增大；同时使气孔导度增大，CO2吸收增多，使暗反应速率增大     （4）① 低于    ② 干旱条件下N1组气孔导度高于N0组，而脱落酸能促进气孔关闭      【分析】 叶绿体中的色素包括叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）。 (1)小问详解： 光合色素易溶于有机溶剂不溶于水，提取光合色素常用无水乙醇；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此测定叶绿素相对含量时，为了排除类胡萝卜素的干扰，需要在红光下测定提取液的吸光值。 (2)小问详解： 对比题图数据，干旱条件下同氮肥水平下，胡杨叶绿素含量并未降低，但气孔导度明显低于正常供水组；气孔导度下降，CO2供应不足，暗反应速率降低。 (3)小问详解： 据图可知，干旱条件下适当施氮肥后，胡杨叶绿素含量和气孔导度都高于不施氮肥组，所以净光合速率提高的原因是：适当施加氮肥能促进叶绿素的合成，使光反应速率增大；同时使气孔导度增大，CO2吸收增多，使暗反应速率增大。 (4)小问详解： 题图中干旱条件下N1组气孔导度高于N0组，而脱落酸能促进气孔关闭，因此推测N1组脱落酸含量低于N0组。 19.（2026·山东烟台·一模）（多选）类囊体上的电子传递有线性电子传递链（用实线表示）和环式电子传递链（用虚线表示）两类，如图1所示。PSⅡ是一种光合色素-蛋白质复合体，PSⅡ光能吸收性的重要保护机制有叶黄素循环的热耗散机制和D1蛋白周转依赖的PSⅡ修复机制。 （1）PSⅡ中的色素可用　　　　进行提取。据图1分析，光反应过程产生的电子（e-），经电子传递的最终电子受体是　　　　。在光照强度较强时，环式电子传递增强，通过PSⅠ将电子传递回质体醌，这个过程使光反应产生的ATP/NADPH比值　　　　（填“上升”或“下降”），起到光保护作用。 （2）分析图1可知，使类囊体腔侧的H+浓度高于叶绿体基质侧的生理过程有　　　　。 （3）重金属镉（Cd）可破坏PSⅡ。为探究叶黄素循环和D1蛋白周转在PSⅡ光能吸收性保护机制中的作用，科研人员分别用叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）处理镉胁迫下的番茄叶片，结果如图2.分析曲线可知，镉胁迫条件下，叶黄素循环对PSⅡ光能吸收性的保护作用比D1蛋白周转　　　　（填“强”或“弱”），判断依据是　　　　。 【答案】（1）① 无水乙醇    ②     ③ 上升     （2）水的光解产生H+、质体醌对H+的运输、合成NADPH消耗H+     （3）① 强    ② 镉胁迫下，DTT处理后番茄叶片的PSⅡ光能吸收性下降幅度大于SM处理后      【分析】 色素具有吸收传递、转化光能的作用。光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，前者在类囊体薄膜上进行，后者在叶绿体基质中。 (1)小问详解： PSⅡ中的色素可用无水乙醇进行提取。 光反应过程中，电子的最终受体是NADP⁺（辅酶Ⅱ），使其接收电子合成NADPH。 在光照强度较强时，环式电子传递增强，通过PSⅠ将电子传递回质体醌，使光反应产生的ATP增加，这个过程不产生NADPH，故ATP/NADPH比值上升，起到光保护作用。 (2)小问详解： 图1中，水的光解产生H+、质体醌对H+的运输、合成NADPH消耗H+，这些过程导致类囊体腔的H⁺浓度高于叶绿体基质。 (3)小问详解： 探究叶黄素循环和D1蛋白周转在PSⅡ光能吸收性保护机制中的作用，自变量是是否有叶黄素循环和D1蛋白周转，因变量是PSⅡ光能吸收性的保护作用。分析图2可知，镉胁迫下，DTT处理后番茄叶片的PSⅡ光能吸收性下降幅度大于SM处理后，故镉胁迫条件下，叶黄素循环对PSⅡ光能吸收性的保护作用比D1蛋白周转强。 20.（2026·山东菏泽·一模）水稻是重要的粮食作物，高温会引起水稻减产。科学家对抗高温能力弱的水稻W进行改良，获得了水稻S。如图显示了高温条件下水稻W和水稻S响应高温的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白，T2在液泡中被降解。箭头的粗细代表物质的量。 （1）图中被降解的细胞器为叶绿体。叶绿体内部含有的叶绿素主要吸收　　　　　　　　光。 （2）据图分析，水稻S感知高温信号保护叶绿体的机制是：在高温情况下，　　　　　　　　。 （3）据图分析，水稻W改良为水稻S时，采取的措施是　　　　　　　　（填序号），除此之外，若要进一步提高水稻S的抗高温能力，还可采取的措施是　　　　　　　　（填序号）。 ①提高T1的量②提高T2的量③降低T1的量 ④降低T2的量⑤改变T1的结构⑥改变T2的结构 （4）科研人员以水稻品种N22为材料，设置常温组（CK）和高温处理组（HT），探究高温胁迫对水稻光合作用的影响，实验结果如下表所示。气孔导度表示气孔张开的程度。 组别 净光合速率Pn/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度Gs/（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度Ci/（μmol·mol-1） 叶绿素含量（mg·g-1） CK 5.37 0.34 395.32 2.1 HT 1.78 0.12 362.78 0.35 据表分析，HT组水稻净光合速率显著下降的原因是　　　　　　　　。HT组气孔导度变化明显，推测这种变化可能与植物激素X有关，X激素最可能是　　　　　　　　。若在原实验基础上增设一个实验组验证此猜测，该实验组可设置为　　　　　　　　。 【答案】（1）红光和蓝紫     （2）T1从细胞膜转移至细胞内与T2结合，促进T2更多地进入液泡被降解，减少T2蛋白在叶绿体中的积累，进而保护叶绿体免受损伤     （3）① ⑤    ② ①④⑥     （4）① 气孔导度下降，CO2吸收量减少；叶绿素含量减少    ② 脱落酸    ③ 高温处理+施加适量X激素抑制剂（常温处理+施加适量X激素）      【分析】 光合作用概括地分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应发生在类囊体薄膜，上面有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光；暗反应发生在叶绿体基质，包含二氧化碳的固定和C3的还原。 (1)小问详解： 叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光 (2)小问详解： 由图可知，在高温情况下，T1从细胞膜转移至细胞内与T2结合，促进T2更多地进入液泡被降解，减少T2蛋白在叶绿体中的积累，进而保护叶绿体免受损伤。 (3)小问详解： 由图可知，水稻 W 改良为水稻 S 时，膜上T1的结构改变，因此选择⑤；若要进一步提高水稻S的抗高温能力，根据（1）题分析可知，还可采取增加T1，减少或者改变T2结构等方法，因此选择①④⑥。 (4)小问详解： 据表分析，HT组高温导致叶绿素含量大幅降低，光反应速率下降；同时气孔导度显著降低，CO₂供应不足，暗反应速率下降，最终净光合速率显著降低。在高温胁迫下，植物常通过合成脱落酸使气孔关闭，减少水分散失，同时降低 CO₂摄入，X激素最可能是脱落酸。若在原实验基础上增设一个实验组验证此猜测，该实验组可设置为“高温处理+施加适量X激素抑制剂”与HT形成对照或设置“常温处理+ 施加适量X激素”，与 CK 组对比。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $