第三单元检测卷 细胞的能量供应和利用（综合训练）（广东专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以酶和ATP、细胞呼吸、光合作用为核心，通过经典实验、科研前沿及生产生活情境整合细胞代谢知识，注重实验分析与综合应用，体现生命观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |酶与ATP|4题（如第5、13题）|结合科研数据与抑制剂模型，考查酶结构功能及影响因素|从酶的催化特性到ATP作用，构建物质与能量观| |细胞呼吸|7题（如第8、16题）|通过酵母菌、植物水淹等情境，分析呼吸方式及产物|从有氧呼吸过程到无氧呼吸差异，体现结构与功能观| |光合作用|7题（如第1、17题）|围绕色素提取、光呼吸调节等实验，探究光合速率影响因素|从光反应到暗反应，关联环境因素对代谢的调控| |代谢综合|3题（如第2、21题）|结合硝化细菌代谢、线粒体功能与疾病，考查跨知识点应用|整合能量供给与利用，形成系统的代谢调节逻辑|

第三单元 细胞的能量供给和利用 （综合训练）答案 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：酶和ATP、细胞呼吸、光合作用、细胞代谢综合分析 一、选择题。（共16小题，1-12题每小题2分，13-16题每小题4分共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C D B D C C C B 题号 11 12 13 14 15 16 答案 A D B D D A 二、非选择题.(本题共5小题，共60分。) 17.（除注明外，每空2分，共12分） (1)CO2的固定 NADPH (2)I．B Ⅱ．A Ⅲ．D Ⅳ．C 运至叶绿体才能被转化成谷氨酰胺 (3)能，因为该支路使光呼吸生成的C2等中间产物在叶绿体中转化成糖，减少碳流失；同时在叶绿体中产生NH3并快速转化成谷氨酰胺，减少氮流失（4分） 18．（除注明外，每空2分，共12分） (1)类囊体薄膜（1分） NADPH和ATP 小于（1分） (2)黑暗条件下CO2释放速率可表示呼吸作用强度，5℃时温度更低，与呼吸作用有关酶的活性相较于20℃更弱，因此呼吸强度更低 H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→（CH218O） (3)113.2 中薯3号 19．（除注明外，每空2分，共13分） (1)根系生长（或根长、根粗的增加） (2)作为还原剂并提供能量 磷酸缓冲液 (3)施钾使防风气孔导度增大，Rubisco酶活性升高，暗反应与光反应速率加快，进而使光合速率提高（3分） (4)先增加后降低 为了提高防风药效成分应适度施用钾肥（施钾） 20.（除注明外，每空2分，共13分） (1)细胞核（1分） L基因编码的大亚基 (2)突变体中Rubisco酶合成量减少，酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降 (3)降低 光照强度（1分） CO2​浓度（二氧化碳浓度）（1分） (4)A 低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率 21.（除注明外，每空2分，共10分）(1)向内折叠形成嵴 (2)降低 (3)流动性 Drpl去磷酸化加强，导致线粒体片段化，脂肪氧化分解减少而积累 将普通脂肪细胞和敲除M基因的脂肪细胞中的线粒体分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记，观察两组细胞中是否出现黄色荧光标记的线粒体（4分） 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 细胞的能量供给和利用 （综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：酶和ATP、细胞呼吸、光合作用、细胞代谢综合分析 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题。（共16小题，1-12题每小题2分，13-16题每小题4分共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。） 1．【经典实验考法·绿叶中色素的提取和分离实验操作分析】（2026·广东湛江·三模）某兴趣小组以新鲜菠菜叶、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙等为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。下列叙述正确的是（　　） A．研磨时加入碳酸钙的目的是使研磨更充分 B．提取色素时可直接用蒸馏水替代无水乙醇 C．画滤液细线时需在滤纸条上重复画2~3次 D．分离色素时层析液应完全淹没滤液细线 【答案】C 【详解】A、研磨时加入二氧化硅的目的是使研磨更充分，加入碳酸钙的作用是防止研磨过程中叶绿素被破坏，A错误； B、绿叶中的色素属于脂溶性有机物，易溶于无水乙醇等有机溶剂，不溶于蒸馏水，因此不能用蒸馏水替代无水乙醇提取色素，B错误； C、画滤液细线时，待滤液细线干后重复画2~3次，可增加滤液细线处的色素含量，使分离得到的色素带更清晰，C正确； D、若分离色素时层析液完全淹没滤液细线，滤液细线中的色素会溶解在层析液中，无法在滤纸条上分离出清晰的色素带，因此层析液不能触及滤液细线，D错误。 2．【前沿科研情境·硝化细菌的代谢类型与细胞结构分析】（2026·广东·高考真题）某种硝化细菌能将NH3氧化形成HNO2，并利用该过程释放的能量将无机物合成为有机物。该种细菌（     ） A．具有核膜 B．为异养生物 C．可利用光能 D．可固定CO2 【答案】D 【详解】A、硝化细菌属于原核生物，原核生物没有以核膜为界限的细胞核，不具有核膜，A错误； B、该细菌能利用氧化NH3释放的能量将无机物合成为有机物，属于自养生物，不属于异养生物，B错误； C、该细菌合成有机物利用的是氧化NH3过程释放的化学能，无法利用光能，C错误； D、该细菌通过化能合成作用合成有机物，可利用CO2作为碳源，将其转化为有机物中的碳，D正确。 3．【经典实验考法·探究银杏叶色素差异的实验操作分析】（2024·广东·高考真题）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 【答案】C 【分析】叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂； 色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。 【详解】A、本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误； B、色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误； C、由于滤纸条不会相互影响，层析液的成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确； D、用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。 4．【前沿科研情境·基因敲除对酵母菌线粒体结构与功能的影响】（2024·广东·高考真题）研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（　　） A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B．线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C．有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快 D．无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP 【答案】D 【分析】1、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。 2、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，一般在大多数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、有氧呼吸的主要场所在线粒体，碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸，A正确； B、有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱，B正确； C、与△sqr相比，WT正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT能获得更多的能量，生长速度比△sqr快，C正确； D、无氧呼吸的场所在细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同，D错误。 5．【前沿科研情境·多糖降解酶的肽链结构与催化活性分析】（2024·广东·高考真题）现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（　　） 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++ Ce5 + ++ — — Ay3-Bi-CB — — ++ +++ Ay3 — — +++ ++ Bi — — — — CB — — — — 注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。 A．Ay3与Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响 B．Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关 C．该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D．无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关 【答案】B 【分析】酶的特性为高效性、专一性、作用条件温和，作用机理为降低化学反应活化能。 【详解】A、由表可知，Ce5具有催化纤维素类底物的活性，Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性，Ay3与Ce5催化功能不同，Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比，当缺少Ce5后，就不能催化纤维素类底物，当Ay3与Ce5同时存在时催化纤维素类底物的活性增强，所以Ay3与Ce5 可能存在相互影响，A正确； B、由表可知，不论是否与Bi结合，Ay3均可以催化S1与S2，说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误； C、由表可知，Ay3-Bi-CB与Ce5-Ay3-Bi-CB相比，去除Ce5后，催化褐藻酸类底物的活性不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关，C正确； D、需要检测Ce5-Ay3-Bi肽链的活性，才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关，D正确。 故选B。 6．【生活化情境·酢浆草花青素与城市环境适应性的关系】（2026·广东湛江·三模）酢浆草红叶与绿叶表型存在分布差异，绿叶植株在自然生境中较为常见，而红叶植株多分布于城市生境。红叶酢浆草可通过表皮花青素缓解高温高光强胁迫下的光抑制。下列相关叙述错误的是（　　） A．红叶酢浆草叶片中的花青素主要分布在液泡中 B．花青素可能通过吸收、衰减部分光能以减轻强光对细胞结构的损伤 C．与自然生境相比，城市生境更易出现高温、强光等胁迫条件 D．红叶植株在城市中占优势，其根本原因是种群基因型频率的改变 【答案】D 【详解】A、植物细胞的花青素属于水溶性色素，主要分布在液泡的细胞液中，光合色素则分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A正确； B、题干明确说明红叶酢浆草可通过表皮花青素缓解高温高光强下的光抑制，说明花青素可吸收、衰减部分光能，减少叶绿体接收的过量强光，减轻强光对细胞结构的损伤，B正确； C、红叶酢浆草具备抗高温、高光强胁迫的特性，且红叶植株多分布于城市生境，可推知城市生境相比自然生境更易出现高温、强光等胁迫条件，符合城市热岛效应的特点，C正确； D、生物适应性进化的实质是种群基因频率的定向改变，红叶植株在城市占优势的根本原因是种群基因频率发生了定向改变，而非基因型频率改变，D错误。 7．【经典实验考法·利用月季叶片探究色素分布与细胞功能】（2026·广东深圳·模拟预测）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验目的无法实现的是（　　） A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．用水做层析液观察花青苷的色素带 C．用光学显微镜观察表皮细胞有丝分裂时染色体的形态 D．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水 【答案】C 【详解】A、叶绿体中的色素能溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确； B、花青苷为水溶性色素，故可以用水做层析液分离花青苷，观察花青苷的色素带，B正确； C、染色体形成于细胞分裂的前期，表皮细胞已经高度分化，没有分裂能力，不能用光学显微镜观察到有丝分裂时染色体的形态，C错误； D、月季成熟的紫红色叶片细胞中有大液泡，且液泡有颜色，可用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水情况，D正确。 8．【经典实验考法·探究酵母菌细胞呼吸方式的装置与原理分析】（2026·广东广州·模拟预测）如图为探究酵母菌的细胞呼吸方式的实验装置，下列叙述错误的是（　　） A．可通过阀a是否打开，探究酵母菌细胞呼吸的方式 B．管口2连接倒置在水槽的量筒，量筒内充满水，读取量筒内气体量，可量化细胞呼吸强度 C．实验起初，打开阀b，通过管口3检测时酒精用碱性条件下重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色 D．先打开阀门a通气后，再关闭阀门a，可缩短装置中产生酒精的速率 【答案】C 【详解】A、阀a打开时可向装置内通入氧气，酵母菌进行有氧呼吸；阀a关闭时装置缺氧，酵母菌进行无氧呼吸，因此可通过阀a是否打开探究酵母菌的细胞呼吸方式，A正确； B、管口2连接倒置的充满水的量筒时，酵母菌呼吸产生的CO2会将装置内的水排到量筒中，量筒内的气体量可反映呼吸产生的CO2量，能够量化细胞呼吸强度，B正确； C、检测酒精的原理是酸性条件下的重铬酸钾溶液与酒精反应，颜色由橙色变为灰绿色，C错误； D、先打开阀a通气，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，种群数量升高，关闭阀a后进行无氧呼吸的菌体更多，产生酒精的速率更快，可缩短获得酒精的时间，D正确。 9．【前沿科研情境·水淹胁迫对植物根系无氧呼吸途径的影响】（2026·广东广州·二模）某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列有关叙述正确的是（　　） A．图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中 B．图中植物A根系的有机物无氧分解属于吸能反应 C．水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸 D．植物A根系有机物经无氧呼吸，其大部分能量以热能形式丧失 【答案】C 【详解】A、乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶均催化无氧呼吸第二阶段的反应，无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此两种酶的催化反应都发生在细胞质基质，不在线粒体中，A错误； B、无氧呼吸属于细胞呼吸，细胞呼吸的本质是分解有机物释放能量，属于放能反应，因此有机物无氧分解不是吸能反应，B错误； C、由图可知，水淹过程中，催化产生酒精的乙醇脱氢酶、催化产生乳酸的乳酸脱氢酶的比活力均随水淹时间延长而升高，说明植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸，C正确； D、无氧呼吸中有机物氧化分解不彻底，大部分能量储存在酒精、乳酸等不彻底的氧化产物中，仅少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，因此不是大部分能量以热能形式丧失，D错误。 10．【前沿科研情境·不同通气时间对酵母菌发酵产物影响的分析】（25-26高三下·广东·高考复习）溶氧条件是影响酵母菌酒精发酵的重要因素。现研究不同通气时间对酵母菌浓度及产物的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是（     ） A．酵母菌在无氧发酵过程中种内竞争先增强后减弱，直到消失 B．推测通气19h组酵母菌将更多葡萄糖用于增殖，减少了酒精生成 C．在相同发酵时间下，通气时间越长酵母菌的浓度越高 D．发酵24h后酵母菌浓度逐渐下降，说明此阶段酵母菌均停止代谢 【答案】B 【详解】A、酵母菌发酵过程中，种群数量先增加后减少，种内竞争先增强后减弱，但只要还有存活的酵母菌种群存在，种内竞争就不会消失，A错误； B、由图可知，通气19h组的酵母菌浓度是各组中最高的，但酒精体积分数是各组中最低的，可推测该组酵母菌将更多葡萄糖用于有氧呼吸增殖，减少了用于无氧呼吸产酒精的葡萄糖，酒精生成量减少，B正确； C、本实验仅探究了9~19h范围内不同通气时间的结果，只能说明该范围内，相同发酵时间下通气时间越长酵母菌浓度越高，不能得出“通气时间越长酵母菌浓度越高”的普遍结论，若通气时间过长，营养提前耗竭，酵母菌浓度反而会下降，C错误； D、发酵24h后酵母菌浓度下降，是营养消耗、酒精积累导致部分酵母菌死亡，存活的酵母菌仍会进行代谢，并非所有酵母菌都停止代谢，D错误。 11．【前沿科研情境·不同玉米品系对低氧胁迫的无氧呼吸响应差异】（2026·广东深圳·模拟预测）乳酸脱氢酶（ADH）和乙醇脱氢酶（LDH）能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第三天，研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高，LDH活性变化不显著，而玉米品系B根系中LDH活性显著提高，ADH活性变化不大。下列说法错误的是（　　） A．ADH和LDH都能催化丙酮酸分解，并生成少量的ATP B．玉米品系A水淹后体内可能会出现酒精、乳酸、CO2等呼吸产物 C．低氧胁迫下，玉米品系A和品系B细胞呼吸的途径不完全相同 D．玉米是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾变灰绿色来判断 【答案】A 【详解】A、ADH和LDH都催化丙酮酸分解，但不释放能量，因为无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，A错误； B、据题干信息分析，玉米品系A根系中含有乳酸脱氢酶（ADH）和乙醇脱氢酶（LDH），因此在被水淹后，进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精和CO2，B正确； C、玉米品系A和B的根细胞中都有将葡萄糖分解为丙酮酸的过程，C正确； D、酒精能使酸性重铬酸钾变成灰绿色，D正确。 12．【前沿科研情境·水淹胁迫下根细胞呼吸酶活性变化的分析】（2026·广东深圳·模拟预测）水淹影响农作物根细胞的呼吸作用。如图表示水淹过程中甲、乙两种根细胞呼吸作用相关酶活性变化，相关分析正确的是（　　） A．0d时，根细胞有机物不彻底氧化分解产ATP B．推测参与有氧呼吸的酶是甲 C．随水淹天数的增加乙酶活性不断增强 D．3d后排水、作物长势恢复可能与无氧呼吸对细胞毒害小有关 【答案】D 【详解】A、0d时未发生水淹，土壤氧气充足，根细胞主要进行有氧呼吸，有机物发生彻底氧化分解产生ATP，A错误； B、水淹时间越长，根系周围氧气越少，有氧呼吸减弱，因此推测有氧呼吸相关酶活性会逐渐降低，图中乙酶活性随水淹天数增加持续下降，说明乙是有氧呼吸相关酶，甲酶的活性表现为先增加后减弱，应为无氧呼吸酶，B错误； C、由柱形图可知，随水淹天数增加，乙酶活性整体呈下降趋势，并非不断增强，C错误； D、3d时乙酶（无氧呼吸酶）活性较高，说明此时无氧呼吸强度较高，但水淹时间较短，无氧呼吸产生的酒精等有毒物质积累少，对细胞毒害较小，因此排水后作物可能会恢复长势，D正确。 13．【经典图示考法·反竞争性抑制剂对酶促反应速率的影响】（2026·广东·三模）反竞争性抑制是一种特殊的酶抑制剂，该抑制剂只能和酶—底物复合物结合，不能直接与游离酶结合，如图表示酶促反应速率和底物浓度的变化曲线，加入反竞争性抑制剂后（　　） A．O点不移动，P点也不移动 B．O点不移动，P点向下移动 C．O点向右移动，P点不移动 D．O点向右移动，P点向下移动 【答案】B 【详解】根据题意可知，反竞争性抑制剂与酶-底物复合物结合，会导致酶的构象发生改变，从而使酶活性降低，O点是底物浓度为0时的酶促反应速率，此时没有底物，无法形成酶-底物复合物，而反竞争性抑制剂只能结合酶-底物复合物，因此抑制剂不发挥作用，反应速率仍为0，故O点不移动；P点是酶饱和后的最大酶促反应速率，加入反竞争性抑制剂后，部分酶-底物复合物会与抑制剂结合，失去催化活性，相当于有催化能力的有效酶量减少，最大反应速率降低，因此P点向下移动，B正确。 14．【生活化情境·鱼肉宰杀后鲜味物质变化的机理分析】（2026·广东梅州·模拟预测）活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸（IMP），IMP在酸性磷酸酶（ACP）等酶的作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是（　　） A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团，都是RNA的基本单位之一 B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量 C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能 D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路之一 【答案】D 【详解】A、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）属于RNA的基本组成单位之一，但ATP含有3个磷酸基团，不属于核糖核苷酸，不是RNA的基本组成单位，A错误； B、ATP在细胞中含量极少，依靠与ADP的快速转化满足能量需求，ATP并非含量丰富，B错误； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不能为化学反应提供活化能，C错误； D、IMP具有鲜味，ACP会催化IMP降解为无鲜味的物质，因此在IMP降解前抑制ACP的活性可减少IMP的分解，是保持鱼肉鲜味的可行思路，D正确。 15．【经典实验考法·高中生物学实验中试剂或材料的替代可行性分析】（2026·广东梅州·模拟预测）下列高中生物学实验中，材料试剂或操作步骤可以替换的是（　　） 选项 替换前 替换后 A 用0.3 g/mL蔗糖溶液诱发植物细胞质壁分离 将蔗糖溶液替换为0.1%NaCl溶液 B 提取光合色素时用尼龙布过滤绿叶研磨液 将尼龙布替换为干燥的定性滤纸 C 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时用斐林试剂检测反应后试管内溶液成分 将斐林试剂替换为碘液 D 将洋葱研磨液离心后取上清液用于粗提DNA 将离心替换为4℃冰箱静置一段时间 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、0.3g/mL蔗糖溶液为高渗溶液，可使植物细胞失水发生质壁分离，0.1%NaCl溶液渗透压低于植物细胞液渗透压，细胞不会失水，无法诱发质壁分离，A错误； B、提取光合色素时，定性滤纸会大量吸附光合色素，导致滤液中色素含量极低，无法满足后续实验需求，不能替换尼龙布，B错误； C、碘液只能检测淀粉是否水解，无法检测蔗糖是否发生水解（蔗糖及其水解产物均不与碘液发生显色反应），无法达到实验目的，不能替换斐林试剂，C错误； D、离心可快速沉淀细胞碎片，获得含DNA的上清液，4℃静置也能自然沉降细胞碎片，获得含DNA的上清液，D正确。 16．【前沿科研情境·鲫鱼与人体无氧呼吸途径的比较分析】（2026·广东·高考真题）鲫鱼骨骼肌细胞缺氧时，葡萄糖在细胞质基质分解产生的丙酮酸在线粒体内转化为乙醛和CO2，乙醛进入细胞质基质转化为乙醇，最终经鳃排出。上述过程与人体细胞无氧呼吸相比，两者（ ） A．第一阶段反应都相同 B．反应的场所都相同 C．最终产物都相同 D．催化反应的酶都相同 【答案】A 【详解】A、两种呼吸方式的第一阶段均为葡萄糖在细胞质基质中分解生成丙酮酸、[H]，同时释放少量能量，反应过程完全相同，A正确； B、人体细胞无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行，而题干中鲫鱼的丙酮酸转化为乙醛和CO₂的过程发生在线粒体，二者反应场所不完全相同，B错误； C、鲫鱼该过程的最终产物是乙醇和CO₂，人体细胞无氧呼吸的最终产物是乳酸，二者最终产物不同，C错误； D、酶具有专一性，二者后续的反应过程不同，因此催化反应的酶存在差异，D错误。 第Ⅱ卷 二、非选择题.(本题共5小题，共60分。) 17．（除注明外，每空2分，共12分）【农业生产情境·通过基因工程优化水稻光呼吸途径以提高产量】（25-26高三下·广东·高考复习）强光会导致光合速率降低影响水稻产量，我国科学家利用基因工程在叶绿体中表达特定酶，优化代谢途径，成功实现增产。 (1)光合作用暗反应中，CO2在R酶的作用下与C5结合，该过程称作______。生成的C3接受ATP和NADPH释放的能量，并被_______还原，随后，一部分C3经一系列反应转化为糖类。 (2)R酶对CO2和O2均具有亲和力，R酶催化的反应方向取决于细胞中CO2/O2比值。如图甲所示，当比值高时，主要进行暗反应；比值降低时，R酶催化C5与O2结合加强，在叶绿体、过氧化物酶体、线粒体中发生一系列反应，即光呼吸。 图乙解释了夏季强光导致水稻减产的原因，Ⅰ～Ⅳ依次对应的选项为________（填字母）。 A．CO2/O2比值下降 B．暗反应减弱 C．碳原子流失 D．光呼吸加剧 ②此外，氮流失也是造成水稻减产的原因之一。图甲中的S酶位于叶绿体基质。光呼吸途径产生的NH3可能经气孔散失，或________，导致氮同化效率低。 (3)科学家将编码C酶、B酶的外源基因转入水稻叶绿体基因组，构建了光呼吸支路，如图丙。请结合图甲、图丙，判断光呼吸支路能否减少碳、氮的流失，说明理由________（4分）。 【答案】(1)CO2的固定 NADPH (2)I．B Ⅱ．A Ⅲ．D Ⅳ．C 运至叶绿体才能被转化成谷氨酰胺 (3)能，因为该支路使光呼吸生成的C2等中间产物在叶绿体中转化成糖，减少碳流失；同时在叶绿体中产生NH3并快速转化成谷氨酰胺，减少氮流失（4分） 【详解】（1）光合作用暗反应过程：CO2​与C5​结合生成C3​的过程称为CO2​的固定；固定生成的C3​接受ATP和NADPH的能量后，被NADPH还原，再进一步转化为糖类和再生C5​。 （2）①夏季强光高温下，为降低蒸腾作用，水稻部分气孔关闭，两条路径导致减产：路径1：气孔关闭→CO2​供应不足→暗反应减弱（Ⅰ对应B）→光合速率下降→减产；路径2：气孔关闭→细胞内CO2​减少、O2​积累→CO2​/O2​比值下降（Ⅱ对应A）→R酶催化光呼吸加剧（Ⅲ对应D）→光呼吸导致碳原子以CO2​形式流失（Ⅳ对应C）→光合原料减少，减产。 ②根据“图甲中的S酶位于叶绿体基质”可知，光呼吸产生的NH3​除了经气孔散失，或者运至叶绿体才能被S酶的作用下转化成谷氨酰胺，导致氮同化效率降低。 （3）对比原光呼吸（碳、氮最终排出细胞散失），人工构建的光呼吸支路全程在叶绿体内完成：使光呼吸生成的C2转化为C3​，进而转化为糖，减少碳流失；产生的NH3​留在叶绿体内，可被S酶的作用下快速转化成谷氨酰胺，减少氮流失，因此可以减少碳、氮的流失。 18．（除注明外，每空2分，共12分）【农业生产情境·温度对不同马铃薯品种光合作用与呼吸作用的影响】（2026·广东深圳·模拟预测）研究人员以克新1号、中薯3号和金山薯三个马铃薯品种为材料，研究温度（5℃、10℃，以20℃为对照）对马铃薯植株光合作用的影响，结果如下表。回答下列问题： 品种及温度 研究项目 20℃ 10℃ 5℃ 克新 1号 中薯 3号 金山薯 克新 1号 中薯 3号 金山薯 克新 1号 中薯 3号 金山薯 黑暗中CO2释放速率 /（mg·h-1） 5.0 4.5 4.1 4.2 4.0 3.7 3.6 3.1 2.9 CO2吸收速率 /（mg·h-1） 17.4 22.9 24.9 17.2 12.7 12.2 - 7.5 - 注：“-”表示测得数值太小，误差太大，无法得到有效数字。 (1)马铃薯叶肉细胞中，光合作用光反应阶段发生在_____（1分）（填具体场所），该阶段可为暗反应提供_____等物质。当达到某一光照强度时，光合速率不再随光照强度的增强而增大，该光照强度被称为光饱和点。推测金山薯在10℃时的光饱和点_____（1分）（填“大于”“小于”或“等于”）20℃时的光饱和点。 (2)据表分析，黑暗条件下不同品种马铃薯在5℃时CO2释放速率都较20℃时低，原因是_____。适宜光照下，若给马铃薯植株提供H218O，一段时间后其体内会出现（CH218O），用箭头和对应物质写出由H218O最终生成（CH218O）的过程：_____。 (3)在10℃条件下每天给予克新1号适宜光照10h，一昼夜后环境中CO2的减少量为_____mg。据表分析，适合在冬春低温环境下种植的品种是_____。 【答案】(1)类囊体薄膜（1分） NADPH和ATP 小于（1分） (2)黑暗条件下CO2释放速率可表示呼吸作用强度，5℃时温度更低，与呼吸作用有关酶的活性相较于20℃更弱，因此呼吸强度更低 H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→（CH218O） (3)113.2 中薯3号 【详解】（1）马铃薯叶肉细胞中，光合作用光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜，该阶段可为暗反应提供NADPH和ATP等物质。当达到某一光照强度时，光合速率不再随光照强度的增强而增大，该光照强度被称为光饱和点。分析表中数据可知，金山薯在20℃时的光合作用强度更高，可推测金山薯在10℃时的光饱和点小于20℃时的光饱和点。 （2）黑暗条件下CO2释放速率可表示呼吸作用强度5℃时温度更低，与呼吸作用有关酶的活性相较于20℃更弱，因此呼吸强度更低。为植物叶片提供H218O，有氧呼吸的第二阶段，含18O的水会进入二氧化碳中，二氧化碳参与光合作用的暗反应过程进入有机物中，进而进入块根中，因此，马铃薯的糖类会含18O，则该元素的转运过程为H218O→C18O2→C3→C6H1218O6→（CH218O）。 （3）分析表中10℃条件下克新1号的相关数据可知，克新1号呼吸速率为4.2（mg⋅h−1），光合速率为4.2+17.2=21.4（mg⋅h−1），因此在每天给予克新1号适宜光照10h条件下，一昼夜后环境中CO2的减少量为21.4×10-4.2×24=113.2（mg⋅h−1）.分析表中数据可知，适合在冬春低温环境下种植的品种是中薯3号。 19．（除注明外，每空2分，共13分）【农业生产情境·施钾水平对防风根系生长及光合生理的影响】（25-26高三上·广东东莞·期末）防风为多年生草本植物，以干燥根入药，常用于治疗感冒头痛等疾病，色原酮（升麻素苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷）等活性成分的含量会影响防风的品质。科研人员探究了不同施钾水平下防风根系生长、叶片光合生理及色原酮成分合成的响应机制，实验结果见表、图。 处理 根长（cm） 根粗（mm） NADPH/NADP+比值 Rubisco酶活性（U/g） 气孔导度（mmol/m2·s） 光合速率（μmol/m2·s） CK（对照组） 52.24 3.87 57.49 154.46 0.08 3.03 K1（1mmol/L） 55.58 4.55 49.08 300.20 0.11 3.51 K2（2mmol/L） 56.07 4.66 38.34 323.02 0.13 3.90 K3（4mmol/L） 58.52 4.82 31.85 334.94 0.16 4.39 注：Rubisco酶催化CO2的固定。 回答下列问题： (1)据表分析，施钾能促进防风的______，进而提升防风根系吸收养分能力。 (2)NADPH在暗反应中作用是______。提取Rubisco酶时为了保持其活性，研磨时应加入______（填“无水乙醇”或“磷酸缓冲液”） (3)据表推测，施钾使防风光合速率升高的原因可能是_______________。（3分） (4)据图分析，防风色原酮总含量随施钾量的增加______。请据此为防风种植提出一条建议_________________。 【答案】(1)根系生长（或根长、根粗的增加） (2)作为还原剂并提供能量 磷酸缓冲液 (3)施钾使防风气孔导度增大，Rubisco酶活性升高，暗反应与光反应速率加快，进而使光合速率提高（3分） (4)先增加后降低 为了提高防风药效成分应适度施用钾肥（施钾） 【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被还原生成糖类等有机物。 【详解】（1）据表分析可知，实验组（K1、K2和K3）相较于对照组而言，根长更长，根粗更粗，因此施钾能促进防风的根系生长（体现在使根长、根粗增加），进而提升防风根系吸收养分能力。 （2）NADPH是光合作用光反应产生的，用于暗反应中三碳化合物的还原过程，在这个过程中作为还原剂并提供能量；酶需要适宜的pH，为了保持Rubisco的活性，研磨时应加入磷酸缓冲液，而加入无水乙醇会使酶变性失活。 （3）据表分析，施钾后的实验组的防风气孔导度增大，吸收的CO2速率加快，且Rubisco酶活性升高，CO2的固定速率加快，因此光合作用暗反应加快，此外，NADPH/NADP+比值下降说明暗反应加快，从而消耗更多NADPH，产生更多NADP+， 该比值下降，说明光反应限制被解除，光反应速率加快，进而使光合速率提高。 （4）色原酮是两种化合物的统称，包括升麻素苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷，而图中纵坐标的比例可以看出，5-O-甲基维斯阿米醇苷百分比变化幅度更大，相比之下升麻素苷的变化幅度几乎可以忽略不计，因此总含量参考右图5-O-甲基维斯阿米醇苷的含量变化趋势，整体变化趋势是先增加后降低；由于防风色原酮总含量随施钾量的增加先增加后降低，因此，为了提高防风药效成分应适度施用钾肥（施钾），不能施用过多或过少。 20．（除注明外，每空2分，共13分）【前沿科研情境·Rubisco酶基因突变对水稻光合作用的影响】（2026·广东·高考真题）Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因（S）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成。通过对野生型水稻S基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。 回答下列问题： (1)S基因在__________（1分）中转录形成的mRNA在细胞质翻译成肽链后进入叶绿体，肽链在叶绿体基质中形成一定空间结构后与____________组装构成完整Rubisco。 (2)研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是_________________________________。 (3)水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线。与野生型相比，突变体的光饱和点___________（填“升高”“不变”或“降低”）；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是_____________（1分）；在C区提高________________________（1分）时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 注：a点为光饱和点（光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度） (4)野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分一定会在__________区出现，推测曲线重合的原因是_____________________________________________。 【答案】(1)细胞核（1分） L基因编码的大亚基 (2)突变体中Rubisco酶合成量减少，酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降 (3)降低 光照强度（1分） CO2​浓度（二氧化碳浓度）（1分） (4)A 低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率 【详解】（1）S是核基因，真核生物的核基因转录发生在细胞核中；Rubisco由核基因（S）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成，S编码的小亚基进入叶绿体后，需要和叶绿体基因L编码的大亚基组装才能形成完整的Rubisco。 （2）突变体叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，说明单个Rubisco的催化能力不变；突变是S基因被编辑，S负责编码小亚基，因此S基因突变后，小亚基合成量减少，能组装得到的完整Rubisco总数量减少、总浓度降低，最终导致总催化活性显著下降。 （3）突变体Rubisco总活性更低，暗反应固定CO₂的能力更弱，较低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH就能满足减弱的暗反应需求，光合速率就会达到饱和，因此和野生型相比，突变体的光饱和点降低；达到光饱和点之前，净光合速率随光照强度升高而升高，说明此时光照强度是净光合速率的主要限制因素；C区是光照强度超过野生型光饱和点的区域，此时光照已经不再是限制因素，大气CO₂浓度条件下，暗反应的限制因素主要是CO₂浓度，因此提高CO₂浓度（二氧化碳浓度）后，暗反应速率提升，净光合速率先升高，CO₂饱和后趋于稳定。 （4）结合题意及题图信息可知，A区光照强度极低，此时限制光合作用的关键因素是光照强度：低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率，因此突变体和野生型净光合速率没有明显差异，曲线重合。 21．（除注明外，每空2分，共10分）【医学健康情境·线粒体结构与功能在能量代谢及疾病中的作用】（25-26高三上·广东广州·阶段检测）线粒体膜上分布着大量蛋白质，它们在参与细胞的能量代谢、维持线粒体数量平衡等方面发挥了重要作用。请分析并回答下列问题： (1)线粒体内膜通过________来增加其膜面积，为线粒体内膜蛋白提供更多附着位点。 (2)人体褐色脂肪细胞线粒体内膜上的UCP是一种通道蛋白，它可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能以维持体温，UCP的活性受ATP/ADP值的影响。推测当ATP/ADP值较低时UCP的活性________（填“升高”或“降低”）。 (3)线粒体功能、数量及形态的变化受线粒体的融合与分裂调控，调控失衡则可能引起疾病。如图表示细胞因子RalA、Drpl和Opal调节脂肪细胞线粒体功能的机制（Drpl上第637位丝氨酸即Ser637磷酸化导致其活性降低）。 ①线粒体能够分裂与融合，依赖于细胞膜在结构上具有______。 ②研究者发现，肥胖患者脂肪组织中的RalA蛋白含量显著增加。由此推测，肥胖的可能原因是_______。 ③线粒体基因M编码的线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase，是线粒体融合所必需的。请以脂肪细胞为实验材料，设计实验证明上述结论（写出实验思路即可；提供绿色荧光染料和红色荧光染料，两种染料混合时荧光呈黄色）______。（4分） 【答案】(1)向内折叠形成嵴 (2)降低 (3)流动性 Drpl去磷酸化加强，导致线粒体片段化，脂肪氧化分解减少而积累 将普通脂肪细胞和敲除M基因的脂肪细胞中的线粒体分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记，观察两组细胞中是否出现黄色荧光标记的线粒体（4分） 【分析】线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 【详解】（1）线粒体具有两层膜，线粒体内膜通过向内腔折叠形成嵴来增加其膜面积，为线粒体内膜蛋白提供更多附着位点。 （2）UCP与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质，所以当ATP/ADP值较低时UCP的活性会降低，减少H+通过UCP回收到线粒体基质，而更多地通过ATP合成酶从膜间隙转移到线粒体基质，保障ATP的合成与供应。 （3）①线粒体能够分裂与融合，依赖于细胞膜在结构上具有一定的流动性， ②肥胖患者脂肪组织中的RalA蛋白含量显著增加，据图可知，RalA蛋白可使Drpl去磷酸化加强，导致线粒体片段化，使线粒体氧化能力降低，脂肪氧化分解减少而积累，从而导致肥胖。 ③由于要证明的是线粒体基因M编码的线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase是线粒体融合所必需的这一结论，因而该实验应围绕线粒体中的基因M作为自变量来设计，可将敲除M基因的脂肪细胞作为实验材料，与普通脂肪细胞形成对照。为检测出线粒体是否发生了融合，可用红、绿色荧光分别标记同一细胞内相邻的线粒体，观察两组细胞中是否出现黄色荧光标记的线粒体，若发生了线粒体融合则应出现黄色线粒体，若不融合则不出现黄色线粒体，所以只有普通脂肪细胞中会出现黄色荧光标记的线粒体。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 细胞的能量供给和利用 （综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：酶和ATP、细胞呼吸、光合作用、细胞代谢综合分析 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题。（共16小题，1-12题每小题2分，13-16题每小题4分共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。） 1．【经典实验考法·绿叶中色素的提取和分离实验操作分析】（2026·广东湛江·三模）某兴趣小组以新鲜菠菜叶、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙等为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。下列叙述正确的是（　　） A．研磨时加入碳酸钙的目的是使研磨更充分 B．提取色素时可直接用蒸馏水替代无水乙醇 C．画滤液细线时需在滤纸条上重复画2~3次 D．分离色素时层析液应完全淹没滤液细线 2．【前沿科研情境·硝化细菌的代谢类型与细胞结构分析】（2026·广东·高考真题）某种硝化细菌能将NH3氧化形成HNO2，并利用该过程释放的能量将无机物合成为有机物。该种细菌（     ） A．具有核膜 B．为异养生物 C．可利用光能 D．可固定CO2 3．【经典实验考法·探究银杏叶色素差异的实验操作分析】（2024·广东·高考真题）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　） A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B．研磨时用水补充损失的提取液 C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D．用过的层析液直接倒入下水道 4．【前沿科研情境·基因敲除对酵母菌线粒体结构与功能的影响】（2024·广东·高考真题）研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（　　） A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B．线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C．有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快 D．无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP 5．【前沿科研情境·多糖降解酶的肽链结构与催化活性分析】（2024·广东·高考真题）现有一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以Ce5-Ay3-Bi-CB方式连接而成。研究者将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（　　） 肽链 纤维素类底物 褐藻酸类底物 W1 W2 S1 S2 Ce5-Ay3-Bi-CB + +++ ++ +++ Ce5 + ++ — — Ay3-Bi-CB — — ++ +++ Ay3 — — +++ ++ Bi — — — — CB — — — — 注：—表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。 A．Ay3与Ce5 催化功能不同，但可能存在相互影响 B．Bi无催化活性，但可判断与Ay3的催化专一性有关 C．该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关 D．无法判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关 6．【生活化情境·酢浆草花青素与城市环境适应性的关系】（2026·广东湛江·三模）酢浆草红叶与绿叶表型存在分布差异，绿叶植株在自然生境中较为常见，而红叶植株多分布于城市生境。红叶酢浆草可通过表皮花青素缓解高温高光强胁迫下的光抑制。下列相关叙述错误的是（　　） A．红叶酢浆草叶片中的花青素主要分布在液泡中 B．花青素可能通过吸收、衰减部分光能以减轻强光对细胞结构的损伤 C．与自然生境相比，城市生境更易出现高温、强光等胁迫条件 D．红叶植株在城市中占优势，其根本原因是种群基因型频率的改变 7．【经典实验考法·利用月季叶片探究色素分布与细胞功能】（2026·广东深圳·模拟预测）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验目的无法实现的是（　　） A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．用水做层析液观察花青苷的色素带 C．用光学显微镜观察表皮细胞有丝分裂时染色体的形态 D．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水 8．【经典实验考法·探究酵母菌细胞呼吸方式的装置与原理分析】（2026·广东广州·模拟预测）如图为探究酵母菌的细胞呼吸方式的实验装置，下列叙述错误的是（　　） A．可通过阀a是否打开，探究酵母菌细胞呼吸的方式 B．管口2连接倒置在水槽的量筒，量筒内充满水，读取量筒内气体量，可量化细胞呼吸强度 C．实验起初，打开阀b，通过管口3检测时酒精用碱性条件下重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色 D．先打开阀门a通气后，再关闭阀门a，可缩短装置中产生酒精的速率 9．【前沿科研情境·水淹胁迫对植物根系无氧呼吸途径的影响】（2026·广东广州·二模）某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列有关叙述正确的是（　　） A．图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中 B．图中植物A根系的有机物无氧分解属于吸能反应 C．水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸 D．植物A根系有机物经无氧呼吸，其大部分能量以热能形式丧失 10．【前沿科研情境·不同通气时间对酵母菌发酵产物影响的分析】（25-26高三下·广东·高考复习）溶氧条件是影响酵母菌酒精发酵的重要因素。现研究不同通气时间对酵母菌浓度及产物的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是（     ） A．酵母菌在无氧发酵过程中种内竞争先增强后减弱，直到消失 B．推测通气19h组酵母菌将更多葡萄糖用于增殖，减少了酒精生成 C．在相同发酵时间下，通气时间越长酵母菌的浓度越高 D．发酵24h后酵母菌浓度逐渐下降，说明此阶段酵母菌均停止代谢 11．【前沿科研情境·不同玉米品系对低氧胁迫的无氧呼吸响应差异】（2026·广东深圳·模拟预测）乳酸脱氢酶（ADH）和乙醇脱氢酶（LDH）能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米第三天，研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高，LDH活性变化不显著，而玉米品系B根系中LDH活性显著提高，ADH活性变化不大。下列说法错误的是（　　） A．ADH和LDH都能催化丙酮酸分解，并生成少量的ATP B．玉米品系A水淹后体内可能会出现酒精、乳酸、CO2等呼吸产物 C．低氧胁迫下，玉米品系A和品系B细胞呼吸的途径不完全相同 D．玉米是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾变灰绿色来判断 12．【前沿科研情境·水淹胁迫下根细胞呼吸酶活性变化的分析】（2026·广东深圳·模拟预测）水淹影响农作物根细胞的呼吸作用。如图表示水淹过程中甲、乙两种根细胞呼吸作用相关酶活性变化，相关分析正确的是（　　） A．0d时，根细胞有机物不彻底氧化分解产ATP B．推测参与有氧呼吸的酶是甲 C．随水淹天数的增加乙酶活性不断增强 D．3d后排水、作物长势恢复可能与无氧呼吸对细胞毒害小有关 13．【经典图示考法·反竞争性抑制剂对酶促反应速率的影响】（2026·广东·三模）反竞争性抑制是一种特殊的酶抑制剂，该抑制剂只能和酶—底物复合物结合，不能直接与游离酶结合，如图表示酶促反应速率和底物浓度的变化曲线，加入反竞争性抑制剂后（　　） A．O点不移动，P点也不移动 B．O点不移动，P点向下移动 C．O点向右移动，P点不移动 D．O点向右移动，P点向下移动 14．【生活化情境·鱼肉宰杀后鲜味物质变化的机理分析】（2026·广东梅州·模拟预测）活鱼宰杀后，鱼肉中的ATP会逐步降解并转化为肌苷酸（IMP），IMP在酸性磷酸酶（ACP）等酶的作用下降解为次黄嘌呤和核糖，过程如图所示。IMP具有鲜味特性而次黄嘌呤和核糖无鲜味。下列叙述正确的是（　　） A．ATP、AMP中都含有腺苷和磷酸基团，都是RNA的基本单位之一 B．ATP在细胞中含量丰富，能持续为IMP的生成提供能量 C．腺苷脱氢酶、ACP、酶X都能为化学反应提供活化能 D．在IMP降解前有效抑制ACP的活性是鱼肉保持鲜味的思路之一 15．【经典实验考法·高中生物学实验中试剂或材料的替代可行性分析】（2026·广东梅州·模拟预测）下列高中生物学实验中，材料试剂或操作步骤可以替换的是（　　） 选项 替换前 替换后 A 用0.3 g/mL蔗糖溶液诱发植物细胞质壁分离 将蔗糖溶液替换为0.1%NaCl溶液 B 提取光合色素时用尼龙布过滤绿叶研磨液 将尼龙布替换为干燥的定性滤纸 C 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时用斐林试剂检测反应后试管内溶液成分 将斐林试剂替换为碘液 D 将洋葱研磨液离心后取上清液用于粗提DNA 将离心替换为4℃冰箱静置一段时间 A．A B．B C．C D．D 16．【前沿科研情境·鲫鱼与人体无氧呼吸途径的比较分析】（2026·广东·高考真题）鲫鱼骨骼肌细胞缺氧时，葡萄糖在细胞质基质分解产生的丙酮酸在线粒体内转化为乙醛和CO2，乙醛进入细胞质基质转化为乙醇，最终经鳃排出。上述过程与人体细胞无氧呼吸相比，两者（     ） A．第一阶段反应都相同 B．反应的场所都相同 C．最终产物都相同 D．催化反应的酶都相同 第Ⅱ卷 二、非选择题.(本题共5小题，共60分。) 17．（除注明外，每空2分，共12分）【农业生产情境·通过基因工程优化水稻光呼吸途径以提高产量】（25-26高三下·广东·高考复习）强光会导致光合速率降低影响水稻产量，我国科学家利用基因工程在叶绿体中表达特定酶，优化代谢途径，成功实现增产。 (1)光合作用暗反应中，CO2在R酶的作用下与C5结合，该过程称作______。生成的C3接受ATP和NADPH释放的能量，并被_______还原，随后，一部分C3经一系列反应转化为糖类。 (2)R酶对CO2和O2均具有亲和力，R酶催化的反应方向取决于细胞中CO2/O2比值。如图甲所示，当比值高时，主要进行暗反应；比值降低时，R酶催化C5与O2结合加强，在叶绿体、过氧化物酶体、线粒体中发生一系列反应，即光呼吸。 图乙解释了夏季强光导致水稻减产的原因，Ⅰ～Ⅳ依次对应的选项为________（填字母）。 A．CO2/O2比值下降 B．暗反应减弱 C．碳原子流失 D．光呼吸加剧 ②此外，氮流失也是造成水稻减产的原因之一。图甲中的S酶位于叶绿体基质。光呼吸途径产生的NH3可能经气孔散失，或________，导致氮同化效率低。 (3)科学家将编码C酶、B酶的外源基因转入水稻叶绿体基因组，构建了光呼吸支路，如图丙。请结合图甲、图丙，判断光呼吸支路能否减少碳、氮的流失，说明理由________（4分）。 18．（除注明外，每空2分，共12分）【农业生产情境·温度对不同马铃薯品种光合作用与呼吸作用的影响】（2026·广东深圳·模拟预测）研究人员以克新1号、中薯3号和金山薯三个马铃薯品种为材料，研究温度（5℃、10℃，以20℃为对照）对马铃薯植株光合作用的影响，结果如下表。回答下列问题： 品种及温度 研究项目 20℃ 10℃ 5℃ 克新 1号 中薯 3号 金山薯 克新 1号 中薯 3号 金山薯 克新 1号 中薯 3号 金山薯 黑暗中CO2释放速率 /（mg·h-1） 5.0 4.5 4.1 4.2 4.0 3.7 3.6 3.1 2.9 CO2吸收速率 /（mg·h-1） 17.4 22.9 24.9 17.2 12.7 12.2 - 7.5 - 注：“-”表示测得数值太小，误差太大，无法得到有效数字。 (1)马铃薯叶肉细胞中，光合作用光反应阶段发生在_____（1分）（填具体场所），该阶段可为暗反应提供_____等物质。当达到某一光照强度时，光合速率不再随光照强度的增强而增大，该光照强度被称为光饱和点。推测金山薯在10℃时的光饱和点_____（1分）（填“大于”“小于”或“等于”）20℃时的光饱和点。 (2)据表分析，黑暗条件下不同品种马铃薯在5℃时CO2释放速率都较20℃时低，原因是_____。适宜光照下，若给马铃薯植株提供H218O，一段时间后其体内会出现（CH218O），用箭头和对应物质写出由H218O最终生成（CH218O）的过程：_____。 (3)在10℃条件下每天给予克新1号适宜光照10h，一昼夜后环境中CO2的减少量为_____mg。据表分析，适合在冬春低温环境下种植的品种是_____。 19．（除注明外，每空2分，共13分）【农业生产情境·施钾水平对防风根系生长及光合生理的影响】（25-26高三上·广东东莞·期末）防风为多年生草本植物，以干燥根入药，常用于治疗感冒头痛等疾病，色原酮（升麻素苷和5-O-甲基维斯阿米醇苷）等活性成分的含量会影响防风的品质。科研人员探究了不同施钾水平下防风根系生长、叶片光合生理及色原酮成分合成的响应机制，实验结果见表、图。 处理 根长（cm） 根粗（mm） NADPH/NADP+比值 Rubisco酶活性（U/g） 气孔导度（mmol/m2·s） 光合速率（μmol/m2·s） CK（对照组） 52.24 3.87 57.49 154.46 0.08 3.03 K1（1mmol/L） 55.58 4.55 49.08 300.20 0.11 3.51 K2（2mmol/L） 56.07 4.66 38.34 323.02 0.13 3.90 K3（4mmol/L） 58.52 4.82 31.85 334.94 0.16 4.39 注：Rubisco酶催化CO2的固定。 回答下列问题： (1)据表分析，施钾能促进防风的______，进而提升防风根系吸收养分能力。 (2)NADPH在暗反应中作用是______。提取Rubisco酶时为了保持其活性，研磨时应加入______（填“无水乙醇”或“磷酸缓冲液”） (3)据表推测，施钾使防风光合速率升高的原因可能是_______________。（3分） (4)据图分析，防风色原酮总含量随施钾量的增加______。请据此为防风种植提出一条建议_________________。 20．（除注明外，每空2分，共13分）【前沿科研情境·Rubisco酶基因突变对水稻光合作用的影响】（2026·广东·高考真题）Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因（S）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成。通过对野生型水稻S基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。 回答下列问题： (1)S基因在__________（1分）中转录形成的mRNA在细胞质翻译成肽链后进入叶绿体，肽链在叶绿体基质中形成一定空间结构后与____________组装构成完整Rubisco。 (2)研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是_________________________________。 (3)水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线。与野生型相比，突变体的光饱和点___________（填“升高”“不变”或“降低”）；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是_____________（1分）；在C区提高________________________（1分）时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 注：a点为光饱和点（光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度） (4)野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分一定会在__________区出现，推测曲线重合的原因是_____________________________________________。 21．（除注明外，每空2分，共10分）【医学健康情境·线粒体结构与功能在能量代谢及疾病中的作用】（25-26高三上·广东广州·阶段检测）线粒体膜上分布着大量蛋白质，它们在参与细胞的能量代谢、维持线粒体数量平衡等方面发挥了重要作用。请分析并回答下列问题： (1)线粒体内膜通过________来增加其膜面积，为线粒体内膜蛋白提供更多附着位点。 (2)人体褐色脂肪细胞线粒体内膜上的UCP是一种通道蛋白，它可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质，同时将脂肪分解释放的能量几乎全部转化为热能以维持体温，UCP的活性受ATP/ADP值的影响。推测当ATP/ADP值较低时UCP的活性________（填“升高”或“降低”）。 (3)线粒体功能、数量及形态的变化受线粒体的融合与分裂调控，调控失衡则可能引起疾病。如图表示细胞因子RalA、Drpl和Opal调节脂肪细胞线粒体功能的机制（Drpl上第637位丝氨酸即Ser637磷酸化导致其活性降低）。 ①线粒体能够分裂与融合，依赖于细胞膜在结构上具有______。 ②研究者发现，肥胖患者脂肪组织中的RalA蛋白含量显著增加。由此推测，肥胖的可能原因是_______。 ③线粒体基因M编码的线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase，是线粒体融合所必需的。请以脂肪细胞为实验材料，设计实验证明上述结论（写出实验思路即可；提供绿色荧光染料和红色荧光染料，两种染料混合时荧光呈黄色）______。（4分） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $