专题03 细胞呼吸与光合作用（6年汇编）（湖北专用）2021-2026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核心考点，汇编湖北近6年高考真题及模拟题，以粮食安全、碳中和等真实情境为载体，强化知识综合应用与实验分析能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择/非选择|约20题|细胞呼吸类型与过程、光合作用光反应/暗反应、影响因素（温度/CO₂）、实验数据解读|2023湖北真题结合高温胁迫考查呼吸与光合关联，2026真题以生物固碳为情境考查暗反应；非选择题注重图表分析（如2024气孔调控实验）和科学探究（如2026库源比实验），贴合高考命题趋势。|

专题 03 细胞呼吸与光合作用 6年汇编1年模拟 考点分类 湖北考情 命题规律 考点1 细胞呼吸 2023湖北(1题) · 情境设置：以高温胁迫对作物产量影响为背景，贴近粮食安全。 · 考查重点：细胞呼吸类型、过程、影响因素，及与光合作用的关联。 · 命题趋势：结合环境因素分析呼吸变化，注重知识迁移与综合应用。 考点2 光合作用 2026湖北(1题)、2024湖北(1题)、2023湖北(1题)、2022湖北(2题)、2021湖北(1题) · 情境设置：多以碳中和、高温干旱、突变体等实际或科研情境为载体。 · 考查重点：光反应与暗反应过程、影响因素（光照、CO2、温度）、色素分析、气孔调节。 · 命题趋势：注重图表数据解读与实验分析，联系生产生活，强调科学思维。 考点1 细胞呼吸 1.（2023·湖北·高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（　　） A. 呼吸作用变强，消耗大量养分 B. 光合作用强度减弱，有机物合成减少 C. 蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 D. 叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 考点2 光合作用 1.（2026·湖北·高考真题）生物固定技术是实现碳中和的重要途径之一。科研人员利用衣藻、蓝细菌等光合微生物固定，并将其转化为乙醇、生物柴油等清洁燃料。下列叙述错误的是（        ） A. 上述微生物的光能转化效率与暗反应无关 B. 优化浓度、温度等条件，可提高衣藻固碳效率 C. 蓝细菌能促进生态系统的碳循环过程，维持生态系统稳定 D. 蓝细菌和衣藻生长快、环境适应性强，是生物柴油规模化生产的基础 2.（2023·湖北·高考真题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（　　）     A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获 D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 3.（2022·湖北·高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（　　） 植株类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素 野生型 1235 519 419 4．19 突变体1 512 75 370 1．59 突变体2 115 20 379 0．36 A. 两种突变体的出现增加了物种多样性 B. 突变体2比突变体1吸收红光的能力更强 C. 两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致 D. 叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色 4.（2021·湖北·高考真题）酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（       ） A. 大象和马齿苋属植物之间存在共同进化 B. 大象和马齿苋属植物存在互利共生关系 C. 水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素 D. 白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用 5.（2024·湖北·高考真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。 回答下列问题： （1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞　　　　　　　　（填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率　　　　　　　　（填“增大”或“不变”或“减小”）。 （2）图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物　　　　　　　　（填“促进”或“抑制”）气孔关闭。 （3）由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是　　　　　　　　。 （4）根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是　　　　　　　　（填“ht1”或“rhc1”）。 6.（2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。     【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。 回答下列问题： （1）图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会　　　　（填“减小”、“不变”或“增大”）。 （2）与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明　　　　　　　　　　　　　　。 （3）从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的　　　　　　　　　　　　　　　　　　，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明　　　　　　　　　　　　　。 （4）实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为　　　　　　　　　　，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。 1.（2026·湖北荆州·一调）肌少症是一种肌肉退行性疾病，研究发现，葛根素能够上调线粒体生物合成关键因子PGC-1α的表达水平，同时下调促细胞衰老相关分子p21的表达水平，以改善肌少症小鼠的骨骼肌功能。下列叙述正确的是（       ） A. p21蛋白表达量上升可能促进细胞分裂，加速肌肉功能衰退 B. PGC-1α表达量下降可能导致细胞有氧呼吸减弱，能量供应不足 C. 在肌少症小鼠中，由于p21表达水平上升，越来越多肌细胞的细胞核体积减小 D. 葛根素治疗期间，小鼠肌肉细胞中合成ATP的场所从细胞质基质转移到了线粒体 2.（2026·湖北·二模）叶片是植物给其他器官提供有机物的“源器官”，果实是储存有机物的“库器官”。为研究这两类器官之间的关系，现将若干生长状态相同的某植物均分为库源比（果实数量与叶片数量的比值）不同的甲、乙、丙三组进行实验，用14CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用，实验处理及结果见下表。下列说法错误的是（       ） 项目 甲组（保留枝条顶部1个果实、2片成熟叶） 乙组（保留枝条顶部1个果实、4片成熟叶） 丙组（保留枝条顶部1个果实、6片成熟叶） 库源比 1/2 1/4 1/6 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 9.31 8.99 8.75 果实中含14C的光合产物/mg 21.96 37.38 66.06 单果重/g 11.81 12.21 19.59 注：净光合速率是指植物在单位时间单位叶面积从外界环境吸收的14CO2的量 A. 库源比升高，植株的叶片相对减少，可提供给果实的有机物会增多 B. 根据三组实验结果可知，随着库源比的升高，该植物净光合速率升高 C. 该实验的目的是探究不同库源比对该植物叶片光合作用和光合产物分配的影响 D. 蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，因为其不具有还原性，稳定性较高 3.（2026·湖北·二模）图甲是绿叶中色素的吸收光谱图，乙是纸层析法分离绿叶中色素的结果。下列叙述错误的是（       ） A. 图甲中的①主要吸收蓝紫光 B. 条带1为黄色，条带2为橙黄色 C. 图甲中的②和③分别对应图乙中条带4和条带3 D. 提取色素时，可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇 4.（2026·湖北孝感·二模）当玉米根部受到水淹后，缺氧初期根细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸，随后进行产乙醇的无氧呼吸，相关细胞代谢过程如图所示。下列有关叙述正确的是（       ） A. 物质A是果糖，进入细胞后被磷酸化的过程属于放能反应 B. 丙酮酸在氧气充足时，可在线粒体基质中与O2反应生成CO2 C. 缺氧初期根细胞内产生乳酸导致pH降低，使丙酮酸脱羧酶活性上升 D. 果糖-6-磷酸经糖酵解后，大部分能量以热能形式散失 5.（2026·湖北孝感·二模）某植物工厂在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培番茄。在CO2充足的条件下，番茄植株的呼吸作用速率和光合作用速率变化曲线如图。下列有关叙述正确的是（       ） A. 4~6h间，推测番茄体内有机物含量增加，容器内O2含量增加 B. 9~10h间，光合作用速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度 C. 曲线交点处，叶肉细胞呼吸作用产生的CO2刚好满足其光合作用对CO2的需求 D. 若给番茄提供C18O2，则一段时间后可在H2O中检测到放射性 6.（2026·湖北襄阳·二调）襄阳人爱吃麻辣牛肉面，也爱种辣椒，下图为独脚金内酯人工合成类似物（SL）调控辣椒幼苗低温耐受性的作用机制及其对辣椒幼苗光合作用影响的研究，下列叙述错误的是（　　） A. SL属于植物生长调节剂，具有与植物激素类似的生理效应 B. 低温胁迫可降低叶绿体中ATP水解酶和Rubisco酶活性，仅影响暗反应 C. 本实验中，自变量控制使用了加法原理和减法原理 D. SL处理能延缓低温胁迫对ATP水解酶和Rubisco酶活性的影响 7.（2026·湖北黄石·一模）下图表示某植物叶片暗反应中C3和C5化合物相对浓度的变化。在Ⅰ阶段（适宜条件）甲、乙含量保持稳定，Ⅱ阶段是改变某种环境条件后，甲、乙含量的变化。下列叙述错误的是（　　） A. 图中物质甲代表C3化合物，物质乙代表C5化合物 B. Ⅱ阶段改变的条件可能是降低了环境中的CO2浓度 C. Ⅱ阶段乙上升是因为CO2的固定速率小于C5的合成速率 D. Ⅱ阶段持续一段时间后，物质甲的浓度仍将比乙的浓度低 8.（2026·湖北随州·二模）Rubisco是光合作用暗反应中催化CO2固定的酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（M），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率和产量潜力。下列相关叙述正确的是（　　） 注：光照强度在曲线②和③中为a，在曲线①中为a×120% A. Rubisco在类囊体中催化C5与CO2结合生成C3 B. 在叶绿体基质内生成糖类的过程中能量转化是光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 C. 据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于光照不足 D. A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是温度 9.（2026·湖北荆州·一模）烟粉虱通过刺吸葡萄韧皮部汁液获取营养，取食过程中会分泌蜜露，蜜露为病原真菌的生长繁殖提供有利条件。适宜环境条件下，病原真菌迅速繁殖，在葡萄叶片、果实及枝干上形成厚厚的黑色霉层，导致葡萄煤污病。杂草是烟粉虱的越冬场所。下列说法正确的是（       ） A. “葡萄→烟粉虱→病原真菌”，这是葡萄园中的一条食物链 B. 葡萄煤污病发生后会严重影响植物的光合作用速率，进而导致减产 C. 清除葡萄园中全部的杂草和害虫，能够提高葡萄园的抵抗力稳定性 D. 利用对烟粉虱有驱避作用的化学信息素来防治虫害，该方法属于化学防治 10.（2026·湖北荆州·一调）为探究盐胁迫对美国石竹光合作用的影响机制，研究人员用不同浓度的NaCl溶液处理美国石竹，并在胁迫第20天测定了相关参数（呼吸速率在各处理组间的变化忽略不计），部分数据如下表所示。下列叙述错误的是（       ） NaCl浓度（mM） 净光合速率Pn [μmol/（m2·s）] 胞间浓度Ci（μmol/mol） 气孔导度Gs [mmol/（m2·s）] 0 13.60 192.83 0.12 50 12.18 192.41 0.10 100 11.70 184.89 0.10 150 10.47 285.77 0.05 200 8.50 493.53 0.01 A. 气孔导度下降会导致植物从外界吸收的减少，从而影响光合速率 B. 随着NaCl浓度升高，Pn总体呈下降趋势，说明盐胁迫会抑制光合作用 C. 200mM NaCl处理下，光合作用的主要限制因素是气孔导度过低，供应严重不足 D. 盐胁迫初期，细胞可能通过将排出细胞外或运进液泡中，以维持细胞的正常代谢 11.（2026·湖北荆州·一模）光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对盐胁迫下某作物生长的影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所示（光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度）。下列叙述错误的是（       ） A. 该实验条件下，盐胁迫同时抑制了作物的呼吸作用和光合作用 B. 根据上述实验结果可得出结论：实验光可以抵消盐胁迫对该作物生长的影响 C. 在光照强度达到光补偿点之前，①组的总光合速率始终大于③组的总光合速率 D. 该实验的自变量包括光质和有无盐胁迫，温度、CO2的浓度等属于无关变量 12.（2026·湖北黄石·一模）（多选）阅读下列材料，回答问题： 材料一：糖酵解是指葡萄糖分解为丙酮酸并产生少量ATP的过程，该过程无需氧气参与，是生物界中一种古老的能量获取方式。 材料二：“内共生假说”认为，线粒体起源于原始真核细胞吞噬的一种需氧细菌，两者形成共生关系，细菌最终演化为线粒体。在线粒体中进行的名为“氧化磷酸化”的代谢过程能够生成大量的ATP，使真核细胞的产能效率显著提高。 材料三：研究发现，某些快速增殖的免疫细胞（如活化的T淋巴细胞）即使氧气充足，也优先进行糖酵解，此现象被称为“有氧糖酵解”，其代谢中间产物可为细胞合成核酸、脂质等提供原料，以适应快速增殖的需求。 （1）细胞发生糖酵解的具体场所是　　　　　　　。与发生在线粒体中的氧化磷酸化相比，糖酵解产生ATP的效率较低，但剧烈运动时肌肉细胞仍需依赖糖酵解供能，从产能速率的角度分析，其原因是　　　　　　　。 （2）下列选项中，能有力支持材料二中线粒体“内共生假说”的有_______。 A. 线粒体中含有环状的DNA分子 B. 线粒体能以分裂的方式进行增殖 C. 线粒体内膜的化学成分与细菌的质膜相似 D. 线粒体外膜和细菌质膜均以磷脂双分子层为基本支架 （3）据材料二分析，需氧细菌和哺乳动物成熟的红细胞合成ATP的途径分别是　　　　　　　和　　　　　　　。（均填数字序号） ①糖酵解   ②氧化磷酸化 （4）据材料三推测，活化的T淋巴细胞对葡萄糖的需求　　　　　　　（填“高于”“低于”或“等于”）正常细胞，其细胞表面的葡萄糖转运蛋白的数量通常会　　　　　　　。 （5）综合上述材料分析，正常细胞发生癌变后，其糖酵解强度通常会　　　　　　　，这种代谢变化对癌细胞的意义是　　　　　　　（答出2点）。 13.（2026·湖北襄阳·一模）科学家发现玉米叶肉细胞中含有一种能催化CO2固定的酶PEPC，其固定CO2能力是水稻催化CO2固定的酶Rubisco的60倍，科学家将玉米的PEPC基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及净光合速率的影响，结果如图所示。 （1）水稻叶肉细胞中Rubisco酶存在于　　　　　（具体位置），据图分析，当光照强度为6×102μmol·m-2·s-1时，限制转基因水稻和原种水稻净光合速率的主要因素是　　　　　，当光照强度为14×102μmol·m-2·s-1时，转基因水稻净光合速率高于原种水稻，主要原因是　　　　　。 （2）植物激素　　　　　作用于保卫细胞能促使气孔关闭。有人推测，该激素的受体有胞内受体和细胞膜上受体两种，为探究该激素受体的位置，研究者进行了实验，实验过程和结果如下表。下列有关该实验的说法，错误的是　　　　　。 甲组 乙组 步骤一 培养水稻叶片下表皮组织 培养水稻叶片下表皮组织 步骤二 向培养液中添加放射性同位素标记的该激素 向保卫细胞内直接注射放射性同位素标记的该激素 实验结果 气孔关闭 气孔不关闭 A．自变量是该激素是否被放射性同位素标记 B．甲组还应检测放射性物质在细胞中的分布 C．实验材料选择下表皮的原因是气孔主要分布在下表皮 D．该激素促使气孔关闭的受体主要是胞内受体 （3）科学家研究了水稻气孔开闭的调控机制，发现保卫细胞中T酶可促进淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞　　　　　（填“吸水”或“失水”）导致气孔开放。研究发现转基因水稻细胞中含有化合物M，由图可知转基因水稻比原种水稻的气孔导度大。为确定化合物M和T酶之间的关系，将原种水稻分为4组开展实验，检测光照后各组中淀粉酶的相对表达量。实验处理及结果如表所示。 组别 1 2 3 4 化合物M - + - + T酶抑制剂 - - + + 淀粉酶的相对表达量 ** *** * * 注：“+”表示“有”，“-”表示无，“*”越多代表表达量越高 分析可知，化合物M、T酶、淀粉酶的相对表达量调节气孔开闭可能的机制是：　　　　　。 14.（2026·湖北·二模）低温胁迫下，植物体内脱落酸（ABA）和水杨酸（SA）同步积累：ABA促进气孔关闭减少水分散失，SA通过信号转导途径诱导相关基因表达，增强细胞抗寒性。同时，低温抑制细胞分裂素（CTK）合成，减缓细胞分裂。回答下列问题。 （1）低温会通过信号转导　　　　　　　　（填“促进”或“抑制”）ABA合成酶基因表达，ABA含量上升。经历低温诱导促使　　　　　　　　的作用，称为春化作用。 （2）CTK主要在　　　　　　　　（填部位）合成，经木质部运输到叶片。低温抑制CTK合成，导致细胞分裂减缓，说明CTK具有　　　　　　　　的生理作用。 （3）科研人员将某植物分别放置在25℃、4℃、-4℃的条件下培养一段时间后，测定低温胁迫下叶肉细胞内光合色素的含量，结果如图所示。 据图分析，-4℃低温胁迫下叶绿素总量明显下降的原因可能是　　　　　　　　（答出两点）。 （4）为了验证“低温下SA可提高小麦抗寒性”的推测，科研人员进行了三组实验，对三组长势相同的小麦进行低温胁迫处理，A组作为对照（喷施清水），B组喷施SA合成抑制剂，C组先喷施SA合成抑制剂（同B组），一段时间后再喷施外源SA，测定并比较三组在低温胁迫后植物地上部分的干重。若该推测正确，预测相应的实验结果：　　　　　　　　。在生产实践中为提高小麦抗寒性，某科研机构在采取喷施外源SA的方法时，应考虑的因素有　　　　　　　　（答出两点）。 15.（2026·湖北·二模）高光照强度下，植物在维持高效光合作用的同时，要保护类囊体上的光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）免受强光损伤。下图为植物叶绿体中光合电子传递及相关调控机制的简化示意图。请结合图示及所学知识，回答下列问题： （1）PSⅡ中的叶绿素a主要吸收　　　　　　　　光，受光激发后会释放电子，伴随电子流的传递，H+会穿过类囊体膜逆浓度梯度进入类囊体腔，为后续　　　　　　　　的合成贮储能，叶绿素a释放的电子则可通过　　　　　　　　予以补充。 （2）电子受体作为光系统中接收电子的物质，极易受到过量电子的损伤。过高光照强度会导致PGR5蛋白与ATP合成酶结合，抑制H+回流，这一调节机制会　　　　　　　　（填“促进”或“抑制”）类囊体膜上的电子传递，防止光系统中的电子受体损伤，同时NADPH的生成减少。NADPH在光合作用暗反应中的作用是　　　　　　　　　　　。 （3）结合题意，写出强光下提高作物光合速率的思路：　　　　　　　　　　　（写出两点）。 16.（2026·湖北宜昌·一调）气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。一般来说，气孔在白天开放，晚上关闭。请分析回答： （1）气孔的结构如图1，其保卫细胞和叶表皮细胞中都能产生ATP的场所是　　　　　　　　。 （2）科学家多次测定某种植物一天中气孔开度（气孔的孔隙大小）与保卫细胞中K+、蔗糖含量的变化如图2.可见，气孔开度的调节，上午、下午分别是以　　　　　　　　引起的渗透压变化为主。 （3）光照、水分、温度、CO2等都是影响气孔开度的外界因素。有科学家研究发现，鸭跖草被红光照射气孔开度达到最高水平时，如果增加蓝光照射，气孔开度会进一步加大。蓝光引起气孔进一步张开的机理如图3。 ①据图分析，H+-ATP酶的生理功能有　　　　　　　　，H+进入保卫细胞的方式是　　　　　　　　。 ②增加蓝光照射后，光合速率会　　　　　　　　（选填“增大”“减小”），原因有　　　　　　　　。 （4）干旱胁迫条件下，植物体会合成更多的脱落酸（ABA）以抵御逆境。图4表示ABA对细胞K+浓度的调节过程，据图分析，干旱胁迫条件下ABA引起气孔关闭的机理是　　　　　　　　；ABA与相应受体结合后引起　　　　　　　　。 17.（2026·湖北黄石·一模）科研人员以野生型拟南芥（WT）和水杨酸合成缺陷突变体（ics1）为材料，研究病原菌侵染下植物的防御响应。实验处理并培养一段时间后，检测叶绿体中活性氧、水杨酸含量及基因PR1的表达水平，结果如下表。回答下列问题： 组别 处理组 活性氧相对含量 水杨酸相对含量 PR1基因相对表达量 甲组 WT+清水（无病原菌） 1.00 1.00 1.00 乙组 WT+病原菌 3.82 4.51 5.23 丙组 WT+病原菌+DCMU 1.05 1.12 1.08 丁组 ics1+病原菌 3.79 1.03 1.10 注：DCMU可阻断光合作用光反应中的电子传递。基因是植物防御反应激活的标志性基因。 （1）病原菌侵染会使拟南芥光合作用的电子传递链发生异常，导致电子传递给O2，从而大量生成　　　　　　，表中数据也支持该物质含量显著升高。 （2）分析实验，与乙组相比，丙组拟南芥植株的各项检测指标均接近甲组，由此推测　　　　　　是启动植物后续防御信号通路的基础。综合分析实验结果，用箭头和文字完善病原菌侵染拟南芥后发生在细胞内的信号传递过程：病原菌侵染→　　　　　　→　　　　　　→　　　　　　→PR1基因表达增强。 （3）进一步研究发现，水杨酸的积累会影响植物生长。科研人员用不同浓度的水杨酸处理某植物幼苗，测量其根长和生根数，结果如下图所示： 由图可知，不同浓度的水杨酸对该植物根长的影响不明显，但对生根数目的影响表现为　　　　　　。 （4）植物通过复杂的信号网络在防御与生长之间寻求最佳平衡。某农场计划通过喷洒外源水杨酸来预防作物病害。请结合上述研究结果，为农场主制定一个科学的施用策略： ①施用前需进行的预实验设计思路　　　　　　； ②最终确定的水杨酸的理想浓度应满足的条件是　　　　　　。 18.（2026·湖北孝感·二模）（多选）酸性土壤中较多的离子态铝（Al3+）会形成铝胁迫，从而抑制植物生长。科研人员用铝溶液处理拟南芥，实验结果如图1。 （1）铝胁迫时拟南芥叶绿素含量降低，影响光合作用哪些过程?________ A. 光能的吸收 B. 水的光解 C. 卡尔文循环 D. NADH的合成 E. 糖的生成 （2）根据图1分析，铝胁迫组拟南芥鲜重降低的原因是：　　　　　　　　。 （3）研究发现，Al3+可以吸附在根尖细胞壁，降低其弹性和可塑性，同时影响生长素（IAA）的运输，部分机制如图2（AUX1和PIN2是细胞膜上的IAA转运体）。据图2可知，与A侧相比，B侧属于　　　　　　　　（“形态学上端”或“形态学下端”），铝胁迫下拟南芥的根长变短的原因是：　　　　　　　　　，导致细胞内IAA浓度下降，促进生长作用减弱。 （4）为了验证铝胁迫通过降低细胞内IAA浓度限制根生长，某实验小组设计如下实验方案，请完善该实验设计并预测实验结果。实验材料：野生型拟南芥，IAA缺陷突变体拟南芥，Al（NO3）3，正常培养液。 取野生型拟南芥若干，随机均分为甲、乙两组 甲：加入适量正常培养液 乙：加入　　　　　　　。 取　　　　　　　 丙：操作同甲 丁：操作同乙 将以上四组拟南芥在相同且适宜的条件下培养一段时间后，测量各组根长。 预期实验结果：　　　　　　　。 19.（2026·湖北十堰·一调）深海中一种紫色硫细菌可利用光能将硫化物（如H2S）氧化为S，并通过独特的还原型三羧酸循环（rTCA）固定CO2，生成草酰乙酸，最终生成丙酮酸或磷酸烯醇式丙酮酸（PEP），进一步参与糖异生合成葡萄糖。紫色硫细菌的固碳过程如图所示（注：Fdred表示还原型铁氧还蛋白，Fdox表示氧化型铁氧还蛋白）。回答下列问题： （1）紫色硫细菌的光合系统含有色素和　　　　　　　　　　　，参与捕获光能和用于光反应，光合系统可能位于紫色硫细菌的　　　　　　　　　　　　　　　　（填结构）上。硫化物氧化成的S可出现在组成生物大分子的单体　　　　　　　　　　　（名称）中。 （2）紫色硫细菌和绿色植物进行光合作用时，作为电子供体的物质分别是　　　　　　　　　　　。与绿色植物光反应产物相比，紫色硫细菌的光反应产物无　　　　　　　　　　　。 （3）还原型三羧酸循环途径中，图中固定CO2的反应主要指　　　　　　　　　　　过程，该过程需要的还原力（电子载体）有　　　　　　　　　　　。rTCA代谢途径的存在体现了微生物对　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答一点）等极端环境的适应性。 20.（2026·湖北随州·二模）小球藻光合产氢是清洁能源开发的重要方向，其产氢依赖光合系统（PSI、PSII）与氢酶的协同作用，而氢酶遇氧会发生不可逆失活，PQ、PC是电子载体，如图1所示。 （1）PSII中的叶绿素主要吸收　　　　光，其分解水产生的e-经电子传递链传递时，会伴随H+跨膜运输形成浓度差，该浓度差的作用是　　　　。 （2）自然状态下小球藻产氢效率低，可能原因是　　　　。 （3）科研人员以小球藻为材料，探究硫酸亚铁（Fe2+）诱导小球藻形成聚集体对光合产氢的影响，实验结果如图2所示。 Fe2+诱导小球藻形成聚集体后产氢量显著提升，聚集体内部小球藻因　　　　不足，光合作用产生的O2减少，同时小球藻的　　　　仍在进行消耗O2，使内部形成低氧环境；结合图2分析，Fe2+浓度与聚集体产氢量的关系是　　　　。 （4）为进一步提高小球藻聚集体的产氢效率，结合实验结果和光合产氢机制，提出两项具体措施：①　　　　；②　　　　。 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】D 考点2 光合作用 1.【答案】A 2.【答案】C 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】（1）① 失水    ② 减小     （2）促进     （3）干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存     （4）rhc1      6.【答案】（1）增大     （2）高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小     （3）① 实验组的净光合速率均明显小于对照组    ② 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异     （4）A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同      1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】A 6.【答案】B 7.【答案】D 8.【答案】C 9.【答案】B 10.【答案】C 11.【答案】B 12.【答案】（1）① 细胞质基质    ② 糖酵解释放能量的速度快，能迅速满足剧烈运动时的能量需求     （2）ABC     （3）① ① ②    ② ①     （4）① 高于    ② 增多（或增加、上升）     （5）① 增强（或升高、较高）    ② 快速为癌细胞的增殖提供能量；糖酵解的中间代谢产物能为合成核酸、蛋白质、脂质等物质提供原料，以适应癌细胞的快速增殖      13.【答案】（1）① 叶绿体基质    ② 光照强度    ③ 转基因水稻含PEPC酶催化固定CO2能力强     （2）① 脱落酸（ABA）    ② AD     （3）① 吸水    ② 化合物M通过提高T酶的活性提高淀粉酶的相对表达量，促进淀粉分解为葡萄糖，使保卫细胞吸水，气孔打开      14.【答案】（1）① 促进    ② 植物开花     （2）① 根尖    ② 促进细胞分裂     （3）低温抑制叶绿素的合成；低温促进原有叶绿素分解     （4）① C组>A组>B组    ② SA的浓度、喷施时间（或喷施次数、小麦生长发育期等）      15.【答案】（1）① 红光和蓝紫    ② ATP    ③ 水的光解（或水的分解）     （2）① 抑制    ② 为C3的还原提供还原剂和能量     （3）适当遮光（答题方向：应注意“适度”或“适当”减弱光照，避免光照过强受损）、增强PSⅠ或PSⅡ的稳定性      16.【答案】（1）细胞质基质、线粒体     （2）K+；蔗糖     （3）① 催化ATP水解（供能）、转运H+（质子泵功能）    ② 协助扩散    ③ 增大    ④ 蓝光使气孔开度进一步增大，CO2供应增加（暗反应原料更充足）；同时蓝光可被光合色素吸收，光反应增强，整体光合速率提升     （4）① ABA促进保卫细胞内Ca2+浓度升高 促进Ca2+进入保卫细胞/胞内Ca2+释放    ② Ca2+抑制K+内流通道、激活K+外流通道，使K+大量外流，保卫细胞渗透压降低，细胞失水，气孔关闭      17.【答案】（1）活性氧     （2）① 光合作用电子传递异常（或光反应异常）    ② 光合电子传递链异常（或光反应异常）    ③ 活性氧积累    ④ 水杨酸合成增加     （3）低浓度时促进生根，高浓度时抑制生根     （4）① 设置一系列浓度梯度的水杨酸溶液，分别处理同种且生理状态相同的作物幼苗，一段时间后检测叶片中PR1基因表达量以评估抗病性，同时测量生根数等生长指标    ② 既能显著诱导PR1基因表达（或提高抗病性），又对植物生根（或生长发育）无抑制作用（或抑制作用较小）的浓度      18.【答案】（1）ABCE     （2）叶绿素减少导致光合产物合成速率下降；根长变短影响水分和无机盐的吸收     （3）① 形态学下端    ② 铝胁迫抑制膜上含PIN2的囊泡回收，导致IAA外流增加（“AUX1维持IAA内流不变”不做要求）     （4）① 含Al（NO3）3的等量正常培养液    ② IAA缺陷突变体拟南芥若干，随机均分为丙、丁两组    ③ 甲组根最长，乙组根较短，丙组与丁组根相近且最短。      19.【答案】（1）① 蛋白质（催化光反应的酶）    ② 细胞膜（质膜或光合片层）    ③ 氨基酸     （2）① 硫化物（H2S）、水（H2O）    ② 氧气（O2）     （3）① 丁二酸辅酶A（经还原羧化）生成-酮戊二酸，以及-酮戊二酸（经还原羧化）生成异柠檬酸    ② ）Fdred、NADPH（NADH）    ③ 缺氧、高硫化物、高温      20.【答案】（1）① 蓝紫光和红    ② 为ATP合成提供能量     （2）光合作用产生的氧气使氢酶失活     （3）① 光照    ② 细胞呼吸    ③ 在0~400mg/L范围内，随Fe2+浓度升高产氢量增加，超过400mg/L后产氢量下降     （4）① 将Fe2+浓度控制在400mg/L左右    ② 改造氢酶基因提高其耐氧性      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 6年汇编1年模拟 考点分类 湖北考情 命题规律 考点1 细胞呼吸 2023湖北(1题) · 情境设置：以高温胁迫对作物产量影响为背景，贴近粮食安全。 · 考查重点：细胞呼吸类型、过程、影响因素，及与光合作用的关联。 · 命题趋势：结合环境因素分析呼吸变化，注重知识迁移与综合应用。 考点2 光合作用 2026湖北(1题)、2024湖北(1题)、2023湖北(1题)、2022湖北(2题)、2021湖北(1题) · 情境设置：多以碳中和、高温干旱、突变体等实际或科研情境为载体。 · 考查重点：光反应与暗反应过程、影响因素（光照、CO2、温度）、色素分析、气孔调节。 · 命题趋势：注重图表数据解读与实验分析，联系生产生活，强调科学思维。 考点1 细胞呼吸 1.（2023·湖北·高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（　　） A. 呼吸作用变强，消耗大量养分 B. 光合作用强度减弱，有机物合成减少 C. 蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫 D. 叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少 【答案】D 【分析】 温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性，一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。 【解析】 A、高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确； B、高温往往使植物叶片变黄、变褐，使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确； C、高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确； D、高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。 故选D。 考点2 光合作用 1.（2026·湖北·高考真题）生物固定技术是实现碳中和的重要途径之一。科研人员利用衣藻、蓝细菌等光合微生物固定，并将其转化为乙醇、生物柴油等清洁燃料。下列叙述错误的是（        ） A. 上述微生物的光能转化效率与暗反应无关 B. 优化浓度、温度等条件，可提高衣藻固碳效率 C. 蓝细菌能促进生态系统的碳循环过程，维持生态系统稳定 D. 蓝细菌和衣藻生长快、环境适应性强，是生物柴油规模化生产的基础 【答案】A 【解析】 A、光合作用的光反应和暗反应相互关联，若暗反应速率下降，光反应产生的ATP和NADPH会发生积累，进而抑制光反应的进行，降低光能转化效率，因此光能转化效率与暗反应有关，A错误； B、CO₂是光合作用暗反应的原料，温度会影响光合作用相关酶的活性，优化CO₂浓度、温度等条件可提高衣藻的光合速率，进而提高固碳效率，B正确； C、蓝细菌属于自养型生产者，可通过光合作用将无机环境中的CO₂固定为生物群落中的有机物，能够促进生态系统的碳循环过程，维持生态系统稳定，C正确； D、蓝细菌和衣藻具有生长快、环境适应性强的特点，可实现大规模培养来固定CO₂并生产相关产物，是生物柴油规模化生产的基础，D正确。 2.（2023·湖北·高考真题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（　　）     A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强 B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱 C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获 D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2 【答案】C 【解析】 由题干信息可知，强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离，弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，来改变对光能的捕获强度。 【解析】 A、叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确； B、Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱 ，B正确； C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误； D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H+、电子和O2，D正确。 故选C。 3.（2022·湖北·高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（　　） 植株类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素 野生型 1235 519 419 4．19 突变体1 512 75 370 1．59 突变体2 115 20 379 0．36 A. 两种突变体的出现增加了物种多样性 B. 突变体2比突变体1吸收红光的能力更强 C. 两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致 D. 叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色 【答案】D 【解析】 1、光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 2、叶绿体中的色素都能溶解于丙酮、无水乙醇等有机溶剂中，所以用丙酮或无水乙醇提取叶绿体中的色素；色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同，即溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快。 【解析】 A、两种突变体之间并无生殖隔离，仍属同一物种，只能体现遗传多样性，A错误； B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少，故突变体2比突变体1吸收红光的能力弱，B错误； C、两种突变体的光合色素含量差异，可能是同一个基因突变方向不同导致的，C错误； D、野生型的叶绿素与胡萝卜素的比值为4.19，叶绿素含量较高，叶片呈绿色，叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降，叶绿素含量少，不能掩盖 类胡萝卜素的颜色，此时叶片呈黄色，D正确。 故选D。 4.（2021·湖北·高考真题）酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（       ） A. 大象和马齿苋属植物之间存在共同进化 B. 大象和马齿苋属植物存在互利共生关系 C. 水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素 D. 白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用 【答案】B 【解析】 1、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。 2、互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，两者分开以后双方的生活都要受到很大影响，甚至不能生活而死亡。 【解析】 A、大象和马齿苋属植物属于不同种生物，它们之间相互影响，不断进化和发展，存在共同进化，A正确； B、酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱，因此大象和马齿苋属植物存在捕食关系，B错误； C、酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，酷热干燥缺少水分，因此水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素，C正确； D、白天马齿苋属植物会关闭气孔，但在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来，这些CO2在白天释放出来供给马齿苋属植物光合作用需要，因此白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用，D正确。 故选B。 5.（2024·湖北·高考真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。 回答下列问题： （1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞　　　　　　　　（填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率　　　　　　　　（填“增大”或“不变”或“减小”）。 （2）图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物　　　　　　　　（填“促进”或“抑制”）气孔关闭。 （3）由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是　　　　　　　　。 （4）根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是　　　　　　　　（填“ht1”或“rhc1”）。 【答案】（1）① 失水    ② 减小     （2）促进     （3）干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存     （4）rhc1      【解析】 【关键能力】 （1）信息获取与加工 （2）逻辑推理与论证 (1) 保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致细胞液的渗透压降低，保卫细胞失水引起气孔关闭。气孔关闭后，CO2吸收减少，光合速率减小。 (2)  r组为rhc1基因功能缺失，不能正常表达rhc1基因产物，其在高CO2浓度下，气孔开放程度更高，说明无rhc1基因产物有利气孔开放，rhc1基因产物促进气孔关闭。（或者看对照组wt，其能表达rhc1基因产物，在高CO2浓度下，气孔开放程度更低，说明rhc1基因产物会促进气孔关闭）。 (3) 脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落。干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存。 (4) 根据图1可知，蛋白甲、乙作用的上下游关系为蛋白甲在上游、蛋白乙在下游，即缺失蛋白甲，蛋白乙仍然能够发挥调控作用，而若缺失蛋白乙，则蛋白甲即使存在也不能发挥调控作用，因蛋白甲必须通过蛋白乙发挥作用。根据图2，h组、h/r组气孔开度相同，可知在缺失h的前提下，r存在与否都不影响气孔开度，即r不能单独发挥调控作用，必须通过h进行调控，即r在h上游；r组、h/r组气孔开度不同，可知在缺失r的前提下，h仍然能够发挥调控作用，h在r下游。综上，蛋白甲、乙关系为甲→乙，h和r关系为r→h，可知甲对应r，即蛋白甲由rhc1编码。 题干关键信息 所学知识 信息加工 气孔关闭对光合作用速率 光合作用的影响因素 气孔关闭导致二氧化碳吸收减少，暗反应减弱光合作用减弱 干旱环境中脱落酸含量上升对植物的积极意义 脱落酸的作用 脱落酸是植物激素，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，干旱条件下脱落酸含量升高，促进叶片脱落，抑制气孔开放，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱中生存。 6.（2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。     【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。 回答下列问题： （1）图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会　　　　（填“减小”、“不变”或“增大”）。 （2）与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明　　　　　　　　　　　　　　。 （3）从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的　　　　　　　　　　　　　　　　　　，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明　　　　　　　　　　　　　。 （4）实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为　　　　　　　　　　，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。 【答案】（1）增大     （2）高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小     （3）① 实验组的净光合速率均明显小于对照组    ② 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异     （4）A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同      【解析】 光饱和点：在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度为光饱和点。影响光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，内因有叶绿体中色素含量、酶的含量、酶的活性等。 (1) 限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，图1中，在高浓度O3处理期间，当光照强度增大到一定程度时，净光合速率不再增大，出现了光饱和现象，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会增大。 (2) 据图可见，用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。 (3) 据图3可见，O3处理75天后，曲线3净光合速率小于曲线1、曲线4净光合速率小于曲线2，即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线4净光合速率比曲线3下降更大，即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。 (4) 实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，自变量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天，比较A基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若两种条件下乙植物的净光合速率相同，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。　 1.（2026·湖北荆州·一调）肌少症是一种肌肉退行性疾病，研究发现，葛根素能够上调线粒体生物合成关键因子PGC-1α的表达水平，同时下调促细胞衰老相关分子p21的表达水平，以改善肌少症小鼠的骨骼肌功能。下列叙述正确的是（       ） A. p21蛋白表达量上升可能促进细胞分裂，加速肌肉功能衰退 B. PGC-1α表达量下降可能导致细胞有氧呼吸减弱，能量供应不足 C. 在肌少症小鼠中，由于p21表达水平上升，越来越多肌细胞的细胞核体积减小 D. 葛根素治疗期间，小鼠肌肉细胞中合成ATP的场所从细胞质基质转移到了线粒体 【答案】B 【解析】 A、p21是促细胞衰老相关分子，其蛋白表达量上升会促进细胞衰老，细胞衰老后分裂能力下降，A错误； B、PGC-1α是线粒体生物合成关键因子，其表达量下降会导致线粒体数量减少，线粒体是有氧呼吸的主要场所，因此会导致细胞有氧呼吸减弱，能量供应不足，B正确； C、在肌少症小鼠中，由于p21表达水平上升，而p21表达水平上升会促进肌细胞衰老，因此肌细胞的细胞核体积会增大而非减小，C错误； D、小鼠肌肉细胞合成ATP的场所始终是细胞质基质和线粒体，不会发生转移，葛根素治疗仅会提升线粒体功能，D错误。 2.（2026·湖北·二模）叶片是植物给其他器官提供有机物的“源器官”，果实是储存有机物的“库器官”。为研究这两类器官之间的关系，现将若干生长状态相同的某植物均分为库源比（果实数量与叶片数量的比值）不同的甲、乙、丙三组进行实验，用14CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用，实验处理及结果见下表。下列说法错误的是（       ） 项目 甲组（保留枝条顶部1个果实、2片成熟叶） 乙组（保留枝条顶部1个果实、4片成熟叶） 丙组（保留枝条顶部1个果实、6片成熟叶） 库源比 1/2 1/4 1/6 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 9.31 8.99 8.75 果实中含14C的光合产物/mg 21.96 37.38 66.06 单果重/g 11.81 12.21 19.59 注：净光合速率是指植物在单位时间单位叶面积从外界环境吸收的14CO2的量 A. 库源比升高，植株的叶片相对减少，可提供给果实的有机物会增多 B. 根据三组实验结果可知，随着库源比的升高，该植物净光合速率升高 C. 该实验的目的是探究不同库源比对该植物叶片光合作用和光合产物分配的影响 D. 蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，因为其不具有还原性，稳定性较高 【答案】A 【解析】 A、库源比升高意味着叶片相对减少，实验中甲组库源比最高，但其果实中含14C的光合产物含量最低、单果重最小，说明可提供给果实的有机物更少，A错误； B、三组库源比大小为甲>乙>丙，对应净光合速率甲（9.31μmol·m-2·s-1）>乙（8.99μmol·m-2·s-1）>丙（8.75μmol·m-2·s-1），说明随库源比升高，该植物净光合速率升高，B正确； C、该实验自变量是不同的库源比，检测的净光合速率反映叶片光合作用情况，果实中光合产物含量、单果重反映光合产物的分配情况，因此实验目的是探究不同库源比对该植物叶片光合作用和光合产物分配的影响，C正确； D、蔗糖属于非还原糖，化学性质稳定，不易发生反应，是大多数植物长距离运输有机物的主要形式，D正确。 3.（2026·湖北·二模）图甲是绿叶中色素的吸收光谱图，乙是纸层析法分离绿叶中色素的结果。下列叙述错误的是（       ） A. 图甲中的①主要吸收蓝紫光 B. 条带1为黄色，条带2为橙黄色 C. 图甲中的②和③分别对应图乙中条带4和条带3 D. 提取色素时，可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇 【答案】B 【解析】 A、图甲中① 为类胡萝卜素的吸收光谱，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A正确； B、条带1是扩散最快的胡萝卜素，颜色为橙黄色，条带2是叶黄素，颜色为黄色，B错误； C、图甲中② 、③ 存在蓝紫光和红光两个吸收峰，属于叶绿素，其中② 为叶绿素b，③ 为叶绿素a；纸层析结果中条带4是最下方溶解度最低的叶绿素b，条带3是叶绿素a，C正确； D、光合色素可溶于有机溶剂，若没有无水乙醇，可向体积分数为95%的乙醇中加入适量无水碳酸钠除去水分，替代无水乙醇提取色素，D正确。 4.（2026·湖北孝感·二模）当玉米根部受到水淹后，缺氧初期根细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸，随后进行产乙醇的无氧呼吸，相关细胞代谢过程如图所示。下列有关叙述正确的是（       ） A. 物质A是果糖，进入细胞后被磷酸化的过程属于放能反应 B. 丙酮酸在氧气充足时，可在线粒体基质中与O2反应生成CO2 C. 缺氧初期根细胞内产生乳酸导致pH降低，使丙酮酸脱羧酶活性上升 D. 果糖-6-磷酸经糖酵解后，大部分能量以热能形式散失 【答案】C 【解析】 A、蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖，因此物质A是果糖；果糖磷酸化过程需要消耗ATP水解释放的能量，属于吸能反应，而非放能反应，A错误； B、氧气充足时，丙酮酸在线粒体基质与水反应分解生成CO₂，O₂不直接参与该反应；O₂只在有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）与[H]结合生成水，B错误； C、由题图可知，缺氧初期根细胞产生乳酸，乳酸积累使pH降低；pH降低会抑制乳酸脱氢酶活性，同时使丙酮酸脱羧酶活性上升，C正确； D、糖酵解（细胞呼吸第一阶段）中，果糖-6-磷酸分解生成丙酮酸，大部分能量仍储存在丙酮酸中，仅释放少量能量，释放的少量能量中大部分才以热能形式散失，D错误。 5.（2026·湖北孝感·二模）某植物工厂在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培番茄。在CO2充足的条件下，番茄植株的呼吸作用速率和光合作用速率变化曲线如图。下列有关叙述正确的是（       ） A. 4~6h间，推测番茄体内有机物含量增加，容器内O2含量增加 B. 9~10h间，光合作用速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度 C. 曲线交点处，叶肉细胞呼吸作用产生的CO2刚好满足其光合作用对CO2的需求 D. 若给番茄提供C18O2，则一段时间后可在H2O中检测到放射性 【答案】A 【解析】 A、据图可知，4-6h间，光合作用速率大于呼吸作用速率，说明净光合作用速率大于0，即有机物积累量大于0，氧气的释放量大于0，也就是说，番茄体内有机物含量增加，容器内O2含量增加，A正确； B、9~10h光合作用速率迅速降为0，依据题干信息，CO2充足，温度不会短时间内使光合速率骤降为0，所以最可能的原因是光照停止，B错误； C、曲线交点处，整个番茄植株的总光合作用速率等于呼吸作用速率；植株存在很多不能进行光合作用的非绿色细胞（如根部细胞），只进行呼吸作用，因此叶肉细胞的光合作用速率远大于自身呼吸作用速率，叶肉细胞呼吸产生的CO2不能满足光合作用的需求，还需要从外界吸收CO2，C错误； D、18O没有放射性，D错误。 6.（2026·湖北襄阳·二调）襄阳人爱吃麻辣牛肉面，也爱种辣椒，下图为独脚金内酯人工合成类似物（SL）调控辣椒幼苗低温耐受性的作用机制及其对辣椒幼苗光合作用影响的研究，下列叙述错误的是（　　） A. SL属于植物生长调节剂，具有与植物激素类似的生理效应 B. 低温胁迫可降低叶绿体中ATP水解酶和Rubisco酶活性，仅影响暗反应 C. 本实验中，自变量控制使用了加法原理和减法原理 D. SL处理能延缓低温胁迫对ATP水解酶和Rubisco酶活性的影响 【答案】B 【解析】 A、SL是人工合成的独脚金内酯类似物，能调节植物生命活动，属于植物生长调节剂，具有与植物激素类似的生理效应，A正确； B、低温胁迫除了影响暗反应相关酶活性，还会影响光反应相关酶的活性，还会破坏叶绿体类囊体结构影响光反应的进行，B错误； C、本实验中，添加外源SL属于自变量控制的加法原理，添加独脚金内酯合成抑制剂、抑制内源独脚金内酯合成属于自变量控制的减法原理，C正确； D、由图可知，低温条件下，SL处理组（③ ）的两种酶活性均高于未添加SL的单纯低温胁迫组（② ），说明SL能延缓低温对两种酶活性的抑制作用，D正确。 7.（2026·湖北黄石·一模）下图表示某植物叶片暗反应中C3和C5化合物相对浓度的变化。在Ⅰ阶段（适宜条件）甲、乙含量保持稳定，Ⅱ阶段是改变某种环境条件后，甲、乙含量的变化。下列叙述错误的是（　　） A. 图中物质甲代表C3化合物，物质乙代表C5化合物 B. Ⅱ阶段改变的条件可能是降低了环境中的CO2浓度 C. Ⅱ阶段乙上升是因为CO2的固定速率小于C5的合成速率 D. Ⅱ阶段持续一段时间后，物质甲的浓度仍将比乙的浓度低 【答案】D 【解析】 A、根据暗反应中CO2固定反应式，1mol的C5与1molCO2反应生成2molC3，则物质甲代表C3化合物，物质乙代表C5化合物，A正确； B、Ⅱ 阶段C3（甲）减少、C5（乙）增加，符合降低CO2浓度的效应：CO2固定速率骤降，C5消耗减少而积累，C3生成减少、继续被还原而下降，B正确； C、乙（C5）上升，是因为CO2固定速率（消耗C5）小于C3还原生成C5的速率，导致C5净积累，C正确； D、稳定时C3浓度约为C5的2倍，即使Ⅱ阶段后重新平衡，甲（C3）浓度仍会高于乙（C5），而非 “物质甲的浓度仍将比乙的浓度低”，D错误。 8.（2026·湖北随州·二模）Rubisco是光合作用暗反应中催化CO2固定的酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（M），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率和产量潜力。下列相关叙述正确的是（　　） 注：光照强度在曲线②和③中为a，在曲线①中为a×120% A. Rubisco在类囊体中催化C5与CO2结合生成C3 B. 在叶绿体基质内生成糖类的过程中能量转化是光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能 C. 据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于光照不足 D. A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是温度 【答案】C 【解析】 A、Rubisco在叶绿体基质中催化C5与CO2结合生成C3，A错误； B、叶绿体基质中暗反应的能量转化是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能，B错误； C、曲线② 和③ 光照强度为a，曲线① 为a×120%，高于B点后，CO2不再是限制因素，光照不足导致② 和③ 重合，C正确； D、A点前胞间CO2浓度低，限制因素是CO2浓度，而非温度，D错误。 9.（2026·湖北荆州·一模）烟粉虱通过刺吸葡萄韧皮部汁液获取营养，取食过程中会分泌蜜露，蜜露为病原真菌的生长繁殖提供有利条件。适宜环境条件下，病原真菌迅速繁殖，在葡萄叶片、果实及枝干上形成厚厚的黑色霉层，导致葡萄煤污病。杂草是烟粉虱的越冬场所。下列说法正确的是（       ） A. “葡萄→烟粉虱→病原真菌”，这是葡萄园中的一条食物链 B. 葡萄煤污病发生后会严重影响植物的光合作用速率，进而导致减产 C. 清除葡萄园中全部的杂草和害虫，能够提高葡萄园的抵抗力稳定性 D. 利用对烟粉虱有驱避作用的化学信息素来防治虫害，该方法属于化学防治 【答案】B 【解析】 A、食物链的起点必须是生产者（如葡萄），终点为消费者（如烟粉虱）。病原真菌属于分解者，不能作为食物链的环节，A错误； B、煤污病的黑色霉层覆盖葡萄叶片，直接遮挡光线，阻碍叶绿素吸收光能，导致光合作用速率下降，进而影响有机物积累造成减产，B正确； C、清除全部杂草和害虫会大幅降低生物多样性，破坏生态系统的营养结构，使抵抗力稳定性下降，C错误； D、化学信息素属于生物分泌的信息物质，利用其驱避烟粉虱是通过调节种间关系实现的生物防治，而非化学防治，D错误。 故选B。 10.（2026·湖北荆州·一调）为探究盐胁迫对美国石竹光合作用的影响机制，研究人员用不同浓度的NaCl溶液处理美国石竹，并在胁迫第20天测定了相关参数（呼吸速率在各处理组间的变化忽略不计），部分数据如下表所示。下列叙述错误的是（       ） NaCl浓度（mM） 净光合速率Pn [μmol/（m2·s）] 胞间浓度Ci（μmol/mol） 气孔导度Gs [mmol/（m2·s）] 0 13.60 192.83 0.12 50 12.18 192.41 0.10 100 11.70 184.89 0.10 150 10.47 285.77 0.05 200 8.50 493.53 0.01 A. 气孔导度下降会导致植物从外界吸收的减少，从而影响光合速率 B. 随着NaCl浓度升高，Pn总体呈下降趋势，说明盐胁迫会抑制光合作用 C. 200mM NaCl处理下，光合作用的主要限制因素是气孔导度过低，供应严重不足 D. 盐胁迫初期，细胞可能通过将排出细胞外或运进液泡中，以维持细胞的正常代谢 【答案】C 【解析】 A、气孔导度反映气孔开放程度，气孔导度下降会减少植物从外界吸收的CO₂，CO₂是光合作用暗反应的原料，进而影响光合速率，A正确； B、由表格数据可知，随着NaCl浓度升高，净光合速率Pn总体逐渐下降，说明盐胁迫对光合作用有抑制作用，B正确； C、200mM NaCl处理下，虽然气孔导度很低，但胞间CO₂浓度远高于对照组，说明CO₂供应充足，并非CO₂供应不足，C错误； D、盐胁迫初期，细胞将Na⁺排出细胞外或运进液泡，可降低细胞质基质的渗透压，避免细胞过度失水，维持细胞正常代谢，是植物对盐胁迫的适应性调节，D正确。 11.（2026·湖北荆州·一模）光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对盐胁迫下某作物生长的影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所示（光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度）。下列叙述错误的是（       ） A. 该实验条件下，盐胁迫同时抑制了作物的呼吸作用和光合作用 B. 根据上述实验结果可得出结论：实验光可以抵消盐胁迫对该作物生长的影响 C. 在光照强度达到光补偿点之前，①组的总光合速率始终大于③组的总光合速率 D. 该实验的自变量包括光质和有无盐胁迫，温度、CO2的浓度等属于无关变量 【答案】B 【解析】 A、从图中能看到，和① 组相比，③ 组作物的光补偿点上升、呼吸速率下降，而光补偿点上升意味着光合作用相关的指标受到了抑制，呼吸速率下降则代表呼吸作用被抑制，因此盐胁迫同时抑制了作物的呼吸作用和光合作用，A正确； B、对比① 组、③ 组、④ 组：④ 组的光补偿点等于③ 组且都大于① 组，说明实验光不能缓解盐胁迫对该作物的影响（④ 组指标并未恢复到① 组的水平），B错误。    C、总光合速率=净光合速率+呼吸速率。在光强度达到光补偿点之前，净光合速率＜0，此时总光合速率＜呼吸速率，由图可知：① 组的呼吸速率大于③ 组，① 组的光补偿点小于③ 组，即相同光照强度下，① 组的净光合速率大于③ 组，因此① 组的总光合速率始终大于③ 组的总光合速率，C正确； D、本实验的目的是探究不同光质对盐胁迫下某作物生长的影响，结合题中的柱状图可知实验的自变量为光质和是否盐胁迫，无关变量是除自变量以外的其他一些能对实验结果造成影响的因素，如温度、CO₂浓度（或光照时间、湿度等），D正确。 故选B。 12.（2026·湖北黄石·一模）（多选）阅读下列材料，回答问题： 材料一：糖酵解是指葡萄糖分解为丙酮酸并产生少量ATP的过程，该过程无需氧气参与，是生物界中一种古老的能量获取方式。 材料二：“内共生假说”认为，线粒体起源于原始真核细胞吞噬的一种需氧细菌，两者形成共生关系，细菌最终演化为线粒体。在线粒体中进行的名为“氧化磷酸化”的代谢过程能够生成大量的ATP，使真核细胞的产能效率显著提高。 材料三：研究发现，某些快速增殖的免疫细胞（如活化的T淋巴细胞）即使氧气充足，也优先进行糖酵解，此现象被称为“有氧糖酵解”，其代谢中间产物可为细胞合成核酸、脂质等提供原料，以适应快速增殖的需求。 （1）细胞发生糖酵解的具体场所是　　　　　　　。与发生在线粒体中的氧化磷酸化相比，糖酵解产生ATP的效率较低，但剧烈运动时肌肉细胞仍需依赖糖酵解供能，从产能速率的角度分析，其原因是　　　　　　　。 （2）下列选项中，能有力支持材料二中线粒体“内共生假说”的有_______。 A. 线粒体中含有环状的DNA分子 B. 线粒体能以分裂的方式进行增殖 C. 线粒体内膜的化学成分与细菌的质膜相似 D. 线粒体外膜和细菌质膜均以磷脂双分子层为基本支架 （3）据材料二分析，需氧细菌和哺乳动物成熟的红细胞合成ATP的途径分别是　　　　　　　和　　　　　　　。（均填数字序号） ①糖酵解   ②氧化磷酸化 （4）据材料三推测，活化的T淋巴细胞对葡萄糖的需求　　　　　　　（填“高于”“低于”或“等于”）正常细胞，其细胞表面的葡萄糖转运蛋白的数量通常会　　　　　　　。 （5）综合上述材料分析，正常细胞发生癌变后，其糖酵解强度通常会　　　　　　　，这种代谢变化对癌细胞的意义是　　　　　　　（答出2点）。 【答案】（1）① 细胞质基质    ② 糖酵解释放能量的速度快，能迅速满足剧烈运动时的能量需求     （2）ABC     （3）① ① ②    ② ①     （4）① 高于    ② 增多（或增加、上升）     （5）① 增强（或升高、较高）    ② 快速为癌细胞的增殖提供能量；糖酵解的中间代谢产物能为合成核酸、蛋白质、脂质等物质提供原料，以适应癌细胞的快速增殖      【解析】(1) 糖酵解是葡萄糖分解为丙酮酸并产生少量ATP的过程，其具体场所是细胞质基质。 剧烈运动时肌肉细胞需依赖糖酵解供能，从产能速率角度看，原因是糖酵解释放能量的速度快，能迅速满足剧烈运动时的能量需求。 (2) A、线粒体中含有环状的DNA分子，细菌也含有环状DNA分子，这与“内共生假说”中线粒体起源于需氧细菌相契合，支持该假说，A正确；    B、线粒体能以分裂的方式进行增殖，细菌也能分裂增殖，体现了线粒体与细菌在增殖方式上的相似性，支持“内共生假说”，B正确；      C、线粒体内膜的化学成分与细菌的质膜相似，说明线粒体与细菌在膜成分上有联系，支持该假说，C正确；      D、线粒体外膜和细菌质膜均以磷脂双分子层为基本支架，这是生物膜的共性，不能有力支持“内共生假说”，D错误。 故选ABC。 (3) 根据材料二，需氧细菌进行“氧化磷酸化”代谢过程生成大量ATP，所以需氧细菌合成ATP的途径是① 糖酵解和② 氧化磷酸化；哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，只能进行糖酵解产生ATP，所以其合成ATP的途径是① 糖酵解。 (4) 由材料三可知，活化的T淋巴细胞优先进行糖酵解且代谢中间产物为细胞合成核酸、脂质等提供原料以适应快速增殖需求，所以活化的T淋巴细胞对葡萄糖的需求高于正常细胞。 为满足对葡萄糖的大量需求，其细胞表面的葡萄糖转运蛋白的数量通常会增加。 (5) 正常细胞发生癌变后，其糖酵解强度通常会增强。 这种代谢变化对癌细胞的意义是快速为癌细胞的增殖提供能量；糖酵解的中间代谢产物能为合成核酸、蛋白质、脂质等物质提供原料，以适应癌细胞的快速增殖。 13.（2026·湖北襄阳·一模）科学家发现玉米叶肉细胞中含有一种能催化CO2固定的酶PEPC，其固定CO2能力是水稻催化CO2固定的酶Rubisco的60倍，科学家将玉米的PEPC基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及净光合速率的影响，结果如图所示。 （1）水稻叶肉细胞中Rubisco酶存在于　　　　　（具体位置），据图分析，当光照强度为6×102μmol·m-2·s-1时，限制转基因水稻和原种水稻净光合速率的主要因素是　　　　　，当光照强度为14×102μmol·m-2·s-1时，转基因水稻净光合速率高于原种水稻，主要原因是　　　　　。 （2）植物激素　　　　　作用于保卫细胞能促使气孔关闭。有人推测，该激素的受体有胞内受体和细胞膜上受体两种，为探究该激素受体的位置，研究者进行了实验，实验过程和结果如下表。下列有关该实验的说法，错误的是　　　　　。 甲组 乙组 步骤一 培养水稻叶片下表皮组织 培养水稻叶片下表皮组织 步骤二 向培养液中添加放射性同位素标记的该激素 向保卫细胞内直接注射放射性同位素标记的该激素 实验结果 气孔关闭 气孔不关闭 A．自变量是该激素是否被放射性同位素标记 B．甲组还应检测放射性物质在细胞中的分布 C．实验材料选择下表皮的原因是气孔主要分布在下表皮 D．该激素促使气孔关闭的受体主要是胞内受体 （3）科学家研究了水稻气孔开闭的调控机制，发现保卫细胞中T酶可促进淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞　　　　　（填“吸水”或“失水”）导致气孔开放。研究发现转基因水稻细胞中含有化合物M，由图可知转基因水稻比原种水稻的气孔导度大。为确定化合物M和T酶之间的关系，将原种水稻分为4组开展实验，检测光照后各组中淀粉酶的相对表达量。实验处理及结果如表所示。 组别 1 2 3 4 化合物M - + - + T酶抑制剂 - - + + 淀粉酶的相对表达量 ** *** * * 注：“+”表示“有”，“-”表示无，“*”越多代表表达量越高 分析可知，化合物M、T酶、淀粉酶的相对表达量调节气孔开闭可能的机制是：　　　　　。 【答案】（1）① 叶绿体基质    ② 光照强度    ③ 转基因水稻含PEPC酶催化固定CO2能力强     （2）① 脱落酸（ABA）    ② AD     （3）① 吸水    ② 化合物M通过提高T酶的活性提高淀粉酶的相对表达量，促进淀粉分解为葡萄糖，使保卫细胞吸水，气孔打开      【解析】 光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，前者发生在类囊体薄膜，后者发生在叶绿体基质。 (1) 水稻叶肉细胞中催化CO₂固定的Rubisco位于叶绿体基质。光强为6×10²μmol·m⁻²·s⁻¹时：此时两种水稻的净光合速率还未达到最大值，限制因素主要是光照强度。催化CO2固定的酶PEPC，其固定CO2能力是水稻催化CO2固定的酶Rubisco的60倍，光强为14×10²μmol·m⁻²·s⁻¹时，转基因水稻净光合速率高于原种水稻，主要原因是转基因水稻含PEPC酶催化固定CO2能力强，促进暗反应。 (2) 能作用于保卫细胞促使气孔关闭的激素是脱落酸（ABA）。A、自变量是该激素的添加位置（培养液/细胞内），而非是否被放射性标记，A错误； B、甲组添加了放射性标记的激素，检测放射性物质在细胞中的分布，可判断激素是否进入细胞，B正确； C、水稻叶片气孔主要分布在下表皮，选择下表皮组织便于观察气孔变化，C正确； D、甲组向培养液加激素（作用于细胞膜受体）气孔关闭，乙组直接注入细胞（作用于胞内受体）气孔不关闭，说明受体主要在细胞膜上，D错误。故选AD。 (3) 保卫细胞中葡萄糖浓度增高，细胞液渗透压升高，会吸水，导致气孔开放。 据表格分析：组别1（无M、无抑制剂），淀粉酶表达量为**；组别2（有M、无抑制剂），淀粉酶表达量为***；组别3（无M、有抑制剂），淀粉酶表达量为*，组别4（有M、有抑制剂），淀粉酶表达量为*。可得出机制：化合物M通过促进T酶的活性，进而提高淀粉酶的相对表达量，促进淀粉转化为葡萄糖，使保卫细胞吸水，气孔开放。 14.（2026·湖北·二模）低温胁迫下，植物体内脱落酸（ABA）和水杨酸（SA）同步积累：ABA促进气孔关闭减少水分散失，SA通过信号转导途径诱导相关基因表达，增强细胞抗寒性。同时，低温抑制细胞分裂素（CTK）合成，减缓细胞分裂。回答下列问题。 （1）低温会通过信号转导　　　　　　　　（填“促进”或“抑制”）ABA合成酶基因表达，ABA含量上升。经历低温诱导促使　　　　　　　　的作用，称为春化作用。 （2）CTK主要在　　　　　　　　（填部位）合成，经木质部运输到叶片。低温抑制CTK合成，导致细胞分裂减缓，说明CTK具有　　　　　　　　的生理作用。 （3）科研人员将某植物分别放置在25℃、4℃、-4℃的条件下培养一段时间后，测定低温胁迫下叶肉细胞内光合色素的含量，结果如图所示。 据图分析，-4℃低温胁迫下叶绿素总量明显下降的原因可能是　　　　　　　　（答出两点）。 （4）为了验证“低温下SA可提高小麦抗寒性”的推测，科研人员进行了三组实验，对三组长势相同的小麦进行低温胁迫处理，A组作为对照（喷施清水），B组喷施SA合成抑制剂，C组先喷施SA合成抑制剂（同B组），一段时间后再喷施外源SA，测定并比较三组在低温胁迫后植物地上部分的干重。若该推测正确，预测相应的实验结果：　　　　　　　　。在生产实践中为提高小麦抗寒性，某科研机构在采取喷施外源SA的方法时，应考虑的因素有　　　　　　　　（答出两点）。 【答案】（1）① 促进    ② 植物开花     （2）① 根尖    ② 促进细胞分裂     （3）低温抑制叶绿素的合成；低温促进原有叶绿素分解     （4）① C组>A组>B组    ② SA的浓度、喷施时间（或喷施次数、小麦生长发育期等）      【解析】(1) 题干明确说明低温胁迫下ABA积累，含量上升，说明低温会促进ABA合成酶基因表达，增加ABA合成；低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用。 (2) 细胞分裂素（CTK）主要合成部位是根尖，核心生理作用是促进细胞分裂，因此CTK合成减少会导致细胞分裂减缓。 (3) 叶绿素含量变化可从合成、分解两个角度分析：低温会抑制叶绿素合成相关酶的活性，减少叶绿素合成；同时低温会加速原有叶绿素分解，严重时还会破坏叶绿体结构，导致叶绿素降解，最终叶绿素总量明显下降。 (4) 若“低温下SA可提高小麦抗寒性”的推测正确，SA含量越高，抗寒性越强，低温胁迫下干重越高：B组抑制内源SA合成，SA含量最低，抗寒性最差，干重最低；A组含正常水平的内源SA，干重高于B组；C组补充外源SA，SA含量最高，抗寒性最强，干重最高，因此结果为干重C组>A组>B组。生产实践中喷施外源SA时，需要考虑SA的浓度、喷施时期、喷施次数、小麦生长阶段等因素，保证抗寒效果。 15.（2026·湖北·二模）高光照强度下，植物在维持高效光合作用的同时，要保护类囊体上的光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）免受强光损伤。下图为植物叶绿体中光合电子传递及相关调控机制的简化示意图。请结合图示及所学知识，回答下列问题： （1）PSⅡ中的叶绿素a主要吸收　　　　　　　　光，受光激发后会释放电子，伴随电子流的传递，H+会穿过类囊体膜逆浓度梯度进入类囊体腔，为后续　　　　　　　　的合成贮储能，叶绿素a释放的电子则可通过　　　　　　　　予以补充。 （2）电子受体作为光系统中接收电子的物质，极易受到过量电子的损伤。过高光照强度会导致PGR5蛋白与ATP合成酶结合，抑制H+回流，这一调节机制会　　　　　　　　（填“促进”或“抑制”）类囊体膜上的电子传递，防止光系统中的电子受体损伤，同时NADPH的生成减少。NADPH在光合作用暗反应中的作用是　　　　　　　　　　　。 （3）结合题意，写出强光下提高作物光合速率的思路：　　　　　　　　　　　（写出两点）。 【答案】（1）① 红光和蓝紫    ② ATP    ③ 水的光解（或水的分解）     （2）① 抑制    ② 为C3的还原提供还原剂和能量     （3）适当遮光（答题方向：应注意“适度”或“适当”减弱光照，避免光照过强受损）、增强PSⅠ或PSⅡ的稳定性      【解析】(1) 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。PSⅡ中叶绿素a受光激发释放电子后，电子传递过程伴随H+逆浓度梯度进入类囊体腔，形成类囊体腔与叶绿体基质间的H+浓度差，该梯度势能为后续ATP合成酶催化ADP和Pi合成ATP提供能量。PSⅡ中的叶绿素a失去的电子需不断补充以维持电子传递链运转，而水的光解（2H₂O→4H++O2+4e-）产生的电子可直接补充PSⅡ缺失的电子。 (2) 过高光照强度下，PGR5蛋白与ATP合酶结合抑制H+回流，会导致类囊体腔中H+浓度持续升高，而H+的正常转移是电子传递的伴随过程，H+积累会反馈抑制类囊体膜上的电子传递。NADPH是光反应的产物之一，在暗反应中具有双重作用：一是作为C3还原的还原剂，二是为C3还原过程提供能量。 (3) 结合题意，强光下光系统可能受损，可以适当降低光照强度，增强光系统稳定性等措施提高作物光合速率。 16.（2026·湖北宜昌·一调）气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。一般来说，气孔在白天开放，晚上关闭。请分析回答： （1）气孔的结构如图1，其保卫细胞和叶表皮细胞中都能产生ATP的场所是　　　　　　　　。 （2）科学家多次测定某种植物一天中气孔开度（气孔的孔隙大小）与保卫细胞中K+、蔗糖含量的变化如图2.可见，气孔开度的调节，上午、下午分别是以　　　　　　　　引起的渗透压变化为主。 （3）光照、水分、温度、CO2等都是影响气孔开度的外界因素。有科学家研究发现，鸭跖草被红光照射气孔开度达到最高水平时，如果增加蓝光照射，气孔开度会进一步加大。蓝光引起气孔进一步张开的机理如图3。 ①据图分析，H+-ATP酶的生理功能有　　　　　　　　，H+进入保卫细胞的方式是　　　　　　　　。 ②增加蓝光照射后，光合速率会　　　　　　　　（选填“增大”“减小”），原因有　　　　　　　　。 （4）干旱胁迫条件下，植物体会合成更多的脱落酸（ABA）以抵御逆境。图4表示ABA对细胞K+浓度的调节过程，据图分析，干旱胁迫条件下ABA引起气孔关闭的机理是　　　　　　　　；ABA与相应受体结合后引起　　　　　　　　。 【答案】（1）细胞质基质、线粒体     （2）K+；蔗糖     （3）① 催化ATP水解（供能）、转运H+（质子泵功能）    ② 协助扩散    ③ 增大    ④ 蓝光使气孔开度进一步增大，CO2供应增加（暗反应原料更充足）；同时蓝光可被光合色素吸收，光反应增强，整体光合速率提升     （4）① ABA促进保卫细胞内Ca2+浓度升高 促进Ca2+进入保卫细胞/胞内Ca2+释放    ② Ca2+抑制K+内流通道、激活K+外流通道，使K+大量外流，保卫细胞渗透压降低，细胞失水，气孔关闭      【解析】(1) 保卫细胞含有叶绿体（可进行光反应产生ATP）、线粒体（有氧呼吸）、细胞质基质（细胞呼吸第一阶段）；叶表皮细胞无叶绿体，仅能通过细胞呼吸在细胞质基质、线粒体中产生ATP；因此两者共有的ATP产生场所是细胞质基质和线粒体。 (2) 从图2曲线可知：上午（7：00-13：00）气孔开度随K+含量升高而快速增大，说明上午以K+引起的渗透压变化为主；下午（13：00 后）气孔开度变化与蔗糖含量变化更同步，说明下午以蔗糖引起的渗透压变化为主；保卫细胞中K+ 蔗糖积累会使细胞液渗透压升高，细胞吸水膨胀，气孔开放；反之则气孔关闭。 (3) H+-ATP酶能催化ATP水解为ADP和Pi，同时将H+逆浓度梯度泵出保卫细胞，因此功能是催化ATP水解+转运H+； H+顺浓度梯度通过H+-K+协同转运蛋白进入保卫细胞，属于协助扩散。 气孔开度加大导致CO2进入叶片的量增多，暗反应速率加快；蓝光是光合作用的有效光，可直接被叶绿素等光合色素吸收，促进光反应，因此光合速率增大。 (4) ABA与受体结合后，触发保卫细胞内Ca²⁺浓度上升；Ca²⁺一方面抑制K+内流，另一方面促进 K+外流，导致保卫细胞内K+浓度下降，细胞液渗透压降低，细胞失水皱缩，气孔关闭。 17.（2026·湖北黄石·一模）科研人员以野生型拟南芥（WT）和水杨酸合成缺陷突变体（ics1）为材料，研究病原菌侵染下植物的防御响应。实验处理并培养一段时间后，检测叶绿体中活性氧、水杨酸含量及基因PR1的表达水平，结果如下表。回答下列问题： 组别 处理组 活性氧相对含量 水杨酸相对含量 PR1基因相对表达量 甲组 WT+清水（无病原菌） 1.00 1.00 1.00 乙组 WT+病原菌 3.82 4.51 5.23 丙组 WT+病原菌+DCMU 1.05 1.12 1.08 丁组 ics1+病原菌 3.79 1.03 1.10 注：DCMU可阻断光合作用光反应中的电子传递。基因是植物防御反应激活的标志性基因。 （1）病原菌侵染会使拟南芥光合作用的电子传递链发生异常，导致电子传递给O2，从而大量生成　　　　　　，表中数据也支持该物质含量显著升高。 （2）分析实验，与乙组相比，丙组拟南芥植株的各项检测指标均接近甲组，由此推测　　　　　　是启动植物后续防御信号通路的基础。综合分析实验结果，用箭头和文字完善病原菌侵染拟南芥后发生在细胞内的信号传递过程：病原菌侵染→　　　　　　→　　　　　　→　　　　　　→PR1基因表达增强。 （3）进一步研究发现，水杨酸的积累会影响植物生长。科研人员用不同浓度的水杨酸处理某植物幼苗，测量其根长和生根数，结果如下图所示： 由图可知，不同浓度的水杨酸对该植物根长的影响不明显，但对生根数目的影响表现为　　　　　　。 （4）植物通过复杂的信号网络在防御与生长之间寻求最佳平衡。某农场计划通过喷洒外源水杨酸来预防作物病害。请结合上述研究结果，为农场主制定一个科学的施用策略： ①施用前需进行的预实验设计思路　　　　　　； ②最终确定的水杨酸的理想浓度应满足的条件是　　　　　　。 【答案】（1）活性氧     （2）① 光合作用电子传递异常（或光反应异常）    ② 光合电子传递链异常（或光反应异常）    ③ 活性氧积累    ④ 水杨酸合成增加     （3）低浓度时促进生根，高浓度时抑制生根     （4）① 设置一系列浓度梯度的水杨酸溶液，分别处理同种且生理状态相同的作物幼苗，一段时间后检测叶片中PR1基因表达量以评估抗病性，同时测量生根数等生长指标    ② 既能显著诱导PR1基因表达（或提高抗病性），又对植物生根（或生长发育）无抑制作用（或抑制作用较小）的浓度      【解析】(1) 由题可知，病原菌侵染使拟南芥光合作用电子传递异常，电子传递给O2，这种情况下会大量生成活性氧，由表中活性氧相对含量在乙组（WT+病原菌）显著升高，支持该物质含量显著升高这一结论。 (2) 与乙组相比，丙组（添加 DCMU 阻断光反应电子传递）各项指标均接近甲组，说明光合作用电子传递异常（或光反应异常）是启动植物后续防御信号通路的基础。丁组（水杨酸合成缺陷突变体+病原菌）虽活性氧升高，但水杨酸和 PR1表达量极低，说明活性氧是诱导水杨酸合成的上游信号，水杨酸进一步激活PR1基因表达。因此完整信号传递过程为：病原菌侵染→光合电子传递链异常（或光反应异常）→活性氧积累→水杨酸合成增加→PR1基因表达增强。 (3) 分析根长和生根数的图示，不同浓度的水杨酸对该植物根长影响不明显，但对生根数目的影响，根据图示趋势可知表现为低浓度促进生根，高浓度抑制生根。 (4) ① 预实验设计思路为：设置一系列浓度梯度的水杨酸溶液，分别处理同种且生理状态相同的作物幼苗，一段时间后检测叶片中PR1基因表达量以评估抗病性，同时测量生根数等生长指标，确定水杨酸影响该作物生根的适宜浓度范围，这样可以为正式实验提供依据，避免盲目实验造成资源浪费等。 ② 最终确定的水杨酸的理想浓度应满足的条件是：既能显著诱导PR1基因表达（或提高抗病性），又对植物生根（或生长发育）无抑制作用（或抑制作用较小）的浓度。 18.（2026·湖北孝感·二模）（多选）酸性土壤中较多的离子态铝（Al3+）会形成铝胁迫，从而抑制植物生长。科研人员用铝溶液处理拟南芥，实验结果如图1。 （1）铝胁迫时拟南芥叶绿素含量降低，影响光合作用哪些过程?________ A. 光能的吸收 B. 水的光解 C. 卡尔文循环 D. NADH的合成 E. 糖的生成 （2）根据图1分析，铝胁迫组拟南芥鲜重降低的原因是：　　　　　　　　。 （3）研究发现，Al3+可以吸附在根尖细胞壁，降低其弹性和可塑性，同时影响生长素（IAA）的运输，部分机制如图2（AUX1和PIN2是细胞膜上的IAA转运体）。据图2可知，与A侧相比，B侧属于　　　　　　　　（“形态学上端”或“形态学下端”），铝胁迫下拟南芥的根长变短的原因是：　　　　　　　　　，导致细胞内IAA浓度下降，促进生长作用减弱。 （4）为了验证铝胁迫通过降低细胞内IAA浓度限制根生长，某实验小组设计如下实验方案，请完善该实验设计并预测实验结果。实验材料：野生型拟南芥，IAA缺陷突变体拟南芥，Al（NO3）3，正常培养液。 取野生型拟南芥若干，随机均分为甲、乙两组 甲：加入适量正常培养液 乙：加入　　　　　　　。 取　　　　　　　 丙：操作同甲 丁：操作同乙 将以上四组拟南芥在相同且适宜的条件下培养一段时间后，测量各组根长。 预期实验结果：　　　　　　　。 【答案】（1）ABCE     （2）叶绿素减少导致光合产物合成速率下降；根长变短影响水分和无机盐的吸收     （3）① 形态学下端    ② 铝胁迫抑制膜上含PIN2的囊泡回收，导致IAA外流增加（“AUX1维持IAA内流不变”不做要求）     （4）① 含Al（NO3）3的等量正常培养液    ② IAA缺陷突变体拟南芥若干，随机均分为丙、丁两组    ③ 甲组根最长，乙组根较短，丙组与丁组根相近且最短。      【解析】(1) 叶绿素是光合作用光反应阶段的核心色素，其作用是吸收、传递和转化光能。 A、叶绿素含量降低，直接导致光能吸收减少，A正确； B 、水的光解需要光能驱动，光能不足则水的光解速率下降，B正确； C、光反应产生的 ATP 和 NADPH 是卡尔文循环的能量和还原剂来源，光反应减弱会导致卡尔文循环速率下降，C正确； D、NADH 是细胞呼吸的产物，与光合作用无关，光合作用中产生的是 NADPH，不是 NADH，D错误； E、卡尔文循环减弱，直接导致糖类等有机物合成减少，正确。 (2) 图 1 显示，铝胁迫处理后，拟南芥的根长、叶绿素含量和鲜重均显著降低。 叶绿素减少直接导致光合作用速率下降，有机物合成减少，是鲜重降低的主要原因。 根系是植物吸收水分和无机盐的主要器官，根长变短会降低吸收能力，进一步影响光合作用和细胞代谢，加剧鲜重下降。 (3) 生长素（IAA）在植物根中的运输具有极性，PIN2 蛋白负责将 IAA 从形态学上端向形态学下端运输。图 2 中 IAA 从 A 侧运输到 B 侧，因此 B 侧是形态学下端。正常情况下，PIN2 通过囊泡运输在细胞膜上循环，维持细胞内 IAA 浓度，促进细胞伸长生长。 铝胁迫抑制了含 PIN2 的囊泡回收，导致细胞膜上的 PIN2 蛋白增多，IAA 外排增加，细胞内 IAA 浓度下降，生长素的促进生长作用减弱，根长变短。 (4) 实验目的：验证 “铝胁迫→降低细胞内 IAA 浓度→根生长受抑制”。甲为对照组（正常培养液），乙为实验组（铝胁迫处理），单一变量为铝离子，所以乙组为含 Al (NO₃)₃的等量正常培养液。实验需同时验证 IAA 的作用，因此引入 IAA 缺陷突变体，丙（正常培养液）、丁（铝胁迫培养液）。野生型甲组：无铝胁迫，IAA 正常，根生长最好（最长）。. 野生型乙组：铝胁迫，IAA 浓度降低，根生长受抑制（较短）。IAA 缺陷突变体丙、丁组：本身 IAA 不足，无论是否加铝胁迫，根生长均受抑制，且两者差异不显著（最短）。所以预期实验结果为甲组根最长，乙组根较短，丙组与丁组根相近且最短。 19.（2026·湖北十堰·一调）深海中一种紫色硫细菌可利用光能将硫化物（如H2S）氧化为S，并通过独特的还原型三羧酸循环（rTCA）固定CO2，生成草酰乙酸，最终生成丙酮酸或磷酸烯醇式丙酮酸（PEP），进一步参与糖异生合成葡萄糖。紫色硫细菌的固碳过程如图所示（注：Fdred表示还原型铁氧还蛋白，Fdox表示氧化型铁氧还蛋白）。回答下列问题： （1）紫色硫细菌的光合系统含有色素和　　　　　　　　　　　，参与捕获光能和用于光反应，光合系统可能位于紫色硫细菌的　　　　　　　　　　　　　　　　（填结构）上。硫化物氧化成的S可出现在组成生物大分子的单体　　　　　　　　　　　（名称）中。 （2）紫色硫细菌和绿色植物进行光合作用时，作为电子供体的物质分别是　　　　　　　　　　　。与绿色植物光反应产物相比，紫色硫细菌的光反应产物无　　　　　　　　　　　。 （3）还原型三羧酸循环途径中，图中固定CO2的反应主要指　　　　　　　　　　　过程，该过程需要的还原力（电子载体）有　　　　　　　　　　　。rTCA代谢途径的存在体现了微生物对　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（答一点）等极端环境的适应性。 【答案】（1）① 蛋白质（催化光反应的酶）    ② 细胞膜（质膜或光合片层）    ③ 氨基酸     （2）① 硫化物（H2S）、水（H2O）    ② 氧气（O2）     （3）① 丁二酸辅酶A（经还原羧化）生成-酮戊二酸，以及-酮戊二酸（经还原羧化）生成异柠檬酸    ② ）Fdred、NADPH（NADH）    ③ 缺氧、高硫化物、高温      【解析】(1) 光合系统包含色素和蛋白质（催化光反应的酶），共同完成光能捕获与光反应催化。紫色硫细菌是原核生物，无叶绿体，光合系统分布在细胞膜（质膜）或光合片层上。S是蛋白质的特征元素，蛋白质的单体为氨基酸，部分氨基酸（如半胱氨酸、甲硫氨酸）含有S元素。 (2) 紫色硫细菌以硫化物（H₂S）为电子供体；绿色植物以H₂O为电子供体。紫色硫细菌光合作用不产生 O₂，而植物光反应会释放 O₂。 (3) 还原型三羧酸循环（rTCA）中，CO₂固定主要通过还原羧化完成，即丁二酸辅酶 A→α‑酮戊二酸、α‑酮戊二酸→异柠檬酸。该过程需要Fdred（还原型铁氧还蛋白）与NAD(P)H提供还原力。 rTCA 途径体现微生物对深海缺氧、高硫化物、无光、高压等极端环境的适应。 20.（2026·湖北随州·二模）小球藻光合产氢是清洁能源开发的重要方向，其产氢依赖光合系统（PSI、PSII）与氢酶的协同作用，而氢酶遇氧会发生不可逆失活，PQ、PC是电子载体，如图1所示。 （1）PSII中的叶绿素主要吸收　　　　光，其分解水产生的e-经电子传递链传递时，会伴随H+跨膜运输形成浓度差，该浓度差的作用是　　　　。 （2）自然状态下小球藻产氢效率低，可能原因是　　　　。 （3）科研人员以小球藻为材料，探究硫酸亚铁（Fe2+）诱导小球藻形成聚集体对光合产氢的影响，实验结果如图2所示。 Fe2+诱导小球藻形成聚集体后产氢量显著提升，聚集体内部小球藻因　　　　不足，光合作用产生的O2减少，同时小球藻的　　　　仍在进行消耗O2，使内部形成低氧环境；结合图2分析，Fe2+浓度与聚集体产氢量的关系是　　　　。 （4）为进一步提高小球藻聚集体的产氢效率，结合实验结果和光合产氢机制，提出两项具体措施：①　　　　；②　　　　。 【答案】（1）① 蓝紫光和红    ② 为ATP合成提供能量     （2）光合作用产生的氧气使氢酶失活     （3）① 光照    ② 细胞呼吸    ③ 在0~400mg/L范围内，随Fe2+浓度升高产氢量增加，超过400mg/L后产氢量下降     （4）① 将Fe2+浓度控制在400mg/L左右    ② 改造氢酶基因提高其耐氧性      【解析】(1) 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。 由图可知，H+跨膜运输形成浓度差，该浓度差的作用是为ATP合成提供能量。 (2) 因为氢酶遇氧会发生不可逆失活，而自然状态下小球藻进行光合作用会产生氧气，氧气会使氢酶失活，所以自然状态下小球藻产氢效率低的可能原因是光合作用产生的氧气使氢酶失活。 (3) 聚集体内部小球藻被外层细胞遮挡，光照不足导致光合产氧减少，而细胞呼吸持续消耗O2，共同营造低氧环境保护氢酶；结合图2分析，Fe2+浓度与聚集体产氢量的关系是在0~400mg/L范围内，随Fe2+浓度升高产氢量增加，超过400mg/L后产氢量下降。 (4) 为进一步提高小球藻聚集体的产氢效率，结合实验结果和光合产氢机制，提出两项具体措施：一是将Fe2+浓度控制在400mg/L左右，可提升产氢量；二是改造氢酶基因提高其耐氧性，可突破产氢限制。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $