专题2 细胞代谢-【创新大课堂】高考生物五年（2022-2026年）真题分类汇编168优化重组卷

专题二 考向一 细胞的吸水和失水 1.(2026·河北卷)洋葱表皮细胞的质膜紧贴细胞 壁。为在荧光显微镜下辨别某荧光标记蛋白是 否定位于表皮细胞的质膜，可使细胞质壁分离 后再观察。下列分析正确的是 A.质壁分离过程中，细胞液的渗透压逐渐减小 B.原生质层比细胞壁的伸缩性小是质壁分离的 T 原因之 C.紫色洋葱鳞片叶的内表皮不可作为该实验的 实验材料 D.除质壁分离外，也可利用纤维素酶和果胶酶 制备原生质体后再观察 2.(2025·浙江1月)某同学利用幼嫩的黑藻叶片 完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继续 n 进行“质壁分离”实验，示意图如下。下列叙述 正确的是 ①细胞膜 较高浓度蔗糖溶液 ②细胞壁 ③液泡 ④叶绿体 甲 A.实验过程中叶肉细胞处于失活状态 带 B.①与②的分离，与①的选择透过性无关 C.与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强 D.与图甲相比，图乙细胞体积明显变小 3.(2025·北京卷)“探究植物细胞的吸水和失水” 实验中，在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳 定状态的细胞如图。以下叙述错误的是( 图1清水 图2蔗糖溶液 A.图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B.图1，细胞壁限制过多的水进人细胞 C.图2，细胞失去的水分子是自由水 D.与图1相比，图2中细胞液浓度小 尔 4.(2025·陕晋宁青卷)对下列关于中学生物学实 验的描述错误的是 ①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用②观 察植物细胞的质壁分离现象③探究培养液中 酵母菌种群数量的变化④观察植物细胞的有 丝分裂⑤观察叶绿体和细胞质的流动 ⑥DNA的粗提取与鉴定 细胞代谢 A.①⑥通过观察颜色判断实验结果 B.③⑥均须进行离心操作 C.②④均可使用洋葱作为实验材料 D.②⑤实验过程均须保持细胞活性 5.(2024·山东卷)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和 进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细 胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄 壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环 境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比 外层细胞快。下列说法错误的是 () A.细胞失水过程中，细胞液浓度增大 B.干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部 薄壁细胞的低 C.失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生 质壁分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率 更快，有利于外层细胞的光合作用 6.(2023·全国甲卷)探究植物细胞的吸水和失水 实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋 葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶 液，清水处理外表皮后，外表皮细胞原生质体和 液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到 的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部 分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是 ) 清水 30%蔗糖溶液 原生质体 ↑30%蔗糖溶液 清水 液泡 0 时间 0 时间 A 公 原生质体 墨 液泡 O蔗糖溶液浓度 O蔗糖溶液浓度 0 7.(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液 浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不 同的某种植物成熟叶肉细胞，分别放入三个装 有相同浓度蔗糖溶液的试管中，当水分交换达 到平衡时观察到：①细胞a未发生变化；②细胞 b体积增大；③细胞c发生了质壁分离。若在水 分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换， 下列关于这一实验的叙述，不合理的是() A.水分交换前，细胞b的细胞液浓度大于外界 蔗糖溶液的浓度 B.水分交换前，细胞液浓度大小关系为细胞 b>细胞a>细胞c C.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度大于 细胞a的细胞液浓度 D.水分交换平衡时，细胞c的细胞液浓度等于 外界蔗糖溶液的浓度 8.(2022·浙江6月)“观察洋葱表皮细胞的质壁 分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到 的结果如图所示。下列叙述正确的是 甲 丙 A.由实验结果推知，甲图细胞是有活性的 B.与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低 C.丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破 D.若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现 象更明显 9.(2022·湖南)原生质体（细胞除细胞壁以外的 部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验 的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶 液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的 测定结果如图所示。下列叙述错误的是( 31.75 1.25 1.25 0.75 0.75 0 培养时间(h) 培养时间(h) 甲组：0.3mol/LNaC 乙组：1.0mol/LNaC1 1.75 125 0.75 0 培养时间(h) 丙组：1.5mo/LNaC A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分 离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3mol/I B.乙、丙组NaCI处理皆使细胞质壁分离，处理 解除后细胞即可发生质壁分离复原 C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表 面积增加 D.若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶 液处理，原生质体表面积无变化 6 考向二物质出入细胞的方式 1.(2026·陕晋宁青卷)高Mn+胁迫激活植物油 菜素内酯(BR)信号通路，再通过图中①和②两 条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，缓解高 Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( 高Mn2+胁迫 (BR). G:细胞膜Ca ADP 通道蛋白 ①Ca2*信号 M:液泡膜阳离子 Mn2 转运蛋白 ATP N:细胞膜阳离子 转运蛋白 液泡 ①：磷酸化 内吞泡 A.BR充当了植物细胞响应高Mn+胁迫的信 号分子 B.N以耗能的方式被内吞，减少Mn+向胞内 转运 C.高Mn2+胁迫下，液泡内Mn2+浓度比细胞 质基质中高 D.G改变构象与Ca2+结合，将其从胞外转运至 胞内 2.(2026·河南卷)在细胞培养液中加入某大分子 荧光染料，细胞膜上先出现荧光，一段时间后， 胞内逐渐出现多个荧光小泡。下列叙述错误的 是 ( A.小泡的形成与膜流动性有关 B.小泡的形成过程无需消耗能量 C.小泡的运输与细胞骨架相关 D.小泡的形成速率受温度的影响 3.(2026·黑吉辽蒙卷)植物细胞膜上存在钙泵和 钙离子通道两种转运蛋白。钙泵又称Ca2+ ATP酶，能够催化细胞膜内侧的ATP水解释 放能量，驱动细胞内的Ca2+泵出细胞。下列叙 述错误的是 ( ) A.Ca2+需与钙离子通道蛋白结合才能进入 细胞 B.Ca2+泵出细胞的运输速率存在最大值 C.抑制细胞的呼吸作用会影响钙泵的功能 D.钙泵在发挥作用过程中，空间结构会发生 变化 4.(2026·山东卷)果肉细胞中，液泡膜上的质子 泵直接消耗ATP将H+运入液泡，转运蛋白 TST可利用H+的浓度梯度在运输H+的同时 将蔗糖运入液泡储存，增加果实甜度。下列说 法错误的是 ( ) A.质子泵是一种载体蛋白，也是一种能催化 ATP水解的酶 B.质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生 变化 C.TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向 相同 D.H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其 结合 5.(2026·湖南卷)土壤中H2PO4的浓度通常远 低于其在根毛细胞液中的浓度。植物对 H2PO4的吸收主要通过细胞膜上能同时转运 H2PO4和H+的载体蛋白，该过程由H的跨 膜浓度梯度驱动。下列叙述错误的是( A.该载体蛋白转运H+时，H+不需要与载体 蛋白结合 B.该载体蛋白对H2PO4的运输属于主动运输 C.抑制细胞呼吸，根毛细胞吸收H2PO4的速 率会降低 D.该载体蛋白每次转运H2PO,都会发生自身 构象改变 6.(2025·江苏卷)研究小组开展了C1-胁迫下，添 加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验，机 理如图所示。下列相关叙述错误的有( C“ ABA 甲 细胞质膜 细胞核 A.C一通过自由扩散进入植物细胞 B.转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 C.ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D.细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能 7.(2025·山东卷)生长于NaC1浓度稳定在 100mmol/I的液体培养基中的酵母菌，可通过 离子通道吸收Na十，但细胞质基质中Na十浓度 超过30mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避 免细胞质基质中Na+浓度过高，液泡膜上的蛋 白N可将Na十以主动运输的方式转运到液泡： 中，细胞膜上的蛋白W也可将Na十排出细胞。 下列说法错误的是 A.Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水 B.蛋白N转运Na十过程中自身构象会发生 改变 C.通过蛋白W外排Na十的过程不需要细胞提 供能量 D.Na十通过离子通道进入细胞时不需要与通 道蛋白结合 8.(2024·山东卷)植物细胞被感染后产生的环 核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋 白，使细胞内Ca2+浓度升高，调控相关基因 表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成 伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素 -7 内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列 说法正确的是 ( ) A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白 B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量 C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解 D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞 内H2O2含量降低 9.(2024·吉林卷)研究人员对小鼠进行致病性大 肠杆菌接种，构建腹泻模型。用某种草药进行 治疗，发现草药除了具有抑菌作用外，对于空 肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3) 的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列 叙述正确的是 () 6 4 ☐对照组 ☒模型组 2 口治疗组 空肠 回肠 A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协 助扩散为辅 B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减 少，引起腹泻 C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高， 缓解腹泻，减少致病菌排放 D.治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组， 可使回肠对水的转运增加 10.(2024·浙江1月)婴儿的肠道上皮细胞可以 吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程不涉及 ( ) A.消耗ATP B.受体蛋白识别 C.载体蛋白协助 D.细胞膜流动性 11.(2023·全国甲卷)物质输入和输出细胞都需 要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运 输的叙述，正确的是 A.乙醇是有机物，不能通过自由扩散方式跨 膜进入细胞 B.血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白 并消耗ATP C抗体在浆细胞内合成时消耗能量，其分泌过 程不耗能 D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩 散进入细胞 12.(2023·湖北卷)心肌细胞上广泛存在Na+ K+泵和Na+一Ca2+交换体（转入Na+的同 时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已 知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。 某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na十 K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列 叙述正确的是 ( ) D Na-K+泵 00 膜外 E 膜内 ATP ADEPO 44 ONa+ △K ▣Ca2+ A.心肌收缩力下降 B.细胞内液的钾离子浓度升高 C.动作电位期间钠离子的内流量减少 D.细胞膜上Na+一Ca2+交换体的活动加强 13.(2023·浙江6月)为筛选观察有丝分裂的合 适材料，某研究小组选用不同植物的根尖，制！ 作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选 材依据的叙述，不合理的是 A.选用易获取且易大量生根的材料 B.选用染色体数目少易观察的材料 C.选用解离时间短分散性好的材料 D.选用分裂间期细胞占比高的材料 14.(2023·浙江6月)植物组织培养过程中，培养 基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如 图所示。 蔗糖H 蔗糖-H 共转运体 H+-ATP酶 蔗糖H H 细胞壁 ADP+Pi ATP 蔗糖酶 细胞膜 下列叙述正确的是 A.转运蔗糖时，共转运体的构型不发生变化 B.使用ATP合成抑制剂，会使蔗糖运输速率 下降 C.植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯 一碳源 D.培养基的pH高于细胞内，有利于蔗糖的 吸收 15.(2023·浙江1月)缬氨霉素是一种脂溶性抗 生素，可结合在微生物的细胞膜上，将K+运 输到细胞外（如图所示），降低细胞内外的K 浓度差，使微生物无法维持细胞内离子的正常 浓度而死亡。下列叙述正确的是 ( K 携带K的 炭 缬氨霉素 K →K 缬氨霉素 细胞内 细胞外 P A.缬氨霉素顺浓度梯度运输K+到膜外 B.缬氨霉素为运输K+提供ATP C.缬氨霉素运输K+与质膜的结构无关 D.缬氨霉素可致噬菌体失去侵染能力 6.(2022·山东卷)NO3和NH4是植物利用的 主要无机氮源，NH的吸收由根细胞膜两侧 的电位差驱动，NO3的吸收由H+浓度梯度 驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时， 细胞内NH的浓度增加和细胞外酸化等因 素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵 毒。下列说法正确的是 ONHI ◇NO5 AMTs NRT1.1 根细 胞膜 SLAH3 分解H ATP八ADP+Pi NO NH3· 储存上。 A.NH4通过AMTs进入细胞消耗的能量直 接来自ATP B.NO5通过SLAH3转运到细胞外的方式属 于被动运输 C.铵毒发生后，增加细胞外的NO5会加重铵毒 D.载体蛋白NRT1.1转运NO3和H+的速 度与二者在膜外的浓度呈正相关 7.(2022·全国乙卷)农业生产中，农作物生长所 需的氮素可以NO的形式由根系从土壤中 吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞 吸收NO3的速率与O2浓度的关系如图所 示。回答下列问题。 作物甲 作物乙 02浓度 (1)由图可判断NO3进入根细胞的运输方式 是主动运输，判断的依据是 (2)O2浓度大于a时作物乙吸收NO5速率不 再增加，推测其原因是 (3)作物甲和作物乙各自在NO3最大吸收速 率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙， 判断2依据是 (4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对 NO3的吸收利用，可以采取的措施是 (答出1点即可)。 考向三 酶的本质、功能及特性 1.(2026·河北卷)酶与无机催化剂催化的两类反 应中能量变化如图1和图2所示，下列分析错 误的是 反应物1 产物卫- 毁 反应进程 图1 峭 产物2 r 反应物2 ! 反应进程 图2 A.图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化 能的差值为e B.图1所示为放能反应，图2所示为吸能反应 C.与①反应相比，②反应所需的条件一般较 温和 蜜 D.图2所示反应中酶促反应的活化能为f 2.(2026·湖南卷)关于过氧化氢酶的叙述，错误 的是 称 A.过氧化氢酶可以降低H2O2分解反应所需 的活化能 B.若用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响， 应设置不加酶的对照组 赵 C.持续升高H2O2浓度不一定加快过氧化氢酶 的酶促反应速率 D.过氧化氢酶活性随pH降低而降低，随pH! 升高而升高 3.(2025·河北卷)下列过程涉及酶催化作用的是 ( A.Fe3+催化H2O2的分解 B.O2通过自由扩散进入细胞 绿 C.PCR过程中DNA双链的解旋 D.植物体细胞杂交前细胞壁的去除 4.(2025·安徽卷)下列关于真核细胞内细胞器中 的酶和化学反应的叙述，正确的是 ( ) A.高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋 白进行修饰加工 B.核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特 定tRNA的3'端 9 C.溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损 伤的细胞组分 D.叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转 化为ATP中的化学能 5.(2024·河北卷)下列关于酶的叙述，正确的是 () A.作为生物催化剂，酶作用的反应物都是有 机物 B.胃蛋白酶应在酸性、37℃条件下保存 C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶，分布于其 线粒体内膜上 D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中 可获得纤维素酶 6.(2023·广东卷)中国制茶工艺源远流长。红茶 制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其 间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红 茶风味形成的关键。下列叙述错误的是() A.揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多 酚接触 B.发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的 活性 C.发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶 活性 D.高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响 茶品质 7.(2023·浙江6月)为探究酶的催化效率，某同 学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理 及结果如下表所示。 压强 传感器 Y型试管 不同时间测定的 甲中溶液 乙中溶液 组别 相对压强(kPa) (0.2mL) (2mL) 50s100s150s200s250 1 肝脏提取液 H2()2溶液 0 9.09.69.810.010.0 FeCla H2()2溶液 0 0 0.1 0.3 0.5 0.9 蒸馏水 H2O2溶液 0 0 0 00.10.1 下列叙述错误的是 A.H2O2分解生成O2导致压强改变 B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C.250s时I组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在 进行 D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性 8.(2023·浙江1月)某同学研究某因素对酶活性的： 影响，实验处理及结果如下：己糖激酶溶液置于 45℃水浴12min,酶活性丧失50%；己糖激酶溶 液中加入过量底物后置于45℃水浴12min,酶活 性仅丧失3%。该同学研究的因素是 A.温度 B.底物 C.反应时间 D.酶量 9.(2022·浙江6月)下列关于研究淀粉酶的催化 作用及特性实验的叙述，正确的是 ( A.低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导 致酶变性失活 B.稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因 为酶的作用具高效性 C.淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随 pH升高而不断升高 D.若在淀粉和淀粉酶混合液中加人蛋白酶，会 加快淀粉的水解速率 10.(2022·浙江1月选考)用果胶酶处理草莓， 可以得到比较澄清的草莓汁；而利用稀盐酸处 理草莓可以制得糊状的草莓酱。果胶酶和盐 酸催化果胶水解的不同点在于 ( ) A.两者催化果胶水解得到的产物片段长度不同 B.两者催化果胶水解得到的单糖不同 C.两者催化果胶主链水解断裂的化学键不同 D.酶催化需要最适温度，盐酸水解果胶不需 要最适温度 考向四探究影响酶活性的条件 1.(2025·江苏卷)为探究淀粉酶是否具有专一 性，有同学设计了实验方案，主要步骤如表。下 列相关叙述合理的是 ( 步骤 甲组 乙组 丙组 加入2mL 加入2mL 加入2mL ① 淀粉溶液 淀粉溶液 蔗糖溶液 ③ 加入2mL淀 加入2mL ? 粉酶溶液 蒸馏水 60℃水浴加热，然后各加入2mL斐林 ③ 试剂，再60℃水浴加热 A.丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液 B.两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性 C.根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否 含有还原糖 D.甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀 2.(2025·北京卷)某种加酶洗衣粉包装袋上注有 下列信息：本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶；： -10 洗涤前先浸泡15~20min,特别脏的衣物可减 少浸泡用水量；请勿使用60℃以上热水。下列 叙述错误的是 A.该洗衣粉含多种酶，不适合洗涤纯棉衣物 B.洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解 C.减少浸泡衣物的用水量可提高酶的浓度 D.水温过高导致酶活性下降 3.(2025·浙江1月)取鸡蛋清，加入蒸馏水，混匀 并加热一段时间后，过滤得到浑浊的滤液。以 该滤液为反应物，探究不同温度对某种蛋白酶 活性的影响，实验结果如表所示。据表分析，下 列叙述正确的是 组别 1 2 5 温度（℃） 27 37 47 57 67 滤液变澄 50 min 16 9 清时间(min) 未澄清 A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正 相关 B.组3滤液变澄清时间最短，酶促反应速率 最快 C.若实验温度为52℃，则滤液变澄清时间为 4~6 min D.若实验后再将组5放置在57℃，则滤液变澄 清时间为6min 4.(2024·浙江1月)红豆杉细胞内的苯丙氨酸解 氨酶(PAL)能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而 促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶 液，测定PAL的活性，测定过程如下表。 步骤 处理 试管1 试管2 ① 苯丙氨酸 1.0mL 1.0mL ② HC溶液(6mol/L) 0.2mL ③ PAL酶液 1.0mL 1.0mL 试管1加0.2mLH20.2支试管置于30℃ ④ 水浴1小时 ⑤ HC溶液(6mol/L) 0.2mL 试管2加0.2mLH2O。测定2支试管中的 ⑥ 产物量 下列叙述错误的是 A.低温提取以避免PAL失活 B.30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗 C.④加H2O补齐反应体系体积 D.⑤加入HCI溶液是为了终止酶促反应 5.(2022·全国乙卷)某种酶P由RNA和蛋白质组 成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶 不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下 列5组实验（表中“十”表示有，“-”表示无）。 实验组 ① ② ③ ④ ⑤ 底物 RNA组分 蛋白质组分 + + 低浓度Mg2+ 高浓度Mg2 产物 根据实验结果可以得出的结论是 ( A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化 活性 B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而 升高 C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化 活性 D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化 活性 6.(2022·广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适 催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分 析错误的是 组别 pH CaCl2 温度（℃） 降解率(%) ① 9 90 38 ② 9 70 88 ③ 9 70 0 ④ 7 70 58 ⑤ 40 30 注：十/一分别表示有/无添加，反应物为I型胶 原蛋白 A.该酶的催化活性依赖于CaCl2 B.结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度 C.该酶催化反应的最适温度为70℃，最适pH 为9 D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其 他反应物 7.(2022·湖南)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他 成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正 常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。 此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如下图所 示。下列叙述错误的是 加热 降温 天然状态 部分解折叠 完全解折叠 A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的 去污效果 D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少 环境污染 考向五ATP 1.(2025·浙江1月)ATP是细胞生命活动的直 接能源物质。下列物质运输过程需要消耗 ATP的是 () A.O2进入红细胞 B.组织细胞排出CO2 C.浆细胞分泌抗体 D.神经细胞内K+顺浓度梯度外流 2.(2025·河北卷)ATP是一种能为生命活动供 能的化合物，下列过程不消耗ATP的是( ) A.肌肉的收缩 B.光合作用的暗反应 C.Ca2+载体蛋白的磷酸化 D.水的光解 3.(2024·全国甲卷) Y B 腺嘌呤 ATP可为代谢提 核糖 供能量，也参与 RNA的合成。ATP结构如图所示，图中~表 示高能磷酸键。下列叙述错误的是 ( A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供 能量 B.用a位32P标记的ATP可以合成带有32P 的RNA C.阝和Y位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在 细胞核中断裂 D.光合作用可将光能转化为化学能储存于B和 Y位磷酸基团之间的高能磷酸键 4.(2022·浙江1月选考)下列关于腺苷三磷酸分 子的叙述，正确的是 ( A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基 团组成 B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能 磷酸键（特殊的化学键） C.在水解酶的作用下不断地合成和水解 D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 考向六细胞呼吸 1.(2026·安徽卷)下列有关真核生物细胞呼吸的 叙述，错误的是 ( A.无氧呼吸中ATP的生成只发生在第一阶段 B.无氧呼吸都会产生使溴麝香草酚蓝溶液变色 的气体 C.有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线 粒体基质 D.有氧呼吸第一阶段葡萄糖中的化学能大部 分储存在产物丙酮酸中 2.(2026·河南卷)为探究酵母菌的呼吸作用，研 究人员将注满酵母菌和葡萄糖混合液的小管倒 置于大管中，并对大管的液面进行油封处理，装 置如图所示，液面高度不再变化时终止实验。 下列推断错误的是 尺子 空气 液面 起始高度 酵母菌和 葡萄糖混合液 A.实验前期，葡萄糖可彻底氧化分解并产生 CO2和HO B.实验过程中，液面高度的变化速率和液体温 度可发生改变 C.实验后期，管内液体与酸性重铬酸钾溶液可 发生颜色反应 D.实验结束后，大管内的液面降低，小管内的 液面升高 3.(2026·云南卷)猕猴桃鲜果储藏条件如表。 果实含 温度/℃ O2体积分数/% 湿度/% 水量/% 约85 1~3 2~4 9095 下列说法错误的是 A.高湿度可减少果实水分蒸发以利于果实 保鲜 B.低温抑制酶活性来降低果实细胞的呼吸速率 C.O2含量低可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三 阶段 D.有氧呼吸消耗水的量大于产生量需要人工 补水 4.(2026·陕晋宁青卷)剧烈运动过程中，骨骼肌 细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如 图。下列叙述错误的是 12 100 801 60 78.6 0 0 120240360480 运动时间/s A.60s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B.78.6s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖 量相等 C.肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D.运动后期，供氧增加促进了线粒体内反应物 的彻底氧化 5.(2026·山东卷)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 水淹后一段时间内，酶工和酶Ⅱ的表达量明显 增加，无氧呼吸增强。下列说法错误的是 ( ①丙酮酸酶工乙醛十C02 ②乙醛+NADH+H+腾L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，其中 的能量大部分存留在乙醇中 .(2026·山东卷)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 1 1 a b d 时间 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 .(2026·湖南卷)关于表中生物学实验的叙述， 错误的是 ( ) 选项 实验名称 相关叙述 低温能抑制洋葱根 低温诱导植物细 尖分生区细胞中纺 A 胞染色体数目的 锤体的形成，引起 变化 细胞内染色体数目 加倍 绿叶中色素的提 绿叶中的色素不溶 B 取和DNA的粗 于无水乙醇，DNA 提取 易溶于无水乙醇 救 细胞呼吸产物的产 探究酵母菌细胞 生情况是因变量， 呼吸的方式 温度是无关变量 可设置 HCO3/ 逊 模拟生物体维持 H2CO3缓冲液或 D pH的稳定 当 HPO/H2PO 缓冲液作为对照组 8.(2025·山东卷)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 ( ) 量 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 9.(2025·江苏卷)关于人体细胞和酵母细胞呼吸 赵 作用的比较分析，下列叙述正确的是 ( ) A.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同 B.有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C.呼吸作用都能产生[H]和ATP D.无氧呼吸的产物都有CO2 10.(2025·陕晋宁青卷)丙酮酸是糖代谢过程的 重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输 丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列 叙述错误的是 ( 丙酮酸一→丙酮酸根+什 低pH 线粒体内外膜间隙 线粒体内膜 线粒体基质 高H 13 A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将 会增加 B.丙酮酸根、H十共同与MPC结合使后者构 象改变 C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根 转运速率 D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其 转运速率越高 1.(2025·黑吉辽蒙卷)下图为植物细胞呼吸的 部分反应过程示意图，图中NADH可储存能 量，①②和③表示不同反应阶段。下列叙述正 确的是 HO 葡萄糖 ① 丙酮酸② co. NADH ③ H.O NADH A.①发生在细胞质基质，②和③发生在线 粒体 B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了水 的形成 C.无氧条件下，③不能进行，①和②能正常 进行 D.无氧条件下，①产生的NADH中的部分能 量转移到ATP中 2.(2025·河北卷)玉米T蛋白可影响线粒体内 与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造 成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体 和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中 有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸 产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的 是 ( 5.0 口野生型 口T基因缺失突变体 2.5 H 丙酮酸 乳酸 A.线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B.突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C.突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼 吸的增强 13.(2025·北京卷)如图是植物细胞局部亚显微 结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部 位产生ATP的量不同。以下选项正确的是 ( 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 A.A B.B C.C D.D 14.(2024·山东卷)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。己知无氧呼吸中，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 、子叶耗氧量 乙醇脱氢酶活性 M 时间 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 15.(2023·全国乙卷)植物可通过呼吸代谢途径 的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种 植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO,的速 率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙 述错误的是 a 6 时间 A.在时间a之前，植物根细胞无CO,释放，只 进行无氧呼吸产生乳酸 B.a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产 生酒精和CO2的过程 C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成 的ATP比产生乳酸时的多 D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输 的过程不需要消耗ATP 16.(2023·广东卷)在游泳过程中，参与呼吸作用 并在线粒体内膜上作为反应物的是 ( A.还原型辅酶I B.丙酮酸 C.氧化型辅酶I D.二氧化碳 17.(2023·湖北)为探究环境污染物A对斑马鱼 生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A 溶液处理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分 析，下列叙述正确的是 ( ) A物质浓度 (4g·L-1) 0 10 50 100 指标 肝脏糖原含量 ⊙ 25.0± 12.1+ 12.0士 11.1士 (mg·g1) 0.6 0.7 0.7 0.2 肝脏丙酮酸含量 23.6士 17.5+ 15.7+ 8.8± ② (nmol·gl) 0.7 0.2 0.2 0.4 血液中胰高血糖素含量 43.6± 87.2士 109.1±120.0士 ③ (mlU·mg·prot-1) 1.7 18 3.0 2.1 A.由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快 B.由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率 加快 C.①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡 萄糖 D.③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持 续升高 阅读下列材料，完成第18题。 小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等 为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所 含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌 氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细 菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利 用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如 图所示。 液体用 于蒸馏 白酒 泡粮→蒸粮→摊晾 撒曲 装坛 糖化 发酵 固体为 糟醅 18.(2023·浙江6月)小曲白酒的酿造过程中，酵 母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母 菌的呼吸作用，下列叙述正确的是 ( A.有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸 产生的[H]不与O2结合 B.有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞！ 质基质中进行 C.有氧呼吸有热能的释放，无氧呼吸没有热能 的释放 D.有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化 : 19.(2023·浙江1月)为探究酵母菌的细胞呼吸方 式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实 验。下列关于该实验的叙述，正确的是( A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的 自变量 B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关 变量 C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检 测指标 D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释 放的能量相等 20.(2022·全国甲卷)线粒体是细胞进行有氧呼 吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细 胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下 列与线粒体有关的叙述，错误的是 A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产 生ATP B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应 形成水的过程 C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过 程需要O2的直接参与 D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控 制某些蛋白质的合成 21.(2022·山东卷)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 15 22.(2022·浙江6月)下列关于细胞呼吸的叙述， 错误的是 () A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多 的乳酸 B.制作酸奶的过程中乳酸菌可产生大量的丙 酮酸和CO2 C.梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用 于合成ATP D.酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响 乙醇的生成量 23.(2022·广东卷)种子质量是农业生产的前提 和保障。生产实践中常用TT℃法检测种子活 力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成 TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于 0.5%TT℃溶液中，30℃保温一段时间后部分 种胚出现红色。下列叙述正确的是( A.该反应需要在光下进行 B.TTF可在细胞质基质中生成 C.TTF生成量与保温时间无关 D.不能用红色深浅判断种子活力高低 4.(2022·浙江1月选考) 线粒体结构模式如图所 1外膜 示，下列叙述错误的是 2内膜 ) 3嵴 A.结构1和2中的蛋白 4基质 质种类不同 B.结构3增大了线粒体 内膜的表面积 C.厌氧呼吸生成乳酸的过程发生在结构4中 D.电子传递链阻断剂会影响结构2中水的 形成 25.(2022·山东卷)（不定项）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合成 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。 己知DNP可使H进入线粒体基质时不经过 ATP合成酶。下列相关说法正确的是() 口ATP生成量 口耗氧量 25℃ 4℃25℃+DNP 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+的浓度 降低，生成的ATP减少 26.(2026·河北卷)M是植物线粒体膜上转运丙 酮酸的蛋白。为探究M蛋白对植物镉耐受性 的影响，科研人员利用拟南芥M基因缺失突 变体进行了相关研究。 回答下列问题： (1)利用葡萄糖进行有氧呼吸时，丙酮酸是第 阶段的产物，ATP主要在第 阶段生成。 (2)无镉胁迫时，M缺失突变体细胞质基质中 丙酮酸的含量 野生型。受到镉胁 迫时，拟南芥可通过主动运输将镉排出胞外以 缓解毒害，推测此时野生型中有氧呼吸强度会 (3)谷氨酸是植物合成谷胱甘肽的主要原料， 在丙酮酸供应不足时也可用于维系有氧呼吸 的正常运转。无镉胁迫时，M缺失突变体和野 生型的根长无显著差异，而突变体谷胱甘肽含 量显著低于野生型，推测造成此现象的原因是 (4)拟南芥还可通过谷胱甘肽结合镉以减轻毒 害。镉胁迫时，M缺失突变体中谷胱甘肽含量 显著高于野生型，结合图中根长数据分析，相 较于野生型，此时M缺失突变体根细胞中的 ATP生成量 ,其原因是 ☐对照 3 ■镉胁迫 野生型M缺失突变体 27.(2025·安徽卷)为探究水通道蛋白NtPIP对 作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野 生型(WT)及NPIP基因过量表达株(OE)在 正常供氧(AT)和低氧(HT,模拟涝渍)条件下 的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。 16 y.智AIl G5 0862 0 AT HT H门 200 160 WT OE AT 图1 回答下列问题。 (1)据图1分析，低氧胁迫下，NIPIP基因过 量表达会使根细胞有氧呼吸 ,原因是 有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分 被转化为 中储存的能量。 (2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢 路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加 入分子A、B或C时，E增多并累积（图2a);当 加入F、G或H时，E也同样累积（图2b)。根 据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提 出假设： 加入A E累积 E累积 加入G aAB+CD-→F-G+H (b)A-B-C-D-→十F→8H 丙二酸阻遏 丙二酸阻遏 图2 说明：字母A~H表示一系列分子 (3)科研小组还发现，低氧条件下，NiPIP基 因过量表达株的叶片净光合速率高于野生 型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原 因是 (4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原 反应，最终接受电子的物质（最终电子受体）是 而最终提供电子的物质（最终电子 供体)是 考向七光合色素及光合作用的过程 1.(2026·黑吉辽蒙卷)玉米籽粒形成过程中，磷 酸烯醇式丙酮酸羧激酶2(PEPCK2)催化的反 应如图。下列叙述正确的是 ( 葡萄糖 CO2 糖→淀粉 叶天冬氨酸 酰 片精氨酸 乙酸 PEP (PEPCK2 亮氨酸 蛋 粒 ATP ADP丙酮酸 缬氨酸卡 -① 丙氨酸 质 T A.过程①在线粒体基质中进行 B.PEPCK2不能为草酰乙酸转化为PEP提供 能量 C.PEPCK2不能催化其他来源的草酰乙酸转化 为PEP 堂 D.PEPCK2活性提高可促进籽粒中淀粉与蛋 '; 白质的积累 r 2.(2025·河北卷)某科创小组将叶绿素合成相关 基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行 相关检测。下列实验操作错误的是 ( A.将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培 养基诱导愈伤组织 B.在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸 水浴后观察颜色以鉴定DNA 蜜 C.将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色 素滴加部位浸入层析液进行层析 D.对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水 中，探究不同光照下的光合作用强度 3.(2025·山东卷)“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 赵 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% 泄 乙醇替代 4.(2025·山东卷)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 蝶 生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的 郑 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份形成松散菌一藻体，另1： 份形成致密菌一藻体，在CO2充足的封闭体系 问 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( 17 致密菌一藻体4 4 3 松散菌一藻体 2 2 -02 03 24 72120 时间h) A.菌一藻体不能同时产生O2和H2 B.菌一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,致密菌一藻体暗反应产生的有 机物多于松散菌一藻体 5.(2025·黑吉辽蒙卷)下列关于实验操作和现象 的叙述错误的是 () A.观察叶绿体的形态和分布，需先用低倍镜找 到叶绿体再换用高倍镜 B.用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时，需要加 热后才能呈现砖红色 C.将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水 并盖上盖玻片即可观察染色体 D.分离菠菜叶中的色素时，因层析液有挥发 性，需在通风好的条件下进行 6.(2025·黑吉辽蒙卷)黑暗条件下，叶绿体内膜 的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP 和P的过程示意图如下。其他条件均适宜，下 列叙述正确的是 () ATP ADP+Pi 叶绿体外膜 ATP 一叶绿体内膜 ADP+Pi 类囊体膜 A.ATP、ADP和Pi通过NTT时，无需与NTT 结合 B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动 运输 C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体 产生 D.光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚 至停止 7.(2023·全国乙卷)植物叶片中的色素对植物的 生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素 的叙述，错误的是 () A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要： 元素 B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体 的薄膜上 C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸 收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高， 随层析液在滤纸上扩散得越慢 8.(2023·湖北卷)植物光合作用的光反应依赖类 囊体膜上PSI和PSI光复合体，PSI光复合体含有 光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PS Ⅱ光复合体上的蛋白质LHCI,通过与PSI结合或 分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。 LHCI与PSI的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。 下列叙述错误的是 类 强光 LHC IIPS IILHC II LHCPSⅡ LHC II 膜 弱光 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.PS光复合体分解水可以产生H十、电子和O2 9.(2023·湖北卷)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%一8%。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 10.(2026·陕晋宁青卷)捕光复合体是叶绿体中 捕获光能的关键结构，由光合色素和叶绿素结 合蛋白(LHCP)组成，L蛋白与S蛋白等共同 参与IHCP向类囊体膜的转运，I蛋白还参与！ 叶绿素合成的调控，相关过程如图(a)。回答 下列问题。 18 ”.中间物1 叶绿体基质 叶绿素L蛋白 LHCP 合成前体 L蛋白 中间物2女 白 类囊体 捕光复合体 类囊体基质 叶绿体 图(a) 完整叶绿体结构1结构2 L蛋白 注：条带宽窄表示目标蛋白含量多少 图(b) 甲 乙 米 正常绿色失绿严重失绿 图(c) (1)用纸层析法分离野生型(WT)和L基因缺 失突变体()植株的叶绿体色素，滤纸条均出 现4条色素带。1组自上而下第三条带对应的 色素是 ；与WT相比，该条带的颜 色深浅变化是 。 相较于WT植株， 1植株叶绿体内中间物1含量 ,1植 株叶片暗反应中C3的 反应过程会 受影响。 (2)通过抗原一抗体杂交反应检测WT植株叶 绿体基质和类囊体中L蛋白的量，结果如图 (b)所示，结构2是 (3)WT、1及s(S基因缺失突变体)植株的表 型如图(c)所示，其中1对应的是 (填“甲”“乙”或“丙”)，与WT相比，两突变体 表型差异产生的原因是 (4)为进一步验证L蛋白的功能，应在WT、1 两种实验材料基础上，再补充两组不同的实验 材料，分别为 1.(2025·山东卷)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。 H+ 02→H202→H20 ATP↑ADP+P NADP'+H NADPH TP合酶)基质 类囊体腔 H20 注：~一表示电子的传递路径：Y、Z表示光合色素分子 (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，能进入线粒体基质且被3H标记的物质有 H2O、 。离心收集绿藻并重新放人含 H,18O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 12.(2024·山东卷)从开花至籽粒成熟，小麦叶片 逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄 的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变 体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体 膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢 不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶 活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞 间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Iov为 细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类 植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程 度。己知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。 未处理 +Lov 07☑ +Lov+KT ①②③ ①②③ 野生型 突变体 检测指标 植株 14天 21天 28天 胞间CO2浓度 野生型 140 151 270 (mol CO2·mol-1) 突变体 110 140 205 气孔导度 野生型 125 95 41 (molH2O·m-2·s 1) 突变体 140 112 78 19 (1)光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应 利用的物质有 结合细胞分裂素的 作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体 叶片变黄的速度慢的原因是 (2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光 照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天 后突变体的光饱和点 (填“高”或 “低”)，理由是 (3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运 输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含 量低的原因是 3.(2023·全国甲卷)某同学将从菠菜叶中分离 到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮 液照光后有糖产生。回答下列问题。 (1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要 将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞 器分离，可以采用的方法是 (答出1种即可)。叶绿体中光合色素 分布在 上，其中类胡萝卜素主要吸收 (填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。 (2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲 液形成悬浮液，发现黑暗条件下叶绿体悬浮液 中不能产生糖，原因是 (3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀 粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简 要写出实验思路和预期结果。 4.(2022·全国甲卷)根据光合作用中CO2的固 定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物 等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的 低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低 导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO? 浓度。回答下列问题。 (1)不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用 光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产 物是 (答出3点即可)。 (2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全 部运输到其他部位，原因是 (答出1点即可)。 (3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同 等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得 好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可 能的原因是 15.（2022·湖南)将纯净水洗净的河沙倒入洁净 的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生 长的基质。某水稻品种在光照强度为8~ 10umol/(s·m)时，固定的CO2量等于呼吸 作用释放的CO2量；日照时长短于12小时才 能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子 表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。将沙 床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为 35℃/25℃，光照强度为2umol/(s·m2),每 天光照时长为14小时。回答下列问题： (1)在此条件下，该水稻种子 (填“能” 或“不能”)萌发并成苗（以株高≥2厘米，至少 1片绿叶视为成苗)，理由是 (2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上， 光照强度为10mol/(s·m),其他条件与上 述实验相同，该水稻 (填“能”或“不 能”)繁育出新的种子，理由是 (答出两点即可)。 (3)若该水稻种子用于稻田直播（即将种子直 接撒播于农田)，为防鸟害、鼠害减少杂草生 长，须灌水覆盖，该种子应具有 特性。 考向八光合作用的影响因素 1.(2025·安徽卷)关于“探究光照强度对光合作 用强度的影响”实验，下列叙述错误的是( A.用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对 一致应避开大的叶脉 B.调节IED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的： 距离，以进行对比实验 C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可 计算出实际光合作用强度 D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与 其接受的光照强度不同有关 2.(2024·湖北卷)植物甲的花产量、品质（与叶黄 素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究 人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如 下表所示。下列叙述正确的是 20 花的叶黄鲜花累计 首次开 茎粗 组别光照处理 素含量 平均产量 花时间 (mm)） (g/kg) (kg/hm2 光照8h/ ① 7月4日 9.5 2.3 13000 黑暗16h 光照12h/ 7月18日 10.6 21800 黑暗12h 4.4 光照16h/ ③ 7月26日 11.5 2.4 22500 黑暗8h A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且 产量最高 B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈 负相关 C.综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组 处理 D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关 3.(多选)(2022·湖南)在夏季晴朗无云的白天， 10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时 左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减 弱的原因可能是 ( A.叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关 闭，进入体内的CO2量减少 B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放 的CO2量大于光合固定的CO2量 C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸 收和传递光能的效率降低 D.光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化 光能的能力下降 4.(2026·湖南卷)为探究脱落酸(ABA)对某品种 葡萄抗盐碱(200mmol·L-1 NaHCO3)胁迫的 作用，分别用蒸馏水(T1组)、NaHCO3(T2 组)、NaHCO3+ABA合成抑制剂(T3组)、 NaHCO3+ABA(T4组)处理葡萄幼苗，一段时 间后采集叶片测定相关生理指标，结果见表。 回答下列问题： 组别 T1 T2 T3 T4 指标 叶绿素含量/ 3.8 2.2 1.3 2.9 (mg·g1鲜重) H2O2含量/ 9.6 20.3 29.5 14.7 (umol·g-1鲜重) 净光合速率 (mol·m-2·s-1) 9.8 6.1 4.6 7.9 注：H2O2会引起生物膜发生氧化损伤，膜通透 性升高。 (1)叶绿素主要吸收可见光中的 ,光 反应产生的NADPH在暗反应阶段的作用是 (2)盐碱胁迫下，葡萄幼苗的光合作用速率下 降。据表分析，出现该变化的原因是 (3)研究表明植物体内ABA含量与抗盐碱能力 正相关。拟培育抗盐碱作物新品种，可筛选 T (填序号)。 ①ABA合成酶缺失突变体 ②ABA合成酶高活性品种 ③ABA受体低敏感性品种 ④ABA降解酶低活性品种 (4)盐碱胁迫下，葡萄幼苗的细胞将细胞质基质： 中的Na运送到液泡中储存或排出细胞，降低 盐碱胁迫伤害。与正常栽培条件相比，葡萄幼 苗在一定浓度的盐碱处理下，一段时间后生物 量减少，从物质跨膜运输和呼吸作用的关系分 析其原因是 5.(2026·河南卷)质膜H十-ATP酶基因过表达 型水稻(H-OE)的产量显著高于野生型水稻 (WT)。为探究H-OE增产的机制，研究人员 带 在光饱和点时测定两种水稻的相关指标，结果 如表所示 称 气孔导度 净光合速率 NH吸收 材料 (mol·m 2 (umol·m 2 速率/(mol· ·s1) ·s1) g1·h-1) 杯 WT 0.61 20.5 58.4 赵 H-OE 1.25 27.5 75.3 注：气孔导度反映气孔开放的程度。 回答下列问题： 逊 (1)光合作用强度是指 ,直接关系到 农作物产量。除CO2供应量和无机营养之外， 蝶 影响光合作用强度的环境因素还有 (答出两点即可)。 (2)与WT相比，H-OE的气孔导度提高约！ 最 105%,净光合速率仅提高约34%，此时还制约 CO2供应量的环境因素为 。质膜H+ 出 ATP酶通过 (填运输方式)将H+泵 至膜外，建立H+梯度，促进NH吸收。 (3)从物质代谢和能量供应两个角度分析，吸收 更多的氮元素在提高H-OE光合作用强度中的： 21 作用为 (每个角度各答出一点)，无机碳被固定也能提 高H-OE对氮元素的吸收速率，原因是 (每个角度各答出一点)。 (2025·浙江1月)西兰花可食用部分为绿色花 蕾、花茎组成的花球，采摘后容易出现褪色、黄 化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以 探究西兰花花球的保鲜方法。 实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和 红光组的光照强度均为50umol·m2·s-1 各处理的西兰花花球均贮藏于20℃条件下，测 定指标和结果如图所示。 400 口黑暗组 口日光组 360 口红光组 0 280 240 200 4 3 3 贮藏时间(d) 25 口黑暗组 口日光组 口红光组 5价 5 0.3 60.25 0.2 15 0.1 贮藏时间(d) 注：质量损失率(%)= 初始质量(g)一贮藏结束时质量(g) 初始质量(g)》 ×100% 回答下列问题： (1)西兰花花球采摘后水和 供应中 断。水是光合作用的原料，在光反应中，水裂解 产生O2和 (2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间 延长而 前3天日光组和红光组的 质量损失率低于黑暗组，原因有 。 第4天日光组的 质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导 气孔开放，引起 增强从而散失较多 水分。 (3)第4天日光组和红光组的 下降 比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑 暗组，因此推测日光或红光照射能减轻 过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而 延缓衰老 (4)第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现 象，原因是 综合分析图中结果， 处理对西兰花 花球保鲜效果最明显。 7.(2025·黑吉辽蒙卷)Rubisco是光合作用暗反 应中的关键酶。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(S),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（如下 图)和产量潜力。回答下列问题。 A0 +S+补光 0-S 35 ① WT ② 30 0-00-090 25 250 300 350 胞间CO2浓度/(Lmol·mo) 注：光照强度在曲线②和③中为n,在曲线①中 为n×120% (1)Rubisco在叶绿体的 中催化 与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成 (CH2O),这一过程中能量转换是 (2)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 不足。A点之前 曲线①和②重合的最主要限制因素是 胞间CO2浓 22 度为300mol·mol-1时，曲线①比②的光合 速率高的具体原因是 (3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条 件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT 更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加 以验证，简要写出实验思路。 8.(2025·北京卷)植物的光合作用效率与叶绿体 的发育（形态结构建成）密切相关。叶绿体发育 受基因的精细调控，以适应环境。科学家对光 响应基因BG在此过程中的作用进行了研究。 (1)实验中发现一株叶绿素含量升高的拟南芥 突变体。经鉴定，其BG基因功能缺失，命名为 bg。图1是使用 观察到的叶绿体亚显 微结构。与野生型相比，可见突变体基粒(“[” 所示)中的 增多。 野生型 突变体bg 图1 (2)已知GK蛋白促进叶绿体发育相关基因的 转录，BG蛋白可以与GK蛋白结合。研究者构 建了GK功能缺失突变体gk(叶绿素含量降低) 及双突变体bggk。对三种突变体进行观察，发 现双突变体的表型与突变体 相同，由 此推测BG通过抑制GK的功能影响叶绿体 发育。 (3)为进一步证明BG对GK的抑制作用并探 索其作用机制，将一定浓度的GK蛋白与系列 浓度BG蛋白混合后，再加入GK蛋白靶基因 CAO的启动子DNA片段，反应一段时间后，经 电泳检测DNA所在位置，结果如图2。分析实 验结果可得出BG抑制GK功能的机制是 BG蛋白 1.4 2.75.4(数字表示BG蛋白与GK蛋白的浓度比)： GK蛋白 CAO启动子片段+ 与GK蛋白结合的DNA片段 电泳方向 游离DNA片段 图2 (4)基于突变体bg的表型，从进化与适应的角 度推测光响应基因BG存在的意义。 9.(2025·河北卷)砷可严重影响植物的生长发 育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探 究其机制，研究者进行了相关实验。 回答下列问题： (1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能 量，该运输方式属于 。砷的累积可 导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞 损伤甚至死亡的原因为 (答出两点即可)。 (2)针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的 拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结 果如图。由此推测，蛋白C可 (填“增 强”或“减弱”)根对砷的吸收。进一步研究表 明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化，磷酸化的F 诱导细胞膜内陷，形成含有蛋白F的囊泡。由 此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白 F的数量 ,造成根对砷吸收量的改变。 囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有 的特点。 野生型C缺失C过量表达 突变体植株 (3)砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进人细胞。 推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量 (填“增加”或“减少”)，结合(2)和(3)的信息，分 析其原因： (答出两点即可)。 23 0.(2024·湖北卷)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进人和水分的散失，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hl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)、hl基因功能缺 失突变体(h)、rhcl基因功能缺失突变体(r)和 htl/rhcl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。 干旱 相关基 脱落酸含 因表达 量上升 高浓度 蛋白 蛋白 蛋白 CO 甲 气孔关闭 保卫细胞液泡的 溶质转运到胞外 注：…*表示省略了若干步聚 图1 口正常浓度CO2 口高浓度CO2 wt组h组r组h/r组 图2 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rhcl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“htl”或“rhcl”)。 11.(2024·新课标卷)某同学将一种高等植物幼： 苗分为4组(a、b、c、d),分别置于密闭装置中 照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实 验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定 装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始 O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题。 0 (1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成， 其中高等植物光合作用利用的光主要是 ,原因是 (2)光照t时间时，a组CO2浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)b组。 (3)若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加， 则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是 组，判断依据是 (4)光照1时间后，将d组密闭装置打开，并以 c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 (填“升高”“降低”或“不变”)。 12.(2024·全国甲卷)在自然条件下，某植物叶片 光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图 所示。回答下列问题。 呼吸速率 光合速率 b cd 温度 (1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相 等，叶片有机物积累速率 (填“相等” 或“不相等”)，原因是 (2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因 是 24 (3)温度超过b时，该植物由于暗反应速率降 低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原 因可能是 (答出1点即可)。 (4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产 物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温 度应控制在 最大时的温度。 3.(2023·全国乙卷)植物的气孔由叶表皮上两 个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞 吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细 胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知 蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯 度吸收K。有研究发现，用饱和红光（只用 红光照射时，植物达到最大光合速率所需的红 光强度)照射某植物叶片时，气孔开度可达最 大开度的60%左右。回答下列问题。 (1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、 (答出2点即可)等生理过程。 (2)红光可通过光合作用促进气孔开放，其原 因是 (3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加 蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此 他们认为气孔开度进一步增大的原因是，蓝光 促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。请推测 该研究小组得出这一结论的依据是 (4)已知某种除草剂能阻断光合作用的光反 应，用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔 (填“能”或“不能”)维持一定的开度。 4.(2023·广东卷)光合作用机理是作物高产的 重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型 (WT)的产量和黄绿叶突变体(yg)的产量差 异不明显，但在高密度栽培条件下yg产量更 高，其相关生理特征见下表和图。（光饱和点： 光合速率不再随光照强度增加时的光照强度； 光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过 程中释放的CO2等量时的光照强度。) 类胡萝 类胡萝卜 水稻材料叶绿素(mg/g) 卜素(mg/g) 素/叶绿素 WT 4.08 0.63 0.15 ygl 1.73 0.47 0.27 五年真题分类汇编 生物学 学校 班级 学号 姓名 密 禁 题 苔 15.(2023.浙江6A)准动二基一州浙火和火 ()期合粉介0250mm0.m-2·S1世用的 (2c滤据啤速滤斯热机设电2000m0.m2. 光补偿点[μmol·m2·s 净光合速率 [u mol(CO2)·m2·s] 一75万当的岁战 净光合速率 呼吸速率 [mol(O2)·m 500100015002000 203040050 出 质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。 分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光 1:2)、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光： 蓝光=2：1)，每组输出的功率相同。 口氮含量 口叶绿素含量 CK A B 图甲 图乙 回答下列问题： (1)光为生菜的光合作用提供 ,又能 调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含 氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的 离子浓度过高，根细胞会因 作用失水 造成生菜萎蔫。 (2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组 高，原因是 由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为 ,最有利于生菜产量的提高，原因是 (3)进一步探究在 不同温度条件下， 高CO浓度 增施CO2对生菜 ,大气C0浓度 光合速率的影响， 0152025303540温度（℃） 结果如图丙所示。 图丙 由图可知，在25℃ 时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效 果最佳，判断依据是 植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧 沼气以提高CO2浓度，还可以 ,使光 合速率进一步提高，从农业生态工程角度分 析，优点还有 6.(2023·浙江1月)叶片是给植物其他器官提 供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。 现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数 量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光 合产物分配的影响，实验结果见表1。 表1 项目 甲组 乙组 丙组 果实 叶片 处理 库源比 1/2 1/4 1/6 单位叶面积 叶绿素相对 78.7 75.5 75.0 含量 净光合速率 (amol· 9.31 8.99 8.75 果实中含BC 光合产物 21.96 37.38 66.06 (mg) 单果重(g)】 11.81 12.21 19.59 注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并 分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶， 用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作 用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外 界环境吸收的13CO2量。 回答下列问题： (1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体 色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择 乙醇作为提取液的依据是 (2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供 应13C02,13C02先与叶绿体内的 结 合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反 应合成的 中的化学能。合成的糖分 子运输到果实等库中。在本实验中，选用 13C02的原因有 (答出2点即可)。 (3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植 物库源比降低，叶净光合速率 (填“升 高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的量 (填“增加”或“减少”)。库源比升高 导致果实单果重变化的原因是 (4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进 行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给 保留的叶片进行光合作用，结果见表2。 26 第第第 21 果果果 OOO 000 000 表2 果实位置 果实中含13C光合产物(mg) 单果重(g) 第1果 26.91 12.31 第2果 18.00 10.43 第3果 2.14 8.19 根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶 片光合产物分配给果实的特点是 0 (5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下 列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重 10g以上为合格)的是哪一项？ (A.除草B.遮光C.疏果D.松土)。 7.(2022·山东卷)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，如下 表所示，其中试剂I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，实验结果如下图所示。 分组 处理 甲 清水 乙 BR 丙 BR+L 用生来 o乙 分 时间h) (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。 18.(2022·浙江6月)通过研究遮阴对花生光合 作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研 究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植 林进行遮阴处理。实验结果如下表所示。 指标 低于5klx光 合曲线的斜 叶绿索单株光 单株叶 单株果 处理 光饱 光补 含量 率(mCO,· 合产量 实光合 和点 偿点 光合产 (mg 量(g 产量(g (klx) (Ix (g干 dm 2.hr dm-2) 重) 干重》 干重) klx-1) 不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25 遮阴2 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21 小时 遮阴4 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13 小时 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的 光照强度。光合曲线指光照强度与光合速率 关系的曲线。 回答下列问题： (1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因 是在遮阴条件下，植株通过增加 ,提 高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说 明植株在较低光强度下也能达到最大的 :结合光补偿点的变化趋势，说明植株通 过降低 ,使其在较低的光强 度下就开始了有机物的积累。根据表中 的指标可以判断，实验范围 内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。 (2)植物的光合产物主要以 形式提 供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长 遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至 中 (3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量 均 。 根据实验结果推测，在花生与其 他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生 的遮阴时间为 (A.<2小时B.2小时 C.4小时D.>4小时)，才能获得较高的花生 产量。 27 19.(2022·广东卷)研究者将玉米幼苗置于三种 条件下培养10天后（图a),测定相关指标（图 b),探究遮阴比例对植物的影响。 未遮阴 遮阴 0% -50% -100% 遮阴比例 a 20. 5 4 15 11 32 A BI B2 C A BI B20 回答下列问题： (1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含 量 ,原因可能是 (2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结 合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会 积累更多的 ,因而 生长更快 (3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更 快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量 的推测，由此设计了初步实验方案进行探究： 实验材料：选择前期 一致、生 长状态相似的某玉米品种幼苗90株。 实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组 培养玉米幼苗，每组30株；其中以 为 对照，并保证除 外其他环境条件 一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。 结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。 分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下 一步探究实验的思路是 考向九光合作用和呼吸作用的综合 .(2026·河北卷)小立碗藓的叶绿体和线粒体都 有为细胞质基质提供ATP的潜力。为探究两 者对细胞质基质ATP水平的影响，对①、②和 ③组小立碗藓进行黑暗预处理后，检测其细胞 质基质ATP对光的响应变化，结果如图所示。 下列分析正确的是 ( 光照黑暗光照黑暗 12 8 …③ 0 69 12 时间/min 注：①野生型；②突变体（部分有氧呼吸受抑制）； ③野生型十DCMU(抑制叶绿体ATP生成) A.光合产物的缺乏和光反应受阻导致③在光 照下ATP无显著变化 B.第一次光照时，①中ATP的增加与叶绿体、 线粒体均有关 C.光照时，叶绿体中的部分ATP用于暗反应中 CO2与Cs的结合 D.小立碗藓中的线粒体有助于维持细胞质基 质中ATP的稳定供应 2.(2025·河北卷)对绿色植物的光合作用和呼吸 作用过程进行比较，下列叙述错误的是( ) A.类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生 成H2O B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生 成CO2 C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消 耗O2 D.叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中 分解有机物 3.(2023·新课标卷)我国劳动人民在漫长的历史 进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践 中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件 下存放②春化处理，即对某些作物萌发的种 子或幼苗进行适度低温处理③风干储藏，即 小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储 藏④光周期处理，即在作物生长的某一时期 控制每天光照和黑暗的相对时长⑤合理密 植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合 理⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土 地上隔行种植两种高矮不同的作物 关于这些措施，下列说法合理的是 A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作 物开花的关系 B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子 的呼吸作用强度 28 4.(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小 麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光 照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐 降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象， 下列解释合理的是 () A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于 呼吸速率 B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸 速率保持稳定 C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率 等于光合速率 D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率 等于呼吸速率 5.(2026·云南卷)研究人员使用人工气候室探究 温度对某品种水稻产量的影响，实验结果如表。 温度/℃ 28 34 38 光照下CO2吸收速率/ 22.5223.4124.15 (umol·m-2·s-1) 黑暗下CO,释放速率/ 3.26 4.56 5.59 (umol·m-2.s-1) 回答下列问题： (1)水稻叶绿体中吸收光能的色素分布在 上。光能被吸收后转化为 储 存在NADPH和ATP中参与暗反应。暗反应 将CO2转化为储存能量的 ,部分 CO2来自细胞呼吸。细胞中产生CO2的场所 包括 (2)在实验设置的三个温度下，水稻固定CO2 速率最高的是 ℃，理由是 (3)某地持续高温(34~38℃)伴随干燥天气， 此时，在大田生产中水稻的光合速率会降低，其 原因是 6.(2026·安徽卷)为探究钾对番茄光合作用的影 响，研究人员测定了番茄的缺钾处理植株(LK) 和正常培养植株(CK)在光照一遮阴一光照 (1500-50-15004mol·m-2·s-1)条件下 的相关指标，结果见图1。 光照强度/（μmolm2·s) 1500 50 1500 30 -8tmm.0m试气业使 2 p00000000 毁 50 50 -OCK ●-LK 1015202530354045 时间/min 光照强度/（μmolm2·s-) 吹 1500 50 1500 0.6 0.5 0.4 p000000000 0.3 o -o-CK 0.1 ●-LK 0.0 宝 0 51015202530354045 时间/min 说明：气孔导度越大，气孔开放程度越大。 图1 回答下列问题 (1)叶肉细胞间隙中的CO2扩散至CO2固定位 点至少需要跨 层生物膜。 赵 (2)据图1分析，在遮阴条件下，CK与IK净光 合速率曲线重合，限制净光合速率的最主要因 素是 在遮阴一光照转换初期，缺钾 对番茄叶片气孔开闭的影响是 (3)研究发现，叶片钾含量与编码碳酸酐酶（催 化CO2与HCO3之间的可逆反应)和RuBP羧 化酶（催化CO2固定）基因的相对表达量均呈 正相关。据此解释缺钾影响番茄光合作用的机 制： 29 (4)在光照(0~2min)和黑暗(2~5min)条件 下，叶绿体中3-磷酸甘油酸(PGA)和被还原的 C3(TP)相对含量变化如图2.5~8min恢复 光照，PGA相对含量的变化趋势是 ,原因是 光照 黑暗 光照 6 5 2 翠 》 3 5 6 时间/min 图2 7.(2026·山东卷)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①一④表示反应过程。 C02 HS光反应 ATP、NADH ③7 ②葡萄糖 C02 r→C02 乙酸(C2)* 注： 光合作用 ATP、NADH← ·呼吸作用 (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 8.(2026·黑吉辽蒙卷)研究人员以森林中某落叶 阔叶树为对象，测定了树冠顶部和底部当年生 总枝条的相关指标，结果如表所示。当年生总 枝条是指在一个生长季节内（通常是春季萌芽 到秋季落叶前)萌发、生长并木质化的枝条及其 上的所有叶片。回答下列问题。 相关 叶片最大 叶片呼 比叶面积 指标 光合速率/ 吸速率/ 相对碳 (m2. 总枝条 (CO2mol·(CO2umol·成本/% 位置 m2·s1)m2·s1) kg1) 树冠顶部 11.9 1.8 15.6 9.8 树冠底部 9.5 1.1 15.2 13.5 注：相对碳成本=（当年生总枝条的碳总量/叶 片脱落前该总枝条从环境中吸收的碳总量)× 100%;比叶面积=叶面积/叶于重。 (1)实验中测定最大光合速率时，除使用饱和光 照外，还应保证 和 等环 境因子一致且适宜。与测定光合速率不同，测 定叶片的呼吸速率必须在 环境条 件下。 (2)已知，光合速率=净光合速率十呼吸速率。 以一定强度的光照射该植物顶部叶片，此时顶 部叶片的呼吸速率与光合速率相等，若用同强 度的光照射底部叶片，此时底部叶片的净光合 速率应 (填“>0”“<0”或“=0”)。 (3)植株生长过程中，总枝条可向根等部位输出 有机物，总枝条输出有机物的能力与相对碳成 本呈 (填“正”或“负”)相关。底部与顶 部总枝条的相对碳成本接近，但底部总枝条所 处环境光照较弱，在此条件下，据表中数据分 析，底部总枝条通过 和 使其碳输出量实现最大化。此外，其叶片还可 能通过哪些生理或结构变化来提高光能捕获效 率？ (答出2点即可)，这些变化的作用是 (从光反应的物质和能量转化角度作答)。 9.(2025·江苏卷)科研人员从植物叶绿体中分离 类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照 等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列 问题： (1)细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理， 涨破 膜，获得类囊体悬液。经离心分离 获得类囊体，为保持其活性，需加入 溶 液重新悬浮，并保存备用。 30 (2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素 的含量表示。吸取5L类囊体悬液溶于995L 的 溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为 3g/mL,则类囊体的浓度为 g/ml。 (3)为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行 多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反 应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要 有 (4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。 图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照 下，荧光强度 (填“变强”“不变”或“变 弱”)，说明类囊体膜具有的功能有 光照 类囊体 荧光素PY (5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展 类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需 要的物质有 0.(2025·陕晋宁青卷)叶绿体中R酶既能催化 CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和 O2两种底物竞争R酶同一活性位点；线粒体 中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图 (a)。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用 的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建 了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S, 实验结果如图(b)。回答下列问题。 02 02 C02 叶绿体 保卫细胞 C 9/ C02、 CO. R酶 C3+C2 2C 02 O 甘氨酸过氧化 HCO 气孔 物酶体 C02 保卫细胞 02 国成可盏 甘氨酸 CO, 线粒体 糖等溶质 叶肉 细胞 图(a) 植株S 植株W .0 500 1000 光照强度(umol·m2·s) 植株S 0.4 0.2 植株W [ou 0 500 1000 光照强度(umol·m2·s) 图b) (1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的 ,产物C3在光反应生成的 参与下合成糖类等有机物。 (2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图： (a)(b)可知，相同光照条件下植株S保卫细胞 中G酶表达量提高，叶片的净光合速率高于植 株W,原因是 (3)保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从 21%升高到40%时，植株S的净光合速率 (填“增大”或“减小”)；相较于植株 W,植株S的净光合速率变化幅度 (填“大”“小”或“无法判断”)。 (4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速 率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思 路及预期结果： 11.(2024·河北卷)高原地区蓝光和紫外光较强， 常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同 颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检 测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以 及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表 所示。 白膜 40 蓝 膜 3 (8妍力图 10 紫外光 蓝光 绿光 31 叶绿素含量 类胡萝卜素 覆膜处理 (mg/g) 含量(mg/g) 白膜 1.67 0.71 蓝膜 2.20 0.90 绿膜 1.74 0.65 回答下列问题： (1)如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和 绿光的透过率有明显差异，其中 光可 被位于叶绿体 上的光合色素高效吸 收后用于光反应，进而使暗反应阶段的C3还 原转化为 和 与白膜覆盖 相比，蓝膜和绿膜透过的 较少，可更 好地减弱幼苗受到的辐射。 (2)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。提取光合色素时，可利用 作 为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不 能选择蓝紫光，原因是 (3)研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗 在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原 因为 。 (答出两点即可) 2.(2024·吉林卷)在光下叶绿体中的C能与 CO2反应形成C3;当CO2/O2的值低时，Cs也 能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿 体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学 反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与 线粒体中主要物质变化如图1。 在叶绿体中：C十CO2 酶R2C8 ① 晦R C5+O2C3+C2 ② 在线粒体中：2C2十NAD十 酶，C3十CO2+ NADH+H ③ 注：C2表示不同种类的二碳化合物，C3也类似。 图1 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗 能量的过程。回答下列问题。 (1)反应①是 过程。 (2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧 呼吸产生NADH的场所是 和 (3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入 某种农作物野生型植株(WT),得到转基因株 系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。 图2中植物光合作用CO2的来源除了有外 环境外，还可来自 和 (填生 理过程)。7一10时株系1和2与WT净光合 速率逐渐产生差异，原因是 据图3中的数据 (填“能”或“不能”) 计算出株系1的总光合速率，理由是 (4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进 行种植，产量可能更具优势，判断的依据是 35 2000 30 株系1 株系 1600 25 WT 200 。。小 800 10 -S.u. 5 光照强度 400 10 12 14 16 18 时刻 图2 40 株系1 30 :WT 株系2 20 10 0 -10 200 C02浓度/（μmol·mol) 图3 13.(2024·浙江1月)长江流域的油菜生产易受 渍害。渍害是洪、涝积水或地下水位过度升 高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁 迫及伤害。 回答下列问题： (1)发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧） 呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第 32 阶段。地下根部细胞利用丙酮酸进行乙醇发 酵，这一过程发生的场所是 ,此代谢 过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体 (NAD+)再生，从而使 得以顺利进 行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的 品种越 (耐渍害/不耐渍害)。 (2)以不同抗渍害能力的油菜品种为材料，经 不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进 行相关性分析，结果见下表。 光合 蒸腾 气孔 胞间CO2 叶绿素 速率 速率 导度 浓度 含量 光合 1 速率 蒸腾 0.95 1 速率 气孔 0.99 0.94 1 导度 胞间CO2 -0.99-0.98 -0.99 1 浓度 叶绿素 0.86 0.90 0.90 -0.93 含量 注：表中数值为相关系数(r),代表两个指标之 间相关的密切程度。r越接近1，相关越密 切，越接近0，相关越不密切。 据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 己知渍害条件下光合速 率显著下降，则蒸腾速率呈 趋势。综 合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主 要由 (气孔限制因素 非气孔限制因素)导致的，理由是 (3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受 渍害时，植物体内 (激素)大量积累， 诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质 积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后， 有些植物根系细胞通过 将自身某些薄壁组织转化为腔隙， 形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解 渍害。参芳答案 专题一细胞的物质基础和结构基础 考向一 1.B2.A3.D4.B5.B6.C7.A8.B 考向二 1.D2.B3.B4.A5.C6.A7.C 考向三 1.C2.C3.D4.D5.B6.D7.B8.B9.B 考向四 1.A2.A3.C4.C5.A6.B7.A8.C9.B 考向五 1.A2.D3.B4.C5.A6.C7.A8.A9.C10.B 11.C12.D13.C 专题二细胞代谢 考向一 1.D2.C3.D4.B5.B6.C7.C8.A9.A 考向二 1.D 2.B 3.A 4.C 5.A 6.ABC 7.C 8.B 9.BCD 10.C11.B12.C13.D14.B15.A16.B 17.【解析】(1)主动运输是低浓度向高浓度运输，需要能量的供 应、需要载体蛋白协助，由图可知，当氧气浓度小于a点时，随！ 着O2浓度的增加，根细胞对NO的吸收速率也增加，说明！ 根细胞吸收N(O5需要能量的供应，为主动运输。 (2)主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输！ 提供能量，()2浓度大于a时作物乙吸收N(),的速率不再增 加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收N)方速率的！ 因素是载体蛋白的数量，此时载体蛋白数量达到饱和。 (3)曲线图分析，当甲和乙根细胞均达到最大NO。的吸收速！ 率时，甲的N)最大吸收速率大于乙，说明甲需要能量多，消！ 耗()2多，甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。 (4)在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要 定期松土，增加土壤中的含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，为！ 主动运输吸收矿质元素提供能量。 【答案】(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O2浓度小于a: 点，根细胞对NO3的吸收速率与O2浓度呈正相关(2)主！ 动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和(3)甲的， NO。最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O2多 (4)定期松土 考向三 1.D2.D3.D4.A5.D6.C7.C8.B9.B10.A 考向四 1.C2.A3.B4.B5.C6.C7.B 考向五 1.C2.D3.C4.D 考向六 1.B2.D3.D4.B5.C6.BC7.B8.B9.C10.D 11.AB12.ACD13.C14.ABD15.C16.A17.D 18.A19.C20.C21.C22.B23.B24.C25.BCD : 26.【解析】细胞呼吸、镉胁迫(1)细胞利用葡萄糖进行有氧呼 吸的三个阶段如图： 一场所：细胞质基质 第 物质支化C,H206跨2C,H,0,十 阶 (反应式)'4H十少量能量 段 一产能情况：少量能量 181 与详解 扫一扫下载详解答案 场所：线粒体基质 第 酶 物质变化2C3H1O+6H06C02十 价 (反应式)20[H]+少量能量 段 一产能情况：少量能量 一场所：线粒体内膜 第 三 物质支化24[H们+60，跨12H,0+ 阶 (反应式)大量能量 段 一产能情况：大量能量 因此，利用葡萄糖进行有氧呼吸时，丙酮酸是第一阶段的产 物，ATP主要在第三阶段生成。(2)M是植物线粒体膜上转 运丙酮酸的蛋白，无镉胁迫时，M缺失突变体因缺乏转运丙酮 酸的蛋白M,使丙酮酸滞留在细胞质基质，因此细胞质基质中 丙酮酸的含量高于野生型。受到镉胁迫时，拟南芥可通过主 动运输将镉排出胞外以缓解毒害，主动运输排出镉需要消耗 ATP,ATP主要由有氧呼吸提供，因此，推测此时野生型有氧 呼吸强度会增强。 (3) 梳理信息 分析 M缺失→丙酮酸进入线 粒体受阻→有氧呼吸第 二阶段原料匮乏 无镉胁迫时，M缺失突变 体中丙酮酸进入线粒体 受阻，大量谷氨酸用于维 丙酮酸供应不足时谷氨 系有氧呼吸的正常运转， 酸可用于维系有氧呼吸 导致用于谷胱甘肽合成 的正常运转 的谷氨酸变少，因此M 缺失突变体谷胱甘肽含 谷氨酸是植物合成谷胱 量显著低于野生型 甘肽的主要原料 (4)镉胁迫时，M缺失突变体中谷胱甘肽含量显著高于野生 型，说明镉胁迫时，M缺失突变体为减轻镉毒害，将大量谷氨 酸用于合成谷胱甘肽，这导致可用于雏系有氧呼吸正常运转 的谷氨酸减少，使原本就因丙酮酸进入线粒体受阻而减弱的 有氧呼吸进一步受到抑制，M缺失突变体根细胞的ATP生成 量减少，因此镉胁迫下M缺失突变体根长显著短于野生型。 【答案】(1)一三(2)高于增强(3)M缺失突变体中 丙酮酸无法正常进入线粒体，更多谷氨酸被用于维持有氧呼 吸运转，导致谷氨酸合成谷胱甘肽减少(4)减少镉胁迫 下，M缺失突变体中大量谷氨酸用于合成谷胱甘肽，导致用于 维系有氧呼吸的谷氨酸减少，有氧呼吸强度降低，ATP生成 量减少 【命题点】有氧呼吸的过程、细胞呼吸的应用、光合作用过程 【解析】(1)分析题图1可知，正常供氧(AT)条件下，野生型 (WT)和NIPIP基因过量表达株(()E)根细胞氧浓度相同，且 呼吸速率基本相同，说明NPIP基因过量表达对植物在正常 供氧(AT)条件下的呼吸速率基本没有影响；而在低氧(HT) 条件下，NPIP基因过量表达株(OE)根细胞的氧浓度明显高 于野生型(WT),且呼吸速率也明显高于野生型(WT),说明 低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会促进植物根细胞吸收氧 气并提高有氧呼吸速率。有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水彻！ 底分解为C(),和[H](或NADH)并释放少量能量的过程（常， 考点：有氧呼吸三个阶段的反应式及场所)，故丙酮酸中的化！ 学能大部分被转化为[H](或NADH)中储存的能量。 (2)根据题意和题图2可知，丙二酸能阻過E转化为F,故在！ 添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C会导致E增！ 多并累积：而加入F、G或H时，E同样也累积，说明H与A: 之间可能存在通路，如H可以转化为A,再由A经一系列转！ 化形成E,进而导致E累积。 (3)低氧条件下，NiPIP基因过量表达株根细胞呼吸速率显！ 著大于野生型，一方面提高了细胞间的CO2浓度，提高了暗反： 应速率；另一方面，产生的能量多，有利于根细胞吸收N、Mg! 等用于合成叶绿素，从而提高植物的光反应速率。 (4)光合作用过程中，光合色素吸收了光能后将水分解为氧和： H+,同时产生电子，电子经传递可用于NADP+与H反应生！ 成NADPH。故电子的最终供体是H2O,电子的最终受体是： NADP+(常考点：光合作用中，电子的最终供体是水，电子的 最终受体是NADP+:NADPH的作用是提供能量并作为还原！ 剂)。 【答案】(1)增强与野生型相比，低氧条件下NPP基因： 过量表达株根细胞的氧浓度高，呼吸速率高[H](或！ NADH)(2)H可以转化成A,形成循环的通路（答案合理即： 可)(3)1PIP基因过量表达株细胞间的CO2浓度高，提高！ 了暗反应速率：产生的能量多，有利于根细胞吸收N、Mg等用 于合成叶绿素，提高植物的光反应速率(4)NADP+H2) 考情变化 安徽生物高考重视对实验探究的考查，强调科研情境类的设： 置。本题以有氧呼吸为核心内容，第(2)问创新性设间由实验 结果提出针对有氧呼吸第二阶段代谢路径的假设，检验学生 信息提取与转化、逻辑推理与论证等能力。有氧呼吸第二阶！ 段也被称为三羧酸循环，该循环涉及多种有机物的相互转化，！ 因此三羧酸循环是糖类、脂肪、蛋白质三种主要有机物分解代 谢的共同途径，也是它们相互转化的枢纽。 考向七 1.BD2.C3.B4.ACD5.C6.D7.D8.C9.D 10.【解析】纸层析法分离叶绿体色素、光合作用的过程(1)叶 绿体中的色素经纸层析法分离后，滤纸条自上而下出现的4 条色素带依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素、叶绿素b。L基 因缺失导致L蛋白无法合成，而L蛋白参与叶绿素合成的调： 控，因此与WT相比，1植株叶绿素合成受阻，叶绿素a含量下！ 降，故滤纸条上对应色素带颜色变浅。中间物1是叶绿素合 成途径中的中间物，L蛋白缺失导致中间物1无法转化为中 间物2而积累，因此相较于WT植株，1植株叶绿体内中间物1 舍量升高。1植株叶绿素合成减少导致光反应吸收光能减少， 光反应产生的ATP、NADPH不足，暗反应中C的还原过程！ 会受抑制。(2)由图(a)可知，叶绿体基质中存在L蛋白，类震 体中不含L蛋白。图(b)为检测WT植株叶绿体基质和类鬟！ 体中L蛋白的量，完整叶绿体为对照，结果显示，结构1有条 带，说明结构1中含L蛋白，结构2无条带，说明结构2中不！ 含L蛋白，因此结构1为叶绿体基质，结构2为类食体。 (3)由题意可知，L蛋白既参与叶绿素合成调控，又与S蛋白！ 等共同参与LHP向类裳体膜的转运：S蛋白仅参与LHCP! 向类震体膜的转运。因此I植林中叶绿素合成、LHCP转运双 重受阻，植林表现为严重失绿；s植株仅LHCP转运受阻，植株 表现为轻度失绿。(4)该实验的目的是验证L蛋白的功能： (L蛋白与S蛋白等共同参与LHCP向类裳体膜的转运，L蛋！ 白还参与叶绿素合成的调控)，现有材料为野生型WT、L基因 缺失突变体(1)，基于生物学实验需遵循的对照原则等，需增！ 设L基因高表达个体、向突变体中转入L基因的回补个体（用！ 18 WT植株构建L基因过表达植株系，用！突变体构建L基因 恢复系)，从而验证L蛋白的生理功能。 【答案】(1)叶绿素a(变)浅增多还原(2)类囊体 (膜)(3)丙L蛋白兼具调控叶绿素合成与协助LHCP转 运的双重功能，而S蛋白仅参与LHCP的转运(4)L基因高 表达个体、向1突变体中转入L基因的回补个体（用WT植株 构建L基因过表达植株系，用1突变体构建L基因恢复系) 1.【命题点】细胞代谢 【解析】(1)叶绿体膜属于生物膜，其基本支架是磷脂双分子 层。叶绿体中含有许多由类寰体堆叠而成的基粒，扩展了受 光面积。 (2)据题图可知，H2O光解产生电子，电子的受体为NADP+, 因此生成NADPH所需的电子源自于H2()。用含3H2()的溶 液培养该绿藻一段时间后，3H会通过光合作用进入产物葡萄 糖中，使葡萄糖被3H标记，以该葡萄糖为原科进行有氧呼吸 时，经有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸和[H]均会被3H标 记，丙酮酸进入线粒体基质进行有氧呼吸第二阶段时分解产 生[H],故在线粒体基质中被3H标记的物质有H2)、丙酮酸 和[H]。将离心收集的绿藻重新放入含有H218O的培养液 中，在适宜的光照条件下继续培养，绿藻中的H28()经过光 合作用产生了18O2;而18O2中的8O可通过有氧呼吸第三阶 段进入H2)中，再通过有氧呼吸第二阶段可进入C()2中，故 绿藻产生的带180标记的气体有()2和C)2。 (3)据题图可知，过剩的光能可通过途径①以电能的方式耗 散；还可通过途径②以热能的方式耗散，减轻光合系统的 损伤。 【答案】(1)磷脂双分子层基粒(2)H2O丙酮酸、[H] ()2、C)2(3)途径①以电能的方式耗散光能，途径②以热 能的方式耗散光能 拓展延伸细胞呼吸与光合作用过程中元素的转移路径 C:C)2 暗反应，(CH,O)第一阶段 有氧呼吸 有氧呼吸 3HO0第二阶段 CO 有氧呼吸」 有氧呼吸 O:H2002信三阶段 H,0第二阶段 暗反应 C()2 (CH2() H:H2 O- 光反应NADPH暗反应(CH,O) 有第呼吸一[H] 第一、二阶段 有第呼段H0 第三阶段 2.光合作用、实验分析 【解析】(1)光反应阶段生成的NADPH和ATP可供暗反应 利用，其中NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化 学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；ATP将参 与暗反应阶段合成有机物的化学反应。分析野生型和突变体 的①组数据可知，与野生型相比，突变体类震体膜蛋白稳定性 和蔗糖转化酶活性均较高：分别对比野生型和突变体的②③ 组数据可知，细胞分裂素可以提高类囊体膜蛋白稳定性和蔗 糖转化酶活性。结合题干信息“该突变体内细胞分裂素合成 异常，进而影响了类裳体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性”推 测，与野生型相比，突变体叶片合成的细胞分裂素较多，类裳 体膜蛋白稳定性较高，促进了叶绿素合成，从而导致开花后突 变体叶片变黄的速度较慢。(2)分析题表可知，与野生型相 比，开花14天后突变体的胞间C)2浓度较低、气孔导度较大 (进入叶肉细胞的C)2较多)，说明其C)2利用率较大，光饱 和点较高。(3)已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，叶片的 光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而突变体蔗糖 转化酶活性较高，能够催化更多的蔗糖分解为单糖，导致运输 到籽粒的蔗糖减少，进而导致籽粒合成的淀粉减少。 【答案】(1)ATP、NADPH与野生型相比，突变体叶片合成： 的细胞分裂素较多，类囊体膜蛋白稳定性较高，可促进叶绿素 的合成（合理即可）(2)高与野生型相比，开花14天后突 变体的胞间CO2浓度较低、气孔导度较大（进入叶肉细胞的 CO2较多)，C)2利用率较大(3)突变体蔗糖转化酶活性较 高，能够催化更多的蔗糖分解为单糖，导致运输到籽粒的蔗糖 减少，籽粒合成的淀粉减少（合理即可） 13.【解析】(1)一毅采用差速离心法分离细胞器。叶绿体中吸： 收光能的色素分布在类寰体薄膜上。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。(2)糖是在光合作用的 暗反应阶段产生的，暗反应的进行需要光反应提供ATP和！ NADPH。将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬 浮液，黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖，其原因是黑暗！ 条件下，光反应不能正常合成NADPH和ATP,由于缺少i NADPH和ATP,暗反应也不能正常合成糖。(3)淀粉遇碘显！ 蓝色。叶绿体呈绿色，要证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶！ 绿体进行脱色处理，之后用碘液进行检测，实验设计思路及结！ 采详见答案。 【答案】(1)差速离心法类粪体薄膜（或基粒）蓝紫光 (2)黑暗条件下不能产生还原三碳化合物所需要的还原型辅： 酶Ⅱ(NADPH)和ATP(3)实验思路：将照光和黑暗处理的： 叶绿体悬浮液离心得到叶绿体，分别记为A组和B组，之后将： 得到的叶绿体进行脱色处理，向经脱色处理的叶绿体滴加碘！ 液，观察颜色变化预期结果：A组叶绿体变为蓝色，B组叶： 绿体不变色。 14.【解析】(1)光合作用光反应阶段的场所是叶绿体的类寰体 膜上，光反应发生的物质变化包括水的光解以及ATP的形！ 成，因此光合作用光反应阶段生成的产物有O2[H]和ATP。: (2)叶片光合作用产物一部分用来建造植物体结构和自身呼！ 吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。故 正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。 (3)C1植物的CO2固定途径有C1和C3途径，其主要的CO2 固定酶是PEPC,Rubisco:而C3植物只有C3途径，其主要的I CO2固定酶是Rubisco。干旱会导致气孔开度减小，叶片气孔 关闭，C()2吸收减少；由于C植物的C()2补偿点低于C3植！ 物，则C1植物能够利用较低浓度的C()2,因此光合作用受影： 响较小的植物是C,植物，C植物比C3植物生长得好。 【答案】(1)ATP、NADPH([H])、O2(2)自身呼吸消耗或 建造植物体结构(3)C,植物的CO2补偿点低于C3植物， C1植物能够利用较低浓度的CO2 15.【解析】(1)种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自！ 种子胚乳中储存的有机物，因此在光照强度为24mol/(s·m),: 每天光照时长为14小时，虽然光照强度低于光补偿点，但光 照有利于叶片叶绿素的形成，种子仍能萌发并成苗。 (2)将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为！ 10mol/(s·m),等于光补偿，点，每天光照时长为14小时，1 此时光照时没有有机物的积累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有！ 机物，且每天光照时长大于12小时，植株不能开花，因此该水 稻不能繁育出新的种子。 (3)该水稻种子用于稻田直播（即将种子直接撒播于农田），为 防鸟害、鼠害减少杂草生长，须灌水覆盖，此时种子获得氧气！ 较少，可通过无氧呼吸分解有机物供能，无氧呼吸产生的酒精 对种子有一定的毒害作用，推测该种子应具有耐受酒精毒害 的特性。 【答案】(1)能种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主： 要来自种子胚乳中储存的有机物，且光照有利于叶片叶绿素： 的形成(2)不能光照强度为10mol/(s·m2),等于光补： 偿点，每天光照时长为14小时，此时光照时没有有机物的积， 18 累，黑暗中细胞呼吸仍需消耗有机物，故全天没有有机物积 累；且每天光照时长大于12小时，植株不能开花(3)耐受酒 精毒害 考向八 1.C2.C3.AD 4.【解析】光合作用、物质跨膜运输、呼吸作用(1)叶绿素主要 吸收可见光中的红光和蓝紫光。光反应产生的NADPH作为 活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分 能量供暗反应阶段利用。(2)与T1组（蒸馏水处理组）相比， T2组(NaHCO.处理组，模拟盐碱胁迫)葡萄幼苗叶绿素含量 较低，使叶绿体吸收的光能减少，光反应减弱；同时T2组 H2O2含量较高，而H2)2会引起生物膜发生氧化损伤，膜通透 性升高，导致叶绿体膜结构受损，同样使光反应减弱。因此，盐 碱胁迫下，葡萄幼苗的光合作用速率下降。(3)已知植物体内 ABA含量与抗盐碱能力正相关，拟培育抗盐碱作物新品种，可 从增加ABA合成、减少ABA降解，提高ABA受体敏感性等方 面考虑，故②④符合题意。(4)由题意可知，与正常栽培条件相 比，盐碱胁迫下葡萄幼苗需要利用呼吸作用产生的能量，将细 胞质基质中的Na十逆浓度梯度运送到液泡中储存或排出细胞， 这会使葡萄幼苗用于生长、发育和繁殖的能量减少，因此一段 时间后生物量减少。 【答案】(1)红光和蓝紫光作为还原剂、提供能量(2)盐碱 胁迫导致葡萄幼苗叶绿素含量降低，同时导致H2)2含量升 高，损伤叶绿体膜结构，使叶绿体吸收的光能减少，光反应减弱 (3)②④(4)盐碱胁迫下，葡萄幼苗通过主动运输的方式将 细胞质基质中的Na+运送到液泡中或排出细胞，运输过程中的 能量主要由细胞呼吸氧化分解有机物提供，导致用于生长、发 育和繁殖的有机物减少，生物量减少 5.【解析】光合作用(1)光合作用强度就是指植物在单位时间 内单位叶面积通过光合作用制造有机物的量。除CO)2供应量 和无机营养之外，影响光合作用强度的环境因素还有光照强 度，以及温度（可影响光合作用酶活性）等。(2)除气孔导度外， 制约C)2供应的环境因素还包括环境中C()2的浓度。H+ ATP酶在转运H+过程中需要ATP水解供能，故该运输方式 属于主动运输。(3)物质代谢角度：氮元素是叶绿素、光合作用 相关酶等物质的组成元素，可促进光合产物的合成；能量供应 角度：氮元素参与ATP,NADPH等物质合成，ATP、NADPH 可为暗反应提供能量。无机碳被固定生成的有机物，可为氮素 转运载体合成提供原料，增加载体数量，同时参与合成光合产 物，进而促进细胞呼吸产生ATP,为根系主动吸收氮元素提供 更多能量，从而提高H-()E对氮元素的吸收速率。 【答案】(1)植物在单位时间内单位叶面积通过光合作用制造 有机物的量温度、光照强度、病虫害(2)环境中C)2的浓度 主动运输(3)物质代谢角度：氮元素是叶绿素、光合作用相 关酶等物质的组成元素，促进光合产物的合成：能量供应角度： 氮元素参与ATP、NADPH等物质合成，ATP、NADPH可为暗 反应提供能量物质代谢角度：无机碳固定生成的有机物可为 氮素转运载体合成提供原料，增加载体数量；能量供应角度：无 机碳也参与合成光合产物，光合产物可促进呼吸作用产生更多 ATP,为根系主动吸收氮元素提供更多能量 6【命题点】植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用 【解析】(1)西兰花花球采摘后，茎部被切断，使根从土壤中吸 收的水和矿质营养（易错，点：矿质营养可以写成无机盐、矿质元 素、无机盘离子，但是不能写成无机物)对花球的供应中断。在 光反应中，水裂解生成氧气、氢离子(H十)和电子(e)。 (2)根据质量损失率的柱形图结采可知，三组实验中花球质量 损失率均随着时间延长而提高。花球含有叶绿素，与黑暗组相 比，日光组和红光组有光照，花球可以进行光合作用合成有机 物：根据呼吸强度的柱形图结果可知，前3天日光组和红光组 的呼吸强度低于或等于黑暗组，消耗有机物少，因此前3天日！ 光组和红光组的质量损失率低于黑暗组。水分主要通过气孔 散失，由于日光诱导气孔开放，植物的蒸腾作用会增强，从而散 失较多水分」 (3)对比四组柱状图的第4天变化，可知第4天日光组和红光！ 组的呼吸强度下降程度比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍 高于黑暗组。过氧化氢酶将过氧化氢水解为水和氧气，过氧化！ 氢是细胞内很多生命活动的代谢产物，对细胞有损伤作用，因： 此推测日光或红光照射能减轻细胞代谢过程产生的过氧化氢！ 对细胞的损伤，从而延缓衰老。 (4)根据叶绿素含量的柱状图可知，第4天黑暗组的叶绿素含量！ 急剧下降（常考点：叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,叶绿素a呈1 蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色)，使花球出现褪色、黄化。综合分析 图中叶绿素含量、质量损失率、过氧化氢酶活性相关结果，红光， 处理组在这些指标上表现较好，对西兰花花球保鲜效果最明显。！ 【答案】(1)矿质营养H+、e (2)提高这两组花球通过光合作用合成了有机物，且其细胞· 呼吸相对较弱，减少了有机物消耗蒸腾作用 (3)呼吸强度（细胞）代谢 (4)叶绿素分解加快，类胡萝卜素比例高红光 7.【命题点】光合作用的影响因素、实验设计 题图解读 曲线上升过程中」 40 限制因素为自变量： 胞间CO浓度 +S+补光 0-S ① WT 曲线稳定后， 限制因素为 自变量以外 的因素，如 光照强度 250 300 350 胞间C0浓度（μmol·mo) 【解析】(1)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶，因此！ Rubisco在叶绿体的基质中催化C5与CO)2结合生成C3。暗反应 过程中的能量转换是ATP和NADPH中活跃的化学能转换为！ 有机物中稳定的化学能。 (2)当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合且趋于稳定，} 限制因素为光照强度。A点之前曲线①和②重合且均上升，说： 明因变量随着自变量增加而增加，因此最主要限制因素是胞间 CO2浓度。胞间C)2浓度为3004mol·mo1厂1时，曲线①与② 不同的条件为光照强度，因此曲线①光合速率高的具体原因是 与曲线②相比，曲线①条件下光照强度增强，光反应产生的 ATP和NADPH增多，促进暗反应合成更多的有机物，因此曲： 线①的光合速率高于曲线②。 (3)可通过检测单位时间内11C的放射性强度变化，比较S 植株和WT植株生成11C的速率，实验思路见答案。 【答案】(1)基质C5ATP和NADPH中活跃的化学能转 换为有机物中稳定的化学能 (2)光照强度胞间CO2浓度与曲线②相比，曲线①条件下： 光照强度增强，光反应产生的ATP和NADPH增多，促进暗反 应合成更多的有机物，因此曲线①的光合速率高于曲线② (3)分别给S植株和WT植株提供适宜浓度的1CO2,在饱和光！ 照条件下培养，其他条件相同且适宜，相同时间后，分别检测 1AC3的放射性强度，比较S植株和WT植株生成1C3的速率。 8.【解析】叶绿体结构、叶绿体发育的调控机制(1)电子显微 镜是观察叶绿体亚显微结构（如基粒、类震体等）的工具，光学· 显微镜无法分辨此类细微结构。突变体bg叶绿素含量升高，： 说明其光合作用相关结构（如类震体膜）可能更发达。基粒由· 堆叠的类鬟体构成，图中突变体的基粒结构更密集或基粒片层！ 18 增多。(2)gk突变体(GK功能缺失)叶绿素含量降低，说明GK 促进叶绿体发育。bg突变体(BG功能缺失)叶绿素含量升高， 说明BG可能抑制叶绿体发育。若bggk双突变体表型与gk (叶绿素降低)相同，表明BG通过抑制GK的功能发挥作用。 (3)分析实验结采可知：未加入BG蛋白时，一定浓度GK蛋白 与CA)启动子DNA结合后，电泳中DNA条带不会迁移。加 入系列浓度BG后，与GK结合的DNA减少，且随着BG浓度 增加，DNA条带位置逐渐恢复至游离状态，说明BG与GK结 合后阻碍了GK与DNA的结合，从而抑制其转录激活功能。 (4)突变体bg(BG缺失)叶绿素含量升高，说明BG在野生型中 限制叶绿体过度发育。从适应角度看，BG的抑制作用可以避 免过度消耗资源。强光时BG表达升高，抑制叶绿体发育以雏 持能量平衡，避免了光损伤。 【答案】(1)电子显微镜基粒片层(2)gk(3)BG通过与 GK蛋白结合，阻止GK结合靶基因CA)的启动子，抑制靶基 因表达(4)在光照不足时避免能量浪费，或在强光时避免光 损伤（如通过调控叶绿体数量），BG的负调控机制使植物能动 态平衡光合效率与资源消耗，提高环境适应性。 9.【命题点】拟南芥对砷胁迫耐受机制的探究实验 【解析】(1)砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该 运输方式符合主动运输的特点。自由基造成细胞损伤甚至死 亡的原因见答案。 (2)如题图所示，C缺失突变体的根细胞中砷浓度比野生型高， C过量表达植株的根细胞中砷浓度比野生型低，说明蛋白C可 减弱裉对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化，诱导细胞 膜内陷，形成含蛋白F的囊泡，使细胞膜上转运蛋白F的数量 减少。细胞膜内陷形成寰泡，体现了细胞膜具有流动性的结构 特点。 (3)结合(2)的信息可知，砷激活的蛋白C可使F磷酸化，磷酸 化的F诱导细胞膜内陷，形成含有蛋白F的震泡，使细胞膜上 转运蛋白℉数量减少：结合(3)的信息可知，砷和磷可竞争性通 过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，导致可与磷结合的转运蛋 白F数量减少，植物对磷的吸收量减少。 【答案】(1)主动运输当自由基攻击磷脂分子时，产物同样 是自由基，引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大；攻击 DNA,可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降等 (2)减弱减少流动性 (3)减少砷胁迫下，细胞膜上转运蛋白F数量减少；砷竞争性 结合转运蛋白F,导致可与磷结合的转运蛋白F数量减少，植 物对磷的吸收减少 10,植物体水分代谢、光合作用 【解析】(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， 叶肉细胞C()2吸收减少，植物光合作用速率减小。(2)r是 rhc1基因功能缺失突变体，即缺少rhc1基因产物，wt能正常 表达rhc1基因产物。分析图2，高浓度CO2时，wt组气孔开 放度低于r组，说明高浓度C)2时hc1基因产物能促进气孔 关闭。(3)短暂千早条件下，植物体内脱落酸含量升高，促进 气孔关闭，能够减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能 够在干旱条件下生存。(4)分析图2可知，高浓度CO2时， r组气孔开放度高于wt组、h组和h/r组，结合图1分析，高浓 度C()2时，植物体经过一系列调控机制最终使气孔关闭。 r是rhc1基因功能缺失突变体，高浓度C()2时，r组气孔开放 度高，说明缺失hc1基因编码的蛋白质不能引起气孔关闭。 由此推测，hc1基因编码的是蛋白甲。 【答案】(1)失水减小(2)促进(3)脱落酸含量升高可 促进气孔关闭，从而减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植 物能够在干旱环境中生存(4)rhc1 11.光合作用和细胞呼吸 【解析】(1)植物进行光合作用时捕获光能的色素为叶绿素· 和类胡萝卜素，其中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，故高等植物光合作用利用的光主要是红 光和蓝紫光。(2)由题意知，a组的光合作用强度小于b组，a! 组光合作用消耗的二氧化碳也少于b组，所以，光照1时间后， a组CO2浓度大于b组。(3)若延长光照时间c、d组()2浓度 不再增加，说明光照t时间时，C、d组的光合速率等于呼吸速 率：光照t时间时，a组的()，浓度与初始O2浓度相等，说明a 组的光合速率等于呼吸速率；而b组的光合速率大于呼吸速· 率，故光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是b组。(4)分 析图示，光照1时间后，C、d组的()，浓度相同且大于初始()2 浓度，而C组的光照强度小于d组，说明限制d组光合速率的！ 因素是CO2浓度。光照t时间后，将d组密闭装置打开，可补 充二氧化碳，并以c组光照强度继续照光，则d组幼苗光合速！ 率会升高。 【答案】(1)红光和蓝紫光光合色素中的叶绿素主要吸收红： 光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光(2)大于(3)b密· 闭装置中O2浓度不再增加时光合速率等于呼吸速率，仅b组光！ 合速率大于呼吸速率(4)升高 12.光合速率 【解析】(1)有机物的积累速率代表净光合速率，净光合速率！ 一光合速率一呼吸速率。由图可知，该植物叶片在温度a和c! 时光合速率相等，呼吸速率不相等，即该植物叶片在温度：和 c时的净光合速率不相等，因此该植物叶片在温度α和c时的！ 有机物积累速率不相等。(2)在温度山时，该叶片的光合速率： 与呼吸速率相等，即该植物叶片的净光合速率为0，没有有机！ 物积累，该植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，这些细： 胞需要通过细胞呼吸消耗有机物，因此，在温度d时，该植物！ 体的干重会减少。(3)温度较高时，蒸腾作用较强，植物气孔 部分关闭，以防止水分大量散失。气孔部分关闭时，通过气孔： 进入叶片的二氧化碳减少，暗反应速率降低，导致光合速率降！ 低。因此温度超过b时，该植物暗反应速率降低的原因可能！ 是随着温度升高，植物气孔开度降低，进入叶片的CO2减少。 (4)植物的净光合速率越大，积累的有机物越多，因此为了最： 大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室， 的温度应控制在净光合速率最大时的温度。 【答案】(1)不相等有机物的积累速率代表净光合速率，净 光合速率一光合速率一呼吸速率，由图可知，该植物叶片在温！ 度α和c时光合速率相等，呼吸速率不相等，即该植物叶片在： 温度a和c时的净光合速率不相等，因此该植物叶片在温度a: 和c时的有机物积累速率不相等 (2)在温度d时，该叶片的光合速率与呼吸速率相等，即该植！ 物叶片的净光合速率为0，没有有机物积累，由于该植物体还 有很多不能进行光合作用的细胞，且需要通过细胞呼吸消耗！ 有机物，因此，在温度d时，该植物体的于重会减少(3)温度 超过b时，随着温度升高，植物气孔开度降低，进入叶片的CO)2减 少（或温度超过b时，随着温度升高，与暗反应有关酶的活性降！ 低)（合理即可）(4)光合速率与呼吸速率差值（或净光合速率） 13.【解析】(1)气孔的开闭会影响CO2的吸收（光合作用）、O2: 的吸收（有氧呼吸）、蒸腾作用等生理过程。(2)气孔由叶表皮！ 上两个具有特定结构的保卫细胞构成，保卫细胞中含有叶绿 体，在光下可进行光合作用，在红光照射下，保卫细胞进行光 合作用，产生有机物，保卫细胞的渗透压增加，发生渗透吸水， 体积膨大，气孔开放。(3)用饱和红光照射某植物叶片时，气！ 孔开度可达最大开度的60%左右，补加蓝光照射叶片，可促进 保卫细胞逆浓度梯度吸收K+,使保卫细胞的渗透压进一步！ 增大，保卫细胞吸水，体积膨大，气孔开度进一步增大。(4)已： 18. 知某除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶 片不能进行光合作用，从而不能产生有机物以雏持气孔开放 但阳光照射下保卫细胞可逆浓度梯度吸收K+,使气孔雏持 一定的开度 【答案】(1)光合作用、呼吸作用(2)在红光照射下，保卫细 胞进行光合作用，产生有机物，保卫细胞的渗透压增加，发生 渗透吸水，体积膨大，气孔开放(3)蓝光可作为一种信号促 进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+,使保卫细胞的渗透压进一 步增大，保卫细胞吸水，体积膨大，气孔开度进一步增大 (4)能 4.【解析】(1)水稻叶绿体中的光合色素有4种：胡萝卜素（橙 黄色)、叶黄素（黄色）、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。 据表格信息可知，与野生型水稻相比，黄绿叶突变体(yg)的 叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的值较高，导致ygl叶色 黄绿。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和 蓝紫光，因此ygl叶片主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。 (2)光饱和点是光合速率不再随光照强度增加时的光照强度。 据图a可知，ygl的光饱和点高于WT。光补偿点是光合过程 中吸收的CO2与呼吸过程中释放的C)2等量时的光照强度。 根据图c可知，与WT相比，ygl的呼吸速率较高。据表格信 息可知，与WT相比，ygl的叶绿素含量较低，当光照强度较 低时，叶绿素含量低会导致光反应为暗反应提供的NADPH 和ATP较少，使光合速率降低。综合上述分析可知，ygl具有 较高的光补偿点的原因可能是其叶绿素含量较低和细胞呼吸 速率较高。(3)与WT相比，在高密度栽培条件下，更多的光 可到达ygl下层叶片，导致yg下层叶片的光合速率较高：与 WT相比，ygl的叶绿素含量低，但ygl群体的净光合速率较 高，表明该群体的光能利用率较高，有机物积累量大。(4)绘 制曲线图时要注意：ygl的呼吸速率约为0.94mol(C)2)· m2·s1,WT的呼吸速率约为0.6umol(CO2)·m2· s1,而且ygl的光补偿点（约为30mol·m2·s1)大于 WT的光补偿点（约为15mol·m2·s1),具体曲线图见 答案。由题可知，为保证水稻高产，可关注最适栽培密度或最 适光照强度，因此可以继续探究高密度栽培条件下，WT和 ygl的最适光照强度或探究在较强光照条件下，WT和ygl的 最适栽培密度。 【答案】(1)类胡萝卜素/叶绿素的值较高红光和蓝紫 (2)高于细胞呼吸速率较高(3)光能利用率较高(4)如 图所示 WT 8-05 -1.0k 01020304050 光照强度[μmol·m2·s门 探究高密度栽培条件下，WT和ygl的最适光照强度（或探究 在较强光照条件下，WT和yg1的最适栽培密度) 5.【解析】(1)叶绿体中的光合色素能够吸收、传递和转化光 能。光为生莱的光合作用提供了能量。若营养液中的离子浓 度过高，则营养液的浓度大于根细胞的细胞液浓度，可导致根 细胞发生渗透失水。 (2) 分析可知，A、B、C组的 干重都高于CK组，这是因 为光合色素主要吸收红光 和蓝紫光，因此与CK组相 比，不同配比的红光和蓝 光的组别光合速率高，有 机物积累多。 CK CK B组（红光：蓝光=3：2）的氮含量、叶绿素 含量以及干重均最高，因此当红、蓝光的 比为红光：蓝光=3：2时，最有利于生菜产量 的提高。 (3) 温度为25℃时.高C0浓度 下和大气CO浓度下生菜的 光合速率均较高，且高CO 高CO浓度浓度下生菜的光合速率与大 ,大气CO浓度气C0浓度下生菜的光合速 率的差值较大。因此在25 152025303540温度（℃）时，提高C0浓度对提高生菜 光合速率的效果最佳。 植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高 C)2浓度和温度，从而使植物光合速率进一步提高。利用秸 秆发酵生产沼气，有利于实现物质的循环利用，提高能量的利 用率，增加作物产量，减少环境污染。 【答案】(1)能量渗透(2)与CK组相比，A、B、C组使用 的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，A、B、C 组吸收的光更充分，光合作用速率更高，植物干重更高红 光：蓝光=3：2当光质配比为B组（红光：蓝光=3：2）时， 植物叶绿素和氮含量都比A组（红光：蓝光一1：2）、C组（红 光：蓝光=2：1)高，有利于植物的光合作用，即B组植物的 光合作用速率大于A组（红光：蓝光一1：2）、C组（红光：蓝 光=2：1)，净光合速率更大，积累的有机物更多(3)25℃ 时，高CO2浓度下和大气CO2浓度下生菜的光合速率均较 高，且25℃时高C)2浓度下的光合速率与大气CO2浓度下 生菜的光合速率的差值较大提高温度有利于实现物质的 循环利用，提高能量利用率，减少环境污染 16.【解析】(1)由于叶绿体色素是脂溶性物质，易溶于乙醇，故 提取叶绿体色素时可选择乙醇作为提取液。(2)给叶片供 应13CO2,18CO2先与五碳糖结合形成C3,C3被还原为糖的 反应是吸能反应，需要光反应的产物ATP和NADPH提供能 量。由于C)2是光合作用的基本原料，且3C具有放射性，可 被仪器检测到，故研究光合产物从源分配到库时，给叶片供 应13CO2。(3)分析表1可知，随着该植物库源比降低（注：从 1/2降低到1/6)，叶片的净光合速率降低（注：从9.31mol· m2·s1降低到8.754mol·m2·s1),果实中含13C光 合产物的量增加（注：从21.96mg增加到66.06mg)。随着库 源比升高，光合作用合成的有机物总量减少，可提供给采实的 有机物相应减少，单采重也相应减小。 (4) 果实中含13C 采实位置 单采重(g) 光合产物(mg) 第1果 26.91 12.31 第2果 18.00 10.43 第3果 2.14 8.19 分析可知，距离叶片（源）越近的果实（库），分配到的光合 产物越多，单果越重，故从库与源的距离分析，叶片光合产 物分配给果实时遵循就近分配原则。 (5)除草和松土在一定程度上可以提高光合作用速率，但不一 定能提高单枝的合格果实产量。遮光可降低光合作用速率， 其不能提高单枝的合格果实产量。据题中信息可知，单果重 10g以上为合格。表2中第3果的单果重为8.19g,为不合 格果实。从调整库源比分析，为了提高单枝的合格果实产量， 可将距离叶片（源）较远的果实（库）摘除掉，因此C符合题意。 -18 【答案】(1)叶绿体色素为脂溶性物质，易溶于乙醇(2)五 碳糖(C)ATP和NADPH C()2是光合作用的原料、13C 可被仪器检测(3)降低增加光合作用合成的有机物总 量少，可提供给果实的有机物相应减少(4)就近分配 (5)C 17,【解析】(1)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)影响光合作用的外界因素有光照强度、C()2的含量、温度 等；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，苹采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、C)2的浓 度不足：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)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。 【答案】(1)蓝紫色(2)五碳化合物供应不足C()2的浓度 不足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)减弱促进光反应关键蛋白的合成 18.【解析】(1)从表中数据可以看出，遮阴一段时间后，花生植 株的叶绿素含量在升高，提高了对光的吸收能力。光饱和点 在下降，说明植株为适应低光照强度条件，可在弱光条件下达 到饱和点。光补偿点也在降低，说明植物的光合作用在下降 的同时呼吸速率也在下降，以保证植物在较低的光强下就能 达到净光合大于0的积累效果。低于5klx光合曲线的斜率 体现弱光条件下与光合速率的提高幅度变化，在实验范圆内 随遮阴时间增长，光合速率提高幅度加快，说明植物对弱光的 利用效率变高。 (2)植物的光合产物主要是以有机物（蔗糖）的形式储存并提 供给各个器官。结合表中数据可以看出，较长(4小时)遮阴处 理下，整株植物的光合产量下降，但叶片的光合产量没有明显 下降，从比例上看反而有所上升，说明植株优先将光合产物分 配给了叶。 (3)与对照组相比，遮阴处理的两组光合产量有不同程度的下 降。若将花生与其他高秆作物间种，则应尽量减少其他作物 对花生的遮阴时间，才能获得较高的花生产量。 【答案】(1)叶绿素含量光合速率呼吸速率低于5k1x 光合曲线的斜率(2)蔗糖叶(3)下降A 19.【解析】(1)分析图b可知C组叶片叶绿素含量高于A组，原 因可能是遮阴环境中，叶绿素的合成增加或分解减少。(2)B 组玉米植株可能会积累更多的有机物，因而生长更快。(3)应 选择前期叶片数量一致，生长状态相似的某玉米品种幼苗。 按图a所示的条件，则A组为对照，遮阴比例为自变量，其他 环境条件为无关变量，应保持一致。如采提高玉米产量的结 论成立，下一步应增加不同遮阴比例，探究提高作物产量的最 适遮阴比例。 【答案】(1)高遮阴环境中，叶绿素的合成增加或分解诚少 (2)有机物(3)叶片数量A组遮阴比例增加不同遮阴 比例，探究提高作物产量的最适遮阴比例 考向九 1.ABD 2.A 3.A 4.D 5.【解析】光合作用与呼吸作用(1)叶绿体中的光合色素分布 在类震体薄膜上。光能→ATP和NADPH中活跃的化学能 (（光反应)→糖类等有机物中稳定的化学能（暗反应），暗反应将 C)2转化为储存能量的有机物（糖类等）。细胞中产生C)2的 场所有线粒体基质（有氧呼吸第二阶段）和细胞质基质（无氧呼！ 吸)。(2)固定C)2速率（总光合速率）=净光合速率十呼吸速， 率，这里需要明确题表中“光照下C)2吸收速率”代表净光合 速率，“黑暗下C2释放速率”代表呼吸速率，计算后得知， 38℃时水稻的总光合速率最高。(3)持续高温伴随千嶸天气！ 下，为减少水分散失，水稻叶片气孔部分关闭（气孔导度降低）， CO2供应不足，暗反应减弱，从而导致水稻的光合速率降低。 【答案】(1)类囊体薄膜活跃的化学能有机物（糖类等） 细胞质基质，线粒体基质(2)38总光合速率=净光合速率： 十呼吸速率，38℃时水稻的总光合速率最高(3)高温、于燥 →气孔部分关闭→C)2供应不足→暗反应减弱→光合速率！ 降低 6.【解析】光合作用(1)叶肉细胞固定C)2的场所为叶绿体 基质，叶肉细胞间隙中的C)2进入叶肉细胞需要穿越1层细胞 膜，进入细胞内的C()2需要穿过叶绿体外膜和内膜进入叶绿！ 体基质，进而参与CO2的固定，因此，叶肉细胞间隙中的CO2! 扩散至C()2固定位，点至少需要跨3层生物膜。(2)分析图1可· 知，遮阴时，光照强度为50mol·m2·s1,CK与LK的净 光合速率为0，此时限制净光合速率的最主要因素为光照强度。 在遮阴一光照转换初期，CK的气孔导度大于LK,说明缺钾会！ 抑制气孔打开，使气孔开放程度降低。(3)叶片钾含量与编码！ 碳酸酐酶和RuBP羧化酶基因的相对表达量均呈正相关，番茄 缺钾编码碳酸酐酶基因表达量下降→碳酸酐酶合成减少→· C)2与HC()3转化效率降低，细胞内C()2供给不足：番茄缺！ 钾→编码RuBP羧化酶基因表达量下降→RuBP羧化酶合成减i 少暗反应C()固定速率减慢。综上可知，缺钾影响番茄光： 合作用的机制为缺钾使编码碳酸酐酶、RuBP羧化酶基因的相： 对表达量降低，两种酶合成减少，碳酸酐酶减少降低CO2供！ 给，RuBP羧化酶减少减慢CO2固定，暗反应速率下降，光合速， 率降低。(4)叶绿体中3-磷酸甘油酸(PGA)在ATP、NADPH 作用下，被还原为TP。5~8min,黑暗→光照，光反应产生的 ATP、NADPH增多，PGA转化为TP增多，PGA消耗增多，短！ 时间内C(),固定速率不变，PGA合成速率不变，因此，短时间1 内PGA含量下降，待到光反应、暗反应速率重新达到动态平衡！ 后，PGA的生成与消耗速率相等，含量保持稳定。 【答案】(1)3(2)光照强度缺钾会抑制气孔打开(3)缺！ 钾使编码碳酸酐酶、RBP羧化酶基因的相对表达量降低，两种！ 酶合成减少，碳酸酐酶减少降低C)2供给，RuBP羧化酶减少 减慢C()2固定，暗反应速率下降，从而降低番茄光合速率 (4)先下降再逐渐趋于稳定恢复光照，光反应产生ATP、! NADPH增多，将PGA还原为TP,短时间内PGA消耗增加，！ CO2固定合成PGA速率不变，PGA含量下降，当光反应、暗反 应速率重新达到动态平衡后，PGA的生成与消耗速率相等，含 量保持稳定 7,【解析】光合作用、呼吸作用(1)高等植物光反应的产物为！ O2、ATP和NADPH。由图可知，该细菌光反应将H2S分解， 产生S、ATP和NADH。因此，与高等植物相比，该细菌特有的 光反应产物有S和NADH。①和②分别为C)2的固定、C3合i 成葡萄糖的过程，属于光合作用的暗反应阶段。(2)高等植物 有氧呼吸第一阶段的反应式为葡萄糖膨，丙酮酸十[H用十少量 能量。②与高等植物有氧呼吸第一阶段的反应过程相反，因此！ C3为丙酮酸。②的进行除C3外，还需要的原科有ATP和 NADH。(3)在光线充足、乙酸含量高的环境中，该菌优先通过！ ③进行光合作用消耗乙酸，这是因为与①途径相比，③充分利 用了乙酸中的能量，提高了能量利用率，更有利于该菌生存。 【答案】(1)S NADH(前两空顺序可颠倒)暗反应(2)丙： 酮酸ATP NADH或[H)(后两空顺序可颠倒)(3)③充分： 利用了乙酸中的能量，提高了能量利用率，更有利于该菌生存 18 8.【解析】光合作用(1)测定最大光合速率时，C)2浓度和温 度等环境因子属于无关变量，应保证一致且适宜。测定叶片的 呼吸速率时，为避免叶片进行光合作用消耗C),/产生()，从而 对呼吸速率的测定造成干扰，必须在黑暗（无光）环境条件下进 行。(2)对于同一植株，树冠底部叶片长期处于弱光环境，通常 具有更低的光补偿点。从表中数据可看出，树冠底部的叶片呼 吸速率明显低于树冠顶部，且树冠底部比叶面积更大，因此树 冠底部叶片的光补偿点更低。当用该植物顶部叶片的光补偿 点去照射底部叶片时，该光强高于底部叶片的光补偿点，其总 光合速率大于自身呼吸速率，故此时底部叶片净光合速率>0。 (3)相对碳成本一（当年生总枝条的碳总量/叶片脱落前该总枝 条从环境中吸收的碳总量)×100%，总枝条输出有机物的碳总 量一叶片脱落前该总枝条从环境中吸收的碳总量一当年生总 枝条的碳总量，即总枝条输出有机物的比例一1一相对碳成本， 因此总枝条输出有机物的能力与相对碳成本呈负相关。底部 枝条的优化策略体现在“降本”与“增效”两方面：①降低呼吸速 率[树冠底部叶片呼吸速率(1,1)树冠顶部叶片呼吸速率 (1.8)],减少自身碳消耗：②提高比叶面积[树冠底部比叶面积 (13.5)>树冠顶部比叶面积(9.8)]，即相同叶千重下叶面积更 大，可增加单位叶千重的光能捕获面积。叶片提高光能捕获效 率的生理/结构变化：叶片更薄、叶绿体更大、叶绿素含量更高 等。从光反应的物质和能量转化角度分析，这些变化的作用是 提升对有限光能的吸收、传递与转化效率，从而有效驱动光反 应中水的光解和ATP、NADPH的生成，为暗反应提供充足的 物质和能量，最终积累更多有机物。 【答案】(1)C)2浓度温度黑暗（无光）(2)>0(3)负 降低叶片呼吸速率提高比叶面积叶片更薄、叶绿体更 大、叶绿素含量更高增加光能的吸收、传递和转化效率，促进 水的光解和ATP、NADPH的生成，为暗反应提供充足的物质 和能量 9.【命题点】类囊体的结构、光合作用的过程 【解析】(1)类裳体位于叶绿体中，故细胞破碎后，还需要在低 渗溶液中涨破叶绿体膜，获得类震体，为保持其活性，需加入缓 冲溶液重新悬浮，并保存备用。 (2)根据叶绿素能溶于无水乙醇等有机溶剂的特点，可将5L 类囊体悬液溶于9954L的无水乙醇溶液中。由于1mL= 1000L,所以5uL的类爱体悬液中含有叶绿素3gmLX 1mL=3(4g),测14L的类囊体悬液中含有叶绿素34g÷5= 0.6(4g),类爱体的浓度为0.6g/uL=6004g/mL(易错，点：注 意L和以L之间的单位换算)。 (3)类寰体膜是光合作用中光反应的场所，类裳体薄膜上可发 生水的光解，产生H+、释放氧气、合成NADPH和ATP,其中 H+、NADPH、ATP可能对后续实验产生影响 (4)在适宜光照下，类震体膜上的光合色素吸收光能以后，产生 高能电子，驱动类震体膜上的质子泵将人工细胞质中的H十运 进类鬟体腔，人工细胞质中H增大，荧光强度变强，可说明类 裳体膜具有转运H十的功能。 (5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应（即 暗反应)生成糖类的实验研究，理论上还需要提供暗反应所需 的多种酶以及C5、CO2、ATP、NADPH等物质。 【答案】(1)叶绿体缓冲 (2)无水乙醇600 (3)H+、NADPH、ATP (4)变强转运H (5)暗反应相关的酶、C5,CO2,ATP、NADPH等 链接真题 (1)通过叶绿素含量估算细胞的密度 相似高考题趁热打铁：2024年江苏卷·20 (2)结合类囊体结构考查光合作用过程 相似高考题趁热打铁：2022年重庆卷·23 回归教材人教版必修1P103光合作用过程 光反应阶段 暗反应阶段 C)2的固定： 光 ①水的光解：H) 色素 CO2+C:- 2C 2H+20+2e ②C2的还原： 酶 ②NADPH的合成： 2C-ATP,NADPHC+(CH:O) NADP++H++2e ③ATP的分解： 海，NADPH ATP鹰ADP+Pi十能登 ③ATP的合成： ④NADPH的分解： ADP+Pi+能量 NADPH →NADP++H ATP 10.【命题点】 植物光合作用的原理、彩响植物光合作用的因素 实验设计 题图解读 0 02C0 什绿体 保卫细胞 0 CO. CO: R 2℃ O: C进入过 氧化物倒 /HCO 体转化为 甘氨酸过氧化 气孔 甘氨酸 物体 保卫细胞 0 G酶， CO 线粒体 丝氨酸可溶性 糖等溶质 ·co. 植株S 5 定范围 植株W 在相同光照 500 100 光照强度μmo·m2.s) 株S的净光 植株S 孔开度均大 均增加 于植株W 植株W 0 500 1000 光照强度（μo·mg) 【解析】(1)光合作用暗反应的场所是叶绿体基质，物质变化！ 主要包括CO2的固定和C3的还原，故R酶催化C2固定的场 所是叶绿体基质，暗反应中C2转化成糖类的过程需要光反应： 生成的ATP和NADPH的参与。 (2)由图(a)可知，植株S保卫细胞中G酶表达量提高，可促进 保卫细胞中HC()⅓和可溶性糖等溶质含量增加，细胞渗透压 增大，保卫细胞吸水膨胀，气孔开度增大。由图(b)可知，相同 光照条件下，植株S的气孔开度大于植株W,C),供应充足， 有利于光合作用的进行，提高净光合速率。 (3)保持环境中C)2浓度不变，当)2浓度从21%升高到40%！ 时，有利于R酶催化C5与)2反应，不利于暗反应进行，植物光 合作用受到抑制，故植株S的净光合速率会减小。与植株W! 相比，植株S保卫细胞中G酶的表达量高，有利于CO2的生成！ (甘氨酸→丝氨酸十C)2)和吸收（气孔开度更大），C)2是光合： 作用的原料，故环境中CO2浓度不变，)2浓度提高时，植株S 的净光合速率变化幅度小。 (4)本实验的目的是确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率！ 的影响，由此可知自变量是G酶的有无或多少，因变量是叶片 净光合速率的大小，实验思路及预期结采见答案。 18 【答案】(1)基质ATP和NADPH(2)植株S保卫细胞中 G酶表达量提高，使更多甘氨酸转化为丝氨酸和C)2,从而使 保卫细胞细胞质中HC)3和可溶性糖等溶质增加，渗透压增 大，细胞吸水，气孔开度增大，CO2吸收量增加，净光合速率增 大(3)减小小(4)构建G酶表达量减少的植株（或敲除 G酶基因或用G酶抑制剂处理)，其他条件与对照组（植株W) 相同，培养一段时间后检测两组叶片净光合速率：预期结果为 实验组净光合速率低于对照组 1,光合作用的过程及影响因素 【解析】(1)位于叶绿体类裳体薄膜上的光合色素主要吸收 红光和蓝紫光。光反应产生的NADPH和ATP参与暗反应 的C3还原过程，使C3转化为(CH2()和C5。分析图形，蓝膜 与绿膜对紫外光的透过率低于白膜，减弱了紫外光对幼苗的 辐射。(2)无水乙醇可作为提取光合色素的试剂。类胡萝卜 素和叶绿素都能吸收蓝紫光，而叶绿素还能吸收红光，因此测 定叶绿素含量时应远择红光，以避免类胡萝卜素对实验的干 扰。(3)分析表格，蓝膜覆盖下藏川杨幼苗的叶绿素含量和类 胡萝卜素含量均高于白膜和绿膜，光合色素含量高，吸收的光 能较多，藏川杨幼苗的光合速率较强。分析柱形图，蓝膜覆盖 下蓝光透过率高于白膜和绿膜，有利于植物进行光合作用；蓝 膜覆盖下紫外光的透过率低于白膜和绿膜，减弱了对幼苗的 伤害，有利于幼苗生长。故覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在 高原环境的生长。 【答案】(1)蓝类囊体薄膜(CH2O)(或糖类)C5紫 外光(2)无水乙醇叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光， 选择红光可以避免类胡萝卜素对实验的干扰(3)蓝膜覆盖 下蓝光透过率高于白膜和绿膜，有利于藏川杨幼苗进行光合 作用：蓝膜覆盖下叶绿素含量和类胡萝卜素的含量均高于白 膜和绿膜，藏川杨幼苗光合速率较强；蓝膜覆盖下紫外光的透 过率低于白膜和绿膜，减弱了对幼苗的伤害（答出两点即可） 2,光合作用、呼吸作用 【解析】(1)反应①C5和CO2在酶R的作用下生成C3,是 C)2的固定过程。(2)有氧呼吸的第一阶段和第二阶段产生 NADH,场所分别为细胞质基质和线粒体基质。(3)由图1可 知，光呼吸过程也可以产生C)2；结合教材知识可知，有氧呼 吸第二阶段也可以产生C02,故图2中植物光合作用CO2的 来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸和有氧呼吸。根据 题中信息“我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农 作物野生型植株（WT),得到转基因株系1和2”推测，7一10 时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异是株系1和2 与WT的光呼吸速率存在差异导致的，再结合题干信息“光呼 吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程”推测， 7一10时，随着光照强度的增加，株系1和2转入了改变光呼 吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，从而导致株系1和2的 净光合速率增强。总光合速率一净光合速率十呼吸速率，裉 据图3无法推出株系1的呼吸速率，故据图3中的数据不能 计算出株系1的总光合速率。(4)由图2和图3可以看出，在 相同光照强度和C()2浓度下，与株系2相比，株系1的净光合 速率较高，积累的有机物较多，产量可能更具优势。 【答案】(1)C(O2的固定(2)细胞质基质线粒体基质 (3)有氧呼吸光呼吸7一10时，随着光照强度的增加，株系 1和2转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低， 光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程 不能 总光合速率一净光合速率十呼吸速率，由图示不能得出株系1 的呼吸速率，故不能计算出其总光合速率(4)相同光照强度 和C)2浓度下，株系1的净光合速率较高，积累有机物较多 13.细胞呼吸、植物激素调节 【解析】(1)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，是有氧 呼吸过程中释放能量最多的阶段。地下根部细胞利用丙酮酸 进行乙醇发酵的场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸 和NADH,该过程需要NAD+参与，所以促进氢接受体 (NAD十)再生，有利于葡萄糖分解的正常进行，由此可知，渍 害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越耐渍害。(2)由表可 知，叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二 者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95，为正相 关，所以当光合速率显著下降时，蒸腾速率呈下降趋势。由于气 孔导度和光合速率呈正相关，胞间C()2浓度与光合速率和气孔 导度呈负相关，即气孔导度下降会导致光合速率下降，胞间 C)2浓度上升会导致光合速率和气孔导度下降，说明光合速 率下降主要是由非气孔限制因素导致的。(3)脱落酸具有诱 导气孔关闭的功能，在植物受渍害时，植物体内脱落酸大量积 累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植 物对渍害的耐受力。渍害发生后，有些植物根系细胞会通过 程序性死亡而形成腔隙，进一步形成通气组织，促进氧气运输 到根部，缓解渍害。 【答案】(1)三（或3）细胞质基质（细胞溶胶）细胞呼吸第 一阶段（糖酵解）耐渍害(2)胞间CO2浓度下降非气 孔限制因素胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相 关(3)脱落酸程序性死亡（或细胞调亡） 专题三 细胞的生命历程 考向一 1.C2.D 考向二 1.D2.C3.C4.B 考向三 1.D2.B 考向四 1.C2.C3.A4.C5.D6.D7.A8.C9.A10.C 11.B12.A13.D14.C15.D16.C17.D18.C19.A 20.A 专题四 遗传的细胞学基础 考向一 1.A2.C3.D4.CD5.B6.D7.D8.B9.B10.A 11.D12.C 考向二 1.D2.D3.D 专题五遗传的基本规律 考向一 1.D2.A3.D4.C5.C6.D 7.【解析】孟德尔遗传规律、基因表达与性状的关系、育种 (1)题目要求从基因型和基因产物功能的角度解释：杂合子 (SD1/sd1)中存在等位基因SD1/sd1,其中SD1基因正常表 达，可合成有功能的赤露素20-氧化酶，催化赤露素合成，满足 高秆表型所需的激素条件：sd1基因无法合成有功能的酶，其存 在不影响SD1基因的功能，因此杂合子表现为高秆。由此证 明，在杂合状态下SDI基因控制的性状得以表现，故高杆对矮 杆为显性。(2)根据题意可知，育种目标是保留半矮秆性状并 导入低氮肥下高产基因。千粒稻（低氮肥下高产）表现为高秆， 半矮秆稻在低氮肥下不高产，因此，需要将“低氮肥下高产”这 一性状从千粒稻转移到半矮杆稻中。杂交后，应选择既表现出 低氮肥下高产又表现出半矮秆的子代。育种的最终目的是获 得兼具两种优良性状（低氮肥下高产、半矮杆）的纯合体，故需 让带有目标性状（低氮肥下高产）的后代与半矮杆稻回交。每 回交一次，后代中来自千粒稻的染色体片段就会被“稀释”掉一 -18 部分，直至保留只包含目标基因的一小段染色体片段。因此， 反复回交的目的是逐步去除千粒稻中无关的染色体片段，只保 留低氮肥下高产基因所在区段。(3)根据题千信息可知，IN CA2、gINCA2均不编码蛋白质，而是通过调控染色质结构影响 基因表达。半矮秆稻：高氮肥下，染色质保持正常构象，RCV2 基因可正常表达，植株表现为高产：低氮肥下，INCA2介导局 部染色质形成环状结构，将RCN2基因“锁”在环内，使其无法 转录表达，植株表现为低产。“千粒稻”：低氮肥下，无法形成上 述环状结构，RCV2基因仍能正常表达，从而表现为高产。(4) 根据(3)机制可知，半矮杆稻之所以在低氮肥下不高产，是因为 其IVCA2序列能够介导局部染色质成环，从而抑制RCV2基 因的正常表达。因此，要培育低氨肥高产品种，可利用基因组 编辑技术，将其IVCA2序列定向修改为“千粒稻”的gINCA2 序列（二者只有一个核苷酸差异），使其丧失介导染色质成环的 能力，从而解除对RCV2基因表达的抑制。经基因组编辑获得 的第一代植株可能为杂合子，即仅一条同源染色体上的目标序 列被成功编辑。为获得两条同源染色体均被编辑的纯合子，需 让杂合编辑植株进行自交，从后代中筛选出纯合的目标水稻。 【答案】(1)杂合子(SD1/sd1)中，SD1基因可表达出有功能 的赤霉素20-氧化酶，正常合成赤霉素，从而表现为高秆，证明 高秆对矮秆为显性(2)低氮肥下高产半矮秆稻千粒稻的 其他无关基因(3)qINCA2不会使局部染色质形成环状结 构，RCN2基因可以正常表达出RCN2,使水稻在低氮肥条件下 实现高产(4)INCA2序列杂合子自交 8.细胞质遗传和基因的分离定律 【解析】(1)假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞核，则F 的基因组成为Aa,F,与甲(aa)回交产生的子代中雄性不育： 雄性可育=1：1，与题目所给信息不符；假如控制雄性不育的 基因(A)位于细胞质，因为受特卵中的细胞质大部分来自卵细 胞，雄性不育植株只能作母本，其子代全部表现为雄性不育，与 题目所给信息吻合。(2)多肽链的合成（翩译）场所是核糖体。 乙只能作母本，子代都含有A基因。根据题意，丙和乙杂交， F,均表现为雄性可育，可推出F,均具有基因R,进而推出丙的 核基因组成为RR,乙的核基因组成为rr,F,的基因组成为A (Rr),F,自交子代的基因组成及比例为A(RR)：A(Rr)：A (rr)一1：2：1，雄性可育株和雄性不育株的数量比为3：1。 (3)分析知，甲的基因组成为a(rr),丙的核基因组成为RR,以 丙作父本与甲杂交，得到的F,的基因组成为a(Rr),F,自交得 到的F,的基因组成有a(RR)、a(Rr)和a(rr),全部表现为可 育。以丙作母本与甲杂交（反交），所得结果与正交结果不同， 则丙的基因组成为A(RR),得到的F,的基因组成为A(R), F,自交得到的F2的基因组成有A(RR)、A(Rr)和A(rr),与育 性有关的基因型有3种。 【答案】(1)细胞质(2)核糖体3：1(3)13 考向二（一） 1.C2.C3.D4.AC5.D6.D7.D8.B9.B10.C 11.B12.BCD 13.【解析】遗传规律的应用 演绎推理 根据机理示意图推出基因型与表型的对应关系：白花基 因型为rr一一_；淡红花基因型为RDH,R_dd_；深红花 基因型为RDhh。 (1)基因型为RrDDHH的植株自交，子代基因型及表型为R DDHH(淡红花)、rrDDHH(白花)。基因型为RrDDHh的植 株与基因型为RrDdHh的植株杂交，子代中白花：淡红花： 深红花=rrr_ ：RDH:RDhh=(1/4):(3/4×1× 3/4):(3/4×1×1/4)=4:9:3。基因自由组合定律的实 质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)基因型为 RrDdHh的植株测交，即与基因型为rrddhh的植株杂交，F