专题03 细胞呼吸与光合作用（6年汇编）（福建专用）2021-2026年高考生物真题分类汇编

专题03 细胞呼吸与光合作用 6年汇编1年模拟 考点分类 福建考情 命题规律 考点1 细胞呼吸 2025福建（2题）、2022福建（1题） ·情境设置：联系肿瘤代谢、剧烈运动和植物生命活动等情境。 ·考查重点：考查有氧与无氧呼吸、乳酸代谢及呼吸场所和产物。 ·命题趋势：关注细胞呼吸与健康、运动的联系，强化实验设计和综合判断。 考点2 光合作用 2026福建（1题）、2025福建（1题）、2023福建（1题） ·情境设置：结合基因调控、高温胁迫、秸秆利用等农业生产情境。 ·考查重点：聚焦光反应、碳反应、叶绿体结构及影响光合速率的因素。 ·命题趋势：加强分子机制与生态实践融合，突出实验探究和信息提取能力。 考点3 细胞呼吸与光合作用的综合 2026福建（1题）、2024福建（1题）、2021福建（1题） ·情境设置：围绕环境变化、人工生物系统和经济藻类等真实问题设题。 ·考查重点：综合考查物质转化、能量供应及光合与呼吸的联系。 ·命题趋势：强化跨模块整合，突出实验分析与生态应用，体现生物技术发展。 考点1 细胞呼吸 1．（2025·福建·高考真题）细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响，科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养，在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液（不含葡萄糖），并分别添加相应的成分，其中a为足量的葡萄糖，b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂，检测细胞外的酸化速率，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂 B．低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈 C．①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸 D．②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组 【答案】D 【解析】A、细胞外酸化是由无氧呼吸产生的乳酸导致的，有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同，加入c试剂对有氧呼吸、无氧呼吸影响一致，试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂，A正确； B、细胞外酸化速率反映无氧呼吸产生乳酸的速率。添加足量葡萄糖（a）后，低氧组的酸化速率显著高于正常氧组，说明低氧组无氧呼吸更强烈，B正确； C、①时间段正常氧组的酸化速率不为 0，说明存在无氧呼吸；同时正常氧环境下，细胞也可进行有氧呼吸。因此，①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸，C正确； D、无氧呼吸的反应式为：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量，即消耗1mol葡萄糖产生2mol乳酸。酸化速率与乳酸产生速率正相关，因此酸化速率越高，消耗的葡萄糖越多。②时间段低氧组的酸化速率高于正常氧组，说明低氧组无氧呼吸消耗的葡萄糖更多，D错误。 故选D。 2．（2022·福建·高考真题）下列关于黑藻生命活动的叙述，错误的是（    ） A．叶片细胞吸水时，细胞液的渗透压降低 B．光合作用时，在类囊体薄膜上合成ATP C．有氧呼吸时，在细胞质基质中产生CO2 D．细胞分裂时，会发生核膜的消失和重建 【答案】C 【解析】黑藻属于植物细胞，有叶绿体和大液泡，能够进行光合作用和呼吸作用，也可进行渗透吸水等活动。 A、黑藻有大液泡，当叶片细胞吸水时，水分进入细胞内导致细胞液的渗透压降低，A正确； B、黑藻是真核细胞，有叶绿体，进行光合作用时，类囊体薄膜上的色素将光能转变为ATP中的化学能，合成ATP，B正确； C、有氧呼吸时，在线粒体基质发生的第二阶段能产生CO2，C错误； D、真核细胞进行有丝分裂时，会周期性的发生核膜的消失（前期）和重建（末期），D正确。 故选C。 3．（2025·福建·高考真题）运动是预防肥胖的方式之一、剧烈运动后，人体血液中乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效，科研人员进行了相关实验。回答下列问题： （1）Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足，部分丙酮酸在细胞的_____（填场所）中转化为乳酸，为Lac-Phe的生成提供原料。 （2）已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论，科研人员将野生型小鼠细胞（甲组）和敲除C基因的小鼠细胞（乙组）分别培养，一段时间后进行了相关检测。 ①收集培养液后，用_____酶处理贴壁细胞，使其分散为单细胞悬液，离心获得细胞，发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同； ②还需进一步检测_____中的Lac-Phe浓度，且结果为_____，则可证实该结论。 （3）研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此，推测如下：运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe，Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测，采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠，一段时间后检测相应的指标，实验分组及部分结果如下表。 a组：野生型小鼠+静息 b组：C基因敲除小鼠+静息 c组：野生型小鼠+运动 d组：C基因敲除小鼠+运动 组别 检测指标 血浆Lac-Phe浓度（μM） 小鼠体重增量（g） a组 0.3 16 ① 0.4 7 ② 1.5 4 ③ 0.1 ④ 若推测成立，则表中①②③对应的组别分别是_____（填字母），表中④的值应为_____（填选项）。 A．小于4   B．4~7   C．7~16   D．大于16 【答案】（1）细胞质基质 （2）胰蛋白 培养液 甲组培养液中Lac-Phe浓度高于乙组培养液 （3）dcb D 【解析】无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸，同时释放少量能量的过程。 （1）人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质，所以人体在剧烈运动后，由于机体缺氧，一部分丙酮酸在细胞质基质转化为乳酸，为Lac-Phe的合成提供原料。 （2）①收集培养液后，用胰蛋白（胰蛋白酶和胶原蛋白酶）酶处理贴壁细胞，制成单细胞悬液。 ②要检测细胞外的Lac-Phe浓度，需要收集培养液。已知酶C促进乳酸转化成Lac-Phe，甲组是野生型小鼠细胞（有酶C），乙组是酶C基因敲除小鼠细胞（无酶C）。若结论正确，甲组细胞能将更多乳酸转化为Lac-Phe释放到培养液中，所以实验结果为甲组培养液中Lac-Phe的浓度高于乙组。 （3）根据题意，Lac-Phe可以抑制肥胖发生，即血浆中Lac-Phe浓度越高，小鼠体重应该越轻。野生型小鼠在运动条件下，乳酸在酶C的作用下与苯丙氨酸合成Lac-Phe，其血浆中Lac-Phe浓度应该较高，体重较轻；C基因敲除小鼠由于没有酶C基因，无法合成Lac-Phe或者合成量极少，在相同运动条件下体重应该较重；野生型小鼠静息时合成的Lac-Phe比运动时少，体重比运动时的野生型小鼠重。 观察表格数据，②组血浆中Lac-Phe浓度最高为1.5μM，所以②对应的是野生型小鼠+运动（c组）；①组血浆中Lac-Phe浓度为0.4μM，大于a组（野生型小鼠+静息）的0.3μM，所以①对应的是C基因敲除小鼠+运动（d组）；③组血浆中Lac-Phe浓度为0.1μM，小于a组，所以③对应的是C基因敲除小鼠+静息（b组）。③组是C基因敲除小鼠+静息，由于C基因敲除，无法正常合成Lac-Phe来抑制肥胖，且用高脂饲料喂养，其体重应该比野生型小鼠+静息（a组）的体重大，a组体重为16g，所以④相对应的体重应该大于16，D正确。 故选D。 考点2 光合作用 1．（2026·福建·高考真题）已知H蛋白可抑制M基因的表达，而M蛋白与叶绿体类囊体膜结构稳定性有关。为探究高温及H蛋白对水稻生长的影响，科研人员进行了相关实验，部分结果如图。 下列叙述错误的是（     ） A．在高温下，H基因敲除株的光反应能力比野生株弱 B．M基因的表达利于降低高温对类囊体膜结构的影响 C．H基因的敲除不会损伤水稻叶绿体类囊体膜结构 D．可通过促进H基因的表达以提高水稻耐高温的能力 【答案】B 【解析】A、高温下H基因敲除株的电解质泄漏率远高于野生株，说明其类囊体膜稳定性更差，光反应能力比野生株更弱，A正确； B、M蛋白与类囊体膜结构稳定性有关，H蛋白可抑制M基因的表达，H基因敲除株M基因表达量更高、M蛋白更多，该株电解质泄漏率最高，说明该组的类囊体膜最差，因此M基因的表达不利于降低高温对类囊体膜结构的影响，B错误； C、常温下H基因敲除株和野生株电解质泄漏率相近，说明H基因的敲除不会损伤水稻叶绿体类囊体膜结构，C正确； D、结合B选项可知，M蛋白增加会降低类囊体膜的稳定性，促进H基因表达会使H蛋白增多，进一步抑制了M基因的表达，M蛋白合成减少，类囊体膜的稳定性提升，故可通过促进H基因的表达以提高水稻耐高温的能力，D正确。 2．（2025·福建·高考真题）科研人员将光合系统相关基因整合到大肠杆菌后，该菌能在无碳源培养基中生长繁殖。下列叙述错误的是（    ） A．必需整合光反应和暗反应系统的相关基因 B．暗反应所需的所有能量来源于细胞中的ATP C．改造成功的大肠杆菌可用作为唯一碳源 D．该菌在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照 【答案】B 【解析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。 光合作用根据是否需要光照，可以概括地分为光反应和暗反应。光反应阶段必须需要光照才能进行，发生在类囊体薄膜上。主要发生水的光解，NADPH的合成，ATP的合成；暗反应阶段有没有光照都能进行，发生在叶绿体基质中，主要发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。光反应和暗反应之间是紧密联系的，能量转化和物质变化密不可分。 A、光反应生成ATP和NADPH，暗反应利用这些物质固定CO₂，两者缺一不可，因此必须整合光反应和暗反应相关基因，A正确； B、暗反应的能量不仅来源于ATP，还需NADPH提供能量且作为还原剂，B错误； C、改造后的大肠杆菌通过暗反应固定CO₂合成有机物，CO₂可作为唯一碳源，C正确； D、光反应需要光照提供能量，若培养基无碳源，菌体必须依赖光反应进行自养，因此生长繁殖需要光照，D正确。 故选B。 3．（2023·福建·高考真题）秸秆直接焚烧会造成空气污染等环境问题。秸秆还田是当前农业生产中常用措施，研究秸秆还田模式对秸秆在生产中合理利用有重要的指导意义。科研人员研究了秸秆还田与氮肥配施的模式对玉米光合作用的影响，测定相关指标，结果如图所示。    注:SR表示秸秆还田，NSR表示秸秆不还田;蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量。 回答下列问题: （1）玉米绿叶中的叶绿素主要吸收__________光。据图1、2可推测，等量配施氮肥条件下，与NSR相比，SR的玉米叶肉细胞中光反应会产生更多的__________。据图2可知，与NSR相比，SR显著提高了净光合速率，其净光合速率随着施氮量的增加呈__________。 （2）根据图中实验结果，下列关于玉米光合作用的叙述正确的是 。 A．胞间CO₂浓度与气孔开放程度及细胞对CO₂的固定量有关 B．与SR相比，NSR会降低蒸腾速率，但有利于细胞对CO2的吸收 C．与SR相比，NSR的胞间CO2浓度更高，细胞对CO2的固定量更多 D．当配施氮肥量为180kg·hm-2时，细胞加大了对CO2的固定，导致胞间CO2浓度降低 E．与配施氮肥量为180kg·hm-2相比，过多的施氮量会使细胞吸收的CO2减少，最终导致叶绿素转化光能的效率下降 （3）结合上述实验结果，从经济效益和环境保护角度说明玉米种植不宜过量施用氮肥的原因_________。 【答案】（1）红光、蓝紫 ATP、 NADPH和O2 先增加后减少 （2）ADE （3）过量施氮肥增加生产成本，反而可能减产;过量施氮肥会导致土壤污染、水体污染等环境问题 【解析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3， C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 （1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；据图可知，在等量配施氮肥条件下，与秸秆不还田（NSR）相比，秸秆还田（SR）的玉米叶绿素含量高、净光合速率大，所以SR的玉米叶肉细胞的光反应会产生更多的ATP、NADPH和O2；SR玉米的净光合速率随着施氮量的增加呈先增加后减少的趋势。 （2）A、气孔的开放程度影响叶片的CO2摄入量，细胞对CO2的固定量直接消耗二氧化碳，因此胞间CO2浓度与气孔开放程度及细胞对CO2的固定量有关，A正确； B、据图3可知，NSR的蒸腾速率低于SR，说明气孔开放程度减小，不利于CO2的吸收，B错误； C、与SR相比，NSR从外界吸收CO2减少，胞间CO2浓度却较高，说明NSR叶肉细胞固定的CO2减少，C错误； D、当配施氮肥量为180kg·hm-²时，玉米的气孔开放程度最大，净光合速率也最大，而胞间CO2浓度却最低，说明细胞对CO2固定量增加，D正确； E、与配施氮肥量为180 kg·hm-²相比，过多的施氮量使气孔导度下降，但胞间CO2浓度却升高，说明细胞吸收的CO2减少，暗反应速率降低，制约了光反应，最终导致叶绿素转化光能的效率下降，E正确。 故选ADE。 （3）从经济效益角度，过量施用氮肥降低了玉米的净光合速率而减产，同时增加成本；从环境保护角度，过量施用氮肥会引发土壤污染、水体污染等。 考点3 细胞呼吸与光合作用的综合 1．（2026·福建·高考真题）生物塑料是一种易降解的环保材料。科研人员构建了合成生物塑料的人工微生物共培养体系。该体系以CO2为唯一碳源，自养微生物M利用光能将CO2固定并转化为蔗糖；异养微生物N利用M提供的蔗糖合成生物塑料，并为M的生长提供所需的氨基酸。下列叙述正确的是（     ） A．该体系中M与N为原始合作关系 B．合成该生物塑料的直接能源为蔗糖 C．该体系CO2的固定量大于呼吸作用的CO2释放量 D．利用该体系进行生物塑料工业化生产时无需通气 【答案】C 【解析】A、原始合作是两种生物相互受益，但分开后各自也能独立生存的种间关系，M需要N提供的氨基酸才能生长，N需要M提供的蔗糖才能生存，二者无法脱离对方独立存活，属于互利共生关系，A错误； B、细胞生命活动的直接能源物质是ATP，B错误； C、该体系的最终产物是生物塑料，生物塑料属于含碳有机物，体系中除了M和N的呼吸作用会释放CO₂外，还有大量从CO₂固定得到的碳被储存在生物塑料中，因此整个体系的CO₂固定量必然大于所有生物呼吸作用的CO₂释放量，C正确； D、异养微生物N利用蔗糖合成生物塑料的过程通常需要有氧呼吸供能，且自养微生物M（光能自养菌）的部分代谢过程也需要氧气，工业化生产时需要通气保证体系的有氧环境，D错误。 2．（2024·福建·高考真题）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（    ） A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 【答案】B 【解析】二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。 A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误； B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确； C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制因素不是光照时间，C错误； D、题意叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。 故选B。 3．（2021·福建·高考真题）大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化，影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类，生长速度快，一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO2浓度（大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC）和磷浓度（低磷浓度LP和高磷浓度HP）的实验组合进行相关实验，结果如下图所示。    回答下列问题： （1）本实验的目的是探究在一定光照强度下，____________。 （2）ATP水解酶的主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定____________表示。 （3）由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，因而细胞____________增强，导致有机物消耗增加。 （4）由图2可知，大气CO2条件下，高磷浓度能____________龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化，有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是____________。 【答案】（1）不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响 （2）催化ATP水解 单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量 （3）呼吸作用 （4）提高 龙须菜在高磷条件下能快速生长，收获经济效益的同时，能降低海水中的磷等矿质元素的浓度，保护海洋生态 【解析】根据题意，本实验研究CO2浓度和磷浓度对龙须菜生长的影响，故自变量是CO2浓度和磷浓度，因变量为海洋藻类龙须菜的生长状况。据图1可知，相同CO2浓度条件下，高磷浓度比低磷浓度的ATP水解酶活性高，且在相同磷浓度下，高浓度二氧化碳ATP水解酶活性高。 （1）结合分析可知，本实验目的是探究在一定光照强度下，不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响。 （2）酶具有专一性，ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解；酶活性可通过产物的生成量或底物的消耗量进行测定，由于ATP的水解产物是ADP和Pi，故ATP水解酶活性可通过测定单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量。 （3）净光合速率=总光合速率-呼吸速率，由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，矿质元素的吸收需要能量，因而细胞呼吸增强，导致有机物消耗增加。 （4）由图2可知，大气CO2条件（LC组）下，HP组（高磷浓度）的净光合速率＞LP组（低磷浓度），故推测高磷浓度能提高龙须菜的净光合速率；结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是龙须菜在高磷条件下能快速生长，收获经济效益的同时，能降低海水中的磷等矿质元素的浓度，保护海洋生态。 【点睛】掌握实验设计的原则，明确本实验的目的、自变量、因变量和无关变量等，进而分析龙须菜光合作用的因素是解答本题的关键。 1．（2026·漳浦第一中学·模拟预测）酿酒在我国有悠久的历史，《诗经》中就有“八月剥枣，十月获稻。为此春酒，以介眉寿”的诗句。白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。下列有关酵母菌呼吸作用的叙述，正确的是（    ） A．有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化 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．有氧呼吸产生的【H】与O2结合，无氧呼吸产生的【H】不与O2结合 D．有氧呼吸过程中有丙酮酸生成，无氧呼吸过程中没有丙酮酸生成 【答案】C 【解析】A、细胞内的生化反应都需要酶的催化，有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段均需要酶参与，A错误； B、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行，B错误； C、有氧呼吸第三阶段中，前两个阶段产生的【H】与O2结合生成水；无氧呼吸过程无O2参与，产生的【H】用于还原丙酮酸，不与O2结合，C正确； D、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，都是葡萄糖分解生成丙酮酸和【H】，释放少量能量，即无氧呼吸过程也有丙酮酸生成，D错误。 2．（2027·福建福州·一模）维持类囊体中的H+梯度有利于提高植物的耐热能力。光反应中ATP的合成机制如图所示。研究发现，高温导致拟南芥叶绿体中的ATP合酶合成减少。以下叙述错误的是（　　） A．光合作用中，水分子释放的电子传递给NADP+，生成NADPH B．类囊体腔内的H+可通过ATP合酶顺浓度运输到叶绿体基质 C．高温会抑制类囊体上ATP的合成，导致叶绿体中的C3减少 D．高温时拟南芥“牺牲”部分光合能力，增强对高温的适应 【答案】C 【解析】A、光反应阶段，水光解释放的电子经传递链传递，最终与NADP+、H+结合生成NADPH，A正确； B、类囊体腔内H+浓度高于叶绿体基质，H+可通过ATP合酶顺浓度梯度运输到叶绿体基质，该过程释放的能量驱动ATP的合成，B正确； C、高温导致ATP合酶减少，ATP合成受抑制，而暗反应中C3的还原需要消耗ATP，ATP不足会使C3还原速率减慢，C3消耗减少，因此叶绿体中C3含量增多，C错误； D、高温下ATP合酶减少，H+通过ATP合酶流出类囊体腔的量减少，可维持类囊体的H+梯度，提高植物耐热能力，该过程虽然减少了ATP合成、降低了光合能力，但增强了拟南芥对高温环境的适应，D正确。 3．（2027·福建漳州·一模）叶片从弱光转入强光后，光合速率需经过一段逐渐升高至稳定的过程，称为光诱导期。该过程中，净光合速率上升快速，而气孔开放程度上升相对缓慢。为探究气孔开放快慢与光诱导期的关系，科研人员将甲、乙两种气孔开放快慢不同的苏铁从100μmol（m2·s）的弱光转入1500μmol（m2·s）的强光环境后，测定净光合速率变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．转入强光环境初期，两种苏铁胞间CO2浓度均会出现短暂下降 B．与苏铁乙相比，苏铁甲气孔开放速度更快，有利于其缩短光诱导期 C．与5min相比，38min时苏铁乙叶绿体中C3生成和还原速率均更小 D．与苏铁乙相比，苏铁甲更适应光照强度频繁波动的环境 【答案】C 【解析】A、转入强光环境初期，净光合速率上升快，消耗胞间CO2速率快，而气孔开放缓慢，CO2进入胞间的速率慢，因此两种苏铁胞间CO2浓度均会短暂下降，A正确； B、由图可知苏铁甲净光合速率上升更快，光诱导期更短，结合实验探究目的可推测苏铁甲气孔开放速度更快，有利于缩短光诱导期，B正确； C、与5min相比，38min时苏铁乙净光合速率更高，光合速率更强，暗反应中CO2固定生成C3的速率、C3的还原速率均更大，C错误； D、苏铁甲光诱导期更短，光照由弱转强时能更快达到较高光合速率，更适应光照强度频繁波动的环境，D正确。 4．（2026·漳州立人学校·模拟预测）将向日葵叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中，并依次进行光照和黑暗处理，叶片对两种CO2的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度，计算得到比活度（14C放射性强度/12CO2浓度），结果如图。据此作出的分析，正确的是（　　） A．光照开始后，叶绿体中放射性首先出现在14C5 B．6～8 min内，叶片细胞固定12CO2的量接近于零 C．光照条件下，叶片会释放12CO2到小室中 D．转入黑暗后，比活度降低是由于14CO2被快速吸收 【答案】C 【解析】A、光照情况下，向日葵进行光合作用，吸收的14CO2与C5反应形成三碳化合物，即光照开始后，叶绿体中放射性首先出现在三碳化合物中，A错误； BC、6～8 min内，小室内12CO2浓度几乎不变，说明光合作用吸收12CO2和呼吸作用释放12CO2量相等，但是比活度下降，说明光合作用吸收的14CO2比呼吸释放的14CO2多，所以这个时期总光合速率大于总呼吸速率，叶片细胞固定12CO2的量不接近于零，B错误，C正确； D、转入黑暗后，比活度降低是由于12CO2被快速释放，D错误。 故选C。 5．（2026·漳州立人学校·模拟预测）科里循环是指在剧烈运动时，肌细胞通过厌氧呼吸产生乳酸，乳酸经血液循环运输至肝脏，在肝细胞内重新转变为葡萄糖的过程。下列关于科里循环意义的叙述，错误的是（　　） 注：NAD+为氢的载体，结合H+和电子后形成NADH，NADH可简写为【H】 A．氧化分解丙酮酸，释放能量 B．回收乳酸，避免乳酸堆积 C．充分利用乳酸中的能量 D．有利于维持血糖浓度稳定 【答案】A 【解析】A、在科里循环中，在肌细胞内是葡萄糖经糖酵解产生丙酮酸，丙酮酸再转化为乳酸，在肝细胞中是乳酸经过一系列反应生成葡萄糖，其中氧化分解丙酮酸时不释放能量，能量储存在乳酸中，A错误； B、科里循环将肌细胞产生的乳酸运输到肝脏重新转化为葡萄糖，避免了乳酸在肌肉中堆积，B正确； C、乳酸被重新转化为葡萄糖，葡萄糖可以再次被肌细胞利用，实现了对乳酸中能量的充分利用，C正确； D、肝脏将乳酸转化为葡萄糖，葡萄糖可以释放到血液中，有助于维持血糖浓度的稳定，D正确。 6．（2026·漳州立人学校·模拟预测）生物学知识中的“比值"是一种数学模型，可较为准确的表示生命过程中两种（个）密切相关的量之间的关系。下列对各种“比值"变化的描述中错误的是（     ） A．置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小 B．细胞分裂过程中着丝粒分裂后，细胞中染色体数目/核DNA数的值变大 C．降低环境中CO2浓度时，短时间内植物叶绿体中C3/C5的值变小 D．运动员在百米冲刺时，CO2释放量/ O2吸收量的值变大 【答案】D 【解析】A、质壁分离过程中细胞失水，细胞液浓度逐渐升高，外界蔗糖溶液因渗入水分子浓度略微降低，因此外界溶液浓度/细胞液浓度的比值变小，A正确； B、着丝粒分裂前，每条染色体含2个核DNA分子，染色体数/核DNA数为；着丝粒分裂后，每条染色体仅含1个核DNA分子，该比值变为1，因此比值变大，B正确； C、降低环境中CO₂浓度时，短时间内CO₂固定速率减慢，C₃生成量减少、C₅消耗量减少，而C₃的还原速率暂时不变，最终C₃含量下降、C₅含量上升，因此C₃/C₅的值变小，C正确； D、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO₂，因此不管是否进行无氧呼吸，CO₂释放量都等于有氧呼吸的O₂吸收量，二者比值始终为1，不会变大，D错误。 7．（2027·福建福州·一模）为探究乙醇工业化生产的液态发酵条件，研究人员对比在少量溶氧条件下摇动培养和静置培养的乙醇生产效率，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：OD560为560 nm波长下酵母菌培养液的吸光值，反映酵母菌密度 A．摇动培养下，可迅速消耗氧气促进酵母菌的增殖 B．与摇动相比，静置培养产乙醇效率低但产量更高 C．静置培养下，酵母菌仅在细胞质基质中合成ATP D．与摇动相比，静置培养的酵母菌种内竞争更激烈 【答案】A 【解析】A、摇动培养可增加培养液溶氧量，酵母菌利用氧气进行有氧呼吸，从而促进增殖，A正确； B、从图中可知，最终静置培养的乙醇质量浓度高于摇动组，因此静置培养的乙醇总产量更高，且前期摇动产乙醇效率更高、后期静置产乙醇效率更高，B错误； C、静置培养初期仍有少量溶氧，酵母菌可进行有氧呼吸，有氧呼吸第二、三阶段在线粒体中也能合成ATP，C错误； D、反映酵母菌密度，摇动培养的远高于静置培养，说明摇动培养酵母菌种群密度更大，种内竞争更激烈，D错误。 8．（2026·福州第四中学·一模）人工光合作用系统可利用光能合成糖类，相关装置及过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．该系统可将光能转化为化学能和热能 B．在火力发电站安装该系统，可减少CO2的排放 C．水分解产生甲的过程模拟植物类囊体薄膜上的反应 D．在固定等量CO2情况下，该系统乙的积累量低于植物 【答案】D 【解析】A、该系统利用太阳能发电装置将光能转化为电能，再通过相关反应装置，一方面将能量转化为糖类中的化学能，另一方面过程中也会有热能产生，所以可将光能转化为化学能和热能，A正确； B、在火力发电站安装该系统，可利用二氧化碳合成糖类，从而减少CO2的排放，B正确； C、水分解产生甲（氧气）的过程，模拟的是植物类囊体薄膜上的光反应（光反应阶段在类囊体薄膜上进行水的光解产生氧气等），C正确； D、植物在进行光合作用的同时会进行呼吸作用消耗有机物，而该人工系统没有呼吸作用消耗，所以在固定等量CO2情况下，该系统乙（糖类）的积累量高于植物，D错误。 故选D。 9．（2026·福州第四中学·一模）研究发现，植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质，以维持叶绿体内ATP与ADP的动态平衡。下列推测错误的是（    ） A．载体蛋白NTT存在ATP和ADP的结合位点 B．NTT缺失型叶绿体的光合作用性能可能会降低 C．NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系 D．黑暗条件下光反应受阻导致NTT无法正常工作 【答案】D 【解析】A、载体蛋白NTT同时转运ATP和ADP，属于反向运输，需与两种物质结合，故存在相应结合位点，A正确； B、NTT缺失突变体叶绿体内膜上缺失ATP/ADP的载体蛋白，会导致细胞质基质中的ATP无法转运至叶绿体基质，叶绿体基质中等量的 ADP无法转出到细胞质基质，从而影响光反应中ATP的合成，可能导致类囊体的薄膜结构缺陷，进而导致光合作用性能降低，B正确； C、线粒体产生的ATP通过细胞质基质进入叶绿体，叶绿体的ADP可被线粒体用于ATP合成，NTT介导该联系，C正确； D、黑暗条件下细胞中存在呼吸作用，细胞质中能产生ATP，NTT能正常工作，D错误。 故选D。 10．（2026·福州第四中学·一模）科研人员对盐胁迫下某品种海水稻的抗盐机理及生长变化进行研究。图1表示高盐胁迫条件下海水稻叶肉细胞内的相关数据；图2表示不同浓度NaCl培养液下海水稻根尖细胞内的相关数据（以150mmol/LNaCl溶液浓度为界分为低盐和高盐胁迫）。下列相关叙述错误的是（　　） A．第15天之前胞间CO2浓度下降可能与叶肉细胞吸收CO2增多有关 B．第15天之后胞间CO2浓度上升主要受限于光反应产生的NADPH和ATP不足 C．低盐胁迫时，根尖细胞主要通过提高细胞内可溶性糖的浓度以适应盐胁迫 D．种植海水稻适时排水可改善氧气供应，促进根系呼吸作用以利于吸收无机盐 【答案】C 【解析】A、据图1可知，第15天之前，胞间CO2浓度下降，同时色素相对含量变化不大，说明叶肉细胞吸收CO2增多用于光合作用，A正确； B、第15天之后，色素相对含量下降，光反应减弱，产生的NADPH和ATP不足，暗反应受影响，CO2消耗减少，胞间CO2浓度上升，B正确； C、由图2可知，低盐胁迫时，根尖细胞内无机盐相对浓度上升更明显，说明根尖细胞主要通过提高细胞内无机盐浓度以适应盐胁迫，C错误； D、适时排水可改善氧气供应，促进根系有氧呼吸，为无机盐吸收（主动运输）提供能量，利于吸收无机盐，D正确。 故选C。 11．（2026·福州第四中学·一模）研究人员通过实验研究臭氧（O₃）浓度对美丽箬竹叶片光合特性的影响，部分实验结果如下表所示。下列推测不合理的是（    ） 组别 叶绿素含 量相对值 净光合速 率相对值 气孔导度 相对值 胞间CO₂浓 度相对值 对照组 新叶 36 6.0 0.060 200 老叶 34 4.0 0.040 210 低浓度O₃处理组 新叶 35 4.5 0.045 200 老叶 30 2.5 0.030 220 高浓度O₃处理组 新叶 39 4.5 0.045 200 老叶 32 1.5 0.025 240 A．与新叶相比，老叶对O₃更敏感 B．O₃促进老叶叶绿素降解或抑制叶绿素合成 C．气孔导度降低是高浓度O₃处理组老叶光合速率降低的主要原因 D．不同叶龄叶片对O₃的差异化响应有利于减小O₃对植株的不利影响 【答案】C 【解析】A、老叶的净光合速率下降幅度（对照组老叶净光合速率相对值为1.0，低浓度O3处理组为2.5，高浓度O3处理组为1.5）比新叶（对照组新叶净光合速率相对值为6.0，低浓度O3处理组为4.5，高浓度O3处理组为4.5）大，说明老叶对O3更敏感，A正确； B、从表格看，随着O3浓度升高，老叶的叶绿素含量相对值降低（对照组老叶为34，低浓度O3处理组为30，高浓度O3处理组为32），由此可推测O3可能促进老叶叶绿素降解或抑制叶绿素合成，B正确； C、高浓度O3处理组老叶的气孔导度相对值降低，但胞间CO2浓度相对值升高（对照组老叶为210，高浓度O3处理组为240）。通常，若气孔导度是限制光合速率的主要因素，胞间CO2浓度应降低，而此处胞间CO2浓度升高，说明气孔导度降低不是高浓度O3处理组老叶光合速率降低的主要原因，C错误； D、不同叶龄叶片对O3的响应有差异，新叶相对老叶受O3影响小，这种差异化响应有利于植株整体应对O3，减小O3对植株的不利影响，D正确。 故选C。 12．（2026·漳浦第一中学·模拟预测）水稻叶肉细胞中M 基因可调控单半乳糖甘油二酯（MGDG）的合成，该物质是类囊体膜的重要组成成分。为探究水稻M基因在不同光照条件下的功能，科研人员将野生型水稻（甲）、M基因过表达水稻（乙）、M基因表达受抑制水稻（丙），分别在不同光照强度下培养，结果如下。下列叙述错误的是（　　） 植株类型 甲 乙 丙 光照强度MGDG 相对含量 低光照强度 1 1.8 0.6 中光照强度 1.5 2.2 1 高光照强度 2 2.5 1.3 A．光照可通过光敏色素信号途径促进M 基因的表达 B．抑制M基因的表达，不利于光合作用的进行 C．MGDG增加，直接提高暗反应固定CO2的能力 D．MGDG有利于维持类囊体膜结构，提升光能利用率 【答案】C 【解析】A、表格显示光照强度越高，野生型MGDG含量越高，说明光照可促进M基因表达，光敏色素是植物感受光信号、调控基因表达的途径，A正确； B、M基因表达受抑制的丙植株MGDG含量最低，光合速率最低，说明抑制M基因表达不利于光合作用，B正确； C、MGDG是类囊体膜的组成成分，直接影响光反应过程，通过光反应产生的ATP、NADPH间接影响暗反应，不能直接提高暗反应固定CO2​的能力，C错误； D、据题意可知，MGDG是类囊体膜的重要组成成分，MGDG含量越高，光合速率越高，说明MGDG可维持类囊体结构，提升光能利用率，D正确。 13．（2026·漳浦第一中学·模拟预测）CO2与C5反应固定为C3的碳同化途径，被称为C3途径；CAM途径是指在夜晚捕获CO2转变成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，苹果酸脱羧释放CO2用于卡尔文循环的碳同化途径。为研究流苏石斛和美花石斛的碳同化途径类型，科研人员测量了不同水分条件下二者的气孔开度和有机酸含量，如下表所示。下列说法错误的是（    ） 种名 处理 气孔开放率/% 有机酸含量/mg·g-1 白天 夜间 清晨 傍晚 流苏石斛 对照 92.21 17.13 0.80 0.78 干旱 69.8 17.26 0.85 0.83 美花石斛 对照 33.33 98.00 2.01 1.21 干旱 20.56 91.11 2.82 1.44 A．美花石斛为CAM植物 B．美花石斛夜间细胞液的pH较白天低 C．流苏石斛比美花石斛更能适应干旱胁迫的环境 D．干旱导致流苏石斛光合速率下降的原因是气孔开度降低 【答案】C 【解析】A、美花石斛夜间气孔开放率远高于白天，且清晨有机酸含量显著高于傍晚，符合CAM植物夜间吸收CO₂合成苹果酸储存、白天苹果酸分解释放CO₂用于光合作用的特征，属于CAM植物，A正确； B、美花石斛夜间合成苹果酸储存于液泡中，细胞液酸性较强，pH较低；白天苹果酸脱羧分解，酸性减弱，pH升高，因此夜间细胞液的pH较白天低，B正确； C、美花石斛为CAM植物，干旱条件下白天气孔开放率低，可减少水分散失，同时可利用夜间储存的CO₂进行光合作用；流苏石斛为C3植物，干旱时白天仍保持较高的气孔开放率，水分散失更多，因此美花石斛比流苏石斛更能适应干旱胁迫环境，C错误； D、流苏石斛为C3植物，依赖白天开放气孔吸收CO₂进行光合作用，干旱条件下气孔开度降低，CO₂供应不足，导致光合速率下降，D正确。 14．（2026·福建漳浦第一中学·模拟预测）研究者在实验室条件下培养铁皮石斛，除黑暗和恒定光强相互交替外，其他环境条件相同。测定一天中不同时刻的CO2吸收速率，结果如下图。 下列叙述错误的是（    ） A．ab段吸收CO2与光反应无关 B．b点释放的CO2来自细胞呼吸 C．气孔开闭可能会引起be段变化 D．ad段有机物积累量接近于零 【答案】D 【解析】A、ab段处于黑暗期（0：00~8：1），铁皮石斛没有光反应，无法进行光合作用，ab段吸收CO₂与光反应无关，A正确； B、b点是8：00，刚进入光照期，此时CO₂吸收速率为0，此时光合速率为0，释放的CO₂全部来自细胞呼吸，B正确； C、be段处于光照期，曲线出现波动（先升后降再升），这与光照、温度变化引起的气孔开闭直接相关：气孔开度影响CO₂吸收量，进而影响光合速率，导致CO₂吸收速率出现波动，C正确； D、ad段从0时到16时，ab段就已经吸收了较多CO2贮存，光照阶段进一步合成有机物，整个ad段CO2吸收总量大于0，有机物积累量大于0，不是接近于零，D错误。 15．（2026·福建厦门双十中学·模拟预测）《齐民要术》中系统记载了古人在农牧、食品加工与贮藏等方面的经验，其中许多做法都与生物代谢息息相关。下列相关叙述正确的是（    ） A．“酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽”中“沸”是由于微生物有氧呼吸产生大量CO2 B．“锄不厌数，勿以无草而中止”中“锄”可以促进植物吸收更多的无机盐 C．“种麻，欲得良田，不用故墟”连作会导致土壤中某些植物激素积累，抑制麻的生长 D．“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即入瓮中。”该泡菜制作过程中乳酸菌产生CO2的场所是细胞质基质 【答案】B 【解析】A、酿酒处于密封无氧环境，“沸”是酵母菌无氧呼吸产生的CO₂，A错误； B、“锄”即松土，可提高土壤含氧量，促进根细胞有氧呼吸，为根通过主动运输吸收无机盐提供更多能量，可促进植物吸收更多无机盐，B正确； C、连作会导致土壤中麻类生长所需的特定矿质元素被大量消耗而匮乏，也易爆发专属病虫害，C错误； D、乳酸菌无氧呼吸的产物只有乳酸，不会产生CO₂，D错误。 16．（2026·福建福州·二模）为探究红蓝光质比与叶面锌肥对生菜光合色素的影响，科研人员测定了不同条件下生菜叶片的叶绿素含量，其中CK是对照组，结果如图。下列叙述不合理的是（　　） A．CK组的处理是在不同红蓝光质比时给生菜叶片喷洒等量清水 B．相同光质比时，不同种锌肥处理均能促进叶绿素含量的提高 C．光照不仅为植物生长提供能量而且能作为信号调控植物生长 D．在一定范围内，生菜叶绿素含量与红蓝光质的比值呈正相关 【答案】D 【解析】A、CK是不施加锌肥的对照组，遵循单一变量原则，CK组处理是对应不同红蓝光质比喷洒等量清水，A正确； B、由图可知，任意相同红蓝光质比下，两种锌肥处理组的叶绿素含量都高于CK组，说明两种锌肥处理都能促进叶绿素含量提高，B正确； C、光照一方面是光合作用的能量来源，为植物生长提供能量；另一方面光可以作为信号，通过光敏色素等调控植物的生长发育，C正确； D、横轴从左到右红蓝光质比（红光:蓝光）依次为3:1（比值为3）、1:1（比值为1）、1:3（比值为1/3），即红蓝光质比逐渐减小，而叶绿素含量逐渐升高，说明一定范围内生菜叶绿素含量与红蓝光质的比值呈负相关，D错误。 17．（2026·福建·模拟预测）脂肪分解为脂肪酸后也可以氧化分解，脂肪酸的氧化分解过程较为复杂。首先，脂肪酸必须经ATP活化生成脂酰辅酶A，在肉毒碱酰基转移酶的作用下，脂酰辅酶A进入线粒体生成乙酰辅酶，乙酰辅酶最后彻底氧化生成和水，同时释放大量。下图为脂肪细胞中甘油三酯和脂肪酸循环示意图。相关说法正确的是（    ）    A．脂肪必须转化为乙酰辅酶A才能进入线粒体 B．由图可知糖类和脂肪之间可以大量相互转化 C．乙酰辅酶生成的过程发生在线粒体基质中 D．脂肪酸的活化需要消耗ATP，该活化过程属于放能反应 【答案】C 【解析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。 A、由题干 “脂肪酸必须经 ATP 活化生成脂酰辅酶 A，在肉毒碱酰基转移酶的作用下，脂酰辅酶 A 进入线粒体生成乙酰辅酶 A” 可知，是脂酰辅酶 A 进入线粒体，而不是脂肪转化为乙酰辅酶 A 后进入线粒体，A错误； B、糖类和脂肪之间的转化是有条件的，且转化程度有明显差异，糖类可以大量转化为脂肪，而脂肪不能大量转化为糖类，B错误； C、乙酰辅酶 A 进入线粒体后参与有氧呼吸的第二阶段，该阶段发生在线粒体基质中，此阶段中乙酰辅酶 A 被氧化分解生成CO2等，C正确； D、脂肪酸的活化需要消耗 ATP，那么该活化过程是吸能反应，D错误。 故选C。 18．（2026·福建·模拟预测）细胞呼吸的原理在农业生产和食品保存中应用广泛。下列相关叙述正确的是（　　） A．水果催熟时通入乙烯，乙烯通过促进细胞有氧呼吸来加速有机物分解 B．粮食种子入库储藏时，应保持干燥和无氧环境，以彻底抑制其细胞呼吸 C．酿造米酒时，前期适度通气是为了促进酵母菌繁殖，后期密封则利于酒精发酵 D．果蔬冷藏保鲜时，应选择零下低温条件，最大限度地降低酶活性以减少有机物消耗 【答案】C 【解析】A、乙烯的功能是促进果实成熟，其作用机制是调控果实成熟相关的生理过程，并非通过促进细胞有氧呼吸来加速有机物分解，A错误； B、粮食种子入库储藏时保持干燥可降低细胞呼吸强度，但无氧环境会使种子进行无氧呼吸产生酒精，毒害细胞，因此应选择低氧环境，且无法彻底抑制细胞呼吸，B错误； C、酵母菌是兼性厌氧菌，酿造米酒前期适度通气可让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，增加菌种数量，后期密封创造无氧环境，利于酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，即酒精发酵，C正确； D、果蔬冷藏保鲜应选择零上低温，零下低温会导致果蔬细胞内结冰，破坏细胞结构，失去食用价值，D错误。 19．（2026·福建百校·模拟预测）强光会引发植物相关保护性反应，已发现M基因在该过程发挥重要作用，研究人员构建了某作物的M基因过表达植株，以野生型（SR1）作为对照，研究不同光照条件对植株生长的影响，如图1、2所示。下列叙述不合理的是（    ） A．高光强时，野生型的类囊体膜结构可能出现损伤 B．强光下，M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量 C．高光强时，M基因过表达植株的光饱和点低于野生型植株 D．该实验结果可为生产中培育耐强光作物新品种提供新思路 【答案】C 【解析】A、由图可知，野生型在强光下叶绿素和类胡萝卜素的含量均下降，说明类囊体可能出现了损伤，A正确； B、由图可知，M基因过表达植株的叶绿素和类胡萝卜素（光合色素）均高于野生型，说明 M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量，B正确； C、M基因过表达植株的叶绿素和类胡萝卜素（光合色素）含量均高于野生型，因此光饱和点（达到最大净光合速率时的最小光照强度）也应高于野生型，C错误； D、强光下，M基因过表达植株叶绿素和类胡萝卜素（光合色素）含量高于野生型植株，光合效率更高，可为培育耐强光作物新品种提供新思路，如提高在强光下生长的植株M基因的表达量，D正确。 20．（2026·三明一中·模拟预测）YBX1蛋白可定位于肿瘤细胞线粒体内外膜间隙，并与丙酮酸转运蛋白相互作用抑制丙酮酸进入线粒体。下列叙述错误的是（    ） A．丙酮酸可在肿瘤细胞的细胞质基质中转化为乳酸 B．相比正常细胞，肿瘤细胞耗氧速率明显降低 C．相比正常细胞，肿瘤细胞ATP产生速率明显降低 D．相比正常细胞，肿瘤细胞消耗葡萄糖的速率明显增加 【答案】C 【解析】A、肿瘤细胞内丙酮酸无法进入线粒体，可在细胞质基质中进行无氧呼吸第二阶段，转化为乳酸，A正确； B、氧气参与有氧呼吸第三阶段，反应场所是线粒体内膜，肿瘤细胞有氧呼吸受抑制，因此相比正常细胞，其耗氧速率明显降低，B正确； C、肿瘤细胞代谢旺盛，对ATP需求量大，虽然无氧呼吸每分解1分子葡萄糖产生的ATP远少于有氧呼吸，但肿瘤细胞可通过大幅提高葡萄糖消耗速率，保证总ATP产生速率满足生命活动需求，不会出现ATP产生速率明显降低的情况，C错误； D、无氧呼吸的能量转化效率低，为获取足够的能量，肿瘤细胞消耗葡萄糖的速率会明显高于正常细胞，D正确。 21．（2026·福建三明·二模）取桑苗的离体叶肉细胞和叶绿体制备悬浮液，在不同光照强度下分别测定O₂释放速率并构建数学模型如图所示。假设叶肉细胞和叶绿体离体前后生理活性保持不变，下列叙述错误的是（     ） A．在叶绿体悬浮液中加入氧化剂，在光照下可以释放O2 B．乙曲线表示叶绿体悬浮液中离体叶绿体的O2释放速率 C．当悬浮液处于A点对应光照强度时，类囊体薄膜上可进行ATP的合成 D．在光饱和点之前，叶绿体悬浮液的O2释放速率随光照强度增强而加快 【答案】B 【解析】A、该过程符合希尔反应，离体叶绿体在有氧化剂作为氢受体时，光照下可分解水释放O2，A正确； B、离体叶绿体没有细胞呼吸消耗O2，光照强度为0时O2释放速率为0，因此甲曲线才代表离体叶绿体的O2释放速率，B错误； C、A点是叶肉细胞的光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率，光合作用光反应阶段在类囊体薄膜上进行，可合成ATP，C正确； D、光饱和点之前，光照强度是限制光合作用的主要因素，光照越强光反应速率越快，叶绿体悬浮液的O2释放速率随光照强度增强而加快，D正确。 22．（2026·福建福州·二模）光伏农业系统由聚光光伏发电系统和农业大棚两部分组成，农业大棚上方安装聚光板利用太阳能发电，聚光板底部安装滤光膜。夏季蔬菜空心菜对高温有较好的适应性，为探究光伏发电系统对大棚作物生长影响，科研人员将空心菜分两组，分别在滤光膜遮挡（组一）和无滤光膜遮挡（组二）的种植箱中培养，并测量相关指标，结果如下表（差异不显著用相同字母a标识）。下列推测最合理的是（　　） 叶绿素a含量/mg·g-1 叶绿素b含量/mg·g-1 净光合速率/μmol·m-2·s-1 气孔导度/ol·m-2·s-1 胞间（CO₂浓度/μmol·mol-1 日间叶片温度/°C 组一 1.321 0.46 24.48 0.069 681.68 19.9 组二 1.287 0.397 19.41 0.038 1284.50 22.4 A．滤光膜主要吸收蓝紫光和红光 B．组一光能的利用效率小于组二 C．组一日间呼吸作用强度小于组二 D．组一空心菜有机物积累小于组二 【答案】C 【解析】A、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光用于光合作用，若滤光膜主要吸收这两种光，组一可利用的光合有效辐射会减少，净光合速率应低于组二，与表格中组一净光合速率更高的结果矛盾，A错误； B、组一叶绿素a、叶绿素b含量均高于组二，且净光合速率更高，说明组一对光能的利用效率大于组二，B错误； C、一定范围内温度越高，呼吸酶活性越强，呼吸作用强度越大，组一日间叶片温度低于组二，因此呼吸作用强度小于组二，C正确； D、净光合速率直接反映单位时间单位面积有机物的积累量，组一净光合速率显著高于组二，因此组一空心菜有机物积累大于组二，D错误。 23．（2026·福建·模拟预测）科研人员以某植物幼苗为实验材料来探究干旱胁迫下外源多巴胺（植物体内也可产生）对光合作用的影响，测得相关光合作用参数如图所示。同时还发现外源施用多巴胺还能明显增强抗氧化酶活性，提高细胞清除自由基的能力。下列叙述错误的是（　　） A．D组的设置条件应为干旱胁迫10d后喷施等量100μmol/L多巴胺溶液 B．干旱胁迫可能会诱导植物内源激素脱落酸的合成，使气孔导度降低 C．比较A、B、D三组数据，可得出施用多巴胺能缓解干旱胁迫对光合作用的影响 D．外源施用多巴胺能减轻自由基对类囊体薄膜、酶、DNA的氧化损伤 【答案】C 【解析】A、该实验的目的是探究干旱胁迫下外源多巴胺对光合作用的影响，实验设置了对照组和实验组，根据实验设计的对照原则和单一变量原则，D组作为实验组，其设置条件应为干旱胁迫10d后喷施等量100μmol/L多巴胺溶液，A正确； B、脱落酸是一种植物激素，有促进气孔关闭的作用。由图中C组（干旱胁迫10d后喷施等量蒸馏水）与A组（正常水分管理下喷施适量蒸馏水）对比可知，干旱胁迫下气孔导度降低，所以干旱胁迫可能会诱导植物内源激素脱落酸的合成，从而使气孔导度降低，B正确； C、要得出施用多巴胺能缓解干旱胁迫对光合作用的影响的结论，应比较C组（干旱+蒸馏水）和D组（干旱+多巴胺），同时可以结合A组（正常水分+蒸馏水）作为参照，C错误； D、题目中提到外源施用多巴胺还能明显增强抗氧化酶活性，提高细胞清除自由基的能力，而自由基会对类囊体薄膜、酶、DNA造成氧化损伤，所以外源施用多巴胺能减轻这种损伤，D正确。 24．（2026·福州第四中学·一模）绿色硫细菌（厌氧菌）因缺乏处理氧自由基的酶，可进行不产氧的光合作用，如图所示。下列说法错误的是（     ） A．绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能，用于暗反应 B．ATP合酶利用H+浓度差合成ATP，H+浓度差的形成只是因为高能电子提供能量导致H+跨膜运输 C．绿硫细菌的光合片层的功能类似类囊体 D．绿色硫细菌光合作用的光解底物是H2S而非H2O，这避免了大量氧气的产生，使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展 【答案】B 【解析】A、由图1可知：绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能，用于暗反应三碳酸的还原，A正确； B、由图1可知：ATP合酶是一种跨膜蛋白，能够利用H+浓度差推动ATP的合成，H+浓度差形成的原因包括高能电子（e-）提供能量进行H+的跨膜运输，也包括内腔中H2S分解产生H+，细胞质基质中NADPH合成消耗H+，B错误； C、绿色硫细菌进行不产氧的光合作用，也能产生ATP和NADPH，能为逆向TCA循环提供能量，该功能类似于叶绿体中的类囊体，C正确； D、绿色硫细菌为厌氧菌，其光合作用的光解底物是H2S而非H2O，这避免了大量氧气的产生，使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展，D正确。 25．（2026·福建漳浦第一中学·模拟预测）萘醌呼吸是某些兼性厌氧细菌的无氧呼吸方式，过程如图，其中两种萘醌的转化过程中无ATP的形成。下列说法正确的是（　　） A．相较于酒精发酵，萘醌呼吸保存更多丙酮酸用于物质合成 B．相同质量的葡萄糖经过萘醌呼吸产生的ATP比乳酸发酵多 C．无氧条件下，若氧化型萘醌被耗尽，不影响葡萄糖的分解 D．有氧条件下，细菌中积累的丙酮酸会进入线粒体彻底氧化分解 【答案】A 【解析】A、酒精发酵过程中丙酮酸被直接还原为酒精和 CO2，无法再利用；萘醌呼吸：丙酮酸未被还原，仅作为糖酵解产物，可继续参与后续代谢或物质合成，A正确； B、相同质量的葡萄糖经过萘醌呼吸或乳酸发酵产生的ATP相同（仅葡萄糖→丙酮酸阶段产ATP），B错误； C、若氧化型萘醌耗尽，NADH 无法被氧化为 NAD+，葡萄糖→丙酮酸阶段会因缺乏 NAD+而受阻，葡萄糖分解变慢，C错误； D、细菌是原核生物，没有线粒体，有氧呼吸的场所是细胞质基质和细胞膜，D错误。 26．（2026·漳州立人学校·模拟预测）线粒体脑肌病是一种线粒体代谢异常而导致能量供应严重欠缺的疾病，该病患者肌肉组织内成纤维细胞生长因子21（FGF21）表达显著升高。研究者用FGF21处理正常成肌细胞48h后，检测结果如图1、图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．正常成肌细胞内的线粒体，既产生NADPH又消耗NADPH B．FGF21会导致线粒体无法正常发挥功能，进而导致能量供应减少 C．线粒体脑肌病患者的成肌细胞需合成FGF21来代偿线粒体能量代谢的异常 D．若需进一步探究，最好是敲除正常成肌细胞内的FGF21基因，再进行相关检测 【答案】C 【解析】A、NADPH是光合作用光反应产生的，用于暗反应中三碳化合物的还原，在正常成肌细胞的线粒体中，进行有氧呼吸的第二阶段会产生NADH（还原型辅酶Ⅰ），第三阶段消耗NADH，A错误； B、从图2可知，用FGF21处理正常成肌细胞48h后，ATP含量明显高于对照组，说明FGF21不会导致线粒体无法正常发挥功能，反而可能有助于能量供应，B错误； C、已知线粒体脑肌病患者肌肉组织内成纤维细胞生长因子21（FGF21）表达显著升高，结合图2中FGF21处理正常成肌细胞后ATP含量升高，可推测线粒体脑肌病患者的成肌细胞合成FGF21来代偿线粒体能量代谢的异常，以增加能量供应，C正确； D、若要进一步探究，仅敲除FGF21基因（功能缺失实验），只能证明“缺了FGF21会怎样”，无法直接验证FGF21的正常功能，D错误。 27．（2026·福建福州·模拟预测）乳酸脱氢酶能催化乳酸和丙酮酸的相互转化。在脑组织中，星形胶质细胞在有氧条件下也能利用葡萄糖生成乳酸并提供给神经元。研究员以体外培养的神经元和星形胶质细胞为材料，供给不同反应物，检测有氧条件下14CO2的生成速率，结果如图所示。下列推测错误的是（　　） 注：脑组织液中葡萄糖和乳酸的浓度分别为2.5mmol/L和2mmol/L左右 A．若只提供葡萄糖，神经元消耗葡萄糖的速率是星形胶质细胞的5倍 B．乳酸转化为丙酮酸消耗NAD+，丙酮酸在线粒体中氧化则产生NADH C．在葡萄糖和乳酸都存在的情况下，神经元偏好利用乳酸供应能量 D．星形胶质细胞快速为神经元提供乳酸，保障了神经元的能量供应 【答案】A 【解析】A、据题图可知，乳酸浓度为0时，神经元中葡萄糖氧化为CO2的速率是25mmol/L，星形胶质细胞中葡萄糖氧化为CO2的速率是5mmol/L，仅能说明神经元葡萄糖氧化为CO2的速率是星形胶质细胞的5倍；根据题干信息，星形胶质细胞有氧条件下也会将葡萄糖转化为乳酸释放给神经元，并不会将葡萄糖全部氧化为CO2，因此星形胶质细胞消耗葡萄糖的速率高于其葡萄糖氧化速率，神经元消耗葡萄糖的速率远小于星形胶质细胞的5倍，A错误； B、丙酮酸在线粒体中氧化是有氧呼吸第二阶段产生NADH，无氧呼吸第二阶段丙酮酸会被NADH还原成乳酸，可见乳酸转化为丙酮酸消耗NAD+，B正确； C、结合两图可知：生理浓度条件下，当乳酸和葡萄糖同时存在时，神经元葡萄糖氧化速率大幅下降，而乳酸氧化速率仅轻微下降，说明神经元偏好利用乳酸氧化供能，C正确； D、星形胶质细胞将葡萄糖转化为乳酸提供给神经元，而神经元偏好利用乳酸供能，因此星形胶质细胞产乳酸的特性保障了神经元的能量供应，D正确。 故选A。 28．（2026·福建福州·模拟预测）小麦种子富含淀粉，在萌发初期测得CO2释放量大于O2吸收量，关于该阶段种子生理活动的相关叙述，错误的是（　　） A．淀粉酶的活性较强 B．无氧呼吸产生乳酸 C．有多种激素的调控 D．有基因的选择性表达 【答案】B 【解析】A、小麦种子富含淀粉，萌发过程需要分解淀粉为细胞呼吸提供底物，因此淀粉酶活性较强，A正确； B、小麦种子无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，而非乳酸，产生乳酸的无氧呼吸多见于动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎等，B错误； C、种子萌发过程受赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等多种植物激素的共同调控，C正确； D、种子萌发过程存在细胞分化与代谢路径的调整，有基因的选择性表达，如淀粉酶相关基因的表达，D正确。 故选B。 29．（2026·福州第四中学·一模）植物光合产物的运输会对光合作用强度产生较大的影响。为探究柑橘光合作用强度和光合产物的运输情况，研究人员利用14C标记的CO2进行相关实验，两周后测得的部分实验数据如表所示，其中A组留果处理，B组去果处理。 组别 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 气孔开放程度 （mmol·m-2·g-1） 叶的相对放射性强度（%） 根的相对放射性强度（%） 果实的相对放射性强度（%） A组 4.3 41.4 27.1 15.4 38.6 B组 2.8 29.7 48.2 20.8 （1）本实验采用14CO2进行实验的原因是__________。柑橘进行光合作用过程中，CO2被固定生成C3，C3在________的作用下生成糖类等有机物。 （2）分析实验数据可知，柑橘光合作用的产物主要积累在________中。与A组相比，B组柑橘的净光合速率较低，从光合产物的运输角度分析，原因可能是__________。 （3）研究发现，叶肉细胞的光合产物主要以蔗糖的形式进行长距离运输，与葡萄糖相比，其优点是______。为了验证光合产物以蔗糖的形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入马铃薯，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，推测所得马铃薯块茎的大小变化是________（填“变大”“变小”或“基本不变”）。 【答案】（1）14C具有放射性，可以追踪光合产物的运输和分配情况 ATP和NADPH （2）果实 去果后光合产物无法有效输出，在叶片中积累，抑制了光合作用的进行 （3）蔗糖是非还原糖，化学性质更稳定，不易参与代谢反应，适合长距离运输 变小 【解析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，随后，一些接受能量并被还原的三碳化合物在酶的作用下，经过一系列反应转化成糖类，另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物，这些五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。 （1）分析题意，14C是放射性同位素，可通过追踪其标记的碳原子，研究光合产物在植物体内的运输和分配路径。在光合作用暗反应（卡尔文循环）中，CO2被固定后生成 C3，随后C3在ATP和NADPH 提供的作用下，被还原并生成糖类等有机物。 （2）根据表格数据，A组（留果）果实的相对放射性强度最高（38.6%），显著高于叶（27.1%）和根（15.4%），表明光合产物主要运输并积累在果实中；B组叶的相对放射性强度高达48.2%，远高于A组的27.1%，说明去果后光合产物无法向果实运输，大量积累在叶片中，与A组相比，B组柑橘的净光合速率较低，从光合产物的运输角度分析，原因可能是光合产物（如蔗糖）积累在叶片中会通过反馈抑制机制，降低光合作用相关酶的活性，导致净光合速率下降。 （3）研究发现，叶肉细胞的光合产物主要以蔗糖的形式进行长距离运输，与葡萄糖相比，其优点是蔗糖是非还原糖，化学性质更稳定，不易参与代谢反应，适合长距离运输；为了验证光合产物以蔗糖的形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入马铃薯，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，由于蔗糖被水解为葡萄糖和果糖，影响蔗糖的正常运输，导致块茎获得的有机物减少，故推测所得马铃薯块茎的大小变化是变小。 30．（2026·福建闽侯一中·模拟预测）海天牛以绿藻等藻类为食，并盗取叶绿体演化出一种特殊结构——盗质体，从而利用光合作用应对饥饿等营养胁迫。图1示海天牛细胞中光合作用的部分过程。请回答下列问题。 （1）图1中PSI和PSII镶嵌在叶绿体的______上，叶绿体中光合色素主要吸收_______光。过程①表示_______，产生的电子（e-）经过传递，最终受体为_______。光反应为卡尔文循环提供的物质有_______。 （2）研究人员让海天牛吸入一定量的18O标记的氧气。一段时间后，在海天牛体内检测到了含18O的糖类。请写出氧原子可能的转移路径：18O2H218O______（用文字和箭头表示）。 （3）与绿藻细胞相比，海天牛细胞缺乏叶绿体所需的许多核编码基因。为维持盗质体内叶绿体的功能，海天牛可能采取的机制有______。 ①吸收并整合绿藻中光合作用相关的核基因 ②激活自身免疫系统以保护叶绿体免受降解 ③通过行为调节（如主动避光）避免叶绿体受强光损伤 ④其线粒体可为光合作用提供ATP和NADPH （4）盗质体膜上的P2X4和质子泵共同调控光合作用（图2）。质子泵将H+泵入腔内，与反应生成光合作用底物______，叶绿体产生的ATP可激活P2X4。已知盗质体腔内酸性过强会影响P2X4活性，为探究P2X4对光合作用的影响，研究者分别用ATP、伊维菌素（P2X4增强剂）、Cu2+（P2X4拮抗剂）进行处理，结果如图3。结合图2、3，请从稳态和平衡角度推测P2X4的作用是______。 【答案】（1）类囊体薄膜 蓝紫光和红光 水的光解 NADP+（或氧化型辅酶Ⅱ） ATP、NADPH （2）C18O2糖类（CH218O） （3）①③ （4）CO2（或二氧化碳） 将盗质体内多余H+排出，保持腔内pH相对稳定，从而维持光合作用正常进行 【解析】叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。结合图1可知，在光合作用光反应阶段，水在光下被分解，即水的光解，所以过程①表示水的光解。水光解产生的电子经过一系列传递，最终传递给NADP⁺，使其被还原为NADPH，所以电子的最终受体是NADP⁺。光反应阶段除了产生氧气外，还产生ATP和NADPH。卡尔文循环即暗反应阶段，需要ATP、NADPH提供能量，NADPH还做还原剂参与C3的还原，所以光反应为卡尔文循环提供的物质有ATP和NADPH。 （1）图1中PSI和PSII镶嵌在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。结合图1可知，在光合作用光反应阶段，水在光下被分解，即水的光解，所以过程①表示水的光解。水光解产生的电子经过一系列传递，最终传递给NADP⁺，使其被还原为NADPH，所以电子的最终受体是NADP⁺。光反应阶段除了产生氧气外，还产生ATP和NADPH。卡尔文循环即暗反应阶段，需要ATP、NADPH提供能量，NADPH还做还原剂参与C3的还原，所以光反应为卡尔文循环提供的物质有ATP和NADPH。 （2）在有氧呼吸第三阶段，氧气与【H】结合生成水。所以标记的18O2会与【H】结合生成H218O，即18O2H218O；在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和【H】，并释放出少量能量。此时H218O中的18O会进入C18O2中。即18O2H218OC18O2；光合作用暗反应过程中，二氧化碳被固定后生成三碳化合物，最终合成糖类。所以C18O2中的18O会进入糖类（CH218O）中，即C18O2糖类（CH218O）。综上所述，18O标记的氧原子可能的转移路径：C18O2糖类（CH218O）。 （3）①由于海天牛细胞缺乏叶绿体所需的许多核编码基因，而绿藻具有完整的光合作用相关基因，所以海天牛吸收并整合绿藻中光合作用相关的核基因，就有可能获得维持叶绿体功能所需的基因，从而使叶绿体能够正常发挥功能，①正确； ②叶绿体在海天牛细胞内是一个外来结构，可能会被细胞的免疫系统识别为异物而遭到降解，②错误； ③强光可能会对叶绿体造成损伤，影响其功能，海天牛通过行为调节，如主动避光，避免叶绿体受强光损伤，有利于维持叶绿体的正常功能，③正确； ④光合作用光反应阶段产生的ATP和NADPH用于暗反应，而光反应是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的，不需要线粒体提供ATP和NADPH，④错误。 故选①③。 （4）质子泵将H+泵入腔内与CO32-反应生成H2CO3，H2CO3会分解生成CO2，CO2是光合作用底物。已知盗质体腔内酸性过强会影响P2X4活性，为探究P2X4对光合作用的影响，研究者分别用ATP、伊维菌素（P2X4增强剂）、Cu2+（P2X4拮抗剂）进行处理，结果如图3，Cu2+（P2X4拮抗剂）处理组P2X4活性受到抑制，H+排出受阻。结合图2、3，从稳态和平衡角度推测P2X4的作用是将盗质体内多余H+排出，保持腔内pH相对稳定，从而维持光合作用正常进行。 31．（2026·三明一中·模拟预测）我国北方已逐渐成为葡萄的优生区，然而，低温冷（冻）害严重时会导致植物死亡。科研人员开展一系列实验研究葡萄低温胁迫中的生理响应和分子机制。 （1）叶绿体中光反应的场所是_________；低温导致其解体后，直接影响_________的产生。 （2）ROS（活性氧）是活泼的含氧分子或自由基，如过氧化氢（H2O2）。科研人员模拟了夜间低温胁迫对葡萄叶片中H2O2含量的影响，从16℃逐渐降到-3℃并保持4小时，结果如下图。    据图分析，褪黑素（MEL）具有_______（“加重”或“缓解”）低温损伤的作用，原因是_______________________________________________。 （3）进一步研究发现葡萄幼苗喷施MEL后VvHSF基因表达水平上升。为了验证低温胁迫时VvHSF能通过茉莉酸（JA，一种抗逆植物激素）的信号通路增强葡萄的抗寒性，研究者利用野生型（UT）、VvHSF过表达株（OE）为材料进行实验，请补充实验设计 ①OE株系＋_______；②OE株系＋_______；③UT株系＋蒸馏水④三组经过低温胁迫处理后，检测指标有_______（至少两项）。 【答案】（1）类囊体（薄膜） ATP、NADPH和O2 （2）缓解 与对照组相比，MEL处理后过氧化氢含量下降，降低活性氧造成的损伤 （3）JA合成抑制剂（JA信号通路阻断剂） 蒸馏水 JA含量、低温存活率（生长状况） 【解析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 （1）在叶绿体中，光反应的场所是类囊体薄膜（或基粒）。光反应会产生ATP、【H】（或NADPH）和O2 ，低温导致叶绿体解体后，光反应无法正常进行，会直接影响ATP、【H】（或NADPH）和O2的产生。 （2）观察柱状图，在相同的低温处理条件下，与对照组相比，MEL 处理组的葡萄叶片中H2O2含量较低，由于ROS（如H2O2）是活泼的含氧分子或自由基，会对细胞造成损伤，H2O2含量越低，说明细胞受到的损伤越小，所以褪黑素（MEL）具有缓解低温损伤的作用。 （3）本题旨在验证低温胁迫时 VvHSF 能通过茉莉酸（JA）的信号通路增强葡萄的抗寒性。实验利用野生型（UT）和 VvHSF 过表达株（OE）为材料，通过设置不同处理组，观察相关检测指标来得出结论。为了验证 VvHSF 能通过 JA 的信号通路起作用，在 OE 株系中应加入蒸馏水作为对照，以排除其他因素对实验结果的干扰。在另一个 OE 株系中应加入JA合成抑制剂，与前者形成对照，从而探究 VvHSF 是否通过 JA 信号通路发挥作用。要验证对葡萄抗寒性的影响，所以可以检测葡萄的低温存活率（生长状况）；同时由于涉及到基因和激素信号通路，还可以检测 JA含量等。 32．（2026·福建漳州·模拟预测）某研究团队对丁扒山野生大豆（简称“丁豆”）与凯里学院野生大豆（简称“凯豆”）的营养期、盛花期、结荚期的光合特性进行研究，部分指标如下。 名称 时期 光补偿点 光饱和点 最大净光合速率 丁豆 营养期 8.51 1067.62 7.86 盛花期 10.98 1502.21 10.37 结荚期 11.34 1323.20 9.97 凯豆 营养期 13.68 1939.61 15.21 盛花期 18.16 2000.00 19.21 结荚期 16.96 1827.44 18.99 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点指光合速率达到最大值时的最小光照强度。 回答下列问题： （1）色素对特定波长光的吸收量可反映色素的相对含量。为减少类胡萝卜素的干扰，应选择_______（填“蓝紫光”或“红光”），测定大豆叶片的叶绿素含量。 （2）与凯豆的对比，丁豆开始积累光合产物所需的光照强度_______（“更低”或“相近”或“更高”），依据是_______。 （3）据表分析，大豆最大净光合速率的差异与_______有关。两种野生大豆在_______期的最大净光合速率均最高，从物质与能量角度分析，其生物学意义是_______。 【答案】（1）红光 （2）更低 在不同发育期，丁豆的光补偿点均比凯豆低 （3）大豆品种、不同发育期 盛花 积累更多有机物，为后续开花、结荚等提供更充足的物质和能量（关键点：积累有机物、供给后续发育） 【解析】（1）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。选择红光测定叶绿素含量时，类胡萝卜素的吸收干扰会大幅减少，能更精准地反映叶绿素的相对含量。 （2）光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度，当光照强度高于光补偿点时，植物开始积累光合产物。从表格数据能看到，丁豆在三个时期的光补偿点都低于凯豆，说明丁豆在更低的光照强度下就能让光合速率超过呼吸速率，开始积累光合产物。 （3）从表格能看出，不同大豆品种（丁豆和凯豆）的最大净光合速率不同，同时同一个品种在不同发育期（营养期、盛花期、结荚期）的最大净光合速率也有差异，所以最大净光合速率的差异和大豆品种、不同发育期有关。 对比两个品种三个时期的数据，盛花期的最大净光合速率都是最高的。从物质与能量角度看，盛花期积累更多的有机物，能为之后的结荚、种子发育等生命活动提供充足的物质和能量保障，有利于植物的繁殖和后代发育。 33．（2026·福建·模拟预测）光抑制是指当植物吸收的光能超过其所需而导致光合速率下降的现象。光合复合体Ⅱ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是其核心蛋白。在光能过剩时活性氧（ROS）的大量积累可直接破坏D1蛋白且抑制其合成，被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理，研究者进行了如下实验： 实验一：以野生型番茄植株为实验材料进行探究，在实验第3天时测定相关实验数据，如表所示（R酶参与碳反应） 组别 温度 气孔导度 （mol·m2·s1） O2释放速率 （μmol·m2·s1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） R酶活性 （U·mL-1） 甲 25℃ 99.2 11.8 282 172 乙 40℃ 30.8 1.1 403 51 （1）光合复合体Ⅱ位于_____上，其吸收的能量用于光反应阶段。叶肉细胞吸收的CO2，在_____（场所）被固定形成三碳化合物，接受_____释放的能量，经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。 （2）由表中数据可知，CO2浓度_____（是/不是）限制乙组番茄植株光合速率的重要因素，理由是_____。 （3）综上所述，高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢，分析其原因可能是：①_____；②_____。 实验二：已知叶绿素酶（CLH）能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验，测得实验结果如下图曲线所示（注：第1天之前为25℃，第1～3天为40℃，第4～5天为25℃）。 （4）结合实验二曲线图，从D1蛋白的角度分析，突变型植株光合速率较低的原因是_____。 （5）研究者补充设计以_____的突变型番茄植株为实验材料重复实验二，实验结果为上述结论提供支持证据。 【答案】（1）叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 NADPH、ATP （2）不是 气孔导度降低，但胞间CO2浓度却升高 （3）R酶活性下降，暗反应速率下降，光反应速率下降 活性氧的大量积累，进而破坏光系统Ⅱ（D1蛋白）且抑制其修复（合成） （4）突变型植株无法降解被破坏的D1，光系统Ⅱ难以修复 （5）CLH基因过量表达 【解析】（1）光合复合体Ⅱ是光反应中一个重要场所，光反应场所为类囊体薄膜；叶肉细胞吸收的CO2固定形成三碳化合物是光合作用的暗反应，场所为叶绿体基质。暗反应接受光反应提供的NADPH、ATP释放的能量，经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。 （2）CO2浓度不是限制乙组番茄植株光合速率的重要因素，因为气孔导度降低，但胞间CO2浓度却升高了。 （3）表中数据显示，高温胁迫下番茄植株R酶活性下降，暗反应速率下降，光反应产生的ATP和NADPH的剩余量增加，抑制光反应；又因为光能过剩时活性氧的大量积累破坏光系统Ⅱ（D1蛋白），且抑制其修复，故高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢。 （4）被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1才能占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复；CLH能促进被破坏的D1降解，CLH基因缺失的突变型植株光合速率低，其对应的D1蛋白量高，说明突变型植株无法降解被破坏的D1，光系统Ⅱ难以修复，导致光合速率较低。 （5）实验二用CLH基因缺失的突变体植株为实验材料，为了找到更多证据可以用CLH基因过量表达的突变型番茄植株为实验材料重复实验二。 34．（2026·福建·模拟预测）玉米在我省南平市等地较多，需水量较大，但对土壤适应性较强。科研人员研究了该地区不同灌水条件（W，单位：）下，玉米光合速率的日变化情况及叶绿素相对含量，结果如下图、表所示。回答下列问题： 组别 W0 W1 W2 W3 叶绿素相对含量 54 58 65 57 （1）玉米叶肉细胞中的叶绿素主要吸收______光，气孔导度不仅会影响植物叶片的光合作用，还会影响______（答出两点）等生理过程。研究人员进一步研究了不同灌水量对叶片胞间CO2浓度和气孔导度的影响，发现W2条件下，叶片气孔导度变大，但胞间CO2浓度不高，可能的原因是______。 （2）以不同盐碱地的玉米叶片为材料，用______提取叶绿素，结果发现高盐条件下叶绿素含量下降，推测原因可能是高盐______。 （3）据图与表信息可知，在14时，W2（945）条件下玉米光合速率______（填“高于”或“低于”）其他组，原因可能是______。 （4）根据图与表信息，可以得出的结论是______。 【答案】（1）红光和蓝紫光 蒸腾作用、呼吸作用 光合作用速率快，消耗CO₂多 （2）无水乙醇 抑制叶绿素合成 / 促进叶绿素分解 / 破坏叶绿体结构（任答一点） （3）高于 叶绿素相对含量高（65），且灌水量适中，光合效率高 （4）在一定范围内，随灌水量增加，玉米光合速率先升后降；W₂（945 m³·hm⁻²）为最适灌水量，此时叶绿素含量最高，光合效率最优。 【解析】本题折线显示不同灌水量下玉米光合速率日变化，W₂组峰值最高；表格列各组叶绿素相对含量，W₂达65为最优。表明适度灌溉（945 m³·hm⁻²）最利光合作用，过量或不足均降低效率，体现水肥协同调控机制。 （1）叶绿素主要吸收红光与蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光；气孔是CO₂进入、O₂和水蒸气排出的通道，影响光合、蒸腾、呼吸等过程；W₂组光合速率高（见图），虽气孔导度大，但CO₂被快速固定用于暗反应，故胞间浓度不高。 （2）叶绿素溶于有机溶剂，常用无水乙醇提取；高盐胁迫可干扰色素代谢或损伤细胞器，导致含量下降。 （3）由图可知，14时W₂曲线位于其他组上方，CO₂吸收速率最高；表中W₂叶绿素含量最高，结合图示其光合速率峰值也最高，说明水肥协调促进光合作用。 （4）综合图表：W₀→W₂光合速率上升，W₃略降；叶绿素含量W₂最高，表明适度灌溉利于光合作用，过量反而不利。 35．（2026·福建泉州·二模）植物光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，在正常条件下，二者紧密协调，e-PSII/CO2的比值（即光反应效率与暗反应速率的比值）可以反映两者的协调关系。在林下等自然环境中，由于叶片遮挡等原因，光照强度随时间快速变化而形成波动光，进而影响光反应与暗反应之间的协调关系。 （1）光合作用的光反应阶段与暗反应阶段通过____的生成与消耗紧密联系。 （2）为探究波动光和亚适温对玉米植株光反应与暗反应协调关系的影响，研究人员在25℃（常温）和7℃（亚适温）两种温度条件下，分别测定玉米叶片在稳定光以及30s强光（1500μmol/m2·s-1）与30s弱光（200μmol/m2·s-1）交替的波动光处理下的e-PSII/CO2比值，方法与结果如下图。 ①波动光下的强光时段，3s和27s两次测量结果不同，推测原因是____。 ②7℃时e-PSII/CO2比值比25℃时稳定，为探究其原因，研究人员测量不同温度下玉米叶片净CO2同化速率（ACO2）随光照强度的变化，结果如下图。 据此推测，7℃时e-PSII/CO2比值稳定的原因是____。 ③25℃波动光条件下，e-PSII/CO2比值变化较7℃下大，原因是____。 【答案】（1）ATP和NADPH （2）切换到强光下，光反应产生的ATP与NADPH增多，暗反应速率随时间推移加快 7℃时，低温抑制了暗反应相关酶的活性，导致ACO2随光强增加而上升的幅度较小，即暗反应速率较低，对光反应的依赖和响应变化不剧烈，故e-PSII/CO2比值更稳定 在25℃时，ACO2随光强变化幅度大。在波动光下，强光时段暗反应能快速提升，弱光时段又迅速下降，导致光反应与暗反应速率匹配程度波动大，e-PSII/CO2比值变化大 【解析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。 （1）光合作用的光反应阶段产生ATP和NADPH，暗反应阶段消耗ATP和NADPH，所以光反应阶段与暗反应阶段通过ATP和NADPH的生成与消耗紧密联系。 （2）①在波动光下的强光时段，当切换到强光下，光反应产生的ATP与NADPH增多，暗反应速率随时间推移加快，导致3s和27s两次测量结果不同。 ②由图可知，7℃时玉米叶片净CO2同化速率（ACO2）低且受光照强度影响小，因为e-PSⅡ/CO2比值反映光反应效率与暗反应速率的比值，所以7℃时，低温抑制了暗反应相关酶的活性，导致ACO2随光强增加而上升的幅度较小，即暗反应速率较低，对光反应的依赖和响应变化不剧烈，故e-PSⅡ/CO2比值更稳定。 ③由图可知，25℃时，玉米叶片净CO2同化速率（ACO2）随光强变化幅度大，在波动光下，强光时段暗反应能快速提升，弱光时段又迅速下降，导致光反应与暗反应速率匹配程度波动大，e-PSⅡ/CO2比值变化大，导致e-PSⅡ/CO2比值变化较7℃下大。 36．（2026·厦门双十中学·模拟预测）在干旱胁迫下，植物体内相关基因表达量上升，使脱落酸含量上升，从而调控气孔的开闭。为了探究OSCIPK12基因（水稻的CIPK基因之一）是否与水稻的干旱耐受性相关，研究人员通过转基因技术得到了三个OSCIPK12基因过表达株系（T4、T8、T11），并对转基因植株进行了抗逆性实验，部分结果如图2、3所示。据此分析回答下列问题： （1）大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，其原因是____________。 （2）图1表示野生型植株和控制脱落酸合成相关基因发生突变的突变型植株在一定光照强度下的相关指标，由图分析，____________（填“突变型”或“野生型”）的光合速率较高，原因是____________。 （3）结合图2和图3结果推测，最适合在干旱地区生长的植株是____________，判断依据是____________。 （4）光照强度过高会抑制植物的光合作用，这种现象称为光抑制。干旱会加剧光抑制，造成叶绿素降解加快、光合结构被破坏。若在非干旱与干旱条件下分别测定OSCIPK12基因过表达株系与野生型水稻的叶绿素荧光参数（数值越大表明光抑制越弱），预期实验结果是____________。 【答案】（1）既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行 （2）野生型 野生型植株气孔导度较大，CO2供应较多，而二者胞间CO2浓度相近，说明野生型植株消耗CO2速率更快，光合速率较高 （3）T11（或OSCIPK12基因过表达株系T11） 干旱胁迫下，T11的叶片可溶性糖含量和存活率最高 （4）与非干旱条件相比，干旱条件下OSCIPK12基因过表达株系与野生型水稻的叶绿素荧光参数都下降，且OSCIPK12基因过表达株系的叶绿素荧光参数大于野生型水稻 【解析】分析题意可知，本实验目的是探究OsCIPK12基因（水稻的CIPK基因之一）是否与水稻的干旱耐受性相关，则实验的自变量是OsCIPK12基因的有无，因变量是水稻的存活率，据此分析作答。 （1）二氧化碳是暗反应的原料之一，且气孔是二氧化碳进出的通道，分析题意可知，大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，该过程既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行，有利于植物生理活动的正常进行。 （2）据图分析，野生型植株气孔导度较大，CO2供应较多，而二者胞间CO2浓度相近，说明野生型植株消耗CO2速率更快，光合速率较高，即野生型的光合速率较高。 （3）可溶性糖可作为细胞的渗透调节物质，干旱胁迫下，保卫细胞内积累了较多可溶性糖，细胞的渗透压/浓度提高，利于适应环境，分析题图可知，干旱胁迫下，T11（OSCIPK12基因过表达株系）的叶片可溶性糖含量和存活率最高，说明其是最适合在干旱地区生长的植株。 （4）分析题意，叶绿素荧光参数数值越大表明光抑制越弱，而干旱会加剧光抑制，造成叶绿素降解加快、光合结构被破坏，据此推测，与非干旱条件相比，干旱条件下OSCIPK12基因过表达株系与野生型水稻的叶绿素荧光参数都下降，且OSCIPK12基因过表达株系的叶绿素荧光参数大于野生型水稻。 37．（2026·福建宁德·二模）玉米作为全球三大主粮作物之一，在我国粮食安全、农业现代化及国民经济发展中占据重要位置。其光合作用的过程如下图。 （1）玉米叶肉细胞叶绿体有类囊体无Rubisco酶，维管束鞘细胞的叶绿体没有类囊体有Rubisco酶，叶肉细胞合成ATP和NADPH的场所在叶绿体_____，玉米能固定CO2的物质有_____。玉米更适应在高温干旱环境中生长，推测PEP羧化酶与CO2的亲和力_____（填“大于”或“小于”）Rubisco酶。 （2）科研人员探究高温（HT）对不同玉米品种产量的影响，用以筛选耐高温的品种，结果如下。 品种 籽粒产量/（g/株） 百粒重/g 穗粒数 CK HT CK HT CK HT ZD958 225 200.54 35.15 34.64 625.65 522.51 XY335 212.54 95.15 32.05 30.04 620.65 330.56 HY7182 237.1 222.33 37.87 36.75 580.33 535.12 注：CK为对照组。 在三个品种中受高温胁迫影响最大的是_____，判断依据是_____。 （3）为了进一步探究高温胁迫对玉米产量的影响机制，科研人员测定三个品种的超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量，结果如下： 注：SOD活性评估清除活性氧（一种自由基）的能力；MDA是磷脂过氧化产物之一，其含量直接反应生物膜的受损程度。 最适应高温环境的品种是HY7182，据图分析原因是_____。 【答案】（1）类囊体（薄膜） PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）和C5 大于 （2）XY335 与其他两个品种相比，高温（HT）下XY335玉米的籽粒产量下降幅度最大 （3）高温胁迫下HY7182的SOD活性下降幅度最小，仍保持较高的活性氧清除能力，导致生物膜受损程度低，光合作用等生理过程受影响低，产量下降幅度低 【解析】（1）玉米叶肉细胞的叶绿体有类囊体，而ATP和NADPH是光反应的产物，光反应的场所就是叶绿体的类囊体薄膜，所以合成ATP和NADPH的场所是类囊体（薄膜）。从图里的过程能看到，叶肉细胞里PEP在PEP羧化酶作用下和CO₂结合生成草酰乙酸，这是第一次固定CO₂；维管束鞘细胞里，CO₂又和C₅结合生成C₃，完成第二次固定，所以玉米固定CO₂的物质是PEP和C₅。高温干旱环境下，植物为了减少水分散失会关闭部分气孔，导致细胞内CO₂浓度降低。玉米能在这种环境下很好生长，说明PEP羧化酶可以在CO₂浓度较低时也能高效结合CO₂，也就意味着PEP羧化酶与CO₂的亲和力大于Rubisco酶。 （2）三个品种的籽粒产量下降幅度： ZD958：（225-200.54）÷225≈10.9% ；XY335：（212.54-95.15）÷212.54≈55.2%；HY7182：（237.1-222.33）÷237.1≈6.2%。通过对比能发现XY335的籽粒产量下降幅度最大，所以它受高温胁迫影响最大。 （3）最适应高温环境的品种是HY7182，原因是： 高温胁迫下HY7182的SOD活性下降幅度最小，依然保持着较高的活性氧清除能力，能减少活性氧对细胞的伤害；同时它的MDA含量相对较低，说明生物膜受损程度低，光合作用等生理过程受影响小，所以产量下降幅度低，更适应高温环境。 38．（2026·福州第四中学·一模）下图为有氧呼吸的部分过程示意图。 （1）图示为有氧呼吸过程的第__________阶段，通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用，__________（增大/减少）该细胞器的②两侧氢离子浓度差，形成电位差得以合成ATP。 （2）UCP是分布在②上的载体蛋白。UCP基因在酵母菌中过量表达，可降低酵母菌的②内外电位差，表明UCP运输的物质及方向是_________，从而使生成ATP的效率_____________，能量以热能形式释放。 （3）肥胖抵抗即吃高脂肪食物而不发生肥胖的现象。科研人员筛选出高脂饮食肥胖大鼠、高脂饮食肥胖抵抗大鼠，探究不同饲料饲喂后，检测大鼠UCP基因的mRNA表达量变化（以峰面积表示表达量；UCP1基因主要在褐色脂肪组织中表达，UCP2基因主要在白色脂肪组织中表达，UCP3基因主要在骨骼肌中表达），结果如下图所示。 ①据图可知，高脂饮食肥胖组与基础饮食组相比，高脂饮食肥胖组UCP1～3基因的表达情况是______________________________________。 ②基于酵母菌中UCP的作用及以上以大鼠为实验材料的研究结果推测，高脂饮食肥胖抵抗组大鼠在高能量摄入的条件下，未出现肥胖现象的原因是_______________________________________。 【答案】（1）三 增大 （2）将H+从膜间隙运回线粒体基质 降低 （3）UCP1基因表达上基本不变，UCP2和UCP3基因的表达量均降低 UCP基因的表达量高，能量以热能形式释放比例增加（ATP生成效率降低），机体能量（有机物）消耗增加 【解析】（1）分析图示，该过程消耗O2、NADH，所以属于有氧呼吸的第三阶段。通过I、Ⅲ、Ⅳ的作用可将H+从线粒体基质运进线粒体膜间隙，从而增大线粒体内膜两侧氢离子浓度差，形成电位差得以合成ATP。 （2）依题意，UCP基因表达过量可以降低内膜内外电位差，判断UCP可将H+从膜间隙运回线粒体基质，由于线粒体内膜两侧氢离子浓度差形成的电位差用于合成ATP，故从而使ATP的生成效率降低。 （3）①分析图示可知，UCP1基因表达量基本不变，UCP2和UCP3基因的表达量均降低。 ②分析图示，能量摄入条件下，高脂饮食肥胖抵抗组大鼠UCP基因的表达量高，使能量以热能形式释放比例增加，而ATP的生成效率降低，机体能量消耗增加，所以未出现肥胖。 39．（2026·漳浦第一中学·一模）水稻OsPEL蛋白是影响叶绿体发育的关键物质。为培育高光合效率的水稻，研究人员构建了OsPEL基因敲除突变体（KO）和OsPEL基因过量表达株（OE），测定了不同株系叶片的部分生理指标，结果如下表。回答下列问题： 株系 叶绿素含量 （mg·g-1） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 维管束鞘细胞叶绿体数量 （相对于WT的倍数） 野生型（WT） 3.2 20.5 1.0× KO 4.8 28.6 3.6× OE 1.6 16.3 0.4× （1）光合作用包括光反应和暗反应过程，将光能依次转换为________。据表推测，OsPEL蛋白对叶绿体发育起________（填“促进”或“抑制”）作用。 （2）OsPEL蛋白调控叶绿体发育的作用机制见图。GLKs是一种调节光合相关基因转录的蛋白质，PSA2、PhANGs是光系统I（PSI）组装相关蛋白。 据图分析，OsPEL过表达能影响PSI组装进而改变光合速率，其具体的途径为：途径①：OsPEL与GLKs结合抑制其进入细胞核，导致核内GLKs含量降低；途径②：________； 途径③：________。 （3）为验证存在上述途径①，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记OsPEL和GLKs，显微镜下观察叶片细胞中荧光分布，请在表格中的a和b处完善实验结果。（“+”表示有荧光，“++”表示荧光较强，“-”表示几乎无荧光） 组别 细胞质 细胞核 红色荧光 绿色荧光 红色荧光 绿色荧光 WT + + - ++ OE ++ a________ + b________ （4）与水稻相比，玉米光合效率高的关键在于其特有的C4途径，即通过相关酶与转运蛋白的协同作用，在叶肉细胞中高效固定CO2并形成C4化合物，随后运输至维管束鞘细胞中被利用。结合上述信息和研究结论，提出培育高产水稻的育种策略________。 【答案】（1）ATP和NADPH中（活跃）的化学能，糖类（有机物）中（稳定）的化学能 抑制 （2）OsPEL与细胞核内GLKs结合，抑制PhANGs基因表达 OsPEL与PSA2结合，抑制其进入叶绿体 （3）++ + （4）敲除OsPEL基因，并导入C4途径的相关酶基因 【解析】（1）光反应阶段吸收光能，将水光解产生O2、NADPH（【H】），同时合成ATP，把光能转化为ATP、NADPH 中活跃的化学能；暗反应阶段利用光反应产生的ATP、NADPH，固定CO2​，将其还原合成糖类等有机物，把活跃的化学能，转化为有机物内稳定储存的化学能 。敲除突变体（KO）维管束鞘细胞叶绿体数量是野生型（WT）的 3.6 倍，叶绿素含量和净光合速率均显著升高，过量表达株（OE）维管束鞘细胞叶绿体数量仅为野生型的 0.4 倍，叶绿素含量和净光合速率均显著降低。 这说明 OsPEL 蛋白表达量越高，叶绿体数量越少，因此其对叶绿体发育起抑制作用。 （2）结合机制图和已知途径①，可推导出另外两条途径，途径②：OsPEL 与细胞核内的 GLKs 结合，抑制 GLKs 对PhANGs基因的转录激活作用，导致PhANGs基因表达量下降，进而影响光系统 I（PSI）的组装；途径③：OsPEL 在细胞质中与 PSA2 结合，阻止 PSA2 进入叶绿体参与 PSI 的组装，从而抑制 PSI 的形成。 （3）实验目的是验证 OsPEL 与 GLKs 结合抑制其进入细胞核，OE 组（OsPEL 过量表达）细胞质中OsPEL 大量表达（红色荧光 ++），会与 GLKs 大量结合在细胞质，因此细胞质中绿色荧光（标记 GLKs）为 ++；细胞核中由于 GLKs 被大量滞留在细胞质，进入细胞核的 GLKs 减少，因此细胞核中绿色荧光为+。 （4）结合研究结论和玉米的 C4 途径优势，培育高产水稻的策略为敲除 OsPEL 基因，解除其对叶绿体发育的抑制，增加维管束鞘细胞叶绿体数量，提升水稻本身的光合效率，并导入C4途径相关酶基因，使水稻获得玉米特有的高效 CO2固定能力，进一步增强光合作用，最终实现高产。 40．（2026·厦门外国语学校·模拟预测）低温可造成自然越冬的昆虫幼虫发育暂时停滞，称为滞育，这种幼虫的耐寒能力显著高于实验室恒温培养的非滞育幼虫。研究者对相关机制进行了研究。 （1）图1表示有氧呼吸部分阶段。H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至________（细胞器）膜间隙，形成浓度差，ATP合酶能顺浓度梯度运输H+，降低H+势能，生成ATP。此外，UCP4也可降低H+势能，进而________ATP的合成，促进产热。 （2）H+势能降低能够提高有氧呼吸速率。与非滞育幼虫相比，滞育幼虫有更高的呼吸速率，研究者提出两个假说解释上述现象。假说一：UCP4增多；假说二：ATP合酶增多。用UCP4抑制剂和ATP合酶抑制剂对两种幼虫进行处理，结果支持假说一（如图2），其中_______（填“A”或“B”）为UCP4抑制剂，判断依据是________。 （3）PGC与UCP4同为调节能量代谢的蛋白，且在同一通路上，为探究二者的上下游关系，研究者利用双链RNA（dsRNA）抑制相应基因表达，检测相关蛋白含量，结果如图3。可知UCP4在PGC的________。 （4）C9仅存在于滞育幼虫中，在秋冬季降温时达到峰值，引起PGC与UCP4基因表达的变化，是滞育幼虫耐寒的关键激素。综上所述，完成C9的作用机制：C9与受体结合→________→降低H+势能，促进产热。 【答案】（1）线粒体 减少 （2）B 5与1无差异，6远低于2，3低于1，4低于2，但3、4的差值与1、2接近（5与1无差异，6远低于2） （3）下游 （4）PGC表达增多， 促进UCP4表达增多 【解析】（1）图1展示的是有氧呼吸第三阶段，该阶段发生在线粒体内膜上。H⁺通过复合体 I、Ⅲ、Ⅳ被运至线粒体膜间隙，形成跨膜H⁺浓度差，为ATP合成提供动力。ATP 合酶利用 H⁺顺浓度梯度回流释放的势能合成 ATP。UCP4 也能降低 H⁺势能，不经过ATP合酶生成ATP，因此会减少ATP 的生成，更多能量以热能形式释放，促进产热。 （2）滞育幼虫在B处理下的呼吸速率显著下降，与非滞育幼虫无明显差异（或B处理消除了滞育幼虫与非滞育幼虫的呼吸速率差异） ， 假说一认为滞育幼虫呼吸速率高是因为UCP4 增多。 加入UCP4抑制剂后，滞育幼虫的呼吸速率会明显下降，与非滞育幼虫的差异消失。 图2中，B组处理后，滞育幼虫的呼吸速率大幅降低，与非滞育幼虫接近，5与1无差异，6远低于2，3低于1，4低于2，但3、4的差值与1、2接近（5与1无差异，6远低于2），说明B是UCP4抑制剂，实验结果支持假说一。 （3）由图3可知：抑制PGC基因表达后，PGC含量减少，同时UCP4含量也显著下降；但抑制UCP4基因表达后，UCP4含量减少，PGC含量不受影响，说明PGC对UCP4的表达起调控作用，因此UCP4在PGC的下游。 （4）结合（3）的上下游关系和（1）的产热机制，C9 的作用机制为： C9 与受体结合 → 促进 PGC 表达增多，进而促进 UCP4 表达增多 → UCP4 增多降低 H⁺势能，减少 ATP 合成，促进产热，提高幼虫耐寒能力。 41．（2026·漳浦第一中学·模拟预测）小麦是我国北方的主要农作物，其改良品种中直立叶型（叶片与茎秆夹角≤30°）相比平展叶型（叶片与茎秆夹角≥60°）可显著提高群体产量（两种品种呼吸强度相同）。研究者在夏季正午（光照强度2000μmol·m-2·s-1）测得两类叶片的相关数据如表所示（光饱和点为光合速率达到最大时对应的最小光照强度）。回答下列问题： 参数 平展叶型 直立叶型 单个叶片光饱和点 1800μmol·m-2·s-1 1500μmol·m-2·s-1 群体冠层透光率 15% 40% （1）研究发现，直立叶型单叶光饱和点较低，但是群体产量更高，请根据数据分析原因：_____。若在阴雨地区，应选择种植改良品种_____以保证产量。 （2）小麦在夏季正午常出现光合午休现象，表现为净光合速率暂时下降，科研人员推测，夏季正午强光照和高温可能会导致由光合色素和蛋白质组成的光系统Ⅱ（PSⅡ）发生损伤，导致_____下降，进而为暗反应提供的_____（填物质）减少，导致叶片的光合作用减弱。除PSⅡ功能受损外，正午气孔关闭导致的_____供应不足也会引发光合午休。 （3）D1是对光系统Ⅱ活性起调节作用的关键蛋白，科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1含量，结果如图1所示。水杨酸（SA）是一种与植物抗热性有关的植物激素，科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后，测定两种光照条件下的D1蛋白含量，并重复该实验，结果如图2所示。 ①据图1分析，可知_____，从而在一定程度上导致午休现象。 ②据图2推测SA对小麦午间光合作用的影响及机制是_____。 （4）综合上述研究，除了喷洒适宜浓度的水杨酸外，从育种的角度提出农业生产中减少午休现象提高小麦产量的一种合理措施_____。 【答案】（1）直立叶型使光线更容易穿过群体冠层，群体透光率更高，中下层叶片能够获得更多的光照，提高了光能的利用率 平展叶型 （2）光反应速率 ATP和NADPH CO2 （3）午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低，导致光系统Ⅱ活性降低 SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统Ⅱ活性降低程度，缓解小麦的“午休” 现象 （4）培育高光强下D1基因表达量高的小麦品种/培育高光强下水杨酸合成量增加的小麦品种 【解析】（1）由叶型特点和表中数据分析可知，直立叶型与茎秆夹角小，正午垂直光线更容易穿过林冠层到达中下层叶片，群体冠层透光率更高，中下层叶片能够获得更多的光照，提高了光能的利用率，群体产量更高。阴雨地区主要的环境限制因素为光强不足，直立叶型透光率高的优势难以发挥，且单个叶片光饱和点低于平展叶型，因此光合速率下降，有机物制造减少，产量低，所以阴雨地区，应选择平展叶型，以保证产量。 （2）PSⅡ由光合色素和蛋白质组成，由此推知其参与光反应，PSⅡ遭到破坏后，光反应速率下降，为暗反应提供的ATP和NADPH减少，使得光合速率下降，植物通过叶片吸收CO2，气孔关闭导致CO2的吸收减少。 （3）①强光照引起光系统Ⅱ发生损伤，会导致光反应的速率下降，图1中数据显示，强光照会导致D1含量下降，因此“午休”原因可能是午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低，从而导致光系统Ⅱ活性降低。 ②根据图2中D1蛋白含量所示，可推测经SA处理后，能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统Ⅱ活性降低程度，缓解小麦的“午休” 现象。 （4）根据以上所述，减少“午休”现象提高小麦产量的措施有培育高光强下D1基因表达量高的小麦品种；培育高光强下水杨酸合成量增加的小麦品种。 42．（2026·福建厦门双十中学·模拟预测）网纹草是一种耐阴植物。研究发现，网纹草能在富含远红光的弱光环境下高效地进行光合作用。下表为网纹草与阳生植物光合特性对比，光系统（下图PSⅠ、PSⅡ）是植物吸收光的功能单位，具有吸收、传递和转化光能的作用。回答下列问题： 参数 网纹草 阳生植物 光补偿点/（μmol⋅m⁻²∙s⁻¹） 5~7 30~50 光饱和点 /（μmol⋅m⁻².s⁻¹） 240~520 1 000~2 000 远红光利用率 高 极低 注：植物通过光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物相平衡时的光照强度称为光补偿点，在一定的光强范围内，植物的光合速率会随着光照强度的上升而增大，但当光照强度上升到某一数值之后，光合速率就不再继续提高，此时的光照强度就是光饱和点；图中的e 为电子。 （1）据图分析，在光反应中吸收、转化光能后，除传递e 外，PSⅠ的主要功能是_____________________，PSⅡ的主要功能是__________。 （2）结合表格分析，网纹草适应弱光环境的生理优势有__________________________（答出2.点）。研究团队通过模拟冠层遮阴环境（远红光富集），发现网纹草展现出（避阴”与“耐阴”的混合适应策略，下列属于其“耐阴”生长策略的有__________（填序号）。 ①茎节和叶柄伸长 ②叶片未出现黄化或衰老 ③叶片向上生长  ④叶绿体基粒增多、增厚 （3）光系统理论上提供的AT：NADPH≈1.33:1,卡尔文循环消耗 ATP 与 NADPH 的比例为3：2远红光下网纹草还能启动环式电子传递方式，该过程不伴随NADPH的生成，但能将H⁺转运至类囊体腔，基于以上事实，环式电子传递对提高网纹草在弱光下的光合速率的意义是__________。 （4）长期远红光处理后，网纹草叶绿体中的 Rubisco酶（该酶合成时需消耗 ATP，能催化 C₅固定 CO2）含量下降20%，Rubisco活化酶可通过移除 Rubisco酶活性位点的抑制物使其活性提高30%。这种变化对网纹草在弱光下生存的意义是_______________________。 【答案】（1）还原NADP+，生成NADPH 进行水的光解，放氧的同时产生H+和e- （2）光补偿点低说明其呼吸速率低，微弱光照即可积累有机物；光饱和点低说明中等光强即可达到最大光合速率 ②④ （3）提高跨类囊体膜的H+梯度，保障ATP合成，使暗反应不会因为缺乏ATP而中断 （4）减少ATP的消耗，在Rubisco酶量不足的情况下通过提高其活性确保暗反应高效进行，从而合成更多的有机物 【解析】（1）由图可知，吸收、转化光能后，在光反应中 PSⅠ的主要功能是进行NADP+的还原，生成 NADPH；PSⅡ的主要功能是进行水的光解，放氧的同时产生H+和e-。 （2）据表可知，网纹草的光补偿点很低，说明其细胞呼吸消耗少，在微弱光照下即可积累有机物；网纹草的光饱和点低，中等强度的光照即可达到最大光合速率，从而积累较多的有机物，这两点均为网纹草适应弱光环境的生理优势。茎节和叶柄伸长、叶片向上生长都是为了获得更多光照，属于网纹草“避阴”的适应策略；叶绿素的合成需要光照，在弱光下网纹草的叶片未出现黄化或衰老，叶绿体基粒增多、增厚可以更多地捕获光能，这属于网纹草“耐阴”的适应性策略，即属于其“耐阴”生长策略的有②④。 （3）光系统理论上提供的ATP：NADPH≈1.33：1，卡尔文循环消耗ATP与NADPH的比例为3：2，因此ATP处于相对缺乏状态。由图可知，合成ATP时的动力是类囊体腔与叶绿体基质的H+的电化学梯度，而网纹草启动循环电子传递（CEF）方式，能将H+转运至类囊体腔，维持跨类囊体膜的H+梯度，保障ATP合成，使暗反应不会因为缺乏ATP而中断。 （4）由（3）可知，网纹草叶肉细胞中的ATP处于相对缺乏状态，Rubisco酶含量下降，可减少ATP消耗，Rubisco活化酶可移除 Rubisco酶活性位点的抑制物，提高Rubisco酶的活性，在Rubisco酶量不足的情况下通过提高其活性确保C5固定CO2的速率，使暗反应高效进行，从而合成更多有机物，有利于网纹草在弱光下生存。 43．（2026·福建莆田·二模）水稻PEL基因编码的PEL蛋白参与光合作用的调控。科研人员制备了水稻PEL基因敲除突变体（PEL-KO）及过表达突变体（PEL-OE），并检测光合作用相关指标，部分结果见图1、2（注：组1、2、3分别对应野生型、PEL-KO、PEL-OE）。回答下列问题： （1）为测定水稻叶片的叶绿素含量，可用________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，则测定叶绿素时应选择________光。 （2）图1结果表明________。实验中设置PEL-OE组的目的是________。 （3）图2结果显示，CO₂浓度大于400 ppm时，组2的光合速率最大。结合图1分析其原因是________。 （4）研究发现多种陆生植物都存在PEL基因的同源基因，而在水生单细胞光合生物中则较少见。早期光合生物从水生环境走向陆地时，面临的最大变化是光照强度显著提升。过强光照会损伤光合结构，导致光合速率下降。综合上述信息，提出一个假说解释PEL基因的出现有利于早期植物适应陆地环境的原因，并从本实验中选择合适的水稻类型设计实验验证。 假说：________，从而帮助早期植物适应陆地强光环境。 实验思路：________。 【答案】（1）无水乙醇 红 （2）PEL会降低水稻叶绿素含量 为了进一步验证PEL对叶绿素含量的影响 （3）PEL敲除后，水稻叶绿素含量更高， CO2充足时光反应能为暗反应提供更多ATP和NADPH，因此光合速率更高 （4）假说：PEL通过降低叶绿素含量，降低光能捕获，避免强光伤害 实验思路：将水稻野生型（WT）和PEL基因敲除突变体（PEL-KO）置于强光下培养，检测两组水稻的叶绿素含量和光合速率 【解析】（1）叶绿素是脂溶性色素，无水乙醇（或丙酮）是提取叶绿素的常用有机溶剂，能够溶解叶绿素。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其中对红光的吸收峰值更稳定，测定叶绿素含量时选择红光，通过检测其吸光度可以反映叶绿素的含量。 （2）从图1柱状图可以看出：野生型（组1）叶绿素含量较低，PEL基因敲除突变体（组2，PEL-KO）叶绿素含量显著升高，PEL过表达突变体（组3，PEL-OE）叶绿素含量比野生型还低。说明PEL蛋白会降低水稻叶绿素的含量。实验设置PEL-OE组（过表达PEL基因），是与野生型、PEL-KO组形成对比，反向（增加PEL表达）验证PEL基因对叶绿素含量的作用，目的是进一步验证PEL对叶绿素含量的影响，增强实验结论的可靠性。 （3）该实验自变量为水稻种类、CO2浓度，因变量为光合作用相关指标，其余变量为无关变量。根据图1分析，PEL敲除后，组2水稻叶绿素a和b含量高于组1和组3、叶绿体数量也高于组1和组3更多，叶绿素越多吸收的光能越多，光反应更强，CO2充足时能为暗反应提供更多ATP和NADPH，因此光合速率更高。 （4）假说：结合题干“强光会损伤光合结构”和实验中PEL能降低叶绿素含量的结论，可提出：PEL通过降低叶绿素含量，减少光能的捕获量，避免强光下过多光能对光合结构造成损伤，从而帮助早期植物适应陆地强光环境。 实验思路：要验证这个假说，需要设置强光环境，对比有无PEL基因的植物的表现。选择野生型（WT）和PEL基因敲除突变体（PEL-KO），将它们置于强光下培养，一段时间后检测两组水稻的叶绿素含量和光合速率。如果假说成立，那么PEL-KO组叶绿素含量高，强光下光合速率会比野生型下降更明显。 44．（2026·福建厦门·二模）冀麦5yg是利用冀麦5的幼胚愈伤组织培养获得的突变体，叶片呈现黄绿色。研究人员对突变体的光合特性进行研究，相关生理指标见表和图1。 组别 材料 叶绿素a （mg·g-1） 叶绿素b （mg·g-1） 类胡萝卜素 （mg·g-1） 光补偿点 （μmol·m-2·s-1） 呼吸速率 （μmolCO2·m-2·s-1） 对照组 冀麦5 1.06 0.31 0.23 37.84 2.44 实验组 冀麦5yg 0.65 0.13 0.20 56.84 3.82 注：光补偿点指植物的光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度。 请回答： （1）实验中选择冀麦5作为对照的优势是___________。冀麦5yg的光补偿点高于冀麦5的原因是___________。 （2）分别画出冀麦5和冀麦5yg在0～400μmol·m-2·s-1的光照强度范围内的净光合速率变化曲线。 （3）据图表分析，光照强度为400μmol·m-2·s-1时，冀麦5yg的光能转化效率___________（填“高于”“低于”或“等于”）冀麦5。 （4）在高光照强度下，冀麦叶肉细胞通过非辐射能量耗散（NPQ）将光能转换为热能耗散掉，NPQ强度与PsbR蛋白含量呈正相关。此外，冀麦存在通过PEP酶固定CO2的C4途径，固定的CO2被转运至Rubisco酶（卡尔文循环固定CO2的酶）附近，提高局部CO2浓度，进而提高暗反应速率。为探究冀麦5yg高光下净光合速率高于冀麦5的原因，进行如下实验： 实验一：研究人员测定了高光下PsbR蛋白的含量，发现冀麦5yg的PsbR蛋白含量明显低于冀麦5。据此推测，冀麦5yg在高光下的NPQ强度___________（填“大于”“小于”或“等于”）冀麦5。 实验二：研究人员测定了冀麦5yg和冀麦5在高光下的Rubisco酶和PEP酶活性，结果如图2所示。 根据上述结果，综合分析在高光下冀麦5yg净光合速率比冀麦5高的原因是___________。 【答案】（1）与冀麦5yg的遗传背景高度相似（或与冀麦5yg遗传差异小） 冀麦5yg光合色素含量较低，吸收的光能较少，但呼吸速率较高，需要更强的光照才能达到光合速率与呼吸速率相等 （2） （3）高于 （4）小于 高光下，冀麦5yg的NPQ减弱，减少光能耗散，更多光能用于光合作用；冀麦5yg的PEP酶活性升高幅度大，提高局部CO2浓度，补偿了Rubisco酶活性降低带来的不利影响 【解析】（1）实验中选择冀麦5作为对照的优势是冀麦5yg是利用冀麦5的幼胚愈伤组织培养获得的突变体，二者遗传背景高度相似（或与冀麦5yg遗传差异小），可排除无关变量的干扰。 冀麦5yg的光补偿点高于冀麦5的原因是冀麦5yg叶绿素a、叶绿素b含量降低，吸收的光能少，光合作用弱，但呼吸速率较高，需要更高的光照强度才能达到光合速率与呼吸速率相等。 （2）净光合速率=总光合速率-呼吸速率。在0-400μ mol·m⁻²·s⁻¹光照强度范围内，先分别计算冀麦5和冀麦5yg在不同光照强度下的净光合速率，然后根据数据绘制曲线。冀麦5的呼吸速率为2.44μmolCO₂·m⁻²·s⁻¹，冀麦5yg的呼吸速率为3.82μmolCO₂·m⁻²·s⁻¹，从表中可知冀麦5光补偿点低于冀麦5yg，结合图1可知，在光照强度为400μmol·m⁻²·s⁻¹时，二者的净光合速率相等，据此绘制出冀麦5和冀麦5yg在0-400μmol·m⁻²·s⁻¹光照强度范围内的净光合速率变化曲线如图。 （3）光合色素的功能是吸收、传递和转化光能，光照强度为400μmol·m⁻²·s⁻¹时，由图1可知冀麦5yg的净光合速率等于冀麦5，但冀麦5yg的叶绿素含量低于冀麦5，所以冀麦5yg的光能转化效率高于冀麦5。 （4）因为NPQ强度与PsbR蛋白含量呈正相关，冀麦5yg的PsbR蛋白含量明显低于冀麦5，所以冀麦5yg在高光下的NPQ强度小于冀麦5。由实验二结果图2可知，冀麦5yg的PEP酶活性高于冀麦5，Rubisco酶活性低于冀麦5，结合题干信息，冀麦存在通过PEP酶固定CO2的C4途径，固定的CO2被转运至Rubisco酶附近提高局部CO2浓度进而提高暗反应速率，所以在高光下冀麦5yg净光合速率比冀麦5高的原因是高光下，冀麦5yg的NPQ减弱，减少光能耗散，更多光能用于光合作用；冀麦5yg的PEP酶活性升高幅度大，提高局部CO2浓度，补偿了Rubisco酶活性降低带来的不利影响，从而提高了净光合速率。 45．（2026·漳州立人学校·模拟预测）莱茵衣藻是一种缺乏光敏色素，但含有能够吸收蓝光的向光素（一种蓝光受体，PHOT）的真核绿藻。研究人员研究光质（如蓝光）对淀粉代谢的影响，以助于培育高淀粉积累的莱茵衣藻。研究人员检测了蓝光照射下野生型莱茵衣藻（WT）和敲除PHOT基因的莱茵衣藻（phot）的淀粉含量和GAP1基因（淀粉合成的关键酶基因）的mRNA相对含量，结果如图1、2。请回答下列问题： （1）叶绿素等光合色素位于莱茵衣藻细胞内的_____中，淀粉是植物细胞内重要的______物质。 （2）据图1、2分析，PHOT在淀粉代谢中的作用是_____。 （3）进一步研究发现莱茵衣藻GAP1基因的表达与一种关键调控因子PMSK1蛋白有关。科研人员通过基因工程手段获得了PMSK1的第120位氨基酸（丝氨酸）突变为丙氨酸的莱茵衣藻（记为S120A），并与野生型莱茵衣藻分别经黑暗处理后，暴露于蓝光20分钟，提取PMSK1蛋白进行凝胶电泳实验分析，电泳图谱如图3所示；蓝光照射下S120A突变体和WT的GAP1mRNA相对含量如图4： 根据图3分析，未暴露于蓝光时，PMSK1的第120位氨基酸（丝氨酸）会发生_____（填“磷酸化”或“去磷酸化”）。综合上述分析，完善蓝光对莱茵衣藻淀粉代谢的调节机制：①_____；②_____；③_____。 【答案】（1）叶绿体 储能 （2）PHOT接受蓝光信号后，能够通过抑制GAP1基因的表达，抑制莱茵衣藻细胞淀粉的积累 （3）磷酸化 被激活（空间结构发生改变） PMSK1去磷酸化 GAP1基因的表达减弱（GAP1基因的mRNA含量下降或GAP1合成量下降或淀粉合成关键酶合成减少） 【解析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。 （1）叶绿素等光合色素位于莱茵衣藻（真核生物）细胞内的叶绿体中，淀粉是植物细胞内重要的储能物质。 （2）据图1、2分析，敲除phot基因的莱茵衣藻（PHOT）的淀粉含量和GAP1基因（淀粉合成的关键酶基因）的mRNA相对含量均高于WT，可知PHOT作为蓝光受体，能够通过抑制GAP1基因的表达，抑制莱茵衣藻细胞淀粉的积累。 （3）电泳时，磷酸化的蛋白质迁移速率会降低，而非磷酸化蛋白质迁移更快，从而在凝胶上形成分离条带；磷酸化蛋白带迁移慢在上部，由图3可知，未暴露于蓝光时，WT中PMSK1蛋白移动较S120A慢，可知WT中PMSK1发生磷酸化，可推知，PMSK1的第120位氨基酸（丝氨酸）会发生磷酸化。结合图4可知，在蓝光照射下，PHOT的作用会使PMSK1去磷酸化，进而下调GAP1基因的表达，最终导致淀粉积累减少。可将该过程概括为：蓝光 → phot被激活 （空间结构发生改变，被激活）→ PMSK1去磷酸化 → GAP1表达降低（GAP1基因的mRNA含量下降或GAP1合成量下降或淀粉合成关键酶合成减少） → 淀粉积累减少。 46．（2026·闽侯县第一中学·模拟预测）酶R既能催化C5与CO2反应形成C3，也能催化C5与O2反应形成磷酸乙醇酸，后者与植物叶肉细胞中的光呼吸有关。光呼吸与光合作用同时发生，其生物化学途径是乙醇酸的代谢过程，关键物质变化如图所示。过程①②⑧⑨发生在叶绿体中，过程③④⑤⑦发生在过氧化物酶体中，过程⑥发生在线粒体中。回答下列问题： （1）酶R催化C5与CO2反应的场所是______，产物C3在光反应中生成的______参与下合成糖类等有机物。 （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________。 （3）在强光下，叶片蒸腾作用过于旺盛时，气孔关闭，植物出现“光合午休”现象，此时叶肉细胞光呼吸强度将_____；若光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是______。 （4）在光下正常生长的叶片突然遮光后，CO2吸收速率会发生变化。请将该变化绘制在给定的坐标系中，并用箭头和文字注明开始遮光时的点。______ （5）在C3植物中，光呼吸可消耗其30%～50%的光合同化物。乙醇酸可在乙醇酸脱氢酶（GDH）的作用下生成乙醛酸。研究表明，利用基因工程技术，仅在叶绿体中过表达GDH，能提高马铃薯的光合速率。根据光呼吸的生物化学途径，试分析其原因可能是_____ 【答案】（1）叶绿体基质 ATP、NADPH （2）细胞质基质、线粒体基质 （3）增强 光呼吸可消耗过剩的ATP和NADPH （4） （5）马铃薯叶绿体内可能存在将乙醛酸转化为CO2的代谢途径，使CO2重新进入光合作用碳循环，且减少了光呼吸中ATP、NADPH的消耗，有利于提高马铃薯的光合速率 【解析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生在叶绿体类囊体的薄膜上，包括水的光解生成氧气和NADPH以及ATP的合成；暗反应阶段发生在叶绿体基质，包括的CO2固定和C3的还原。 2、有氧呼吸过程可分为三个阶段，第一阶段1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的【H】，并且释放出少量的能量，在细胞质基质中进行。第二阶段丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和【H】，并释放出少量的能量，在线粒体基质中进行。第三阶段上述两个阶段产生的【H】，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量，在线粒体内膜上进行。 （1）酶R催化C5与CO2反应形成C3即CO2的固定，属于光合作用的暗反应阶段，反应场所在叶绿体基质。光反应阶段产生的ATP、NADPH参与暗反应阶段C3的还原，使其转化为糖类等有机物。 （2）以葡萄糖为反应物的有氧呼吸过程包括三个阶段，前两个阶段会产生NADH，场所分别为细胞质基质、线粒体基质。 （3）在强光下，叶片蒸腾作用过于旺盛时，气孔关闭，导致CO2供应不足，植物出现“光合午休”现象，此时叶肉细胞中的CO2浓度下降，酶R催化C5与O2反应形成磷酸乙醇酸，使光呼吸强度增强。光呼吸可以消耗过剩的ATP和NADPH，减轻光反应产生的过剩的ATP和NADPH对细胞造成的伤害。 （4）在光下正常生长的叶片突然遮光后，光合作用停止，CO2吸收速率会急剧下降到0，但细胞中的磷酸乙醇酸仍然会通过光呼吸过程生成CO2，同时细胞呼吸也生成CO2，细胞表现为向外界释放CO2并达到峰值，所以曲线表现为继续下降到最低点，当磷酸乙醇酸消耗殆尽，光呼吸停止，只有细胞呼吸，CO2释放速率下降并稳定在某一数值上，此时曲线表现为先上升后平衡。具体变化如下图所示： （5）GDH可催化乙醛酸的生成，利用基因工程技术，仅在叶绿体中过表达GDH，能提高马铃薯的光合速率，结合光合作用和光呼吸过程，推测原因可能是马铃薯叶绿体内可能存在将乙醛酸转化为CO2的代谢过程，使CO2重新进入光合作用碳循环，且减少了光呼吸中ATP、NADPH的消耗，有利于提高马铃薯的光合速率。 47．（2026·福建福州·二模）在干旱条件下，科学家研究黑核桃植株光合速率的日变化，发现其在12：00后气孔导度与光合速率升降变化几乎同步，称之为“气孔振荡”（如下图）。 注：气孔导度是气孔张开的程度，通过测量水蒸气的气体散失速率表示。 回答下列问题： （1）在叶绿体正常的光反应中，与希尔反应中铁盐或其他氧化剂作用相同的物质是______。叶肉细胞内CO2与______结合生成C3，该反应的场所是______。 （2）黑核桃植株在正午时光合速率出现“低谷”，产生这一现象的原因是______。 （3）在干旱条件下，黑核桃植株出现“气孔振荡”的意义是______。 （4）在干旱条件下，提高大棚内的CO2浓度，可促进植物的光合作用、抑制蒸腾作用，从而降低干旱对光合作用的抑制作用。以黑核桃植株为实验材料，设计实验验证上述结论。简要写出实验思路：______。 【答案】（1）NADP+ C5 叶绿体基质 （2）在正午时，温度较高，导致气孔大量关闭（气孔导度减少），CO2进入叶片组织较少，暗反应减弱，光合速率降低 （3）减少水分过度散失，并维持一定的CO2供应，既保证光合作用正常进行，又能适应干旱环境 （4）将生长状况一致的黑核桃植株均分为甲、乙、丙三组。甲组正常供水，正常CO2浓度；乙组干旱条件，正常CO2浓度；丙组干旱条件，较高CO2浓度。其它条件相同且适宜，培养一段时间后，测量并比较三组植株的气孔导度和光合速率 【解析】（1）希尔反应是离体叶绿体在无CO₂、有氧化剂（如铁盐）的条件下，光照时分解水释放O₂，同时氧化剂被还原的反应。在叶绿体正常光反应中，NADP⁺作为最终电子受体，作用与希尔反应中的铁盐或其他氧化剂作用相同，接受光反应产生的电子和H⁺，被还原为NADPH。暗反应中，CO₂与C5结合，在酶的催化下生成C₃，该过程属于CO₂的固定，发生在叶绿体基质中。 （2）在正午时，温度较高，导致气孔大量关闭（气孔导度减少），CO2进入叶片组织较少，暗反应减弱，光合速率降低，即 “光合午休” 现象。 （3）干旱条件下，黑核桃植株通过“气孔振荡”减少蒸腾作用，减少水分过度散失，并维持一定的CO2供应，既保证光合作用正常进行，又能适应干旱环境。 （4）该实验为验证 “提高CO₂浓度可促进光合、抑制蒸腾，缓解干旱抑制。实验需遵循单一变量、对照、重复原则，自变量为CO₂浓度是否提高。实验思路为：将生长状况一致的黑核桃植株均分为甲、乙、丙三组。甲组正常供水，正常CO₂浓度；乙组干旱条件，正常CO₂浓度；丙组干旱条件，较高CO₂浓度。其它条件相同且适宜，培养一段时间后，测量并比较三组植株的气孔导度和光合速率。 48．（2026·福建福州·模拟预测）嫁接常见于果树育种，图示为两种不同的嫁接方式。矮化砧木可提高接穗的光合速率和果实糖分含量。为探究其机制，科研人员以富士苹果为接穗，分别嫁接矮化中间砧（SH组）和常规乔化砧（CH组），测定相关生理指标，结果如下。 组别 光能捕获效率（Fv/Fm） 呼吸速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·m-2·s-1） 光补偿点（μmol·m-2·s-1） SH组 0.5 2.05 0.15 280 26 CH组 0.41 2.55 0.05 320 42 （1）光合作用的光反应发生在叶绿体的______上，能将光能转化为______中的化学能。 （2）气孔导度直接影响光合作用暗反应的______过程。SH组的气孔导度高于CH组，但胞间CO2浓度却更低，请结合表中数据分析原因__________。 （3）SH组的光补偿点比CH组低，这对苹果树生长的意义是________。 （4）研究人员进一步测定了接穗中与光合相关基因的表达量，这种操作基于的猜测是______。 （5）基于本实验，请提出一种果树育种的思路____________。 【答案】（1）类囊体 NADPH和ATP （2）CO2的固定 与CH组相比，SH组光能捕获效率高，光反应快，促进CO2固定 （3）在较弱光照下就能开始积累有机物 （4）矮化砧木中的化学物质/激素等运输到接穗，影响接穗的基因表达 （5）尝试不同类型的中间砧进行嫁接 【解析】光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 （1）光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，类囊体薄膜上分布着光合色素和光反应相关酶，是光能吸收和转化的场所。光反应中，光合色素捕获的光能将水分解，同时推动ADP和Pi合成ATP，将光能转化为NADPH和ATP中活跃的化学能，为暗反应提供能量和还原剂。 （2）气孔导度决定了叶片从外界吸收CO₂的速率，而CO₂是暗反应中CO₂的固定阶段的原料（CO₂与C₅结合生成C₃），因此气孔导度直接影响CO₂的固定过程。SH组气孔导度高，理论上胞间CO₂浓度应更高，但其实验数据更低，核心原因是SH组光能捕获效率（Fv/Fm）显著高于CH组，光反应速率更快，为暗反应提供了更多的能量和还原剂，加速了暗反应对CO₂的固定，使胞间CO₂被快速利用，最终导致胞间CO₂浓度更低。 （3）光补偿点是指光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度，SH组光补偿点（26）远低于CH组（42），意味着苹果树在较弱的光照条件下，光合作用强度就能超过呼吸作用强度，开始积累有机物。 （4）实验中接穗均为富士苹果，仅砧木类型（矮化/乔化）不同，而砧木与接穗之间存在物质的运输和交流。因此研究人员的猜测是：矮化砧木能产生某些化学物质（如植物激素、信号分子等），这些物质可运输到接穗部位，调控接穗中与光合相关基因的表达量，进而影响接穗的光合作用效率。 （5）本实验证明矮化中间砧能显著提高接穗的光合相关生理指标，因此育种思路可围绕砧木类型的优化和筛选展开，具体为：选择不同品种、不同类型的矮化中间砧与优良果树接穗进行嫁接实验，测定并筛选出能显著提高接穗光合效率、果实品质的矮化砧木进行推广应用；或尝试培育更优质的矮化砧木品种，与优良接穗嫁接以提升果树产量和品质（答案答出 “尝试不同类型的中间砧进行嫁接” 也可）。 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 2.【答案】C 3.【答案】（1）细胞质基质 （2）胰蛋白 培养液 甲组培养液中Lac-Phe浓度高于乙组培养液 （3）dcb D 考点2 光合作用 1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】（1）红光、蓝紫 ATP、 NADPH和O2 先增加后减少 （2）ADE （3）过量施氮肥增加生产成本，反而可能减产;过量施氮肥会导致土壤污染、水体污染等环境问题 考点3 细胞呼吸与光合作用的综合 1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】（1）不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响 （2）催化ATP水解 单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量 （3）呼吸作用 （4）提高 龙须菜在高磷条件下能快速生长，收获经济效益的同时，能降低海水中的磷等矿质元素的浓度，保护海洋生态 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】A 6.【答案】D 7.【答案】A 8.【答案】D 9.【答案】D 10.【答案】C 11.【答案】C 12.【答案】C 13.【答案】C 14.【答案】D 15.【答案】B 16.【答案】D 17.【答案】C 18.【答案】C 19.【答案】C 20.【答案】C 21.【答案】B 22.【答案】C 23.【答案】C 24.【答案】B 25.【答案】A 26.【答案】C 27.【答案】A 28.【答案】B 29.【答案】（1）14C具有放射性，可以追踪光合产物的运输和分配情况 ATP和NADPH （2）果实 去果后光合产物无法有效输出，在叶片中积累，抑制了光合作用的进行 （3）蔗糖是非还原糖，化学性质更稳定，不易参与代谢反应，适合长距离运输 变小 30.【答案】（1）类囊体薄膜 蓝紫光和红光 水的光解 NADP+（或氧化型辅酶Ⅱ） ATP、NADPH （2）C18O2糖类（CH218O） （3）①③ （4）CO2（或二氧化碳） 将盗质体内多余H+排出，保持腔内pH相对稳定，从而维持光合作用正常进行 31.【答案】（1）类囊体（薄膜） ATP、NADPH和O2 （2）缓解 与对照组相比，MEL处理后过氧化氢含量下降，降低活性氧造成的损伤 （3）JA合成抑制剂（JA信号通路阻断剂） 蒸馏水 JA含量、低温存活率（生长状况） 32.【答案】（1）红光 （2）更低 在不同发育期，丁豆的光补偿点均比凯豆低 （3）大豆品种、不同发育期 盛花 积累更多有机物，为后续开花、结荚等提供更充足的物质和能量（关键点：积累有机物、供给后续发育） 33.【答案】（1）叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 NADPH、ATP （2）不是 气孔导度降低，但胞间CO2浓度却升高 （3）R酶活性下降，暗反应速率下降，光反应速率下降 活性氧的大量积累，进而破坏光系统Ⅱ（D1蛋白）且抑制其修复（合成） （4）突变型植株无法降解被破坏的D1，光系统Ⅱ难以修复 （5）CLH基因过量表达 34.【答案】（1）红光和蓝紫光 蒸腾作用、呼吸作用 光合作用速率快，消耗CO₂多 （2）无水乙醇 抑制叶绿素合成 / 促进叶绿素分解 / 破坏叶绿体结构（任答一点） （3）高于 叶绿素相对含量高（65），且灌水量适中，光合效率高 （4）在一定范围内，随灌水量增加，玉米光合速率先升后降；W₂（945 m³·hm⁻²）为最适灌水量，此时叶绿素含量最高，光合效率最优。 35.【答案】（1）ATP和NADPH （2）切换到强光下，光反应产生的ATP与NADPH增多，暗反应速率随时间推移加快 7℃时，低温抑制了暗反应相关酶的活性，导致ACO2随光强增加而上升的幅度较小，即暗反应速率较低，对光反应的依赖和响应变化不剧烈，故e-PSII/CO2比值更稳定 在25℃时，ACO2随光强变化幅度大。在波动光下，强光时段暗反应能快速提升，弱光时段又迅速下降，导致光反应与暗反应速率匹配程度波动大，e-PSII/CO2比值变化大 36.【答案】（1）既能降低蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行 （2）野生型 野生型植株气孔导度较大，CO2供应较多，而二者胞间CO2浓度相近，说明野生型植株消耗CO2速率更快，光合速率较高 （3）T11（或OSCIPK12基因过表达株系T11） 干旱胁迫下，T11的叶片可溶性糖含量和存活率最高 （4）与非干旱条件相比，干旱条件下OSCIPK12基因过表达株系与野生型水稻的叶绿素荧光参数都下降，且OSCIPK12基因过表达株系的叶绿素荧光参数大于野生型水稻 37.【答案】（1）类囊体（薄膜） PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）和C5 大于 （2）XY335 与其他两个品种相比，高温（HT）下XY335玉米的籽粒产量下降幅度最大 （3）高温胁迫下HY7182的SOD活性下降幅度最小，仍保持较高的活性氧清除能力，导致生物膜受损程度低，光合作用等生理过程受影响低，产量下降幅度低 38.【答案】（1）三 增大 （2）将H+从膜间隙运回线粒体基质 降低 （3）UCP1基因表达上基本不变，UCP2和UCP3基因的表达量均降低 UCP基因的表达量高，能量以热能形式释放比例增加（ATP生成效率降低），机体能量（有机物）消耗增加 39.【答案】（1）ATP和NADPH中（活跃）的化学能，糖类（有机物）中（稳定）的化学能 抑制 （2）OsPEL与细胞核内GLKs结合，抑制PhANGs基因表达 OsPEL与PSA2结合，抑制其进入叶绿体 （3）++ + （4）敲除OsPEL基因，并导入C4途径的相关酶基因 40.【答案】（1）线粒体 减少 （2）B 5与1无差异，6远低于2，3低于1，4低于2，但3、4的差值与1、2接近（5与1无差异，6远低于2） （3）下游 （4）PGC表达增多， 促进UCP4表达增多 41.【答案】（1）直立叶型使光线更容易穿过群体冠层，群体透光率更高，中下层叶片能够获得更多的光照，提高了光能的利用率 平展叶型 （2）光反应速率 ATP和NADPH CO2 （3）午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低，导致光系统Ⅱ活性降低 SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统Ⅱ活性降低程度，缓解小麦的“午休” 现象 （4）培育高光强下D1基因表达量高的小麦品种/培育高光强下水杨酸合成量增加的小麦品种 42.【答案】（1）还原NADP+，生成NADPH 进行水的光解，放氧的同时产生H+和e- （2）光补偿点低说明其呼吸速率低，微弱光照即可积累有机物；光饱和点低说明中等光强即可达到最大光合速率 ②④ （3）提高跨类囊体膜的H+梯度，保障ATP合成，使暗反应不会因为缺乏ATP而中断 （4）减少ATP的消耗，在Rubisco酶量不足的情况下通过提高其活性确保暗反应高效进行，从而合成更多的有机物 43.【答案】（1）无水乙醇 红 （2）PEL会降低水稻叶绿素含量 为了进一步验证PEL对叶绿素含量的影响 （3）PEL敲除后，水稻叶绿素含量更高， CO2充足时光反应能为暗反应提供更多ATP和NADPH，因此光合速率更高 （4）假说：PEL通过降低叶绿素含量，降低光能捕获，避免强光伤害 实验思路：将水稻野生型（WT）和PEL基因敲除突变体（PEL-KO）置于强光下培养，检测两组水稻的叶绿素含量和光合速率 44.【答案】（1）与冀麦5yg的遗传背景高度相似（或与冀麦5yg遗传差异小） 冀麦5yg光合色素含量较低，吸收的光能较少，但呼吸速率较高，需要更强的光照才能达到光合速率与呼吸速率相等 （2） （3）高于 （4）小于 高光下，冀麦5yg的NPQ减弱，减少光能耗散，更多光能用于光合作用；冀麦5yg的PEP酶活性升高幅度大，提高局部CO2浓度，补偿了Rubisco酶活性降低带来的不利影响 45.【答案】（1）叶绿体 储能 （2）PHOT接受蓝光信号后，能够通过抑制GAP1基因的表达，抑制莱茵衣藻细胞淀粉的积累 （3）磷酸化 被激活（空间结构发生改变） PMSK1去磷酸化 GAP1基因的表达减弱（GAP1基因的mRNA含量下降或GAP1合成量下降或淀粉合成关键酶合成减少） 46.【答案】（1）叶绿体基质 ATP、NADPH （2）细胞质基质、线粒体基质 （3）增强 光呼吸可消耗过剩的ATP和NADPH （4） （5）马铃薯叶绿体内可能存在将乙醛酸转化为CO2的代谢途径，使CO2重新进入光合作用碳循环，且减少了光呼吸中ATP、NADPH的消耗，有利于提高马铃薯的光合速率 47.【答案】（1）NADP+ C5 叶绿体基质 （2）在正午时，温度较高，导致气孔大量关闭（气孔导度减少），CO2进入叶片组织较少，暗反应减弱，光合速率降低 （3）减少水分过度散失，并维持一定的CO2供应，既保证光合作用正常进行，又能适应干旱环境 （4）将生长状况一致的黑核桃植株均分为甲、乙、丙三组。甲组正常供水，正常CO2浓度；乙组干旱条件，正常CO2浓度；丙组干旱条件，较高CO2浓度。其它条件相同且适宜，培养一段时间后，测量并比较三组植株的气孔导度和光合速率 48.【答案】（1）类囊体 NADPH和ATP （2）CO2的固定 与CH组相比，SH组光能捕获效率高，光反应快，促进CO2固定 （3）在较弱光照下就能开始积累有机物 （4）矮化砧木中的化学物质/激素等运输到接穗，影响接穗的基因表达 （5）尝试不同类型的中间砧进行嫁接 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 福建考情 命题规律 考点1 细胞呼吸 2025福建（2题）、2022福建（1题） ·情境设置：联系肿瘤代谢、剧烈运动和植物生命活动等情境。 ·考查重点：考查有氧与无氧呼吸、乳酸代谢及呼吸场所和产物。 ·命题趋势：关注细胞呼吸与健康、运动的联系，强化实验设计和综合判断。 考点2 光合作用 2026福建（1题）、2025福建（1题）、2023福建（1题） ·情境设置：结合基因调控、高温胁迫、秸秆利用等农业生产情境。 ·考查重点：聚焦光反应、碳反应、叶绿体结构及影响光合速率的因素。 ·命题趋势：加强分子机制与生态实践融合，突出实验探究和信息提取能力。 考点3 细胞呼吸与光合作用的综合 2026福建（1题）、2024福建（1题）、2021福建（1题） ·情境设置：围绕环境变化、人工生物系统和经济藻类等真实问题设题。 ·考查重点：综合考查物质转化、能量供应及光合与呼吸的联系。 ·命题趋势：强化跨模块整合，突出实验分析与生态应用，体现生物技术发展。 考点1 细胞呼吸 1．（2025·福建·高考真题）细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响，科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养，在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液（不含葡萄糖），并分别添加相应的成分，其中a为足量的葡萄糖，b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂，检测细胞外的酸化速率，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂 B．低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈 C．①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸 D．②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组 2．（2022·福建·高考真题）下列关于黑藻生命活动的叙述，错误的是（    ） A．叶片细胞吸水时，细胞液的渗透压降低 B．光合作用时，在类囊体薄膜上合成ATP C．有氧呼吸时，在细胞质基质中产生CO2 D．细胞分裂时，会发生核膜的消失和重建 3．（2025·福建·高考真题）运动是预防肥胖的方式之一、剧烈运动后，人体血液中乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效，科研人员进行了相关实验。回答下列问题： （1）Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足，部分丙酮酸在细胞的_____（填场所）中转化为乳酸，为Lac-Phe的生成提供原料。 （2）已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论，科研人员将野生型小鼠细胞（甲组）和敲除C基因的小鼠细胞（乙组）分别培养，一段时间后进行了相关检测。 ①收集培养液后，用_____酶处理贴壁细胞，使其分散为单细胞悬液，离心获得细胞，发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同； ②还需进一步检测_____中的Lac-Phe浓度，且结果为_____，则可证实该结论。 （3）研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此，推测如下：运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe，Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测，采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠，一段时间后检测相应的指标，实验分组及部分结果如下表。 a组：野生型小鼠+静息 b组：C基因敲除小鼠+静息 c组：野生型小鼠+运动 d组：C基因敲除小鼠+运动 组别 检测指标 血浆Lac-Phe浓度（μM） 小鼠体重增量（g） a组 0.3 16 ① 0.4 7 ② 1.5 4 ③ 0.1 ④ 若推测成立，则表中①②③对应的组别分别是_____（填字母），表中④的值应为_____（填选项）。 A．小于4   B．4~7   C．7~16   D．大于16 考点2 光合作用 1．（2026·福建·高考真题）已知H蛋白可抑制M基因的表达，而M蛋白与叶绿体类囊体膜结构稳定性有关。为探究高温及H蛋白对水稻生长的影响，科研人员进行了相关实验，部分结果如图。 下列叙述错误的是（     ） A．在高温下，H基因敲除株的光反应能力比野生株弱 B．M基因的表达利于降低高温对类囊体膜结构的影响 C．H基因的敲除不会损伤水稻叶绿体类囊体膜结构 D．可通过促进H基因的表达以提高水稻耐高温的能力 2．（2025·福建·高考真题）科研人员将光合系统相关基因整合到大肠杆菌后，该菌能在无碳源培养基中生长繁殖。下列叙述错误的是（    ） A．必需整合光反应和暗反应系统的相关基因 B．暗反应所需的所有能量来源于细胞中的ATP C．改造成功的大肠杆菌可用作为唯一碳源 D．该菌在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照 3．（2023·福建·高考真题）秸秆直接焚烧会造成空气污染等环境问题。秸秆还田是当前农业生产中常用措施，研究秸秆还田模式对秸秆在生产中合理利用有重要的指导意义。科研人员研究了秸秆还田与氮肥配施的模式对玉米光合作用的影响，测定相关指标，结果如图所示。    注:SR表示秸秆还田，NSR表示秸秆不还田;蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量。 回答下列问题: （1）玉米绿叶中的叶绿素主要吸收__________光。据图1、2可推测，等量配施氮肥条件下，与NSR相比，SR的玉米叶肉细胞中光反应会产生更多的__________。据图2可知，与NSR相比，SR显著提高了净光合速率，其净光合速率随着施氮量的增加呈__________。 （2）根据图中实验结果，下列关于玉米光合作用的叙述正确的是 。 A．胞间CO₂浓度与气孔开放程度及细胞对CO₂的固定量有关 B．与SR相比，NSR会降低蒸腾速率，但有利于细胞对CO2的吸收 C．与SR相比，NSR的胞间CO2浓度更高，细胞对CO2的固定量更多 D．当配施氮肥量为180kg·hm-2时，细胞加大了对CO2的固定，导致胞间CO2浓度降低 E．与配施氮肥量为180kg·hm-2相比，过多的施氮量会使细胞吸收的CO2减少，最终导致叶绿素转化光能的效率下降 （3）结合上述实验结果，从经济效益和环境保护角度说明玉米种植不宜过量施用氮肥的原因_________。 考点3 细胞呼吸与光合作用的综合 1．（2026·福建·高考真题）生物塑料是一种易降解的环保材料。科研人员构建了合成生物塑料的人工微生物共培养体系。该体系以CO2为唯一碳源，自养微生物M利用光能将CO2固定并转化为蔗糖；异养微生物N利用M提供的蔗糖合成生物塑料，并为M的生长提供所需的氨基酸。下列叙述正确的是（     ） A．该体系中M与N为原始合作关系 B．合成该生物塑料的直接能源为蔗糖 C．该体系CO2的固定量大于呼吸作用的CO2释放量 D．利用该体系进行生物塑料工业化生产时无需通气 2．（2024·福建·高考真题）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（    ） A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 3．（2021·福建·高考真题）大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化，影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类，生长速度快，一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO2浓度（大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC）和磷浓度（低磷浓度LP和高磷浓度HP）的实验组合进行相关实验，结果如下图所示。    回答下列问题： （1）本实验的目的是探究在一定光照强度下，____________。 （2）ATP水解酶的主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定____________表示。 （3）由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，因而细胞____________增强，导致有机物消耗增加。 （4）由图2可知，大气CO2条件下，高磷浓度能____________龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化，有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是____________。 1．（2026·漳浦第一中学·模拟预测）酿酒在我国有悠久的历史，《诗经》中就有“八月剥枣，十月获稻。为此春酒，以介眉寿”的诗句。白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。下列有关酵母菌呼吸作用的叙述，正确的是（    ） A．有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化 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．有氧呼吸产生的【H】与O2结合，无氧呼吸产生的【H】不与O2结合 D．有氧呼吸过程中有丙酮酸生成，无氧呼吸过程中没有丙酮酸生成 2．（2027·福建福州·一模）维持类囊体中的H+梯度有利于提高植物的耐热能力。光反应中ATP的合成机制如图所示。研究发现，高温导致拟南芥叶绿体中的ATP合酶合成减少。以下叙述错误的是（　　） A．光合作用中，水分子释放的电子传递给NADP+，生成NADPH B．类囊体腔内的H+可通过ATP合酶顺浓度运输到叶绿体基质 C．高温会抑制类囊体上ATP的合成，导致叶绿体中的C3减少 D．高温时拟南芥“牺牲”部分光合能力，增强对高温的适应 3．（2027·福建漳州·一模）叶片从弱光转入强光后，光合速率需经过一段逐渐升高至稳定的过程，称为光诱导期。该过程中，净光合速率上升快速，而气孔开放程度上升相对缓慢。为探究气孔开放快慢与光诱导期的关系，科研人员将甲、乙两种气孔开放快慢不同的苏铁从100μmol（m2·s）的弱光转入1500μmol（m2·s）的强光环境后，测定净光合速率变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．转入强光环境初期，两种苏铁胞间CO2浓度均会出现短暂下降 B．与苏铁乙相比，苏铁甲气孔开放速度更快，有利于其缩短光诱导期 C．与5min相比，38min时苏铁乙叶绿体中C3生成和还原速率均更小 D．与苏铁乙相比，苏铁甲更适应光照强度频繁波动的环境 4．（2026·漳州立人学校·模拟预测）将向日葵叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中，并依次进行光照和黑暗处理，叶片对两种CO2的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度，计算得到比活度（14C放射性强度/12CO2浓度），结果如图。据此作出的分析，正确的是（　　） A．光照开始后，叶绿体中放射性首先出现在14C5 B．6～8 min内，叶片细胞固定12CO2的量接近于零 C．光照条件下，叶片会释放12CO2到小室中 D．转入黑暗后，比活度降低是由于14CO2被快速吸收 5．（2026·漳州立人学校·模拟预测）科里循环是指在剧烈运动时，肌细胞通过厌氧呼吸产生乳酸，乳酸经血液循环运输至肝脏，在肝细胞内重新转变为葡萄糖的过程。下列关于科里循环意义的叙述，错误的是（　　） 注：NAD+为氢的载体，结合H+和电子后形成NADH，NADH可简写为【H】 A．氧化分解丙酮酸，释放能量 B．回收乳酸，避免乳酸堆积 C．充分利用乳酸中的能量 D．有利于维持血糖浓度稳定 6．（2026·漳州立人学校·模拟预测）生物学知识中的“比值"是一种数学模型，可较为准确的表示生命过程中两种（个）密切相关的量之间的关系。下列对各种“比值"变化的描述中错误的是（     ） A．置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小 B．细胞分裂过程中着丝粒分裂后，细胞中染色体数目/核DNA数的值变大 C．降低环境中CO2浓度时，短时间内植物叶绿体中C3/C5的值变小 D．运动员在百米冲刺时，CO2释放量/ O2吸收量的值变大 7．（2027·福建福州·一模）为探究乙醇工业化生产的液态发酵条件，研究人员对比在少量溶氧条件下摇动培养和静置培养的乙醇生产效率，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：OD560为560 nm波长下酵母菌培养液的吸光值，反映酵母菌密度 A．摇动培养下，可迅速消耗氧气促进酵母菌的增殖 B．与摇动相比，静置培养产乙醇效率低但产量更高 C．静置培养下，酵母菌仅在细胞质基质中合成ATP D．与摇动相比，静置培养的酵母菌种内竞争更激烈 8．（2026·福州第四中学·一模）人工光合作用系统可利用光能合成糖类，相关装置及过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．该系统可将光能转化为化学能和热能 B．在火力发电站安装该系统，可减少CO2的排放 C．水分解产生甲的过程模拟植物类囊体薄膜上的反应 D．在固定等量CO2情况下，该系统乙的积累量低于植物 9．（2026·福州第四中学·一模）研究发现，植物细胞叶绿体内膜上的载体蛋白NTT负责将细胞质基质中的ATP转运进叶绿体，同时将叶绿体基质内的ADP等量交换至细胞质基质，以维持叶绿体内ATP与ADP的动态平衡。下列推测错误的是（    ） A．载体蛋白NTT存在ATP和ADP的结合位点 B．NTT缺失型叶绿体的光合作用性能可能会降低 C．NTT的存在建立了叶绿体和线粒体中能量代谢的联系 D．黑暗条件下光反应受阻导致NTT无法正常工作 10．（2026·福州第四中学·一模）科研人员对盐胁迫下某品种海水稻的抗盐机理及生长变化进行研究。图1表示高盐胁迫条件下海水稻叶肉细胞内的相关数据；图2表示不同浓度NaCl培养液下海水稻根尖细胞内的相关数据（以150mmol/LNaCl溶液浓度为界分为低盐和高盐胁迫）。下列相关叙述错误的是（　　） A．第15天之前胞间CO2浓度下降可能与叶肉细胞吸收CO2增多有关 B．第15天之后胞间CO2浓度上升主要受限于光反应产生的NADPH和ATP不足 C．低盐胁迫时，根尖细胞主要通过提高细胞内可溶性糖的浓度以适应盐胁迫 D．种植海水稻适时排水可改善氧气供应，促进根系呼吸作用以利于吸收无机盐 11．（2026·福州第四中学·一模）研究人员通过实验研究臭氧（O₃）浓度对美丽箬竹叶片光合特性的影响，部分实验结果如下表所示。下列推测不合理的是（    ） 组别 叶绿素含 量相对值 净光合速 率相对值 气孔导度 相对值 胞间CO₂浓 度相对值 对照组 新叶 36 6.0 0.060 200 老叶 34 4.0 0.040 210 低浓度O₃处理组 新叶 35 4.5 0.045 200 老叶 30 2.5 0.030 220 高浓度O₃处理组 新叶 39 4.5 0.045 200 老叶 32 1.5 0.025 240 A．与新叶相比，老叶对O₃更敏感 B．O₃促进老叶叶绿素降解或抑制叶绿素合成 C．气孔导度降低是高浓度O₃处理组老叶光合速率降低的主要原因 D．不同叶龄叶片对O₃的差异化响应有利于减小O₃对植株的不利影响 12．（2026·漳浦第一中学·模拟预测）水稻叶肉细胞中M 基因可调控单半乳糖甘油二酯（MGDG）的合成，该物质是类囊体膜的重要组成成分。为探究水稻M基因在不同光照条件下的功能，科研人员将野生型水稻（甲）、M基因过表达水稻（乙）、M基因表达受抑制水稻（丙），分别在不同光照强度下培养，结果如下。下列叙述错误的是（　　） 植株类型 甲 乙 丙 光照强度MGDG 相对含量 低光照强度 1 1.8 0.6 中光照强度 1.5 2.2 1 高光照强度 2 2.5 1.3 A．光照可通过光敏色素信号途径促进M 基因的表达 B．抑制M基因的表达，不利于光合作用的进行 C．MGDG增加，直接提高暗反应固定CO2的能力 D．MGDG有利于维持类囊体膜结构，提升光能利用率 13．（2026·漳浦第一中学·模拟预测）CO2与C5反应固定为C3的碳同化途径，被称为C3途径；CAM途径是指在夜晚捕获CO2转变成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，苹果酸脱羧释放CO2用于卡尔文循环的碳同化途径。为研究流苏石斛和美花石斛的碳同化途径类型，科研人员测量了不同水分条件下二者的气孔开度和有机酸含量，如下表所示。下列说法错误的是（    ） 种名 处理 气孔开放率/% 有机酸含量/mg·g-1 白天 夜间 清晨 傍晚 流苏石斛 对照 92.21 17.13 0.80 0.78 干旱 69.8 17.26 0.85 0.83 美花石斛 对照 33.33 98.00 2.01 1.21 干旱 20.56 91.11 2.82 1.44 A．美花石斛为CAM植物 B．美花石斛夜间细胞液的pH较白天低 C．流苏石斛比美花石斛更能适应干旱胁迫的环境 D．干旱导致流苏石斛光合速率下降的原因是气孔开度降低 14．（2026·福建漳浦第一中学·模拟预测）研究者在实验室条件下培养铁皮石斛，除黑暗和恒定光强相互交替外，其他环境条件相同。测定一天中不同时刻的CO2吸收速率，结果如下图。 下列叙述错误的是（    ） A．ab段吸收CO2与光反应无关 B．b点释放的CO2来自细胞呼吸 C．气孔开闭可能会引起be段变化 D．ad段有机物积累量接近于零 15．（2026·福建厦门双十中学·模拟预测）《齐民要术》中系统记载了古人在农牧、食品加工与贮藏等方面的经验，其中许多做法都与生物代谢息息相关。下列相关叙述正确的是（    ） A．“酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽”中“沸”是由于微生物有氧呼吸产生大量CO2 B．“锄不厌数，勿以无草而中止”中“锄”可以促进植物吸收更多的无机盐 C．“种麻，欲得良田，不用故墟”连作会导致土壤中某些植物激素积累，抑制麻的生长 D．“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即入瓮中。”该泡菜制作过程中乳酸菌产生CO2的场所是细胞质基质 16．（2026·福建福州·二模）为探究红蓝光质比与叶面锌肥对生菜光合色素的影响，科研人员测定了不同条件下生菜叶片的叶绿素含量，其中CK是对照组，结果如图。下列叙述不合理的是（　　） A．CK组的处理是在不同红蓝光质比时给生菜叶片喷洒等量清水 B．相同光质比时，不同种锌肥处理均能促进叶绿素含量的提高 C．光照不仅为植物生长提供能量而且能作为信号调控植物生长 D．在一定范围内，生菜叶绿素含量与红蓝光质的比值呈正相关 17．（2026·福建·模拟预测）脂肪分解为脂肪酸后也可以氧化分解，脂肪酸的氧化分解过程较为复杂。首先，脂肪酸必须经ATP活化生成脂酰辅酶A，在肉毒碱酰基转移酶的作用下，脂酰辅酶A进入线粒体生成乙酰辅酶，乙酰辅酶最后彻底氧化生成和水，同时释放大量。下图为脂肪细胞中甘油三酯和脂肪酸循环示意图。相关说法正确的是（    ）    A．脂肪必须转化为乙酰辅酶A才能进入线粒体 B．由图可知糖类和脂肪之间可以大量相互转化 C．乙酰辅酶生成的过程发生在线粒体基质中 D．脂肪酸的活化需要消耗ATP，该活化过程属于放能反应 18．（2026·福建·模拟预测）细胞呼吸的原理在农业生产和食品保存中应用广泛。下列相关叙述正确的是（　　） A．水果催熟时通入乙烯，乙烯通过促进细胞有氧呼吸来加速有机物分解 B．粮食种子入库储藏时，应保持干燥和无氧环境，以彻底抑制其细胞呼吸 C．酿造米酒时，前期适度通气是为了促进酵母菌繁殖，后期密封则利于酒精发酵 D．果蔬冷藏保鲜时，应选择零下低温条件，最大限度地降低酶活性以减少有机物消耗 19．（2026·福建百校·模拟预测）强光会引发植物相关保护性反应，已发现M基因在该过程发挥重要作用，研究人员构建了某作物的M基因过表达植株，以野生型（SR1）作为对照，研究不同光照条件对植株生长的影响，如图1、2所示。下列叙述不合理的是（    ） A．高光强时，野生型的类囊体膜结构可能出现损伤 B．强光下，M基因过表达可能通过保护类囊体来维持光合色素含量 C．高光强时，M基因过表达植株的光饱和点低于野生型植株 D．该实验结果可为生产中培育耐强光作物新品种提供新思路 20．（2026·三明一中·模拟预测）YBX1蛋白可定位于肿瘤细胞线粒体内外膜间隙，并与丙酮酸转运蛋白相互作用抑制丙酮酸进入线粒体。下列叙述错误的是（    ） A．丙酮酸可在肿瘤细胞的细胞质基质中转化为乳酸 B．相比正常细胞，肿瘤细胞耗氧速率明显降低 C．相比正常细胞，肿瘤细胞ATP产生速率明显降低 D．相比正常细胞，肿瘤细胞消耗葡萄糖的速率明显增加 21．（2026·福建三明·二模）取桑苗的离体叶肉细胞和叶绿体制备悬浮液，在不同光照强度下分别测定O₂释放速率并构建数学模型如图所示。假设叶肉细胞和叶绿体离体前后生理活性保持不变，下列叙述错误的是（     ） A．在叶绿体悬浮液中加入氧化剂，在光照下可以释放O2 B．乙曲线表示叶绿体悬浮液中离体叶绿体的O2释放速率 C．当悬浮液处于A点对应光照强度时，类囊体薄膜上可进行ATP的合成 D．在光饱和点之前，叶绿体悬浮液的O2释放速率随光照强度增强而加快 22．（2026·福建福州·二模）光伏农业系统由聚光光伏发电系统和农业大棚两部分组成，农业大棚上方安装聚光板利用太阳能发电，聚光板底部安装滤光膜。夏季蔬菜空心菜对高温有较好的适应性，为探究光伏发电系统对大棚作物生长影响，科研人员将空心菜分两组，分别在滤光膜遮挡（组一）和无滤光膜遮挡（组二）的种植箱中培养，并测量相关指标，结果如下表（差异不显著用相同字母a标识）。下列推测最合理的是（　　） 叶绿素a含量/mg·g-1 叶绿素b含量/mg·g-1 净光合速率/μmol·m-2·s-1 气孔导度/ol·m-2·s-1 胞间（CO₂浓度/μmol·mol-1 日间叶片温度/°C 组一 1.321 0.46 24.48 0.069 681.68 19.9 组二 1.287 0.397 19.41 0.038 1284.50 22.4 A．滤光膜主要吸收蓝紫光和红光 B．组一光能的利用效率小于组二 C．组一日间呼吸作用强度小于组二 D．组一空心菜有机物积累小于组二 23．（2026·福建·模拟预测）科研人员以某植物幼苗为实验材料来探究干旱胁迫下外源多巴胺（植物体内也可产生）对光合作用的影响，测得相关光合作用参数如图所示。同时还发现外源施用多巴胺还能明显增强抗氧化酶活性，提高细胞清除自由基的能力。下列叙述错误的是（　　） A．D组的设置条件应为干旱胁迫10d后喷施等量100μmol/L多巴胺溶液 B．干旱胁迫可能会诱导植物内源激素脱落酸的合成，使气孔导度降低 C．比较A、B、D三组数据，可得出施用多巴胺能缓解干旱胁迫对光合作用的影响 D．外源施用多巴胺能减轻自由基对类囊体薄膜、酶、DNA的氧化损伤 24．（2026·福州第四中学·一模）绿色硫细菌（厌氧菌）因缺乏处理氧自由基的酶，可进行不产氧的光合作用，如图所示。下列说法错误的是（     ） A．绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能，用于暗反应 B．ATP合酶利用H+浓度差合成ATP，H+浓度差的形成只是因为高能电子提供能量导致H+跨膜运输 C．绿硫细菌的光合片层的功能类似类囊体 D．绿色硫细菌光合作用的光解底物是H2S而非H2O，这避免了大量氧气的产生，使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展 25．（2026·福建漳浦第一中学·模拟预测）萘醌呼吸是某些兼性厌氧细菌的无氧呼吸方式，过程如图，其中两种萘醌的转化过程中无ATP的形成。下列说法正确的是（　　） A．相较于酒精发酵，萘醌呼吸保存更多丙酮酸用于物质合成 B．相同质量的葡萄糖经过萘醌呼吸产生的ATP比乳酸发酵多 C．无氧条件下，若氧化型萘醌被耗尽，不影响葡萄糖的分解 D．有氧条件下，细菌中积累的丙酮酸会进入线粒体彻底氧化分解 26．（2026·漳州立人学校·模拟预测）线粒体脑肌病是一种线粒体代谢异常而导致能量供应严重欠缺的疾病，该病患者肌肉组织内成纤维细胞生长因子21（FGF21）表达显著升高。研究者用FGF21处理正常成肌细胞48h后，检测结果如图1、图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．正常成肌细胞内的线粒体，既产生NADPH又消耗NADPH B．FGF21会导致线粒体无法正常发挥功能，进而导致能量供应减少 C．线粒体脑肌病患者的成肌细胞需合成FGF21来代偿线粒体能量代谢的异常 D．若需进一步探究，最好是敲除正常成肌细胞内的FGF21基因，再进行相关检测 27．（2026·福建福州·模拟预测）乳酸脱氢酶能催化乳酸和丙酮酸的相互转化。在脑组织中，星形胶质细胞在有氧条件下也能利用葡萄糖生成乳酸并提供给神经元。研究员以体外培养的神经元和星形胶质细胞为材料，供给不同反应物，检测有氧条件下14CO2的生成速率，结果如图所示。下列推测错误的是（　　） 注：脑组织液中葡萄糖和乳酸的浓度分别为2.5mmol/L和2mmol/L左右 A．若只提供葡萄糖，神经元消耗葡萄糖的速率是星形胶质细胞的5倍 B．乳酸转化为丙酮酸消耗NAD+，丙酮酸在线粒体中氧化则产生NADH C．在葡萄糖和乳酸都存在的情况下，神经元偏好利用乳酸供应能量 D．星形胶质细胞快速为神经元提供乳酸，保障了神经元的能量供应 28．（2026·福建福州·模拟预测）小麦种子富含淀粉，在萌发初期测得CO2释放量大于O2吸收量，关于该阶段种子生理活动的相关叙述，错误的是（　　） A．淀粉酶的活性较强 B．无氧呼吸产生乳酸 C．有多种激素的调控 D．有基因的选择性表达 29．（2026·福州第四中学·一模）植物光合产物的运输会对光合作用强度产生较大的影响。为探究柑橘光合作用强度和光合产物的运输情况，研究人员利用14C标记的CO2进行相关实验，两周后测得的部分实验数据如表所示，其中A组留果处理，B组去果处理。 组别 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 气孔开放程度 （mmol·m-2·g-1） 叶的相对放射性强度（%） 根的相对放射性强度（%） 果实的相对放射性强度（%） A组 4.3 41.4 27.1 15.4 38.6 B组 2.8 29.7 48.2 20.8 （1）本实验采用14CO2进行实验的原因是__________。柑橘进行光合作用过程中，CO2被固定生成C3，C3在________的作用下生成糖类等有机物。 （2）分析实验数据可知，柑橘光合作用的产物主要积累在________中。与A组相比，B组柑橘的净光合速率较低，从光合产物的运输角度分析，原因可能是__________。 （3）研究发现，叶肉细胞的光合产物主要以蔗糖的形式进行长距离运输，与葡萄糖相比，其优点是______。为了验证光合产物以蔗糖的形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入马铃薯，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，推测所得马铃薯块茎的大小变化是________（填“变大”“变小”或“基本不变”）。 30．（2026·福建闽侯一中·模拟预测）海天牛以绿藻等藻类为食，并盗取叶绿体演化出一种特殊结构——盗质体，从而利用光合作用应对饥饿等营养胁迫。图1示海天牛细胞中光合作用的部分过程。请回答下列问题。 （1）图1中PSI和PSII镶嵌在叶绿体的______上，叶绿体中光合色素主要吸收_______光。过程①表示_______，产生的电子（e-）经过传递，最终受体为_______。光反应为卡尔文循环提供的物质有_______。 （2）研究人员让海天牛吸入一定量的18O标记的氧气。一段时间后，在海天牛体内检测到了含18O的糖类。请写出氧原子可能的转移路径：18O2H218O______（用文字和箭头表示）。 （3）与绿藻细胞相比，海天牛细胞缺乏叶绿体所需的许多核编码基因。为维持盗质体内叶绿体的功能，海天牛可能采取的机制有______。 ①吸收并整合绿藻中光合作用相关的核基因 ②激活自身免疫系统以保护叶绿体免受降解 ③通过行为调节（如主动避光）避免叶绿体受强光损伤 ④其线粒体可为光合作用提供ATP和NADPH （4）盗质体膜上的P2X4和质子泵共同调控光合作用（图2）。质子泵将H+泵入腔内，与反应生成光合作用底物______，叶绿体产生的ATP可激活P2X4。已知盗质体腔内酸性过强会影响P2X4活性，为探究P2X4对光合作用的影响，研究者分别用ATP、伊维菌素（P2X4增强剂）、Cu2+（P2X4拮抗剂）进行处理，结果如图3。结合图2、3，请从稳态和平衡角度推测P2X4的作用是______。 31．（2026·三明一中·模拟预测）我国北方已逐渐成为葡萄的优生区，然而，低温冷（冻）害严重时会导致植物死亡。科研人员开展一系列实验研究葡萄低温胁迫中的生理响应和分子机制。 （1）叶绿体中光反应的场所是_________；低温导致其解体后，直接影响_________的产生。 （2）ROS（活性氧）是活泼的含氧分子或自由基，如过氧化氢（H2O2）。科研人员模拟了夜间低温胁迫对葡萄叶片中H2O2含量的影响，从16℃逐渐降到-3℃并保持4小时，结果如下图。    据图分析，褪黑素（MEL）具有_______（“加重”或“缓解”）低温损伤的作用，原因是_______________________________________________。 （3）进一步研究发现葡萄幼苗喷施MEL后VvHSF基因表达水平上升。为了验证低温胁迫时VvHSF能通过茉莉酸（JA，一种抗逆植物激素）的信号通路增强葡萄的抗寒性，研究者利用野生型（UT）、VvHSF过表达株（OE）为材料进行实验，请补充实验设计 ①OE株系＋_______；②OE株系＋_______；③UT株系＋蒸馏水④三组经过低温胁迫处理后，检测指标有_______（至少两项）。 32．（2026·福建漳州·模拟预测）某研究团队对丁扒山野生大豆（简称“丁豆”）与凯里学院野生大豆（简称“凯豆”）的营养期、盛花期、结荚期的光合特性进行研究，部分指标如下。 名称 时期 光补偿点 光饱和点 最大净光合速率 丁豆 营养期 8.51 1067.62 7.86 盛花期 10.98 1502.21 10.37 结荚期 11.34 1323.20 9.97 凯豆 营养期 13.68 1939.61 15.21 盛花期 18.16 2000.00 19.21 结荚期 16.96 1827.44 18.99 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点指光合速率达到最大值时的最小光照强度。 回答下列问题： （1）色素对特定波长光的吸收量可反映色素的相对含量。为减少类胡萝卜素的干扰，应选择_______（填“蓝紫光”或“红光”），测定大豆叶片的叶绿素含量。 （2）与凯豆的对比，丁豆开始积累光合产物所需的光照强度_______（“更低”或“相近”或“更高”），依据是_______。 （3）据表分析，大豆最大净光合速率的差异与_______有关。两种野生大豆在_______期的最大净光合速率均最高，从物质与能量角度分析，其生物学意义是_______。 33．（2026·福建·模拟预测）光抑制是指当植物吸收的光能超过其所需而导致光合速率下降的现象。光合复合体Ⅱ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是其核心蛋白。在光能过剩时活性氧（ROS）的大量积累可直接破坏D1蛋白且抑制其合成，被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理，研究者进行了如下实验： 实验一：以野生型番茄植株为实验材料进行探究，在实验第3天时测定相关实验数据，如表所示（R酶参与碳反应） 组别 温度 气孔导度 （mol·m2·s1） O2释放速率 （μmol·m2·s1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） R酶活性 （U·mL-1） 甲 25℃ 99.2 11.8 282 172 乙 40℃ 30.8 1.1 403 51 （1）光合复合体Ⅱ位于_____上，其吸收的能量用于光反应阶段。叶肉细胞吸收的CO2，在_____（场所）被固定形成三碳化合物，接受_____释放的能量，经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。 （2）由表中数据可知，CO2浓度_____（是/不是）限制乙组番茄植株光合速率的重要因素，理由是_____。 （3）综上所述，高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢，分析其原因可能是：①_____；②_____。 实验二：已知叶绿素酶（CLH）能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验，测得实验结果如下图曲线所示（注：第1天之前为25℃，第1～3天为40℃，第4～5天为25℃）。 （4）结合实验二曲线图，从D1蛋白的角度分析，突变型植株光合速率较低的原因是_____。 （5）研究者补充设计以_____的突变型番茄植株为实验材料重复实验二，实验结果为上述结论提供支持证据。 34．（2026·福建·模拟预测）玉米在我省南平市等地较多，需水量较大，但对土壤适应性较强。科研人员研究了该地区不同灌水条件（W，单位：）下，玉米光合速率的日变化情况及叶绿素相对含量，结果如下图、表所示。回答下列问题： 组别 W0 W1 W2 W3 叶绿素相对含量 54 58 65 57 （1）玉米叶肉细胞中的叶绿素主要吸收______光，气孔导度不仅会影响植物叶片的光合作用，还会影响______（答出两点）等生理过程。研究人员进一步研究了不同灌水量对叶片胞间CO2浓度和气孔导度的影响，发现W2条件下，叶片气孔导度变大，但胞间CO2浓度不高，可能的原因是______。 （2）以不同盐碱地的玉米叶片为材料，用______提取叶绿素，结果发现高盐条件下叶绿素含量下降，推测原因可能是高盐______。 （3）据图与表信息可知，在14时，W2（945）条件下玉米光合速率______（填“高于”或“低于”）其他组，原因可能是______。 （4）根据图与表信息，可以得出的结论是______。 35．（2026·福建泉州·二模）植物光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，在正常条件下，二者紧密协调，e-PSII/CO2的比值（即光反应效率与暗反应速率的比值）可以反映两者的协调关系。在林下等自然环境中，由于叶片遮挡等原因，光照强度随时间快速变化而形成波动光，进而影响光反应与暗反应之间的协调关系。 （1）光合作用的光反应阶段与暗反应阶段通过____的生成与消耗紧密联系。 （2）为探究波动光和亚适温对玉米植株光反应与暗反应协调关系的影响，研究人员在25℃（常温）和7℃（亚适温）两种温度条件下，分别测定玉米叶片在稳定光以及30s强光（1500μmol/m2·s-1）与30s弱光（200μmol/m2·s-1）交替的波动光处理下的e-PSII/CO2比值，方法与结果如下图。 ①波动光下的强光时段，3s和27s两次测量结果不同，推测原因是____。 ②7℃时e-PSII/CO2比值比25℃时稳定，为探究其原因，研究人员测量不同温度下玉米叶片净CO2同化速率（ACO2）随光照强度的变化，结果如下图。 据此推测，7℃时e-PSII/CO2比值稳定的原因是____。 ③25℃波动光条件下，e-PSII/CO2比值变化较7℃下大，原因是____。 36．（2026·厦门双十中学·模拟预测）在干旱胁迫下，植物体内相关基因表达量上升，使脱落酸含量上升，从而调控气孔的开闭。为了探究OSCIPK12基因（水稻的CIPK基因之一）是否与水稻的干旱耐受性相关，研究人员通过转基因技术得到了三个OSCIPK12基因过表达株系（T4、T8、T11），并对转基因植株进行了抗逆性实验，部分结果如图2、3所示。据此分析回答下列问题： （1）大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，其原因是____________。 （2）图1表示野生型植株和控制脱落酸合成相关基因发生突变的突变型植株在一定光照强度下的相关指标，由图分析，____________（填“突变型”或“野生型”）的光合速率较高，原因是____________。 （3）结合图2和图3结果推测，最适合在干旱地区生长的植株是____________，判断依据是____________。 （4）光照强度过高会抑制植物的光合作用，这种现象称为光抑制。干旱会加剧光抑制，造成叶绿素降解加快、光合结构被破坏。若在非干旱与干旱条件下分别测定OSCIPK12基因过表达株系与野生型水稻的叶绿素荧光参数（数值越大表明光抑制越弱），预期实验结果是____________。 37．（2026·福建宁德·二模）玉米作为全球三大主粮作物之一，在我国粮食安全、农业现代化及国民经济发展中占据重要位置。其光合作用的过程如下图。 （1）玉米叶肉细胞叶绿体有类囊体无Rubisco酶，维管束鞘细胞的叶绿体没有类囊体有Rubisco酶，叶肉细胞合成ATP和NADPH的场所在叶绿体_____，玉米能固定CO2的物质有_____。玉米更适应在高温干旱环境中生长，推测PEP羧化酶与CO2的亲和力_____（填“大于”或“小于”）Rubisco酶。 （2）科研人员探究高温（HT）对不同玉米品种产量的影响，用以筛选耐高温的品种，结果如下。 品种 籽粒产量/（g/株） 百粒重/g 穗粒数 CK HT CK HT CK HT ZD958 225 200.54 35.15 34.64 625.65 522.51 XY335 212.54 95.15 32.05 30.04 620.65 330.56 HY7182 237.1 222.33 37.87 36.75 580.33 535.12 注：CK为对照组。 在三个品种中受高温胁迫影响最大的是_____，判断依据是_____。 （3）为了进一步探究高温胁迫对玉米产量的影响机制，科研人员测定三个品种的超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量，结果如下： 注：SOD活性评估清除活性氧（一种自由基）的能力；MDA是磷脂过氧化产物之一，其含量直接反应生物膜的受损程度。 最适应高温环境的品种是HY7182，据图分析原因是_____。 38．（2026·福州第四中学·一模）下图为有氧呼吸的部分过程示意图。 （1）图示为有氧呼吸过程的第__________阶段，通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用，__________（增大/减少）该细胞器的②两侧氢离子浓度差，形成电位差得以合成ATP。 （2）UCP是分布在②上的载体蛋白。UCP基因在酵母菌中过量表达，可降低酵母菌的②内外电位差，表明UCP运输的物质及方向是_________，从而使生成ATP的效率_____________，能量以热能形式释放。 （3）肥胖抵抗即吃高脂肪食物而不发生肥胖的现象。科研人员筛选出高脂饮食肥胖大鼠、高脂饮食肥胖抵抗大鼠，探究不同饲料饲喂后，检测大鼠UCP基因的mRNA表达量变化（以峰面积表示表达量；UCP1基因主要在褐色脂肪组织中表达，UCP2基因主要在白色脂肪组织中表达，UCP3基因主要在骨骼肌中表达），结果如下图所示。 ①据图可知，高脂饮食肥胖组与基础饮食组相比，高脂饮食肥胖组UCP1～3基因的表达情况是______________________________________。 ②基于酵母菌中UCP的作用及以上以大鼠为实验材料的研究结果推测，高脂饮食肥胖抵抗组大鼠在高能量摄入的条件下，未出现肥胖现象的原因是_______________________________________。 39．（2026·漳浦第一中学·一模）水稻OsPEL蛋白是影响叶绿体发育的关键物质。为培育高光合效率的水稻，研究人员构建了OsPEL基因敲除突变体（KO）和OsPEL基因过量表达株（OE），测定了不同株系叶片的部分生理指标，结果如下表。回答下列问题： 株系 叶绿素含量 （mg·g-1） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 维管束鞘细胞叶绿体数量 （相对于WT的倍数） 野生型（WT） 3.2 20.5 1.0× KO 4.8 28.6 3.6× OE 1.6 16.3 0.4× （1）光合作用包括光反应和暗反应过程，将光能依次转换为________。据表推测，OsPEL蛋白对叶绿体发育起________（填“促进”或“抑制”）作用。 （2）OsPEL蛋白调控叶绿体发育的作用机制见图。GLKs是一种调节光合相关基因转录的蛋白质，PSA2、PhANGs是光系统I（PSI）组装相关蛋白。 据图分析，OsPEL过表达能影响PSI组装进而改变光合速率，其具体的途径为：途径①：OsPEL与GLKs结合抑制其进入细胞核，导致核内GLKs含量降低；途径②：________； 途径③：________。 （3）为验证存在上述途径①，科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记OsPEL和GLKs，显微镜下观察叶片细胞中荧光分布，请在表格中的a和b处完善实验结果。（“+”表示有荧光，“++”表示荧光较强，“-”表示几乎无荧光） 组别 细胞质 细胞核 红色荧光 绿色荧光 红色荧光 绿色荧光 WT + + - ++ OE ++ a________ + b________ （4）与水稻相比，玉米光合效率高的关键在于其特有的C4途径，即通过相关酶与转运蛋白的协同作用，在叶肉细胞中高效固定CO2并形成C4化合物，随后运输至维管束鞘细胞中被利用。结合上述信息和研究结论，提出培育高产水稻的育种策略________。 40．（2026·厦门外国语学校·模拟预测）低温可造成自然越冬的昆虫幼虫发育暂时停滞，称为滞育，这种幼虫的耐寒能力显著高于实验室恒温培养的非滞育幼虫。研究者对相关机制进行了研究。 （1）图1表示有氧呼吸部分阶段。H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至________（细胞器）膜间隙，形成浓度差，ATP合酶能顺浓度梯度运输H+，降低H+势能，生成ATP。此外，UCP4也可降低H+势能，进而________ATP的合成，促进产热。 （2）H+势能降低能够提高有氧呼吸速率。与非滞育幼虫相比，滞育幼虫有更高的呼吸速率，研究者提出两个假说解释上述现象。假说一：UCP4增多；假说二：ATP合酶增多。用UCP4抑制剂和ATP合酶抑制剂对两种幼虫进行处理，结果支持假说一（如图2），其中_______（填“A”或“B”）为UCP4抑制剂，判断依据是________。 （3）PGC与UCP4同为调节能量代谢的蛋白，且在同一通路上，为探究二者的上下游关系，研究者利用双链RNA（dsRNA）抑制相应基因表达，检测相关蛋白含量，结果如图3。可知UCP4在PGC的________。 （4）C9仅存在于滞育幼虫中，在秋冬季降温时达到峰值，引起PGC与UCP4基因表达的变化，是滞育幼虫耐寒的关键激素。综上所述，完成C9的作用机制：C9与受体结合→________→降低H+势能，促进产热。 41．（2026·漳浦第一中学·模拟预测）小麦是我国北方的主要农作物，其改良品种中直立叶型（叶片与茎秆夹角≤30°）相比平展叶型（叶片与茎秆夹角≥60°）可显著提高群体产量（两种品种呼吸强度相同）。研究者在夏季正午（光照强度2000μmol·m-2·s-1）测得两类叶片的相关数据如表所示（光饱和点为光合速率达到最大时对应的最小光照强度）。回答下列问题： 参数 平展叶型 直立叶型 单个叶片光饱和点 1800μmol·m-2·s-1 1500μmol·m-2·s-1 群体冠层透光率 15% 40% （1）研究发现，直立叶型单叶光饱和点较低，但是群体产量更高，请根据数据分析原因：_____。若在阴雨地区，应选择种植改良品种_____以保证产量。 （2）小麦在夏季正午常出现光合午休现象，表现为净光合速率暂时下降，科研人员推测，夏季正午强光照和高温可能会导致由光合色素和蛋白质组成的光系统Ⅱ（PSⅡ）发生损伤，导致_____下降，进而为暗反应提供的_____（填物质）减少，导致叶片的光合作用减弱。除PSⅡ功能受损外，正午气孔关闭导致的_____供应不足也会引发光合午休。 （3）D1是对光系统Ⅱ活性起调节作用的关键蛋白，科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1含量，结果如图1所示。水杨酸（SA）是一种与植物抗热性有关的植物激素，科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后，测定两种光照条件下的D1蛋白含量，并重复该实验，结果如图2所示。 ①据图1分析，可知_____，从而在一定程度上导致午休现象。 ②据图2推测SA对小麦午间光合作用的影响及机制是_____。 （4）综合上述研究，除了喷洒适宜浓度的水杨酸外，从育种的角度提出农业生产中减少午休现象提高小麦产量的一种合理措施_____。 42．（2026·福建厦门双十中学·模拟预测）网纹草是一种耐阴植物。研究发现，网纹草能在富含远红光的弱光环境下高效地进行光合作用。下表为网纹草与阳生植物光合特性对比，光系统（下图PSⅠ、PSⅡ）是植物吸收光的功能单位，具有吸收、传递和转化光能的作用。回答下列问题： 参数 网纹草 阳生植物 光补偿点/（μmol⋅m⁻²∙s⁻¹） 5~7 30~50 光饱和点 /（μmol⋅m⁻².s⁻¹） 240~520 1 000~2 000 远红光利用率 高 极低 注：植物通过光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物相平衡时的光照强度称为光补偿点，在一定的光强范围内，植物的光合速率会随着光照强度的上升而增大，但当光照强度上升到某一数值之后，光合速率就不再继续提高，此时的光照强度就是光饱和点；图中的e 为电子。 （1）据图分析，在光反应中吸收、转化光能后，除传递e 外，PSⅠ的主要功能是_____________________，PSⅡ的主要功能是__________。 （2）结合表格分析，网纹草适应弱光环境的生理优势有__________________________（答出2.点）。研究团队通过模拟冠层遮阴环境（远红光富集），发现网纹草展现出（避阴”与“耐阴”的混合适应策略，下列属于其“耐阴”生长策略的有__________（填序号）。 ①茎节和叶柄伸长 ②叶片未出现黄化或衰老 ③叶片向上生长  ④叶绿体基粒增多、增厚 （3）光系统理论上提供的AT：NADPH≈1.33:1,卡尔文循环消耗 ATP 与 NADPH 的比例为3：2远红光下网纹草还能启动环式电子传递方式，该过程不伴随NADPH的生成，但能将H⁺转运至类囊体腔，基于以上事实，环式电子传递对提高网纹草在弱光下的光合速率的意义是__________。 （4）长期远红光处理后，网纹草叶绿体中的 Rubisco酶（该酶合成时需消耗 ATP，能催化 C₅固定 CO2）含量下降20%，Rubisco活化酶可通过移除 Rubisco酶活性位点的抑制物使其活性提高30%。这种变化对网纹草在弱光下生存的意义是_______________________。 43．（2026·福建莆田·二模）水稻PEL基因编码的PEL蛋白参与光合作用的调控。科研人员制备了水稻PEL基因敲除突变体（PEL-KO）及过表达突变体（PEL-OE），并检测光合作用相关指标，部分结果见图1、2（注：组1、2、3分别对应野生型、PEL-KO、PEL-OE）。回答下列问题： （1）为测定水稻叶片的叶绿素含量，可用________提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，则测定叶绿素时应选择________光。 （2）图1结果表明________。实验中设置PEL-OE组的目的是________。 （3）图2结果显示，CO₂浓度大于400 ppm时，组2的光合速率最大。结合图1分析其原因是________。 （4）研究发现多种陆生植物都存在PEL基因的同源基因，而在水生单细胞光合生物中则较少见。早期光合生物从水生环境走向陆地时，面临的最大变化是光照强度显著提升。过强光照会损伤光合结构，导致光合速率下降。综合上述信息，提出一个假说解释PEL基因的出现有利于早期植物适应陆地环境的原因，并从本实验中选择合适的水稻类型设计实验验证。 假说：________，从而帮助早期植物适应陆地强光环境。 实验思路：________。 44．（2026·福建厦门·二模）冀麦5yg是利用冀麦5的幼胚愈伤组织培养获得的突变体，叶片呈现黄绿色。研究人员对突变体的光合特性进行研究，相关生理指标见表和图1。 组别 材料 叶绿素a （mg·g-1） 叶绿素b （mg·g-1） 类胡萝卜素 （mg·g-1） 光补偿点 （μmol·m-2·s-1） 呼吸速率 （μmolCO2·m-2·s-1） 对照组 冀麦5 1.06 0.31 0.23 37.84 2.44 实验组 冀麦5yg 0.65 0.13 0.20 56.84 3.82 注：光补偿点指植物的光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度。 请回答： （1）实验中选择冀麦5作为对照的优势是___________。冀麦5yg的光补偿点高于冀麦5的原因是___________。 （2）分别画出冀麦5和冀麦5yg在0～400μmol·m-2·s-1的光照强度范围内的净光合速率变化曲线。 （3）据图表分析，光照强度为400μmol·m-2·s-1时，冀麦5yg的光能转化效率___________（填“高于”“低于”或“等于”）冀麦5。 （4）在高光照强度下，冀麦叶肉细胞通过非辐射能量耗散（NPQ）将光能转换为热能耗散掉，NPQ强度与PsbR蛋白含量呈正相关。此外，冀麦存在通过PEP酶固定CO2的C4途径，固定的CO2被转运至Rubisco酶（卡尔文循环固定CO2的酶）附近，提高局部CO2浓度，进而提高暗反应速率。为探究冀麦5yg高光下净光合速率高于冀麦5的原因，进行如下实验： 实验一：研究人员测定了高光下PsbR蛋白的含量，发现冀麦5yg的PsbR蛋白含量明显低于冀麦5。据此推测，冀麦5yg在高光下的NPQ强度___________（填“大于”“小于”或“等于”）冀麦5。 实验二：研究人员测定了冀麦5yg和冀麦5在高光下的Rubisco酶和PEP酶活性，结果如图2所示。 根据上述结果，综合分析在高光下冀麦5yg净光合速率比冀麦5高的原因是___________。 45．（2026·漳州立人学校·模拟预测）莱茵衣藻是一种缺乏光敏色素，但含有能够吸收蓝光的向光素（一种蓝光受体，PHOT）的真核绿藻。研究人员研究光质（如蓝光）对淀粉代谢的影响，以助于培育高淀粉积累的莱茵衣藻。研究人员检测了蓝光照射下野生型莱茵衣藻（WT）和敲除PHOT基因的莱茵衣藻（phot）的淀粉含量和GAP1基因（淀粉合成的关键酶基因）的mRNA相对含量，结果如图1、2。请回答下列问题： （1）叶绿素等光合色素位于莱茵衣藻细胞内的_____中，淀粉是植物细胞内重要的______物质。 （2）据图1、2分析，PHOT在淀粉代谢中的作用是_____。 （3）进一步研究发现莱茵衣藻GAP1基因的表达与一种关键调控因子PMSK1蛋白有关。科研人员通过基因工程手段获得了PMSK1的第120位氨基酸（丝氨酸）突变为丙氨酸的莱茵衣藻（记为S120A），并与野生型莱茵衣藻分别经黑暗处理后，暴露于蓝光20分钟，提取PMSK1蛋白进行凝胶电泳实验分析，电泳图谱如图3所示；蓝光照射下S120A突变体和WT的GAP1mRNA相对含量如图4： 根据图3分析，未暴露于蓝光时，PMSK1的第120位氨基酸（丝氨酸）会发生_____（填“磷酸化”或“去磷酸化”）。综合上述分析，完善蓝光对莱茵衣藻淀粉代谢的调节机制：①_____；②_____；③_____。 46．（2026·闽侯县第一中学·模拟预测）酶R既能催化C5与CO2反应形成C3，也能催化C5与O2反应形成磷酸乙醇酸，后者与植物叶肉细胞中的光呼吸有关。光呼吸与光合作用同时发生，其生物化学途径是乙醇酸的代谢过程，关键物质变化如图所示。过程①②⑧⑨发生在叶绿体中，过程③④⑤⑦发生在过氧化物酶体中，过程⑥发生在线粒体中。回答下列问题： （1）酶R催化C5与CO2反应的场所是______，产物C3在光反应中生成的______参与下合成糖类等有机物。 （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________。 （3）在强光下，叶片蒸腾作用过于旺盛时，气孔关闭，植物出现“光合午休”现象，此时叶肉细胞光呼吸强度将_____；若光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是______。 （4）在光下正常生长的叶片突然遮光后，CO2吸收速率会发生变化。请将该变化绘制在给定的坐标系中，并用箭头和文字注明开始遮光时的点。______ （5）在C3植物中，光呼吸可消耗其30%～50%的光合同化物。乙醇酸可在乙醇酸脱氢酶（GDH）的作用下生成乙醛酸。研究表明，利用基因工程技术，仅在叶绿体中过表达GDH，能提高马铃薯的光合速率。根据光呼吸的生物化学途径，试分析其原因可能是_____ 47．（2026·福建福州·二模）在干旱条件下，科学家研究黑核桃植株光合速率的日变化，发现其在12：00后气孔导度与光合速率升降变化几乎同步，称之为“气孔振荡”（如下图）。 注：气孔导度是气孔张开的程度，通过测量水蒸气的气体散失速率表示。 回答下列问题： （1）在叶绿体正常的光反应中，与希尔反应中铁盐或其他氧化剂作用相同的物质是______。叶肉细胞内CO2与______结合生成C3，该反应的场所是______。 （2）黑核桃植株在正午时光合速率出现“低谷”，产生这一现象的原因是______。 （3）在干旱条件下，黑核桃植株出现“气孔振荡”的意义是______。 （4）在干旱条件下，提高大棚内的CO2浓度，可促进植物的光合作用、抑制蒸腾作用，从而降低干旱对光合作用的抑制作用。以黑核桃植株为实验材料，设计实验验证上述结论。简要写出实验思路：______。 48．（2026·福建福州·模拟预测）嫁接常见于果树育种，图示为两种不同的嫁接方式。矮化砧木可提高接穗的光合速率和果实糖分含量。为探究其机制，科研人员以富士苹果为接穗，分别嫁接矮化中间砧（SH组）和常规乔化砧（CH组），测定相关生理指标，结果如下。 组别 光能捕获效率（Fv/Fm） 呼吸速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·m-2·s-1） 光补偿点（μmol·m-2·s-1） SH组 0.5 2.05 0.15 280 26 CH组 0.41 2.55 0.05 320 42 （1）光合作用的光反应发生在叶绿体的______上，能将光能转化为______中的化学能。 （2）气孔导度直接影响光合作用暗反应的______过程。SH组的气孔导度高于CH组，但胞间CO2浓度却更低，请结合表中数据分析原因__________。 （3）SH组的光补偿点比CH组低，这对苹果树生长的意义是________。 （4）研究人员进一步测定了接穗中与光合相关基因的表达量，这种操作基于的猜测是______。 （5）基于本实验，请提出一种果树育种的思路____________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $