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高考生物考前冲刺押题预测 细胞的代谢
一．选择题（共15小题）
1．（2025 河北模拟）ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的。下列叙述正确的是（　　）
A．T2噬菌体增殖过程中所消耗的能量，由其细胞内ATP水解提供
B．ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质磷酸化，改变蛋白质的活性
C．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率
D．ATP可以为DNA复制及转录提供原料和能量
2．（2025 德阳模拟）由ATP参与的肌动蛋白和肌球蛋白相互作用可以引起肌细胞收缩。肌球蛋白的头部有ATP的结合位点，当ATP与其位点结合时，其头部从肌动蛋白丝脱离；没有结合时，其头部与肌动蛋白紧密结合。随着ATP供能，肌球蛋白头部构象发生变化，使其从肌动蛋白亚基上脱离，并与细丝前方的另一个肌动蛋白亚基再结合，从而引起肌细胞收缩。关于肌细胞收缩，下列说法正确的是（　　）
A．肌细胞内储备有大量可用于肌细胞收缩的ATP
B．肌细胞收缩中ATP引发了肌球蛋白构象的改变
C．ATP分子的两个特殊化学键在供能时都会断裂
D．肌动蛋白与肌球蛋白相互作用是一组放能反应
3．（2025 武汉模拟）将银边天竺葵的叶片分为如图所示的W、X、Y、Z四个区域，再将叶片置于适宜光照条件下48小时。若要验证光照和叶绿素是植物进行光合作用合成淀粉的必要条件，可以不需要检测淀粉含量的区域是（　　）（不考虑实验过程中区域间有机物的转移）
A．W区 B．X区 C．Y区 D．Z区
4．（2025 苏州校级模拟）酒精、盐酸是实验中常用的化学试剂。下列叙述正确的是（　　）
A．酒精作为有机溶剂可用于提取各种色素
B．体积分数50%的酒精可用于洗去未与脂肪结合的染液
C．探究pH对酶活性的影响时，可选用淀粉、淀粉酶、盐酸、氢氧化钠等试剂
D．观察果蝇生殖细胞分裂情况时，使用盐酸与适宜体积分数的酒精配制解离液
5．（2025 九江一模）光合作用中物质和能量的变化是相辅相成的。光反应过程中，由光照引起从H2O到NADP+的电子传递，驱动类囊体膜内的质子泵，在类囊体膜的两侧建立了质子浓度梯度，从而驱动ATP合成酶合成ATP。下列相关叙述不正确的是（　　）
A．电子传递给NADP+，用于NADP+与H+结合形成NADPH
B．光反应将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能
C．光反应中，没有CO2的存在，光能无法完成向活跃化学能的转变
D．暗反应中，没有ATP和NADPH提供的能量，叶绿体不能持续固定CO2生成C3
6．（2025 四川模拟）辣椒红素是辣椒品质鉴定的重要指标之一。研究者探究在最适温度45℃，不同初始pH条件下酶解液对辣椒红素产量的影响时得到以下部分数据。以下关于该实验研究的描述正确的是（　　）
酶解液初始pH 4.5 5.0 5.5 6.0
辣椒红素产量/（mg/g） 6.5 6.7 7.9 7.0
A．该实验的设计应用了加法原理
B．当pH为5.5时，该反应的活化能最高
C．温度45℃，pH5.5时利于酶解液长时间保存
D．适当增加底物的含量有利于提高酶解液的活性
7．（2025 巴中模拟）黄豆的萌发过程中，在一段时间内CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。下列有关叙述正确的是（　　）
A．在12～24小时内，细胞呼吸过程均发生在细胞质基质
B．图中两条曲线的交点处，细胞只进行有氧呼吸
C．48小时后，O2的吸收速率大于CO2的释放速率是因有非糖物质参与呼吸作用
D．胚根长出前，黄豆种子产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为1：1
8．（2025 长春模拟）在某些不利条件下，有些苜蓿品种会通过休眠来降低代谢强度，减缓生长，以度过逆境。为研究不同苜蓿品种的生长情况，科研人员选取株高相同的植株进行如下实验，每个处理重复6组，其他条件相同且适宜，表中结果为35天后测定的相关指标。下列相关叙述错误的是（　　）
光照时间 平均株高cm 品种 8h/d 12h/d 16h/d
甲 4 52 89
乙 28 53 91
丙 50 53 91
A．该实验一共需要设置54个组别
B．该实验的自变量是光照时间和苜蓿品种
C．该实验中，16h/d的光照时间适宜苜蓿生长
D．在光照时间为8h/d时，最可能处于休眠状态的是丙
9．（2025 清远模拟）呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图甲所示。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乙所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关叙述错误的是（　　）
A．DNP使膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
C．与25℃条件相比，4℃时有氧呼吸产热多
D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力，DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
10．（2025 四川模拟）如图为真核细胞线粒体进行有氧呼吸的部分过程图解。据图分析正确的是（　　）
A．A、B、C三处均有NADH的产生
B．物质X在C处氧化分解释放大量能量
C．B处的内容物的组成可能和线粒体基质相似
D．物质X可以在细胞代谢中转化为甘油、氨基酸等物质
11．（2025 清远模拟）人工构建跨线粒体膜的质子梯度可以推动ATP的合成。细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP合酶能将H+浓度梯度形成的势能转化为ATP中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和ATP合酶重组到脂质体上，在光照条件下，观察到如图所示的结果，下列说法正确的是（　　）
A．线粒体内膜的脂质与蛋白质的比值大于线粒体外膜
B．甲图中，H+跨膜运输的方式是主动运输
C．由乙、丙可知，在细菌紫膜质的参与下，光能先转化为跨膜浓度梯度的势能，再在ATP合酶的调节下转化为ATP中的化学能
D．该实验结果不支持有氧呼吸第三阶段ATP合成的原理
12．（2025 清远模拟）人类对光合作用生理过程的认识是不断深化、不断完善的过程。下列叙述错误的是（　　）
A．恩格尔曼利用水绵和需氧细菌设计实验证明叶绿体是光合作用的场所，在光下能产生氧气
B．鲁宾和卡门以小球藻为材料，用放射性同位素标记法证明氧气是来自水中的氧
C．希尔反应说明水的光解和糖的合成是两个不同的化学反应过程
D．卡尔文的实验揭示了CO2转化为糖类的过程：CO2的固定→C3的还原→C5的再生
13．（2025 深圳模拟）ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是：试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度可推算出待测样品中微生物的数量。上述推算依据的主要前提是（　　）
A．试剂盒中ATP的含量相同
B．试剂盒中荧光素的含量相同
C．每个活细胞中ATP的含量大致相同
D．微生物细胞中ATP的合成场所相同
14．（2025 四川模拟）细胞色素C氧化酶（CytC）是细胞呼吸中电子传递链末端的蛋白复合物。相对缺氧时，随着膜的通透性增加，外源性CytC可进入线粒体内，参与NADH和氧气的结合，从而增加ATP的合成，提高氧气利用率。下列推测不合理的是（　　）
A．CytC可能会降低NADH和氧气结合所需的活化能
B．CytC可能是在细胞中的线粒体内膜上发挥作用
C．CytC进入线粒体对相对缺氧肌细胞产生乳酸无抑制作用
D．外源性CytC可用于人体组织细胞缺氧的急救和辅助治疗
15．（2025 喀什地区一模）植物甲光合作用中CO2被固定后形成四碳化合物，催化该反应的酶是PEP羧化酶；植物乙光合作用中CO2被固定后形成三碳化合物，催化该反应的酶是RuBP羧化酶。这两种酶对CO2的亲和力不同，亲和力大表明该植物能够利用低浓度的CO2进行光合作用。下列说法正确的是（　　）
A．PEP羧化酶对CO2的亲和力小于RuBP羧化酶
B．CO2浓度为0时，植物甲的光合速率等于呼吸速率
C．CO2浓度为a时，植物乙的光合速率和呼吸速率均为零
D．若在同一密闭玻璃容器内光照培养植物甲和乙，植物甲会先死亡
二．解答题（共5小题）
16．（2025 四川模拟）蒙顶山茶是中国传统绿茶。茶树是典型的C3植物，具有光呼吸作用。茶树叶片的光合作用对其产量和品质有重要影响，不同间作模式下茶树叶片生理代谢活动也会随着环境变化而表现出一定差异。研究人员以纯茶园（CK）、马缨花—茶间作茶园（MT）、冬樱花—茶间作茶园（DT）、核桃——茶间作茶园（HT）4种种植模式进行研究得到以下数据。
（1）净光合速率是指单位时间内植物有机物的 　 　。根据结果可知，茶树净光合速率在12：00—14：00增加的是 　 　模式。研究发现，胞间CO2浓度降低会抑制光呼吸的进行。光呼吸是一种消耗能量和有机物的过程，其减少可以间接提高光合效率，从而导致净光合速率增加。据图分析茶树净光合速率变化为该模式的可能原因是 　 　。
（2）根据结果可知，茶树净光合速率在16：00﹣18：00时出现大幅度降低，甚至出现了低于0的值，可能的原因是 　 　。
（3）茶叶叶肉细胞的Rubisco酶具有“两面性”，即在光下叶绿体中的C5能与CO2形成C3，当CO2/O2比值低时，C5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。Rubisco酶的存在场所应为 　 　。为了提高产量，减少不必要的光呼吸损耗，请设计一种较简单的方法：　 　，并说明原因：　 　。
17．（2025 陕西、山西、青海、宁夏模拟）刺莓苔是一种具有观赏、食用和药用价值的植物。科研人员欲为大规模种植刺莓苔提供理论依据，探究了土壤含水量对刺莓苔总光合速率的影响，相关实验结果如图1所示（无关变量相同且适宜）。回答下列问题：
（1）水分进入刺莓苔根细胞的方式有 　 　。
（2）除了图1所示实验，该科研人员还要在 　 　条件下，测量各组的 　 　，才能达到实验的最终目的。
（3）据图1分析，刺莓苔在不同含水量的土壤中生长快慢的规律是 　 　；据此，给大规模种植刺莓苔的花农提一个合理的建议：　 　。
（4）该科研人员为了进一步研究土壤中含水量达到90%时，刺莓苔净光合速率降低与叶片色素含量的关系，实验结果如图2所示。
①实验期间，在栽培的第5、10和15天，每组分别摘取植株的相同部位的叶片并用 　 　（试剂）提取色素，然后利用分光光度计测定色素吸光值。
②该实验的结论是 　 　。
18．（2025 延边州模拟）缺镁是导致植物叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼光合作用的影响，研究人员做了相关研究，结果如图1所示。回答下列问题。
（1）该实验的自变量是 　 　，研究人员在不同的条件下检测的是龙眼叶片的 　 　（填“总光合速率”或“净光合速率”）。
（2）据图1分析，缺镁导致龙眼叶片CO2吸收速率下降的原因是缺镁会导致叶绿体 　 　上的叶绿素含量下降，影响光反应 　 　的产生，进而影响暗反应；另一方面，龙眼缺镁会导致呼吸作用速率 　 　，从而影响CO2吸收速率。
（3）当光照强度为800μmol m﹣2 s﹣1时，检测两组龙眼叶片的气孔相对开度和叶肉细胞间CO2浓度，结果如图2所示。CO2从气孔进入细胞间，主要通过 　 　方式进入叶肉细胞叶绿体基质中，与C5结合产生C3，这一反应过程称为 　 　。根据图2数据推测，缺镁组CO2吸收速率下降的主要原因并不是气孔相对开度，依据是 　 　。
（4）为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响，研究人员进行了相关实验，简要写出研究思路 　 　。
19．（2025 汕头一模）水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成。红光能促进水稻气孔的开放，为研究其机理，研究者利用野生型（WT）和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，部分结果如图，其中气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。
回答下列问题：
（1）保卫细胞的叶绿体中　 　（填色素名称）对红光有较高的吸收峰值，红光照射下保卫细胞光合作用制造的糖类较多，细胞吸水膨胀使得气孔打开。
（2）从光调节植物生长发育的机制看，红光促进气孔开放的机制是：①为光合作用提供更多能量；②作为　 　影响OsPIL15蛋白的含量。实验一的结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是①，理由是　 　。
（3）OsPIL15蛋白是如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步探究。
①假设一：OsPIL15蛋白通过影响　 　，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验二。
②假设二：OsPIL15蛋白　 　（填“促进”或“抑制”）OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验三。若想进一步验证该结论，可选用　 　水稻，检测其气孔导度。
（4）研究发现OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，培育OE品种的意义是　 　。
20．（2025 苏州校级模拟）我省广泛种植的9108水稻口感好、品质优、产量大。为探究干旱预处理后水稻响应高温胁迫的机制，研究人员以9108水稻为材料，设置水稻幼苗正常生长组（CK）、单一高温处理组（H）以及干旱高温处理组（DH）进行水培实验，实验处理及结果如表所示。请分析回答：
组别 CK H DH
实验处理 昼/夜温度为25℃/20℃，不添加PEG﹣6000的营养液，培养3d 昼/夜温度为38℃/30℃，不添加PEG﹣6000的营养液，培养3d 昼/夜温度38℃/30℃，添加PEG﹣6000的营养液，培养3d
叶绿素总量（mg g﹣1） 2.07 0.37 1.98
叶绿素a/b比值 307 3.06 3.05
光合速率（μmol m﹣2s﹣1） 5.37 1.78 4.75
气孔导度（μmol m﹣2s﹣1） 0.34 0.12 0.39
胞间CO2浓度（μmol mol﹣1） 395.32 362.78 425.65
注：在营养液中添加PEG﹣6000模拟干旱胁迫。
（1）水稻的叶绿素主要分布在叶肉细胞的 　 　上。实验中常采用 　 　（填试剂）分离叶片中的色素，分离叶绿素常采用纸层析法，与叶绿素b的色素带相比，判断叶绿素a色素带的依据有 　 　。
（2）为保证实验结果的科学性，实验期间各组的 　 　（至少答两点）等主要环境条件应保持一致。据表分析可知，单一高温胁迫后，水稻幼苗的光合速率下降，可能原因有 　 　（答出两点即可）。DH组的水稻幼苗各项光合参数较H组上升，该结果表明对水稻幼苗进行适当的 　 　，有利于提高水稻的耐热性。
（3）水稻将光合作用产生的有机物运输至籽粒中，并以淀粉形式储存，称为“籽粒灌浆”。为进一步研究9108水稻产量高的原因，研究人员分别检测野生型（WT）和P基因缺失突变型（pho）水稻籽粒重量和有机物合成量，结果如图1和图2所示。据图1图2结果推测，P蛋白的功能可能是 　 　，从而导致pho籽粒重量低且增长缓慢。
（4）研究表明，P基因在籽粒胚乳高表达。据推测，P蛋白可能是一种磷的转运蛋白，且参与内运和外排两个过程。为进一步确认P蛋白的作用机制，科研人员进行下列实验：
①科研人员分别测定WT和pho水稻胚乳细胞中磷的含量，若pho胚乳细胞中的磷含量明显 　 　（填“高于”“低于”或“等于”）WT胚乳细胞中的磷含量，则可作为P蛋白参与磷的外排过程的证据之一，且以外排作用为主。
②已知ADP﹣葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）催化胚乳细胞中葡萄糖和磷的利用，最终合成淀粉。科研人员检测WT和pho水稻胚乳细胞中AGPase的表达量和AGPase的活性，结果如图3和图4所示。据图示结果分析表明，pho水稻胚乳细胞中异常含量的磷既 　 　（填“抑制”或“促进”）AGPase的基因表达也 　 　。图3中选择细胞骨架蛋白的表达量作为对照的原因是 　 　。
高考生物考前冲刺押题预测 细胞的代谢
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2025 河北模拟）ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的。下列叙述正确的是（　　）
A．T2噬菌体增殖过程中所消耗的能量，由其细胞内ATP水解提供
B．ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质磷酸化，改变蛋白质的活性
C．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率
D．ATP可以为DNA复制及转录提供原料和能量
【考点】ATP与ADP相互转化的过程．
【专题】正推法；ATP在能量代谢中的作用；理解能力．
【答案】B
【分析】ATP的结构简式为A﹣P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊化学键。水解时远离A的特殊化学键易断裂，释放大量的能量，ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【解答】解：A、T2噬菌体为病毒，无细胞结构，其增殖所需能量来自宿主细胞ATP的水解，A错误；
B、ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化，蛋白质磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，B正确；
C、细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都加快，两者处于平衡状态，C错误；
D、ATP可以为DNA复制及转录提供能量，ATP断裂失去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，只能为RNA的合成提供原料，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查ATP的功能，要求考生熟记并辨析ATP结构和功能的相关知识。
2．（2025 德阳模拟）由ATP参与的肌动蛋白和肌球蛋白相互作用可以引起肌细胞收缩。肌球蛋白的头部有ATP的结合位点，当ATP与其位点结合时，其头部从肌动蛋白丝脱离；没有结合时，其头部与肌动蛋白紧密结合。随着ATP供能，肌球蛋白头部构象发生变化，使其从肌动蛋白亚基上脱离，并与细丝前方的另一个肌动蛋白亚基再结合，从而引起肌细胞收缩。关于肌细胞收缩，下列说法正确的是（　　）
A．肌细胞内储备有大量可用于肌细胞收缩的ATP
B．肌细胞收缩中ATP引发了肌球蛋白构象的改变
C．ATP分子的两个特殊化学键在供能时都会断裂
D．肌动蛋白与肌球蛋白相互作用是一组放能反应
【考点】ATP在生命活动中的作用和意义；ATP与ADP相互转化的过程．
【专题】正推法；ATP在能量代谢中的作用；理解能力．
【答案】B
【分析】ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子中末端的磷酸基团很容易水解，释放出大量的能量，供机体进行各项生命活动利用，是细胞内的直接能源物质。
【解答】解：A、ATP在体内含量少，通过ATP与ADP的相互转化持续供能，肌细胞内不会储存大量ATP，A错误；
B、根据题干信息，肌细胞收缩过程中会发生肌球蛋白和ATP的结合与解离，引起肌球蛋白构象的改变，B正确；
C、ATP分子中远离腺苷的特殊化学键供能时会发生断裂，C错误；
D、肌动蛋白与肌球蛋白相互作用，需要ATP供能，是一组吸能反应，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查ATP的结构与功能，要求考生通过材料信息和所学知识分析ATP供能的机理。
3．（2025 武汉模拟）将银边天竺葵的叶片分为如图所示的W、X、Y、Z四个区域，再将叶片置于适宜光照条件下48小时。若要验证光照和叶绿素是植物进行光合作用合成淀粉的必要条件，可以不需要检测淀粉含量的区域是（　　）（不考虑实验过程中区域间有机物的转移）
A．W区 B．X区 C．Y区 D．Z区
【考点】光合作用的影响因素及应用．
【专题】正推法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】D
【分析】证明叶绿体是进行光合作用的场所，银边天竺葵的叶片是较好的实验材料，因为其边缘白色无叶绿体，中间绿色有叶绿体。给予光照，看产生淀粉的位置即可证明。
【解答】解：A、W区为白色区域，无叶绿素，有光照。该区域可用于探究没有叶绿素时，即使有光照，植物能否进行光合作用合成淀粉，A不符合题意；
B、X区为绿色区域，有叶绿素，有光照。此区域作为正常能进行光合作用的对照区域，用于验证在有光照和叶绿素的条件下，植物可以进行光合作用合成淀粉，B不符合题意；
C、Y区遮光绿色区域，有叶绿素，但无光照。该区域可用于探究没有光照时，即使有叶绿素，植物能否进行光合作用合成淀粉，C不符合题意；
D、遮光白色区域，无叶绿素，无光照。该区域不具备光合作用的两个必要条件（光照和叶绿素），无论是否检测其淀粉含量，都无法对“光照和叶绿素是植物进行光合作用合成淀粉的必要条件”，D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查光合作用的相关内容，要求学生能运用所学的知识正确作答。
4．（2025 苏州校级模拟）酒精、盐酸是实验中常用的化学试剂。下列叙述正确的是（　　）
A．酒精作为有机溶剂可用于提取各种色素
B．体积分数50%的酒精可用于洗去未与脂肪结合的染液
C．探究pH对酶活性的影响时，可选用淀粉、淀粉酶、盐酸、氢氧化钠等试剂
D．观察果蝇生殖细胞分裂情况时，使用盐酸与适宜体积分数的酒精配制解离液
【考点】探究影响酶活性的条件；叶绿体色素的提取和分离实验；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂；脂肪的检测．
【专题】糖类 脂质的种类和作用；光合作用与细胞呼吸；减数分裂；实验探究能力．
【答案】B
【分析】在生物学实验中，酒精与盐酸是常用的试剂，如绿叶中色素的提取和分离实验中，需要无水酒精提取色素；检测生物组织中的脂肪时，需要用酒精洗去浮色；低温诱导植物染色体数目的变化实验中，需要用酒精和盐酸配置形成解离液；在果酒和果醋制作实验中，需要酒精消毒等。
【解答】解：A、光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇，液泡中的色素不溶于有机溶剂，A错误；
B、在生物组织脂肪的检测实验中，体积分数50%的酒精可用于洗去花生子叶切片表面的浮色，B正确；
C、盐酸会催化淀粉的水解，故淀粉不适合用来探究pH对酶活性的影响，C错误；
D、盐酸与适宜体积分数的酒精配制解离液可将细胞分离开，可用于观察植物的有丝分裂和低温诱导染色体数目加倍的实验，观察果蝇生殖细胞分裂情况时没有用到解离液，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了高中常见实验，需要学生掌握实验原理及实验的基本操作答题。
5．（2025 九江一模）光合作用中物质和能量的变化是相辅相成的。光反应过程中，由光照引起从H2O到NADP+的电子传递，驱动类囊体膜内的质子泵，在类囊体膜的两侧建立了质子浓度梯度，从而驱动ATP合成酶合成ATP。下列相关叙述不正确的是（　　）
A．电子传递给NADP+，用于NADP+与H+结合形成NADPH
B．光反应将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能
C．光反应中，没有CO2的存在，光能无法完成向活跃化学能的转变
D．暗反应中，没有ATP和NADPH提供的能量，叶绿体不能持续固定CO2生成C3
【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．
【专题】信息转化法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】C
【分析】光反应又称为光系统电子传递反应。在反应过程中，来自于太阳的光能使绿色生物的叶绿素产生高能电子从而将光能转变成电能。然后电子通过在叶绿体类囊体膜中的电子传递链间的移动传递，并将H+质子从叶绿体基质传递到类囊体腔，建立电化学质子梯度，用于ATP的合成。光反应的最后一步是高能电子被NADP+接受，使其被还原成NADPH。光反应的场所是类囊体。准确地说光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能，并将光能转化为化学能，形成ATP和NADPH的过程。光反应包括光能吸收、电子传递、光合磷酸化等三个主要步骤。
【解答】解：A、光反应中产生的电子被NADP+接受，NADP+接受电子和H+后生成NADPH，A正确；
B、叶绿体可以吸收、传递和转化光能，光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能，并将光能转化为ATP和NADPH中的化学能，B正确；
C、光反应不需要CO2的参与，因此即使没有CO2的存在，光能可以完成向活跃化学能的转变，C错误；
D、暗反应中，没有ATP和NADPH提供的能量，C3的还原不能进行，C5不能生成，叶绿体不能持续固定CO2生成C3，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查光合作用的过程，需要识记教材中关于光合作用过程的基础知识，结合题干信息和选项解答。
6．（2025 四川模拟）辣椒红素是辣椒品质鉴定的重要指标之一。研究者探究在最适温度45℃，不同初始pH条件下酶解液对辣椒红素产量的影响时得到以下部分数据。以下关于该实验研究的描述正确的是（　　）
酶解液初始pH 4.5 5.0 5.5 6.0
辣椒红素产量/（mg/g） 6.5 6.7 7.9 7.0
A．该实验的设计应用了加法原理
B．当pH为5.5时，该反应的活化能最高
C．温度45℃，pH5.5时利于酶解液长时间保存
D．适当增加底物的含量有利于提高酶解液的活性
【考点】探究影响酶活性的条件；酶的特性及应用．
【专题】正推法；酶在代谢中的作用；理解能力．
【答案】A
【分析】酶应该在低温下保存，活化能是指反应发生所需的最低能量。
【解答】解：A、与常态相比较，人为增加某种影响因素的属于加法原理，本实验改变pH值，探究不同初始pH条件下酶解液对辣椒红素产量的影响，故该实验的设计应用了加法原理，A正确；
B、活化能是指反应发生所需的最低能量。pH为5.5时，辣椒红素产量最高，说明酶解液的活性较高，反应速率较快，因此活化能较低，而不是最高，B错误；
C、酶制剂适宜在低温下保存，C错误；
D、酶的活性不受底物含量的影响，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查酶的相关内容，属于对理解层次的考查。
7．（2025 巴中模拟）黄豆的萌发过程中，在一段时间内CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图所示。下列有关叙述正确的是（　　）
A．在12～24小时内，细胞呼吸过程均发生在细胞质基质
B．图中两条曲线的交点处，细胞只进行有氧呼吸
C．48小时后，O2的吸收速率大于CO2的释放速率是因有非糖物质参与呼吸作用
D．胚根长出前，黄豆种子产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为1：1
【考点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的概念与过程．
【专题】正推法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】C
【分析】胚根长出之前主要进行无氧呼吸，胚根长出后有氧呼吸快速增加。
【解答】解：A、据图可知，在12～24小时内，O2吸收量很少，而CO2释放量很多，表明此时的呼吸作用主要是无氧呼吸，细胞呼吸过程发生在细胞质基质和线粒体，A错误；
B、曲线相交时，吸收的O2量等于呼出CO2的量，但只有呼吸底物是糖类时才能判断只进行有氧呼吸，而黄豆萌发过程中呼吸底物有葡萄糖和脂肪等，故图中两条曲线的交点处，细胞不只进行有氧呼吸，B错误；
C、与糖类脂肪含有C、H，氧化分解消耗的氧气大于产生的二氧化碳，48小时后，O2的吸收速率大于CO2的释放速率是因有非糖物质参与呼吸作用，C正确；
D、胚根长出前，黄豆种子无氧呼吸过程中产生的酒精量与二氧化碳释放量的比为1：1，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查细胞呼吸的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
8．（2025 长春模拟）在某些不利条件下，有些苜蓿品种会通过休眠来降低代谢强度，减缓生长，以度过逆境。为研究不同苜蓿品种的生长情况，科研人员选取株高相同的植株进行如下实验，每个处理重复6组，其他条件相同且适宜，表中结果为35天后测定的相关指标。下列相关叙述错误的是（　　）
光照时间 平均株高cm 品种 8h/d 12h/d 16h/d
甲 4 52 89
乙 28 53 91
丙 50 53 91
A．该实验一共需要设置54个组别
B．该实验的自变量是光照时间和苜蓿品种
C．该实验中，16h/d的光照时间适宜苜蓿生长
D．在光照时间为8h/d时，最可能处于休眠状态的是丙
【考点】光合作用的影响因素及应用．
【专题】正推法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】D
【分析】由图表可知，苜蓿品种和每天光照处理时间是自变量，对于无关变量植株材料的选择用遵循相同且适宜的原则，选择状态良好、长势相同的苜蓿植株。从表中数据可知，光照时间为16h/d时，苜蓿株高最大。
【解答】解：A、实验有3个苜蓿品种（甲、乙、丙），3种光照时间（8h/d、12h/d、16h/d），每个处理重复6组。则组数为3×3×6＝54组，A正确；
B、从实验设计来看，是探究不同苜蓿品种在不同光照时间下的生长情况，所以自变量是光照时间和苜蓿品种，B正确；
C、由表格数据可知，在16h/d的光照时间下，三个品种苜蓿的平均株高都是在对应品种中最高的，所以可以得出16h/d的光照时间适宜苜蓿生长，C正确；
D、在某些不利条件下苜蓿会通过休眠降低代谢强度、减缓生长，在光照时间为8h/d时，甲品种的平均株高最低，所以最可能处于休眠状态的是甲，而不是丙，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查光合作用的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
9．（2025 清远模拟）呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图甲所示。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乙所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关叙述错误的是（　　）
A．DNP使膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
B．有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
C．与25℃条件相比，4℃时有氧呼吸产热多
D．呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力，DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
【考点】有氧呼吸的过程和意义．
【专题】坐标曲线图；模式图；光合作用与细胞呼吸；理解能力；解决问题能力．
【答案】B
【分析】据图分析：图示过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应，在线粒体内膜中存在一群电子传递链，在电子传递链中，特殊的分子所携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧，最后形成水，在这个过程中产生大量的ATP。
【解答】解：A、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少，A正确；
B、在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，B错误；
C、据图可知，与25℃条件相比，4℃时消耗氧气更多，有氧呼吸产热更多，C正确；
D、电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，为ATP的合成提供了驱动力，DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查有氧呼吸的过程和意义的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
10．（2025 四川模拟）如图为真核细胞线粒体进行有氧呼吸的部分过程图解。据图分析正确的是（　　）
A．A、B、C三处均有NADH的产生
B．物质X在C处氧化分解释放大量能量
C．B处的内容物的组成可能和线粒体基质相似
D．物质X可以在细胞代谢中转化为甘油、氨基酸等物质
【考点】有氧呼吸的过程和意义．
【专题】模式图；分子与细胞；理解能力．
【答案】D
【分析】分析题图可得，A处为细胞质基质，是有氧呼吸第一阶段发生的场所，物质变化为葡萄糖分解为丙酮酸、[H]和少量ATP；B为线粒体外膜和内膜中间的位置，C为线粒体基质，是有氧呼吸第二阶段的场所，物质变化为丙酮酸+H2O CO2+[H]和少量ATP；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，物质变化为[H]+O2 H2O+大量ATP。
【解答】解：A、NADH只有有氧呼吸第一、第二阶段产生，即只有图中A、C两处产生，A错误；
B、结合有氧呼吸各阶段物质变化可判断，图中物质X表示丙酮酸，丙酮酸在线粒体基质发生第二阶段物质变化，只释放少量能量，有氧呼吸第三阶段发生[H]+O2 H2O的物质变化会释放大量能量，B错误；
C、线粒体外膜有孔蛋白，而线粒体内膜没有孔蛋白，外膜通透性高于内膜，因此B处内容物可能与细胞质基质相似，C错误；
D、物质X为丙酮酸，可以在细胞代谢中转化为甘油、氨基酸等物质，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查有氧呼吸的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
11．（2025 清远模拟）人工构建跨线粒体膜的质子梯度可以推动ATP的合成。细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP合酶能将H+浓度梯度形成的势能转化为ATP中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和ATP合酶重组到脂质体上，在光照条件下，观察到如图所示的结果，下列说法正确的是（　　）
A．线粒体内膜的脂质与蛋白质的比值大于线粒体外膜
B．甲图中，H+跨膜运输的方式是主动运输
C．由乙、丙可知，在细菌紫膜质的参与下，光能先转化为跨膜浓度梯度的势能，再在ATP合酶的调节下转化为ATP中的化学能
D．该实验结果不支持有氧呼吸第三阶段ATP合成的原理
【考点】有氧呼吸的过程和意义；物质跨膜运输的方式及其异同．
【专题】模式图；物质跨膜运输；光合作用与细胞呼吸；解决问题能力．
【答案】B
【分析】据图示可知，甲图中在光照条件下，H+能逆浓度跨膜运输，则跨膜运输的方式是主动运输，ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能，ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用，若破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成。
【解答】解：A、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，含有大量的酶（蛋白质），因此线粒体内膜的脂质与蛋白质的比值小于线粒体外膜，A错误；
B、甲图中，H+内流进入脂质体是逆浓度运输，方式为主动运输，所需要的能量来自于光能，B正确；
C、由甲、丙可知，在细菌紫膜质的参与下，光能先转化为跨膜浓度梯度的势能，再在ATP合酶的调节下转化为ATP中的化学能，C错误；
D、该实验说明ATP合酶能将H+浓度梯度形成的势能转化为ATP中的化学能，有氧呼吸第一、二阶段能产生大量的NADH（H+），H+通过线粒体内膜上的ATP合酶将自身的势能转化为ATP中的化学能，支持有氧呼吸第三阶段ATP合成的原理，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查有氧呼吸、物质跨膜运输的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
12．（2025 清远模拟）人类对光合作用生理过程的认识是不断深化、不断完善的过程。下列叙述错误的是（　　）
A．恩格尔曼利用水绵和需氧细菌设计实验证明叶绿体是光合作用的场所，在光下能产生氧气
B．鲁宾和卡门以小球藻为材料，用放射性同位素标记法证明氧气是来自水中的氧
C．希尔反应说明水的光解和糖的合成是两个不同的化学反应过程
D．卡尔文的实验揭示了CO2转化为糖类的过程：CO2的固定→C3的还原→C5的再生
【考点】光合作用的发现史．
【专题】正推法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】B
【分析】1880年，美国科学家恩格尔曼用水绵实验：
1、用极细的光束照射水绵，需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果上述临时装片完全暴露在光下，需氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围，由此说明了氧气是由叶绿体释放出来的、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所、光合作用需要光等。
2、用透过三棱镜的光照射水绵临时装片上，发现需氧细菌大多数聚集在红光和蓝紫光区域，说明叶绿体进行光合作用主要吸收红光和蓝紫光。
【解答】解：A、恩格尔曼利用水绵和需氧细菌设计实验，通过需要细菌在水绵分布情况，证明叶绿体是光合作用的场所，在光下能产生氧气，A正确；
B、鲁宾和卡门用到的16O的同位素18O没有放射性，B错误；
C、希尔反应是在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照条件下可以释放出氧气，悬浮液中没有CO2，说明水的光解和糖的合成是两个不同的化学反应过程，C正确；
D、卡尔文利用放射性同位素标记技术对光合作用中CO2中的碳是如何转化为糖类的碳过程研究，CO2的固定→C3的还原→C5的再生，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查光合作用发展史的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
13．（2025 深圳模拟）ATP检测试剂盒检测微生物数量的原理是：试剂盒中含充足荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下产生荧光，根据荧光的强度可推算出待测样品中微生物的数量。上述推算依据的主要前提是（　　）
A．试剂盒中ATP的含量相同
B．试剂盒中荧光素的含量相同
C．每个活细胞中ATP的含量大致相同
D．微生物细胞中ATP的合成场所相同
【考点】ATP在生命活动中的作用和意义；ATP与ADP相互转化的过程．
【专题】正推法；ATP在能量代谢中的作用；理解能力．
【答案】C
【分析】1、一分子ATP由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3个磷酸组成，其中“A代表腺苷”，“T”代表三个，“P”代表磷酸基，ATP水解掉1个磷酸是ADP，水解掉2个磷酸是AMP，是RNA的基本组成单位腺嘌呤核糖核苷酸。2、ATP的结构简式是“A﹣P～P～P”，其中“～”是特殊化学键，远离腺苷的特殊化学键容易水解，形成ADP和Pi，释放其中的能量，供给细胞生命活动的需要，因此ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP在细胞内含量很少，细胞对ATP的需要量很大，依赖于ATP与ADP的快速转化满足细胞对能量的大量需求。
【解答】解：A、试剂盒中ATP的含量相同与否并不是推算待测样品中微生物数量的主要依据。因为检测的是样品中微生物自身产生的ATP所带来的荧光强度来推算微生物数量，而不是依赖试剂盒中ATP的含量，A不符合题意；
B、试剂盒中荧光素的含量相同也不是关键前提，虽然荧光素在反应中起到接受能量产生荧光的作用，但只要荧光素能满足反应需求，其含量是否与推算微生物数量没有直接的必然联系，关键是微生物细胞内ATP的情况，B不符合题意；
C、每个活细胞中ATP的含量大致相同。由于荧光素接受ATP提供的能量在荧光素酶催化下产生荧光，荧光的强度与ATP的量相关。如果每个活细胞中ATP含量大致相同，那么样品中微生物数量越多，释放出的ATP总量就越多，产生的荧光强度也就越强。这样就可以根据荧光强度来推算待测样品中微生物的数量，C符合题意；
D、微生物细胞中ATP的合成场所相同与通过荧光强度推算微生物数量没有直接关系。我们关注的是微生物细胞内ATP的总量以及它所产生的荧光强度，而不是ATP的合成场所，D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查ATP的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、把握知识的内在联系、并应用相关知识综合解决问题的能力。
14．（2025 四川模拟）细胞色素C氧化酶（CytC）是细胞呼吸中电子传递链末端的蛋白复合物。相对缺氧时，随着膜的通透性增加，外源性CytC可进入线粒体内，参与NADH和氧气的结合，从而增加ATP的合成，提高氧气利用率。下列推测不合理的是（　　）
A．CytC可能会降低NADH和氧气结合所需的活化能
B．CytC可能是在细胞中的线粒体内膜上发挥作用
C．CytC进入线粒体对相对缺氧肌细胞产生乳酸无抑制作用
D．外源性CytC可用于人体组织细胞缺氧的急救和辅助治疗
【考点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的概念与过程．
【专题】正推法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】C
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【解答】解：A、CytC参与NADH和氧气的结合，且能增加ATP的合成、提高氧气利用率，从酶的作用原理来看，酶能降低化学反应所需的活化能，所以CytC可能会降低NADH和氧气结合所需的活化能，A正确；
B、分析题意可知，Cytc是细胞呼吸中电子传递链末端的蛋白复合物，是有氧呼吸第三阶段的物质，场所是线粒体内膜，所以CytC可能是在细胞中的线粒体内膜上发挥作用，B正确；
C、缺氧时，外源性CytC进入线粒体内，参与[H]和氧气的结合，从而增加ATP的合成，即促进了有氧呼吸第三阶段的进行，促进丙酮酸的利用抑制乳酸的产生，C错误；
D、由于外源性CytC可进入线粒体，参与NADH和氧气的结合，增加ATP的合成，提高氧气利用率，所以可用于人体组织细胞缺氧的急救和辅助治疗，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查细胞呼吸的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
15．（2025 喀什地区一模）植物甲光合作用中CO2被固定后形成四碳化合物，催化该反应的酶是PEP羧化酶；植物乙光合作用中CO2被固定后形成三碳化合物，催化该反应的酶是RuBP羧化酶。这两种酶对CO2的亲和力不同，亲和力大表明该植物能够利用低浓度的CO2进行光合作用。下列说法正确的是（　　）
A．PEP羧化酶对CO2的亲和力小于RuBP羧化酶
B．CO2浓度为0时，植物甲的光合速率等于呼吸速率
C．CO2浓度为a时，植物乙的光合速率和呼吸速率均为零
D．若在同一密闭玻璃容器内光照培养植物甲和乙，植物甲会先死亡
【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系；光合作用的影响因素及应用．
【专题】坐标曲线图；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】B
【分析】光合作用：
①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；
②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【解答】解：A、PEP羧化酶可固定低浓度的CO2形成C4，故PEP羧化酶对CO2的亲和力大于RuBP羧化酶，A错误；
B、CO2浓度为0时，植物甲的净光合速率为0，光合速率等于呼吸速率，B正确；
C、CO2浓度为a时，植物乙的净光合速率为0，故光合速率等于呼吸速率，且不为零，C错误；
D、植物甲可以利于低浓度的CO2形成C4，故若在同一密闭玻璃容器内，植物乙会先死亡，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
二．解答题（共5小题）
16．（2025 四川模拟）蒙顶山茶是中国传统绿茶。茶树是典型的C3植物，具有光呼吸作用。茶树叶片的光合作用对其产量和品质有重要影响，不同间作模式下茶树叶片生理代谢活动也会随着环境变化而表现出一定差异。研究人员以纯茶园（CK）、马缨花—茶间作茶园（MT）、冬樱花—茶间作茶园（DT）、核桃——茶间作茶园（HT）4种种植模式进行研究得到以下数据。
（1）净光合速率是指单位时间内植物有机物的 　积累量　。根据结果可知，茶树净光合速率在12：00—14：00增加的是 　核桃—茶间作茶园（HT）　模式。研究发现，胞间CO2浓度降低会抑制光呼吸的进行。光呼吸是一种消耗能量和有机物的过程，其减少可以间接提高光合效率，从而导致净光合速率增加。据图分析茶树净光合速率变化为该模式的可能原因是 　蒸腾速率增大，为了减小水分散失，气孔导度下降，胞间CO2下降，光呼吸强度降低，有机物消耗减少，从而导致净光合速率增加　。
（2）根据结果可知，茶树净光合速率在16：00﹣18：00时出现大幅度降低，甚至出现了低于0的值，可能的原因是 　此时茶树叶片的呼吸速率在持续增强并超越了总光合速率　。
（3）茶叶叶肉细胞的Rubisco酶具有“两面性”，即在光下叶绿体中的C5能与CO2形成C3，当CO2/O2比值低时，C5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。Rubisco酶的存在场所应为 　叶绿体基质　。为了提高产量，减少不必要的光呼吸损耗，请设计一种较简单的方法：　适当升高CO2浓度　，并说明原因：　适当升高CO2浓度一方面使光呼吸速率降低、消耗减少，另一方面使光合速率增加，有利于提高作物产量　。
【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系；光合作用的影响因素及应用．
【专题】正推法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】（1）积累量 核桃—茶间作茶园（HT） 蒸腾速率增大，为了减小水分散失，气孔导度下降，胞间CO2下降，光呼吸强度降低，有机物消耗减少，从而导致净光合速率增加
（2）此时茶树叶片的呼吸速率在持续增强并超越了总光合速率
（3）叶绿体基质 适当升高CO2浓度 适当升高CO2浓度一方面使光呼吸速率降低、消耗减少，另一方面使光合速率增加，有利于提高作物产量
【分析】1.分析第一个图可得：在12：00—14：00时，纯茶园（CK）和马缨花—茶间作茶园（MT）模式的净光合速率下降，冬樱花—茶间作茶园（DT）模式的净光合速率基本不变，只有核桃—茶间作茶园（HT）模式净光合速率增加。
2.净光合速率是指单位时间内植物有机物的积累量，净光合速率＝总光合速率﹣呼吸速率。
【解答】解：（1）净光合速率是指单位时间内植物植物有机物的积累量，净光合速率＝总光合速率﹣呼吸速率；据第一个图可知，核桃—茶间作茶园（HT）种植模式下，茶树净光合速率增加；观察第二个图与第三个图中HT组的变化情况可得，在12：00—14：00茶树的蒸腾速率增大，为减少水分散失，气孔导度也发生下降，因此胞间CO2下降，结合题目信息可知，胞间CO2下降使光呼吸减弱，消耗有机物减少，因此净光合速率增加。
（2）净光合速率＝总光合速率﹣呼吸速率，根据结果可知，茶树净光合速率在16：00—18：00时出现大幅度降低，甚至出现了低于0的值，说明此时茶树叶片的呼吸速率在持续增强并超越了总光合速率，使净光合出现了低于0的情况。
（3）根据题目信息可知，Rubisco酶是暗反应中发挥作用的一种酶，因此Rubisco酶存在的场所为叶绿体基质；Rubisco酶的作用取决于CO2/O2的比值，因此适当升高CO2浓度能够提高产量，减少不必要的光呼吸损耗；当CO2/O2比值低时，会发生光呼吸，因此，适当升高CO2浓度一方面使光呼吸速率降低、消耗减少，另一方面使暗反应增强，光合速率增加，有利于提高作物产量。
故答案为：
（1）积累量 核桃—茶间作茶园（HT） 蒸腾速率增大，为了减小水分散失，气孔导度下降，胞间CO2下降，光呼吸强度降低，有机物消耗减少，从而导致净光合速率增加
（2）此时茶树叶片的呼吸速率在持续增强并超越了总光合速率
（3）叶绿体基质 适当升高CO2浓度 适当升高CO2浓度一方面使光呼吸速率降低、消耗减少，另一方面使光合速率增加，有利于提高作物产量
【点评】本题考查光合作用的相关内容，要求学生能运用所学的知识正确作答。
17．（2025 陕西、山西、青海、宁夏模拟）刺莓苔是一种具有观赏、食用和药用价值的植物。科研人员欲为大规模种植刺莓苔提供理论依据，探究了土壤含水量对刺莓苔总光合速率的影响，相关实验结果如图1所示（无关变量相同且适宜）。回答下列问题：
（1）水分进入刺莓苔根细胞的方式有 　自由扩散和协助扩散（或易化扩散）　。
（2）除了图1所示实验，该科研人员还要在 　黑暗（且其他条件与图1所示实验相同）　条件下，测量各组的 　呼吸速率　，才能达到实验的最终目的。
（3）据图1分析，刺莓苔在不同含水量的土壤中生长快慢的规律是 　含水量达到70%之前，随着土壤含水量增大，生长速率逐渐加快；含水量达到70%之后，随着土壤含水量增大，生长速率逐渐减慢　；据此，给大规模种植刺莓苔的花农提一个合理的建议：　栽种刺莓苔的土壤含水量应保持在70%左右　。
（4）该科研人员为了进一步研究土壤中含水量达到90%时，刺莓苔净光合速率降低与叶片色素含量的关系，实验结果如图2所示。
①实验期间，在栽培的第5、10和15天，每组分别摘取植株的相同部位的叶片并用 　无水乙醇　（试剂）提取色素，然后利用分光光度计测定色素吸光值。
②该实验的结论是 　含水量达到90%会导致叶片色素含量下降，从而导致净光合速率下降　。
【考点】光合作用的影响因素及应用；物质跨膜运输的方式及其异同；叶绿体色素的提取和分离实验．
【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】（1）自由扩散和协助扩散（或易化扩散）
（2）黑暗（且其他条件与图1所示实验相同） 呼吸速率
（3）含水量达到70%之前，随着土壤含水量增大，生长速率逐渐加快；含水量达到70%之后，随着土壤含水量增大，生长速率逐渐减慢 栽种刺莓苔的土壤含水量应保持在70%左右
（4）无水乙醇 含水量达到90%会导致叶片色素含量下降，从而导致净光合速率下降
【分析】影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度、含水量以及矿质元素的量，如镁是合成叶绿素的主要元素，缺镁植物叶片会发黄。
【解答】解：（1）水分进入刺莓苔根细胞的方式有自由扩散和通过水通道蛋白进出的协助扩散两种类型。
（2）本实验目的最终是探究土壤含水量对刺莓苔总光合速率的影响，而图1测得的是净光合速率，为了探究土壤含水量对刺莓苔总光合速率的影响，需在有光条件下测量净光合速率，黑暗条件下测量呼吸速率，每组的净光合速率和呼吸速率之和，即该组的总光合速率。
（3）图1的自变量是土壤含水量，因变量是净光合速率，从图1中信息可知，含水量达到70%之前，随着土壤含水量增大，净光合速率增大，生长速率逐渐加快；含水量达到70%之后，随着土壤含水量增大，生长速率逐渐减慢，由此，给大规模种植刺莓苔的花农提一个合理的建议是栽种刺莓苔的土壤含水量应保持在70%左右。
（4）光合色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇进行提取；依据图2实验结果可知，相同时间摘取的两组叶片中，含水量为90%的土壤中，植株叶片的色素含量均低于对照组（含水量为70%），说明土壤中含水量过高会导致叶片色素含量降低，从而导致植物的净光合速率降低。
故答案为：
（1）自由扩散和协助扩散（或易化扩散）
（2）黑暗（且其他条件与图1所示实验相同） 呼吸速率
（3）含水量达到70%之前，随着土壤含水量增大，生长速率逐渐加快；含水量达到70%之后，随着土壤含水量增大，生长速率逐渐减慢 栽种刺莓苔的土壤含水量应保持在70%左右
（4）无水乙醇 含水量达到90%会导致叶片色素含量下降，从而导致净光合速率下降
【点评】本题主要考查影响光合作用的因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
18．（2025 延边州模拟）缺镁是导致植物叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼光合作用的影响，研究人员做了相关研究，结果如图1所示。回答下列问题。
（1）该实验的自变量是 　光照强度和镁离子有无　，研究人员在不同的条件下检测的是龙眼叶片的 　净光合速率　（填“总光合速率”或“净光合速率”）。
（2）据图1分析，缺镁导致龙眼叶片CO2吸收速率下降的原因是缺镁会导致叶绿体 　类囊体薄膜　上的叶绿素含量下降，影响光反应 　NADPH和ATP　的产生，进而影响暗反应；另一方面，龙眼缺镁会导致呼吸作用速率 　增强　，从而影响CO2吸收速率。
（3）当光照强度为800μmol m﹣2 s﹣1时，检测两组龙眼叶片的气孔相对开度和叶肉细胞间CO2浓度，结果如图2所示。CO2从气孔进入细胞间，主要通过 　自由扩散　方式进入叶肉细胞叶绿体基质中，与C5结合产生C3，这一反应过程称为 　二氧化碳的固定　。根据图2数据推测，缺镁组CO2吸收速率下降的主要原因并不是气孔相对开度，依据是 　缺镁组气孔相对开度降低，细胞间CO2浓度增加并且高于对照组，表明缺镁导致净光合速率下降并不是因为气孔开度　。
（4）为了进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响，研究人员进行了相关实验，简要写出研究思路 　采用缺镁植株的（黄化）叶片进行色素的提取和分离，分析缺镁与叶绿素a和叶绿素b含量的关系　。
【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．
【专题】图像坐标类简答题；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】（1）光照强度和镁离子有无 净光合速率
（2）类囊体薄膜 NADPH和ATP 增强
（3）自由扩散 二氧化碳的固定 缺镁组气孔相对开度降低，细胞间CO2浓度增加并且高于对照组，表明缺镁导致净光合速率下降并不是因为气孔开度
（4）采用缺镁植株的（黄化）叶片进行色素的提取和分离，分析缺镁与叶绿素a和叶绿素b含量的关系
【分析】叶绿素的提取利用无水乙醇，叶绿素的分离采用纸层析法。镁影响叶绿素的合成，进而影响对光能的吸收，降低光合作用。
【解答】解：（1）分析题意，本实验的自变量是光照强度（横坐标）和镁离子的有无；图示纵坐标是二氧化碳的吸收速率，故测定的是龙眼叶片的净光合速率。
（2）镁是叶绿素的合成元素，缺镁导致净光合速率下降的原因是缺镁会导致叶绿体的类囊体上的叶绿素含量下降，影响光反应ATP和NADPH的产生，进而影响暗反应；另一方面，根据图1可知，光照强度为0时，曲线与纵坐标的交点下降，说明龙眼缺镁会导致呼吸速率增强，从而影响净光合速率。
（3）CO2从气孔进入细胞间，主要通过自由扩散方式进入叶肉细胞叶绿体基质中与C5结合产生C3；这一反应过程称为二氧化碳的固定；根据图2数据，缺镁组气孔相对开度降低，细胞间CO2浓度增加并且高于对照组，表明缺镁导致净光合速率下降并不是因为气孔开度。
（4）纸层析法可用于探究色素含量，根据滤纸条的条带带宽进行比较，故进一步研究龙眼缺镁对叶绿素a和叶绿素b含量的影响，可采用缺镁植株的（黄化）叶片进行色素的提取和分离，分析缺镁与叶绿素a和叶绿素b含量的关系。
故答案为：
（1）光照强度和镁离子有无 净光合速率
（2）类囊体薄膜 NADPH和ATP 增强
（3）自由扩散 二氧化碳的固定 缺镁组气孔相对开度降低，细胞间CO2浓度增加并且高于对照组，表明缺镁导致净光合速率下降并不是因为气孔开度
（4）采用缺镁植株的（黄化）叶片进行色素的提取和分离，分析缺镁与叶绿素a和叶绿素b含量的关系
【点评】本题主要考查的是光反应和暗反应的区别和联系以及影响光合作用的因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
19．（2025 汕头一模）水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成。红光能促进水稻气孔的开放，为研究其机理，研究者利用野生型（WT）和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，部分结果如图，其中气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。
回答下列问题：
（1）保卫细胞的叶绿体中　叶绿素　（填色素名称）对红光有较高的吸收峰值，红光照射下保卫细胞光合作用制造的糖类较多，细胞吸水膨胀使得气孔打开。
（2）从光调节植物生长发育的机制看，红光促进气孔开放的机制是：①为光合作用提供更多能量；②作为　光信号（光信息或信息或信号）　影响OsPIL15蛋白的含量。实验一的结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是①，理由是　黑暗（或远红光）照射的突变体不进行光合作用，但气孔导度和红光时相同　。
（3）OsPIL15蛋白是如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步探究。
①假设一：OsPIL15蛋白通过影响　脱落酸的合成（降解）　，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验二。
②假设二：OsPIL15蛋白　促进　（填“促进”或“抑制”）OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验三。若想进一步验证该结论，可选用　OsAB15基因敲除（OsAB15蛋白合成缺陷）　水稻，检测其气孔导度。
（4）研究发现OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，培育OE品种的意义是　OE品种节水抗旱，可用于农业改良　。
【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．
【专题】图像坐标类简答题；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】（1）叶绿素
（2）光信号（光信息或信息或信号） 黑暗（或远红光）照射的突变体不进行光合作用，但气孔导度和红光时相同
（3）脱落酸的合成（降解） 促进 OsAB15基因敲除（OsAB15蛋白合成缺陷）
（4）OE品种节水抗旱，可用于农业改良
【分析】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。
2、气孔既是CO2进出的场所，也是蒸腾作用的通道，气孔张开既能增加蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。
【解答】解：（1）叶绿体中的叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）主要吸收红光和蓝紫光，对红光有较高的吸收峰值，所以保卫细胞的叶绿体中叶绿素对红光有较高的吸收峰值。
（2）光不仅为光合作用提供能量，还可以作为一种信号分子，影响植物的生长发育等过程，所以红光促进气孔开放的机制之一是作为信号分子影响OsPIL15蛋白的含量；由题意可知，红光能促进气孔的开放，有利于吸收CO2而用于光合作用，正常情况下红光可以为光合作用提供能量而促进植物进行光合作用，但由实验一图可知，黑暗（或远红光）照射的突变体的气孔导度和红光时相同，说明红光促进气孔开放的主要机制不是①。
（3）①实验二检测的是脱落酸含量，所以假设一是OsPIL15蛋白通过影响脱落酸合成（或降解），从而影响气孔开闭；
②从实验三来看，野生型（WT）在黑暗中OsAB15基因表达量高，在红光下表达量降低，而OsPIL15基因敲除的水稻m中OsAB15基因表达量在黑暗和红光条件下与WT接近，说明OsPIL15蛋白促进OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。若想进一步验证该结论，可选用过表达OsAB15敲除（OsAB15蛋白合成缺陷）的水稻，检测其气孔导度。如果该水稻气孔导度与预期相符，能进一步说明OsPIL15蛋白通过促进OsAB15基因表达影响气孔开闭。
（4）已知水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量，而OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，说明OE品种在不影响产量的前提下，可能由于红光促进气孔开放等机制，使水稻对水资源的利用效率提高（或使水稻在水资源短缺条件下能更好地生长发育等），所以培育OE品种可以提高水稻在水资源短缺环境下的适应能力，可用于农业改良，保障水稻产量。
故答案为：
（1）叶绿素
（2）光信号（光信息或信息或信号） 黑暗（或远红光）照射的突变体不进行光合作用，但气孔导度和红光时相同
（3）脱落酸的合成（降解） 促进 OsAB15基因敲除（OsAB15蛋白合成缺陷）
（4）OE品种节水抗旱，可用于农业改良
【点评】本题主要考查影响光合作用的因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
20．（2025 苏州校级模拟）我省广泛种植的9108水稻口感好、品质优、产量大。为探究干旱预处理后水稻响应高温胁迫的机制，研究人员以9108水稻为材料，设置水稻幼苗正常生长组（CK）、单一高温处理组（H）以及干旱高温处理组（DH）进行水培实验，实验处理及结果如表所示。请分析回答：
组别 CK H DH
实验处理 昼/夜温度为25℃/20℃，不添加PEG﹣6000的营养液，培养3d 昼/夜温度为38℃/30℃，不添加PEG﹣6000的营养液，培养3d 昼/夜温度38℃/30℃，添加PEG﹣6000的营养液，培养3d
叶绿素总量（mg g﹣1） 2.07 0.37 1.98
叶绿素a/b比值 307 3.06 3.05
光合速率（μmol m﹣2s﹣1） 5.37 1.78 4.75
气孔导度（μmol m﹣2s﹣1） 0.34 0.12 0.39
胞间CO2浓度（μmol mol﹣1） 395.32 362.78 425.65
注：在营养液中添加PEG﹣6000模拟干旱胁迫。
（1）水稻的叶绿素主要分布在叶肉细胞的 　叶绿体类囊体薄膜　上。实验中常采用 　无水乙醇　（填试剂）分离叶片中的色素，分离叶绿素常采用纸层析法，与叶绿素b的色素带相比，判断叶绿素a色素带的依据有 　叶绿素a所在的色素条带颜色比叶绿素b的深，比叶绿素b所在的色素条带宽　。
（2）为保证实验结果的科学性，实验期间各组的 　光照强度、光照时间、CO2浓度等　（至少答两点）等主要环境条件应保持一致。据表分析可知，单一高温胁迫后，水稻幼苗的光合速率下降，可能原因有 　叶绿素总量降低，气孔导度下降，胞间CO2浓度下降　（答出两点即可）。DH组的水稻幼苗各项光合参数较H组上升，该结果表明对水稻幼苗进行适当的 　干旱预处理　，有利于提高水稻的耐热性。
（3）水稻将光合作用产生的有机物运输至籽粒中，并以淀粉形式储存，称为“籽粒灌浆”。为进一步研究9108水稻产量高的原因，研究人员分别检测野生型（WT）和P基因缺失突变型（pho）水稻籽粒重量和有机物合成量，结果如图1和图2所示。据图1图2结果推测，P蛋白的功能可能是 　促进葡萄糖转化为淀粉　，从而导致pho籽粒重量低且增长缓慢。
（4）研究表明，P基因在籽粒胚乳高表达。据推测，P蛋白可能是一种磷的转运蛋白，且参与内运和外排两个过程。为进一步确认P蛋白的作用机制，科研人员进行下列实验：
①科研人员分别测定WT和pho水稻胚乳细胞中磷的含量，若pho胚乳细胞中的磷含量明显 　高于　（填“高于”“低于”或“等于”）WT胚乳细胞中的磷含量，则可作为P蛋白参与磷的外排过程的证据之一，且以外排作用为主。
②已知ADP﹣葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）催化胚乳细胞中葡萄糖和磷的利用，最终合成淀粉。科研人员检测WT和pho水稻胚乳细胞中AGPase的表达量和AGPase的活性，结果如图3和图4所示。据图示结果分析表明，pho水稻胚乳细胞中异常含量的磷既 　抑制　（填“抑制”或“促进”）AGPase的基因表达也 　抑制AGPase的活性　。图3中选择细胞骨架蛋白的表达量作为对照的原因是 　因为细胞骨架蛋白的表达量相对稳定，不受实验处理的影响，可以作为内参基因用于校正其他蛋白的表达水平　。
【考点】光合作用的影响因素及应用；叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．
【专题】图像坐标类简答题；表格数据类简答题；光合作用与细胞呼吸；解决问题能力．
【答案】（1）叶绿体类囊体薄膜 无水乙醇 叶绿素a所在的色素条带颜色比叶绿素b的深，比叶绿素b所在的色素条带宽
（2）光照强度、光照时间、CO2浓度等 叶绿素总量降低，气孔导度下降，胞间CO2浓度下降 干旱预处理
（3）促进葡萄糖转化为淀粉
（4）高于 抑制 抑制AGPase的活性 因为细胞骨架蛋白的表达量相对稳定，不受实验处理的影响，可以作为内参基因用于校正其他蛋白的表达水平
【分析】分析图1：横坐标（自变量）为时间，纵坐标（因变量）为籽粒重量，根据结果可知，和WT相比，pho籽粒重量低且增长缓慢；分析图2：横坐标（自变量）为水稻品种，纵坐标（因变量）为葡萄糖含量和淀粉含量，根据结果可知，pho组的葡萄糖含量高于WT组，而淀粉含量低于WT组；分析图3：WT组的AGPase的条带比pho组的粗，说明pho组的AGPase的表达量低于WT组；分析图4：横坐标（自变量）为磷的浓度，纵坐标（因变量）为AGPase相对活性，根据结果可知，随着磷浓度的升高，AGPase相对活性降低。
【解答】解：（1）叶绿素主要分布在叶绿体类囊体薄膜上，由于叶片中的色素不溶于水易容易溶解在无水乙醇中，因此实验中常采用无水乙醇提取叶片中的色素，实验中需采用纸层析法分离叶绿素，该方法判断叶绿素a较叶绿素b含量更高的依据是叶绿素a所在的色素条带颜色比叶绿素b的深，比叶绿素b所在的色素条带宽。
（2）为保证实验结果的科学性，根据单一变量原则实验期间各组的光照强度、光照时间、CO2浓度等实验条件均保持一致。据表分析：单一高温胁迫后，水稻幼苗的光合速率下降，可能原因有叶绿素总量降低，气孔导度下降，胞间CO2浓度下降。根据实验处理和结果可知：DH组的水稻幼苗各项光合参数较H组上升，该结果表明对水稻幼苗进行适当的干旱预处理，有利于提高水稻的耐热性。
（3）据图1可知：相对于WT，pho籽粒重量低且增长缓慢；结合图2结果：pho组葡萄糖含量高于WT，而淀粉含量低于WT，由此推测P蛋白的作用可能是促进葡萄糖转化为淀粉，由于pho缺失P基因，因此导致pho籽粒重量低且增长缓慢。
（4）①根据题干可知：P基因在籽粒胚乳高表达。据推测，P蛋白可能是一种磷的转运蛋白，且参与内运和外排两个过程。若以外排作用为主，则pho不能将磷外排出来，导致胚乳中磷含量增多，则pho胚乳细胞中的磷含量明显高于WT胚乳细胞中的磷含量。
②已知ADP﹣葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）催化胚乳细胞中葡萄糖和磷的利用，最终合成淀粉。根据图3pho组的AGPase含量明显低于WT组；图4随着磷浓度的提高，AGPase相对活性越来越低，说明pho水稻胚乳细胞中异常含量的磷既抑制AGPase的基因表达，也抑制AGPase的活性；该实验用细胞骨架蛋白的表达量作为对照是因为其表达量相对稳定，不受实验处理的影响，可以作为内参基因用于校正其他蛋白的表达水平。
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜 无水乙醇 叶绿素a所在的色素条带颜色比叶绿素b的深，比叶绿素b所在的色素条带宽
（2）光照强度、光照时间、CO2浓度等 叶绿素总量降低，气孔导度下降，胞间CO2浓度下降 干旱预处理
（3）促进葡萄糖转化为淀粉
（4）高于 抑制 抑制AGPase的活性 因为细胞骨架蛋白的表达量相对稳定，不受实验处理的影响，可以作为内参基因用于校正其他蛋白的表达水平
【点评】本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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