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（一）
细胞的结构和功能 增分攻略………………………………………………………01
细胞的物质运输 增分攻略…………………………………………………………13
酶和 ATP 增分攻略 …………………………………………………………………25
光合作用与呼吸作用 增分攻略……………………………………………………36
细胞的生命历程和减数分裂 增分攻略 ………………………………………… 56
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学学学科科科网网网（（（北北北京京京）））股股股份份份有有有限限限公公公司司司细胞的结构和功能
考点 高考真题
1.细胞膜的结构和功能 2022·河北·T1
2023·山东·T1 2023·江苏·T2 2022·广东·T7 2022·海南·T4
2.细胞核的结构和功能
2021·北京·T2 2021·河北·T2 2020·天津·T8
2023·广东·T4 2022·江苏·T1 2022·广东·T8
3.线粒体的结构和功能
2020·北京·T1 2020·海南·T3
4.溶酶体的结构和功能 2023·山东·T2 2021·重庆·T4
5.细胞器的综合考查 2023·天津·T10～12
2024·浙江·T12 2022·河北·T2 2022·广东·T9 2021·山
6.细胞器之间的协调配合 东·T1
2021·海南·T2 2020·山东·T1
7.生物膜系统 2023·海南·T3 2021·湖北·T1 2020·全国Ⅰ·T29
该部分内容的命题以选择题为主。试题情境主要选自大学教材中的相关知识，要求学生在
题干信息提取加工的基础上，结合教材原型知识进行作答，通常是考查学生已学知识在新情境
中的迁移应用。核心素养的考查主要是生命观念和科学思维的考查，引导学生用模型认知与建
构、演绎推理等科学思维深入理解相关概念，形成结构与功能等生命观念。
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学科网（北京）股份有限公司考点一、真核生物与原核生物（必记 5 大点）
1.分类依据：细胞内有无核膜包被的细胞核
2.原核生物种类
（1）细菌（杆菌、球菌、螺旋菌、硝化细菌、醋酸菌、乳酸菌等）；
（2）蓝细菌（念珠蓝细菌、色球蓝细菌、颤蓝细菌、发菜等）；
（3）支原体（无细胞壁）；衣原体
3.细菌细胞的统一性：有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体，有环状的DNA分子位于细胞内特
定的区域（拟核）
4.原核生物生活方式：多数为营腐生或寄生生活的异养生物，蓝细菌为自养（细胞内含有藻蓝
素和叶绿素，能进行光合作用）
5.原核细胞和真核细胞的统一性：都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质。
考点二、生物膜系统（必记 3 大点+3 点易错提醒）
1.组成：在细胞内，包括细胞器膜、细胞膜和核膜等
2. 流动镶嵌模型
（1）流动镶嵌模型的基本内容：细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子
层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有
屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，这些蛋白质分子在物质运输等方面
具有重要作用
（2）结构特点:细胞膜具有流动性。
①主要表现:构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
②意义:细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的
（3）糖被分为糖蛋白和糖脂；糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切联系。
3.细胞膜的功能：
（1）将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定
（2）控制物质进出细胞（控制作用是相对的）功能特点：选择透过性
（3）进行细胞间的信息交流
4.易错提醒：
（1）细胞膜的结构特点——流动性；功能特点——选择透过性。
（2）糖蛋白和糖脂分布在细胞膜的外表面，这是区分细胞膜内与外的重要依据。
（3）原核细胞具有生物膜，但不具有生物膜系统，哺乳动物成熟红细胞也没有生物膜系统。
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学科网（北京）股份有限公司考点三、分泌蛋白（必记 3 大点）
1.分泌蛋白的合成、加工和运输
(1)核糖体只是分泌蛋白肽链的合成场所,肽链需要经内质网和高尔基体的加工与包装才能形
成具有生物活性的蛋白质,也只有分泌到细胞外才行使一定的功能。
(2)核糖体、中心体不属于生物膜系统,生物膜系统是真核生物特有的结构体系,原核生物有生
物膜(细胞膜),无生物膜系统。
(3)分泌蛋白分泌出细胞的方式为胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性,并未体现出细胞膜的选
择透过性,并且该过程中共穿过“0”层膜。
2.参与分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构”和“有关膜结构”
(1)有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。
(2)有关结构：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。
(3)有关膜结构(直接相关)：内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。
3.细胞中蛋白质的合成和去向:
(1)游离核糖体合成的蛋白质去向:细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等。
(2)附着核糖体合成,内质网、高尔基体加工的蛋白质去向:分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体
中。
(3)线粒体和叶绿体中的蛋白质一部分由核基因控制、细胞质中游离核糖体合成后转入其中,还
有一部分由线粒体、叶绿体自身的基因控制、自身的核糖体合成而来。
考点四、细胞自噬（必记 4 大点）
1.定义：细胞自噬是真核生物进化中保守地对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些
损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)
中进行降解并得以循环利用。
2.细胞的吞噬作用:指生物体内的某些特定细胞识别异物并将其吞入和消灭的功能,是生物的
基本防卫机制。
3.细胞的自噬作用:指依赖溶酶体途径对细胞质蛋白和细胞器进行降解的一种过程。
4.细胞自噬的意义:
①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；
②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,
以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
③有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
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学科网（北京）股份有限公司研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对
许多疾病的防治有重要意义。
考点五、细胞核（必记 2 大点）
1．细胞核的功能：是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所），是
细胞代谢和遗传的控制中心；
2. 细胞核的结构：
（1）染色质：主要由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同一物质
在细胞不同时期的两种存在状态。
（2）核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。
（3）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
（4）核孔：实现细胞核与细胞质之间频繁的物质交换和信息交流。
典例1（2024·浙江·高考真题）浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链（信号肽）与细
胞质中的信号识别颗粒（SRP）结合，肽链合成暂时停止。待 SRP 与内质网上 SRP 受体结合后，
核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译
直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是（ ）
A．SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性 B．SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链
C．核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链D．生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌
【答案】A
【解析】SRP 参与抗体等分泌蛋白的合成，呼吸酶等胞内蛋白无需SRP参与，所以SRP与信
号肽的识别与结合具有特异性，A正确；SRP受体缺陷的细胞可以合成部分多肽链，如呼吸
酶等，B错误；核糖体和内质网之间通过SRP受体内的通道转移多肽链，同时核糖体是无膜
细胞器不能形成囊泡，C错误；生长激素通过此途径合成并分泌，性激素属于固醇，不需要
通过该途径合成并分泌，D错误。
典例2（2023·重庆·高考真题）下列细胞结构中，对真核细胞合成多肽链，作用最小的是
（ ）
A．高尔基体 B．线粒体 C．核糖体 D．细胞核
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学科网（北京）股份有限公司【答案】A
【解析】真核细胞合成多肽链包括转录和翻译两个过程，转录的场所为细胞核，翻译的场所
是核糖体，过程中需要的能量由线粒体提供，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分
类和包装，发送蛋白质，所以作用最小的是高尔基体，A正确，BCD错误。
典例3（2023·江苏·高考真题）植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B．核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似
C．③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质
D．植物细胞必须具备①、②和③才能存活
【答案】D
【解析】分析图片，可知①是染色质，是由DNA 和蛋白质组成的，只存在于植物细胞的细胞
核中，A正确；分析图片，②是细胞膜，主要由磷脂双分子层构成，核膜和细胞器膜的基本
结构和细胞膜相似，但各种膜上的蛋白质等成分有差异，功能也各不相同，B正确；分析图
片，③是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，其中纤维素是多糖，此外细胞壁含多种蛋白质，
C正确；部分植物细胞并没有细胞核，即并不具有①染色质，也可以成活，例如植物的筛管
细胞，D错误。
预测1（2024·海南儋州·一模）浆细胞具有合成并分泌抗体的功能，其亚显微结构如下图所
示。相关叙述正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．结构①②③④⑥共同构成细胞的生物膜系统
B．结构②含少量DNA，是葡萄糖分解成丙酮酸的场所
C．结构①②⑤⑥与抗体的合成、分泌过程密切相关
D．结构③④在浆细胞分裂过程中周期性消失和重建
预测2（2024·广东湛江·二模）盐酸同唾液淀粉酶一样，可以促进淀粉的水解，同时作为胃
酸的成分，为胃蛋白酶活性的发挥提供适宜的酸性环境。下列说法错误的是（ ）
A．胃蛋白酶的最适pH 小于唾液淀粉酶的
B．相比于盐酸，唾液淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能更多
C．用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉，可验证酶的专一性
D．在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要用到囊泡运输
预测3（2024·安徽合肥·二模）迁移体是细胞迁移过程中产生的细胞外囊泡结构，形成一段
时间后，有的会破裂释放促血管生成因子等信号分子、受损的线粒体等结构，有的被其他细胞
吞噬。下列相关叙述错误的是（ ）
A．迁移体的形成和被吞噬过程，体现细胞膜具有一定的流动性
B．迁移体内受损的细胞器也可以被内质网中的酸性水解酶降解
C．细胞通过迁移体排出受损的线粒体，维持内部环境相对稳定
D．迁移体破裂所释放的促血管生成因子可以在细胞间传递信息
押题1核糖体是由rRNA和蛋白质组成的颗粒状结构，是蛋白质的合成场所。下列说法正确的
是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．核糖体不含膜结构，因此不含有磷元素
C．在有丝分裂前的间期，细胞中核糖体的生理活动会增强
D．相比于心肌细胞，胰腺细胞中与内质网结合的核糖体占比少
押题2某同学运用“结构与功能相适应”观念对细胞的结构及功能进行分析。下列叙述正确的
是（ ）
A．代谢旺盛的大肠杆菌核孔增多，细胞核体积增大
B．染色体高度螺旋化，有利于在细胞分裂中移动并分配
C．溶酶体膜富含高度糖基化的蛋白质，有利于合成、储存多种水解酶
D．叶绿体和线粒体内合成ATP的过程均在膜结构上完成
押题 3 人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。
尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URATI和GLUT9重
吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白
治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸
作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高
尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，
一段时间后检测相关指标，结果见图。（注：空白对照组为灌服生理盐水的正常实验大鼠。）
回答下列问题：
(1)与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要 等细
胞器（答出两种即可）共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜具有
的功能特性。
(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因
是 。
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学科网（北京）股份有限公司(3)根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能
是 ，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具
体为 。
名校预测
预测1
【答案】C
【分析】分析题图可知，①是细胞膜，②是线粒体，③是中心体，④是核膜，⑤是核糖体，⑥是高尔
基体。
【解析】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，图中的③是中心体，无膜结构，不能
构成细胞的生物膜系统，A错误；
B、结构②是线粒体，含少量DNA，葡萄糖分解成丙酮酸的场所是细胞质基质，B错误；
C、抗体属于分泌蛋白，在核糖体中合成后，经过内质网的加工、折叠与高尔基体的进一步修
饰加工，通过囊泡转运到细胞膜并分泌到细胞外，整个过程需要线粒体提供能量，结构①、
②、⑤、⑥分别是细胞膜、线粒体、核糖体、高尔基体，它们与抗体的合成、分泌过程密切相
关，C正确；
D、结构③、④分别表示中心体、核膜，浆细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力，D错误。
故选C。
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学科网（北京）股份有限公司预测2
【答案】B
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性，高温、过酸和过碱会使酶失活，而低温只
是抑制酶的活性。
【解析】A、胃液的pH小于唾液，因此胃蛋白酶的最适pH 小于唾液淀粉酶的，A正确；
B、盐酸，唾液淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低淀粉水解所需要的活化能，B错误；
C、酶的专一性指一种酶只能催化一种或者一类反应的进行，用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作
用于淀粉，则胃蛋白酶不能水解淀粉，则可验证酶的专一性，C正确；
D、唾液淀粉酶和胃蛋白酶是分泌蛋白，在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要
用到囊泡运输，D正确。
预测3
【答案】B
【分析】生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。题中涉
及的迁移体与细胞膜的流动性有关。
【解析】A、迁移体的形成和被吞噬过程依赖细胞膜具有一定的流动性实现，A正确；
B、迁移体内受损的细胞器也可以被被其他细胞吞噬，内质网中不存在酸性水解酶，B错误；
C、细胞通过迁移体排出受损的线粒体，进而可以维持内部环境相对稳定，有利于细胞正常的
代谢，C正确；
D、促血管生成因子是信号分子，因此，迁移体破裂所释放的促血管生成因子可以在细胞间传
递信息，D正确。
名师押题
押题1【答案】C
【分析】核糖体：无膜的结构，椭球形粒状小体，将氨基酸缩合成蛋白质，是蛋白质的“装配
机器”。
【解析】A、原核细胞含有核糖体，无核仁，但有遗传物质DNA，仍可转录合成rRNA，A错误；
B、核糖体由rRNA和蛋白质组成，rRNA含有磷元素，B错误；
C、在有丝分裂的间期，细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，核糖体的生理活动
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学科网（北京）股份有限公司会增强，C正确；
D、胰腺细胞能合成并分泌蛋白，因此相比于心肌细胞，胰腺细胞中与内质网结合的核糖体占
比多，D错误。
押题2【答案】B
【分析】1、线粒体是双层膜结构的细胞器，是有氧呼吸的主要场所。
2、核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道
【详解】A、大肠杆菌为原核生物，无核孔，A错误；
B、有丝分裂和减数分裂时染色体呈高度螺旋化状态，有利于纺锤丝（星射线）的附着和牵引，
并使染色体精确的平均分配，B正确；
C、蛋白质的合成在核糖体上，而非溶酶体中，C错误；
D、线粒体基质中可以进行有氧呼吸的第二阶段，有ATP的合成，D错误。
故选B。
押题3【答案】(1) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 选择透过性
(2)肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积
(3)F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达 高尿酸血症大鼠灌服E
【分析】由图可知，模型组（有尿酸氧化酶的正常实验大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂）尿酸盐转
运蛋白增多，血清尿酸盐含量增高；治疗组尿酸盐转运蛋白减少，F降低治疗组大鼠血清尿酸
盐含量。
【解析】（1）分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出
芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，
这些过程需要线粒体提供能量。由于URAT1和GLUT9与分泌蛋白相似，因此URAT1和GLUT9在
细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与。
肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐，说明细胞能控制物质进出，体现了细胞膜
的选择透过性。
（2）由图可知，肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积，有利于尿酸盐的重吸收。
（3）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加，灌服F
的治疗组转运蛋白和空白组相同，可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F可
能抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达，减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果，
本实验需要增设对照组，将高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比，得出两者降尿酸的作用效果。
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学科网（北京）股份有限公司细胞的物质运输
考点 高考真题
1.质壁分离和复原实验 2023·全国甲·T4 2022·全国甲·T2 2022·湖南·T10
2.水通道蛋白 2022·湖北·T3 2022·辽宁·T9
2024·浙江·T3 2023·全国甲·T1 2023·湖南·T14
3.物质进出细胞的方式
2022·山东·T3 2022·海南·T16 2022·湖北·T3
4.物质运输速率影响因素 2023·湖北·T15 2022·全国·T29
该部分内容的命题以选择题为主。常以特定细胞或细胞器中多种物质协同转运的文字或图
例为情境，考查学生利用教材知识准确辨析这些物质跨膜运输的方式。
考点一、物质出入细胞方式的判断（必记 3 大点和三个“不一定”）
1.两个“耗能过程”：主动运输，胞吞、胞吐
2.三种“判断标准”
（1）从方向判断：顺浓度梯度一般为被动运输，逆浓度梯度一般为主动运输
（2）从动力判断：依靠浓度差运输的一般为被动运输，耗能运输的为主动运输、胞吞或
胞吐
（3）从种类判断：脂溶性物质、气体一般为自由扩散；葡萄糖、氨基酸、无机盐离子一
般为主动运输；大分子、颗粒物质一般为胞吞、胞吐
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学科网（北京）股份有限公司3.四类“膜蛋白”
（1）载体蛋白：协助扩散、主动运输
（2）通道蛋白：协助扩散
（3）离子泵：协助扩散、主动运输
（4）受体蛋白：信息交流
4.三个“不一定”
（1）生物大分子不一定都是以胞吞、胞吐方式运输的，如mRNA和某些蛋白质可通过核孔运输。
（2）以胞吞、胞吐方式运输的也不一定都是大分子物质，如突触中神经递质的释放。
（3）同一种物质进出不同细胞的运输方式不一定相同，如葡萄糖进入红细胞(协助扩散)和进
入小肠上皮细胞(主动运输)的方式不同；水分子可以自由扩散和协助扩散方式运输。
考点二、影响物质跨膜运输的三大因素（必记 3 大点）
1.物质浓度(在一定的浓度梯度范围内)
2.O2浓度
3.温度
①温度影响生物膜的流动性，进而影响所有跨膜方式的运输速率。
②温度影响酶活性，影响呼吸速率，进而影响能量供应，主动运输和胞吞、胞吐均受影响。
考点三、质壁分离与复原（必记 4 大点）
1.质壁分离与复原过程中水分子的移动是双向的,总结果是单向的。在植物细胞失水达到平衡
状态时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等;吸水达到平衡状态时,细胞液浓度大于外界溶液浓度。
2.植物细胞质壁分离与复原的条件:
①原生质层相当于半透膜;
②细胞液与外界溶液存在浓度差。
3.质壁分离的外因是细胞液浓度小于外界溶液浓度,内因是原生质层和细胞壁的伸缩性不同。
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学科网（北京）股份有限公司4.测定细胞液浓度范围的实验设计思路:
典例1（2024·浙江·高考真题）婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白，此过程
不涉及（ ）
A．消耗 ATP B．受体蛋白识别 C．载体蛋白协助 D．细胞膜流动性
【答案】C
【解析】免疫球蛋白化学本质是蛋白质，是有机大分子物质，吸收方式为胞吞，需要消耗
ATP，胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点，AD正确；免疫球蛋白是有机大分子
物质，细胞吸收该物质，需要受体蛋白的识别，不需要载体蛋白的协助，B正确，C错误。
典例2（2023·全国·高考真题）探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某
同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验，探究蔗糖溶液，清水处理外表皮后，外表皮细
胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细
胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是（ ）
A． B．
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学科网（北京）股份有限公司C． D．
【答案】C
【解析】用30%蔗糖处理之后，细胞失水，原生质体和液泡的体积都会减小，细胞液浓度上
升；用清水处理之后，细胞吸水，原生质体和液泡体积会扩大，细胞液浓度下降，AB错误。
随着所用蔗糖浓度上升，当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后，细胞就会开始失水，原生质体和
液泡的体积下降，细胞液浓度上升，故C正确，D错误。
典例3（2022·湖北·高考真题）哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白，硝酸
银（AgNO ）可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是（ ）
3
A．经AgNO 处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
3
B．经AgNO 处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
3
C．未经AgNO 处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
3
D．未经AgNO 处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
3
【答案】B
【解析】经AgNO3处理的红细胞，水通道蛋白失去活性，但水可以通过自由扩散的形式进出
细胞，故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会失水变小，A正确，B错误；
未经AgNO3处理的红细胞，水可通过水通道蛋白快速进出细胞，也可通过自由扩散进出细胞，
故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀，在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小，CD正确。
典例4（2021·重庆·高考真题）在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶
表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果见图。下列叙述
错误的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．T 组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁
1
B．各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C．T 和T 组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原
1 2
D．T 和T 组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降
3 4
【答案】B
【解析】由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的
细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确；各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进
入细胞液，只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液，B错误；T1和T2组部分细胞能发生质
壁分离，说明质壁分离的细胞是活细胞，若经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原，C正
确；T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，使质壁分离的细胞比例
可能下降，D正确。
预测1（2024·广东湛江·二模）将紫色洋葱外表皮细胞放于某种无机盐溶液中，其质壁分离
程度随时间的变化情况如图所示。下列推测正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．t 时刻与t 时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量相等
1 3
B．t 时刻，洋葱外表皮细胞开始吸收溶液中的无机盐离子
2
C．在实验过程中，洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅
D．t 时刻之后，洋葱外表皮细胞继续吸水直至细胞涨破
4
预测2（2024·湖北黄石·三模）透析管可看作一种半透膜，允许水等小分子通过，蔗糖等较
大的分子则不能通过。现有4根透析管装满不同浓度的蔗糖溶液，并将其分别放入装有蒸馏水
的烧杯中。通过称量透析管放入蒸馏水中前后的质量变化以确定水的运动速率和方向。数据如
表所示。下列选项中最能说明透析管2和透析管3之间的关系是（ ）
透析管质量/g
透析管编号 透析管内容物（烧杯内容物）
0min 15min 30min 45min 60min
1 蒸馏水（蒸馏水） 22.3 22.4 22.2 22.3 22.3
2 10%蔗糖溶液（蒸馏水） 24.8 25.3 25.7 26.4 26.9
3 40%蔗糖溶液（蒸馏水） 25.1 26.3 27.5 28.9 29.6
4 蒸馏水（40%蔗糖溶液） 22：7 21.3 20.5 19.8 18.7
A． B． C．
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学科网（北京）股份有限公司D．
预测3（2024·甘肃张掖·三模）中国西北有广阔的盐碱地，研究耐盐的作物可以有利于扩大
粮食产区，图示是耐盐植物的机制，其中SOS1、HKT1和NHX代表转运蛋白。下列叙述正确的
是（ ）
A．细胞膜上SOS1参与H+的逆浓度梯度运输
B．该植物根毛细胞的细胞质基质pH较液泡的低
C．HKT1参与Na+转运时，空间结构不会发生改变
D．NHX转运Na+时的能量直接来自ATP，有利于提高液泡的吸水能力
押题1研究人员利用K+的放射性类似物铷（16Rb+）替换K+，研究K+的吸收与转运。选取高盐
环境中生长的玉米根，在NEM（可选择性抑制参与K+主动运输的转运蛋白）溶液中分别处理10s
和30s，然后洗去未反应的NEM，最后浸入到16Rb+溶液中，检测 16Rb+进入根细胞的净流量，实
验结果如图。依据实验结果分析，下列叙述不合理的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．K+可通过主动运输进入玉米根细胞
B．K+可通过协助扩散进入玉米根细胞
C．根细胞膜上只存在一种K+转运蛋白
D．处理10s运输K+离子的蛋白没被完全抑制
押题2植物组织培养所用的培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙
述错误的是（ ）
A．转运蔗糖时蔗糖-H+共转运体的空间结构不会发生变化
B．蔗糖进入植物细胞的方式属于ATP间接供能的主动运输
C．培养基的pH值低于细胞内时，有利于植物细胞吸收蔗糖
D．蔗糖酶将细胞外的蔗糖水解为单糖可提高蔗糖的利用率
押题3硝酸根离子是植物生长的重要氮源，植物可能因土壤中的硝酸根离子分布不均匀而缺乏
氮源。拟南芥 Y 基因的表达产物 Y 蛋白是硝酸根离子的主要转运蛋白，作用机制如图 1 所示。
回答下列问题。
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学科网（北京）股份有限公司(1)Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输，判断的依据是 。与Y蛋白不同，在转
运H+过程中H+-ATPase被 ，导致其空间结构改变。
(2)土壤氧气含量会影响氮元素的吸收，在细胞呼吸过程中，氧气直接参与的物质变化是 ，
同时产生的大量 ATP 会影响 H+-ATPase 转运 H+的过程。根细胞中氮元素参与构成的相关物质，
通过组成相关结构，也会影响细胞呼吸。如氮元素→磷脂分子→线粒体膜； （再列举一
例）。
(3)科研小组探究了氮源分布不均匀时拟南芥基因Y的表达情况，实验设置如图2所示，除培
养基有无硝酸根离子外，其他条件均相同。由图3所示检测结果可得出的结论是：氮源分布不
均匀会 。这对拟南芥的生长发育的意义是 。
名校预测
预测1
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学科网（北京）股份有限公司【答案】C
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，使细胞壁和
原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原
生质层就会与细胞壁分离，发生质壁分离现象。细胞质壁分离程度越大，细胞液浓度越高，细
胞吸水力越大。
【解析】A、图中细胞发生了质壁分离后的复原，其中溶质进入细胞导致细胞液浓度增大，从
而吸收水分，因此t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量多于t1时刻的，A错误；
B、t2时刻细胞开始发生复原，所以在这之前，洋葱外表皮细胞已经开始吸收溶液中的无机盐
离子，B错误；
C、该实验过程中，细胞先失水，然后吸水，所以洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅，C
正确；
D、洋葱细胞具有细胞壁，不会吸水涨破，D错误。
故选C。
预测2
【答案】D
【分析】水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。如果半透膜两侧存在
浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量 高的一侧向相对含量低的一侧渗透。表中透
析管 1 两侧无浓度差，透析管质量基本不变。透析管 2，透析管内容物浓度大于烧杯内容物，
水进入透析管内，透析管质量增加。透析管3，透析管内容物浓度大于烧杯内容物，水进入透
析管内，透析管质量增加，且两侧浓度差比透析管 2大，透析管质量增加速度也比透析管2快。
透析管4，透析管内容物浓度小于烧杯内容物，水从透析管内进入烧杯，透析管质量减小。
【解析】表中透析管1两侧无浓度差，透析管质量基本不变。透析管2，透析管内容物浓度大
于烧杯内容物，水进入透析管内，透析管质量增加。透析管3，透析管内容物浓度大于烧杯内
容物，水进入透析管内，透析管质量增加，且两侧浓度差比透析管2大，透析管质量增加速度
也比透析管2快。透析管4，透析管内容物浓度小于烧杯内容物，水从透析管内进入烧杯，透
析管质量减小。由于透析管3内的蔗糖浓度比透析管2内的蔗糖浓度大得多，水会更快地进入
透析管3内。线性图应显示两条斜率为正的曲线，并且透析管3曲线的斜率应大于透析管2曲
线的斜率，ABC错误，D正确。
故选D。
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学科网（北京）股份有限公司预测3
【答案】C
【分析】1、被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运
输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，
二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸等；
2、主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：离子，小分子等，需要能量和载体蛋
白；
3、胞吞胞吐：非跨膜运输，且需能量。
4、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型：（1）载体蛋白只容许与自身结合部位相
适应的分子或离子通过而且每次转运时都会发生自身构象的改变；（2）通道蛋白只容许与自
身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白
时，不需要与通道蛋白结合。
【解析】A、由图示可知，H+由细胞质基质运出细胞消耗 ATP，说明是逆浓度运输，说明膜外
的H+浓度高于膜内，H+进入细胞为顺浓度梯度运输，为协助扩散，即细胞膜上SOS1参与H+的
顺浓度梯度运输，A错误；
B、NHX将H+运输到液泡外，是顺浓度梯度运输，属于协助扩散，即液泡内H+浓度高于细胞质
基质，因此该植物细胞质基质的pH比液泡的高，B错误；
C、HKT1转运Na+时， HKT1是通道蛋白，结构不变，C正确；
D、NHX转运Na+进入液泡时消耗H+形成的电势能，不是消耗ATP，D错误。
故选C。
名师押题
押题1
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度
到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；
主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞
和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【解析】AB、分析题意，NEM可选择性抑制参与K+主动运输的转运蛋白，结合图示可知，与对
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学科网（北京）股份有限公司照组相比，用NEM处理后K+进入根细胞的净流量降低，说明K+主动运输过程受影响，但并未
降为0，说明K+还可通过协助扩散进入玉米根细胞，AB正确；
C、根细胞膜上至少存在K+主动运输和协助扩散进入细胞的两种转运蛋白，C错误；
D、据图可知，处理10s运输K+离子的速率不为0，说明运输K+离子的蛋白没被完全抑制，D
正确。
押题2
【答案】A
【分析】图示过程，植物细胞利用ATP水解的能量将H+运出，然后利用H+的浓度梯度产生的
化学势能，将蔗糖和H+一起运进细胞。
【解析】A、植物细胞利用ATP水解的能量将H+运出，因此细胞外的H+浓度大于细胞内，蔗糖
利用H+的浓度梯度产生的化学势能进入细胞，为主动运输，该过程被运输的物质需要与蔗糖-H+
共转运体结合，蔗糖-H+共转运体的空间结构需要发生变化，才能进行转运，A错误；
B、蔗糖进入植物细胞的方式是消耗H+的浓度梯度化学势能的主动运输，而H+的浓度差的维持
需要ATP的直接供能，因此蔗糖进入植物细胞的方式属于ATP间接供能的主动运输，B正确；
C、植物细胞运输蔗糖需要借助膜外的高浓度H+，因此培养基的pH值低于细胞内，有利于蔗
糖的吸收，C正确；
D、单糖可直接被植物细胞吸收，因此蔗糖酶将细胞外的蔗糖水解为单糖可提高蔗糖的利用率，D
正确。
押题3
【答案】(1)逆浓度梯度运输NO -需要消耗利用ATP建立的H+电化学势能 磷酸化
3
(2)NADH通过一系列化学反应，与O 结合生成水 氮元素→核苷酸(RNA)→核糖体、氮元素→
2
氨基酸(蛋白质/酶)→核糖体(线粒体膜)
(3)促进有硝酸根离子区域的根中基因 Y 的表达 通过增加有硝酸根区域的根的吸收能力，
满足植物生长发育对氮的需求
【分析】物质跨膜运输的基本方式：
1、自由扩散；
（1）定义：物质通过简单扩散作用进出细胞，叫做自由扩散；
（2）特点是：①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散；②不需要提供能量； ③没有膜蛋白的协
助；
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学科网（北京）股份有限公司（3）举例：氧气、二氧化碳、水、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、尿素、胆固醇、 脂溶性维生素气、体
小分子等；
2、协助扩散：也称促进扩散、易化扩散(faciliatied diffusion)，运输特点是：①比自由扩散转
运速率高； ②存在最大转运速率；在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限
度，浓度不再增加，运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；③有特异性，即
与特定溶质结合。这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型；④不需要提供能
量。 举例：红细胞摄取葡萄糖；
3、主动运输
（1）概念是：是指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的
过程；
（2）特点： ①逆浓度梯度(逆化学梯度)运输(小肠运输葡萄糖时也有顺浓度梯度的特例)； ②需
要能量(由ATP直接供能)或与释放能量的过程偶联(协同运输)；③都有载体蛋白，依赖于膜运
输蛋白；④具有选择性和特异性；
（3）举例：小肠吸收K+、Na+、Ca2+等离子，葡萄糖、氨基酸、无机盐、核苷酸、带电荷离子
等。
【解析】（1）由图可知Y蛋白介导的硝酸根离子运输时是逆浓度梯度运输NO -且需要消耗利
3
用ATP建立的H+电化学势能，因此Y蛋白介导的硝酸根离子运输方式是主动运输；与Y蛋白不
同，在转运H+过程中H+-ATPase被磷酸化，导致其空间结构改变。
（2）在细胞呼吸过程中，氧气直接参与的是有氧呼吸第三阶段的反应，与还原氢结合生成水，
因此发生的物质变化是NADH通过一系列化学反应，与O 结合生成水；氮元素参与构成的相关
2
物质，通过组成相关结构，也会影响细胞呼吸。如氮元素→核苷酸（RNA）→核糖体、氮元素
→氨基酸(蛋白质/酶)→核糖体(线粒体膜)等。
（3）由图3可以看出，A组添加硝酸根离子的左根基因Y在根中表达量远高于未添加硝酸根
离子的右根，而两侧都添加硝酸根离子的B组的左根和右根基因Y在根中表达量相当，说明氮
源分布不均匀会促进有硝酸根离子区域的根中基因Y的表达；对拟南芥来说，可通过增加有硝
酸根区域的根的吸收能力，满足植物生长发育对氮的需求。
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学科网（北京）股份有限公司酶和 ATP
考点 高考真题
1.酶的作用、本质和特性 2022·湖南·T4 2022·重庆·T3
2.影响酶促反应速率因素 2024·浙江·T17 2023·广东·T1
3.酶的相关探究实验 2022·全国乙·T4 2022·广东·T13 2021·湖北·T21
4.ATP的结构及作用 2021·北京·T1 2021·海南·T14 2021·湖南·T5
该部分内容的命题以选择题为主。ATP 常融合其他知识一块考查；酶常通过曲线分析、实
验结果的分析等形式考查。2024 年高考中，针对本题组的命题很可能继续用“各种转运蛋白
或者能量的供应等方面的新研究成果”作为情境进行考查。
考点一、酶、激素、抗体与神经递质的比较（必记 4 大点）
化学本质 来源不同 作用机理不同 作用的去向不同
绝大多数为蛋白 几乎所有 唯一功能为降低化 作为催化剂，在发挥作用
酶 质，少数为RNA 活细胞均 学反应的活化能，即 前后数量及其化学性质不
产生 催化功能 变，且可反复多次使用
蛋白质、多肽、 一般由内 改变靶细胞原有的 发挥作用后被灭活
激
类固醇、氨基酸 分泌细胞 生理活动，起调节作
素
衍生物等 产生 用
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学科网（北京）股份有限公司全为蛋白质 只由浆细 与特定抗原特异性 发挥作用后被吞噬消化
抗 胞产生 结合，一般形成沉淀
体 等，被某些免疫细胞
吞噬消化
神 乙酰胆碱、多巴 由神经细 与突触后膜上的特 被降解或被突触前神经元
经 胺、NO、甘氨酸 胞（突触前 异性受体结合，引起 回收
递 等 神经元）产 突触后膜膜电位改
质 生 变（兴奋或抑制）
考点二、酶的本质及生理功能（必记 6 大点）
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是 RNA
合成原料 氨基酸 核糖核苷酸
合成场所 核糖体 细胞核（真核生物）
来源 一般来说，活细胞都能产生酶
作用场所 细胞内、外或生物体内外均可
生理功能 催化作用
作用原理 降低化学反应的活化能
考点三、酶活性的影响因素和实验探究（必记 2 大点）
1.影响酶促反应速率因素的曲线分析:
(1)低温降低酶的活性,但不会使酶失活,即酶的空间结构不被破坏,条件适宜时酶活性可恢复
(如图2,低温时反应速率不为零)。
(2)高温、强酸、强碱、重金属、紫外线、酒精等有机溶剂会破坏酶的空间结构,使酶失活,条
件适宜时酶活性不能恢复(如图1,图2,pH过高、过低、温度过高时,反应速率为零)。
(3)当底物达到一定浓度后,受酶数量(酶浓度)的限制,酶促反应速率不再增加(如图3)。
(4)底物充足,其他条件适宜的情况下,酶促反应速率与酶浓度呈正相关(如图4)。
2.酶特性的实验探究:
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学科网（北京）股份有限公司(1)高效性:过氧化氢分别在过氧化氢酶和Fe3+的催化作用下,观察气泡产生的快慢或多少。
(2)专一性:淀粉、蔗糖分别在唾液淀粉酶的催化作用下,用斐林试剂检测。
(3)条件温和:
①温度对酶活性的影响:淀粉与淀粉酶在不同温度条件下反应,用碘液检测而不能用斐林试剂。
②pH对酶活性的影响:过氧化氢与过氧化氢酶反应,检测O 产生的快慢或多少,不能选用淀粉和
2
淀粉酶。
考点四、ATP（必记 6 大点）
1.ATP的元素组成：C、H、O、N、P
2.结构简式：A—P～P～P
3.化学组成：1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸基团
4.ATP与ADP的相互转化
（1）反应式表示：ADP ＋ Pi ＋能量 ATP
（2）ATP和ADP相互转化的比较
项目 ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP+Pi+能量 ATP ATP ADP+Pi+能量
酶 ATP合成酶 ATP水解酶
能量来源 光能（光合作用） 化学能（呼吸作用） 特殊的化学键中的能量
能量去路 形成特殊的化学键 用于各项生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、 叶绿体 生物体的需能部位
ATP和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源去路、反应场
结论 所不同，因此二者转化时不可逆的，从两者的转化来看，物质是可
逆的能量是不可逆的。
5.产生和消耗ATP的场所及生理过程:
①细胞膜。消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐。
②细胞质基质。产生ATP:细胞呼吸第一阶段。
③叶绿体。产生ATP:光反应；消耗ATP:暗反应和自身DNA复制等。
④线粒体。产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段；消耗ATP:自身DNA复制等。
⑤核糖体。消耗ATP:蛋白质的合成。
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学科网（北京）股份有限公司⑥细胞核。消耗ATP:DNA复制、转录等。
6.几种高能磷酸化合物的关系
典例1（2024·浙江·高考真题）红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成
桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取 PAL 酶液，测定 PAL 的活性，测定过程如
下表。
下列叙述错误的是（ ）
A．低温提取以避免PAL 失活 B．30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗
C．④加H O补齐反应体系体积 D．⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应
2
【答案】B
【解析】温度过高，酶失活，因此本实验采用低温提取，以避免PAL 失活，A正确；因为试
管2在②中加入了HCl，酶已经变性失活，故不会消耗底物苯丙氨酸，B错误；④加H2O，补
齐了②试管1没有加入的液体的体积，即补齐反应体系体积，保存无关变量相同，C正确；
pH过低或过高酶均会失活，⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。
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学科网（北京）股份有限公司典例2（2023·重庆·高考真题）哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+，进而转化为NADH
（[H]）。研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间 NAD+代谢的关系，如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．静脉注射标记的NA，肠腔内会出现标记的NAM
B．静脉注射标记的NAM，细胞质基质会出现标记的NADH
C．食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用NAM合成NAD+
D．肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自于NADH
【答案】D
【解析】静脉注射标记的NA，NA可以在细胞内转化为NAD+，NAD+可以在细胞内转化为NAM，
NAM可以被肠道菌群利用，因此肠腔内会出现标记的NAM，A正确；静脉注射标记的NAM，NAM
可以在细胞内转化为NAD+，NAD+可以在细胞内转化为NADH，因此细胞质基质会出现标记的
NADH，B正确；结合题图，食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用NA合成NAD+，C正确；肠道
中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自于细胞呼吸（无氧呼吸），D错误。
典例3（2023·广东·高考真题）中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、
高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列叙
述错误的是（ ）
A．揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B．发酵时保持适宜的温度以维持多酚氧化酶的活性
C．发酵时有机酸含量增加不会影响多酚氧化酶活性
D．高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
【答案】C
【解析】红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使其释放的多酚氧化酶与茶多酚接触，A正确；
发酵过程的实质就是酶促反应过程，需要将温度设置在酶的最适温度下，使多酚氧化酶保持
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学科网（北京）股份有限公司最大活性，才能获得更多的茶黄素，B正确；酶的作用条件较温和，发酵时有机酸含量增加
会降低多酚氧化酶的活性，C错误；高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以
防止过度氧化影响茶品质，D正确。
预测1（2024·广东湛江·二模）盐酸同唾液淀粉酶一样，可以促进淀粉的水解，同时作为胃
酸的成分，为胃蛋白酶活性的发挥提供适宜的酸性环境。下列说法错误的是（ ）
A．胃蛋白酶的最适pH 小于唾液淀粉酶的
B．相比于盐酸，唾液淀粉酶为淀粉的水解提供的活化能更多
C．用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作用于淀粉，可验证酶的专一性
D．在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要用到囊泡运输
预测2（2024·湖南·三模）某种酶P由RNA和蛋白质组成，能与特定的RNA结合并将其切割。
用蛋白酶处理酶P后，在高浓度Mg2+条件下仍具有催化活性。下列叙述正确的是（ ）
A．在高浓度Mg2+条件下，酶P有无活性与其蛋白质的空间构象有关
B．温度和底物浓度对酶P催化反应速率的影响原理相同
C．酶P的专一性是通过其与底物之间的碱基互补配对实现的
D．酶P通过非特异性裂解靶RNA的磷酸二酯键起作用
预测3（2024·河北邢台·二模）下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（ ）
A．酶和ATP的元素组成不可能完全相同
B．酶的合成是放能反应，酶的水解是吸能反应
C．ATP的合成一定需要酶，ATP的水解不一定需要酶
D．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量仍可以达到动态平衡
押题1已知某些水果中含有蛋白酶，水果提取物可作为嫩肉粉的主要成分，下图为水果提取物
的嫩化效果（与蒸馏水相比）与pH的关系图。下列说法错误的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．水果提取物的相对有效性为1时表明其嫩化效果与水一样
B．炒肉过程中添加适量嫩肉粉效果最佳
C．蛋白酶可水解肉中的蛋白质，使肉制品口感鲜嫩
D．由图可知，pH为8时菠萝提取物的嫩化效果最好
押题2小李同学对“探究pH对酶活性的影响”实验进行了改进，实验装置如图所示。只松开
分止水夹时，H O 溶液不会注入各试管中。下列叙述不恰当的是（ ）
2 2
A．各个试管内除了缓冲液的pH不同外，其他条件应相同且适宜
B．水槽中滴几滴黑墨水的作用是便于观察量筒内的氧气体积读数
C．先打开总止水夹，再打开分止水夹可保证各组实验同时开始
D．为保证实验结果可靠，各组反应时间应相同且时间不宜过长
押题3最近东北冻梨因其果肉晶莹洁白，汁水丰盈，口感细腻而迅速出圈。冻梨是梨经过反复
冷冻、解冻后形成的，该过程中冻梨表皮发生褐变呈褐色，其褐变机理如图1所示（PPO为多
酚氧化酶）。请回答：
32
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学科网（北京）股份有限公司(1)细胞中的 （填“自由水”或“结合水”）结冰后体积变大，涨破了起保护作用的
（填细胞结构），因此解冻后的冻梨口感细腻。
(2)某助农小组为增加产品卖点，拟研发一种表皮不发生褐变的“水晶冻梨”。在查找资料后
发现，PPO在多种植物中普遍存在，例如在茶叶的制作过程中，绿茶要保持新鲜茶叶的鲜绿色，
但是红茶则是要经过 （“高温杀青”或“低温揉捻”）过程后，持续发酵一段时间来产
生红色，这样操作的原因是 。
(3)研究小组还用pH为6.8的磷酸盐缓冲液配制成不同浓度的三种待测抑制剂溶液，研究其对
PPO酶活性的影响，结果如图2所示。据图分析， 处理方式对酶活性的抑制效果最佳。
根据以上资料，请提出其他可以使冻梨表皮不发生褐变的措施 （至少两点）。
名校预测
预测1
33
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学科网（北京）股份有限公司【答案】B
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性，高温、过酸和过碱会使酶失活，而低温只
是抑制酶的活性。
【解析】A、胃液的pH小于唾液，因此胃蛋白酶的最适pH 小于唾液淀粉酶的，A正确；
B、盐酸，唾液淀粉酶催化淀粉水解的原理是降低淀粉水解所需要的活化能，B错误；
C、酶的专一性指一种酶只能催化一种或者一类反应的进行，用唾液淀粉酶和胃蛋白酶分别作
用于淀粉，则胃蛋白酶不能水解淀粉，则可验证酶的专一性，C正确；
D、唾液淀粉酶和胃蛋白酶是分泌蛋白，在唾液淀粉酶和胃蛋白酶的加工成熟过程中，均需要
用到囊泡运输，D正确。
故选A。
预测2
【答案】C
【分析】酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，具有专一性、高效性、作用条件温和等特点。
【解析】A、酶P经蛋白酶处理后，在高浓度Mg2+条件下仍具有催化活性，因此，酶P中起催
化作用的物质是RNA，在高浓度Mg2+条件下，酶P 有无活性与其蛋白质的空间构象无关，A错
误；
B、温度和底物浓度对酶 P 催化反应速率的影响原理不同，前者通过改变其空间结构实现，后
者通过增大底物与酶P的接触面积实现，B错误；
C、酶 P 能与特定的 RNA 结合并将其切割，说明酶 P 的专一性是通过其与底物之间的碱基互补
配对实现的，C正确；
D、酶P通过特异性裂解靶RNA的磷酸二酯键，而不是对所有的RNA都起裂解作用，D错误。
故选C。
预测3
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是
RNA；
2、ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，T是三的意思，Р代表磷酸基团。合成ATP
的能量来自呼吸作用或光合作用；ATP 水解在细胞的各处，ATP 合成在线粒体，叶绿体，细胞
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学科网（北京）股份有限公司质基质。ATP 水解为细胞的生命活动提供能量，ATP 与 ADP 转化过程是酶促反应，人体内 ATP
来源于细胞呼吸。
【解析】A、ATP 的组成元素是 C、H、O、N、P，酶的化学本质为蛋白质或 RNA，RNA 的组成元
素也为C、H、O、N、P，因此酶和ATP的元素组成有可能完全相同，A错误；
B、酶的合成为吸能反应，B错误；
C、ATP的合成过程需要ATP合成酶催化，ATP的水解需要ATP水解酶的催化，C错误；
D、人在饥饿时，细胞代谢正常，细胞中ATP与ADP的含量仍可以达到动态平衡，D正确。
名师押题
押题1
【答案】C
【分析】1、实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量叫自变量，随着自变
量的变化而变化的变量称做因变量。除自变量外、实验过程中可能还会存在一些可变因素，对
实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
2、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度 (pH)前，随着温度(pH)的升高，酶活性增
强；到达最适温度(pH) 时，酶活性最强，超过最适温度(pH)后，随着温度(pH) 的升高，酶活性
降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【解析】A、本实验是探究pH对过氧化氢酶活性的影响，除了自变量缓冲液的pH不同外，其
他无关变量应保持相同且适宜，A正确；
B、水槽中滴几滴黑墨水，量筒中收集气体后可形成透明空气柱，便于观察量筒内的氧气体积
读数，B正确；
C、先打开分止水夹，再打开总止水夹才能使H O 溶液同时注入各个试管，可保证各组实验同
2 2
时开始，C错误；
D、反应时间为无关变量，为保证实验结果可靠，各组反应时间应相同且时间不宜过长，防止H O
2 2
溶液被消耗完，导致收集到的氧气含量相同，影响实验结果，D正确。
押题2
【答案】B
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
酶具有专一性、高效性和作用条件温和等特点，高温、过酸或过碱都能使酶的空间结构发生改
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学科网（北京）股份有限公司变而失活。酶只能改变化学反应的速率，不改变化学反应的平衡点，且酶本身在化学反应前后
不发生改变。
2、酶在高温下会变性失活，而丧失催化能力，由题干可知，要求酶效果最佳，因此应该在室
温下将食品添加剂与肉片混匀，放置一段时间，让嫩肉粉中的酶催化肉变嫩，再炒熟；如果先
用沸水溶解嫩肉粉、或在炒肉的过程中加入、或者在肉炒熟后起锅前加入，酶都会因为温度过
高而变性，无法发挥嫩肉的作用。
【解析】A、如果水果提取物的相对有效性（与蒸馏水相比）为1时，表明其嫩化效果与水一
样，A正确；
B、嫩化作用需要蛋白酶将肉中的蛋白质水解成小分子的多肽或氨基酸，炒肉过程中添加嫩肉
粉，高温可能会破坏蛋白酶的结构使蛋白酶失活，从而不能起到水解肉中蛋白质的作用，B错
误；
C、蛋白酶可水解肉中的蛋白质，使蛋白质分解为多肽或氨基酸，有利于人体吸收，使肉制品
口感鲜嫩，C正确；
D、由图可知，当pH为8时菠萝提取物的相对有效性最高，此时菠萝提取物的嫩化效果最好，D
正确。
押题3
【答案】(1) 自由水 细胞壁
(2)低温揉捻 破坏生物膜系统，使PPO酶释放出来
(3)0.10%柠檬酸 冷冻时采用密封处理，防止接触O 可以避免褐变；解冻时在缓冲液中添
2
加浓度为0.10%的柠檬酸抑制PPO酶活性
【分析】1、酶的特性：
①高效性：催化效率比无机催化剂高许多。
②专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③酶需要适宜的温度和pH值等条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度和pH偏
高和偏低，酶的活性都会明显降低。原因是过酸、过碱和高温，都能使酶分子结构遭到破坏而
失去活性。
2、细胞中水的存在形式：自由水和结合水。
【解析】（1） 细胞中水有自由水和结合水，当自由水结成冰后，分子间隔变大了，体积就会
变大；结冰后体积变大会破坏细胞壁，使解冻后的冻梨口感细腻。
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学科网（北京）股份有限公司（2）PPO为多酚氧化酶会导致褐变，在茶叶的制作过程中，绿茶要保持新鲜茶叶的鲜绿色，
要高温杀青，抑制PPO的活性，使茶叶保持绿色；红茶则是要经过低温揉捻，低温使酶的空间
结构保持稳定，揉捻可充分破坏生物膜系统，使PPO酶释放出来，酶可以充分发挥作用，持续
发酵一段时间来产生红色。
（3）据图2可知，0.10%的柠檬酸处理后PPO活性最低，说明对酶活性的抑制效果最佳。根据
以上资料，使冻梨表皮不发生褐变的措施有在冷冻时采用密封处理，防止接触O 可以避免褐
2
变或解冻时在缓冲液中添加浓度为0.10%的柠檬酸抑制PPO酶活性防止褐变。
光合作用和呼吸作用
考点 高考真题
1.探究酵母菌的呼吸方式 2022·河北·T4 2022·重庆·T2
2.有氧呼吸 2023·重庆·T10 2023·广东·T7 2023·天津·T1
3.有氧呼吸和无氧呼吸比较 2023·全国乙·T3 2023·山东·T4 2023·北京·T2
4.细胞呼吸影响因素 2023·山东·T17 2022·重庆·T10
2023·江苏·T12 2023·全国乙·T2 2023·辽宁·T21
5.捕获光能的色素
2023·海南·T16 2023·广东·T18
6.光合作用原理 2023·湖北·T8 2023·江苏·T19 2022·辽重庆·T23
2024·浙江·T20 2023·天津·T9 2022·天津·T16
7.光合作用和细胞呼吸综合
2022·全国乙·T2 2022·湖南·T13 2022·福建·T10
该部分内容的命题以非选择题为主，属于年年必考的题目。试题情境以下两种居多：以大
学教材中有氧呼吸和光合作用过程的文字或图解为情境；以科学家所做的一种或多种环境因素
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学科网（北京）股份有限公司对两过程影响的实验数据表或坐标曲线为情境。
考点一、有氧呼吸和无氧呼吸的比较（必记 5 个不同、4 个相同和 3 点易错提醒）
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
条件 需氧 无氧
细胞质基质(第一阶段)、线粒
不 场所 细胞质基质
体(第二、三阶段)
同
分解程度 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底
点
产物 CO 、H O 乳酸或酒精和CO
2 2 2
能量释放 大量 少量
反应条件 需酶和适宜温度
相
本质 氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需
同
过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同
点
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
易错提醒：
①无氧呼吸第一阶段产生的[H]作用是与丙酮酸反应，转化成酒精和二氧化碳或者乳酸，因此
无氧呼吸不会有[H]的积累。
②无氧呼吸只在第一阶段在 细胞质基质中释放少量的能量， 第二阶段无能量释放。无氧
呼吸比有氧呼吸产生的能量少，原因是形成的 酒精或乳酸 中，仍贮存着大量能量。
③不同的生物无氧呼吸产生不同的产物，原因是不同生物所含酶的种类不同 。动物无氧呼吸
生成物是乳酸；一般植物组织无氧呼吸生成物是酒精和二氧化碳，但马铃薯块茎、玉米胚、甜
菜块根无氧呼吸生成物是乳酸菌呼吸作用生成乳酸，酵母菌呼吸作用生成 水和二氧化碳或酒
精与二氧化碳
考点二、酵母菌细胞呼吸类型的判断（必记 5 大点）
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学科网（北京）股份有限公司1.若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸(图中A点)。
2.若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在(图中AC段)。
3.若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。
4.B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。
5.D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。
考点三、呼吸作用应用（必记 9 个点）
1.作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤（如：花盆经常松土，促进根部
有氧呼吸，吸收无机盐等）。
2.粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。
3.水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。
4.大棚蔬菜的栽培过程中，夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。
5.包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌无氧呼吸，从而抑制厌氧菌繁殖
6.酵母菌酿酒：选通气，后密封。先让酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精
7.稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡
8.提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸
9.破伤风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸
考点四、叶绿体中色素及提取和分离异常分析（必记 4 大点）
1.色素提取液呈淡绿色的原因分析
（1）研磨不充分，色素未能充分提取出来。
（2）称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。
（3）未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
2.色素带不整齐的原因：
（1）画滤液细线时，细线没有做到细且直，使色素彼此重叠。
（2）滤纸条一端两角剪得不对称。
3.滤纸条上看不到色素带的原因：
（1）滤液细线接触到层析液。
（2）忘记画滤液细线
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学科网（北京）股份有限公司4.滤纸条上只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带的原因
（1）忘记加CaCO3，导致叶绿素被破坏；
（2）所用叶片为黄叶。
考点五、光合作用过程的误区（必记 4 大点）
1.绿色植物中参与光合作用的色素只存在于叶绿体类囊体薄膜上，液泡中的色素不参与光合作
用。
2.绿色植物中参与光合作用的酶存在于叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中。
3.光合作用的过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。前者在光下才能进行，并在一定范
围内随着光照强度的增加而增强；后者在有光、无光的条件下都可以进行，但需要光反应的产
物NADPH和ATP，因此在无光条件下不可以长期进行。
4.叶绿体并不是进行光合作用的必要场所：进行光合作用的细胞不一定含叶绿体，如蓝藻、光
合细菌能进行光合作用，但没有叶绿体。
考点六、环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动（必记 2 大点）
(1)光补偿点的两种生理状态:
①整个植株:光合作用强度=细胞呼吸强度。
②叶肉细胞:光合作用强度>细胞呼吸强度。
(2)光补偿点、光饱和点移动方向:
①光补偿点的移动:
a.呼吸速率增加,其他条件不变时,光补偿点应右移,反之左移。
b.呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光补偿点应右移,反之左移。
②光饱和点的移动:
相关条件的改变(如增大CO 浓度)使光合速率增大时,光饱和点C应右移(C'点右上移),反之左
2
移(C'点左下移)。
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学科网（北京）股份有限公司典例1（2024·浙江·高考真题）长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下
水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题：
(1)发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第
阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ，此代谢过程中需
要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使 得以顺利进行。因此，渍害条
件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 （耐渍害/不耐渍害）。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相
关性分析，结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO 浓度 叶绿素含量
2
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO 浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
2
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1
注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越
密切，越接近0时相关越不密切。
据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾
速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 （气孔限制因素/
非气孔限制因素）导致的，理由是 。
(3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 （激素）大量积累，诱导
气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些
植物根系细胞通过 ，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，
缓解渍害。
41
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学科网（北京）股份有限公司【答案】(1)三/3 细胞质基质 葡萄糖分解（糖酵解） 耐渍害
(2)胞间CO2浓度 下降 非气孔限制因素 胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度
呈负相关
(3)脱落酸 程序性死亡/凋亡
【解析】（1）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶
段。乙醇发酵（无氧呼吸）的场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，该过程需
要NAD+参与，所以氢接受体（NAD+）再生，有利于葡萄糖分解的正常进行，由此可知，渍害
条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生更多的能量维持生命活动的进行，更加耐渍害。
（2）由表可知，叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关。光合
速率与蒸腾速率的相关系数为0.95，为正相关，所以光合速率显著下降，则蒸腾速率呈下降
趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2
上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。
（3）脱落酸具有诱导气孔关闭的功能，在受渍害时，其诱导气孔关闭，调整相关反应，防
止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力。渍害发生后，有些植物根系细胞通过通过凋亡
（程序性死亡），从而形成腔隙，进一步形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。
典例2（2023·江苏·高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有
复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①
~④表示场所。请回答下列问题：
42
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学科网（北京）股份有限公司(1)光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在 （从①~④中选填）；NADPH可用于CO 固
2
定产物的还原，其场所有 （从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有 H O、
2
（填写2种）等。
(2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有 （从①~④中选填）。保卫细胞中的
糖分解为PEP，PEP再转化为 进入线粒体，经过TCA循环产生的 最终通过电子传
递链氧化产生ATP。
(3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨
膜的 ，驱动细胞吸收K+等离子。
(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降
（溶质浓度提高），导致保卫细胞 ，促进气孔张开。
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP
的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀
粉粒进行了研究，其大小的变化如图2．下列相关叙述合理的有______。
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学科网（北京）股份有限公司A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
【答案】(1) ④ ①④ K+等无机离子、苹果酸（Mal）等有机酸
(2)①②④ 丙酮酸 NADH
(3)氢离子电化学势能
(4)吸水膨胀（或吸水或膨胀）
(5)ABD
【分析】题图分析，图中①表示细胞质基质，②表示线粒体，③表示液泡，④为叶绿体。
【解析】（1）光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在④叶绿体中；NADPH可用于CO2固定
产物的还原，据图可知，OAA的还原也需要NADPH的参与，NADPH用于CO2固定产物还原的
场所有①④。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、钾离子等无机盐离子和Mal等有机
酸，其中钾离子和Mal影响细胞液的渗透压，进而影响保卫细胞的吸水力，影响气孔的开闭。
（2）研究证实气孔运动需要ATP，叶绿体可通过光反应产生ATP，细胞呼吸的场所是细胞质
基质和线粒体，因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，即图中的①②④。保卫细胞中
的糖分解为PEP，PEP再转化为丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，经过TCA
循环产生的NADH最终通过电子传递链氧化产生ATP，即有氧呼吸的第三阶段。
（3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形
成跨膜的氢离子浓度梯度，并提供电化学势能驱动细胞吸收K+等离子，进而提高细胞液浓度，
促进细胞吸水，进而表现为气孔张开。
（4）细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，进入到细胞液中，
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学科网（北京）股份有限公司使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞吸水膨胀，促进气孔张开。
（5）A、结合图示可知，黑暗时突变体ntt1淀粉粒面积远小于WT，突变体ntt1叶绿体失去
运入ATP的能力，据此推测保卫细胞淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP ，A正确；
B、保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，结合图1可以看出，光照条件会
促进保卫细胞淀粉粒的水解，光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关，B正确；
C、NTT突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力，光照条件下突变体ntt1保卫细胞的的淀粉
粒几乎无变化，不能说明该突变体不能进行光合作用，C错误；
D、结合图示可以看出，较长时间光照可使WT叶绿体面积增大，因而推测，积累较多的淀粉，D
正确。
典例3（2023·河北·高考真题）拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP
须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H基因表达量下降，
细胞质基质ATP向成熟叶绿体转运受阻。
回答下列问题：
(1)未成熟叶绿体发育所需ATP主要在 合成，经细胞质基质进入叶绿体。
(2)光照时，叶绿体类囊体膜上的色素捕获光能，将其转化为ATP和 中的化学能，这些化学
能经 阶段释放并转化为糖类中的化学能。
(3)研究者通过转基因技术在叶绿体成熟的叶肉细胞中实现H基因过量表达，对转H基因和非
转基因叶肉细胞进行黑暗处理，之后检测二者细胞质基质和叶绿体基质中ATP相对浓度，结果
如图。相对于非转基因细胞，转基因细胞的细胞质基质ATP浓度明显 。据此推测，H基因
的过量表达造成细胞质基质ATP被 （填“叶绿体”或“线粒体”）大量消耗，细胞有氧呼
吸强度 。
(4)综合上述分析，叶肉细胞通过下调 阻止细胞质基质ATP进入成熟的叶绿体，从而防止线
粒体 ，以保证光合产物可转运到其他细胞供能。
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学科网（北京）股份有限公司【答案】(1)线粒体（或“线粒体内膜”）
(2)NADPH（或“还原型辅酶Ⅱ”） 暗反应（或“卡尔文循环”）
(3)降低 叶绿体 升高
(4)H基因表达（或“H蛋白数量”） 过多消耗光合产物（或“有氧呼吸增强”）
【分析】由题干可知，拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育需要来自细胞质基
质的ATP，ATP是细胞中的直接能源物质，主要细胞呼吸和光合作用产生，其中细胞呼吸产
生的ATP可以用于各种生命活动，因此未成熟的叶绿体发育所需的ATP来自细胞呼吸，细胞
有氧呼吸产生大量ATP，有氧呼吸的场所主要在线粒体，因此细胞线粒体产生大量ATP通过
叶绿体膜上的H蛋白转运至叶绿体促进其发育。待叶绿体发育成熟，H基因表达量下降，细
胞有氧呼吸产生的ATP向叶绿体转运受阻，ATP可用于其他的生命活动，避免有机物的过度
消耗。
【解析】（1）由题干可知，拟南芥幼苗叶肉细胞的叶绿体仍在发育且时，消耗的ATP主要
来自自身线粒体。线粒体通过有氧呼吸为细胞提供生命活动所需的大约95%的能量。线粒体
中能够大量合成ATP的化学反应在线粒体内膜上进行。
（2）在植物光合作用的光反应阶段，光能被光合色素捕获后，转化为储存在ATP和NADPH
中的化学能。在暗反应阶段ATP和NADPH中的化学能再进一步转化固定到糖类等有机物中。
（3）由图可知，叶绿体成熟的非转基因叶肉细胞中H基因表达下调，细胞质基质ATP浓度
远高于叶绿体基质。H基因过表达后，细胞质基质中ATP含量下降，且叶绿体基质中ATP含
量未显著升高，表明叶绿体消耗了从细胞质基质中转入的ATP。推测，H基因过表达后，大
量的ATP转运至叶绿体中被消耗，细胞需代偿性提高线粒体呼吸强度，以补充细胞质基质中
的ATP。
（4）由题分析可知，ATP由细胞质基质向叶绿体转运过程中，H转运蛋白的数量是限制运输
速率的一个主要因素。叶绿体成熟的叶肉细胞中H基因的表达下调，H转运蛋白的数量减少，
进而ATP向叶绿体的流入被有效阻止，细胞质基质ATP可保持正常生理水平，从而避免了线
粒体呼吸作用的额外增强、过多消耗光合产物，保证光合产物能被转运到其他细胞供能。
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学科网（北京）股份有限公司预测1（2024·河南·二模）影响作物产量的生理过程有根的吸收作用、叶肉细胞的光合作用
和植株的呼吸作用，三个生理过程在不同的生长时期速率也有差别。回答下列问题：
(1)小麦根细胞吸收水分的方式有 （答出两种），洋葱外表皮细胞在吸水的过程中其
吸水能力逐渐 。
(2)种植大棚绿叶蔬菜过程中，夜间适当补充光照或适当降温有利于糖类等有机物的积累，其
原理是 。冬季在绿叶蔬菜大棚中种植蘑菇有利于绿叶蔬菜的生长，其原因是 。
(3)为了研究小麦幼苗的生长规律，科研人员需要测定小麦幼苗在25℃、0.03%CO 条件下的实
2
际光合速率，请简述测定的思路： 。
预测2（2024·吉林长春·三模）研究人员在春季白天全光照条件下，对东北草莓（野生品种）
和“红颜”草莓（栽培品种）的部分光合作用指标的日变化规律进行了研究，结果如下图所示。
回答下列问题。
(1)进行光合作用时，在 （填场所）中相关酶的作用下，草莓从大气中吸收的CO 依次经
2
过 和 过程最终转化为储存着能量的有机物。
(2)据图分析，12：00~13：00时东北草莓的净光合速率降低是由 （填“气孔”或“非气
孔”）限制因素所导致，判断的依据是 。
(3)“红颜”草莓在16：00~18：00胞间CO 浓度明显升高，其主要原因是 。
2
(4)比较两种草莓，种植 草莓产量更高，理由是该草莓 。
预测3（2024·重庆九龙坡·二模）如图a是水稻的光合作用暗反应及相关过程示意图。卡尔
文循环的 Rubisco 酶既可催化 RuBP 与 CO 反应，进行卡尔文循环，又可催化 RuBP 与 O 反应，
2 2
进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗 O 并释放 CO 的反应，此代谢过程消耗 ATP 和 NADPH）。
2 2
47
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学科网（北京）股份有限公司该酶促反应方向受CO 和O 相对浓度的影响。据图回答下列问题：
2 2
(1)图a中，叶肉细胞卡尔文循环中第一个光合还原产物是 （填具体名称），该产物进一
步的转化过程需要消耗 。
(2)已知ATP和NADPH的积累会对叶绿体造成伤害，据图b分析，在干旱、高光照强度环境，
水稻光呼吸的积极意义是 。
(3)某研究团队将蓝细菌的CO 浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO 浓度大幅提升，其他生理
2 2
代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是 （答出2
点即可）。
(4)科学家预测，大气CO 浓度提高会引起温度不断升高，带来的负面作用会抵消CO 升高对产
2 2
量的提高。请根据所学知识解释这个预测的理由 。
押题1我国北方蔗糖主要从甜菜的块根中提炼。研究发现，磷对甜菜光合作用产物的合成与转
移分配具有一定的影响，其部分机理如下图，其中A、B 表示相关物质，TPT为磷酸转运体（转
运出1分子磷酸丙糖的同时会转运进1分子Pi），活性会受光抑制。回答下列问题：
48
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学科网（北京）股份有限公司(1)图中 1，5-二磷酸核酮糖与 CO₂生成 3-磷酸甘油酸的过程称为 。物质 A、B 分别为 ，
其反应产物可转移至 （结构）重新合成物质A、B．
(2)白天光合作用强，［3-磷酸甘油酸］/［Pi］的比值 ，叶绿体中会积聚大量淀粉颗粒。
夜间，叶绿体中的淀粉颗粒发生水解，能为细胞生命活动的进行提供 。
(3)为研究田间施用磷（P）和烯效唑（Un）对甜菜光合特性和产糖量的影响，科研人员采用叶
面喷施的方法处理甜菜植株，处理16天后测定净光合速率及叶面积指数（叶片总面积/土地面
积），收获时测定块根产量及产糖量，结果如下表。
净光合速率/μmol·m⁻ 叶面积 块根产量 产糖量
处理
²·s⁻¹ 指数 /t·hm² /t·hm²
清水（CK） 25.25 3.14 97.4 15.44
2mg·L⁻¹KH₂PO₄（P） 27.07 3.35 107.21 17.66
30mg·L⁻¹烯效唑（Un） 27.06 4.21 99．2 15.93
2mg·L⁻¹KH₂PO₄（P）+30mg·L⁻¹
33.22 3.83 108.1 18.88
烯效唑（Un）
①净光合速率可用单位时间内单位叶面积上 表示。
②与P组相比，Un组植株叶片积累的有机物总量 ，判断的依据是 。与CK、Un组相
比，P组块根产量和产糖量均较高，原因是施磷处理能 。
③科研人员建议甜菜生产中应采用磷和烯效唑联合喷施，其依据是 。
押题2CAM植物是具有景天代谢途径的植物，生活在高温干旱环境中，多为多浆液植物（如仙
人掌），其CO 同化途径如图1所示。PEP羧化酶（PEPC）的活性呈现出昼夜变化，机理如图2
2
所示。请回答下列问题：
49
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学科网（北京）股份有限公司(1)提取仙人掌中叶肉细胞的光合色素用的试剂是 ，据图1分析可知，仙人掌叶肉细胞中
CO 固定的场所是 。
2
(2)白天较强光照时，仙人掌叶绿体产生O 的速率 （填“大于”“小于”或“等于”）苹
2
果酸分解产生CO 的速率。夜晚，叶肉细胞因为缺少 而不能进行卡尔文循环。
2
(3)上午10：00若环境中CO 的浓度突然降低.短时间内仙人掌叶绿体中C 含量的变化是
2 3
（填“升高”、“降低”或“基本不变”），原因是 。
(4)研究发现仙人掌叶肉细胞的细胞呼吸减弱会影响细胞中苹果酸的生成。据图1和图2分析
其原因是 。
押题 3 光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高 O₂低 CO₂情况下发生的生理过程，RuBP（C ）
3
既可与CO₂结合，经酶催化生成PGA（C ）进行光合作用；又可与在此酶催化下生成1分子PGA
3
和1分子PG（C₂），进行光呼吸（如图）。回答下列问题：
(1)Rubisco酶分布在 （具体场所），它催化CO₂与C 反应生成C₃的过程称为 。
5
50
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学科网（北京）股份有限公司(2)据图分析，参与光呼吸的细胞器有 （答3点），细胞中CO₂浓度倍增可以使光合
产物的积累增加，原因是 。作物通过光呼吸能增强对强光环境的适应，其生
理意义是 。
(3)光照过强可使植物光反应阶段的关键蛋白D₁受损，出现光抑制现象，导致其光合作用效率
大幅降低。研究表明，Ca²+能够缓解因光照过强引起的 D₁蛋白含量下降。以天竺葵为实验材料，
设计实验验证该结论，简要写出实验思路：
51
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学科网（北京）股份有限公司名校预测
预测1
【答案】(1)自由扩散、协助扩散 降低
(2)夜间补充光照可以延长绿叶蔬菜光合作用的时间，制造更多的有机物；夜间适当降温可以
降低绿叶蔬菜的呼吸速率，减少有机物的消耗 蘑菇可以通过呼吸作用为蔬菜提供一定的
CO 用于光合作用
2
(3)在25 ℃、0.03% CO 条件下，先在暗处测定小麦幼苗的呼吸速率，其他条件保持不变，再在
2
适宜光照下测定小麦幼苗的净光合速率，二者之和就是该条件下小麦幼苗的实际光合速率
【分析】1、光合作用：绿色植物在光照的条件下，通过体内的叶绿体可以将二氧化碳和水转
化成储存着能量的有机物。在光合作用的过程中，绿色植物会产生如碳水化合物或糖类等有机
物，同时释放出氧气；
2、呼吸作用：生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他
产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用。呼吸作用，是生物体在细胞内将有机物氧化
分解产生能量的化学过程，是所有的动物和植物都具有一项生命活动。
【解析】（1）细胞吸收水分的方式有自由扩散和协助扩散，其中协助扩散是通过水通道蛋白
进行的。植物细胞的吸水能力取决于细胞液的浓度，植物细胞在吸水过程中细胞液的浓度是逐
渐降低的，其吸水能力也是逐渐降低的。
（2）种植大棚绿叶蔬菜过程中夜间适当补充光照可以延长绿叶蔬菜光合作用的时间，制造更
多的有机物；适当降温可以降低呼吸速率，减少有机物的消耗，所以有利于糖类等有机物的积
累。在绿叶蔬菜大棚中种植蘑菇，蘑菇可以通过呼吸作用为绿叶蔬菜提供一定的CO 用于光合
2
作用。
（3）由于植物每时每刻都进行呼吸作用，所以在光下只能测量出净光合速率，测定实际光合
速率的思路是：在25°C、0.03%CO 条件下，先在暗处测定小麦幼苗的呼吸速率，其他条件保
2
持不变，再在适宜光照下测定小麦幼苗的净光合速率，二者之和就是该条件下小麦幼苗的实际
光合速率。
预测2
【答案】(1) 叶绿体基质 CO 的固定 C 的还原
2 3
52
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学科网（北京）股份有限公司(2) 非气孔 12：00~13：00时东北草莓叶片气孔导度和胞间CO 浓度均增加
2
(3)16：00~18：00光照强度下降引起光反应速率的下降，进而导致暗反应中CO 的消耗量减少
2
(4) “红颜”/栽培品种 净光合速率大，产量高
【分析】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富能有机
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。呼吸作用一般指异化作用。
异化作用是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、CO 吸收量、有机物
2
积累量等。
【解析】（1）草莓吸收CO 进行暗反应，其场所是叶绿体基质，草莓从大气中吸收的CO 依次
2 2
经过CO 的固定和C 的还原过程最终转化为储存着能量的有机物。
2 3
（2）据图分析，12：00~13：00时气孔导度和胞间CO 浓度均增加，所以东北草莓的净光合速
2
率降低是由非气孔限制因素所导致的。
（3）16：00~18：00光照强度下降引起光反应速率的下降，进而导致暗反应中CO 的消耗量减
2
少，所以“红颜”草莓在16：00~18：00胞间CO 浓度明显升高。
2
（4）据图可知，“红颜”草莓的净光合速率大，产量高，所以“红颜”草莓产量更高。
预测3
【答案】(1) 3-磷酸甘油酸 ATP和NADPH
(2)干旱高光照强度下，植物光反应产生ATP和NADPH较多，光呼吸可以消耗多余的ATP和NADPH，
对细胞起保护作用（光呼吸可以消耗掉多余的ATP和NADPH）
(3)Rubisco等酶的活性达到最大，对 CO 的利用率不再提高，受到 ATP和 NADPH 等物质含量的
2
限制，原核生物和真核生物光合作用机制有所不同等
(4)气温上升导致Rubisco酶活性下降，催化 CO 固定速率下降，导致暗反应速率降低（或气
2
温上升， 蒸腾作用剧烈，导致气孔关闭，大气CO 浓度虽然升高，但胞间CO 浓度降低，导致
2 2
暗反应速率降低）。
【分析】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
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学科网（北京）股份有限公司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。
【解析】（1）由图 a 可知，叶肉细胞卡尔文循环中，二氧化碳固定的产物是 3-磷酸甘油酸，
3-磷酸甘油酸被ATP、NADPH还原为3-磷酸甘油醛，故叶肉细胞卡尔文循环中第一个光合还原
产物是3-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸进一步的转化过程需要消耗ATP、NADPH。
（2）光呼吸是指绿色植物在光照下消耗 O 并释放 CO 的反应，此代谢过程消耗 ATP 和 NADPH。
2 2
由图b可知，在干旱、高光照强度环境，植物光反应产生ATP和NADPH较多，光呼吸可以消耗
多余的ATP和NADPH， 从而对细胞起保护作用。
（3）在光饱和条件下，水稻细胞中 Rubisco 等酶的活性达到最大，对 CO 的利用率不再提高，
2
受到 ATP和 NADPH 等物质含量的限制，原核生物和真核生物光合作用机制有所不同等，这些因
素都有可能导致水稻的光合作用强度无明显变化。
（4）大气CO 浓度提高会引起温度不断升高，气温上升导致Rubisco酶活性下降，催化 CO 固
2 2
定速率下降，导致暗反应速率降低，且气温上升， 蒸腾作用剧烈，导致气孔关闭，大气CO 浓
2
度虽然升高，但胞间CO 浓度降低，导致暗反应速率降低，因此CO 升高，可能不会导致农作
2 2
物的产量提高。
名师押题
押题1
【答案】(1)二氧化碳固定 ATP、NADPH 类囊体膜
(2)大 葡萄糖
(3)二氧化碳吸收量（氧气的释放量、有机物积累量） 多 两组净光合速率相同，积
累的总的有机物相等，但P组快根产量及产糖量大于Un组 抑制ADPG焦磷酸化酶活性，
减少磷酸丙酮转变为淀粉，从而促进磷酸丙糖转变为蔗糖 采用磷和烯效唑联合喷施植物
净光合速率更大，且快根产量和产糖量更多
【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CO 的固定和C 的还原，消耗ATP和NADPH。
2 3
【解析】（1）图中1，5-二磷酸核酮糖与CO₂生成3-磷酸甘油酸的过程称为二氧化碳固定。
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学科网（北京）股份有限公司3—磷酸甘油酸还原为3—磷酸甘油醛需要光反应产生的ATP和NADPH，因此A+B指的是ATP
和NADPH。反应产物是ADP和NADP+，可以重新回到类囊体膜作为光反应产物再生为ATP和NADPH。
（2）白天光合作用强，3-磷酸甘油酸含量增加，TPT活性会受光抑制，导致Pi含量低，［3-
磷酸甘油酸］/［Pi］的比值大。夜间，叶绿体中的淀粉颗粒发生水解，淀粉水解产物为葡萄
糖，为细胞生命活动的进行提供主要的能源物质。
（3）①净光合速率的检测指标可以是二氧化碳吸收、氧气释放，以及有机物积累，因此净光
合速率可用单位时间内单位叶面积上二氧化碳吸收量（氧气的释放量、有机物积累量）表示。
②由于两组净光合速率相同，积累的总的有机物相等，但P组快根产量及产糖量大于Un组，
因此与P组相比，Un组植株叶片积累的有机物总量多。与CK、Un组相比，P组块根产量和产
糖量均较高，原因是施磷处理能抑制ADPG焦磷酸化酶活性，减少磷酸丙酮转变为淀粉，从而
促进磷酸丙酮转变为蔗糖。
③建议甜菜生产中应采用磷和烯效唑联合喷施，其依据是采用磷和烯效唑联合喷施植物净光合
速率更大，且快根产量和产糖量更多。
押题2
【答案】(1) 无水乙醇 细胞质基质和叶绿体基质
(2)大于 ATP和NADPH
(3)基本不变 仙人掌白天气孔关闭，降低环境中CO 的浓度对叶肉细胞内CO 浓度基本没
2 2
有影响
(4)细胞呼吸减弱，为草果酸的合成提供的NADH减少，同时生成的ATP减少影响了PEPC的活
化，使草酰乙酸生成量减少
【分析】植物的光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，其中二氧化碳的吸收与气孔导度
密切相关。据图可知，仙人掌叶肉细胞在夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO 固定在苹果酸
2
中，贮存于液泡中，白天气孔关闭，但其可以利用苹果酸分解产生的CO 进行光合作用。
2
【解析】（1）光合色素易溶于有机溶剂，提取仙人掌中叶肉细胞的光合色素用的试剂是无水
乙醇。据图1可知，仙人掌叶肉细胞中CO 固定的场所在白天和夜晚有所不同，夜晚主要在细
2
胞质基质中进行，白天在叶绿体基质中进行。夜晚时仙人掌利用PEP固定CO ，白天时进行卡
2
尔文循环，利用C 固定CO 。
5 2
（2）白天较强光照时，仙人掌光反应速率较大，水光解产生O 的速率大于苹果酸分解产生CO
2 2
的速率。夜晚没有光照，叶肉细胞无法进行光反应，不产生ATP和NADPH，所以其不能进行卡
尔文循环。
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学科网（北京）股份有限公司（3）上午10：00，由于仙人掌白天气孔关闭，降低环境中CO 的浓度对叶肉细胞内CO 浓度
2 2
基本没有影响，CO 固定生成C 的过程也几乎不受影响，因此C 的含量基本不变。
2 3 3
（4）据图1可知，细胞呼吸减弱，为草果酸的合成提供的NADH减少，同时根据图2可知，细
胞呼吸减弱生成的ATP减少影响了PEPC的活化，使草酰乙酸生成量减少，因此细胞呼吸减弱
会影响细胞中苹果酸的生成。
押题3
【答案】(1) 叶绿体基质 CO 的固定
2
(2)叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 高浓度 CO 可减少 Rubisco 酶与 O 结合，减少光呼吸；
2 2
高浓度CO 可提高光合作用（暗反应）速率 强光照射下，通过光呼吸能补充气孔关闭造
2
成的CO 不足
2
(3)将生长状况相同的天竺葵随机均分成三组，分别在过强光照、过强光照加Ca2+处理和适宜
光照三种条件下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测各组D 蛋白含量
1
【分析】光呼吸和暗反应中CO2的固定都利用了Rubisco酶，在其作用下，光呼吸过程中RUBP
与O 反应，生产1分子的C 酸和1分子的乙醇酸，光合作用中RUBP和CO 反应，生成2分子
2 3 2
的C 酸。
3
【解析】（1）Rubisco酶催化暗反应中CO 的固定过程，CO 与C 反应生成C 的过程称为CO
2 2 5 3 2
的固定，发生在叶绿体基质中。
（2）据图分析可知，光呼吸的完成需要叶绿体、过氧化物酶体、线粒体等细胞器参与。光呼
吸是进行光合作用的细胞在光照和高O 低CO 情况下发生的生理过程，Rubisco酶是一种双功
2 2
能酶，即可与CO 结合发生CO 的固定，又可与O 结合发生光反应。高浓度CO 可减少Rubisco
2 2 2 2
酶与 O 结合，减少光呼吸；还可促进 Rubisco 酶与 CO 结合，提高光合作用（暗反应）速率。
2 2
光呼吸能产生CO ，作物通过光呼吸能增强对强光环境的适应，是因为强光照射下，通过光呼
2
吸能补充气孔关闭造成的CO 不足。
2
（3）根据实验结论“Ca2+能够缓解因光照过强引起的D 蛋白含量下降”分析，实验的自变量
1
有是否有Ca2+以及光照强度的强弱，因变量是D 蛋白的含量。因此实验思路为将生长状况相
1
同的天竺葵随机均分成三组，分别在过强光照、过强光照加Ca2+处理和适宜光照三种条件下培
养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测各组D 蛋白含量。
1
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学科网（北京）股份有限公司细胞的生命历程和减数分裂
考点 高考真题
1.有丝分裂的过程 2024·浙江·T4 2023·辽宁·T11 2022·辽宁·T8
2.观察根尖分生区组织细胞 2022·江苏·T7 2022·湖南·T6 2022·广东·T4
的有丝分裂
2023·江苏·T8 2023·天津·T8 2023·北京·T5
3.减数分裂
2022·湖北·T18 2022·全国乙·T1 2022·北京·T5
4.细胞分化 2022·重庆·T6 2022·湖北·T5 2022·河北·T14
2023·海南·T4 2023·湖南·T7 2023·山东·T3
5.细胞衰老、自噬
2022·重庆·T8 2022·辽宁·T17
该部分内容通常以选择题形式出现，情境来源有三种：一是大学教材中的相关内容，二是
科研文献中的相关内容，三是教材实验或教材实验的改进，考查学生对细胞增殖、分化和死亡
等相关知识的理解，核心素养侧重学生科学探究中科学思维的形成，为学生将来步入高等院校
进行科研学习奠定基础，初步培养学生生物学科学方法论意识。
考点一、关于细胞增殖和细胞周期的注意问题（必记 2 大点）
1.细胞增殖的意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基
础。
（1）单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍。
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学科网（北京）股份有限公司（2）多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内不断地
有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。
2.细胞周期：
（1）只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有周
期性。
（2）生物体有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、
癌细胞(不正常分裂)。
考点二、细胞分化的机理和结果（必记 2 大点）
1.细胞分化的判断标准：
（1）细胞水平：同一来源的细胞是否形成形态、结构、生理功能不同的组织细胞
（2）分子水平：是否有特殊基因（奢侈基因）的表达；是否含有特殊（或特有）化学成分如
血红蛋白、抗体、胰岛素等
2.细胞分化的“变”与“不变”
（1）“不变”DNA、tRNA、rRNA、细胞数目不变
（2）“变”mRNA、蛋白质。细胞的形态、细胞的结构、细胞的生理功能改变
考点三、细胞的衰老和凋亡（必记 3 大点）
1.细胞衰老的特征：一大(细胞核体积增大)，一小(细胞体积变小)，一多(细胞内色素积累增
多)，一少(水分减少)，两低(部分酶活性降低→细胞新陈代谢速率减慢；细胞膜通透性改变→
物质运输功能降低)。
2.细胞衰老的相关学说及作用机理
（1）自由基学说
作用机理：攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。a.攻击磷脂分子，产生更多自由
基，损伤生物膜。b.攻击DNA，可能引起基因突变。c.攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。
（2）端粒学说
作用机理：在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，使细
胞活动渐趋异常。
3.细胞凋亡
（1）作用及实例：a.清除多余、无用的细胞，如蝌蚪尾的消失；b.清除完成正常使命的衰老
细胞，如衰老的白细胞；c.清除体内有害的细胞，如癌细胞；d.清除体内被病原体感染的细胞，
如被病原体入侵的靶细胞。
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学科网（北京）股份有限公司（2）细胞自噬的意义：a.处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需
的物质和能量。b.在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损
或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。c.有些激烈的细
胞自噬，可能诱导细胞凋亡。d.细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
考点四、有丝分裂和减数分裂（必记 2 大点）
1.有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核 DNA 分子和染色体的数量变化曲线及判断(以二倍
体生物为例)
（1）间期加倍⇒核DNA分子数量变化曲线
Error!
（2）间期不加倍⇒染色体数量变化曲线
Error!
2.细胞分裂中的变异类型的判断
（1）看亲子代基因型
如果亲代基因型为BB或bb，则姐妹染色单体上出现B与b的原因是基因突变；如果亲代基因
型为Bb，则姐妹染色单体上出现B与b的原因是基因突变或互换。
(2)根据配子类型判断变异时期的方法
假设亲本的基因型为AaXBY，且不考虑其他变异：①若配子中出现Aa或XBY，则减数分裂Ⅰ一
定异常；②若配子中出现AA或aa或XBXB或YY，则减数分裂Ⅱ一定异常；③若配子中出现AAa
或Aaa或XBXBY或XBYY，则一定是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均异常；④若配子中无基因A和a
或无性染色体，则可能是减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ异常。
典例1（2024·浙江·高考真题）观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，某同学在显微镜下找到
①~④不同时期的细胞，如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述，正确的是
（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．细胞①处于间期，细胞核内主要进行 DNA 复制和蛋白质合成
B．细胞②处于中期，染色体数: 染色单体数: 核DNA分子数=1:2:2
C．细胞③处于后期，同源染色体分离并向细胞两极移动
D．细胞④处于末期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
【答案】B
【解析】①是间期，细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，并且细胞有适度的生长，
但蛋白质的合成不在细胞核，而在核糖体，A错误；②是中期，染色体已在间期复制完成，
因此染色体数目没有改变，但一条染色体上有两条染色单体，一条染色体上有两个核DNA，
染色体数: 染色单体数: 核DNA分子数=1:2:2，B正确；③是前期，染色体散乱排布在细胞
中，有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况，C错误；④是末期，题干中指出植物细胞，
植物细胞末期的特点之一是在细胞板的位置逐渐扩展形成新的细胞壁，动物细胞膜末期是细
胞膜向内凹陷将细胞一分为二，D错误。
典例2（2023·河北·高考真题）关于动物细胞有丝分裂的叙述，错误的是（ ）
A．精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞 B．DNA在分裂间期边解旋边复制
C．细胞DNA总量在分裂后期减半 D．核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成
【答案】C
【解析】精原细胞能通过有丝分裂产生新的精原细胞，A正确；DNA分子的复制过程发生在
分裂间期，DNA复制的特点表现为边解旋边复制，B正确；在有丝分裂过程中有丝分裂后期
细胞DNA总量不会减半，C错误；在有丝分裂末期，核膜、核膜重新出现，即核仁在分裂末
期随着染色体解螺旋时重新形成，D正确。
典例3（2023·重庆·高考真题）药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定的毒副作用。
某小组利用试剂K（可将细胞阻滞在细胞周期某时期）研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系，
实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司注：G ：DNA合成前期；S：DNA合成期；G ：分裂准备期；M期：分裂期
1 2
A．试剂K可以将细胞阻滞在G 期
1
B．试剂K对细胞周期的阻滞作用不可逆
C．药物甲主要作用于G +M期，Ⅱ组的凋亡率应最低
2
D．在机体内，药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
【答案】C
【解析】与Ⅰ组相比，Ⅱ组添加了试剂K，由表格数据可以看出Ⅱ组的细胞主要停滞在S期，
A错误；对比第Ⅱ组和第Ⅲ组可以得出试剂K对细胞周期的阻滞作用是可逆，B错误；药物
甲主要作用于G2+M期，Ⅱ组处于G2+M期细胞数最少，所以Ⅱ组的凋亡率应最低，C正确；
浆细胞为高度分化的细胞不再进行细胞分裂，所以药物甲对造血干细胞的毒性强于浆细胞，
D错误。
预测1（2024·安徽宣城·二模）小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关，敲除
该基因的小鼠会出现无精症。下图是正常鼠和敲除鼠精原细胞进行减数分裂时测定的细胞中
DNA含量（精原细胞DNA含量为2C），下列说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．DNA含量为2C的细胞中染色体数和DNA数相等
B．敲除鼠细胞的基因在2C→4C的变化过程中均不表达
C．据图推测敲除鼠的精子形成过程阻滞在减数分裂Ⅱ时期
D．小鼠无精症的原因是缺失Rictor蛋白导致DNA复制不能进行
预测2（2024·湖南·一模）如图表示造血干细胞的生长、增殖和分化的过程，下列相关叙述
不正确的是（ ）
A．过程①细胞a体积增大，物质运输效率下降
B．造血干细胞形成各种血细胞的过程体现了细胞的全能性
C．干细胞分化成成熟红细胞的过程中，细胞器的种类、数量会发生变化
D．白细胞所含的遗传信息与造血干细胞相同
预测3（2024·安徽合肥·二模）科研人员悬浮培养某种动物细胞，定期检查培养瓶中的细胞
密度，得到下图所示结果。在培养开始50小时后，采集一部分细胞，对DNA进行染色观察，
发现有10%的细胞具有高度螺旋化的染色体。下列分析正确的是（ ）
A．取培养液中的细胞经过解离-染色-漂洗等步骤制备临时装片
B．改变培养温度或定期更换培养液，不影响细胞密度的最大值
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学科网（北京）股份有限公司C．培养液中的细胞进行有丝分裂且不同步，分裂间期约为18h
D．分裂期的细胞无同源染色体联会，因此染色体不能平均分配
押题1下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．抑癌基因甲基化导致基因突变或降低基因表达
B．自由基学说认为自由基通过攻击磷脂直接导致核糖体损伤而使细胞衰老
C．肝脏细胞不能合成血红蛋白的原因是没有与血红蛋白合成有关的基因
D．靶细胞与细胞毒性T细胞结合后裂解属于细胞凋亡
押题2AnnexinV/PI双染法是常用的细胞凋亡检测方法，其原理是凋亡早期的细胞细胞膜内侧
的磷脂酰丝氨酸（PS）会发生外翻，与绿色荧光素标记的AnnexinV特异性结合；凋亡晚期的
细胞细胞膜开始破裂，红色荧光标记的核酸染料（PI）可以与 DNA结合使之染色。下列叙述正
确的是（ ）
A．正常细胞中观察不到红色荧光的原因是PI被细胞分解
B．PS外翻后细胞内酶的活性都会降低以致细胞代谢减弱
C．哺乳动物成熟红细胞在凋亡晚期时也会出现双染现象
D．该双染法不能有效辨别凋亡晚期细胞和坏死状态的细胞
押题3如下图所示，液泡化的植物细胞有丝分裂时，细胞中形成细胞质丝，细胞核从细胞的边
缘通过细胞质丝移动到细胞中央。在正常核分裂的同时，成膜粒（主要由细胞骨架构成）出现
在某些细胞质丝中，后扩展形成成膜体，之后，来自高尔基体等的囊泡在细胞中部融合形成细
胞板，并逐步形成新的细胞壁，进而完成细胞质分裂。下列说法错误的是（ ）
A．植物细胞中细胞质丝的出现和消失可能具有周期性
B．成膜体可能以轨道的形式介导了囊泡到达细胞中部
C．该实例体现了细胞骨架与细胞分裂密切相关
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学科网（北京）股份有限公司D．植物的根尖分生区细胞也能发生图中所示的过程
名校预测
预测1
【答案】C
【分析】有丝分裂过程中染色体和DNA含量变化规律（体细胞染色体为2N）：（1）染色体变
化：后期加倍（4N），平时不变（2N）；（2）DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原
（2N）。
【解析】A、DNA含量为2C的细胞中染色体数和DNA数不一定相等，如减数第二次分裂的前期
和中期，A错误；
B、DNA含量由2C到4C的变化是DNA复制的结果，此时敲除鼠的细胞中有其他基因的表达，B
错误；
C、结果显示，Rictor基因敲除鼠中1C的细胞显著下降，说明敲除鼠精子形成过程阻滞在2C→
C，即阻滞在减数分裂Ⅱ时期，C正确；
D、小鼠出现无精症的直接原因是Rictor蛋白的缺失，根本原因是Rictor基因的缺失，D错
误。
故选C。
预测2
【答案】B
【分析】细胞分化应该掌握的几点内容：（1）概念：在个体发育中，由一个或多个细胞增殖
产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程。（2）特征：具有持
久性、稳定性和不可逆性。（3）意义：是生物个体发育的基础。（4）原因：基因选择性表达
的结果，遗传物质没有改变。
【解析】A、细胞生长的过程中细胞的数量、形态不变，体积增大，细胞体积越大，物质运输
效率越低，A正确；
B、细胞的全能性指的是高度分化的细胞仍然具有分化成各种组织细胞和完整个体的潜能，因
此，分化成各种血细胞没有体现造血干细胞的全能性，B错误；
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学科网（北京）股份有限公司C、干细胞分化成成熟红细胞的过程中，由于基因的选择性表达，细胞器的种类、数量会发生
变化，C正确；
D、造血干细胞分化为白细胞的过程中，只是发生了基因的选择性表达，细胞中的遗传信息没
有发生改变，D正确。
故选B。
预测3
【答案】C
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时结束的一段
时间，包括分裂间期和分裂期。
【解析】A、取悬浮培养的某种动物细胞在进行观察时，不需要经过解离步骤，可直接用于制
成装片观察，A错误；
B、温度会通过影响酶活性而影响细胞代谢，同时营养条件也会影响细胞代谢，因此，改变培
养温度或定期更换培养液，会影响细胞密度的最大值，B错误；
C、结合图示可以看出细胞数目增加一倍经历的时间为 20 小时，说明一个细胞周期为 20 小时，
此时对DNA进行染色观察，发现有10%的细胞具有高度螺旋化的染色体，说明培养液中的细胞
进行有丝分裂且不同步，分裂间期约为20×（1-10%）=18h，C正确；
D、图示细胞培养过程中进行的是有丝分裂，处于分裂期的细胞无同源染色体联会，但存在同
源染色体，由于细胞中的染色体由纺锤丝的牵引，因而染色体能平均分配，D错误。
故选C。
名师押题
押题1
【答案】D
【分析】自由基学说：各种氧化反应产生自由基，辐射以及有害物质入侵也会产生自由基，这
些自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，对生物膜损伤比较大，如当自由基
攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基；自由基还会攻击DNA，可能引起基因
突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上
发生稳定性差异的过程。细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【解析】A、抑癌基因甲基化不会导致基因碱基序列改变，但会影响基因的表达，进而引起表
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学科网（北京）股份有限公司型改变，A错误；
B、自由基学说认为，自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如磷脂、DNA、
蛋白质等，引起细胞衰老，B错误；
C、肝脏细胞不能合成血红蛋白的原因是血红蛋白基因没有表达，C错误；
D、细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程，故靶细胞与细胞毒性T细胞结合后裂解属于细胞凋
亡属于细胞凋亡，D正确。
故选D。
押题2
【答案】D
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命
历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的
基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细
胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
2、细胞凋亡与细胞坏死的区别：细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正
常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，属于不正常的细胞死亡，
对生物体有害。
【解析】A、凋亡晚期的细胞细胞膜开始破裂，红色荧光标记的核酸染料（PI）可以与 DNA结
合使之染色。正常细胞中观察不到红色荧光的原因是核酸染料无法进入细胞与DNA结合，A错
误；
B、由题干信息可知，凋亡早期的细胞细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸（PS）会发生外翻，所以PS
外翻后细胞内与凋亡有关酶的活性会升高，B错误；
C、由题干信息可知，凋亡早期的细胞细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸（PS）会发生外翻，与绿色
荧光素标记的AnnexinV特异性结合；凋亡晚期的细胞细胞膜开始破裂，红色荧光标记的核酸
染料（PI）可以与 DNA结合使之染色，而哺乳动物成熟红细胞无细胞核，在凋亡晚期时不会出
现双染现象，C错误；
D、凋亡晚期细胞和坏死状态的细胞均会发生细胞膜破裂而检测到荧光，故该双染法不能有效
辨别凋亡晚期细胞和坏死状态的细胞，D正确。
故选D。
押题3
【答案】D
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学科网（北京）股份有限公司【分析】细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。
1、分裂间期：①概念：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂前。②主要变化：DNA复制、
蛋白质合成。
2、分裂期：（1）前期：①出现染色体；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤丝形成纺锤
体。（2）中期：染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于
观察。（3）后期：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别
移向两极。（4）末期①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形
态；④细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷形成子细胞）。
【解析】A、由于细胞质丝出现在有丝分裂的过程中，有丝分裂具有细胞周期，因此细胞质丝
的出现和消失具有周期性，A正确；
B、构成细胞骨架的重要结构是微丝和微管，微管是一种管状结构，囊泡就是沿微管移动的，
成膜粒（主要由细胞骨架构成）出现在某些细胞质丝中，后扩展形成成膜体，之后，来自高尔
基体等的囊泡在细胞中部融合形成细胞板，由此推测成膜体可能以轨道的形式介导了囊泡到达
细胞中部，B正确；
C、细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有
非常重要的作用，该实例体现了细胞骨架与细胞分裂密切相关，C正确；
D、该图为液泡化的植物细胞进行有丝分裂的示意图，根尖分生区细胞没有液泡，因此不能发
生图中所示的过程，D错误。
故选D。
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