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专题02 细胞代谢
2 大考点概览
考点01 酶在细胞代谢中的作用
考点02 光合作用和呼吸作用
1．（2026·四川成都·二模）细胞在进行有丝分裂和减数分裂时，染色体复制后的两条姐妹染色单体被黏连
蛋白连接在一起，分离酶可水解黏连蛋白，蛋白X 可抑制分离酶的作用；APC/C 是一种可使蛋白X 水
解的酶。下列叙述正确的是（ ）
A．黏连蛋白在分裂前期合成，使细胞中出现姐妹染色单体
B．APC/C 的活性过早升高，会导致姐妹染色单体过早分离
C．进入分裂后期，蛋白X 对分离酶的抑制作用就会被解除
D．若使用药物抑制分离酶的活性，将导致染色体数目加倍
【答案】B
【详解】A、姐妹染色单体是分裂间期染色体复制后形成的，黏连蛋白的合成也发生在间期，前期只是
染色质螺旋化形成光学显微镜下可见的染色体，并非此时才出现姐妹染色单体，A 错误；
B、APC/C 活性过早升高，会提前水解蛋白X，使蛋白X 对分离酶的抑制作用提前解除，分离酶过早水
解黏连蛋白，会导致姐妹染色单体过早分离，B 正确；
C、分裂后期包括减数第一次分裂后期，该时期仅发生同源染色体分离，姐妹染色单体仍通过黏连蛋白
连接，说明此时蛋白X 对分离酶的抑制作用并未解除，C 错误；
D、若抑制分离酶活性，黏连蛋白无法被水解，姐妹染色单体不能正常分离，无法发生着丝粒分裂导致
的染色体数目加倍，D 错误。
2．（2026·四川成都·二模）漆酶是一种可降解木质素的多酚氧化酶，广泛存在于真菌中。科研人员探究了
单一阴离子与复合阴离子对漆酶活性的影响，实验处理及结果如图所示。下列分析正确的是（ ）
考点1
酶在细胞代谢中的作用
1
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A．漆酶与木质素结合后能够为木质素的降解提供活化能
B．实验结果表明不同阴离子浓度条件下漆酶的活性不同
C．复合阴离子环境中起主导作用的分别是
和
D．可选择含
的缓冲溶液作为漆酶反应的液体环境
【答案】C
【详解】A、漆酶作为催化剂，其能降低木质素降解的活化能，A 错误；
B、实验设计中不涉及阴离子的浓度，因而实验结果表明不同阴离子对漆酶的活性影响不同，B 错误；
C、根据图示结果可知，复合阴离子环境中起主导作用的分别是CO3
-和NO3
-，因为Cl-添加之后没有起
到明显的效果，C 正确；
D、图中显示Na2CO3处理后，漆酶相对活性远低于空白对照组，说明CO3
2−会抑制漆酶活性，因此不能
选择含CO3
2−的缓冲液作为漆酶反应的液体环境，D 错误。
3．（2026·四川广元·二模）植物中央大液泡膜上有多种转运蛋白参与物质运输。下图所示Cl-、
通过
离子通道进入液泡；Na+、Ca2+逆浓度梯度进入液泡；蔗糖在白天通过H+反向转运体进入液泡富集，夜
间运出到胞质溶胶。下列叙述正确的是（ ）
A．液泡内较高的H+浓度是由被动运输维持的
2
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B．Cl-和
通过离子通道进入液泡的方式与Na+进入液泡的方式相同
C．用呼吸抑制剂处理细胞，不影响液泡对Ca2+的摄取量
D．白天蔗糖在液泡中富集会导致细胞液渗透压升高，促进细胞吸水
【答案】D
【详解】A、由图可知，细胞液的pH 为3～6，胞质溶胶的pH 为7.5，表明细胞液的H+浓度高于胞质溶
胶，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将胞质溶胶中的H+运输到细胞液中，A 错误；
B、Cl-、NO3
- 通过离子通道进入液泡的方式为协助扩散，不需要ATP 直接供能，由题意和题图可知：
Na+逆浓度梯度转运到液泡，其方式为主动运输，B 错误；
C、Ca2+逆浓度梯度进入液泡，属于主动运输，其能量依赖于液泡膜两侧的H+浓度差，而H+的主动运输
需要细胞呼吸提供ATP。用呼吸抑制剂处理细胞，会抑制ATP 的合成，进而影响H+的主动运输，破坏
H+浓度差，最终显著降低液泡对Ca2+的摄取量，C 错误；
D、白天蔗糖通过 H⁺反向转运体进入液泡富集，会使液泡内（细胞液）的溶质微粒数增加，细胞液渗
透压升高，液泡与外界的渗透压差增大，从而促进细胞吸水，维持细胞的坚挺状态，D 正确。
4．（2026·四川广元·二模）在农业生产中，常用脲酶抑制剂来减缓尿素分解，提高肥效。某研究团队从植
物中提取了两种候选抑制剂——类黄酮和Urease-IN-2。为探究二者对脲酶活性的抑制原理进行了实验，
实验结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．脲酶能够高效催化尿素分解，是因为其为反应提供大量的活化能
B．由曲线②可知，类黄酮通过与脲酶可逆结合，抑制尿素分解
C．由曲线③可知，Urease-IN-2 与尿素竞争脲酶同一结合位点
D．将类黄酮与Urease-IN-2 混合使用，可完全抑制脲酶活性
【答案】B
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为反应提供活化能，A 错误；
B、曲线②（类黄酮处理）中，随着尿素浓度升高，尿素分解的最大速率最终可以接近无抑制剂的对照
组（曲线①），符合竞争性可逆抑制的特点：类黄酮与脲酶可逆结合，当尿素浓度足够高时，尿素可
3
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以竞争取代类黄酮结合脲酶，最终最大分解速率恢复到接近正常水平，B 正确；
C、如果Urease-IN-2 和尿素竞争脲酶的同一结合位点，那么高尿素浓度下，最大分解速率应该可以恢
复到对照组水平；但曲线③中最大分解速率远低于对照组，说明它属于非竞争性抑制，不与尿素竞争
同一结合位点，C 错误；
D、没有实验证据支持二者混合可以完全抑制脲酶活性，且两种抑制剂单独使用时都没有完全抑制脲酶，
混合后也无法完全抑制，D 错误。
5．（2026·四川内江·二模）细胞急性收缩后，通过调节实现体积膨胀的过程称为调节性体积增加
（RVI）。RVI 期间细胞有离子出入，但细胞膜电位不变。NKCC 是将Na+、K+、Cl-以1：1：2 比例同
向共转运的蛋白；
交换转运蛋白可介导两者1：1 反向运输（
运出细胞会使胞外pH 升
高）。将细胞置于高渗溶液中，用NKCC 抑制剂处理后的细胞体积变化如图1，用
交换转运
蛋白抑制剂（DIDS）处理后的胞外pH 变化如图2。下列选项中，最符合RVI 过程中物质运输情况
（“■”表示转运蛋白）的是（ ）
A．
B．
4
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C．
D．
【答案】C
【详解】相比等渗溶液，高渗溶液细胞起始体积小，但随之慢慢增大，而高渗溶液+NKCC 抑制剂细胞
相对体积增加较慢，NKCC 是将Na+、K+、Cl-以1：1：2 比例同向共转运的蛋白，说明在高渗溶液中
NKCC 是将Na+、K+、Cl-同向转运到细胞内，使得细胞内液浓度增大，细胞吸水进而使得细胞体积变大；
与高渗溶液对比，高渗溶液+DIDS 处理细胞外pH 降低，HCO3
-运出细胞会使胞外pH 升高，说明DIDS
的作用是将HCO3
-运出细胞，细胞外pH 降低，说明细胞可以将H+运输到细胞外，综合分析，C 正确。
6．（2026·四川南充·二模）酒精在高中生物学实验中具有不同的作用。下列叙述正确的是（ ）
A．无水乙醇能用于分离绿叶中的色素
B．医用酒精可以有效杀死芽孢和孢子
C．可以用体积分数为90%的酒精浸泡外植体消毒
D．检测脂肪时体积分数为50%的酒精能洗去浮色
【答案】D
【详解】A、无水乙醇的作用是提取绿叶中的色素，分离绿叶中的色素所用试剂为层析液，A 错误；
B、常用的医用酒精为体积分数75%的酒精，可杀灭大多数普通病原微生物，但无法有效杀死芽孢和孢
子，B 错误；
C、植物组织培养中外植体消毒使用的是体积分数70%左右的酒精，90%的酒精浓度过高，会使外植体
表面蛋白质快速凝固，阻碍酒精渗入，消毒效果差且易损伤外植体，C 错误；
D、脂肪检测实验中，苏丹Ⅲ染液为脂溶性染料，体积分数50%的酒精可溶解多余的染液，洗去浮色，
D 正确。
7．（2026·四川宜宾·二模）温度会影响反应物分子的能量和酶的空间结构，其关系如下图。直线a 表示反
应物分子具有的能量与温度的关系，曲线b 表示温度与酶空间结构稳定性的关系。将这两个作用叠加
在一起，使得酶促反应速率与温度关系呈曲线c。下列叙述正确的是（ ）
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A．对反应物加热和加入酶来提高化学反应速率的原理相同
B．图中t1、t3的酶促反应速率相同，酶降低的活化能相同
C．图中t2时酶促反应速率最大，该温度适合酶的保存
D．将反应的温度由t4降到t2，酶的活性不会发生改变
【答案】D
【详解】A、加热提高反应速率的原理是为反应物提供能量，使更多反应物分子达到活化能；而酶提高
反应速率的原理是降低化学反应的活化能，二者原理不同，A 错误；
B、t1温度更低，酶空间结构稳定性更高，酶活性更高，降低活化能的能力更强；t3温度更高，酶空间结
构稳定性下降，酶活性降低，降低活化能更少，因此二者酶降低的活化能不同，B 错误；
C、t2是酶促反应速率最大的温度（酶的最适温度），但酶适合在低温条件下保存，C 错误；
D、t4温度下，酶的空间结构已经被高温不可逆破坏，酶完全变性失活；即使温度降低到t2，酶活性也无
法恢复，因此酶活性不会发生改变，D 正确。
8．（2026·四川达州·二模）丙酮酸激酶（PK）是糖酵解（细胞呼吸第一阶段）的主要限速酶之一，能够
催化磷酸烯醇式丙酮酸和ADP 生成丙酮酸和ATP。细胞中ATP 浓度较高时，ATP 能与PK 结合调控PK
的活性，进而降低糖酵解速率。下列叙述错误的是（ ）
A．丙酮酸激酶（PK）分布在细胞质基质中
B．ATP 与PK 结合后，PK 的空间结构会发生改变
C．磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸是吸能反应
D．ATP 对PK 活性的调控利于维持能量供求平衡
【答案】C
【详解】A、糖酵解是细胞呼吸第一阶段，发生场所为细胞质基质，丙酮酸激酶是催化糖酵解过程的酶，
因此分布在细胞质基质中，A 正确；
B、ATP 与PK 结合后会调控PK 的活性，酶的活性与其空间结构密切相关，因此该结合过程会使PK 的
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空间结构发生改变，B 正确；
C、磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸的过程伴随ATP 的合成，ATP 的合成需要吸收能量，说明该反应本身
释放能量，属于放能反应，C 错误；
D、ATP 浓度较高时抑制PK 活性，减少ATP 的生成，ATP 浓度较低时抑制作用解除，加快ATP 的生成，
该负反馈调节可维持细胞内能量的供求平衡，D 正确。
9．（2026·四川达州·二模）生物学实验中，实验操作顺序对实验结果有着重要的影响。下列操作顺序正确
的是（ ）
选
项
实验名称
操作
A
探究温度对酶活性的影响
各组先将酶和底物混合，然后迅速在各自预设温度下保温一
段时间
B
探究酵母菌无氧呼吸是否产生酒精
让酵母菌在无氧条件下消耗完葡萄糖后，再用酸性重铬酸钾
检测
C
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
先向血细胞计数板滴加样液，再盖上盖玻片进行观察并计数
D
探究低温诱导植物细胞染色体数目的
变化
先用卡诺氏液处理根尖区细胞，再置于4℃环境中诱导培养
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A、探究温度对酶活性的影响时，若先混合酶和底物，二者在未达到预设温度时就会发生反应，
干扰实验结果，正确操作是先将酶和底物分别在预设温度下保温后再混合，A 错误；
B、葡萄糖可与酸性重铬酸钾发生显色反应，会干扰酒精的检测，因此需要让酵母菌在无氧条件下消耗
完葡萄糖后再检测酒精，B 正确；
C、用血细胞计数板计数酵母菌时，应先盖盖玻片，再将样液滴在盖玻片边缘使其自行渗入计数室，C
错误；
D、低温诱导染色体数目加倍实验中，需先将根尖置于4℃环境诱导培养，再用卡诺氏液固定细胞形态，
若先用卡诺氏液处理，细胞会死亡，无法完成染色体数目加倍的诱导，D 错误。
10．（2026·四川凉山·二模）PINK1/Parkin 是一条损伤线粒体进入自噬过程的信号传递途径。研究表明，
在损伤的线粒体中，外膜上的PINK1（蛋白激酶）数量增多，积聚的PINK1 能募集细胞质中Parkin
（蛋白质）并将其磷酸化，激活的Parkin 修饰线粒体表面的多种膜蛋白，诱导损伤线粒体自噬性清除。
下列分析错误的是（ ）
A．Parkin 蛋白磷酸化后，其结构和功能发生变化
B．损伤线粒体的自噬与溶酶体合成的水解酶有关
C．Parkin 蛋白基因发生突变会导致正常细胞受损
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D．损伤线粒体的清除有利于细胞内部环境的稳定
【答案】B
【详解】A、蛋白质的结构决定功能，Parkin 蛋白磷酸化后结构发生改变，功能也随之发生改变，A
正确；
B、水解酶的本质为蛋白质，合成场所是核糖体，溶酶体只能储存和释放水解酶，不具备合成水解酶
的功能，B 错误；
C、Parkin 蛋白基因发生突变可能会导致Parkin 蛋白功能异常，无法诱导损伤线粒体的自噬性清除，
损伤线粒体在细胞内积累会损害细胞正常功能，导致正常细胞受损，C 正确；
D、损伤的线粒体属于细胞内的异常结构，及时清除可避免其对细胞正常功能产生不利影响，有利于
维持细胞内部环境的稳定
一、单选题
1．（2026·四川泸州·二模）线粒体中存在如图所示的ATP 合成机制，图中a 为磷脂双分子层，A 侧为线粒
体基质，①、②为相关过程。下列分析正确的是（ ）
A．图中B 侧为细胞质基质，b 为载体蛋白
B．过程①为主动运输，过程②为协助扩散
C．图中c 有两种功能，因此不具有专一性
D．图中能量直接来自葡萄糖的氧化分解
【答案】B
【详解】A、a 为线粒体内膜，A 侧为线粒体基质，则图中B 侧为线粒体两层膜之间的间隙，A 错误；
B、过程①消耗能量，运输方式为主动运输，过程②不消耗能量，需要载体蛋白的参与，运输方式为
协助扩散，B 正确；
C、图中c 可以催化ATP 合成，也能参与H+运输，但c 仍具有专一性，C 错误；
D、结合图示分析，图中能量直接来自ATP 水解，ATP 来自于葡萄糖的氧化分解，D 错误。
故选B。
2．（2026·四川德阳·二模）椰酵假单胞杆菌广泛地存在于霉变食物中，会分泌毒性极强的米酵菌酸。米酵
考点2
光合作用和呼吸作用
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菌酸抑制线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸转位酶（ANT）的活性，导致线粒体与细胞质基质间无法完成
ATP/ADP 交换，进而引发人体中毒。ANT 还参与将线粒体内膜上的细胞色素c 转移到细胞质基质中，
从而引起细胞凋亡。下列有关叙述正确的是（ ）
A．ANT 可将线粒体中的ADP 转运到细胞质基质中
B．人体发生米酵菌酸中毒后，细胞中的无氧呼吸会增强
C．该菌分泌米酵菌酸到胞外的过程需要高尔基体参与
D．发生米酵菌酸中毒后，ANT 引发的细胞凋亡速率加快
【答案】B
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所；分析题意可知：米酵菌酸一旦使人中毒，就会抑制患者的线
粒体功能，从而抑制细胞有氧呼吸，使ATP 的生成减少或消失。
【详解】A、根据题干“米酵菌酸抑制线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸转位酶（ANT）的活性，导致线
粒体与细胞质基质间无法完成ATP/ADP 交换”可知：ANT 可以完成线粒体与细胞质基质间ATP/ADP
交换，因此ANT 可将线粒体中的ATP 转运到细胞质基质中，A 错误；
B、由于米酵菌酸抑制线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸转位酶（ANT）的活性，导致线粒体与细胞质基
质间无法完成ATP/ADP 交换，无氧呼吸的场所为细胞质基质，因此人体发生米酵菌酸中毒后，细胞
中的无氧呼吸会增强，B 正确；
C、椰酵假单胞杆菌属于原核生物，体内没有高尔基体，C 错误；
D、根据题意可知：ANT 可引起细胞凋亡，但米酵菌酸会抑制ANT 的活性，因此发生米酵菌酸中毒
后，ANT 引发的细胞凋亡速率不会加快，D 错误；
故选B。
3．（2026·四川德阳·二模）天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase）是嘧啶合成途径的关键酶，由催化亚基和调节
亚基组成，效应物ATP、CTP 可竞争性结合其调节亚基，进而影响酶活性。在相同反应体系中分别加
入等量ATP、CTP 后，测定反应速率随底物浓度变化的曲线如图。下列叙述错误的是（ ）
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A．CTP 与ATP 竞争结合调节亚基，可降低ATCase 对底物亲和力
B．底物浓度相同且反应平衡时，加入CTP 组的生成物总量最少
C．调节亚基缺失后，效应物对酶活性的调节作用完全消失
D．底物浓度较高时，效应物对反应速率的调节效应更加明显
【答案】B
【详解】A、加入CTP 后反应速率明显低于加入ATP 组，说明CTP 结合调节亚基后，降低了ATCase
对底物的亲和力，使酶活性下降，A 正确；
B、酶的作用是改变反应速率，不改变反应的平衡点；相同反应体系中起始底物浓度相同时，反应达
到平衡后，生成物总量由底物总量决定，与酶活性无关，CTP 仅减慢反应速率，不会减少平衡时生成
物的总量，B 错误；
C、题干明确说明效应物ATP、CTP 是通过结合调节亚基影响酶活性，若调节亚基缺失，效应物无法
结合发挥作用，对酶活性的调节作用会完全消失，C 正确；
D、从曲线可以看出，底物浓度越低，三组反应速率的差值越小，调节效应越不明显；底物浓度越高，
三组反应速率的差值越大，说明效应物对反应速率的调节效应更明显，D 正确。
4．（2026·四川绵阳·二模）为提高干旱、半干旱地区农作物产量，科研人员以玉米为材料，在不限制根系
生长（未限根组）和限制根系生长（限根组）两种情况下，探究水分与施氮对干旱条件下的玉米光合
作用的影响。结果如下表所示。下列分析正确的是（ ）
实验处理测定指标
未限根组
限根组
对照
施氮
灌水+施氮
对照
施
氮
灌水+施氮
气孔导度[mmol/（m2·s）]
82
64
194
58
57
176
胞间CO2浓度（μmol/mol）
240
206
109
270
?
140
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RuBPCase 活性[μmol/（h·g）]
301
625
696
163
82
451
叶绿素含量（mg/g）
9.6
11.7
12.3
7.2
4.9
11.4
光合速率[mmol/（m2·s）]
6.35
7.88
10.52
3.77
2.70
6.27
A．气孔导度下降，光合作用一定减弱
B．施氮处理必然导致叶绿素合成增多
C．施氮对光合作用的效应与根系生长状况有关
D．“?”处的胞间CO2浓度应显著低于对照组
【答案】C
【详解】A、气孔导度下降可能减少CO2供应，但光合速率还受叶绿素含量、酶活性等影响。未限根
组施氮处理中，气孔导度由82 降至64，但光合速率由6.35 升至7.88，说明气孔导度下降时光合作用
不一定减弱，A 错误；
B、施氮可促进叶绿素合成，但限根组施氮时叶绿素含量由7.2 降至4.9（对照组为7.2），表明在根系
受限时施氮反而降低叶绿素含量，B 错误；
C、未限根组施氮后光合速率上升（6.35→7.88），而限根组施氮后光合速率下降（3.77→2.70），说
明施氮效果取决于根系生长状况，C 正确；
D、限根组施氮处理的光合速率（2.70）显著低于对照组（3.77），且气孔导度相近，但RuBPCase 活
性大幅下降，表明CO2固定能力减弱，胞间CO2应积累增多。对比限根组灌水+施氮处理（胞间CO2
为140）可知，"?"处应高于对照组（270），D 错误。
故选C。
5．（2026·四川绵阳·二模）“川超”是四川省广受欢迎的民间足球联赛。球员在比赛中需长时间高强度奔
跑，大量出汗，机体也会发生一系列生理变化以维持内环境稳态。以下是对球员在比赛中机体调节过
程的分析，正确的是（ ）
A．血糖消耗加快，胰高血糖素分泌增加以促进肝糖原分解
B．无氧呼吸产生乳酸，进入血浆后会明显降低内环境pH
C．细胞外液渗透压升高，下丘脑释放的抗利尿激素会减少
D．体温升高使酶活性下降，机体可通过神经调节加速散热
【答案】A
【详解】A、球员长时间运动消耗大量血糖，血糖浓度降低会刺激胰岛A 细胞分泌胰高血糖素，促进
肝糖原分解和非糖物质转化以维持血糖稳定，A 正确；
B、无氧呼吸产生的乳酸进入血浆后，主要与血浆中的缓冲物质（如碳酸氢钠）发生中和反应，通过
缓冲系统维持pH 相对稳定，不会明显降低内环境pH，B 错误；
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C、大量出汗导致细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感受器兴奋，促使垂体释放抗利尿激素增加，
以促进肾小管和集合管对水的重吸收，C 错误；
D、体温升高时，机体通过神经-体液调节（如皮肤血管舒张、汗腺分泌增加）加速散热，D 错误。
故选A。
6．（2026·四川广元·二模）当细胞面临营养匮乏等生存压力时，细胞通过自噬降解自身受损组分来维持内
环境稳态。在人体肝细胞中，AKT 和mTor 是抑制自噬的核心蛋白激酶，其作用机理如图所示。下列叙
述正确的是（ ）
A．溶酶体自身合成多种水解酶，这些水解酶是细胞自噬中“拆解”物质的核心工具
B．胰岛素与细胞表面受体结合激活AKT 通路，促进葡萄糖进入线粒体
C．有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
D．当环境中葡萄糖等营养成分不足时，提高了mTor 的活性
【答案】C
【详解】A、水解酶是由核糖体合成的，不是溶酶体自身合成的，A 错误；
B、葡萄糖无法进入线粒体，进入线粒体的是丙酮酸，B 错误；
C、有些激烈的细胞自噬，会导致过多的细胞结构被破坏，可能诱导细胞凋亡，C 正确；
D、当环境中葡萄糖等营养成分不足时，降低了mTor 的活性，从而有利于细胞自噬来缓解营养匮乏等
生存压力，D 错误。
7．（2026·四川南充·二模）ATP 荧光检测仪可利用微生物代谢产生的ATP 发生荧光反应，原理如图。检测
人员可根据荧光强度判断餐具等用品中微生物残留量。下列叙述正确的是（ ）
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A．该荧光反应属于放能反应
B．物质X 可以参与合成RNA
C．Pi 可使蛋白质分子发生磷酸化
D．荧光越弱，微生物残留量越多
【答案】B
【详解】A、该荧光反应需要 ATP 提供能量，属于吸能反应，而非放能反应，A 错误；
B、图中物质X 是AMP，为RNA 的基本单位，因此可参与合成RNA，B 正确；
C、图中释放的Pi 为游离的磷酸，不与蛋白质结合，不使蛋白质分子发生磷酸化，C 错误；
D、微生物残留量越多，产生的 ATP 越多，荧光强度越强，因此荧光越弱，微生物残留量越少，D 错
误。
8．（2026·四川眉山·二模）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图
中结果成立的是（ ）
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
【答案】D
【分析】据图分析，图示纵坐标的含义是净光合速率，是光合速率与呼吸速率的差值，在横坐标以下
表示光合速率小于呼吸速率，在横坐标以上表示光合速率大于呼吸速率，与横坐标相交的点表示光合
速率与呼吸速率相等。
【详解】A、若横坐标是CO2浓度，纵坐标表示净光合速率，则根据题中信息无法判断出较高温度下
和较低温度下呼吸速率的大小，同理，也无法判断出较低和较高温度下光合速率的大小，所以无法判
断甲和乙的关系，A 错误；
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B、若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B 错
误；
C、若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，C 错
误；
D、若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，
乙表示较低CO2浓度，D 正确。
故选D。
【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用与呼吸作用的过程，明确纵坐标的含义，确定图中曲线不同
段的生理意义，结合横坐标的不同含义进行分析答题。
9．（2026·四川广安·二模）在高光强环境下，植物光合系统吸收过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光
合作用强度下降。某绿藻在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积
B．将该绿藻放入含H2
18O 的培养液中，适宜条件培养，产生带
18O 标记的气体只有O2
C．用含
3H2O 的溶液培养该绿藻，线粒体基质中会出现带
标记的丙酮酸和[H]
D．途径①通过将O2还原为H2O2再分解为H2O 来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤
【答案】B
【详解】A、叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积，同时也增加了光合色素的附着面积，
A 正确；
B、将该绿藻放入含H2
18O 的培养液中，适宜条件培养，产生带
18O 标记的气体有O2，此外，随着水分
子参与有氧呼吸的第二阶段，也会产生带有
18O 标记的CO2，B 错误；
C、用含
3H2O 的溶液培养该绿藻，其会参与有氧呼吸的第二阶段，产生还原氢，同时水还可参与光合
作用过程使
3H 进入到有机物中，通过有氧呼吸的第一阶段进入丙酮酸中，因而在线粒体基质中会出
现带
标记的丙酮酸和[H]，C 正确；
D、途径①通过将O2还原为H2O2再分解为H2O 来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤，这是植物的
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自我保护机制，D 正确。
10．（2026·四川达州·二模）如图所示，叶绿体的光反应系统PSⅠ、PSⅡ和电子传递体共同参与了光合作用
电子传递过程；光照还通过铁氧还蛋白（Fd）调节卡尔文循环。下列分析错误的是（ ）
A．富含光合色素的光反应系统PSⅠ、PSⅡ镶嵌在类囊体薄膜上
B．CF0-CF1通过主动运输实现H+的跨膜，其中CF0有很强的亲水性
C．上图为光反应过程，e‒最初来自水的光解，最终进入NADPH
D．光合作用过程中，光既提供能量又作为信号调节光合作用
【答案】B
【详解】A、光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，PSⅠ、PSⅡ是结合光合色素的光反应系统，镶嵌在类
囊体薄膜上，A 正确；
B、由图可知，H+顺浓度梯度经CF0-CF1跨膜，该过程不消耗能量，不属于主动运输，B 错误；
C、该图表示光反应过程，水光解产生电子e-，电子经传递体逐步传递后，最终用于NADP+结合H+生
成NADPH，因此e-最初来自水的光解，最终进入NADPH，C 正确；
D、光既为光反应提供能量，又根据题干信息，光照可通过铁氧还蛋白（Fd）调节卡尔文循环，说明
光还可作为信号调节光合作用，D 正确。
11．（2026·四川凉山·二模）在高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（ ）
A．用双缩脲试剂检测组织样液可判断样液中蛋白质的种类
B．提取绿叶色素过程中，加入碳酸钙有助于充分提取色素
C．观察酵母菌种群数量变化时设置对照组可减小实验误差
D．在调查对象分布区域随机取样调查种群密度可减小误差
【答案】D
【详解】A、双缩脲试剂可与肽键发生紫色反应，仅能检测组织样液中是否存在蛋白质，无法区分蛋
白质的种类，A 错误；
B、提取绿叶色素实验中，加入碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏，加入二氧化硅才有助于
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研磨充分、充分提取色素，B 错误；
C、观察酵母菌种群数量变化的实验为自身前后对照（不同时间的计数结果形成对照），无需额外设
置对照组，多次重复计数取平均值可减小该实验误差，C 错误；
D、调查种群密度时随机取样可避免人为因素对取样的干扰，保证样本的代表性，进而减小实验误差，
D 正确。
二、实验题
12．（2026·四川成都·二模）植物碳点(CDs)是利用植物材料为原料制备的一类新型碳基纳米材料，可被植
物体吸收、转运，并能调控光合作用关键物质含量、酶活性及光转换效率。光照强度超过光饱和点后，
有限的CO2同化能力会限制光合效率，使得过量的光合电子传递给氧，生成的活性氧会损伤光合系统。
科研人员探究不同类型CDs 对水稻光合作用的影响，结果如下表；探究“Mg，N-CDs”(掺杂Mg 和N
的碳点)对水稻干旱胁迫下抗逆性的影响，结果如图。回答下列问题：
组别
实验处理
叶绿素含量(mg·g−1)
RuBisCO 酶活性
(U·mg−1)
甲
清水
1.82
26.5
乙
CDs
2.53
38.7
丙
N-CDs1(QY=15.13%)
2.05
28.7
丁
N-CDs2(QY=46.42%)
3.01
47.9
戊
N-CDs3(QY=90.59%)
2.11
27.9
己
Mg，N-CDs
2.97
48.3
注：丙~戊组为掺杂不同N 含量制备的碳点；QY 数值越大，将紫外光转化为蓝光的能力越强。
注：SOD(超氧化物歧化酶)活性越高，植物清除活性氧的能力越强。
(1)水稻叶片通过___________(填结构名称)从外界环境吸收的CO2，在RuBisCO 酶的作用下，与C5结
合生成C3，这个过程称作___________。
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(2)根据实验结果推测，乙组水稻比甲组水稻产量更高，依据是___________。与丁组相比，戊组测得
的光合指标数值都有明显下降，主要原因是___________。
(3)干旱胁迫下，水稻光合速率会下降，而“Mg，N-CDs”处理能缓解这种现象，综合实验结果分析，
原因有___________(答出2 点)。
(4)若在农业生产中推广“Mg，N-CDs”技术，还需进一步探究的问题有___________(答出2 点)。
【答案】(1) 气孔 二氧化碳的固定
(2) 甲组水稻叶绿素含量升高，RuBisCO 酶活性增强 戊组QY 过高导致紫外光转化为蓝光过
多，光照强度超过光饱和点，生成过多活性氧损伤光合系统
(3)提高RuBisCO 酶活性，加快二氧化碳的固定速率；提高SOD 活性，清除活性氧，减轻对光合系统
的损伤；提高叶绿素含量，增强光反应。
(4)探究不同水稻品种适用的Mg，N-CDs 最佳施用浓度；碳点在田间的施用频率和有效期；碳点长期
施用对稻田环境的影响；碳点与化肥、农药配合使用时的协同/拮抗效应等。
【详解】（1）水稻叶片通过气孔从外界环境吸收的CO2，用于光合作用的暗反应，即在RuBisCO 酶
的作用下，与C5结合生成C3，这个过程称作二氧化碳的固定，或叫碳同化。
（2）根据实验结果推测，乙组水稻比甲组水稻叶绿素含量高，因而光反应增强，且RuBisCO 酶活性，
暗反应也会增强，因而乙组水稻产量更高。与丁组相比，戊组QY 过高导致紫外光转化为蓝光过多，
光照强度超过光饱和点，生成过多活性氧损伤光合系统，因而光合指标下降。
（3）干旱胁迫下，水稻光合速率会下降，而“Mg，N-CDs”处理能缓解这种现象，结合表格和柱状图
结果，可从两方面分析：一是Mg，N-CDs 提高RuBisCO 酶活性，加快二氧化碳的固定速率；另一方
面可提高SOD 活性，清除活性氧，减轻对光合系统的损伤；还可提高叶绿素含量，增强光反应。
（4）若在农业生产中推广“Mg，N-CDs”技术，需要在农业推广新技术前，可进一步探究不同水稻品
种适用的Mg，N-CDs 最佳施用浓度；碳点在田间的施用频率和有效期；碳点长期施用对稻田环境的
影响；碳点与化肥、农药配合使用时的协同/拮抗效应等。
13．（2026·四川绵阳·二模）苹果果皮颜色是影响其外观品质的重要指标。果皮中的红色主要源于花青苷
（一种色素分子）的积累，该色素是由花青苷结构基因（如MdCHS、MdCHI、MdF3H 等）所表达的
多种酶，催化花青苷前体转化而来。回答下列问题。
(1)花青苷结构基因与果皮颜色之间的关系，体现了基因通过_____控制生物体的性状。
(2)“澳洲青苹”在套袋栽培时果皮呈黄白色，解袋后逐渐变红。果树中调控基因MdMYB1（简称B1
基因），可通过对花青苷结构基因的表达进行调控，进而控制花青苷的合成。科研人员探究果皮逐渐
变红的作用机制，部分数据如下。
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处理组
果皮颜色
花青苷含量（mg/g）
B1 基因甲基化水平（%）
B1 基因的相对表达量
持续套袋
黄白色
0.01
85%
2.8
自然栽培
黄白色
0.02
83%
3.1
解袋4 天
浅红色
0.1
60%
5.2
解袋10 天
深红色
0.4
30%
14.6
据表中数据分析，解袋后果皮颜色逐渐变红与B1 基因甲基化水平、表达量之间的关系为_____。
(3)为进一步探究光照是通过激活光敏色素促进上述机制变化，某研究小组以套袋处理的生长状况相似
的“澳洲青苹”若干、光敏色素抑制剂为实验材料，结合（2）题表中信息，简要写出实验思路：
____________。
【答案】(1)控制酶的合成来控制代谢过程（进而）
(2)光照增多，B1 基因甲基化水平降低，B1 基因表达量增加，花青苷含量增加，果皮逐渐变红
(3)实验思路：将套袋处理的生长状况相似的“澳洲青苹”随机均分为3 组，甲组持续套袋，无光照；
乙组解袋后正常光照；丙组解袋后使用光敏色素抑制剂处理，比较各组果皮颜色变化（或测定各组B1
基因甲基化水平、表达量及花青苷含量）
【分析】1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一
定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个
配子中，独立的随配子遗传给后代；
2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；
在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组
合。
【详解】（1）花青苷结构基因（如 MdCHS、MdCHI）编码的是催化花青苷前体转化的酶，这说明
基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状（属于间接控制）。
（2）从表格数据可以看出： 持续套袋（无光照）→ B1 基因甲基化水平高（85%）、表达量低
（2.8）、花青苷含量低（0.01）、果皮黄白色，解袋后（光照增加）→ 随着时间推移，甲基化水平
从 85% 降至 30%，表达量从 2.8 升至 14.6，花青苷含量从 0.01 升至 0.4，果皮颜色从黄白色变为
深红色，可以得出结论：光照增多（解袋后），B1 基因甲基化水平降低，B1 基因表达量增加，花青
苷含量增加，果皮逐渐变红。
（3）实验目的：探究光照是通过激活光敏色素促进上述机制变化。 实验材料：套袋处理、生长状况
相似的 “澳洲青苹” 若干，光敏色素抑制剂。 实验设计原则： 分组对照：设置三组：甲组（空白
对照组）：持续套袋，无光照；乙组（光照对照组）：解袋后正常光照；丙组（实验组）：解袋后使
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用光敏色素抑制剂处理。观测指标：比较各组果皮颜色变化（或测定各组 B1 基因甲基化水平、表达
量及花青苷含量）。
14．（2026·四川广元·二模）为探究γ-氨基丁酸（GABA）对干旱胁迫下小麦幼苗生理特性的影响，研究
人员设置了6 组实验，结果如下表。请回答下列问题：
组别
叶片相对含水量
（%）
株高
（cm）
根冠
比
叶片MDA 含量
（μmol/g）
无干旱处理
89.2
32.5
0.35
8.1
干旱处理
56.7
18.3
0.52
23.4
干旱处理+0.1mmol/
LGABA
62.3
21.4
0.48
19.7
干旱处理+0.5mmol/
LGABA
68.9
25.1
0.45
15.3
干旱处理+1mmol/
LGABA
76.5
28.7
0.42
10.2
干旱处理+2mmol/
LGABA
65.1
22.6
0.47
17.5
(1)水作为原料参与光合作用和细胞呼吸。在光合作用的光反应中，水分解产生的电子最终传递给
_____；在有氧呼吸过程中，水中的氢最终传递给_______。
(2)干旱胁迫下，小麦叶片相对含水量下降，为缓解这一趋势，植物会增加体内_______（填激素）含
量诱导气孔关闭。此时若增加光照强度，光合速率______（填“会”或“不会”）明显提高，原因是
_____________________________。
(3)MDA（丙二醛）是细胞膜脂过氧化产物，其含量可反映细胞损伤程度。据表分析，外源GABA 能
缓解干旱损伤的原因可能是_______________________。
(4)据实验数据分析，GABA 对干旱胁迫下小麦光合产物分配的影响是________________。
【答案】(1) NADP+ 氧气（或O2）
(2) 脱落酸（ABA） 不会 CO2供应不足限制了暗反应，光反应产物积累
(3)降低MDA 含量，减轻细胞膜脂过氧化损伤
(4)干旱胁迫下植物通过将光合产物优先分配给根系以保证根系对水分及养分的吸收，而GABA 能降
低光合产物向根的分配，增加向植株地上部分的分配
【详解】（1）光合作用光反应中，水光解释放的电子经电子传递链最终传递给NADP+，使其还原为
NADPH；有氧呼吸过程中，水中的氢经反应生成[H]，最终在第三阶段传递给氧气，与氧气结合生成
水。
（2）干旱胁迫下，植物会增加脱落酸合成，诱导气孔关闭减少蒸腾失水；气孔关闭后，环境中CO2
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无法足量进入叶肉细胞，导致CO2供应不足限制了暗反应速率，光反应产物积累，光合速率不会明显
提高。
（3）已知MDA 是细胞膜脂过氧化产物，含量越高细胞损伤越重。据表格数据，干旱胁迫下添加适宜
浓度GABA 后，小麦叶片MDA 含量显著降低，因此GABA 通过减轻细胞膜脂过氧化损伤，缓解干旱
对小麦的伤害。
（4）根冠比代表光合产物在根和地上部分（冠）的分配比例，根冠比下降说明分配到地上部分的比
例增加。干旱胁迫下植物通过将光合产物优先分配给根系以保证根系对水分及养分的吸收，而GABA
的作用是降低根冠比，改变光合产物分配，增加地上部分占比。
15．（2026·四川南充·二模）研究发现，兼性景天酸代谢（CAM）植物（如冰叶日中花）可在盐胁迫、干
旱等逆境条件下，从普通的C3光合途径可逆切换为CAM 光合途径。图甲为CAM 光合途径的核心生
理过程。某研究小组为探究盐胁迫对光合途径切换的影响，测定了正常条件和盐胁迫条件下，冰叶日
中花植株昼夜CO2吸收速率，结果见图乙。回答下列问题。
(1)由图甲可知，冰叶日中花夜间吸收的CO2在_______中被固定，液泡pH 会_______（填“升高”
“降低”或“不变”）；白天气孔关闭时，该植物光合作用所需的CO2主要来自_______（填生理过
程）。
(2)图乙中的曲线B 代表的培养条件为_______，判断依据是_______。
(3)该光合途径的切换对冰叶日中花适应盐胁迫环境的生理意义是_______。
(4)为进一步验证盐胁迫是导致冰叶日中花光合途径切换的直接原因，需补充一组实验，请简要写出实
验思路。______。
【答案】(1) 细胞质基质 降低 苹果酸脱羧（分解）
(2) 正常培养 正常条件下，该植物进行C3光合途径，即白天吸收CO2，夜间不吸收CO2
(3)白天关闭气孔减少水分蒸发，适应盐胁迫逆境；夜间打开气孔吸收并储存CO2，保证白天光合作用
能正常进行
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(4)将经盐胁迫处理后的冰叶日中花转移至正常条件下培养，其他条件不变，测定其昼夜CO2吸收速率
【分析】CAM 途径的本质：CAM 途径是植物对干旱 / 盐胁迫的适应性进化，通过 “时间错位”
（夜间储 CO₂，白天用），在白天气孔关闭保水的同时，不影响光合作用，是植物应对逆境的重要策
略。
【详解】（1）CAM 植物夜间气孔开放，吸收的 CO₂ 首先在细胞质基质中，在 PEP 羧化酶催化下与
PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）结合生成草酰乙酸，再还原为苹果酸，储存于液泡中。苹果酸是酸性物质，
大量苹果酸进入液泡，会使液泡内 H⁺浓度升高，因此液泡 pH 会降低。白天气孔关闭，外界 CO₂ 无
法进入，此时液泡中的苹果酸会运输到细胞质基质，分解释放 CO₂；同时细胞自身的细胞呼吸（呼吸
作用）也会产生 CO₂，这两部分 CO₂ 进入叶绿体，供卡尔文循环（暗反应）使用。
（2）C₃ 光合途径的特点是：白天（6-18 时）气孔开放，吸收 CO₂（CO₂ 吸收速率为正）；夜间（0-
6 时、18-24 时）气孔关闭，不吸收 CO₂（CO₂ 吸收速率为 0 / 负，仅释放呼吸产生的 CO₂）。而
CAM 途径（盐胁迫）的特点是：夜间吸收 CO₂（CO₂ 吸收速率为正），白天气孔关闭，几乎不吸收
CO₂（CO₂ 吸收速率为 0 / 负），对应图中曲线 A。因此正常条件下冰叶日中花进行 C₃ 光合途径，
白天吸收 CO₂（CO₂ 吸收速率为正），夜间不吸收 CO₂（CO₂ 吸收速率为负 / 0），与曲线 B 的变化
趋势一致。
（3）白天气孔关闭，极大减少蒸腾作用散失的水分，适应盐胁迫下的高渗、干旱环境（盐胁迫会导
致植物吸水困难，水分流失加剧）； 夜间气孔开放，吸收并储存 CO₂（以苹果酸形式储存在液泡），
保证白天即使气孔关闭，也有充足的 CO₂ 用于光合作用（卡尔文循环），维持正常的有机物合成；
最终实现：在盐胁迫下，既减少水分流失，又不影响光合作用，从而适应高盐环境。
（4）实验设计需遵循单一变量原则、对照原则，核心是：除 “盐胁迫” 外，其他条件完全一致，
检测 CO₂ 吸收速率（光合途径）的变化。 实验思路（标准版本）： 分组：取生长状况一致的冰叶
日中花植株，随机分为两组，编号为甲组（实验组）、乙组（对照组）。 处理：甲组用含适宜浓度
盐的完全培养液培养，乙组用等量不含盐的完全培养液培养，两组置于相同且适宜的光照、温度等环
境条件下培养。 检测：连续测定两组植株一昼夜（24 小时）的 CO₂ 吸收速率，绘制曲线。 预期结
果：甲组（盐胁迫）CO₂ 吸收速率曲线与图中曲线 A（CAM 途径）一致，乙组（正常）与曲线 B
（C₃ 途径）一致，证明盐胁迫是光合途径切换的直接原因。
16．（2026·四川宜宾·二模）轮叶黑藻是一种沉水植物，当水中的CO2浓度降低时，会诱导轮叶黑藻光合
途径由C3途径向C4转变，以减少低CO2浓度对光合作用的影响，而且两条途径在同一细胞中进行。
下图为相关示意图，其中①-⑤代表反应过程，请据图回答：
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(1)结构A 中发生光反应需要的条件有__________，该过程产物除了NADPH 外还有__________，
NADPH 除了用于过程②外，还会用于过程__________（填序号）。
(2)低CO2浓度下，在固定CO2的两种酶（PEPC、Rubisco）中，与CO2亲和力较高的是________，判
断依据是__________。
(3)为验证轮叶黑藻在低CO2环境下其适应能力高于普通的C3植物，现提供长势基本一致轮叶黑藻和
C3植物小球藻若干，其余实验材料和设备齐全，请写出实验设计思路和预期实验结果：__________。
【答案】(1) 光能、色素、相关的酶 ATP、O2 ⑤
(2) PEPC 在低CO2浓度下，轮叶黑藻光合途径由C3途径向C4转变，PEPC 能利用在低CO2
浓度下形成的HCO3
-
(3)实验设计思路：取等量且长势基本一致的轮叶黑藻和小球藻，均各自分为两组；将两种植物的一组
置于低CO2水生环境，另一组置于正常CO2水生环境，四组在相同且适宜的条件下培养；一段时间后，
测定各组的净光合速率。预期实验结果：与正常CO2相比，低CO2环境下，轮叶黑藻的净光合速率变
化较小；与正常CO2相比，低CO2环境下，小球藻的净光合速率变化较大
【详解】（1）结构 A 是类囊体薄膜，是光反应的场所，光反应需要的条件有：光能、色素、相关的
酶等，光反应的产物除 NADPH 外，还有ATP 和 O₂。NADPH 除用于过程②（草酰乙酸还原为苹果
酸）外，还会用于过程⑤（C3还原为有机物和 C5）。
（2）与 CO₂ 亲和力较高的是PEPC，判断依据是在低 CO2浓度下，轮叶黑藻光合途径由C3途径向C4
转变，PEPC 能利用在低CO2浓度下形成的HCO3
-。即PEPC 能在低 CO₂ 浓度下高效固定CO2，说明
其与CO2亲和力更高。
（3）要验证轮叶黑藻在低CO2环境下其适应能力高于普通的C3植物，本实验的自变量是植物种类
（轮叶黑藻和小球藻）和CO2浓度，因变量是植物的生长状况（可通过一定时间内的增重等指标体
现）。因此实验设计思路为：取等量且长势基本一致的轮叶黑藻和小球藻，均各自分为两组；将两种
植物的一组置于低CO2水生环境，另一组置于正常CO2水生环境，四组在相同且适宜的条件下培养；
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一段时间后，测定各组的净光合速率。预期实验结果：与正常CO2相比，低CO2环境下，轮叶黑藻的
净光合速率变化较小；与正常CO2相比，低CO2环境下，小球藻的净光合速率变化较大。
17．（2026·四川广安·二模）钼（Mo）是植物和微生物必需的微量元素，在自然界中常以钼酸盐（
）的形式存在。过量的钼酸盐具有毒性，某些耐钼细菌能将其吸收并转化为低毒形式储存。为了探究
进入耐钼细菌M 的跨膜运输机制，研究人员进行了如下实验。
(1)将耐钼细菌M 接种到基础培养基中培养至快速增长期，取等量菌液分别进行如下处理，并测定
吸收速率，结果见下表。
组别
处理条件
吸收速率（μmol·g-1·h-1）
Ⅰ
基础培养基（对照）
12.6
Ⅱ
基础培养基+HgCl2（通道蛋白抑制剂）
3.4
Ⅲ
基础培养基+叠氮化钠（呼吸抑制剂）
11.8
Ⅳ
基础培养基+硫酸盐（
）
2.1
①比较Ⅱ组与Ⅰ组，可推测
的吸收与_______有关。
②比较Ⅲ组与Ⅰ组，说明该吸收过程_______（填“需要”或“不需要”）细胞代谢供能。
③研究发现
与
结构相似，推测Ⅳ组吸收速率显著低于Ⅰ组的最可能的原因是_______。
(2)为进一步探究钼元素对细菌M 光合作用、呼吸作用的影响，以及钼元素与MT1 基因（编码钼转运
蛋白）表达的相关性，科研人员进行如下实验，结果如下表。回答下列问题：
组
别
处理
条件
光合作用速率
（μmolO2·g-1·h-1）
呼吸作用速率
（μmolO2·g-1·h-1）
MT1
基因
表达
量
钼
转
运
蛋
白
含
量
甲
含钼
培养
基
18.5
12.6
正常
正
常
乙
缺钼
培养
基
3.2
3.4
显著
升高
显
著
增
多
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①与甲组相比较，缺钼条件下，细菌M 通过上调MT1 基因表达的生物学意义_______。
②已知钼是多种氧化还原酶的辅因子，据此推断，钼缺乏导致光合速率和呼吸速率下降的原因
_______。
【答案】(1) 通道蛋白 不需要 SO4
2-与MoO4
2-竞争通道蛋白，且竞争力较强
(2) 通过增加钼转运蛋白的含量，促进细菌对钼的吸收，减弱因为缺钼引起的伤害 钼能够激
活光合作用和呼吸作用相关酶活性
【详解】（1）①比较Ⅱ组与Ⅰ组，添加通道蛋白抑制剂后，MoO4
2-吸收速率下降，可推测MoO4
2-的
吸收与通道蛋白有关。
②比较Ⅲ组与Ⅰ组，使用呼吸抑制剂后，MoO4
2-吸收速率基本不变，说明该吸收过程“不需要”细胞
代谢供能。
③研究发现SO4
2-与MoO42-结构相似，推测Ⅳ组吸收速率显著低于Ⅰ组的最可能的原因是SO4
2-与
MoO4
2-竞争通道蛋白，且竞争力较强，因而MoO4
2-的吸收速率下降。
（2）①与甲组相比较，缺钼条件下，细菌M 通过上调MT1 基因表达的生物学意义在于通过增加钼转
运蛋白的含量，促进细菌对钼的吸收，减弱因为缺钼引起的伤害。
②已知钼是多种氧化还原酶的辅因子，据此推断，钼能够激活光合作用和呼吸作用相关酶活性，因此
钼缺乏导致光合速率和呼吸速率下降。
三、解答题
18．（2026·四川乐山·二模）温度、CO2浓度都会影响植物光合作用速率。图1 为大豆光合作用速率、呼吸
作用速率随温度变化的曲线图。图2 是L 市科研团队以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料，
分别进行三种不同实验处理后，在晴天上午测定的各组光合作用速率。三个组处理为：甲组提供大气
CO2浓度（375μmol·mol-1）；乙组提供CO2浓度倍增环境（750μmol·mol-1）；丙组先在CO2浓度倍增
的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应。请回答以
下问题：
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(1)图1 中实线表示的是________（填“呼吸作用速率”“净光合作用速率”或“实际光合作用速
率”），________点以后对应的温度可使大豆有机物的积累量增加。CD 段实际光合作用速率
________（填“增大”“减小”或“不变”）。
(2)L 市科研团队实验的自变量是________。
(3)由图2 所示的实验结果表明，各类植物丙组的光合作用速率均与甲组________（填“相同”“不
同”或“不确定”），可能的原因是________。
【答案】(1) 净光合作用速率 A 增大
(2)植物种类、不同CO2浓度的处理方式
(3) 不同 与甲组相比，丙组植物在高浓度CO2环境中培养60 天，气孔数量减少/气孔导度降
低/固定CO2酶的活性降低/数量减少（答到这4 点中任意一方面即可），恢复为大气CO2浓度后，光
合速率比甲组低
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【详解】（1）实线是从空气中吸收的 CO₂ 量，对应定义：净光合作用速率。虚线是呼吸作用 O₂ 消
耗量，代表呼吸速率。有机物积累量＞0 ，表示净光合速率＞0。图中A 点是净光合速率曲线与横坐
标交点，A 点净光合 = 0；A 点以后净光合作用速率＞0，有机物开始持续积累。CD 段：净光合速率
不变，但呼吸速率持续上升，且实际光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率，因此二者相加的总
（实际）光合速率增大。
（2）结合图2 横坐标可知，自变量之一是植物种类；结合题干信息可知，每一种作物又因为不同CO2
浓度的处理方式得到三种光合作用速率变化，自变量之二是不同CO2浓度的处理方式。
（3）从图 2 可以直观看出：所有植物丙组柱形高度都低于甲组，丙组先在高 CO₂ 浓度环境长期培
养 60 天，再恢复大气 CO₂ 浓度，出现高 CO₂ 驯化后的光合下调现象，原因是长期高 CO₂ 环境 →
植物气孔数量减少、气孔导度降低（恢复大气低 CO₂ 后，CO₂ 吸收能力不足，光合速率下降 长期高
CO₂ 环境 → 暗反应固定 CO₂ 的Rubisco 酶活性降低、酶含量减少；恢复大气 CO₂ 后，暗反应固定
CO₂ 能力下降），光合速率低于一直正常大气 CO₂ 培养的甲组。
19．（2026·四川眉山·二模）在氧气供应充足的条件下，癌细胞也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象
称为“瓦堡效应”。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程示意图，①～④表示生理过程。
请回答问题。
(1)葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过氨基转换作用形成_____（选填“必需”或“非必
需”）氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合成_____作为DNA 复制的原料。
(2)与正常细胞相比，①～④过程在癌细胞中明显增强的有_____（填编号）。在有氧条件下，产生等
量ATP，癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞_____，原因是_____。
(3)肿瘤患者体内癌细胞的“瓦堡效应”会产生大量的乳酸，但患者的内环境pH 仍能维持相对稳定，
原因是_____。
(4)若要研制药物来阻止癌细胞中异常代谢途径，图中的过程_____（填编号）不宜选为作用位点。
【答案】(1) 非必需 脱氧核苷酸
(2)
①②③
更多 癌细胞主要进行无氧呼吸，无氧呼吸释放的能量远少于有氧呼吸，产生
等量ATP，癌细胞需要消耗更多葡萄糖
(3)内环境中存在缓冲物质（缓冲对），可中和乳酸，维持pH 相对稳定
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(4)①④
【详解】（1）人体能自己合成的氨基酸为非必需氨基酸，DNA 复制的原料是脱氧核糖核苷酸；葡萄
糖进入癌细胞后，在代谢过程中可通过氨基转换作用形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合
成脱氧（核糖）核苷酸作为DNA 复制的原料。
（2）正常细胞在有氧的条件下，几乎不进行无氧呼吸，所以与正常细胞相比，①
④过程在癌细胞
〜
中明显增强的是无氧呼吸，即图中的①②③；有氧条件下，消耗1 分子葡萄糖产生32 个ATP，而无氧
条件下，消耗1 分子葡萄糖产生2 个ATP，在有氧条件下，产生等量ATP；癌细胞主要进行无氧呼吸，
无氧呼吸释放的能量远少于有氧呼吸，故产生等量ATP，癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞更多。
（3）内环境中存在缓冲物质（缓冲对），可中和乳酸，维持pH 相对稳定，故肿瘤患者体内癌细胞的
“瓦堡效应”会产生大量的乳酸，但患者的内环境pH 仍能维持相对稳定。
（4）分析题图可知，①④是正常细胞所必须的，所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代
谢途径，图中的①④不宜选为作用位点。
20．（2026·四川达州·二模）2026 年两会期间，教育部提出中小学要全面推行“课间15 分钟”和“每天体
育2 小时”制度。有氧运动（如慢跑）时骨骼肌靠有氧呼吸供能；无氧运动（如短跑）时骨骼肌还会
进行无氧呼吸。下图为有氧呼吸某阶段的示意图，回答下列问题。
(1)图示过程是有氧呼吸的第________阶段。与有氧呼吸相比，人无氧呼吸消耗等量葡萄糖产生的ATP
更少，其原因是________________。
(2)高强度运动时机体产热骤增，机体通过分级调节和________调节机制从而维持体温相对稳定。运动
会导致血糖浓度快速下降，此时，胰岛A 细胞接受的信号刺激有________________（答出2 点即可）。
(3)据图可知，H+在膜两侧的电化学梯度是ATP 合成的动力。某减肥药物可使H+经非ATP 合酶通道回
渗线粒体基质，并导致体内有机物的消耗加快。长期服用该减肥药会严重危害健康，其原因有：①为
生命活动供能会________；②体温会________。
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(4)研究表明，运动能促进单胺类神经递质的释放从而缓解抑郁症状，该类神经递质对靶细胞的作用效
应是________。运动还能增强大脑海马区的功能，有利于长期记忆的形成，推测其机制是
________________（写出1 点即可）。
【答案】(1) 三 葡萄糖中的能量大部分仍存留在乳酸中（或“无氧呼吸只在第一阶段生成少
量ATP”）
(2) 反馈/负反馈 血糖浓度下降、下丘脑某区域的交感神经释放的神经递质
(3) 减少 升高
(4) 提高靶细胞的兴奋性 改变突触的形态和功能/增加突触的数量/增加新生神经元的数量/促
进神经递质的释放
【详解】（1）图示过程[H]与O₂ 结合生成水、合成ATP，是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜。
人体无氧呼吸对葡萄糖氧化不彻底，只在第一阶段生成少量ATP，葡萄糖中的能量大部分仍存留在乳
酸中，因此消耗等量葡萄糖时，比有氧呼吸产生的ATP 少。
（2）体温调节中，甲状腺激素的分泌存在下丘脑-垂体-甲状腺的分级调节，同时通过负反馈调节维持
激素水平相对稳定，最终维持体温稳定。血糖浓度下降时，胰岛A 细胞可直接感受到血糖降低的刺激，
同时也可接受下丘脑某区域的交感神经释放的神经递质，进而分泌胰高血糖素升高血糖。
（3）H⁺的电化学梯度是ATP 合成的动力，若H⁺不经ATP 合酶回渗，梯度储存的能量无法用于合成
ATP，因此ATP 生成减少，生命活动供能不足；H⁺梯度中的能量会以热能形式散失，机体产热增加，
体温升高。
（4）神经递质作为信号分子，作用于突触后神经元，会引起突触后膜电位变化，提高靶细胞的兴奋
性。长期记忆的形成与新突触的建立有关，因此运动增强海马区功能、促进长期记忆的机制是改变突
触的形态和功能（或增加突触的数量、增加新生神经元的数量、促进神经递质的释放等）。
21．（2026·四川凉山·二模）玉米的叶肉细胞能通过PEPC 酶将低浓度的CO2固定成C4，C4转运到维管束
鞘细胞后释放CO2，提高了维管束鞘细胞中CO2的浓度，再进行卡尔文循环，过程如图所示。卡尔文
循环的Rubisco 酶是CO2固定的关键酶，Rubisco 活化酶（RCA）可以调节Rubisco 酶的活化状态，玉
米RCA 基因的表达水平影响其光合速率。研究者以正常植株W 为参照，构建了RCA 基因表达显著增
加的植株R，实验结果如下表。回答下列问题：
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植株
净光合速率
（μmol·m-2·s-1）
胞间CO2浓度
（ppm）
气孔导度
（mol·m-2·s-1）
W
29．4
47．5
174．7
R
33．6
30．7
175．1
(1)玉米中的PEPC 酶和Rubisco 酶都能固定CO2，与CO2的亲和力更强的是_____酶。据图所示生理过
程推测，维管束鞘细胞和叶肉细胞中的叶绿体有哪些方面的不同（答出1 点即可）：_____。
(2)图中由C5转变为PEP 的过程属于_____（填“吸能”或“放能”）反应，该过程产生的AMP 是由
ATP 脱离了两个磷酸基团形成的腺苷一磷酸，可以作为_____合成的基本单位。
(3)通过基因工程在玉米RCA 基因的启动子前连接具有组织特异性的增强子，可显著驱动RCA 基因的
表达，下列关于增强子的理解，正确的是_____（多选）。
①增强子是不具有遗传效应的DNA 片段 ②增强子由4 种脱氧核苷酸单体连接而成
③增强子单链上相邻碱基以氢键相连接 ④脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架
(4)用携带改造后的RCA 基因的农杆菌侵染玉米愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA 进入愈伤组织细
胞，将RCA 基因整合到_____上，将成功转化的愈伤组织诱导形成再生植株的过程称为_____。
(5)与植株W 相比，植株R 的气孔导度几乎没有变化，但净光合速率显著增加，原因是_____。
【答案】(1) PEPC 酶的种类不同（成分不同、结构不同）
(2) 吸能 RNA/核糖核酸
(3)②④
(4) 染色体（DNA） 再分化
(5)Rubisco 活化酶（RCA）含量增加，提高了Rubisco 酶的活性，CO2固定速率增加，光合作用增强
【详解】（1）玉米中的PEPC 酶和Rubisco 酶都能固定CO2，其中与CO2的亲和力更强的是PEPC 酶，
正因为如此，玉米能利用较低浓度的二氧化碳。图中显示，维管束鞘细胞中能进行卡尔文循环，而叶
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肉细胞中不能，因而可推测，维管束鞘细胞和叶肉细胞的叶绿体中酶的种类不同（成分不同、结构不
同）。
（2）图中由C5转变为PEP 的过程中消耗了ATP，因而属于“吸能”反应，该过程产生的AMP 是由
ATP 脱离了两个磷酸基团形成的腺苷一磷酸，为腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为合成RNA（核糖核酸）
的原料。
（3）①增强子具有驱动基因表达的作用，因而是基因的结构，具有遗传效应，①错误；
②增强子可以连接到玉米RCA 基因的启动子前，说明其由4 种脱氧核苷酸单体连接而成的，②正确；
③增强子单链上相邻碱基以脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连接，③错误；
④增强子也是DNA 片段，其基本骨架是由脱氧核糖与磷酸交替连接构成的长链组成，④正确。
（4）用携带改造后的RCA 基因的农杆菌侵染玉米愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA 进入愈伤组织
细胞，将RCA 基因整合到染色体DNA 上，将成功转化的愈伤组织诱导经过脱分化过程形成再生植株，
该过程属于植物组织培养过程。
（5）与植株W 相比，植株R 的气孔导度几乎没有变化，但净光合速率显著增加，这是因为Rubisco
活化酶（RCA）含量增加，提高了Rubisco 酶的活性，CO2固定速率增加，暗反应速率加快，因而光
合作用增强。
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