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专题11 情境信息类
目 录
一、题型解读
二、热点题型归纳
【题型1】文字信息类
【题型2】曲线信息类
【题型3】柱形图信息类
【题型4】表格信息类
【题型3】过程模式图类
三、最新模考题组练
情境信息类题是生物学考试中的热门题型,《中国高考评价体系》中提到,
考生应当能够客观全面地获取可相关信息,能够从情境中提取有效信息。获取信
息的能力主要包括:(1)从提供的材料中获取相关的生物学信息、加工处理信息、
转换信息、交流信息的能力;(2)关注对科学、技术和社会发展有重大影响的、
与生命科学相关的突出成就及热点问题。情境信息类题目主要包括:文字信息类、
曲线图信息类、柱形图信息类、表格信息类和过程模式图信息类。这些题目往
往具有一定的难度，做这类题时重点是提取新信息，将其与教材的知识进行结
合、转化、分析。其特点可概括为“新情境、旧知识”。所以这种题型往往是
高起点、低落点。
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【题型1】文字信息类
【典例分析1】（2023·河北·统考高考真题）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。
【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
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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。
【详解】（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。
【提分秘籍】文字信息类解题思路：
1、读信息：通读题干发现有用信息（建议读两遍）。
2、建联系：找到试题所设问题与所给信息的相关点。
3、巧作答：根据相关生物学知识和原理得出准确的答案。
【变式演练】（2023·辽宁·统考高考真题）迁徙鸟类与地球上不同生态系统、当地生物多
样性和人类文化的时空关联，诠释了“地球生命共同体”的理念。辽东半岛滨海湿地资源丰
富，是东亚—澳大利西亚水鸟迁徙通道中鸟类的重要停歇、觅食地，对保护生物多样性具有
全球性的重要意义。回答下列问题：
(1)迁徙鸟类对迁徙途中停歇、觅食地生态系统的结构和功能产生影响，生态系统的基本功能
是 、 和 。
(2)每年春季，数量巨大的迁徙水鸟在辽宁滨海湿地停歇、觅食，形成“鸟浪”奇观。此时，
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该地生物群落体现出明显的 变化。决定该地生物群落性质最重要的因素是 。
(3)该地区迁徙水鸟还停歇、觅食于由自然滩涂改造形成的水田和养殖塘等人工环境，这说明
保护迁徙的候鸟，并不意味禁止 自然滩涂，适度的人类生产活动会 （填“提高”
或“降低”）湿地生态系统的多样性。
(4)在鸟类迁徙通道的觅食地，影响各种鸟类种群数量变化的关键生物因素是湿地中的 。
(5)为稳定发挥辽宁滨海湿地在鸟类迁徙过程中重要节点的作用，应采取 （答出两点即
可）等措施，对该区域湿地进行全面的保护。
【答案】(1) 能量流动 物质循环 信息传递
(2) 季节性 物种组成
(3) 开发和利用 提高
(4)食物
(5)建立自然保护区；对改造的自然滩涂给予相应物质和能量的投入等
【分析】1、生态系统是一个生物群落与其环境中非生物组成部分相互作用形成的一个系统。
2、影响种群数量的因素包括生物因素和非生物因素，非生物因素如阳光、温度、水等，生物
因素如食物、天敌等。
【详解】（1）生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递三大基本功能。
（2）只有春才有“鸟浪”奇观，这体现了群落的季节性特点。决定生物群落性质最重要的因
素是群落的物种组成，物种组成是区别不同群落的最主要因素。
（3）由自然滩涂改造形成的水田和养殖塘等人工环境成为了鸟类迁徙通道的觅食地，说明自
然资源并非是狭隘的禁止开发利用，适度的人类生产活动会提高湿地生态系统的多样性。
（4）鸟类在迁徙地觅食，因此决定各种鸟类种群数量变化的关键生物因素是湿地中的食物。
（5）对辽宁滨海湿地应建立自然保护区，同时对改造的自然滩涂要给予相应的物质、能量的
投入，保证生态系统结构和功能的协调，对该区域湿地进行全面的保护。
【题型2】曲线信息类
【典例分析2】（2023·辽宁·统考高考真题）随着人类星际旅行计划的推进，如何降低乘
员代谢率以减少飞船负载是关键问题之一、动物的冬眠为人类低代谢的研究提供了重要参考。
图1 显示某储脂类哺乳动物的整个冬眠过程包含多个冬眠阵。每个冬眠阵由入眠、深冬眠、
激醒和阵间觉醒四个阶段组成，其体温和代谢率变化如图2 回答下列问题：
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(1)入眠阶段该动物体温逐渐 ，呼吸频率会发生相应变化，调控呼吸频率的中枢位于
。进入深冬眠阶段后该动物维持 ，以减少有机物的消耗。
(2)在激醒过程中，从中枢神经系统的 发出的交感神经兴奋，使机体产热增加，体温迅
速回升。
(3)该动物在阵间觉醒阶段会排尿，排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经兴奋
使膀胱缩小完成的，这种调节方式属于 调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水，主要通
过分解体内的 产生水。
(4)低温不能诱发非冬眠动物冬眠，但利用某种物质可诱导出猕猴等动物的低代谢状态，其机
制是激活了下丘脑的特定神经元。据此推测，研究人体低代谢调节机制的关键是要找到
和 ，并保证“星际旅行休眠人”能够及时 。
【答案】(1) 下降 脑干 低代谢率
(2)脊髓
(3) 分级 脂肪
(4) 新陈代谢降低相关的神经元 激活该神经元的物质 激醒和阵间觉醒
【分析】分析图2 可知：一个冬眠阵中，入眠阶段体温和代谢率逐渐下降，深冬眠阶段维持
低体温和低代谢率，激醒阶段体温和代谢率升高，阵间觉醒阶段维持正常体温。
【详解】（1）分析图可知，入眠阶段该动物体温逐渐下降，呼吸频率会发生相应变化，调控
呼吸频率的中枢位于脑干。进入深冬眠阶段后该动物维持低代谢率，以减少有机物的消耗。
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（2）交感神经由脊髓发出。
（3）排尿是在高级中枢调控下由低级中枢发出的传出神经兴奋使膀胱缩小完成的，这种调节
方式属于分级调节。该动物冬眠季节不进食、不饮水，主要通过分解体内的脂肪产生水。
（4）研究人体低代谢调节机制的关键是要找到新陈代谢降低相关的神经元，用于接收相应物
质的刺激；还应找到激活该神经元的物质，并保证“星际旅行休眠人”能够及时激醒和阵间
觉醒。
【提分秘籍】曲线信息类解题思路：
1、识标：识别坐标图中横纵坐标的含义、刻度和单位，理解横纵坐标之间的含义。
2、明点：名确曲线中特殊点的含义，包括起点、终点、顶点、转折点等。
3、析线：分析曲线的走向和变化趋势，揭示曲线变化的原因和意义。
【变式演练】（2023·山东·高考真题）研究群落中植物类群的丰富度时；不仅要统计物种
数，还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体
数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中，植物物种甲、乙和丙分别在
不同阶段占据优势，它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。
(1)该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比，除了演替起点的不同，区别还在于该群落
演替类型 （答出2 点区别即可）
(2)在研究该群落植物类群丰富度的过程中，统计丙的相对数量采用了记名计算法。根据记名
计算法适用对象的特点分析，丙的特点是 。
(3)据图分析，第30 年至第50 年乙种群密度的变化是 （填“增大”“减小”或
“不能确定”），原因是 。
(4)该农田退耕前后的变化，说明人类活动对群落演替的影响是 。
【答案】(1)时间短，速度较快
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(2)个体较大，种群数量有限
(3) 不能确定 由于30-50 年丙的相对多度在增加，故无法确定该群落总的植物个体
数的变化，相应的，虽然乙植物占比（相对多度）在减小，但无法确定其具体的种群密度在
减小，可能只是丙个体数目增加的更快，占比更多，优势取代
(4)人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
【分析】初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被
彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草
本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物
的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→
森林阶段。
【详解】（1）退耕农田自然演替是在有一定植被的基础上进行的，为次生演替，火山岩上进
行的群落演替为初生演替。初生演替比次生演替经历的时间长，速度较缓慢，次生演替的影
响因素是要是人类活动，而初生演替的影响因素是自然元素。
（2）记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较
大、种群数量有限的群落。
（3）群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示，第
30 年至第50 年乙种群的相对多度下降，图中纵坐标为相对多度，是该种植物个体数所占百分
比，而不是具体的数目，其变化无法直接反映种群密度的变化。由于30-50 年丙的相对多度
在增加，故无法确定该群落总的植物个体数的变化，相应的，虽然乙植物占比（相对多度）
在减小，但无法确定其具体的种群密度在减小，可能只是丙个体数目增加的更快，占比更多，
优势取代。
（4）该农田退耕前后的变化，说明人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和
速度进行。
【题型3】柱形图信息类
【典例分析3】（2023·山东·高考真题）研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋
白Tau 过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau 降解，该过程
受蛋白激酶cPKCγ 的调控。为探究相关机理，以小鼠等为材料进行了以下实验。
实验I：探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ 对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有
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5mmol/L 葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A 组
培养液不处理，B 组培养液中加入75mmol/L 的X 试剂1mL，C 组培养液中加入75mmol/L 葡萄
糖溶液1mL。实验结果见图甲。
实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续5 天测量4 组小鼠的逃避潜伏期，结果
见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD 小鼠）
通过注射药物STZ 制备。
(1)人体中血糖的来源有 （答出2 个方面的来源即可）。已知STZ 是通过破坏某种细
胞引起了小鼠血糖升高，据此推测，这种细胞是 。
(2)实验I 的C 组中，在含5mmol/L 葡萄糖的培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液后，细胞吸水、
体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压 （填“升高”或“降
低”），B 组实验结果可说明渗透压的变化对C 组结果 （填“有”或“没有”）干
扰。图甲中A 组和C 组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ 对海马神经元自噬水平的影响是
(3)图乙中a、b 两条曲线所对应的实验动物分别是 （填标号）。
①正常小鼠 ②敲除cPKCγ 基因的小鼠 ③TD 小鼠 ④敲除cPKCγ 基因的TD 小鼠
(4)对TD 小鼠进行干预后，小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究，写出2 种可能的干
预思路： 。
【答案】(1) 食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化 胰岛B 细胞
(2) 降低 没有 在葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶cPKCγ 对自噬水平无明显影响；
在高浓度葡萄糖条件下，蛋白激酶cPKCγ 能提高细胞自噬水平
(3)④③
(4)①抑制Tau 磷酸化
②提高蛋白激酶cPKCγ 的活性；降低血糖（注射胰岛素）；提高自噬水平
【分析】由图乙可知，a 曲线变化平缓，应对应正常小鼠，b 曲线变化相对快些，应对应TD
小鼠，但cPKCγ 基因正常，所以缓于cd 两曲线。
【详解】（1）人体中血糖可通过食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化
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提供。某种细胞破坏而导致血糖升高，说明胰岛素分泌不足，推测这种细胞为胰岛B 细胞。
（2）在含5mmol/L 葡萄糖的培养液中加入75mmol/L 葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，
说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压降低。B 组较A 组而言，自噬水平相对值不变，
说明渗透压的变化对C 组结果没有干扰。由题意可知，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau
降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ 的调控，三组的实验结果说明在葡萄糖浓度正常时，蛋白激
酶cPKCγ 对自噬水平无明显影响；在高浓度葡萄糖条件下，蛋白激酶cPKCγ 能提高细胞自
噬水平。
（3）逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，图乙中a、b 两条曲线逃避潜伏期较长，说明记忆力
较差。蛋白Tau 过度磷酸化，导致记忆力减退，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau 降解。
由（2）可知，蛋白激酶cPKCγ 促进海马神经元自噬，所以敲除cPKCγ 基因后，细胞自噬过
程受阻，记忆力减退。图中a 曲线逃避潜伏期最长长，说明记忆力最差，对应敲除cPKCγ 基
因的TD 小鼠，b 曲线对应TD 小鼠，其cPKCγ 基因正常，逃避潜伏期低于敲除cPKCγ 基因的
TD 小鼠。d 对应正常小鼠，C 组对应敲除cPKCγ 基因的小鼠。
（4）由题意可知，由于糖尿病导致小鼠记忆力减退，所以可通过注射胰岛素降低血糖使小鼠
记忆力得到提高，也可通过抑制Tau 磷酸化、提高蛋白激酶cPKr 的活性、或使cPKCγ 基因
过量表达，提高自噬水平达到提升记忆力的作用。
【提分秘籍】柱形图信息类解题思路：
1、识图：分析柱形图中个数字信息表达的生物学含义。
2、架桥：找变量之间的相互关系，将获取的信息与教材相关知识联系起来。
3、渡桥：根据联系点，挖掘隐含条件，将题干信息、教材知识点与试题问题联系起来。
【变式演练】（2023·辽宁·统考高考真题）花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。
下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值（SPAD）（图1）和净光合速
率（图2）。回答下列问题：
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(1)花生叶肉细胞中的叶绿素包括 ，主要吸收 光，可用 等有机溶剂从叶片中
提取。
(2)盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是 。
(3)在光照强度为500μmol·m2·s ¹、无NaCl 添加的条件下，LH12 的光合速率 （填
“大于”“等于”或“小于"）HH1 的光合速率，判断的依据是 。在光照强度为
1500μmolm2·s-1、NaCl 添加量为3．0g·kg ¹的条件下，HY25 的净光合速率大于其他三个品
种的净光合速率，原因可能是HY25 的 含量高，光反应生成更多的 ，促进了暗反应
进行。
(4)依据图2，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植 品种。
【答案】(1) 叶绿素a 和叶绿素b 红光和蓝紫 无水乙醇
(2)HH1
(3) 大于 在光照强度为500μmol·m2·s ¹、无NaCl 添加的条件下，LH12 的净光合
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速率和HH1 的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合
速率和呼吸速率之和， 叶绿素 ATP 和NADPH
(4)LH12
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英
砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素
在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，
从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄
绿色）。
【详解】（1）花生叶肉细胞中的叶绿素包括叶绿素a 和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，
可用无水乙醇等有机溶剂从叶片中提取，因为叶片中的色素能溶解到有机溶剂中。
（2）结合图1 实验结果可以看出，盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种
是HH1，因为该品种的叶绿素含量受盐浓度变化影响更显著。
（3）在光照强度为500μmol·m-2·s-1、无NaCl 添加的条件下，LH12 的净光合速率和HH1 的
净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速
率之和，因此可以判断，LH12 的光合速率大于HH1 的光合速率。在光照强度为
1500μmolm-2·s-1、NaCl 添加量为3．0g·kg ¹的条件下，HY25 的净光合速率大于其他三个品
种的净光合速率，原因可能是HY25 的叶绿素含量高与其他三个品种，光反应生成更多的ATP
和NADPH，进而促进了暗反应进行，提高了光合速率。
（4）根据图2 数据可知，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植LH12 品种，因为该条件
下，该品种的净光合速率更大，说明产量更高，因而更适合在该地区种植。
【题型4】表格信息类
【典例分析4】（2023·河北·统考高考真题）天鹅洲长江故道现为长江江豚自然保护区，
是可人为调控的半封闭水域，丰水期能通过闸口将长江干流江水引入。2017 年，评估认为该
水域最多可保障89 头长江江豚健康、稳定地生存。当年该水域开始禁渔。2019-2021 年该生
态系统的食物网及各类型鱼类的生物量调查结果如图、表所示。2021 年该水域长江江豚种群
数量为101 头，但其平均体重明显低于正常水平。
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调查时间
生物量（kg·hm-2）
小型鱼类
大中型鱼类
2019 年
30.4
30.8
2020 年
22.8
47.9
2021 年
5.8
547.6
回答下列问题：
(1)该群落中分层分布的各种水生生物形成一定的 结构。鲢、鳙等大中型鱼类与短颌鲚等
小型鱼类利用相同的食物资源，存在 重叠，表现为 关系。蒙古鲌等大中型鱼类通过
使小型鱼类生物量降低，导致长江江豚食物资源减少。
(2)在此生态系统中，长江江豚占据 个营养级，其能量根本上来自于该食物网中的 。
(3)为实现对长江江豚的良好保护，可采取以下措施：其一，据表分析，从该水域适度去除
，使能量更多流向长江江豚；其二，在丰水期打开闸口，使长江江豚饵料鱼类从干流 天鹅
洲长江故道，增加长江江豚食物资源。以上措施可提高该水域对长江江豚的 。
【答案】(1) 垂直 生态位 种间竞争 捕食
(2) 3/三 浮游植物（或“浮游植物固定的太阳能”）
(3) 大中型鱼类（或“鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类”） 迁入 环境容纳量（或“K
值”）
【分析】食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，所以食物链中不应该出现分
解者和非生物部分。食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→次级消费者…注意起始点
是生产者。
【详解】（1）群落的分层即为群落的垂直结构。分析食物网可以发现，在该水生生物群落中，
鲢、鳙等大中型鱼类与小型鱼类具有相似的地位或作用，彼此存在共同的资源利用，即存在
生态位重叠，表现为种间竞争关系。结合食物网和数据表提供的信息可以发现，蒙古鲌等大
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中型鱼类和长江江豚均通过捕食短颌鲚等小型鱼类获得能量，蒙古鲌等大中型鱼类增多使小
型鱼类生物量明显降低，导致长江江豚食物资源减少。
（2）由食物网可知，长江江豚占据了第三、第四、第五等三个营养级。在该食物网中，所有
能量均根本上来自于浮游植物，也可描述为“浮游植物固定的太阳能”。
（3）结合生物量数据表和食物网可知，与长江江豚的饵料鱼类短颌鲚等存在种间竞争关系的
鲢、鳙等大中型鱼类，以及通过捕食、限制短颌鲚等长江江豚饵料鱼类生物量的蒙古鲌等大
中型鱼类在2021 年生物量急剧增长，这是长江江豚的饵料鱼类生物量显著降低的直接原因，
需适度去除鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类以提高长江江豚的食物资源供给。采取“在丰水期
打开闸口”这一措施的目标是使该水域长江江豚食物资源饵料鱼类种群数量增加，与种群数
量特征的“迁入率”直接相关。迁入率的提高是通过物种向该空间内的“迁入”实现。“迁
入”为生态学专业术语。题干信息显示：2017 年对该生态系统环境容纳量的科学评估值是89
头，2021 年调查到的101 头长江江豚平均体重明显低于正常水平，说明种群数量已经超过K
值。若使101 头长江江豚（甚至更多的新增个体）能够健康生长，需通过改善长江江豚的资
源水平，使其食物资源更加丰富，提高该水域对长江江豚的“环境容纳量”。
【提分秘籍】表格信息类解题思路：
1、识表：读表审题，弄清楚表头标题的含义，分析各行各列的数据变化。
2、析表：分析表格数据中的“纵向信息”或“横向信息”走势规律，把表格转化成文字或曲
线，看有无单一变量、对照关系。
3、渡桥：联系教材知识，并与题干信息结合起来分析解答。
【变式演练】（2023·辽宁·统考高考真题）萝卜是雌雄同花植物，其贮藏根（萝卜）红色、
紫色和白色由一对等位基因W、w 控制，长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r 控制。
一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交，F 的表型及其比例如下表所示。回答下列问题：
₁
F1表
型
红色
长形
红色
椭圆
形
红色
圆形
紫色
长形
紫色
椭圆
形
紫色
圆形
白色
长形
白色
椭圆
形
白色
圆形
比例
1
2
1
2
4
2
1
2
1
注：假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）孟德尔第二定
律。
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(2)为验证上述结论，以F1为实验材料，设计实验进行验证：
①选择萝卜表型为 和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为 ，则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是 ；若表中F1随机传粉，F2植株中表型为紫色椭圆形萝
卜的植株所占比例是 。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜，为满足其需要，可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗
的技术是 。
【答案】(1)遵循
(2) 白色圆形 红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆
形：白色长形：白色椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1。
(3) 1/4 1/4
(4)植物组织培养
【分析】根据题表分析：F1中红色：紫色：白色=1:2:1，长形：椭圆形：圆形=1:2:1，紫色
和椭圆形均为杂合子。F1中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫
色圆形：白色长形：白色椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1，比例为9:3:3:1
的变形，两对性状遵循自由组合定律。
【详解】（1）F1中红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：
白色长形：白色椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1，比例为9:3:3:1 的变形，
两对性状遵循自由组合定律，即遵循孟德尔第二定律。
（2）F1中红色：紫色：白色=1:2:1，长形：椭圆形：圆形=1:2:1，红色、白色、长形、圆形
均是纯合子，紫色和椭圆形均为杂合子，则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。一株表型为紫色
椭圆形萝卜的植株自交，得到F1，以F1为实验材料，验证（1）中的结论，可选择萝卜表型为
白色圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验，得F2，F2自交得F3，若F3代表型及其比例
为红色长形：红色椭圆形：红色圆形：紫色长形：紫色椭圆形：紫色圆形：白色长形：白色
椭圆形：白色圆形=1：2：1：2：4：2：1：2：1，则上述结论得到验证。
（3）紫色椭圆形萝卜（WwRr）的植株自交，得到F1，表中F1植株纯合子为WWRR、WWrr、
wwRR、wwrr，所占比例是1/4。若表中F1随机传粉，就颜色而言，F1中有1/4WW、1/2Ww、
1/4ww，产生配子为1/2W、1/2w，雌雄配子随机结合，子代中紫色（Ww）占1/2；就形状而言，
F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr，产生配子为1/2R、1/2r，雌雄配子随机结合，子代中椭圆形
（Rr）占1/2，因此，F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。
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（4）想要在短时间内大量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。
【题型5】过程模式图信息类
【典例分析3】（2023·江苏·统考高考真题）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：
(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CO2固
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
H2O、 （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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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。
【详解】（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，
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。
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（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。故选ABD。
【提分秘籍】过程模式图信息类解题思路：
1、审题图获取信息：要从局部到整体，把大块分成小块,看清图中每一个过程，识别各部分
名称，挖掘隐含信息，寻找突破口
2、理知识找联系：理清图解涉及知识点，思考知识点之间的区别与联系,找到本质上的联系
3、深思考定答案：针对设问，联系图像和题干信息，充分运用所学生物学的基本原理或概念
作答。
【变式演练】（2023·北京·统考高考真题）学习以下材料，回答下面问题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细
胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使
正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代
谢，并与细胞凋亡有关。我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M 基因突变为m 基因），在受
到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M 基因编码叶绿体
中催化脂肪酸合成的M 酶。与野生型相比，突变体m 中M 酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。
为探究M 基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋
亡，但仍保留m 基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH 酶、
线粒体中mMDH 酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过
程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A 酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节
物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH 酶的作用下产生NADH（[H]）和B 酸，
NADH 被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
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在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m 入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A
酸-B 酸循环途径。对A 酸-B 酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调
控机制提供新的思路。
(1)叶绿体通过 作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分
。
(2)结合文中图示分析，M 基因突变为m 后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：
，A 酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M 基因突变导致细胞凋亡机制”的
研究思路： 。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m ③鉴定相关基因④筛选保留m 基
因但不表现凋亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平
衡的角度加以概括说明 。
【答案】(1) 光合 脂肪酸
(2)长时间光照促进叶绿体产生NADH，M 酶活性降低，pMDH 酶催化B 酸转化为A 酸
(3)②④①③
(4)叶绿体产生的A 酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B 酸，又通过载体蛋白
返回到叶绿体，从而维持A 酸-B 酸的稳态与平衡
【分析】本实验为探究M 基因突变导致细胞凋亡的原因，由此揭示A 酸作为叶绿体中氧化还
原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH 酶的作用下产生NADH
（[H]）和B 酸，NADH 被氧化会产生活性氧。
【详解】（1）叶绿体通过光合作用将CO2转化为糖。由于M 基因编码叶绿体中催化脂肪酸合
成的M 酶。可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。
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（2）据图可知，M 基因突变为m 后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：长时
间光照促进叶绿体产生NADH，M 酶活性降低，pMDH 酶催化B 酸转化为A 酸，A 酸转运到线粒体，
最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
（3）为探究M 基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现
细胞凋亡（不出现叶片黄斑），但仍保留m 基因的突变株（叶绿体中脂肪酸含量减低），通
过分析细胞中各种物质含量变化①确定相应蛋白的细胞定位和功能，进而③鉴定相关基因，
正确顺序为②④①③。
（4）结合题意和图文，叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要，叶绿
体和线体协调配合，维持细胞的稳态与平衡：叶绿体产生的A 酸通过载体蛋白运输到线粒体，
线粒体代谢产生的B 酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持A 酸-B 酸的稳态与平衡。
1．（2024·河南新乡·统考一模）果蝇的红眼为野生型，眼色存在多种突变体，其中杏眼
（wa）和白眼（w）是两种隐性突变体，且wa 和w 基因位于X 染色体上的不同位点，可发生
交换。wa 和w 基因控制的性状存在位置效应，当2 个突变基因位于同一条染色体，而另外一
条染色体两位点正常时为顺式排列；当2 个突变基因位于不同染色体时为反式排列，反式排
列表现为突变型，顺式排列表现为野生型，如下图所示。实验小组让纯合的杏眼雌果蝇和纯
合的白眼雄果蝇杂交，F1的雌雄果蝇均为杏眼，F1的雌雄果蝇交配产生的F2中出现了约
1/1000 的野生型红眼雌雄果蝇（不考虑基因突变），回答下列问题：
注：“+”表示野生型基因。
(1)根据F2的杂交实验结果可判断wa 和w （填“是”或“不是”）一对等位基
因，理由是 。
(2)根据题意分析，F2出现约1/1000 的野生型红眼雌雄果蝇的原因是 ；试在下面的
方框中绘出F2的野生型红眼雌果蝇基因在染色体上的位置 。
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(3)让F2的野生型红眼雌雄果蝇杂交，子代的表型及比例为 ，且 只
出现于雄性中。
【答案】(1) 不是 wa 和w 基因位于X 染色体上的不同位点，可发生交换。若为等位
基因，则F2不会出现红眼果蝇。
(2) F1中杏眼雌果蝇在减数分裂形成配子时，X 染色体同源染色体联会时发生互换，产生
Xwa/w的雌配子。
(3) 野生型红眼：杏眼=3：1 杏眼
【分析】wa+/+w 和++/waw 这两个基因型所包含的基因数目和种类是相同的，但是基因在染色
体上所处的位置是不同的，结果是雌果蝇基因型wa+/+w 和++/waw 时为分别表现为杏色眼与红
眼，说明基因组成相同时，基因在染色体上位置也会影响性状的表达。
【详解】（1）wa 和w 基因位于X 染色体上的不同位点，可发生交换，若为等位基因，则F2不
会出现红眼果蝇，因此可判断wa 和w 不是一对等位基因。
（2）根据题意“wa 和w 基因位于X 染色体上的不同位点，可发生交换，wa 和w 基因控制的性
状存在位置效应，当2 个突变基因位于同一条染色体，而另外一条染色体两位点正常时为顺
式排列；当2 个突变基因位于不同染色体时为反式排列，反式排列表现为突变型，顺式排列
表现为野生型”，F2出现约1/1000 的野生型红眼雌雄果蝇的原因是F1中杏眼雌果蝇Xwa+Xw+
，在
减数分裂形成配子时，X 染色体同源染色体联会时发生互换，产生Xwa/w的雌配子。与雄配子
Xwa+结合后，形成的野生型红眼雌果蝇基因在染色体上的位置如下：
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（3）让F2的野生型红眼雌雄果蝇杂交，雌果蝇产生的配子和比例为Xwa/w：Xwa+=1：1，雄配子
和比例为Xwa/w：Y=1：1，子代的表型及比例为野生型红眼：杏眼=3：1。杏眼只出现于雄性中。
2．（2023·四川雅安·统考一模）仙人掌类等多种植物生长于热带干旱地区，而这种环境的
特点是白天炎热夜晚寒冷，这类植物经过长期进化发展出一套独特的生存策略：夜晚气孔开
放，吸收CO2并将其转化为苹果酸储存起来；白天为了减少蒸腾作用，气孔关闭，储存的苹果
酸在酶的催化下分解生成CO2用于光合作用。回答下列有关问题。
(1)植物光合作用过程十分复杂，根据 ，将光合作用过程概括地分为光反应和暗反
应两个阶段。
(2)仙人掌白天进行光合作用时消耗CO2的来源是 。为了验证仙人掌的生存策略，
简单的实验方法是检测高温干旱条件下，生活在密闭装置中的仙人掌，在白天和夜晚环境中
的净变化量来证明。
(3)黄昏时刻，光照不足会引起仙人掌叶绿体中NADPH 与NADP+的比值会 ，理由是
。
(4)我们熟悉的多肉植物光合作用特点与仙人掌相同。有人认为夜晚将多肉植物置于卧室中有
利于净化空气。请利用以上信息，分析提出此观点最可能的原因。 。
【答案】(1)是否需要光
(2) 苹果酸分解生成、丙酮酸分解生成 二氧化碳
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(3) 减小 光照不足，光反应产生的 NADPH 减少，NADP+增多
(4)多肉植物夜间缺乏光照，无法进行光合作用，同时植物呼吸作用消耗氧气，不能净化空气
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH 与氧
气，以及ATP 的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成
C3，C3在光反应提供的ATP 和NADPH 的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】（1）光合作用的过程十分复杂，根据是否需要光可以分为光反应和暗反应两个阶段。
（2）结合题图可知，白天气孔关闭，液泡中的苹果酸分解释放CO2、丙酮酸分解生成CO2，可
参与光合作用；分析题意，夜晚气孔开放，吸收CO2并将其转化为苹果酸储存起来；白天气孔
关闭，储存的苹果酸在酶的催化下分解生成CO2用于光合作用，即白天和夜晚二氧化碳的浓度
差异较大，故生活在密闭装置中的仙人掌，可通过检测两个时刻的二氧化碳净变化量来证明。
（3）黄昏时刻，光照不足短时间内，光反应产生的 NADPH 减少，NADP+增多，故 NADPH/NADP
＋的值减小。
（4）结合题意分析可知，仙人掌类等植物夜晚气孔开放，吸收CO2并将其转化为苹果酸储存
起来，此时缺乏光照，无法进行光合作用，同时植物呼吸作用消耗氧气，不能净化空气。
3．（2023·吉林·统考一模）马拉松是一项高负荷、大强度的竞技运动，改善运动肌利用氧
的能力是马拉松项目首先要解决的问题。请结合甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧
量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题：
(1)据图分析，骨骼肌细胞中产生ATP 的场所是 。
(2)赛跑运动中，葡萄糖储存的能量经呼吸作用后的去向是： 、
、 。
(3)据图分析乙运动员更适合从事马拉松运动。依据是： 。
(4)比赛中沿途设有为运动员提供饮用水、饮料及其他用品的区域。运动员根据自己情况选择
使用。从迅速提升能量供应的角度，应选用含 （无机盐/脂肪/葡萄糖）的饮品，理
由是 。
(5)从物质和能量角度解释乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是什么？
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。
【答案】(1)线粒体(或答线粒体基质，线粒体内膜)、细胞质基质
(2) 以热能形式散失 储存在乳酸中 转化到ATP 中
(3)甲乙在摄氧量（运动强度）相同并较高的情况下，乙产生的乳酸少。肌肉利用氧的能力强
（或随运动强度/摄氧量增加，乙乳酸值上升比甲慢）
(4) 葡萄糖 葡萄糖可以被直接吸收（是主要能源物质），供能快，脂肪需经消化后
才能被吸收，供能慢（或分解脂肪需要的氧多）。无机盐不供能。
(5)有机物和能量被彻底分解利用（减少物质和能量的浪费）；减少机体内有害物质积累
【分析】据图分析：随着运动强度的增加，摄氧量逐渐增加并趋于稳定，乳酸含量逐渐增加。
图中的甲在同等含氧量条件下的乳酸含量高于乙。
【详解】（1）运动的过程中，骨骼肌进行有氧呼吸和无氧呼吸，有用呼吸的场所是细胞质基
质和线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质，二者均可产生ATP，产生的ATP 的场所有细胞质
基质和线粒体。
（2）剧烈运动的过程中，葡萄糖无论通过有氧呼吸还是无氧呼吸氧化分解，释放的能量大多
都是以热能的形式散失，少数用于合成ATP。无氧呼吸的过程中，葡萄糖在细胞质基质中首
先分解成丙酮酸和NADH，产生少量的能量，之后再进一步分解成乳酸。
（3）根据乙乳酸的含量低于甲可知，乙更适合从事马拉松运动。因为甲乙在摄氧量（运动强
度）相同并较高的情况下，乙产生的乳酸少。肌肉利用氧的能力强（或随运动强度/摄氧量增
加，乙乳酸值上升比甲慢）。
（4）从迅速提升能量供应的角度，应选用含葡萄糖的饮品。一方面葡萄糖可以被直接吸收，
供能快，脂肪需经消化后才能被吸收，供能慢；另一方面，脂肪的含氢量高，氧化分解脂肪
消耗的氧气比糖类多，故为了减少运动员在运动过程中产生乳酸的量，一般宜选用葡萄糖作
为补充能量的物质。
（5）从物质和能量角度解释乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义有机物和能量被彻底分解
利用；减少机体内有害物质积累等。
4．（2023·四川攀枝花·统考一模）在许多植物中．花的开放对于成功授粉至关重要，部分
植物的花能够反复开合，主要是相关细胞膨压．即原生质体对细胞壁的压力变化引起的。龙
胆花在处于低温（16℃）下30min 内发生闭合，而在转移至正常生长温度（77℃），光照条
件下30min 内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关，水通道蛋白在该过程中发挥
了重要作用，其相关机理如下图所示。
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(1)图中细胞膜和囊泡膜均属于生物膜，生物膜功能的复杂程度直接取决于 ；图中
水分子进入龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式不可能是 ，依据是 。
(2)据图分析，龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞
膨压 ，判断的理由是 。
【答案】(1) 蛋白质的种类和数量 自由扩散 需水通道蛋白参与
(2) 增大 一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜， 另
一方面光照促进 Ca2+运输至细胞内，激活 GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增
强
【分析】1、物质跨膜运输的方式：（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，
不耗能，例如气体、小分子脂质；（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的
协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋
白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
2、分析题图：正常温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后
转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白
磷酸化，运输水的活性增强。如果仅在常温条件下，水通道蛋白不发生磷酸化，运输水的功
能不会增强，龙胆花开放速度会变慢；该过程导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大，引起龙
胆花重新开放。
【详解】（1）蛋白质在细胞膜执行功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋
白质的种类与数量就越多；细胞内所有的膜统称为生物膜，生物膜组成成分和结构很相似，
故生物膜功能的复杂程度直接取决于蛋白质的种类与数量；过去人们普遍认为，水分子都是
通过自由扩散进出细胞的，但后来的研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白
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以协助扩散方式进出细胞的；因此水分子可以通过自由扩散和协助扩散进出细胞，分析题图
可知，水分子进入龙胆花冠近轴表皮细胞需要水通道蛋白协助，故题图水分子运输方式不可
能是自由扩散。
（2）龙胆花由低温转正常温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷
酸化后转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通
道蛋白磷酸化，运输水的活性增强，整个过程导致龙胆花花冠近轴表皮细胞膨压增大，引起
龙胆花重新开放。
5．（2024·吉林长春·统考一模）近年来，大气中的CO2浓度和O3浓度有上升。为研究CO2
浓度和O3浓度上升对农作物有何影响，研究人员用高浓度CO2和高浓度O3分别连续处理水稻
甲、乙两个品种75 天，在第55 天、65 天、75 天分别测定植物的最大净光合速率，结果如图。
回答下列问题。
(1)实验中的最大净光合速率也可以用单位时间O2释放量表示，O2是 （填
“光”或“暗”）反应阶段的产物，此阶段的产物还有 。
(2)分析甲、乙两组75 天时的数据我们可知：①O3处理75 天后，甲、乙两组水稻的
，表明长时间高浓度的O3对水稻光合作用产生明显抑制：②长时间高浓度的O3对乙品种水稻
的影响大于甲品种水稻，表明 。
(3)据图分析，高浓度CO2可 （填“提高”或“降低”）高浓度O3对水稻
净光合作用的抑制效果。
(4)实验发现，处理75 天后甲、乙两组水稻中的基因A 表达量都比CK 组下降。为确定A 基因
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与乙品种水稻对O3耐受力的关系，研究人员使乙品种水稻中A 基因过量表达，并用高浓度O3
处理75 天，再与乙组进行对比。若实验现象为 ，则说明A 基因与乙品种水
稻对O3耐受力无关。
【答案】(1) 光 还原型辅酶II（NADPH）、ATP
(2) 最大净光合速率均下降 乙品种水稻对O3更敏感（O3对乙品种水稻的抑制作用更明
显）
(3)降低
(4)与乙组75 天时的最大净光合速率基本相同
【分析】分析题图：该实验的自变量是水稻的品种及不同发育时期、CO2浓度和O3浓度及是否
将高CO2与高O3浓度混合，因变量是水稻的净光合速率，据此分析作答。
【详解】（1）在光合作用的光反应阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能，一是用于将H2O 分
解产生O2和还原型辅酶Ⅱ（NADPH）；二是使ADP 与Pi 反应形成ATP。
（2）在75 天时，与CK（对照组）相比，甲、乙两组中的O3组的最大净光合速率均比CK 组低，
即O3处理75 天后，甲、乙两组水稻的最大净光合速率均下降，表明长时间高浓度的O3对水稻
光合作用产生明显抑制；乙组中的O3组的最大净光合速率低于甲组，即乙组的最大净光合速
率下降更多，可能是乙品种水稻对O3更敏感。
（3）O3组比CK 组的最大净光合速率低，而CO2＋O3组的净光合速率大于O3组，因此高浓度
CO2可降低高浓度O3对水稻净光合作用的抑制效果。
（4）实验发现，处理75 天后甲、乙两组水稻中的基因A 表达量都下降。为确定A 基因与乙
品种水稻对O3耐受力的关系，自变量是A 基因功能，因此可以使乙品种水稻中A 基因过量表
达，并用高浓度O3处理75 天，比较A 基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若与乙组
75 天时的最大净光合速率基本相同，则说明A 基因与乙品种水稻对O3耐受力无关。
6．（2024·河南新乡·统考一模）土壤盐渍化已成为我国设施蔬菜生产的主要限制因素。将
具有较高经济价值的品种接穗嫁接到耐盐品种上，以提高其耐盐性，嫁接过程如图所示。实
验小组以耐盐黄瓜品种甲为砧木，盐敏感型黄瓜品种乙为接穗进行嫁接，并用营养液进行水
培，用80nMCa（NO3）2进行盐胁迫处理，研究了嫁接对黄瓜幼苗光合作用的影响，结果如下
表所示。回答下列问题：
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组
别
处理方式
最大净光合速
率/
（mmolCO2·m-2·s-1）
气孔导
度/
（molH2O·m-2·s-1）
蒸腾速
率/
（molH2O·m-2·s-1）
C0
营养液培养
非嫁接苗
5.1
0.28
4.2
C1
营养液+Ca
（NO3）2培
养非嫁接苗
3.9
0.02
0.36
P0
营养液培养
砧木嫁接苗
10.3
0.31
4.5
P1
营养液+Ca
（NO3）2培
养砧木嫁接
苗
4.1
0.04
0.68
(1)研究发现嫁接能提高嫁接苗的叶绿素含量。高等植物叶肉细胞中的光合色素主要分布在
，其中叶绿素主要吸收 光，实验小组给黄瓜砧木灌溉H2
18O，一段时间后在叶肉细胞
中检测到（CH2
18O），请用文字与箭头表示出18O 最可能的物质转移途径： 。
(2)试结合表格的相关实验结果，从两方面阐述嫁接提高Ca（NO3）2胁迫下植物气孔导度的意
义：① ；② 。
(3)嫁接作为一种农业生产中的先进技术，在改善作物品质和提高生产效率等方面发挥了至关
重要的作用。科学家在最新的嫁接实验研究中发现，标记基因可以在嫁接部位的细胞间频繁
交换。接穗和砧木之间能发生基因转移，这对于嫁接育种的意义是 。
【答案】(1) 类囊体薄膜上 蓝紫光和红
(2) 气孔导度增大，促进CO2的吸收，有利于暗反应的进行 气孔导度增大，促进蒸
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腾作用，有利于水分和无机盐的运输
(3)嫁接能使后代发生变异，从而应用于新品种的选育
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量
的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用强度受多种因素的影响，如土壤中矿质元素的
含量、CO2浓度、光照强度等。
【详解】（1）高等植物细胞的光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，其中的叶绿素主
要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。实验小组给黄瓜砧木灌溉H2
18O，一段时
间后在叶肉细胞中检测到（CH2
18O），其原因是H2
18O 可参与有氧呼吸第二阶段转化为C18O2，
然后C18O2通过光合作用的暗反应阶段，与C5结合生成C3，C3还原后将18O 转移到（CH2
18O）中。
（2）C0 与P0、C1 与P1 相比，嫁接提高了 Ca(NO3)2胁迫下黄瓜的气孔导度，嫁接植物的净
光合速率和蒸腾速率都提高了，因此说明气孔导度增大，一方面促进 CO2的吸收，有利于暗
反应的进行；另一方面促进蒸腾作用，有利于水分和无机盐的运输。
（3）科学家在最新的嫁接实验研究中发现，标记基因可以在嫁接部位的细胞间频繁交换。接
穗和砧木之间能发生基因转移，有利于诱导后代发生变异，从而应用于新品种的选育。
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