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第3 天 光合作用与呼吸作用
1．细胞呼吸方式的探究所用的三种试剂：澄清石灰水和__溴麝香草酚蓝溶液__检测CO2；__酸性重铬酸钾
__溶液检测酒精。
2．有氧呼吸“三”个阶段中的场所及物质和能量变化
(1)第一阶段——细胞质基质：消耗葡萄糖，产生丙酮酸，释放少量能量。
(2)第二阶段——__线粒体基质__：分解丙酮酸，释放CO2，释放少量能量。
(3)第三阶段——线粒体内膜：__消耗
O 2，产生
H 2O ，释放大量能量
__。
3．无氧呼吸的三点提醒
(1)只释放少量能量的原因：其余能量储存在分解不彻底的产物——__酒精或乳酸__中。
(2)产物不同的原因：①直接原因是参与催化的酶不同；②根本原因是__控制酶合成的基因不同__。
(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸产生的__酒精__对细胞有毒害作用。
4．有氧呼吸和无氧呼吸的三点不同
(1)有氧呼吸分解有机物彻底，无氧呼吸分解有机物__不彻底__。
(2)有氧呼吸释放的能量__多__，无氧呼吸释放的能量少。
(3)有氧呼吸和无氧呼吸进行的场所不完全相同。
5．叶绿体中色素的提取与分离两个原理
(1)色素易溶于有机溶剂中，可用无水乙醇来提取。
(2)不同的色素在__层析液__中的溶解度不同，溶解度高的色素分子在滤纸条上扩散得快。
6．光合作用两个阶段的物质变化
(1)光反应：在叶绿体类囊体薄膜上，叶绿体中的色素吸收光能，将H2O 分解为O2，同时形成__NADPH
和
ATP__的过程。
(2)暗反应是在叶绿体基质内，多种酶催化下完成的，包括CO2的固定和__C3 的还原__等过程。
7．有氧呼吸过程和光合作用过程中的两类关键物质
(1)NADH 和NADPH：在有氧呼吸中，产生[H](NADH)的阶段是第一和第二阶段，消耗[H]的阶段是__第三
阶段__。在光合作用中，产生NADPH 的阶段是__光反应阶段__，消耗NADPH 的阶段是暗反应阶段。
(2)ATP：在有氧呼吸中，产生ATP 的阶段是第一、第二和第三阶段。光合作用中产生ATP 的阶段是__光反
应阶段__。
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8．区分细胞呼吸和光合作用的实质：细胞呼吸的实质是__分解有机物，释放能量__；光合作用的实质是
合成有机物，储存能量。
9．光合速率与呼吸速率的三个注意点
(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的单位时间内O2的吸收量或CO2的释放量表示呼吸速率。
(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的单位时间内O2的释放量或CO2
的吸收量表示__净光合速率__。
(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
10．影响光合速率的主要三个环境因素：__温度、光照强度和二氧化碳浓度等__。
一、单选题
1．（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
2．（2023·辽宁·高考真题）利用某种微生物发酵生产DHA 油脂，可获取DHA（一种不饱和脂肪酸）。下
图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是（ ）
2
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A．DHA 油脂的产量与生物量呈正相关
B．温度和溶解氧的变化能影响DHA 油脂的产量
C．葡萄糖代谢可为DHA 油脂的合成提供能量
D．12～60h，DHA 油脂的合成对氮源的需求比碳源高
3．（2023·北京·高考真题）运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼
肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（ ）
A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能
B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖
C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP
D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
4．（2023·山东·高考真题）水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜
上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH 降低。pH 降低至
一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，
延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（ ）
3
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A．正常玉米根细胞液泡内pH 高于细胞质基质
B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成
C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP 增多以缓解能量供应不足
D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
5．（2023·天津·高考真题）下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的 机制图。光反应产生的物质X
可进入线粒体促进ATP 合成。下列叙述 错误的是（ ）
A．物质X 通过提高有氧呼吸水平促进HCO3
-进入细胞质基质
B．HCO3
-利用通道蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质
C．水光解产生的的H+提高类囊体腔CO2水平，促进CO2进入叶绿体基质
D．光反应通过确保暗反应的CO2的供应帮助该绿藻适应水环境
6．（2023·北京·高考真题）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解
错误的是（ ）
A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
4
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B．在高光强下，M 点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C．在图中两个CP 点处，植物均不能进行光合作用
D．图中M 点处光合速率与呼吸速率的差值最大
7．（2023·湖北·高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究
发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误
的是（ ）
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH 和ATP 减少
8．（2023·湖北·高考真题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含
有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分
离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC 蛋白激酶的催化。下列叙述错
误的是（ ）
A．叶肉细胞内LHC 蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
9．（2023·山西·高考真题）我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践
中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。
①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理
⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施，下列说法合理的是（ ）
A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系
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B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用
D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
10．（2023·全国·高考真题）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的
叙述，错误的是（ ）
A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
二、多选题
11．（2023·山东·高考真题）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量
的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（ ）
A．甲曲线表示O2吸收量
B．O2浓度为b 时，该器官不进行无氧呼吸
C．O2浓度由0 到b 的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D．O2浓度为a 时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小
三、非选择题
12．（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）。
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(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CO2浓度
叶绿素含量
光合速率
1
蒸腾速率
0.95
1
气孔导度
0.99
0.94
1
胞间CO2浓度
-0.99
-0.98
-0.99
1
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。
13．（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 。
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(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。
14．（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：
(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。
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(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______。
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
15．（2023·全国·高考真题）植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体
积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号
促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K⁺．有研究发现，用饱和红光（只用红光照射时，植物达到最大光合速率所
需的红光强度）照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。
(1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、 （答出2 点即可）等生理过程。
(2)红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是 。
(3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此他们认为气孔开
度进一步增大的原因是，蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据
是 。
(4)已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔 （填
“能”或“不能”）维持一定的开度。
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16．（2023·辽宁·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：
(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·s¹、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·kg¹
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。
17．（2023·重庆·高考真题）水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。
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(1)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水
稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光
条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。
光反应
暗反应
光能转化效率
类囊体薄膜电子传递速率
RuBP 羧化酶含量
Vmax
野生
型
0．49
180．1
4．6
129．5
突变
体
0．66
199．5
7．5
164．5
注：RuBP 羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP 羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是 。RuBP 羧化酶催化的底物是CO2和 。
②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是 。
(2)研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。
田间光照产量
田间遮阴产量
野生
型
6．93
6．20
突变
体
7．35
3．68
①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是 ，外因是 。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和 ，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开
花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野
生型 （填“高”、“低”或“相等”）。
一、单选题
1．（2024·山东济宁·二模）在不同强度运动时，人体骨骼肌相同时间消耗糖类和脂类的百分比如图所示。
下列关于这三种强度运动的说法正确的是（ ）
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A．高强度运动时，细胞在细胞质基质和线粒体中产生ATP
B．低强度运动时，肝细胞将乳酸转化为葡萄糖的量最大
C．肥胖患者适合采用较长时间的高强度运动来达到减肥的目的
D．肌糖原转化为葡萄糖氧化供能的量随运动强度的降低而减少
2．（2024·山东济宁·二模）线粒体可以融合和分裂，其基因FZO 编码的GTPase 是外膜融合必需的跨膜蛋
白质。科研人员分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记酵母细胞甲中两个相邻的线粒体，以观察线粒体
的融合。两种染料混合时荧光呈黄色。下列说法错误的是（ ）
A．核糖体合成GTPase 时会产生水
B．线粒体内膜GTPase 含量高于其外膜
C．细胞甲所处环境温度影响黄色荧光形成所需时间
D．若敲除细胞甲的FZO 基因，则不会形成黄色荧光线粒体
3．（2024·广东深圳·二模）柠檬酸循环是指在多种酶的作用下，丙酮酸被激活最终产生二氧化碳的过程。
下列有关柠檬酸循环的叙述正确的是（ ）
A．在线粒体的内膜上进行
B．没有还原型辅酶I 产生
C．反应过程需要消耗氧气
D．释放的能量主要是热能
4．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）图1 和图2 分别为电镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构，据
此分析癌细胞比正常细胞应具有的是（ ）
A．线粒体内膜面积增大，有利于相关酶的附着
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B．葡萄糖在线粒体基质中分解产生丙酮酸的量减少
C．细胞呼吸强度与氧化分解释放能量的比例均提高
D．葡萄糖的消耗量增大，氧气的消耗量减小
5．（2024·贵州·模拟预测）生产中常利用鱼藤酮来防治菜粉蝶，这与菜粉蝶幼虫细胞中NADH 脱氢酶
（一种催化NADH 与氧反应的酶）对鱼藤酮十分敏感有关。下列相关叙述错误的是（ ）
A．可用双缩脲试剂鉴定NADH 脱氢酶的化学本质
B．NADH 是还原型辅酶Ⅱ，在细胞质基质和线粒体基质中产生
C．鱼藤酮主要抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸的第三阶段
D．鱼藤酮作用机制是使菜粉蝶幼虫缺乏能量而死亡
6．（2024·辽宁·模拟预测）格瓦斯采用俄式大面包为基质，经糖化、乳酸菌和酵母菌等多菌株混合，传统
发酵工艺加工发酵而成。含有维生素、氨基酸、乳酸、钙等对人体有益的成分。具有开胃、健脾、降血压、
消除疲劳等作用。下列关于传统发酵技术的说法错误的是（ ）
A．面包屑糖化产生葡萄糖进入线粒体参与发酵过程
B．发酵过程中，容器的密封可以提高酒精产量
C．格瓦斯开盖后有气体喷出应该是酵母菌无氧呼吸产生的CO₂
D．发酵产物中的乳酸是在无氧条件下产生的
7．（2024·浙江·二模）1897 年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究
发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。为验证上述结论，已设置的4 组实验处理和部
分结果如表：
组别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液+无菌水
一
②
葡萄糖溶液+酵母菌
+
③
葡萄糖溶液+酵母汁
④
葡萄糖溶液+含有酵母汁中的各类小分子和离子的溶液
注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成。
对该实验操作和结果分析合理的是（ ）
A．组③、组④的实验结果分别为+、+
B．应增设组⑤，处理为：无菌水+酵母汁
C．制备无细胞的酵母汁时，可将酵母菌细胞在蒸馏水中破碎处理
D．应检测酵母汁中是否含有活细胞
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8．（2024·湖南永州·三模）下图表示光照强度对植物光合作用的影响，其中能表示光合作用与细胞呼吸强
度相等的点是（ ）
A．a 点
B．b 点
C．c 点
D．d 点
9．（2024·天津·一模）洋葱是生物实验的好材料，其植株的地上部分是绿色的管状叶，地下部分是鳞片叶
和不定根。下列有关实验中，叙述正确的是（ ）
A．用紫色洋葱鳞片叶的外表皮制作临时装片，在高倍镜下才能观察到质壁分离现象
B．用无水乙醇分离管状叶中的色素，可探究绿叶中色素的种类
C．用鳞片叶外表皮为材料，可观察有丝分裂过程中染色体的形态变化
D．低温（4℃）处理洋葱长出的 1cm 左右不定根，能诱导染色体数目加倍
10．（2024·四川达州·二模）德国马普研究所的研究人员在2020 年成功研制了一半天然一半合成的“人造
叶绿体”，并利用光和该系统实现了CO2的固定。该研究从菠菜中分离出类囊体，并将其余16 种酶（包含
CETCH 途径）一起包裹在由磷脂分子构成的小液滴中，这些小液滴悬浮于油中。下列分析不正确的是（
）
A．可推测小液滴一定是由双层磷脂分子层组成
B．类囊体薄膜上进行水的光解和ATP 的合成
C．外侧为油利于缩小液滴体积而提高酶浓度
D．CETCH 途径中固定CO2的物质最可能与C5类似
二、多选题
11．（2024·湖南长沙·二模）癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP 总量没有明显差异，但癌细
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胞从内环境摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主
要依赖无氧呼吸产生ATP 的现象，称为“瓦堡效应”。肝癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程如下
图所示。下列叙述正确的是（ ）
注：NADH 是一种氢的载体，也可用[H]表示。
A．过程①和③都能产生少量的ATP
B．“瓦堡效应”导致癌细胞消耗的葡萄糖越多，释放的能量越少
C．过程3 产生的NAD+对①过程具有促进作用
D．过程②会消耗①过程产生的NADH
12．（2024·江西新余·二模）呼吸作用强度受多种因素的影响。呼吸熵（RQ=CO2释放量/O₂ 吸收量)可作为
描述细胞利用不同底物呼吸过程中O₂ 供应情况的一种指标。图甲、乙表示相关因素对呼吸作用的影响，图
丙表示某植物非绿色器官在不同氧分压下的呼吸商。下列说法错误的是（ ）
A．由图甲可知，冬季升高室内温度可以提高人体温度，从而明显促进人体呼吸作用
B．若图乙D 点开始只进行有氧呼吸，则D 点后呼吸作用CO2释放量和O2吸收量不一定相等
C．据图丙分析，c 点以后呼吸作用强度不再随氧分压的增大而变化
D．综上分析，种子萌发时应在温度适宜、氧气充足的条件下进行
13．（2024·山东·二模）有氧条件下，细胞质基质中的NADH 不能直接进入线粒体。一部分NADH 所携带
的氢可通过α-磷酸甘油穿梭途径进入线粒体，被FAD 接受形成FADH2，最终与氧气发生氧化反应生成水
并释放能量。具体过程如图所示，下列说法错误的是（ ）
15
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A．无氧条件下，NADH 可在细胞质基质中将丙酮酸还原为乳酸和二氧化碳
B．NADH 也能在线粒体内膜产生，经过一系列化学反应与氧气结合形成水并释放大量能量
C．α-磷酸甘油脱氢酶可催化不同的化学反应说明酶不具有专一性
D．NADH 携带的氢借助α-磷酸甘油进入线粒体，说明α-磷酸甘油具有较强的脂溶性
14．（2024·山东泰安·二模）为提高苹果果实中的糖含量，研究者利用同位素标记法进行实验，处理及结
果如下表。其中M 蛋白主要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是（ ）
设置
苹果根系置于含有
13C 标记的葡萄糖培
养液中
苹果根系置于葡萄糖培养液中，用
13C 标记的CO₂
处理苹果叶片
根系
13C 含量
（mg）
地上
13C 含量
（mg）
根系
13C 含量占比（%）
地上
13C 含量占比（%）
野生型
4.7
含量极低
44.24
55.76
M 基因高
表达
6.2
30.89
69.11
M 基因低
表达
3.6
46.79
53.21
A．M 蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖
B．叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系
C．根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实
D．该培养条件下，促进M 基因表达能够提高苹果果实中的糖含量
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15．（2024·辽宁·二模）实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过
程：将照暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP（氧化剂）、蔗糖和缓冲液的溶液中并照光。水在光照下
被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP 被还原，颜色由蓝色变成无色，用不同浓度的某除草剂分别处理品
种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应·实验结果如下表所示，下列叙述错误的是（ ）
除草剂相对浓度/%
0
5
10
15
20
25
30
品种甲放氧速率相对
值
5.0
3.7
2.2
1.0
0
0
0
品种乙放氧速率相对
值
5.0
4.4
3.7
3.0
2.2
1.6
1.0
A．希尔反应中加入蔗糖溶液为该反应提供能量
B．希尔反应中的DCIP 相当于光反应中的NADPH
C．与品种乙相比，除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强
D．除草剂浓度为20%时，若向品种甲的希尔反应溶液中通入二氧化碳，在光照条件下就能检测到糖
生成
三、非选择题
16．（2024·山东济宁·二模）番茄体内存在如图所示的两条电子传递途径，其中，PSI、PSⅡ是由光合色素
和蛋白质构成的复合体。RCA 是Rubisco 的激活酶，Rubisco 催化CO2的固定。在高温胁迫下，RCA 的活
性被抑制，进而降低Rubisco 活性，导致光反应吸收的过剩能量激发活性氧（ROS）过量合成，ROS 能使
PSⅡ失活。回答下列问题。
(1)番茄叶绿体中的色素在层析液中溶解度最低的是 。适宜环境温度下，PSⅡ受光激发将水分解为 ，
同时产生电子（e-）；环式电子传递的发生会导致NADPH/ATP 的值 。（填“变大”或“变小”或
“基本不变”）
(2)科研人员利用野生型番茄植株进行了以下实验，在实验第3 天时测得相关实验数据如下表所示：
组
温度
气孔导
净光合速率（umol·m-2·s-1）
胞间CO2浓度（ppm）
Rubisco 酶活性（U·ml-1）
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别
度
甲
25℃
99.2
11.8
282
172
乙
40℃
30.8
1.1
403
51
从光合作用的过程分析，40℃时光合速率较低的原因是 。（答出两点即可）
(3)提出一个利用生物技术工程缓解高温胁迫对Rubisco 活性影响的方案： 。
17．（2024·江苏·模拟预测）光能为绿色植物光合作用提供动力，但光照过强会损伤光系统，引起光抑制
现象。下图1 为叶绿体内的部分代谢过程，其中①~③表示生理过程。请回答下列问题：
(1)光合作用中光反应过程的发生场所是 ，其上的光系统包括PSI 和PSII。当光照强度增强时，光反应
产生的 等物质会随之增加，直接影响暗反应中 (填图中序号)过程，此时限制光合速率的非生物
因素主要有 。
(2)当光照过强时, PSII 会产生大量的 与 O2 结合形成的
、H2O2等活性氧物质，但植物能通过多种方
式对自身进行光保护。
Ⅰ.当光照强度持续增强超过光饱和点后，叶绿体以其窄面向着光源，并沿 (填“垂直”或“平行”)于入
射光方向排列，以减小叶绿体的受光面积。
Ⅱ.在强光下叶肉细胞中的花青素含量会增加，其在450-550nm(蓝绿光)有吸收峰，可减少 (填物质)对
光的吸收。
Ⅲ.强光下 RuBP 的氧化过程增强，可通过消耗 以减少活性氧物质的产生，避免损伤光系统；还可通
过产生 ，参与卡尔文循环。
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(3)研究发现，强光下脱落酸(ABA)对清除叶绿体中的 H2O2 和缓解光抑制起重要作用, 主要机理如图2。
PP2C 是 ABA 信号途径的关键调节因子，据图可推测PP2C 的作用最可能是 (填“促进”或“抑
制”)SnRK2 的活化, 从而影响APX2 基因的表达。ABA 发挥作用后，除正常降解外，还能形成糖基化的
ABA-GE,当需要时ABA-GE 又可快速水解释放出ABA。这种ABA 含量的动态调控的意义是 。
18．（2024·陕西榆林·模拟预测）玉米籽粒形成期，叶片光合速率对玉米产量影响较大。为探究高温对叶
片光合速率的影响，研究人员将籽粒形成期的玉米植株随机分为高温组（37℃）和常温组（31℃），测得
相关数据如下表。据表分析回答相关问题：
净光
合速率
（μmol·m-2·s-1）
气孔
导度
（mol·m-2·s-1）
胞间CO2
浓度
（μmol·mol-1）
CAT 活性
（U·g-1FW·min-1）
光反应转化
的光
能/吸收的光
能
常温
组
24.3
570
152
65
0.84
高温
组
12.7
403
259
47
0.72
注：①气孔导度：气孔的张开程度；②CAT：抗氧化酶，可消除细胞中各种氧化反应产生的过氧化物，减
少细胞中自由基的含量。
(1)某同学认为高温组净光合速率降低的原因是气孔导度降低，导致光合作用所需CO2减少，进而限制了暗
反应，降低了光合速率。据表分析他的观点 （填“合理”或“不合理”），依据是
。
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(2)研究者对两组玉米叶片的叶绿素相对含量进行检测，结果如图。
据图可知，高温条件对叶绿素相对含量的影响是 。
(3)综合以上结果，解释高温条件下叶片光合速率较低的原因可能是 （写出一点）。
19．（2024·山东聊城·二模）强光照条件下，植物细胞可以通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬
氨酸穿梭”（如图）实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移，并可以通过信号传递调节植物的生理活动
以适应环境变化。回答下列问题：
(1)叶绿体利用分布在 上的色素将光能转化为化学能。叶绿体中光合产物暂时以淀粉形式储存的意义是
。
(2)当光照过强时，“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将光反应产生的 中含有的还原能输出叶绿体，再
经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的 中含有的还原能，最终在 （场所）转化为ATP 中
的化学能。
(3)当光照过强时，植物细胞释放到胞外的ATP（eATP）可通过受体介导的方式，调节植物生理活动。为探
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究eATP 对光合速率的影响，科研人员用一定最适宜浓度的eATP 溶液处理豌豆叶片，结果如图所示。
该实验自变量为 ，推测eATP 调节植物光合速率的机制： 。
20．（2024·天津·二模）马铃薯植株下侧叶片合成的有机物通过筛管主要运向块茎贮藏。图1 是马铃薯光
合作用产物的形成及运输示意图，图2 是蔗糖从叶肉细胞进入筛分子-伴胞复合体的一种模型。请回答下列
问题：
(1)图1 所示的代谢过程中，需要光反应产物参与的过程是 （填标号）。为马铃薯叶片提供C18O2，块茎
中会出现
18O 的淀粉，请写出
18O 转移的路径：C18O2→ →淀粉，叶肉细胞光合作用的产物中 （会/不
会）出现
18O2。
(2)图2 中甲具有 酶活性。乙（SUT1）是一种蔗糖转运蛋白，在马铃薯植株中成功导入蔗糖转运蛋白反
义基因（转录的模板链是SUT1 基因转录模板的互补链）后SUT1 基因表达的 水平降低，导致SUT1 含
量下降，此时叶片中可溶性糖和淀粉总量会 ，最终导致块茎产量 。
(3)当图①中叶肉细胞的净光合速率为0 时，其中叶绿体基质、线粒体基质和细胞质基质中的O2浓度从高到
21
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低依次是 。
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