5年（2020-2024）高考1年模拟生物真题分类汇编（山东专用） 专题03 细胞呼吸和光合作用（解析版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题03细胞呼吸和光合作用五年考情考情分析细胞呼吸和光合作用2020年山东卷第2题2020年山东卷第16题2021年山东卷第16题2021年山东卷第21题2022年山东卷第4题2022年山东卷第16题2022年山东卷第21题2023年山东卷第4题2023年山东卷第17题2023年山东卷第21题2024年山东卷第16题2024年山东卷第21题细胞代谢一直以来都是山东高考的高频考点，除了简答题21题，选择题中也有涉及，常以情境信息为背景，既从基础性维度考查光合作用和细胞呼吸的过程和特点，又需考生结合题目情境综合性分析。从基础性、综合性、应用性和创新性4个维度进行设计，维度间既相互关联，又有交叉和递进。既贯穿基础性和综合性，又关注应用性和创新性，有利于科学选拔人才。1、（2024山东高考）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（）A.p点为种皮被突破的时间点B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多【答案】ABD【解析】〖祥解〗在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，种皮被突破后，种子吸收氧气量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。【详析】A、由图可是，P点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，A正确；B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确；C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误；D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。故选ABD。2、（2024山东高考）从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。检测指标植株14天21天28天胞间CO2浓度（μmolCO2mol-1）野生型140151270突变体110140205气孔导度（molH2Om-2s-1）野生型1259541突变体14011278（1）光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有______。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是______。（2）光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点______（填“高”或“低”），理由是______。（3）已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是______。【答案】（1）①.ATP、NADPH②.突变体细胞分裂素合成更多，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成（2）①.高②.开花14天后突变体气孔导度大于野生型，但胞间CO2浓度小于野生型，且突变体的呼吸代谢不受影响，因此突变体的光合作用强度更大，需要的光照强度更大（3）叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，表中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型，因此突变体内可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型【解析】〖祥解〗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[H]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[H]的作用下还原生成糖类等有机物。【小问1详析】光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应C3的还原。对比野生型和突变型不同条件下类囊体膜蛋白稳定性可知，不同条件下突变型类囊体膜蛋白稳定性均高于野生型，可能是突变型细胞分裂素合成增加，使类囊体膜蛋白稳定性增强，而细胞分裂素可促进叶绿素的合成，故与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢。【小问2详析】据表可知，开花14天后突变体的气孔导度大于野生型，但突变体的胞间CO2浓度低于野生型，且突变体的呼吸代谢不受影响，说明突变体光合作用更强，消耗的CO2更多，因此突变体达到光饱和点需要的光照强度更高。【小问3详析】据图可知，与野生型相比，突变体蔗糖转化酶活性更高，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，故突变体内蔗糖减少，且叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，因此突变体向外运输的蔗糖减少，导致籽粒淀粉含量低。3、（2023山东高考）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（）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【答案】B【解析】〖祥解〗无氧呼吸全过程：（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。【详析】A、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，说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H+浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；B、玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，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，B正确；C、转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；D、丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。故选B。4、（2023山东高考）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【答案】BC【解析】〖祥解〗据图分析，甲曲线表示二氧化碳释放量，乙曲线表示氧气吸收量。氧浓度为0时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸；图中氧浓度为a时CO2的释放量大于O2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度。【详析】A、分析题意可知，图中横坐标是氧气浓度，据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线仍有释放，说明甲表示二氧化碳的释放量，乙表示氧气吸收量，A错误；B、O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确；C、O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，氧气浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，氧气浓度为b时植物只进行有氧呼吸，故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，C正确；D、O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小，据图，此时气体交换相对值CO2为0.6，O2为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生。按有氧C6:O2:CO2=1:6:6，无氧呼吸C6:CO2=1:2，算得C6（葡萄糖）的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6的相对消耗量为0.11，明显比a点时要低！所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。故选BC。5、（2023山东高考）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。（1）该实验的自变量为______。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有_________（答出2个因素即可）。（2）根据本实验，____（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是__________。（3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量__________（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是__________。【答案】（1）①.光、H蛋白②.CO2浓度、温度（2）①.不能②.突变体PSⅡ系统光损伤小但不能修复，野生型光PSⅡ系统损伤大但能修复（3）①.少

②.突变体PNQ高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多【解析】〖祥解〗光合作用过程：（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；（2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。【小问1详析】据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。【小问2详析】据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。【小问3详析】据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。6、（2020山东高考）线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf−1蛋白结合起细胞凋亡。下列说法错误的是（）A.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质B.细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应C.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATPD.若细胞中Apaf−1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡【答案】C【解析】〖祥解〗有氧呼吸第三阶段发生的反应是[H]与氧气结合形成水，场所在线粒体内膜，根据题意，细胞色素c参与有氧呼吸的第三阶段反应，且细胞色素c引起细胞凋亡的前提是必须与Apaf-1蛋白结合，据此分析。【详析】A、有氧呼吸第一阶段和第二阶段都产生[H]，场所为细胞质基质和线粒体基质，A正确；B、[H]与氧气结合形成水发生在线粒体内膜，是有氧呼吸第三阶段，故细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应，B正确；C、有氧呼吸第一阶段和第二阶段也能合成ATP，故细胞色素c功能丧失的细胞也能合成ATP，C错误；D、根据题意，细胞色素c与Apaf-1蛋白结合后才引起细胞凋亡，因此若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡，D正确。故选C。7、（2020山东高考）龙须菜是生活在近岸海域的大型经济藻类，既能给海洋生态系统提供光合产物，又能为人类提供食品原料。某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，实验结果如下图所示。已知大气CO2浓度约为0.（2020山东高考）03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法错误的是A.实验中CO2浓度为0.（2020山东高考）1%的组是对照组B.增加CO2浓度能提高龙须菜的生长速率C.高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快D.选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素【答案】AB【解析】〖祥解〗根据题意，实验研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，故自变量是CO2浓度和光照强度；据图1可知，相同CO2浓度条件下，高光组比低光组的植物相对生长速率都高，且在相同光照条件下，0.（2020山东高考）03%CO2和0.（2020山东高考）01%CO2浓度下植物相对生长速率几乎无差别；据图2可知，相同CO2浓度条件下，高光组比低光组的植物相对光反应速率都高，且在相同光照条件下，0.（2020山东高考）03%CO2浓度下植物相对光反应速率与0.（2020山东高考）01%CO2浓度下植物相对光反应速率几乎无差别，据此分析。【详析】A、根据题意，大气CO2浓度约为0.（2020山东高考）03%，故实验中CO2浓度为0.（2020山东高考）03%的组是对照组，A错误；B、据图1可知，在相同光照条件下，0.（2020山东高考）03%CO2和0.（2020山东高考）01%CO2浓度下植物相对生长速率几乎无差别，故增加CO2浓度不能提高龙须菜的生长速率，B错误；C、据图可知，高光照强度下光反应速率和生长速率都比低光照条件下高，C正确；D、结合图1和图2分析可知，龙须菜的生长速率和光反应速率主要受光照的影响，故选择龙须菜养殖场所时需考虑海水的透光率等因素，D正确。故选AB。8、（2021山东高考）关于细胞中的H2O和O2，下列说法正确的是（）A.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生B.有氧呼吸第二阶段一定消耗H2OC.植物细胞产生的O2只能来自光合作用D.光合作用产生的O2中的氧元素只能来自于H2O【答案】ABD【解析】〖祥解〗有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。光合作用光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]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[H]的作用下还原生成糖类等有机物。【详析】A、葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确；B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，所以一定消耗H2O，B正确；C、有些植物细胞含有过氧化氢酶（例如土豆），可以分解过氧化氢生成O2，因此植物细胞产生的O2不一定只来自光合作用，C错误；D、光反应阶段水的分解产生氧气，故光合作用产生的O2中的氧元素只能来自于H2O，D正确。故选ABD。9、（2021山东高考）光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。

（1）光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的____________中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是___。（2）与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/LSoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照强度________(填：“高”或“低”)，据表分析，原因是____。（3）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在____mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。【答案】①.（2021山东高考）基质②.（2021山东高考）光照停止，光合作用吸收二氧化碳减少，但呼吸作用和光呼吸短时间内正常进行，导致二氧化碳释放量增加，随后光呼吸停止，使二氧化碳释放量降低③.（2021山东高考）低④.（2021山东高考）喷施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片光照下CO2吸收量增加，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等⑤.（2021山东高考）100～300【解析】〖祥解〗题意分析，光呼吸会抑制暗反应，光呼吸会产生CO2。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液后由表格数据可知，光合作用的强度随着SoBS浓度的增加出现先增加后下降的现象。【详析】（1）C5位于叶绿体基质中，则O2与C5结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，光合作用吸收二氧化碳减少，但呼吸作用和光呼吸短时间内正常进行，导致二氧化碳释放量增加，随后光呼吸停止，使二氧化碳释放量降低。（2）叶片光下吸收和黑暗中释放CO2量相等时所需的光照强度即为光补偿点，与对照相比，喷施100mg/LSoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片光照下CO2吸收量增加，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等。（3）光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量，由表可知，在SoBS溶液浓度为200mg/LSoBS时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100～300mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。【『点石成金』】本题着重考查了光合作用的影响因素等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力。10、（2022山东高考）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（）A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同B.与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少C.正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成【答案】C【解析】〖祥解〗有氧呼吸是葡萄糖等有机物彻底氧化分解并释放能量的过程。由题干信息可知，磷酸戊糖途径可以将葡萄糖转化成其他中间产物，这些中间产物可以作为原料进一步生成其他化合物。【详析】A、根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；B、有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；C、正常生理条件下，只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；D、受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。故选C。11、（2022山东高考）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是（）A.4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻B.与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多C.与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少【答案】BCD【解析】〖祥解〗DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，即NDP可抑制ATP的合成。【详析】A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误；BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多，BC正确；D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少，D正确。故选BCD。13、（2022山东高考）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。分组处理甲清水乙BR丙BR+L（1）光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是______。（2）强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有______、______（答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是______。（3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制______（填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，说明BR可能通过______发挥作用。【答案】（1）蓝紫（2）①.五碳化合物供应不足

②.CO2供应不足③.强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强（3）①.减弱②.促进光反应关键蛋白的合成【解析】〖祥解〗该实验探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，自变量是对幼苗不同的处理，因变量为光合作用强度，由曲线可知，BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成来减弱光抑制现象。【小问1详析】苹果幼苗叶肉细胞中色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，其中胡萝卜素在层析液中溶解度最大，故色素分离时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。【小问2详析】影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足；氧气的产生速率继续增加的原因是强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强。【小问3详析】据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用的。一、单选题1．（2024·山东济南·三模）肽链最初是在游离的核糖体上合成，按照肽链的氨基端到羧基端的方向合成。细胞质中运往线粒体的肽链通过氨基端的基质靶向序列识别线粒体外膜上的Tom20/21受体蛋白，进而被其引导通过线粒体外膜上的Tom40通道蛋白和线粒体内膜上的Tim23/17通道蛋白进入线粒体基质。被切除基质靶向序列的肽链折叠成有活性的蛋白质，进而在线粒体行使不同的功能。Tom20/21受体蛋白的缺失或失活与帕金森综合征关系密切。下列叙述正确的是（）A．在脱水缩合过程中最后合成基质靶向序列B．Tom40通道蛋白和Tim23/17通道蛋白对多肽链的运输是一种协助扩散，不需要消耗呼吸作用释放的能量C．若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸第二、三阶段D．给帕金森综合征患者使用调控Tom20/21受体蛋白活性的药物，可以治疗该疾病【答案】C〖祥解〗内质网对核糖体所合成的肽链进行加工，肽链经盘曲、折叠等形成一定的空间结构。通过一定的机制保证肽链正确折叠或对错误折叠的进行修正。【详析】A、脱水缩合过程中由于是按照肽链的氨基端到羟基端方向合成，而靶向序列位于氨基端，因此是最先合成基质靶向序列，A错误；B、多肽链属于较大分子，转运需要消耗能量，B正确；C、有氧呼吸第二阶段正常进行是第三阶段正常进行的前提，则若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸的第二、三阶段，C正确；D、即便使用了调控Tom20/21受体蛋白活性的药物，患者也会因为没有Tom20/21受体蛋白而不能起到治疗的效果，D错误。故选C。2．（2024·山东青岛·三模）细胞呼吸是细胞内有机物经过一系列氧化分解释放能量的过程，下图表示真核生物细胞以葡萄糖为底物进行细胞呼吸的图解。下列说法正确的是（

）A．糖酵解只发生于真核细胞的无氧呼吸过程中，可以提供少量能量B．在真核细胞中，丙酮酸只能在线粒体基质中被分解产生CO2C．三羧酸循环存在有氧呼吸过程中，该过程不需要水的参与D．电子传递链主要分布于线粒体内膜，消耗O2并产生大量ATP【答案】D〖祥解〗有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。【详析】A、糖酵解为呼吸作用的第一阶段，可以生成少量ATP，既可以发生在无氧呼吸过程中，也可以发生在有氧呼吸过程中，A错误；B、在很多植物细胞中，无氧呼吸的产物是酒精和CO2，即丙酮酸也可以在细胞质基质当中被分解成酒精和CO2，B错误；C、三羧酸循环是有氧呼吸的第二阶段，该过程需要水的参与，C错误；D、电子传递链在有氧呼吸的第三阶段，场所在线粒体内膜，需要消耗O2并产生大量ATP，D正确。故选D。3．（2024·山东泰安·模拟预测）化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段，线粒体内膜上会发生电子传递，形成了跨线粒体内膜的电势差和质子（氢离子）浓度梯度差，驱动ATP的合成。为了证明质子梯度差的产生和NADH的氧化有关，科学家做了如下实验：从细胞中分离得到完整的线粒体，将其悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH，密封后溶液外接pH电极（如图1），测定其溶液的氢离子浓度变化情况（如图2），已知线粒体外膜可自由渗透质子。下列说法错误的是（）

A．实验用的完整线粒体可以从酵母菌、霉菌等真核细胞中获取B．线粒体内的所有酶都是通过膜融合进入的C．实验结果可推测，线粒体基质中的质子浓度低于内外膜间隙D．上述过程建立在生物膜具有选择透过性和流动性的基础上【答案】B〖祥解〗题图分析：图1为实验装置图，图2为利用图1装置所做实验的结果。由图2所示结果可知，当向装置中通入O2后溶液的氢离子浓度立即上升，说明通入O2后，质子立即从内膜向内外膜间隙转运，由此可证明线粒体内外膜间质子梯度差的产生和NADH的氧化有关。【详析】A、酵母菌为真核生物，代谢类型为兼性厌氧性，霉菌为真核生物，代谢类型为需氧型，两种生物均含线粒体，实验用的完整线粒体可以从酵母菌、霉菌等真核细胞中获取，A正确；B、线粒体是半自主细胞器，有氧呼吸第三阶段的酶在线粒体内的DNA调控下，由线粒体内的核糖体合成，B错误；C、实验装置中pH电极连接在溶液中，线粒体外膜可自由渗透质子，所以pH电极的测量值只能反映线粒体内外膜间隙氢离子浓度，无法比较线粒体基质中的氢离子浓度与内外膜间隙氢离子浓度的大小。加入氧后，溶液中氢离子浓度立即上升，是因为NADH在有氧条件下氧化产生电子，线粒体内膜上发生电子传递，形成了跨线粒体内膜的电势差和质子（氢离子）梯度差，随后缓慢下降，推测出线粒体基质中的质子浓度低于内外膜间隙，导致H+顺浓度梯度内流驱动ATP的合成，C正确；D、上述过程中H+跨内膜运输需要转运蛋白参与，具有特异性，体现细胞膜具有选择透过性，电子传递过程中各种起电子传递作用的蛋白质分子的移动体现了细胞膜的流动性，D正确。故选B。4．（2024·山东菏泽·二模）西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示（①～④表示过程）。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究，在CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示，下列说法错误的是（

）

A．图1中，晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④B．图2中，9～10h间，光合速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度C．培养时若水循环不充分导致植物萎蔫，原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高D．图2中两曲线的交点时（A点），叶肉细胞不吸收外界的CO2【答案】A〖祥解〗由题图2可知，光合速率的变化情况为：0~2h，光合速率上升；2~9h，光合速率保持相对稳定；9～10h，光合速率迅速下降。呼吸速率的变化情况为：0~8h，呼吸速率上升；8~10h，呼吸速率保持相对稳定；10～12h，呼吸速率下降。【详析】A、图1中，①过程中H2O分解产生O2和H+，是光合作用的光反应阶段，合成ATP②过程中H+将CO2还原成C6H12O6的过程是光合作用暗反应，消耗光反应产生的ATP，③过程是C6H12O6分解成CO2和H+是有氧呼吸的第一和第二阶段，产生少量的ATP，④过程是H+与O2结合生成水，有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP，A正确；B、图2中，9-10h间，光合速率迅速下降的原因可能是环境中温度迅速下降，也可能是突然停止光照，但呼吸作用也受到温度影响，而呼吸速率并没有明显下降，故不是温度变化，B错误；C、培养时若水循环导致植物萎蔫，原因是蒸腾作用导致植物体内水分散失，C错误；D、图2表示的是植株的光合速率与呼吸速率，A点时光合速率与呼吸速率相等，因植物只有叶肉细胞能光合作用，因此也就是叶肉细胞的光合速率与全株细胞的呼吸速率相等，因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率，因此叶肉细胞会吸收外界的CO2，D错误。故选A。5．（2024·山东菏泽·二模）可立氏循环是指在激烈运动时，肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD+的速度，这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸，使NAD⁺再生，保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞，在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是（

）A．机体进行可立氏循环时，肌细胞消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量B．有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质中产生，在线粒体基质和内膜处被消耗C．肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖，根本原因是相关基因的选择性表达D．丙酮酸被还原为乳酸的过程中，产生NAD+和少量ATP【答案】C〖祥解〗有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。【详析】A、人体激烈运动时，肌细胞中既存在有氧呼吸，也存在无氧呼吸，有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等，无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，因此总产生的CO2与总消耗的O2的比值等于1，A错误；B、有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜处被消耗，B错误；C、肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝脏细胞，在肝细胞内通过葡糖异生途径转变为葡萄糖，根本原因是葡糖异生途径相关基因的选择性表达，C正确；D、丙酮酸被还原为乳酸为无氧呼吸的第二阶段，该阶段生成NAD+，不产生ATP，D错误。故选C。6．（2024·山东临沂·二模）癌细胞表面大量表达的SLC7A11转运蛋白可将谷氨酸转运到胞外的同时将胱氨酸转运到胞内，胱氨酸被NADPH还原为两个半胱氨酸。NADPH不足时，过度表达SLC7A11的细胞内胱氨酸及其他二硫化物会异常积累，导致二硫化物应激，引起细胞骨架蛋白二硫键形成异常，从而导致细胞程序性死亡。下列说法错误的是（

）A．二硫化物应激导致细胞骨架蛋白肽链之间错误连接进而使其异常B．上述细胞死亡是一种细胞凋亡，受到环境因素和基因的共同调节C．有氧呼吸过程中，细胞质基质和线粒体基质均可产生NADPHD．通过抑制细胞内NADPH的合成可为治疗癌症提供新的思路【答案】C〖祥解〗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。【详析】A、二硫化物应激，引起细胞骨架蛋白二硫键形成异常，肽链之间错误连接进而使其异常，A正确；B、“双硫死亡”一种与膜转运蛋白SLC7A11有关的细胞程序性死亡新机制，属于细胞凋亡的一种类型，受到环境因素和基因的共同调节，B正确；C、有氧呼吸过程中，细胞质基质和线粒体基质均可产生NADH，C错误；D、当NADPH不足，胱氨酸及其他二硫化物在细胞内异常积累，导致二硫化物应激，引起细胞骨架等结构的功能异常，从而使细胞快速死亡，因此抑制NADPH的合成可为杀死癌细胞提供新思路，D正确。故选C。7．（2024·山东济南·模拟预测）分析下列曲线，相关叙述错误的是（

）

A．若图a表示最适温度下反应物浓度对酶催化反应速率的影响，则b点时向体系中加入少量同种酶，反应速率加快B．若图b是在无氧条件下某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势，则每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多C．据图c判断，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；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D．图d为某实验动物感染HIV后的情况，可以推测HIV可能对实验药物a敏感【答案】B〖祥解〗无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。【详析】A、若图a表示最适温度下反应物浓度对酶催化反应速率的影响，b点时，增加反应物浓度，反应速率不变，但加入同种酶，则反应速率加快，A正确；B、无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同，B错误；C、由图c可知，CO2吸收速率代表净光合速率，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，需要从外界吸收的CO2减少，在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，C正确；D、由图d可知，某实验动物感染HIV后，T细胞数量先增加后下降，加入药物a后，T细胞数量上升，推测HIV可能对实验药物a敏感，D正确。故选B。8．（2024·山东德州·二模）人工离子转运体（MC2）是一个可以在光驱动下发生快速旋转运动的转运蛋白分子，整个分子可以垂直插入并横跨脂质膜形成稳定的K+通道。紫外光激活的MC2可使K+流出显著增加，并产生活性氧，激发线粒体内膜上的电子传递蛋白Cyt-C释放到细胞质基质，引起线粒体呼吸链电子传递障碍，介导细胞凋亡。下列说法错误的是（）A．K+通过MC2转运体时不需要与MC2蛋白结合B．紫外光激活MC2促使K+流出的过程需要消耗ATPC．Cyt-C与相关酶联合参与有氧呼吸的第三阶段D．Cyt-C通过调节细胞能量代谢调控细胞的凋亡【答案】B〖祥解〗有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。【详析】A、分析题意，人工离子转运体（MC2）是一个可以垂直插入并横跨脂质膜形成稳定的K+通道，通道蛋白运输离子时不需要与物质结合，A正确；B、K+流出是通过离子通道进行的，属于协助扩散，该方式不需要消耗ATP，B错误；C、有氧呼吸第三阶段是在线粒体内膜进行的，Cyt-C位于线粒体内膜上，据此推测Cyt-C与相关酶联合参与有氧呼吸的第三阶段，C正确；D、分析题意，线粒体内膜上的电子传递蛋白Cyt-C释放到细胞质基质，引起线粒体呼吸链电子传递障碍，介导细胞凋亡，推测Cyt-C通过调节细胞能量代谢调控细胞的凋亡，D正确。故选B。9．（2024·山东青岛·二模）线粒体合成ATP是通过F0F1-ATP合酶完成的，该酶分为F0和F1两部分。F0是膜内的蛋白复合体，嵌入线粒体内膜；F1位于线粒体基质一侧，松散地连接在F0上。当H+通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP。下列说法正确的是（

）A．F0具有转运蛋白的功能，叶绿体基质中也大量存在B．线粒体产生的H+主要来自有氧呼吸的第三阶段C．线粒体内外膜间隙中的H+浓度应该高于线粒体基质D．线粒体进行主动运输可能会消耗NADPH中的能量【答案】C〖祥解〗1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。【详析】A、生物体中合成ATP主要通过光合作用和呼吸作用，光合作用在光反应中产生ATP，即在叶绿体的类囊体薄膜上。有氧呼吸三个阶段都产生ATP，主要在第三阶段产生，即线粒体内膜。因此，F0除分布在线粒体内膜上外，也分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；B、有氧呼吸第一、二阶段产生的H+在第三阶段与氧气反应生成水，B错误；C、分析题意“当H+通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP”可知，H+通过F0进行顺浓度运输，H+在线粒体内膜两侧的浓度差驱动H+转运的同时储存一部分能量在ATP中。由此推断，线粒体内外膜间隙中的H+浓度应该高于线粒体基质，C正确；D、NADPH在于光合作用暗反应中起作用，其中能量用于光合作用暗反应合成有机物，D错误。故选C。10．（2024·山东·三模）各取未转基因的水稻（W）和转Z基因的水稻（T）数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3，24h后进行干旱胁迫处理（胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素），测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是（）A．本实验中，自变量有水稻种类、寡霉素和NaHSO3B．寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质C．转Z基因能增加寡霉素对光合速率的抑制作用D．喷施NaHSO3促进光合作用。且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降【答案】D〖祥解〗据图分析：该实验的自变量是：水稻种类、否有干旱胁迫和喷洒药液的种类，因变量是光合速率。W+寡霉素对光合速率具有抑制作用，其余各组实验均能够有效缓解干旱胁迫，使光合速率增强，其中T+硫酸氢钠组效果最好。【详析】A、该实验的自变量是：水稻种类、否有干旱胁迫和喷洒药液的种类，A错误；B、寡霉素会抑制光合作用中ATP合成酶的活性，水稻细胞光合作用中ATP合成的场所为叶绿体的类囊体薄膜，因此寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体的类囊体薄膜，B错误；C、对比分析(W+H2O)与(T+H2O)的实验结果可知：转Z基因能够提高光合作用的效率，对比分析(W+寡霉素)与(T+寡霉素)的实验结果可知：转Z基因可以减缓寡霉素对光合速率的抑制作用，C错误；D、对比分析(W+H2O)、(W+寡霉素)与(W+NaHSO3)的实验结果可知:喷施NaHSO3能够促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D正确。故选D。11．（2024·山东泰安·模拟预测）在光照强度等其他条件相同且适宜的情况下，测定了某幼苗在不同温度下的CO2吸收速率，在黑暗条件下测定了该幼苗在不同温度下的CO2生成速率，实验结果如表所示。下列叙述错误的是（

）温度/℃25303540455055CO2吸收速率μmolCO2·dm－2·h－13.04.04.02.0-1.0-3.0-2.0CO2生成速率μmolCO2·dm－2·h－11.52.03.04.03.53.02.0A．分析表中的数据，可知35℃时植物实际光合速率最大B．若进一步测量实际光合速率的最适宜温度，需要在30~40℃设置温度梯度继续实验C．若昼夜时间相等，植物在25~35℃时可以正常生长D．30℃与40℃时实际光合速率相同，说明酶的活性不受温度的影响【答案】D〖祥解〗在有光条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，所以实验测定的幼苗在不同温度下的CO2吸收速率表示幼苗的净光合速率。无光条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此，在黑暗条件下测定的该幼苗在不同温度下的CO2生成速率表示呼吸速率。据图中数据分析可知，在实验温度范围内，CO2吸收速率比CO2生成速率变化更大，说明温度影响酶的活性，且光合作用对温度更敏感。【详析】A、在有光条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，所以实验测定的幼苗在不同温度下的CO2吸收速率表示幼苗的净光合速率。无光条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此，在黑暗条件下测定的该幼苗在不同温度下的CO2生成速率表示呼吸速率。实际光合速率等于净光合速率+呼吸速率，代入表格数据可知，35℃时植物实际光合速率最大，A正确；B、35℃时植物实际光合速率最大，进一步测最适温度，应在35℃左右的范围内设置梯度，即需要在30~40℃设置温度梯度继续实验，B正确；C、若昼夜时间相等，白天积累的有机物大于晚上消耗的有机物植物可正常生长，即白天的CO2吸收速率大于晚上CO2的生成速率。由表格数据可知，植物在25~35℃时净光合速率大于呼吸速率，植物可以正常生长，C正确；D、实际光合速率等于净光合速率+呼吸速率，30℃与40℃时实际光合速率相同，都是6μmolCO2·dm－2·h－1，但净光合速率和呼吸速率都不同，说明酶的活性受温度的影响。如40℃时呼吸作用强度大于30℃，40℃时呼吸酶的活性更高，D错误。故选D。12．（2024·山东威海·二模）莱茵衣藻的无氧发酵独立发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体中。研究表明，在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，进而抑制光合作用，且类囊体腔的酸化程度与无氧发酵产生的弱酸积累量呈正相关，而无氧发酵不产生弱酸的突变体则不会发生类囊体腔酸化现象。下列说法正确的是（

）A．莱茵衣藻细胞中产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体B．黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH低于类囊体腔C．有氧呼吸产生的CO2会加剧类囊体腔酸化D．类囊体腔酸化可能导致光反应生成的NADPH和ATP减少【答案】D〖祥解〗光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成。【详析】A、莱茵衣藻的无氧发酵独立发生在细胞质基质、线粒体和叶绿体中，无氧发酵会产生NADH，所以莱茵衣藻细胞中产生NADH的场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体，A错误；B、在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，所以黑暗条件下莱茵衣藻细胞质基质内的pH高于类囊体腔，B错误；C、类囊体腔的酸化程度与无氧发酵产生的弱酸积累量呈正相关，所以有氧呼吸产生的CO2会降低类囊体腔酸化，C错误；D、在弱光及黑暗条件下莱茵衣藻会逐渐积累H+，导致叶绿体类囊体腔酸化，进而抑制光合作用，所以类囊体腔酸化可能导致光反应生成的NADPH和ATP减少，D正确。故选D。13．（2024·山东·模拟预测）科研人员分离出某植物叶肉细胞的叶绿体，让叶绿体接受5s光照、5s黑暗交替（间歇光）处理，持续进行20min，并用灵敏传感器记录密闭环境中O2和CO2的变化，结果如图所示（S1、S2、S3分别表示相邻的曲线围成的图形面积）。下列相关叙述错误的是（

）A．ac段，叶绿体的光反应速率明显大于暗反应速率B．de段，CO2吸收速率变慢的原因是C3还原速率减慢C．S1+S2的数值可表示光反应速率，S1的数值大于S3D．总光照时间相同时，间歇光处理有助于有机物的积累【答案】C〖祥解〗本实验以分离出某植物的叶绿体为实验材料，排除了呼吸作用的干扰，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，可以用O2的释放速率代表光反应速率，CO2的吸收速率代表碳反应速率。【详析】A、由题图信息分析，虚线表示O2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，ac段O2释放速率大于CO2吸收速率，说明叶绿体的光反应速率明显大于暗反应速率，A正确；B、de段在黑暗条件下进行，导致光反应产生的ATP和NADPH受阻，C3还原速率减慢，CO2固定减慢，所以导致CO2吸收速率变慢，B正确；C、虚线表示O2的释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，在一个光周期内，二者从开始的0经过一段时间的反应以后又变为0，结合光合作用的总反应式来看，S1+S2表示光反应释放的O2总量，S2+S3表示碳反应吸收的CO2总量，在一个光周期内释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量是相等的，S1+S2=S2+S3，所以S1=S3，C错误；D、光照总时间相同的情况下，间歇光与连续光照处理相比，光合作用合成的有机物增多，光合作用效率更高，是因为间歇光处理能充分利用光反应产生的NADPH和ATP，D正确。故选C。14．（2024·山东·模拟预测）苍耳是一种短日照植物，临界日长（开花所需的极限日照长度）为，利用苍耳植株进行以下实验，实验一（A~C组）：三组苍耳植株在处理前均生长在光照和黑暗的环境中，然后利用一个光诱导周期处理植株后，再将其放回的环境中，其他条件相同且适宜，一段时间后，观察各组开花情况；实验二（D~F组）：三组均用光照和黑暗处理，植株叶虽全部保留但有一片叶用一个光诱导周期（处理，观察各组开花情况。两个实验的结果如图所示。下列叙述正确的是（

）A．两个实验的自变量、因变量均相同B．实验二证明只有特定位置上的叶子才能感受光周期刺激C．组和组不开花的原因是没有叶子进行光合作用D．只有一片叶子也能完成光周期对苍耳开花的诱导【答案】D〖祥解〗激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。【详析】A、实验一的自变量是叶子的数量，实验二的自变量是叶子数量和叶子接受的光周期，因变量都是苍耳开花情况，A错误；B、实验二并没有对感受光周期刺激的叶片所处的位置进行探究，B错误；C、B组和E组不开花的原因是没有叶子感受光周期的刺激，C错误；D、题述实验组C和F均只有一片叶子被光周期诱导处理，结果开花了，证明了只有一片叶子也能完成光周期对苍耳开花的诱导，D正确。故选D。15．（2024·山东·二模）磷酸丙糖是卡尔文循环最先产生的糖。磷酸丙糖转运体（TPT）是叶绿体膜上的一种反向共转运蛋白，将磷酸丙糖从叶绿体运出的同时，将无机磷酸（Pi）运入叶绿体。当细胞质基质中Pi浓度高时，磷酸丙糖通过TPT运出叶绿体，合成蔗糖；当细胞质基质中Pi浓度低时，磷酸丙糖就滞留在叶绿体中，合成淀粉暂时储存。下列说法错误的是（

）A．在叶肉细胞叶绿体中，蔗糖和淀粉的合成存在竞争性关系B．晚上磷酸丙糖合成受阻，TPT转运效率降低C．大田种植甘蔗时，可适当施加磷肥提高甘蔗蔗糖含量D．滞留在叶绿体中的磷酸丙糖合成淀粉储存，可以避免渗透压升高造成膜结构损伤【答案】A〖祥解〗据题意可知，磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以在TPT作用下转运至细胞质基质合成蔗糖，这个过程需要磷酸参与。【详析】A、磷酸丙糖可以在叶绿体基质中合成淀粉，也可以在TPT作用下转运至细胞质基质合成蔗糖，A错误；B、晚上不能进行光合作用产生磷酸丙糖，TPT转运效率降低，B正确；C、甘蔗种植过程中增施磷肥后，有利于丙糖磷酸的输出，在细胞质基质中合成蔗糖，C正确；D、滞留在叶绿体中的磷酸丙糖合成淀粉储存，可以降低渗透压，避免造成膜结构损伤，D正确。故选A。二、多选题16．（2024·山东·模拟预测）细胞呼吸产生的内酮酸经扩散作用通过线粒体外膜上的孔蛋白通道后，经内膜上的丙酮酸转运蛋白，并由膜间隙与基质间质子（H+）的电化学梯度驱动进入线粒体基质。同时，该质子电化学梯度还驱动内膜上的ATP合酶合成ATP、磷酸转运蛋白转运磷酸基（）进入线粒体基质以及腺苷酸转运蛋白运出ATP、运进ADP（大多情况）等。[H]等物质经电子传递链（受体是O2）释放的能量能够维持膜间隙与基质间质子（H+）的电化学梯度。下列叙述错误的是（

）A．丙酮酸、H2PO4，ATP、H+穿过线粒体内膜的方式均为主动运输B．[H]等物质经电子传递链释放的能量直接用于合成ATPC．无O2存在时，电子传递链的受体是丙酮酸、线粒体基质中无ATP合成D．阻断[H]电子传递链，细胞将不能正常进行生命活动【答案】ABD〖祥解〗质子顺梯度从膜间隙经内膜上的通道（ATP合成酶）返回到线粒体基质中，说明需要载体协助，但不消耗能量。因此H+从膜间隙进入到线粒体基质的跨膜运输方式为协助扩散。【详析】A、丙酮酸、H2PO3−、ATP的转运既需要转运载体，又需要膜间隙与线粒体基质间质子（H+）的电化学梯度驱动，属于主动运输，而H+穿过线粒体内膜进入线粒体基质需要载体，顺电化学梯度进行，属于协助扩散，A错误；B、[H]等物质经电子传递链释放的能量用于驱动质子移向膜间隙，不直接用于合成ATP，B错误；C、无O2存在时，电子传递链的受体是丙酮酸，进行无氧呼吸第二阶段，无ATP生成，C正确；D、阻断[H]电子传递链，即阻断有氧呼吸途径，细胞可进行无氧呼吸、短期内仍能正常进行生命活动，D错误。故选ABD。17．（2024·山东临沂·二模）某兴趣小组测得小麦种子在萌发前后CO2的吸收速率如图所示，下列叙述错误的是（

）

A．种子萌发前随时间推移有机物的消耗量逐渐增大B．小麦种子萌发前产生CO2的场所是线粒体基质C．与花生种子相比较，小麦种子萌发时O2消耗量/CO2释放量的比值高D．种子萌发后第6天，小麦的净光合速率为15mLCO2·g-1·h-1【答案】BC〖祥解〗由图分析可知，种子萌发后的第2天CO2的释放速率大于萌发前，萌发前种子只能进行细胞呼吸，且细胞呼吸速率低；萌发后幼苗可同时进行有氧呼吸和光合作用。【详析】A、种子萌发前只能进行呼吸作用消耗有机物，且据图可知随时间推移二氧化碳的释放增多，故随着时间的推移有机物的消耗逐渐增大，A正确；B、小麦种子萌发前进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，进行有氧呼吸时，CO2在有氧呼吸的第二阶段产生，场所是线粒体基质，B错误；C、花生种子含有的脂肪较多，代谢时消耗的O2更多，所以与花生种子相比较，小麦种子萌发时O2消耗量/CO2释放量的比值低，C错误；D、光照下二氧化碳的吸收速率=净光合速率，据图可知，种子萌发后第6天，花生的净光合速率为15mL·g-1·h-1，D正确。故选BC。18．（2024·山东潍坊·三模）如图表示不同生物细胞代谢的过程，下列有关叙述正确的是（）

A．给甲提供H218O，一段时间后可在细胞内检测到（CH218O）B．三者均为生产者，甲可能是蓝藻，乙可能是根瘤菌，丙发生的反应中不产氧，是三者中唯一可能为厌氧型的生物C．过程①可表示渗透吸水，对④⑤⑥⑦⑧过程研究，发现产生的能量全部储存于ATP中D．就植株叶肉细胞来说，若②O2的释放量大于⑧O2的吸收量，则该植物体内有机物的量不一定增加【答案】AD〖祥解〗化能合成作用：1、概念：是一些生物（如硝化细菌）利用化学能（体外环境物质氧化释放的能量）把CO2和H2O合成储存能量的有机物的过程。2、实例：硝化细菌主要有两类：一类是亚硝化细菌，可将氨氧化成亚硝酸；另一类是硝化细菌，可以把亚硝酸氧化成硝酸，两者都能利用释放的能量都能把无机物合成有机物。【详析】A、给甲提供H218O，水可以参与有氧呼吸第二阶段，生产C18O2，二氧化碳参与光合作用的暗反应生成带有放射性标记的（CH218O），A正确；B、根瘤菌直接依靠植物的制造的有机物维持生存，属于消费者，而不是生产者，故乙不可能是根瘤菌，乙可能是硝化细菌，硝化细菌能将土壤的氨氧化成为硝酸，利用释放的能量将CO2和H2O合成糖类，即化能合成作用，甲、乙、丙都能将无机物转化为有机物，都为自养型生物，说明这三种生物一定都是生产者，但丙的反应中不产氧，甲乙的反应中产生了氧，说明丙很有可能是三者中唯一可能为厌氧型的生物，B错误；C、过程①可表示渗透吸水，对④⑤⑥⑦⑧过程研究可知细胞呼吸中所释放的大部分能量以热能散失，C错误；D、若叶肉细胞②光反应过程O2的释放量大于⑧有氧呼吸过程O2的吸收量，则叶肉细胞的净光合作用量＞0，但植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，只能进行呼吸作用，所以该植物体内有机物的量不一定增加，D正确。故选AD。19．（2024·山东济宁·三模）为研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响，研究者做了以下实验，将长势相同的该植物幼苗均分成7组，分别置于不同温度下，先暗处理lh，再光照lh，其他条件相同且适宜，测其干重变化，结果如图所示。下列说法正确的是（

）A．光照下26℃和32℃时该植物的净光合速率相等B．若光照强度突然增加，叶绿体基质中C3的含量将会增加C．30℃条件下，一昼夜光照时间超过8h，该植物幼苗才能生长D．温度达到34℃时，该植物幼苗在光照条件下不能进行光合作用【答案】AC〖祥解〗暗处理1h前后的重量变化反映呼吸速率；光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率。【详析】A、32℃时，暗处理lh后的重量变化是-4mg，说明呼吸速率是4mg/h，光照1h后与暗处理前的变化是0mg，光合速率-2×呼吸速率=0，此条件下光合速率是8mg/h，净光合速率是4，同理可推知，26℃时，呼吸速率是1mg/h光合速率是5mg/h，净光合是4mg/h，A正确；B、当光照强度突然增加时，光反应增强，产生的ATP和NADPH增加，从而促进了三碳化合物的还原，C3的消耗速率加快，但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响，即C3的生成速率不变，故C3的量减少，B错误；C、30℃条件下，呼吸强度为3mg/h，光合作用的强度是9mg/h，一昼夜光照时间等于8h则光合产生有机物为72mg，呼吸消耗为3×24=72mg，则大于8h该植物幼苗有机物可以积累，才能生长，C正确；D、34℃时呼吸速率是2mg/h，光照1h后比案处理前减少了3mg，光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率，说明此时光合速率为1mg/h，D错误。故选AC。20．（2024·山东威海·二模）将小麦幼苗叶片放在温度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的变化情况如下图所示。下列说法正确的是（

）

A．用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5min容器内的气体，可观察到溶液由蓝变绿再变黄B．B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率C．若小麦叶片的呼吸速率保持不变，则5~15min叶片产生氧气的速率为6×10-8mol/minD．与A点相比，B点时叶绿体基质中C3含量增加【答案】ABC〖祥解〗分析图解：0-5min期间，黑暗条件下，叶片只进行呼吸作用，密闭容器内的氧气量下降；5-15min期间，光照条件下，叶片同时进行光合作用和呼吸作用，并且光合作用强度大于呼吸作用，密闭容器内的氧气量上升，15min后达到稳定。【详析】A、溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳，0-5min期间，黑暗条件下，叶片只进行呼吸作用，释放二氧化碳，容器内含有二氧化碳，可观察到溶液由蓝变绿再变黄，A正确；B、密闭容器中氧气浓度取决于有氧呼吸强度和光合作用强度的大小，B点时氧气浓度不变，说明B点时叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率；B正确；C、黑暗条件下测得的细胞呼吸速率=2×10-8mol/min；而在光照下测得的是净光合作用速率=4×10-8mol/min，氧气产生量为总光合作用速率，即为细胞呼吸速率与净光合作用速率之和，是6×10-8mol/min，C正确；D、与A点相比，B点时容器内的二氧化碳含量变少，C3生成减少，还原不变，所以C3含量减少，D错误。故选ABC。三、非选择题21．（2024·山东泰安·模拟预测）研究人员发现大豆细胞中GmPLP1（一种光受体蛋白）的表达量在强光下显著下降。据此，他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设，他们选用WT（野生型）、GmPLP1-ox（GmPLP1过表达）和GmPLP1-i（GmPLP1低表达）转基因大豆幼苗为材料进行相关实验，结果如图1所示。请回答下列问题：

(1)强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSII）造成损伤，并产生活性氧（影响PSII的修复），进而影响的供应，导致暗反应（填生理过程）减弱，生成的有机物减少，致使植物减产。(2)图1中，光照强度大于1500umol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，分析其原因可能是（试从暗反应角度答出2点）。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应，判断依据是。(3)研究小组在进一步的研究中发现，强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应，他们测量了弱光和强光下WT（野生型）和GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）转基因大豆幼苗中抗坏血酸（可清除活性氧）的含量，结果如图2所示。依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性（生物对强光胁迫的忍耐程度），其原理是。

(4)经进一步的研究，研究人员发现GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。若在第（3）小题实验的基础上增设一个实验组进行验证，该实验组的选材为的转基因大豆幼苗（提示：可通过转基因技术得到相应基因过表达和低表达的植物）。根据以上信息，试提出一个可提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的思路（答出1点即可）。【答案】(1)NADPH和ATPC3还原(2)受胞间CO2浓度的限制；受光合作用有关酶的数量（活性）的限制；受温度的影响一定范围内，光照较强时，与WT相比，GmPLP1的表达量增加抑制大豆幼苗的光合作用；GmPLP1的表达量减少促进大豆幼苗的光合作用(3)GmVTC2b通过增加抗坏血酸含量进而提高大豆清除活性氧的能力，从而增加植株对强光胁迫的耐受性(4)GmVTC2b过表达和GmPLP1过表达（或GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达）抑制大豆细胞中GmPLP1的表达；促进大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量〖祥解〗光合作用过程：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。【详析】（1）强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSII）造成损伤，光反应减弱，光反应产生的ATP和NADPH减少，而暗反应过程中C3还原需要光反应提供ATP和NADPH，因此导致暗反应C3还原减弱，生成的有机物减少，致使植物减产。（2）由于胞间CO2浓度的限制，二氧化碳吸收速率有限，光合作用有关酶的数量（活性）的限制以及温度的影响，所以光照强度大于1500umol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢。一定范围内，光照较强时，与WT相比，GmPLP1的表达量增加抑制大豆幼苗的光合作用；GmPLP1的表达量减少促进大豆幼苗的光合作用，该结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应。（3）由于GmVTC2b通过增加抗坏血酸含量进而提高大豆清除活性氧的能力，从而增加植株对强光胁迫的耐受性，因此在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性（生物对强光胁迫的忍耐程度）。（4）为了验证GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性，因此可通过设置GmVTC2b过表达和GmPLP1过表达（或GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达）的转基因大豆幼苗来进行实验。根据以上信息，试提出一个可提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的思路抑制大豆细胞中GmPLP1的表达；促进大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量。22．（2024·山东青岛·三模）目前全球土壤盐渍化问题严重，盐渍环境下，植物生长会受到抑制。为了解盐胁迫对水稻光合作用的影响，科研人员探究了不同程度盐胁迫下水稻抽穗期光合生理的响应，结果如下表所示。分组处理叶绿素含量（mg/g）净光合速率[μmol/（m2·s）]气孔导度[μmol/（m2·s）]胞间CO2浓度（μL/L）叶绿素a叶绿素b对照2.520.2436.111495.16303.55盐胁迫轻度2.380.2126.491242.28307.40中度1.800.1524.001069.34310.98重度1.480.1218.941025.03317.62(1)水稻叶肉细胞中叶绿素主要吸收的光为。测定叶片叶绿素含量时，可用提取光合色素；分离色素时，色素在滤纸条上的扩散速度与有关。(2)导致光合速率降低的因素包括气孔限制因素（CO2供应不足）和非气孔限制因素（CO2得不到充分利用）。盐胁迫处理，导致水稻光合速率降低的因素属于（填“气孔”或“非气孔”）限制因素。盐碱胁迫条件下，叶片等部位合成的含量上升，该激素可能诱导气孔关闭。(3)研究表明，盐胁迫会使植物体内的可溶性小分子物质含量升高，从而减少盐胁迫对水分吸收的影响，可能的原因是。(4)有关研究表明，叶片喷施含Ca2＋的溶液可以缓解高盐对水稻的胁迫，为验证这一结论，在上述实验的基础上还应增加两组实验，这两组实验的处理分别是、。【答案】(1)红光和蓝紫光无水乙醇溶解度(2)非气孔脱落酸(3)使其细胞液浓度增大以进一步适应高盐环境，会增加对水分的吸收(4)完全营养液培养+叶片喷施含Ca2+的溶液含高浓度NaCl的完全营养液培养+叶片喷施含Ca2+的溶液〖祥解〗分析表格，在高盐胁迫下，细胞叶绿素含量，光合速率降低。【详析】（1）水稻叶肉细胞中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。在光合色素分离和提取时