2025年高考生物复习之小题狂练300题（解答题）：细胞代谢（10题）

第1页（共1页）2025年高考生物复习之小题狂练300题（解答题）：细胞代谢（10题）一．解答题（共10小题）1．黄连是一种生活在海拔1000～1900米的中药材，为了合理的栽培该种植物，科研人员研究了在CO2浓度为0.03%的适宜温度下，光照强度对黄连叶片净光合速率的影响，测得黄连在不同光照强度下CO2吸收量的变化（如甲图所示）；乙图为黄连的叶肉细胞在不同条件下所进行的生理活动，回答下列问题：（1）甲图中，在t1时，影响黄连净光合速率的主要因素是。（2）甲图所示t3～t4时间段内，黄连叶肉细胞的叶绿体利用CO2的相对值为。（3）甲图中t3时光照强度由70%全日照变为全日照，但曲线并没有发生变化，其原因为。由此判断该植物最可能为（填“阴生”或“阳生”）植物。（4）甲图中t3、t5时叶肉细胞中的生理活动可分别用乙图中的（字母）表示。（5）若乙图所示细胞长时间处于I的生理状态，该植物（填“一定能”“一定不能”或“不一定能”）存活。2．在光反应中，电子和质子传递途径如图1所示。有氧呼吸第三阶段电子和质子传递途径如图2所示。其中A、B表示物质，①～③表示过程。请回答下列问题：（1）图1中PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体的上，它们以串联的方式协同完成电子由（物质）释放，最终传递给（A），合成了B。（2）图1中光照驱动下，伴随着电子的传递通过PQ将叶绿体基质中H+转运至，H+通过方式进入叶绿体基质，光反应产生的用于暗反应中C3的还原。（3）图2中②过程中的电子供体是，释放的电子最终被接受生成水。①③过程的ATP合成酶的作用是。（4）在酸性环境中，2，4﹣二硝基苯酚（DNP）能结合并携带质子顺浓度梯度跨过线粒体内膜，从而破坏膜内外质子的浓度梯度，使能量以热能形式散失。DNP曾被不良商家作为减肥药售卖，它可能对人体产生的危害有。3．图1是大豆叶肉细胞和根瘤细胞中的部分代谢示意图，其中A～E代表物质，①～⑧代表过程。根瘤菌在根瘤细胞中以类菌体的形式存在，固氮酶对氧气高度敏感，在低氧环境下才能发挥作用。请回答下列问题：（1）大豆幼叶发育为成熟叶过程中叶色由浅绿色逐渐变成深绿色，是因为光合色素中的逐渐增多。为测定大豆的光合色素含量，提取光合色素常用的有机溶剂是。（2）适宜光照下，大豆叶肉细胞中NADH中的能量来自于。高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基积累，使膜脂过氧化，从而使细胞的生物膜系统遭到破坏，其一中就包括叶绿体中的，影响光反应中的合成，进而影响暗反应。（3）物质A、C分别是、。根瘤菌为根瘤细胞提供，该物质在根瘤细胞质中发生反应，转化为氨基酸等含氮有机物。（4）对栽培大豆进行根瘤菌的接种预实验（作为实验组），并测定大豆植株光合作用相关变化指标，结果如图2所示。据图2分析，接种根瘤菌能提高大豆植株净光合速率的原因可能是。（5）玉米和大豆间行种植可以提高产量，增加经济收入。请结合生物学知识和题干信息，从生物种内关系或种间关系角度解释其生物学原理是（答出一点即可）。从生态系统稳定性的角度考虑，该种种植方式的优点是。4．工厂化蔬菜栽培需要对光源进行科学合理的控制，为研究不同红蓝光比例对菠菜生长发育的影响，科学家采用白（全光谱）、红（波长637nm）和蓝（波长465nm）三种光源设计了七组不同光照，用这七组光照分别处理长势相同的菠菜幼苗（其他条件适宜且不变），第40天收获测量，相关结果如下表。请回答：实验组别测量项目A（白100%）B（红100%）C（红90%+蓝10%）D（红80%+蓝20%）E（红70%+蓝30%）F（红60%+蓝40%）G（红50%+蓝50%）地上部分生物量（g/株）36.216.1345.4354.3244.3541.0733.02地下部分生物量（g/株）4.012.114.136.048.029.1110.14叶绿素a（mg/g）1.521.041.311.411.421.511.48叶绿素b（mg/g）0.410.270.420.480.490.490.51（1）在实验过程中选用红、蓝两种光源的依据。（2）由表中数据可知，B组净光合量最低，推断其原因可能是单质红光下菠菜对光能的利用率低，推断理由是（至少答2点）。（3）据B～G组数据可知，随着蓝光比例的增加，菠菜地上部分生物量变化是，D～G组菠菜地上部分生物量减少的原因可能是红蓝光比例不同影响了（至少答2点）。（4）在温度等其他因素均适宜的条件下测定辣椒叶和菠菜叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，结果如图；同时测定了辣椒叶和菠菜叶的氧气释放速率的相对量，结果如下表所示。光照强度abcdef辣椒氧气释放速率+++++++++++++++++++++菠菜氧气释放速率+++++++++++++++++++据图分析可知更适合在较强光下种植；结合表中信息分析，在图中的d光强下，辣椒叶的总光合速率（填“大于”、“等于”或“小于”）菠菜叶的总光合速率。5．滇重楼是传统中药材之一，具有清热解毒，消肿止痛的作用。其根茎是“云南白药”等多种中成药的主要原料。CO2作为植物光合作用的重要原料，其浓度变化必然会影响植物药材的光合作用和生理特性。药用植物是人类健康的重要保障，其对全球气候变化的响应趋势是当今研究的热点问题之一，科学家就此展开相关研究。实验选取长势一致且良好的一年生滇重楼，分为两组，每组20株，分别移栽到低CO2浓度400μmol•mol﹣1（当前大气CO2浓度）和高CO2浓度800μmol•mol﹣1（模型预测的本世纪末可能达到的大气CO2浓度）的人工气候室中，其他条件相同且适宜，培养12周后，随机选取15株进行测定滇重楼的各项生理指标。回答下列问题。CO2浓度（μmol•mol﹣1）净光合速率（μmol•m﹣2）气孔导度（μmol•m﹣2）总叶绿素含量（mg•g﹣1）叶绿素a/b可溶性糖（mg•g﹣1）脯氨酸（mg•g﹣1）4001.50.137.12.8915128004.70.267.02.573331（1）植物光合作用过程受很多因素影响。例如：叶绿素主要影响光反应阶段，其主要功能是；CO2作为影响暗反应阶段的因素之一，直接参与光合作用反应过程。（2）据表分析，相对于低CO2浓度来说，高CO2浓度条件下滇重楼的净光合作用显著提高，可能原因是。（3）未来随全球气候变化的影响干旱逐渐加剧，滇重楼通过增大细胞内可溶性糖、脯氨酸的含量调节以适应外界干旱环境带来的不利影响，同时也为滇重楼的生长发育提供。（4）光合作用中的Rubisco酶是一个双功能酶，预测未来50年随大气CO2浓度的增加，该酶催化C5与（CO2或O2）反应能力增大，进而（促进或抑制）光呼吸过程，增加有机物的积累量。6．蔗糖和淀粉是绿色植物光合作用的重要产物，二者都是由在卡尔文循环中产生的丙糖磷酸转化而成，其合成过程如图所示。其中磷酸转运体（TPT）在将丙糖磷酸运到细胞质基质的同时可将无机磷酸（Pi）运入叶绿体，且这种转运严格遵循1：1的反向交换原则。请分析回答下列问题：（1）C3化合物转变成为丙糖磷酸需要光反应阶段提供，白天淀粉的合成与蔗糖的合成都需要丙糖磷酸。由图可知，当细胞质基质中Pi浓度降低时，会丙糖磷酸从叶绿体中运出，从而淀粉在叶绿体内的合成，说明叶肉细胞内淀粉合成和蔗糖合成呈（填“正相关”、“负相关”或“不相关”）。因此在生产中要提高甘蔗的品质，可以采取的措施。（2）研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入马铃薯植株，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，可将胞外蔗糖水解。蔗糖酶会导致叶肉细胞外含量升高，进而被叶肉细胞吸收，可（填“促进”或“抑制”）光合作用的进行。结果发现，转基因植物会出现严重的短根、短茎现象。上述现象说明光合作用产物是以蔗糖形式运输到非光合部位，与淀粉相比，这种运输形式的优点是。7．中国—以色列（酒泉）绿色生态产业园选址位于酒泉市，是甘肃省抢抓国家“一带一路”建设机遇的示范性项目之一。产业园中建成了许多植物工厂，植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列有关问题：（1）植物工厂用营养液培植生菜的过程中，需定时向营养液中通入空气，其目的是。除通气外，还需定期更换营养液，其主要目的是为生菜提供，以保证生菜的正常生长。（2）植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，从光合作用的角度考虑，选用红蓝光的依据是。在光合作用过程中，生菜叶肉细胞吸收的CO2被固定生成。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图1，培植区的光照强度应设置在点所对应的光照强度。为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度，提高CO2浓度后，图中的B点将会向方移动。（3）工作人员将生菜培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h，研究一定光照强度下温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图2。若将培植区的温度从T5调至T6，培植24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量（填“上升”“保持不变”或“下降”）。8．在叶肉细胞中，固定CO2形成C3的植物称为C3植物；而玉米等植物的叶肉细胞中，PEP在PEP羧化酶的作用下固定CO2进行C4循环，这样的植物称为C4植物。C4植物的维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体，光反应发生在叶肉细胞，暗反应发生在维管束鞘细胞。在C4循环中PEP羧化酶对CO2的高亲和力，可将周围较低浓度的CO2高效运往维管束鞘细胞形成高浓度CO2，如图所示。暗反应中RuBP羧化酶（对CO2的亲和力约为PEP羧化酶的）在CO2浓度高时催化RuBP固定CO2合成有机物；在CO2浓度低时催化RuBP与O2进行光呼吸，分解有机物，回答下列问题：（1）C4植物中固定CO2的酶是，最初固定CO2的物质是。（2）C3植物与C4植物相比较CO2补偿点较高的是；干旱时，对光合速率影响较小的是。（3）C4循环中，苹果酸和丙酮酸能穿过在叶肉细胞和维管束鞘细胞之间形成的特殊结构，该结构使两细胞原生质相通，还能进行信息交流，该结构是。据题意分析，C4植物叶肉细胞不发生暗反应的原因是。（4）环境条件相同的情况下，分别测量单位时间内C3植物和C4植物干物质的积累量，发现C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍，据题意推测原因是。（至少答出两点，不考虑呼吸作用的影响）9．干旱胁迫对植物的光合作用有较大影响，为适应干旱的条件，不同植物演化出不同的应对机制。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。请回答下列问题：（1）植物在响应干旱胁迫的过程中，（填主要相关植物激素）的含量会增加以促进气孔关闭。植物生长发育的调控，是由共同完成的。（2）研究表明，气孔开闭与保卫细胞中积累K+密切相关，K+进入保卫细胞后，对细胞液浓度及气孔开放程度的影响分别为。A．升高开放B．降低开放C．升高关闭D．降低关闭（3）很多植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性地闭合，称为“气孔振荡”。“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行。结合所学的知识，尝试解释干旱条件下“气孔振荡”对植物生长发育的意义：。（4）干旱条件下，有些植物进行一种很特殊的CO2同化方式，菠萝等许多植物都进行这类途径参与的光合作用，统称为CAM（景天科）植物，其特点是气孔夜晚打开，白天关闭。其部分代谢途径如图：①如图所示，景天科植物的叶肉细胞内的部分代谢物质，能固定CO2的物质有。干旱条件下，景天科植物叶肉细胞白天能产生CO2的具体部位是。②推测图中叶肉细胞过程a发生在（填“白天”或“夜晚”）。请结合图中CO2的变化途径分析，在长期干旱条件下该植物仍能在白天正常进行光合作用的机制是。10．同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律，如在追踪光合作用中O2的来源、二氧化碳中的碳是如何转化为有机物中的碳的研究过程中，科学家们都使用了同位素标记法。回答下列问题：（1）兴趣小组进行“追踪光合作用中O2的来源”的模拟实验（如图）：用O和普通的CO2进行甲组实验，用C18O2和普通的H2O进行乙组实验。能否通过检测两组实验收集到的O2是否具有放射性作为得出结论的依据？，原因是。（2）科学家曾经进行如下实验：向小球藻悬浮液中通入14CO2→用14CO2同化处理不同的时间→用沸腾的酒精处理→蒸发浓缩→双向纸层析→放射自显影。①用沸腾的酒精处理的目的是；②双向纸层析是一种常见的物质分离方法，在第一种层析系统进行第一向层析后，将滤纸烘干，旋转90°，用另一层析系统进行第二向层析，纸层析法分离不同物质的原理是。③做实验时发现：通入14CO2仅30秒后杀死小球藻，提取到的放射性产物就多达几十种；缩短时间到7秒，放射性产物减少到了12种。若要确定CO2被固定生存的第一种产物是什么，实验的思路是。④如果CO2首先与物质甲结合生成了该产物，则突然停止供应CO2，物质甲的含量应该。对大多数绿色植物来说，物质甲最可能是。（3）研究者给盆栽植物浇灌O，一段时间后，植株周围空气中出现含18O的物质，请列举3种：。

2025年高考生物复习之小题狂练300题（解答题）：细胞代谢（10题）参考答案与试题解析一．解答题（共10小题）1．黄连是一种生活在海拔1000～1900米的中药材，为了合理的栽培该种植物，科研人员研究了在CO2浓度为0.03%的适宜温度下，光照强度对黄连叶片净光合速率的影响，测得黄连在不同光照强度下CO2吸收量的变化（如甲图所示）；乙图为黄连的叶肉细胞在不同条件下所进行的生理活动，回答下列问题：（1）甲图中，在t1时，影响黄连净光合速率的主要因素是光照强度。（2）甲图所示t3～t4时间段内，黄连叶肉细胞的叶绿体利用CO2的相对值为13。（3）甲图中t3时光照强度由70%全日照变为全日照，但曲线并没有发生变化，其原因为给予70%全日照已经达到玉米的光饱和点，此时光照强度不再是限制因素。由此判断该植物最可能为阴生（填“阴生”或“阳生”）植物。（4）甲图中t3、t5时叶肉细胞中的生理活动可分别用乙图中的Ⅰ、Ⅳ（字母）表示。（5）若乙图所示细胞长时间处于I的生理状态，该植物不一定能（填“一定能”“一定不能”或“不一定能”）存活。【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）光照强度（2）13（3）给予70%全日照已经达到玉米的光饱和点，此时光照强度不再是限制因素阴生（4）Ⅰ、Ⅳ（5）不一定能【分析】根据题意和曲线分析，该实验的自变量是光照强度，因变量是CO2吸收量，即净光合作用，从30%全光照到70%全光照，净光合作用强度提高，从70%全光照到全光照，净光合作用强度不在提高，说明70%全日照已经达到玉米的光饱和点。黑暗中只进行呼吸作用，不吸收CO2只释放CO2。【解答】解：（1）在t1时，光照强度为30%全光照，从30%全光照到70%全光照，CO2吸收量增加，说明此时影响黄连净光合速率的主要因素是光照强度。（2）甲图所示t3～t4时间段内，光合速率恒定，叶绿体利用CO2的相对值即为总光合作用，根据总光合作用＝净光合作用+呼吸作用可知，据图可知，呼吸作用强度为4，则此时总光合作用＝9+4＝13，即叶绿体利用CO2的相对值为13。（3）甲图中t3时光照强度由70%全日照变为全日照，但曲线并没有发生变化，其原因为给予70%全日照已经达到玉米的光饱和点，此时光照强度不再是限制因素。由于70%全日照已经达到光饱和点，故判断该植物最可能为阴生植物。（4）甲图中t3时，细胞光合作用强度大于呼吸作用强度，细胞从外界吸收CO2并释放O2到外界，可用乙图中的Ⅰ来表示，t5时细胞只有呼吸作用，没有光合作用，可用乙图中的Ⅳ来表示。（5）若乙图所示细胞长时间处于I的生理状态，叶肉细胞净光合速率大于0，但植株的净光合速率不一定大于0，故该植物不一定能存活。故答案为：（1）光照强度（2）13（3）给予70%全日照已经达到玉米的光饱和点，此时光照强度不再是限制因素阴生（4）Ⅰ、Ⅳ（5）不一定能【点评】本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。2．在光反应中，电子和质子传递途径如图1所示。有氧呼吸第三阶段电子和质子传递途径如图2所示。其中A、B表示物质，①～③表示过程。请回答下列问题：（1）图1中PSⅠ和PSⅡ镶嵌在叶绿体的类囊体膜上，它们以串联的方式协同完成电子由水（物质）释放，最终传递给NADP+（A），合成了B。（2）图1中光照驱动下，伴随着电子的传递通过PQ将叶绿体基质中H+转运至类囊体膜内（或类囊体腔内），H+通过协助扩散方式进入叶绿体基质，光反应产生的ATP、NADPH用于暗反应中C3的还原。（3）图2中②过程中的电子供体是NADH，释放的电子最终被O2接受生成水。①③过程的ATP合成酶的作用是转运H+、催化ATP合成。（4）在酸性环境中，2，4﹣二硝基苯酚（DNP）能结合并携带质子顺浓度梯度跨过线粒体内膜，从而破坏膜内外质子的浓度梯度，使能量以热能形式散失。DNP曾被不良商家作为减肥药售卖，它可能对人体产生的危害有DNP可能会导致细胞供能不足和体温过高等问题等。【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系；有氧呼吸的过程和意义．【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）类囊体膜水NADP+（2）类囊体膜内（或类囊体腔内）协助扩散ATP、NADPH（3）NADHO2转运H+、催化ATP合成（4）DNP可能会导致细胞供能不足和体温过高等问题等【分析】1、分析图1：光系统涉及两个反应中心：光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ）。PSⅡ光解水，PSⅠ还原NADP+。光系统Ⅱ的色素吸收光能以后，能产生高能电子，并将高能电子传送到电子传递体PQ，传递到PQ上的高能电子依次传递给细胞色素b6f和PC。光系统I吸收光能后，通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。水光解产生H+，使类囊体腔内H+浓度升高，H+顺浓度梯度运输到基质，而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使基质的H+浓度降低，同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内，这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差。ATP合成酶利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差，H+通过类囊体膜上的ATP合成酶，驱动ATP生成。2、分析图2：蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）、CoQ和Cytc可以传递有机物分解产生的电子，同时又将H+运输到膜间隙，使膜两侧形成H+浓度差；H+通过ATP合成酶以协助扩散的方式进入线粒体基质，并驱动ATP生成。【解答】解：（1）结合图1的分析，PSⅡ和PSⅠ完成光反应的过程，分布在叶绿体的类囊体薄膜上；共同完成电子由水释放，最终传递给NADP+，合成NADPH。（2）结合图1的分析，在光照驱动下，伴随着电子的传递通过PQ将叶绿体基质中H+转运至类囊体腔内，使得类囊体腔内H+浓度通过高于叶绿体基质，H+再顺浓度梯度，借助ATP合成酶进入叶绿体基质，故属于协助扩散的方式；光反应产生的ATP和还原型辅酶Ⅱ（NADPH）用于暗反应中C3的还原。（3）结合图2的分析，还原型辅酶Ⅰ（NADH）分解成NAD+和H+的同时，产生了2e﹣，故电子供体是NADH，释放的电子依次传递到复合体Ⅲ，被O2接受生成H2O。①和③过程的ATP合成酶都具有两个用途：一方面作为转运蛋白，转运H+，另一方面作为酶，催化ATP的合成。（4）结合图2的分析，通过蛋白复合体等将质子（H+）运输到膜间隙，使膜两侧形成H+浓度差，H+再顺浓度梯度通过ATP合成酶进入线粒体基质，驱动ATP生成。而DNP结合并携带质子顺浓度梯度跨过线粒体内膜，从而破坏膜内外质子的浓度梯度，使能量以热能形式散失，且减少细胞内ATP的合成，可能导致人体细胞供能不足和体温过高等问题。故答案为：（1）类囊体膜水NADP+（2）类囊体膜内（或类囊体腔内）协助扩散ATP、NADPH（3）NADHO2转运H+、催化ATP合成（4）DNP可能会导致细胞供能不足和体温过高等问题等【点评】本题主要考查的是光反应和暗反应的区别和联系的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。3．图1是大豆叶肉细胞和根瘤细胞中的部分代谢示意图，其中A～E代表物质，①～⑧代表过程。根瘤菌在根瘤细胞中以类菌体的形式存在，固氮酶对氧气高度敏感，在低氧环境下才能发挥作用。请回答下列问题：（1）大豆幼叶发育为成熟叶过程中叶色由浅绿色逐渐变成深绿色，是因为光合色素中的叶绿素含量逐渐增多。为测定大豆的光合色素含量，提取光合色素常用的有机溶剂是无水乙醇。（2）适宜光照下，大豆叶肉细胞中NADH中的能量来自于葡萄糖和丙酮酸分解释放的能量。高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基积累，使膜脂过氧化，从而使细胞的生物膜系统遭到破坏，其一中就包括叶绿体中的类囊体薄膜，影响光反应中的ATP和NADPH合成，进而影响暗反应。（3）物质A、C分别是H2O、ATP。根瘤菌为根瘤细胞提供，该物质在根瘤细胞质中发生反应，转化为氨基酸等含氮有机物。（4）对栽培大豆进行根瘤菌的接种预实验（作为实验组），并测定大豆植株光合作用相关变化指标，结果如图2所示。据图2分析，接种根瘤菌能提高大豆植株净光合速率的原因可能是根瘤菌为大豆植株提供合成叶绿素的原料，促进叶绿素的合成，从而提高植物净光合速率。（5）玉米和大豆间行种植可以提高产量，增加经济收入。请结合生物学知识和题干信息，从生物种内关系或种间关系角度解释其生物学原理是两种植物的株高不同，在垂直方向上有分层现象，提高了光能利用率，两种植物根系在土壤中的深度不同，可充分利用土壤中的矿质元素，大豆的根瘤菌具有固氮作用，可以提高土壤中氮素的含量（答出一点即可）。从生态系统稳定性的角度考虑，该种种植方式的优点是玉米﹣大豆间作使植物种类增加，使农田生态系统的抵抗力稳定性增加，有利于防止病虫害的爆发。【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系；光合作用的影响因素及应用；叶绿体色素的提取和分离实验．【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）叶绿素含量无水乙醇（2）葡萄糖和丙酮酸分解释放的能量类囊体薄膜ATP和NADPH（3）H2OATP（4）根瘤菌为大豆植株提供合成叶绿素的原料，促进叶绿素的合成，从而提高植物净光合速率（5）两种植物的株高不同，在垂直方向上有分层现象，提高了光能利用率，两种植物根系在土壤中的深度不同，可充分利用土壤中的矿质元素，大豆的根瘤菌具有固氮作用，可以提高土壤中氮素的含量玉米﹣大豆间作使植物种类增加，使农田生态系统的抵抗力稳定性增加，有利于防止病虫害的爆发【分析】1、光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。2、叶绿体中的光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形成释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活跃的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。【解答】解：（1）光合色素有四种：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），因此大豆幼叶发育为成熟叶过程中叶色由浅绿色逐渐变成深绿色，是因为光合色素中的叶绿素含量逐渐增多。叶绿体中的色素不溶于水，易溶于有机溶剂无水乙醇，故用无水乙醇提取色素。（2）由题图可知，适宜光照下，大豆叶肉细胞中NADH中的能量来自于葡萄糖和丙酮酸分解释放的能量。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，高温胁迫会导致植物细胞内氧自由基积累，使膜脂过氧化，从而使细胞的生物膜系统遭到破坏，其一中就包括叶绿体中的类囊体薄膜，影响光反应中的ATP和NADPH合成，进而影响暗反应。（3）参与CO2固定的物质包括A、E和C5，A是水，是水光解的底物，E是CO2，C是ATP。根瘤菌能够固氮，提高土壤中的氮肥的含量，即固定成NH3，NH3直接参与豆科植物根瘤细胞中氨基酸的合成，因此根瘤菌为植物细胞提供。（4）接种根瘤菌能提高大豆植株净光合速率的原因可能是：根瘤菌为大豆植株提供合成叶绿素的原料，促进叶绿素的合成，从而提高植物净光合速率。（5）从生物种内关系或种间关系角度解释其生物学原理是：两种植物的株高不同，在垂直方向上有分层现象，提高了光能利用率，两种植物根系在土壤中的深度不同，可充分利用土壤中的矿质元素，大豆的根瘤菌具有固氮作用，可以提高土壤中氮素的含量。该种种植方式的优点是：玉米﹣大豆间作使植物种类增加，使农田生态系统的抵抗力稳定性增加，有利于防止病虫害的爆发。故答案为：（1）叶绿素含量无水乙醇（2）葡萄糖和丙酮酸分解释放的能量类囊体薄膜ATP和NADPH（3）H2OATP（4）根瘤菌为大豆植株提供合成叶绿素的原料，促进叶绿素的合成，从而提高植物净光合速率（5）两种植物的株高不同，在垂直方向上有分层现象，提高了光能利用率，两种植物根系在土壤中的深度不同，可充分利用土壤中的矿质元素，大豆的根瘤菌具有固氮作用，可以提高土壤中氮素的含量玉米﹣大豆间作使植物种类增加，使农田生态系统的抵抗力稳定性增加，有利于防止病虫害的爆发【点评】本题考查学生从题中获取相关信息，并结合所学光合作用的原理及其应用做出正确判断，属于理解和应用层次的内容，难度适中。4．工厂化蔬菜栽培需要对光源进行科学合理的控制，为研究不同红蓝光比例对菠菜生长发育的影响，科学家采用白（全光谱）、红（波长637nm）和蓝（波长465nm）三种光源设计了七组不同光照，用这七组光照分别处理长势相同的菠菜幼苗（其他条件适宜且不变），第40天收获测量，相关结果如下表。请回答：实验组别测量项目A（白100%）B（红100%）C（红90%+蓝10%）D（红80%+蓝20%）E（红70%+蓝30%）F（红60%+蓝40%）G（红50%+蓝50%）地上部分生物量（g/株）36.216.1345.4354.3244.3541.0733.02地下部分生物量（g/株）4.012.114.136.048.029.1110.14叶绿素a（mg/g）1.521.041.311.411.421.511.48叶绿素b（mg/g）0.410.270.420.480.490.490.51（1）在实验过程中选用红、蓝两种光源的依据叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光。（2）由表中数据可知，B组净光合量最低，推断其原因可能是单质红光下菠菜对光能的利用率低，推断理由是叶绿素含量最少，类胡萝卜素不能吸收红光（至少答2点）。（3）据B～G组数据可知，随着蓝光比例的增加，菠菜地上部分生物量变化是先增加后减少，D～G组菠菜地上部分生物量减少的原因可能是红蓝光比例不同影响了菠菜有机物的合成（净光合作用速率）减少；有机物运输（分配）到地下部分的量增加（至少答2点）。（4）在温度等其他因素均适宜的条件下测定辣椒叶和菠菜叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，结果如图；同时测定了辣椒叶和菠菜叶的氧气释放速率的相对量，结果如下表所示。光照强度abcdef辣椒氧气释放速率+++++++++++++++++++++菠菜氧气释放速率+++++++++++++++++++据图分析可知辣椒更适合在较强光下种植；结合表中信息分析，在图中的d光强下，辣椒叶的总光合速率大于（填“大于”、“等于”或“小于”）菠菜叶的总光合速率。【考点】光合作用的影响因素及应用．【专题】表格数据类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光（2）叶绿素含量最少，类胡萝卜素不能吸收红光（3）先增加后减少菠菜有机物的合成（净光合作用速率）减少；有机物运输（分配）到地下部分的量增加（4）辣椒大于【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。【解答】解：（1）由于叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故在实验过程中选用红、蓝两种光源。（2）绿叶中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，由于叶绿素含量最少，类胡萝卜素不能吸收红光，故由表中数据可知，B组净光合量最低，推断其原因可能是单质红光下菠菜对光能的利用率低。（3）分析表格数据，据B～G组数据可知，随着蓝光比例的增加，菠菜地上部分生物量变化是先增加后减少（数据变化是6.13→45.43→54.32→44.35→41.07→33.02）；据表可知，不同的光照条件下，各组别的地上部分、地下部分生物量不同，叶绿素含量也有差异，而叶绿素可参与光反应过程，故推测D～G组菠菜地上部分生物量减少的原因可能是：红蓝光比例不同影响了菠菜有机物的合成（净光合作用速率）减少；有机物运输（分配）到地下部分的量增加。（4）据表可知，在强光条件下，辣椒的光合速率更高，说明辣椒更适合在较强光下种植；净光合速率可用光照下氧气的释放量表示，据表可知，在d光照强度下，辣椒氧气释放速率大于菠菜氧气释放速率，且折线图可知，d光照强度下两种蔬菜的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）相等，据此推测在图中的d光强下，辣椒叶的总光合速率大于菠菜叶的总光合速率。故答案为：（1）叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光（2）叶绿素含量最少，类胡萝卜素不能吸收红光（3）先增加后减少菠菜有机物的合成（净光合作用速率）减少；有机物运输（分配）到地下部分的量增加（4）辣椒大于【点评】本题主要考查影响光合作用的因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。5．滇重楼是传统中药材之一，具有清热解毒，消肿止痛的作用。其根茎是“云南白药”等多种中成药的主要原料。CO2作为植物光合作用的重要原料，其浓度变化必然会影响植物药材的光合作用和生理特性。药用植物是人类健康的重要保障，其对全球气候变化的响应趋势是当今研究的热点问题之一，科学家就此展开相关研究。实验选取长势一致且良好的一年生滇重楼，分为两组，每组20株，分别移栽到低CO2浓度400μmol•mol﹣1（当前大气CO2浓度）和高CO2浓度800μmol•mol﹣1（模型预测的本世纪末可能达到的大气CO2浓度）的人工气候室中，其他条件相同且适宜，培养12周后，随机选取15株进行测定滇重楼的各项生理指标。回答下列问题。CO2浓度（μmol•mol﹣1）净光合速率（μmol•m﹣2）气孔导度（μmol•m﹣2）总叶绿素含量（mg•g﹣1）叶绿素a/b可溶性糖（mg•g﹣1）脯氨酸（mg•g﹣1）4001.50.137.12.8915128004.70.267.02.573331（1）植物光合作用过程受很多因素影响。例如：叶绿素主要影响光反应阶段，其主要功能是吸收、传递和转化光能；CO2作为影响暗反应阶段的因素之一，直接参与光合作用CO2的固定反应过程。（2）据表分析，相对于低CO2浓度来说，高CO2浓度条件下滇重楼的净光合作用显著提高，可能原因是高CO2浓度条件下滇重楼的气孔导度更大，吸收CO2量更多，有利于暗反应的进行；同时总叶绿素含量不变而叶绿素a/b比值下降，说明叶绿素a含量增大，更有利于对光能的吸收和转化，提高光合效率。（3）未来随全球气候变化的影响干旱逐渐加剧，滇重楼通过增大细胞内可溶性糖、脯氨酸的含量调节渗透压以适应外界干旱环境带来的不利影响，同时也为滇重楼的生长发育提供营养物质和能量。（4）光合作用中的Rubisco酶是一个双功能酶，预测未来50年随大气CO2浓度的增加，该酶催化C5与CO2（CO2或O2）反应能力增大，进而抑制（促进或抑制）光呼吸过程，增加有机物的积累量。【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【专题】表格数据类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）吸收、传递和转化光能CO2的固定（2）高CO2浓度条件下滇重楼的气孔导度更大，吸收CO2量更多，有利于暗反应的进行；同时总叶绿素含量不变而叶绿素a/b比值下降，说明叶绿素a含量增大，更有利于对光能的吸收和转化，提高光合效率（3）渗透压营养物质和能量（4）CO2抑制【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。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。【解答】解：（1）光合作用过程中，叶绿素主要影响光反应阶段，其主要功能是吸收、传递和转化光能。CO2作为影响暗反应阶段的因素之一，直接参与光合作用CO2的固定反应过程。（2）分析表格，高CO2浓度条件下滇重楼的气孔导度更大，吸收CO2量更多，有利于暗反应的进行；同时总叶绿素含量不变而叶绿素a/b比值下降，说明叶绿素b含量增大，更有利于对光能的吸收和转化，提高光合效率。（3）滇重楼通过增大细胞内可溶性糖、脯氨酸的含量调节渗透压，提高细胞的吸水能力，以适应外界干旱环境带来的不利影响。同时可溶性糖、脯氨酸可以被氧化分解，也为滇重楼的生长发育提供营养物质和能量。（4）研究发现，Rubisco酶属于双功能酶。光照条件下，当CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，反应能力增大，进行光合作用；当O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，释放CO2，该过程称为光呼吸。因此当大气CO2浓度的增加时，促进光合作用，抑制光呼吸过程，增加有机物的积累量。故答案为：（1）吸收、传递和转化光能CO2的固定（2）高CO2浓度条件下滇重楼的气孔导度更大，吸收CO2量更多，有利于暗反应的进行；同时总叶绿素含量不变而叶绿素a/b比值下降，说明叶绿素a含量增大，更有利于对光能的吸收和转化，提高光合效率（3）渗透压营养物质和能量（4）CO2抑制【点评】本题主要考查的影响光合作用的环境因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。6．蔗糖和淀粉是绿色植物光合作用的重要产物，二者都是由在卡尔文循环中产生的丙糖磷酸转化而成，其合成过程如图所示。其中磷酸转运体（TPT）在将丙糖磷酸运到细胞质基质的同时可将无机磷酸（Pi）运入叶绿体，且这种转运严格遵循1：1的反向交换原则。请分析回答下列问题：（1）C3化合物转变成为丙糖磷酸需要光反应阶段提供NADPH和ATP，白天淀粉的合成与蔗糖的合成都需要丙糖磷酸。由图可知，当细胞质基质中Pi浓度降低时，会限制丙糖磷酸从叶绿体中运出，从而促进淀粉在叶绿体内的合成，说明叶肉细胞内淀粉合成和蔗糖合成呈负相关（填“正相关”、“负相关”或“不相关”）。因此在生产中要提高甘蔗的品质，可以采取适量增施无机磷肥的措施。（2）研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入马铃薯植株，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上，可将胞外蔗糖水解。蔗糖酶会导致叶肉细胞外葡萄糖和果糖含量升高，进而被叶肉细胞吸收，可抑制（填“促进”或“抑制”）光合作用的进行。结果发现，转基因植物会出现严重的短根、短茎现象。上述现象说明光合作用产物是以蔗糖形式运输到非光合部位，与淀粉相比，这种运输形式的优点是分子量小且溶于水，有利于运输。【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）NADPH和ATP限制（抑制）促进负相关适量增施无机磷肥（2）葡萄糖和果糖抑制分子量小且溶于水，有利于运输【分析】图示为植物叶肉细胞光合作用光反应、暗反应以及蔗糖与淀粉合成代谢途径，合成淀粉的场所是叶绿体基质。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应必须有光，暗反应有光无光都可以进行。【解答】解：（1）C3化合物转变成为丙糖磷酸需要光反应阶段提供NADPH和ATP。因为丙糖磷酸和Pi严格遵循1：1的反向交换原则，当细胞质基质中的Pi水平降低时会导致丙糖磷酸运出量减少，促进丙糖磷酸通过ADPG途径形成淀粉增多，因此淀粉合成和蔗糖合成呈负相关。甘蔗中富含蔗糖，因此在生产中要提高甘蔗的品质，即提高蔗糖的产量，可适量增施无机磷肥，以促进丙糖磷酸的外运。（2）蔗糖酶可将蔗糖水解为葡萄糖和果糖，因此蔗糖酶会导致叶肉细胞外葡萄糖和果糖含量升高，被叶肉细胞吸收后，通过转运蛋白运至叶绿体内，导致淀粉的含量增加，从而抑制光合作用进行。与淀粉相比，蔗糖是非还原糖较稳定，是小分子且溶于水，因而常以蔗糖作为运输物质。故答案为：（1）NADPH和ATP限制（抑制）促进负相关适量增施无机磷肥（2）葡萄糖和果糖抑制分子量小且溶于水，有利于运输【点评】本题主要考查的是光反应和暗反应的区别和联系的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。7．中国—以色列（酒泉）绿色生态产业园选址位于酒泉市，是甘肃省抢抓国家“一带一路”建设机遇的示范性项目之一。产业园中建成了许多植物工厂，植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列有关问题：（1）植物工厂用营养液培植生菜的过程中，需定时向营养液中通入空气，其目的是促进生菜根的细胞呼吸。除通气外，还需定期更换营养液，其主要目的是为生菜提供无机盐，以保证生菜的正常生长。（2）植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，从光合作用的角度考虑，选用红蓝光的依据是叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。在光合作用过程中，生菜叶肉细胞吸收的CO2被固定生成三碳化合物（C3）。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图1，培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度。为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度，提高CO2浓度后，图中的B点将会向右上方移动。（3）工作人员将生菜培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h，研究一定光照强度下温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图2。若将培植区的温度从T5调至T6，培植24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量下降（填“上升”“保持不变”或“下降”）。【考点】光合作用的影响因素及应用；影响细胞呼吸的因素及其在生产和生活中的应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【专题】图像坐标类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）促进生菜根的细胞呼吸；无机盐（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；三碳化合物（C3）；B；右上（3）下降【分析】影响光合作用的主要因素有：光照强度、二氧化碳浓度、温度等。【解答】解：（1）营养液中的生菜长期在液体的环境中，根得不到充足的氧，影响呼吸作用，从而影响生长，培养过程中要经常给营养液通入空气，其目的是促进生菜根部细胞呼吸。营养液中的无机盐在培植生菜的过程中会被大量吸收，导致营养液成分改变，因此需要更换培养液，其主要目的是为生菜提供无机盐。（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以选用红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产量。在光合作用过程中，生菜叶肉细胞吸收的CO2被固定生成C3。B点为光饱和点，对应的最大光合速率，因此培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度，根据题干“为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度”可知，该条件下光合速率增大，则B点向右上方移动。（3）根据曲线可知：在此曲线中光合速率的最适温度为T5，而在该实验温度范围内呼吸速率的最适温度还未出现，所以光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低，若将培植区的温度从T5调至T6，导致光合速率减小而呼吸速率增大，生菜植物的有机物积累量将下降。故答案为：（1）促进生菜根的细胞呼吸；无机盐（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；三碳化合物（C3）；B；右上（3）下降【点评】本题结合曲线图，主要考查光照强度与温度对光合速率的影响，注意认真分析题图，弄清影响呼吸作用与光合作用的因素是解题关键。8．在叶肉细胞中，固定CO2形成C3的植物称为C3植物；而玉米等植物的叶肉细胞中，PEP在PEP羧化酶的作用下固定CO2进行C4循环，这样的植物称为C4植物。C4植物的维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体，光反应发生在叶肉细胞，暗反应发生在维管束鞘细胞。在C4循环中PEP羧化酶对CO2的高亲和力，可将周围较低浓度的CO2高效运往维管束鞘细胞形成高浓度CO2，如图所示。暗反应中RuBP羧化酶（对CO2的亲和力约为PEP羧化酶的）在CO2浓度高时催化RuBP固定CO2合成有机物；在CO2浓度低时催化RuBP与O2进行光呼吸，分解有机物，回答下列问题：（1）C4植物中固定CO2的酶是PEP羧化酶和RuBP羧化酶，最初固定CO2的物质是PEP。（2）C3植物与C4植物相比较CO2补偿点较高的是C3植物；干旱时，对光合速率影响较小的是C4植物。（3）C4循环中，苹果酸和丙酮酸能穿过在叶肉细胞和维管束鞘细胞之间形成的特殊结构，该结构使两细胞原生质相通，还能进行信息交流，该结构是胞间连丝。据题意分析，C4植物叶肉细胞不发生暗反应的原因是PEP羧化酶对二氧化碳的亲和力远大于RuBP羧化酶，使暗反应因缺少二氧化碳而无法进行。（4）环境条件相同的情况下，分别测量单位时间内C3植物和C4植物干物质的积累量，发现C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍，据题意推测原因是因C4循环使维管束鞘细胞内有高浓度二氧化碳，促进了光合作用，增加了有机物的合成；高浓度二氧化碳抑制了光呼吸，减少了有机物的消耗。（至少答出两点，不考虑呼吸作用的影响）【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）PEP羧化酶和RuBP羧化酶PEP（2）C3植物C4植物（3）胞间连丝PEP羧化酶对二氧化碳的亲和力远大于RuBP羧化酶，使暗反应因缺少二氧化碳而无法进行（4）因C4循环使维管束鞘细胞内有高浓度二氧化碳，促进了光合作用，增加了有机物的合成；高浓度二氧化碳抑制了光呼吸，减少了有机物的消耗【分析】1、光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。2、叶绿体中的光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形成释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活跃的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。【解答】解：（1）PEP在PEP羧化酶的作用下固定CO2进行C4循环，在C4循环中PEP羧化酶对CO2的高亲和力，可将周围较低浓度的CO2高效运往维管束鞘细胞形成高浓度CO2，即C4植物中固定CO2的酶是PEP羧化酶和RuBP羧化酶，最初固定CO2的物质是PEP。（2）与C3植物相比，C4植物叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力更强，因而能利用更低浓度的CO2，因此C4植物的CO2补偿点比C3植物低，故C4植物的有机物积累量往往较高，因此当干旱时，气孔关闭，对光合速率影响较小的是C4植物。（3）高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用，C4植物叶肉细胞不发生暗反应的原因是：PEP羧化酶对二氧化碳的亲和力远大于RuBP羧化酶，使暗反应因缺少二氧化碳而无法进行。（4）发现C4植物干物质积累量近乎是C3植物的两倍，据题意推测原因是：因C4循环使维管束鞘细胞内有高浓度二氧化碳，促进了光合作用，增加了有机物的合成；高浓度二氧化碳抑制了光呼吸，减少了有机物的消耗。故答案为：（1）PEP羧化酶和RuBP羧化酶PEP（2）C3植物C4植物（3）胞间连丝PEP羧化酶对二氧化碳的亲和力远大于RuBP羧化酶，使暗反应因缺少二氧化碳而无法进行（4）因C4循环使维管束鞘细胞内有高浓度二氧化碳，促进了光合作用，增加了有机物的合成；高浓度二氧化碳抑制了光呼吸，减少了有机物的消耗【点评】本题考查学生从题中获取相关信息，并结合所学光合作用的过程做出正确判断，属于理解层次的内容，难度适中。9．干旱胁迫对植物的光合作用有较大影响，为适应干旱的条件，不同植物演化出不同的应对机制。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。请回答下列问题：（1）植物在响应干旱胁迫的过程中，脱落酸（填主要相关植物激素）的含量会增加以促进气孔关闭。植物生长发育的调控，是由激素调节、基因表达调控和环境因素调节共同完成的。（2）研究表明，气孔开闭与保卫细胞中积累K+密切相关，K+进入保卫细胞后，对细胞液浓度及气孔开放程度的影响分别为A。A．升高开放B．降低开放C．升高关闭D．降低关闭（3）很多植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性地闭合，称为“气孔振荡”。“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行。结合所学的知识，尝试解释干旱条件下“气孔振荡”对植物生长发育的意义：气孔振荡既可以降低植物的蒸腾作用，又能保证CO2供应，使光合作用能够正常进行。（4）干旱条件下，有些植物进行一种很特殊的CO2同化方式，菠萝等许多植物都进行这类途径参与的光合作用，统称为CAM（景天科）植物，其特点是气孔夜晚打开，白天关闭。其部分代谢途径如图：①如图所示，景天科植物的叶肉细胞内的部分代谢物质，能固定CO2的物质有PEP、C5。干旱条件下，景天科植物叶肉细胞白天能产生CO2的具体部位是细胞质基质、线粒体基质。②推测图中叶肉细胞过程a发生在夜晚（填“白天”或“夜晚”）。请结合图中CO2的变化途径分析，在长期干旱条件下该植物仍能在白天正常进行光合作用的机制是夜晚吸收的CO2经过一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭时，一方面苹果酸从液泡运出并通过分解提供CO2，另一方面呼吸作用提供CO2，以保证光合作用的正常进行。【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）脱落酸激素调节、基因表达调控和环境因素调节（2）A（3）气孔振荡既可以降低植物的蒸腾作用，又能保证CO2供应，使光合作用能够正常进行（4）PEP、C5细胞质基质、线粒体基质夜晚夜晚吸收的CO2经过一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭时，一方面苹果酸从液泡运出并通过分解提供CO2，另一方面呼吸作用提供CO2，以保证光合作用的正常进行【分析】干旱、光照充足的环境中，白天，景天科植物植物关闭气孔，有利于降低蒸腾作用，减少水分散失；夜间，气孔打开，吸收二氧化碳，以苹果酸的形式储存在液泡中。【解答】解：（1）当植物缺水时，脱落酸增多抑制植物生长，促进气孔关闭。所以植物在响应干旱胁迫的过程中，脱落酸含量会增加。植物生长发育的调控，是由激素调节、基因表达调控和环境因素调节共同完成的。（2）K+进入保卫细胞后，使细胞液浓度升高，渗透压增大使保卫细胞吸水膨胀，气孔开放程度增大，A正确、BCD错误。故选：A。（3）干旱条件下，植物为了减少水分的散失，通过关闭气孔来降低蒸腾作用，为了保证自身能正常生长，打开气孔以吸收CO2确保能正常进行光合作用。所以“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，气孔振荡既可以降低植物的蒸腾作用，又能保证CO2供应，使光合作用能够正常进行。（4）①根据代谢途径图可知：细胞内产生的二氧化碳和叶绿体内的C5结合生成C3，此外，晚上从气孔吸收来的二氧化碳与PEP结合生成OOA，OOA转化为苹果酸，苹果酸储存在液泡中，所以景天科植物的叶肉细胞内的部分代谢物质，能固定CO2的物质有PEP、C5；根据代谢途径图可知：线粒体基质中有氧呼吸第二阶段产生CO2，此外液泡中的苹果酸在细胞质基质中经脱羧作用释放CO2。②由图可知，叶肉细胞右侧a过程显示CO2进入细胞并转变成苹果酸储存在液泡中，夜间气孔打开，细胞才能完成此项活动，据此可推测图中叶肉细胞右侧a过程的活动发生在夜晚；在长期干旱条件下，景天科植物夜晚吸收的CO2经过一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭时，一方面苹果酸从液泡运出并通过分解提供CO2；另一方面丙酮酸氧化分解提供CO2，以保证白天气孔关闭的情况下光合作用的正常进行。故答案为：（1）脱落酸激素调节、基因表达调控和环境因素调节（2）A（3）气孔振荡既可以降低植物的蒸腾作用，又能保证CO2供应，使光合作用能够正常进行（4）PEP、C5细胞质基质、线粒体基质夜晚夜晚吸收的CO2经过一系列反应转化为苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭时，一方面苹果酸从液泡运出并通过分解提供CO2，另一方面呼吸作用提供CO2，以保证光合作用的正常进行【点评】本题主要考查的是光反应和暗反应的区别和联系以及影响光合作用的因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。10．同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律，如在追踪光合作用中O2的来源、二氧化碳中的碳是如何转化为有机物中的碳的研究过程中，科学家们都使用了同位素标记法。回答下列问题：（1）兴趣小组进行“追踪光合作用中O2的来源”的模拟实验（如图）：用O和普通的CO2进行甲组实验，用C18O2和普通的H2O进行乙组实验。能否通过检测两组实验收集到的O2是否具有放射性作为得出结论的依据？不能，原因是18O是稳定同位素，不具有放射性。（2）科学家曾经进行如下实验：向小球藻悬浮液中通入14CO2→用14CO2同化处理不同的时间→用沸腾的酒精处理→蒸发浓缩→双向纸层析→放射自显影。①用沸腾的酒精处理的目的是杀死细胞，提取产生的有机物；②双向纸层析是一种常见的物质分离方法，在第一种层析系统进行第一向层析后，将滤纸烘干，旋转90°，用另一层析系统进行第二向层析，纸层析法分离不同物质的原理是溶解度高的物质随层析液在滤纸上扩散快，反之则慢。③做实验时发现：通入14CO2仅30秒后杀死小球藻，提取到的放射性产物就多达几十种；缩短时间到7秒，放射性产物减少到了12种。若要确定CO2被固定生存的第一种产物是什么，实验的思路是继续缩短杀死小球藻的时间，直至放射性产物只有一种。④如果CO2首先与物质甲结合生成了该产物，则突然停止供应CO2，物质甲的含量应该增多。对大多数绿色植物来说，物质甲最可能是C5化合物。（3）研究者给盆栽植物浇灌O，一段时间后，植株周围空气中出现含18O的物质，请列举3种：O、18O2、C18O2。【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【专题】图文信息类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）不能18O是稳定同位素，不具有放射性（2）杀死细胞，提取产生的有机物溶解度高的物质随层析液在滤纸上扩散快，反之则慢继续缩短杀死小球藻的时间，直至放射性产物只有一种增多C5化合物（3）O、18O2、C18O2【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验结果为：滤纸条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），其中胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。2、用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法，同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。【解答】解：（1）同位素包括放射性同位素和稳定同位素，稳定同位素不具有放射性，如18O、15N等，故不能通过检测两组实验收集到的O2是否具有放射性作为得出结论的依据。（2）①沸腾的酒精带来的高温能杀死细胞，使反应“固定”在预定时间；有机物质可以溶解在酒精中，用酒精处理可以提取产生的有机物。②纸层析法分离不同物质的原理是溶解度高的物质随层析液在滤纸上扩散快，反之则慢。③由题意分析可知实验思路是不断缩短时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种反射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物。④突然停止供应CO2，若该物质与CO2直接结合，则因为没有CO2与之结合而使其含量变增多，光合作用中与CO2直接结合的是C5化合物。（3）给盆栽植物浇灌O，根系吸收的O大部分通过蒸腾作用以水蒸气的形式散失到周围空气；小部分参与光合作用、细胞呼吸等代谢过程，光合作用光反应过程中，O分解产生的18O2一部分释放到空气；有氧呼吸过程中，O与丙酸一起被分解，产生CO2和NADH，产生的CO2部分为C18O2，综上所述，一段时间后，植株周围空气中会出现O、18O2、C18O2。故答案为：（1）不能18O是稳定同位素，不具有放射性（2）杀死细胞，提取产生的有机物溶解度高的物质随层析液在滤纸上扩散快，反之则慢继续缩短杀死小球藻的时间，直至放射性产物只有一种增多C5化合物（3）O、18O2、C18O2【点评】本题借助于同位素标记法，考查光合作用的相关内容，考查考生的识记、理解和应用能力，难度适中。

考点卡片1．有氧呼吸的过程和意义【知识点的认识】1、有氧呼吸的概念：细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量能量的过程．2、有氧呼吸的过程：1）第一阶段①反应场所：细胞质基质；②过程描述：在细胞质的基质中，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，同时脱下4个[H]，在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生少量的ATP．这一阶段不需要氧的参与．③反应式：C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）．2）第二阶段①反应场所：线粒体基质；②过程描述：丙酮酸进入线粒体的基质中，两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，共脱下20个[H]，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳；在此过程释放少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量的能量．这一阶段也不需要氧的参与．③反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量．3）第三阶段①反应场所：线粒体；②过程描述：在线粒体的内膜上，前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水；在此过程中释放大量的能量，其中一部分能量用于合成ATP，产生大量的能量．这一阶段需要氧的参与．③反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量．总反应式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量列表表示如下：阶段场所反应物产物物质变化产能情况第一阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量少量能量第二阶段线粒体基质丙酮酸、H2OCO2、[H]2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量少量能量第三阶段线粒体内膜[H]、O2H2O24[H]+6O212H2O+能量大量能量3、有氧呼吸过程中元素转移情况1）O元素的转移情况2）H元素的转移情况3）C元素的转移情况4、有氧呼吸的意义：①有氧呼吸提供植物生命活动所需要的大部分能量．植物的生长、发育，细胞的分裂和伸长，有机物的运输与合成，矿质营养的吸收和运输等过程都需要能量，这些能量主要是通过植物的呼吸作用提供的．②有氧呼吸提供了合成新物质的原料．呼吸过程产生的一系列中间产物，可以作为植物体内合成各种重要化合物的原料．呼吸作用是植物体内各种有机物相互转化的枢纽．③有氧呼吸还能促进伤口愈合，增强植物的抗病能力．【命题方向】题型一：有氧呼吸过程典例1：（2014•威海一模）如图表示细胞呼吸作用的过程，其中1～3代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质．下列相关叙述正确的是（）A．1和3都具有双层生物膜B．1和2所含酶的种类相同C．2和3都能产生大量ATPD．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]分析：阅读题干和题图可知，本题是有氧呼吸的过程，分析题图梳理有氧呼吸过程的知识，然后根据选项描述分析判断．解答：A、分析题图可知，1是细胞质基质，是液态部分，没有膜结构，3是线粒体内膜，具有1层生物膜，A错误；B、分析题图可知，1是细胞质基质，进行有氧呼吸的第一阶段，2是线粒体基质，进行有氧呼吸的第二阶段，反应不同，酶不同，B错误；C、产生大量ATP的是3线粒体内膜，进行有氧呼吸的第三阶段，C错误；D、分析题图可知，甲、乙分别代表丙酮酸、[H]，D正确．故选：D．点评：本题的知识点是有氧呼吸的三个阶段，场所，反应物和产物及释放能量的多少，主要考查学生对有氧呼吸过程的理解和掌握程度．题型二：呼吸方式的判断典例2：（2015•湖南二模）不同种类的生物在不同的条件下，呼吸作用方式不同．若分解底物是葡萄糖，则下列对呼吸作用方式的判断不正确的是（）A．若只释放CO2，不消耗O2，则细胞只进行无氧呼吸B．若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸C．若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸D．若既不吸收O2也不释放CO2，则说明该细胞已经死亡分析：C6H12O6+6H20+6O26CO2+12H2O+能量，C6H12O6（葡萄糖）2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量，进行解答．解答：A、若细胞只释放CO2，不消耗O2，说明只进行无氧呼吸，A正确；B、细胞进行有氧呼吸释放的CO2等于O2的吸收量，若CO2的释放量多于O2的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸，B正确C、若CO2的释放量等于O2的吸收量，则细胞只进行有氧呼吸，C正确；D、若既不吸收O2也不释放CO2，也有可能是进行无氧呼吸如乳酸菌细胞，D错误．故选：D．点评：本题考查呼吸作用方式的知识．意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力．题型三：元素转移途径判断典例3：（2011•烟台一模）如图表示绿色植物细胞内部分物质的转化过程，以下有关叙述正确的是（）A．物质①、②依次是H2O和O2B．图中产生[H]的场所都是线粒体C．用18O标记葡萄糖，则产物水中会检测到放射性D．图示过程只能在有光的条件下进行分析：本题主要考查了有氧呼吸的过程．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量．解答：A、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，物质①是H2O；有氧呼吸第三阶段氧气和[H]反应生成水，物质②是O2，A正确；B、有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，因此产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体，B错误；C、根据有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，含18O的葡萄糖中的18O到了丙酮酸中；再根据第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，含18O的丙酮酸中的18O到了二氧化碳中．即18O转移的途径是：葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳，C错误；D、植物细胞的有氧呼吸作用不需要光照，有光无光均可进行，D错误．故选：A．点评：本题主要考查了学生对有氧呼吸每个阶段的反应过程的理解．有氧呼吸过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．题型四：有氧呼吸和无氧呼吸的比较典例4：有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（）①反应场所都有线粒体②都需要酶的催化③反应场所都有细胞质基质④都能产生ATP⑤都经过生成丙酮酸的反应⑥都能产生水⑦反应过程中都能产生[H]⑧都能把有机物彻底氧化．A．②③④⑤⑥⑦B．①②③④⑤⑦C．②③④⑤⑦D．②③④⑤⑧分析：根据有氧呼吸和无氧呼吸的进行场所、是否需氧、最终产物以及放出能量几个方面的区别进行作答．解答：①有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸的反应场所都在细胞质基质，①错误；②有氧呼吸和无氧呼吸都都需要酶的催化，②正确；③有氧呼吸和无氧呼吸的反应场所都有细胞质基质，③正确；④有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP，其中有氧呼吸能产生大量ATP，无氧呼吸能产生少量ATP，④正确；⑤有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都能生成丙酮酸，⑤正确；⑥有氧呼吸能产生水，而无氧呼吸不能产生水，⑥错误；⑦有氧呼吸和无氧呼吸反应过程中都能产生[H]，⑦正确；⑧有氧呼吸能把有机物彻底氧化，但无氧呼吸不能将有机物彻底氧化分解，⑧错误．故选：C．点评：本题考查有氧呼吸和无氧呼吸的相关知识，要求考生识记有氧呼吸和无氧呼吸过程、条件、场所及产物等知识，能对两者进行列表比较，掌握有氧呼吸和无氧呼吸的区别和联系，进而对选项作出准确的判断，属于考纲识记层次的考查．【解题思路点拨】有氧呼吸与无氧呼吸的异同：项目有氧呼吸无氧呼吸区别进行部位第一步在细胞质中，然后在线粒体始终在细胞质中是否需O2需氧不需氧最终产物CO2+H2O不彻底氧化物酒精、CO2或乳酸可利用能1255kJ61.08KJ联系将C6H12O6分解成丙酮酸这一阶段相同，都在细胞质中进行2．影响细胞呼吸的因素及其在生产和生活中的应用【知识点的认识】1、影响细胞呼吸的