易錯點04 細胞的代謝2（呼吸作用與光合作用）-備戰(zhàn)2022年高考生物考試易錯題（解析版）

易錯點04細胞的代謝2（呼吸作用與光合作用）易錯題【01】對有關光合作用的實驗要點掌握不清易錯題【02】對有氧呼吸和無氧呼吸區(qū)別不清易錯題【03】對光合作用的過程、原理理解不到位易錯題【04】對有關光合和呼吸的曲線類圖解不會識別和理解01對有關光合作用的實驗要點掌握不清（2019江蘇）如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是A．研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C．在敞開的燒杯中進行層析時，需通風操作D．實驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素b【錯因】本題對植物的光合色素提取和分離實驗原理、步驟及實驗注意事項考查的很細致，考生在任何一點的模糊混淆都會造成本題出現(xiàn)錯誤?！締栐\】綠色植物的葉綠體中含有四種色素，紙層析后，形成的色素帶從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）、葉綠素b黃綠色。由圖可知，菠菜含有四種色素，藍藻（原核生物）只含有葉綠素a和胡蘿卜素。研磨時加入碳酸鈣是為了保護葉綠素，A錯誤；層析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92號汽油代替，B錯誤；層析時，為了防止層析液揮發(fā)，需要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯，C錯誤；由圖可知，藍藻只有兩條色素帶，不含有葉綠色b，D正確，故選D?！敬鸢浮緿【叮囑】葉綠體中色素的提取和分離實驗的原理、步驟、注意事項，都是高考易考點，需要考生強化記憶。另外，本在實驗室實踐操作中，會有許多學生產(chǎn)生各異的結(jié)果，教師可以就這些結(jié)果類型進行深入分析，討論各種結(jié)果產(chǎn)生的可能原因以加深學生對實驗的理解。1.（2021天津）孟德爾說：“任何實驗的價值和效用，取決于所使用材料對于實驗目的的適合性。”下列實驗材料選擇不適合的是（）

A.用洋蔥鱗片葉表皮觀察細胞的質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象B.用洋蔥根尖分生區(qū)觀察細胞有絲分裂C.用洋蔥鱗片葉提取和分離葉綠體中的色素D.用洋蔥鱗片葉粗提取DNA【答案】C【解析】洋蔥是比較好的實驗材料：①洋蔥根尖分生區(qū)細胞觀察植物細胞的有絲分裂；②洋蔥鱗片葉外表皮細胞，色素含量較多，用于觀察質(zhì)壁分離和復原；③洋蔥的綠葉做葉綠體中色素的提取和分離實驗，葉肉細胞做細胞質(zhì)流動實驗。④洋蔥的內(nèi)表皮細胞顏色淺、由單層細胞構(gòu)成，適合觀察DNA、RNA在細胞中的分布狀況。洋蔥鱗片葉外表皮細胞的液泡為紫色，便于觀察細胞的質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象，A正確；洋蔥根尖分生區(qū)細胞分裂旺盛，可以用來觀察細胞有絲分裂，B正確；洋蔥鱗片葉不含葉綠體，不能用來提取和分離葉綠體中的色素，C錯誤；洋蔥鱗片葉細胞有細胞核且顏色淺，可以用來粗提取DNA，D正確。2.關于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是（）A.使用定性濾紙過濾研磨液B.將干燥處理過的定性濾紙條用于層析C.在劃出一條濾液細線后緊接著重復劃線2-3次D.研磨葉片時，用體積分數(shù)為70%的乙醇溶解色素【答案】B【解析】過濾主要是將濾渣和濾液分開，要用吸水性差的紗布而不能用吸水性強的濾紙過濾研磨液，A錯誤；干燥處理定性濾紙是為了讓層析液能夠更快的上升，使色素更好地分離，B正確；畫濾液細線，要等一次畫完干燥后才能重復，防止濾液細線過粗，C錯誤；葉綠體中色素為脂溶性的，要用無水乙醇溶解，D錯誤。02對有氧呼吸和無氧呼吸區(qū)別不清（2020全國Ⅰ）種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質(zhì)是淀粉分解產(chǎn)生的葡萄糖，下列關于種子呼吸作用的敘述，錯誤的是（）A．若產(chǎn)生的CO2與乙醇的分子數(shù)相等，則細胞只進行無氧呼吸B．若細胞只進行有氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)與釋放CO2的相等C．若細胞只進行無氧呼吸且產(chǎn)物是乳酸，則無O2吸收也無CO2釋放D．若細胞同時進行有氧和無氧呼吸，則吸收O2的分子數(shù)比釋放CO2的多【錯因】對有氧呼吸的反應物、產(chǎn)物的比例，以及兩種無氧呼吸類型（酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵）反應物與產(chǎn)物的比例不清晰，導致誤判?！締栐\】若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，則說明不消耗氧氣，故只有無氧呼吸，A正確；若只進行有氧呼吸，則消耗的氧氣量=生成的二氧化碳量，B正確；若只進行無氧呼吸，說明不消耗氧氣，產(chǎn)乳酸的無氧呼吸不會產(chǎn)生二氧化碳，C正確；若同時進行有氧呼吸和無氧呼吸，若無氧呼吸產(chǎn)酒精，則消耗的氧氣量小于二氧化碳的生成量，若無氧呼吸產(chǎn)乳酸，則消耗的氧氣量=二氧化碳的生成量，D錯誤?！敬鸢浮緿【叮囑】呼吸底物是葡萄糖時，若只進行有氧呼吸，則消耗的氧氣=生成的二氧化碳量；若只進行無氧呼吸，當呼吸產(chǎn)物是酒精時，生成的酒精量=生成的二氧化碳量；當呼吸產(chǎn)物是乳酸時，不產(chǎn)生二氧化碳。有氧呼吸與無氧呼吸比較：有氧呼吸無氧呼吸場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（主要）細胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)物CO2，H2O，能量CO2，酒精（或乳酸）、能量反應式C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量C6H12O62C3H6O3+能量C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量過程第一階段：1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸和少量[H]，釋放少量能量，細胞質(zhì)基質(zhì)第二階段：丙酮酸和水徹底分解成CO2和[H]，釋放少量能量，線粒體基質(zhì)第三階段：[H]和O2結(jié)合生成水，大量能量，線粒體內(nèi)膜第一階段：同有氧呼吸第二階段：丙酮酸在不同酶催化作用下，分解成酒精和CO2或轉(zhuǎn)化成乳酸能量大量少量1．（2021·全國乙卷高考真題）某同學將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進行實驗，不可能得到的結(jié)果是（）A．該菌在有氧條件下能夠繁殖B．該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生C．該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇D．該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CO2【答案】B【解析】酵母菌有細胞核，是真菌生物，其代謝類型是異氧兼性厭氧型，與無氧條件相比，在有氧條件下，產(chǎn)生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合題意；酵母菌無氧呼吸在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，無氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸、還原性的氫，并釋放少量的能量，第二階段丙酮酸被還原性氫還原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合題意，C不符合題意；酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都在第二階段生成CO2，D不符合題意。2．（2021·浙江1月選考）蘋果果實成熟到一定程度，呼吸作用突然增強，然后又突然減弱，這種現(xiàn)象稱為呼吸躍變，呼吸躍變標志著果實進入衰老階段。下列敘述正確的是（）A．呼吸作用增強，果實內(nèi)乳酸含量上升B．呼吸作用減弱，糖酵解產(chǎn)生的CO2減少C．用乙烯合成抑制劑處理，可延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)D．果實貯藏在低溫條件下，可使呼吸躍變提前發(fā)生【答案】C【解析】蘋果果實細胞無氧呼吸不產(chǎn)生乳酸，產(chǎn)生的是酒精和二氧化碳，A錯誤；糖酵解屬于細胞呼吸第一階段，在糖酵解的過程中，1個葡萄糖分子被分解成2個含3個碳原子的化合物分子，分解過程中釋放出少量能量，形成少量ATP，故糖酵解過程中沒有CO2產(chǎn)生，B錯誤；乙烯能促進果實成熟和衰老，因此用乙烯合成抑制劑處理，可延緩細胞衰老，從而延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)，C正確；果實貯藏在低溫條件下，酶的活性比較低，細胞更不容易衰老，能延緩呼吸躍變現(xiàn)象的出現(xiàn)，D錯誤。03對光合作用的過程、原理理解不到位（2020山東）人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關裝置及過程如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。（1）該系統(tǒng)中執(zhí)行相當于葉綠體中光反應功能的模塊是________________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為________________。（2）若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時間內(nèi)乙的含量將________________（填：增加或減少）。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變，原因是________________。（3）在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量________________（填：高于、低于或等于）植物，原因是________________。（4）干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________。人工光合作用系統(tǒng)由于對環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應用前景?！惧e因】本題主要考查了光合作用過程中光反應和暗反應之間的區(qū)別與聯(lián)系，以及影響光合作用速率的因素，需要考生識記相關內(nèi)容，聯(lián)系圖中三個模塊中能量和物質(zhì)的變化，結(jié)合題干進行分析。本題利用人工建立的體系模擬植物的光合作用過程，要求學生在理解光合作用基本過程的前提下，對知識進行深化遷移學生對光合作用的理解不到位，就會出現(xiàn)錯誤?！締栐\】分析題圖，模塊1將光能轉(zhuǎn)化為電能，模塊2將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學能，模塊3將活躍的化學能轉(zhuǎn)化為糖類（穩(wěn)定的化學能），結(jié)合光合作用的過程可知，模塊1和模塊2相當于光反應階段，模塊3相當于暗反應階段。在模塊3中，CO2和甲反應生成乙的過程相當于暗反應中CO2的固定，因此甲為C5，乙為C3。（1）葉綠體中光反應階段是將光能轉(zhuǎn)化成電能，再轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學能，題圖中模塊1將光能轉(zhuǎn)化為電能，模塊2將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學能，兩個模塊加起來相當于葉綠體中光反應的功能。在模塊3中，CO2和甲反應生成乙的過程相當于暗反應中CO2的固定，因此甲為五碳化合物（或C5）。（2）據(jù)分析可知乙為C3，氣泵突然停轉(zhuǎn)，大氣中CO2無法進入模塊3，相當于暗反應中CO2濃度降低，短時間內(nèi)CO2濃度降低，C3的合成減少，而C3仍在正常還原，因此C3的量會減少。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長，模塊3中CO2的量嚴重不足，導致暗反應的產(chǎn)物ADP、Pi和NADP+不足，無法正常供給光反應的需要，因此模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變。（3）糖類的積累量=產(chǎn)生量-消耗量，在植物中光合作用產(chǎn)生糖類，呼吸作用消耗糖類，而在人工光合作用系統(tǒng)中沒有呼吸作用進行消耗，因此在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量要高于植物。（4）在干旱條件下，植物為了保住水分會將葉片氣孔開放程度降低，導致二氧化碳的吸收量減少，因此光合作用速率降低?！敬鸢浮浚?）模塊1和模塊2五碳化合物（或：C5）（2）減少模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足（3）高于人工光合作用系統(tǒng)沒有呼吸作用消耗糖類(或：植物呼吸作用消耗糖類)（4）葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少【叮囑】光合作用中光反應和暗反應的比較：比較項目光反應暗反應場所類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)條件色素、光、酶、水、ADP、Pi多種酶、CO2、ATP、[H]反應產(chǎn)物[H]、O2、ATP有機物、ADP、Pi、NADP+、水物質(zhì)變化水的光解：2H2O4[H]+O2ATP的生成：ADP+Pi+光能ATPCO2的固定：CO2+C52C3C3的還原：2C3（CH2O）+C5能量變化光能→電能→ATP中活躍的化學能ATP中活躍的化學能→糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能實質(zhì)光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，水光解產(chǎn)生O2和[H]同化CO2形成（CH2O）聯(lián)系①光反應為暗反應提供[H]和ATP；②暗反應為光反應提供ADP、Pi和NADP+；③

光反應與暗反應相互偶聯(lián)，離開了彼此均會受阻，即無光反應，暗反應無法進行。若無暗反應，有機物無法合成，同樣光反應也會停止。1．（2021·湖南高考真題）綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯誤的是（）A．弱光條件下植物沒有O2的釋放，說明未進行光合作用B．在暗反應階段，CO2不能直接被還原C．在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降D．合理密植和增施有機肥能提高農(nóng)作物的光合作用強度【答案】A【解析】弱光條件下植物沒有氧氣的釋放，有可能是光合作用強度小于或等于呼吸作用強度，光合作用產(chǎn)生的氧氣被呼吸作用消耗完，此時植物雖然進行了光合作用，但是沒有氧氣的釋放，A錯誤；二氧化碳性質(zhì)不活潑，在暗反應階段，一個二氧化碳分子被一個C5分子固定以后，很快形成兩個C3分子，在有關酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原，因此二氧化碳不能直接被還原，B正確；在禾谷類作物開花期減掉部分花穗，光合作用產(chǎn)物輸出受阻，葉片的光合速率會暫時下降，C正確；合理密植可以充分利用光照，增施有機肥可以為植物提供礦質(zhì)元素和二氧化碳，這些措施均能提高農(nóng)作物的光合作用強度，D正確；2.（2021遼寧）早期地球大氣中的O2濃度很低，到了大約3．5億年前，大氣中O2濃度顯著增加，CO2濃度明顯下降?，F(xiàn)在大氣中的CO2濃度約390μmol·mol-1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是一種催化CO2固定的酶，在低濃度CO2條件下，催化效率低。有些植物在進化過程中形成了CO2濃縮機制，極大地提高了Rubisco所在局部空間位置的CO2濃度，促進了CO2的固定。回答下列問題：（1）真核細胞葉綠體中，在Rubisco的催化下，CO2被固定形成___________，進而被還原生成糖類，此過程發(fā)生在___________中。（2）海水中的無機碳主要以CO2和HCO3-兩種形式存在，水體中CO2濃度低、擴散速度慢，有些藻類具有圖1所示的無機碳濃縮過程，圖中HCO3-濃度最高的場所是__________（填“細胞外”或“細胞質(zhì)基質(zhì)”或“葉綠體”），可為圖示過程提供ATP的生理過程有___________。（3）某些植物還有另一種CO2濃縮機制，部分過程見圖2。在葉肉細胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可將HCO3-轉(zhuǎn)化為有機物，該有機物經(jīng)過一系列的變化，最終進入相鄰的維管束鞘細胞釋放CO2，提高了Rubisco附近的CO2濃度。①由這種CO2濃縮機制可以推測，PEPC與無機碳的親和力__________（填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisco。②圖2所示的物質(zhì)中，可由光合作用光反應提供的是__________。圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于__________（填“吸能反應”或“放能反應”）。③若要通過實驗驗證某植物在上述CO2濃縮機制中碳的轉(zhuǎn)變過程及相應場所，可以使用__________技術。（4）通過轉(zhuǎn)基因技術或蛋白質(zhì)工程技術，可能進一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有__________。A.改造植物的HCO3-轉(zhuǎn)運蛋白基因，增強HCO3-的運輸能力B.改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C.改造植物的Rubisco基因，增強CO2固定能力D.將CO2濃縮機制相關基因轉(zhuǎn)入不具備此機制的植物【答案】（1）①.三碳化合物②.葉綠體基質(zhì)（2）①.葉綠體②.呼吸作用和光合作用（3）①.高于②.NADPH和ATP③.吸能④.同位素示蹤（4）AC【解析】光合作用過程包括光反應和暗反應：（1）光反應：場所在葉綠體類囊體薄膜，完成水的光解產(chǎn)生[H]和氧氣，以及ATP的合成；（2）暗反應：場所在葉綠體基質(zhì)中，包括二氧化碳的固定和C3的還原兩個階段。光反應為暗反應C3的還原階段提供[H]和ATP?！拘?詳解】光合作用的暗反應中，CO2被固定形成三碳化合物，進而被還原生成糖類，此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。【小問2詳解】圖示可知，HCO3-運輸需要消耗ATP，說明HCO3-離子是通過主動運輸?shù)?，主動運輸一般是逆濃度運輸，由此推斷圖中HCO3-濃度最高的場所是葉綠體。該過程中細胞質(zhì)中需要的ATP由呼吸作用提供，葉綠體中的ATP由光合作用提供?！拘?詳解】①PEPC參與催化HCO3-+PEP過程，說明PEPC與無機碳的親和力高于Rubisco。②圖2所示的物質(zhì)中，可由光合作用光反應提供的是ATP和NADPH，圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程需要消耗ATP，說明圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于吸能反應。③若要通過實驗驗證某植物在上述CO2濃縮機制中碳的轉(zhuǎn)變過程及相應場所，可以使用同位素示蹤技術?！拘?詳解】A、改造植物的HCO3-轉(zhuǎn)運蛋白基因，增強HCO3-的運輸能力，可以提高植物光合作用的效率，A符合題意；B、改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成，不利于最終二氧化碳的生成，不能提高植物光合作用的效率，B不符合題意；C、改造植物的Rubisco基因，增強CO2固定能力，可以提高植物光合作用的效率，C符合題意；D、將CO2濃縮機制相關基因轉(zhuǎn)入不具備此機制的植物，不一定提高植物光合作用的效率，D不符合題意。故選AC?！军c睛】本題的知識點是光合作用的過程，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系戎知識網(wǎng)絡，并學會根據(jù)題干和題圖獲取信息，利用相關信息結(jié)合所學知識進行推理、解答問題。04對有關光合和呼吸的曲線類圖解不會識別和理解（2020浙江6月選考）將某植物葉片分離得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應介質(zhì)溶液中，測量其光合速率，結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是（）A．測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B．若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏大C．若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中B-C段對應的關系相似D．若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中A-B段對應的關系相似【錯因】本題曲線代表的光合速率是葉綠體的“真光合”（或稱為“總光合”），而植物葉片除了光合還會呼吸，對“凈光合”“真光合”“呼吸”三者的關系理解不到位，則會出現(xiàn)誤選?！締栐\】葉綠體是光合作用的場所，需要保證完整的結(jié)構(gòu)，才能正常進行光合作用；外界濃度過高，導致葉綠體失水，降低光合速率；光合產(chǎn)物積累過多，也會導致光合速率下降。測得植物葉片的光合速率是葉片的總光合速率減去葉片的呼吸速率，而分離得到的葉綠體的光合速率，就是總光合速率，A正確；破碎葉綠體，其葉綠素釋放出來，被破壞，導致消耗二氧化碳減少，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏小，B錯誤；若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境，光照不足，光反應減弱，影響碳反應速率，蔗糖合成一直較少，C錯誤；若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片光合作用產(chǎn)生的蔗糖不能運到花瓣，在葉片積累，光合速率下降，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關系與圖中B-C段對應的關系相似，D錯誤。故選A?！敬鸢浮緼【叮囑】曲線題首先看清橫縱坐標的內(nèi)容（有時候也要關注單位），理清自變量（X軸）和因變量（Y軸）的關系，弄清曲線代表的含義，究竟是“總光合”還是“凈光合”，不要忽略題干中的信息。1.（2021北京）將某種植物置于高溫環(huán)境（HT）下生長一定時間后，測定HT植株和生長在正常溫度（CT）下的植株在不同溫度下的光合速率，結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是（）

A.兩組植株的CO2吸收速率最大值接近B.35℃時兩組植株的真正（總）光合速率相等C.50℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能D.HT植株表現(xiàn)出對高溫環(huán)境的適應性【答案】B【解析】由圖可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol??cm-2?s-1，A正確；CO2吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。由圖可知35℃時兩組植株的凈光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃時兩組植株的真正（總）光合速率無法比較，B錯誤；由圖可知，50℃時HT植株的凈光合速率大于零，說明能積累有機物，而CT植株的凈光合速率不大于零，說明不能積累有機物，C正確；由圖可知，在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零，能積累有機物進行生長發(fā)育，體現(xiàn)了HT植株對高溫環(huán)境較適應，D正確。2.（2021海南）植物工廠是全人工光照等環(huán)境條件智能化控制的高效生產(chǎn)體系。生菜是植物工廠常年培植的速生蔬菜?；卮鹣铝袉栴}。（1）植物工廠用營養(yǎng)液培植生菜過程中，需定時向營養(yǎng)液通入空氣，目的是____________。除通氣外，還需更換營養(yǎng)液，其主要原因是____________。（2）植物工廠選用紅藍光組合LED燈培植生菜，選用紅藍光的依據(jù)是____________。生菜成熟葉片在不同光照強度下光合速率的變化曲線如圖，培植區(qū)的光照強度應設置在____________點所對應的光照強度；為提高生菜產(chǎn)量，可在培植區(qū)適當提高CO2濃度，該條件下B點的移動方向是____________。（3）將培植區(qū)的光照/黑暗時間設置為14h/10h，研究溫度對生菜成熟葉片光合速率和呼吸速率的影響，結(jié)果如圖，光合作用最適溫度比呼吸作用最適溫度____________；若將培植區(qū)的溫度從T5調(diào)至T6，培植24h后，與調(diào)溫前相比，生菜植株的有機物積累量________________________?！敬鸢浮浚?）促進生菜根部細胞呼吸。為生菜提供大量的無機鹽，以保證生菜的正常生長（2）葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，選用紅藍光可以提高植物的光合作用，從而提高生菜的產(chǎn)量B右上方（3）低減少【解析】影響光合作用的主要因素有：光照強度、二氧化碳濃度、溫度等；第（2）題圖表示光照強度對光合速率的影響，第（3）題圖表示溫度對光合速率和呼吸速率的影響。（1）營養(yǎng)液中的生菜長期在液體的環(huán)境中，根得不到充足的氧，影響呼吸作用，從而影響生長，培養(yǎng)過程中要經(jīng)常給營養(yǎng)液通入空氣，其目的是促進生菜根部細胞呼吸；營養(yǎng)液中的無機鹽在培植生菜的過程中會被大量吸收，因此更換營養(yǎng)液的主要原因是為生菜提供大量的無機鹽，以保證生菜的正常生長。（2）葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，所以選用紅藍光組合LED燈培植生菜可以提高植物的光合作用，從而提高生菜的產(chǎn)量；B點為光飽和點對應的最大光合速率，因此培植區(qū)的光照強度應設置在B點所對應的光照強度，根據(jù)題干“為提高生菜產(chǎn)量，可在培植區(qū)適當提高CO2濃度”可知：該條件下光合速率增大，則B點向右上方移動。（3）根據(jù)曲線可知：在此曲線中光合速率的最適溫度為T5，而在該實驗溫度范圍內(nèi)呼吸速率的最適溫度還未出現(xiàn)，所以光合作用最適溫度比呼吸作用最適溫度低，若將培植區(qū)的溫度從T5調(diào)至T6，導致光合速率減小而呼吸速率增大，生菜植物的有機物積累量將減少。錯1．下圖表示用韭菜宿根進行的相關對照實驗流程。下列敘述錯誤的是()A．提取色素時，要加入二氧化硅和碳酸鈣，并進行充分研磨B．色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同C．實驗結(jié)果①可說明葉綠素合成需要光照D．實驗結(jié)果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多【答案】B【解析】提取色素時加入二氧化硅是為了研磨充分，而加入碳酸鈣是為了防止色素被破壞，A正確；色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，B錯誤；實驗結(jié)果①色素帶不同，可說明葉綠素合成需要光照，C正確；實驗結(jié)果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多，D正確。2．（2021·廣東高考真題）秸桿的纖維素經(jīng)酶水解后可作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料，生物興趣小組利用自制的纖維素水解液（含5%葡萄糖）培養(yǎng)酵母菌并探究細胞呼吸（如圖）。下列敘述正確的是（）A．培養(yǎng)開始時向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成B．乙瓶的溶液由藍色變成紅色，表明酵母菌已產(chǎn)生了CO2C．用甲基綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布D．實驗中增加甲瓶的酵母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量【答案】D【解析】檢測乙醇的生成，應取甲瓶中的濾液2mL注入到試管中，再向試管中加入0.5mL溶有0.1g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，使它們混合均勻，觀察試管中溶液顏色的變化，A錯誤；CO2可以使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，因此乙瓶的溶液不會變成紅色，B錯誤；健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料，可使活細胞中的線粒體呈現(xiàn)藍綠色，而細胞質(zhì)接近無色，因此用健那綠染液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布，C錯誤；乙醇最大產(chǎn)量與甲瓶中葡萄糖的量有關，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此實驗中增加甲瓶的醇母菌數(shù)量不能提高乙醇最大產(chǎn)量，D正確。3.（2021·浙江6月選考）需氧呼吸必須有氧的參加，此過程中氧的作用是（）A.在細胞溶膠中，參與糖酵解過程B.與丙酮酸反應，生成CO2C.進入檸檬酸循環(huán)，形成少量ATPD.電子傳遞鏈中，接受氫和電子生成H2O【答案】D【解析】在細胞溶膠中，需要呼吸第一階段是糖酵解過程，不需要氧參與，A錯誤；需氧呼吸第二階段，需要水與丙酮酸反應，生成CO2，不需要氧參與，B錯誤；進入檸檬酸循環(huán)，形成少量ATP，是需要呼吸第二階段，不需要氧參與，C錯誤；電子傳遞的最后一站是氧氣接受氫和電子生成H2O，D正確。4.（2021遼寧）科研人員發(fā)現(xiàn)，運動能促進骨骼肌細胞合成FDC5蛋白，該蛋白經(jīng)蛋白酶切割，產(chǎn)生的有活性的片段被稱為鳶尾素。鳶尾素作用于白色脂肪細胞，使細胞中線粒體增多，能量代謝加快。下列有關敘述錯誤的是（）A.脂肪細胞中的脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染色B.鳶尾素在體內(nèi)的運輸離不開內(nèi)環(huán)境C.蛋白酶催化了鳶尾素中肽鍵的形成D.更多的線粒體利于脂肪等有機物的消耗【答案】C【解析】脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，A正確；有活性的片段鳶尾素通過體液運輸作用于脂肪細胞，促進脂肪細胞的能量代謝，B正確；蛋白酶切割FDC5蛋白形成有活性的鳶尾素片段，蛋白酶催化肽鍵的斷裂，C錯誤；線粒體是有氧呼吸的主要場所，脂肪細胞線粒體增多，有利于脂肪細胞消耗更多的脂肪，D正確。5.（2021福建）運動可促進機體產(chǎn)生更多新的線粒體，加速受損、衰老、非功能線粒體的特異性消化降解，維持線粒體數(shù)量、質(zhì)量及功能的完整性，保證運動刺激后機體不同部位對能量的需求。下列相關敘述正確的是（）A.葡萄糖在線粒體中分解釋放大量能量 B.細胞中不同線粒體的呼吸作用強度均相同C.衰老線粒體被消化降解導致正常細胞受損 D.運動后線粒體的動態(tài)變化體現(xiàn)了機體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)【答案】D【解析】線粒體不能直接利用葡萄糖，正常細胞葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)分解為丙酮酸，丙酮酸在線粒體中被徹底氧化分解，釋放大量能量，A錯誤；結(jié)合題意“運動可促進機體產(chǎn)生更多新的線粒體……保證運動刺激后機體不同部位對能量的需求”可知，不同部位對能量的需求不同，則線粒體的呼吸強度也不相同，B錯誤；結(jié)合題意可知，受損、衰老、非功能線粒體的特異性消化降解，有利于維持線粒體數(shù)量、質(zhì)量及功能的完整性，不會導致正常細胞受損，C錯誤；內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)體現(xiàn)在內(nèi)環(huán)境的每一種成分和理化性質(zhì)都處于動態(tài)平衡中，運動后線粒體的動態(tài)變化（產(chǎn)生更多新的線粒體；加速受損、衰老、非功能線粒體的特異性消化降解）是機體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的結(jié)果，D正確。6.（2020山東高考）癌細胞即使在氧氣供應充足的條件下也主要依賴無氧呼吸產(chǎn)生ATP,這種現(xiàn)象稱為“瓦堡效應”。下列說法錯誤的是A.“瓦堡效應”導致癌細胞需要大量吸收葡萄糖B.癌細胞中丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸的過程會生成少量ATPC.癌細胞呼吸作用過程中丙酮酸主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中被利用D.消耗等量的葡萄糖，癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少【答案】B【解析】由于葡萄糖無氧呼吸時只能釋放少量的能量，故“瓦堡效應”導致癌細胞需要吸收大量的葡萄糖來為生命活動供能，A正確；無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量ATP，B錯誤；由題干信息和分析可知，癌細胞主要進行無氧呼吸，故丙酮酸主要在細胞質(zhì)基質(zhì)中被利用，C正確；無氧呼吸只有第一階段產(chǎn)生少量的NADH，而有氧呼吸的第一階段和第二階段都能產(chǎn)生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌細胞呼吸作用產(chǎn)生的NADH比正常細胞少，D正確。7.（2021遼寧）植物工廠是通過光調(diào)控和通風控溫等措施進行精細管理的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，常采用無土栽培技術。下列有關敘述錯誤的是（）A.可根據(jù)植物生長特點調(diào)控光的波長和光照強度B.應保持培養(yǎng)液與植物根部細胞的細胞液濃度相同C.合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量D.適時通風可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度【答案】B【解析】不同植物對光的波長和光照強度的需求不同，可可根據(jù)植物生長特點調(diào)控光的波長和光照強度，A正確；為保證植物的根能夠正常吸收水分，該系統(tǒng)應控制培養(yǎng)液的濃度小于植物根部細胞的細胞液濃度，B錯誤；適當提高白天的溫度可以促進光合作用的進行，讓植物合成更多的有機物，而夜晚適當降溫則可以抑制其呼吸作用，使其少分解有機物，合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量，C正確；適時通風可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度，進而提高光合作用的速率，D正確。8.（2021·浙江6月選考）滲透壓降低對菠菜葉綠體光合作用的影響如圖所示，圖甲是不同山梨醇濃度對葉綠體完整率和放氧率的影響，圖乙是兩種濃度的山梨醇對完整葉綠體ATP含量和放氧量的影響。CO2以HCO3-形式提供，山梨醇為滲透壓調(diào)節(jié)劑，0.33mol·L-1時葉綠體處于等滲狀態(tài)。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是（）A.與等滲相比，低滲對完整葉綠體ATP合成影響不大，光合速率大小相似B.滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下，放氧率差異較大C.低滲條件下，即使葉綠體不破裂，卡爾文循環(huán)效率也下降D.破碎葉綠體占全部葉綠體比例越大，放氧率越低【答案】A【解析】根據(jù)圖示，由圖甲可知，在一定范圍內(nèi)（0.15moL·L-1~0.33mol·L-1山梨醇濃度），滲透壓從低到高變化過程中，菠菜葉綠體的完整率和放氧率都逐漸變大，增幅不同；由圖乙可知，兩種濃度的山梨醇對完整葉綠體ATP含量影響比較相似，而對放氧量的影響差別較大。根據(jù)分析，由圖甲可知，與等滲相比，低滲對完整葉綠體ATP合成影響不大，但放氧率較低，放氧率可以代表光合速率，故說明低滲條件下光合速率較低，A錯誤；根據(jù)分析，由圖乙可知，滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下，放氧率差異較大，B正確；由圖甲可知，低滲條件下，即使葉綠體完整率沒有明顯降低的范圍內(nèi)，葉綠體放氧率仍明顯降低，即光反應速率下降，影響了暗反應，即卡爾文循環(huán)效率下降，C正確；由圖甲可以看出，低滲條件下葉綠體完整率越低，放氧率也越低，D正確。9．（2021·廣東高考真題）與野生型擬南芥WT相比，突變體t1和t2在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同（圖a，示意圖），造成葉綠體相對受光面積的不同（圖b），進而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其它性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下，下列敘述錯誤的是（）A．t2比t1具有更高的光飽和點（光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度）B．t1比t2具有更低的光補償點（光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度）C．三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關D．三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大【答案】D【解析】光照強度影響光合作用強度的曲線：由于綠色植物每時每刻都要進行細胞呼吸，所以在光下測定植物光合強度時，實際測得的數(shù)值應為光合作用與細胞呼吸的代數(shù)和(稱為“表觀光合作用強度")。如下圖:A表示植物呼吸作用強度，A點植物不進行光合作用，B點表示光補償點，C點表示光飽和點。圖1可知，t1較多的葉綠體分布在光照下，t2較少的葉綠體分布在光照下，由此可推斷，t2比t1具有更高的光飽和點（光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度），A正確；圖1可知，t1較多的葉綠體分布在光照下，t2較少的葉綠體分布在光照下，由此可推斷，t1比t2具有更低的光補償點（光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度），B正確；通過題干信息可知，三者的葉綠素含量及其它性狀基本一致，由此推測，三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關，C正確；三者光合速率的差異，在一定光照強度下，隨光照強度的增加而變大，但是超過光的飽和點，再增大光照強度三者光合速率的差異不再變化，D錯誤。10．（不定項）（2021·河北高考真題）《齊民要術》中記載了利用蔭坑貯存葡萄的方法（如圖）。目前我國果蔬主產(chǎn)區(qū)普遍使用大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮氣替換部分空氣），延長了果蔬保鮮時間、增加了農(nóng)民收益。下列敘述正確的是（）

A．蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)的分解B．蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧氣參與的第一、二階段正常進行，第三階段受到抑制C．氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性D．氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置及時清除乙烯，可延長果蔬保鮮時間【答案】AC【解析】蔭坑和氣調(diào)冷藏庫環(huán)境中的低溫均可通過降低溫度抑制與呼吸作用相關的酶的活性，大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮氣替換部分空氣）降低氧氣濃度，有氧呼吸和無氧呼吸均減弱，從而減緩了果蔬中營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)的分解，A正確；蔭坑和氣調(diào)冷藏庫貯存中的低溫可以降低呼吸作用相關酶的活性，大型封閉式氣調(diào)冷藏庫（充入氮氣替換部分空氣）降低氧氣濃度，其中酶的活性降低對有氧呼吸的三個階段均有影響，B錯誤；溫度會影響酶的活性，氣調(diào)冷藏庫中的低溫可以降低細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中酶的活性，C正確；氣調(diào)冷藏庫配備的氣體過濾裝置應起到除去空氣中氧氣的作用，而不是去除乙烯的作用，以抑制果蔬的有氧呼吸，D錯誤。11.（不定項）(2021山東高考)關于細胞中的H2O和O2，下列說法正確的是（）A.由葡萄糖合成糖原的過程中一定有H2O產(chǎn)生B.有氧呼吸第二階段一定消耗H2OC.植物細胞產(chǎn)生的O2只能來自光合作用D.光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自于H2O【答案】ABD【解析】葡萄糖是單糖，通過脫水縮合形成多糖的過程有水生成，A正確；有氧呼吸第二階段是丙酮酸和水反應生成CO2和[H]，所以一定消耗H2O，B正確；有些植物細胞含有過氧化氫酶（例如土豆），可以分解過氧化氫生成O2，因此植物細胞產(chǎn)生的O2不一定只來自光合作用，C錯誤；光反應階段水的分解產(chǎn)生氧氣，故光合作用產(chǎn)生的O2中的氧元素只能來自于H2O，D正確。12．（2021·全國乙卷高考真題）生活在干旱地區(qū)的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2，吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉栴}：（1）白天葉肉細胞產(chǎn)生ATP的場所有__________。光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和______________釋放的CO2。（2）氣孔白天關閉、晚上打開是這類植物適應干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止______________，又能保證_____________正常進行。（3）若以pH作為檢測指標，請設計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。_____（簡要寫出實驗思路和預期結(jié)果）【答案】（1）細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜）、葉綠體類囊體薄膜細胞呼吸（或呼吸作用）（2）蒸騰作用過強導致水分散失過多光合作用（3）實驗思路：取生長狀態(tài)相同的植物甲若干株隨機均分為A、B兩組；A組在（濕度適宜的）正常環(huán)境中培養(yǎng)，B組在干旱環(huán)境中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，一段時間后，分別檢測兩組植株夜晚同一時間液泡中的pH，并求平均值。

預期結(jié)果：A組pH平均值高于B組?！窘馕觥繐?jù)題可知，植物甲生活在干旱地區(qū)，為降低蒸騰作用減少水分的散失，氣孔白天關閉、晚上打開。白天氣孔關閉時：液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用，光合作用生成的氧氣和有機物可用于細胞呼吸，白天能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；而晚上雖然氣孔打開，但由于無光照，葉肉細胞只能進行呼吸作用，能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。（1）白天有光照，葉肉細胞能利用液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2進行光合作用，也能利用光合作用產(chǎn)生的氧氣和有機物進行有氧呼吸，光合作用光反應階段能將光能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在ATP中，有氧呼吸三階段都能產(chǎn)生能量合成ATP，因此葉肉細胞能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜）、葉綠體類囊體薄膜。光合作用為有氧呼吸提供有機物和氧氣，反之，細胞呼吸（呼吸作用）產(chǎn)生的二氧化碳也能用于光合作用暗反應，故光合作用所需的CO2可來源于蘋果酸脫羧和細胞呼吸（或呼吸作用）釋放的CO2。（2）由于環(huán)境干旱，植物吸收的水分較少，為了維持機體的平衡適應這一環(huán)境，氣孔白天關閉能防止白天因溫度較高蒸騰作用較強導致植物體水分散失過多，晚上氣孔打開吸收二氧化碳儲存固定以保證光合作用等生命活動的正常進行。（3）該實驗自變量是植物甲所處的生存環(huán)境是否干旱，由于夜間氣孔打開吸收二氧化碳，生成蘋果酸儲存在液泡中，導致液泡pH降低，故可通過檢測液泡的pH驗證植物甲存在該特殊方式，即因變量檢測指標是液泡中的pH值。實驗思路：取生長狀態(tài)相同的植物甲若干株隨機均分為A、B兩組；A組在（濕度適宜的）正常環(huán)境中培養(yǎng)，B組在干旱環(huán)境中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，一段時間后，分別檢測兩組植株夜晚同一時間液泡中的pH，并求平均值。預期結(jié)果：A組pH平均值高于B組。13.（2021天津）15.Rubisco是光合作用過程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2與C5結(jié)合，形成C3和C2，導致光合效率下降。CO2與O2競爭性結(jié)合Rubisco的同一活性位點，因此提高CO2濃度可以提高光合效率。（1）藍細菌具有CO2濃縮機制，如下圖所示。注：羧化體具有蛋白質(zhì)外殼，可限制氣體擴散據(jù)圖分析，CO2依次以___________和___________方式通過細胞膜和光合片層膜。藍細菌的CO2濃縮機制可提高羧化體中Rubisco周圍的CO2濃度，從而通過促進___________和抑制___________提高光合效率。（2）向煙草內(nèi)轉(zhuǎn)入藍細菌Rubisco的編碼基因和羧化體外殼蛋白的編碼基因。若藍細菌羧化體可在煙草中發(fā)揮作用并參與暗反應，應能利用電子顯微鏡在轉(zhuǎn)基因煙草細胞的__________