重點(diǎn)培優(yōu) 光合作用命題熱點(diǎn)研究

重點(diǎn)培優(yōu)光合作用命題熱點(diǎn)研究（點(diǎn)擊進(jìn)入“專題驗(yàn)收評(píng)價(jià)”）

“源”是指制造及供應(yīng)同化物的部位，“庫(kù)”則是指儲(chǔ)存或消耗同化物的部位。輸出光合產(chǎn)物的葉片即為源；接受光合產(chǎn)物的生長(zhǎng)中心，包括正在長(zhǎng)大的果實(shí)、種子或芽等即為庫(kù)。正常情況下，植物體內(nèi)代謝源與庫(kù)之間是相互協(xié)調(diào)的，在對(duì)光合產(chǎn)物的需求量大時(shí)，葉的光合速率也較大，反之亦然。培優(yōu)點(diǎn)(一)

光合作用中“源”“庫(kù)”問題分析[應(yīng)用體驗(yàn)]1.(2023·浙江1月選考)葉片是給植物其他器官提供有機(jī)物的“源”，果實(shí)是儲(chǔ)存有機(jī)物的“庫(kù)”?，F(xiàn)以某植物為材料研究不同庫(kù)源比(以果實(shí)數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示)對(duì)葉片光合作用和光合產(chǎn)物分配的影響0，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。回答下列問題：

表1項(xiàng)目甲組乙組丙組處理注：①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個(gè)果實(shí)并分別保留大小基本一致的2、4、6片成熟葉，用13CO2供應(yīng)給各組保留的葉片進(jìn)行光合作用。②凈光合速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積從外界環(huán)境吸收的13CO2量。庫(kù)源比1/21/41/6單位葉面積葉綠素相對(duì)含量78.775.575.0凈光合速率/(μmol·m－2·s－1)9.318.998.75果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物/mg21.9637.3866.06單果重/g11.8112.2119.59續(xù)表(1)葉片葉綠素含量測(cè)定時(shí)，可先提取葉綠體色素，再進(jìn)行測(cè)定。提取葉綠體色素時(shí)，選擇乙醇作為提取液的依據(jù)是____________________________________________。(2)研究光合產(chǎn)物從源分配到庫(kù)時(shí)，給葉片供應(yīng)13CO2，13CO2先與葉綠體內(nèi)的____________結(jié)合而被固定，形成的產(chǎn)物還原為糖需接受光反應(yīng)合成的____________中的化學(xué)能。合成的糖分子運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)等庫(kù)中。在本實(shí)驗(yàn)中，選用13CO2的原因有__________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(3)分析實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙組結(jié)果可知，隨著該植物庫(kù)源比降低，葉凈光合速率______(填“升高”或“降低”)、果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物的量______(填“增加”或“減少”)。庫(kù)源比升高導(dǎo)致果實(shí)單果重變化的原因是________________________________________。(4)為進(jìn)一步研究葉片光合產(chǎn)物的分配原則進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，庫(kù)源處理如圖所示，用13CO2供應(yīng)給保留的葉片進(jìn)行光合作用，結(jié)果見表2。表2根據(jù)表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從庫(kù)與源的距離分析，葉片光合產(chǎn)物分配給果實(shí)的特點(diǎn)是____________________________________________。果實(shí)位置果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物/mg單果重/g第1果26.9112.31第2果18.0010.43第3果2.148.19(5)綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從調(diào)整庫(kù)源比分析，下列措施中能提高單枝的合格果實(shí)產(chǎn)量(單果重10g以上為合格)的是哪一項(xiàng)？________(A.除草B.遮光C.疏果D.松土)。解析：(1)葉綠體中的色素易溶于乙醇，因此用乙醇作為提取液。(2)研究光合產(chǎn)物從源分配到庫(kù)時(shí)，給葉片供應(yīng)13CO2，13CO2先與葉綠體內(nèi)的五碳糖(C5)結(jié)合而被固定，形成的產(chǎn)物還原為糖需接受光反應(yīng)合成的ATP和NADPH中的化學(xué)能，合成的糖分子運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)等庫(kù)中。在本實(shí)驗(yàn)中，選用13CO2的原因有CO2是光合作用的原料和13C可被儀器檢測(cè)。(3)分析實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙組結(jié)果可知，隨著該植物庫(kù)源比降低，葉凈光合速率降低；果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物的量增多；據(jù)題表1可知，庫(kù)源比升高，導(dǎo)致單果重變小，原因是庫(kù)源比升高，光合作用合成有機(jī)物總量減少，可提供給果實(shí)的有機(jī)物相應(yīng)減少。(4)根據(jù)題表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從庫(kù)與源的距離分析，葉片光合產(chǎn)物分配給果實(shí)的特點(diǎn)是就近分配(離葉片越近的果實(shí)分配到的有機(jī)物越多，即庫(kù)與源距離越近，庫(kù)得到的有機(jī)物越多)。(5)綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從調(diào)整庫(kù)源比分析，能提高單枝的合格果實(shí)產(chǎn)量的措施是疏果，C項(xiàng)正確。答案：(1)葉綠體的色素為脂溶性物質(zhì)，易溶于乙醇(2)五碳糖(或C5)

ATP和NADPH

CO2是光合作用的原料、13C可被儀器檢測(cè)(3)降低增加光合作用合成的有機(jī)物總量減少，可提供給果實(shí)的有機(jī)物相應(yīng)減少(4)就近分配(5)C2.人們已深入了解陽生植物改變?cè)础獛?kù)關(guān)系對(duì)其光合作用及光合產(chǎn)物的影響，而對(duì)陰生植物的研究卻不多見。本實(shí)驗(yàn)用人工溫室培養(yǎng)(溫度適宜、自然采光)的人參為材料，測(cè)定去除部分人參葉片對(duì)存留葉片光合作用及物質(zhì)生產(chǎn)日變化的影響，相關(guān)數(shù)據(jù)如圖。請(qǐng)回答下列問題：(1)據(jù)圖1分析可知，去除部分葉片能夠在一定程度上________(填“提高”或“降低”)人參存留葉片光合速率。(2)據(jù)圖2分析，去除部分葉片組人參存留葉片胞間CO2濃度比對(duì)照組________，其原因是_____________________________________，要進(jìn)一步提高人參的產(chǎn)量，可采取的措施是______________________。(3)研究還發(fā)現(xiàn)，去除部分葉片組人參存留葉片中的可溶性糖和淀粉含量減少，但可溶性蛋白質(zhì)的含量卻顯著增加，據(jù)此推測(cè)，去除部分葉片組人參存留葉片光合速率增加的原因可能是：一方面，去除部分葉片后，光合作用產(chǎn)物的源減少，導(dǎo)致存留葉片中可溶性糖和淀粉往庫(kù)的運(yùn)輸量________，減少了存留葉片中光合產(chǎn)物的積累，從而促進(jìn)光合速率的提高；另一方面，存留葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量增加，很可能是存留葉片合成了更多的________________，從而促進(jìn)了碳反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而提高了光合速率。解析：(1)據(jù)圖1分析可知，去除部分葉片組的人參存留葉片光合速率整體大于對(duì)照組，因此去除部分葉片能夠在一定程度上提高人參存留葉片光合速率。(2)據(jù)圖2分析可知，由于去除部分葉片組人參存留葉片的光合速率提高，消耗的CO2比對(duì)照組更多，胞間CO2濃度更低，因此去除部分葉片組人參存留葉片胞間CO2濃度比對(duì)照組低。若要進(jìn)一步提高人參的產(chǎn)量，可適當(dāng)提高溫室中的CO2濃度。(3)由題意可知，去除部分葉片組人參存留葉片光合速率增加的原因可能是：一方面，去除部分葉片后，光合作用產(chǎn)物的源減少，導(dǎo)致存留葉片中可溶性糖和淀粉往庫(kù)的運(yùn)輸量增加，減少了存留葉片中光合產(chǎn)物的積累，從而促進(jìn)光合速率的提高；另一方面，存留葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量增加，很可能是存留葉片合成了更多的與光合作用相關(guān)的酶(蛋白質(zhì))從而促進(jìn)了碳反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而提高了光合速率。答案：(1)提高(2)低去除部分葉片組人參存留葉片的光合速率提高，消耗的CO2比對(duì)照組更多，胞間CO2濃度更低適當(dāng)提高溫室中的CO2濃度(3)增加與光合作用相關(guān)的酶1.C3與C4植物：C3植物的CO2固定是C5(五碳糖)與CO2結(jié)合形成C3(三碳酸)；C4植物的CO2固定是先合成四碳化合物，然后再釋放CO2形成三碳化合物。與C3植物相比，C4植物具有生長(zhǎng)能力強(qiáng)、CO2利用效率高、需水分少、更耐強(qiáng)光等優(yōu)點(diǎn)。2.光呼吸現(xiàn)象：是所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個(gè)生化過程。它是光合作用一個(gè)損耗能量的副反應(yīng)，特點(diǎn)是呼吸基質(zhì)在被分解轉(zhuǎn)化過程中雖也放出CO2，但不能轉(zhuǎn)換成ATP，而使光合產(chǎn)物被白白地耗費(fèi)掉。培優(yōu)點(diǎn)(二)

C3、C4植物的光合過程對(duì)比及光呼吸過程分析[應(yīng)用體驗(yàn)]3.(2023·湖南高考)下圖是水稻和玉米的光合作用暗反應(yīng)示意圖。卡爾文循環(huán)的Rubisco酶對(duì)CO2的Km為450μmol·L－1(K越小，酶對(duì)底物的親和力越大)，該酶既可催化RuBP與CO2反應(yīng)，進(jìn)行卡爾文循環(huán)，又可催化RuBP與O2反應(yīng)，進(jìn)行光呼吸(綠色植物在光照下消耗O2并釋放CO2的反應(yīng))。該酶的酶促反應(yīng)方向受CO2和O2相對(duì)濃度的影響。與水稻相比，玉米葉肉細(xì)胞緊密圍繞維管束鞘，其中葉肉細(xì)胞葉綠體是水光解的主要場(chǎng)所，維管束鞘細(xì)胞的葉綠體主要與ATP生成有關(guān)。玉米的暗反應(yīng)先在葉肉細(xì)胞中利用PEPC酶(PEPC對(duì)CO2的Km為7μmol·L－1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)與CO2反應(yīng)生成C4，固定產(chǎn)物C4轉(zhuǎn)運(yùn)到維管束鞘細(xì)胞后釋放CO2，再進(jìn)行卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉栴}：(1)玉米的卡爾文循環(huán)中第一個(gè)光合還原產(chǎn)物是__________(填具體名稱)，該產(chǎn)物跨葉綠體膜轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)合成__________(填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”)后，再通過____________長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)狡渌M織器官。(2)在干旱、高光照強(qiáng)度環(huán)境下，玉米的光合作用強(qiáng)度________(填“高于”或“低于”)水稻。從光合作用機(jī)制及其調(diào)控分析，原因是___________________________________________________________________________________________________(答出三點(diǎn)即可)。(3)某研究將藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制導(dǎo)入水稻，水稻葉綠體中CO2濃度大幅提升，其他生理代謝不受影響，但在光飽和條件下水稻的光合作用強(qiáng)度無明顯變化。其原因可能是_____________________________________________________________________________________________________________________(答出三點(diǎn)即可)。解析：(1)玉米的光合作用過程與水稻相比，雖然CO2的固定過程不同，但C3的還原過程是相同的，結(jié)合水稻的卡爾文循環(huán)圖解，可以看出CO2固定的直接產(chǎn)物是3-磷酸甘油酸，然后直接被NADPH還原成3-磷酸甘油醛。3-磷酸甘油醛在葉綠體中被轉(zhuǎn)化成淀粉，在葉綠體外被轉(zhuǎn)化成蔗糖，蔗糖可以進(jìn)入篩管，

再通過韌皮部運(yùn)輸?shù)街仓旮魈帯?2)干旱、高光強(qiáng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，吸收的CO2減少，而玉米的PEPC酶對(duì)CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通過PEPC酶生成C4，使維管束鞘內(nèi)的CO2濃度高于外界環(huán)境，抑制玉米的光呼吸；且玉米能將葉綠體內(nèi)的光合產(chǎn)物通過維管組織及時(shí)轉(zhuǎn)移出細(xì)胞。因此在干旱、高光照強(qiáng)度環(huán)境下，玉米的光合作用強(qiáng)度高于水稻。(3)將藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制導(dǎo)入水稻，只是提高了葉綠體中CO2濃度，而植物的光合作用強(qiáng)度受到很多因素的影響，則在光飽和條件下水稻的光合作用強(qiáng)度無明顯變化的原因可能是水稻中相關(guān)酶活性達(dá)到最大，對(duì)CO2的利用率不再提高；或是受到ATP和NADPH等物質(zhì)含量的限制；也可能是因?yàn)樗{(lán)細(xì)菌是原核生物，水稻是真核生物，二者的光合作用機(jī)制有所不同。答案：(1)3-磷酸甘油醛蔗糖維管組織(或韌皮部的篩管)

(2)高于高光照條件下玉米可以將光合產(chǎn)物及時(shí)轉(zhuǎn)移；玉米的PEPC酶對(duì)CO2的親和力比水稻的Rubisco酶更高；玉米能通過PEPC酶生成C4，使維管束鞘內(nèi)的CO2濃度高于外界環(huán)境，抑制玉米的光呼吸(3)酶的活性達(dá)到最大，對(duì)CO2的利用率不再提高；受到ATP以及NADPH等物質(zhì)含量的限制；原核生物和真核生物光合作用機(jī)制有所不同4.光呼吸可使水稻和小麥等作物的光合效率降低20%至50%，造成減產(chǎn)。光呼吸現(xiàn)象存在的根本原因在于Rubisco酶是一個(gè)雙功能的酶，具有催化羧化反應(yīng)和加氧反應(yīng)兩種功能，其催化方向取決于CO2和O2的濃度。當(dāng)CO2濃度高而O2濃度低時(shí)，RuBP(五碳糖，C5)與進(jìn)入葉綠體的CO2結(jié)合，經(jīng)Rubisco酶催化生成2分子的PGA(三碳酸，C3)，進(jìn)行光合作用；當(dāng)CO2濃度低而O2濃度高時(shí)，RuBP與O2在Rubisco酶催化下生成1分子PGA和1分子PG(2-磷酸乙醇酸，C2)，后者在相關(guān)酶的作用下生成乙醇酸(光呼吸的底物)，乙醇酸通過光呼吸代謝循環(huán)合成PGA，重新加入卡爾文循環(huán)，而1/4的PG則以CO2的形式釋放，具體過程如圖1所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)在紅光照射條件下，參與光反應(yīng)的主要色素是________；據(jù)圖1可推知，Rubisco酶主要分布在葉綠體基質(zhì)中，催化CO2與C5結(jié)合，生成2分子C3，影響該反應(yīng)的內(nèi)部因素有______________________________(寫出2點(diǎn)即可)。在光照條件下，Rubisco酶可以催化RuBP與CO2生成PGA，再利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O2反應(yīng)；推測(cè)O2與CO2比值________時(shí)，有利于光呼吸而不利于光合作用。(2)從圖1看出，正常光合作用的葉片突然停止光照后，葉片會(huì)出現(xiàn)快速釋放CO2的現(xiàn)象(CO2猝發(fā))，試解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：________________________________________。從能量代謝分析，光呼吸與需氧呼吸最大的區(qū)別是__________________。(3)水稻、小麥屬于C3植物，而高粱、玉米屬于C4植物，其特有的C4途徑如圖2所示。根據(jù)圖2中信息推測(cè)，PEP羧化酶比Rubisco酶對(duì)CO2的親和力________。葉肉細(xì)胞包圍在維管束鞘細(xì)胞四周，形成花環(huán)狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)此結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)一步推測(cè)C4植物光呼吸比C3植物的________。解析：(1)葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，在紅光照射條件下，參與光反應(yīng)的主要色素是葉綠素；分析題意可知，Rubisco酶主要分布在葉綠體基質(zhì)中，影響碳反應(yīng)(卡爾文循環(huán))的內(nèi)部因素有Rubisco酶活性、Rubisco酶含量、C5含量、pH等；在光照條件下，Rubisco酶可以催化RuBP與CO2生成PGA，再利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O2反應(yīng)，推測(cè)O2與CO2比值高時(shí)，有利于光呼吸而不利于光合作用。(2)突然停止光照后，光反應(yīng)過程停止，C3還原受阻，葉綠體基質(zhì)中剩余的C5加氧反應(yīng)產(chǎn)生CO2，葉片會(huì)出現(xiàn)快速釋放CO2的現(xiàn)象；需氧呼吸是一個(gè)消耗有機(jī)物，釋放能量的過程，故光呼吸與需氧呼吸最大的區(qū)別是光呼吸需要消耗ATP，需氧呼吸能產(chǎn)生ATP。(3)CO2的濃度較低時(shí)也能發(fā)生C4途徑，故PEP羧化酶比Rubisco酶對(duì)CO2的親和力強(qiáng)；在維管束鞘細(xì)胞中形成高濃度CO2，導(dǎo)致O2與CO2的比值降低，C4植物光呼吸比C3植物的弱。答案：(1)葉綠素(或葉綠素a和b)

Rubisco酶活性、Rubisco酶含量、C5含量、pH等高(2)葉綠體基質(zhì)中剩余的C5加氧反應(yīng)產(chǎn)生CO2光呼吸消耗ATP，需氧呼吸產(chǎn)生ATP

(3)強(qiáng)弱人工光合系統(tǒng)是指通過人工進(jìn)行與植物光合作用同樣的化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)。模仿利用陽光、水和空氣中的二氧化碳生成氧和碳水化合物的植物，使用陽光人工吸收二氧化碳，生成氧、甲酸、碳化氫和乙醇等。培優(yōu)點(diǎn)(三)

人工光合反應(yīng)系統(tǒng)與流程分析[應(yīng)用體驗(yàn)]5.(2023·杭州二中3月模擬)我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了CO2到淀粉的從頭合成。圖中C1模塊是用無機(jī)催化劑把CO2還原為甲醇，C3模塊是將甲醇轉(zhuǎn)換為C3，C6模塊是用C3合成C6，Cn模塊是將C6再聚合成為淀粉。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.圖中由CO2到GAP的過程相當(dāng)于葉綠體中CO2的固定B.由GAP到G-6-P的過程在葉綠體內(nèi)需要NADPH作還原劑C.Cn模塊合成淀粉的過程伴隨著水的生成D.在固定等量CO2的情況下，該人工途徑比植物光合作用積累淀粉的量少答案：D

解析：分析題圖可知，圖中由CO2到GAP(C3)的過程相當(dāng)于葉綠體中CO2的固定過程，A正確；由GAP到G-6-P的過程相當(dāng)于C3被還原的過程，該過程在葉綠體內(nèi)需要光反應(yīng)產(chǎn)物NADPH作還原劑，B正確；Cn模塊將C6再聚合成為淀粉，合成淀粉的過程是脫水縮合過程，伴隨著水的生成，C正確；在植物體中，淀粉的積累量＝光合作用的產(chǎn)生量－呼吸作用的消耗量，而在人工途徑中只模擬光合作用過程，淀粉的積累量＝光合作用的產(chǎn)生量，因此在固定等量CO2的情況下，該人工途徑比植物光合作用積累淀粉的量多，D錯(cuò)誤。6.(2020·山東高考改編)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類，相關(guān)裝置及過程如圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)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)行葉綠體中光反應(yīng)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(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將________(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變，原因是_______________________________。(3)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(duì)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(yīng)用前景。解析：(1)根據(jù)題圖可知，模塊1利用太陽能發(fā)電裝置將吸收的光能轉(zhuǎn)換為電能，模塊2利用電能電解H2O生成H＋和O2，并發(fā)生能量轉(zhuǎn)換的過程。該系統(tǒng)中的模塊1和模塊2執(zhí)行葉綠體中光反應(yīng)功能。模塊3將大氣中的CO2轉(zhuǎn)換為糖類，相當(dāng)于光合作用的暗反應(yīng)。暗反應(yīng)中CO2和C5結(jié)合生成C3，故該系統(tǒng)中模塊3中的甲為五碳化合物(C5)，乙為三碳化合物(C3)。(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則CO2濃度突然降低，CO2的固定受阻，而三碳化合物(C3)的還原短時(shí)間內(nèi)仍正常進(jìn)行，因此短時(shí)間內(nèi)乙(C3)的含量減少。暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP＋，若該系統(tǒng)氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，則模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP＋不足，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變。(3)干旱條件下，土壤含水量低，導(dǎo)致植物葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少。因此，干旱條件下，很多植物光合作用速率降低。答案：(1)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)葉片氣孔開放程度降低，CO2的吸收量減少對(duì)植物產(chǎn)生傷害的環(huán)境稱為逆境或脅迫，脅迫可分為生物脅迫和非生物脅迫兩大類。非生物脅迫主要有水分(干旱和淹澇)、溫度(高溫和低溫)、鹽堿、環(huán)境污染等理化逆境；生物脅迫主要包括病害、蟲害、雜草等。研究植物對(duì)脅迫的適應(yīng)性和抵抗性對(duì)于農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)等具有重要意義。培優(yōu)點(diǎn)(四)

脅迫對(duì)光合作用的影響[應(yīng)用體驗(yàn)]7.干旱脅迫會(huì)提高植物體內(nèi)ABA(脫落酸)的含量，抑制CTK(細(xì)胞分裂素)的合成及運(yùn)輸。葉片和根系中CTK/ABA的值降低，氣孔導(dǎo)度也顯著降低。干旱使IAA(生長(zhǎng)素)和GA(赤霉素)也有一定程度的減少。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.干旱脅迫抑制CTK的合成進(jìn)而引起葉綠素合成減少，會(huì)導(dǎo)致光合速率下降B.植物體內(nèi)IAA含量變化會(huì)影響乙烯的合成C.根部產(chǎn)生的ABA可被傳遞給葉片，從而降低葉片氣孔導(dǎo)度D.ABA和CTK可以通過協(xié)同作用提高植物抗干旱的能力答案：D

解析：細(xì)胞分裂素(CTK)具有促進(jìn)細(xì)胞分裂，延緩葉片衰老等作用，干旱脅迫會(huì)抑制CTK的合成及運(yùn)輸，進(jìn)而引起葉綠素合成減少，會(huì)導(dǎo)致光合速率下降，A正確；植物體內(nèi)IAA含量上升會(huì)促進(jìn)乙烯的合成，B正確；根部產(chǎn)生的ABA可被傳遞給葉片，從而降低葉片氣孔導(dǎo)度，C正確；ABA含量上升和CTK含量下降增強(qiáng)了植物抗旱能力，所以ABA和CTK可以通過拮抗作用提高植物抗干旱的能力，D錯(cuò)誤。8.(2023·湖州吳興區(qū)月考)某研究機(jī)構(gòu)開展了外源Spd對(duì)低溫脅迫下甜瓜幼苗光合作用影響的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表，請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：組別葉綠素a/葉綠素b氣孔導(dǎo)度/(mmol·m－2·s－1)胞間二氧化碳濃度/(μL/L)凈光合速率/(μmol·m－2·s－1)組1：常溫＋蒸餾水2.20.2217514組2：常溫＋Spd2.20.2721020組3：低溫＋蒸餾水1.70.063304.5組4：低溫＋Spd20.1427012注意：葉綠素a/葉綠素b比值越大，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的效率越高；本實(shí)驗(yàn)其他條件保持一致且適宜。(1)利用________提取葉綠素，通過________法將葉綠素a和b分開，再通過一定方法測(cè)得葉綠素a和b的含量，從而獲得每組的葉綠素a/葉綠素b的值。與組1相比，組3施加低溫處理后，會(huì)引起甜瓜幼苗在光反應(yīng)中合成的能源物質(zhì)________減少，較長(zhǎng)一段時(shí)間后，當(dāng)光合速率達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，組3葉肉細(xì)胞內(nèi)五碳糖的含量會(huì)________(填“上升”“基本不變”或“下降”)。(2)從表中可知，組3低溫引起______________________________的下降是凈光合速率下降的主要原因。(3)已知低溫會(huì)導(dǎo)致類囊體膜被破壞、自由基(氧化各種生物大分子)含量升高，抑制植物的光合作用。該研究機(jī)構(gòu)可開展利用________觀察類囊體膜結(jié)構(gòu)的完整性。解析：(1)葉綠素能溶解在有機(jī)溶劑中，可利用95%的酒精提取葉綠素；色素在層析液中溶解度不同，在濾紙上擴(kuò)散的速度不同，可通過紙層析法將葉綠素a和b分開；與組1相比，組3中葉綠素a/葉綠素b的值降低，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的效率降低，會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)中合成的能源物質(zhì)ATP和NADPH減少；較長(zhǎng)一段時(shí)間后，光反應(yīng)速率減小，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)光反應(yīng)會(huì)影響碳反應(yīng)進(jìn)而導(dǎo)致碳反應(yīng)減弱，則植物葉肉細(xì)胞內(nèi)五碳糖的含量會(huì)下降。(2)與組1相比，組3氣孔導(dǎo)度雖然下降，但胞間二氧化碳濃度增多，說明氣孔導(dǎo)度不是限制凈光合速率的因素，故葉綠素a與葉綠素b的比例下降是組3中凈光合速率下降的主要原因。(3)類囊體膜結(jié)構(gòu)屬于亞顯微結(jié)構(gòu)，在電子顯微鏡下才能夠觀察到。答案：(1)95%的酒精紙層析ATP、NADPH下降(2)葉綠素a與葉綠素b的比例(3)電子顯微鏡專題驗(yàn)收評(píng)價(jià)驗(yàn)收評(píng)價(jià)（一）細(xì)胞呼吸一、選擇題1.(2023·紹興期末)若判定人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉細(xì)胞是否進(jìn)行了厭氧呼吸，應(yīng)檢測(cè)體內(nèi)積累的

(

)A.CO2

B.乳酸

C.酒精

D.ADP答案：B

解析：人體肌肉細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸時(shí)產(chǎn)生的是乳酸，不會(huì)產(chǎn)生CO2和酒精；正常情況下，人體細(xì)胞內(nèi)的ATP和ADP保持動(dòng)態(tài)平衡的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。2.(2023·寧波九校期末)某同學(xué)在煮沸冷卻后的牛奶中加入少許酸奶，在適宜條件下繁殖乳酸菌，下列說法正確的是

(

)A.發(fā)酵瓶密封一段時(shí)間后需要通氣B.乳酸菌厭氧呼吸過程不產(chǎn)生ATPC.乳酸菌在無氧條件下會(huì)產(chǎn)生乳酸D.若有氧氣混入，乳酸菌的線粒體就會(huì)利用丙酮酸答案：C

解析：乳酸菌為厭氧菌，不需要通氣，A錯(cuò)誤；乳酸菌厭氧呼吸第一階段能產(chǎn)生少量ATP，B錯(cuò)誤；乳酸菌在無氧條件下會(huì)產(chǎn)生乳酸，進(jìn)行乳酸發(fā)酵，C正確；乳酸菌是原核生物，沒有線粒體，D錯(cuò)誤。3.(2023·溫州樂清期中)呼吸熵是指生物體在同一時(shí)間內(nèi)，釋放的二氧化碳與吸收的氧氣的體積之比或摩爾數(shù)之比，若細(xì)胞分別以等量葡萄糖和油脂為底物，進(jìn)行完全的需氧呼吸，測(cè)得的呼吸熵各是

(

)A.＝1，＞1B.＝1，＜1C.＝1，＝1 D.＜1，＞1答案：B

解析：由題意可知，以葡萄糖為底物的需氧呼吸釋放的二氧化碳量與吸收的氧氣量相等，呼吸熵等于1；等量的油脂氧化分解消耗的氧氣多于葡萄糖，吸收的氧氣量大于二氧化碳的釋放量，故呼吸熵小于1。閱讀下列材料，回答4～5題。克雷布斯選用呼吸速率非常高的鴿胸肌為實(shí)驗(yàn)材料證明了細(xì)胞內(nèi)的需氧呼吸的部分階段反應(yīng)是按照特定的順序進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)，該循環(huán)反應(yīng)稱為克雷布斯循環(huán)，因?yàn)檠h(huán)的第一個(gè)產(chǎn)物是檸檬酸，又名檸檬酸循環(huán)，后來的研究證實(shí)該循環(huán)為需氧呼吸的第二階段。4.下列關(guān)于克雷布斯循環(huán)的敘述，正確的是

(

)A.克雷布斯循環(huán)發(fā)生在線粒體基質(zhì)中B.克雷布斯循環(huán)以葡萄糖作為直接底物C.克雷布斯循環(huán)的產(chǎn)物有二氧化碳和水D.克雷布斯循環(huán)過程中釋放的能量全部轉(zhuǎn)移到合成的ATP中答案：A

解析：克雷布斯循環(huán)為需氧呼吸的第二階段，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，以丙酮酸和水作為直接底物，沒有水生成，循環(huán)過程中釋放的能量大部分以熱能形式散失，少部分能量轉(zhuǎn)移到ATP中，A正確。5.下列關(guān)于細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是

(

)A.需氧呼吸就是克雷布斯循環(huán)B.需氧呼吸和厭氧呼吸都是一系列酶促反應(yīng)過程C.厭氧呼吸的產(chǎn)物可以為需氧呼吸提供原料D.厭氧呼吸就是細(xì)胞把葡萄糖徹底分解成水和二氧化碳的過程答案：B

解析：需氧呼吸包括三個(gè)階段，而克雷布斯循環(huán)僅為需氧呼吸的第二階段，A錯(cuò)誤；需氧呼吸和厭氧呼吸都是一系列酶促反應(yīng)過程，需要多種酶的參與，B正確；厭氧呼吸的產(chǎn)物為酒精、二氧化碳或乳酸，而需氧呼吸的原料是葡萄糖、氧氣和水，C錯(cuò)誤；需氧呼吸就是細(xì)胞有氧條件下把葡萄糖徹底分解成水和二氧化碳，并釋放能量的過程，厭氧呼吸過程是不徹底的氧化分解，D錯(cuò)誤。6.傳統(tǒng)“酒駕”檢測(cè)時(shí)，交警可讓司機(jī)對(duì)填充了吸附有硅膠顆粒的裝置吹氣，若發(fā)現(xiàn)硅膠變色達(dá)到一定程度，即可證明司機(jī)是酒后駕車。裝置內(nèi)的試劑及判斷酒駕的現(xiàn)象為

(

)A.硅膠顆粒中含有重鉻酸鉀，硅膠最后的顏色為灰綠色B.硅膠顆粒中含有重鉻酸鉀，硅膠最后的顏色為橙黃色C.硅膠顆粒中含有溴麝香草酚藍(lán)，硅膠最后的顏色為黃色D.硅膠顆粒中含有溴麝香草酚藍(lán)，硅膠最后的顏色為灰綠色答案：A

解析：

“酒駕”檢測(cè)的實(shí)質(zhì)是檢測(cè)酒精的含量，所以硅膠顆粒中應(yīng)含有重鉻酸鉀；若司機(jī)是酒后駕車，吹出的氣體中含有酒精，硅膠最后的顏色為灰綠色。7.(2023·寧波期末)如圖①～④表示細(xì)胞呼吸中的物質(zhì)變化過程，下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.酵母細(xì)胞中③④進(jìn)行的場(chǎng)所不同B.肌肉細(xì)胞中①②③④能同時(shí)進(jìn)行C.肝臟細(xì)胞中④需要O2的參與D.①②、①③的產(chǎn)物不同，直接原因是酶的種類不同答案：B

解析：③表示厭氧呼吸的第二階段，在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行；④表示需氧呼吸的第二、三階段，反應(yīng)場(chǎng)所是線粒體，A正確；肌肉細(xì)胞中不能進(jìn)行③產(chǎn)生酒精的厭氧呼吸，B錯(cuò)誤；④表示需氧呼吸的第二、三階段，第三階段需要O2的參與，C正確；①②、①③的產(chǎn)物不同，直接原因是酶的種類不同，D正確。8.(2023·杭州重點(diǎn)中學(xué)一模)下列有關(guān)探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是

(

)A.選擇酵母菌為實(shí)驗(yàn)材料的原因是其為兼性厭氧型細(xì)菌B.不能通過測(cè)定CO2產(chǎn)生的多少判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸方式C.在檢測(cè)酒精產(chǎn)生時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間以耗盡培養(yǎng)液中的葡萄糖D.在測(cè)定厭氧呼吸時(shí)錐形瓶中加入酵母菌培養(yǎng)液后應(yīng)立即連通盛有澄清石灰水的錐形瓶答案：C

解析：酵母菌屬于真菌，選擇酵母菌為實(shí)驗(yàn)材料是因?yàn)榻湍妇羌嫘詤捬跣驼婢?，A錯(cuò)誤；需氧呼吸產(chǎn)生的CO2多于厭氧呼吸，故能通過測(cè)定CO2產(chǎn)生的多少判斷酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，B錯(cuò)誤；為避免葡萄糖與酸性重鉻酸鉀發(fā)生顏色反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可適當(dāng)延長(zhǎng)酵母菌培養(yǎng)時(shí)間，以耗盡培養(yǎng)液中的葡萄糖再進(jìn)行鑒定，C正確；為了防止厭氧呼吸裝置中原有氧氣的干擾，加入酵母菌培養(yǎng)液后應(yīng)封口一段時(shí)間后再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，D錯(cuò)誤。9.(2023·全國(guó)乙卷)植物可通過呼吸代謝途徑的改變來適應(yīng)缺氧環(huán)境。在無氧條件下，某種植物幼苗的根細(xì)胞經(jīng)呼吸作用釋放CO2的速率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.在時(shí)間a之前，植物根細(xì)胞無CO2釋放，只進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸B.a～b時(shí)間內(nèi)植物根細(xì)胞存在經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2的過程C.每分子葡萄糖經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精時(shí)生成的ATP比產(chǎn)生乳酸時(shí)的多D.植物根細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的酒精跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程不需要消耗ATP答案：C

解析：在時(shí)間a之前，植物根細(xì)胞無CO2釋放，說明此時(shí)段植物根細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，A正確；在無氧條件下，a～b時(shí)間內(nèi)植物根細(xì)胞釋放CO2，推測(cè)該時(shí)段植物根細(xì)胞存在產(chǎn)生酒精和CO2的無氧呼吸過程，B正確；在葡萄糖經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生酒精或乳酸的過程中，只有第一階段釋放能量，這兩個(gè)過程的第一階段相同，故消耗1分子葡萄糖，這兩個(gè)過程生成的ATP相同，C錯(cuò)誤；酒精跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綖閿U(kuò)散，不需要消耗ATP，D正確。10.如圖為人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速率的關(guān)系。下列敘述正確的是

(

)A.ab段只進(jìn)行需氧呼吸B.bc段CO2的釋放速率不變C.ab段細(xì)胞中有機(jī)物的能量利用效率大于cd段D.氧氣消耗速率可代表人體細(xì)胞呼吸總速率答案：C

解析：

ab段氧氣消耗速率逐漸升高，血液中的乳酸不為0，說明該階段主要進(jìn)行需氧呼吸，也能進(jìn)行厭氧呼吸，A錯(cuò)誤。bc段氧氣消耗速率逐漸升高，需氧呼吸不斷加強(qiáng)，CO2的釋放速率逐漸升高，B錯(cuò)誤。ab段主要進(jìn)行需氧呼吸，也有少量厭氧呼吸；cd段氧氣消耗速率不變，但血液中的乳酸含量逐漸升高，說明該段厭氧呼吸加強(qiáng)。消耗等量有機(jī)物，需氧呼吸釋放的能量較多，因此ab段細(xì)胞中有機(jī)物的能量利用效率大于cd段，C正確；人體細(xì)胞呼吸總速率＝需氧呼吸速率＋厭氧呼吸速率，厭氧呼吸不消耗氧氣，因此氧氣消耗速率不能代表人體細(xì)胞呼吸總速率，D錯(cuò)誤。11.包扎傷口時(shí)，需要選用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”等敷料。研究人員開發(fā)了一種水凝膠貼片(如圖所示)，其中填充著活性長(zhǎng)鏈合球菌(藍(lán)細(xì)菌)，有助于治療慢性傷口的愈合。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.透氣性好的“創(chuàng)可貼”和水凝膠貼片都可防止傷口處厭氧菌感染B.該水凝膠貼片上的藍(lán)細(xì)菌能通過光合作用產(chǎn)生氧氣C.消化道內(nèi)長(zhǎng)期潰瘍的傷口，適宜使用該種水凝膠貼片D.與一般“創(chuàng)可貼”相比，該水凝膠貼片更有利于傷口細(xì)胞吸收氧氣答案：C

解析：透氣性好的“創(chuàng)可貼”和水凝膠貼片都能為創(chuàng)口處提供有氧環(huán)境，可防止傷口處厭氧菌感染，A正確；該水凝膠貼片上的藍(lán)細(xì)菌能通過光合作用產(chǎn)生氧氣，B正確；消化道無光照，水凝膠貼片中的藍(lán)細(xì)菌不能進(jìn)行光合作用，因此該水凝膠貼片不能在消化道傷口處使用，C錯(cuò)誤；氧氣溶解在水凝膠中有利于皮膚吸收，所以與一般“創(chuàng)可貼”相比，該水凝膠貼片更有利于傷口細(xì)胞吸收氧氣，D正確。12.生物通過呼吸產(chǎn)生CO2量和消耗O2量的比值稱為呼吸熵。研究黑暗處理對(duì)不同品系壇紫菜呼吸熵的影響，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是

(

)A.D2時(shí)，洞頭本地菜細(xì)胞消耗O2的場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜，產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)B.D2時(shí)，浙東1號(hào)的呼吸熵接近1，說明浙東1號(hào)呼吸底物中只有糖類C.D6時(shí)，浙東1號(hào)的呼吸熵小于洞頭本地菜，說明浙東1號(hào)呼吸底物中油脂比例更高D.D12時(shí)，兩個(gè)品種的呼吸熵比較接近，說明兩個(gè)品系壇紫菜呼吸速率基本相等答案：C

解析：分析題圖可知，D2時(shí)洞頭本地菜呼吸熵大于1，說明需氧呼吸和厭氧呼吸同時(shí)進(jìn)行，細(xì)胞消耗O2的場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜，而CO2是需氧呼吸和厭氧呼吸共同產(chǎn)生的，因此產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)和細(xì)胞溶膠，A錯(cuò)誤；D2時(shí)，浙東1號(hào)的呼吸熵接近1，可能浙東1號(hào)呼吸底物只有糖類，也可能呼吸底物中同時(shí)存在油脂和糖類并且進(jìn)行需氧呼吸和厭氧呼吸，B錯(cuò)誤；呼吸底物中含有油脂時(shí)，消耗的O2多，產(chǎn)生的CO2少，因此D6時(shí)，浙東1號(hào)的呼吸熵小于洞頭本地菜，說明浙東1號(hào)呼吸底物中油脂比例更高，C正確；呼吸熵是呼吸產(chǎn)生CO2量和消耗O2量的比值，不能表示呼吸速率的大小，D錯(cuò)誤。二、非選擇題13.(2023·衢州月考)臨床研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞中葡萄糖的能量利用率低，靠大量攝取葡萄糖獲得能量滿足自身生長(zhǎng)繁殖的需要。根皮素是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的抑制劑，主要存在于蘋果、梨等多汁水果的果皮及根皮，具有抗腫瘤的能力，而且對(duì)正常細(xì)胞沒有細(xì)胞毒性。(1)在氧氣充足的環(huán)境下，大部分哺乳動(dòng)物細(xì)胞吸收葡萄糖，經(jīng)過系列反應(yīng)徹底氧化分解為________，糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)變?yōu)開_________________________。(2)“腫瘤細(xì)胞大量消耗葡萄糖卻不能高效產(chǎn)能”，最初科學(xué)家認(rèn)為是由缺氧導(dǎo)致的。為驗(yàn)證該推測(cè)，科學(xué)家將腫瘤細(xì)胞放入________條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞依然不能高效產(chǎn)能，由此否定了該推測(cè)。(3)研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞會(huì)選擇性地抑制線粒體膜上丙酮酸載體的活性或使其部分載體缺失，從而抑制需氧呼吸的________階段，據(jù)此可推斷腫瘤細(xì)胞進(jìn)行的呼吸方式主要是________，經(jīng)過該呼吸過程葡萄糖中的能量大部分存留在________中。(4)根皮素可以抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)而發(fā)揮抗腫瘤作用，分析其原因是____________________________________________。解析：(1)在氧氣充足的環(huán)境下，葡萄糖經(jīng)過系列反應(yīng)徹底氧化分解為CO2和H2O，糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芗癆TP中活躍的化學(xué)能。(2)科學(xué)家認(rèn)為是由缺氧導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞大量消耗葡萄糖卻不能高效產(chǎn)能，所以應(yīng)該給腫瘤細(xì)胞提供較為充足的氧氣環(huán)境，若在氧氣充足條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞依然不能高效產(chǎn)能，即可推翻該推測(cè)。(3)線粒體是需氧呼吸第二、第三階段的場(chǎng)所，抑制線粒體膜上丙酮酸載體的活性或使其部分載體缺失，會(huì)抑制需氧呼吸的第二階段和第三階段，據(jù)此推斷腫瘤細(xì)胞無法進(jìn)行需氧呼吸，所以呼吸方式主要是厭氧呼吸；動(dòng)物細(xì)胞厭氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，所以葡萄糖中的能量轉(zhuǎn)化為乳酸中的化學(xué)能和熱能及少量ATP中的化學(xué)能，大部分能量?jī)?chǔ)存在乳酸中。(4)結(jié)合題意可知，根皮素是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的抑制劑，根皮素能通過抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性，抑制腫瘤細(xì)胞獲取葡萄糖，腫瘤細(xì)胞會(huì)因?yàn)槿鄙贍I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而被抑制生長(zhǎng)、增殖，從而發(fā)揮其抗腫瘤的作用。答案：(1)CO2和H2O熱能及ATP中活躍的化學(xué)能(2)氧氣充足(3)第二、第三厭氧呼吸乳酸(4)根皮素能通過抑制葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性，抑制腫瘤細(xì)胞獲取葡萄糖，腫瘤細(xì)胞會(huì)因?yàn)槿鄙贍I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而被抑制生長(zhǎng)、增殖14.圖1是真核生物細(xì)胞呼吸的主要物質(zhì)變化示意圖，①～④表示其中的過程。圖2、3分別表示O2濃度、溫度對(duì)植物組織CO2釋放速率的影響。請(qǐng)回答下列問題：(1)人體肌肉細(xì)胞厭氧呼吸的終產(chǎn)物是________。圖1中物質(zhì)X為__________，葡萄糖分解產(chǎn)生X的反應(yīng)式為_______________________。(2)根據(jù)圖2和圖3可知，在蔬菜保鮮貯藏中，應(yīng)采取________和________的措施。(3)圖1中，在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行的是________(填標(biāo)號(hào))過程，在線粒體中進(jìn)行的是________(填標(biāo)號(hào))過程。圖2中O2濃度為a、b時(shí)，厭氧呼吸較強(qiáng)的是__________(填“a”或“b”)。解析：(1)人體肌肉細(xì)胞厭氧呼吸的終產(chǎn)物是乳酸；圖1中④為乙醇發(fā)酵第二階段，故圖1中X為乙醇和CO2，葡萄糖分解產(chǎn)生X的反應(yīng)式見答案。(2)根據(jù)圖2和圖3可知，在蔬菜保鮮貯藏中，應(yīng)采取適當(dāng)降低O2濃度和適當(dāng)降低溫度的措施。(3)需氧呼吸和厭氧呼吸的第一階段以及厭氧呼吸的第二階段都在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行，因此圖1中，在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行的是①③④過程；需氧呼吸的第二和第三階段都在線粒體中進(jìn)行，因此在線粒體中進(jìn)行的是②過程。O2能抑制厭氧呼吸，且O2濃度越高，抑制作用越強(qiáng)，因此圖2中厭氧呼吸較強(qiáng)的是a。驗(yàn)收評(píng)價(jià)（二）光合作用一、選擇題1.(2023·寧波北侖開學(xué)考)在我國(guó)西北地區(qū)，夏季日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，那里產(chǎn)出的瓜果往往特別甜。這是因?yàn)?/p>

(

)A.白天光合作用微弱，晚上呼吸作用微弱B.白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用強(qiáng)烈C.白天光合作用微弱，晚上呼吸作用強(qiáng)烈D.白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用微弱答案：D

解析：由于白天光照較強(qiáng)，光合作用旺盛，積累了大量的有機(jī)物(糖類)，而夜晚溫度較低，與呼吸作用有關(guān)的酶的活性較低，呼吸作用微弱，有機(jī)物消耗少，因此一晝夜后，瓜果積累的有機(jī)物多，會(huì)特別甜。2.(2023·紹興期末)用14C標(biāo)記參與光合作用的二氧化碳，可以發(fā)現(xiàn)14C轉(zhuǎn)移途徑是

(

)A.二氧化碳→三碳酸→糖類

B.二氧化碳→ATP→糖類C.二氧化碳→NADPH→糖類

D.二氧化碳→NADP＋→NADPH答案：A

解析：用14C標(biāo)記參與光合作用的CO2，而CO2主要參與光合作用的碳反應(yīng)過程。14CO2進(jìn)入葉綠體基質(zhì)中先與C5結(jié)合產(chǎn)生2個(gè)14C3(三碳酸)，然后2個(gè)14C3在NADPH和ATP的作用下生成糖類，即14CO2的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→三碳化合物(三碳酸)→糖類。3.(2023·杭州重點(diǎn)中學(xué)期中聯(lián)考)恩格爾曼把載有水綿(具有帶狀葉綠體)和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境里，然后用極細(xì)的光束照射水綿的局部區(qū)域，如圖所示。一段時(shí)間后，好氧細(xì)菌將大量聚集的區(qū)域是

(

)A.①

B.②C.③ D.④答案：A

解析：用極細(xì)的光束照射水綿，好氧細(xì)菌向葉綠體被光束照射到的部位集中，即圖中①部位。4.(2023·湖北高考)高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發(fā)現(xiàn)平均氣溫每升高1℃，水稻、小麥等作物減產(chǎn)約3%～8%。關(guān)于高溫下作物減產(chǎn)的原因，下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.呼吸作用變強(qiáng)，消耗大量養(yǎng)分B.光合作用強(qiáng)度減弱，有機(jī)物合成減少C.蒸騰作用增強(qiáng)，植物易失水發(fā)生萎蔫D.葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADH和ATP減少答案：D

解析：植物呼吸作用的最適溫度往往高于光合作用，氣溫升高，植物呼吸作用增強(qiáng)，消耗的有機(jī)物增多，造成作物減產(chǎn)，A正確；溫度升高，可能導(dǎo)致光合作用相關(guān)酶的活性降低，光合作用強(qiáng)度降低，有機(jī)物合成減少，B正確；溫度升高，蒸騰作用增強(qiáng)，植物易失水萎蔫，從而影響正常的生命活動(dòng)，造成減產(chǎn)，C正確；據(jù)題干信息可知，高溫往往使葉片變黃、變褐，推測(cè)高溫導(dǎo)致葉綠素降解，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，NADH在細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。5.(2023·溫州樂清期中)在晴朗夏季，將某一植株放在密閉玻璃罩內(nèi)置于室外一晝夜，利用CO2傳感器監(jiān)測(cè)玻璃罩內(nèi)CO2濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。該植株葉片葉肉細(xì)胞光合作用消耗的CO2量與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量最可能在何時(shí)相等

(

)A.e時(shí)

B.f時(shí)

C.g時(shí)

D.h時(shí)答案：A

解析：由題圖可知，f、h時(shí)，植株凈光合速率為0，即植株光合作用消耗的CO2量與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量相等。由于葉片葉肉細(xì)胞凈光合速率大于植株凈光合速率，而e時(shí)，植株凈光合速率小于0，g時(shí)，植株凈光合速率大于0，故該植株葉片葉肉細(xì)胞凈光合速率為0，即其光合作用消耗的CO2量與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量相等的時(shí)間最可能在e時(shí)。6.(2023·湖北高考)植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體，PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強(qiáng)或減弱對(duì)光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)B.Mg2＋含量減少會(huì)導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱C.弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，不利于對(duì)光能的捕獲D.PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O2答案：C

解析：據(jù)圖可知，在強(qiáng)光下，PSⅡ與LHCⅡ分離，減弱PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲，避免強(qiáng)光造成損傷；在弱光下，PSⅡ與LHCⅡ結(jié)合，增強(qiáng)PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲，有利于弱光條件下吸收足夠的光能。LHCⅡ和PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化，葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，會(huì)導(dǎo)致類囊體膜上LHCⅡ不能與PSⅡ分離，PSⅡ與LHCⅡ結(jié)合增多，從而使PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)，A正確。Mg是構(gòu)成葉綠素的元素，葉綠素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，若Mg2＋含量減少，PSⅡ光復(fù)合體含有的光合色素含量降低，導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱，B正確。弱光下PSⅡ與LHCⅡ結(jié)合，有利于對(duì)光能的捕獲，C錯(cuò)誤。類囊體膜上的PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，在光反應(yīng)中，其能吸收光能并分解水產(chǎn)生H＋、電子和O2，D正確。7.希爾發(fā)現(xiàn)離體的葉綠體中加入二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后能釋放氧氣，同時(shí)藍(lán)色氧化態(tài)的DCPIP接受氫后變成無色還原態(tài)的DCPIPH2。某小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)分組和結(jié)果如下表，各試管加入試劑后密閉。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)實(shí)驗(yàn)分組甲試管乙試管丙試管丁試管葉綠體懸浮液/mL1.0—1.0—DCPIP/mL0.50.50.50.50.5mol/L蔗糖溶液/mL4.05.04.05.0光照或黑暗光照光照黑暗黑暗上層液體顏色無色藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色A.葉綠體懸浮于滅菌蒸餾水中制成葉綠體懸浮液B.甲試管除了顏色變化外，還有ATP生成C.若試管不密閉，會(huì)影響DCPIPH2的生成D.蔗糖溶液中的DCPIP在光照下自身不會(huì)變色答案：A

解析：葉綠體是具膜細(xì)胞器，在蒸餾水中會(huì)吸水漲破，因此應(yīng)該用蔗糖溶液配制葉綠體懸浮液，A錯(cuò)誤；甲試管中含有葉綠體并進(jìn)行光照，可以進(jìn)行光合作用產(chǎn)生ATP，B正確；若試管不密閉，空氣中的氧氣會(huì)影響DCPIPH2的生成，C正確；蔗糖溶液中的DCPIP在光照下自身不會(huì)變色，被還原后才會(huì)變無色，D正確。8.(2023·杭州期末)某科研小組為研究高溫對(duì)植物光合速率的影響，將甲、乙兩種植物從25℃環(huán)境移入40℃環(huán)境中培養(yǎng)，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖1所示。圖2表示在25℃環(huán)境中，光強(qiáng)度對(duì)這兩種植物光合速率的影響。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.40℃對(duì)植物甲光反應(yīng)的影響比碳反應(yīng)更大B.40℃時(shí)植物乙的光能捕獲率大于植物甲C.25℃環(huán)境中，兩種植物的光補(bǔ)償點(diǎn)相同、光飽和點(diǎn)不同D.25℃環(huán)境時(shí)光強(qiáng)度從D降為C，植物乙葉肉細(xì)胞三碳糖合成速率保持穩(wěn)定答案：B

解析：據(jù)圖1可知，40℃時(shí)植物甲的光能捕獲率大幅度下降，而其氣孔導(dǎo)度下降幅度不大，因此40℃對(duì)植物甲光反應(yīng)的影響比碳反應(yīng)更大，A正確；40℃時(shí)植物甲的光能捕獲率下降幅度大于植物乙，但是不能說明此時(shí)植物乙的光能捕獲率大于植物甲，B錯(cuò)誤；據(jù)圖2可知，在25℃環(huán)境中，植物甲、乙的光補(bǔ)償點(diǎn)(A)相等，但是兩者的光飽和點(diǎn)不同，C正確；在25℃環(huán)境中，植物乙在C點(diǎn)時(shí)已經(jīng)達(dá)到了光飽和點(diǎn)，因此25℃環(huán)境中光強(qiáng)度從D降為C，植物乙葉肉細(xì)胞三碳糖合成速率保持穩(wěn)定，D正確。9.(2023·浙睿聯(lián)盟第二次聯(lián)考)已知植物合成葉綠素和Rubisco酶(碳反應(yīng)中催化CO2固定的關(guān)鍵酶)都需要消耗氮元素。某植物突變體中葉綠素含量?jī)H為野生型的49%，研究人員探究了不同氮肥水平對(duì)該植物野生型和突變體葉片中Rubisco酶含量的影響，結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是

(

)A.相比野生型，突變體更傾向于將氮元素用于合成Rubisco酶B.本實(shí)驗(yàn)的自變量是不同氮肥水平，因變量是類囊體膜上Rubisco酶含量C.對(duì)野生型和突變體光合色素分別提取與分離，濾紙條上色素帶的寬度與位置存在差異D.Rubisco酶在植物細(xì)胞內(nèi)僅起催化作用，能利用ATP與NADPH提供能量將CO2固定為三碳酸答案：A

解析：由圖分析可知，在每一組氮處理下，突變體的Rubisco酶含量均高于野生型，故突變體更傾向于將氮元素用于合成Rubisco酶，A正確；本實(shí)驗(yàn)的自變量是不同氮肥水平和植物種類，因變量是葉綠體基質(zhì)中Rubisco酶含量，B錯(cuò)誤；色素帶的寬度與色素含量有關(guān)，濾紙條上僅部分色素帶的寬度存在差異，色素帶的位置不存在差異，C錯(cuò)誤；Rubisco酶催化CO2的固定不需要利用ATP與NADPH，D錯(cuò)誤。10.(2023·杭州二模)夏季晴朗的白天，取某種綠色植物頂部向陽的葉片(陽葉)和下部蔭蔽的葉片(陰葉)進(jìn)行不離體光合作用測(cè)試；在8：00～18：00，每隔1h測(cè)定一次，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.一天之內(nèi)，陽葉在18：00時(shí)的有機(jī)物積累總量大于8：00時(shí)的B.8：00時(shí)，陰葉消耗NADPH的場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)C.由圖可知，陰葉的胞間CO2濃度與凈光合速率呈負(fù)相關(guān)D.陰葉的胞間CO2濃度比陽葉高的原因可能是陰葉的光強(qiáng)度相對(duì)弱答案：B

解析：

8：00～18：00陽葉的凈光合速率大于0，故陽葉在18：00時(shí)的有機(jī)物積累總量大于8：00時(shí)的，A正確；NADPH用于C3的還原，消耗NADPH的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，B錯(cuò)誤；由圖中曲線的變化趨勢(shì)可知，陰葉的胞間CO2濃度與凈光合速率呈負(fù)相關(guān)，C正確；陰葉的凈光合速率比陽葉的低，但胞間CO2濃度比陽葉的高，原因可能是與陽葉相比，陰葉的光強(qiáng)度相對(duì)弱，光反應(yīng)速率低，產(chǎn)生的NADPH和ATP少，C3還原速率低，進(jìn)而造成CO2固定速率低，而陰葉、陽葉呼吸速率接近，從而導(dǎo)致陰葉的胞間CO2濃度高，D正確。二、非選擇題11.(2023·臺(tái)州模擬)科學(xué)家已成功研制了“人造葉綠體”，該研究從菠菜中分離出類囊體，與多種酶一起包裹在磷脂構(gòu)成的油包水小液滴中，該系統(tǒng)在光照條件下實(shí)現(xiàn)了CO2的固定?！叭嗽烊~綠體”的結(jié)構(gòu)及相關(guān)反應(yīng)過程如圖所示，CETCH循環(huán)是一種新的二氧化碳—有機(jī)物化學(xué)循環(huán)。回答下列問題：(1)由圖可推測(cè)“人造葉綠體”外膜由________層磷脂分子組成，且磷脂分子的“頭部”在“人造葉綠體”的________(填“內(nèi)”或“外”)側(cè)。光照條件下，水在“人造葉綠體”的類囊體中被分解成________。(2)A物質(zhì)與葉綠體中的________(填化合物)相似，不斷地被消耗和合成，若突然停止CO2供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)A物質(zhì)的量將

________。(3)研究發(fā)現(xiàn)，在乙醛酸還原成乙醇酸的反應(yīng)過程中，“人造葉綠體”內(nèi)NADPH含量降低，ATP的含量提高，由此推測(cè)乙醛酸還原和三碳酸還原的不同之處可能是___________________________________。(4)有機(jī)物乙醇酸產(chǎn)生的場(chǎng)所相當(dāng)于________。下列各項(xiàng)中能用于檢測(cè)該“人造葉綠體”有效性的是________(多選)。A.乙醇酸B.ATP

C.O2

D.蔗糖(5)若要研究CO2參與CETCH循環(huán)時(shí)碳的去向，實(shí)驗(yàn)思路是_____________________。解析：(1)“人造葉綠體”膜外側(cè)是油，內(nèi)側(cè)是水，因此“人造葉綠體”外膜由一層磷脂分子組成。磷脂分子的“頭部”具有親水性，“尾部”具有疏水性，所以磷脂分子的“頭部”在“人造葉綠體”的內(nèi)側(cè)。光照條件下，水分解產(chǎn)生H＋、e－和O2。(2)A物質(zhì)可與CO2反應(yīng)，進(jìn)行CO2的固定，在葉綠體光合作用的碳反應(yīng)階段CO2被C5固定形成C3，因此A物質(zhì)與C5相似。若突然停止CO2供應(yīng)，CO2與A物質(zhì)反應(yīng)速率減慢，A物質(zhì)消耗速率降低，而A物質(zhì)合成速率不變，因此短時(shí)間內(nèi)A物質(zhì)的量將增多。(3)三碳酸還原需要ATP和NADPH的供應(yīng)，而“人造葉綠體”內(nèi)NADPH含量降低，但ATP的含量提高，推測(cè)乙醛酸還原只需消耗NADPH，不消耗ATP。(4)有機(jī)物乙醇酸的產(chǎn)生不需要光照，與光合作用碳反應(yīng)相似，其場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。若想檢測(cè)“人造葉綠體”的有效性，可以檢測(cè)反應(yīng)物的減少量和產(chǎn)物的生成量，即乙醇酸、ATP和O2。(5)若要研究CO2參與CETCH循環(huán)時(shí)碳的去向，可用放射性同位素標(biāo)記法，對(duì)CO2中的碳元素進(jìn)行14C標(biāo)記，研究含有放射性的物質(zhì)及其出現(xiàn)的位置。答案：(1)一內(nèi)H＋、e－和O2

(2)五碳糖(或C5)增多(3)乙醛酸的還原只需消耗NADPH，不消耗ATP

(4)葉綠體基質(zhì)ABC

(5)對(duì)CO2中的碳元素進(jìn)行14C標(biāo)記，研究含有放射性的物質(zhì)及其出現(xiàn)的位置12.(2023·浙江6月選考)植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗體內(nèi)的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下：CK組(白光)、A組(紅光∶藍(lán)光＝1∶2)、B組(紅光∶藍(lán)光＝3∶2)、C組(紅光∶藍(lán)光＝2∶1)，每組輸出的功率相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)光為生菜的光合作用提供________，又能調(diào)控生菜的形態(tài)建成。生菜吸收營(yíng)養(yǎng)液中含氮的離子滿足其對(duì)氮元素需求，若營(yíng)養(yǎng)液中的離子濃度過高，根細(xì)胞會(huì)因________作用失水造成生菜萎蔫。(2)由圖乙可知，A、B、C組的干重都比CK組高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。由圖甲、圖乙可知，選用紅、藍(lán)光配比為____________________，最有利于生菜產(chǎn)量的提高，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)進(jìn)一步探究在不同溫度條件下，增施CO2對(duì)生菜光合速率的影響，結(jié)果如圖丙所示。由圖可知，在25℃時(shí)，提高CO2濃度對(duì)提高生菜光合速率的效果最佳，判斷依據(jù)是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。植物工廠利用秸稈發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，冬天可燃燒沼氣以提高CO2濃度，還可以____________，使光合速率進(jìn)一步提高，從農(nóng)業(yè)生態(tài)工程角度分析，優(yōu)點(diǎn)還有________________________________________________________________________________。解析：(1)葉綠體中的光合色素能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，光為生菜的光合作用提供了能量。若營(yíng)養(yǎng)液中的離子濃度過高，大于根細(xì)胞的細(xì)胞液濃度，可導(dǎo)致根細(xì)胞發(fā)生滲透失水，造成生菜萎蔫。(2)據(jù)圖乙分析可得出A、B、C組的干重都比CK組高的原因，參見答案；由圖甲、乙分析可知，B組(紅光∶藍(lán)光＝3∶2)的氮含量、葉綠素含量以及干重均最高，因此當(dāng)紅、藍(lán)光的配比為紅光∶藍(lán)光＝3∶2時(shí)，最有利于生菜產(chǎn)量的提高。(3)由圖丙分析可知，溫度為25℃時(shí)，高CO2濃度下和大氣CO2濃度下生菜的光合速率均較高，且該溫度條件的高CO2濃度下與大氣CO2濃度下生菜的光合速率的差