題型突破·命題預測（5大題型，3大預測）
核心整合·能力提升（3大核心，9大串聯(lián)）
拓展應用·情境推理（化學滲透假說、人工光合系統(tǒng)）
（1）光合作用中色素吸收光能不需要酶的參與，后續(xù)過程均需要酶的催化。（2）光反應停止后暗反應不會立即停止，光反應產(chǎn)生的ATP、NADPH可以維持一段時間。
【典例1】植物的光合作用細胞依賴光照，但光能超過光合系統(tǒng)所能利用的能量時，光合器官可能遭到破壞，該現(xiàn)象稱為光抑制。光呼吸能利用部分有機物，在吸收O2放出CO2的同時消耗多余光能，對光合器官起保護作用。下圖為某植物葉片在白天和夜晚的氣體交換過程，其中PR、R、GP 代表不同的生理過程。下列相關敘述錯誤的是（　　）A．圖中的PR、R過程分別代表呼吸作用、光呼吸，葉片中有機物的積累量取決于GP、R、PR之間的差值B．光呼吸雖然消耗部分有機物，但是從一定程度上能避免光抑制的發(fā)生，有利于植物生長發(fā)育C．植物通過調(diào)節(jié)葉片角度回避強光或進行細胞內(nèi)葉綠體的避光運動均可減弱光抑制現(xiàn)象D．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，適當抑制白天光呼吸和夜間呼吸作用的進行，有利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量
【典例2】正常光照條件下，某植物葉片葉肉細胞進行光合作用、有氧呼吸的示意圖如下（數(shù)字表示結構，小寫字母表示物質(zhì)的移動情況），有關說法正確的是（????）A．有氧呼吸發(fā)生的場所為圖中2、3處B．線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用， 至少穿過5層生物膜C．突然黑暗處理，葉綠體內(nèi)C3含量短時間內(nèi)將增加D．h=c，d=g時，該植株光合作用速率等于呼吸作用速率
植株光合作用速率小于呼吸作用速率
（2）呼吸作用：有機物中穩(wěn)定的化學能 ?????熱能、ATP中的化學能、不徹底氧化產(chǎn)物中的化學能
2.NADH、NADPH和ATP的來源和去路
?（1）光合作用：光能 ?????ATP、NADPH中活躍的化學能 ?????有機物中穩(wěn)定的化學能
【典例3】下圖為綠色植物體內(nèi)某些代謝過程中物質(zhì)變化的示意圖，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示不同的代謝過程。下列相關敘述正確的是（　?。〢．Ⅲ在第二階段消耗水,第三階段產(chǎn)生水B．若Ⅰ、Ⅱ過程的速率大于Ⅲ過程，植物體 干重將減少C．Ⅰ過程中產(chǎn)生的O2參與Ⅲ的第二階段反應D．物質(zhì)X是從葉綠體的基質(zhì)移向類囊體薄膜的
物質(zhì)X是ATP，從葉綠體類囊體薄膜葉綠體移向的基質(zhì)
【典例4】下圖①~⑦為某綠色植物細胞代謝的相關生理過程。下列有關敘述錯誤的是（????）A．③過程產(chǎn)生的O2要在相鄰細胞的⑥過程被利用，若不考慮O2穿過類囊體薄膜，至少需要穿過6層磷脂雙分子層B．藍細菌也能發(fā)生類似于③④的生理過程C．①②的進行與⑤⑥密切相關，與③⑦無直接關系D．葉肉細胞③過程O2的產(chǎn)生量大于⑥中O2的吸收量，則該植株的有機物總量可能減少
①表示細胞滲透作用吸水，與⑤⑥③⑦均無關
組成氣孔的保衛(wèi)細胞吸水膨脹，氣孔張開，反之關閉
【典例1】下列實例中不能提高光合作用強度的是（ ）A．定期松土，促進植物根部吸收礦質(zhì)元素B．在蔬菜大棚內(nèi)白天增用人工藍光光源生產(chǎn)蔬菜C．小麥和玉米的輪作增加農(nóng)作物收獲面積D．播種時行和壟要整齊，，長出秧苗后才能“正其行，通其風”
【典例2】在自然條件下，某植物葉片光合速率和呼吸速率隨溫度變化的趨勢如圖所示。以下說法不正確的是（????）A．該植物葉片在溫度a和c時的有機物積累 速率不相等B．保持在溫度d時，該植物體的干重將不變C．據(jù)圖推測光合作用相關酶的最適溫度小于呼吸酶D．與a點相比，b點時葉綠體內(nèi)C3的合成速率加快
【典例3】我國自古“以農(nóng)立國”，經(jīng)過悠久歲月的積累，形成了豐富的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術體系。下列有關農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的敘述中，錯誤的是（ ）A．“谷田必須歲易”，輪作可以減少侵害谷子的害蟲和病菌大量繁殖B．“農(nóng)家兩大寶，豬糞、紅花草”，紅花草根上的根瘤菌起到固氮肥田的效果C．“秸稈還田”的目的是使植物能夠利用秸稈中的有機物，促進植物的生長發(fā)育D．“正其行，通其風”有利于作物充分利用二氧化碳和光能來進行生長
植物不能直接吸收有機物，秸稈中的有機物需要被分解者分解為無機物才能被植物利用
【典例4】許多農(nóng)業(yè)諺語涉及生物學原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中的應用。下列相關解釋不合理的是（　?。〢．“秋分種高山，寒露種平川”：溫度對冬小麥的生長有影響B(tài)．“農(nóng)家兩大寶，豬糞、紅花草（豆科植物）”：紅花草具有固氮肥田的作用C．“春天糞堆密，秋后糧鋪地”：糞肥中的礦質(zhì)元素流向植物，促進糧食增產(chǎn)D．“稀豆稠麥，收成不壞；稀麥稠豆，沒啥收頭”：合理密植可提高凈光合產(chǎn)量
紅花草根系上的根瘤菌與豆科植物形成互利共生的關系，根瘤菌有固氮作用，故能起到固氮肥田的作用
(1)光補償點對應的兩種生理狀態(tài)①整個植株：光合作用強度＝細胞呼吸強度。②葉肉細胞：光合作用強度>細胞呼吸強度。(2)B點與C點的變化(注：只有橫坐標為自變量，其他條件不變)(3)D點：代表飽和點對應的最大光合速率，若增大光照強度(或增大CO2濃度)使光合速率增大時，D點向右上方移動；反之，移動方向相反。
在一定條件下，飽和點越大，表示植物的光合作用能力越強。
【典例5】礦質(zhì)離子主要由植物根系吸收，對光合作用有一定的影響。在適宜條件下，將黃瓜幼苗培養(yǎng)在完全培養(yǎng)液中，測定其光合作用速率與光照強度的關系，結果如圖。若將黃瓜幼苗培養(yǎng)在缺鎂培養(yǎng)液中（缺鎂對呼吸作用速率影響不大），下列分析錯誤的是（　?。〢．缺鎂會影響葉綠素的合成，使光合速率下降， C點向左下方移動B．缺鎂對呼吸作用速率影響不大，所以A點不會 有明顯移動C．圖中B點是光補償點，在缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)后B點 左移D．圖中D點是光飽和點，在缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)后D點 左移
缺鎂時，葉綠素合成減少，光合作用速率下降，植物必需在較強光照下光合速率才能與呼吸速率相同，故B點會右移
【典例6】下圖中縱坐標表示植物個體對某種氣體吸收量或釋放量的變化。下列說法正確的是（ ）A．C點時，葉肉細胞中能產(chǎn)生ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體B．若A代表O2吸收量，D點時的葉肉細胞既不吸收O2也不釋放O2C．若A代表CO2釋放量，適當提高大氣中的CO2濃度，E點將向右下方移動D．F代表光飽和點，若F點后仍不斷提高光照強度，光合作用強度一定會始終不變
光合大于呼吸，D點釋放的氧氣
會導致光照強度過大，灼傷葉綠體，導致光合作用強度下降
光呼吸現(xiàn)象產(chǎn)生的分子機制是O2和CO2競爭Rubisc酶。在暗反應中，Rubisc酶能夠以CO2為底物實現(xiàn)CO2的固定；在光下，當O2濃度高、CO2濃度低時，O2會競爭Rubisc酶，在光的驅動下將碳水化合物氧化生成CO2和水。光呼吸是一個高耗能的反應，正常生長條件下光呼吸就可損耗掉光合產(chǎn)物的25%～30%。過程如圖所示：
光呼吸的有利影響：強光時，由于光反應速率大于暗反應速率，因此葉肉細 胞中會積累ATP和NADPH，這些物質(zhì)積累會產(chǎn)生自由基，這些自由基會損 傷葉綠體。而強光下，光呼吸加強，會消耗光反應過程中積累的ATP和 NADPH，從而減輕對葉綠體的傷害。
光呼吸的不利影響：消耗掉暗反應的底物C5，導致光合作用減弱，農(nóng)作物 產(chǎn)量降低。
高O2環(huán)境下，光呼吸會明顯加強，而提高CO2濃度可明顯抑制光呼吸。
【典例1】光照條件下，葉肉細胞中的O?與CO?競爭性結合C?，O?與C?結合后經(jīng)一系列反應釋放CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑 SBS溶液，相應的光合作用強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的CO?量表示(見表)，SBS 溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計。下列敘述錯誤的是（????）
【典例1】下列敘述錯誤的是（????）A．光呼吸中C?與O?結合的反應發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中B．研究發(fā)現(xiàn)水稻光呼吸缺陷型不能在正常大氣CO?濃度條件下存活，只有在高 濃度條件才能存活，說明在正常大氣CO?濃度條件下，光呼吸是不可缺少的生理活動C．為探究SBS 溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度,應在100~300mg/L 之間而不是0~200mg/L之間再設置有一定濃度梯度的一系列實驗組進一步進行實驗D．與未噴施SBS 溶液相比，噴施100mg/L SBS 溶液的水稻葉片的光補償點高
噴施100mg/LSBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加，釋放量減少，此時，在更低的光照強度下，兩者即可相等
【典例2】研究發(fā)現(xiàn)，強光照條件下植物葉肉細胞會進行光呼吸。光呼吸是由于O2競爭性地結合卡爾文循環(huán)關鍵酶Rubisc造成的。該酶既能催化C5與CO2反應，完成光合作用；也能催化C5與O2反應，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后在線粒體中生成CO2，如下圖。下列說法正確的是（　?。〢．Rubisc是一個雙功能酶，不具備專一性B．光呼吸可以消耗掉多余的O2，減少自由基產(chǎn)生，降低對細胞結構的損傷C．較強的光呼吸對于光合作用產(chǎn)物的積累是很有利的D．持續(xù)強光照時突然停止光照，CO2釋放量先減少后增加至穩(wěn)定
消耗較多的光反應產(chǎn)物ATP和NADPH，對產(chǎn)物的積累不利
光呼吸未立即停止，CO2釋放量先增加，后減少，然后至穩(wěn)定，
在綠色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先轉移到含有四個碳原子的有機物(C4)中，然后才轉移到C3中，科學家將這類植物叫作C4植物，將其固定二氧化碳的途徑，叫作C4途徑。
C4植物PEP羧化酶對CO2具有高親和力，當外界環(huán)境干旱導致植物氣孔導度 減小時，C4植物就能利用細胞間隙低濃度的CO2繼續(xù)生長，而C3植物則不 能。故在干旱環(huán)境中，C4植物比C3植物生長得好。
用14C標記CO2追蹤C4植物碳原子的轉移途徑為： CO2→C4→CO2→C3→(CH2O)。
C4植物葉肉細胞的葉綠體有類囊體能進行光反應，而維管束鞘細胞沒有完 整的葉綠體。所以C4植物光反應發(fā)生在葉肉細胞的葉綠體類囊體薄膜上， 而CO2固定發(fā)生在葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和維管束鞘細胞的葉綠體基質(zhì)中。
【典例3】自然界中C4植物比C3植物具有更強的固定低濃度CO2能力?，F(xiàn)將取自A、B兩種植物且面積相等的葉片分別放置到相同大小的密閉小室中，在溫度均為25℃的條件下給予充足的光照，每隔一段時間測定一次小室中的CO2濃度，結果如圖所示。下列說法錯誤的是（ ）A．A、B兩種植物中B植物可能為C4植物B．本實驗的自變量為植物種類和實驗時間C．M點處兩種植物葉片的凈光合速率相等D．40min時B植物葉片光合速率等于呼吸速率
M點處兩種植物葉片的凈光合速率應為該點的斜率，二者不相等
【典例4】為探究 C4 植物中的 PEPC 酶和 PPDK 酶能否提高C3植物光合作用的 效率，研究者將玉米（C4 植物）的PEPC酶基因和PPDK酶基因導入水稻（C3植物）。在灌漿期一定的 CO2 濃度條件下，分別測定了雙轉基因水稻和原種水稻的葉綠素含量及凈光合速率，結果如下圖所示。下列有關分析，錯誤的是（ ）A．該實驗的自變量為是否導入 PEPC酶基因和和 PPDK酶基因B．由圖甲可知，雙轉基因水稻對紅光和藍紫光的吸收率比原種水稻高C．PEPC酶基因和PPDK酶基因通過降低細胞呼吸作用來提高凈光合速率D．若在適宜光照條件下提高實驗時CO2的濃度，可增加雙轉基因水稻的產(chǎn)量
PEPC 酶基因和 PPDK 酶基因表達產(chǎn)生的物質(zhì)，導致葉綠素含量增高，因此應該是提高光合作用強度來提高凈光合作用強度
在CAM植物中，碳捕獲和固定的反應在時間上是分離的。首先，在晚上(此時蒸騰速率低)捕獲CO2，然后轉變成蘋果酸存儲在液泡中。到了白天，氣孔關閉，蘋果酸脫羧，使得葉綠體中Rubisc周圍CO2濃度升高。大量的蘋果酸存儲需要更大的液泡和細胞，因此CAM植物一般具有肉質(zhì)的莖葉。
分析圖中信息推測，CAM途徑是對干旱環(huán)境的適應；該途徑除維持光合作用外，對植物的生 理意義還表現(xiàn)在有效避免白天旺盛的蒸騰作用造成水分過多散失。
從進化角度看，這種氣孔開閉特點的形成是自然選擇的結果。但夜晚該類植物不能合成葡萄糖， 原因是沒有光反應為暗反應提供ATP和NADPH。
如果白天適當提高CO2濃度，景天科植物的光合作用速率基本不變。
【典例5】CAM植物白天氣孔關閉，夜晚氣孔打開，以適應干旱環(huán)境。下圖為其部分代謝途徑，相關敘述不正確的是（ ）A．催化過程①和過程②所需的酶不同B．卡爾文循環(huán)的場所是葉綠體類囊體薄膜C．CAM植物白天氣孔關閉可減少水分散失D．夜晚缺乏NADPH和ATP不能進行卡爾文循環(huán)
CAM植物進行暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)
【典例6】景天科植物有一個很特殊的CO2同化方式：夜間氣孔開放，吸收的CO2先形成蘋果酸儲存在液泡中，當白天氣孔關閉時，液泡中的蘋果酸經(jīng)脫羧作用，釋放出CO2用于光合作用，下列敘述錯誤的（ ）A．該代謝途徑可防止景天科植物在白天大量 散失水分，有利于適應干旱環(huán)境B．景天科植物白天進行光合作用，暗反應固 定的CO2來自于蘋果酸脫羧作用C．與常見的C3途徑植物相比，夜間將景天科 植物放置于室內(nèi)更有益于人體健康D．白天，突然降低外界CO2濃度，景天科植 物葉肉細胞中C3的含量無明顯變化
蘋果酸脫羧作用和呼吸作用
①光系統(tǒng)Ⅱ進行水的光解，產(chǎn)生氧氣、H＋和自由電子(e－)， 光系統(tǒng)Ⅰ主要是介導NADPH的產(chǎn)生。②電子傳遞過程是高電勢到低電勢(由于光能的作用)，釋放的能量將質(zhì)子(H＋)逆濃度梯度從類囊體的基質(zhì)側泵入到囊腔側，從而建立了質(zhì)子濃度(電化學)梯度。③類囊體內(nèi)的高濃度質(zhì)子通過ATP合成酶順濃度梯度流出，而ATP合成酶利用質(zhì)子順濃度梯度中流出的能量來合成ATP。
【典例7】光系統(tǒng)是進行光吸收的功能單位，分為光系統(tǒng)I（PSI）和光系統(tǒng)II（PSII），研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ上的蛋白質(zhì)LHCⅡ通過與PSⅡ結合或分離來增強或減弱對光能的捕獲（如圖所示），且LHCII與PSII的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是（ ）A．LHC蛋白激酶活性下降，PSII對光能的捕獲減弱B．弱光下LHCII與PSII結合，有利于對光能的捕獲C．鎂離子含量減少會導致PSII對光能的捕獲減弱D．綠色植物的光反應依賴類囊體膜上PSI和PSII
葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ與PSⅡ分離減少，PSⅡ光復合體對光能的捕獲增強
【典例8】如圖是葉綠體中進行的光反應示意圖，類囊體膜上的光系統(tǒng)Ⅰ（PSⅠ）和光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）是色素和蛋白質(zhì)復合體，可吸收光能進行電子傳遞，電子最終傳遞給NADP+后與其反應生成NADPH。膜上的ATP合成酶在順濃度梯度運輸H+的同時催化ATP的合成。下列敘述正確的是（ ）A．圖中體現(xiàn)出的膜蛋白功能僅有催化 及物質(zhì)運輸B．若CO2濃度降低，暗反應速率減慢， 葉綠體中NADP+減少，則圖中電子 傳遞速率會減慢C．H+由葉綠體基質(zhì)進入類囊體腔的過 程屬于協(xié)助擴散D．據(jù)圖分析，O2產(chǎn)生后擴散到細胞外 共需要穿過3層生物膜
穿過類囊體膜、葉綠體雙層膜、細胞膜共4層生物膜
1．（2024·甘肅·高考真題）梅蘭竹菊為花中四君子，很多人喜歡在室內(nèi)或庭院種植。花卉需要科學養(yǎng)護，養(yǎng)護不當會影響花卉的生長，如蘭花會因澆水過多而死亡，關于此現(xiàn)象，下列敘述錯誤的是（????）A．根系呼吸產(chǎn)生的能量減少使養(yǎng)分吸收所需的能量不足B．根系呼吸產(chǎn)生的能量減少使水分吸收所需的能量不足C．澆水過多抑制了根系細胞有氧呼吸但促進了無氧呼吸D．根系細胞質(zhì)基質(zhì)中無氧呼吸產(chǎn)生的有害物質(zhì)含量增加
水分子進出細胞的方式：自由擴散和協(xié)助擴散，順濃度梯度，不消耗能量。
2．（2024·安徽·高考真題）真核細胞的質(zhì)膜、細胞器膜和核膜等共同構成生物膜系統(tǒng)。下列敘述正確的是（ ）A．液泡膜上的一種載體蛋白只能主動轉運一種分子或離子B．水分子主要通過質(zhì)膜上的水通道蛋白進出腎小管上皮細胞C．根尖分生區(qū)細胞的核膜在分裂間期解體，在分裂末期重建D．[H]與氧結合生成水并形成ATP的過程發(fā)生在線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜上
3．（2024·廣東·高考真題）研究發(fā)現(xiàn)，敲除某種兼性厭氧酵母（WT）sqr基因后獲得的突變株△sqr中，線粒體出現(xiàn)碎片化現(xiàn)象，且數(shù)量減少。下列分析錯誤的是（　?。〢．碎片化的線粒體無法正常進行有氧呼吸B．線粒體數(shù)量減少使△sqr的有氧呼吸減弱C．有氧條件下，WT 比△sqr的生長速度快D．無氧條件下，WT 比△sqr產(chǎn)生更多的ATP
無氧呼吸的場所在細胞質(zhì)基質(zhì)，與線粒體無關，所以無氧條件下WT產(chǎn)生ATP的量與△sqr相同
4．（2024·山東·高考真題）(不定項)種皮會限制O2進入種子。豌豆干種子吸水萌發(fā)實驗中子葉耗氧量、乙醇脫氫酶活性與被氧化的NADH的關系如圖所示。已知無氧呼吸中，乙醇脫氫酶催化生成乙醇，與此同時NADH被氧化。下列說法正確的是（　?。〢．p點為種皮被突破的時間點B．Ⅱ階段種子內(nèi)O2濃度降低限制了有氧呼吸C．Ⅲ階段種子無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸增加D．q處種子無氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
Ⅲ階段種皮已經(jīng)被突破，種子有氧呼吸增強，無氧呼吸合成乙醇的速率逐漸降低
5．（2024·貴州·高考真題）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，旱糧地低洼處易積水，影響作物根細胞的呼吸作用。據(jù)研究，某作物根細胞的呼吸作用與甲、乙兩種酶相關，水淹過程中其活性變化如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)正常情況下，作物根細胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，從物質(zhì)和能量的角度分析，其代謝特點有 ；參與有氧呼吸的酶是 （選填“甲”或“乙”）。(2)在水淹0～3d階段，影響呼吸作用強度的主要環(huán)境因素是 ；水淹第3d時，經(jīng)檢測，作物根的CO2釋放量為0.4μml·g-1·min-1，O2吸收量為0.2μml·g-1·min-1，若不考慮乳酸發(fā)酵，無氧呼吸強度是有氧呼吸強度的 倍。(3)若水淹3d后排水、作物長勢可在一定程度上得到恢復，從代謝角度分析，原因是 （答出2點即可）。
需要氧氣參與；有機物被徹底氧化分解；釋放大量能量，生成大量ATP
無氧呼吸積累的酒精較少，對細胞毒害較小；0~3d無氧呼吸產(chǎn)生的能量維持了基本的生命活動；催化有氧呼吸的酶活性并未完全喪失
5．（2024·貴州·高考真題）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，旱糧地低洼處易積水，影響作物根細胞的呼吸作用。據(jù)研究，某作物根細胞的呼吸作用與甲、乙兩種酶相關，水淹過程中其活性變化如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(2)在水淹0～3d階段，影響呼吸作用強度的主要環(huán)境因素是 ；水淹第3d時，經(jīng)檢測，作物根的CO2釋放量為0.4μml·g-1·min-1，O2吸收量為0.2μml·g-1·min-1，若不考慮乳酸發(fā)酵，無氧呼吸強度是有氧呼吸強度的 倍。
無氧呼吸和有氧呼吸均產(chǎn)生0.2μml·g-1·min-1 CO2，所以無氧呼吸強度是有氧呼吸強度的3倍
6．（2024·貴州·高考真題）為探究不同光照強度對葉色的影響，取紫鴨跖草在不同光照強度下，其他條件相同且適宜，分組栽培，一段時間后獲取各組光合色素提取液，用分光光度法（一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)的濃度成正比）分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是（ ）A．葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素B．分離提取液中的光合色素可采用紙層析法C．光合色素相對含量不同可使葉色出現(xiàn)差異D．測定葉綠素的含量時可使用藍紫光波段
葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收藍紫光，所以不能用藍紫光波段測定葉綠素含量
7．（2024·廣東·高考真題）銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實驗操作正確的是（　　）A．選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨B．研磨時用水補充損失的提取液C．將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D．用過的層析液直接倒入下水道
色素溶于有機溶劑，提取液為無水乙醇，光合色素不溶于水
層析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道
8．（2024·河北·高考真題）高原地區(qū)藍光和紫外光較強，常采用覆膜措施輔助林木育苗。為探究不同顏色覆膜對藏川楊幼苗生長的影響，研究者檢測了白膜、藍膜和綠膜對不同光的透過率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，結果如圖、表所示。
回答下列問題：(1)如圖所示，三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異，其中 光可被位于葉綠體 上的光合色素高效吸收后用于光反應，進而使暗反應階段的C3還原轉化為 和 。與白膜覆蓋相比，藍膜和綠膜透過的 較少，可更好地減弱幼苗受到的輻射。
(2)光合色素溶液的濃度與其光吸收值成正比，選擇適當波長的光可對色素含量進行測定。提取光合色素時，可利用 作為溶劑。測定葉綠素含量時，應選擇紅光而不能選擇藍紫光，原因是 。(3)研究表明，覆蓋藍膜更有利于藏川楊幼苗在高原環(huán)境的生長。根據(jù)上述檢測結果，其原因為 （答出兩點即可）。
葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，選擇紅光可排除類胡蘿卜素的干擾
覆蓋藍膜紫外光透過率低，藍光透過率高，降低紫外光對幼苗的輻射的同時不影響其光合作用；與覆蓋白膜和綠膜比，覆蓋藍膜葉綠素和類胡蘿卜素含量都更高，有利幼苗進行光合作用
9．（2024·寧夏四川·高考真題）在自然條件下，某植物葉片光合速率和呼吸速率隨溫度變化的趨勢如圖所示。回答下列問題。
(1)該植物葉片在溫度a和c時的光合速率相等，葉片有機物積累速率 （填“相等”或“不相等”），原因是 。(2)在溫度d時，該植物體的干重會減少，原因是 。(3)溫度超過b時，該植物由于暗反應速率降低導致光合速率降低。暗反應速率降低的原因可能是 。（答出一點即可）(4)通常情況下，為了最大程度地獲得光合產(chǎn)物，農(nóng)作物在溫室栽培過程中，白天溫室的溫度應控制在 最大時的溫度。
溫度a和c時的呼吸速率不相等
溫度d時，葉片的光合速率與呼吸速率相等，但植物的根部等細胞不進行光合作用，仍呼吸消耗有機物，導致植物體的干重減少
溫度過高，導致部分氣孔關閉，CO2供應不足，暗反應速率降低；溫度過高，導致酶的活性降低，使暗反應速率降低
光合速率和呼吸速率差值
10．（2024·吉林·高考真題）在光下葉綠體中的C5能與CO2反應形成C3；當CO2/O2比值低時，C5也能與O2反應形成C2等化合物。C2在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體中經(jīng)過一系列化學反應完成光呼吸過程。上述過程在葉綠體與線粒體中主要物質(zhì)變化如圖1。
光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程?；卮鹣铝袉栴}。(1)反應①是 過程。(2)與光呼吸不同，以葡萄糖為反應物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場所是 和 。
細胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體基質(zhì)
(3)我國科學家將改變光呼吸的相關基因轉入某種農(nóng)作物野生型植株（WT），得到轉基因株系1和2，測定凈光合速率，結果如圖2、圖3。圖2中植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外，還可來自 和 （填生理過程）。7—10時株系1和2與WT凈光合速率逐漸產(chǎn)生差異，原因是 。據(jù)圖3中的數(shù)據(jù) （填“能”或“不能”）計算出株系1的總光合速率，理由是 。
光呼吸 呼吸作用
凈光合速率=總光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10時，隨著光照強度的增加，與WT相比，株系1、株系2，增強了總光合速率，降低了光呼吸強度
總光合速率=凈光合速率+細胞呼吸速率+光呼吸速率，在圖3中，能看到凈光合速率和呼吸作用速率，但無法得知光呼吸速率
(4)結合上述結果分析，選擇轉基因株系1進行種植，產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢，判斷的依據(jù)是 。
與株系2與WT相比，轉基因株系1的凈光合速率最大
(1)旗葉從外界吸收1分子 CO2與核酮糖-1,5-二磷酸結合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有關酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受 釋放的能量并被還原，隨后在葉綠體基質(zhì)中轉化為 。 (2)與WT相比，實驗組KO與OE的設置分別采用了自變量控制中的 （填科學方法）。
11．（2024·安徽·高考真題）為探究基因 OsNAC 對光合作用的影響研究人員在相同條件下種植某品種水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突變體(KO)及 OsNAC 過量表達株(OE)，測定了灌漿期旗葉(位于植株最頂端)凈光合速率和葉綠素含量,結果見下表?；卮鹣铝袉栴}。
ATP 和 NADPH
核酮糖-1,5－二磷酸和淀粉等
(3)據(jù)表可知，OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率 。為進一步探究該基因的功能，研究人員測定了旗葉中編碼蔗糖轉運蛋白基因的相對表達量、蔗糖含量及單株產(chǎn)量，結果如圖。結合圖表，分析OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率發(fā)生相應變化的原因：① ；② 。
與 WT 組相比，OE組葉綠素含量較高，增加了對光能的吸收、傳遞和轉換，光反應增強，促進旗葉光合作用
與 WT 組相比OE組旗葉中編碼蔗糖轉運蛋白基因的表達量較高,可以及時將更多的光合產(chǎn)物(蔗糖)向外運出,從而促進旗葉的光合作用速率
12．（2024·福建·高考真題）葉片從黑暗中轉移到光照下，其光合速率要先經(jīng)過一個增高過程，然后達到穩(wěn)定的高水平狀態(tài)，這個增高過程稱為光合作用的光誘導期。已知黑暗中的大豆葉片氣孔處于關閉狀態(tài)，殼梭孢素處理可使大豆葉片氣孔充分開放。為研究氣孔開放與光誘導期的關系，科研人員將大豆葉片分為兩組，A組不處理，B組用殼梭孢素處理，將兩組葉片從黑暗中轉移到光照下，測定光合速率，結果如圖所示。下列分析正確的是（????）A．0min時，A組胞間CO2濃度等于B組胞間CO2濃度B．30min時，B組葉綠體中C3生成和還原速率均大于A組C．30min時，限制A組光合速率的主要因素是光照時間D．與A組葉片相比，B組葉片光合作用的光誘導期更長
30min時，限制A組光合速率的主要因素是氣孔開放度
B組達到最高平衡點用的光照時間比A組短，與A組葉片相比，B組葉片光合作用的光誘導期更短
13．（2024·北京·高考真題）某同學用植物葉片在室溫下進行光合作用實驗，測定單位時間單位葉面積的氧氣釋放量，結果如圖所示。若想提高X，可采取的做法是（ ）A．增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度B．將葉片置于4℃的冷室中C．給光源加濾光片改變光的顏色D．移動冷光源縮短與葉片的距離
減少了光源，會降低光合速率
會使光照強度增大，但單位時間單位葉面積的最大氧氣釋放量可能不變，因為光飽和點之后，光合作用強度不再隨著光照強度的增強而增強
14．（2024·重慶·高考真題）重慶石柱是我國著名傳統(tǒng)中藥黃連的主產(chǎn)區(qū)之一，黃連生長緩慢，存在明顯的光飽和（光合速率不再隨光強增加而增加）和光抑制（光能過剩導致光合速率降低）現(xiàn)象。(1)探尋提高黃連產(chǎn)量的技術措施，研究人員對黃連的光合特征進行了研究，結果見圖1。
14．(1)①黃連的光飽和點約為 uml*m-2*s-1。光強大于1300uml*m-2*s-1后，胞間二氧化碳濃度增加主要是由于 。②推測光強對黃連生長的影響主要表現(xiàn)為 。 黃連葉片適應弱光的特征有 （答2點）。
光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳減少，且氣孔導度增加
黃連在弱光隨光強增加生長快速達到最大，光照過強其生長受到抑制
葉片較薄，葉綠素較多，（葉色深綠，葉綠體顆粒較大，葉綠體類囊體膜面積更大）
14．(2)黃連露天栽培易發(fā)生光抑制，嚴重時其光合結構被破壞（主要受損的部位是位于類囊體薄膜上的色素蛋白復合體），為減輕光抑制，黃連能采取調(diào)節(jié)光能在葉片上各去向（題圖2）的比例，提升修復能力等防御機制，具體可包括 （多選）。①葉片葉綠體避光運動，②提高光合產(chǎn)物生成速率，③自由基清除能力增強，④提高葉綠素含量，⑤增強熱耗散。(3)生產(chǎn)上常采用搭棚或林下栽培減輕黃連的光抑制，為增強黃連光合作用以提高產(chǎn)量還可采取的措施施及其作用是 。
合理施肥增加光合面積，補充二氧化碳提高暗反應
15．（2024·天津·高考真題）藍細菌所處水生環(huán)境隨時會發(fā)生光線強弱變化。藍細菌通過調(diào)控圖1中關鍵酶XPK的活性以適應這種變化。(1)圖1所示循環(huán)過程為藍細菌光合作用的暗反應，反應場所為 。
細胞質(zhì)基質(zhì)（或細胞質(zhì)）
15．(2)光暗循環(huán)條件下，將藍細菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分別用含NaH14CO3的培養(yǎng)基培養(yǎng)，測定其碳固定率和胞內(nèi)ATP濃度，結果如圖2。在第10-11分鐘，野生型菌XPK被激活，將暗反應的中間產(chǎn)物6-磷酸果糖等轉化為其它物質(zhì)，導致暗反應快速終止。推測ATP是XPK的 （激活劑/抑制劑）。在同一時期，Δxpk會繼續(xù)進行暗反應，此時消耗的ATP和NADPH來源于 。在第11-13分鐘，Δxpk碳固定率繼續(xù)升高，胞內(nèi) 過程來源的ATP被用于 而消耗，導致Δxpk的生長速率比野生型更慢。
第10分鐘之前的光反應
細胞呼吸（或呼吸作用）
15．(3)藍細菌在高密度培養(yǎng)時，由于互相遮擋，菌體環(huán)境也會出現(xiàn)光線強弱變化。為驗證該條件下，藍細菌是否采用上述機制進行調(diào)節(jié)，可分別使用野生型和Δxpk、選用如下 條件組合進行實驗，定時測定14C固定率和胞內(nèi)ATP濃度。①高濃度藍細菌②低濃度藍細菌③持續(xù)光照④光暗循環(huán)⑤培養(yǎng)基中加入NaH14CO3⑥培養(yǎng)基中加入14C6H12O6
1．如圖所示裝置可用于測定動物的呼吸速率。下列關于該裝置的描述，不正確的是（　?。〢．試管內(nèi)的試劑可以是NaOH溶液，作用是吸收 CO2B．廣口瓶放入盛有溫水的水槽內(nèi)是為了使瓶內(nèi)溫 度恒定C．若試管內(nèi)的試劑是NaOH溶液，則實驗過程中 玻璃管內(nèi)的紅墨水會向右移動D．該裝置可直接測得動物呼吸時所釋放的CO2量
該裝置可直接測得動物呼吸時所消耗的氧氣量，不能直接測定動物呼吸時所釋放的CO2量
2．豌豆種子細胞呼吸時，底物經(jīng)脫氫酶催化所釋放的氫，能將無色的三苯基氯化四唑（TTC）還原為紅色的三苯甲胺。在種子萌發(fā)過程中，其CO2釋放速率和O2吸收速率的變化如圖1所示。圖2表示一定時間內(nèi)作物甲和作物乙的根細胞吸收NO3-的速率與O2濃度的關系，下列有關植物生長發(fā)育相關的說法錯誤的是（　?。?br/>2．錯誤的是（　?。〢．12～24小時這段時間，種子主要的呼吸方式為無氧呼吸B．圖1中a時種子只進行有氧呼吸C．甲的NO3-最大吸收速率大于乙，在根細胞吸收NO3-的過程中甲需要能量多，消耗O2多D．b點后氧化分解的底物可能包括糖類、脂肪等物質(zhì)
圖1中a時，CO2的釋放速率大于O2的吸收速率，說明 種子的有氧呼吸和無氧呼吸都在進行
3．一個腫瘤中常存在A型和B型兩種癌細胞，兩種癌細胞的代謝方式不同，但可以通過MCT4和MCT1載體建立物質(zhì)上的聯(lián)系，進而形成協(xié)同代謝，促進腫瘤的發(fā)生與發(fā)展，下圖所示為兩種癌細胞的代謝過程和聯(lián)系方式相關敘述錯誤的是（ ）A．B型癌細胞比A型癌細胞吸收葡萄糖速率更快B．和正常細胞相比，B型癌細胞上的MCT1表達更多C．過程③與②相比，除了場所不同，過程③還需要氧氣D．研制能抑制MCT4或MCT1的藥物可用于治療癌癥
糖酵解產(chǎn)能效率低，需要吸收更多葡萄糖來滿足能量需求，所以應該是A型癌細胞比B型癌細胞吸收葡萄糖速率更快
4．下列關于呼吸作用在生產(chǎn)上的應用的敘述，錯誤的是（ ）A．深耕松土、及時排水可促進根系對氧氣的吸收B．馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會抑制酒精的產(chǎn)生C．釀制葡萄酒時密閉環(huán)境中酵母菌的發(fā)酵可抑制雜菌繁殖D．保持低溫、低氧及干燥的環(huán)境有利于谷物保存
抑制馬鈴薯塊莖無氧呼吸會使乳酸產(chǎn)生量下降
堆肥過程中，微生物呼吸作用產(chǎn)生的熱量積累，會導致其堆肥內(nèi)部溫度逐漸升高，部分微生物被殺死，部分嗜熱微生物仍然正常存活，部分微生物形成度過不良環(huán)境的休眠體，并不是所有細胞都能進行旺盛的代謝
5．堆肥處理是指利用自然界廣泛存在的纖維素降解菌等微生物，有控制地促進秸稈等固體廢物中可降解有機物轉化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的生物化學過程。下列相關敘述錯誤的是（ ）A．堆肥中的有機碳被微生物呼吸分解而使碳氮比降低B．堆肥處理產(chǎn)生的部分化合物能被植物的根系吸收C．高溫堆肥處理可以減少農(nóng)作物因直接施用農(nóng)家肥而導致的疾病和蟲害D．堆肥中所有微生物細胞自由水的含量都很高、代謝旺盛
6．某超市有一批過保質(zhì)期的酸奶出現(xiàn)漲袋現(xiàn)象，酸奶中可能含有的微生物有乳酸菌、酵母菌等。下列分析合理的是（ ）A．乳酸菌與酵母菌遺傳物質(zhì)均主要分布在細胞核中B．出現(xiàn)漲袋現(xiàn)象是乳酸菌細胞呼吸產(chǎn)生氣體造成的C．酸奶制作時有機物釋放的能量大部分以熱能形式散失D．漲袋的酸奶如果在保質(zhì)期內(nèi)，則可以繼續(xù)食用
乳酸菌是原核生物，沒有以核膜為界限的細胞核
乳酸菌無氧呼吸不產(chǎn)生氣體
酸奶漲袋說明已變質(zhì)，即使在保質(zhì)期內(nèi)也不宜再繼續(xù)食用
7．習近平總書記指出：“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點?！敝腥A優(yōu)秀傳統(tǒng)文化是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要支撐，其中蘊藏著大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗。下列敘述錯誤的是（ ）A．“犁地深一寸，等于上層糞”是指“犁地”能促進根系吸收有機營養(yǎng)B．“正其行，通其風”能為植物提供更多的CO2，提高光合作用速率C．“玉米帶大豆，十年九不漏”是指間作套種可充分利用空間和資源D．“谷連谷，坐著哭”“谷田必須歲易”說明輪作可避免因長期單一種植而造 成減產(chǎn)
8．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有許多諺語的產(chǎn)生，如①無力不打鐵，無灰不種麥；②犁地深一寸，等于上層糞；③一挑糞進，一挑谷出；④兩壟高粱一壟豆，高矮作物雙豐收等。這些諺語體現(xiàn)了我國勞動人民在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的智慧。下列有關敘述錯誤的是（ ）A．①中的“灰”主要是指無機鹽，常以離子的形式被小麥吸收B．②的主要原理是增加土壤中氧氣供應能促進植物對無機鹽的吸收C．③施加有機肥可間接為植物補充CO2，進而增加有機物積累D．④中的“豆”能適應弱光，是因為大豆植株中含有較少的葉綠體
其光合作用的調(diào)節(jié)機制適應了弱光環(huán)境
9．從長期生活在強光和弱光條件下的三角葉濱藜植株上分別獲取葉片甲、乙，在大氣CO2濃度和適宜溫度下檢測光照強度對葉片光合作用強度的影響，結果如圖。相關推測錯誤的是（ ）A．在P點光照強度下，乙組葉片能進行光合作用而甲組不能B．在Q點光照強度下，甲組葉片光合制造有機物的速率高于乙組C．提高環(huán)境CO2濃度，兩組葉片最大光合作用強度都會增加D．與甲組相比，乙組葉片更薄，更適應在弱光條件下生存
甲組和乙組葉片的凈光合速率都為0，但凈光合速率 = 光合速率 - 呼吸速率，此時光合速率等于呼吸速率，所以兩組葉片都能進行光合作用
1961年，米切爾(Peter Mitchell)提出了化學滲透假說：①線粒體(葉綠體)的電子傳遞鏈將H＋由線粒體基質(zhì)(葉綠體基質(zhì))泵入線粒體內(nèi)、外膜間基質(zhì)(類囊體基質(zhì))；②線粒體內(nèi)膜(類囊體膜)不允許H＋回流，膜內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度梯度；③H＋順濃度梯度回流釋放能量合成ATP。 1963年，賈格道夫在黑暗條件下把離體的葉綠體類囊體置于pH＝4的酸性溶液中平衡，讓類囊體腔的pH下降至4。平衡后將類囊體轉移到含有ADP和Pi的pH＝8的緩沖溶液中，一段時間后有ATP產(chǎn)生。賈格道夫實驗表明：類囊體膜內(nèi)外存在H＋濃度差是類囊體合成ATP的直接動力。
科學家發(fā)現(xiàn)，光能會被類囊體轉化為“某種能量形式”，并用于驅動產(chǎn)生ATP(如圖 Ⅰ )。為探尋這種能量形式，他們開展了后續(xù)實驗。(1)制備類囊體時，提取液中應含有適宜濃度的蔗糖，以保證其結構完整，原因是______________________________________________；為避免膜蛋白被降解，提取液應保持________(填“低溫”或“常溫”)。
保持類囊體內(nèi)外的滲透壓，避免類囊體破裂
科學家發(fā)現(xiàn)，光能會被類囊體轉化為“某種能量形式”，并用于驅動產(chǎn)生ATP(如圖 Ⅰ )。為探尋這種能量形式，他們開展了后續(xù)實驗。(2)在圖 Ⅰ 實驗基礎上進行圖 Ⅱ 實驗，發(fā)現(xiàn)該實驗條件下，也能產(chǎn)生ATP。但該實驗不能充分證明“某種能量形式”是類囊體膜內(nèi)外的H＋濃度差，原因是_______________________________________。
實驗 Ⅱ 是在光照條件下對類囊體進行培養(yǎng)，無法證明某種能量是來自于光能還是來自膜內(nèi)外氫離子濃度差
(3)為探究自然條件下類囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差的原因，對無緩沖液的類囊體懸液進行光、暗交替處理，結果如圖 Ⅲ 所示，懸液的pH在光照處理時升高，原因是___________________________________________________________________。類囊體膜內(nèi)外的H＋濃度差是通過光合電子傳遞和H＋轉運形成的，電子的最終來源物質(zhì)是________。(4)用菠菜類囊體和人工酶系統(tǒng)組裝的人工葉綠體，能在光下生產(chǎn)目標多碳化合物。若要實現(xiàn)黑暗條件下持續(xù)生產(chǎn)，需穩(wěn)定提供的物質(zhì)有________________________。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)即使增加光(照)強度，產(chǎn)量也不再增加，若要增產(chǎn)，可采取的有效措施有____________________________________________________________(答兩點)。
類囊體膜外H＋被轉移到類囊體膜內(nèi)，造成溶液pH升高
NADPH、ATP和CO2
增加二氧化碳的濃度和適當提高環(huán)境溫度
中國科學家創(chuàng)制了一條利用CO2、水和陽光合成淀粉的人工路線，在實驗室首次實現(xiàn)了從CO2到淀粉的全合成，科學家認為，不依賴植物光合作用，設計人工光合系統(tǒng)固定CO2，合成淀粉①，有望成為影響世界的重大顛覆性技術之一。
(1)綠色植物光合作用過程中光反應的產(chǎn)物為O2、NADPH、ATP。(2)與植物光合作用淀粉積累量相等的情況下，該路線消耗的CO2量要低于(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是該路線沒有呼吸作用消耗糖類。(3)從生態(tài)角度考慮，相比植物光合作用，利用人工合成路線得到淀粉的優(yōu)勢有直接人工合成淀粉，不受環(huán)境的限制(或節(jié)約耕地和淡水資源，避免農(nóng)藥、化肥等對環(huán)境的負面影響；或提高人類糧食安全水平，促進碳中和的生物經(jīng)濟發(fā)展等)(答出1條即可)。

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