1、17.(2022届湖南省永州市高考第二次适应性考试生物试) 光合作用暗反应阶段中催化CO2固定的酶（R酶）具有双功能性，当环境中CO2浓度高、O2浓度低时，R酶催化C5与CO2形成2分子3-磷酸甘油酸，进一步形成2分子C3。而在低CO2浓度、高O2环境中，R酶催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体离开叶绿体，再经叶绿体外代谢途径最终转换为1分子甘油酸，并释放1分子CO2，该过程被称为光呼吸，如下图所示。回答下列问题：（1）提取和分离荷花叶片中色素使用的试剂分别是_。光合色素吸收光能的用途是_。（2）在强光下由于光反应速率大于暗反
2、应速率，因此细胞中会积累_，从而损伤叶绿体，而光呼吸产生的_又可以作为暗反应的原料，因此光呼吸对植物有一定的积极意义。（3）推测光呼吸对植物生长的不利方面表现在_。（4）下图是在不同供水条件下小麦灌浆中期叶片光呼吸速率的日变化曲线。由图分析缺水组在12点到14点左右光呼吸速率较高的原因是_。【答案】（1） . 无水乙醇和层析液 . 将水分解成氧和H（或用于水的光解），在有关酶的催化作用下促进ADP和Pi形成ATP （2） . H和ATP#ATP和H . CO2 （3）光呼吸会消耗C5，不利于植物光合作用暗反应的进行 （4）缺水组在12点到14点左右，一方面光照较强，光反应产生的氧气较多，另一方
3、面为了减少水分散失，植物气孔大多数关闭，胞间二氧化碳浓度较低，当环境中低CO2浓度、高O2时，有利于提高光呼吸的速率。【解析】【分析】分析图示，当环境中高CO2浓度、低O2时，R酶催化C5与CO2结合，完成光合作用暗反应，在叶绿体基质中完成，当环境中低CO2浓度、高O2时，R酶催化C5与O2结合，完成光呼吸，依赖光照吸收O2和释放CO2。【小问1详解】光合色素溶于有机溶剂，在层析液中溶解度同步，所以提取色素采用的试剂是无水乙醇，分离色素用的试剂是层析液；光合色素吸收光能用于将水分解成氧和H（或用于水的光解），在有关酶的催化作用下促进ADP和Pi形成ATP。【小问2详解】光反应的产物是H和ATP
4、，因此当光反应速率大于暗反应速率，因此细胞中会积累H和ATP；光呼吸是C5与O2结合生成CO2，CO2作为暗反应的原料。【小问3详解】光呼吸是C5与O2结合生成CO2的过程，因此会消耗细胞中的C5，不利于植物光合作用暗反应的进行。【小问4详解】缺水组在12点到14点左右，一方面光照较强，光反应产生的氧气较多，另一方面为了减少水分散失，气孔关闭，胞间二氧化碳浓度较低，当环境中低CO2浓度、高O2时，有利于提高光呼吸的速率。【点睛】本题考查了光反应、暗反应和光呼吸过程的能量变化和物质变化的有关知识，考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生
5、活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力。2. (岳阳市2022届高三教学质量监测)下列有关叶绿体和线粒体代谢活动的叙述，正确的是A. 两种细胞器增大膜面积的方式相同，有利于代谢高效地进行B. 叶绿体内发生CO2C3（CH2O），线粒体内发生C6H12O6丙酮酸CO2C. 光合作用光反应阶段产生的H和有氧呼吸过程中产生的H所还原的物质不同D. ATP和H在叶绿体中随H2O的光解而产生，在线粒体中随H2O的生成而产生【答案】C【解析】【分析】1、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（场所是叶绿体基质中
6、）：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。2、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和H，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和H，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是H与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。【详解】A、两种细胞器增大膜面积的方式不相同，叶绿体通过类囊体垛叠增大膜面积，线粒体通过内膜向内折叠来增大膜面积，A错误；B、C6H12O6丙酮酸这个过程发生于细胞质基质，B错误；C、光合作用过程，产生的H来自于光反应中水的光解，用于暗反应中还原C3；有氧呼吸过程产生的H来自第一和第二阶段，在
7、第三阶段中与氧气结合生成水，因此用于还原O2，C正确；D、在线粒体水的生成过程中生成了ATP，但是没有H产生，D错误。故选C。17. (岳阳市2022届高三教学质量监测)在植物体内，制造或输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物，其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶（如图所示），旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题：（1）旗叶是小麦最重要的“源”，与其他叶片相比，旗叶光合作用更具有优势的环境因素有_，且为适应光反应更好进行，旗叶的叶肉细胞中叶绿体会有更多_的堆叠。（2）籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种，科
8、研人员对小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究，结果如表所示。表中数值代表相关性，数值越大，表明当前时期该指标对籽粒产量的贡献越大。表：不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性光合特性指标/相关性/时期抽穗期开花期灌浆前期灌浆中期灌浆后期灌浆末期气孔导度0.300.370.700.630.350.11胞间CO2浓度 0.330.330.600.570.300.22叶绿素含量 0.220.270.330.340.480.45气孔导度主要影响光合作用中_的供应。以上研究结果表明，在_期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。根据表中数据，在小麦的品种选育中，针对灌浆后期和末期，应
9、优先选择旗叶_的品种进行进一步培育。（3）若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系，以下研究思路合理的有_A. 阻断旗叶有机物的输出，检测籽粒产量的变化B. 阻断籽粒有机物的输入，检测旗叶光合作用速率的变化C. 使用14CO2饲喂旗叶，检测籽粒中含14C的有机物的比例D. 使用H18O浇灌小麦，检测籽粒中含18O的有机物的比例【答案】（1） . 光照强度、CO2浓度 . 类囊体 （2） . CO2 . 灌浆前 . 叶绿素含量高 （3）ABC【解析】【分析】光合作用的影响因素有色素含量、光照强度、二氧化碳浓度等；根据反应过程可以分为光反应阶段和暗反应阶段。【小问1详解】据图可知：旗叶靠近麦穗最上端
10、，能接受较多的光照和CO2，故与其他叶片相比，旗叶光合作用更有优势的环境因素是光照强度、CO2浓度。为适应光反应更好进行，旗叶的叶肉细胞中叶绿体会有更多的类囊体堆叠，因为类囊体是光反应的场所。【小问2详解】气孔导度表示气孔张开的程度，气孔是植物气体进出的结构，气孔导度越大，植物吸收的二氧化碳越多，暗反应越有利，故气孔导度主要影响光合作用中二氧化碳的供应；据表格数据可知：灌浆前期气孔导度最大，即此时对籽粒产量的影响最大。据表格可知：灌浆后期和末期，叶绿素含量指数最高，对于光合速率影响较大，故应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。【小问3详解】据题干信息可知：本实验为“研究小麦旗叶与籽粒
11、的“源”“库”关系”，且据以上分析可知，“源”物质可转移至“库”，也可用于自身生长发育等，故可从阻断向库的运输及检测自身物质方面入手：AB、阻断旗叶有机物的输出，检测籽粒产量的变化、阻断籽粒有机物的输入，检测旗叶光合作用速率的变化均为阻断向“库”的运输后检测的效果，AB正确；CD、使用14CO2饲喂旗叶，检测籽粒中含14C的有机物的比例为检测自身的有机物变化，而检测有机物的变化一般不用18O进行，因为光合作用中H218O中的18O主要产生了18O2，C正确，D错误。故选ABC。【点睛】本题考查了光合作用的影响因素，解答本题的关键是明确光合作用的影响因素，明确题干信息源和库的含义，并能结合图表信
12、息分析作答。17. (湖南省2021-2022学年高三学业水平选择性考试考前演练三生物试题)人类对火星的探索一直都没有停止，我国研制的火星环绕器“天问一号”和火星探测车“祝融号”都正在对火星进行探测。据探测，火星大气中的CO2占95.3%，N占2.7%，O2占0.1%，大气密度约是地球的1%（地球大气中CO2占0.03%，N2占78%，O2占21%）。（1）2021年2月5日，国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像，微博热评第一就是：火星上能种菜吗?科学家认为自然条件下火星上不能种菜，请依据火星大气条件分析，他们得出此结论的依据是_。（2）我国极为重视人工光合作用，期待这方面的突破能给
13、移民火星带来契机。为此，研究人员设计了人工光合作用系统，该系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是_，模块3中的甲可与CO2结合，甲为_。若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将_（填“增加”或“减少”）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是_。（3）人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜（TEM），将该薄膜构建进入人工合成的微滴中，如图1中TEM模块。科学家对“油包水液滴”采取明暗交替处理，一段时间内检测此结构内产生NADPH的量。若
14、实验成功，请分析明期和暗期时NADPH含量变化情况及原因：_。（4）再将卡尔文循环中的酶和底物放入微滴中，构成人工光合系统。如图2是验证该系统有效性的一个实验环节。实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动G酶所催化的反应的有效性。上述实验分四组，在同等条件下在油包水液滴中分别加入等量有机物1和图2所示物质。实验结论是：_。【答案】（1）火星上没有充足的氧气供植物（在夜晚）进行呼吸作用（或有氧呼吸） （2） . 模块1和模块2 . 五碳化合物（或“C5”） . 减少 . 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足 （3）明期上升，暗期保持不变。因为，在明期类
15、囊体膜上发生光反应产生并积累NADPH；在暗期NADPH没有生成也没有消耗，其含量保持稳定（ （4）（在光照条件下）TEM可以驱动G酶所催化的反应（或G酶能够在TEM存在的情况下催化反应进行）【解析】【分析】模块1将光能转化为电能，模块2将电能转化为活跃的化学能，模块3将活跃的化学能转化为糖类（稳定的化学能），结合光合作用的过程可知，模块1和模块2相当于光反应阶段，模块3相当于暗反应阶段。在模块3中，CO2和甲反应生成乙的过程相当于暗反应中CO2的固定，因此甲为C5，乙为C3。【小问1详解】分析题干可知，火星上含有较高浓度的二氧化碳，不含有充足的氧气，因此无法保证植物（在夜晚）进行呼吸作用（或
16、有氧呼吸），自然条件下火星上不可以种菜。【小问2详解】叶绿体中光反应阶段是将光能转化为ATP中活跃的化学能，题图中模块1将光能转化为电能，模块将电能转化为活跃的化学能，两个模块加起来相当于叶绿体中光反应的功能。模块3相当于暗反应，甲可与CO2结合，即二氧化碳的固定，甲为五碳化合物（或“C5”）。若正常运转过程中气泵突然停转，大气中CO2无法进入模块3，相当于暗反应中CO2浓度降低，短时间内CO2浓度降低，甲C5的消耗减少，产生的乙C3减少，而乙C5仍在正常还原产生C5，因此甲C5的量积累增加，乙C3的含量减少。若气泵停转时间较长，模块3中CO2的量严重不足，导致暗反应的产物ADP、Pi和NAD
17、P+不足，无法正常供给模块2光反应的需要，因此模块中的能量转换效率也会发生改变。【小问3详解】类囊体膜是进行光反应的场所，在明期类囊体膜上发生光反应产生并积累NADPH；在暗期NADPH没有生成也没有消耗，其含量保持稳定，因此明暗交替处理时，NADPH含量明期上升，暗期保持不变。【小问4详解】分析图2可知本实验的实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动G酶所催化的反应的有效性，自变量是G酶的催化有效性，因变量是中间产物NADPH的浓度，由此可见组1起对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰，组2起（空白）对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影
18、响。分析曲线可知组3和组4的中间产物NADPH的浓度较低，由此说明（在光照条件下）TEM可以驱动G酶所催化的反应。【点睛】本题主要考查了光合作用过程中光反应和暗反应之间的区别与联系，以及影响光合作用速率的因素，需要考生识记相关内容，联系图中三个模块中能量和物质的变化，结合题干进行分析。4. (湖南省常德市2021-2022学年高三上学期期末检测生物试题)某植物种子在密闭容器内发过程中O2和CO2的变化如下图所示（氧化分解的底物为葡萄糖）。下列叙述错误的是（ ）A. 种子萌发初期自由水/结合水的比值增大，细胞代谢也随之增强B. A点时种子开始进行有氧呼吸，且B点时有氧呼吸最强C. A、B、C三个
19、时刻种子产生CO2的场所都只有线粒体基质D. 在A点后若将底物葡萄糖换成脂肪，则曲线和不重合【答案】B【解析】【分析】有氧呼吸是指细胞或微生物在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解（通常以分解葡萄糖为主），产生二氧化碳和水，释放能量，合成大量ATP的过程。无氧呼吸是细胞呼吸的另一种形式，有机碳化合物经彻底或者不彻底氧化，所脱下来的电子经部分电子传递链，最后传给外源的无机氧化物（个别是有机氧化物）并释放较少能量。【详解】A、种子萌发初期代谢增强，自由水增多，结合水减少，A正确；B、容器内开始氧气充足，因此有氧呼吸开始就有，B错误；C、据图可知，虚线代表无氧呼吸，实线代表有氧呼
20、吸，A、B、C三点，种子只进行有氧呼吸，因此A、B、C三个时刻种子产生CO2的场所都只有线粒体基质（有氧呼吸），C正确；D、同等质量的脂肪比葡萄糖消耗更多的氧，释放更多的能量，因此在A点后若将底物葡萄糖换成脂肪，则曲线和不重合，D正确。故选B。5. (湖南省常德市2021-2022学年高三上学期期末检测生物试题)下列有关农林生产实践的叙述错误的是（ ）A. 早春时节，在早晨通风能极大限度地提高温室作物的光合作用强度B. 盆栽要经常松土是因为土壤板结后，透气性差影响根系的生长和离子的吸收C. 甘蔗与花生、大豆间作有利于充分利用阳光等资源，提高单位面积农作物产量D. 移栽绿化树时，通常要去掉大部分
21、枝叶，是为了减少植物体内水分的散失【答案】A【解析】【分析】农业生产以及温室中提高农作物产量的方法：1、控制光照强度的强弱；2、控制温度的高低；3、适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度。【详解】A、早春时节的早晨光照强度较弱，若通风增加CO2浓度需在光照强度较强时进行，如中午，这样才能极大限度地提高温室作物的光合作用强度，A错误；B、盆栽时应及时松土能增加土壤中氧气的量，促进有氧呼吸，为根系的生长和离子的吸收提供能量，B正确；C、甘蔗与花生、大豆的高矮不同，间作套种可充分利用光能进行光合作用，提高产量，C正确；D、树木移栽时需要去掉大部分枝叶，这样可以减弱蒸腾作用，减少水分的散失，提高树苗的保水
22、能力，D正确。故选A。17. (湖南省常德市2021-2022学年高三上学期期末检测生物试题)图1为叶绿体内部部分结构示意图，图2为人造叶绿体示意图，其中TEM是从植物中提取的类囊体，请据图回答：（1）夏季，植物常受高温和强光的双重胁迫，产生光抑制现象。在强光下产生的某些物质会攻击叶绿素和PS（叶绿素蛋白质复合体）反应中心的D1蛋白（PS的核心亚基蛋白）。从而损伤光合结构，据图1分析，PS位于_（填结构名称）上。（2）研究表明，在高温强光下，过剩的光能可使D1蛋白受损，直接影响到光合作用的_反应的正常进行，从而使光合作用减弱。而植物通常会有一定的应对机制来适应逆境，如光合作用过程中可发生受损D
23、1蛋白的更替，已知Deg蛋白酶主要负责受损蛋白的降解，如果抑制Deg蛋白酶的活性，则光合作用也会受到一定程度的抑制，请分析可能的原因_。（3）据图2可知，“油包水小液滴”构成的人造叶绿体由_层磷脂分子包裹而成，同等条件下，人造叶绿体比植物细胞有机物积累更多的原因是_。（4）为探究液滴微流控技术对人造叶绿体的二氧化碳转化效率的影响，研究团队进行了3组实验：A组（液滴微流控+光照），B组（光照），C组（液滴微流控+黑暗）。结果如右图，说明液滴微流控技术对人造叶绿体的光合速率有_作用。C组在黑暗条件下也有少量羟基乙酸生成，可能的原因是_。【答案】（1）类囊体/类囊体薄膜/基粒 （2） . 光 . 因
24、为Deg蛋白酶的活性被抑制后不能把受损的D1蛋白降解，新合成的D1蛋白无法替换受损的D1蛋白 （3） . 一/单 . 植物细胞需要进行呼吸作用消耗有机物/人造叶绿体没有进行呼吸作用消耗有机物 （4） . 促进/增强 . 该结构中有少量ATP和NADPH残留【解析】【分析】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的作用下还原生成有机物。【小问1详解】题中显示，强光下产生的某些物质会攻击叶绿素和PS反应中心的D1蛋白。从而损伤光合结构，图中的光合结构
25、上发生了水的光解，显然图示为光反应的场所，叶绿体的类囊体薄膜。据此可知PS位于叶绿体的类囊体薄膜或基粒上。小问2详解】研究表明，在高温强光下，过剩的光能可使D1蛋白受损，该蛋白作为光反应的关键蛋白，直接影响到光合作用光反应的正常进行，从而使光合作用减弱。而植物通常会有一定的应对机制来适应逆境，如光合作用过程中可发生受损D1蛋白的更替，已知Deg蛋白酶主要负责受损蛋白的降解，如果抑制Deg蛋白酶的活性，则受损蛋白降解过程受阻，新合成的D1蛋白无法替换受损的D1蛋白，因而导致光合作用受到一定程度的抑制。【小问3详解】据图2可知，“油包水小液滴”构成的人造叶绿体由一层磷脂分子包裹而成，因为一层磷脂分
26、子正好能处于油和水的界面中，亲水性的头部朝向叶绿体的内侧，疏水性的尾部朝向叶绿体的外侧，同等条件下，人造叶绿体比植物细胞有机物积累更多，因为植物细胞需要进行呼吸作用消耗有机物，而人造叶绿体避免了行呼吸作用消耗有机物的过程。【小问4详解】为探究液滴微流控技术对人造叶绿体的二氧化碳转化效率的影响，研究团队进行了3组实验：A组（液滴微流控+光照），B组（光照），C组（液滴微流控+黑暗）。结果如图，图中A、B组实验结果表明液滴微流控技术对人造叶绿体的光合速率有促进作用，该技术可能将合成的有机物及时转运出去，进而促进了光合作用的进行。C组在黑暗条件下也有少量羟基乙酸生成，则应该是该结构中有少量ATP和N
27、ADPH残留，从而使羟基乙酸有了合成的条件。【点睛】熟知光合作用过程中的物质变化和能量变化是解答本题的关键，正确辨析图示的信息是解答本题的前提，能利用图示的信息进行合理分析从而得出正确的结论是解答本题的必备能力。17. (郴州市2022届高三第二次教学质量监测试卷)冰叶日中花是一种原产于非洲的植物，长期逆境胁迫下，其光合作用能够从C3途径（卡尔文循环）变为CAM途径（如下图1所示）。请回答下列问题： （1）非洲地区的冰叶日中花的植株内自由水的相对含量比我国北方地区夏季玉米植株中的要_（填“低”或“高”）。图l中的CAM途径最明显的特点是_。可以预测该植物在白天气孔开放程度_，可以降低_。若磷酸
28、烯醇式丙酮酸不能正常去磷酸化，则该植物的光合作用速率会下降，原因是_。（2）图2中，能表示进行CAM途径的曲线是_。A曲线中，引起12h前光合作用速率升高和12h后光合作用速率下降的因素_（填“相同”或“不同”）。（3）现有两株长期在不同条件下生长的冰叶日中花，请用显微镜观察的方法区分这两株光合作用途径不同的植物，简述实验方法：_。【答案】（1） . 低 . 夜间吸收CO2转化为苹果酸贮存在液泡中，白天再通过物质变化生成CO2供卡尔文循环利用 . 低 . 蒸腾作用 . 草酰乙酸不能生成，进而不能产生苹果酸，导致卡尔文循环缺乏CO2 （2） . B . 相同 （3）将两植株在适宜光照下培育一段时
29、间，然后各选择同一部位的数量相同的叶片，在白天用显微镜观察叶片表皮上的气孔开放程度，开放程度低的代谢途径为CAM途径，开放程度高的代谢途径为C3途径（答案合理即可）【解析】【分析】分析图一：冰叶日中花夜间二氧化碳通过气孔进入叶肉细胞内，形成苹果酸储存在液泡中，白天液泡中的苹果酸释放二氧化碳进入叶绿体中参与光合作用。分析图二：冰叶日中花通过C3途径进行光合作用时，夜间进行呼吸作用，释放二氧化碳，白天光合速率大于呼吸速率，吸收二氧化碳 ，对应于曲线A，则曲线B表示CAM光合途径。【小问1详解】结合水与抗逆性有关，据题意可知，冰叶日中花是一种原产于非洲的植物，经常处于逆境胁迫，与我国北方地区夏季玉米
30、植株相比，非洲地区的冰叶日中花的植株内自由水的相对含量较低，结合水含量较高。据图1可知，冰叶日中花夜间吸收CO2转化为苹果酸贮存在液泡中，白天再通过物质变化生成CO2供卡尔文循环利用。由此推测，白天气孔开放程度降低，从而进行CAM途径，该过程可以降低蒸腾作用，减少水分的散失。据图可知，如果磷酸烯醇式丙酮酸不能正常去磷酸化，草酰乙酸不能生成，进而不能产生苹果酸，导致卡尔文循环缺乏CO2，植物的光合作用速率会下降。【小问2详解】由于进行CAM途径是在高温干旱的条件下为了防止水分丢失，所以关闭气孔，导致植物对CO2的吸收减少，光合作用降低，因此对应B曲线。A曲线中，引起12h前光合作用速率升高和12
31、h后光合作用速率下降的因素都是光照强度，因此引起光合速率下降的因素是相同的。【小问3详解】气孔是由两个保卫细胞组成的，当细胞吸水膨胀时，气孔张开；当细胞失水时，气孔关闭，可以用显微镜观察到，因此用显微镜观察的方法区分这两株光合作用途径不同的植物，简述实验方法：将两植株在适宜光照下培育一段时间，然后各选择同一部位的数量相同的叶片，在白天用显微镜观察叶片表皮上的气孔开放程度，开放程度低的代谢途径为CAM途径，开放程度高的代谢途径为C3途径。【点睛】本题重点是结合图中的CAM途径对植物光合作用进行分析，考生需要思考为什么植物进行这个途径，怎样进行的。12. (湖南省衡阳市八中2021-2022学年高
32、三上学期第五次月考生物试题)下图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向（d 表示该营养级未被利用的能量）。下列叙述正确的是（）A. 在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同B. 图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，且所占比例基本相符C. 生产者到初级消费者的能量传递效率为b1/（a1b1c1d1）100%D. 消费者从生产者摄取的能量数值可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中【答案】D【解析】【分析】据图分析，生产者固定的太阳能只是辐射到生态系统中的太阳能的一小部分，生产者固定的太阳能大部分被呼吸作用消耗，生产者的残枝败叶可以流向分解者，少量的可以被初级消费者所捕食，还有一
33、部分是未被利用的能量。初级消费者的数量=该营养级的同化量+粪便量，粪便量是生产者的同化量，消费者的大部分能量被呼吸作用消耗。【详解】A、在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如生产者是通过光合作用和化能合成作用利用光能或化学能将无机物转变为储存能量的有机物，而消费者是通过捕食获得储存能量的有机物进而同化作用得到能量，A错误；B、生产者固定的太阳能大部分被呼吸作用消耗，图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，但所占比例不符，B错误；C、b1为摄入量，生态系统中生产者到初级消费者的能量传递效率为：（a2+b2+c2+d2）（a1+b1+c1+d1）100%，C错误；D、消费
34、者从生产者摄取的能量数值（a2+b2+c2+d2+粪便量）即b1可用表示，且此部分能量存在于有机物中，D正确。故选D。【点睛】17. (湖南省衡阳市八中2021-2022学年高三上学期第五次月考生物试题)科研人员在一定二氧化碳浓度和温度条件下，利用苹果树、梨树幼苗进行实验，以探究不同光照强度对两种果树光合作用的影响，得到结果如图甲所示；图乙是在适宜温度条件下光照强度对苹果树幼苗O2产生总量和CO2释放量的影响。请回答下列问题：（1）图甲实验的自变量是_。（2）据图甲分析，当光照强度为0.3mmol光子/m2s时，光反应中_的生成速率限制了光合作用速率。光照强度为0.5mmol光子/m2s时，苹
35、果树O2的产生速率为_g/m2s（结果保留一位小数）。（3）据图乙分析，当光照强度为_（填“a”、“b”、“c”或“d”）时，该苹果树的总光合速率等于呼吸速率。当光照强度为b 时，欲使该苹果树叶绿体中C3 的含量在短时间内快速下降，可改变的环境条件是_。【答案】（1）光照强度和果树的种类 （2） . ATP和NADPH . 5.8 （3） . c . 增加光照强度或者停止供应二氧化碳【解析】【分析】1、分析图甲：该图表示不同光照强度对苹果树和梨树光合作用的影响，在光照强度为0时，苹果树和梨树只进行呼吸作用，苹果树的呼吸速率为1mol/m2s，梨树的呼吸速率为2mol/m2s；当光照强度小于0.
36、7mmol光子/m2s时，影响光合作用速率的主要因素是光照强度；当光照强度大于0.7mmol光子/m2s时，随着光照强度增加，光合作用速率不再增加，说明限制光合作用速率的主要因素是二氧化碳浓度和温度。2、分析图乙：a点只有呼吸作用，说明呼吸作用速率为6，c点呼吸作用和光合作用速率相等。【小问1详解】分析图甲，其自变量是光照强度和果树的种类。【小问2详解】光照强度为0.3mmol光子/m2s时，没有达到光饱和点，此时光反应产物ATP和NADPH的生成速率限制了光合作用速率。光照强度为0.5mmol光子/m2s时，苹果树CO2吸收速率为7g/m2s，苹果树的呼吸速率为1mol/m2s，所以苹果树实
37、际光合作用利用的CO2的速率为8g/m2s，所以O2的产生速率=8x (6x32)/(6x44) 5.8g/m2s。【小问3详解】从图中可以看出，当光照强度为c时，植物有O2产生，但没有CO2释放，此时氧气产生量和呼吸作用释放的CO2相等，总光合速率等于呼吸速率。不提供CO2，则CO2被C5固定形成的C3减少；增强光照，光反应产生的NADPH和ATP增加，被还原的C3增加，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，则C3的含量将减少。因此，不提供CO2或增强光照都会使叶绿体内C3的含量快速下降。【点睛】本题结合图形，主要考查光合作用的相关知识，解答本题的关键是掌握光合作用的过程及其影响因素。7.
38、(娄底市2021年下学期高三教学质量检测)将甲、乙两种植株的幼苗分别置于两个密闭玻璃罩内，在光照，温度等相同且适宜条件下培养，定时测量玻璃罩内CO2含量，结果如图所示。下列有关叙述正确的是A. AB段，甲植株光合作用制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物B. B点以后，甲植株所在玻璃罩内的氧气含量达到最小值C. 若降低光照强度，则B点会左移D. 甲、乙植株置于同一密闭玻璃罩内培养，一段时间后，乙植株将先死亡【答案】A【解析】【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：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
39、基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。2、影响光合作用的因素包括内因和外因，酶数量和活性、色素的种类和数量等属于内因，光照强度、温度、二氧化碳浓度、水和无机盐等属于外因。3、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、H和少量ATP，第三阶段是氧气和H反应生成水，合成大量ATP。【详解】A、据图可知，AB段CO2浓度在降低，说明光合作用吸收了CO2，即净光合速率大于0，光合作用制造的有机物大于细胞呼吸消耗的
40、有机物，A正确；B、B点以后，CO2浓度不再变化，说明净光合速率等于0，甲植株所在玻璃罩内的氧气含量达到最大值，B错误；C、若降低光照强度，则光合速率降低，甲植株达到B点所需时间延长，故B点右移，C错误；D、乙植株能利用较低浓度的CO2，积累的有机物更多，能维持更久的生命，若将甲、乙植株置于同一密闭玻璃罩内培养，一段时间后，甲植株将先死亡，D错误。故选A。19. (娄底市2021年下学期高三教学质量检测)为探究温室效应对真核生物龙须菜光合作用和呼吸作用的影响，某研究小组在4种条件下培养龙须菜：对照组（）、CO2升高组（）、温度升高组（），温室效应组（）。实验结果如图所示。回答下列问题：（1）本
41、实验的自变量有_。（2）龙须菜固定CO2的场所在_，升高CO2浓度可提高龙须菜光合速率的原因是_。（3）根据实验结果可知，温度升高组的呼吸速率、光合速率均升高，原因可能是_。有学者也做了温室效应对植物光合作用影响的实验，结果显示温度升高组和温室效应组的光合速率明显降低。对此，你认为可能的原因是_（答出1种）。（4）全球气候变化下，温室效应对农作物产量的影响具有不确定性，为保证农作物的产量，请提出合理化的建议：_（答出1条）。【答案】（1）CO2的浓度、温度 （2） . 叶绿体基质 . CO2是光合作用的原料，升高CO2浓度，C3的合成加快，消耗的NADPH和ATP增多，光反应加快，从而提高光合
42、速率 （3） . 有关的酶的活性增强 . 增温过高、植物种类不同 （4）植树造林、减少化石燃料的燃烧以缓解温室效应；筛选温室效应下叶片光合作用能力强的品种【解析】【分析】1、光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。2、部分影响光合作用的因素及应用：（1）二氧化碳浓度：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。在一定范围内随CO2浓度的增大，光合速率逐渐增加，当CO2浓度达到一定值时，再增大C
43、O2浓度，光合作用速率将不再增加。应用在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。（2）温度：温度对光合作用的影响是通过影响与光合作用有关的酶的活性来实现的(主要制约暗反应)。在一定范围内，随温度的升高，酶的活性增强，光合作用速率提高。超过最适温度，随温度的升高，光合作用速率下降。应用温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸强度，保证植物有机物的积累。【小问1详解】分析题意以及图可知，本实验的自变量有CO2的浓度、温度。【小问2详解】龙须菜是真核生物，光合作用场所在叶绿体，其中固定CO2（暗反应过
44、程）的场所在叶绿体基质，CO2是光合作用的原料，升高CO2浓度，C3的合成加快，消耗的光反应产物即NADPH和ATP增多，光反应加快，从而提高光合速率。【小问3详解】温度影响酶的活性，根据实验结果可知，温度升高组的呼吸速率、光合速率均升高，原因可能是有关的酶的活性增强。该实验是在升高4 的条件下完成，有学者也做了温室效应对植物光合作用影响的实验，结果显示温度升高组和温室效应组的光合速率明显降低。对此，可能的原因是温度过高，影响了酶的活性，也可能是研究的植物种类不同。【小问4详解】全球气候变化下，大气CO2浓度升高导致的温度升高对作物产量的影响具有不确定性，为保证农作物的产量，可以通过植树造林、
45、减少化石燃料的燃烧以缓解温室效应；还可以筛选出温室效应下叶片光合作用能力强的品种。【点睛】本题考查CO2浓度和温度对植物光合作用的影响，实验设置需要控制变量，通过仔细分析实验结果即可得出相应结论。17. (湖南省邵阳市2021-2022学年高三上学期第一次联考生物试题)冰叶日中花是一种原产于非洲的植物，长期逆境胁迫下，其光合作用能够从C3途径（卡尔文循环）变为CAM途径（如下图1所示）。请回答下列问题： （1）非洲地区的冰叶日中花的植株内自由水的相对含量比我国北方地区夏季玉米植株中的要_（填“低”或“高”）。图l中的CAM途径最明显的特点是_。可以预测该植物在白天气孔开放程度_，可以降低_。若
46、磷酸烯醇式丙酮酸不能正常去磷酸化，则该植物的光合作用速率会下降，原因是_。（2）图2中，能表示进行CAM途径的曲线是_。A曲线中，引起12h前光合作用速率升高和12h后光合作用速率下降的因素_（填“相同”或“不同”）。（3）现有两株长期在不同条件下生长的冰叶日中花，请用显微镜观察的方法区分这两株光合作用途径不同的植物，简述实验方法：_。【答案】（1） . 低 . 夜间吸收CO2转化为苹果酸贮存在液泡中，白天再通过物质变化生成CO2供卡尔文循环利用 . 低 . 蒸腾作用 . 草酰乙酸不能生成，进而不能产生苹果酸，导致卡尔文循环缺乏CO2 （2） . B . 相同 （3）将两植株在适宜光照下培育一
47、段时间，然后各选择同一部位的数量相同的叶片，在白天用显微镜观察叶片表皮上的气孔开放程度，开放程度低的代谢途径为CAM途径，开放程度高的代谢途径为C3途径（答案合理即可）【解析】【分析】分析图一：冰叶日中花夜间二氧化碳通过气孔进入叶肉细胞内，形成苹果酸储存在液泡中，白天液泡中的苹果酸释放二氧化碳进入叶绿体中参与光合作用。分析图二：冰叶日中花通过C3途径进行光合作用时，夜间进行呼吸作用，释放二氧化碳，白天光合速率大于呼吸速率，吸收二氧化碳 ，对应于曲线A，则曲线B表示CAM光合途径。【小问1详解】结合水与抗逆性有关，据题意可知，冰叶日中花是一种原产于非洲的植物，经常处于逆境胁迫，与我国北方地区夏季
48、玉米植株相比，非洲地区的冰叶日中花的植株内自由水的相对含量较低，结合水含量较高。据图1可知，冰叶日中花夜间吸收CO2转化为苹果酸贮存在液泡中，白天再通过物质变化生成CO2供卡尔文循环利用。由此推测，白天气孔开放程度降低，从而进行CAM途径，该过程可以降低蒸腾作用，减少水分的散失。据图可知，如果磷酸烯醇式丙酮酸不能正常去磷酸化，草酰乙酸不能生成，进而不能产生苹果酸，导致卡尔文循环缺乏CO2，植物的光合作用速率会下降。【小问2详解】由于进行CAM途径是在高温干旱的条件下为了防止水分丢失，所以关闭气孔，导致植物对CO2的吸收减少，光合作用降低，因此对应B曲线。A曲线中，引起12h前光合作用速率升高和
49、12h后光合作用速率下降的因素都是光照强度，因此引起光合速率下降的因素是相同的。【小问3详解】气孔是由两个保卫细胞组成的，当细胞吸水膨胀时，气孔张开；当细胞失水时，气孔关闭，可以用显微镜观察到，因此用显微镜观察的方法区分这两株光合作用途径不同的植物，简述实验方法：将两植株在适宜光照下培育一段时间，然后各选择同一部位的数量相同的叶片，在白天用显微镜观察叶片表皮上的气孔开放程度，开放程度低的代谢途径为CAM途径，开放程度高的代谢途径为C3途径。【点睛】本题重点是结合图中的CAM途径对植物光合作用进行分析，考生需要思考为什么植物进行这个途径，怎样进行的。5. . (湖南省邵阳市邵东县三中2021-2
50、022学年高三第四次月考生物试题)将生物学知识和原理应用于生产生活实际，是学习的重要目的之一、下列日常生活中对细胞呼吸原理的运用，不合理的是（ ）A. 用透气消毒的纱布包扎伤口B. 低温无氧条件贮存新鲜蔬菜C. 真空包装食品以延长保质期D. 定期地给花盆中的土壤松土【答案】B【解析】【分析】影响细胞呼吸的因素主要有温度、氧气浓度（二氧化碳浓度、氮气浓度等）、水分等，在保持食品时，要抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，所以水果蔬菜保存需要低温、低氧和一定湿度的环境，而粮食保存需要低温、低氧和干燥的环境。常考的细胞呼吸原理的应用：1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制致病菌的无氧呼吸。2
51、、酿酒时：早期通气-促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖，后期密封发酵罐-促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精。3、食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。4、土壤松土，促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量。5、稻田定期排水：促进水稻根细胞有氧呼吸。6、提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。【详解】A、用透气的消毒纱布包扎伤口构成有氧环境，从而抑制厌氧型细菌（如破伤风杆菌）的繁殖，A正确；B、新鲜蔬菜应在低温低氧条件而不是无氧条件下保存，B错误；C、真空包装可隔绝空气，使袋内缺乏氧气，可以降低细胞的呼吸作用，减少有
52、机物的分解，抑制食物霉变，C正确；D、定期地给花盆中的土壤松土能增加土壤中氧气的量，增强根细胞的有氧呼吸，释放能量，促进植物根对无机盐的吸收，有利于植物生长，D正确。故选B。22. (湖南省邵阳市邵东县三中2021-2022学年高三第四次月考生物试题)黄瓜具有种植范围广、营养物质丰富、生熟均可食用等特点而深受人们喜爱。下图1为黄瓜光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中ag为物质，为反应过程)；图2表示不同CO2浓度和不同光照强度对黄瓜幼苗光合作用的影响。回答下列有关问题。（1）图1中，过程表示黄瓜从土壤中吸收水分，同时也可以表示黄瓜从土壤中吸收矿质元素，研究表明，黄瓜
53、白天吸收水分比晚上多10倍，但白天吸收矿质元素仅比晚上多一点点，这说明_。（2）将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性，请用文字或分子式和箭头连接，写出18O的转移途径：_。（3）在CO2的浓度低于100mg/L时存在黄瓜幼苗植株的光合作用速率等于呼吸作用速率，此时黄瓜幼苗的叶肉细胞消耗CO2的量_其呼吸作用产生CO2的量。（4）给黄瓜施用农家肥(有机肥)有利于提高黄瓜产量的原因是_。（5）研究发现，适当遮光可以导致黄瓜植株的叶绿素含量增加，有利于提高黄瓜产量。请设计一个实验直接验证叶绿素含量的变化，写出实验方案。_。【答案】（1）植物对水分的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对
54、独立的过程 （2）18O2有氧呼吸第三阶段H218O有氧呼吸第二阶段C18O2暗反应（CH218O） （3）大于 （4）农家肥中的有机物分解后形成CO2和无机盐，有利于促进黄瓜的光合作用（答其中的无机盐或二氧化碳也给满分） （5）将生理状态、大小等相同的多株黄瓜幼苗平均分成两组，一组适当遮光处理，另一组不遮光处理，在其他条件相同且适宜的环境中培养一段时间，再分别提取两组黄瓜等量叶片进行色素提取和分离实验，比较滤纸条上叶绿素a和叶绿素b的总宽度。【解析】【分析】1、光合作用分为光反应和暗反应，光反应包括水的光解和ATP的合成，暗反应包括CO2的固定和C3的还原。2、分析图1：b是O2，c是ATP
55、，d是ADP，e是NADPH，f是NADP+，g是CO2。【小问1详解】黄瓜白天吸收水分比晚上多10多倍，而白天吸收矿质元素仅比晚上多一点点，说明黄瓜吸收水分与吸收矿质元素有一定的联系，但并不是成正相关，黄瓜吸收水分的机理的渗透作用，吸收矿质元素的机理是主动运输，所以，植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程。【小问2详解】b是氧气，b用18O标记，转移途径为：18O2 有氧呼吸第三阶段H218O有氧呼吸第二阶段 C18O2暗反应（CH218O）。【小问3详解】当环境中CO2浓度约为50mgL-1时，两条曲线的净光合速率都为0，植物体光合速率等于呼吸速率，但植物只有含有叶绿体的叶肉细胞能
56、进行光合作用，其他细胞如根细胞则不进行光合作用而进行呼吸作用，所以黄瓜幼苗的叶肉细胞消耗CO2的量大于呼吸作用产生CO2的量。【小问4详解】农家肥中的有机物被微生物分解后形成CO2和无机盐，适当提高浓度或增加矿质元素，有利于促进黄瓜的光合作用。【小问5详解】根据题意，本实验的自变量是对黄瓜植株是否进行适当的遮光处理，所以需要设置适当遮光处理和不遮光处理两组实验，因变量是叶绿素含量的变化，其他无关变量必须相同且适宜；实验过程：将生理状态、大小等相同的多株黄瓜幼苗平均分成两组，一组适当遮光处理，一组不遮光处理，在其他条件相同且适宜的环境中培养一段时间，再分别提取两组黄瓜等量叶片进行色素提取和分离实
57、验，比较滤纸条上叶绿素a和叶绿素b的总宽度。【点睛】本题主要考查光合作用过程和细胞呼吸过程中物质的变化，以及影响光合作用和细胞呼吸的影响因素和设计实验的能力，需要学生正确解析图中信息，对知识灵活综合运用。21. (湖南省邵阳市邵东县三中2021-2022学年高三上学期期中生物试题)研究人员为探究环境因素对草莓代谢的影响，进行了系列实验。图一为不同浓度CO2对草莓幼苗各项生理指标影响的实验结果，图二为温度对草莓光合作用影响的实验结果。请据图回答：（1）Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程，该酶主要分布在草莓叶肉细胞的_，它发挥催化作用时_（填“是”或“否”）消耗ATP水解释放的能量。（
58、2）由图一可知，随着CO2浓度升高，草莓幼苗还原糖的含量有所增加，主要原因是_。（3）研究得知较高的CO2浓度有利于草莓幼苗生活在干旱环境中，据图一分析，最可能的原因是_。（4）由图二可知，草莓生长的最适温度为_，该温度_（填“是”“不是”或“不一定是”）草莓光合作用的最适温度。（5）实验测得40培养条件下草莓叶肉细胞间隙的CO2浓度高于35培养条件，据图二分析主要原因是_。【答案】 . 叶绿体基质 . 否 . 高CO2浓度会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用 . 高CO2浓度使气孔开度下降，减少了水分的散失 . 35 . 不一定是 . 40培养条件下，放氧速率降低，草莓净光合速率减小，叶
59、肉细胞对CO2的利用（吸收）速率减小【解析】【分析】分析图一可知：随着CO2浓度升高，草莓幼苗还原糖的含量有所增加，气孔开放度下降，Rubisco酶活性增大。【详解】（1）由题干信息得知，Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程，所以应主要分布在草莓叶肉细胞的叶绿体基质，CO2的固定过程不消耗ATP。（2）由图一可知，随着CO2浓度升高，草莓幼苗还原糖的含量有所增加，推测主要原因是高CO2浓度会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用。（3）观察图一可知，高CO2浓度使气孔开度下降，而气孔开度下降可减少水分的散失，从而有利于草莓幼苗生活在干旱环境中。（4）观察图二可知，图示纵坐标为净光合作
60、用速率，35时光照下放氧速率最大，所以该温度是草莓生长的最适温度。该温度不一定是草莓光合作用的最适温度，因为实际光合速率=净光合速率+呼吸速率。35条件下净光合速率最大，但没有测定该温度下的呼吸速率，所以无法确定实际（真正）光合速率的大小，也就不能确定是否是光合作用最适温度。（5）由图二可知，与35条件相比，草莓植株在40培养条件下放氧速率降低净光合速率减小推测该条件下光合作用应为减弱，对细胞间隙CO2的利用减少，所以其细胞间隙CO2浓度高于35培养条件。【点睛】本题考查不同因素对光合作用的影响，意在考查考生分析问题、提取信息的能力。17. . (湖南省长沙市2021-2022学年高三新高考适
61、应性考试生物试题)如图为叶肉细胞类囊体剖面结构及其所发生的部分生化反应示意图。e表示电子，在其传递过程中逐步释放能量。请回答以下问题：（1）H从类囊体腔外运输到类囊体腔内属于_（填运输方式名称）。类囊体膜上含有ATP合成酶，叶肉细胞中含有ATP合成酶的生物膜还有_。（2）研究者从菠菜中分离类囊体膜，并将其与叶绿体基质中的酶共同组成人工光合系统。光照后该系统正常生成了有机物，证明了该系统的有效性。在人工光合系统中，类囊体膜为有机物的生成提供了_。相比叶肉细胞，吸收相同的光能该系统有机物产量更高，主要原因是_。（3）科研人员探究高温和高浓度CO2对黄瓜光合作用的影响，部分实验数据如下。丙组的净光合
62、速率比乙组的高，结合所学知识与实验数据，分析其原因是_。该研究结果表明，采取_的针对性措施可以有效提高夏秋季节里日光温室中黄瓜叶片的光合作用强度，进而提高黄瓜产量。【答案】（1） . 主动运输 . 线粒体内膜 （2） . ATP、H . 没有细胞呼吸消耗能量，能够更有效的积累有机物 （3） . 丙组CO2浓度更高，为暗反应提供了更多的原料，提高了暗反应速率；丙组叶绿素含量增加，增强了对光能的吸收、转化和利用能力，光反应速率更快。 . 施用气肥（施用有机肥等能提高CO2浓度的措施）【解析】【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分
63、解为氧和H，氧直接以氧分子的形式释放出去，H被传递到叶绿体基质中，作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，CO2与C5（五碳化合物）结合，形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量，并且被H还原。一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。【小问1详解】分析题图可知，H+从类囊体腔外运输到类囊体腔内为逆浓度梯度运输，属于主动运输。在叶肉细胞中，合成ATP的生物膜有类囊体膜，线粒体内膜
64、。【小问2详解】由题意可知，人工光合系统模拟叶绿体中的光合作用，根据分析，类囊体膜上进行光反应，为暗反应提供了ATP、H。相比叶肉细胞，人工光合系统无细胞呼吸消耗能量，能够更有效的积累有积物。【小问3详解】分析题图可知，甲组为对照组，乙组是高温条件，其净光合速率高于甲组，丙组是高温、高CO2组，其净光合速率高于乙组；随着处理天数的增加，甲组叶绿素含量基本不变，乙组叶绿素含量逐渐降低，丙组叶绿体素含量先升高后基本保持不变。结合实验条件和图示分析，丙组的CO2浓度高于乙组，能为暗反应提供更多的原料，提高了暗反应速率；丙组叶绿素含量增加，高于乙组，增强了对光的吸收、转化和利用能力，其光反应速率更快。
65、根据实验结果分析，高温、高CO2浓度能通过增加叶绿素含量而提高净光合速率，因此能提高CO2浓度的措施可以有效提高夏秋季节里日光温室中黄瓜叶片的光合作用强度，如施用有机肥、施用气肥等。【点睛】本题主要考查光合作用的相关知识，意在考查学生的知识掌握情况，识图分析能力，要求学生通过分析综合将图示与知识结合起来，应用所学知识解决问题。5. (湖南省长沙市雅礼中学2021-2022学年高三上学期第四次月考生物试题)科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如下图所示。下列有关叙述不正确的是（ ）A. Ca2+进入内质网腔的方式属于主动运输B. Ca2+在线粒体内膜上调控有氧呼吸的第三阶段，
66、进而影响脂肪的合成C. 细胞内包裹脂肪的脂滴膜最可能是由单层磷脂分子构成的D. 若控制蛋白A的基因突变，细胞中脂肪的合成会减少【答案】B【解析】【分析】由题图可知，脂肪的合成过程：钙离子进入内质网，由内质网进入线粒体，在线粒体内，丙酮酸形成柠檬酸，柠檬酸从线粒体进入细胞质基质，在细胞质基质中形成脂肪。【详解】A、由图可知，Ca2+进入内质网腔的方式需要转运蛋白的协助，还需要ATP提供能量，是主动运输，A正确；B、Ca2+在线粒体基质发挥作用，调控的是有氧呼吸的第二阶段，B错误；C、根据磷脂分子的特点，头部亲水，尾部疏水，包裹脂肪的应该是尾部朝向内侧的单层磷脂分子围成的膜结构，C正确；D、由图可
67、知，Ca2+进入内质网，需要蛋白A的协助，若控制蛋白A的基因突变，蛋白A不能合成或合成减少，Ca2+吸收减少，则丙酮酸生成柠檬酸减少，细胞中脂肪合成减少，D正确。故选B。6. (湖南省长沙市雅礼中学2021-2022学年高三上学期第四次月考生物试题)红松（阳生）和人参（阴生）均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的是（ ）A. 光照强度为a时，每天光照12小时，一昼夜后人参和红松干重均减少B. 光照强度在b点之后，限制红松和人参P/R值增大的主要外界因素都是CO2浓度C. 光照强度为c时，红松
68、和人参的净光合速率相等D. 若适当增加土壤中Mg2+的含量，一段时间后人参的a点右移【答案】A【解析】【分析】影响光合作用的环境因素。 1.温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2.二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3.光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。【详解】A、光照强
69、度为a时，人参的P/R值为1，光照12小时没有积累有机物，晚上进行呼吸作用消耗有机物，一昼夜干重减少，红松的P/R值小于l，光照下没有有机物的积累，晚上消耗有机物，因此，一昼夜干重也减少，A正确；B、光照强度在b点之后，限制红松P/R值增大的主要外界因素是光照强度，限制人参P/R值增大的主要外界因素是光照强度以外的其他因素，如二氧化碳浓度，B错误；C、阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率更低，光强为c时，二者的P/R值相同，但呼吸速率不同，故净光合速率不同，C错误；D、由于镁是构成叶绿素的重要组成成分，若适当增加土壤中无机盐镁的含量，合成叶绿素增多，光合作用增强，达到光补偿点需要的光照强度变
70、小，故一段时间后a点左移，D错误。故选A。【点睛】7. (湖南省长沙市雅礼中学2021-2022学年高三上学期第四次月考生物试题)关于生物学原理在生产实践中的应用，下列叙述错误的是（ ）A “稀苗结大穗，密植多打粮”，强调合理密植，提高光能利用率B. 封闭式冷藏库中充入部分氮气可降低果蔬有氧呼吸和无氧呼吸强度C. 农作物生长发育过程中，及时去掉作物下部衰老变黄的叶片，可以提高农作物产量D. “露田、晒田”能促进根系的细胞呼吸，有利于无机盐的吸收【答案】B【解析】【分析】1、提高农作物的光能的利用率的方法有：（1）延长光合作用的时间。（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）。（3）光照强弱
71、的控制。（4）必需矿质元素的供应。（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。2、细胞呼吸原理的应用：（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。（2）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。（3）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。（4）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。【详解】A、农作物种植密度合理可以增产，原因是合理密植可以提高光能利用率，A正确；B、封闭式冷藏库中充入部分氮气可降低果蔬有氧呼吸，B错误；C、农作物生长发育过程中，衰老变黄的叶片光合作用较弱，且进行细胞呼吸作用消耗有机物，故及时去掉
72、作物下部衰老变黄的叶片，减少有机物的消耗，利于作物有机物的积累，C正确；D、“露田，晒田”，能为根系提供更多O2，促进根细胞有氧呼吸，有利于根吸收更多的无机盐，D正确。故选B。13. (湖南省长沙市雅礼中学2021-2022学年高三上学期第四次月考生物试题)下图为与光合作用有关的几种曲线关系，相关表述不正确的是（ ）A. 图甲中有机物制造量最大时的温度为25B. 若图乙中a、b均为光补偿点，则a、b的净光合速率相等C. 图丙中a点不会随着环境条件的变化而发生移动D. 若甲、乙、丙、丁为同一植物，则四图中的a点含义相同【答案】ACD【解析】【分析】据图可知，图甲中，虚线表示不同温度下的净光合速率
73、，实线表示不同温度下的呼吸速率，a点表示净光合速率等于呼吸速率；图乙表示密闭容器内随时间的推移，温室中二氧化碳的浓度变化情况，a点之前温室中二氧化碳的浓度逐渐升高，即呼吸速率大于光合速率，a-b温室中二氧化碳的浓度逐渐下降，即呼吸速率小于光合速率，b点之后室中二氧化碳的浓度再次逐渐升高，即呼吸速率大于光合速率，a、b点表示光合速率等于呼吸速率；图丙表示随光照强度的增加，光合速率先增加后保持不变，其中a点表示光合速率等于呼吸速率；图丁表示随光照强度的增加，净光合速率先增加后保持不变，在a点之前小于0，a点之后大于0，其中a点净光合速率为0，即光合速率等于呼吸速率。【详解】A、图甲中有机物制造量最
74、大，即总光合作用速率最大，也就是两条线之和，图中温度为25时对应的值大约为2和3.8，而a点值为3，相加之和小于a点的总光合作用，A错误；B、图乙中a点温室CO2浓度最高，b点温室CO2浓度最低，则呼吸速率等于光合速率，即a、b的净光合速率均为0，B正确；C、若图丙是在最适温度条件下测得，则当温度升高或降低时，光合作用速率降低，a点右移，C错误；D、若甲、乙、丙、丁为同一植物，则乙、丙、丁的a点含义相同，都为净光合作用为0，甲图a净光合作用不为0，D错误。故选ACD。14.(湖南省长沙市雅礼中学2021-2022学年高三上学期第四次月考生物试题) 金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其
75、他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是（ ）A. 过程不需要O2的参与，产生的“物质X”是丙酮酸B. 过程均有能量释放，大部分用于合成ATPC. 过程无氧呼吸产物不同，其根本原因是细胞中基因的种类不同D. 在肌细胞中将乳酸转化成酒精并排出有利于防止乳酸中毒【答案】AD【解析】【分析】题图分析：图中为肌糖原的分解，为细胞呼吸第一阶段，物质X是丙酮酸，为酒精是无氧呼吸第二阶段，为乳酸转化成丙酮酸的过程，为无氧呼吸第二阶段，为乳酸进入肌细胞。【详解】A、为细胞呼吸第一阶段，不需要O2参与，“物质X”是丙酮酸，A正确；B、过程均有能量释放，少部
76、分用于合成ATP，过程是无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，B错误；C、过程无氧呼吸产物不同，其根本原因是基因的选择性表达，C错误；D、由图可知乳酸在肌细胞中转化为酒精并通过腮血管排泄，能防止乳酸积累导致乳酸中毒，D正确。故选AD。12. (湖南省长沙市长郡中学2021-2022学年高三上学期第四次月考生物试题)叶绿体内绝大多数蛋白质由核基因编码，少数由叶绿体基因编码，其合成、加工与转运过程如图所示。下列说法错误的是A. 甲、乙蛋白通过类似胞吞过程从细胞质进入叶绿体B. 甲蛋白可能和碳（暗）反应有关，乙蛋白可能和光反应有关C. 类囊体蛋白质由细胞质和叶绿体中的核糖体合成D. 运至叶绿体不同部位的甲
77、、乙蛋白都需经过加工【答案】A【解析】【分析】1、基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。2、DNA主要存在细胞核中，在线粒体和叶绿体中也含有少量DNA。3、叶绿体具有双膜结构，内有少量的DNA、RNA和核糖体。【详解】A、甲、乙蛋白进入叶绿体没有形成囊泡，不属于胞吞作用，A错误；B、甲蛋白在叶绿体基质中，可能和碳（暗）反应有关，乙蛋白在类囊体中，可能和光反应有关，B正确；C、分析示意图，类囊体蛋白质由细胞质和叶绿体中的核糖体合成，C正确；D、运至叶绿体不同部位的甲、乙蛋白都是核基因编码的，都需经过加
78、工，D正确。故选A。31. . (湖南省长沙市长郡中学2021-2022学年高三上学期第四次月考生物试题)小麦是北方主要农作物，研究环境条件变化对其产量影响对农业生产很重要。（1）科研人员测定小麦一昼夜净光合速率（Pn）的变化，发现小麦与其他植物一样出现了“午睡”现象。一般认为，午后温度较高，植物通过蒸腾作用使叶片降温，同时，植物体也会_叶片气孔开度来避免过度失水对细胞造成的损伤。（2）科研人员测定了同一株小麦两种不同向光角度的叶片（接收直射光照面积不同）午后部分指标，结果如表。净光合速率（Pn）叶片温度（T1）胞间CO2浓度（Ci）直立叶12.937.5250平展叶8.837.7264由表中
79、的数据可见气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素，请从净光合速率和胞间CO2浓度角度分析原因：_。（3）科研人员推测，午间强光照可能会导致由色素和蛋白质组成的光系统发生损伤，导致_速率下降，进而抑制叶片的光合作用。D1是对光系统活性起调节作用的关键蛋白，科研人员使用蛋白质凝胶电泳技术检测不同光照条件下的D1蛋白含量，结果如图1所示，分析可知_，从而在一定程度上导致“午睡”现象。（4）水杨酸（SA）是一种与植物抗热性有关的植物激素，科研人员用适宜浓度的SA喷洒小麦叶片后，测定两种光照条件下的D1蛋白含量，结果如图2所示，可推测，SA对小麦午间光合作用的影响及机制是_。【答
80、案】（1）降低 （2）平展叶净光合速率明显低于直立叶，而胞间CO2浓度是平展叶高于直立叶 （3） . 光反应 . 午间较强光照使细胞中D1蛋白的含量降低，导致光系统活性降低 （4）SA能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统活性降低程度，缓解小麦的“午睡”现象【解析】【分析】植物蒸腾作用旺盛会导致叶片气孔开度下降，气孔开度下降又引起细胞吸收的CO2减少，导致叶肉细胞间的CO2不足，使午后小麦光合速率降低。根据表格中数据显示，直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，直立叶净光合速率大于平展叶的净光合速率，但直立叶胞间CO2浓度小于平展叶的胞间CO2浓度；图1显示，较强光照会导致D1蛋白含量下降；图2说
81、明喷洒适宜浓度的SA会减弱较强光照造成的D1蛋白含量降低，对小麦的“午睡”现象起到缓解作用，据此，若要减少“午睡”现象提高小麦产量，从外源因素考虑，可喷洒适宜浓度的水杨酸，从分子水平考虑，可通过提高D1蛋白的含量来实现。【小问1详解】午后温度较高，植物蒸腾作用旺盛，植物会降低叶片气孔开度来避免过度失水。【小问2详解】平展叶净光合速率明显低于直立叶，而胞间CO2浓度是平展叶高于直立叶，说明气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素。【小问3详解】强光照引起光系统发生损伤，会导致光反应的速率下降；图1中数据显示，强光照会导致D1含量下降，因此“午睡”原因可能是午间较强光照使细胞
82、中D1蛋白的含量降低，从而导致光系统活性降低。【小问4详解】根据图2中D1蛋白含量所示，可推测经SA处理后，能减弱较强光照造成的D1蛋白含量及光系统活性降低程度，缓解小麦的“午睡”现象。【点睛】本题以“环境条件变化对小麦产量的影响”为背景，结合反映实验处理和结果信息的表格，考查学生对光合作用及其影响因素的知识的理解和掌握，对实验现象和结果进行分析和处理的能力，解答本题，需要学生认真阅读题干，提取有效信息，结合所学的相关知识分析和判断，进行知识的整合和迁移。18. (湖南师范大学附中2021-2022学年高三上学期第四次月考生物试题)某些植物光合作用过程除了途径外，还具有图甲所示的途径。注：PE
83、PC：PEP羧化酶；PPDKC，磷酸丙酮酸二激酶；NADPME；NADP苹果酸酶（1）以_方式进入叶绿体后，与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的_。（2）途径是植物具有高光效特性的生理基础，其中PEPC、PPDKC、NADPME是途径的3个关键酶。PEPC固定的能力远远强于RUBP羧化酶，导致高光强下，植物光合作用强度高于植物。为研究PEPC基因和PPDKC基因对拟南芥（植物）光合作用的影响，分别在正常光照和高光照下测定野生型拟南芥和转基因拟南芥的光合速率，结果如图乙。（注：拟南芥最适光照强度通常为）导入外源基因的叶肉细胞通过_技术生长发育成转基因拟南芥植株。图乙结果说明：_。（3
84、）为进一步探究转双基因拟南芥光合速率提高的原因，研究人员检测了相关酶的活性，结果如表格所示。酶的活性RUBP酶活性PEPC酶活性PPDKC酶活性光照强度250800140025080014002508001400野生型拟南芥3139201515273223128157114068转双基因拟南芥3922715204139286252196138121结合图甲信息，分析转双基因PEPC+PPDKC能提高拟南芥的光合作用的原因是_。（选择下面的字母）a提高RUBP酶的活性b提高对固定能力c增加了苹果酸合成d降低了呼吸速率e提高了光能利用率【答案】（1） . 自由扩散 . C5 . ATP、NADPH
85、 （2） . 植物组织培养 . 转入相关基因后能够在一定程度上抑制其作用 （3）a、b、c【解析】【分析】1、分析图甲：C3植物中固定CO2的物质是C5，而C4植物首先是PEP将CO2固定生成C4，而C4化含物转变成苹果酸，苹果酸再释放CO2在C3途径中被C5固定。2、分析图乙：野生型拟南芥在高于最适光照强度的强光照下净光合速率下降，而转入相关基因后的拟南芥在强光照下的净光合速率大于野生型，且转双基因效果更为显著。3、分析图表：转双基因拟南芥RUBP酶、PEPC酶、PPDKC酶的活性均高于同等光照强度下的野生型拟南芥相应酶的活性。【小问1详解】二氧化碳出入细胞的方式是自由扩散，二氧化碳进入叶绿
86、体后在相关酶的作用下先与五碳化合物结合形成三碳化合物，称为二氧化碳的固定。固定产物C3的还原需要光反应提供的NADPH和ATP。【小问2详解】将导入外源基因的叶肉细胞生长发育成转基因拟南芥植株需要用植物组织培养技术。由图乙分析可知，野生型拟南芥在强光照条件下的净光合速率均低于最适光照强度下的净光合速率。转入相关基因后的拟南芥净光合速率均高于同等光照条件下的野生型拟南芥净光合速率，说明转入相关基因后能够在一定程度上抑制其作用。【小问3详解】由图甲及图表信息分析，同等条件下转双基因拟南芥中RUBP酶的活性高于野生型，利于C3途径中对CO2的固定；而转双基因拟南芥中PPDKC酶活性增强，促进了PEP的生成，为苹果酸合成增加了原料；PEPC酶活性增强可提高C4途径中对CO2固定的能力，进一步促进苹果酸合成。综上所述，分析转双基因PEPC+PPDKC能提高拟南芥的光合作用的原因选择a、b、c。【点睛】本题结合图形和表格，主要考查光合作用的相关知识，解答本题的关键是识记光合作用的物质变化和能量变化，结合题目信息进行分析，明确C4途径通过促进暗反应过程，再结合题意答题。
