【高分攻略】高考生物二轮学案热点5 两大基础代谢——光合作用与呼吸作用学案（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 【高分攻略】高考生物二轮学案热点5 两大基础代谢——光合作用与呼吸作用学案（Word版含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2021-12-09 23:46:42 | ||
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文档简介
【高考精粹】2022高考生物二轮学案
热点5 两大基础代谢——光合作用与呼吸作用
【考纲要求】
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。3.细胞呼吸(Ⅱ)。
要点一 细胞呼吸及其影响因素
1.理清有氧呼吸“三”个阶段发生的场所及物质和能量的变化
(1)第一阶段—— 细胞质基质 :消耗葡萄糖,产生[H]和丙酮酸,释放少量能量。
(2)第二阶段——线粒体基质:分解丙酮酸,产生[H]和 CO2 ,释放少量能量。
(3)第三阶段—— 线粒体内膜 : [H]与O2 结合产生H2O,释放 大量 能量。
2.不同生物无氧呼吸产物归纳
3.“三看”判断细胞呼吸的类型
4.影响细胞呼吸因素的相关曲线分析
(1)甲图中:温度通过影响 酶活性 来影响细胞呼吸速率,生产上常低温贮存果蔬,大棚内夜间降温的目的是 减少有机物的消耗 。
(2)乙图中:
a.O2浓度=0,细胞的呼吸方式是 只进行无氧呼吸 ;
b.0c.O2浓度>M,细胞的呼吸方式是 只进行有氧呼吸 ;
d.图中O2浓度为 1/4M 时,有机物消耗最少,此浓度是果蔬贮存的最佳浓度。
(3)丙图中:自由水含量较 高 时呼吸旺盛,为减少有机物消耗,种子贮存前宜 晒干 处理。
(4)丁图中:CO2是细胞呼吸的产物,对细胞呼吸具有 抑制 作用,生产上常采用增加CO2浓度或窖藏贮存果蔬。
要点二 光合作用及其影响因素
1.光合作用的要点归纳
(1)
(2)光合作用过程中碳、氢、氧元素去向 ：6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2
1 氧元素:H2O→O2 CO2→C6H12O6、H2O
②碳元素:CO2→C3→C6H12O6
③氢元素:H2O→[H]→C6H12O6、H2O
2.关注影响光合作用的因素的三类曲线
光照强度 影响① 光反应 阶段ATP、[H]的产生,进而制约② 暗反应阶段 P点的限制因素:外因:③ 温度、CO2的供应量 等 内因:④ 色素含量、酶的数量和活性、C5的含量 等
CO2浓度 影响⑤ 暗反应 阶段C3的生成 P点的限制因素:外因:⑥ 温度和光照强度 等 内因:⑦ 酶的数量和活性、C5的含量、色素含量 等
温度 通过影响⑧ 酶的活性 影响光合作用 P点对应的温度为进行光合作用的最适温度
考点一 细胞呼吸及其影响因素
【典型例题】（2021·辽宁沈阳·模拟预测）下图表示酵母菌在细胞呼吸（底物仅为葡萄糖）过程中，O2浓度与CO2释放量、O2吸收量之间的关系。相关叙述正确的是（ ）
A．O2浓度为0时，葡萄糖中的化学能全部转化为热能
B．O2浓度为5%时，酵母菌的细胞质基质和线粒体中都有CO2产生
C．c点的O2浓度下，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等
D．随着O2浓度的增大，酵母菌细胞的呼吸速率将一直增大
【分析】
酵母菌有氧呼吸中氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量；无氧呼吸中只释放二氧化碳而不吸收氧气。观察曲线可知，在氧气浓度小于10%时，氧气的吸收量曲线低于二氧化碳的生成量曲线，表明酵母菌既在进行有氧呼吸又在进行无氧呼吸。Q点对应氧气的吸收量为零，则说明此时只进行无氧呼吸，R点时二氧化碳的释放量表现为最低，则有机物的分解量最少，即呼吸作用最弱，此时无氧呼吸得到了抑制而有氧呼吸还很弱。P点时两曲线重合，氧气的吸收量等于二氧化碳的生成量，则说明只进行有氧呼吸，而无氧呼吸受到了完全的抑制。
【详解】
A、O2浓度为0时，葡萄糖中的化学能一部分储存在ATP中、一部分转化为热能、大部分储存在酒精中，A错误；
B、O2浓度为5%时，无氧呼吸产生的 CO2量低于CO2生成量，酵母菌同时进行有氧呼吸与无氧呼吸，酵母菌的细胞质基质和线粒体中都有CO2产生，B正确；
C、c点的O2浓度下，有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2的量相等，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的3倍，C错误；
D、O2浓度增大到一定值时，酵母菌细胞的呼吸速率不再增大，D错误。
故选B。
【变式训练】
（2021·江西·进贤县第一中学模拟预测）下图是外界对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。以下分析不正确的是 ( )
A．从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度对应B点。AB段可说明在一定的温度范围内,随着温度升高，细胞呼吸加快
B．乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸类型，曲线Ⅱ表示有氧呼吸类型
C．如果乙图中曲线Ⅰ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么幼根会因产生的乳酸积累导致变黑腐烂
D．曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖，曲线II 最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制
【分析】
根据题意和图示分析可知：图甲是细胞呼吸速率随温度变化而变化的曲线，在一定的范围内，随温度升高，细胞呼吸速率增强，B点细胞呼吸速率最大，该点对应的温度为细胞呼吸的最适宜温度，超过最适宜温度后，随温度升高，细胞呼吸速率降低；图乙是细胞呼吸速率随氧气浓度变化而变化的曲线，曲线Ⅰ随氧气浓度升高呼吸速率逐渐降低，直至为0，因此Ⅰ为无氧呼吸曲线，Ⅱ曲线随氧气浓度升高，呼吸速率升高，当氧气浓度超过一定范围后，细胞呼吸速率趋于平衡，因此Ⅱ为有氧呼吸的曲线。
【详解】
甲图中AB段随着温度的升高，呼吸的相对速率升高，说明AB段可说明在一定的温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸加快，而B点是细胞呼吸速率最高的点，应是呼吸速率最旺盛的温度，A正确；乙图中随着氧气浓度的增加，I呼吸速率下降说明代表的是无氧呼吸，Ⅱ随着氧气浓度的增加呼吸速率增加说明是有氧呼吸，B正确；如果乙图中曲线I描述的是水稻根细胞的呼吸，产生的是酒精和二氧化碳，C错误；如果Ⅱ表示的生理过程利用的是葡萄糖，曲线Ⅱ最终区域平衡，限制因素不是氧气应是温度或呼吸酶的数量限制，D正确。故选C。
【点睛】
本题细胞呼吸考查的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。对于温度和氧气浓度对于细胞呼吸速率的影响的理解是解题的关键。
考点二 光合作用及其影响因素
【典型例题】（2021·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测）在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如图2所示。下列叙述正确的是（ ）
A．a～b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输
B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64 ppm CO2/min
C．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将不变
D．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降
【分析】
题图分析，图中实验装置甲测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，可以用于测定呼吸作用强度或净光合作用强度，即光下测定的 是净光合速率，黑暗处测定的是呼吸速率。
【详解】
A、a～b段二氧化碳含量在下降，说明植物的光合作用大于呼吸作用，且二氧化碳在暗反应中被用于合成三碳化合物，因此叶绿体中ATP从类囊体膜向基质运输，A错误；
B、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率=（1680 180）/30=50ppm CO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率=（600 180）/30=14ppm CO2/min，因此真光合速率平均为64ppm CO2/min，B正确；
C、题干中提出，该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点将下降，C错误；
D、若第10 min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，D错误。
故选B。
【变式训练】
（2021·重庆市渝北中学校模拟预测）如图为某兴趣小组探究绿色植物生理作用所用到的实验装置，I所给的条件有：①遮光；②适宜光照；Ⅱ烧杯中的物质有；③NaOH溶液；④CO2缓冲液；⑤蒸馏水，当呼吸作用以葡萄糖为底物时（不考虑产乳酸的呼吸），下列实验没计方案不能达到目的是（ ）
A．实验一①③，实验二②④，探究叶绿体内氧气的释放速率
B．实验一①③，实验二①④，探究植株可能进行的呼吸类型
C．实验一②③，实验二②④，验证CO2是植物光合作用的原料
D．实验一①③，实验二①⑤，探究有氧呼吸和无氧呼吸消耗糖的比例
【分析】1、真光合速率=净光合速率+呼吸速率。
2、影响光合作用速率的环境因素有：温度、二氧化碳浓度、光照强度等。
3、根据有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式，通过探究氧气和二氧化碳的变化量可以探究两种呼吸的消耗糖的比值。
【详解】
A、叶绿体内氧气的释放速率代表真光合作用，实验一①③遮光处理下，植物进行呼吸作用，NaOH溶液吸收呼吸产生的CO2，有色液滴的移动代表O2的消耗速率，即代表呼吸速率，故实验一①③测定呼吸速率，实验二②④适宜光照下，植物进行呼吸作用和光合作用，CO2缓冲液维持环境中CO2的稳定，有色液滴的移动代表O2的释放速率，故实验二②④测定植物的净光合速率，即测定叶绿体的O2释放量实际是测定真光合作用，将实验①③和②④的数据相加即为真光合作用速率，A不符合题意；
B、探究呼吸作用的类型必需排除光合作用的干扰，所以要遮光，自变量为有无O2，故必须设置为一组有氧，一组无氧，而实验一①③中NaOH溶液吸收CO2，实验二①④中CO2缓冲液维持CO2的稳定，不能有效设置成有氧和无氧两个组，不能探究植株的呼吸类型，B符合题意；
C、实验一②③中NaOH溶液吸收CO2，实验二②④中CO2缓冲液维持CO2的稳定，两组实验的自变量为有无CO2，在排除光照的干扰下，通过有无CO2的可以探究光合作用需要CO2，C不符合题意；
D、实验一①③中NaOH溶液吸收CO2，有色液滴的移动可代表O2的变化（不移动，说明无氧呼吸，向左移动说明有氧呼吸），实验二①⑤中有色液滴的移动代表O2和CO2的差值（差值为0，说明有氧呼吸；向右移动，说明有氧呼吸和无氧呼吸并存，向左移动，说明无氧呼吸），综合实验一①③，实验二①⑤O2和CO2的变化量可以探究两种呼吸的消耗糖的比值，D不符合题意。
故选B。
第I卷（选择题）
一、单选题
1．（2021·福建·高考真题）下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”（实验I）和“培养液中酵母菌种群数量的变化”（实验II）的叙述，正确的是（ ）
A．实验I、Ⅱ都要将实验结果转化为数学模型进行分析
B．实验I、Ⅱ通气前都必须用NaOH去除空气中的CO2
C．实验I中，有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊
D．实验Ⅱ中，可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室
2．（2021·浙江·高考真题）需氧呼吸必须有氧的参加，此过程中氧的作用是（ ）
A．在细胞溶胶中，参与糖酵解过程 B．与丙酮酸反应，生成 CO2
C．进入柠檬酸循环，形成少量 ATP D．电子传递链中，接受氢和电子生成H2O
3．（2021·湖南·高考真题）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（ ）
A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长
C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用
4．（2021·全国·高考真题）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（ ）
A．该菌在有氧条件下能够繁殖 B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇 D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
5．（2021·北京·高考真题）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（ ）
A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D．HT植株表现出对高温环境的适应性
6．（2021·浙江·高考真题）渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示，图甲是不同山梨醇浓度对叶绿体完整率和放氧率的影响，图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量和放氧量的影响。CO2以HCO3-形式提供，山梨醇为渗透压调节剂，0．33 mol·L-1时叶绿体处于等渗状态。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，光合速率大小相似
B．渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大
C．低渗条件下，即使叶绿体不破裂，卡尔文循环效率也下降
D．破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大，放氧率越低
7．（2021·湖南·高考真题）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（ ）
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
8．（2021·广东·高考真题）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是（ ）
A．Rubisco存在于细胞质基质中 B．激活Rubisco需要黑暗条件
C．Rubisco催化CO2固定需要ATP D．Rubisco催化C5和CO2结合
9．（2021·广东·高考真题）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（ ）
A．t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）
B．t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）
C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
10．（2021·河南·鹤壁高中模拟预测）如图是夏季连续两昼夜内，某野外植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与横轴围成的面积。下列叙述错误的是
A．图中B点和I点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同
B．图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定，影响植物的呼吸作用
C．如果S1+S3+S5＞S2+S4，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累量为负值
D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度
11．（2021·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测）将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃罩A、B中，甲给予适宜强度的光照，乙遮光（黑暗）处理，其他条件相同。下列分析正确的是
A．A玻璃罩中的CO2含量将持续降低
B．B玻璃罩中植株的干重将持续降低
C．甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均不同
D．甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的呼吸作用强度
12．（2021·上海普陀·二模）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
13．（2021·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测）如图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。图示中，CE段是增大了光照强度后测得的曲线。下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．植物体鲜重增加量是光合作用强度的重要指标 B．在E点后再次增大光照强度，曲线有可能为EG段
C．叶绿体内A点时的三碳化合物含量大于B点 D．出现BC段的限制因素主要是温度
14．（2021·湖北·襄阳四中模拟预测）卡尔文给小球藻提供14CO2和适宜的光照，研究光合作用暗反应过程中C的转移路径。某同学根据卡尔文的实验资料，提出了一些推论，下列推论不合理的是（ ）
资料 推论
（1）将光照时间逐渐缩短至几分之一秒，发现90%的放射性物质是一种C3 ①
（2）经过5s光照后，检测到含有放射性的C5和葡萄糖 ②
（3）在适宜光照和CO2充足的条件下，C3和C5的含量很快达到稳定状态，含有放射性的糖类不断增加 ③
（4）当停止光照时，C3明显增加，C5明显下降 ④
A．推论①：C3是CO2被还原的第一个产物
B．推论②：C3进一步反应生成C5和葡萄糖
C．推论③：C3是暗反应的中间产物，糖类是终产物
D．推论④：C3转化为C5需要依赖光反应的产物
15．（2021·新疆·二模）沙拐枣是荒漠地区优良的固沙植物，叶片退化为线状，具有能够进行光合作用的绿色枝。某实验小组测定了温度对沙拐枣绿色枝吸收和释放CO2速率的影响，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
温度（℃） 25 30 35 40 45 50
黑暗条件下CO2释放速率（mg/g h） 3．1 4．0 4．9 7．3 9．8 10．2
光照条件下CO2吸收速率（mg/g h） 9．2 10．2 7．8 6．2 4．9 2．2
A．叶片退化为线状可减小叶片表面积以减少水分的散失量
B．30℃不是绿色枝真正光合作用的最适温度
C．探究绿色枝呼吸酶的最适温度应进一步扩大温度范围并缩小温度梯度
D．40℃时绿色枝在光照黑暗各12h条件下能积累有机物
16．（2021·天津市宝坻区第一中学三模）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，每日光照12小时，一昼夜后人参干重不变，红松干重减少
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CO2浓度
C．光照强度为c时，红松和人参的净光合速率相等
D．若适当增加土壤中无机盐镁的含量，一段时间后B植物的a点左移
二、多选题
17．（2021·湖南·益阳市箴言中学三模）Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率。蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。为提高烟草的光合速率，向烟草内转入蓝细菌Rubisco的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。以下说法正确的是（ ）
注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散
A．据图分析，CO2通过细胞膜是顺浓度梯度的而通过光合片层膜是逆浓度梯度的
B．蓝细菌的CO2浓缩机制既能促进CO2固定，又能抑制O2与C5结合，从而提高光合效率
C．若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，应能利用高倍显微镜在转基因烟草细胞的叶绿体中观察到羧化体
D．理论上应再转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并使其成功表达和发挥作用才能使转基因烟草的光合速率提高
18．（2021·山东济南·模拟预测）图1装置是科学家最新研制的一种海藻灯，其上部装有蓝藻培养液，下部装有蓄电池和LED灯。白天，使用者向灯内吹气，仅需很少的阳光便可产生发光的电能。这种海藻灯可在自然灾难、野营以及电力供给中断时使用。图2为海藻灯中的蓝藻利用光能的过程示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．白天，使用者需要向海藻灯中吹气，可为图2中②过程提供CO2
B．定期从加料口加入水即可延长海藻灯的使用寿命
C．图2中叶绿素分子分布的结构相当于植物细胞的类囊体膜
D．由图可知，光能被吸收后的去向有电能、热能、荧光、活跃化学能
19．（2021·河北·保定市教育科学研究所模拟预测）下图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸的方式，其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二氧化碳传感器、酒精传感器，可用于测定相应物质的含量，相关数据的测定结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若图1所示装置的温度改变，则图2中的相关数据可能会发生改变
B．300s时，酵母菌只进行无氧呼吸，在线粒体内膜上产生酒精
C．图2中200~300s，酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体
D．在图2中a、b两条线交点之前，酵母菌主要进行无氧呼吸，此过程无NADH产生
20．（2021·湖南·衡阳市八中模拟预测）2，4-二硝基苯酚（DNP）只抑制线粒体内膜合成 ATP，但不影响此部位[H]与 O2 结合放能。将部分酵母菌破碎后获取线粒体和细胞质基质，进行下表所示各组实验。下列有关叙述错误的是（ ）
组别 反应条件
甲组 1mol葡萄糖+线粒体+充足氧气
乙组 1mol葡萄糖+细胞质基质+缺乏氧气
丙组 1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气
丁组 1mol葡萄糖+完整酵母菌+缺乏氧气
戊组 1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气+DNP
A．五组实验均能产生丙酮酸，甲组、丙组和戊组中丙酮酸能在线粒体中分解产生 CO2
B．反应完成后只有乙组和丁组产生了酒精，但两组产生的酒精分子数相差很大
C．反应完成后，丙组和丁组中葡萄糖分解后的能量去路只有热能和 ATP 中储存的能量
D．反应完成后丙组和戊组产生相同数量的 H2O 和 CO2，但丙组产生 ATP 总量多于戊组
第II卷（非选择题）
三、解答题
21．（2021·天津市南开区南大奥宇培训学校模拟预测）人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制。
（1）在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是______________。当细胞中O2含量低时，线粒体通过电子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。
（2）分别用常氧（20% O2）、适度低氧（10% O2）和严重低氧（0．3% O2）处理PC12细胞，24h后检测线粒体自噬水平，结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。
①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的__________（结构）降解。
②图1、图2结果表明：适度低氧可________________________。
（3）研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3。
综合上述信息，解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因：
①适度低氧上调BINP3基因的表达，使___________增加，___________（促进/抑制）了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。
②严重低氧上调BINP3基因的表达（转录），可能由于严重低氧下___________，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以_____________________，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
22．（2021·江苏·盐城中学模拟预测）小麦是世界的重要粮食作物。小麦植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶（如下图所示），旗叶对籽粒产量有重要贡献。
（1）旗叶叶肉细胞中的叶绿体内有更多的类囊体堆叠，这为光合作用的___________ 阶段提供了更多的场所。与其他叶片相比，旗叶光合作用更有优势的环境因素是___________。
A．温度 B．CO2浓度 C．光照强度 D．水分
（2）在旗叶的叶肉细胞中存在着下左图所示的代谢过程：
Rubp羧化\加氧酶和SBP酶（景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶）是旗叶光合作用过程中的关键酶。
①据图分析，字母A代表：___________；小麦幼苗夜间产生ATP的场所是：___________。
②下列关于图中的物质与过程的叙述，错误的是（ ）___________。
A．Rubp羧化\加氧酶可以催化E物质的还原过程
B．CO2浓度可以影响Ⅱ过程中Rubp羧化\加氧酶和SBP酶的活性
C．小麦幼苗光合作用产生的有机物可以参与糖类、氨基酸、脂质的合成
D．光合作用过程中只消耗水分不产生水分子
③研究发现，RuBP羧化\加氧酶还可催化C5与O2反应产生乙醇酸，乙醇酸中75%的碳又重新生成CO2和C3的光呼吸过程。该过程___________（降低了/促进了/不影响）光合作用效率，同时使细胞内O2/CO2的比值___________，有利于生物适应高氧低碳的环境。
（3）为指导田间管理和育种，科研人员对多个品种的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，表明该指标对籽粒产量的影响越大。
表示不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性
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* 0．30 0．37 0．70 0．63 0．35 0．11
胞间CO2浓度 0．33 0．33 0．60 0．57 0．30 0．22
叶绿素含量 0．22 0．27 0．33 0．34 0．48 0．45
*气孔导度表示气孔张开的程度
①气孔导度主要影响光合作用中___________的供应。以上研究结果表明，旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大的时期是在___________期。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降，籽粒产量会明显降低，有效的增产措施是___________。
A．释放干冰 B．合理灌溉 C．燃烧秸秆 D．喷洒生长素
②根据以上研究结果，在小麦的品种选育中，针对灌浆后期和末期，应优先选择进行培育的品种是__________。
A．旗叶叶绿素含量高的品种 B．旗叶水分含量多的品种
C．旗叶气孔张开的程度大的品种 D．旗叶胞间CO2浓度高的品种
（4）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”。若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系，以下研究思路合理的是___________。
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H218O浇灌小麦，检测籽粒中含18O的有机物的比例
D．使用14CO2饲喂旗叶，检测籽粒中含14C的有机物的比例
23．（2021·浙江·绍兴市教育教学研究院模拟预测）某科研小组研究外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用和生长的影响，部分结果如下表：
表 外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用和生长的影响
处理 气孔导度（mmolH2O·m-2·s-l） 光合速率（umolCO2m-2·s-l） Fv/Fm 根干重（g/plant）
对照组 0.061 9.2 0.81 0.061
PEG处理 0.010 3.1 0.68 0.063
NO处理 0.089 9.1 0.81 0.068
NO处理后再PEG处理 0.025 4.2 0.77 0.078
（备注：Fv/Fm代表叶绿体类囊体最大光能转化效率。）
回答下列问题：
（1）水既是光合作用___________阶段的直接原料，也是光合产物转变成___________后运往其他细胞的介质。PEG具有很强的吸水能力，使玉米幼苗细胞因___________作用失水，导致光合速率下降。
（2）为进一步研究PEG处理使玉米幼苗Fv/Fm下降的原因，提取并在不同波长光下测定对照组与PEG处理组光合色素的___________，比较发现两组数值基本相近，说明色素含量没有明显差异。因此，可推测Fv/Fm下降可能的原因是___________，可利用电子显微镜观察进行验证。
（3）据表分析，使用外源NO处理可显著提高玉米幼苗在干旱胁迫时的气孔导度，直接促进卡尔文循环的___________过程，使光合速率上升。在幼苗未受干旱胁迫时，使用外源NO处理并不能使幼苗光合速率明显上升，原因可能是未受干旱胁迫时，___________不是限制幼苗光合速率的主要环境因素。NO处理还能促进光合产物向___________转运，以适应缺水环境。
24．（2021·安徽·模拟预测）光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，是“地球上最重要的化学反应”，它是一切生命生存和发展的基础。下图是棉花叶肉细胞的光合作用过程示意图，磷酸丙糖转运器的活性受光的调节，适宜光照条件下，其活性较高。
（1）棉花叶片中光合色素有 ___。
（2）由图分析可知，C3被还原为磷酸丙糖后，下一步利用的去向是 ___。通常情况下，Pi与磷酸丙糖通过磷酸丙糖转运器严格按照1∶1反向交换方式进行转运。在环境条件由适宜光照转为较强光照时，短时间内磷酸丙糖的转运速率会 ___（填“升高”或“降低”），则更有利于____（填“淀粉”或“蔗糖”）的合成，原因是____。
（3）为探究CO2浓度对棉花幼苗光合速率的影响，研究人员将棉花幼苗分别进行不同实验处理：甲组提供大气CO2浓度（375μmol·mol－1）：乙组先在CO2浓度倍增环境（750μmol·mol－1）中培养60d，然后在测定前一周恢复为大气CO2浓度，其他条件相同且适宜。在晴天上午测定各组的光合速率，结果乙组光合速率比甲组低，原因可能是长期高浓度CO2环境会降低RuBP羧化酶（固定CO2的酶）的活性。设计实验加以验证这一推测。
材料用具：甲、乙两组棉花叶肉细胞RuBP羧化酶提取液，一定浓度的C5溶液，饱和CO2溶液，试管等。实验思路：____；预测结果：____。
答案解析部分
第I卷（选择题）
一、单选题
1．C
【分析】
1、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”（实验Ⅰ）：（1）NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸释放的二氧化碳，所以装置中液滴移动的距离代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧气；（2）清水不吸收气体，也不释放气体，所以装置中液滴移动的距离代表呼吸作用释放的二氧化碳的量与消耗氧气的量的差值。
2、“培养液中酵母菌种群数量的变化”（实验Ⅱ）中，酵母菌数量的计算公式为：每个小方格中酵母菌数量×400÷（0.1mm3×10-3）×稀释的倍数；并且实验过程中需注意相关注意点，如：取样时要先振荡摇匀、酵母菌浓度过高时要加水稀释、计数时只数上边线和左边线的菌体数等。
【详解】
A、实验Ⅰ不需要将实验结果转化为数学模型进行分析，可以根据液滴的移动情况判断酵母菌的细胞呼吸方式，A错误；
B、实验Ⅱ中二氧化碳不是影响种群数量变化的因素，不会干扰实验结果，所以不需要通气前用NaOH去除空气中的CO2，B错误；
C、实验Ⅰ中，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产物中都有二氧化碳，所以都能使澄清石灰水变浑浊，C正确；
D、实验Ⅱ中，用血细胞计数对酵母菌计数时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，再吸去多余培养液，最后进行计数，D错误。
故选C。
2．D
【分析】
1、需氧呼吸的三个阶段
第一阶段糖酵解：发生在细胞溶胶中，反应方程式：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少)
第二阶段柠檬酸循环：发生在线粒体基质中，反应方程式：2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量(少)
第三阶段电子传递链：发生在线粒体内膜，反应方程式：24[H]＋6O212H2O＋能量(多)
【详解】
A、在细胞溶胶中，需要呼吸第一阶段是糖酵解过程，不需要氧参与，A错误；
B、需氧呼吸第二阶段，需要水与丙酮酸反应，生成 CO2，不需要氧参与，B错误；
C、进入柠檬酸循环，形成少量 ATP ，是需要呼吸第二阶段，不需要氧参与，C错误；
D、电子传递的最后一站是氧气接受氢和电子生成H2O ，D正确。
故选D。
3．B
【分析】
细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
【详解】
A、南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；
B、种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；
C、油料作物种子种含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；
D、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。
故选B。
4．B
【分析】
酵母菌是兼性厌氧生物，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳。
【详解】
A、酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；
BC、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。
故选B。
5．B
【分析】
1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。净光合速率可用单位时间内O2的释放量、有机物的积累量、CO2的吸收量来表示。
2、真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】
A、由图可知，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正确；
B、CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误；
C、由图可知，50℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正确；
D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。
故选B。
6．A
【分析】
根据图示，由图甲可知，在一定范围内（0.15 moL·L-1~0.33 mol·L-1山梨醇浓度），渗透压从低到高变化过程中，菠菜叶绿体的完整率和放氧率都逐渐变大，增幅不同；由图乙可知，两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量影响比较相似，而对放氧量的影响差别较大。
【详解】
A、根据分析，由图甲可知，与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，但放氧率较低，放氧率可以代表光合速率，故说明低渗条件下光合速率较低，A错误；
B、根据分析，由图乙可知，渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大，B正确；
C、由图甲可知，低渗条件下，即使叶绿体完整率没有明显降低的范围内，叶绿体放氧率仍明显降低，即光反应速率下降，影响了暗反应，即卡尔文循环效率下降，C正确；
D、由图甲可以看出，低渗条件下叶绿体完整率越低，放氧率也越低，D正确。
故选A。
7．A
【分析】
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用根据是否需要光能，可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。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。光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。
【详解】
A、弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释放，A错误；
B、二氧化碳性质不活泼，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个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，因此二氧化碳不能直接被还原，B正确；
C、在禾谷类作物开花期减掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；
D、合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度，D正确；
故选A。
8．D
【分析】
暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C52C3
b．三碳化合物的还原：
【详解】
A、Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；
B、暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；
C、Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误；
D、Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。
故选D。
9．D
【分析】
光照强度影响光合作用强度的曲线：由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸，所以在光下测定植物光合强度时，实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和(称为“表观光合作用强度")。如下图:
A表示植物呼吸作用强度，A点植物不进行光合作用，B点表示光补偿点，C点表示光饱和点。
【详解】
A、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度），A正确；
B、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度），B正确；
C、通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其它性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确；
D、三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照强度的增加而变大，但是超过光的饱和点，再增大光照强度三者光合速率的差异不再变化，D错误。
故选D。
10．D
【分析】
植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量。据此分析解答。
【详解】
A、B和Ⅰ点植物既不吸收二氧化碳也不释放二氧化碳，光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点，A正确；
B、图中DE段植物只进行细胞呼吸，不是直线的原因是夜间温度不稳定，温度影响酶的活性，进而影响植物的呼吸作用强度，B正确；
C、S1+S3+S5为无光时呼吸的消耗量，S2+S4为有光时净光合量，若前者大于后者，则有机物积累量为负，C正确；
D、图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同，D错误。
故选D。
【点睛】
本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力。
11．B
【详解】
在适宜强度的光照下，A玻璃罩中的植物甲，初始时光合作用强度大于呼吸作用强度，导致CO2含量逐渐降低，当CO2含量减少到一定程度时，光合作用强度与呼吸作用强度相等，A玻璃罩中CO2含量维持在较低水平，A错误；B玻璃罩中的乙植株进行遮光（黑暗）处理，不能进行光合作用，但可通过呼吸作用消耗有机物，因此B玻璃罩中植株的干重将持续降低，B正确；甲植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，乙植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是细胞质基质和线粒体，因此二者形成ATP的场所不完全相同，C错误；在某一时刻，甲植株的光合作用强度会等于乙植株的呼吸作用强度，D错误。
12．B
【详解】
将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，以便使酵母菌在混合液中均匀分布，A正确；酵母菌在无氧条件下才能将葡萄糖分解为乙醇，因此应在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，B错误；CO2可使澄清石灰水变混浊，乙试管中澄清的石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确；甲试管中的酵母菌进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乙醇和CO2，因此拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味，D正确。
【点睛】酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧条件下进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乙醇和CO2，而产生乙醇的无氧呼吸叫做乙醇发酵。据此，结合题意并从装置图中提取有效信息分析各选项。
13．B
【分析】
根据题图分析，AB段随二氧化碳含量增加，光合作用强度增大，达到最大值后不再增加；在C点增加光照强度，光合作用强度增加，说明出现BC段的限制因素主要是光照强度。BC段光合作用强度基本不变，C点和B点三碳化合物维持动态平衡。
光照强度在一定范围内光合速率随着光照强度的增加而加快；但超过一定范围之后，光合速率的增加转慢；当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象。
【详解】
A、植物鲜重量增加的主要是水分，而光合作用合成有机物，因此光合作用强度的重要指标是植物干重的增加量，A错误；
B、根据分析可知，在E点后再次增大光照强度，光合作用强度可能会增加，曲线有可能为EG，B正确；
C、从A点开始，光合作用强度不断增加，叶绿体内的三碳化合物含量不断增加，B点时光合速率达到最大，此时三碳化合物含量大于A点，C错误；
D、分析题图可知，出现BC段的限制因素主要是光照强度，D错误。
故选B。
14．A
【分析】
暗反应的场所是叶绿体基质，物质变化有二氧化碳的固定、C3的还原和ATP的水解，ATP中活跃的化学能会转化为稳定的化学能储存在有机物中。
【详解】
A、根据光照时间缩短至几分之一秒的结果可知，C3是CO2被固定的第一个产物，A错误；
B、结合（1）（2）可知，推论2应该是C3进一步反应生成C5和葡萄糖，B正确；
C、根据C3的含量维持稳定而含放射性的糖类不断增加可知，推论③应该是：C3是暗反应的种间产物，糖类是终产物，C正确；
D、根据光照停止时，C3明显增加，C5明显下降可知，光照与C3和C5的转化有关，推论④应该是C3转化为C5需要依赖光反应的产物，D正确。
故选A。
15．D
【分析】
根据表格数据可知，在黑暗条件下，随着温度的上升呼吸数量加强；在光照条件下，随着温度的上升净光合速率先上升后下降。
【详解】
A、叶片退化为线状可减小叶片表面积以减少水分的散失量，A正确；
B、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，所以45℃绿色枝真正光合作用最大是真正光合作用的最适温度，B正确；
C、由于随着温度的上升呼吸作用一直在上升，没有出现下降的趋势，所以探究绿色枝呼吸酶的最适温度应进一步扩大温度范围并缩小温度梯度，C正确；
D、40℃时绿色枝在光照黑暗各12h条件下，该植物的有机物积累量=12×（6.2 7.3）=-13.2mg/g h＜0，消耗有机物，D错误。
故选D。
16．D
【分析】
分析题图：阳生植物的光饱和点大于阴生植物的，因此曲线A表示红松，曲线B表示人参。
【详解】
A、光照强度为a时，对于人参（B）而言，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）为1，白天12小时没有积累有机物，晚上进行光合作用消耗有机物，一昼夜干重减少，A错误；
B、光照强度在b点之后，限制红松（A）P/R值增大的主要外界因素仍然是光照强度，在d点之后，限制其P/R值增大的主要外界因素才是CO2，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、对于人参（B）而言，a点光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）为1，对应的光照强度为光补偿点；若适当增加土壤中无机盐镁的含量，B植物合成叶绿素增多，达到光补偿点需要的光照强度变小，故一段时间后B植物的a点左移，D正确。
故选D。
【点睛】
2、多选题
17．ABD
【分析】
由题干信息可知，植物在光下会进行一种区别于光合作用和呼吸作用的生理作用，即光呼吸作用，该作用在光下吸收O2与C5结合形成C3和C2，该现象与植物的Rubisco酶有关，它催化五碳化合物反应取决于CO2和O2的浓度，当CO2的浓度较高时，会进行光合作用的暗反应阶段，当O2的浓度较高时，会进行光呼吸。
【详解】
A、据图分析，CO2进入细胞膜的方式为自由扩散，进入光合片层膜时需要膜上的CO2转运蛋白协助并消耗能量，为主动运输过程，A正确；
B、蓝细菌通过CO2浓缩机制使羧化体中Rubisco周围的CO2浓度升高，从而通过促进CO2固定进行光合作用，同时抑制O2与C5结合，进而抑制光呼吸，最终提高光合效率，B正确；
C、若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，而暗反应的场所为叶绿体基质，则应该利用电子显微镜在转基因烟草细胞的叶绿体中观察羧化体，C错误；
D、若转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用，理论上可以增大羧化体中CO2的浓度，使转基因植株暗反应水平提高，进而消耗更多的[H]和ATP，使光反应水平也随之提高，从而提高光合速率，D正确。
故选ABD。
18．AB
【分析】
海藻灯”实际上利用的是蓝藻细胞能够吸收光能进行光合作用的特点。图2中①为吸收的光能转变为电能，②为吸收的光能转变为ATP（和NADPH）中的化学能（光合作用的光反应阶段），③为ATP中活跃的化学能（以及NADPH中的化学能）转变为有机物中稳定的化学能。从图示上可以看出，使用者向海藻灯口吹气，就是向蓝藻溶液中输入CO2，结合图2可知吹气可为过程③提供光合作用的原料CO2。
【详解】
A、使用者需要向海藻灯中吹气，而呼出的气体中含有CO2，可以为暗反应提供原料，但②属于光反应阶段，不需要CO2，A错误；
B、由于蓝藻细胞在生长过程中不断消耗水和无机盐，因此为了延长“海藻灯”的使用寿命，即要保证一定量的蓝藻细胞的存在，还需要定期从加料口加入水和无机盐，B错误；
C、叶绿素分子分布在叶绿体的类囊体薄膜上，所以图2中的叶绿素分子分布的结构相当于植物细胞的类囊体膜，C正确；
D、从图2可以看出，在海藻灯中叶绿素吸收的光能由四个去向：转化为电能储存在蓄电池中、以热能形式散失、转化为荧光放出、转化为活跃化学能贮存在ATP和NADPH中，D正确。
故选AB。
19．BD
【分析】
酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，在有氧条件下，可将葡萄糖分解为CO2和水，在无氧条件下，可将葡萄糖分解为酒精和CO2 。
【详解】
A、酶可以催化生化反应，酶活性受温度影响，故若图1所示装置的温度改变，则图2中的相关数据可能会发生改变，A正确；
B、300s时，装置中氧气量为0，则酵母菌只进行无氧呼吸，产生酒精的场所为细胞质基质，B错误；
C、图2中200~300s，氧气浓度逐渐减小，酒精产生量逐渐增加，因此酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸，此时酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体，C正确；
D、在图2中a、b两条线交点之前，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸前两个阶段和无氧呼吸的第一个阶段均会产生NADH，D错误。
故选BD。
20．ABC
【分析】
酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。
1、有氧呼吸过程分为三个阶段：①葡萄糖分解形成丙酮酸和少量[H]，释放少量能量，形成少量ATP，场所在细胞质基质；②丙酮酸和水分解产生二氧化碳和大量[H]，释放少量能量，形成少量ATP，场所在线粒体基质；③前两阶段产生的[H]与氧气反应生成水，释放大量能量，形成大量ATP，场所在线粒体内膜。
2、无氧呼吸过程分为两个阶段，第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同；第二阶段丙酮酸在细胞质基质中分解产生酒精和二氧化碳。无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。有氧条件下，无氧呼吸被抑制。
【详解】
A、甲组实验中线粒体不能分解葡萄糖，丙组和戊组中丙酮酸能在线粒体中分解产生CO2，A错误；
B、据题干信息可知，只有乙组和丁组缺乏氧气，因此只有乙组和丁组能进行无氧呼吸产生酒精，两组产生的酒精分子数大致相等，B错误；
C、丙组进行的是有氧呼吸，葡萄糖彻底分解，葡萄糖分解后的能量去路只有热能和ATP中储存的能量；而丁组进行的是无氧呼吸，葡萄糖分解后的能量去路有热能、ATP中储存的能量和酒精中含有的能量，C错误；
D、丙组和戊组都进行的是有氧呼吸，由于 2,4-二硝基苯酚（DNP）只抑制线粒体内膜合成ATP，但不影响此部位[H]与O2结合放能。故反应完成后丙组和戊组产生相同数量的H2O和CO2，但丙组未用DNP处理，产生ATP总量多于戊组，D正确。
A、故选ABC。
第II卷（非选择题）
三、解答题
21．线粒体内膜 溶酶体 激活线粒体自噬来清除活性氧 BINP3蛋白 促进 BINP3蛋白降解加快 清除细胞中的活性氧
【分析】
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；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；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】
（1）在人体细胞呼吸过程中，O2参与有氧呼吸的第三阶段，其场所是线粒体内膜。
（2）①溶酶体是细胞的消化车间，内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器。损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解。
②由图2可知，相对对照组来说，用线粒体自噬抑制剂3-MA处理组的活性氧含量都更高，因此图1、图2结果比较表明：适度低氧可激活线粒体自噬来清除活性氧。
（3）①综合上述信息可知，适度低氧上调BINP3基因的表达，使BINP3蛋白增加，促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。
②严重低氧上调BINP3基因的表达（转录），可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
（4）该研究有助于人们对缺氧性疾病发病机理的认识；促进缺氧性疾病的预防和治疗。
【点睛】
本题考查细胞呼吸的过程和影响因素，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图示、获取信息、解决问题的综合应用的能力。
22．光反应 C ATP 细胞质基质、线粒体 ABD 降低了 降低（减小） CO2 灌浆前 B A ABD
【分析】
1、旗叶是禾谷类作物一生中抽出的最后一片叶，小麦旗叶因细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中基粒类囊体数量多，对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。
2、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。
3、分析题图：Ⅰ表示光反应过程，Ⅱ表示暗反应过程。字母A代表ATP，字母B代表ADP和Pi，字母C代表NADP+，字母D代表NADPH，字母E代表C3，字母F代表C5。
【详解】
（1）叶肉细胞中由类囊体堆叠而成基粒，其上有与光合作用相关的色素和酶，为光合作用的光反应阶段提供了更多场所；据图可知：旗叶靠近麦穗最上端，能接受较多的光照，与其他叶片相比，其光合作用由于光照强度大而更有优势，C正确。
故选C。
（2）①由图可知，字母A代表ATP；小麦幼苗夜间只进行呼吸作用，产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体。
②A、根据分析可知，Rubisco酶可以催化CO2的固定过程，A错误；
B、CO2浓度对Rubisco酶和SBP酶所催化的化学反应速率有影响，而不是影响Ⅱ过程中Rubisco酶和SBP酶的活性，B错误；
C、小麦幼苗光合作用产生的有机物可以参与糖类、氨基酸、脂质的合成，C正确；
D、水既是光合作用的反应物又是光合作用的产物，D错误。
故选ABD。
③根据题意分析，光呼吸过程中，C5与O2反应产生了乙醇酸，而乙醇酸中仅有75%的碳又重新生成CO2和C3，说明该过程降低了光合作用效率，同时使细胞内O2/CO2的比值降低，有利于生物适应高氧低碳的环境。
（3）①CO2是暗反应的原料，气孔导度表示气孔张开的程度，气孔导度越大，植物吸收的CO2越多，对暗反应越有利；据表格数据可知：灌浆前期气孔导度最大，此时对籽粒产量的影响最大；因“干旱导致气孔开放程度下降”，故为避免产量下降，应保证水分供应，降低蒸腾作用，应合理灌溉，B正确。
故选B。
②叶绿素能吸收、传递、转化光能，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，应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育，A正确。
故选A。
（4）据题干信息可知：本实验为研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系，根据分析可知，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分析：
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、CO2是暗反应的原料，使用14CO2饲喂旗叶，其最终转移至有机物中，故检测籽粒中含14C的有机物的比例为检测自身的有机物变化，而不应检测18O，C错误、D正确。
故选ABD。
【点睛】
本题考查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，并能结合图表信息分析作答。
23．（1）【分析】从表格数据看出：施加PEG后，气孔导度，光合作用速率、叶绿体类囊体最大光能转化效率都发生了明显下降；如果用NO处理，可以提高气孔导度，但光合作用速率没有明显提高。如果先用NO处理后再用PEG处理，则可以降低PEG对植物的伤害，光合作用速率下降较少。
（1）水直接参与光合作用光反应阶段水的光解过程，同时也是光合产物转变成蔗糖后运往其他细胞的介质；施加PEG后，PEG具有很强的吸水能力，使玉米通过渗透租用失水。
（2）可以在不同波长光下测定对照组与PEG处理组光合色素的吸光率或光密度值或OD值，判断PEG对光合色素含量的影响；如果发现两组数值基本相近，说明PEG对光合色素含量没有影响；由于Fv/Fm代表叶绿体类囊体最大光能转化效率，所以可能是类囊体薄膜受损，因此可以通过电子显微镜观察进行验证。
（3）使用外源NO处理可提高气孔导度，因此吸收CO2增加，直接促进卡尔文循环的CO2固定过程；
在幼苗未受干旱胁迫时，植物气孔没有关闭，所以可以吸收足够的CO2，CO2不是限制幼苗光合速率的主要环境因素，所以使用外源NO处理并不能使幼苗光合速率明显上升；NO处理还能促进光合产物向根运输，提高根尖成熟区液泡的浓度，促进其通过渗透作用吸水。
【点睛】
本题主要考查光合作用的过程及影响因素，需要分析表格中的数据干旱处理和NO处理和植物光合作用的过程相联系，把握影响光合作用的环境因素对光合作用过程的影响，这是该题考查的重点。
24．（1）叶绿素、类胡萝卜素（或胡萝卜素和叶黄素）
（2） 转化为C5，或合成淀粉和蔗糖 降低 淀粉 一方面，叶绿体内磷酸丙糖积累使浓度升高，从而促进淀粉合成；另一方面，由细胞质基质转入叶绿体的Pi减少，促进磷酸丙糖向产生Pi和淀粉的方向进行
（3） 取两支试管编号A、B，各加入等量的一定浓度的C5溶液和等量的饱和CO2溶液，再分别加入等量的甲组、乙组棉花叶肉细胞RuBP羧化酶提取液，一段时间后 ，检测并比较A、B两组溶液中C3的含量 A组中C3的含量高于B组
【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]的作用下还原生成糖类等有机物。
（1）
棉花叶片中光合色素有叶绿素（包含叶绿素a和叶绿素b）、类胡萝卜素（包含叶黄素和胡萝卜素）。
（2）
由图分析可知，磷酸丙糖的去向有3处，转化为五碳化合物、转化为淀粉或者是运出叶绿体在细胞质基质合成蔗糖。通常情况下，Pi与磷酸丙糖通过磷酸丙糖转运器严格按照1∶1反向交换方式进行转运。在环境条件由适宜光照转为较强光照时，光反应速率增大，叶绿体单位时间内合成的Pi增多，Pi由细胞质基质转运到叶绿体的量减少，短时间内磷酸丙糖的转运速率会降低；由于叶绿体内磷酸丙糖积累使浓度升高，从而促进淀粉合成；另外由细胞质基质转入叶绿体的Pi减少，促进磷酸丙糖向产生Pi和淀粉的方向进行，这样更有利于淀粉的合成。
（3）
本实验的自变量是棉花叶肉细胞的种类（甲、乙两组所处的二氧化碳浓度不同），因变量可以检测三碳化合物的含量。想验证长期高浓度CO2环境会降低RuBP羧化酶的活性，可取两支试管编号A、B，各加入等量的一定浓度的C5溶液和等量的饱和CO2溶液，再分别加入等量的甲组、乙组棉花叶肉细胞RuBP羧化酶提取液，一段时间后 ，检测并比较A、B两组溶液中C3的含量。预期结果：A组中C3的含量高于B组。
【点睛】
本题借助图像，考查光合速率的影响因素及对光合产物的分析变化，意在考查考生分析图的能力和理解能力。
考纲解读
知识网络图
重点拓展
典例精讲
精准训练
热点5 两大基础代谢——光合作用与呼吸作用
【考纲要求】
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)。2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。3.细胞呼吸(Ⅱ)。
要点一 细胞呼吸及其影响因素
1.理清有氧呼吸“三”个阶段发生的场所及物质和能量的变化
(1)第一阶段—— 细胞质基质 :消耗葡萄糖,产生[H]和丙酮酸,释放少量能量。
(2)第二阶段——线粒体基质:分解丙酮酸,产生[H]和 CO2 ,释放少量能量。
(3)第三阶段—— 线粒体内膜 : [H]与O2 结合产生H2O,释放 大量 能量。
2.不同生物无氧呼吸产物归纳
3.“三看”判断细胞呼吸的类型
4.影响细胞呼吸因素的相关曲线分析
(1)甲图中:温度通过影响 酶活性 来影响细胞呼吸速率,生产上常低温贮存果蔬,大棚内夜间降温的目的是 减少有机物的消耗 。
(2)乙图中:
a.O2浓度=0,细胞的呼吸方式是 只进行无氧呼吸 ;
b.0
d.图中O2浓度为 1/4M 时,有机物消耗最少,此浓度是果蔬贮存的最佳浓度。
(3)丙图中:自由水含量较 高 时呼吸旺盛,为减少有机物消耗,种子贮存前宜 晒干 处理。
(4)丁图中:CO2是细胞呼吸的产物,对细胞呼吸具有 抑制 作用,生产上常采用增加CO2浓度或窖藏贮存果蔬。
要点二 光合作用及其影响因素
1.光合作用的要点归纳
(1)
(2)光合作用过程中碳、氢、氧元素去向 ：6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2
1 氧元素:H2O→O2 CO2→C6H12O6、H2O
②碳元素:CO2→C3→C6H12O6
③氢元素:H2O→[H]→C6H12O6、H2O
2.关注影响光合作用的因素的三类曲线
光照强度 影响① 光反应 阶段ATP、[H]的产生,进而制约② 暗反应阶段 P点的限制因素:外因:③ 温度、CO2的供应量 等 内因:④ 色素含量、酶的数量和活性、C5的含量 等
CO2浓度 影响⑤ 暗反应 阶段C3的生成 P点的限制因素:外因:⑥ 温度和光照强度 等 内因:⑦ 酶的数量和活性、C5的含量、色素含量 等
温度 通过影响⑧ 酶的活性 影响光合作用 P点对应的温度为进行光合作用的最适温度
考点一 细胞呼吸及其影响因素
【典型例题】（2021·辽宁沈阳·模拟预测）下图表示酵母菌在细胞呼吸（底物仅为葡萄糖）过程中，O2浓度与CO2释放量、O2吸收量之间的关系。相关叙述正确的是（ ）
A．O2浓度为0时，葡萄糖中的化学能全部转化为热能
B．O2浓度为5%时，酵母菌的细胞质基质和线粒体中都有CO2产生
C．c点的O2浓度下，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等
D．随着O2浓度的增大，酵母菌细胞的呼吸速率将一直增大
【分析】
酵母菌有氧呼吸中氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量；无氧呼吸中只释放二氧化碳而不吸收氧气。观察曲线可知，在氧气浓度小于10%时，氧气的吸收量曲线低于二氧化碳的生成量曲线，表明酵母菌既在进行有氧呼吸又在进行无氧呼吸。Q点对应氧气的吸收量为零，则说明此时只进行无氧呼吸，R点时二氧化碳的释放量表现为最低，则有机物的分解量最少，即呼吸作用最弱，此时无氧呼吸得到了抑制而有氧呼吸还很弱。P点时两曲线重合，氧气的吸收量等于二氧化碳的生成量，则说明只进行有氧呼吸，而无氧呼吸受到了完全的抑制。
【详解】
A、O2浓度为0时，葡萄糖中的化学能一部分储存在ATP中、一部分转化为热能、大部分储存在酒精中，A错误；
B、O2浓度为5%时，无氧呼吸产生的 CO2量低于CO2生成量，酵母菌同时进行有氧呼吸与无氧呼吸，酵母菌的细胞质基质和线粒体中都有CO2产生，B正确；
C、c点的O2浓度下，有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2的量相等，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的3倍，C错误；
D、O2浓度增大到一定值时，酵母菌细胞的呼吸速率不再增大，D错误。
故选B。
【变式训练】
（2021·江西·进贤县第一中学模拟预测）下图是外界对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。以下分析不正确的是 ( )
A．从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度对应B点。AB段可说明在一定的温度范围内,随着温度升高，细胞呼吸加快
B．乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸类型，曲线Ⅱ表示有氧呼吸类型
C．如果乙图中曲线Ⅰ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么幼根会因产生的乳酸积累导致变黑腐烂
D．曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖，曲线II 最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制
【分析】
根据题意和图示分析可知：图甲是细胞呼吸速率随温度变化而变化的曲线，在一定的范围内，随温度升高，细胞呼吸速率增强，B点细胞呼吸速率最大，该点对应的温度为细胞呼吸的最适宜温度，超过最适宜温度后，随温度升高，细胞呼吸速率降低；图乙是细胞呼吸速率随氧气浓度变化而变化的曲线，曲线Ⅰ随氧气浓度升高呼吸速率逐渐降低，直至为0，因此Ⅰ为无氧呼吸曲线，Ⅱ曲线随氧气浓度升高，呼吸速率升高，当氧气浓度超过一定范围后，细胞呼吸速率趋于平衡，因此Ⅱ为有氧呼吸的曲线。
【详解】
甲图中AB段随着温度的升高，呼吸的相对速率升高，说明AB段可说明在一定的温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸加快，而B点是细胞呼吸速率最高的点，应是呼吸速率最旺盛的温度，A正确；乙图中随着氧气浓度的增加，I呼吸速率下降说明代表的是无氧呼吸，Ⅱ随着氧气浓度的增加呼吸速率增加说明是有氧呼吸，B正确；如果乙图中曲线I描述的是水稻根细胞的呼吸，产生的是酒精和二氧化碳，C错误；如果Ⅱ表示的生理过程利用的是葡萄糖，曲线Ⅱ最终区域平衡，限制因素不是氧气应是温度或呼吸酶的数量限制，D正确。故选C。
【点睛】
本题细胞呼吸考查的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。对于温度和氧气浓度对于细胞呼吸速率的影响的理解是解题的关键。
考点二 光合作用及其影响因素
【典型例题】（2021·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测）在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，绘成曲线如图2所示。下列叙述正确的是（ ）
A．a～b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输
B．该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64 ppm CO2/min
C．适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将不变
D．若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降
【分析】
题图分析，图中实验装置甲测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，可以用于测定呼吸作用强度或净光合作用强度，即光下测定的 是净光合速率，黑暗处测定的是呼吸速率。
【详解】
A、a～b段二氧化碳含量在下降，说明植物的光合作用大于呼吸作用，且二氧化碳在暗反应中被用于合成三碳化合物，因此叶绿体中ATP从类囊体膜向基质运输，A错误；
B、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率=（1680 180）/30=50ppm CO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率=（600 180）/30=14ppm CO2/min，因此真光合速率平均为64ppm CO2/min，B正确；
C、题干中提出，该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点将下降，C错误；
D、若第10 min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，D错误。
故选B。
【变式训练】
（2021·重庆市渝北中学校模拟预测）如图为某兴趣小组探究绿色植物生理作用所用到的实验装置，I所给的条件有：①遮光；②适宜光照；Ⅱ烧杯中的物质有；③NaOH溶液；④CO2缓冲液；⑤蒸馏水，当呼吸作用以葡萄糖为底物时（不考虑产乳酸的呼吸），下列实验没计方案不能达到目的是（ ）
A．实验一①③，实验二②④，探究叶绿体内氧气的释放速率
B．实验一①③，实验二①④，探究植株可能进行的呼吸类型
C．实验一②③，实验二②④，验证CO2是植物光合作用的原料
D．实验一①③，实验二①⑤，探究有氧呼吸和无氧呼吸消耗糖的比例
【分析】1、真光合速率=净光合速率+呼吸速率。
2、影响光合作用速率的环境因素有：温度、二氧化碳浓度、光照强度等。
3、根据有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式，通过探究氧气和二氧化碳的变化量可以探究两种呼吸的消耗糖的比值。
【详解】
A、叶绿体内氧气的释放速率代表真光合作用，实验一①③遮光处理下，植物进行呼吸作用，NaOH溶液吸收呼吸产生的CO2，有色液滴的移动代表O2的消耗速率，即代表呼吸速率，故实验一①③测定呼吸速率，实验二②④适宜光照下，植物进行呼吸作用和光合作用，CO2缓冲液维持环境中CO2的稳定，有色液滴的移动代表O2的释放速率，故实验二②④测定植物的净光合速率，即测定叶绿体的O2释放量实际是测定真光合作用，将实验①③和②④的数据相加即为真光合作用速率，A不符合题意；
B、探究呼吸作用的类型必需排除光合作用的干扰，所以要遮光，自变量为有无O2，故必须设置为一组有氧，一组无氧，而实验一①③中NaOH溶液吸收CO2，实验二①④中CO2缓冲液维持CO2的稳定，不能有效设置成有氧和无氧两个组，不能探究植株的呼吸类型，B符合题意；
C、实验一②③中NaOH溶液吸收CO2，实验二②④中CO2缓冲液维持CO2的稳定，两组实验的自变量为有无CO2，在排除光照的干扰下，通过有无CO2的可以探究光合作用需要CO2，C不符合题意；
D、实验一①③中NaOH溶液吸收CO2，有色液滴的移动可代表O2的变化（不移动，说明无氧呼吸，向左移动说明有氧呼吸），实验二①⑤中有色液滴的移动代表O2和CO2的差值（差值为0，说明有氧呼吸；向右移动，说明有氧呼吸和无氧呼吸并存，向左移动，说明无氧呼吸），综合实验一①③，实验二①⑤O2和CO2的变化量可以探究两种呼吸的消耗糖的比值，D不符合题意。
故选B。
第I卷（选择题）
一、单选题
1．（2021·福建·高考真题）下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”（实验I）和“培养液中酵母菌种群数量的变化”（实验II）的叙述，正确的是（ ）
A．实验I、Ⅱ都要将实验结果转化为数学模型进行分析
B．实验I、Ⅱ通气前都必须用NaOH去除空气中的CO2
C．实验I中，有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊
D．实验Ⅱ中，可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室
2．（2021·浙江·高考真题）需氧呼吸必须有氧的参加，此过程中氧的作用是（ ）
A．在细胞溶胶中，参与糖酵解过程 B．与丙酮酸反应，生成 CO2
C．进入柠檬酸循环，形成少量 ATP D．电子传递链中，接受氢和电子生成H2O
3．（2021·湖南·高考真题）下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（ ）
A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气
B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长
C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用
4．（2021·全国·高考真题）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（ ）
A．该菌在有氧条件下能够繁殖 B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇 D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
5．（2021·北京·高考真题）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（ ）
A．两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C．50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D．HT植株表现出对高温环境的适应性
6．（2021·浙江·高考真题）渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示，图甲是不同山梨醇浓度对叶绿体完整率和放氧率的影响，图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量和放氧量的影响。CO2以HCO3-形式提供，山梨醇为渗透压调节剂，0．33 mol·L-1时叶绿体处于等渗状态。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，光合速率大小相似
B．渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大
C．低渗条件下，即使叶绿体不破裂，卡尔文循环效率也下降
D．破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大，放氧率越低
7．（2021·湖南·高考真题）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（ ）
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
8．（2021·广东·高考真题）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是（ ）
A．Rubisco存在于细胞质基质中 B．激活Rubisco需要黑暗条件
C．Rubisco催化CO2固定需要ATP D．Rubisco催化C5和CO2结合
9．（2021·广东·高考真题）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（ ）
A．t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）
B．t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）
C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
10．（2021·河南·鹤壁高中模拟预测）如图是夏季连续两昼夜内，某野外植物CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1～S5表示曲线与横轴围成的面积。下列叙述错误的是
A．图中B点和I点，该植物的光合作用强度和呼吸作用强度相同
B．图中DE段不是直线的原因是夜间温度不稳定，影响植物的呼吸作用
C．如果S1+S3+S5＞S2+S4，表明该植物在这两昼夜内有机物的积累量为负值
D．图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是CO2浓度
11．（2021·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测）将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃罩A、B中，甲给予适宜强度的光照，乙遮光（黑暗）处理，其他条件相同。下列分析正确的是
A．A玻璃罩中的CO2含量将持续降低
B．B玻璃罩中植株的干重将持续降低
C．甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均不同
D．甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的呼吸作用强度
12．（2021·上海普陀·二模）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
13．（2021·黑龙江·哈尔滨三中模拟预测）如图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。图示中，CE段是增大了光照强度后测得的曲线。下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．植物体鲜重增加量是光合作用强度的重要指标 B．在E点后再次增大光照强度，曲线有可能为EG段
C．叶绿体内A点时的三碳化合物含量大于B点 D．出现BC段的限制因素主要是温度
14．（2021·湖北·襄阳四中模拟预测）卡尔文给小球藻提供14CO2和适宜的光照，研究光合作用暗反应过程中C的转移路径。某同学根据卡尔文的实验资料，提出了一些推论，下列推论不合理的是（ ）
资料 推论
（1）将光照时间逐渐缩短至几分之一秒，发现90%的放射性物质是一种C3 ①
（2）经过5s光照后，检测到含有放射性的C5和葡萄糖 ②
（3）在适宜光照和CO2充足的条件下，C3和C5的含量很快达到稳定状态，含有放射性的糖类不断增加 ③
（4）当停止光照时，C3明显增加，C5明显下降 ④
A．推论①：C3是CO2被还原的第一个产物
B．推论②：C3进一步反应生成C5和葡萄糖
C．推论③：C3是暗反应的中间产物，糖类是终产物
D．推论④：C3转化为C5需要依赖光反应的产物
15．（2021·新疆·二模）沙拐枣是荒漠地区优良的固沙植物，叶片退化为线状，具有能够进行光合作用的绿色枝。某实验小组测定了温度对沙拐枣绿色枝吸收和释放CO2速率的影响，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
温度（℃） 25 30 35 40 45 50
黑暗条件下CO2释放速率（mg/g h） 3．1 4．0 4．9 7．3 9．8 10．2
光照条件下CO2吸收速率（mg/g h） 9．2 10．2 7．8 6．2 4．9 2．2
A．叶片退化为线状可减小叶片表面积以减少水分的散失量
B．30℃不是绿色枝真正光合作用的最适温度
C．探究绿色枝呼吸酶的最适温度应进一步扩大温度范围并缩小温度梯度
D．40℃时绿色枝在光照黑暗各12h条件下能积累有机物
16．（2021·天津市宝坻区第一中学三模）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，每日光照12小时，一昼夜后人参干重不变，红松干重减少
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CO2浓度
C．光照强度为c时，红松和人参的净光合速率相等
D．若适当增加土壤中无机盐镁的含量，一段时间后B植物的a点左移
二、多选题
17．（2021·湖南·益阳市箴言中学三模）Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提高光合效率。蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。为提高烟草的光合速率，向烟草内转入蓝细菌Rubisco的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。以下说法正确的是（ ）
注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散
A．据图分析，CO2通过细胞膜是顺浓度梯度的而通过光合片层膜是逆浓度梯度的
B．蓝细菌的CO2浓缩机制既能促进CO2固定，又能抑制O2与C5结合，从而提高光合效率
C．若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，应能利用高倍显微镜在转基因烟草细胞的叶绿体中观察到羧化体
D．理论上应再转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并使其成功表达和发挥作用才能使转基因烟草的光合速率提高
18．（2021·山东济南·模拟预测）图1装置是科学家最新研制的一种海藻灯，其上部装有蓝藻培养液，下部装有蓄电池和LED灯。白天，使用者向灯内吹气，仅需很少的阳光便可产生发光的电能。这种海藻灯可在自然灾难、野营以及电力供给中断时使用。图2为海藻灯中的蓝藻利用光能的过程示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．白天，使用者需要向海藻灯中吹气，可为图2中②过程提供CO2
B．定期从加料口加入水即可延长海藻灯的使用寿命
C．图2中叶绿素分子分布的结构相当于植物细胞的类囊体膜
D．由图可知，光能被吸收后的去向有电能、热能、荧光、活跃化学能
19．（2021·河北·保定市教育科学研究所模拟预测）下图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸的方式，其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二氧化碳传感器、酒精传感器，可用于测定相应物质的含量，相关数据的测定结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若图1所示装置的温度改变，则图2中的相关数据可能会发生改变
B．300s时，酵母菌只进行无氧呼吸，在线粒体内膜上产生酒精
C．图2中200~300s，酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体
D．在图2中a、b两条线交点之前，酵母菌主要进行无氧呼吸，此过程无NADH产生
20．（2021·湖南·衡阳市八中模拟预测）2，4-二硝基苯酚（DNP）只抑制线粒体内膜合成 ATP，但不影响此部位[H]与 O2 结合放能。将部分酵母菌破碎后获取线粒体和细胞质基质，进行下表所示各组实验。下列有关叙述错误的是（ ）
组别 反应条件
甲组 1mol葡萄糖+线粒体+充足氧气
乙组 1mol葡萄糖+细胞质基质+缺乏氧气
丙组 1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气
丁组 1mol葡萄糖+完整酵母菌+缺乏氧气
戊组 1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧气+DNP
A．五组实验均能产生丙酮酸，甲组、丙组和戊组中丙酮酸能在线粒体中分解产生 CO2
B．反应完成后只有乙组和丁组产生了酒精，但两组产生的酒精分子数相差很大
C．反应完成后，丙组和丁组中葡萄糖分解后的能量去路只有热能和 ATP 中储存的能量
D．反应完成后丙组和戊组产生相同数量的 H2O 和 CO2，但丙组产生 ATP 总量多于戊组
第II卷（非选择题）
三、解答题
21．（2021·天津市南开区南大奥宇培训学校模拟预测）人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制。
（1）在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是______________。当细胞中O2含量低时，线粒体通过电子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。
（2）分别用常氧（20% O2）、适度低氧（10% O2）和严重低氧（0．3% O2）处理PC12细胞，24h后检测线粒体自噬水平，结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。
①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的__________（结构）降解。
②图1、图2结果表明：适度低氧可________________________。
（3）研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3。
综合上述信息，解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因：
①适度低氧上调BINP3基因的表达，使___________增加，___________（促进/抑制）了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。
②严重低氧上调BINP3基因的表达（转录），可能由于严重低氧下___________，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以_____________________，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
22．（2021·江苏·盐城中学模拟预测）小麦是世界的重要粮食作物。小麦植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶（如下图所示），旗叶对籽粒产量有重要贡献。
（1）旗叶叶肉细胞中的叶绿体内有更多的类囊体堆叠，这为光合作用的___________ 阶段提供了更多的场所。与其他叶片相比，旗叶光合作用更有优势的环境因素是___________。
A．温度 B．CO2浓度 C．光照强度 D．水分
（2）在旗叶的叶肉细胞中存在着下左图所示的代谢过程：
Rubp羧化\加氧酶和SBP酶（景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶）是旗叶光合作用过程中的关键酶。
①据图分析，字母A代表：___________；小麦幼苗夜间产生ATP的场所是：___________。
②下列关于图中的物质与过程的叙述，错误的是（ ）___________。
A．Rubp羧化\加氧酶可以催化E物质的还原过程
B．CO2浓度可以影响Ⅱ过程中Rubp羧化\加氧酶和SBP酶的活性
C．小麦幼苗光合作用产生的有机物可以参与糖类、氨基酸、脂质的合成
D．光合作用过程中只消耗水分不产生水分子
③研究发现，RuBP羧化\加氧酶还可催化C5与O2反应产生乙醇酸，乙醇酸中75%的碳又重新生成CO2和C3的光呼吸过程。该过程___________（降低了/促进了/不影响）光合作用效率，同时使细胞内O2/CO2的比值___________，有利于生物适应高氧低碳的环境。
（3）为指导田间管理和育种，科研人员对多个品种的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，表明该指标对籽粒产量的影响越大。
表示不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性
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* 0．30 0．37 0．70 0．63 0．35 0．11
胞间CO2浓度 0．33 0．33 0．60 0．57 0．30 0．22
叶绿素含量 0．22 0．27 0．33 0．34 0．48 0．45
*气孔导度表示气孔张开的程度
①气孔导度主要影响光合作用中___________的供应。以上研究结果表明，旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大的时期是在___________期。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降，籽粒产量会明显降低，有效的增产措施是___________。
A．释放干冰 B．合理灌溉 C．燃烧秸秆 D．喷洒生长素
②根据以上研究结果，在小麦的品种选育中，针对灌浆后期和末期，应优先选择进行培育的品种是__________。
A．旗叶叶绿素含量高的品种 B．旗叶水分含量多的品种
C．旗叶气孔张开的程度大的品种 D．旗叶胞间CO2浓度高的品种
（4）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”。若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系，以下研究思路合理的是___________。
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H218O浇灌小麦，检测籽粒中含18O的有机物的比例
D．使用14CO2饲喂旗叶，检测籽粒中含14C的有机物的比例
23．（2021·浙江·绍兴市教育教学研究院模拟预测）某科研小组研究外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用和生长的影响，部分结果如下表：
表 外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用和生长的影响
处理 气孔导度（mmolH2O·m-2·s-l） 光合速率（umolCO2m-2·s-l） Fv/Fm 根干重（g/plant）
对照组 0.061 9.2 0.81 0.061
PEG处理 0.010 3.1 0.68 0.063
NO处理 0.089 9.1 0.81 0.068
NO处理后再PEG处理 0.025 4.2 0.77 0.078
（备注：Fv/Fm代表叶绿体类囊体最大光能转化效率。）
回答下列问题：
（1）水既是光合作用___________阶段的直接原料，也是光合产物转变成___________后运往其他细胞的介质。PEG具有很强的吸水能力，使玉米幼苗细胞因___________作用失水，导致光合速率下降。
（2）为进一步研究PEG处理使玉米幼苗Fv/Fm下降的原因，提取并在不同波长光下测定对照组与PEG处理组光合色素的___________，比较发现两组数值基本相近，说明色素含量没有明显差异。因此，可推测Fv/Fm下降可能的原因是___________，可利用电子显微镜观察进行验证。
（3）据表分析，使用外源NO处理可显著提高玉米幼苗在干旱胁迫时的气孔导度，直接促进卡尔文循环的___________过程，使光合速率上升。在幼苗未受干旱胁迫时，使用外源NO处理并不能使幼苗光合速率明显上升，原因可能是未受干旱胁迫时，___________不是限制幼苗光合速率的主要环境因素。NO处理还能促进光合产物向___________转运，以适应缺水环境。
24．（2021·安徽·模拟预测）光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，是“地球上最重要的化学反应”，它是一切生命生存和发展的基础。下图是棉花叶肉细胞的光合作用过程示意图，磷酸丙糖转运器的活性受光的调节，适宜光照条件下，其活性较高。
（1）棉花叶片中光合色素有 ___。
（2）由图分析可知，C3被还原为磷酸丙糖后，下一步利用的去向是 ___。通常情况下，Pi与磷酸丙糖通过磷酸丙糖转运器严格按照1∶1反向交换方式进行转运。在环境条件由适宜光照转为较强光照时，短时间内磷酸丙糖的转运速率会 ___（填“升高”或“降低”），则更有利于____（填“淀粉”或“蔗糖”）的合成，原因是____。
（3）为探究CO2浓度对棉花幼苗光合速率的影响，研究人员将棉花幼苗分别进行不同实验处理：甲组提供大气CO2浓度（375μmol·mol－1）：乙组先在CO2浓度倍增环境（750μmol·mol－1）中培养60d，然后在测定前一周恢复为大气CO2浓度，其他条件相同且适宜。在晴天上午测定各组的光合速率，结果乙组光合速率比甲组低，原因可能是长期高浓度CO2环境会降低RuBP羧化酶（固定CO2的酶）的活性。设计实验加以验证这一推测。
材料用具：甲、乙两组棉花叶肉细胞RuBP羧化酶提取液，一定浓度的C5溶液，饱和CO2溶液，试管等。实验思路：____；预测结果：____。
答案解析部分
第I卷（选择题）
一、单选题
1．C
【分析】
1、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”（实验Ⅰ）：（1）NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸释放的二氧化碳，所以装置中液滴移动的距离代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧气；（2）清水不吸收气体，也不释放气体，所以装置中液滴移动的距离代表呼吸作用释放的二氧化碳的量与消耗氧气的量的差值。
2、“培养液中酵母菌种群数量的变化”（实验Ⅱ）中，酵母菌数量的计算公式为：每个小方格中酵母菌数量×400÷（0.1mm3×10-3）×稀释的倍数；并且实验过程中需注意相关注意点，如：取样时要先振荡摇匀、酵母菌浓度过高时要加水稀释、计数时只数上边线和左边线的菌体数等。
【详解】
A、实验Ⅰ不需要将实验结果转化为数学模型进行分析，可以根据液滴的移动情况判断酵母菌的细胞呼吸方式，A错误；
B、实验Ⅱ中二氧化碳不是影响种群数量变化的因素，不会干扰实验结果，所以不需要通气前用NaOH去除空气中的CO2，B错误；
C、实验Ⅰ中，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产物中都有二氧化碳，所以都能使澄清石灰水变浑浊，C正确；
D、实验Ⅱ中，用血细胞计数对酵母菌计数时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，再吸去多余培养液，最后进行计数，D错误。
故选C。
2．D
【分析】
1、需氧呼吸的三个阶段
第一阶段糖酵解：发生在细胞溶胶中，反应方程式：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少)
第二阶段柠檬酸循环：发生在线粒体基质中，反应方程式：2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量(少)
第三阶段电子传递链：发生在线粒体内膜，反应方程式：24[H]＋6O212H2O＋能量(多)
【详解】
A、在细胞溶胶中，需要呼吸第一阶段是糖酵解过程，不需要氧参与，A错误；
B、需氧呼吸第二阶段，需要水与丙酮酸反应，生成 CO2，不需要氧参与，B错误；
C、进入柠檬酸循环，形成少量 ATP ，是需要呼吸第二阶段，不需要氧参与，C错误；
D、电子传递的最后一站是氧气接受氢和电子生成H2O ，D正确。
故选D。
3．B
【分析】
细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化释放的能量比后者多。温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素，储藏蔬菜、水果时采取零上低温、一定湿度、低氧等措施延长储藏时间，而种子采取零上低温、干燥、低氧等措施延长储存时间。
【详解】
A、南方稻区早稻浸种后催芽过程中，“常用40℃左右温水淋种”可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，“时常翻种”可以为种子的呼吸作用提供氧气，A正确；
B、种子无氧呼吸会产生酒精，因此，农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；
C、油料作物种子种含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；
D、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是新鲜水果保存的适宜条件，D正确。
故选B。
4．B
【分析】
酵母菌是兼性厌氧生物，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳。
【详解】
A、酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；
BC、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。
故选B。
5．B
【分析】
1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。净光合速率可用单位时间内O2的释放量、有机物的积累量、CO2的吸收量来表示。
2、真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】
A、由图可知，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正确；
B、CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误；
C、由图可知，50℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正确；
D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。
故选B。
6．A
【分析】
根据图示，由图甲可知，在一定范围内（0.15 moL·L-1~0.33 mol·L-1山梨醇浓度），渗透压从低到高变化过程中，菠菜叶绿体的完整率和放氧率都逐渐变大，增幅不同；由图乙可知，两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量影响比较相似，而对放氧量的影响差别较大。
【详解】
A、根据分析，由图甲可知，与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，但放氧率较低，放氧率可以代表光合速率，故说明低渗条件下光合速率较低，A错误；
B、根据分析，由图乙可知，渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大，B正确；
C、由图甲可知，低渗条件下，即使叶绿体完整率没有明显降低的范围内，叶绿体放氧率仍明显降低，即光反应速率下降，影响了暗反应，即卡尔文循环效率下降，C正确；
D、由图甲可以看出，低渗条件下叶绿体完整率越低，放氧率也越低，D正确。
故选A。
7．A
【分析】
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用根据是否需要光能，可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。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。光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。
【详解】
A、弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释放，A错误；
B、二氧化碳性质不活泼，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个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，因此二氧化碳不能直接被还原，B正确；
C、在禾谷类作物开花期减掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；
D、合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度，D正确；
故选A。
8．D
【分析】
暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C52C3
b．三碳化合物的还原：
【详解】
A、Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；
B、暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；
C、Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误；
D、Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。
故选D。
9．D
【分析】
光照强度影响光合作用强度的曲线：由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸，所以在光下测定植物光合强度时，实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和(称为“表观光合作用强度")。如下图:
A表示植物呼吸作用强度，A点植物不进行光合作用，B点表示光补偿点，C点表示光饱和点。
【详解】
A、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度），A正确；
B、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度），B正确；
C、通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其它性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确；
D、三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照强度的增加而变大，但是超过光的饱和点，再增大光照强度三者光合速率的差异不再变化，D错误。
故选D。
10．D
【分析】
植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量。据此分析解答。
【详解】
A、B和Ⅰ点植物既不吸收二氧化碳也不释放二氧化碳，光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点，A正确；
B、图中DE段植物只进行细胞呼吸，不是直线的原因是夜间温度不稳定，温度影响酶的活性，进而影响植物的呼吸作用强度，B正确；
C、S1+S3+S5为无光时呼吸的消耗量，S2+S4为有光时净光合量，若前者大于后者，则有机物积累量为负，C正确；
D、图中S2明显小于S4，造成这种情况的主要外界因素最可能是光照强度不同，D错误。
故选D。
【点睛】
本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力。
11．B
【详解】
在适宜强度的光照下，A玻璃罩中的植物甲，初始时光合作用强度大于呼吸作用强度，导致CO2含量逐渐降低，当CO2含量减少到一定程度时，光合作用强度与呼吸作用强度相等，A玻璃罩中CO2含量维持在较低水平，A错误；B玻璃罩中的乙植株进行遮光（黑暗）处理，不能进行光合作用，但可通过呼吸作用消耗有机物，因此B玻璃罩中植株的干重将持续降低，B正确；甲植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，乙植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是细胞质基质和线粒体，因此二者形成ATP的场所不完全相同，C错误；在某一时刻，甲植株的光合作用强度会等于乙植株的呼吸作用强度，D错误。
12．B
【详解】
将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，以便使酵母菌在混合液中均匀分布，A正确；酵母菌在无氧条件下才能将葡萄糖分解为乙醇，因此应在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，B错误；CO2可使澄清石灰水变混浊，乙试管中澄清的石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确；甲试管中的酵母菌进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乙醇和CO2，因此拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味，D正确。
【点睛】酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧条件下进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乙醇和CO2，而产生乙醇的无氧呼吸叫做乙醇发酵。据此，结合题意并从装置图中提取有效信息分析各选项。
13．B
【分析】
根据题图分析，AB段随二氧化碳含量增加，光合作用强度增大，达到最大值后不再增加；在C点增加光照强度，光合作用强度增加，说明出现BC段的限制因素主要是光照强度。BC段光合作用强度基本不变，C点和B点三碳化合物维持动态平衡。
光照强度在一定范围内光合速率随着光照强度的增加而加快；但超过一定范围之后，光合速率的增加转慢；当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象。
【详解】
A、植物鲜重量增加的主要是水分，而光合作用合成有机物，因此光合作用强度的重要指标是植物干重的增加量，A错误；
B、根据分析可知，在E点后再次增大光照强度，光合作用强度可能会增加，曲线有可能为EG，B正确；
C、从A点开始，光合作用强度不断增加，叶绿体内的三碳化合物含量不断增加，B点时光合速率达到最大，此时三碳化合物含量大于A点，C错误；
D、分析题图可知，出现BC段的限制因素主要是光照强度，D错误。
故选B。
14．A
【分析】
暗反应的场所是叶绿体基质，物质变化有二氧化碳的固定、C3的还原和ATP的水解，ATP中活跃的化学能会转化为稳定的化学能储存在有机物中。
【详解】
A、根据光照时间缩短至几分之一秒的结果可知，C3是CO2被固定的第一个产物，A错误；
B、结合（1）（2）可知，推论2应该是C3进一步反应生成C5和葡萄糖，B正确；
C、根据C3的含量维持稳定而含放射性的糖类不断增加可知，推论③应该是：C3是暗反应的种间产物，糖类是终产物，C正确；
D、根据光照停止时，C3明显增加，C5明显下降可知，光照与C3和C5的转化有关，推论④应该是C3转化为C5需要依赖光反应的产物，D正确。
故选A。
15．D
【分析】
根据表格数据可知，在黑暗条件下，随着温度的上升呼吸数量加强；在光照条件下，随着温度的上升净光合速率先上升后下降。
【详解】
A、叶片退化为线状可减小叶片表面积以减少水分的散失量，A正确；
B、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，所以45℃绿色枝真正光合作用最大是真正光合作用的最适温度，B正确；
C、由于随着温度的上升呼吸作用一直在上升，没有出现下降的趋势，所以探究绿色枝呼吸酶的最适温度应进一步扩大温度范围并缩小温度梯度，C正确；
D、40℃时绿色枝在光照黑暗各12h条件下，该植物的有机物积累量=12×（6.2 7.3）=-13.2mg/g h＜0，消耗有机物，D错误。
故选D。
16．D
【分析】
分析题图：阳生植物的光饱和点大于阴生植物的，因此曲线A表示红松，曲线B表示人参。
【详解】
A、光照强度为a时，对于人参（B）而言，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）为1，白天12小时没有积累有机物，晚上进行光合作用消耗有机物，一昼夜干重减少，A错误；
B、光照强度在b点之后，限制红松（A）P/R值增大的主要外界因素仍然是光照强度，在d点之后，限制其P/R值增大的主要外界因素才是CO2，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、对于人参（B）而言，a点光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）为1，对应的光照强度为光补偿点；若适当增加土壤中无机盐镁的含量，B植物合成叶绿素增多，达到光补偿点需要的光照强度变小，故一段时间后B植物的a点左移，D正确。
故选D。
【点睛】
2、多选题
17．ABD
【分析】
由题干信息可知，植物在光下会进行一种区别于光合作用和呼吸作用的生理作用，即光呼吸作用，该作用在光下吸收O2与C5结合形成C3和C2，该现象与植物的Rubisco酶有关，它催化五碳化合物反应取决于CO2和O2的浓度，当CO2的浓度较高时，会进行光合作用的暗反应阶段，当O2的浓度较高时，会进行光呼吸。
【详解】
A、据图分析，CO2进入细胞膜的方式为自由扩散，进入光合片层膜时需要膜上的CO2转运蛋白协助并消耗能量，为主动运输过程，A正确；
B、蓝细菌通过CO2浓缩机制使羧化体中Rubisco周围的CO2浓度升高，从而通过促进CO2固定进行光合作用，同时抑制O2与C5结合，进而抑制光呼吸，最终提高光合效率，B正确；
C、若蓝细菌羧化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，而暗反应的场所为叶绿体基质，则应该利用电子显微镜在转基因烟草细胞的叶绿体中观察羧化体，C错误；
D、若转入HCO3-和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥作用，理论上可以增大羧化体中CO2的浓度，使转基因植株暗反应水平提高，进而消耗更多的[H]和ATP，使光反应水平也随之提高，从而提高光合速率，D正确。
故选ABD。
18．AB
【分析】
海藻灯”实际上利用的是蓝藻细胞能够吸收光能进行光合作用的特点。图2中①为吸收的光能转变为电能，②为吸收的光能转变为ATP（和NADPH）中的化学能（光合作用的光反应阶段），③为ATP中活跃的化学能（以及NADPH中的化学能）转变为有机物中稳定的化学能。从图示上可以看出，使用者向海藻灯口吹气，就是向蓝藻溶液中输入CO2，结合图2可知吹气可为过程③提供光合作用的原料CO2。
【详解】
A、使用者需要向海藻灯中吹气，而呼出的气体中含有CO2，可以为暗反应提供原料，但②属于光反应阶段，不需要CO2，A错误；
B、由于蓝藻细胞在生长过程中不断消耗水和无机盐，因此为了延长“海藻灯”的使用寿命，即要保证一定量的蓝藻细胞的存在，还需要定期从加料口加入水和无机盐，B错误；
C、叶绿素分子分布在叶绿体的类囊体薄膜上，所以图2中的叶绿素分子分布的结构相当于植物细胞的类囊体膜，C正确；
D、从图2可以看出，在海藻灯中叶绿素吸收的光能由四个去向：转化为电能储存在蓄电池中、以热能形式散失、转化为荧光放出、转化为活跃化学能贮存在ATP和NADPH中，D正确。
故选AB。
19．BD
【分析】
酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，在有氧条件下，可将葡萄糖分解为CO2和水，在无氧条件下，可将葡萄糖分解为酒精和CO2 。
【详解】
A、酶可以催化生化反应，酶活性受温度影响，故若图1所示装置的温度改变，则图2中的相关数据可能会发生改变，A正确；
B、300s时，装置中氧气量为0，则酵母菌只进行无氧呼吸，产生酒精的场所为细胞质基质，B错误；
C、图2中200~300s，氧气浓度逐渐减小，酒精产生量逐渐增加，因此酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸，此时酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体，C正确；
D、在图2中a、b两条线交点之前，酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸前两个阶段和无氧呼吸的第一个阶段均会产生NADH，D错误。
故选BD。
20．ABC
【分析】
酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。
1、有氧呼吸过程分为三个阶段：①葡萄糖分解形成丙酮酸和少量[H]，释放少量能量，形成少量ATP，场所在细胞质基质；②丙酮酸和水分解产生二氧化碳和大量[H]，释放少量能量，形成少量ATP，场所在线粒体基质；③前两阶段产生的[H]与氧气反应生成水，释放大量能量，形成大量ATP，场所在线粒体内膜。
2、无氧呼吸过程分为两个阶段，第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同；第二阶段丙酮酸在细胞质基质中分解产生酒精和二氧化碳。无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。有氧条件下，无氧呼吸被抑制。
【详解】
A、甲组实验中线粒体不能分解葡萄糖，丙组和戊组中丙酮酸能在线粒体中分解产生CO2，A错误；
B、据题干信息可知，只有乙组和丁组缺乏氧气，因此只有乙组和丁组能进行无氧呼吸产生酒精，两组产生的酒精分子数大致相等，B错误；
C、丙组进行的是有氧呼吸，葡萄糖彻底分解，葡萄糖分解后的能量去路只有热能和ATP中储存的能量；而丁组进行的是无氧呼吸，葡萄糖分解后的能量去路有热能、ATP中储存的能量和酒精中含有的能量，C错误；
D、丙组和戊组都进行的是有氧呼吸，由于 2,4-二硝基苯酚（DNP）只抑制线粒体内膜合成ATP，但不影响此部位[H]与O2结合放能。故反应完成后丙组和戊组产生相同数量的H2O和CO2，但丙组未用DNP处理，产生ATP总量多于戊组，D正确。
A、故选ABC。
第II卷（非选择题）
三、解答题
21．线粒体内膜 溶酶体 激活线粒体自噬来清除活性氧 BINP3蛋白 促进 BINP3蛋白降解加快 清除细胞中的活性氧
【分析】
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；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；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】
（1）在人体细胞呼吸过程中，O2参与有氧呼吸的第三阶段，其场所是线粒体内膜。
（2）①溶酶体是细胞的消化车间，内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器。损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解。
②由图2可知，相对对照组来说，用线粒体自噬抑制剂3-MA处理组的活性氧含量都更高，因此图1、图2结果比较表明：适度低氧可激活线粒体自噬来清除活性氧。
（3）①综合上述信息可知，适度低氧上调BINP3基因的表达，使BINP3蛋白增加，促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。
②严重低氧上调BINP3基因的表达（转录），可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
（4）该研究有助于人们对缺氧性疾病发病机理的认识；促进缺氧性疾病的预防和治疗。
【点睛】
本题考查细胞呼吸的过程和影响因素，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图示、获取信息、解决问题的综合应用的能力。
22．光反应 C ATP 细胞质基质、线粒体 ABD 降低了 降低（减小） CO2 灌浆前 B A ABD
【分析】
1、旗叶是禾谷类作物一生中抽出的最后一片叶，小麦旗叶因细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中基粒类囊体数量多，对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。
2、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。
3、分析题图：Ⅰ表示光反应过程，Ⅱ表示暗反应过程。字母A代表ATP，字母B代表ADP和Pi，字母C代表NADP+，字母D代表NADPH，字母E代表C3，字母F代表C5。
【详解】
（1）叶肉细胞中由类囊体堆叠而成基粒，其上有与光合作用相关的色素和酶，为光合作用的光反应阶段提供了更多场所；据图可知：旗叶靠近麦穗最上端，能接受较多的光照，与其他叶片相比，其光合作用由于光照强度大而更有优势，C正确。
故选C。
（2）①由图可知，字母A代表ATP；小麦幼苗夜间只进行呼吸作用，产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体。
②A、根据分析可知，Rubisco酶可以催化CO2的固定过程，A错误；
B、CO2浓度对Rubisco酶和SBP酶所催化的化学反应速率有影响，而不是影响Ⅱ过程中Rubisco酶和SBP酶的活性，B错误；
C、小麦幼苗光合作用产生的有机物可以参与糖类、氨基酸、脂质的合成，C正确；
D、水既是光合作用的反应物又是光合作用的产物，D错误。
故选ABD。
③根据题意分析，光呼吸过程中，C5与O2反应产生了乙醇酸，而乙醇酸中仅有75%的碳又重新生成CO2和C3，说明该过程降低了光合作用效率，同时使细胞内O2/CO2的比值降低，有利于生物适应高氧低碳的环境。
（3）①CO2是暗反应的原料，气孔导度表示气孔张开的程度，气孔导度越大，植物吸收的CO2越多，对暗反应越有利；据表格数据可知：灌浆前期气孔导度最大，此时对籽粒产量的影响最大；因“干旱导致气孔开放程度下降”，故为避免产量下降，应保证水分供应，降低蒸腾作用，应合理灌溉，B正确。
故选B。
②叶绿素能吸收、传递、转化光能，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，应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育，A正确。
故选A。
（4）据题干信息可知：本实验为研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系，根据分析可知，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分析：
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、CO2是暗反应的原料，使用14CO2饲喂旗叶，其最终转移至有机物中，故检测籽粒中含14C的有机物的比例为检测自身的有机物变化，而不应检测18O，C错误、D正确。
故选ABD。
【点睛】
本题考查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，并能结合图表信息分析作答。
23．（1）【分析】从表格数据看出：施加PEG后，气孔导度，光合作用速率、叶绿体类囊体最大光能转化效率都发生了明显下降；如果用NO处理，可以提高气孔导度，但光合作用速率没有明显提高。如果先用NO处理后再用PEG处理，则可以降低PEG对植物的伤害，光合作用速率下降较少。
（1）水直接参与光合作用光反应阶段水的光解过程，同时也是光合产物转变成蔗糖后运往其他细胞的介质；施加PEG后，PEG具有很强的吸水能力，使玉米通过渗透租用失水。
（2）可以在不同波长光下测定对照组与PEG处理组光合色素的吸光率或光密度值或OD值，判断PEG对光合色素含量的影响；如果发现两组数值基本相近，说明PEG对光合色素含量没有影响；由于Fv/Fm代表叶绿体类囊体最大光能转化效率，所以可能是类囊体薄膜受损，因此可以通过电子显微镜观察进行验证。
（3）使用外源NO处理可提高气孔导度，因此吸收CO2增加，直接促进卡尔文循环的CO2固定过程；
在幼苗未受干旱胁迫时，植物气孔没有关闭，所以可以吸收足够的CO2，CO2不是限制幼苗光合速率的主要环境因素，所以使用外源NO处理并不能使幼苗光合速率明显上升；NO处理还能促进光合产物向根运输，提高根尖成熟区液泡的浓度，促进其通过渗透作用吸水。
【点睛】
本题主要考查光合作用的过程及影响因素，需要分析表格中的数据干旱处理和NO处理和植物光合作用的过程相联系，把握影响光合作用的环境因素对光合作用过程的影响，这是该题考查的重点。
24．（1）叶绿素、类胡萝卜素（或胡萝卜素和叶黄素）
（2） 转化为C5，或合成淀粉和蔗糖 降低 淀粉 一方面，叶绿体内磷酸丙糖积累使浓度升高，从而促进淀粉合成；另一方面，由细胞质基质转入叶绿体的Pi减少，促进磷酸丙糖向产生Pi和淀粉的方向进行
（3） 取两支试管编号A、B，各加入等量的一定浓度的C5溶液和等量的饱和CO2溶液，再分别加入等量的甲组、乙组棉花叶肉细胞RuBP羧化酶提取液，一段时间后 ，检测并比较A、B两组溶液中C3的含量 A组中C3的含量高于B组
【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]的作用下还原生成糖类等有机物。
（1）
棉花叶片中光合色素有叶绿素（包含叶绿素a和叶绿素b）、类胡萝卜素（包含叶黄素和胡萝卜素）。
（2）
由图分析可知，磷酸丙糖的去向有3处，转化为五碳化合物、转化为淀粉或者是运出叶绿体在细胞质基质合成蔗糖。通常情况下，Pi与磷酸丙糖通过磷酸丙糖转运器严格按照1∶1反向交换方式进行转运。在环境条件由适宜光照转为较强光照时，光反应速率增大，叶绿体单位时间内合成的Pi增多，Pi由细胞质基质转运到叶绿体的量减少，短时间内磷酸丙糖的转运速率会降低；由于叶绿体内磷酸丙糖积累使浓度升高，从而促进淀粉合成；另外由细胞质基质转入叶绿体的Pi减少，促进磷酸丙糖向产生Pi和淀粉的方向进行，这样更有利于淀粉的合成。
（3）
本实验的自变量是棉花叶肉细胞的种类（甲、乙两组所处的二氧化碳浓度不同），因变量可以检测三碳化合物的含量。想验证长期高浓度CO2环境会降低RuBP羧化酶的活性，可取两支试管编号A、B，各加入等量的一定浓度的C5溶液和等量的饱和CO2溶液，再分别加入等量的甲组、乙组棉花叶肉细胞RuBP羧化酶提取液，一段时间后 ，检测并比较A、B两组溶液中C3的含量。预期结果：A组中C3的含量高于B组。
【点睛】
本题借助图像，考查光合速率的影响因素及对光合产物的分析变化，意在考查考生分析图的能力和理解能力。
考纲解读
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