【高考生物分层训练人教版2019】专题5 细胞的能量供应和利用（困难）（含解析）
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| 名称 | 【高考生物分层训练人教版2019】专题5 细胞的能量供应和利用（困难）（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 514.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-04 23:40:01 | ||
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文档简介
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【人教版2019】2023届高考生物分层训练—专题5 细胞的能量供应和利用 （困难）
满分：100分
一、单选题(共8题；共16分)
1．（2分）（2022高三上·山东月考）肌细胞内的磷酸肌酸能够在肌酸激酶的作用下，将其磷酸基团传递给ADP，使ATP再生，因而其有“ATP缓冲剂”之称。下列说法正确的是（ ）
A．磷酸肌酸可直接为肌细胞的代谢提供能量
B．在肌细胞内，可通过彻底水解ATP得到磷酸肌酸
C．磷酸肌酸可能存在于肌细胞的细胞质基质和线粒体
D．用肌酸激酶抑制剂处理后的肌细胞将不能合成ATP
2．（2分）ATP是细胞生命活动的能量“通货”。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞的生命活动需要储备大量的ATP以适应能量的需求
B．等量葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量不同
C．大肠杆菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系
D．ATP与ADP相互转化的反应分别由不同的酶催化完成
3．（2分）（2022高三上·陕西月考）将置于阳光下的盆栽植物移植黑暗处，则短时间内细胞内三碳化合物的含量与葡萄糖生成量的变化是（ ）
A．C3增加，C6H12O6减少 B．C3与C6H12O6都减少
C．C3与C6H12O6 都增加 D．C3减少，C6H12O6增加
4．（2分）（2022高一下·湖州期中）下图表示某细胞中发生的物质代谢过程（①-④表示不同过程），有关叙述错误的是（ ）
A．①过程可在需氧条件下进行，也可在无氧条件下进行
B．②过程可产生[H]，也消耗了[H]
C．③过程可在叶绿体类囊体上进行，也可不在叶绿体中进行
D．④过程中CO2可来自过程②，也可来自外界环境
5．（2分）（2022高一上·辽宁期末）如图为新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析的结果，下列描述中正确的是（ ）
A．第①条色素带对应的色素在叶绿体中的含量是最多的
B．第③条色素带对应的色素主要吸收红光和蓝紫光
C．第④条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大
D．提取色素时不加碳酸钙只会使色素带③④变浅
6．（2分）（2022高三下·天津月考）烟草存在两种突变型，图甲为在正常光照条件下，三种烟草的叶肉细胞中叶绿体分布情况。图乙为该光照条件下，三种烟草的叶绿体相对受光面积。已知三种烟草叶绿素含量、最大光合速率、呼吸速率都相同。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述正确的是（ ）
注：光饱和点：光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度光补偿点：光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度
A．突变体A比突变体B具有更高的光饱和点
B．突变体A比突变体B具有更高的光补偿点
C．三种烟草光合速率的差异与叶绿素的含量有关
D．三种烟草光合速率随光照强度的增加逐渐趋于相等
7．（2分）干旱环境会通过影响雌花序的早期发育而影响玉米的产量。现欲探究在干旱条件下对玉米幼体提供养分（每株每日茎部注入30mL蔗糖溶液）能否改善因缺水所造成的产量损失（已知每株每日浇水200mL为水分充足状态，每日浇水50mL为缺水干旱状态）。在模拟干旱条件下每日每株茎部分别注入30mL不同浓度的蔗糖溶液，授粉后第10天测定子房干重，实验结果如图，相关分析错误的是（ ）
A．干旱条件下注入蔗糖溶液对玉米产量的影响实质是水分和蔗糖共同作用的结果
B．干旱条件下注射的蔗糖溶液浓度不同，玉米产量也不同
C．在每日浇水50mL的基础上注射30mL蔗糖溶液可能对产量没有影响
D．O点和A点对照说明玉米植株能利用蔗糖增加子房的干重
8．（2分）（2022高三上·湖南开学考）如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图；图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法错误的是（ ）
A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动
B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的KOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将变小
C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从a到b的变化
D．若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度
二、多选题(共5题；共20分)
9．（4分）小麦体内只有一条固定 CO2的途经，即卡尔文循环，也称为C3。途经；甘蔗除了具有C3途经外，还有另外一条途经，即C4途经。比较甘蔗和小麦的叶片结构发现，小麦的维管束鞘细胞不含叶绿体，光合作用的全过程在叶肉细胞的叶绿体中完成。而甘蔗的叶肉细胞的叶绿体中基粒发达，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒。甘蔗细胞暗反应中CO2固定过程如下图所示，能有效利用较低浓度的 CO2。下列叙述正确的是（ ）
A．干旱环境小麦光合作用速率比甘蔗大
B．甘蔗叶肉细胞不能通过卡尔文循环产生有机物
C．甘蔗、小麦光反应的场所都发生在叶肉细胞中
D．甘蔗、小麦暗反应过程中 CO2的受体都是PEP 和RUBP
10．（4分）下列有关酶的实验设计思路正确的是（ ）
A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性
C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D．利用淀粉、淀粉酶、蔗糖酶验证酶的高效性
11．（4分）（2023高三上·郴州模拟）某生物兴趣小组欲测定温度对植物光合作用速率的影响，他们将生长状况相同的同种植物随机均分为4组进行实验，在不同的温度下测定叶片质量变化（均考虑为有机物的质量变化）。如图表示在不同温度下；测定某植物叶片质量变化情况的操作流程及结果。下列说法正确的是（ ）
A．从操作流程分析，该植物的呼吸速率可表示为Xmg/h
B．从操作流程分析，该植物的总光合速率可表示为（X+Y）mg/h
C．在13~16℃之间，随温度升高，光合作用强度先升高后下降，呼吸强度将增强
D．在15℃下维持12小时光照后12小时黑暗，该植物叶片会增重24mg
12．（4分）图甲为某油料作物种子萌发过程中干重变化曲线： 图乙为密闭容器中种子萌发初期O2吸收量和CO2释放量的变化曲线。下列叙述正确的是（ ）
A．曲线a→c段变化的主要原因是种子进行呼吸消耗有机物
B．曲线c→d段变化的主要原因是种子长成幼苗开始进行光合作用，干重增加
C．e点之前，曲线①对应的细胞呼吸方式为无氧呼吸
D．曲线①表示CO2释放量的变化
13．（4分）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
三、综合题(共2题；共26分)
14．（12分）（2022高三上·河南月考）温室具有防寒、加温和透光等功能，能控制或部分控制植物的生长环境，多用于喜温蔬菜、花卉、林木等植物裁培或育苗。随着蔬菜大棚建设的快速发展，温室经历了手动控制、自动控制和智能化控制等发展阶段。回答下列问题：
（1）（2分）植物的叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础是 。
（2）（2分）植物光合作用光反应在光系统II（PSI）和光系统I（PSI）内进行。通过两个光系统协作，将水分解产生电子、 ，后者与NADP+、电子结合形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用； 。
（3）（2分）冬季晚上通常在棚膜上盖草帘，在棚内增加升温设施，这样做的目的是 。大田栽培农作物要“正其行，通其风”，原因是 。
（4）（2分）为了提高温室内农作物的产量和品质，还可以采取的措施是 （写出两点）。
15．（14分）（2022高三下·辽宁月考）饴糖是由粮食经发酵糖化制成的一种食品，它具有一定的还原性。饴糖也是一味传统中药，在多个经方中皆有应用。“饴，米蘖煎也”是汉代许慎记载的一种加工制作饴糖的方法，即将煮熟的糯米和磨碎的蘖（发芽的大麦种子）充分混合后进行保温，再经搅拌熬煮后得到饴糖。回答下列问题：
（1）（2分）糯米的主要成分是淀粉，饴糖的主要成分是麦芽糖，推测发芽的大麦种子中 酶的含量和活性较高。大麦种子浸泡后，自由水与结合水的比值增大，细胞代谢 ，有利于发芽。
（2）（2分）当大麦芽处于旺盛生长期时，每隔8～12h将其翻一次，待大麦芽生长结束后，将大麦芽干燥、粉碎制成麦芽粉用于糯米糖化。其中每隔8～12h将大麦芽翻一次有利于 （答出1点），从而促进细胞呼吸，促进大麦芽生长；将大麦芽制成麦芽粉有利于 ，以提高物质利用率和生产效率。
（3）（2分）在糯米糖化过程中，将煮熟的糯米冷却到70℃以下，加入适量麦芽粉和温水并迅速搅拌均匀。在整个糖化过程中，应保持50～60℃的温度并适当地搅拌，有利于糖化的进行。为了解糯米糖化过程中，淀粉是否完全利用，可用 （填“碘液”或“斐林试剂”）进行检测，若样液 ，则表明淀粉充分水解，糖化基本完成。煮熟并冷却的糯米与麦芽粉搅拌均匀后需要在50～60℃的温度下保温6～8h，保温的目的是 。
四、实验探究题(共3题；共38分)
16．（10分）已知植物叶片通过光合作用合成的有机物可运输至其他部位，用于分解供能或储存。某研究小组利用某植物进行如下实验：
①将一植株保留一叶片（a）和一幼嫩果实（c），b为该叶片和果实连接的茎（不含叶绿体）；
②把处理好的植株放入一透明密闭小室，将小室置于光合作用最适温度和光照强度条件下；
③向小室中充入一定量的14CO2，立即用仪器测定a、b、c三处的放射性强度，并连续测定和记录；
④将测得的数据绘制成曲线（如图所示）。回答下列问题：
（1）（2分）该实验采用的研究方法 ，据此推测该实验的目的是 。
（2）（2分）将14CO2合成为有机物的具体场所是 。t0后叶片放射性强度出现下降最可能的原因是 。
（3）（2分）除图中所示结果外，光合作用合成的含14C的有机物可能的去向还有 （答出一点即可），从而导致t3时果实的总放射性强度小于最初提供的14CO2总放射性强度。
17．（18分）（2022高三下·扬州开学考）小麦是我国北方的主要农作物，研究环境条件变化对其产量的影响有重要意义。
（1）（2分）光合作用光反应产生的 为CO2转化为糖类提供了条件。影响光合作用的内部因素包括 （写出两个）。
（2）（2分）有人发现小麦有“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，由于保卫细胞失水导致叶片气孔开度 。这一变化影响了光合作用的 过程，使午后小麦光合速率降低。
（3）（2分）有人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，结果如下表。
净光合速率（Pn） 叶片温度（TL） 胞间CO2浓度（Ci）
直立叶 12.9 37.5 250
平展叶 8.8 37.7 264
有人据此认为，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，请说明判断依据：直立叶和平展叶叶片温度 ，说明 应基本相同，且 。
（4）（2分）D1是对类囊体薄膜上色素和蛋白质的活性起保护作用的关键蛋白。水杨酸（SA）是一种与抗热性有关的植物激素。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。实验结果如下图所示。请根据此项实验结果，提出2项生产中减少“午睡”现象提高小麦产量的合理措施：
① ，
② 。
18．（10分）（2022高一下·嫩江月考）下图科研人员研究三种不同温度条件下某种植物叶片的净光合速率（净光合速率=光合速率-呼吸速率）的变化情况结果如图，已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃。三种温度分别是20℃、25℃、40℃。回答下列有关问题。
（1）（2分）该实验的自变量是 。
（2）（2分）该图中25℃对应的曲线最可能是 ，理由是 。
（3）（2分）温度为25℃，光照为1500lx条件下菠菜光合速率为 （取整数），B点时叶肉细胞产生ATP的细胞结构有 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、细胞生命活动的直接供能物质是ATP，磷酸肌酸不能直接为细胞的生命活动供能，A错误；
B、ATP彻底水解得到磷酸基团、腺嘌呤、核糖，B错误；
C、ATP的合成场所为细胞质基质和线粒体，因此推测磷酸肌酸可能存在于肌细胞的细胞质基质和线粒体，C正确；
D、肌细胞用肌酸激酶抑制剂处理后，细胞内的磷酸肌酸将不能使ATP再生，但细胞仍可通过呼吸作用合成ATP，D错误。
故答案为：C。
【分析】ATP的结构式可简写成A-P~P~P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，通常断裂和合成的是第二个高能磷酸键，一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键。ATP的一个高能磷酸键水解，形成ADP（二磷酸腺苷），两个高能磷酸键水解，形成AMP（一磷酸腺苷）。ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
2．【答案】A
【解析】【解答】A、ATP在细胞内的含量不高，可与ADP在细胞内迅速转化，A错误；
B、由于有氧呼吸能彻底分解有机物，而酒精发酵属于无氧呼吸，不能将有机物彻底分解，所以分解等量的葡萄糖有氧呼吸产生ATP的数量比无氧呼吸多，B正确；
C、大肠杆菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系，C正确；
D、ATP与ADP的相互转化的酶不同，分别是ATP合成酶和ATP水解酶，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
（5）ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同∶ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应，放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
3．【答案】A
【解析】【解答】将植物从阳光下移植黑暗处，光照减弱，光反应减弱，ATP和[H]的产生量减少，C3的还原过程减慢，生成的C6H12O6减少，同时消耗的C3减少，而CO2的固定速率不变，C3生成速率不变，因此C3增加，BCD错误，A正确。
故答案为：A。
【分析】光照和CO2浓度对光合作用过程及中间产物的影响及动态变化规律：
条件 C3 C5 [H]和ATP 葡萄糖生成量
停止光照或光照强度减弱，CO2供应不变 增加 减少 没有或减少 没有或减少
突然光照或光照强度加强，CO2供应不变 减少 增加 增加 增加
光照不变，停止CO2供应或CO2浓度降低 减少 增加 增加 没有或减少
光照不变，CO2供应过量 增加 减少 减少 增加
光照不变，CO2供应不变，葡萄糖运输受阻 增加 减少 增加 减少
4．【答案】C
【解析】【解答】A、①过程是葡萄糖分解成丙酮酸，可在有氧条件下进行，也可在无氧条件下进行，A正确；
B、②过程表示有氧呼吸的第二、三阶段，其中在第二阶段产生[H]，第三阶段消耗[H]，B正确；
C、③过程为暗反应阶段，发生在叶绿体基质或蓝藻细胞的细胞质基质中，C错误；
D、④表示光合作用二氧化碳固定过程，CO2可来自过程②有氧呼吸第二阶段，也可来自外界环境，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）有氧呼吸和无氧呼吸的具体过程：
有氧呼吸三个阶段的反应如下：
阶段 场所 物质变化
第一阶段 细胞质基质 C6H12O6 →2C3H4O3 +4[H]
第二阶段 线粒体基质 2C3H4O3+12H2O→CO2+20[H]
第三阶段 线粒体内膜 24[H]+6O2→ 12H2O
无氧呼吸两个阶段的反应如下：
无氧呼吸两个阶段都在细胞质基质中进行。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸完全相同，都产生了共同的中间产物丙酮酸；第二阶段在不同酶的催化下生成酒精和CO2 或乳酸 。
（2）光合作用的过程如下图：
光反应和暗反应的比较：
光反应 暗反应
场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质
物质变化 2H2O→4[H]+O2； C5+CO2→2C3；2C3+[H]→(CH2O)+ C5
能量变化 光能→活跃的化学能→稳定的化学能
5．【答案】C
【解析】【解答】A、第②条色素带对应的色素在叶绿体中的含量是最多的，A错误；
B、第③条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光，B错误；
C、第④条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大，C正确；
D、提取色素时不加碳酸钙会使色素带①②变浅，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）色素分离结果见下图：
滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素 、叶黄素 、叶绿素a和叶绿素b 。可知胡萝卜素的溶解度最高，叶绿素b的溶解度最低； 叶绿素a的含量最多。
（2）收集到的滤液绿色过浅
原因：①未加SiO2，研磨不充分；
②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)含量较低 ；
③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低；
④未加 CaCO3或加入过少，色素分子被破坏。
6．【答案】D
【解析】【解答】A、在正常光照下，突变体B中叶绿体的相对受光面积低于突变体A，则二者光合作用速率相同时，突变体B所需的光照强度高于突变体A，因此当二者光合速率分别达到最大时，突变体B所需光照强度高于突变体A，即突变体B具有比突变体A更高的光饱和点，A错误；
B、在正常光照下，突变体B中叶绿体的相对受光面积低于突变体A，当呼吸作用释放CO2速率等于光合作用吸收CO2速率时，突变体A所需光照强度低于突变体B，即突变体A比突变体B具有更低的光补偿点，B错误；
C、由题干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，因此三者光合速率的差异与叶绿素含量无关，C错误；
D、在正常光照条件下，三者的叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同，造成叶绿体相对受光面积的不同，从而影响光合速率，三种烟草光合速率随光照强度的增加逐渐趋于相等，D正确。
故答案为：D。
【分析】分析题图，在正常光照下，突变体B中叶绿体的相对受光面积低于突变体A，则二者光合作用速率相同时，突变体B所需的光照强度高于突变体A；当呼吸作用释放CO2速率等于光合作用吸收CO2速率时，突变体A所需光照强度低于突变体B。
7．【答案】B
【解析】【解答】A、蔗糖溶液有水分和蔗糖分子两大成分，干旱条件下水分是限制因子，水分必然影响植物生命活动从而影响产量，蔗糖本身就是植物体内的糖分，是光合作用的间接产物，影响有机物总量，A正确；
B、由单峰曲线特征分析，在产量的最高点两侧存在不同浓度蔗糖溶液对应相同玉米产量的情况，B错误；
C、每日浇水50mL为缺水干旱状态，如果注射的30mL蔗糖溶液的浓度是B点所对应的浓度，由图可知，产量与不注射蔗糖溶液时的产量是一样的，C正确；
D、据图可知，O点和A点对照，说明玉米植株能利用蔗糖增加子房的干重，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
8．【答案】C
【解析】【解答】A、在较强光照下，甲装置中的植物光合作用强度大于呼吸作用强度，吸收CO2释放O2，而CO2缓冲液能维持装置内CO2平衡，O2增加导致气压增大，因此有色液滴向右移动维持大气压；放到黑暗环境中，植物只进行呼吸作用，吸收O2放出CO2，CO2被CO2缓冲液吸收，维持装置内CO2平衡，O2减少导致气压减小，有色液滴向左移动维持大气压，A正确；
B、将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的KOH溶液，装置内的CO2全部被KOH溶液吸收，光合作用只能利用植物自身呼吸作用产生的CO2，因此光合速率下降，植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将减小，B正确；
C、图甲装置处于光合作用最适温度条件下，再适当升高温度，植物幼苗光合速率下降，会发生图乙中从b到a的变化，C错误；
D、若适当提高CO2缓冲液的浓度，会增加CO2浓度，可能使图甲植物光合速率增大，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
2、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。
9．【答案】B,C
【解析】【解答】A、小麦体内只有一条固定 CO2的途经，即卡尔文循环；甘蔗除了具有C3途经外，还有C4途经，能有效利用较低浓度的 CO2。干旱环境中，气孔关闭，吸收CO2较少，小麦光合作用速率比甘蔗小。A错误；
B、由图可知：有机物的生成是在维管束鞘细胞中经过卡尔文循环合成的，而叶肉细胞只进行C4途径，不形成有机物，故甘蔗叶肉细胞不能通过卡尔文循环产生有机物。B正确；
C、甘蔗的叶肉细胞的叶绿体中基粒发达，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒；小麦的维管束鞘细胞不含叶绿体，甘蔗、小麦光反应的场所都发生在叶肉细胞中。C正确；
D、由图可知，甘蔗暗反应过程中CO2的可以与PEP结合生成C4，也可与RUBP结合生成C3，故碳同化过程中CO2的受体是PEP和RUBP，小麦暗反应过程中 CO2的受体是RUBP。D错误。
故答案为：BC。
【分析】C3植物：以卡尔文循环同化碳素，最初产物是3-磷酸甘油酯（三碳化合物），以这种反应途径进行光合作用的植物称为C3植物，如水稻、小麦、棉花、大豆等。
C4植物是指CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸，而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
10．【答案】B,C
【解析】【解答】A、过氧化氢在高温条件下容易分解，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；
B、斐林试剂和还原糖反应生成砖红色沉淀，淀粉酶可以将淀粉水解为还原糖，而不能将蔗糖水解，所以可以利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性，B正确；
C、新鲜的猪肝研磨液含有过氧化氢酶，在验证酶的高效性实验中，可选用FeCl3和新鲜的猪肝研磨液分别催化等量H2O2分解，检测气体产生的速率，C正确；
D、酶的高效性是将酶和无机催化剂进行比较，所以不能利用淀粉、淀粉酶、蔗糖酶验证酶的高效性，D错误。
故答案为：BC。
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹IV染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。（4）淀粉遇碘液变蓝。 2、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
11．【答案】A,D
【解析】【解答】A、呼吸作用速率=单位时间内无光处理前后质量减少量=M-（M-X）=X，因此X表示呼吸作用速率，A正确；
B、该植物的总光合速率=净光合速率＋呼吸速率=（M+Y）-（M-X）+M-（M-X）=Y+X+X=2X+Y，B错误；
C、呼吸作用速率=M-（M-X）=X，在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，Y+2X代表实际光合速率，故真正光合作用分别为4，7，8，9，故光合作用强度持续增加，C错误；
D、在左图所示实验中，净光合速率为（M+Y）-（M-X）=Y+X，15℃时，维持12小时光照，12小时黑暗，有机物的积累量为12（Y+X）-12X=12Y=12×2=24mg，D正确。
故答案为：AD。
【分析】（1）呼吸速率：指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率，可以用单位时间内释放的CO2量或吸收的O2量表示。在黑暗条件下测定。
（2）表观（净）光合速率：光照下测定的CO2吸收速率（或O2释放速率）。
（3）实际（总）光合速率：植物在光下实际合成有机物的速率。实际（总）光合速率＝表观（净）光合速率＋呼吸速度。
（4）据图分析可知，X可表示该植物叶片的呼吸速率，（M+Y）-（M-X）为其净光合速率，据此答题。
12．【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、据分析可知，图甲中曲线a→c段表示种子干重逐渐减少，其原因主要是种子进行呼吸作用消耗有机物 ，A正确；
B、曲线c→d段干重逐渐增加的主要原因是种子萌发长成幼苗，进行光合作用合成了有机物，使干重增加，B正确；
C、e点之前，图乙中的O2吸收量和CO2释放量的两条曲线不重合，说明在种子萌发初期，细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，C错误；
D、据分析可知，曲线①表示CO2释放量的变化，曲线②表示O2吸收量变化的曲线，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧，但必需有酶的催化
场所 细胞质基质（第一阶段）
线粒体（第二和第三阶段） 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6（葡萄糖）
2C3H6O3（乳酸）+少量能量
②C6H12O6（葡萄糖）
2C2H5OH （酒精）+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解，能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解，能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同：分解有机物，释放能量
据图甲分析可知，种子萌发过程中种子会吸水，随着时间的推移，种子的含水量升高，因此，a→b段比b→c段内自由水少，代谢缓慢，有机物分解慢，因此种子的干重下降缓慢。c→d段幼苗进行光合作用，且光合作用大于呼吸作用，干重增加，导致c→d段上升。图乙分析可知，种子萌发过程中，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，曲线①和曲线②表示密闭容器中氧气和二氧化碳的变化曲线，其中曲线①的变化大于或等于曲线②，因此曲线①是二氧化碳的释放量，曲线②是氧气的吸收量，e点之后，二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量，说明此后只进行有氧呼吸。
13．【答案】A,B,D
【解析】【解答】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。
故答案为：ABD。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和[H]，同时将光能转变成化学能储存在ATP和[H]中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被[H]还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、[H]中的化学能转移动糖类等有机物中。
14．【答案】（1）类囊体薄膜上分布着许多吸收光能的色素分子；在类囊体膜和叶绿体基质中，有进行光合作用所必需的酶
（2）氧和H+；用作还原剂
（3）保证大棚中的温度，避免低温对植物造成冻害；有利于农作物充分地接受阳光和获得更多的CO2提高光合作用效率
（4）①合理密植②适时开窗或撤开棚膜通风，以补充CO2③安装CO2发生器；④增施有机肥；④增大夜温差；合理灌溉等
【解析】【解答】（1）类囊体薄膜上分布着许多吸收光能的色素分子；在类囊体膜和叶绿体基质中，有进行光合作用所必需的酶，这是植物的叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。
（2）水的光解产生氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH），NADPH作为还原剂，参与暗反应阶段的化学反应。
（3）冬季气温低，酶的活性低，晚上通常在棚膜上盖草帘，在棚内增加升温设施，这样能保证大棚中的温度，避免低温对植物造成冻害；大田栽培农作物要“正其行，通其风”，有利于农作物充分地接受阳光和获得更多的CO2，从而提高光合作用效率。
（4）为了提高温室内农作物的产量和品质，其本质是通过提高光合速率，提高单位面积有机物的积累量，故可以采取的措施是合理密植，提高单位面积光能的利用率；安装CO2发生器、适时开窗或撤开棚膜通风，以补充CO2；增施有机肥，提高二氧化碳浓度和无机盐；增大夜温差；合理灌溉等。
【分析】1、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。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。
2、影响光合作用的因素： （1）光照强度：主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 （2）CO2的浓度：影响暗反应阶段C3的生成。 （3）温度：通过影响酶的活性来影响光合作用。
15．【答案】（1）淀粉；加快
（2）使氧气供给充足，排出CO2；大麦芽中的淀粉酶与糯米中的淀粉充分接触
（3）碘液；不呈现蓝色；给酶提供适宜的温度，让糯米中的淀粉在麦芽粉中所含的淀粉酶的催化下充分水解成麦芽糖
【解析】【解答】(1)将煮熟的糯米和磨碎的蘖（发芽的大麦种子）混合处理得到饴糖，已知糯米的主要成分是淀粉，饴糖的主要成分是麦芽糖，可推测发芽的大麦种子中淀粉酶的含量和活性较高，淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖和葡萄糖；大麦种子浸泡后，种子不断吸收水分，增加自由水，自由水与结合水的比值增大，说明细胞代谢加快，有利于发芽。
(2)定期翻动大麦芽，利于增加大麦芽之间的空气，使氧气供给充足，促进有氧呼吸，同时排出细胞呼吸产生的CO2，避免CO2过多抑制细胞呼吸；将大麦芽制成麦芽粉，使原料颗粒变得更小，释放其中的淀粉酶，有利于大麦芽中的淀粉酶与糯米中的淀粉充分接触，以提高物质利用率和生产效率。
(3)鉴定淀粉一般用碘液，淀粉遇碘变蓝，若样液中淀粉充分水解，糖化完成，样液遇碘不呈现蓝色；酶具有作用条件温和的特点，在最适条件下，酶的催化效率最高，因此煮熟并冷却的糯米与麦芽粉搅拌均匀后需要在50～60℃的温度下保温6～8h，保温的目的是给酶提供适宜的温度，让糯米中的淀粉在麦芽粉中所含的淀粉酶的催化下充分水解成麦芽糖。
【分析】（1） 淀粉：分布于植物细胞中，是植物细胞中的储能物质。解后能生成许多单糖，必须水解成单糖才能被细胞吸收，自然界中含量最多。
（2）水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
结合水：与细胞中的某些物质结合，是细胞结构的重要组成成分；
自由水：以游离的形式存在，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。
自由水作用：细胞内的良好溶剂；②参与生化反应；③提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物
（3） 糖类的鉴定方法：
①还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)＋ 斐林试剂→ 砖红色沉淀
②淀粉＋碘液 → 蓝色
（4）酶的本质
①酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质 ，少数酶是RNA 。
②酶的作用：催化作用；
酶的作用机理：降低化学反应的活化能 。
酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。
16．【答案】（1）同位素示踪法（或同位素标记法）；探究叶片光合作用产物的运输途径
（2）叶绿体基质；密闭小室中可利用的14CO2随光合作用的进行逐渐减少，同时叶片中合成的含14C的有机物向茎和果实运输
（3）部分含14C的有机物被呼吸作用消耗（或部分含14C的有机物被运输到叶下方的根、茎）
【解析】【解答】分析题图，向小室充入一定量14CO2，放射性出现的先后顺序分别是叶片a、叶片和果实连接的茎b、幼嫩果实c，说明光合作用产物发生了运输。
（1）实验利用了14CO2，所以采用了同位素示踪法（或同位素标记法）；根据实验过程：向小室中充入一定量的14CO2，立即用仪器测定a、b、c三处的放射性强度，并连续测定和记录；同时从图中看出，随着时间的推移，放射性标记的CO2最先出现在a，然后是b，最后是c，所以实验目的是探究叶片光合作用产物的运输途径。
（2）将14CO2合成为有机物的具体过程是暗反应，场所在叶绿体基质。t0时间后，a叶片中放射性降低，而b是叶片和果实连接的茎部分，放射性升高，叶片是光合作用的场所，由于向小室充入的14CO2是一定的，随着光合作用的进行，14CO2 被不断消耗，而同时光合作用产生的有机物被呼吸作用消耗和运输，因此叶片放射性含量下降的原因包括：密闭小室中可利用的14CO2随光合作用的进行逐渐减少，同时叶片中合成的含14C的有机物向茎和果实运输。
（3）光合作用合成的含14C的有机物可能的去向还有被呼吸作用消耗（或部分含14C的有机物被运输到叶下方的根、茎）。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
17．【答案】（1）ATP和NADpH；叶绿体数量、色素含量、酶含量等
（2）降低；暗反应
（3）无明显差异；二者的气孔开度；平展叶胞间CO2浓度较高，但平展叶净光合速率却明显低于直立叶
（4）喷洒适量的水杨酸；光照强度较强时，应适当遮阴
【解析】【解答】(1)光合作用光反应阶段，利用光能将水分解，产生还原氢和氧气，同时产生ATP，产生的NADPH、ATP用暗反应阶段，将二氧化碳固定产生的三碳化合物还原成糖类等有机物；影响光合作用的内因有叶龄、叶绿体数量、色素含量、酶的含量等。
(2)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，这会导致叶肉细胞间的CO2不足，影响了光合作用暗反应过程，使午后小麦光合速率降低。
(3)根据表格数据分析，直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，因此二者的气孔开度基本相同，但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。
(4)水杨酸（SA）处理之后，CK组的D1蛋白相对含量稍有升高，W2组的D1蛋白相对含量有所减少，D1是对类囊体薄膜上色素和蛋白质的活性起保护作用的关键蛋白。而水杨酸（SA）是一种与抗热性有关的植物激素，分析数据可知喷洒适量的水杨酸，减缓高光强下高温对植物的影响，或者可以在光照强度较强时适当遮阴。
【分析】1、光合作用的过程：
2、 影响光合作用的因素：（1）内部因素：色素的含量、酶的数量和活性、叶绿体的数量等。（2）外部因素：光照强度、二氧化碳浓度、温度等。
3、环境条件改变时光合作用各物质含量的变化：
（1）改变光照条件：光照由强到弱，二氧化碳供应不变
光反应减弱
NADPH、ATP减少，氧气产生量减少
C3还原减弱，二氧化碳固定正常
C3含量上升，C5含量下降
（CH2O）合成量减少。
（2）改变二氧化碳浓度：光照不变，二氧化碳供应减少
暗反应减弱
二氧化碳固定减弱，C3还原正常
C3含量下降，C5含量上升
NADPH、ATP增加，氧气产生量减少
（CH2O）合成量减少。
18．【答案】（1）光照强度和温度
（2）a；该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，a曲线的净光合速率最大，应该最接近光合作用的最适温度
（3）11；细胞质基质、线粒体、叶绿体
【解析】【解答】（1）由图示可知，横坐标是光照强度与净光合速率的影响，曲线a 、b、 c研究的不同温度对净光合速率的影响。
故填： 光照强度和温度 。
（2） 温度通过影响光合作用的相关的酶的活性，进而影响光合作用， 提干中植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃ ，在20℃、25℃、40℃这三种温度下，在25℃时植物光合作用最强，呼吸作用适中，最终的净光合速率的影响最大，对应曲线a。
故填： a ； 该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，a曲线的净光合速率最大，应该最接近光合作用的最适温度 。
（3）净光合速率=光合速率-呼吸速率， 温度为25℃，光照为1500lx 时净光合速率=8，此温度下的呼吸速率=3，求得光合速率=8+3=11；产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。
故填：11， 细胞质基质、线粒体、叶绿体 。
【分析】（1）净光合速率和真正光合速率
光合速率是光合作用固定二氧化碳的速率。即单位时间单位叶面积的二氧化碳固定（或氧气释放）量。也称光合强度。
①净光合速率：常用一定时间内 O2 释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。
②真正光合速率：常用一定时间内 O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
④净产氧量=总产氧量-呼吸耗氧量。
⑤净生产葡萄糖量=实际生产葡萄糖量-呼吸消耗葡萄糖量。
⑥实际消耗二氧化碳量=实测的二氧化碳量+呼吸作用二氧化碳释放量。
（2）绿色植物叶肉细胞中合成ATP的生理过程是呼吸作用 、光合作用 ；呼吸作用的场所是细胞质基质和线粒体 。
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【人教版2019】2023届高考生物分层训练—专题5 细胞的能量供应和利用 （困难）
满分：100分
一、单选题(共8题；共16分)
1．（2分）（2022高三上·山东月考）肌细胞内的磷酸肌酸能够在肌酸激酶的作用下，将其磷酸基团传递给ADP，使ATP再生，因而其有“ATP缓冲剂”之称。下列说法正确的是（ ）
A．磷酸肌酸可直接为肌细胞的代谢提供能量
B．在肌细胞内，可通过彻底水解ATP得到磷酸肌酸
C．磷酸肌酸可能存在于肌细胞的细胞质基质和线粒体
D．用肌酸激酶抑制剂处理后的肌细胞将不能合成ATP
2．（2分）ATP是细胞生命活动的能量“通货”。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞的生命活动需要储备大量的ATP以适应能量的需求
B．等量葡萄糖通过酒精发酵和有氧呼吸产生的ATP数量不同
C．大肠杆菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系
D．ATP与ADP相互转化的反应分别由不同的酶催化完成
3．（2分）（2022高三上·陕西月考）将置于阳光下的盆栽植物移植黑暗处，则短时间内细胞内三碳化合物的含量与葡萄糖生成量的变化是（ ）
A．C3增加，C6H12O6减少 B．C3与C6H12O6都减少
C．C3与C6H12O6 都增加 D．C3减少，C6H12O6增加
4．（2分）（2022高一下·湖州期中）下图表示某细胞中发生的物质代谢过程（①-④表示不同过程），有关叙述错误的是（ ）
A．①过程可在需氧条件下进行，也可在无氧条件下进行
B．②过程可产生[H]，也消耗了[H]
C．③过程可在叶绿体类囊体上进行，也可不在叶绿体中进行
D．④过程中CO2可来自过程②，也可来自外界环境
5．（2分）（2022高一上·辽宁期末）如图为新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析的结果，下列描述中正确的是（ ）
A．第①条色素带对应的色素在叶绿体中的含量是最多的
B．第③条色素带对应的色素主要吸收红光和蓝紫光
C．第④条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大
D．提取色素时不加碳酸钙只会使色素带③④变浅
6．（2分）（2022高三下·天津月考）烟草存在两种突变型，图甲为在正常光照条件下，三种烟草的叶肉细胞中叶绿体分布情况。图乙为该光照条件下，三种烟草的叶绿体相对受光面积。已知三种烟草叶绿素含量、最大光合速率、呼吸速率都相同。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述正确的是（ ）
注：光饱和点：光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度光补偿点：光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度
A．突变体A比突变体B具有更高的光饱和点
B．突变体A比突变体B具有更高的光补偿点
C．三种烟草光合速率的差异与叶绿素的含量有关
D．三种烟草光合速率随光照强度的增加逐渐趋于相等
7．（2分）干旱环境会通过影响雌花序的早期发育而影响玉米的产量。现欲探究在干旱条件下对玉米幼体提供养分（每株每日茎部注入30mL蔗糖溶液）能否改善因缺水所造成的产量损失（已知每株每日浇水200mL为水分充足状态，每日浇水50mL为缺水干旱状态）。在模拟干旱条件下每日每株茎部分别注入30mL不同浓度的蔗糖溶液，授粉后第10天测定子房干重，实验结果如图，相关分析错误的是（ ）
A．干旱条件下注入蔗糖溶液对玉米产量的影响实质是水分和蔗糖共同作用的结果
B．干旱条件下注射的蔗糖溶液浓度不同，玉米产量也不同
C．在每日浇水50mL的基础上注射30mL蔗糖溶液可能对产量没有影响
D．O点和A点对照说明玉米植株能利用蔗糖增加子房的干重
8．（2分）（2022高三上·湖南开学考）如图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图；图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。下列说法错误的是（ ）
A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动
B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的KOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将变小
C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真光合速率会发生图乙中从a到b的变化
D．若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度
二、多选题(共5题；共20分)
9．（4分）小麦体内只有一条固定 CO2的途经，即卡尔文循环，也称为C3。途经；甘蔗除了具有C3途经外，还有另外一条途经，即C4途经。比较甘蔗和小麦的叶片结构发现，小麦的维管束鞘细胞不含叶绿体，光合作用的全过程在叶肉细胞的叶绿体中完成。而甘蔗的叶肉细胞的叶绿体中基粒发达，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒。甘蔗细胞暗反应中CO2固定过程如下图所示，能有效利用较低浓度的 CO2。下列叙述正确的是（ ）
A．干旱环境小麦光合作用速率比甘蔗大
B．甘蔗叶肉细胞不能通过卡尔文循环产生有机物
C．甘蔗、小麦光反应的场所都发生在叶肉细胞中
D．甘蔗、小麦暗反应过程中 CO2的受体都是PEP 和RUBP
10．（4分）下列有关酶的实验设计思路正确的是（ ）
A．利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
B．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性
C．利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性
D．利用淀粉、淀粉酶、蔗糖酶验证酶的高效性
11．（4分）（2023高三上·郴州模拟）某生物兴趣小组欲测定温度对植物光合作用速率的影响，他们将生长状况相同的同种植物随机均分为4组进行实验，在不同的温度下测定叶片质量变化（均考虑为有机物的质量变化）。如图表示在不同温度下；测定某植物叶片质量变化情况的操作流程及结果。下列说法正确的是（ ）
A．从操作流程分析，该植物的呼吸速率可表示为Xmg/h
B．从操作流程分析，该植物的总光合速率可表示为（X+Y）mg/h
C．在13~16℃之间，随温度升高，光合作用强度先升高后下降，呼吸强度将增强
D．在15℃下维持12小时光照后12小时黑暗，该植物叶片会增重24mg
12．（4分）图甲为某油料作物种子萌发过程中干重变化曲线： 图乙为密闭容器中种子萌发初期O2吸收量和CO2释放量的变化曲线。下列叙述正确的是（ ）
A．曲线a→c段变化的主要原因是种子进行呼吸消耗有机物
B．曲线c→d段变化的主要原因是种子长成幼苗开始进行光合作用，干重增加
C．e点之前，曲线①对应的细胞呼吸方式为无氧呼吸
D．曲线①表示CO2释放量的变化
13．（4分）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
三、综合题(共2题；共26分)
14．（12分）（2022高三上·河南月考）温室具有防寒、加温和透光等功能，能控制或部分控制植物的生长环境，多用于喜温蔬菜、花卉、林木等植物裁培或育苗。随着蔬菜大棚建设的快速发展，温室经历了手动控制、自动控制和智能化控制等发展阶段。回答下列问题：
（1）（2分）植物的叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础是 。
（2）（2分）植物光合作用光反应在光系统II（PSI）和光系统I（PSI）内进行。通过两个光系统协作，将水分解产生电子、 ，后者与NADP+、电子结合形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用； 。
（3）（2分）冬季晚上通常在棚膜上盖草帘，在棚内增加升温设施，这样做的目的是 。大田栽培农作物要“正其行，通其风”，原因是 。
（4）（2分）为了提高温室内农作物的产量和品质，还可以采取的措施是 （写出两点）。
15．（14分）（2022高三下·辽宁月考）饴糖是由粮食经发酵糖化制成的一种食品，它具有一定的还原性。饴糖也是一味传统中药，在多个经方中皆有应用。“饴，米蘖煎也”是汉代许慎记载的一种加工制作饴糖的方法，即将煮熟的糯米和磨碎的蘖（发芽的大麦种子）充分混合后进行保温，再经搅拌熬煮后得到饴糖。回答下列问题：
（1）（2分）糯米的主要成分是淀粉，饴糖的主要成分是麦芽糖，推测发芽的大麦种子中 酶的含量和活性较高。大麦种子浸泡后，自由水与结合水的比值增大，细胞代谢 ，有利于发芽。
（2）（2分）当大麦芽处于旺盛生长期时，每隔8～12h将其翻一次，待大麦芽生长结束后，将大麦芽干燥、粉碎制成麦芽粉用于糯米糖化。其中每隔8～12h将大麦芽翻一次有利于 （答出1点），从而促进细胞呼吸，促进大麦芽生长；将大麦芽制成麦芽粉有利于 ，以提高物质利用率和生产效率。
（3）（2分）在糯米糖化过程中，将煮熟的糯米冷却到70℃以下，加入适量麦芽粉和温水并迅速搅拌均匀。在整个糖化过程中，应保持50～60℃的温度并适当地搅拌，有利于糖化的进行。为了解糯米糖化过程中，淀粉是否完全利用，可用 （填“碘液”或“斐林试剂”）进行检测，若样液 ，则表明淀粉充分水解，糖化基本完成。煮熟并冷却的糯米与麦芽粉搅拌均匀后需要在50～60℃的温度下保温6～8h，保温的目的是 。
四、实验探究题(共3题；共38分)
16．（10分）已知植物叶片通过光合作用合成的有机物可运输至其他部位，用于分解供能或储存。某研究小组利用某植物进行如下实验：
①将一植株保留一叶片（a）和一幼嫩果实（c），b为该叶片和果实连接的茎（不含叶绿体）；
②把处理好的植株放入一透明密闭小室，将小室置于光合作用最适温度和光照强度条件下；
③向小室中充入一定量的14CO2，立即用仪器测定a、b、c三处的放射性强度，并连续测定和记录；
④将测得的数据绘制成曲线（如图所示）。回答下列问题：
（1）（2分）该实验采用的研究方法 ，据此推测该实验的目的是 。
（2）（2分）将14CO2合成为有机物的具体场所是 。t0后叶片放射性强度出现下降最可能的原因是 。
（3）（2分）除图中所示结果外，光合作用合成的含14C的有机物可能的去向还有 （答出一点即可），从而导致t3时果实的总放射性强度小于最初提供的14CO2总放射性强度。
17．（18分）（2022高三下·扬州开学考）小麦是我国北方的主要农作物，研究环境条件变化对其产量的影响有重要意义。
（1）（2分）光合作用光反应产生的 为CO2转化为糖类提供了条件。影响光合作用的内部因素包括 （写出两个）。
（2）（2分）有人发现小麦有“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，由于保卫细胞失水导致叶片气孔开度 。这一变化影响了光合作用的 过程，使午后小麦光合速率降低。
（3）（2分）有人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，结果如下表。
净光合速率（Pn） 叶片温度（TL） 胞间CO2浓度（Ci）
直立叶 12.9 37.5 250
平展叶 8.8 37.7 264
有人据此认为，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，请说明判断依据：直立叶和平展叶叶片温度 ，说明 应基本相同，且 。
（4）（2分）D1是对类囊体薄膜上色素和蛋白质的活性起保护作用的关键蛋白。水杨酸（SA）是一种与抗热性有关的植物激素。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。实验结果如下图所示。请根据此项实验结果，提出2项生产中减少“午睡”现象提高小麦产量的合理措施：
① ，
② 。
18．（10分）（2022高一下·嫩江月考）下图科研人员研究三种不同温度条件下某种植物叶片的净光合速率（净光合速率=光合速率-呼吸速率）的变化情况结果如图，已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃。三种温度分别是20℃、25℃、40℃。回答下列有关问题。
（1）（2分）该实验的自变量是 。
（2）（2分）该图中25℃对应的曲线最可能是 ，理由是 。
（3）（2分）温度为25℃，光照为1500lx条件下菠菜光合速率为 （取整数），B点时叶肉细胞产生ATP的细胞结构有 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、细胞生命活动的直接供能物质是ATP，磷酸肌酸不能直接为细胞的生命活动供能，A错误；
B、ATP彻底水解得到磷酸基团、腺嘌呤、核糖，B错误；
C、ATP的合成场所为细胞质基质和线粒体，因此推测磷酸肌酸可能存在于肌细胞的细胞质基质和线粒体，C正确；
D、肌细胞用肌酸激酶抑制剂处理后，细胞内的磷酸肌酸将不能使ATP再生，但细胞仍可通过呼吸作用合成ATP，D错误。
故答案为：C。
【分析】ATP的结构式可简写成A-P~P~P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，通常断裂和合成的是第二个高能磷酸键，一个ATP分子中含有一个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键。ATP的一个高能磷酸键水解，形成ADP（二磷酸腺苷），两个高能磷酸键水解，形成AMP（一磷酸腺苷）。ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
2．【答案】A
【解析】【解答】A、ATP在细胞内的含量不高，可与ADP在细胞内迅速转化，A错误；
B、由于有氧呼吸能彻底分解有机物，而酒精发酵属于无氧呼吸，不能将有机物彻底分解，所以分解等量的葡萄糖有氧呼吸产生ATP的数量比无氧呼吸多，B正确；
C、大肠杆菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系，C正确；
D、ATP与ADP的相互转化的酶不同，分别是ATP合成酶和ATP水解酶，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
（5）ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同∶ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应，放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
3．【答案】A
【解析】【解答】将植物从阳光下移植黑暗处，光照减弱，光反应减弱，ATP和[H]的产生量减少，C3的还原过程减慢，生成的C6H12O6减少，同时消耗的C3减少，而CO2的固定速率不变，C3生成速率不变，因此C3增加，BCD错误，A正确。
故答案为：A。
【分析】光照和CO2浓度对光合作用过程及中间产物的影响及动态变化规律：
条件 C3 C5 [H]和ATP 葡萄糖生成量
停止光照或光照强度减弱，CO2供应不变 增加 减少 没有或减少 没有或减少
突然光照或光照强度加强，CO2供应不变 减少 增加 增加 增加
光照不变，停止CO2供应或CO2浓度降低 减少 增加 增加 没有或减少
光照不变，CO2供应过量 增加 减少 减少 增加
光照不变，CO2供应不变，葡萄糖运输受阻 增加 减少 增加 减少
4．【答案】C
【解析】【解答】A、①过程是葡萄糖分解成丙酮酸，可在有氧条件下进行，也可在无氧条件下进行，A正确；
B、②过程表示有氧呼吸的第二、三阶段，其中在第二阶段产生[H]，第三阶段消耗[H]，B正确；
C、③过程为暗反应阶段，发生在叶绿体基质或蓝藻细胞的细胞质基质中，C错误；
D、④表示光合作用二氧化碳固定过程，CO2可来自过程②有氧呼吸第二阶段，也可来自外界环境，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）有氧呼吸和无氧呼吸的具体过程：
有氧呼吸三个阶段的反应如下：
阶段 场所 物质变化
第一阶段 细胞质基质 C6H12O6 →2C3H4O3 +4[H]
第二阶段 线粒体基质 2C3H4O3+12H2O→CO2+20[H]
第三阶段 线粒体内膜 24[H]+6O2→ 12H2O
无氧呼吸两个阶段的反应如下：
无氧呼吸两个阶段都在细胞质基质中进行。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸完全相同，都产生了共同的中间产物丙酮酸；第二阶段在不同酶的催化下生成酒精和CO2 或乳酸 。
（2）光合作用的过程如下图：
光反应和暗反应的比较：
光反应 暗反应
场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质
物质变化 2H2O→4[H]+O2； C5+CO2→2C3；2C3+[H]→(CH2O)+ C5
能量变化 光能→活跃的化学能→稳定的化学能
5．【答案】C
【解析】【解答】A、第②条色素带对应的色素在叶绿体中的含量是最多的，A错误；
B、第③条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光，B错误；
C、第④条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大，C正确；
D、提取色素时不加碳酸钙会使色素带①②变浅，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）色素分离结果见下图：
滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素 、叶黄素 、叶绿素a和叶绿素b 。可知胡萝卜素的溶解度最高，叶绿素b的溶解度最低； 叶绿素a的含量最多。
（2）收集到的滤液绿色过浅
原因：①未加SiO2，研磨不充分；
②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)含量较低 ；
③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低；
④未加 CaCO3或加入过少，色素分子被破坏。
6．【答案】D
【解析】【解答】A、在正常光照下，突变体B中叶绿体的相对受光面积低于突变体A，则二者光合作用速率相同时，突变体B所需的光照强度高于突变体A，因此当二者光合速率分别达到最大时，突变体B所需光照强度高于突变体A，即突变体B具有比突变体A更高的光饱和点，A错误；
B、在正常光照下，突变体B中叶绿体的相对受光面积低于突变体A，当呼吸作用释放CO2速率等于光合作用吸收CO2速率时，突变体A所需光照强度低于突变体B，即突变体A比突变体B具有更低的光补偿点，B错误；
C、由题干信息可知，三者的叶绿素含量及其他性状基本一致，因此三者光合速率的差异与叶绿素含量无关，C错误；
D、在正常光照条件下，三者的叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同，造成叶绿体相对受光面积的不同，从而影响光合速率，三种烟草光合速率随光照强度的增加逐渐趋于相等，D正确。
故答案为：D。
【分析】分析题图，在正常光照下，突变体B中叶绿体的相对受光面积低于突变体A，则二者光合作用速率相同时，突变体B所需的光照强度高于突变体A；当呼吸作用释放CO2速率等于光合作用吸收CO2速率时，突变体A所需光照强度低于突变体B。
7．【答案】B
【解析】【解答】A、蔗糖溶液有水分和蔗糖分子两大成分，干旱条件下水分是限制因子，水分必然影响植物生命活动从而影响产量，蔗糖本身就是植物体内的糖分，是光合作用的间接产物，影响有机物总量，A正确；
B、由单峰曲线特征分析，在产量的最高点两侧存在不同浓度蔗糖溶液对应相同玉米产量的情况，B错误；
C、每日浇水50mL为缺水干旱状态，如果注射的30mL蔗糖溶液的浓度是B点所对应的浓度，由图可知，产量与不注射蔗糖溶液时的产量是一样的，C正确；
D、据图可知，O点和A点对照，说明玉米植株能利用蔗糖增加子房的干重，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
8．【答案】C
【解析】【解答】A、在较强光照下，甲装置中的植物光合作用强度大于呼吸作用强度，吸收CO2释放O2，而CO2缓冲液能维持装置内CO2平衡，O2增加导致气压增大，因此有色液滴向右移动维持大气压；放到黑暗环境中，植物只进行呼吸作用，吸收O2放出CO2，CO2被CO2缓冲液吸收，维持装置内CO2平衡，O2减少导致气压减小，有色液滴向左移动维持大气压，A正确；
B、将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的KOH溶液，装置内的CO2全部被KOH溶液吸收，光合作用只能利用植物自身呼吸作用产生的CO2，因此光合速率下降，植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将减小，B正确；
C、图甲装置处于光合作用最适温度条件下，再适当升高温度，植物幼苗光合速率下降，会发生图乙中从b到a的变化，C错误；
D、若适当提高CO2缓冲液的浓度，会增加CO2浓度，可能使图甲植物光合速率增大，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
2、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。
9．【答案】B,C
【解析】【解答】A、小麦体内只有一条固定 CO2的途经，即卡尔文循环；甘蔗除了具有C3途经外，还有C4途经，能有效利用较低浓度的 CO2。干旱环境中，气孔关闭，吸收CO2较少，小麦光合作用速率比甘蔗小。A错误；
B、由图可知：有机物的生成是在维管束鞘细胞中经过卡尔文循环合成的，而叶肉细胞只进行C4途径，不形成有机物，故甘蔗叶肉细胞不能通过卡尔文循环产生有机物。B正确；
C、甘蔗的叶肉细胞的叶绿体中基粒发达，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒；小麦的维管束鞘细胞不含叶绿体，甘蔗、小麦光反应的场所都发生在叶肉细胞中。C正确；
D、由图可知，甘蔗暗反应过程中CO2的可以与PEP结合生成C4，也可与RUBP结合生成C3，故碳同化过程中CO2的受体是PEP和RUBP，小麦暗反应过程中 CO2的受体是RUBP。D错误。
故答案为：BC。
【分析】C3植物：以卡尔文循环同化碳素，最初产物是3-磷酸甘油酯（三碳化合物），以这种反应途径进行光合作用的植物称为C3植物，如水稻、小麦、棉花、大豆等。
C4植物是指CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸，而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物。如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
10．【答案】B,C
【解析】【解答】A、过氧化氢在高温条件下容易分解，所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，A错误；
B、斐林试剂和还原糖反应生成砖红色沉淀，淀粉酶可以将淀粉水解为还原糖，而不能将蔗糖水解，所以可以利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂验证酶的专一性，B正确；
C、新鲜的猪肝研磨液含有过氧化氢酶，在验证酶的高效性实验中，可选用FeCl3和新鲜的猪肝研磨液分别催化等量H2O2分解，检测气体产生的速率，C正确；
D、酶的高效性是将酶和无机催化剂进行比较，所以不能利用淀粉、淀粉酶、蔗糖酶验证酶的高效性，D错误。
故答案为：BC。
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹IV染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。（4）淀粉遇碘液变蓝。 2、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
11．【答案】A,D
【解析】【解答】A、呼吸作用速率=单位时间内无光处理前后质量减少量=M-（M-X）=X，因此X表示呼吸作用速率，A正确；
B、该植物的总光合速率=净光合速率＋呼吸速率=（M+Y）-（M-X）+M-（M-X）=Y+X+X=2X+Y，B错误；
C、呼吸作用速率=M-（M-X）=X，在13～16℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，Y+2X代表实际光合速率，故真正光合作用分别为4，7，8，9，故光合作用强度持续增加，C错误；
D、在左图所示实验中，净光合速率为（M+Y）-（M-X）=Y+X，15℃时，维持12小时光照，12小时黑暗，有机物的积累量为12（Y+X）-12X=12Y=12×2=24mg，D正确。
故答案为：AD。
【分析】（1）呼吸速率：指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率，可以用单位时间内释放的CO2量或吸收的O2量表示。在黑暗条件下测定。
（2）表观（净）光合速率：光照下测定的CO2吸收速率（或O2释放速率）。
（3）实际（总）光合速率：植物在光下实际合成有机物的速率。实际（总）光合速率＝表观（净）光合速率＋呼吸速度。
（4）据图分析可知，X可表示该植物叶片的呼吸速率，（M+Y）-（M-X）为其净光合速率，据此答题。
12．【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、据分析可知，图甲中曲线a→c段表示种子干重逐渐减少，其原因主要是种子进行呼吸作用消耗有机物 ，A正确；
B、曲线c→d段干重逐渐增加的主要原因是种子萌发长成幼苗，进行光合作用合成了有机物，使干重增加，B正确；
C、e点之前，图乙中的O2吸收量和CO2释放量的两条曲线不重合，说明在种子萌发初期，细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，C错误；
D、据分析可知，曲线①表示CO2释放量的变化，曲线②表示O2吸收量变化的曲线，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较：
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧，但必需有酶的催化
场所 细胞质基质（第一阶段）
线粒体（第二和第三阶段） 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6（葡萄糖）
2C3H6O3（乳酸）+少量能量
②C6H12O6（葡萄糖）
2C2H5OH （酒精）+2CO2+少量能量
③ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解，能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解，能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同：分解有机物，释放能量
据图甲分析可知，种子萌发过程中种子会吸水，随着时间的推移，种子的含水量升高，因此，a→b段比b→c段内自由水少，代谢缓慢，有机物分解慢，因此种子的干重下降缓慢。c→d段幼苗进行光合作用，且光合作用大于呼吸作用，干重增加，导致c→d段上升。图乙分析可知，种子萌发过程中，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，曲线①和曲线②表示密闭容器中氧气和二氧化碳的变化曲线，其中曲线①的变化大于或等于曲线②，因此曲线①是二氧化碳的释放量，曲线②是氧气的吸收量，e点之后，二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量，说明此后只进行有氧呼吸。
13．【答案】A,B,D
【解析】【解答】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。
故答案为：ABD。
【分析】1、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和[H]，同时将光能转变成化学能储存在ATP和[H]中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被[H]还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、[H]中的化学能转移动糖类等有机物中。
14．【答案】（1）类囊体薄膜上分布着许多吸收光能的色素分子；在类囊体膜和叶绿体基质中，有进行光合作用所必需的酶
（2）氧和H+；用作还原剂
（3）保证大棚中的温度，避免低温对植物造成冻害；有利于农作物充分地接受阳光和获得更多的CO2提高光合作用效率
（4）①合理密植②适时开窗或撤开棚膜通风，以补充CO2③安装CO2发生器；④增施有机肥；④增大夜温差；合理灌溉等
【解析】【解答】（1）类囊体薄膜上分布着许多吸收光能的色素分子；在类囊体膜和叶绿体基质中，有进行光合作用所必需的酶，这是植物的叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。
（2）水的光解产生氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH），NADPH作为还原剂，参与暗反应阶段的化学反应。
（3）冬季气温低，酶的活性低，晚上通常在棚膜上盖草帘，在棚内增加升温设施，这样能保证大棚中的温度，避免低温对植物造成冻害；大田栽培农作物要“正其行，通其风”，有利于农作物充分地接受阳光和获得更多的CO2，从而提高光合作用效率。
（4）为了提高温室内农作物的产量和品质，其本质是通过提高光合速率，提高单位面积有机物的积累量，故可以采取的措施是合理密植，提高单位面积光能的利用率；安装CO2发生器、适时开窗或撤开棚膜通风，以补充CO2；增施有机肥，提高二氧化碳浓度和无机盐；增大夜温差；合理灌溉等。
【分析】1、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。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。
2、影响光合作用的因素： （1）光照强度：主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。 （2）CO2的浓度：影响暗反应阶段C3的生成。 （3）温度：通过影响酶的活性来影响光合作用。
15．【答案】（1）淀粉；加快
（2）使氧气供给充足，排出CO2；大麦芽中的淀粉酶与糯米中的淀粉充分接触
（3）碘液；不呈现蓝色；给酶提供适宜的温度，让糯米中的淀粉在麦芽粉中所含的淀粉酶的催化下充分水解成麦芽糖
【解析】【解答】(1)将煮熟的糯米和磨碎的蘖（发芽的大麦种子）混合处理得到饴糖，已知糯米的主要成分是淀粉，饴糖的主要成分是麦芽糖，可推测发芽的大麦种子中淀粉酶的含量和活性较高，淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖和葡萄糖；大麦种子浸泡后，种子不断吸收水分，增加自由水，自由水与结合水的比值增大，说明细胞代谢加快，有利于发芽。
(2)定期翻动大麦芽，利于增加大麦芽之间的空气，使氧气供给充足，促进有氧呼吸，同时排出细胞呼吸产生的CO2，避免CO2过多抑制细胞呼吸；将大麦芽制成麦芽粉，使原料颗粒变得更小，释放其中的淀粉酶，有利于大麦芽中的淀粉酶与糯米中的淀粉充分接触，以提高物质利用率和生产效率。
(3)鉴定淀粉一般用碘液，淀粉遇碘变蓝，若样液中淀粉充分水解，糖化完成，样液遇碘不呈现蓝色；酶具有作用条件温和的特点，在最适条件下，酶的催化效率最高，因此煮熟并冷却的糯米与麦芽粉搅拌均匀后需要在50～60℃的温度下保温6～8h，保温的目的是给酶提供适宜的温度，让糯米中的淀粉在麦芽粉中所含的淀粉酶的催化下充分水解成麦芽糖。
【分析】（1） 淀粉：分布于植物细胞中，是植物细胞中的储能物质。解后能生成许多单糖，必须水解成单糖才能被细胞吸收，自然界中含量最多。
（2）水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
结合水：与细胞中的某些物质结合，是细胞结构的重要组成成分；
自由水：以游离的形式存在，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。
自由水作用：细胞内的良好溶剂；②参与生化反应；③提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物
（3） 糖类的鉴定方法：
①还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等)＋ 斐林试剂→ 砖红色沉淀
②淀粉＋碘液 → 蓝色
（4）酶的本质
①酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质 ，少数酶是RNA 。
②酶的作用：催化作用；
酶的作用机理：降低化学反应的活化能 。
酶在催化学反应前后自身性质和数量不变。
16．【答案】（1）同位素示踪法（或同位素标记法）；探究叶片光合作用产物的运输途径
（2）叶绿体基质；密闭小室中可利用的14CO2随光合作用的进行逐渐减少，同时叶片中合成的含14C的有机物向茎和果实运输
（3）部分含14C的有机物被呼吸作用消耗（或部分含14C的有机物被运输到叶下方的根、茎）
【解析】【解答】分析题图，向小室充入一定量14CO2，放射性出现的先后顺序分别是叶片a、叶片和果实连接的茎b、幼嫩果实c，说明光合作用产物发生了运输。
（1）实验利用了14CO2，所以采用了同位素示踪法（或同位素标记法）；根据实验过程：向小室中充入一定量的14CO2，立即用仪器测定a、b、c三处的放射性强度，并连续测定和记录；同时从图中看出，随着时间的推移，放射性标记的CO2最先出现在a，然后是b，最后是c，所以实验目的是探究叶片光合作用产物的运输途径。
（2）将14CO2合成为有机物的具体过程是暗反应，场所在叶绿体基质。t0时间后，a叶片中放射性降低，而b是叶片和果实连接的茎部分，放射性升高，叶片是光合作用的场所，由于向小室充入的14CO2是一定的，随着光合作用的进行，14CO2 被不断消耗，而同时光合作用产生的有机物被呼吸作用消耗和运输，因此叶片放射性含量下降的原因包括：密闭小室中可利用的14CO2随光合作用的进行逐渐减少，同时叶片中合成的含14C的有机物向茎和果实运输。
（3）光合作用合成的含14C的有机物可能的去向还有被呼吸作用消耗（或部分含14C的有机物被运输到叶下方的根、茎）。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
17．【答案】（1）ATP和NADpH；叶绿体数量、色素含量、酶含量等
（2）降低；暗反应
（3）无明显差异；二者的气孔开度；平展叶胞间CO2浓度较高，但平展叶净光合速率却明显低于直立叶
（4）喷洒适量的水杨酸；光照强度较强时，应适当遮阴
【解析】【解答】(1)光合作用光反应阶段，利用光能将水分解，产生还原氢和氧气，同时产生ATP，产生的NADPH、ATP用暗反应阶段，将二氧化碳固定产生的三碳化合物还原成糖类等有机物；影响光合作用的内因有叶龄、叶绿体数量、色素含量、酶的含量等。
(2)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，这会导致叶肉细胞间的CO2不足，影响了光合作用暗反应过程，使午后小麦光合速率降低。
(3)根据表格数据分析，直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，因此二者的气孔开度基本相同，但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。
(4)水杨酸（SA）处理之后，CK组的D1蛋白相对含量稍有升高，W2组的D1蛋白相对含量有所减少，D1是对类囊体薄膜上色素和蛋白质的活性起保护作用的关键蛋白。而水杨酸（SA）是一种与抗热性有关的植物激素，分析数据可知喷洒适量的水杨酸，减缓高光强下高温对植物的影响，或者可以在光照强度较强时适当遮阴。
【分析】1、光合作用的过程：
2、 影响光合作用的因素：（1）内部因素：色素的含量、酶的数量和活性、叶绿体的数量等。（2）外部因素：光照强度、二氧化碳浓度、温度等。
3、环境条件改变时光合作用各物质含量的变化：
（1）改变光照条件：光照由强到弱，二氧化碳供应不变
光反应减弱
NADPH、ATP减少，氧气产生量减少
C3还原减弱，二氧化碳固定正常
C3含量上升，C5含量下降
（CH2O）合成量减少。
（2）改变二氧化碳浓度：光照不变，二氧化碳供应减少
暗反应减弱
二氧化碳固定减弱，C3还原正常
C3含量下降，C5含量上升
NADPH、ATP增加，氧气产生量减少
（CH2O）合成量减少。
18．【答案】（1）光照强度和温度
（2）a；该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，a曲线的净光合速率最大，应该最接近光合作用的最适温度
（3）11；细胞质基质、线粒体、叶绿体
【解析】【解答】（1）由图示可知，横坐标是光照强度与净光合速率的影响，曲线a 、b、 c研究的不同温度对净光合速率的影响。
故填： 光照强度和温度 。
（2） 温度通过影响光合作用的相关的酶的活性，进而影响光合作用， 提干中植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃ ，在20℃、25℃、40℃这三种温度下，在25℃时植物光合作用最强，呼吸作用适中，最终的净光合速率的影响最大，对应曲线a。
故填： a ； 该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，a曲线的净光合速率最大，应该最接近光合作用的最适温度 。
（3）净光合速率=光合速率-呼吸速率， 温度为25℃，光照为1500lx 时净光合速率=8，此温度下的呼吸速率=3，求得光合速率=8+3=11；产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。
故填：11， 细胞质基质、线粒体、叶绿体 。
【分析】（1）净光合速率和真正光合速率
光合速率是光合作用固定二氧化碳的速率。即单位时间单位叶面积的二氧化碳固定（或氧气释放）量。也称光合强度。
①净光合速率：常用一定时间内 O2 释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。
②真正光合速率：常用一定时间内 O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
④净产氧量=总产氧量-呼吸耗氧量。
⑤净生产葡萄糖量=实际生产葡萄糖量-呼吸消耗葡萄糖量。
⑥实际消耗二氧化碳量=实测的二氧化碳量+呼吸作用二氧化碳释放量。
（2）绿色植物叶肉细胞中合成ATP的生理过程是呼吸作用 、光合作用 ；呼吸作用的场所是细胞质基质和线粒体 。
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