第五章 细胞的能量供应和利用（二） 能力提升卷
（满分 100 分，考试用时 60 分钟）
一、选择题：本题共 25 小题，每小题 2 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
A . ②处发生葡萄糖分解
B . ①中的 O2 穿过内膜耗能
C . ②处丙酮酸分解为 CO2 和 H2O
D . ③处[H]与 O2 结合生成水
2 ．脑细胞的能量供应主要来源于有氧呼吸，下列叙述正确的是( )
A ．葡萄糖分解成丙酮酸需在有氧条件下进行
B ．[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C ．缺氧时丙酮酸转化成乳酸，产生大量 ATP
D ．无氧呼吸只在细胞质基质中进行，与线粒体无关
3 ．相同条件下放置的探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置如图所示。相关叙述正确的是
( )
A ．两个装置均需要置于黑暗条件下进行反应
B ．装置甲中 NaOH 的作用是吸收 I 处的 CO2
C ．应让Ⅱ密闭放置一段时间后，再与Ⅲ连接
D ．装置乙中石灰水的混浊程度高于装置甲
4 ．下图是在不同温度下， 测定光照强度相同时植物幼苗 CO2 吸收速率的变化曲线和黑暗条
件下 CO2 释放速率的变化曲线。判断下列说法正确的是( )
A ．光照条件下，植物体内 ATP 的产生场所是叶绿体和线粒体
B ．高温条件对该植物体内与细胞呼吸相关的酶影响更大
C ．为使该植物生长最快，白天应将其置于 25℃环境中
D ．35℃时，该植物细胞呼吸强度和光合作用强度相等
5 ．如图是动物肝细胞中一种常见的细胞器，相关叙述错误的是( )
A ．结构①②允许氧和二氧化碳分子自由出入
B . ③使得内膜的面积大大增加有利于释放更多能量
C ．该细胞器内可发生 DNA 复制、转录和翻译等过程
D . ④中含有葡萄糖分解及 ATP 合成相关的酶
6 ．细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为脂肪、氨基酸等非糖物质。如下图表示人体
内相关物质的转化过程。下列有关叙述正确的是( )
A ．过程②产生的二碳化合物可能是酒精
B ．X 物质可能代表的是构成脂肪的小分子
C ．过程①生成的氮基酸是必需氨基酸
D ．长期高糖膳食不可能会导致人体内脂肪积累
7 ．己糖激酶催化糖酵解（细胞呼吸第一阶段） 的第一步反应（如下图）。水和葡萄糖均可进 入己糖激酶的活性中心，但己糖激酶催化磷酸基团从 ATP 转移到葡萄糖分子的效率是转移
给水分子的 105 倍。下列叙述错误的是( )
葡萄糖+ATP葡萄糖-6-磷酸+ADP+Pi
Mg
A ．糖酵解发生场所是细胞质基质
B ．糖酵解过程不消耗 ATP
C ．已糖激酶具有专一性
D ．已糖激酶与葡萄糖结合后空间结构发生改变
8 ．呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子
氧的， “轨道” ，如图所示。下列叙述正确的是( )
A ．图示过程是有氧呼吸的第三阶段
B ．Cyt c 所处的位置为细胞膜外
C ．只有线粒体基质能产生 NADH
D ．H+借助 F0 和 F1 ，以主动运输的方式进入膜内
9 ．金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同
下图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径。下列相关叙述错误的是( )
A ．过程②不需要 O2 的参与，产生的“物质 X”是丙酮酸
B ．过程①②③中均有能量的释放，少部分用于合成 ATP
C ．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为催化反应的酶不同
D ．图中的过程③④避免了乳酸在体内积累导致酸中毒
10 ．光呼吸是植物利用光能，吸收 O2 并释放 CO2 的过程。研究者将四种酶基因（GLO、
CAT 、GCL 、TSR）导入水稻叶绿体，创造了一条新的光呼吸代谢支路（GCGT 支路），如
图虚线所示。
据图分析，下列推测错误的是( )
A ．光呼吸时 C5 与 O2 的结合发生在线粒体内膜上
B ．光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环
C ．GCGT 支路有利于减少 H2O2 对叶绿体的损害
D ．GCGT 支路可以降低光呼吸从而提高光合效率
11 ．某研究小组将玉米叶肉细胞置于密闭的透明玻璃容器内进行相关研究，实验数据如图，
下列叙述不合理的是( )
A ．N 点时刻叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
B ．M 至 N 时段叶肉细胞能产生 ATP 的部位不止线粒体和叶绿体
C ．根据黑暗阶段曲线推测，该玻璃罩内应是恒温的
D ．N 点时刻氧气含量不再增加的限制因素是 CO2
12 ．下图为苹果的果实在不同氧浓度下 CO2 释放量与 O2 吸收量的变化曲线。下列叙述正确
的是( )
A ．氧浓度为 0 时，苹果果实不进行呼吸作用
B ．无氧呼吸强度最低时，氧浓度应小于 5%
C ．大于 Р 点所对应的氧浓度时，苹果果实只进行有氧呼吸
D ．保存苹果果实时，氧气浓度越低越好
13．研究者在温度、湿度适宜， CO2 气体充足供给的实验条件下， 测定了杨树在不同光照强
度下的净光合速率和气孔开放程度，实验结果如图所示。下列相关分析不正确的是( )
A ．光照强度在 0~500μumol·m-2 ·s-1 ，净光合速率上升最快
B ．光照强度在 0~500μmol·m-2 ·s-1 ，净光合速率上升主要由光照强度增加所致
C ．气孔开放程度增大可能有助于净光合速率提高
D．当光照强度超过 2000μmol·m-2 ·s-1，限制净光合速率上升的主要原因是 CO2 吸收不足 14．生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用， 关于下图所示生理过程， 说法
不正确的是( )
A ．图示过程为光反应过程
B ．H+浓度梯度与 ATP 合成有关
C ．图示膜结构为叶绿体内膜
D ．b 蛋白具有运输和催化功能
15．净初级生产量是指植物光合作用固定的能量扣除植物呼吸作用消耗掉的那部分， 可用于 植物的生长和生殖的能量。下图是夏季某温带叶林中的一个淡水池塘得到的曲线图， 下列说
法不正确的是( )
A ．随水深增加，净初级生产量下降
B ．净初级生产量是输入该生态系统的总能量
C ．净初级生产量用于植物的生长繁殖， A 处植物长势最好
D ．该池塘群落具有较为明显的垂直结构
16 ．以测定的 CO2 吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的
影响，结果如图所示。下列分析正确的是( )
A ．光照相同时间， 35℃时光合作用制造的有机物的量与 30℃时相等
B ．光照相同时间，在 20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C ．温度高于 25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D ．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
17．下图所示生理过程中， PQ、Cytbf、PC 是传递电子的蛋白质， CF0、CF1 构成 ATP 合酶。
下列说法错误的是( )
A ．PSⅡ 、PSⅠ内含易溶于有机溶剂的色素
B ．小麦光合作用产生的 O2 被呼吸作用利用至少需要经过 5 层生物膜
C ．PQ 转运 H+ 的过程需要消耗电子中的能量
D ．图中 ATP 合酶合成的 ATP 只能为暗反应提供能量
18 ．甲醛（HCHO）是室内空气污染的主要成分之一，室内栽培观赏植物常春藤能够清除一 定浓度范围内的甲醛污染，具体过程如图（其中 Hu6P 、Ru5P 是中间产物），以下叙述错误
的是( )
A ．采用同位素示踪法研究碳元素转移路径
B ．甲醛可作为碳源参与常春藤的光合作用
C ．常春藤分解甲醛的酶分布在叶绿体基质
D ．常春藤光合作用强度与甲醛浓度成正比
19．从葡萄试管苗上分别剪取带有上位叶、中位叶和下位叶的茎段， 转接到培养瓶中， 在不 同温度条件下培养 4h，测定不同叶位叶片的 CO2 吸收速率，结果如下图。由图不能得出的
结论是( )
A ．随温度升高不同叶位叶片的 CO2 吸收速率先升后降
B ．35T 时中位叶和下位叶的真正（总）光合速率相等
C ．不同叶位的叶片在上述温度下均能积累有机物
D ．上位叶对高温的耐受力较中、下位叶片差
20 ．如图是各种环境因素影响黑藻光合速率变化的示意图。相关叙述正确的是( )
A ．若在 t1 前充 CO2 ，则暗反应速率将显著提高
B ．t1→t2 ，光反应速率显著提高而暗反应速率不变
C ．t3→t4 ，叶绿体基质中 ATP 的消耗速率提高
D ．t4 后短暂时间内，叶绿体中 C3/C5 比值下降
21．研究遮阴对花生光合作用的影响， 可为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果
实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。由下表实验结果无法得出的是( )
处理 指标
叶绿素含量 （mg·dm-2） 单株光合产量 （g 干重） 单株叶光合产量 （g 干重） 单株果实光合产量 （g 干重）
不遮阴 2.09 18.92 3.25 8.25
遮阴 2 小时 2.66 18.84 3.05 8.21
遮阴 4 小时 3.03 16.64 3.05 6.13
A ．与不遮阴相比，遮阴处理植株的光合产量下降
B ．遮阴 4 小时/天时，花生植株优先将光合产物分配至叶中
C ．花生植株通过增加叶绿素含量提高吸光能力适应弱光环境
D ．间种时高秆作物对花生的遮阴为 4 小时/天不影响花生产量
22．研究人员在适宜温度、水分和一定 CO2 浓度条件下， 分别测定了甲、乙两个作物品种 CO2
吸收速率与光照强度的关系。下列说法不正确的是( )
A ．限制 P 点 CO2 吸收速率的因素可能是 CO2 浓度
B ．光照强度为 b 时，甲、乙总光合作用强度相等
C ．光照强度为 a 时，甲的总光合作用强度与呼吸作用强度相等
D ．光强强度为 c 时，甲、乙光合作用强度的差异可能与相关酶的数量有关
23 ．将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用 CO2 浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼
夜 CO2 浓度的变化情况，则下列相关说法错误的是( )
A．植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸， 玻璃罩内 O2 的含量在 f 点后又开始出现
下降
B ．图中曲线从 a 点到 g 点， 一昼夜的时间内植物体存在有机物的积累
C ．de 段 CO2 浓度下降趋于平缓的原因主要是叶肉细胞的部分气孔关闭
D．植物体的所有细胞都能进行光合作用和细胞呼吸， 且 ATP 的合成都是在膜上进行的 24．研究者测定了野生型和气孔发育不良突变体拟南芥在不同光强下 CO2，吸收速率， 结果
如图所示。下列叙述不正确的是( )
A ．无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同
B ．野生型和突变体均在光强为 Р 时开始进行光合作用
C ．光强度大于 250μmol·m-2 ·s-1 时，单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型
D ．光强为 Q 时，二者光合速率的差异可能主要是由于二氧化碳浓度引起的
25．图为荒漠地区种植的胡杨分别在 7 月 24 号和 8 月 26 号两天测得的光合速率日变化曲线
图。下列相关分析正确的是( )
A ．这两天胡杨均在 7 点开始进行光合作用
B ．有机物的日合成量 7 月 24 号大于 8 月 26 号
C ．光合速率日变化曲线走势主要受土壤含水量影响
D ．8 月 26 号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关
二、非选择题：共 5 题，共 50 分。
26．酵母菌是制作马奶酒的重要发酵菌种之一，科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。
请回答问题：
(1)酵母菌在有氧条件下将葡萄糖彻底氧化分解， 同时释放大量 ，为其生命活动提供动
力；在无氧条件下将葡萄糖分解为 。
(2)马奶中含有的糖类主要为乳糖。某些微生物可将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，酵母菌可 利用这些单糖发酵产生酒精， 从而制成马奶酒。科研人员研究野生型酵母菌和马奶酒酵母菌
的发酵情况，结果分别如下图所示。
①据图可知，野生型酵母菌首先利用 进行发酵，当这种糖耗尽时，酒精产量的增加停
滞一段时间，才开始利用 进行发酵。
②分析图中曲线， 与野生型酵母菌相比， 马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖或产生酒精等
方面的不同点： 。
(3)马奶酒酵母菌不同于野生型酵母菌的营养利用方式，使其数量增加更快，这一优势使马
奶酒酵母菌更好地 富含乳糖的生活环境。
27 ．学习以下材料，回答（1）~（5）题。
线粒体蛋白 AOX 和 UCP 在植物开花生热中的功能
有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能， 使花器官温度显著
高于环境温度，即“开花生热现象” 。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。
与高等动物相同， 高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段， 有 机物中的电子经 UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（I 、Ⅱ 、Ⅲ 、IV）的作用，传递 至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧 H 浓度差，使能量转换成 H 电 化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H 经 ATP 合成酶运回线粒体基质时释放能量， 此能量用于 ATP 合成酶催化 ADP 和 Pi 形成 ATP。如图 1 所示（“e”表示电子， →”表示物
质运输及方向）。这种情况下生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的主要原因。
图 1 中的 AOX 表示交替氧化酶（蛋白质），是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，在 此酶参与下， 电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和 IV，而是直接通过 AOX 传递给氧气生成水， 大 量能量以热能的形式释放。此途径称为 AOX 途径。相较于细胞色素途径， 有机物中电子经
AOX 途径传递后，最终只能产生极少量 ATP。
荷花（N．nucifera）在自然生长的开花阶段， 具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著 增强， 氧气消耗量大幅提高， 使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官 开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图 2 所示。当达到生热最高峰时， AOX 途径的呼吸
作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的 70%以上。
线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白。UCP 可以将 H+通过膜渗漏到线粒体基质中， 从而驱散跨膜两侧的 H+ 电化学势梯度， 使能量以热 能形式释放。有些植物开花生热时， UCP 表达量显著上升， 表明 UCP 蛋白也会参与调控植
物的开花生热。
(1)图 1 所示的膜结构是 ；图 1 中可以运输 H+ 的是 。
(2)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段，
有机物中的能量大部分储存在 中。
(3)运用文中信息分析，在耗氧量不变的情况下，若图 1 所示的膜结构上 AOX 和 UCP 含量 提高，则经膜上 ATP 合成酶催化形成的 ATP 的量 （选填“增加” 、“不变” 、“减
少”）。原因是 。
(4)基干本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是 。
A ．二者均有线粒体
B ．二者均可借助 UCP 产热
C ．二者均可分解有机物产生 ATP
D ．二者均通过 AOX 途径产生大量 ATP
(5)若荷花开花生热过程中，经 UCP 产生的热量不少于 AOX 途径产热。则在“总呼吸” 曲线 仍维持图 2 状态时，请判断细胞色素途径和 AOX 途径耗氧量应有怎样的变化，并说明理
由 。
28．在缺氧条件下， 人体既可通过神经系统调节呼吸频率来适应， 又可通过增加红细胞的数 量来适应。红细胞数量增加与细胞内缺氧诱导因子（HIF）介导的系列反应有关， 机理如下
图所示。 2019 年诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现这一机制的三位科学家。请回答问题：
(1)呼吸频率加快加深后，吸入更多的氧气。氧气进入人体细胞参与有氧呼吸的反应场所
是 。人体在缺氧条件下，细胞呼吸的产物有 。
(2)如图所示，常氧条件下，经过 的催化， HIF-1“ 蛋白发生羟基化，使得 VHL 蛋白能
够与之识别并结合，从而导致 HIF-1“ 蛋白降解。
(3)由图可知，缺氧条件下， HIF-1“ 蛋白通过 进入细胞核内，与 ARNT 结合形成缺氧诱 导因子（HIF）。HIF 结合到特定的 DNA 序列上， 促进 EPO（促红细胞生成素） 的合成， 从 而促进红细胞数量的增加， 携带氧气能力增强。另外， HIF 还可促进有关蛋白质的合成， 使 细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量增加， 请分析这些变
化的适应意义： 。
(4)慢性肾功能衰竭患者常因 EPO 产生不足而出现严重贫血，研究人员正在探索一种 PHD
抑制剂对贫血患者的治疗作用。请结合图中信息，分析 PHD 抑制剂治疗贫血的作用机
理 。此外， 在肿瘤微环境中通常缺氧， 上述机制 （填“有利于”或“不利于” ）癌细 胞大量增殖。研究人员正努力开发新的药物， 用以激活或阻断氧感应机制， 改善人类的健康。 29 ．自然界中的光强常在短时间内剧烈变化， 影响植物的光合作用效率。科研人员对拟南芥
的叶绿体响应光强变化的机理进行了探究。
(1)类囊体膜上的蛋白复合物 PSI 催化水在光下分解，变化的光强会影响这一过程，从而影
响光反应产生 ，最终影响暗反应过程有机物的合成。
(2)PSII 复合物的主要部分延伸到类囊体腔中，科研人员推测类囊体腔中的蛋白参与 PSII 的 组装。为此， 利用农杆菌转化拟南芥， 由于农杆菌的 会随机整合到拟南芥的核基因
组中，因而可得到类囊体腔内蛋白基因发生突变的突变体。
(3)科研人员在所得突变体中观察到， B 基因突变体无法编码类囊体腔内的蛋白 B，该突变体
表现为缺乏 PSII 复合物。科研人员进行实验，处理及结果如图。
实验结果
a 组 b 组 c 组 d 组
B 基因突变体 +++++ + ++ +++
野生型 +++++ +++++ +++++ +++++
注:“+” 数量多代表生长状况好。
①据图分析，本实验的自变量是 。
②依据实验结果推测， PSII 复合物的功能是 对变化光强的适应。
(4)进一步将 b 组植株的叶肉细胞置于电镜下观察，结果如图。
基于本实验结果推断， B 基因参与 PSII 复合物的组装， PSII 复合物帮助植物适应变化的光
强。请对观察结果能否证实该推断作出判断，并阐明理由 。
30．气孔由一对保卫细胞和它们之间的孔隙构成。大多数植物的气孔白天打开， 晚上则保持
很小的开度，这样既能保证 CO2 的供给，又能防止水过多散失。
(1)CO2 经气孔被运至叶肉细胞的 中，参与光合作用的 反应。
(2)关于气孔开闭的假说之一是：在光下，保卫细胞进行光合作用，导致 CO2 浓度下降，引 起 pH 升高，淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞 导致气孔开 放（选填“ 吸水” 、“失水”）。黑暗时，由于 ，使 pH 降低，葡萄糖转化为淀粉，保
卫细胞里葡萄糖浓度低，改变了水分扩散方向，气孔关闭。
(3)气孔开闭的调节是一个十分复杂的过程，研究者利用拟南芥展开了相关研究。
①以光照 12h/黑暗 12h 为光照周期进行实验，结果如图 1 、2 所示：
图Ⅰ结果显示，野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照后 h 内迅速降解，随后 又开始积累， 达到峰值又开始缓慢降解。结合图 1、2 所示的结果， 可得出的结论是 。 ②研究发现，对于保卫细胞气孔能否打开的调控，蔗糖与 TOR 激酶起到相同的作用。为确 定蔗糖和 TOR 激酶之间的关系，将野生型拟南芥分为 4 组开展实验，检测光照后各组中淀
粉降解酶 BAM1 的相对表达量。
组别 1 2 3 4
蔗糖 - + - +
TOR 激酶抑制剂 - - + +
注：＋/－分别表示有/无添加
能证明蔗糖通过 TOR 激酶调节淀粉代谢参与气孔运动的实验结果为 。第五章 细胞的能量供应和利用（二） 能力提升卷
（满分 100 分，考试用时 60 分钟）
一、选择题：本题共 25 小题，每小题 2 分，共 50 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
1 ．如图为线粒体的结构示意图。在相应区域中会发生的生物过程是( )
A . ②处发生葡萄糖分解
B . ①中的 O2 穿过内膜耗能
C . ②处丙酮酸分解为 CO2 和 H2O
D . ③处[H]与 O2 结合生成水
(
【答案】
D
【分析】分析图示，①是膜间腔，②是线粒体基质，③是线粒体内膜。
【详解】
A
、②处为线粒体基质，葡萄糖的分解发生在细胞质
基质，
A
错误；
B
、①是膜间腔，其中的
O
2
往线粒体基质扩散，穿过内膜为自由扩散，不
消耗能量，
B
错
误；
C
、②处为线粒体基质，
H
2
O
是在线粒体内膜上形成，
C
错误；
D
、③处为线粒体内膜，此处
[H]
与
O
2
结合生
成水，
D
正确。
故选
D
。
)
2 ．脑细胞的能量供应主要来源于有氧呼吸，下列叙述正确的是( )
A ．葡萄糖分解成丙酮酸需在有氧条件下进行
B ．[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C ．缺氧时丙酮酸转化成乳酸，产生大量 ATP
D ．无氧呼吸只在细胞质基质中进行，与线粒体无关
(
【答案】
D
【分析】
1
、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和
[H]
，合成少量
ATP
，第三阶段是氧气和
[H]
反应生成水，
合成
大量
)
(
ATP
。
2
、无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，第二阶段是丙酮酸在不
同酶的催化作
用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸，其
场所是细胞质基质。
【详解】
A
、无论有氧还是无氧条件，葡萄糖都会
在细胞质基质中转化为丙酮酸，
A
错误；
B
、有氧呼吸的第三阶段，
[H]
在线粒体内膜上与氧结
合生成水，
B
错误；
C
、缺氧时丙酮酸转化成乳酸，产生少量
ATP
，
C
错误；
D
、无氧呼吸只发生在细胞质基质中，
与线粒体无关，
线
粒体是有氧呼吸的主要场所，
D
正
确。
故选
D
。
)
3 ．相同条件下放置的探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置如图所示。相关叙述正确的是
( )
A ．两个装置均需要置于黑暗条件下进行反应
B ．装置甲中 NaOH 的作用是吸收 I 处的 CO2
C ．应让Ⅱ密闭放置一段时间后，再与Ⅲ连接
D ．装置乙中石灰水的混浊程度高于装置甲
(
【答案】
C
【分析】
1
、实验中的变量：
（
1
）自变量：是否有氧气。
（
2
）因变量：澄清的石灰水变混浊的程度，滴加酸性重铬酸钾溶液后
的颜色变化等。
（
3
）无关变量：酵母菌以及培养液的用量、培养时间、温度等。
2
、此实验为对比实验，两组实验均为实验组。
3
、进行实验前必须检验装置的气密性，
否则会因细胞呼吸产生的
CO
2
不能全部通入澄清的
石灰水中导致实验失败。
4
、乙组
D
瓶应封口放置一段时间， 待瓶
内的
O
2
消耗完后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。
【详解】
A
、酵母菌在光照和黑暗中均可进行
细胞呼吸，
且光照不影响细胞呼吸，
故两个装
置均在光照或黑暗条件下进行
，
A
错误；
)
(
B
、装置甲是进行酵母菌的有氧呼吸的实验装置，其中
NaOH
的作用是吸收空气中的
CO
2
，
确保进入
I
处没有
CO
2
，使澄清的石灰水变浑浊的
CO
2
只来自酵母菌的有氧呼吸，
B
错误；
C
、装置乙（无氧呼吸装置）中应让
Ⅱ
密闭放置一段时间，彻底消耗其中的氧气，形成无氧
环境，然后再与
Ⅲ
连接，
C
正确；
D
、该实验是在相同条件下进行的，
装置乙中酵母菌进行无氧呼吸，
有机物分解不彻底，
产
生的
CO
2
少，
与装置甲（有氧呼吸） 相比
，
Ⅲ
处石灰水混浊程度低于装置甲中的石灰水，
D
错误。
故选
C
。
)
4 ．下图是在不同温度下， 测定光照强度相同时植物幼苗 CO2 吸收速率的变化曲线和黑暗条
件下 CO2 释放速率的变化曲线。判断下列说法正确的是( )
A ．光照条件下，植物体内 ATP 的产生场所是叶绿体和线粒体
B ．高温条件对该植物体内与细胞呼吸相关的酶影响更大
C ．为使该植物生长最快，白天应将其置于 25℃环境中
D ．35℃时，该植物细胞呼吸强度和光合作用强度相等
(
【答案】
C
【分析】光合作用的光反应阶段，
水分解成
O
2
和
NADPH
，
ADP
和
Pi
形成
ATP
；暗反应阶
段，
CO
2
和
C
5
结合，生成
2
个
C
3
，
C
3
接受
ATP
释放的能量并且被
NADPH
还原，形成糖
类和
C
5
。光反应与暗反应紧密联系，
相互影响。净光合作用速率
=
总光合作用速率
—
呼吸作
用速率。
【详解】
A
、光照条件下，植物体内
ATP
的产生场所是叶绿体、细胞质
基质和线粒体，
A
错误；
B
、
45℃
后植物光照下
CO
2
吸收速率数值和黑暗条件下
CO
2
释放速率数值几乎一样
,
说明此
时光照下，
细胞
CO
2
的释放量全来自呼吸作用， 因此光合速率为
0
，
仅能测出细胞呼吸速率，
说明高温条件对该植物体内与光合作用相关的酶影响更大，
B
错误；
)
(
C
、
25℃
时，
植物
CO
2
吸收速率最大，
即积累的有机物最多，
为使该植物生长最快，
白天应
将其置于
25℃
环境中，
C
正确；
D
、
35℃
时该植物的
CO
2
吸收速率大于
0
，说明光合作
用强度大于细胞呼吸强度，
D
错误。
故选
C
。
)
5 ．如图是动物肝细胞中一种常见的细胞器，相关叙述错误的是( )
A ．结构①②允许氧和二氧化碳分子自由出入
B . ③使得内膜的面积大大增加有利于释放更多能量
C ．该细胞器内可发生 DNA 复制、转录和翻译等过程
D . ④中含有葡萄糖分解及 ATP 合成相关的酶
(
【答案】
D
【分析】 有氧呼吸第一阶段：场所为细胞质基质，利用葡萄糖生成丙酮酸、
NADH
和少量
能量；第二阶段发生在线粒体基质，利用丙酮酸和水生成
N
ADH
和少量能量；第三阶段在
线粒体内膜，
NADH
和氧气生成水，释放大量能量。
【详解】
A
、结构①②是线粒体的膜，
氧和二氧化碳分子属于小分子，
可以通过自由扩散跨
膜运输，
A
正确；
B
、线粒体内膜向内折叠形成嵴，
大大增大内膜面积，
增加酶的附着位点，
有利于有氧呼吸
第三阶段的进行，有利于释放更多能量，
B
正确；
C
、线粒体是半自主性细胞器，可发生
DNA
复制、转录和翻译等过程，
C
正确；
D
、④为线粒体基质，
是有氧呼吸第二阶段的场所，
葡萄糖分解发生在细胞质基质，
因此④
中没有葡萄糖分解的相关的酶，
D
错误。
故选
D
。
6
．细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为脂肪、氨基酸等非糖物质。如下图表示人体
内相关物质的转化过程。下列有关叙述正确的是(
)
)
A ．过程②产生的二碳化合物可能是酒精
B ．X 物质可能代表的是构成脂肪的小分子
C ．过程①生成的氮基酸是必需氨基酸
D ．长期高糖膳食不可能会导致人体内脂肪积累
(
【答案】
B
【分析】脂肪是由甘油和脂肪酸合成的，图中
X
表示甘油；葡萄糖、蛋白质、脂肪可以相
互转化，丙酮酸为非常重要的中间代谢产物。
【详解】
A
、人体内细胞无氧呼吸不会产生酒精，
A
错误；
B
、脂肪是由甘油和脂肪酸组成的，故
X
表示甘油，是小分子物质，
B
正
确；
C
、能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸，
必需氨基酸是必须从食物中获得的，
过程①生
成的氨基酸是非必需氨基酸，
C
错误；
D
、糖类可以大量转化为脂肪，
故长期高糖膳食的人可导致体内脂肪积累，
但脂肪不能大量
转化成糖类，
D
错误。
故选
B
。
)
7 ．己糖激酶催化糖酵解（细胞呼吸第一阶段） 的第一步反应（如下图）。水和葡萄糖均可进 入己糖激酶的活性中心，但己糖激酶催化磷酸基团从 ATP 转移到葡萄糖分子的效率是转移
给水分子的 105 倍。下列叙述错误的是( )
葡萄糖+ATP葡萄糖-6-磷酸+ADP+Pi
Mg
A ．糖酵解发生场所是细胞质基质
B ．糖酵解过程不消耗 ATP
C ．已糖激酶具有专一性
D ．已糖激酶与葡萄糖结合后空间结构发生改变
(
【答案】
B
【分析】结合细胞呼吸的过程分析题意：葡萄糖分解成丙酮
酸的第一步反应在细胞质基质中
完成，所以催化该步反应的己糖激酶分布在细胞质基质，而己糖激酶能够
催化
ATP
水解并
将磷酸基团转移到葡萄糖分子上，说明葡萄糖分解的第一步反应需要
ATP
水解供能。
【详解】
A
、糖酵解即葡萄糖在酶的作用下转化生成丙酮酸的过程，
发生的场所是细胞质基
质，
A
正确；
B
、己糖激酶催化糖酵解，题干显示己糖激酶催化磷酸基团
从
ATP
转移到葡萄糖分子的效
率是转移给水分子的
10
5
倍，其中的磷酸
基团来自
ATP
水解，
可见糖酵解需要消耗
ATP
，
B
错误；
C
、酶具有高效性、专一性、作用条件比较温和等特点，故
已糖激酶具有专一性，
C
正确；
D
、由图示可知，已糖激酶与葡萄糖结合后，空间结构发生了改变，
D
正确。
故选
B
。
)
8 ．呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子
氧的， “轨道” ，如图所示。下列叙述正确的是( )
A ．图示过程是有氧呼吸的第三阶段
B ．Cyt c 所处的位置为细胞膜外
C ．只有线粒体基质能产生 NADH
D ．H+借助 F0 和 F1 ，以主动运输的方式进入膜内
(
【答案】
A
【分析】有氧呼吸过程：有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质，
1
分
子的葡萄糖分解成
2
分子
的丙酮酸，产生少量的
[H]
，释放少量的能量；第二阶段，在线粒体基质，丙酮酸和水彻底
分解成
CO
2
和
[H]
，释放少量的能量；第三阶
段，在线粒体内膜，前两个阶段产生的
[H]
，经
过一系列反应，与
O
2
结合生成水，释放出大量的能量。
【详解】
A
、图示过程进行的是
[H]
与氧气结合生成水的过程，有氧呼吸的第三阶段，
A
正
)
(
确；
B
、
Cyt c
所处的位置线粒体内膜的外侧，
B
错误；
C
、有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质也能产生
NADH
，
C
错误；
D
、
H
+
借助
F
0
和
F
1
进入膜内，不消耗
ATP
且合成
ATP
，不是主动运输，
D
错误。
故选
A
。
)
9 ．金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同
下图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径。下列相关叙述错误的是( )
A ．过程②不需要 O2 的参与，产生的“物质 X”是丙酮酸
B ．过程①②③中均有能量的释放，少部分用于合成 ATP
C ．过程③⑤无氧呼吸产物不同是因为催化反应的酶不同
D ．图中的过程③④避免了乳酸在体内积累导致酸中毒
(
【答案】
B
【分析】题图分析：图中①为肌糖原的分解，
②为细胞呼
吸第一阶段， 物质
X
是丙酮酸， ③
为酒精是无氧呼吸第二阶段，
④为乳酸转化成丙酮酸的过
程，
⑤为乳酸是无氧呼吸第二阶段，
⑥为乳酸进入肌细胞。
【详解】
A
、
“
物质
X”
是丙酮酸，②为细胞呼吸第一阶段，过程②不需要
O
2
参与，
A
正确；
B
、③为丙酮酸转变为酒精，是无氧呼吸的第二阶段，不能合成
ATP
，
B
错误；
C
、过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段， 其产物不同是因为催化反应
的酶不同，
因而产物不同，
场所均是细胞质基质，
C
正确；
D
、图中的过程④将乳酸转变为丙酮酸进而经过③过程将丙酮酸转变为酒精释放出去，
这样
能避免乳酸在体内积累导致酸中毒，
D
正确。
故选
B
。
10
．光呼吸是植物利用光能，吸收
O
2
并释放
CO
2
的过程。研究者将四种酶基因（
GLO
、
CAT
、
GCL
、
TSR
）导入水稻叶绿体，创造了一条新的光呼吸代谢支路（
GCGT
支
路
），
如
)
图虚线所示。
据图分析，下列推测错误的是( )
A ．光呼吸时 C5 与 O2 的结合发生在线粒体内膜上
B ．光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环
C ．GCGT 支路有利于减少 H2O2 对叶绿体的损害
D ．GCGT 支路可以降低光呼吸从而提高光合效率
(
【答案】
A
【分析】光呼吸代谢支路（
GCGT
支路）
可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环，
利用于降
低光呼吸消耗。
【详解】
A
、图中光呼吸代谢支路发生在叶绿体中，
所以
C
5
和
O
2
的结合发生叶绿体上，
A
错误；
B
、
GCGT
支路中，甘油酸可转化为
PGA
，进而
将碳重新回收进入卡尔文循环，
B
正确；
C
、
GCGT
支路中，
H
2
O
2
可被分解为
H
2
O
和
O
2
，有利于减少其对叶绿体的损害，
C
正确；
D
、光呼吸代谢支路（
GCGT
支路）
可以将部分碳重新回
收进入卡尔文循环，
利用于降低光
呼吸消耗从而提高光合速率，
D
正确。
故选
A
。
)
11 ．某研究小组将玉米叶肉细胞置于密闭的透明玻璃容器内进行相关研究，实验数据如图，
下列叙述不合理的是( )
A ．N 点时刻叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
B ．M 至 N 时段叶肉细胞能产生 ATP 的部位不止线粒体和叶绿体
C ．根据黑暗阶段曲线推测，该玻璃罩内应是恒温的
D ．N 点时刻氧气含量不再增加的限制因素是 CO2
(
【答案】
A
【分析】
OM
阶段，容器处于黑暗环境中，此时只进行细胞呼吸，氧气的含量下降；
MN
阶
段，光合速率大于呼吸速率，氧气含量上升；由于光合作用大于呼吸作用，导致容器中二氧
化碳含量下降，
N
点时光合作用速率等于呼吸作用速率，氧气浓度不变。
【详解】
A
、
OM
段玉米
O
2
含量下降，处于黑暗环境中，只进行呼吸作用；
MN
段，
O
2
含
量上升，
说明光合速率强于呼吸速率，
N
点后
O
2
浓度不变， 说明光合速率等于呼吸速率，
A
错误；
B
、
M
至
N
时段叶肉细胞能产生
ATP
的部位不止线
粒体和叶绿体，还包括细胞质基质，
B
正确；
C
、黑暗阶段曲线是直线下降，说明呼吸速率不变，推测该玻璃罩内应是恒温的，
C
正确；
D
、密闭的容器内，
在
MN
段光合速率一直大于呼吸速率，
容器中二氧化碳浓度下降，
N
点
时刻氧气含量不再增加的限制因素是
CO
2
，
D
正确。
故选
A
。
)
12 ．下图为苹果的果实在不同氧浓度下 CO2 释放量与 O2 吸收量的变化曲线。下列叙述正确
的是( )
A ．氧浓度为 0 时，苹果果实不进行呼吸作用
B ．无氧呼吸强度最低时，氧浓度应小于 5%
C ．大于 Р 点所对应的氧浓度时，苹果果实只进行有氧呼吸
D ．保存苹果果实时，氧气浓度越低越好
(
【答案】
C
【分析】据图分析：两条曲线的差值表示无氧呼
吸速率随着氧浓度变化曲线，且无氧呼吸强
度随
O
2
浓度升高而减弱；两条曲线相交于
P
点，表示苹果果实只进行有氧呼吸，此时无氧
呼吸完全被抑制。
)
(
【详解】
A
、氧气浓度为
0
时，苹果果实进行的呼吸类型是无氧呼吸，
A
错误；
B
、两条曲线相交于
P
点，
此时氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，
则
P
点表示苹果果
实只进行有氧呼吸，此时无氧呼吸完全被抑制，无
氧呼吸强度最低，此时氧浓度大于
5%
，
B
错误；
C
、
P
点后氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，
说明苹果果实只进行有氧呼吸，
C
正确；
D
、储存苹果果实时，并非氧气浓度越低越好，据图可知，在氧气浓度为
3%
左右时，二氧
化碳的释放量最低，此时呼吸作用最弱，时保存苹果果实的最适浓度，
D
错误。
故选
C
。
)
13．研究者在温度、湿度适宜， CO2 气体充足供给的实验条件下， 测定了杨树在不同光照强
度下的净光合速率和气孔开放程度，实验结果如图所示。下列相关分析不正确的是( )
A ．光照强度在 0~500μumol·m-2 ·s-1 ，净光合速率上升最快
B ．光照强度在 0~500μmol·m-2 ·s-1 ，净光合速率上升主要由光照强度增加所致
C ．气孔开放程度增大可能有助于净光合速率提高
D．当光照强度超过 2000μmol·m-2 ·s-1，限制净光合速率上升的主要原因是 CO2 吸收不足
(
【答案】
D
【分析】据图可知，
随光照强度增大，
净光合速率先增加后趋于稳定，
气孔开放程度一直增
加。
【详解】
A
、据图可知，
光照强度在
0~500μumol·m
-
2
·s
-1
，净光合速率曲线斜率最大，
上升最
快，
A
正确；
B
、光照强度在
0~500μmol·m
-2
·s
-1
，气孔开放程度变化不明显，净光合速率上升主要由光照
强度增加所致，
B
正确；
C
、气孔开放程度增大有利于二氧化碳进入，可能有助于净光合速率提高，
C
正确；
D
、曲线在温度、湿度适宜，
CO
2
气体充足供给的实验条件下测得，当光照强度超过
2000μmol·m
-2
·s
-1
，气孔开放程度增加明显，限制净光合速率上升的主要原因不是
CO
2
吸收
)
(
不足，
D
错误。
故选
D
。
)
14．生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用， 关于下图所示生理过程， 说法
不正确的是( )
A ．图示过程为光反应过程
B ．H+浓度梯度与 ATP 合成有关
C ．图示膜结构为叶绿体内膜
D ．b 蛋白具有运输和催化功能
(
【答案】
C
【分析】据图分析，
图示生物膜吸收了光能，
发生了水分解成
H
+
和
O
2
的过程， 因
此该生物
膜为叶绿体的类囊体薄膜，是光合作用光反应的场所。
【详解】
A
、图示过程发生了水的光解，故为光反应过程，
A
正确；
B
、据图可知：
ATP
的合成伴随着
H
+
跨膜
运输，故
H
+
浓度梯度与
ATP
合成有关，
B
正确；
C
、图示过程为光反应过程，场所为叶绿体
的类囊体薄膜，
C
错误；
D
、
b
蛋白可以协助
H
＋
运输，且可以催化
ATP
的生成，故
b
蛋白具有运输和催化功能，
D
正确。
故选
C
。
)
15．净初级生产量是指植物光合作用固定的能量扣除植物呼吸作用消耗掉的那部分， 可用于 植物的生长和生殖的能量。下图是夏季某温带叶林中的一个淡水池塘得到的曲线图， 下列说
法不正确的是( )
A ．随水深增加，净初级生产量下降
B ．净初级生产量是输入该生态系统的总能量
C ．净初级生产量用于植物的生长繁殖， A 处植物长势最好
D ．该池塘群落具有较为明显的垂直结构
(
【答案】
B
【分析】根据题意和图示分析可知：
A
、
C
段净初级生产量大于
0
，表示光合作用大于呼吸
作用，
C
点净初级生产量等于
0
，表示光合作用等于呼吸作用，
C
、
D
段净初级生产量小于
0
，表示光合作用小于呼吸作用。
【详解】
A
、从曲线可以看出，
随水深增加，
净初级生产量呈下降趋势，
这可能是由
于光照
强度下降导致光合作用速度下降造成的，
A
正确；
B
、据题干信息可知：净初级生产量是生产者的光合量除去生产者自身的呼吸量
，该数值小
于输入该生态系统的总能量，
B
错误；
C
、净初级生产量用于植物的生长繁殖，由
于
A
处的净初级生产量最大，所以
A
处的植物
长势最好，
C
正确；
D
、据图可知：该池塘群落中不同水深均有植物分布，故该池塘
群落可能具有较为明显的垂
直结构，
D
正确。
故选
B
。
)
16 ．以测定的 CO2 吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的
影响，结果如图所示。下列分析正确的是( )
A ．光照相同时间， 35℃时光合作用制造的有机物的量与 30℃时相等
B ．光照相同时间，在 20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C ．温度高于 25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D ．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等
(
【答案】
A
【分析】据图所示，
a
表示光合作用净积累有机物的量，
b
表示呼吸作用消耗有
机物的量。
总光合作用速率
=
制造的有机物速率
=a+b
。图中纵坐标的生物学意义是二氧化碳吸收量（植
物从外界吸收的二氧化碳量）和二氧化碳的释放量（植物有氧
呼吸释放的二氧化碳量）。
)
(
【详解】
AC
、光合作用制造的有机物的量
=
净光合作用量
+
呼吸作用量，
从图中可以看出：
25℃
时，总光合作用产生的有机物的量约等于
2.30+
3.75=6.05
；
30℃
时为
3.00+3.50=6.50
；
35℃
时为
3.50+3.00=6.50
；因此图中
35℃
与
30℃
的光合作用制造的有机物的量相等，温度高于
25℃
时，光合作用制造的有机物的量先上升后不变，
A
正确、
C
错误；
B
、植物积累的有机物量等于净光合作用量，
图中
a
表示净光合作用量，
光照相同时间，
在
25℃
条件下植物积累的有机物的量最多
(a
曲线最大值对应温度为
20℃
),
B
错误；
D
、根据分析可知，
两曲线的交点表示此时净光合速率和呼吸速率相等，
即表示光合
作用积
累的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等，
D
错误。
故选
A
。
)
17．下图所示生理过程中， PQ、Cytbf、PC 是传递电子的蛋白质， CF0、CF1 构成 ATP 合酶。
下列说法错误的是( )
A ．PSⅡ 、PSⅠ内含易溶于有机溶剂的色素
B ．小麦光合作用产生的 O2 被呼吸作用利用至少需要经过 5 层生物膜
C ．PQ 转运 H+ 的过程需要消耗电子中的能量
D ．图中 ATP 合酶合成的 ATP 只能为暗反应提供能量
(
【答案】
D
【分析】分析图示可知，
水光解发生在类囊体腔内，
该过程产生的电子
经过电子传递链的作
用与
NADP
+
、
H
+
结合形成
NADPH
。
ATP
合酶由
CF
0
和
CF
1
两部分组成，
在进行
H
+
顺浓度
梯度运输的同时催化
ATP
的合成，运输到叶绿体基质中的
H+
可与
NADP
+
结合形成
NADPH
，
H
+
还能通过
PQ
运输回到类
囊体腔内。
【详解】
A
、
PSⅡ
、
PSⅠ
上含有吸收光能的色素，光合色素易溶于有机溶剂，
A
正确；
B
、光反应中水的光解产生的氧气是发生在叶绿体
类囊体薄膜内，
O
2
扩散到邻近的线粒体中
被利用至少要经过类囊体膜、叶绿体和线粒体各两层膜，共
5
层膜，
B
正确；
C
、
H
+
能通过
PQ
运输回到类囊体腔内，此过程为逆浓度梯度运输，需要消耗电子中的能量，
C
正确；
)
(
D
、图中
ATP
合酶合成的
ATP
并不止为暗反应提供能量，例如：当处于高光照和高
氧低二
氧化碳情况下，
绿色植物可吸收氧气，
消耗
A
TP
，
NADPH
，分解部分
C
5
并释放
CO
2
，这个
过程叫做光呼吸， 此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的
ATP
和
[H]
又可以为暗反
应阶段提供原料，
D
错误。
故选
D
。
)
18 ．甲醛（HCHO）是室内空气污染的主要成分之一，室内栽培观赏植物常春藤能够清除一 定浓度范围内的甲醛污染，具体过程如图（其中 Hu6P 、Ru5P 是中间产物），以下叙述错误
的是( )
A ．采用同位素示踪法研究碳元素转移路径
B ．甲醛可作为碳源参与常春藤的光合作用
C ．常春藤分解甲醛的酶分布在叶绿体基质
D ．常春藤光合作用强度与甲醛浓度成正比
(
【答案】
D
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段， 光反应阶段是水光解形成氧气和还原
氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在
ATP
中；暗反应阶段包括二氧化碳的
固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是：二氧化碳与
1
分子五碳化合物结
合形成
2
分子
三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和
ATP
的作用下
形成有机物和五碳化合物的过程。
【详解】
A
、同位素示踪法是利用放射性核素或稀有稳定核素作为示踪剂，
对研究对象进行
标记的微量分析方法，故采用同位素示踪法研究碳元素转移路径例如
14
C
，
A
正确；
B
、据图可知，甲醛经过图示过程可以产生二氧化碳供给常春
藤的光合作用，
B
正确；
C
、据图分析可知，
常春藤分解甲醛的过程发生在叶绿体基质，
所以分解甲醛的酶分布在叶
绿体基质，
C
正确；
D
、室内栽培观赏植物常春藤能够清除一定浓度范围内的甲醛污染，
不能判断常春藤光合作
用强度与甲醛浓度成正比，
D
错误。
)
(
故选
D
。
)
19．从葡萄试管苗上分别剪取带有上位叶、中位叶和下位叶的茎段， 转接到培养瓶中， 在不 同温度条件下培养 4h，测定不同叶位叶片的 CO2 吸收速率，结果如下图。由图不能得出的
结论是( )
A ．随温度升高不同叶位叶片的 CO2 吸收速率先升后降
B ．35T 时中位叶和下位叶的真正（总）光合速率相等
C ．不同叶位的叶片在上述温度下均能积累有机物
(
D
．上位叶对高温的耐受力较中、下位叶片差
【答案】
B
【分析】分析图可知，温度和不同部位的叶片为
自变量，
CO
2
吸收速率为因变量。
真正的光合作用
=
呼吸作用
+
净光合作用。影响光合作用的因素：二氧化碳的浓度、温
度、
光照强度、水分、矿质元素等。
【详解】
A
、由图可知，随着温度升高（
15-25
摄氏度）不同叶位叶片的
CO
2
吸收速率升高，
25-35
摄氏度不同叶位叶片的
CO
2
吸收速率下降，
A
正确；
B
、图中只能看出不同叶位叶片的
CO
2
吸收速率， 不知道不同叶位叶片的呼吸速率，
无法计
算总光合速率，
B
错误；
C
、由图分析可知，
不同叶位的叶片在上述温度下始终保持着对
CO
2
吸收速率， 说明净光合
作用大于零，有机物积累，
C
正确；
D
、由图分析可知，
上位叶在高温下，
CO
2
吸收率下降，
说明叶
片气孔关闭，
减少水分的散
失，
而下位叶在高温下，
CO
2
吸收率下降小于上位叶，
故上位叶对高温的耐受力较中、下位
叶片差，
D
正确。
故选
B
。
)
20 ．如图是各种环境因素影响黑藻光合速率变化的示意图。相关叙述正确的是( )
A ．若在 t1 前充 CO2 ，则暗反应速率将显著提高
B ．t1→t2 ，光反应速率显著提高而暗反应速率不变
C ．t3→t4 ，叶绿体基质中 ATP 的消耗速率提高
D ．t4 后短暂时间内，叶绿体中 C3/C5 比值下降
(
【答案】
C
【分析】分析题图：图示是黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图，
0-t
1
，光
照较弱，光合速率较慢，且保持相对稳定；
t
1
→t
2
，光照增强，光合速率逐渐加快；
t
2
→t
3
，
光合速率保持相对稳定；
t
3
→t
4
，
CO
2
浓度升高后，光合速率加快；
t
4
后，没有光照，光合速
率逐渐降低。
【详解】
A
、
0-t
1
，光照较弱，光合速率较慢，限制因素为光
照强度，若在
t
1
前充
CO
2
，则
暗反应速率也不会显著提高，
A
错误；
B
、
t
1
→t
2
，光反应速率显著提高，
产生的
NADPH
和
ATP
增
加， 导致暗反应速率也增加，
B
错误；
C
、
t
3
→t
4
，
CO
2
浓度增加，叶绿体基质中生成的
C
3
增加，
消耗
ATP
的速率提高，
C
正确；
D
、
t
4
后短暂时间内，
由于缺少光照，
ATP
和
NADPH
减少， 还原
C
3
的速率减慢，
但短时间
内
C
3
继续生成，故叶绿体中
C
3
/C
5
比值将上升
，
D
错误。
故选
C
。
)
21．研究遮阴对花生光合作用的影响， 可为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果
实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。由下表实验结果无法得出的是( )
处理 指标
叶绿素含量 （mg·dm-2） 单株光合产量 （g 干重） 单株叶光合产量 （g 干重） 单株果实光合产量 （g 干重）
不遮阴 2.09 18.92 3.25 8.25
遮阴 2 小时 2.66 18.84 3.05 8.21
遮阴 4 小时 3.03 16.64 3.05 6.13
A ．与不遮阴相比，遮阴处理植株的光合产量下降
B ．遮阴 4 小时/天时，花生植株优先将光合产物分配至叶中
C ．花生植株通过增加叶绿素含量提高吸光能力适应弱光环境
D ．间种时高秆作物对花生的遮阴为 4 小时/天不影响花生产量
(
【答案】
D
【分析】本实验的自变量时遮阴情况，
因变量包括叶绿素含量、单株光合产量、单株叶光合
产量、单株果实光合产量；遮阴条件和不遮阴相比，叶绿素含量增加，而其他产量均降低。
【详解】
A
、与不遮阴相比，
遮阴处理植株
的单株光合产量、叶光合产量、果实光合产量均
下降，
A
正确；
B
、遮阴
4
小时
/
天时，与遮阴
2
小时
/
天相比，花生植株单株叶光合产量未变，而单株光合
产量和单株果实光合产量均下降，说明优先将光合产物分配至叶中，
B
正
确；
C
、遮阴条件下叶绿素含量增加，
说明花生植株通过增加叶绿素含量提高吸光能力适应弱光
环境，
C
正确；
D
、花生的产量应分析果实，
若间种时高秆作物对花生的遮阴为
4
小时
/
天，
单株果实光合产
量下降，故会影响花生产量，
D
错误。
故选
D
。
)
22．研究人员在适宜温度、水分和一定 CO2 浓度条件下， 分别测定了甲、乙两个作物品种 CO2
吸收速率与光照强度的关系。下列说法不正确的是( )
A ．限制 P 点 CO2 吸收速率的因素可能是 CO2 浓度
B ．光照强度为 b 时，甲、乙总光合作用强度相等
C ．光照强度为 a 时，甲的总光合作用强度与呼吸作用强度相等
D ．光强强度为 c 时，甲、乙光合作用强度的差异可能与相关酶的数量有关
(
【答案】
B
【分析】光合速率
=
呼吸速率
+
净光合速率，
影响光合作用
的因素主要有光照强度、温度、
CO
2
的浓度。光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，
光反应速率加
快，产生的
NADPH
和
ATP
增多，使暗反应中
C
3
的还原加快，从而使光合作用产物增加；
温度主要影响酶的活性，从而影响光合速率；
CO
2
主要影响暗反应阶段
C
3
的形成，从而影
响光合速率。
【详解】
A
、在
P
点之后随着光照强度的增加，
CO
2
的吸收
速率不再变化，
也就意味着光合
速率不再变化，此时限制光合速率的因素不再是光照强
度，此时的限制因素可能是
CO
2
的
浓度，
A
正确；
B
、光照强度为
b
时， 甲乙的
CO
2
的吸收速率相等，
也就是此时甲乙
的净光合速率相等，
光
合速率
=
呼吸速率
+
净光合速率，
据图可知，
甲乙与横坐标的交点表示净光合速率为
0
，光合
速率
=
呼吸速率，
而甲的呼吸速率大于乙，
因此在
b
点时甲的光合作用强度大于乙，
B
错误；
C
、光照前度为
a
时，
CO
2
的吸收速率
0
，表明甲的净光合速率为
0
，总
光合作用强度与呼吸
作用强度相等，
C
正确；
D
、光强强度为
c
时， 甲、乙光合作用强度的差异可能与
CO
2
的浓度相关，
也可能是作物品
种之间的差异，导致相关酶的活性与数量也存在差异，
D
正确。
故选
B
。
)
23 ．将某种植物栽培于玻璃温室内，下图为用 CO2 浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼
夜 CO2 浓度的变化情况，则下列相关说法错误的是( )
A．植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸， 玻璃罩内 O2 的含量在 f 点后又开始出现
下降
B ．图中曲线从 a 点到 g 点， 一昼夜的时间内植物体存在有机物的积累
C ．de 段 CO2 浓度下降趋于平缓的原因主要是叶肉细胞的部分气孔关闭
D．植物体的所有细胞都能进行光合作用和细胞呼吸， 且 ATP 的合成都是在膜上进行的
(
【答案】
D
【分析】影响光合作用的外界因素主要是光照强度、温度、
CO
2
浓度等。细胞内合成
AT
P
的生理过程有光合作用和细胞呼吸。绿色植物的实际光合作用速率
－呼吸速率
=
净光合作用
速率。分析坐标曲线时，
一看横、纵坐标意义，
二看曲线的起点、转折点、终点的意义，
三
看曲线的变化趋势。
【详解】
A
、植物细胞在有光照时才能进行光合作用，
有氧呼吸无论白天黑夜都能进行，
f
点之后
CO
2
浓度上升，
是因为呼吸作用大于光合作用或者只有呼吸
作用，
O
2
的含量下降，
A
正确；
B
、一昼夜从
a
到
g
，玻璃罩内
CO
2
浓度降低，存在有机物的积累，
B
正确；
C
、
De
段由于出现光合午休现象，气孔关闭，细胞间隙的
CO
2
浓度降低，影响了光合作用
强度，
CO
2
浓度下降趋于平缓，
C
正确；
D
、植物体并非所有的细胞都能进行光合作用，
只有绿色部分能进行，
有氧呼吸无氧呼吸第
一阶段
ATP
在细胞质基质中合成，有氧呼吸第二阶段
ATP
在线粒体基质中合成，
D
错误。
故选
D
。
)
24．研究者测定了野生型和气孔发育不良突变体拟南芥在不同光强下 CO2，吸收速率， 结果
如图所示。下列叙述不正确的是( )
A ．无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同
B ．野生型和突变体均在光强为 Р 时开始进行光合作用
C ．光强度大于 250μmol·m-2 ·s-1 时，单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型
D ．光强为 Q 时，二者光合速率的差异可能主要是由于二氧化碳浓度引起的
(
【答案】
B
【分析】在没有光照时，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，此时
CO
2
的
吸收量为负
值，
随着光照强度的增强，
植物开始进行光
合作用，
但由于这时的光照强度弱，
植物的光合
作用强度小于呼吸作用，从外观来看，植物的
CO
2
仍是负值，再随着光照强度的增强，植
物的光合作用强度等于植物的呼吸作用，这时植物
CO
2
的吸收值为零，然后再随着光照强
)
(
度的增加，植物的光合作用强度大于呼吸作用，植物的
CO
2
吸收值为正，最后当光照强度
达到某一值时， 随着光照强度的增加，
植物的光合作用
不再发生变化，
这时植物的光合作用
达到了最大值。
【详解】
A
、由曲线图可以看出无光照时，
两曲线合成一条曲线， 表明无光照时
突变体呼吸
速率与野生型基本相同，
A
正确；
B
、
P
点是野生型和突变体光合作用强度和呼吸作用强度相等的点，野生型和
突变体在光照
强度为
P
点前就已开始进行光合作用，
B
错误；
C
、从图中可以看出，
光照强度大于
250μmol m
-2
s
-1
时，
突变型净光合作用小于野生型，
所
以单位时间内有机物的积累量突变体小于野生型，
C
正确；
D
、由于突变体的气孔发育不良，
影响了植物对
CO
2
的吸收。结合图像所给信息可知，
光照
强度为
Q
时，野生型的光合作用强度比突变型的大，可能是由于突变体的气孔小
于野生型，
造成突变型对外界
CO
2
的吸收量不足引起的，
D
正确。
故选
B
。
)
25．图为荒漠地区种植的胡杨分别在 7 月 24 号和 8 月 26 号两天测得的光合速率日变化曲线
图。下列相关分析正确的是( )
A ．这两天胡杨均在 7 点开始进行光合作用
B ．有机物的日合成量 7 月 24 号大于 8 月 26 号
C ．光合速率日变化曲线走势主要受土壤含水量影响
D ．8 月 26 号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关
(
【答案】
D
【分析】分析曲线：荒漠地区种植的胡杨在
8
月
26
号在中
午时气孔关闭，导致光合速率减
慢。
【详解】
A
、这两天胡杨均在
7
点时净光合速率为
0
，说明
7
点之前已经开始进行光合作用，
A
错误；
)
(
B
、由曲线走势可以看出，除
21
点到
22
点之外，
26
号净光合速率均大于
24
号，故有机物
的日合成量
7
月
24
号小于
8
月
26
号，
B
错误；
C
、由曲线图可以得出，光合速率日变化曲线走势主要光照强度影响，
C
错误；
D
、
8
月
26
号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关，
D
正确。
故选
D
。
)
二、非选择题：共 5 题，共 50 分。
26．酵母菌是制作马奶酒的重要发酵菌种之一，科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。
请回答问题：
(1)酵母菌在有氧条件下将葡萄糖彻底氧化分解， 同时释放大量 ，为其生命活动提供动
力；在无氧条件下将葡萄糖分解为 。
(2)马奶中含有的糖类主要为乳糖。某些微生物可将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，酵母菌可 利用这些单糖发酵产生酒精， 从而制成马奶酒。科研人员研究野生型酵母菌和马奶酒酵母菌
的发酵情况，结果分别如下图所示。
①据图可知，野生型酵母菌首先利用 进行发酵，当这种糖耗尽时，酒精产量的增加停
滞一段时间，才开始利用 进行发酵。
②分析图中曲线， 与野生型酵母菌相比， 马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖或产生酒精等
方面的不同点： 。
(3)马奶酒酵母菌不同于野生型酵母菌的营养利用方式，使其数量增加更快，这一优势使马
奶酒酵母菌更好地 富含乳糖的生活环境。
(
【答案】
(1)
能量
酒精和
CO
2
(2)
葡萄糖、半乳糖
酒精浓度高峰出现早
(3)
适应
马奶酒酵母菌先利用的是半乳糖发酵产生酒精速度快
)
(
【分析】
1
、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和
[H]
，合成少量
ATP
；第三阶
段是氧气和
[H]
反应生成水，
合成大量
ATP
。
2
、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶
段相同。无氧
呼吸由于不同生物体中相关的酶不同， 在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳， 在动物
细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】（
1
）酵母菌在有氧条件下将葡萄糖彻底氧化分解产生二氧化碳和水，
同时
释放大量
能量，为其生命活动提供动力；在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，同时释放出
少量的能量。
（
2
）①据图可知，葡萄糖的浓度先于半乳糖下降，可推知野生型酵母菌首先利用葡萄糖进
行发酵， 当这种糖耗尽时，
酒精产量趋于平稳，
不再增加， 一段时间
后随着半乳糖的浓度下
降酒精产量再次上升，可推测葡萄糖消耗完后，
野生型酵母菌才开始利用半乳糖发酵。
②比较两图中的实验结果推测，
与野生型酵母菌相比，
马奶酒酵母菌
在利用葡萄糖、半乳糖
方面显示的是马奶酵母菌先利用的是半乳糖，
随之同时利用半乳糖和葡萄糖， 在产生酒精方
面马奶酒酵母菌发酵产生酒精的速度快，由此导致了酒精浓
度高峰出现早。
（
3
）由实验结果可知，马奶酒酵母菌与野生型酵母菌的营养利用方式有所不同，即马奶酒
酵母菌能够利用半乳糖进行快速发酵，
故此可推测马奶酒酵
母菌比野生酵母菌能更好地适应
富含乳糖的生活环境。
)
27 ．学习以下材料，回答（1）~（5）题。
线粒体蛋白 AOX 和 UCP 在植物开花生热中的功能
有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能， 使花器官温度显著
高于环境温度，即“开花生热现象” 。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。
与高等动物相同， 高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段， 有 机物中的电子经 UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（I 、Ⅱ 、Ⅲ 、IV）的作用，传递 至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧 H 浓度差，使能量转换成 H 电 化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H 经 ATP 合成酶运回线粒体基质时释放能量， 此能量用于 ATP 合成酶催化 ADP 和 Pi 形成 ATP。如图 1 所示（“e”表示电子， →”表示物
质运输及方向）。这种情况下生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的主要原因。
图 1 中的 AOX 表示交替氧化酶（蛋白质），是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，在 此酶参与下， 电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和 IV，而是直接通过 AOX 传递给氧气生成水， 大 量能量以热能的形式释放。此途径称为 AOX 途径。相较于细胞色素途径， 有机物中电子经
AOX 途径传递后，最终只能产生极少量 ATP。
荷花（N．nucifera）在自然生长的开花阶段， 具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著 增强， 氧气消耗量大幅提高， 使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官 开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图 2 所示。当达到生热最高峰时， AOX 途径的呼吸
作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的 70%以上。
线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白。UCP 可以将 H+通过膜渗漏到线粒体基质中， 从而驱散跨膜两侧的 H+ 电化学势梯度， 使能量以热 能形式释放。有些植物开花生热时， UCP 表达量显著上升， 表明 UCP 蛋白也会参与调控植
物的开花生热。
(1)图 1 所示的膜结构是 ；图 1 中可以运输 H+ 的是 。
(2)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段，
有机物中的能量大部分储存在 中。
(3)运用文中信息分析，在耗氧量不变的情况下，若图 1 所示的膜结构上 AOX 和 UCP 含量 提高，则经膜上 ATP 合成酶催化形成的 ATP 的量 （选填“增加” 、“不变” 、“减
少”）。原因是 。
(4)基干本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是 。
A ．二者均有线粒体
B ．二者均可借助 UCP 产热
C ．二者均可分解有机物产生 ATP
D ．二者均通过 AOX 途径产生大量 ATP
(5)若荷花开花生热过程中，经 UCP 产生的热量不少于 AOX 途径产热。则在“总呼吸” 曲线 仍维持图 2 状态时，请判断细胞色素途径和 AOX 途径耗氧量应有怎样的变化，并说明理
由 。
(
【答案】
(1)
线粒体内膜复
合体
I
、
Ⅲ
、
IV
及
ATP
合成酶、
UCP
(2)[H]
(3)
减少 有机物中的能量经
AOX
和
UC
P
更多的被转换成了热能
(4)ABC
(5)
细胞色素途径的耗氧量占比会增加，而
AOX
途径耗氧量占比
会减少因经
UCP
产热，消
耗的是经细胞色素途径中的复合体
I
、
Ⅲ
、
IV
运输
H
形成的
H
电化学势能，若上述说法正
确，
会有更多的电子经复合体
IV
传递至氧气形成水，
细胞色素途径耗
氧量增加。因总呼吸
耗氧量不变，则
AOX
途径耗氧量会降低。
【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；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，有氧呼吸的三
个阶段中有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多，
合成
的
ATP
数量最多。分析图示可知，
UQ
（泛醌， 脂溶性化合物）、蛋白复合体(
Ⅰ
、
Ⅲ
、
Ⅳ
) 可以传递有机物分解产生的电子， 同时
又将
H
+
运输到膜间隙，使膜两侧形成
H
+
浓度差；
H
+
通过
ATP
合成酶以被动运输的方式进
入线粒体基质，并驱动
ATP
生成；
H
+
可以通过
UCP
蛋白由膜间隙跨膜运输到线粒体基质。
【详解】（
1
）图
1
所示膜结构能消耗氧气生成水，
为线粒体内膜。据图可知，
图
1
中
复合体
Ⅰ
、
Ⅲ
、
Ⅳ
可以将
H+
运输到线粒体的两层膜间隙，
而
ATP
合成酶、
UCP
可将
H+
运输到线粒
体的基质，所以可以运输
H+
的是复合体
Ⅰ
、
Ⅲ
、
Ⅳ
及
ATP
合成酶、
UCP
。
)
(
（
2
）有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段，
有机物中的能量大部分储存在
[H]
中。
（
3
）由于有机物中的能量经
AOX
和
UCP
更多的被转换成了热
能，
所以在耗氧量不变的情
况下， 若图
1
所示膜结构上
AOX
和
UCP
含量提高， 则经膜上
ATP
合成酶催化形成的
ATP
的量会减少。
（
4
）高等动、植物细胞均有线粒体；线粒体是有氧呼吸的主要场所，二者均可分解有机物
产生
ATP
；均可借助
UCP
产热；而
AOX
是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，是植物特
有的产热途径，综上分析，
ABC
符合题意，
D
不符合题意。
故选
ABC
。
（
5
）细胞色素途径的耗氧量占比会增加，而
AOX
途径耗氧量占比会减少因经
UCP
产热，
消耗的是经细胞色素途径中的复合体
I
、
Ⅲ
、
IV
运输
H
形成的
H
电化学势能，若上述说法
正确， 会有更多的电子经复合体
IV
传递至氧气形成水，
细胞色素途径耗
氧量增加。因总呼
吸耗氧量不变，所以
AOX
途径耗氧量占比会减少。
)
28．在缺氧条件下， 人体既可通过神经系统调节呼吸频率来适应， 又可通过增加红细胞的数 量来适应。红细胞数量增加与细胞内缺氧诱导因子（HIF）介导的系列反应有关， 机理如下
图所示。 2019 年诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现这一机制的三位科学家。请回答问题：
(1)呼吸频率加快加深后，吸入更多的氧气。氧气进入人体细胞参与有氧呼吸的反应场所
是 。人体在缺氧条件下，细胞呼吸的产物有 。
(2)如图所示，常氧条件下，经过 的催化， HIF-1α 蛋白发生羟基化，使得 VHL 蛋白能
够与之识别并结合，从而导致 HIF-1α 蛋白降解。
(3)由图可知，缺氧条件下， HIF-1α 蛋白通过 进入细胞核内，与 ARNT 结合形成缺氧诱
导因子（HIF）。HIF 结合到特定的 DNA 序列上， 促进 EPO（促红细胞生成素） 的合成， 从
而促进红细胞数量的增加， 携带氧气能力增强。另外， HIF 还可促进有关蛋白质的合成， 使 细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量增加， 请分析这些变
化的适应意义： 。
(4)慢性肾功能衰竭患者常因 EPO 产生不足而出现严重贫血，研究人员正在探索一种 PHD
抑制剂对贫血患者的治疗作用。请结合图中信息，分析 PHD 抑制剂治疗贫血的作用机
理 。此外， 在肿瘤微环境中通常缺氧， 上述机制 （填“有利于”或“不利于” ）癌细
胞大量增殖。研究人员正努力开发新的药物， 用以激活或阻断氧感应机制， 改善人类的健康。
(
【答案】
(1)
线粒体（内膜）
乳酸、
CO
2
和水
(2)
脯氨酰羟化酶
/PHD
(3)
核孔 增加糖酵解的酶有利于细胞通过无氧呼吸产生
ATP
为细胞供能；葡萄糖
转运蛋白增加有利于细胞摄入葡萄糖，为细胞呼吸提供能源物质
(4)
通过抑制
PHD
活性抑制
HIF
-
1“
的降解，细胞内较高水平的
HIF-1“
促进
EPO
的产
生
有利于
【分析】根据题干信息和图形分析，常氧条件下，
HIF-1“
蛋白不进入细胞核发挥作用，而
是经过一系列的化学反应，最终被降解了；缺氧条件下，
HIF-1“
蛋白通过核孔进入细胞核
与
ARNT
结合，进而影响基因（
DNA
）的
表达情况。
【详解】（
1
）氧气参与有氧呼吸第三阶段，
发生在线粒体（内膜
）；
人体在缺氧条件下，可
同时进行有氧呼吸和无氧呼吸， 其中无氧呼吸的产物是乳酸， 有氧呼吸的产物是水和二氧化
碳。
（
2
）据图分析可知，常氧条件下，
HIF-1“
蛋白经过脯氨酰羟化酶的催化发生了羟基化。
（
3
）据图分析可知，
HIF-1“
蛋白是通过核孔进入细胞核内的；根据题意分析，
HIF-1“
蛋白
与
ARNT
结合形成缺氧诱导因子（
HIF
），
HIF
结合到特定的
DNA
序列上， 促进
EPO
（促红
细胞生成素）
的合成， 从而促进红细胞数量的增加，
携带氧气能力增强。另外，
HIF
还可促
进其他有关基因的表达， 使细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运
蛋白
的数量增加，这些变化的适应意义在于增加糖酵解的酶有利于细胞通过
无氧呼吸产生
ATP
为细胞供能；葡萄糖转运蛋白增加有利于细胞摄入葡萄糖，为细胞呼吸提供能
源物质。
（
4
）根据题意分析，
PHD
抑制剂治疗贫血的作用机理是通过抑制
PHD
活性抑制
HIF-1“
的
降解，细胞内较高水平的
HIF-1“
促进
EPO
的产生；此外，在肿瘤
微环境中通常缺氧，上述
机制有利于癌细胞大量增殖。
)
29 ．自然界中的光强常在短时间内剧烈变化， 影响植物的光合作用效率。科研人员对拟南芥
的叶绿体响应光强变化的机理进行了探究。
(1)类囊体膜上的蛋白复合物 PSI 催化水在光下分解，变化的光强会影响这一过程，从而影
响光反应产生 ，最终影响暗反应过程有机物的合成。
(2)PSII 复合物的主要部分延伸到类囊体腔中，科研人员推测类囊体腔中的蛋白参与 PSII 的 组装。为此， 利用农杆菌转化拟南芥， 由于农杆菌的 会随机整合到拟南芥的核基因
组中，因而可得到类囊体腔内蛋白基因发生突变的突变体。
(3)科研人员在所得突变体中观察到， B 基因突变体无法编码类囊体腔内的蛋白 B，该突变体
表现为缺乏 PSII 复合物。科研人员进行实验，处理及结果如图。
实验结果
a 组 b 组 c 组 d 组
B 基因突变体 +++++ + ++ +++
野生型 +++++ +++++ +++++ +++++
注:“+” 数量多代表生长状况好。
①据图分析，本实验的自变量是 。
②依据实验结果推测， PSII 复合物的功能是 对变化光强的适应。
(4)进一步将 b 组植株的叶肉细胞置于电镜下观察，结果如图。
基于本实验结果推断， B 基因参与 PSII 复合物的组装， PSII 复合物帮助植物适应变化的光
强。请对观察结果能否证实该推断作出判断，并阐明理由 。
(
【答案】
(1)ATP
和
NADPH
)
(
(2)T-DNA
(3)
变化的光强；光强
变化的规律性；缺乏
PSII
复合物 提高
(4)
不能证实。观察结果为，与野生型相比较
B
基因突变体的
淀粉颗粒明显小而少；无法证
实
B
蛋白参与
PSⅡ
复合物的组装，但支持
PSII
复合物帮助适应变化的光强
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，
光反应的场所为类囊体薄膜，
包括
水的光解生成还原氢和氧气，以及
ATP
、
NADPH
的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包
括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
【详解】（
1
）光强变化影响类囊体上水的光解，从而影响其产物
ATP
和
NADPH
的生成。
（
2
）农杆菌转化法中
Ti
质粒的
T-DNA
（可转移的
D
NA
）会随机整合到植物细胞中。
（
3
）由图可知，光照强度及其变化规律属于自变量；由表可知，
B
基因是否突变（是否缺
乏
PSⅡ
复合物）
为自变量。突变体表现为缺乏
PSⅡ
复合物，
从而导
致
bcd
三组生长状况变差，
a
组光强下无论突变生长状况均一致，说明
PSⅡ
复合物可提高植物对变化光强的适应。
（
4
）由图可知，观察结果为，与野生型相比较
B
基因突变体的淀粉颗粒明显
小而少；无法
证实
B
蛋白参与
PSⅡ
复合物的组装，但支持
PSⅡ
复合物帮助适应变化的光强。
)
30．气孔由一对保卫细胞和它们之间的孔隙构成。大多数植物的气孔白天打开， 晚上则保持
很小的开度，这样既能保证 CO2 的供给，又能防止水过多散失。
(1)CO2 经气孔被运至叶肉细胞的 中，参与光合作用的 反应。
(2)关于气孔开闭的假说之一是：在光下，保卫细胞进行光合作用，导致 CO2 浓度下降，引
起 pH 升高，淀粉转化为葡萄糖，细胞中葡萄糖浓度增高，保卫细胞 导致气孔开 放（选填“ 吸水” 、“失水”）。黑暗时，由于 ，使 pH 降低，葡萄糖转化为淀粉，保
卫细胞里葡萄糖浓度低，改变了水分扩散方向，气孔关闭。
(3)气孔开闭的调节是一个十分复杂的过程，研究者利用拟南芥展开了相关研究。
①以光照 12h/黑暗 12h 为光照周期进行实验，结果如图 1 、2 所示：
图Ⅰ结果显示，野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照后 h 内迅速降解，随后 又开始积累， 达到峰值又开始缓慢降解。结合图 1、2 所示的结果， 可得出的结论是 。 ②研究发现，对于保卫细胞气孔能否打开的调控，蔗糖与 TOR 激酶起到相同的作用。为确 定蔗糖和 TOR 激酶之间的关系，将野生型拟南芥分为 4 组开展实验，检测光照后各组中淀
粉降解酶 BAM1 的相对表达量。
组别 1 2 3 4
蔗糖 - + - +
TOR 激酶抑制剂 - - + +
(
注
：＋
/
－分别表示有
/
无添加
能证明蔗糖通过
TOR
激酶调节淀粉代谢参与气孔
运动的实验结果为
。
【答案】
(1)
叶绿体基质 暗
(2)
吸水
呼吸作用释放
CO
2
(3) 1 TOR
激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开。
与
1
组相比，
2
组相对表达量更高，
3
组与
4
组无显著差异，
均小于
1
组。
【分析】验证气孔开闭由保卫细胞的吸水和失水引起的， 则自变量为拟南芥叶片表皮所处液
体的环境蔗糖和
TOR
激酶抑制剂的有无，因变量为气孔开闭情况。
【详解】（
1
）
CO
2
经气孔被运至叶肉细胞的叶绿体基质中，
在叶绿体基质中被固定为
C
3
，
参
与光合作用的暗反应阶段。
（
2
）在光下，保卫细胞进行光合作用，导致
CO
2
浓度下降，引起
pH
升高，淀粉转化为葡
萄糖，
细胞中葡萄糖浓度增高，
保卫细胞吸水导致气孔开放。黑暗
时只进行呼吸作用，
由于
呼吸作用释放
CO
2
，使
pH
降低， 葡萄糖转化为
淀粉，
保卫细胞里葡萄糖浓度低，
改变了水
)
(
分扩散方向，气孔关闭。
（
3
）在图
1
中，野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照后
1h
内迅速降解，
随后又开始积
累，
达到峰值又开始缓慢降解。图
2
中，
开始光照时，
对
照组和抑制剂处理组保卫细胞气孔
开闭情况一致，
光照
1h
和
3h
后，
对
照组保卫细胞气孔增大，
抑制剂处理组保卫细胞气孔打
开程度基本无明显变化，
结合图
1
、
2
所示的结果，
可得出的结论是
TOR
激酶促进光照下保
卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开。
若与
1
组相比，
2
组相对表达量更高，
3
组与
4
组无显著差异，
均小于
1
组，则能证明蔗糖
通过
TOR
激酶调节淀粉代谢参与气孔运动，蔗糖与
TOR
激酶
起到相同的调控作用。
【点睛】本题考查学生理解光合作用过程的光反应与暗反应的物质变化及场所， 影响光合作
用的因素， 并学会分析题图获取信息，
利用有效信息进行推理、综合解答问题，
关键是学会
看题图中给出的相关信息，结合具体情境答题。
)
