大题突破（一） 细胞代谢类
1.（2024·江西南昌三模）中国科学院天津工业生物技术研究所首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成。下图为植物的光合作用过程和人工合成淀粉过程。
（1）人工合成淀粉的过程中，能量形式的转变为 。
（2）图示的①过程相当于植物光合作用的 阶段，②过程相当于植物光合作用的 过程。
（3）中间体C6能在细胞质基质中首先被分解，其释放的能量去处有 。
（4）固定等量的CO2，人工合成途径与绿色植物相比积累的淀粉含量 ，原因是
。
（5）若该技术未来能够大面积推广应用，你认为可解决当前人类面临的哪些生态环境问题？ （至少写出两点）。
2.（2024·山东济宁二模）番茄体内存在如图所示的两条电子传递途径，其中，PS Ⅰ、PS Ⅱ是由光合色素和蛋白质构成的复合体。RCA是Rubisco的激活酶，Rubisco催化CO2的固定。在高温胁迫下，RCA的活性被抑制，进而降低Rubisco活性，导致光反应吸收的过剩能量激发活性氧（ROS）过量合成，ROS能使PS Ⅱ失活。回答下列问题。
（1）番茄叶绿体中的色素在层析液中溶解度最低的是 。适宜环境温度下，PS Ⅱ受光激发将水分解为 ，同时产生电子（e－）；环式电子传递的发生会导致NADPH/ATP的值 。（填“变大”“变小”或“基本不变”）
（2）科研人员利用野生型番茄植株进行了以下实验，在实验第3天时测得相关实验数据如下表所示：
组别 温度 气孔 导度 净光合速率 （μmol·m－2·s－1） 胞间CO2 浓度（ppm） Rubisco酶活 性（U·mL－1）
甲 25 ℃ 99.2 11.8 282 172
乙 40 ℃ 30.8 1.1 403 51
从光合作用的过程分析，40 ℃时光合速率较低的原因是 （答出两点即可）。
（3）提出一个利用生物技术工程缓解高温胁迫对Rubisco活性影响的方案：
。
3.（2024·广东茂名三模）植物遭受低温胁迫会产生活性氧（ROS），ROS对蛋白质、膜脂和色素分子都有破坏作用，在光能过剩的条件下容易使光反应速率和光合速率降低，出现光抑制现象，而过氧化物歧化酶（SOD）能清除ROS。为研究植物生长调节剂甲对水稻幼苗光抑制的影响，实验小组开展了四组实验，处理方法为第①组：低温＋清水，第②组：低温＋甲溶液，第③组：常温＋甲溶液，第④组为对照组。定期检测水稻幼苗的净光合速率和SOD活性的变化情况，结果如图所示。回答下列问题：
（1）实验过程中，需要给予水稻幼苗 （填“低”“适宜”或“高”）光照。第④组的处理方法为 。
（2）低温胁迫诱发光抑制的植物的CO2固定速率降低，原因可能是 ；
。
（3）结合实验结果分析，植物生长调节剂甲可 水稻幼苗的光抑制，其影响光抑制的机理是
。
4.（2024·广东珠海三模）间作是指同一块土地上，同一生长期内分行相间种植两种或两种以上的作物。为探究间作对玉米光合作用的影响，研究人员做了相关研究：对照组只种植玉米（单作），实验组2行玉米和4行花生间作，结果见表和图。
处理 叶绿素（mg/g） 类胡萝卜素 （mg/g） Fm Fv/Fm
单作 3.86 0.46 363.52 0.784
间作 3.95 0.49 351.15 0.784
（1）叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收可见光中的 光，吸收的光可促进光反应产生 ，用于暗反应。
（2）已知叶绿素在植物体内负责光能的吸收、传递和转化，类胡萝卜素具有吸收光能和防御强光对植物体破坏两大功能，Fm可衡量光能传递情况，与光能传递效率呈正比，Fv/Fm可衡量光能转化效率。据表推测，间作提高了玉米对强光的利用能力的原因包括 （回答两点）。
（3）实验表明，间作不仅明显提高玉米净光合作用，还促进了籽粒的生长。结合上图，写出判断依据： 。
（4）为进一步优化间作对农业生产中的应用，请提出一个新的研究课题
。
5.（2024·山东日照二模）植物气孔导度可以影响光合作用。科研人员以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物气孔导度以及光合作用的影响，实验结果如下表（表中数据为相对值）。
处理 气孔导度 胞间CO2浓度 光合速率
白光 1 1 1
蓝光 1.71 0.57 1.42
红光 0.64 0.78 0.85
（1）绿色植物叶肉细胞中的叶绿体能捕获光能、进行光合作用的结构基础是其含有与光合作用有关的 。叶绿体将捕获的光能转化为 中的化学能，供暗反应阶段利用。
（2）由实验结果可知，不同光质对气孔导度的影响情况是 。
相对于红光处理组，蓝光处理组的胞间CO2浓度较低，据表分析，其主要原因是
。
（3）研究人员对获得的该高等绿色植物的突变体A进行研究发现，在弱光条件下，突变体A的气孔导度高于野生型，但突变体A的光合速率与野生型基本相同，推测出现该现象的原因可能是
。
6.（2024·河南郑州模拟）绿萝是一种常见的室内观赏植物，如图为绿萝在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线。请据图回答下列问题：
（1）当绿萝处于M点时，叶肉细胞内合成ATP的场所有 ，
若长时间处于M点，绿萝干重将 （填“增加”“不变”或“减少”）。
（2）根据题图，6：30时80％遮光处理下，绿萝的净光合速率小于0，而不遮光和30％遮光处理下绿萝的净光合速率大于0，请推测其原因是
；
栽培绿萝时选择 （填“不遮光”“30％遮光”或“80％遮光”）处理条件更有利于其生长。
（3）12：30时，30％遮光条件下绿萝的净光合速率比不遮光条件下的大，甲同学猜测适当遮光会导致叶绿素含量升高，为验证该猜想，请帮助甲同学写出实验思路： 。
7.（2024·山东济南三模）大红袍枇杷是常绿植物。在华东地区某校园里有一片大红袍枇杷果园，该校师生成立了兴趣研究小组，对大红袍枇杷不同情况下的净光合速率进行了检测。
（1）研究小组检测了不同光照强度下的净光合速率，发现大红袍枇杷的光补偿点和光饱和点均较低，据此推测大红袍枇杷应为 （填“阴生”或“阳生”）植物。
（2）每到冬季，植物大多落叶凋零。大红袍枇杷开出满树黄白色的花，但干物质质量却不降反升，原因是 。
（3）该研究小组分别在6月和11月晴朗的某一天检测了大红袍枇杷的净光合速率，检测结果如下图所示，表示6月检测的应是 （填“图1”或“图2”），据图分析原因是
。
（4）大红袍枇杷于1月结幼果，2－3月进入果实膨大期，4－5月果实慢慢成熟，6月采摘。研究小组在不同时间分别检测有果叶片和无果叶片光合速率，结果如下表所示。由表推断，果实的存在能 （填“促进”或“抑制”）枇杷的光合速率，1－5月份，果实对光合速率的影响幅度由大到小依次是 。请从叶片光合作用角度分析，果实的存在对大红袍枇杷光合速率影响的内在机制最可能是 。
果实对枇杷光合速率的影响（单位：μmol·m－2·s－1）
叶片类型 1月 2月 3月 4月 5月
有果叶片 2.63 3.51 4.25 6.23 8.12
无果叶片 2.45 2.91 3.5 5.72 8.0
8.（2024·辽宁模拟）气孔是由一对保卫细胞（含有叶绿体）围成的孔隙。大多数植物的气孔白天打开，晚上保持很小的开度。但在干旱条件下，某些植物的气孔在白天会以数十分钟为周期进行周期性的开放和闭合，称为“气孔振荡”。
（1）“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行。这种适应性体现在：植物面临干旱条件时，气孔关闭可以 ；气孔打开可以 。
（2）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研究人员欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，以光照12 h/黑暗12 h为光照周期进行实验，结果如图1、图2所示：
本实验利用 （填“加法”或“减法”）原理控制实验变量。结合图1、图2所示的结果分析，TOR激酶能促进光照条件下保卫细胞中淀粉的迅速降解，保卫细胞渗透压 ，保卫细胞 ，气孔打开。
②研究发现，对于气孔开闭的调节，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 A B C D
蔗糖 － ＋ － ＋
TOR激酶抑制剂 － － ＋ ＋
注：“＋/－”分别表示“有/无”添加。
比较各组数据，若淀粉降解酶BAM1的相对表达量大小表现为： （填“＞”“＜或“＝”），说明蔗糖通过促进TOR激酶活性进而促进淀粉降解，调节气孔开闭。
9.（2024·广东梅州二模）小麦是重要的粮食作物，体内制造并输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦在不同条件下的净光合速率如图所示。回答下列问题：
（1） （器官）是小麦最重要的“源”，“源”光合作用所制造的有机物一部分用于自身的 ，另一部分输送至“库”。
（2）由图可知，当CO2浓度为1 000 μL·L－1时，限制中光强下小麦光合速率的环境因素有 。（填“光照强度”“CO2浓度”或“光照强度和CO2浓度”）
（3）籽粒是小麦开花后最重要的“库”。小麦开花后的10天左右，小麦籽粒开始沉积淀粉粒，进入灌浆期。据此分析，灌浆后期小麦叶片净光合速率明显下降的原因可能是
。
（4）氮是小麦生长的必需元素之一，可推测在小麦生长时施加氮肥，有利于光合作用的进行。某小组拟开展实验验证该推测，在小麦生长的拔节期进行相应操作，从小麦开花后开始测相应数据，每周测一次，在开花后28天结束。请为该小组设计一个结果记录表。
10.（2024·吉林模拟预测）水稻是重要的粮食作物，在相同的种植条件下，野生型水稻（T0）和黄绿叶突变型水稻（T1）的产量存在一定的差异。为探究影响水稻光合作用的机制，研究人员进行了野生型和突变型水稻实验，实验结果如下表。其中光补偿点是指光合作用过程中吸收的CO2量与呼吸过程中释放的CO2量相等时的光照强度；光饱和点是指光合作用速率不再随光照强度增大时的最小光照强度[单位为μmol/（m2·s）]。回答下列问题：
水稻类型 叶绿素/ （mg/g） 类胡萝 卜素/ （mg/g） 类胡萝 卜素/ 叶绿素 光补偿 点/[μmol/ （m2·s）] 光饱和 点/[μmol/ （m2·s）]
T0 4.08 0.63 0.15 18 2 000
T1 2.73 0.64 0.23 26 2 400
（1）光合色素可用 进行提取，水稻叶肉细胞中NADP＋与 结合形成NADPH，NADPH再被运输到 参与暗反应。当光照强度为26 μmol/（m2·s）时，T1水稻叶肉细胞中产生ATP的场所为 。
（2）据表分析，与T0相比，T1的光补偿点变大，原因是 。与T0相比，该水稻类型在吸收可见光中的主要区别是 。
（3）据表分析，弱光照条件下，野生型水稻的光合作用强度明显大于突变型水稻，判断的理由是
。
5 / 6专题二 细胞代谢
微专题1 酶和ATP
A级基础强化练
1.D ATP是腺苷三磷酸，dATP是脱氧腺苷三磷酸，二者的五碳糖不同，是两种物质，A错误；ATP和dATP的合成均伴随着放能反应，B错误；ATP与dATP中的能量主要储存在特殊的化学键中（即图中“～”中），C错误；ATP和dATP脱去两个磷酸基团后分别为腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，均可作为核酸合成的原料，D正确。
2.C DNAzymes是具有催化活性也具有特定序列的DNA，基本组成单位是脱氧核苷酸，A正确；研究发现DNAzymes与镁较好地结合后能精确地破坏试管中的靶向RNA，因此推测其可能会催化磷酸二酯键的断裂，使RNA被水解，B正确；根据题意可知，DNAzymes与镁较好地结合后才能发挥作用，但该现象在细胞中很少发生，因此推测在细胞中，DNAzymes与镁不易结合，C错误；HIV是以RNA为遗传物质的病毒，根据DNAzymes与镁较好地结合后能精确地破坏试管中的靶向RNA，可知，未来DNAzymes可能用于HIV等疾病的治疗，D正确。
3.C 核糖体是合成蛋白质的场所，内质网和高尔基体是蛋白质的加工场所；溶酶体内水解酶的合成、加工和运输需要核糖体、内质网、高尔基体的参与，A正确。酶具有专一性和高效性，细胞中各类化学反应能有条不紊地进行，与细胞中酶的分布及酶的专一性有关，B正确。酶作用的实质是降低化学反应的活化能，与无机催化剂相比酶具有高效性，是因为酶能显著降低化学反应的活化能，C错误。低温下酶的活性受到抑制而空间结构不改变，故酶制剂适合在低温下保存，D正确。
4.A 酶可以降低化学反应的活化能，发挥作用时未必消耗ATP，不一定伴随ADP的产生，A错误；MFO、GST本质是酶，是活细胞产生的具有催化活性的有机物，B正确；温度、pH会影响昆虫体内酶的活性，C正确；昆虫体内与抗性相关的解毒酶主要包括多功能氧化酶（MFO）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）、羧酸酯酶（CarE）等，可使用解毒酶抑制剂来增强杀虫剂的作用，D正确。
5.B 图中Ⅰ、Ⅱ两曲线对照可说明酶具有催化作用，专一性需与其他种类酶进行对比，A错误；图中条件为pH适宜，若改变pH，酶活性降低，但是酶的最适温度不变，故曲线Ⅰ的最大值改变，Q点一般不变，B正确；酶适宜在低温、最适pH条件下保存，C错误；由于可溶性淀粉在酸性条件下也会被水解，因此不可利用可溶性淀粉和淀粉酶探究pH对酶活性的影响，D错误。
6.B 马达蛋白能催化ATP水解，具有ATP水解酶的活性，A错误；一般来说，活细胞均能合成ATP，B正确；ATP末端的两个磷酸基团具有较高的转移势能，C错误；细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高，两者处于平衡状态，D错误。
7.C 酶的作用机理是降低化学反应的活化能，因此，E3泛素连接酶能够与底物结合并降低化学反应的活化能，A正确；酶的作用条件温和，高温或过酸、过碱都会导致E3泛素连接酶的空间构象发生改变，B正确；E3泛素连接酶发挥作用后不会立即被细胞内其他酶系降解，C错误；温度过高和过低对E3泛素连接酶造成的影响不相同，前者会导致酶失活，而后者会引起酶活性下降，但适宜温度后酶活性会提高，D正确。
8.C 高温保存会破坏酶的空间结构，降低其活性，甚至使酶失活，A正确；由图可知，在42 ℃时，随着反应时间的延长，酶的活性逐渐下降，酶的稳定性逐渐下降，B正确；各温度条件下，斐林试剂可以检测生成物葡萄糖的存在，但不能检测浓度，故酶的活性不可用斐林试剂进行检测，C错误；37 ℃时，纤维素反应60 min的消耗量与反应120 min的不同，因为两温度下酶活性差不多，反应时间越长底物消耗量越多，D正确。
9.B 酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A正确；温度属于该实验的无关变量，应保持相同且适宜，若温度不适宜对该实验的影响较大，B错误；pH影响酶活性，图2实验组胰脂肪酶的最适pH增大，C正确；由图可知，加入板栗壳黄酮的酶活性明显低于对照组，说明板栗壳黄酮对酶有抑制作用，所以板栗壳黄酮或可作减肥药，减少人体对脂肪酸的吸收，D正确。
10.C 人体成熟的红细胞中没有线粒体，A错误；许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，B错误；Na＋积累，导致细胞内离子的浓度增加，会引起红细胞渗透压升高，C正确；人体红细胞中缺乏PK会引起PKD，使用PK抑制剂不能治疗PKD，D错误。
11.（1）A 酶催化特定化学反应的能力
（2）①③②⑤④ （3）不变 C组条件下，t1时酶已失活，即使增加底物，产物总量也不会增加 （4）在pH为5～9的范围内设置pH梯度，分别测定酶活性，则峰值所对应的pH即为该酶的最适pH
解析：（1）分析图，三个pH条件下，酶活性最高的是A组pH＝7时，曲线上升的斜率较大，酶活性是指酶催化特定化学反应的能力。（2）研究pH对某种酶活性的影响时，操作顺序为①加入酶；③调节溶液pH；②加入底物；⑤保温并计时；④相同时间后终止酶促反应，检测产物浓度。（3）C组条件下，pH＝5，在时间t1时酶已失活，向C组反应体系中即使增加2倍量的底物，产物总量也不会增加，C组产物总量不变。（4）为进一步测定该酶催化作用的最适pH，可以缩小pH梯度，在pH为5～9的范围内设置pH梯度，分别测定酶活性，则峰值所对应的pH即为该酶的最适pH。
B级综合提升练
1.C 由题干“当底物与酶相遇时可诱导酶活性中心的构象发生变化，相关的各个基团达到正确的排列和定向，使底物和酶契合形成络合物，进而生成产物”可知，酶活性中心的构象发生变化有利于生化反应的进行，A正确；酶催化化学反应的机理是降低化学反应所需的活化能，故酶与底物形成络合物时，降低了底物转化成产物所需的活化能，B正确；低温条件下酶的空间结构稳定，但酶活性降低，会影响酶的催化效率，C错误；据图可知，酶活性中心构象发生变化后在一定条件下还可复原，说明该过程肽键并未断裂，否则变形过程无法恢复，D正确。
2.C CTP和ATP都会影响底物天冬氨酸与该酶的结合，从曲线图可以看出，与对照相比，加入ATP后反应速率加快，加入CTP后反应速率变慢，说明ATP和CTP分别是ATCase的激活剂和抑制剂，A正确；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，ATCase虽可与ATP和CTP结合，但催化仍具专一性，B正确；产物的多少取决于底物量，CTP只是减慢了反应速率，不会改变最终的产物生成量，C错误；CTP和ATP都会影响底物天冬氨酸与该酶的结合，从曲线图可以看出，加入ATP后可能增强了酶与底物天冬氨酸的亲和性，使反应进行得更快，加入CTP后在相同底物浓度下反应速率变慢，CTP可作为天冬氨酸转氨甲酰酶的抑制剂发挥作用，若同时加入ATP和CTP，ATP有可能会削弱CTP对该酶的抑制作用，D正确。
3.B 通过图示可知，蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP，与ATP的水解相联系，属于吸能反应，A错误；酶的作用机理是降低反应所需的活化能，因此图中蛋白磷酸酶的作用机理是降低蛋白质去磷酸化的活化能，B正确；细胞中ATP的含量较少但是相对稳定，是因为ATP与ADP相互转化处于动态平衡之中，因此蛋白质发生磷酸化不会导致细胞中ADP大量积累，C错误；蛋白激酶作用于载体蛋白后，催化载体蛋白的磷酸化，ATP末端的磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，导致其空间结构发生了改变，将它所结合的离子或分子从细胞膜的一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状，因此载体蛋白磷酸化导致其构象发生的是可逆的改变，D错误。
4.D 肽链上相邻氨基酸通过肽键相连，氨甲酰转移酶的12条肽链之间不是通过肽键相连的，而是通过其他化学键如二硫键相连，A错误；ab段的酶促反应速率增大的原因是底物浓度增加，加快了酶促反应的进行，不是因为底物与催化亚基的结合使更多酶向T态转变，B错误；ATP的结合能加快酶促反应的速度，说明降低了化学反应所需的活化能，C错误；CTP是该酶促反应的产物，产物CTP增多，会减弱该酶促反应的速率，从而减弱CTP产生的速度，有利于细胞内CTP含量的相对稳定，D正确。
5.D 木瓜蛋白酶是具有催化作用的有机物，化学本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A错误；酶的浓度不会影响酶的活性，B错误；酶应该在低温条件下保存，抑制其活性，C错误；600 MPa下，木瓜蛋白酶的相对活性降低，可能与该压力下酶的空间结构被破坏有关，空间结构被破坏酶就会失去活性，不能起催化作用，D正确。
6.B 结合两组实验可知，乙组实验中的X处理是加入等量某试剂使β-淀粉酶失活，甲、乙两组分别让α-淀粉酶、β-淀粉酶失活，利用减法原理，分别研究β-淀粉酶、α-淀粉酶活性对发芽率的影响，A正确；依据植物细胞中酶的特性，本实验保温温度应适宜，B错误；由题意可知，甲组中加入适量某试剂使α-淀粉酶失活后两管显色结果无明显差异，两管中各自的β-淀粉酶在起作用，说明β-淀粉酶活性与小麦穗发芽率关系不大，α-淀粉酶活性是引起两种小麦穗发芽率差异的主要原因，C正确；红、白粒小麦提取液应去除淀粉，加入缓冲液的目的是维持pH，排除无关变量的影响，保证酶的最适pH，D正确。
C级应用创新练
7.（1）适宜的温度和pH 单位时间内麦芽糖的生成量 斐林试剂只是与还原糖在水浴加热条件下形成砖红色沉淀，不能准确确定麦芽糖的含量变化 （2）Cl－的有无和黄酮的有无（时间） 相同且适宜 （3）加入Cl－的实验组中，还原糖的含量均比不加Cl－的多 添加适量的Cl－ 保证体外实验中胰淀粉酶处于激活状态 （4）①②或③④ 无Cl－处理的条件下，无论是否有黄酮处理，还原糖的产量几乎相同（有Cl－处理的条件下，无论是否有黄酮处理，还原糖的产量也几乎相同）
解析：（1）酶活性的发挥需要适宜条件，本实验的底物为淀粉，胰淀粉酶在体外可水解淀粉的条件是适宜的温度和pH；胰淀粉酶可将淀粉分解为麦芽糖，胰淀粉酶的活性可用单位时间内麦芽糖的产生量表示；由于斐林试剂只是与还原糖在水浴加热条件下形成砖红色沉淀，不能准确检测麦芽糖的含量变化，故本实验如果用斐林试剂进行检测，不能得出实验结果。（2）分析题意，本实验科研人员在有（或无）Cl－的基础上，研究一定浓度的柑橘黄酮对淀粉水解产物还原糖含量变化的影响，根据处理方式可知，该实验的自变量是Cl－的有无和黄酮的有无及处理时间。（3）据图可知，无Cl－处理组的还原糖的产量小于有Cl－处理组，有Cl－处理组，反应速率更快，说明Cl－可提高胰淀粉酶降低反应活化能的能力，即推测Cl－是胰淀粉酶激活剂；由于Cl－能充分激活胰淀粉酶，因此在研究淀粉类食物体外消化特征时，应进行的操作是添加适量的Cl－，以保证体外实验中胰淀粉酶处于激活状态。（4）对比①②或③④组可知，无Cl－处理的条件下，无论是否有黄酮处理，还原糖的产量几乎相同（有Cl－处理的条件下，无论是否有黄酮处理，还原糖的产量也几乎相同），可推测黄酮对胰淀粉酶活性的作用没有影响。
微专题2 光合作用和细胞呼吸
A级基础强化练
1.D 根据题意，“丙酮酸被激活最终产生二氧化碳”属于有氧呼吸第二阶段的反应，不需要氧气参与，发生在线粒体基质，有还原型辅酶Ⅰ产生，释放的能量主要是热能，少部分用于合成ATP，A、B、C错误，D正确。
2.A 细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子产生的氢与NAD＋结合生成还原型辅酶Ⅰ（NADH），那么NAD＋发挥作用的场所是在细胞质基质和线粒体基质，A正确；线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD＋进入线粒体，说明MCART1基因能在具有线粒体的细胞中特异性表达，不只是骨骼肌细胞，B错误；MCART1蛋白异常，不能转运NAD＋进入线粒体，但细胞质基质依然可以进行细胞呼吸产生ATP，C错误；氧化型辅酶Ⅰ元素组成有C、H、O、N、P，MCART1是蛋白质，元素组成主要有C、H、O、N，还可能含有S，D错误。
3.D 中耕松土：增加土壤中氧气的含量，促进根细胞有氧呼吸，为矿质元素吸收供应能量，利于根系吸收无机盐，A正确；睡前刷牙：增加口腔内氧气的含量，可抑制细菌无氧呼吸产生大量酸性物质侵蚀牙齿，B正确；在低温、低氧条件下细胞呼吸有关酶的活性降低，从而降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗，C正确；水稻根细胞无氧呼吸产生的是酒精和CO2，不产生乳酸，D错误。
4.D 糖酵解是呼吸作用第一阶段，发生在细胞质基质中，A错误；糖酵解是呼吸作用第一阶段，该过程产生的[H]较少，B错误；丙酮酸分解为乳酸的过程是无氧呼吸第二阶段，不属于糖酵解，C错误；长时间水淹会导致有氧呼吸过程受阻，能量产生减少，导致该植物吸收无机盐的能力下降，D正确。
5.B 适当延长光照时间可以提高光合作用速率，有助于提高农作物的产量，可以达到目的，A不符合题意；采用一定的紫外线和红外线照射不能起到提高光合速率的作用，因为紫外线和红外线不是可见光，不能被植物吸收，因而不能达到目的，B符合题意；适当增加昼夜温差将减少呼吸作用消耗的有机物，有利于有机物的积累，从而提高产量，达到目的，C不符合题意；适当增加光照强度可以提高光合作用速率，有助于提高农作物的产量，可以达到目的，D不符合题意。
6.B 温室大棚中适当增大昼夜温差，可以降低夜晚呼吸作用对有机物的消耗，有利于农作物中有机物的积累，A正确；植物主要吸收蓝紫光和红光，用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，植物只能吸收到红光，不利于提高大棚蔬菜的光合速率，B错误；有机肥中的有机物可被微生物分解，产生无机盐和CO2，为植物提供营养物质，补充大棚内的CO2，有利于提高光合速率，从而增加产量，C正确；白天定时给大棚通风，可以增加大棚内CO2的浓度，促进大棚蔬菜的光合作用，D正确。
7.A 光合色素主要吸收蓝紫光和红光，红光能增大光合速率，使保卫细胞光合产物增多，保卫细胞渗透压上升，促进细胞吸水，气孔开放，A错误；盛夏晴朗的白天，正午时分温度很高，导致气孔大量关闭，CO2无法进入叶片组织，导致光合作用暗反应受到限制，B正确；气孔是由成对半月形的保卫细胞之间形成的小孔，雨天叶片含水过多，保卫细胞吸水，细胞膨胀，外壁伸展拉长，细胞的内壁向内凹陷，细胞厚度增加，两细胞分离，气孔张开，C正确；荒漠生物群落中的许多植物如仙人掌为了适应干旱环境，气孔在夜晚才打开，D正确。
8.D 生物的表型既由基因型决定，也受环境影响，在新环境中产生的后代，其遗传特性与亲代基本相同，从而排除遗传因素的影响；当迁回原环境后，其光合速率又恢复为原环境的速率，说明在原环境与新环境的光合速率变化趋势的不同是由环境因素引起的，A正确；光反应和暗反应共同构成光合作用，10：00光合速率最大，因此光反应最快，形成ATP的速率也最快，B正确；10：00～12：00光合速率明显减弱，但此阶段气孔导度很高，因此限制光合作用的因素不是CO2浓度，影响因素可能是10：00到12：00，温度较高降低了光合作用相关酶的活性，光合速率明显下降，C正确；气孔导度增大，能够提高蒸腾速率，有助于植物体内水分和无机盐的运输，D错误。
9.C 丙酮酸经LDH催化产生乳酸，属于无氧呼吸第二阶段，场所在细胞质基质，A正确；细胞中乳酸积累过多，会降低细胞中的pH，可能会影响乳酸脱氢酶的活性，B正确；LDH催化丙酮酸转化为乳酸，属于无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生ATP，C错误；在人体肌细胞中产生的乳酸可以通过血液进入肝脏等组织内，重新转变成丙酮酸，该过程还会产生NADH，所以与骨骼肌细胞相比，肝脏细胞中NADH/NAD＋的值相对较高，D正确。
10.D 无氧呼吸不吸收O2，只释放CO2；有氧呼吸吸收的O2和释放CO2量刚好相等，图1中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为a时，O2的吸收量等于CO2的释放量的一半，A正确；植物细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸时，分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失，小部分形成ATP，B正确；在光合作用最适温度下适当升温，若细胞呼吸速率增大，但是光合作用速率降低，需要更大的光照才能达到光补偿点，所以光补偿点可能右移，C正确；葡萄糖不能进入线粒体，D错误。
11.（1）细胞质基质 降低化学反应的活化能 （2）防止乳酸过多而引起的酸中毒；储存一定量的葡萄糖，保证肝细胞的能量供应 骨骼肌细胞中酶3基因不能表达，不能产生酶3 （3）三 COX和AOX结构不同，对氰化物的敏感性不同 更少
解析：（1）由图可知，1，6-二磷酸果糖是生成乳酸的中间产物，完成的是无氧呼吸，场所是细胞质基质。图中三种酶在两个细胞中催化化学反应的机制是降低化学反应的活化能。（2）据图判断，肝细胞中的糖异生作用的意义是防止乳酸过多而引起的酸中毒；储存一定量的葡萄糖，保证肝细胞的能量供应。骨骼肌细胞中不能进行糖异生，其根本原因是骨骼肌细胞中酶3基因不能表达，不能产生酶3。（3）研究发现，氰化物对于动物是剧毒物质，因为氰化物能抑制细胞线粒体内膜上的细胞色素氧化酶（COX）的活性，会导致有氧呼吸第三阶段受到影响。但是某些植物线粒体内膜上的交替氧化酶（AOX）的活性不受氰化物影响，AOX参与的呼吸方式称为抗氰呼吸。氰化物对COX和AOX的活性影响不同，可能的原因是COX和AOX结构不同，对氰化物的敏感性不同。细胞呼吸产生的能量一部分用于合成ATP，一部分以热能形式散失，所以抗氰呼吸使细胞在消耗等量呼吸底物的情况下产生更多的热量，由此可知，抗氰呼吸比正常有氧呼吸合成的ATP量更少。
B级综合提升练
1.D 线粒体内的蛋白质大部分由细胞核基因编码，少部分由线粒体自身基因编码，A错误；在三羧酸循环过程中，产生的还原氢为NADH，B错误；线粒体将H＋运至线粒体内膜与外膜的间隙，为第三阶段的进行奠定了物质基础，C错误；当H＋顺浓度梯度穿过ATP合酶时，该酶催化ATP的合成，D正确。
2.D 分析题意，光极限是指光合作用吸收CO2量随着光吸收的增加而上升的光吸收范围，在光极限范围内，随着光吸收的增加光合速率也增大，A正确；CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光吸收的增加而上升的光吸收范围，CO2极限时，光合速率不再增加可能与叶片气孔大量关闭有关，此时CO2进入气孔减少，暗反应减慢，B正确；CO2极限时光照强度达到最大，光反应速率最大，较极限前叶肉细胞中的NADPH、ATP含量高，C3还原加快，故C3含量低，C正确；酶活性需要适宜的温度，热带树木的光合机制开始失效的临界温度平均约为46.7 ℃，热带树木达到光合机制开始失效的临界平均温度前随温度升高，相关酶活性降低，故光合速率不会一直增加，D错误。
3.A B点之前经过一晚上的呼吸释放二氧化碳，且6点前光合作用小于呼吸作用，因此大棚中的二氧化碳浓度在B点达到最大，此后由于光合作用大于呼吸作用，二氧化碳浓度开始下降，同时由于晚上消耗氧气，此时氧气浓度最低，即B点时大棚中CO2浓度最高，O2浓度最低，A错误；C点过后光照降低，光反应产生的ATP和NADPH减少，那么C3还原速率减慢，C3消耗减少，而短时间内C3合成速率不变，因此短时间内叶绿体中C3含量升高，B正确；图中B点和D点表示CO2的吸收量等于CO2的释放量，即黄瓜植株光合作用速率等于呼吸作用速率，C正确；图中SM、SN均表示0～6点、18～24点呼吸消耗的有机物量，Sm表示6～18点光合作用积累的有机物量，因此，经过一昼夜后，黄瓜植株的净增加量应为Sm－SM－SN，D正确。
4.D 叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5，即该酶既能催化CO2的固定，又能催化C5与O2反应，A正确；光呼吸O2与C5结合生成C3酸与C2酸，C2酸最终又生成CO2，参与CO2固定的C5减少，导致光合作用产量降低，B正确；新的光呼吸代谢支路，将C2酸转化为叶绿体内的CO2，增大叶绿体中CO2浓度，促进叶绿体中CO2的固定，有利于植物积累有机物，C正确；在农业生产中，给大棚通风可增大大棚中的气体交换速率，增大大棚中的CO2浓度，降低O2浓度，可降低农作物的光呼吸，D错误。
5.C 胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用，A正确；5 ℃时，可能由于光合作用相关酶的活性较低，导致光合速率下降，胞间CO2浓度较高，B正确；叶温在30～40 ℃时，气孔开放程度上升，胞间CO2浓度上升，即CO2充足，不是净光合速率下降的主要原因，可能是由于高温导致酶部分失活，C错误；30 ℃下净光合速率最大，单位时间内有机物的积累量最大，D正确。
6.A 强光下D1的降解速率可超过其补充速率，导致PS Ⅱ单位时间接受的光子数减少，A正确；PS Ⅱ等吸收的光能一部分储存在ATP、NADPH中，一部分以热能的形式散失，B错误；叶绿体基因组编码的蛋白质定位于叶绿体中，C错误；强光下气孔关闭，CO2吸收减少，CO2的固定减慢，C3的还原不变，C5的含量会积累，阻碍暗反应的进行，D错误。
7.D 32 ℃时，暗处理1 h后的重量变化是－4 mg，说明呼吸速率是4 mg/h，光照1 h后与暗处理前的变化是0 mg，光合速率－2×呼吸速率＝0，此条件下光合速率是8 mg/h，净光合速率是4 mg/h，同理可推知，26 ℃时，呼吸速率是1 mg/h，光合速率是5 mg/h，净光合速率是4 mg/h，A正确；当光照强度突然增加时，光反应增强，产生的ATP和NADPH增加，从而促进了三碳化合物的还原，C3的消耗速率加快，但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响，即C3的生成速率不变，故C3的含量减少，B正确；30 ℃条件下，呼吸强度为3 mg/h，光合作用强度是9 mg/h，一昼夜光照时间等于8 h，则光合产生有机物72 mg，呼吸消耗为3×24＝72 mg，则大于8 h该植物幼苗有机物可以积累，才能生长，C正确；34 ℃时呼吸速率是2 mg/h，光照1 h比暗处理前减少了3 mg，光照1 h后与暗处理前的重量变化＝光合速率－2×呼吸速率，说明此时光合速率为1 mg/h，D错误。
C级应用创新练
8.（1）叶绿体类囊体薄膜 强光条件下光反应增强，对NADP＋的消耗速率增大 （2）减小 突变体植株缺乏类胡萝卜素，对蓝紫光的吸收减少；无法及时淬灭3chl并清除1O2，损伤光合结构 （3）30 （4）叶绿素含有氮元素，施氮量适量增大，有利于叶绿素合成；蛋白质（如催化叶绿素合成的酶）含有氮元素，施氮量适当增大，促进催化叶绿素合成的酶的合成；叶绿素分布在类囊体薄膜上，薄膜的主要成分是磷脂和蛋白质，这两种物质都含有氮元素，施氮量适当增大，有利于类囊体薄膜面积的增大
解析：（1）由题意可知，光照过强会导致PS Ⅱ反应中心的D1蛋白损伤，PS Ⅱ参与光反应过程，则反应中心位于类囊体薄膜上。强光会导致NADPH和ATP的合成增加，对NADP＋的消耗速率增大，则生成的NADP＋不足。（2）由于强光下，突变体植株缺乏类胡萝卜素，对蓝紫光的吸收减少；无法及时淬灭3chl并清除1O2，损伤光合结构，所以强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素突变体植株的光合速率减小。（3）看图可知：无光呼吸发生时，10分子C5结合10分子CO2；有光呼吸时，10分子C5结合8分子CO2，在生成C2（乙醇酸）时还释放了1分子CO2，可见有光呼吸时，10分子C5结合7分子CO2，故有光呼吸发生时，光合作用效率降低了30％。（4）叶绿素含有氮元素，施氮量适量增大，有利于叶绿素合成；蛋白质（如催化叶绿素合成的酶）含有氮元素，施氮量适当增大，促进催化叶绿素合成的酶的合成；叶绿素分布在类囊体薄膜上，薄膜的主要成分是磷脂和蛋白质，这两种物质都含有氮元素，施氮量适当增大，有利于类囊体薄膜面积的增大。
大题突破（一） 细胞代谢类
1.（1）光能→电能→化学能 （2）光反应 CO2的固定 （3）合成ATP，以热能形式散失 （4）更高 植物呼吸作用消耗有机物，人工合成中没有呼吸作用消耗有机物 （5）能节约大量的耕地和淡水资源；减少因农药、化肥的使用带来的环境污染；缓解温室效应等
解析：（1）分析图可知，人工合成淀粉的过程中将光能先转化为电能，随后再转化为有机物中的化学能。（2）图示的①过程进行水的光解，相当于植物光合作用的光反应阶段，②过程固定二氧化碳，形成有机物，即②过程相当于植物光合作用的暗反应过程中的CO2的固定。（3）分析图可知，中间体C6在细胞质基质中首先被分解，其释放的能量一部分合成ATP，一部分以热能形式散失。（4）固定等量的CO2，人工合成途径与绿色植物相比积累的淀粉含量高，因为人工合成途径无细胞呼吸消耗有机物，而植物呼吸作用消耗有机物。（5）若该技术未来能够大面积推广应用，那么可以不需要生产者就能固定太阳能合成淀粉等有机物，这样能节约大量的耕地和淡水资源，同时也能减少因农药、化肥的使用带来的环境污染，还能缓解温室效应等。
2.（1）叶绿素b 氧（O2）和H＋ 变小 （2）使Rubisco酶活性下降，暗反应速率降低；使PS Ⅱ失活，光反应速率降低 （3）运用蛋白质工程技术提高RCA的热稳定性
解析：（1）番茄叶绿体中的色素在层析液中溶解度最低的是叶绿素b，适宜环境温度下，PS Ⅱ受光激发将水分解为O2和H＋，同时产生电子（e－）；由图可知，环式电子传递不发生H2O的氧化，不形成NADPH，导致NADPH/ATP的值变小。（2）分析表中数据可知，造成其光合速率较低的内部因素可能是酶的活性降低、类囊体结构破坏；表中数据显示，高温胁迫下番茄植株RCA酶活性下降，暗反应速率下降，光反应产生的ATP和NADPH的剩余量增加，抑制光反应；同时光能过剩导致活性氧的大量积累，进而破坏PSⅡ且抑制其修复，故高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢。（3）依题意，Rubisco活性受到Rubisco活化酶（RCA）的调节，RCA活性易受高温胁迫抑制。根据结构和功能相适应的观点，可运用蛋白质工程技术改变RCA的结构，从而提高其热稳定性，使其结构在高温环境中更具稳定性，从而缓解高温胁迫对光合能力和作物产量的影响。
3.（1）高 常温＋清水 （2）低温会降低CO2固定相关酶的活性 光抑制会降低光反应速率，使产生的ATP和NADPH减少，C5的产生量减少 （3）缓解 植物生长调节剂甲能提高SOD的活性，清除ROS，减少ROS对光合色素的破坏
解析：（1）分析题意，本实验目的是研究植物生长调节剂甲对水稻幼苗光抑制的影响，而在光能过剩的条件下容易使光反应速率和光合速率降低，出现光抑制现象，故实验过程中，需要给予水稻幼苗高光照；实验目的是研究植物生长调节剂甲对水稻幼苗光抑制的影响，自变量是温度、调节剂的有无及处理时间，因变量是植物生长情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，由于第①组：低温＋清水，第②组：低温＋甲溶液，第③组：常温＋甲溶液，第④组为对照组，推测第④组的处理方法为常温＋清水。（2）二氧化碳是暗反应的原料，生化反应的进行需要酶的催化，且暗反应的进行需要光反应产物参与，低温胁迫诱发光抑制的植物的CO2固定速率降低，原因可能是：低温会降低CO2固定相关酶的活性；光抑制会降低光反应速率，使产生的ATP和NADPH减少，C5的产生量减少。（3）第①组是低温＋清水，第②组是低温＋甲溶液，两组的自变量是甲溶液的有无，据图可知，第②组的净光合速率＞第①组，说明植物生长调节剂甲可缓解水稻幼苗的光抑制，且折线图中第②组的SOD活性高于第①组，其影响光抑制的机理是：植物生长调节剂甲能提高SOD的活性，清除ROS，减少ROS对光合色素的破坏。
4.（1）蓝紫 ATP和NADPH （2）叶绿素含量升高，类胡萝卜素含量升高，间作提高了玉米对强光的利用能力在于提高了光能的吸收和转化；类胡萝卜素含量升高，Fm降低，减少强光对植物的破坏 （3）间作条件下总干物质量大于单作总干物质量，且单作和间作茎叶干物质相同，使更多的有机物运输到籽粒，促进籽粒生长 （4）研究不同植物间的间作模式
解析：（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收可见光中的蓝紫光，吸收的光可促进光反应过程中水的光解和ATP的合成，产生的ATP和NADPH可用于暗反应。（2）由表格数据可知，间作条件下，叶绿素含量升高，类胡萝卜素含量升高，叶绿素在植物体内负责光能的吸收、传递和转化，类胡萝卜素具有吸收光能和防御强光对植物体破坏两大功能，同时Fm降低，减少光能传递。间作提高了玉米对强光的利用能力在于提高了光能的吸收和转化，同时减少强光对植物的破坏。（3）由图可知，间作条件下总干物质量大于单作总干物质量，且单作和间作茎叶干物质相同，使更多的有机物运输到籽粒，促进籽粒生长。（4）为进一步优化间作对农业生产中的应用，可研究不同植物间的间作模式。
5.（1）色素和酶 ATP和NADPH （2）蓝光促进气孔开放，红光抑制气孔开放 光合速率大，消耗的CO2多 （3）弱光下限制光合速率的因素主要是光照强度，而不是CO2浓度
解析：（1）绿色植物叶肉细胞中的叶绿体能捕获光能、进行光合作用的结构基础是其含有与光合作用有关的色素和酶，叶绿体将捕获的光能转化为ATP和NADPH中的化学能，供暗反应阶段利用。（2）由实验结果可知，不同光质对气孔导度的影响情况是蓝光促进气孔开放，红光抑制气孔开放，蓝光处理组的胞间CO2浓度较低，据表分析，其主要原因是光合速率大，消耗的CO2多。（3）在弱光条件下，突变体A的气孔导度高于野生型，但突变体A的光合速率与野生型基本相同，推测出现该现象的原因可能是弱光下限制光合速率的因素主要是光照强度，而不是CO2浓度。
6.（1）细胞质基质、线粒体、叶绿体 不变
（2）6：30时光照强度较弱，80％遮光处理下绿萝进行光合作用能利用的光能更少，影响光反应速率进而影响光合作用速率，导致呼吸速率大于光合速率 30％遮光 （3）取等量30％遮光和不遮光处理24 h的叶片，提取并分离绿叶中的色素，比较两者的叶绿素含量
解析：（1）M点为光补偿点，此时植株的细胞呼吸速率与光合速率相等，细胞呼吸过程中，细胞质基质和线粒体中均会产生ATP，光合作用时，叶绿体中会产生ATP。在光补偿点时，植株的净光合速率为0，因此植株干重不变。（2）6：30时光照强度较弱，80％遮光处理下绿萝进行光合作用能利用的光能更少，影响光反应速率进而影响光合作用速率，导致呼吸速率大于光合速率。根据题图信息可知，绿萝在30％遮光条件下净光合速率最高，更有利于其生长。（3）探究适当遮光会导致叶绿素含量升高，可通过设置对照实验进行验证，即取等量30％遮光和不遮光处理24 h的叶片，提取并分离绿叶中的色素，比较两者的叶绿素含量。
7.（1）阴生 （2）大红袍枇杷为常绿植物，冬季也能进行一定强度的光合作用，且温度低呼吸作用弱，有机物逐渐积累使干物质量增加 （3）图1 6月光照强度和温度远高于11月，光合作用较强，净光合作用强度要高很多；6月中午因气温高，气孔关闭，光合速率降低，表现出明显的光合“午休”现象 （4）促进 3、2、4、1、5 果实的发育需要叶片提供充足的营养物质，避免了叶片光合产物的积累对光合作用的抑制
解析：（1）大红袍枇杷的光补偿点和光饱和点均较低，据此推测大红袍枇杷应为阴生植物。（2）大红袍枇杷开出满树黄白色的花过程中，干物质质量却不降反升，原因是大红袍枇杷为常绿植物，冬季也能进行一定强度的光合作用，且温度低呼吸作用弱，有机物逐渐积累使干物质量增加。（3）6月检测大红袍枇杷的净光合速率的是图1，原因是6月光照强度和温度远高于11月，光合作用较强，净光合作用强度要高很多；6月中午因气温高，气孔关闭，光合速率降低，表现出明显的光合“午休”现象。（4）据表分析，有果叶片的光合速率大于无果叶片的光合速率，推断果实的存在能促进枇杷的光合速率，1－5月份，有果叶片光合速率与无果叶片光合速率的差值分别是0.18 μmol·m－2·s－1、0.6 μmol·m－2·s－1、0.75 μmol·m－2·s－1、0.51 μmol·m－2·s－1、0.12 μmol·m－2·s－1，1－5月份，果实对光合速率的影响幅度由大到小依次是3、2、4、1、5，果实的存在对大红袍枇杷光合速率影响的内在机制最可能是果实的发育需要叶片提供充足的营养物质，避免了叶片光合产物的积累对光合作用的抑制。
8.（1）降低蒸腾作用，避免失水过多 保证CO2供应，使光合作用正常进行 （2）①减法 升高 吸水 ②B组＞A组＞C组＝D组
解析：（1）“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，这种适应性体现在，植物面临干旱条件时，气孔关闭能降低蒸腾作用强度，避免失水过多；气孔打开能保证二氧化碳供应，使光合作用正常进行。（2）①实验控制中的减法原理是设法排除某种因素对实验对象的干扰，用TOR激酶抑制剂抑制TOR激酶的作用，是利用减法原理控制实验变量；依据图1、图2信息可知，与TOR激酶抑制剂处理组相比较，随着光照时间的延长，TOR激酶能促进光照条件下保卫细胞中淀粉的迅速降解，导致保卫细胞渗透压升高，保卫细胞吸水，气孔打开。②依据题干信息，对于气孔开闭的调节，蔗糖与TOR激酶起到相同的作用，由第①小问可知，TOR激酶能促进光照条件下保卫细胞中淀粉的迅速降解，可推知，在加入蔗糖时，拟南芥细胞内淀粉降解酶BAM1的相对表达量会增加，所以，若与A组相比，B组相对表达量更高，而C组与D组由于加入了TOR激酶抑制剂，所以C组和D组拟南芥细胞内淀粉降解酶BAM1的相对表达量无显著差异，均小于A组，因此，若淀粉降解酶BAM1的相对表达量大小表现为：B组＞A组＞C组＝D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。
9.（1）叶 呼吸作用 （2）光照强度和CO2浓度 （3）从叶片运输至小麦籽粒的有机物降低，在叶肉细胞中积累后抑制光合作用，使其净光合速率降低
（4）施加氮肥对小麦光合作用影响的结果记录表
净光合速 率/（μmol· m－2·s－1） 开花后不同天数
初始 第7天 第14天 第21天 第28天
组别 未施 加氮肥
施加 氮肥
解析：（1）小麦的叶片是光合作用的主要场所，因此是小麦最重要的“源”。制造或输出有机物的组织器官被称为“源”，故“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的呼吸作用，一部分用于生长发育，其余部分运输至“库”。（2）根据图示分析可知，当环境条件为中光强和CO2浓度为1 000 μL·L－1时，继续提高CO2浓度和光照强度，小麦的光合速率继续升高，说明此时限制小麦光合速率的环境因素是光照强度和CO2浓度。（3）淀粉是光合作用的产物，而叶片是进行光合作用的主要器官，因此籽粒中的淀粉主要是从叶运输过来的。灌浆后期，从叶片运输至小麦籽粒的有机物降低，在叶肉细胞中积累后抑制光合作用，使其净光合速率降低。（4）实验要验证氮是小麦生长的必需元素之一，在实验设计应确保两组小麦除了是否施加氮肥外，其他生长条件均相同，以确保实验结果的准确性。每周测量叶片的净光合速率，记录数据，并在表格中进行整理和分析。最后，通过比较两组小麦的叶片净光合速率，可以评估施加氮肥对小麦光合作用的影响。故施加氮肥对小麦光合作用影响的结果记录表见答案。
10.（1）无水乙醇 H＋ 叶绿体基质 叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 （2）叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素的值较高 蓝紫光的吸收率更高 （3）野生型水稻的光补偿点低于突变型水稻，当突变型水稻处于光补偿点时，野生型水稻的光照强度大于光补偿点，可积累有机物
解析：（1）光合色素可用无水乙醇提取，再用纸层析法将色素分离。水稻叶肉细胞进行光合作用，光反应在叶绿体类囊体膜上进行水的光解，H2O光解产生H＋和O2，H＋和NADP＋形成NADPH，同时ADP和Pi合成ATP，暗反应在叶绿体基质上进行，CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。当光照强度为26 μmol/（m2·s）时，T1水稻叶肉细胞进行有氧呼吸且呼吸速率等于光合速率，产生ATP的场所有叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。（2）由表可知，与T0相比，T1的叶绿素含量较低且类胡萝卜素/叶绿素的值较高，故其光补偿点较大。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，与T0相比，T1的类胡萝卜素/叶绿素值较高，蓝紫光的吸收率更高。（3）据表分析，野生型水稻的光补偿点低于突变型水稻，当突变型水稻处于光补偿点时，野生型水稻的光照强度大于光补偿点，可积累有机物，光合作用强度明显大于突变型水稻。
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