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新疆石河子第一中学2024-2025学年高三上学期开学考试生物试题（解析版）
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这是一份新疆石河子第一中学2024-2025学年高三上学期开学考试生物试题（解析版），共39页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每题1分，共40分）
1. 钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞中只有有以化合物形式存在的钙
B. 人体血液中钙离子浓度过低易出现肌无力现象
C. 适当补充维生素D只能促进肠道对钙的吸收
D. 人体内Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层
【答案】D
【解析】
【分析】无机盐的作用：a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。 b、 维持细胞的生命活动（细胞形态、渗透压、酸碱平衡），如血液钙含量低会抽搐；c、维持细胞的酸碱度。
【详解】A、细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙（如CaCO3），A错误；
B、哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状，B错误；
C、维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙和磷的吸收，C错误；
D、Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，D正确。
故选D。
2. PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的（ ）
A. 维生素B. 葡萄糖C. 氨基酸D. 核苷酸
【答案】B
【解析】
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
【详解】分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B符合题意。
故选B。
3. 植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（ ）
A. 根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B. 结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C. 细胞有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D. 自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
【答案】C
【解析】
【分析】水的存在形式和作用：1、含量：生物体中的水含量一般为60%~90%，特殊情况下可能超过90%，是活细胞中含量最多的化合物。
2、存在形式：细胞内的水以自由水与结合水的形式存在。
3、作用：结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【详解】A、水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；
B、结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；
C、细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；
D、自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之亦然，D正确。
故选C。
4. 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是活细胞合成的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
2、核酸是一切生物的遗传物质。有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。
3、动物体内激素的化学成分不完全相同，有的属于蛋白质类，有的属于脂质，有的属于氨基酸衍生物。
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是有机物，如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；
B、糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸，B错误；
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；
D、人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
故选C。
5. 葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是（ ）
A. 葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节
B. 葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜
C. 血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D. 血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
【答案】B
【解析】
【分析】葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。
【详解】A、葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，血液中的糖称为血糖，血糖含量受胰岛素、胰高血糖素等激素的调节，A正确；
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，是机体能量的重要来源，葡萄糖通过细胞膜进入红细胞是协助扩散，进入小肠上皮细胞为主动运输，进入组织细胞一般通过协助扩散，B错误；
CD、血糖浓度升高时，在胰岛素作用下，血糖可以进入肝细胞进行氧化分解并合成肝糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯，CD正确。
故选B。
6. 关于细胞膜的叙述，错误的是（ ）
A. 细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
B. 细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输
C. 细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
D. 细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的组成成分：主要是蛋白质和脂质，其次还有少量糖类，脂质中主要是磷脂，动物细胞膜中的脂质还有胆固醇；细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂，膜蛋白的种类和数量越多。
【详解】A、在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，A正确；
B、载体蛋白具有专一性，所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输，B正确；
C、膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的，或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层，C错误；
D、细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白。糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。
故选C。
7. 酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是（ ）
A. 线粒体、囊泡B. 内质网、细胞外
C. 线粒体、细胞质基质D. 内质网、囊泡
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白在核糖体上合成，然后肽链进入内质网进行肽链初加工，再以囊泡的形式转移到高尔基体，进行进一步的加工、分类和包装。
【详解】AC、线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，AC错误；
B、根据题意，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B错误；
D、内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。
故选D
8. 如图甲、乙分别表示由载体蛋白和通道蛋白介导的物质跨膜运输，下列叙述错误的是（ ）
A. 图甲、乙所示的物质跨膜运输方式都是协助扩散
B. 图甲、乙所示蛋白还可参与主动运输过程
C. 通道蛋白在起转运作用时，不需要与被转运物质结合
D. 水分子既可以通过图乙方式运输，也可以通过自由扩散运输，但前者速率更快
【答案】B
【解析】
【分析】图甲为载体蛋白介导的协助扩散，图乙为通道蛋白介导的协助扩散，由题意显示乙比甲的度要快1000倍，比如葡萄糖进入红细胞通过甲方式，动作电位产生时钠离子内流的方式是乙方式。
【详解】A、图甲乙所示的物质跨膜运输都是顺浓度梯度进行且需要膜上转运蛋白的协助。所以都是协助扩散，A正确；
B、载体蛋白既可以介导协助扩散，也可以介导主动运输，而通道蛋白只介导协助扩散，B错误；
C、通道蛋白在起转运作用时，不需要与被转运物质结合，C正确；
D、水分子既可以借助水通道蛋白进行协助扩散运输，也可以通过自由扩散运输。且前者速率更快，D正确。
故选B。
9. 取自两个新鲜萝卜A和B的萝卜条各3段，形状、大小、长度均相同，分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液甲、乙、丙中。一段时间后，取出所有萝卜条并测量其长度，结果如图所示。已知萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换，则下列相关叙述错误的是（ ）
A. 初始时，三种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>甲>乙
B. 初始时，萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
C. 浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B可能有部分细胞死亡
D. 丙蔗糖溶液分别浸泡萝卜条A和B后，该蔗糖溶液浓度的升高程度不同
【答案】A
【解析】
【分析】根据柱形图分析，实验后与实验前长度之比＞1，说明萝卜条吸水，细胞液浓度降低；实验后与实验前长度之比＜1，说明萝卜条失水，细胞液浓度增加；实验后与实验前长度之比=1，说明萝卜条吸水和失水处于动态平衡。
【详解】A、萝卜条A在甲蔗糖溶液中吸水和失水处于动态平衡，甲蔗糖溶液浓度=细胞液浓度；萝卜条A在乙蔗糖溶液中失水，则乙蔗糖溶液浓度＞细胞液浓度；萝卜条A在丙蔗糖溶液中吸水，则丙蔗糖溶液浓度＜细胞液浓度，因此三种蔗糖溶液浓度的大小关系是乙>甲>丙，A错误；
B、观察甲溶液的实验结果，由于萝卜条A的体积不变，说明细胞液浓度等于外界溶液浓度，而萝卜条B的体积变小，说明细胞液浓度低于外界溶液浓度，所以萝卜条A细胞液浓度大于萝卜条B细胞液浓度，B正确；
C、浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B失水较多，可能已经死亡，C正确；
D、丙蔗糖溶液分别浸泡萝卜条A和B后，进入萝卜条A中的水分较多，进入萝卜条B中的水分较少，因此丙蔗糖溶液的升高程度不同，D正确。
故选A。
10. 肠腔内的果糖和Na+浓度较高。如图是小肠上皮细胞吸收单糖和Na+的示意图，GULT2、GULT4和GULT5是主要存在于小肠内运输糖类物质的转运蛋白。下列说法错误的是（ ）
A. 不同转运蛋白对果糖运输的专一性程度不同
B. 果糖转运到小肠上皮细胞内的方式为协助扩散
C. 葡萄糖和半乳糖进入小肠上皮细胞需与GULT2结合
D. 图中Na+进出细胞的方式有协助扩散和主动运输
【答案】C
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、不同转运蛋白对果糖运输的专一性程度不同，GULT5对果糖具有高度专一性，GULT2可以转运葡萄糖、半乳糖和果糖，A正确；
B、果糖在GULT5协助下顺浓度从肠腔转运到小肠上皮细胞内的方式为协助扩散，B正确；
C、葡萄糖和半乳糖进入小肠上皮细胞时需要与GULT4结合，C错误；
D、图中Na进细胞的方式为协助扩散，出细胞时通过Na+泵运输属于主动运输，D正确。
故选C。
11. 细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是（ ）
A. 仅由C、H、O、N四种元素组成
B. 是一种能催化ATP合成的蛋白质
C. 是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D. 不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，由氨基酸脱水缩合而成的，能构成蛋白质的氨基酸一般有氨基和羧基连接在同一个碳原子上。
【详解】A、蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等，但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S元素，A错误；
B、细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶，B错误；
C、细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，C错误；
D、不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，相似度越高，说明生物的亲缘关系越近，D正确。
故选D。
12. 细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A. L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B. 突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合
C. ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D. ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知，当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合，位点2突变时影响ATP与L酶的结合。
【详解】A、酶不能为化学反应提供能量，A错误；
B、根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合，B错误；
C、据左图可知，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明该突变不影响与ATP结合，而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低，说明L2突变不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，C错误；
D、亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变L2细胞检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。
故选D。
13. 某研究性学习小组设计了如图1所示实验装置，测量了过氧化氢酶催化H2O2反应放出的O2含量，在最适条件下将反应室旋转180°，使滤纸片与H2O2溶液混合，每隔30s读取并记录量筒刻度，得到如图2所示曲线①，下列说法正确的是（ ）
A. 若提高实验环境温度，实验结果可用曲线②表示
B. 若提高H2O2溶液pH，实验结果可用曲线③表示
C. 若改变滤纸片的数量，可以探究底物浓度对酶促反应速率的影响
D. 放置不同数量圆形滤纸片的组，反应完毕后量筒中收集到的气体量不同
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析图1：滤纸片经过肝脏研磨液浸泡，故其数量可代表酶的数量，因变量为反应放出的O2含量，据此分析作答。
2、分析图2可知，条件②下氧气的释放量最多，可能是底物浓度增加，①和③产物的量不变，故底物相同，但酶的用量或作用条件可能不同。
【详解】A、由题意可知，图示实验是在最适条件下进行的，得到如图2所示曲线①，若提高实验环境温度，则酶活性降低，曲线可能变为③，A错误；
B、由题意可知，图示实验是在最适条件下进行的，得到如图2所示曲线①，若提高 H2O2溶液pH，则酶活性降低，曲线可能变为③，B正确；
C、小滤纸片在肝脏研磨液浸泡，因此圆形小滤纸片的数量的变化代表过氧化氢酶数量的变化，改变圆形小滤纸片的数量，酶的浓度将发生变化，即酶浓度变成自变量，可以探究酶促反应速率与酶的数量（浓度）的关系，C错误；
D、若改变滤纸片的数量，酶数量增加或减少，底物浓度不变，最终反应完毕后量筒中收集到的气体量相同，反应快慢不同，D错误。
故选B。
14. 磷酸肌酸（C~P）是一种存在于肌肉或其他兴奋性组织（如脑和神经）中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸（C）。由此短时间维持细胞内ATP含量在一定水平。下列叙述错误的是（ ）
A. 1分子ATP初步水解后可得1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团
B. 磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能
C. 剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降
D. 细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用
【答案】A
【解析】
【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P ～ P ～ P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用，合成场所在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
【详解】A、1分子ATP彻底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，A错误；
B、磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但直接能源物质是ATP，B正确；
C、剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C正确；
D、由题意可知，细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。
故选A。
15. 拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H基因表达量下降，细胞质基质中的ATP向成熟叶绿体转运受阻。成熟叶绿体方可正常行使其功能。下列叙述错误的是（ ）
A. 成熟叶绿体行使其功能所需ATP在类囊体膜上合成
B. H基因表达量的变化，表明叶肉细胞正在发生细胞分化
C. 细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要参与暗反应
D. ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用光反应在类囊体薄膜上进行，其产生的ATP用于暗反应阶段，暗反应在叶绿体基质进行。细胞质基质中的ATP主要用于生长发育、保证生命活动的正常进行。
【详解】A、成熟叶绿体行使其功能（光合作用）所需ATP在类囊体膜上合成，用于暗反应阶段C3的还原，A正确；
B、H基因表达量的变化，属于基因的选择性表达，表明叶肉细胞正在发生细胞分化，B正确；
C、细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要用于生长发育，C错误；
D、ATP与ADP快速转化保证了生命活动的正常进行，ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带，D正确。
故选C。
16. 人在剧烈运动过程中会引起体内一系列的生理变化，其中肌肉的运动需要大量的能量供给，糖类是细胞中的主要能量来源，脂肪也会在细胞中分解供能。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 在剧烈运动时，骨骼肌细胞中ATP水解速率比ATP合成速率更迅速
B. 在高强度剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量小于吸收的O2量
C. 剧烈运动时骨骼肌细胞中葡萄糖所含能量全部转化成ATP中的化学能和散失的热能
D. 剧烈运动过程中骨骼肌细胞会产生大量乳酸使内环境pH发生显著变化
【答案】B
【解析】
【分析】1、有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量：第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量：第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量。
2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同，第二阶段是丙酮酸反应生成酒精、CO2，或乳酸。
【详解】A、在剧烈运动时，机体消耗能量多，此时骨骼肌细胞中ATP水解速率和ATP合成速率均加快，进而维持细胞中ATP含量的稳定，保证骨骼肌细胞对能量的需求，A错误；
B、在高强度剧烈运动过程中，肌肉细胞会通过无氧呼吸补充能量供应，骨骼肌细胞中无氧呼吸的产物是乳酸，没有二氧化碳的产生，因此，骨骼肌细胞中二氧化碳来自有氧呼吸过程，但在剧烈运动工程中有氧呼吸的底物不仅仅是葡萄糖，还有脂肪分解供能过程，由于脂肪中含有更多的氢，因此消耗的氧气更多，因此，在高强度剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量小于吸收的O2量，B正确；
C、剧烈运动时骨骼肌细胞中既有有氧呼吸过程也有无氧呼吸过程，有氧呼吸过程中葡萄糖所含能量全部转化成ATP中的化学能和散失的热能，而无氧呼吸过程中葡萄糖中含有的能量大部分储存在乳酸中，极少部分的能量转化为ATP中的化学能和散失的热能，C错误；
D、剧烈运动过程中体内会因为无氧呼吸产生大量的乳酸，但人体内环境中存着缓冲离子和缓冲对，血浆pH不会显著下降，D错误。
故选B。
17. 2，4-二硝基苯酚（DNP）是一种有毒的化学物质，在酸性环境中，它能结合并携带质子顺浓度梯度跨过线粒体内膜，从而破坏膜内外质子的浓度梯度，使能量以热能形式散失。DNP曾被不良商家作为减肥药售卖，下列说法错误的是（ ）
A. 推测DNP可能是一种脂溶性物质
B. ATP的生成依赖于线粒体内膜两侧的H+浓度差
C. 服用DNP后，细胞主要通过消耗更多的葡萄糖以维持ATP的浓度
D. 服用DNP后，机体的汗腺分泌可能会增加
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸过程中有机物中的能量全部释放出来，释放出的能量大多以热能散失，少部分储存在ATP中。
【详解】A、DNP全称是2，4-二硝基苯酚，是一种有毒的化学物质，携带质子跨过线粒体内膜，根据名称判断可能是一种脂溶性物质，A正确；
B、根据题干信息：DNP破坏膜内外质子的浓度梯度，使能量以热能形式散失，ATP合成减少，由此判断：ATP的生成依赖于线粒体内膜两侧的H+浓度差，氢离子顺浓度梯度产生的电化学势能，用于合成ATP，B正确；
C、ATP的合成和水解速率是相同的，处于动态平衡中，服用DNP后，ATP合成减少，ATP水解速率也会下降，细胞中ATP水平降低，不足以供应细胞内的生命活动的正常进行，C错误；
D、服用DNP后，有机物氧化分解释放出的能量以热能形式散失的比例增加，产热增多，使得机体的汗腺分泌可能会增加，增加散热，从而维持机体体温相对稳定，D正确。
故选C。
18. ATP是细胞生命活动的直接能源物质。用α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα~Pβ~Pγ），下列有关ATP的说法错误的是（ ）
A. 主动运输常利用来自ATP的“γ”位磷酸基团挟带的转移势能
B. ATP的水解通常与细胞中的放能反应相联系，ATP的合成与吸能反应相联系
C. ATP、ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内是一样的，体现了生物界的统一性
D. 将ATP中的“β”和“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是合成RNA分子的单体之一
【答案】B
【解析】
【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，～代表一种特殊的化学键。通常断裂和合成的是远离腺苷的特殊的化学键。ATP的一个特殊的化学键水解，形成ADP（二磷酸腺苷），两个特殊的化学键水解，形成AMP（一磷酸腺苷）。
【详解】A、由于ATP中远离腺苷的特殊化学键更容易水解，主动运输等过程所需能量来自 ATP 的“γ”位磷酸基团挟带的转移势能，A正确；
B、ATP的水解通常与细胞中的吸能反应相联系，ATP 的合成与放能反应相联系，B错误；
C、所有生物细胞都是由ATP、ADP 相互转化进而提供能量，此供能机制是一样的，体现了生物界的统一性，C正确；
D、将 ATP 中的“β”和“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成 RNA 分子的单体之一，D正确。
故选B。
19. 研究发现，适当的NAD+/NADH比值对细胞的基本生命活动至关重要。过度还原或氧化所导致的氧化还原稳态失调对身体是有害的。细胞内丙酮酸与乳酸之比通常被作为细胞中NAD+/NADH的代用指标。细胞膜上存在乳酸和丙酮酸的转运蛋白，使乳酸和丙酮酸能通过血液循环在全身范围内协调细胞的NAD+/NADH丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，使NADH氧化生成NAD+并生成乳酸。下列说法错误的是（ ）
A. 细胞有氧呼吸第一、二阶段产生NADH，第三阶段消耗NADH
B. 线粒体功能紊乱可导致细胞NAD+/NADH偏低而造成氧化还原失衡
C. 当机体对NAD+需求量超过ATP时，细胞可能加快有氧呼吸速率
D. 氧气不是细胞进行有氧呼吸或无氧呼吸的唯一决定因素
【答案】C
【解析】
【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NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。
2、无氧呼吸整个过程都在细胞质基质中进行，第一阶段与有氧呼吸相同，第二阶段在不同本科的催化作用下生成酒精、CO2或乳酸。
【详解】A、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中将一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸，产生少量NADH；第二阶段在线粒体基质中将两分子丙酮酸分解成CO2和NADH；第三阶段在线粒体内膜上，将第一、二阶段产生的NADH与O2结合生成水，A正确；
B、线粒体功能紊乱，可能会使有氧呼吸第三阶段无法正常进行而不能消耗NADH，导致细胞内积累较多的NADH，致使NAD+/NADH比值降低，从而使细胞内氧化还原稳态失衡，B正确；
C、无氧呼吸第二阶段中丙酮酸被还原为乳酸，该阶段生成NAD+不产生ATP，当机体对NAD+需求量超过ATP时，细胞可以通过加速细胞内无氧呼吸的速率，从而积累细胞中的NAD+，满足细胞对NAD+的需求，C错误；
D、因为细胞对NADH和NAD+需求量不同，可以通过增加有氧呼吸或无氧呼吸速率加以调节，故氧气不是细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的唯一决定因素，D正确。
故选C。
20. 下列有关骨骼肌细胞呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A. 无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
B. 在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量大于吸收的O2量
C. 无氧条件下，丙酮酸转化成乳酸的过程中伴随有ATP的合成
D. 在不同条件下，催化丙酮酸的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段：
第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；
第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；
第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
【详解】A、骨骼肌细胞中，葡萄糖通过无氧呼吸产生的能量较少，葡萄糖分子里的大部分能量储存在乳酸中，其余的能量一部分转移到ATP中，一部分以热能的形式散朱，A错误；
B、在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞既进行有氧呼吸，又进行产生乳酸的无氧呼吸，不产生CO2，因此，在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量等于吸收的O2量，B错误；
C、无氧呼吸的第二阶段无ATP的产生，C错误；
D、在不同条件下，催化丙酮酸分解或转化的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物，D正确。
故选D。
21. 甲图表示洋葱的非绿色器官在不同的氧浓度下气体交换的相对值的变化，乙图表人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 甲图氧浓度应调到Q点对应的浓度，因为此浓度更有利于水果的运输
B. 甲图若AB与BC段距离等长，此时需氧呼吸消耗的葡萄糖量等于厌氧呼吸消耗的葡萄糖量
C. 乙图运动强度小于c时，肌肉细胞只靠需氧呼吸提供能量，细胞不进行厌氧呼吸
D. 乙图ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据题意和图甲分析可知：较低氧气浓度时，二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量，说明较低浓度条件下植物既进行有氧呼吸、也进行无氧呼吸，且无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳；
2、根据题意和图乙分析可知：图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系，其中ac段，氧气消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定；cd段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升高。
【详解】A、水果运输过程中应尽量减少有机物的消耗，甲图Q点对应氧浓度时，细胞呼吸作用强不利于水果的运输，A错误；
B、甲图中若AB与BC段距离等长，此时需氧呼吸产生CO2的量等于无氧呼吸产生CO2的量，若为有氧呼吸，产生一单位数量的CO2需要1/6的葡萄糖，若为无氧呼吸，产生一单位数量的CO2需要1/2的葡萄糖，因此有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于厌氧呼吸消耗的葡萄糖量的1/3，B错误；
C、由图可知，乙图运动强度小于c时，细胞消耗氧气进行有氧呼吸，血液中乳酸水平未发生明显变化，说明运动强度小于c时，细胞没有进行无氧呼吸产生乳酸，说明运动强度小于c时，肌肉细胞消耗能量少，细胞只靠需氧呼吸提供能量，细胞不进行厌氧呼吸，C正确；
D、乙图中ac段，氧气消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定，说明ac段为有氧呼吸，没有进行无氧呼吸；cd段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升高，说明cd段既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，D错误。
故选C。
22. 下列关于农业生产中细胞呼吸原理及应用的叙述，错误的是（ ）
A. 中耕松土能为根系提供更多，促进细胞的有氧呼吸
B. 仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、湿润的环境
C. 水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生酒精而烂根
D. 夜晚适当降低大棚温度能减少蔬菜有机物消耗，利于增产
【答案】B
【解析】
【分析】细胞呼吸是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
【详解】A、植物的根呼吸的是空气中的氧气，在农业生产上经常松土，可以使土壤疏松，土壤缝隙中的空气增多，有利于根的有氧呼吸，促进根的生长，A正确；
B、粮食储藏需要低温、干燥、低氧的环境，这样可以降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，达到长时间储藏，B错误；
C.水稻田应适时排水，暴露稻田进行晒床，防止无氧呼吸产生酒精而烂根，C正确；
D.夜间适当降低大棚内的温度，能够降低植物的呼吸作用对有机物的消耗，增加有机物的积累，D正确。
故选B。
23. 将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是（ ）
A. 甲B. 丙C. 甲和乙D. 丙和乙
【答案】B
【解析】
【分析】1、酵母菌是真菌的一种，属于真核生物。酵母菌为兼性厌氧型，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。
2、酵母菌有氧呼吸的总反应式：；
3、酵母菌无氧呼吸的总反应式：。
【详解】甲试管中只含有酵母菌细胞质基质的上清液是细胞质基质和葡萄糖，在无氧条件下，细胞质基质中可以进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精；在有氧条件下，只进行细胞呼吸第一阶段，产生丙酮酸和[H]；
乙试管中只含有酵母菌细胞器线粒体和葡萄糖，线粒体是有氧呼吸的主要场所，在线粒体中发生有氧呼吸的第二、第三阶段的反应，进入线粒体参与反应的是丙酮酸，葡萄糖不能在线粒体中反应；
丙试管中未离心处理过的酵母菌培养液含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在有氧条件下，最终能进行有氧呼吸产生二氧化碳和水。B正确。
故选B。
【点睛】
24. 慢跑属于有氧运动，骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如图是有氧呼吸某阶段示意图。短跑属于无氧运动，骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸。下列叙述错误的是（ ）
A. 慢跑时，人体消耗的O2用于与[H]结合生成水
B. 细胞质基质中的H+流回线粒体基质推动了ADP和Pi合成ATP
C. 短跑过程中消耗的O2量等于产生的CO2量
D. 短跑时，骨骼肌无氧呼吸消耗的葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中
【答案】B
【解析】
【分析】在剧烈运动时，人体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，以维持能量的供应，其中无氧呼吸的产物是乳酸。
【详解】A、慢跑时，消耗的氧气用于有氧呼吸的第三阶段，与[H]结合生成水，并释放大量能量，A正确；
B、线粒体是双层膜结构，据图可知，图中H+不在细胞质基质，H+沿线粒体内膜上的ATP合成酶、顺浓度梯度流回线粒体基质中，利用H+顺浓度梯度运输的势能将ADP和Pi合成ATP，B错误；
C、在短跑过程中，人体进行无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，因此，短跑过程中呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量，C正确；
D、无氧呼吸释放的能量少，因此大部分能量还在乳酸中，D正确。
故选B。
25. 图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗能量的情况，其中，甲表示存量ATP变化，乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是（ ）
A. 肌肉收缩最初所耗的能量主要来自细胞中的线粒体
B. 乙表示有氧呼吸，丙表示无氧呼吸
C. 乙表示的呼吸类型发生在细胞质基质，最终有[H]的积累
D. 丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于乙表示的呼吸类型的能量转化效率
【答案】D
【解析】
【分析】曲线图分析：图中曲线甲表示存量ATP的含量变化；曲线乙是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸，该过程的产物为乳酸；曲线丙可以持续为人体提供稳定能量供应，为有氧呼吸。
【详解】A、最初存量ATP快速下降，说明肌肉收缩最初的能量主要来自于存量ATP的直接水解，A错误；
B、曲线乙是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸，该过程的产物为乳酸；曲线丙可以持续为人体提供稳定能量供应，为有氧呼吸。由图示说明随着运动时间的延长，最终通过有氧呼吸持续供能，B错误；
C、曲线乙表示无氧呼吸，发生在细胞质基质中，无氧呼吸过程中的还原氢在第一阶段产生，在第二阶段被消耗，没有还原氢的积累，C错误；
D、曲线丙表示有氧呼吸，有氧呼吸有机物彻底氧化分解，能量绝大多数以热能的形式散失，少数储存在ATP中；曲线乙表示无氧呼吸，无氧呼吸中能量绝大多数储存在有机物中，故曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型，D正确。
故选D。
26. 下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①—④表示相关过程，有关说法不正确的是
A. 图中①过程进行的场所是叶绿体囊状结构薄膜
B. 生长阶段①过程合成的ATP少于②过程产生的ATP
C. 有氧呼吸的第一阶段，除了产生[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸
D. ②、④过程中产生ATP最多的是②过程
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：过程①表示水分解成氧气和[H]，是光合作用的光反应阶段；过程②表示氧气与[H]结合生成水和ATP，是有氧呼吸的第三阶段；过程③表示二氧化碳在[H]和ATP的作用下合成葡萄糖，是光合作用的暗反应阶段；过程④表示葡萄糖分解成二氧化碳，生成[H]和ATP，是有氧呼吸的第一、二阶段。
【详解】A、根据题干，分析图示可知，①过程是发生在叶绿体基粒的类囊体薄膜上的水光解过程，A正确；
B、生长阶段绿色植物净光合大于零即光合作用>呼吸作用，B错误；
C、有氧呼吸的第一阶段，产物有[H]、ATP和丙酮酸，C正确；
D、有氧呼吸过程中第三阶段产生ATP的量最多，即图示中的②过程，D正确。
故选B。
【点睛】本题主要考查线粒体、叶绿体的结构和功能，以及考查细胞的有氧呼吸和光合作用的过程．理解两个重要生理过程是正确选择的前提。
27. 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
【答案】B
【解析】
【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3nml••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。
28. 高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（ ）
A. 呼吸作用变强，消耗大量养分
B. 光合作用强度减弱，有机物合成减少
C. 蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D. 叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
【答案】D
【解析】
【分析】温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性，一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。
【详解】A、高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；
B、高温往往使植物叶片变黄、变褐，使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；
C、高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；
D、高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。
故选D。
29. 某校生物兴趣小组为研究玉米与大豆的间作产量情况，在劳动实践基地设置了玉米单作（M）、大豆单作（S）、玉米与大豆行比2：4间作（M2S4）、玉米与大豆行比4：4间作（M4S4）、玉米与大豆行比4：6间作（M4S6）五组实验，相关结果如表所示。下列说法不合理的是（ ）
A. 大豆间作产量低于单作，是因为遮阴导致光台产量下降
B. 玉米间作产量高于单作，与大豆根瘤菌的固氮作用有关
C. 种植玉米时，尽量缩小株距和行距，以增加玉米植株的数量
D. 间作能充分利用土壤矿物质，玉米与大豆间作的最佳模式为M2S4
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】A、光照是影响植物光合作用的重要因素，在大豆生长中后期，受玉米对大豆的遮阴以及大豆种群内相互遮阴的影响，大豆光合作用产物的积累量下降，故大豆间作的产量低于单作，A正确；
B、玉米与大豆间作时，玉米能从大豆的根际环境中获得部分氮，促进玉米进行光合作用，从而提高产量，故玉米间作产量高于单作，与大豆根瘤菌的固氮作用有关， B正确；
C、种植玉米时，如果尽量缩小株距和行距，会导致玉米分布过于密集，相互遮挡，不利于照光和空气流通，从而导致光合作用减弱，玉米产量降低，C错误；
D、不同植物对光照强度以及土壤中矿质元素的需求量不同，间作可以充分利用光能和土壤中的矿物质，据题表可知，玉米与大豆间作的最佳模式为M2S4，此种模式下玉米与大豆的产量都较高，D正确。
故选C。
30. 同位素可分为放射性同位素和稳定性同位素。放射性同位素可被探测仪器检测到特征射线，从而追踪被标记的元素或化合物在体内或体外的位置、数量及其转变等；稳定性同位素如18O、13C、15N等不释放射线，但可以利用其与普通相同元素的质量之差，通过仪器测定，所以也可作为示踪剂。如表所示为鲁宾和卡门的实验过程和结果。下列分析正确的是（ ）
（注：比率指被18O标记的物质占所有该物质的比例）
A. 该实验利用的是稳定性同位素，不属于同位素示踪法
B. 该实验通过追踪18O的放射性，得到氧气中的氧全部来自水
C. 每组原料中18O标记的比例为该实验中的自变量
D. 由1组实验可知，反应物中只有0．85%的水参与氧气的生成
【答案】C
【解析】
【分析】放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用，如：
（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；
（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；
（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；
（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；
（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】A、无论是放射性同位素标记还是稳定性同位素标记均属于同位素示踪法，A错误；
B、18O不具有放射性，B错误；
C、每组原料中18O标记的比例为该实验中的自变量，C正确；
D、该实验将水中0.85%的水进行标记，并不代表只有0.85%的水参与产物氧气的生成，D错误。
故选C。
【点睛】本题以同位素标记法为背景，考查光合作用的过程以及物质的变化，要求考生掌握同位素表记法的概念、明确光合作用的具体过程。
31. 下图是绿色植物光合作用光反应的过程示意图。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 据图可知，光反应产生的氧气用于有氧呼吸至少需要通过5层磷脂双分子层
B. ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中CO2的固定
C. 光能在该膜上最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中
D. 合成ATP所需的能量直接源于H+顺浓度梯度转运释放的能量
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【详解】A、由图可知，氧气产生于类囊体腔中，用于有氧呼吸至少需要通过类囊体膜、叶绿体的内膜和外膜、线粒体的外膜和内膜，即5层磷脂双分子层，A正确；
B、光反应的产物ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中C3的还原，B错误；
C、由图可知，光能首先转化为电能，然后电能最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中，C正确；
D、由图可知，类囊体腔中H+浓度大于叶绿体基质，H+顺浓度梯度运输产生的化学势能驱动ATP的合成，D正确。
故选B。
32. 植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知，强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离，弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，来改变对光能的捕获强度。
【详解】A、叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；
B、Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱 ，B正确；
C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误；
D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H+、电子和O2，D正确。
故选C。
33. 玉米和大豆呼吸作用的最适温度为30°C，玉米光合作用的最适温度为25°C。在大气CO2浓度和30°C条件下，测定玉米和大豆在不同光照条件下的光合速率，结果如下表（光补偿点为光合速率与呼吸速率相等时的光强度）。下列叙述错误的是（ ）
A. 25°C时玉米的光补偿点小于3klx
B. 若增加浓度，大豆光饱和点大于3klx
C. 若光强度为9klx，玉米一天至少接受8小时以上的光照，才能积累有机物
D. 当30°C和光强度为3klx时，玉米和大豆固定速率的差值为2mg/（dm2·h）
【答案】D
【解析】
【分析】分析表格可知，玉米的光补偿点是3klx，光饱点是9klx；大豆的光补偿点是1klx，光饱点是3klx。
【详解】A、分析题意，表格中是30℃条件下测定的数据，即30℃条件下，玉米的光补偿点是3klx，玉米光合作用的最适温度为25°C，故25°C时玉米的光补偿点小于3klx，A正确；
B、分析表格可知，大豆的光饱和时光照强度为3klx，若增加 CO2浓度，大豆光饱和点大于3klx，B正确；
C、30℃条件下，若光照强度为9klx，设玉米一天至少接受光照X小时，才能正常生长，则30X=15(24-X)，解得X=8，即马铃薯一天至少接受光照8小时，才能正常生长，C正确；
D、当光照强度为3kx时，大豆固定的CO2为11+5.5=16.5mg/100cm2叶·小时，而玉米光合作用和呼吸作用相等，为15mg/100cm2叶·小时，所以二者相差1.5mg/100cm2叶·小时，D错误。
故选D。
34. 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
【答案】D
【解析】
【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。
35. 强光条件下叶片吸收的过剩光能会破坏叶绿体。非光化学淬灭(NPQ)可通过叶绿体中叶黄素循环将过剩光能以热能形式散失，如图1。这种光保护机制与类囊体蛋白PsbS含量、叶黄素循环密切相关，机理如图2(VDE在pH≤6.5时被活化，在pH=7.0时失活；ZEP最适pH为7.5)。下列说法正确的是（ ）
A. NPQ发生的场所是类囊体薄膜
B. NPQ机制缓慢关闭导致暗反应增强
C. 强光下，H+减少，使pH升高，VDE失活
D. 强光比稳定适宜光照条件对作物的生长更有利
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生H+与O2，最终形成NADPH，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：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C5和糖类等有机物。
【详解】A、“非光化学淬灭(NPQ)可通过叶绿体中叶黄素循环将过剩光能以热能形式散失”，可以得出NPQ直接作用于光合作用中的光反应阶段，因此NPQ过程发生的具体场所是(叶绿体)类囊体薄膜，A正确；
B、晴天到多云，光照由强变弱，由于NPQ机制缓慢关闭不能立即解除，导致暗反应速率明显下降，B错误；
C、VDE在pH≤6.5时被活化，在pH=7.0时失活，在光合作用的光反应阶段，水光解会产生H+，光照增强产生的H+增多，使pH值下降，VDE被活化，C错误；
D、强光下NPQ会启动，降低光合作用，稳定适宜光照条件更有利于作物的生长，D错误。
故选A。
36. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是（ ）
A. 色素1、2、3、4难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5易溶于水
B. 色素5最可能为花青素，叶绿体中类囊体堆叠成基粒增大了其附着面积
C. 色素1和2主要吸收蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光和红光
D. 色素1在层析液中的溶解度最大，其颜色最可能为橙黄色
【答案】B
【解析】
【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快，反之则慢。
【详解】A、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，光合色素易溶于有机溶剂，分布在叶绿体中；根据在蒸馏水中的层析结果说明，色素5可以溶解在蒸馏水中，推测其可能是存在于植物液泡中的色素，色素5易溶于水，A正确；
B、色素5最可能为花青素，在于植物液泡中，不在类囊体膜上，B错误；
C、色素1、2、3、4是光合色素，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素1和2即胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，色素3和4即叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光，C正确；
D、根据层析的结果，色素1距离起点最远，说明色素1在层析液中的溶解度最大，色素1是胡萝卜素，其颜色最可能为橙黄色，D正确。
故选B。
37. 下图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是（ ）
A. 在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B. 在bc段，单独增加适宜的光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C. 在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D. 因配制的NaHCO3溶液中不含O2，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
【答案】C
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、CO2浓度等，一般光合作用达到饱和点时，自变量将不再成为限制因素。NaHCO3溶液是为光合作用提供二氧化碳的。由图可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强；bc段，增加NaHCO3溶液浓度，叶圆片上浮的时间基本不变；在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，叶圆片上浮至液面所用的平均时间增加。
【详解】A、由图可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强，释放的氧气量增多，叶圆片上浮至液面所用的平均时间减少，A错误；
B、在bc段，单独增加NaHCO3溶液浓度，可能会导致叶圆片失水，使光合作用减弱，若温度超过最适温度，增加温度也会使光合作用减弱，二者均不能缩短叶圆片上浮的时间，B错误；
C、在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，产生氧气量减少，叶圆片上浮至液面所用的平均时间增加，C正确；
D、整个实验过程中叶片都在进行呼吸作用，D错误。
故选C。
38. 在温暖多雨、灌溉发达的长江以南各省市，稻田有麦—稻二熟制，也有麦—稻—稻三熟制，这种种植方式称为复种，是提高单位耕地面积产量的有效措施。相关叙述错误的是（ ）
A. 复种能使地面的覆盖率增加，减少土壤的水蚀和风蚀
B. 复种使土壤中N、P、K等得到循环利用，无须增施肥料
C. 合理复种可延长光能利用时间，提高光能利用率
D. 采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾，增加效益
【答案】B
【解析】
【分析】复种可充分利用光能，提高单位耕地面积产量，麦-稻-稻三熟制比麦-稻二熟制更能充分利用光能。
【详解】A、复种可充分利用光能，提高地面的覆盖，减少土壤的水蚀和风蚀，A正确；
B、农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的，农田土壤中N、P、K等的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的N、P、K等元素并不能都归还土壤，所以需要施肥，这与物质循环并不矛盾，B错误；
C、合理复种可延长光能利用时间，提高光能利用率，从而提高作物的单位面积年总产量，C正确；
D、作物种子萌发、生长季节性强，采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾，D正确。
故选B。
39. 关于水稻光合作用和呼吸作用叙述，错误的是（ ）
A. 呼吸作用的能量转换途径是有机物中的化学能→热能和ATP中的化学能
B. 光合作用的能量转换路径是光能→ATP、NADPH中的化学能→有机物中的化学能
C. 呼吸作用所必需的酶分布在线粒体内膜和线粒体基质
D. 光合作用所必需的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH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NADPH的作用下还原生成有机物。
【详解】A、呼吸作用过程把有机物中的化学能转换为热能和ATP中的化学能，A正确；
B、光合作用过程把光能先转换为ATP、NADPH中的化学能再转换为有机物中的化学能，B正确；
C、呼吸作用所必需的酶分布在线粒体内膜和线粒体基质和细胞质基质，C错误；
D、光合作用所必需的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质，D正确。
故选C。
40. 韭菜是一种多年生宿根蔬菜，属于百合科。它具有特殊的强烈气味，根茎横卧，鳞茎狭圆锥形，簇生。如图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是（ ）
A. 色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同
B. 在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
C. 两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D. 若在缺镁条件下完成该实验，两组实验的结果①和结果②差异不大
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：（1）、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。（2）、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素溶解度大扩散速度快溶解度小扩散速度慢。（3）、各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。（4）、结果滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽)色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、分离色素的原理是四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子可以在滤纸上通过扩散而分开，A正确；
B、研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏，韭黄中不含叶绿素，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大，B正确；
C、两组实验的结果②的差异是叶绿素，韭菜中含有叶绿素，韭黄中不含叶绿素，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，故两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域，C错误；
D、镁元素是叶绿素合成的原料，缺镁元素会使叶绿素分子的合成受阻，因此若在缺镁元素条件下完成该实验，两组实验的结果①和②差异都不大，D正确。
故选C。
二、填空题（除标注外每空1分，共60分）
41. 地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素——荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。请分析并回答下列问题：
（1）荧光素接受___________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是：__________________________。
（2）ATP的A代表______________，由_________________________结合而成。
（3）研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如下图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复，高温或Hg2+处理后酶活性不可恢复。
Hg2+处理后酶活性降低可能是因为__________________________________。据图分析，若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用_____________处理荧光素酶。
【答案】（1） ①. ATP ②. 每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光呈正相关
（2） ①. 腺苷 ②. 一分子腺嘌呤和一分子核糖
（3） ①. Hg2+破坏了酶的空间结构 ②. Mg2+
【解析】
【分析】1、ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P；A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团。“～”表示特殊的化学键。
2、ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。
【小问1详解】
ATP是生命活动能量的直接来源，其水解断键释放能量，故荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光呈正相关。
【小问2详解】
ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P，A-表示腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖结合而成。
【小问3详解】
结合题干“高温或Hg2+处理后酶活性不可恢复”推测Hg2+处理后会破坏荧光素酶（蛋白质）空间结构，导致酶活性下降。据图分析，用Mg2+处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，因此若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用Mg2+处理荧光素酶。
42. 某研究小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计了以下的实验装置。
实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔5 min记录一次有色液滴在刻度玻璃管上的读数，结果如下表所示。请回答以下问题：
（注：表中距离为有色液滴移动的距离）
（1）装置图中Y溶液的作用是________。设置乙装置的目的是________。
（2）实验开始后保持注射器的活塞不移动，有色液滴将向________移动（填“左”或“右”），以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是________。
（3）另一组该实验装置每隔5 min测量时，将注射器活塞往________（填“上”或“下”）移动，待有色液滴回到实验开始时的位置停止，根据活塞移动距离可测出气体的变化量，其中以小麦为材料的结果如下表所示：
分析数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为________，在此过程中，有氧呼吸的强度越来越________。
【答案】 ①. 吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2 ②. 排除环境因素对实验的干扰（或对照作用） ③. 左 ④. 0.9 mm/min ⑤. 下 ⑥. 0.22 mL/min ⑦. 弱
【解析】
【分析】装置图中的Y溶液是NaOH，作用是吸收呼吸过程中所释放的二氧化碳；种子刚开始萌发时消耗氧气，释放二氧化碳，而二氧化碳被NaOH吸收，液滴左移；由于氧气逐渐减少，呼吸作用减缓，有色液滴移动的速度逐渐减缓。
【详解】（1）装置图中的Y溶液NaOH用来吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2；设置乙装置的目的是排除环境因素对实验的干扰（或对照作用）。
（2）甲中是活的生物，呼吸旺盛，有氧呼吸过程消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳又被氢氧化钠吸收，导致装置甲内气压下降，所以实验开始后保持注射器的活塞不移动，连接甲乙装置玻璃管中的有色液滴将向左移动，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是9mm/10min=0.9 mm/min。
（3）小麦种子在有氧条件下进行有氧呼吸，吸收O2，放出CO2，但CO2被NaOH溶液吸收，导致装置甲内气压下降，无氧时进行无氧呼吸，不消耗氧气，但能放出CO2，而放出的CO2又被NaOH溶液吸收，装置内气压不变。综上所述，无论在有氧还是无氧的情况下，装置甲内的气压不会上升，所以注射器活塞应往下移动，才能使有色液滴回到实验开始时的位置。25min内小麦种子的有氧呼吸速率为：5.5mL/25min=0.22 mL/min；分析数据可知该段时间小麦种子消耗的O2越来越少，说明有氧呼吸速率越来越弱。
【点睛】答题关键在于准确分析实验装置中溶液和装置的作用和目的，能够根据实验目的设计并完善实验，对实验结果进行预测，分析实验数据获取结论。
43. 一项发表在《自然》期刊上的最新研究发现，乳酸并不仅仅是缺氧情况下的代谢产物，它与葡萄糖、氨基酸等物质一样，是关键的能量载体，甚至比这些主要功能为重要。回答下列问题：
（1）人体肌细胞无氧呼吸时，乳酸的产生场所是____________。无氧呼吸____________（填“主要在第一阶段”“只在第一阶段”或“在第一阶段和第二阶段”）释放出少量的能量，生成少量的ATP。乳酸的增加对血浆pH影响不大的原因是____________________________________。
（2）若要研究乳酸在能量供应中所占的比例，可采用____________法跟踪乳酸、葡萄糖、氨基酸等物质在血液循环中的流量。
（3）研究人员发现小鼠在禁食状态下，除大脑以葡萄糖作为主要能源物质以外，其他组织细胞中参与细胞呼吸葡萄糖几乎为零，而乳酸等物质则约占一半，由此说明____________。
（4）在适宜的条件下，用等量的，分别以葡萄糖和乳酸为能源物质的细胞培养液分别培养等量的肺癌细胞，一段时间后，统计两组中____________，以探究葡萄糖或乳酸是肺癌细胞的主要营养来源。
【答案】 ①. 细胞质基质 ②. 只在第一阶段 ③. 血浆中含有缓冲物质 ④. 同位素标记 ⑤. 禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸 ⑥. 肺癌细胞的数量
【解析】
【详解】试题分析：人体无氧呼吸发生在细胞质基质中，第一阶一分子段葡萄糖产生两分子丙酮酸和4分子[H]，第二阶段继续反应产生两分子丙酮酸，这个整个过程只有第一阶段可以产生少量的能量。
（1）人体无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是乳酸；无氧呼吸第一阶段可以释放数量能量，产生少量ATP，而第二阶段不能释放能量；由于血浆中有缓冲物质的存在，所以无氧呼吸产生的乳酸不会导致血浆pH的明显变化。
（2）可采用同位素标记法跟踪乳酸、葡萄糖、氨基酸等物质在血液循环中的流量，研究乳酸在能量供应中所占的比例。
（3）根据题意分析小鼠在禁食状态下，葡萄糖消耗量很少，而乳酸等物质则约占一半，说明禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸。
（4）根据题意分析，自变量是能源物质的种类（葡萄糖和乳酸），分别用含有两种能源物质的培养液培养肺癌细胞，一段时间后，统计两组中肺癌细胞的数量，肺癌细胞明显增加的就是其主要营养来源。
44. 水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。
（1）通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。
注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是_____。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和_____。
②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是_____。
（2）研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。
①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是_____，外因是_____。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和_____，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野生型_____（填“高”、“低”或“相等”）。
【答案】（1） ①. NADPH（[H]） ②. C5（核酮糖—1，5-二磷酸，RuBP） ③. 突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快
（2） ①. 突变体叶绿素含量太低 ②. 光照强度太低 ③. 蔗糖 ④. 高
【解析】
【分析】1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用过程十分复杂，根据是否需要光能，将这些化学反应分为光反应和暗反应，现在也成为碳反应阶段。
2、光反应阶段：必须有光才能进行，反应部位在类囊体的薄膜上。在这个阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能首先将水分解成氧和H+。其中氧以分子形式氧气释放，H+与NADP+结合，形成NADPH。NADPH是活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应。光合色素吸收的另一部分光能，在酶的作用下，使ADP与Pi反应形成ATP，用于暗反应。
3、暗反应阶段：需要多种酶参与，在有光、无光的条件下均可进行，反应部位在叶绿体基质中。这个阶段绿叶通过气孔从外界吸收CO2，在特定酶（CO2固定酶）的作用下与C5（一种五碳化合物）结合，这个过程叫作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3。在酶的作用下C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，一部分接受能量并被还原的C3经过一系列酶的作用转化为糖类，另一些接受能量被还原的C3又形成C5，参与CO2的固定。暗反应的实质是同化CO2，将活跃的化学能转化为稳定的化学能，储存在有机物中。
【小问1详解】
①根据分析可知，光合作用的光反应阶段在类囊体薄膜上反应。这个阶段电子传递的最终产物是NADPH。RuBP羧化酶是催化CO2固定的酶，根据分析可知这个阶段是暗反应阶段（CO2的固定），在这个反应中 CO2，在CO2固定酶的作用下与C5（一种五碳化合物）结合，所以RuBP羧化酶催化的底物是CO2和C5。
②根据分析可知，表中的类囊体薄膜电子传递速率代表了光反应速率，电子传递速率越高，则光反应速率越快；RuBP羧化酶含量高低与暗反应速率有关，RuBP羧化酶含量越高，暗反应速率越快。由表可知突变体的光反应和暗反应速率都比野生型快，所以突变型水稻的光合速率高于野生型。
【小问2详解】
①根据光合作用的分析可知，只要影响到原料、能量的供应都是影响光合作用的因素，比如CO2的浓度、叶片气孔的开闭情况，光照强度等；叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成，结构的因素，比如叶绿体光合色素含量低等也会影响光合作用。根据题干可知在遮荫情况下突变体水稻产量明显低于野生型，因此推测这种结果的内因则是突变体自身叶绿素含量太低，外因则是光照强度太低。
②蔗糖是光合作用的主要产物，也是植物光合作用远距离运输的主要形式。所以水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和蔗糖，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果可知，在同等光合速率下突变体水稻所需要的光照更强，因此突变体水稻的光补偿点较野生型高。
45. 油丹是一种南方乔木，生长在海拔1400－1700米的林谷或密林中。材质坚硬而重，具韧性，耐腐，适用造船、枕木等。某研究小组对油丹幼苗进行了相关光合作用特性的研究。下图1为研究人员绘制的光反应发生机理示意图，图2为研究人员测定的25℃下、不同光照强度和不同遮荫处理时油丹的净光合速率Pn的结果。请回答下列问题：
（1）图一中的PSⅠ和PSⅡ均是由叶绿素和相关蛋白质构成的复合体，由图可知其功能主要为____光能，图1中光反应产生的氧气要被同一叶肉细胞的线粒体利用需要穿过____层生物膜，图1中用于暗反应的物质是____。
（2）图1中虚线表示光反应中H+运输途径，光反应合成ATP所需能量直接依赖于类囊体薄膜两侧的H+浓度差形成的离子势能，图1中使膜两侧H+浓度差增加的过程有____。
（3）由图2分析可知，____有利于油丹幼苗的生长，而全光照的直射可能会导致幼苗叶片的灼伤。分析图2中CK组曲线与横轴交点表示光合作用速率____细胞呼吸速率（在“大于”“小于”或“等于”中选），此交点较W1、W2组右移的原因为____。
【答案】（1） ①. 吸收、传递、转化 ②. 5##五 ③. ATP、NADPH（或[H]）
（2）水光解产生H+、PQ在传递电子的同时将H+转运到类囊体腔中、H+在膜外与NADP+结合形成NADPH
（3） ①. 适当遮阴（1层遮阳网遮阴） ②. 等于 ③. 叶片灼伤光能吸收量减少，导致光反应速度下降
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH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NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
由图一可知：图中的PSⅠ和PSⅡ吸收、传递、转化光能，将水分解成氧气和H+，同时合成NADPH。O2在类囊体腔内产生，到达同一叶肉细胞的线粒体要穿过类囊体薄膜（1层）、叶绿体双层膜（2层）、线粒体双层膜（2层）共5层膜。图1表示光反应，可用于暗反应的物质是ATP、NADPH（或[H]）。
【小问2详解】
由图1可知，水光解产生H+、PQ在传递电子的同时将H+转运到类囊体腔中、H+在膜外与NADP+结合形成NADPH，从而使类囊体薄膜两侧的H+产生浓度差，形成离子势能，用于合成ATP。
【小问3详解】
由图2分析可知，1层遮阳网遮阴时，净光合速率最高，说明适当遮阴（1层遮阳网遮阴）有利于油丹幼苗的生长。图2中CK组曲线与横轴交点净光合速率（净光合速率=光合作用速率-细胞呼吸速率）为0，故表示光合作用速率等于细胞呼吸速率。因为叶片灼伤导致叶片对光能的吸收量减少，进而导致光反应速度下降，光合作用速率下降，故此交点较W1、W2组右移。
46. 科研小组对某植物进行了相关研究，图甲是该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的相关变化简图，其中①~⑤为生理过程，A~F为物质名称。图乙为温度对人工种植的该植物光合作用与呼吸作用的影响。请回答下列问题。
（1）图甲中物质C为___________，在图示的过程中生成C的场所是___________。该植物的叶肉细胞在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有___________(填图甲序号)。当该植物进入光下，短时间内叶肉细胞中物质C3的含量变化是___________(填“增加”或“减少”)。
（2）在光照条件下，与25℃时相比，该植物处于30℃时的实际光合作用速率较___________(填“大”或者“小”），两温度下固定CO2速率的差值为___________mg/h。若昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生长的最适温度是___________℃。
（3）科研小组用图丙的方法测量了光合作用的相关指标。将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片。烘干称重分别记为a、b。则b与a的差值所代表的是___________。
【答案】（1） ①. O2#氧气 ②. 叶绿体的类囊体薄膜 ③. ③④⑤ ④. 减少
（2） ①. 大 ②. 0.5 ③. 20
（3）12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
【解析】
【分析】题图分析，图甲中①表示光反应，②表示暗反应，⑤表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段。A表示ATP、NADPH，B表示ADP、NADP+，C表示O2，D表示CO2，E表示[H]，F表示丙酮酸。
【小问1详解】
①表示光反应，③表示有氧呼吸的第三阶段，光反应中发生了水的分解生成了O2，O2可参与有氧呼吸的第三阶段，故物质C为O2，光反应过程中生成氧气的场所是类囊体薄膜；该植物的叶肉细胞在黑暗条件下只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有⑤（有氧呼吸的第一阶段）、④（有氧呼吸的第二阶段），③（有氧呼吸的第三阶段）；当该植物进入光下，光照强度增强，则在短时间内ATP和NADPH增多，C3的还原加快，而二氧化碳的固定还在进行，故短时间内叶肉细胞中物质C3的含量减少。
【小问2详解】
由曲线图可知，在光照条件下，温度为30℃时的净光合速率是3.5mg/h，而呼吸速率是3mg/h，所以30℃环境中的实际光合速率为3.5mg/h+3mg/h=6.5mg/h；温度为25℃时的净光合速率是3.75mg/h，呼吸速率为2.25mg/h，所以25℃环境中的实际光合速率为3.75mg/h+2.25mg/h=6mg/h；比较两温度下的实际光合速率，可知30℃环境中较大，两温度下固定CO2速率的差值为6.5mg/h-6mg/h=0.5mg/h；若昼夜时间相同且温度不变，20℃时两曲线的差值最大，即20℃条件下一昼夜积累有机物最多，故适合蒲公英生长的最适温度是20℃。
【小问3详解】
假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c-a；右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a；那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸量=（b-c）+（c-a）=b-a，所以b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。处理
玉米产量（g）
大豆产量（g）
M2S4
17173.91
2407.05
M4S4
16975.82
2219.87
M4S6
16495.87
2032.05
M
10194.12
-
S
-
2614.95
光合作用的物质变化
1组
2组
3组
原料
水中18O比率
0．85%
20%
20%
CO2中18O比率
0．61%
0．04%
0．57%
产物
氧气中含18O比率
0．85%
20%
20%
光合速率与呼吸速率等
时光照强度（kx）
光饱和时光
照强度（kx）
光饱和时CO2吸收量
（mg/100cm2叶·小时）
黑暗条件下CO2释放
（mg/100cm2叶·小时）
大豆
1
3
11
5.5
玉米
3
9
30
15
时间（min）
距离（mm）
0
5
10
15
20
25
萌发的种子
0
8
16
23
29
34
蚯蚓
0
4.5
9
11.5
13.5
15.5
时间（min）
0
5
10
15
20
25
注射器量取的气体变化体积（mL）
0
1.5
3.0
4.2
5.0
5.5
光反应
暗反应
光能转化效率
类囊体薄膜电子传递速率
RuBP羧化酶含量
Vmax
野生型
0．49
180．1
4．6
129．5
突变体
0．66
199．5
7．5
164．5
田间光照产量
田间遮阴产量
野生型
6．93
6．20
突变体
7．35
3．68
一、选择题（每题1分，共40分）
1. 钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞中只有有以化合物形式存在的钙
B. 人体血液中钙离子浓度过低易出现肌无力现象
C. 适当补充维生素D只能促进肠道对钙的吸收
D. 人体内Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层
【答案】D
【解析】
【分析】无机盐的作用：a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。 b、 维持细胞的生命活动（细胞形态、渗透压、酸碱平衡），如血液钙含量低会抽搐；c、维持细胞的酸碱度。
【详解】A、细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙（如CaCO3），A错误；
B、哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状，B错误；
C、维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙和磷的吸收，C错误；
D、Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，D正确。
故选D。
2. PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的（ ）
A. 维生素B. 葡萄糖C. 氨基酸D. 核苷酸
【答案】B
【解析】
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
【详解】分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B符合题意。
故选B。
3. 植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（ ）
A. 根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B. 结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C. 细胞有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D. 自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
【答案】C
【解析】
【分析】水的存在形式和作用：1、含量：生物体中的水含量一般为60%~90%，特殊情况下可能超过90%，是活细胞中含量最多的化合物。
2、存在形式：细胞内的水以自由水与结合水的形式存在。
3、作用：结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【详解】A、水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；
B、结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；
C、细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；
D、自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之亦然，D正确。
故选C。
4. 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B. ③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是活细胞合成的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
2、核酸是一切生物的遗传物质。有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。
3、动物体内激素的化学成分不完全相同，有的属于蛋白质类，有的属于脂质，有的属于氨基酸衍生物。
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是有机物，如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；
B、糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸，B错误；
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；
D、人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
故选C。
5. 葡萄糖是人体所需的一种单糖。下列关于人体内葡萄糖的叙述，错误的是（ ）
A. 葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，其含量受激素的调节
B. 葡萄糖是机体能量的重要来源，能经自由扩散通过细胞膜
C. 血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转化为肝糖原
D. 血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变为甘油三酯
【答案】B
【解析】
【分析】葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。
【详解】A、葡萄糖是人体血浆的重要组成成分，血液中的糖称为血糖，血糖含量受胰岛素、胰高血糖素等激素的调节，A正确；
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，是机体能量的重要来源，葡萄糖通过细胞膜进入红细胞是协助扩散，进入小肠上皮细胞为主动运输，进入组织细胞一般通过协助扩散，B错误；
CD、血糖浓度升高时，在胰岛素作用下，血糖可以进入肝细胞进行氧化分解并合成肝糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯，CD正确。
故选B。
6. 关于细胞膜的叙述，错误的是（ ）
A. 细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
B. 细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输
C. 细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
D. 细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的组成成分：主要是蛋白质和脂质，其次还有少量糖类，脂质中主要是磷脂，动物细胞膜中的脂质还有胆固醇；细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂，膜蛋白的种类和数量越多。
【详解】A、在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，A正确；
B、载体蛋白具有专一性，所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输，B正确；
C、膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的，或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层，C错误；
D、细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白。糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。
故选C。
7. 酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是（ ）
A. 线粒体、囊泡B. 内质网、细胞外
C. 线粒体、细胞质基质D. 内质网、囊泡
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白在核糖体上合成，然后肽链进入内质网进行肽链初加工，再以囊泡的形式转移到高尔基体，进行进一步的加工、分类和包装。
【详解】AC、线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，AC错误；
B、根据题意，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B错误；
D、内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白，D正确。
故选D
8. 如图甲、乙分别表示由载体蛋白和通道蛋白介导的物质跨膜运输，下列叙述错误的是（ ）
A. 图甲、乙所示的物质跨膜运输方式都是协助扩散
B. 图甲、乙所示蛋白还可参与主动运输过程
C. 通道蛋白在起转运作用时，不需要与被转运物质结合
D. 水分子既可以通过图乙方式运输，也可以通过自由扩散运输，但前者速率更快
【答案】B
【解析】
【分析】图甲为载体蛋白介导的协助扩散，图乙为通道蛋白介导的协助扩散，由题意显示乙比甲的度要快1000倍，比如葡萄糖进入红细胞通过甲方式，动作电位产生时钠离子内流的方式是乙方式。
【详解】A、图甲乙所示的物质跨膜运输都是顺浓度梯度进行且需要膜上转运蛋白的协助。所以都是协助扩散，A正确；
B、载体蛋白既可以介导协助扩散，也可以介导主动运输，而通道蛋白只介导协助扩散，B错误；
C、通道蛋白在起转运作用时，不需要与被转运物质结合，C正确；
D、水分子既可以借助水通道蛋白进行协助扩散运输，也可以通过自由扩散运输。且前者速率更快，D正确。
故选B。
9. 取自两个新鲜萝卜A和B的萝卜条各3段，形状、大小、长度均相同，分别浸泡在不同浓度的蔗糖溶液甲、乙、丙中。一段时间后，取出所有萝卜条并测量其长度，结果如图所示。已知萝卜细胞与蔗糖溶液之间只有水分交换，则下列相关叙述错误的是（ ）
A. 初始时，三种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙>甲>乙
B. 初始时，萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B
C. 浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B可能有部分细胞死亡
D. 丙蔗糖溶液分别浸泡萝卜条A和B后，该蔗糖溶液浓度的升高程度不同
【答案】A
【解析】
【分析】根据柱形图分析，实验后与实验前长度之比＞1，说明萝卜条吸水，细胞液浓度降低；实验后与实验前长度之比＜1，说明萝卜条失水，细胞液浓度增加；实验后与实验前长度之比=1，说明萝卜条吸水和失水处于动态平衡。
【详解】A、萝卜条A在甲蔗糖溶液中吸水和失水处于动态平衡，甲蔗糖溶液浓度=细胞液浓度；萝卜条A在乙蔗糖溶液中失水，则乙蔗糖溶液浓度＞细胞液浓度；萝卜条A在丙蔗糖溶液中吸水，则丙蔗糖溶液浓度＜细胞液浓度，因此三种蔗糖溶液浓度的大小关系是乙>甲>丙，A错误；
B、观察甲溶液的实验结果，由于萝卜条A的体积不变，说明细胞液浓度等于外界溶液浓度，而萝卜条B的体积变小，说明细胞液浓度低于外界溶液浓度，所以萝卜条A细胞液浓度大于萝卜条B细胞液浓度，B正确；
C、浸泡在乙蔗糖溶液中的萝卜条B失水较多，可能已经死亡，C正确；
D、丙蔗糖溶液分别浸泡萝卜条A和B后，进入萝卜条A中的水分较多，进入萝卜条B中的水分较少，因此丙蔗糖溶液的升高程度不同，D正确。
故选A。
10. 肠腔内的果糖和Na+浓度较高。如图是小肠上皮细胞吸收单糖和Na+的示意图，GULT2、GULT4和GULT5是主要存在于小肠内运输糖类物质的转运蛋白。下列说法错误的是（ ）
A. 不同转运蛋白对果糖运输的专一性程度不同
B. 果糖转运到小肠上皮细胞内的方式为协助扩散
C. 葡萄糖和半乳糖进入小肠上皮细胞需与GULT2结合
D. 图中Na+进出细胞的方式有协助扩散和主动运输
【答案】C
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、不同转运蛋白对果糖运输的专一性程度不同，GULT5对果糖具有高度专一性，GULT2可以转运葡萄糖、半乳糖和果糖，A正确；
B、果糖在GULT5协助下顺浓度从肠腔转运到小肠上皮细胞内的方式为协助扩散，B正确；
C、葡萄糖和半乳糖进入小肠上皮细胞时需要与GULT4结合，C错误；
D、图中Na进细胞的方式为协助扩散，出细胞时通过Na+泵运输属于主动运输，D正确。
故选C。
11. 细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是（ ）
A. 仅由C、H、O、N四种元素组成
B. 是一种能催化ATP合成的蛋白质
C. 是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D. 不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，由氨基酸脱水缩合而成的，能构成蛋白质的氨基酸一般有氨基和羧基连接在同一个碳原子上。
【详解】A、蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等，但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S元素，A错误；
B、细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶，B错误；
C、细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，C错误；
D、不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，相似度越高，说明生物的亲缘关系越近，D正确。
故选D。
12. 细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A. L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B. 突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合
C. ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D. ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知，当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合，位点2突变时影响ATP与L酶的结合。
【详解】A、酶不能为化学反应提供能量，A错误；
B、根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合，B错误；
C、据左图可知，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明该突变不影响与ATP结合，而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低，说明L2突变不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，C错误；
D、亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变L2细胞检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。
故选D。
13. 某研究性学习小组设计了如图1所示实验装置，测量了过氧化氢酶催化H2O2反应放出的O2含量，在最适条件下将反应室旋转180°，使滤纸片与H2O2溶液混合，每隔30s读取并记录量筒刻度，得到如图2所示曲线①，下列说法正确的是（ ）
A. 若提高实验环境温度，实验结果可用曲线②表示
B. 若提高H2O2溶液pH，实验结果可用曲线③表示
C. 若改变滤纸片的数量，可以探究底物浓度对酶促反应速率的影响
D. 放置不同数量圆形滤纸片的组，反应完毕后量筒中收集到的气体量不同
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析图1：滤纸片经过肝脏研磨液浸泡，故其数量可代表酶的数量，因变量为反应放出的O2含量，据此分析作答。
2、分析图2可知，条件②下氧气的释放量最多，可能是底物浓度增加，①和③产物的量不变，故底物相同，但酶的用量或作用条件可能不同。
【详解】A、由题意可知，图示实验是在最适条件下进行的，得到如图2所示曲线①，若提高实验环境温度，则酶活性降低，曲线可能变为③，A错误；
B、由题意可知，图示实验是在最适条件下进行的，得到如图2所示曲线①，若提高 H2O2溶液pH，则酶活性降低，曲线可能变为③，B正确；
C、小滤纸片在肝脏研磨液浸泡，因此圆形小滤纸片的数量的变化代表过氧化氢酶数量的变化，改变圆形小滤纸片的数量，酶的浓度将发生变化，即酶浓度变成自变量，可以探究酶促反应速率与酶的数量（浓度）的关系，C错误；
D、若改变滤纸片的数量，酶数量增加或减少，底物浓度不变，最终反应完毕后量筒中收集到的气体量相同，反应快慢不同，D错误。
故选B。
14. 磷酸肌酸（C~P）是一种存在于肌肉或其他兴奋性组织（如脑和神经）中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸（C）。由此短时间维持细胞内ATP含量在一定水平。下列叙述错误的是（ ）
A. 1分子ATP初步水解后可得1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团
B. 磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能
C. 剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降
D. 细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用
【答案】A
【解析】
【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P ～ P ～ P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用，合成场所在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
【详解】A、1分子ATP彻底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，A错误；
B、磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但直接能源物质是ATP，B正确；
C、剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C正确；
D、由题意可知，细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。
故选A。
15. 拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H基因表达量下降，细胞质基质中的ATP向成熟叶绿体转运受阻。成熟叶绿体方可正常行使其功能。下列叙述错误的是（ ）
A. 成熟叶绿体行使其功能所需ATP在类囊体膜上合成
B. H基因表达量的变化，表明叶肉细胞正在发生细胞分化
C. 细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要参与暗反应
D. ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用光反应在类囊体薄膜上进行，其产生的ATP用于暗反应阶段，暗反应在叶绿体基质进行。细胞质基质中的ATP主要用于生长发育、保证生命活动的正常进行。
【详解】A、成熟叶绿体行使其功能（光合作用）所需ATP在类囊体膜上合成，用于暗反应阶段C3的还原，A正确；
B、H基因表达量的变化，属于基因的选择性表达，表明叶肉细胞正在发生细胞分化，B正确；
C、细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要用于生长发育，C错误；
D、ATP与ADP快速转化保证了生命活动的正常进行，ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带，D正确。
故选C。
16. 人在剧烈运动过程中会引起体内一系列的生理变化，其中肌肉的运动需要大量的能量供给，糖类是细胞中的主要能量来源，脂肪也会在细胞中分解供能。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 在剧烈运动时，骨骼肌细胞中ATP水解速率比ATP合成速率更迅速
B. 在高强度剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量小于吸收的O2量
C. 剧烈运动时骨骼肌细胞中葡萄糖所含能量全部转化成ATP中的化学能和散失的热能
D. 剧烈运动过程中骨骼肌细胞会产生大量乳酸使内环境pH发生显著变化
【答案】B
【解析】
【分析】1、有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量：第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量：第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量。
2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同，第二阶段是丙酮酸反应生成酒精、CO2，或乳酸。
【详解】A、在剧烈运动时，机体消耗能量多，此时骨骼肌细胞中ATP水解速率和ATP合成速率均加快，进而维持细胞中ATP含量的稳定，保证骨骼肌细胞对能量的需求，A错误；
B、在高强度剧烈运动过程中，肌肉细胞会通过无氧呼吸补充能量供应，骨骼肌细胞中无氧呼吸的产物是乳酸，没有二氧化碳的产生，因此，骨骼肌细胞中二氧化碳来自有氧呼吸过程，但在剧烈运动工程中有氧呼吸的底物不仅仅是葡萄糖，还有脂肪分解供能过程，由于脂肪中含有更多的氢，因此消耗的氧气更多，因此，在高强度剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量小于吸收的O2量，B正确；
C、剧烈运动时骨骼肌细胞中既有有氧呼吸过程也有无氧呼吸过程，有氧呼吸过程中葡萄糖所含能量全部转化成ATP中的化学能和散失的热能，而无氧呼吸过程中葡萄糖中含有的能量大部分储存在乳酸中，极少部分的能量转化为ATP中的化学能和散失的热能，C错误；
D、剧烈运动过程中体内会因为无氧呼吸产生大量的乳酸，但人体内环境中存着缓冲离子和缓冲对，血浆pH不会显著下降，D错误。
故选B。
17. 2，4-二硝基苯酚（DNP）是一种有毒的化学物质，在酸性环境中，它能结合并携带质子顺浓度梯度跨过线粒体内膜，从而破坏膜内外质子的浓度梯度，使能量以热能形式散失。DNP曾被不良商家作为减肥药售卖，下列说法错误的是（ ）
A. 推测DNP可能是一种脂溶性物质
B. ATP的生成依赖于线粒体内膜两侧的H+浓度差
C. 服用DNP后，细胞主要通过消耗更多的葡萄糖以维持ATP的浓度
D. 服用DNP后，机体的汗腺分泌可能会增加
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸过程中有机物中的能量全部释放出来，释放出的能量大多以热能散失，少部分储存在ATP中。
【详解】A、DNP全称是2，4-二硝基苯酚，是一种有毒的化学物质，携带质子跨过线粒体内膜，根据名称判断可能是一种脂溶性物质，A正确；
B、根据题干信息：DNP破坏膜内外质子的浓度梯度，使能量以热能形式散失，ATP合成减少，由此判断：ATP的生成依赖于线粒体内膜两侧的H+浓度差，氢离子顺浓度梯度产生的电化学势能，用于合成ATP，B正确；
C、ATP的合成和水解速率是相同的，处于动态平衡中，服用DNP后，ATP合成减少，ATP水解速率也会下降，细胞中ATP水平降低，不足以供应细胞内的生命活动的正常进行，C错误；
D、服用DNP后，有机物氧化分解释放出的能量以热能形式散失的比例增加，产热增多，使得机体的汗腺分泌可能会增加，增加散热，从而维持机体体温相对稳定，D正确。
故选C。
18. ATP是细胞生命活动的直接能源物质。用α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα~Pβ~Pγ），下列有关ATP的说法错误的是（ ）
A. 主动运输常利用来自ATP的“γ”位磷酸基团挟带的转移势能
B. ATP的水解通常与细胞中的放能反应相联系，ATP的合成与吸能反应相联系
C. ATP、ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内是一样的，体现了生物界的统一性
D. 将ATP中的“β”和“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是合成RNA分子的单体之一
【答案】B
【解析】
【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，～代表一种特殊的化学键。通常断裂和合成的是远离腺苷的特殊的化学键。ATP的一个特殊的化学键水解，形成ADP（二磷酸腺苷），两个特殊的化学键水解，形成AMP（一磷酸腺苷）。
【详解】A、由于ATP中远离腺苷的特殊化学键更容易水解，主动运输等过程所需能量来自 ATP 的“γ”位磷酸基团挟带的转移势能，A正确；
B、ATP的水解通常与细胞中的吸能反应相联系，ATP 的合成与放能反应相联系，B错误；
C、所有生物细胞都是由ATP、ADP 相互转化进而提供能量，此供能机制是一样的，体现了生物界的统一性，C正确；
D、将 ATP 中的“β”和“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成 RNA 分子的单体之一，D正确。
故选B。
19. 研究发现，适当的NAD+/NADH比值对细胞的基本生命活动至关重要。过度还原或氧化所导致的氧化还原稳态失调对身体是有害的。细胞内丙酮酸与乳酸之比通常被作为细胞中NAD+/NADH的代用指标。细胞膜上存在乳酸和丙酮酸的转运蛋白，使乳酸和丙酮酸能通过血液循环在全身范围内协调细胞的NAD+/NADH丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下，使NADH氧化生成NAD+并生成乳酸。下列说法错误的是（ ）
A. 细胞有氧呼吸第一、二阶段产生NADH，第三阶段消耗NADH
B. 线粒体功能紊乱可导致细胞NAD+/NADH偏低而造成氧化还原失衡
C. 当机体对NAD+需求量超过ATP时，细胞可能加快有氧呼吸速率
D. 氧气不是细胞进行有氧呼吸或无氧呼吸的唯一决定因素
【答案】C
【解析】
【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NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。
2、无氧呼吸整个过程都在细胞质基质中进行，第一阶段与有氧呼吸相同，第二阶段在不同本科的催化作用下生成酒精、CO2或乳酸。
【详解】A、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中将一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸，产生少量NADH；第二阶段在线粒体基质中将两分子丙酮酸分解成CO2和NADH；第三阶段在线粒体内膜上，将第一、二阶段产生的NADH与O2结合生成水，A正确；
B、线粒体功能紊乱，可能会使有氧呼吸第三阶段无法正常进行而不能消耗NADH，导致细胞内积累较多的NADH，致使NAD+/NADH比值降低，从而使细胞内氧化还原稳态失衡，B正确；
C、无氧呼吸第二阶段中丙酮酸被还原为乳酸，该阶段生成NAD+不产生ATP，当机体对NAD+需求量超过ATP时，细胞可以通过加速细胞内无氧呼吸的速率，从而积累细胞中的NAD+，满足细胞对NAD+的需求，C错误；
D、因为细胞对NADH和NAD+需求量不同，可以通过增加有氧呼吸或无氧呼吸速率加以调节，故氧气不是细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸的唯一决定因素，D正确。
故选C。
20. 下列有关骨骼肌细胞呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A. 无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
B. 在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量大于吸收的O2量
C. 无氧条件下，丙酮酸转化成乳酸的过程中伴随有ATP的合成
D. 在不同条件下，催化丙酮酸的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段：
第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；
第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；
第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
【详解】A、骨骼肌细胞中，葡萄糖通过无氧呼吸产生的能量较少，葡萄糖分子里的大部分能量储存在乳酸中，其余的能量一部分转移到ATP中，一部分以热能的形式散朱，A错误；
B、在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞既进行有氧呼吸，又进行产生乳酸的无氧呼吸，不产生CO2，因此，在剧烈运动过程中，骨骼肌细胞释放的CO2量等于吸收的O2量，B错误；
C、无氧呼吸的第二阶段无ATP的产生，C错误；
D、在不同条件下，催化丙酮酸分解或转化的酶不同，说明不同的酶可作用于同一底物，D正确。
故选D。
21. 甲图表示洋葱的非绿色器官在不同的氧浓度下气体交换的相对值的变化，乙图表人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 甲图氧浓度应调到Q点对应的浓度，因为此浓度更有利于水果的运输
B. 甲图若AB与BC段距离等长，此时需氧呼吸消耗的葡萄糖量等于厌氧呼吸消耗的葡萄糖量
C. 乙图运动强度小于c时，肌肉细胞只靠需氧呼吸提供能量，细胞不进行厌氧呼吸
D. 乙图ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据题意和图甲分析可知：较低氧气浓度时，二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量，说明较低浓度条件下植物既进行有氧呼吸、也进行无氧呼吸，且无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳；
2、根据题意和图乙分析可知：图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系，其中ac段，氧气消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定；cd段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升高。
【详解】A、水果运输过程中应尽量减少有机物的消耗，甲图Q点对应氧浓度时，细胞呼吸作用强不利于水果的运输，A错误；
B、甲图中若AB与BC段距离等长，此时需氧呼吸产生CO2的量等于无氧呼吸产生CO2的量，若为有氧呼吸，产生一单位数量的CO2需要1/6的葡萄糖，若为无氧呼吸，产生一单位数量的CO2需要1/2的葡萄糖，因此有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于厌氧呼吸消耗的葡萄糖量的1/3，B错误；
C、由图可知，乙图运动强度小于c时，细胞消耗氧气进行有氧呼吸，血液中乳酸水平未发生明显变化，说明运动强度小于c时，细胞没有进行无氧呼吸产生乳酸，说明运动强度小于c时，肌肉细胞消耗能量少，细胞只靠需氧呼吸提供能量，细胞不进行厌氧呼吸，C正确；
D、乙图中ac段，氧气消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定，说明ac段为有氧呼吸，没有进行无氧呼吸；cd段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升高，说明cd段既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，D错误。
故选C。
22. 下列关于农业生产中细胞呼吸原理及应用的叙述，错误的是（ ）
A. 中耕松土能为根系提供更多，促进细胞的有氧呼吸
B. 仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、湿润的环境
C. 水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生酒精而烂根
D. 夜晚适当降低大棚温度能减少蔬菜有机物消耗，利于增产
【答案】B
【解析】
【分析】细胞呼吸是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
【详解】A、植物的根呼吸的是空气中的氧气，在农业生产上经常松土，可以使土壤疏松，土壤缝隙中的空气增多，有利于根的有氧呼吸，促进根的生长，A正确；
B、粮食储藏需要低温、干燥、低氧的环境，这样可以降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，达到长时间储藏，B错误；
C.水稻田应适时排水，暴露稻田进行晒床，防止无氧呼吸产生酒精而烂根，C正确；
D.夜间适当降低大棚内的温度，能够降低植物的呼吸作用对有机物的消耗，增加有机物的积累，D正确。
故选B。
23. 将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是（ ）
A. 甲B. 丙C. 甲和乙D. 丙和乙
【答案】B
【解析】
【分析】1、酵母菌是真菌的一种，属于真核生物。酵母菌为兼性厌氧型，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。
2、酵母菌有氧呼吸的总反应式：；
3、酵母菌无氧呼吸的总反应式：。
【详解】甲试管中只含有酵母菌细胞质基质的上清液是细胞质基质和葡萄糖，在无氧条件下，细胞质基质中可以进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精；在有氧条件下，只进行细胞呼吸第一阶段，产生丙酮酸和[H]；
乙试管中只含有酵母菌细胞器线粒体和葡萄糖，线粒体是有氧呼吸的主要场所，在线粒体中发生有氧呼吸的第二、第三阶段的反应，进入线粒体参与反应的是丙酮酸，葡萄糖不能在线粒体中反应；
丙试管中未离心处理过的酵母菌培养液含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在有氧条件下，最终能进行有氧呼吸产生二氧化碳和水。B正确。
故选B。
【点睛】
24. 慢跑属于有氧运动，骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如图是有氧呼吸某阶段示意图。短跑属于无氧运动，骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸。下列叙述错误的是（ ）
A. 慢跑时，人体消耗的O2用于与[H]结合生成水
B. 细胞质基质中的H+流回线粒体基质推动了ADP和Pi合成ATP
C. 短跑过程中消耗的O2量等于产生的CO2量
D. 短跑时，骨骼肌无氧呼吸消耗的葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中
【答案】B
【解析】
【分析】在剧烈运动时，人体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，以维持能量的供应，其中无氧呼吸的产物是乳酸。
【详解】A、慢跑时，消耗的氧气用于有氧呼吸的第三阶段，与[H]结合生成水，并释放大量能量，A正确；
B、线粒体是双层膜结构，据图可知，图中H+不在细胞质基质，H+沿线粒体内膜上的ATP合成酶、顺浓度梯度流回线粒体基质中，利用H+顺浓度梯度运输的势能将ADP和Pi合成ATP，B错误；
C、在短跑过程中，人体进行无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，因此，短跑过程中呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量，C正确；
D、无氧呼吸释放的能量少，因此大部分能量还在乳酸中，D正确。
故选B。
25. 图中甲、乙、丙三条曲线为某滑雪运动员在高强度运动过程中肌肉消耗能量的情况，其中，甲表示存量ATP变化，乙和丙表示两种类型的细胞呼吸。下列叙述正确的是（ ）
A. 肌肉收缩最初所耗的能量主要来自细胞中的线粒体
B. 乙表示有氧呼吸，丙表示无氧呼吸
C. 乙表示的呼吸类型发生在细胞质基质，最终有[H]的积累
D. 丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于乙表示的呼吸类型的能量转化效率
【答案】D
【解析】
【分析】曲线图分析：图中曲线甲表示存量ATP的含量变化；曲线乙是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸，该过程的产物为乳酸；曲线丙可以持续为人体提供稳定能量供应，为有氧呼吸。
【详解】A、最初存量ATP快速下降，说明肌肉收缩最初的能量主要来自于存量ATP的直接水解，A错误；
B、曲线乙是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸，该过程的产物为乳酸；曲线丙可以持续为人体提供稳定能量供应，为有氧呼吸。由图示说明随着运动时间的延长，最终通过有氧呼吸持续供能，B错误；
C、曲线乙表示无氧呼吸，发生在细胞质基质中，无氧呼吸过程中的还原氢在第一阶段产生，在第二阶段被消耗，没有还原氢的积累，C错误；
D、曲线丙表示有氧呼吸，有氧呼吸有机物彻底氧化分解，能量绝大多数以热能的形式散失，少数储存在ATP中；曲线乙表示无氧呼吸，无氧呼吸中能量绝大多数储存在有机物中，故曲线丙表示的呼吸类型的能量转化效率大于曲线乙表示的呼吸类型，D正确。
故选D。
26. 下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①—④表示相关过程，有关说法不正确的是
A. 图中①过程进行的场所是叶绿体囊状结构薄膜
B. 生长阶段①过程合成的ATP少于②过程产生的ATP
C. 有氧呼吸的第一阶段，除了产生[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸
D. ②、④过程中产生ATP最多的是②过程
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：过程①表示水分解成氧气和[H]，是光合作用的光反应阶段；过程②表示氧气与[H]结合生成水和ATP，是有氧呼吸的第三阶段；过程③表示二氧化碳在[H]和ATP的作用下合成葡萄糖，是光合作用的暗反应阶段；过程④表示葡萄糖分解成二氧化碳，生成[H]和ATP，是有氧呼吸的第一、二阶段。
【详解】A、根据题干，分析图示可知，①过程是发生在叶绿体基粒的类囊体薄膜上的水光解过程，A正确；
B、生长阶段绿色植物净光合大于零即光合作用>呼吸作用，B错误；
C、有氧呼吸的第一阶段，产物有[H]、ATP和丙酮酸，C正确；
D、有氧呼吸过程中第三阶段产生ATP的量最多，即图示中的②过程，D正确。
故选B。
【点睛】本题主要考查线粒体、叶绿体的结构和功能，以及考查细胞的有氧呼吸和光合作用的过程．理解两个重要生理过程是正确选择的前提。
27. 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
【答案】B
【解析】
【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3nml••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。
28. 高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（ ）
A. 呼吸作用变强，消耗大量养分
B. 光合作用强度减弱，有机物合成减少
C. 蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D. 叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
【答案】D
【解析】
【分析】温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶的活性，一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。
【详解】A、高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；
B、高温往往使植物叶片变黄、变褐，使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；
C、高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；
D、高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。
故选D。
29. 某校生物兴趣小组为研究玉米与大豆的间作产量情况，在劳动实践基地设置了玉米单作（M）、大豆单作（S）、玉米与大豆行比2：4间作（M2S4）、玉米与大豆行比4：4间作（M4S4）、玉米与大豆行比4：6间作（M4S6）五组实验，相关结果如表所示。下列说法不合理的是（ ）
A. 大豆间作产量低于单作，是因为遮阴导致光台产量下降
B. 玉米间作产量高于单作，与大豆根瘤菌的固氮作用有关
C. 种植玉米时，尽量缩小株距和行距，以增加玉米植株的数量
D. 间作能充分利用土壤矿物质，玉米与大豆间作的最佳模式为M2S4
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】A、光照是影响植物光合作用的重要因素，在大豆生长中后期，受玉米对大豆的遮阴以及大豆种群内相互遮阴的影响，大豆光合作用产物的积累量下降，故大豆间作的产量低于单作，A正确；
B、玉米与大豆间作时，玉米能从大豆的根际环境中获得部分氮，促进玉米进行光合作用，从而提高产量，故玉米间作产量高于单作，与大豆根瘤菌的固氮作用有关， B正确；
C、种植玉米时，如果尽量缩小株距和行距，会导致玉米分布过于密集，相互遮挡，不利于照光和空气流通，从而导致光合作用减弱，玉米产量降低，C错误；
D、不同植物对光照强度以及土壤中矿质元素的需求量不同，间作可以充分利用光能和土壤中的矿物质，据题表可知，玉米与大豆间作的最佳模式为M2S4，此种模式下玉米与大豆的产量都较高，D正确。
故选C。
30. 同位素可分为放射性同位素和稳定性同位素。放射性同位素可被探测仪器检测到特征射线，从而追踪被标记的元素或化合物在体内或体外的位置、数量及其转变等；稳定性同位素如18O、13C、15N等不释放射线，但可以利用其与普通相同元素的质量之差，通过仪器测定，所以也可作为示踪剂。如表所示为鲁宾和卡门的实验过程和结果。下列分析正确的是（ ）
（注：比率指被18O标记的物质占所有该物质的比例）
A. 该实验利用的是稳定性同位素，不属于同位素示踪法
B. 该实验通过追踪18O的放射性，得到氧气中的氧全部来自水
C. 每组原料中18O标记的比例为该实验中的自变量
D. 由1组实验可知，反应物中只有0．85%的水参与氧气的生成
【答案】C
【解析】
【分析】放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用，如：
（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；
（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；
（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；
（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；
（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】A、无论是放射性同位素标记还是稳定性同位素标记均属于同位素示踪法，A错误；
B、18O不具有放射性，B错误；
C、每组原料中18O标记的比例为该实验中的自变量，C正确；
D、该实验将水中0.85%的水进行标记，并不代表只有0.85%的水参与产物氧气的生成，D错误。
故选C。
【点睛】本题以同位素标记法为背景，考查光合作用的过程以及物质的变化，要求考生掌握同位素表记法的概念、明确光合作用的具体过程。
31. 下图是绿色植物光合作用光反应的过程示意图。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 据图可知，光反应产生的氧气用于有氧呼吸至少需要通过5层磷脂双分子层
B. ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中CO2的固定
C. 光能在该膜上最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中
D. 合成ATP所需的能量直接源于H+顺浓度梯度转运释放的能量
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【详解】A、由图可知，氧气产生于类囊体腔中，用于有氧呼吸至少需要通过类囊体膜、叶绿体的内膜和外膜、线粒体的外膜和内膜，即5层磷脂双分子层，A正确；
B、光反应的产物ATP和NADPH中的化学能可用于暗反应中C3的还原，B错误；
C、由图可知，光能首先转化为电能，然后电能最终以化学能的形式储存在ATP和NADPH中，C正确；
D、由图可知，类囊体腔中H+浓度大于叶绿体基质，H+顺浓度梯度运输产生的化学势能驱动ATP的合成，D正确。
故选B。
32. 植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强
B. Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C. 弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D. PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知，强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离，弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，来改变对光能的捕获强度。
【详解】A、叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；
B、Mg2+是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱 ，B正确；
C、弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误；
D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H+、电子和O2，D正确。
故选C。
33. 玉米和大豆呼吸作用的最适温度为30°C，玉米光合作用的最适温度为25°C。在大气CO2浓度和30°C条件下，测定玉米和大豆在不同光照条件下的光合速率，结果如下表（光补偿点为光合速率与呼吸速率相等时的光强度）。下列叙述错误的是（ ）
A. 25°C时玉米的光补偿点小于3klx
B. 若增加浓度，大豆光饱和点大于3klx
C. 若光强度为9klx，玉米一天至少接受8小时以上的光照，才能积累有机物
D. 当30°C和光强度为3klx时，玉米和大豆固定速率的差值为2mg/（dm2·h）
【答案】D
【解析】
【分析】分析表格可知，玉米的光补偿点是3klx，光饱点是9klx；大豆的光补偿点是1klx，光饱点是3klx。
【详解】A、分析题意，表格中是30℃条件下测定的数据，即30℃条件下，玉米的光补偿点是3klx，玉米光合作用的最适温度为25°C，故25°C时玉米的光补偿点小于3klx，A正确；
B、分析表格可知，大豆的光饱和时光照强度为3klx，若增加 CO2浓度，大豆光饱和点大于3klx，B正确；
C、30℃条件下，若光照强度为9klx，设玉米一天至少接受光照X小时，才能正常生长，则30X=15(24-X)，解得X=8，即马铃薯一天至少接受光照8小时，才能正常生长，C正确；
D、当光照强度为3kx时，大豆固定的CO2为11+5.5=16.5mg/100cm2叶·小时，而玉米光合作用和呼吸作用相等，为15mg/100cm2叶·小时，所以二者相差1.5mg/100cm2叶·小时，D错误。
故选D。
34. 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
【答案】D
【解析】
【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。
35. 强光条件下叶片吸收的过剩光能会破坏叶绿体。非光化学淬灭(NPQ)可通过叶绿体中叶黄素循环将过剩光能以热能形式散失，如图1。这种光保护机制与类囊体蛋白PsbS含量、叶黄素循环密切相关，机理如图2(VDE在pH≤6.5时被活化，在pH=7.0时失活；ZEP最适pH为7.5)。下列说法正确的是（ ）
A. NPQ发生的场所是类囊体薄膜
B. NPQ机制缓慢关闭导致暗反应增强
C. 强光下，H+减少，使pH升高，VDE失活
D. 强光比稳定适宜光照条件对作物的生长更有利
【答案】A
【解析】
【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生H+与O2，最终形成NADPH，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：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C5和糖类等有机物。
【详解】A、“非光化学淬灭(NPQ)可通过叶绿体中叶黄素循环将过剩光能以热能形式散失”，可以得出NPQ直接作用于光合作用中的光反应阶段，因此NPQ过程发生的具体场所是(叶绿体)类囊体薄膜，A正确；
B、晴天到多云，光照由强变弱，由于NPQ机制缓慢关闭不能立即解除，导致暗反应速率明显下降，B错误；
C、VDE在pH≤6.5时被活化，在pH=7.0时失活，在光合作用的光反应阶段，水光解会产生H+，光照增强产生的H+增多，使pH值下降，VDE被活化，C错误；
D、强光下NPQ会启动，降低光合作用，稳定适宜光照条件更有利于作物的生长，D错误。
故选A。
36. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是（ ）
A. 色素1、2、3、4难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5易溶于水
B. 色素5最可能为花青素，叶绿体中类囊体堆叠成基粒增大了其附着面积
C. 色素1和2主要吸收蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光和红光
D. 色素1在层析液中的溶解度最大，其颜色最可能为橙黄色
【答案】B
【解析】
【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快，反之则慢。
【详解】A、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，光合色素易溶于有机溶剂，分布在叶绿体中；根据在蒸馏水中的层析结果说明，色素5可以溶解在蒸馏水中，推测其可能是存在于植物液泡中的色素，色素5易溶于水，A正确；
B、色素5最可能为花青素，在于植物液泡中，不在类囊体膜上，B错误；
C、色素1、2、3、4是光合色素，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素1和2即胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，色素3和4即叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光，C正确；
D、根据层析的结果，色素1距离起点最远，说明色素1在层析液中的溶解度最大，色素1是胡萝卜素，其颜色最可能为橙黄色，D正确。
故选B。
37. 下图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是（ ）
A. 在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B. 在bc段，单独增加适宜的光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C. 在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D. 因配制的NaHCO3溶液中不含O2，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
【答案】C
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、CO2浓度等，一般光合作用达到饱和点时，自变量将不再成为限制因素。NaHCO3溶液是为光合作用提供二氧化碳的。由图可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强；bc段，增加NaHCO3溶液浓度，叶圆片上浮的时间基本不变；在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，叶圆片上浮至液面所用的平均时间增加。
【详解】A、由图可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强，释放的氧气量增多，叶圆片上浮至液面所用的平均时间减少，A错误；
B、在bc段，单独增加NaHCO3溶液浓度，可能会导致叶圆片失水，使光合作用减弱，若温度超过最适温度，增加温度也会使光合作用减弱，二者均不能缩短叶圆片上浮的时间，B错误；
C、在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，产生氧气量减少，叶圆片上浮至液面所用的平均时间增加，C正确；
D、整个实验过程中叶片都在进行呼吸作用，D错误。
故选C。
38. 在温暖多雨、灌溉发达的长江以南各省市，稻田有麦—稻二熟制，也有麦—稻—稻三熟制，这种种植方式称为复种，是提高单位耕地面积产量的有效措施。相关叙述错误的是（ ）
A. 复种能使地面的覆盖率增加，减少土壤的水蚀和风蚀
B. 复种使土壤中N、P、K等得到循环利用，无须增施肥料
C. 合理复种可延长光能利用时间，提高光能利用率
D. 采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾，增加效益
【答案】B
【解析】
【分析】复种可充分利用光能，提高单位耕地面积产量，麦-稻-稻三熟制比麦-稻二熟制更能充分利用光能。
【详解】A、复种可充分利用光能，提高地面的覆盖，减少土壤的水蚀和风蚀，A正确；
B、农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的，农田土壤中N、P、K等的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的N、P、K等元素并不能都归还土壤，所以需要施肥，这与物质循环并不矛盾，B错误；
C、合理复种可延长光能利用时间，提高光能利用率，从而提高作物的单位面积年总产量，C正确；
D、作物种子萌发、生长季节性强，采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾，D正确。
故选B。
39. 关于水稻光合作用和呼吸作用叙述，错误的是（ ）
A. 呼吸作用的能量转换途径是有机物中的化学能→热能和ATP中的化学能
B. 光合作用的能量转换路径是光能→ATP、NADPH中的化学能→有机物中的化学能
C. 呼吸作用所必需的酶分布在线粒体内膜和线粒体基质
D. 光合作用所必需的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH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NADPH的作用下还原生成有机物。
【详解】A、呼吸作用过程把有机物中的化学能转换为热能和ATP中的化学能，A正确；
B、光合作用过程把光能先转换为ATP、NADPH中的化学能再转换为有机物中的化学能，B正确；
C、呼吸作用所必需的酶分布在线粒体内膜和线粒体基质和细胞质基质，C错误；
D、光合作用所必需的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质，D正确。
故选C。
40. 韭菜是一种多年生宿根蔬菜，属于百合科。它具有特殊的强烈气味，根茎横卧，鳞茎狭圆锥形，簇生。如图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是（ ）
A. 色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同
B. 在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
C. 两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D. 若在缺镁条件下完成该实验，两组实验的结果①和结果②差异不大
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：（1）、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。（2）、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素溶解度大扩散速度快溶解度小扩散速度慢。（3）、各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。（4）、结果滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽)色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、分离色素的原理是四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子可以在滤纸上通过扩散而分开，A正确；
B、研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏，韭黄中不含叶绿素，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大，B正确；
C、两组实验的结果②的差异是叶绿素，韭菜中含有叶绿素，韭黄中不含叶绿素，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，故两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域，C错误；
D、镁元素是叶绿素合成的原料，缺镁元素会使叶绿素分子的合成受阻，因此若在缺镁元素条件下完成该实验，两组实验的结果①和②差异都不大，D正确。
故选C。
二、填空题（除标注外每空1分，共60分）
41. 地下黑作坊用病死猪肉腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素——荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。请分析并回答下列问题：
（1）荧光素接受___________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是：__________________________。
（2）ATP的A代表______________，由_________________________结合而成。
（3）研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度间的关系如下图所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶的活性可以恢复，高温或Hg2+处理后酶活性不可恢复。
Hg2+处理后酶活性降低可能是因为__________________________________。据图分析，若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用_____________处理荧光素酶。
【答案】（1） ①. ATP ②. 每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光呈正相关
（2） ①. 腺苷 ②. 一分子腺嘌呤和一分子核糖
（3） ①. Hg2+破坏了酶的空间结构 ②. Mg2+
【解析】
【分析】1、ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P；A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团。“～”表示特殊的化学键。
2、ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。
【小问1详解】
ATP是生命活动能量的直接来源，其水解断键释放能量，故荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度进而测算出细菌数量的依据可能是每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，且ATP含量与发光呈正相关。
【小问2详解】
ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P，A-表示腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖结合而成。
【小问3详解】
结合题干“高温或Hg2+处理后酶活性不可恢复”推测Hg2+处理后会破坏荧光素酶（蛋白质）空间结构，导致酶活性下降。据图分析，用Mg2+处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，因此若要达到最大发光强度且节省荧光素酶的用量，可以使用Mg2+处理荧光素酶。
42. 某研究小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计了以下的实验装置。
实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔5 min记录一次有色液滴在刻度玻璃管上的读数，结果如下表所示。请回答以下问题：
（注：表中距离为有色液滴移动的距离）
（1）装置图中Y溶液的作用是________。设置乙装置的目的是________。
（2）实验开始后保持注射器的活塞不移动，有色液滴将向________移动（填“左”或“右”），以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是________。
（3）另一组该实验装置每隔5 min测量时，将注射器活塞往________（填“上”或“下”）移动，待有色液滴回到实验开始时的位置停止，根据活塞移动距离可测出气体的变化量，其中以小麦为材料的结果如下表所示：
分析数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为________，在此过程中，有氧呼吸的强度越来越________。
【答案】 ①. 吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2 ②. 排除环境因素对实验的干扰（或对照作用） ③. 左 ④. 0.9 mm/min ⑤. 下 ⑥. 0.22 mL/min ⑦. 弱
【解析】
【分析】装置图中的Y溶液是NaOH，作用是吸收呼吸过程中所释放的二氧化碳；种子刚开始萌发时消耗氧气，释放二氧化碳，而二氧化碳被NaOH吸收，液滴左移；由于氧气逐渐减少，呼吸作用减缓，有色液滴移动的速度逐渐减缓。
【详解】（1）装置图中的Y溶液NaOH用来吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2；设置乙装置的目的是排除环境因素对实验的干扰（或对照作用）。
（2）甲中是活的生物，呼吸旺盛，有氧呼吸过程消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳又被氢氧化钠吸收，导致装置甲内气压下降，所以实验开始后保持注射器的活塞不移动，连接甲乙装置玻璃管中的有色液滴将向左移动，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是9mm/10min=0.9 mm/min。
（3）小麦种子在有氧条件下进行有氧呼吸，吸收O2，放出CO2，但CO2被NaOH溶液吸收，导致装置甲内气压下降，无氧时进行无氧呼吸，不消耗氧气，但能放出CO2，而放出的CO2又被NaOH溶液吸收，装置内气压不变。综上所述，无论在有氧还是无氧的情况下，装置甲内的气压不会上升，所以注射器活塞应往下移动，才能使有色液滴回到实验开始时的位置。25min内小麦种子的有氧呼吸速率为：5.5mL/25min=0.22 mL/min；分析数据可知该段时间小麦种子消耗的O2越来越少，说明有氧呼吸速率越来越弱。
【点睛】答题关键在于准确分析实验装置中溶液和装置的作用和目的，能够根据实验目的设计并完善实验，对实验结果进行预测，分析实验数据获取结论。
43. 一项发表在《自然》期刊上的最新研究发现，乳酸并不仅仅是缺氧情况下的代谢产物，它与葡萄糖、氨基酸等物质一样，是关键的能量载体，甚至比这些主要功能为重要。回答下列问题：
（1）人体肌细胞无氧呼吸时，乳酸的产生场所是____________。无氧呼吸____________（填“主要在第一阶段”“只在第一阶段”或“在第一阶段和第二阶段”）释放出少量的能量，生成少量的ATP。乳酸的增加对血浆pH影响不大的原因是____________________________________。
（2）若要研究乳酸在能量供应中所占的比例，可采用____________法跟踪乳酸、葡萄糖、氨基酸等物质在血液循环中的流量。
（3）研究人员发现小鼠在禁食状态下，除大脑以葡萄糖作为主要能源物质以外，其他组织细胞中参与细胞呼吸葡萄糖几乎为零，而乳酸等物质则约占一半，由此说明____________。
（4）在适宜的条件下，用等量的，分别以葡萄糖和乳酸为能源物质的细胞培养液分别培养等量的肺癌细胞，一段时间后，统计两组中____________，以探究葡萄糖或乳酸是肺癌细胞的主要营养来源。
【答案】 ①. 细胞质基质 ②. 只在第一阶段 ③. 血浆中含有缓冲物质 ④. 同位素标记 ⑤. 禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸 ⑥. 肺癌细胞的数量
【解析】
【详解】试题分析：人体无氧呼吸发生在细胞质基质中，第一阶一分子段葡萄糖产生两分子丙酮酸和4分子[H]，第二阶段继续反应产生两分子丙酮酸，这个整个过程只有第一阶段可以产生少量的能量。
（1）人体无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是乳酸；无氧呼吸第一阶段可以释放数量能量，产生少量ATP，而第二阶段不能释放能量；由于血浆中有缓冲物质的存在，所以无氧呼吸产生的乳酸不会导致血浆pH的明显变化。
（2）可采用同位素标记法跟踪乳酸、葡萄糖、氨基酸等物质在血液循环中的流量，研究乳酸在能量供应中所占的比例。
（3）根据题意分析小鼠在禁食状态下，葡萄糖消耗量很少，而乳酸等物质则约占一半，说明禁食状态下大多数葡萄糖通过转化为乳酸的形式参与细胞呼吸。
（4）根据题意分析，自变量是能源物质的种类（葡萄糖和乳酸），分别用含有两种能源物质的培养液培养肺癌细胞，一段时间后，统计两组中肺癌细胞的数量，肺癌细胞明显增加的就是其主要营养来源。
44. 水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。
（1）通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。
注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是_____。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和_____。
②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是_____。
（2）研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。
①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是_____，外因是_____。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和_____，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野生型_____（填“高”、“低”或“相等”）。
【答案】（1） ①. NADPH（[H]） ②. C5（核酮糖—1，5-二磷酸，RuBP） ③. 突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快
（2） ①. 突变体叶绿素含量太低 ②. 光照强度太低 ③. 蔗糖 ④. 高
【解析】
【分析】1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用过程十分复杂，根据是否需要光能，将这些化学反应分为光反应和暗反应，现在也成为碳反应阶段。
2、光反应阶段：必须有光才能进行，反应部位在类囊体的薄膜上。在这个阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能首先将水分解成氧和H+。其中氧以分子形式氧气释放，H+与NADP+结合，形成NADPH。NADPH是活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应。光合色素吸收的另一部分光能，在酶的作用下，使ADP与Pi反应形成ATP，用于暗反应。
3、暗反应阶段：需要多种酶参与，在有光、无光的条件下均可进行，反应部位在叶绿体基质中。这个阶段绿叶通过气孔从外界吸收CO2，在特定酶（CO2固定酶）的作用下与C5（一种五碳化合物）结合，这个过程叫作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3。在酶的作用下C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，一部分接受能量并被还原的C3经过一系列酶的作用转化为糖类，另一些接受能量被还原的C3又形成C5，参与CO2的固定。暗反应的实质是同化CO2，将活跃的化学能转化为稳定的化学能，储存在有机物中。
【小问1详解】
①根据分析可知，光合作用的光反应阶段在类囊体薄膜上反应。这个阶段电子传递的最终产物是NADPH。RuBP羧化酶是催化CO2固定的酶，根据分析可知这个阶段是暗反应阶段（CO2的固定），在这个反应中 CO2，在CO2固定酶的作用下与C5（一种五碳化合物）结合，所以RuBP羧化酶催化的底物是CO2和C5。
②根据分析可知，表中的类囊体薄膜电子传递速率代表了光反应速率，电子传递速率越高，则光反应速率越快；RuBP羧化酶含量高低与暗反应速率有关，RuBP羧化酶含量越高，暗反应速率越快。由表可知突变体的光反应和暗反应速率都比野生型快，所以突变型水稻的光合速率高于野生型。
【小问2详解】
①根据光合作用的分析可知，只要影响到原料、能量的供应都是影响光合作用的因素，比如CO2的浓度、叶片气孔的开闭情况，光照强度等；叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成，结构的因素，比如叶绿体光合色素含量低等也会影响光合作用。根据题干可知在遮荫情况下突变体水稻产量明显低于野生型，因此推测这种结果的内因则是突变体自身叶绿素含量太低，外因则是光照强度太低。
②蔗糖是光合作用的主要产物，也是植物光合作用远距离运输的主要形式。所以水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和蔗糖，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果可知，在同等光合速率下突变体水稻所需要的光照更强，因此突变体水稻的光补偿点较野生型高。
45. 油丹是一种南方乔木，生长在海拔1400－1700米的林谷或密林中。材质坚硬而重，具韧性，耐腐，适用造船、枕木等。某研究小组对油丹幼苗进行了相关光合作用特性的研究。下图1为研究人员绘制的光反应发生机理示意图，图2为研究人员测定的25℃下、不同光照强度和不同遮荫处理时油丹的净光合速率Pn的结果。请回答下列问题：
（1）图一中的PSⅠ和PSⅡ均是由叶绿素和相关蛋白质构成的复合体，由图可知其功能主要为____光能，图1中光反应产生的氧气要被同一叶肉细胞的线粒体利用需要穿过____层生物膜，图1中用于暗反应的物质是____。
（2）图1中虚线表示光反应中H+运输途径，光反应合成ATP所需能量直接依赖于类囊体薄膜两侧的H+浓度差形成的离子势能，图1中使膜两侧H+浓度差增加的过程有____。
（3）由图2分析可知，____有利于油丹幼苗的生长，而全光照的直射可能会导致幼苗叶片的灼伤。分析图2中CK组曲线与横轴交点表示光合作用速率____细胞呼吸速率（在“大于”“小于”或“等于”中选），此交点较W1、W2组右移的原因为____。
【答案】（1） ①. 吸收、传递、转化 ②. 5##五 ③. ATP、NADPH（或[H]）
（2）水光解产生H+、PQ在传递电子的同时将H+转运到类囊体腔中、H+在膜外与NADP+结合形成NADPH
（3） ①. 适当遮阴（1层遮阳网遮阴） ②. 等于 ③. 叶片灼伤光能吸收量减少，导致光反应速度下降
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH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NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
由图一可知：图中的PSⅠ和PSⅡ吸收、传递、转化光能，将水分解成氧气和H+，同时合成NADPH。O2在类囊体腔内产生，到达同一叶肉细胞的线粒体要穿过类囊体薄膜（1层）、叶绿体双层膜（2层）、线粒体双层膜（2层）共5层膜。图1表示光反应，可用于暗反应的物质是ATP、NADPH（或[H]）。
【小问2详解】
由图1可知，水光解产生H+、PQ在传递电子的同时将H+转运到类囊体腔中、H+在膜外与NADP+结合形成NADPH，从而使类囊体薄膜两侧的H+产生浓度差，形成离子势能，用于合成ATP。
【小问3详解】
由图2分析可知，1层遮阳网遮阴时，净光合速率最高，说明适当遮阴（1层遮阳网遮阴）有利于油丹幼苗的生长。图2中CK组曲线与横轴交点净光合速率（净光合速率=光合作用速率-细胞呼吸速率）为0，故表示光合作用速率等于细胞呼吸速率。因为叶片灼伤导致叶片对光能的吸收量减少，进而导致光反应速度下降，光合作用速率下降，故此交点较W1、W2组右移。
46. 科研小组对某植物进行了相关研究，图甲是该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸的相关变化简图，其中①~⑤为生理过程，A~F为物质名称。图乙为温度对人工种植的该植物光合作用与呼吸作用的影响。请回答下列问题。
（1）图甲中物质C为___________，在图示的过程中生成C的场所是___________。该植物的叶肉细胞在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有___________(填图甲序号)。当该植物进入光下，短时间内叶肉细胞中物质C3的含量变化是___________(填“增加”或“减少”)。
（2）在光照条件下，与25℃时相比，该植物处于30℃时的实际光合作用速率较___________(填“大”或者“小”），两温度下固定CO2速率的差值为___________mg/h。若昼夜时间相同且温度不变，则适合蒲公英生长的最适温度是___________℃。
（3）科研小组用图丙的方法测量了光合作用的相关指标。将对称叶片左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片。烘干称重分别记为a、b。则b与a的差值所代表的是___________。
【答案】（1） ①. O2#氧气 ②. 叶绿体的类囊体薄膜 ③. ③④⑤ ④. 减少
（2） ①. 大 ②. 0.5 ③. 20
（3）12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
【解析】
【分析】题图分析，图甲中①表示光反应，②表示暗反应，⑤表示有氧呼吸的第一阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段。A表示ATP、NADPH，B表示ADP、NADP+，C表示O2，D表示CO2，E表示[H]，F表示丙酮酸。
【小问1详解】
①表示光反应，③表示有氧呼吸的第三阶段，光反应中发生了水的分解生成了O2，O2可参与有氧呼吸的第三阶段，故物质C为O2，光反应过程中生成氧气的场所是类囊体薄膜；该植物的叶肉细胞在黑暗条件下只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此在黑暗条件下能合成ATP的生理过程有⑤（有氧呼吸的第一阶段）、④（有氧呼吸的第二阶段），③（有氧呼吸的第三阶段）；当该植物进入光下，光照强度增强，则在短时间内ATP和NADPH增多，C3的还原加快，而二氧化碳的固定还在进行，故短时间内叶肉细胞中物质C3的含量减少。
【小问2详解】
由曲线图可知，在光照条件下，温度为30℃时的净光合速率是3.5mg/h，而呼吸速率是3mg/h，所以30℃环境中的实际光合速率为3.5mg/h+3mg/h=6.5mg/h；温度为25℃时的净光合速率是3.75mg/h，呼吸速率为2.25mg/h，所以25℃环境中的实际光合速率为3.75mg/h+2.25mg/h=6mg/h；比较两温度下的实际光合速率，可知30℃环境中较大，两温度下固定CO2速率的差值为6.5mg/h-6mg/h=0.5mg/h；若昼夜时间相同且温度不变，20℃时两曲线的差值最大，即20℃条件下一昼夜积累有机物最多，故适合蒲公英生长的最适温度是20℃。
【小问3详解】
假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c-a；右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a；那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸量=（b-c）+（c-a）=b-a，所以b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。处理
玉米产量（g）
大豆产量（g）
M2S4
17173.91
2407.05
M4S4
16975.82
2219.87
M4S6
16495.87
2032.05
M
10194.12
-
S
-
2614.95
光合作用的物质变化
1组
2组
3组
原料
水中18O比率
0．85%
20%
20%
CO2中18O比率
0．61%
0．04%
0．57%
产物
氧气中含18O比率
0．85%
20%
20%
光合速率与呼吸速率等
时光照强度（kx）
光饱和时光
照强度（kx）
光饱和时CO2吸收量
（mg/100cm2叶·小时）
黑暗条件下CO2释放
（mg/100cm2叶·小时）
大豆
1
3
11
5.5
玉米
3
9
30
15
时间（min）
距离（mm）
0
5
10
15
20
25
萌发的种子
0
8
16
23
29
34
蚯蚓
0
4.5
9
11.5
13.5
15.5
时间（min）
0
5
10
15
20
25
注射器量取的气体变化体积（mL）
0
1.5
3.0
4.2
5.0
5.5
光反应
暗反应
光能转化效率
类囊体薄膜电子传递速率
RuBP羧化酶含量
Vmax
野生型
0．49
180．1
4．6
129．5
突变体
0．66
199．5
7．5
164．5
田间光照产量
田间遮阴产量
野生型
6．93
6．20
突变体
7．35
3．68
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