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江西省宜春市丰城市江西省丰城中学2024-2025学年高二上学期开学生物试题（原卷版+解析版）
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本试卷总分值为100分 考试时长为75分钟
考试范围：必修一（第一，第二单元）
一、单选题（共24分，12小题）
1. 下图是某化合物的结构式，相关说法中错误的是（ ）
A. ②④⑥为R基B. ③⑤为肽键
C. ①为氨基，⑦为羧基D. 该化合物为二肽
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，①是氨基，②④⑥是R基，③和⑤是肽键，⑦是羧基。
【详解】A、根据氨基酸的结构可知，图中②④⑥为R基，氨基酸的种类由R基决定，A正确；
B、氨基酸之间依靠肽键连接，图中③⑤为肽键，是氨基酸经脱水缩合形成的，B正确；
C、①是氨基（-NH2），⑦是羧基（-COOH），C正确；
D、该化合物含有两个肽键，是由三个氨基酸经脱水缩合形成的，称为三肽，D错误。
故选D。
2. 将组成细胞的相关物质或结构依次填入下图各框中，其中包含关系正确的选项是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。
【详解】A、细胞中的脂质包括脂肪﹑磷脂和固醇，固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D，A错误；
B、植物细胞中的储能物质主要是脂肪和多糖，植物细胞中储能的多糖是淀粉，纤维素参与构成细胞壁，不能为细胞供能，蛋白质一般不作为储能物质，B错误；
C、细胞中的生物大分子包括蛋白质、多糖、核酸，其中核酸包括核糖核酸和脱氧核糖核酸，C错误；
D、动物细胞的基本结构包括细胞膜、细胞核、细胞质，细胞质又包括细胞质基质和细胞器，D正确。
故选D。
3. 许多农业谚语涉及生物学原理在农业生产实践中的应用。下列相关解释不合理的是（ ）
A. “秋分种高山，寒露种平川”：温度对冬小麦的生长有影响
B. “农家两大宝，猪粪、红花草（豆科植物）”：红花草具有固氮肥田的作用
C. “春天粪堆密，秋后粮铺地”：粪肥中的矿质元素流向植物，促进粮食增产
D. “稀豆稠麦，收成不坏；稀麦稠豆，没啥收头”：合理密植可提高净光合产量
【答案】B
【解析】
【分析】土壤松土，促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量。合理密植是使植株行间距和株距科学合理，使植物的叶片互不遮挡，通过植物的光合作用，充分有效利用这片土地上的光能，来提高产量。
【详解】A、“秋分种高山，寒露种平川”，由于海拔高度会影响气温的变化，因此该事实说明温度对冬小麦的生长有影响，A正确；
B、“农家两大宝，猪粪、红花草（豆科植物）”，红花草根系上的根瘤菌与豆科植物形成互利共生的关系，根瘤菌有固氮作用，能为豆科植物提供氮元素，故能起到固氮肥田的作用，猪粪也可通过微生物的分解作用起到肥田的作用，因而有利于高产，B错误；
C、“春天粪堆密，秋后粮铺地”：粪肥中的矿质元素流向植物，能提高光合速率，进而促进粮食增产，C正确；
D、“稀豆稠麦，收成不坏；稀麦稠豆，没啥收头”：这句话的意思是小麦种植过稀麦稀和大豆种植过密，都很难高产，体现了作物需要合理密植，D正确。
故选B。
4. 各取10%的无菌葡萄糖溶液100mL，加入少许酵母菌液，混匀.密封，按下图装置实验。如果测定甲、乙装置中CaCO3沉淀均为10g，撤去装置，将两瓶溶液用滤菌膜过滤掉酵母菌，滤液分别倒入下列U型管中，开始时液面相平，下列对一段时间后AB液面的变化及原因叙述正确的是
A. A、B液面不变，因为生成CaCO3相等，分解的葡萄糖也相等
B. A上升B下降，因为甲消耗的葡萄糖少，溶液浓度大
C. A下降B上升，因为甲进行有氧呼吸，分解的葡萄糖多，溶液浓度小
D. A下降B上升，因为乙进行无氧呼吸，分解的葡萄糖少，溶液浓度大
【答案】B
【解析】
【详解】有氧呼吸：C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能量；
无氧呼吸：C6H12O6→2酒精＋2CO2＋能量；
如果测定甲、乙装置中CaCO3沉淀均为10g，
甲进行有氧呼吸，分解的葡萄糖少，溶液浓度大。水分的运输方向是低浓度到高浓度，A下降B上升；答案选C。
5. 现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光(A)，另一半不遮光(B)，并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作M1和M2，单位mg/( dm2·h)。下列说法正确的是（ ）
A. M1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小
B. M2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小
C. (M2－M1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量。
D. 该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度
【答案】D
【解析】
【分析】解决此类问题的关键是：明确在黑暗中有机物的减少量代表呼吸作用强度；光照下有机物的增加量代表净光合作用强度；实际光合作用速度=净光合作用速度+呼吸作用速度。
【详解】A、M1表示被截取的部分（A部分）干重，不能代表在光照时间内呼吸作用的大小，A错误；
B、M2表示被截取的部分（B部分）干重，不能代表净光合作用的大小，B错误；
C、（M2-M1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的合成量，而不是积累量，C错误；
D、假设原来半片叶重为m0，则m0-m1=呼吸作用，M2-M0为光照下的净光合作用。所以，实际光合作用速度=净光合作用速度+呼吸作用速度=M2-M0+M0-M1=M2-M1，D正确。
故选D。
6. 用光学显微镜观察并用测微尺测呈某蚕豆叶下表皮细胞时，在相同情况下，放大倍数越小则（ ）
A. 视野范围越小B. 视野越暗
C. 测得格数越少D. 物像越大
【答案】C
【解析】
【分析】高倍镜与低倍镜观察情况比较
【详解】A、在相同情况下，放大倍数越小，则视野范围越大，A错误； B、在相同情况下，放大倍数越小，视野越亮，B错误；
C、在相同情况下，放大倍数越小，测得格数越少，即物像越小，占的格数越少，C正确；
D、在相同情况下，放大倍数越小，看到的物像越小，D错误。
故选C。
7. ATP结合到肌球蛋白上并释放能量，从而改变其构象，进而驱动肌肉细胞的收缩，机理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 肌肉细胞中只消耗ATP，不会产生ATP
B. ATP释放能量过程中失去了两个磷酸基团
C. 肌球蛋白构象的改变依赖于ATP水解供能
D. 该过程中ATP中的化学能转化成了热能
【答案】C
【解析】
【分析】ATP水解得到ADP和Pi，并释放出能量，直接为各项生命活动供能。
【详解】A、肌肉细胞也会进行细胞呼吸，也会产生ATP，A错误；
B、ATP释放能量过程中失去了1个磷酸基团，B错误；
C、由图可知，肌球蛋白构象的改变依赖于ATP水解供能，C正确；
D、该过程中ATP中的化学能转化成了肌肉细胞的收缩的能量，D错误。
故选C。
8. 如图表示温度对某植物的光合速率与呼吸速率的影响。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 35℃光下，该植物产生的氧气全部进入线粒体
B. 50℃光下，该植物依然能进行光合作用和呼吸作用
C. 45℃光下，该植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
D. 该实验不能反映出该植物呼吸作用的酶的最适宜温度
【答案】A
【解析】
【分析】光照下放氧速率表示净光合速率；黑暗下吸氧速率表示呼吸速率，据此答题。
【详解】A、35℃光下，净光合速率大于0，说明该植物产生的氧气一部分进入线粒体，一部分释放到细胞外，A错误；
B、50℃光下，该植物净光合速率的绝对值小于呼吸速率，说明该条件下该植物依然能进行光合作用和呼吸作用，B正确；
C、45℃光下，该植物的净光合速率应为0，但对于叶肉细胞而言，光合速率依然大于呼吸速率，C正确；
D、实验温度范围内，随着温度的升高，呼吸速率也升高，因此不能反映出该植物呼吸作用的酶的最适宜温度，D正确。
故选A。
9. 为验证酶的特性，进行了下表所示的实验，基本过程如下表所示：
（注：“-”表示不加入，“？”表示结果未知）
据表分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有葡萄糖
B. 试管3～6需37℃保温15min的目的是利于酶的催化作用
C. 若试管5中出现红黄色沉淀，说明蔗糖酶也能水解淀粉
D. 根据实验结果可知，37℃是人唾液淀粉酶作用的最适温度
【答案】B
【解析】
【分析】析表格数据可知：本实验的自变量是加入底物的种类和酶的种类，因变量为是否有还原糖的生成，新鲜唾液中含有唾液淀粉酶，能将淀粉分解为还原糖，蔗糖酶能催化蔗糖的水解为还原糖，故加本尼迪特试剂产生红黄色沉淀，酶具有专一性，淀粉酶不能催化蔗糖的水解为还原糖，蔗糖酶不能催化淀粉的水解为还原糖，故加本尼迪特试剂不能产生红黄色沉淀，据此答题。
【详解】A、试管1和试管2作为对照，其作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖，不一定是葡萄糖，A错误；
B、温度作为无关变量，应保持相同且适宜，试管3～6需37℃保温15min的目的是利于酶的催化作用，B正确；
C、若试管5中出现红黄色沉淀，可能是淀粉中含有还原糖，C错误；
D、根据实验结果不能说明37℃是人唾液淀粉酶作用的最适温度，D错误。
故选B。
10. 研究小组在不同O2浓度条件下，对人体内甲、乙两种细胞的呼吸强度进行了测定，其中a的O2浓度为0，且呼吸底物均为葡萄糖，结果如下图。
下列叙述正确的是（ ）
A. 甲细胞可能为神经细胞，乙细胞可能为骨骼肌细胞
B. 氧浓度为a时，乙细胞释放的能量大多以热能形式散失
C. 氧浓度为b时，乙细胞的线粒体基质和细胞溶胶均能利用[H]
D. 甲细胞的呼吸强度不随O2浓度升高而增加的原因可能是呼吸酶数量有限
【答案】B
【解析】
【分析】人体有氧呼吸和无氧呼吸的过程：
（1）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。
（2）无氧呼吸的二阶段：
第一阶段：和有氧呼吸第一阶段相同
第二阶段：在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸。
【详解】A、从图中看出O2浓度不影响甲细胞的呼吸强度，所以可能是成熟的红细胞，不能进行有氧呼吸，而骨骼肌细胞有线粒体，能够进行有氧呼吸，乙细胞可能为骨骼肌细胞，A错误；
B、呼吸作用过程中，物质氧化分解释放的能量大部分都是以热能的形式释放，B正确；
C、氧浓度为b时，线粒体基质不能利用[H]，只能产生[H]，C错误；
D、甲细胞的呼吸强度不随O2浓度升高而增加的原因可能是只能进行无氧呼吸，D错误；
故选B。
11. 科学家利用细胞结构完全被破坏后的HeLa细胞匀浆为实验对象，研究了细胞色素C（线粒体中与有氧呼吸有关的一种蛋白质）和dATP（三磷酸脱氧腺苷）与细胞凋亡的关系，结果如图所示。下列分析正确的是
A. 随着细胞色素C的含量增加，促细胞凋亡的效果增加
B. 据图判断dATP和细胞色素C的存在能促进细胞凋亡
C. 有细胞色素C参与的细胞呼吸过程伴随着ATP的消耗
D. dATP与ATP在化学组成上的差异是dATP特有腺嘌呤
【答案】B
【解析】
【分析】由图知有dATP的情况下，随细胞色素C浓度的升高促进细胞凋亡的效果升高，在同一细胞色素C浓度下存在dATP（三磷酸脱氧腺苷）较不存在dATP促进细胞凋亡的效果明显升高。
【详解】A. 由图知在有dATP的情况下，随着细胞色素C的含量增加，促细胞凋亡的效果增加，A错误。
B. 据图判断dATP和细胞色素C的存在能促进细胞凋亡，B正确。
C. 据题意无法判断有细胞色素C参与的细胞呼吸过程伴是否随着ATP的消耗，C错误。
D. dATP与ATP在化学组成上的差异是dATP特有脱氧核糖，D错误。
【点睛】本题以华裔科学家王晓东利用细胞结构完全被破坏后的HeLa细胞匀浆为实验对象，研究了细胞色素C和dATP（三磷酸脱氧腺苷）与细胞凋亡的关系所得的结果图像，考查细胞中的化合物和功能、细胞代谢的知识，考生识记细胞中的化合物的种类和作用、明确细胞呼吸的过程、通过分析题干中的曲线图获取信息是解题的关键。
12. 下图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置，把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀)。下列有关说法正确的是（ ）
A. 一段较短时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离的关系可能为 hC>hB>hA
B. 当种子中的有机物消耗完毕，温度计读数TC最低
C. 玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值
D. A、B两试管有色液滴左移的速率一样
【答案】A
【解析】
【分析】三个装置中产生的CO2都被NaOH溶液吸收，因此装置中会因O2的消耗，而导致气压的下降，所以液滴会向左移动，液滴向左移动的距离，表示有氧呼吸消耗的氧气量的多少。花生是油料作物种子，其中含脂肪较多，小麦等谷类种子含淀粉多，脂肪的碳氢比例大于淀粉的碳氢比例，消耗同质量的有机物，碳氢比例值大的物质需氧量大，种子萌发时，呼吸作用（主要是有氧呼吸）增强，释放的能量多。因此，油料作物种子（如花生）萌发时需氧量比含淀粉多的种子（如小麦）萌发时的需氧量多，释放的能量也多。当种子中的有机物消耗完毕后，温度计读数最高的是hC．一段时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离：hC＞hB＞hA．虽然A、B两装置里都放有相同的萌发的小麦种子，但A装置的种子消过毒了，所以B装置比A装置多了微生物的呼吸作用。因此，A、B两试管有色液滴左移的速率不一样。
【详解】A、花生种子含脂肪较多，小麦种子含淀粉较多。等质量的这两种种子，由于脂肪的碳氢比例高，耗氧多，故C移动的距离最大。A装置的种子消过毒了，则B装置比A装置多了微生物的呼吸作用，耗氧量较多。因此一段时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离hc＞hb＞ha，A正确；
B、B种子未消毒，由于有细菌等微生物的存在，在单位时间内，呼吸作用强度大于A，消耗的氧气多释放的能量多，B温度计读数比A种子高；相同质量的B糖类与相同质量的C脂肪相比，耗氧量要小释放的能量少，B温度计读数比C种子低。因此温度计读数TC最高，B错误；
C、氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳，因此玻璃管中有色液滴移动的距离是装置中O2体积的变化，C错误；
D、A、B两试管有色液滴左移的速率不一样，D错误。
故选A。
二、多选题（共16分，4小题。每小题全对4分，错选0分，漏选2分）
13. 植物光合速率目前主要使用CO2红外分析仪进行测定，一般用单位时间内同化CO2的微摩尔数表示。将生长状况相同的某种植物在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光照强度相同)，测定分析仪密闭气路中CO2的浓度，转换得到如图数据。下列分析正确的是（ ）
A. 该植物在29℃和30℃时依然表现生长现象
B. 该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度分别是29℃和28℃
C. 在27℃、28℃和29℃时，光合作用制造的有机物的量不相等
D. 30℃时光合作用速率等于细胞呼吸速率，CO2变化都是20微摩尔/小时
【答案】AC
【解析】
【分析】由题干和图知，暗处理1h时，此过程中，植物细只进行细胞呼吸作用，CO2浓度的增加量可以代表呼吸作用强度；再光照1h时，此过程中，植物细胞进行呼吸作用和光合作用，光照后与暗处理前CO2浓度的减少量即代表：光合作用固定的CO2量（1h）－呼吸作用释放的CO2量（2h）。
【详解】A、暗处理的CO2浓度的增加量代表：呼吸作用强度，光照后与暗处理前的重量变化表示的是：光合进行了1h和呼吸进行了2h后的重量变化。四组温度下，该植物都表现为生长现象，A正确；
B、该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度都是29℃，因为光合作用强度即：CO2浓度的减少量＋2×CO2浓度的增加量，29℃最大；呼吸作用强度也是在29℃最大，B错误；
C、图中白柱代表1h呼吸产生的CO2，黑柱代表1h光合作用吸收的CO2减去2h细胞呼吸产生的CO2，光合作用强度等于黑柱读数减去2倍的白柱读数。所以：27℃、28℃和29℃时光合作用固定的CO2分别为100、140、180，据此易知制造的有机物的量不相等，C正确；
D、30℃时，光合作用速率大于细胞呼吸速率，呼吸作用：CO2变化是20微摩尔/小时；光合作用：CO2变化是60微摩尔/小时，D错误。
故选AC。
【点睛】本题考查光合作用的相关知识，意在考查考生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
14. 如图是在适宜温度条件下测得的某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与浓度之间的关系。下列叙述错误的是（ ）
A. 当浓度为时，最适于储存水果和蔬菜
B. 曲线I也可以表示乳酸菌的细胞呼吸与浓度之间的关系
C. 当浓度为时，该器官产生的场所有细胞质基质和线粒体基质
D. 当浓度为时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍
【答案】BC
【解析】
【分析】高等绿色植物的非绿色器官细胞可以进行无氧呼吸和有氧呼吸，其有氧呼吸产生二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。据图分析，图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲线Ⅲ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示有氧呼吸和无氧呼吸释放二氧化碳的总和。
【详解】A、根据题图分析可知，曲线I表示该器官进行无氧呼吸时的CO2释放速率，曲线III表示该器官进行有氧呼吸时的CO2释放速率，曲线II表示该器官进行细胞呼吸时（包括有氧呼吸和无氧呼吸）的CO2释放速率。当O2浓度为a时，该器官进行细胞呼吸时的CO2释放速率最低，此时细胞呼吸强度最弱，消耗有机物少，且产生的有害物质酒精也较少，故最适于储存水果和蔬菜，A正确；
B、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，B错误；
C、当O2浓度为b时，曲线II和曲线III重合，说明该器官只进行有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质，C错误；
D、曲线I和曲线III在d点重合，说明O2浓度为a时，有氧呼吸和无氧呼吸的CO2释放速率相等，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，1ml葡萄糖经有氧呼吸产生6mlCO2，经无氧呼吸产生2mlCO2，故产生等量CO2时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍，D正确。
故选BC。
15. 植物可通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜H＋泵和液泡膜NHX载体把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态。为研究钒酸钠（质膜H＋泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）对玉米Na＋转运和相关载体活性的影响，研究人员以NaCl处理模拟盐胁迫进行了相关实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 盐胁迫下单独使用GB或钒酸钠处理均可使Na＋外排增加
B. 盐胁迫下GB可能通过调控质膜H＋泵活性增强外排，从而减少细胞内Na＋的积累
C. 盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
D. 盐胁迫下GB引起液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜H＋泵活性有关
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析第一第二两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H+泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排略微增加；分析第三第四两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H+泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫时液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H+泵活性无关。
【详解】A、对比分析题干中前两个题图可知，NaCl胁迫，加GB使Na+外排显著增加，钒酸钠处理后，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排略微增加说明盐胁迫下单独使用GB或钒酸钠处理均可使Na+外排增加，A正确；
B、由第一幅图可知，在没有盐胁迫时，净Na+流量为负值，且值比较小，说明只有很少Na+内流入原生质体内。当存在盐胁迫时，净Na+流量为正值，说明主要依靠Na+外排适应盐胁迫环境，并且GB能促进Na+外排。由第二幅图可知，质膜H+泵被矾酸钠抑制后，存在盐胁迫时，净Na+流量值有所降低，且GB组下降显著，说明GB是通过调控质膜Na+泵来影响Na+外排，B正确；
C、在盐胁迫情况下，无论质膜H+泵活性增强导致Na+外排量增加，还是液泡膜NHX载体活性增强促进Na+进入液泡，都可维持细胞质基质Na+稳态，都能增强植物的耐盐性，C正确;
D、由第三与第四幅图可以得知，在有盐胁迫时，GB作用下液泡膜NHX载体活性有所增强H+泵活性没有变化，说明GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，可能与液泡膜NHX载体活性增强有关，而与液泡膜H+泵活性无关，D错误。
故选ABC。
16. 在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要植物幼苗的生理指标（见表）。下列分析正确的是（ ）
注：光补偿点指光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点指达到最大光合速率所需的最小光强。
A. 光照强度小于6千勒克斯时，构树幼苗叶肉细胞需要的CO2全部来自外界
B. 光照强度为10千勒克斯时，影响构树和刺槐幼苗光合速率的环境因素都有光照强度和CO2浓度等
C. 若将光照强度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯，短时间内香樟幼苗叶肉细胞中的C3会减少
D. 在树冠遮蔽严重、林下光照较弱的环境中，胡颓子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和构树
【答案】CD
【解析】
【分析】根据题干和题表分析，影响表中植物光合作用的因素主要是光照强度，光补偿点时呼吸作用速率等于光合作用速率，光饱和点以后，影响各种植物的光合作用速率的因素不再是自变量光照强度，而是温度或CO2浓度等。真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率。
【详解】A、光照强度小于6千勒克斯时，构树幼苗叶肉细胞中光合作用强度小于呼吸作用强度，所以需要的CO2全部来自于细胞呼吸，A错误；
B、光照强度为10千勒克斯时，构树幼苗光合速率未达到最大值，影响构树幼苗光合速率的环境因素是光照强度；光照强度为10千勒克斯时，刺槐幼苗光合速率达到最大值，此时影响刺槐幼苗光合速率的环境因素为CO2浓度，B错误；
C、若将光照强度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯，香樟幼苗叶肉细胞中产生的[H]和ATP会增多，C3的还原速率加快，C3会减少，C正确；
D、由于胡颓子和香樟的光补偿点和光饱和点均较低，在树冠遮蔽严重、林下光照较弱的环境中，胡颓子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和构树，D正确。
故选CD。
三、非选择题（共60分，五大题）
17. 图甲表示狗尾草的叶肉细胞和维管束鞘细胞中部分物质代谢关系，其中的①～⑧代表代谢过程。请分析并回答下列问题：
（1）据图甲分析，叶肉细胞CO2固定的产物天冬氨酸通过______（填结构名称）进入维管束鞘细胞中，经过一系列反应后转变为苹果酸；图甲中卡尔文循环发生的场所是______。代谢过程④⑤⑧中，属于放能反应的有______。
（2）龙舌草是一种水生植物，在同一叶肉细胞内就能完成图甲中类似代谢过程，据此推测龙舌草叶肉细胞中的叶绿体有______种类型。为了适应水体中低CO2浓度的环境，龙舌草光合作用所需的CO2除了由苹果酸提供外，还能吸收______用于光合作用。
（3）为进一步探究龙舌草昼夜酸度变化趋势与光合作用的关系，研究小组进行了相关实验并得出图乙、图丙所示的结果。
在低CO2浓度条件下，龙舌草叶片昼夜酸度变化规律是______。据实验结果推测，龙舌草叶片昼夜酸度变化的原因可能是______。
【答案】（1） ①. 胞间连丝 ②. 维管束鞘细胞的叶绿体基质 ③. ⑤
（2） ①. 2 ②. 水体中的CO2、水体中的HCO3-、自身细胞呼吸作用产生的CO2
（3） ①. 夜晚升高，白天降低 ②. 苹果酸夜晚积累，白天分解产生CO2，消耗苹果酸
【解析】
【小问1详解】
高等植物相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质可以通过通道进入另一个细胞。根据图甲可以看出，天冬氨酸通过细胞之间的通道，即胞间连丝，进入维管束鞘细胞；据图甲和已有知识可知，卡尔文循环（暗反应）发生的场所是维管束鞘细胞的叶绿体基质；据图甲信息判断，代谢过程④⑤⑧中，④将NADPH转化为NADP+，根据光合作用光反应的能量变化，推测该过程为吸能反应，⑤将NAD+转化成NADH，根据细胞呼吸的能量变化，推测该过程为放能反应，⑧消耗了ATP，为吸能反应。
【小问2详解】
除图甲所示光合作用类型外，还有常规光合作用类型（叶绿体中完成全部环节），故推测龙舌草叶肉细胞内的叶绿体有2种类型；从图甲可知，HCO3-和CO2可以相互转化，据此判断，龙舌草光合作用所需的CO2除由苹果酸提供外，吸收水体中的CO2、自身细胞呼吸作用产生的CO2、水体中的HCO3-产生的CO2均可用于其进行光合作用。
【小问3详解】
观察图乙可知，在低CO2浓度条件下，龙舌草叶片酸度变化为夜晚升高，白天降低；由图丙可知，低CO2浓度条件下，苹果酸含量白天降低，夜晚升高。据此推测，龙舌草叶片昼夜酸度变化的原因可能是苹果酸夜晚积累，白天分解产生CO2，消耗苹果酸。
18. Rubisc酶是暗反应中的关键酶，它催化CO2与RuBP生成三碳化合物。某实验小组欲研究水稻光合作用的相关生理过程，以水稻的低叶绿素含量突变体（YL）与野生型（WT）为实验材料，采用随机分组设计，设置3种氮肥处理，即0N（全生育期不施氮肥）、MN（全生育期施纯氮120kg·hm-2）和HN（全生育期施纯氮240kg·hm-2），并测定饱和光照强度（1000μml·m-2·s-1）下的气孔导度和胞间CO2浓度，结果如图所示。回答下列问题：
（1）比较YL与WT的叶绿素含量差异时，常用________提取叶绿素；限制暗反应速率的内在因素可能有____________________。
（2）图示结果表明，在MN与HN处理下，YL与WT相比，前者气孔导度较大，但二者胞间CO2浓度却无显著差异。由此推断在MN与HN处理下，YL的光合速率________WT的，分析其原因是____________________。
（3）研究表明，叶绿素含量高并不是叶片光合速率大的必需条件。叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象，因此，适当降低____________________将有助于减少叶片中氮素在合成叶绿素过程中的消耗，最终提高叶片光合速率。
（4）Rubisc酶催化CO2与RuBP生成三碳化合物的过程称为________，叶肉细胞中Rubisc酶含量高，有利于提高光合速率，但合成Rubisc酶需要消耗大量的氮素。已知YL的Rubisc酶含量显著高于WT的，结合题图分析，与WT的氮素利用途径相比，YL的氮素利用途径可能是____________________。
【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 光合作用有关酶的数量与活性
（2） ①. 高于 ②. YL较高光合速率会较快地固定与消耗胞间CO2，从而在一定程度上降低了胞间CO2浓度，使其与WT的胞间CO2浓度差异不大（或在MN与HN处理下，YL的气孔导度大于WT的，但YL与WT的胞间CO2浓度基本相同，YL的光合作用消耗了更多的CO2）
（3）叶片中的叶绿素含量
（4） ①. CO2的固定 ②. YL更倾向于将氮素用于Rubisc酶的合成，而不是叶绿素的合成
【解析】
【分析】光合色素易溶于有机溶剂，叶绿素的提取用无水乙醇，光合作用分为光反应和暗反应，光照强度、温度、水、二氧化碳等因素影响光合作用速率。
【小问1详解】
叶绿素的提取用无水乙醇；光合作用内在因素中光合作用有关酶的数量与活性可以限制暗反应速率。
【小问2详解】
CO2是暗反应的原料，在MN与HN处理下，YL与WT相比，前者气孔导度较大，但二者胞间CO2浓度却无显著差异，YL较高的光合速率会较快地固定与消耗胞间CO2，从而在一定程度上降低了胞间CO2浓度，使其与WT的胞间CO2浓度差异不大（或在MN与HN处理下，YL的气孔导度大于WT的，但YL与WT的胞间CO2浓度基本相同，YL的光合作用消耗了更多的CO2），因此YL的光合速率高于WT的。
【小问3详解】
叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象，适当降低叶片中的叶绿素含量，有助于减少叶片中氮素在合成叶绿素过程中的消耗，最终提高叶片光合速率。
【小问4详解】
由题意可知，Rubisc酶是暗反应中的关键酶，它催化CO2与RuBP生成三碳化合物，此过程称为CO2的固定。合成Rubisc酶需要消耗大量的氮素，结合题图分析，与WT的氮素利用途径相比，YL更倾向于将氮素用于Rubisc酶的合成，而不是叶绿素的合成。
【点睛】本题考查暗反应中的相关知识，旨在让学生通过题意对信息进行有效的提取和分析，结合所学进行准确作答。
19. 为了提高植物的生态效益，有人做了相关实验，绘出下列四图。请回答有关的问题：
（1）甲图中a和b表示的物质是__________________________________。
（2）乙图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速率与光照强度和温度的关系。则植物在光照强度为4000勒克斯前，影响光合作用速率的主要因素是_______。
（3）丙图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图，若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为c时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的_______倍。当氧浓度为d时，该植物器官进行的细胞呼吸反应式为___________________________________。
（4）丁图是某兴趣小组将该植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。由图丁可推知，光合速率与呼吸速率相等的点是_____。（填字母）
Ⅱ.对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。
（5）甲图给我们的启示是，在栽培农作物时要注意______________。
（6）乙图给我们的启示是，在密闭大棚种植作物时要注意______________。
（7）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），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，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。则b－a所代表的是12小时内______________。
（8）装置丁（如图丁）可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是______________。
【答案】（1）ATP和[H]
（2）光照强度 （3） ①. 1.5 ②. C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 （4）f和h （5）合理密植
（6）经常补充CO2 （7）右侧截取部分的光合作用制造的有机物总量
（8）单位时间上浮叶片数量
【解析】
【分析】本题两大小题，第一大题考察影响光合速率的多因素分析、有氧呼吸和无氧呼吸的计算、密闭容器中植物进行光合作用和呼吸作用二氧化碳的变化。第二大题考察提高光合作用的速率的措施、半叶法计算总光合速率、探究CO2对光照强度的影响的实验。
【小问1详解】
甲图（植物的光合作用）中a和b表示的物质是ATP和[H]。
【小问2详解】
乙图表示在二氧化碳充足的条件下光照强度、温度对植物光合作用的影响。植物在光照强度为4000勒克斯前，影响光合作用速率的主要因素是光照强度，4000勒克斯后，温度影响光合速率的主要因素。
【小问3详解】
由丙图知：C点时，植物进行呼吸释放6个CO2，吸收4个氧气，说明植物进行有氧呼吸释放4个CO2，无氧呼吸释放2个CO2，有氧呼吸消耗葡萄糖摩尔数：产生的CO2摩尔数为1：6；无氧呼吸消耗葡萄糖摩尔数：产生的CO2摩尔数为1：2.因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的1.5倍。当氧浓度为d时，该植物器官只进行有氧呼吸，进行的细胞呼吸反应式为C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
【小问4详解】
丁图是某兴趣小组将该植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。由图丁可推知，光合速率与呼吸速率相等的点是f.h两个拐点。f点之前，呼吸作用大于光合作用，在f点之后h点之前，光合速率大于呼吸速率；在h点之后，呼吸速率大于光合速率。
【小问5详解】
甲图是种植密度对植物光合速率的影响，发现不同的种植密度，植物的光合速率不一样，启发：合理密植。
【小问6详解】
在密闭大棚（CO2浓度有限），种植作物时要注意补充CO2。
【小问7详解】
左侧叶子12小时内只进行呼吸作用，a=原叶重-呼吸消耗的质量；右侧叶子12小时内进行光合作用和呼吸作用，b=原叶重+净光合作用产生的质量，b-a=12小时内右侧截取部分的光合作用制造的有机物总量。
【小问8详解】
图丁可用来探究光照强度对光合作用强度的影响，光合作用产生氧气，可通过单位时间植物叶释放的氧气量来判断光合速率，可以确定该实验的因变量应该单位时间上浮叶片的数量。
【点睛】本题考察呼吸作用和光合作用相关知识，以及实验设计，难度较大。其中关于植物在密闭容器进行光合作用和呼吸作用时CO2的变化，搞清楚几个拐点的意思，最后的点是高于起始点，还是低于或者等于，如果终点和起始点的CO2量一样，整个过程，净光合速率为0，如果低于，说明净光合大于0，反之小于0。
20. 2021年2月5日，国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像，微博热评第一就是：火星上能种菜吗？火星大气中的CO2占95．3%，N2占2．7%，O2占0．1%，大气密度约是地球1%。（地球大气中CO2占0．03%，N2占78%，O2占21%）。
（1）据此分析，自然条件下火星上可以种菜吗？__________为什么？__________
（2）美国和中国都极为重视人工光合作用，期待这方面的突破能给移民火星带来契机。自然光合作用中太阳能到化学能的转换效率极低，例如赛达伯格湖能量流动图解中 __________与入射太阳能之比还不到0．1%。
（3）为此有人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜(TEM)，并将其与16种酶（类似卡尔文循环中的酶）一起包裹在油包水液滴中构成人工光合系统。光照后，该系统中ATP增加，NADPH减少，并且生成了有机物，证明了该系统的有效性。
从细胞代谢的角度分析，该系统与叶肉细胞相比主要优点是：
①_______________________________________________________________。
②_____________________________________________ ，从而提高光能到化学能的转化效率。
（4）下图是验证该系统有效性的一个实验环节。实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性。
上述实验分四组，在同等条件下在油包水液滴中分别加入等量有机物1和图所示物质。组1和组2的作用分别是：
组1 ____________________________________；组2 _______________________________。
实验的结论是 ________________________________________________________。
【答案】 ①. 不能 ②. 火星上没有充足的氧气供植物（在夜晚）进行呼吸作用（或有氧呼吸），（无法进行正常生理活动） ③. 生产者的同化量（或生产者固定太阳能的量） ④. 无呼吸作用，能够更有效的积累有机物 ⑤. 能够利用更少的ATP进行有机物合成（或该系统能正常合成有机物且ATP增加） ⑥. 组1起（阴性）对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰（或组1起对照作用，保证NADPH的变化是因为加入G酶而引起的（增加信度） ⑦. 组2起（空白）对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响 ⑧. （在光照条件下）TEM可以驱动G酶所催化的反应（或G酶能够在TEM存在的情况下催化反应进行）
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构（食物链和食物网）。
2、生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递。
3、分析题图可知本实验的实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性，自变量是G酶的催化有效性，因变量是中间产物NADPH的浓度。
【详解】（1）分析题干可知火星上含有较高浓度的二氧化碳，不含有充足的氧气，因此无法保证植物（在夜晚）进行呼吸作用（或有氧呼吸），自然条件下火星上不可以种菜。
（2）流经自然生态系统的总能量是指身生产者固定的太阳能。
（3）分析题图干可知人工光合系统能够进行光合作用，而不能进行呼吸作用，与叶肉细胞相比其优点为无呼吸作用，能够更有效的积累有机物，能够利用更少的ATP进行有机物合成。
（4）分析题图可知本实验的实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性，自变量是G酶的催化有效性，因变量是中间产物NADPH的浓度，由此可见组1组起对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰，组2起（空白）对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响。分析曲线可知组3和组4的中间产物NADPH的浓度较低，由此说明（在光照条件下）TEM可以驱动G酶所催化的反应。
【点睛】本题重点考查生态系统的相关知识，要求考生能够获取题目有效信息，整合进行答题。
21. ATP合酶是一个含多亚基的跨膜蛋白复合物，能利用质子（H+）梯度产生的质子流将ADP和Pi合成为ATP。它由头部（F1）和嵌入膜内的柄部（F0）组成。F1含5种亚基（） ，F0含3种亚基（） ，图甲是其结构示意图。白念珠菌会引起系统性真菌感染疾病，为了寻找治疗这种感染疾病的有效药物，研究人员将野生型白念珠菌通过基因敲除等方法获得了ATP2缺失株（ATP合酶 亚基编码基因缺失）及ATP2回复株（ATP2缺失株恢复野生型基因序列），进行了系列研究，图乙和图丙为部分研究结果。请分析回答：
（1）几乎所有生物细胞中均存在ATP合酶，说明各种细胞内的_________供应机制相同，该事实体现了生物界具有______________性。
（2）据图甲分析，ATP合酶的F0具有_________ 的特点（“亲水性”或“疏水性”），它可作为H+通道，由此判断，此处H+跨膜运输的方式不可能是_____________。
（3）植物叶肉细胞中，图甲M膜可能是___________。 在黑暗条件下，图甲结构产生ATP，则图中H+产生于__________ 阶段（填生理过程） ；光照条件下，若M膜两侧的H+浓度梯度突然消失，其他条件不变，短时间内叶绿体中三碳化合物含量会____________。
（4）图乙为体外培养条件下，实验所用白念珠菌的生长曲线图，结果表明：ATP2基因是白念珠菌存活的_________ （“必需基因” 或“非必需基因”）。
（5）图丙为实验小鼠接种不同白念珠菌后的生存率示意图，接种ATP2缺失株30天后小鼠的存活率为100% ，而接种野生型菌株和回复株的小鼠于第15天全部死亡，该结果说明了_________， 从而为筛选能够作用于该靶点的抗真菌药物提供科学基础。
【答案】 ①. 能量 ②. 统一性 ③. 疏水性 ④. 自由扩散、主动运输（胞吞胞吐） ⑤. 线粒体内膜、类囊体； ⑥. 有氧呼吸第一、二阶段 ⑦. 增加 ⑧. “非必需基因” ⑨. ATP2基因（ATP合酶亚基编码基因）缺失后白念珠菌无法对小鼠造成致死性感染
【解析】
【分析】膜上的ATP核酶将ADP和Pi转化成ATP，该酶在线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜上存在，参与有氧呼吸第三阶段和光反应阶段的ATP合成，图乙中ATP2缺失株吸光值（细菌数量）随时间的增加而增加最终保持稳定，增长速率和最大值小于野生型植株和回复株，ATP2缺失株小鼠存活率100%，说明ATP2基因（ATP合酶亚基编码基因）缺失后白念珠菌无法对小鼠造成致死性感染。
【详解】（1）几乎所有细胞都存在ATP合酶，ATP是细胞内的直接能源物质，说明各细胞内的能量供应机制相同，体现生物界的统一性；
（2）ATP合酶的F0端位于膜内，说明其具有疏水性的特点，作为H+的通道，H+需要通道才能进入膜内，说明不是自由扩散，该过程产生ATP，说明不是主动运输；
（3）叶肉细胞内能产生ATP的有线粒体和叶绿体，M膜可能是线粒体内膜或叶绿体类囊体薄膜，黑暗条件下光反应不能进行，产生ATP的为有氧呼吸，有氧呼吸第三阶段的H+来自于有氧呼吸第一二阶段，光照下，光反应阶段产生ATP和[H]用于暗反应C3的还原，膜两侧的H+消失，ATP的产生受阻，C3还原减缓，C3积累增加；
（4）ATP2缺失株也能增殖，虽然数量受到一定的影响，但是能正常存活，说明ATP2基因是非必需基因；
（5）接种ATP2缺失株30天后小鼠的存活率为100% ，而接种野生型菌株和回复株的小鼠于第15天全部死亡，说明ATP2基因（ATP合酶亚基编码基因）缺失后白念珠菌无法对小鼠造成致死性感染。
【点睛】本题考察细胞代谢中ATP的产生，需要学生能够看懂图，并且结合课本知识点进行迁移运用，题目难度较大，对学生的能力要求较高。选项/框号
1
2
3
4
5
6
A
细胞中的脂质
脂肪
磷脂
胆固醇
性激素
维生素D
B
植物细胞中的储能物质
脂肪
蛋白质
多糖
淀粉
纤维素
C
细胞中的生物大分子
蛋白质
多糖
核酸
核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
D
动物细胞的基本结构
细胞膜
细胞核
细胞质
细胞质基质
细胞器
物像大小
看到细胞数目
视野亮度
物像与装片的距离
视野范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
步骤
基本过程
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
1
加入1%淀粉溶液
3mL
-
3mL
-
3mL
-
2
加入2%蔗糖溶液
-
3mL
-
3mL
-
3mL
3
加入稀释的人新鲜唾液
-
-
1mL
1mL
-
-
4
加入蔗糖酶溶液
-
-
-
-
1mL
1mL
5
37℃保温15min，加本尼迪特试剂
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
6
80～100℃热水浴2～3min，观察
？
？
有红黄色沉淀
无红黄色沉淀
？
？
指标 物种
构树
刺槐
香樟
胡颓子
光补偿点（千勒克斯）
6
4
1．8
1．1
光饱和点（千勒克斯）
13
9
3．5
2．6
本试卷总分值为100分 考试时长为75分钟
考试范围：必修一（第一，第二单元）
一、单选题（共24分，12小题）
1. 下图是某化合物的结构式，相关说法中错误的是（ ）
A. ②④⑥为R基B. ③⑤为肽键
C. ①为氨基，⑦为羧基D. 该化合物为二肽
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，①是氨基，②④⑥是R基，③和⑤是肽键，⑦是羧基。
【详解】A、根据氨基酸的结构可知，图中②④⑥为R基，氨基酸的种类由R基决定，A正确；
B、氨基酸之间依靠肽键连接，图中③⑤为肽键，是氨基酸经脱水缩合形成的，B正确；
C、①是氨基（-NH2），⑦是羧基（-COOH），C正确；
D、该化合物含有两个肽键，是由三个氨基酸经脱水缩合形成的，称为三肽，D错误。
故选D。
2. 将组成细胞的相关物质或结构依次填入下图各框中，其中包含关系正确的选项是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。
【详解】A、细胞中的脂质包括脂肪﹑磷脂和固醇，固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D，A错误；
B、植物细胞中的储能物质主要是脂肪和多糖，植物细胞中储能的多糖是淀粉，纤维素参与构成细胞壁，不能为细胞供能，蛋白质一般不作为储能物质，B错误；
C、细胞中的生物大分子包括蛋白质、多糖、核酸，其中核酸包括核糖核酸和脱氧核糖核酸，C错误；
D、动物细胞的基本结构包括细胞膜、细胞核、细胞质，细胞质又包括细胞质基质和细胞器，D正确。
故选D。
3. 许多农业谚语涉及生物学原理在农业生产实践中的应用。下列相关解释不合理的是（ ）
A. “秋分种高山，寒露种平川”：温度对冬小麦的生长有影响
B. “农家两大宝，猪粪、红花草（豆科植物）”：红花草具有固氮肥田的作用
C. “春天粪堆密，秋后粮铺地”：粪肥中的矿质元素流向植物，促进粮食增产
D. “稀豆稠麦，收成不坏；稀麦稠豆，没啥收头”：合理密植可提高净光合产量
【答案】B
【解析】
【分析】土壤松土，促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量。合理密植是使植株行间距和株距科学合理，使植物的叶片互不遮挡，通过植物的光合作用，充分有效利用这片土地上的光能，来提高产量。
【详解】A、“秋分种高山，寒露种平川”，由于海拔高度会影响气温的变化，因此该事实说明温度对冬小麦的生长有影响，A正确；
B、“农家两大宝，猪粪、红花草（豆科植物）”，红花草根系上的根瘤菌与豆科植物形成互利共生的关系，根瘤菌有固氮作用，能为豆科植物提供氮元素，故能起到固氮肥田的作用，猪粪也可通过微生物的分解作用起到肥田的作用，因而有利于高产，B错误；
C、“春天粪堆密，秋后粮铺地”：粪肥中的矿质元素流向植物，能提高光合速率，进而促进粮食增产，C正确；
D、“稀豆稠麦，收成不坏；稀麦稠豆，没啥收头”：这句话的意思是小麦种植过稀麦稀和大豆种植过密，都很难高产，体现了作物需要合理密植，D正确。
故选B。
4. 各取10%的无菌葡萄糖溶液100mL，加入少许酵母菌液，混匀.密封，按下图装置实验。如果测定甲、乙装置中CaCO3沉淀均为10g，撤去装置，将两瓶溶液用滤菌膜过滤掉酵母菌，滤液分别倒入下列U型管中，开始时液面相平，下列对一段时间后AB液面的变化及原因叙述正确的是
A. A、B液面不变，因为生成CaCO3相等，分解的葡萄糖也相等
B. A上升B下降，因为甲消耗的葡萄糖少，溶液浓度大
C. A下降B上升，因为甲进行有氧呼吸，分解的葡萄糖多，溶液浓度小
D. A下降B上升，因为乙进行无氧呼吸，分解的葡萄糖少，溶液浓度大
【答案】B
【解析】
【详解】有氧呼吸：C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋能量；
无氧呼吸：C6H12O6→2酒精＋2CO2＋能量；
如果测定甲、乙装置中CaCO3沉淀均为10g，
甲进行有氧呼吸，分解的葡萄糖少，溶液浓度大。水分的运输方向是低浓度到高浓度，A下降B上升；答案选C。
5. 现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光(A)，另一半不遮光(B)，并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作M1和M2，单位mg/( dm2·h)。下列说法正确的是（ ）
A. M1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小
B. M2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小
C. (M2－M1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量。
D. 该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度
【答案】D
【解析】
【分析】解决此类问题的关键是：明确在黑暗中有机物的减少量代表呼吸作用强度；光照下有机物的增加量代表净光合作用强度；实际光合作用速度=净光合作用速度+呼吸作用速度。
【详解】A、M1表示被截取的部分（A部分）干重，不能代表在光照时间内呼吸作用的大小，A错误；
B、M2表示被截取的部分（B部分）干重，不能代表净光合作用的大小，B错误；
C、（M2-M1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的合成量，而不是积累量，C错误；
D、假设原来半片叶重为m0，则m0-m1=呼吸作用，M2-M0为光照下的净光合作用。所以，实际光合作用速度=净光合作用速度+呼吸作用速度=M2-M0+M0-M1=M2-M1，D正确。
故选D。
6. 用光学显微镜观察并用测微尺测呈某蚕豆叶下表皮细胞时，在相同情况下，放大倍数越小则（ ）
A. 视野范围越小B. 视野越暗
C. 测得格数越少D. 物像越大
【答案】C
【解析】
【分析】高倍镜与低倍镜观察情况比较
【详解】A、在相同情况下，放大倍数越小，则视野范围越大，A错误； B、在相同情况下，放大倍数越小，视野越亮，B错误；
C、在相同情况下，放大倍数越小，测得格数越少，即物像越小，占的格数越少，C正确；
D、在相同情况下，放大倍数越小，看到的物像越小，D错误。
故选C。
7. ATP结合到肌球蛋白上并释放能量，从而改变其构象，进而驱动肌肉细胞的收缩，机理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 肌肉细胞中只消耗ATP，不会产生ATP
B. ATP释放能量过程中失去了两个磷酸基团
C. 肌球蛋白构象的改变依赖于ATP水解供能
D. 该过程中ATP中的化学能转化成了热能
【答案】C
【解析】
【分析】ATP水解得到ADP和Pi，并释放出能量，直接为各项生命活动供能。
【详解】A、肌肉细胞也会进行细胞呼吸，也会产生ATP，A错误；
B、ATP释放能量过程中失去了1个磷酸基团，B错误；
C、由图可知，肌球蛋白构象的改变依赖于ATP水解供能，C正确；
D、该过程中ATP中的化学能转化成了肌肉细胞的收缩的能量，D错误。
故选C。
8. 如图表示温度对某植物的光合速率与呼吸速率的影响。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 35℃光下，该植物产生的氧气全部进入线粒体
B. 50℃光下，该植物依然能进行光合作用和呼吸作用
C. 45℃光下，该植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
D. 该实验不能反映出该植物呼吸作用的酶的最适宜温度
【答案】A
【解析】
【分析】光照下放氧速率表示净光合速率；黑暗下吸氧速率表示呼吸速率，据此答题。
【详解】A、35℃光下，净光合速率大于0，说明该植物产生的氧气一部分进入线粒体，一部分释放到细胞外，A错误；
B、50℃光下，该植物净光合速率的绝对值小于呼吸速率，说明该条件下该植物依然能进行光合作用和呼吸作用，B正确；
C、45℃光下，该植物的净光合速率应为0，但对于叶肉细胞而言，光合速率依然大于呼吸速率，C正确；
D、实验温度范围内，随着温度的升高，呼吸速率也升高，因此不能反映出该植物呼吸作用的酶的最适宜温度，D正确。
故选A。
9. 为验证酶的特性，进行了下表所示的实验，基本过程如下表所示：
（注：“-”表示不加入，“？”表示结果未知）
据表分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有葡萄糖
B. 试管3～6需37℃保温15min的目的是利于酶的催化作用
C. 若试管5中出现红黄色沉淀，说明蔗糖酶也能水解淀粉
D. 根据实验结果可知，37℃是人唾液淀粉酶作用的最适温度
【答案】B
【解析】
【分析】析表格数据可知：本实验的自变量是加入底物的种类和酶的种类，因变量为是否有还原糖的生成，新鲜唾液中含有唾液淀粉酶，能将淀粉分解为还原糖，蔗糖酶能催化蔗糖的水解为还原糖，故加本尼迪特试剂产生红黄色沉淀，酶具有专一性，淀粉酶不能催化蔗糖的水解为还原糖，蔗糖酶不能催化淀粉的水解为还原糖，故加本尼迪特试剂不能产生红黄色沉淀，据此答题。
【详解】A、试管1和试管2作为对照，其作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖，不一定是葡萄糖，A错误；
B、温度作为无关变量，应保持相同且适宜，试管3～6需37℃保温15min的目的是利于酶的催化作用，B正确；
C、若试管5中出现红黄色沉淀，可能是淀粉中含有还原糖，C错误；
D、根据实验结果不能说明37℃是人唾液淀粉酶作用的最适温度，D错误。
故选B。
10. 研究小组在不同O2浓度条件下，对人体内甲、乙两种细胞的呼吸强度进行了测定，其中a的O2浓度为0，且呼吸底物均为葡萄糖，结果如下图。
下列叙述正确的是（ ）
A. 甲细胞可能为神经细胞，乙细胞可能为骨骼肌细胞
B. 氧浓度为a时，乙细胞释放的能量大多以热能形式散失
C. 氧浓度为b时，乙细胞的线粒体基质和细胞溶胶均能利用[H]
D. 甲细胞的呼吸强度不随O2浓度升高而增加的原因可能是呼吸酶数量有限
【答案】B
【解析】
【分析】人体有氧呼吸和无氧呼吸的过程：
（1）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。
（2）无氧呼吸的二阶段：
第一阶段：和有氧呼吸第一阶段相同
第二阶段：在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸。
【详解】A、从图中看出O2浓度不影响甲细胞的呼吸强度，所以可能是成熟的红细胞，不能进行有氧呼吸，而骨骼肌细胞有线粒体，能够进行有氧呼吸，乙细胞可能为骨骼肌细胞，A错误；
B、呼吸作用过程中，物质氧化分解释放的能量大部分都是以热能的形式释放，B正确；
C、氧浓度为b时，线粒体基质不能利用[H]，只能产生[H]，C错误；
D、甲细胞的呼吸强度不随O2浓度升高而增加的原因可能是只能进行无氧呼吸，D错误；
故选B。
11. 科学家利用细胞结构完全被破坏后的HeLa细胞匀浆为实验对象，研究了细胞色素C（线粒体中与有氧呼吸有关的一种蛋白质）和dATP（三磷酸脱氧腺苷）与细胞凋亡的关系，结果如图所示。下列分析正确的是
A. 随着细胞色素C的含量增加，促细胞凋亡的效果增加
B. 据图判断dATP和细胞色素C的存在能促进细胞凋亡
C. 有细胞色素C参与的细胞呼吸过程伴随着ATP的消耗
D. dATP与ATP在化学组成上的差异是dATP特有腺嘌呤
【答案】B
【解析】
【分析】由图知有dATP的情况下，随细胞色素C浓度的升高促进细胞凋亡的效果升高，在同一细胞色素C浓度下存在dATP（三磷酸脱氧腺苷）较不存在dATP促进细胞凋亡的效果明显升高。
【详解】A. 由图知在有dATP的情况下，随着细胞色素C的含量增加，促细胞凋亡的效果增加，A错误。
B. 据图判断dATP和细胞色素C的存在能促进细胞凋亡，B正确。
C. 据题意无法判断有细胞色素C参与的细胞呼吸过程伴是否随着ATP的消耗，C错误。
D. dATP与ATP在化学组成上的差异是dATP特有脱氧核糖，D错误。
【点睛】本题以华裔科学家王晓东利用细胞结构完全被破坏后的HeLa细胞匀浆为实验对象，研究了细胞色素C和dATP（三磷酸脱氧腺苷）与细胞凋亡的关系所得的结果图像，考查细胞中的化合物和功能、细胞代谢的知识，考生识记细胞中的化合物的种类和作用、明确细胞呼吸的过程、通过分析题干中的曲线图获取信息是解题的关键。
12. 下图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置，把三套装置放在隔热且适宜的条件下培养(三装置中种子的质量相等且不考虑温度引起的体积膨胀)。下列有关说法正确的是（ ）
A. 一段较短时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离的关系可能为 hC>hB>hA
B. 当种子中的有机物消耗完毕，温度计读数TC最低
C. 玻璃管中有色液滴移动的距离是种子呼吸消耗氧气和释放二氧化碳的差值
D. A、B两试管有色液滴左移的速率一样
【答案】A
【解析】
【分析】三个装置中产生的CO2都被NaOH溶液吸收，因此装置中会因O2的消耗，而导致气压的下降，所以液滴会向左移动，液滴向左移动的距离，表示有氧呼吸消耗的氧气量的多少。花生是油料作物种子，其中含脂肪较多，小麦等谷类种子含淀粉多，脂肪的碳氢比例大于淀粉的碳氢比例，消耗同质量的有机物，碳氢比例值大的物质需氧量大，种子萌发时，呼吸作用（主要是有氧呼吸）增强，释放的能量多。因此，油料作物种子（如花生）萌发时需氧量比含淀粉多的种子（如小麦）萌发时的需氧量多，释放的能量也多。当种子中的有机物消耗完毕后，温度计读数最高的是hC．一段时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离：hC＞hB＞hA．虽然A、B两装置里都放有相同的萌发的小麦种子，但A装置的种子消过毒了，所以B装置比A装置多了微生物的呼吸作用。因此，A、B两试管有色液滴左移的速率不一样。
【详解】A、花生种子含脂肪较多，小麦种子含淀粉较多。等质量的这两种种子，由于脂肪的碳氢比例高，耗氧多，故C移动的距离最大。A装置的种子消过毒了，则B装置比A装置多了微生物的呼吸作用，耗氧量较多。因此一段时间后，玻璃管中的有色液滴移动的距离hc＞hb＞ha，A正确；
B、B种子未消毒，由于有细菌等微生物的存在，在单位时间内，呼吸作用强度大于A，消耗的氧气多释放的能量多，B温度计读数比A种子高；相同质量的B糖类与相同质量的C脂肪相比，耗氧量要小释放的能量少，B温度计读数比C种子低。因此温度计读数TC最高，B错误；
C、氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳，因此玻璃管中有色液滴移动的距离是装置中O2体积的变化，C错误；
D、A、B两试管有色液滴左移的速率不一样，D错误。
故选A。
二、多选题（共16分，4小题。每小题全对4分，错选0分，漏选2分）
13. 植物光合速率目前主要使用CO2红外分析仪进行测定，一般用单位时间内同化CO2的微摩尔数表示。将生长状况相同的某种植物在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h(光照强度相同)，测定分析仪密闭气路中CO2的浓度，转换得到如图数据。下列分析正确的是（ ）
A. 该植物在29℃和30℃时依然表现生长现象
B. 该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度分别是29℃和28℃
C. 在27℃、28℃和29℃时，光合作用制造的有机物的量不相等
D. 30℃时光合作用速率等于细胞呼吸速率，CO2变化都是20微摩尔/小时
【答案】AC
【解析】
【分析】由题干和图知，暗处理1h时，此过程中，植物细只进行细胞呼吸作用，CO2浓度的增加量可以代表呼吸作用强度；再光照1h时，此过程中，植物细胞进行呼吸作用和光合作用，光照后与暗处理前CO2浓度的减少量即代表：光合作用固定的CO2量（1h）－呼吸作用释放的CO2量（2h）。
【详解】A、暗处理的CO2浓度的增加量代表：呼吸作用强度，光照后与暗处理前的重量变化表示的是：光合进行了1h和呼吸进行了2h后的重量变化。四组温度下，该植物都表现为生长现象，A正确；
B、该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度都是29℃，因为光合作用强度即：CO2浓度的减少量＋2×CO2浓度的增加量，29℃最大；呼吸作用强度也是在29℃最大，B错误；
C、图中白柱代表1h呼吸产生的CO2，黑柱代表1h光合作用吸收的CO2减去2h细胞呼吸产生的CO2，光合作用强度等于黑柱读数减去2倍的白柱读数。所以：27℃、28℃和29℃时光合作用固定的CO2分别为100、140、180，据此易知制造的有机物的量不相等，C正确；
D、30℃时，光合作用速率大于细胞呼吸速率，呼吸作用：CO2变化是20微摩尔/小时；光合作用：CO2变化是60微摩尔/小时，D错误。
故选AC。
【点睛】本题考查光合作用的相关知识，意在考查考生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
14. 如图是在适宜温度条件下测得的某高等植物的非绿色器官的细胞呼吸与浓度之间的关系。下列叙述错误的是（ ）
A. 当浓度为时，最适于储存水果和蔬菜
B. 曲线I也可以表示乳酸菌的细胞呼吸与浓度之间的关系
C. 当浓度为时，该器官产生的场所有细胞质基质和线粒体基质
D. 当浓度为时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍
【答案】BC
【解析】
【分析】高等绿色植物的非绿色器官细胞可以进行无氧呼吸和有氧呼吸，其有氧呼吸产生二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。据图分析，图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲线Ⅲ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示有氧呼吸和无氧呼吸释放二氧化碳的总和。
【详解】A、根据题图分析可知，曲线I表示该器官进行无氧呼吸时的CO2释放速率，曲线III表示该器官进行有氧呼吸时的CO2释放速率，曲线II表示该器官进行细胞呼吸时（包括有氧呼吸和无氧呼吸）的CO2释放速率。当O2浓度为a时，该器官进行细胞呼吸时的CO2释放速率最低，此时细胞呼吸强度最弱，消耗有机物少，且产生的有害物质酒精也较少，故最适于储存水果和蔬菜，A正确；
B、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，B错误；
C、当O2浓度为b时，曲线II和曲线III重合，说明该器官只进行有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质，C错误；
D、曲线I和曲线III在d点重合，说明O2浓度为a时，有氧呼吸和无氧呼吸的CO2释放速率相等，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，1ml葡萄糖经有氧呼吸产生6mlCO2，经无氧呼吸产生2mlCO2，故产生等量CO2时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的3倍，D正确。
故选BC。
15. 植物可通过质膜H＋泵把Na＋排出细胞，也可通过液泡膜H＋泵和液泡膜NHX载体把Na＋转入液泡内，以维持细胞质基质Na＋稳态。为研究钒酸钠（质膜H＋泵的专一抑制剂）和甘氨酸甜菜碱（GB）对玉米Na＋转运和相关载体活性的影响，研究人员以NaCl处理模拟盐胁迫进行了相关实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 盐胁迫下单独使用GB或钒酸钠处理均可使Na＋外排增加
B. 盐胁迫下GB可能通过调控质膜H＋泵活性增强外排，从而减少细胞内Na＋的积累
C. 盐胁迫下细胞质基质Na＋排出细胞或转入液泡都能增强植物的耐盐性
D. 盐胁迫下GB引起液泡中Na＋浓度的显著变化，与液泡膜H＋泵活性有关
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析第一第二两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排显著增加，钒酸钠处理抑制了质膜H+泵后，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排略微增加；分析第三第四两个题图可知，NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H+泵活性几乎无变化，所以GB引起盐胁迫时液泡中Na+浓度的显著变化，与液泡膜NHX载体活性有关，而与液泡膜H+泵活性无关。
【详解】A、对比分析题干中前两个题图可知，NaCl胁迫，加GB使Na+外排显著增加，钒酸钠处理后，NaCl胁迫时，加GB使Na+外排略微增加说明盐胁迫下单独使用GB或钒酸钠处理均可使Na+外排增加，A正确；
B、由第一幅图可知，在没有盐胁迫时，净Na+流量为负值，且值比较小，说明只有很少Na+内流入原生质体内。当存在盐胁迫时，净Na+流量为正值，说明主要依靠Na+外排适应盐胁迫环境，并且GB能促进Na+外排。由第二幅图可知，质膜H+泵被矾酸钠抑制后，存在盐胁迫时，净Na+流量值有所降低，且GB组下降显著，说明GB是通过调控质膜Na+泵来影响Na+外排，B正确；
C、在盐胁迫情况下，无论质膜H+泵活性增强导致Na+外排量增加，还是液泡膜NHX载体活性增强促进Na+进入液泡，都可维持细胞质基质Na+稳态，都能增强植物的耐盐性，C正确;
D、由第三与第四幅图可以得知，在有盐胁迫时，GB作用下液泡膜NHX载体活性有所增强H+泵活性没有变化，说明GB引起盐胁迫下液泡中Na+浓度的显著变化，可能与液泡膜NHX载体活性增强有关，而与液泡膜H+泵活性无关，D错误。
故选ABC。
16. 在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要植物幼苗的生理指标（见表）。下列分析正确的是（ ）
注：光补偿点指光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点指达到最大光合速率所需的最小光强。
A. 光照强度小于6千勒克斯时，构树幼苗叶肉细胞需要的CO2全部来自外界
B. 光照强度为10千勒克斯时，影响构树和刺槐幼苗光合速率的环境因素都有光照强度和CO2浓度等
C. 若将光照强度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯，短时间内香樟幼苗叶肉细胞中的C3会减少
D. 在树冠遮蔽严重、林下光照较弱的环境中，胡颓子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和构树
【答案】CD
【解析】
【分析】根据题干和题表分析，影响表中植物光合作用的因素主要是光照强度，光补偿点时呼吸作用速率等于光合作用速率，光饱和点以后，影响各种植物的光合作用速率的因素不再是自变量光照强度，而是温度或CO2浓度等。真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率。
【详解】A、光照强度小于6千勒克斯时，构树幼苗叶肉细胞中光合作用强度小于呼吸作用强度，所以需要的CO2全部来自于细胞呼吸，A错误；
B、光照强度为10千勒克斯时，构树幼苗光合速率未达到最大值，影响构树幼苗光合速率的环境因素是光照强度；光照强度为10千勒克斯时，刺槐幼苗光合速率达到最大值，此时影响刺槐幼苗光合速率的环境因素为CO2浓度，B错误；
C、若将光照强度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯，香樟幼苗叶肉细胞中产生的[H]和ATP会增多，C3的还原速率加快，C3会减少，C正确；
D、由于胡颓子和香樟的光补偿点和光饱和点均较低，在树冠遮蔽严重、林下光照较弱的环境中，胡颓子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和构树，D正确。
故选CD。
三、非选择题（共60分，五大题）
17. 图甲表示狗尾草的叶肉细胞和维管束鞘细胞中部分物质代谢关系，其中的①～⑧代表代谢过程。请分析并回答下列问题：
（1）据图甲分析，叶肉细胞CO2固定的产物天冬氨酸通过______（填结构名称）进入维管束鞘细胞中，经过一系列反应后转变为苹果酸；图甲中卡尔文循环发生的场所是______。代谢过程④⑤⑧中，属于放能反应的有______。
（2）龙舌草是一种水生植物，在同一叶肉细胞内就能完成图甲中类似代谢过程，据此推测龙舌草叶肉细胞中的叶绿体有______种类型。为了适应水体中低CO2浓度的环境，龙舌草光合作用所需的CO2除了由苹果酸提供外，还能吸收______用于光合作用。
（3）为进一步探究龙舌草昼夜酸度变化趋势与光合作用的关系，研究小组进行了相关实验并得出图乙、图丙所示的结果。
在低CO2浓度条件下，龙舌草叶片昼夜酸度变化规律是______。据实验结果推测，龙舌草叶片昼夜酸度变化的原因可能是______。
【答案】（1） ①. 胞间连丝 ②. 维管束鞘细胞的叶绿体基质 ③. ⑤
（2） ①. 2 ②. 水体中的CO2、水体中的HCO3-、自身细胞呼吸作用产生的CO2
（3） ①. 夜晚升高，白天降低 ②. 苹果酸夜晚积累，白天分解产生CO2，消耗苹果酸
【解析】
【小问1详解】
高等植物相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质可以通过通道进入另一个细胞。根据图甲可以看出，天冬氨酸通过细胞之间的通道，即胞间连丝，进入维管束鞘细胞；据图甲和已有知识可知，卡尔文循环（暗反应）发生的场所是维管束鞘细胞的叶绿体基质；据图甲信息判断，代谢过程④⑤⑧中，④将NADPH转化为NADP+，根据光合作用光反应的能量变化，推测该过程为吸能反应，⑤将NAD+转化成NADH，根据细胞呼吸的能量变化，推测该过程为放能反应，⑧消耗了ATP，为吸能反应。
【小问2详解】
除图甲所示光合作用类型外，还有常规光合作用类型（叶绿体中完成全部环节），故推测龙舌草叶肉细胞内的叶绿体有2种类型；从图甲可知，HCO3-和CO2可以相互转化，据此判断，龙舌草光合作用所需的CO2除由苹果酸提供外，吸收水体中的CO2、自身细胞呼吸作用产生的CO2、水体中的HCO3-产生的CO2均可用于其进行光合作用。
【小问3详解】
观察图乙可知，在低CO2浓度条件下，龙舌草叶片酸度变化为夜晚升高，白天降低；由图丙可知，低CO2浓度条件下，苹果酸含量白天降低，夜晚升高。据此推测，龙舌草叶片昼夜酸度变化的原因可能是苹果酸夜晚积累，白天分解产生CO2，消耗苹果酸。
18. Rubisc酶是暗反应中的关键酶，它催化CO2与RuBP生成三碳化合物。某实验小组欲研究水稻光合作用的相关生理过程，以水稻的低叶绿素含量突变体（YL）与野生型（WT）为实验材料，采用随机分组设计，设置3种氮肥处理，即0N（全生育期不施氮肥）、MN（全生育期施纯氮120kg·hm-2）和HN（全生育期施纯氮240kg·hm-2），并测定饱和光照强度（1000μml·m-2·s-1）下的气孔导度和胞间CO2浓度，结果如图所示。回答下列问题：
（1）比较YL与WT的叶绿素含量差异时，常用________提取叶绿素；限制暗反应速率的内在因素可能有____________________。
（2）图示结果表明，在MN与HN处理下，YL与WT相比，前者气孔导度较大，但二者胞间CO2浓度却无显著差异。由此推断在MN与HN处理下，YL的光合速率________WT的，分析其原因是____________________。
（3）研究表明，叶绿素含量高并不是叶片光合速率大的必需条件。叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象，因此，适当降低____________________将有助于减少叶片中氮素在合成叶绿素过程中的消耗，最终提高叶片光合速率。
（4）Rubisc酶催化CO2与RuBP生成三碳化合物的过程称为________，叶肉细胞中Rubisc酶含量高，有利于提高光合速率，但合成Rubisc酶需要消耗大量的氮素。已知YL的Rubisc酶含量显著高于WT的，结合题图分析，与WT的氮素利用途径相比，YL的氮素利用途径可能是____________________。
【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 光合作用有关酶的数量与活性
（2） ①. 高于 ②. YL较高光合速率会较快地固定与消耗胞间CO2，从而在一定程度上降低了胞间CO2浓度，使其与WT的胞间CO2浓度差异不大（或在MN与HN处理下，YL的气孔导度大于WT的，但YL与WT的胞间CO2浓度基本相同，YL的光合作用消耗了更多的CO2）
（3）叶片中的叶绿素含量
（4） ①. CO2的固定 ②. YL更倾向于将氮素用于Rubisc酶的合成，而不是叶绿素的合成
【解析】
【分析】光合色素易溶于有机溶剂，叶绿素的提取用无水乙醇，光合作用分为光反应和暗反应，光照强度、温度、水、二氧化碳等因素影响光合作用速率。
【小问1详解】
叶绿素的提取用无水乙醇；光合作用内在因素中光合作用有关酶的数量与活性可以限制暗反应速率。
【小问2详解】
CO2是暗反应的原料，在MN与HN处理下，YL与WT相比，前者气孔导度较大，但二者胞间CO2浓度却无显著差异，YL较高的光合速率会较快地固定与消耗胞间CO2，从而在一定程度上降低了胞间CO2浓度，使其与WT的胞间CO2浓度差异不大（或在MN与HN处理下，YL的气孔导度大于WT的，但YL与WT的胞间CO2浓度基本相同，YL的光合作用消耗了更多的CO2），因此YL的光合速率高于WT的。
【小问3详解】
叶片中的叶绿素含量存在“冗余”现象，适当降低叶片中的叶绿素含量，有助于减少叶片中氮素在合成叶绿素过程中的消耗，最终提高叶片光合速率。
【小问4详解】
由题意可知，Rubisc酶是暗反应中的关键酶，它催化CO2与RuBP生成三碳化合物，此过程称为CO2的固定。合成Rubisc酶需要消耗大量的氮素，结合题图分析，与WT的氮素利用途径相比，YL更倾向于将氮素用于Rubisc酶的合成，而不是叶绿素的合成。
【点睛】本题考查暗反应中的相关知识，旨在让学生通过题意对信息进行有效的提取和分析，结合所学进行准确作答。
19. 为了提高植物的生态效益，有人做了相关实验，绘出下列四图。请回答有关的问题：
（1）甲图中a和b表示的物质是__________________________________。
（2）乙图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速率与光照强度和温度的关系。则植物在光照强度为4000勒克斯前，影响光合作用速率的主要因素是_______。
（3）丙图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系图，若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为c时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的_______倍。当氧浓度为d时，该植物器官进行的细胞呼吸反应式为___________________________________。
（4）丁图是某兴趣小组将该植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。由图丁可推知，光合速率与呼吸速率相等的点是_____。（填字母）
Ⅱ.对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。
（5）甲图给我们的启示是，在栽培农作物时要注意______________。
（6）乙图给我们的启示是，在密闭大棚种植作物时要注意______________。
（7）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），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，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。则b－a所代表的是12小时内______________。
（8）装置丁（如图丁）可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是______________。
【答案】（1）ATP和[H]
（2）光照强度 （3） ①. 1.5 ②. C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 （4）f和h （5）合理密植
（6）经常补充CO2 （7）右侧截取部分的光合作用制造的有机物总量
（8）单位时间上浮叶片数量
【解析】
【分析】本题两大小题，第一大题考察影响光合速率的多因素分析、有氧呼吸和无氧呼吸的计算、密闭容器中植物进行光合作用和呼吸作用二氧化碳的变化。第二大题考察提高光合作用的速率的措施、半叶法计算总光合速率、探究CO2对光照强度的影响的实验。
【小问1详解】
甲图（植物的光合作用）中a和b表示的物质是ATP和[H]。
【小问2详解】
乙图表示在二氧化碳充足的条件下光照强度、温度对植物光合作用的影响。植物在光照强度为4000勒克斯前，影响光合作用速率的主要因素是光照强度，4000勒克斯后，温度影响光合速率的主要因素。
【小问3详解】
由丙图知：C点时，植物进行呼吸释放6个CO2，吸收4个氧气，说明植物进行有氧呼吸释放4个CO2，无氧呼吸释放2个CO2，有氧呼吸消耗葡萄糖摩尔数：产生的CO2摩尔数为1：6；无氧呼吸消耗葡萄糖摩尔数：产生的CO2摩尔数为1：2.因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的1.5倍。当氧浓度为d时，该植物器官只进行有氧呼吸，进行的细胞呼吸反应式为C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量。
【小问4详解】
丁图是某兴趣小组将该植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO2浓度与时间关系的曲线。由图丁可推知，光合速率与呼吸速率相等的点是f.h两个拐点。f点之前，呼吸作用大于光合作用，在f点之后h点之前，光合速率大于呼吸速率；在h点之后，呼吸速率大于光合速率。
【小问5详解】
甲图是种植密度对植物光合速率的影响，发现不同的种植密度，植物的光合速率不一样，启发：合理密植。
【小问6详解】
在密闭大棚（CO2浓度有限），种植作物时要注意补充CO2。
【小问7详解】
左侧叶子12小时内只进行呼吸作用，a=原叶重-呼吸消耗的质量；右侧叶子12小时内进行光合作用和呼吸作用，b=原叶重+净光合作用产生的质量，b-a=12小时内右侧截取部分的光合作用制造的有机物总量。
【小问8详解】
图丁可用来探究光照强度对光合作用强度的影响，光合作用产生氧气，可通过单位时间植物叶释放的氧气量来判断光合速率，可以确定该实验的因变量应该单位时间上浮叶片的数量。
【点睛】本题考察呼吸作用和光合作用相关知识，以及实验设计，难度较大。其中关于植物在密闭容器进行光合作用和呼吸作用时CO2的变化，搞清楚几个拐点的意思，最后的点是高于起始点，还是低于或者等于，如果终点和起始点的CO2量一样，整个过程，净光合速率为0，如果低于，说明净光合大于0，反之小于0。
20. 2021年2月5日，国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像，微博热评第一就是：火星上能种菜吗？火星大气中的CO2占95．3%，N2占2．7%，O2占0．1%，大气密度约是地球1%。（地球大气中CO2占0．03%，N2占78%，O2占21%）。
（1）据此分析，自然条件下火星上可以种菜吗？__________为什么？__________
（2）美国和中国都极为重视人工光合作用，期待这方面的突破能给移民火星带来契机。自然光合作用中太阳能到化学能的转换效率极低，例如赛达伯格湖能量流动图解中 __________与入射太阳能之比还不到0．1%。
（3）为此有人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜(TEM)，并将其与16种酶（类似卡尔文循环中的酶）一起包裹在油包水液滴中构成人工光合系统。光照后，该系统中ATP增加，NADPH减少，并且生成了有机物，证明了该系统的有效性。
从细胞代谢的角度分析，该系统与叶肉细胞相比主要优点是：
①_______________________________________________________________。
②_____________________________________________ ，从而提高光能到化学能的转化效率。
（4）下图是验证该系统有效性的一个实验环节。实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性。
上述实验分四组，在同等条件下在油包水液滴中分别加入等量有机物1和图所示物质。组1和组2的作用分别是：
组1 ____________________________________；组2 _______________________________。
实验的结论是 ________________________________________________________。
【答案】 ①. 不能 ②. 火星上没有充足的氧气供植物（在夜晚）进行呼吸作用（或有氧呼吸），（无法进行正常生理活动） ③. 生产者的同化量（或生产者固定太阳能的量） ④. 无呼吸作用，能够更有效的积累有机物 ⑤. 能够利用更少的ATP进行有机物合成（或该系统能正常合成有机物且ATP增加） ⑥. 组1起（阴性）对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰（或组1起对照作用，保证NADPH的变化是因为加入G酶而引起的（增加信度） ⑦. 组2起（空白）对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响 ⑧. （在光照条件下）TEM可以驱动G酶所催化的反应（或G酶能够在TEM存在的情况下催化反应进行）
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构（食物链和食物网）。
2、生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递。
3、分析题图可知本实验的实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性，自变量是G酶的催化有效性，因变量是中间产物NADPH的浓度。
【详解】（1）分析题干可知火星上含有较高浓度的二氧化碳，不含有充足的氧气，因此无法保证植物（在夜晚）进行呼吸作用（或有氧呼吸），自然条件下火星上不可以种菜。
（2）流经自然生态系统的总能量是指身生产者固定的太阳能。
（3）分析题图干可知人工光合系统能够进行光合作用，而不能进行呼吸作用，与叶肉细胞相比其优点为无呼吸作用，能够更有效的积累有机物，能够利用更少的ATP进行有机物合成。
（4）分析题图可知本实验的实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性，自变量是G酶的催化有效性，因变量是中间产物NADPH的浓度，由此可见组1组起对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰，组2起（空白）对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响。分析曲线可知组3和组4的中间产物NADPH的浓度较低，由此说明（在光照条件下）TEM可以驱动G酶所催化的反应。
【点睛】本题重点考查生态系统的相关知识，要求考生能够获取题目有效信息，整合进行答题。
21. ATP合酶是一个含多亚基的跨膜蛋白复合物，能利用质子（H+）梯度产生的质子流将ADP和Pi合成为ATP。它由头部（F1）和嵌入膜内的柄部（F0）组成。F1含5种亚基（） ，F0含3种亚基（） ，图甲是其结构示意图。白念珠菌会引起系统性真菌感染疾病，为了寻找治疗这种感染疾病的有效药物，研究人员将野生型白念珠菌通过基因敲除等方法获得了ATP2缺失株（ATP合酶 亚基编码基因缺失）及ATP2回复株（ATP2缺失株恢复野生型基因序列），进行了系列研究，图乙和图丙为部分研究结果。请分析回答：
（1）几乎所有生物细胞中均存在ATP合酶，说明各种细胞内的_________供应机制相同，该事实体现了生物界具有______________性。
（2）据图甲分析，ATP合酶的F0具有_________ 的特点（“亲水性”或“疏水性”），它可作为H+通道，由此判断，此处H+跨膜运输的方式不可能是_____________。
（3）植物叶肉细胞中，图甲M膜可能是___________。 在黑暗条件下，图甲结构产生ATP，则图中H+产生于__________ 阶段（填生理过程） ；光照条件下，若M膜两侧的H+浓度梯度突然消失，其他条件不变，短时间内叶绿体中三碳化合物含量会____________。
（4）图乙为体外培养条件下，实验所用白念珠菌的生长曲线图，结果表明：ATP2基因是白念珠菌存活的_________ （“必需基因” 或“非必需基因”）。
（5）图丙为实验小鼠接种不同白念珠菌后的生存率示意图，接种ATP2缺失株30天后小鼠的存活率为100% ，而接种野生型菌株和回复株的小鼠于第15天全部死亡，该结果说明了_________， 从而为筛选能够作用于该靶点的抗真菌药物提供科学基础。
【答案】 ①. 能量 ②. 统一性 ③. 疏水性 ④. 自由扩散、主动运输（胞吞胞吐） ⑤. 线粒体内膜、类囊体； ⑥. 有氧呼吸第一、二阶段 ⑦. 增加 ⑧. “非必需基因” ⑨. ATP2基因（ATP合酶亚基编码基因）缺失后白念珠菌无法对小鼠造成致死性感染
【解析】
【分析】膜上的ATP核酶将ADP和Pi转化成ATP，该酶在线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜上存在，参与有氧呼吸第三阶段和光反应阶段的ATP合成，图乙中ATP2缺失株吸光值（细菌数量）随时间的增加而增加最终保持稳定，增长速率和最大值小于野生型植株和回复株，ATP2缺失株小鼠存活率100%，说明ATP2基因（ATP合酶亚基编码基因）缺失后白念珠菌无法对小鼠造成致死性感染。
【详解】（1）几乎所有细胞都存在ATP合酶，ATP是细胞内的直接能源物质，说明各细胞内的能量供应机制相同，体现生物界的统一性；
（2）ATP合酶的F0端位于膜内，说明其具有疏水性的特点，作为H+的通道，H+需要通道才能进入膜内，说明不是自由扩散，该过程产生ATP，说明不是主动运输；
（3）叶肉细胞内能产生ATP的有线粒体和叶绿体，M膜可能是线粒体内膜或叶绿体类囊体薄膜，黑暗条件下光反应不能进行，产生ATP的为有氧呼吸，有氧呼吸第三阶段的H+来自于有氧呼吸第一二阶段，光照下，光反应阶段产生ATP和[H]用于暗反应C3的还原，膜两侧的H+消失，ATP的产生受阻，C3还原减缓，C3积累增加；
（4）ATP2缺失株也能增殖，虽然数量受到一定的影响，但是能正常存活，说明ATP2基因是非必需基因；
（5）接种ATP2缺失株30天后小鼠的存活率为100% ，而接种野生型菌株和回复株的小鼠于第15天全部死亡，说明ATP2基因（ATP合酶亚基编码基因）缺失后白念珠菌无法对小鼠造成致死性感染。
【点睛】本题考察细胞代谢中ATP的产生，需要学生能够看懂图，并且结合课本知识点进行迁移运用，题目难度较大，对学生的能力要求较高。选项/框号
1
2
3
4
5
6
A
细胞中的脂质
脂肪
磷脂
胆固醇
性激素
维生素D
B
植物细胞中的储能物质
脂肪
蛋白质
多糖
淀粉
纤维素
C
细胞中的生物大分子
蛋白质
多糖
核酸
核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
D
动物细胞的基本结构
细胞膜
细胞核
细胞质
细胞质基质
细胞器
物像大小
看到细胞数目
视野亮度
物像与装片的距离
视野范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
步骤
基本过程
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
1
加入1%淀粉溶液
3mL
-
3mL
-
3mL
-
2
加入2%蔗糖溶液
-
3mL
-
3mL
-
3mL
3
加入稀释的人新鲜唾液
-
-
1mL
1mL
-
-
4
加入蔗糖酶溶液
-
-
-
-
1mL
1mL
5
37℃保温15min，加本尼迪特试剂
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
2mL
6
80～100℃热水浴2～3min，观察
？
？
有红黄色沉淀
无红黄色沉淀
？
？
指标 物种
构树
刺槐
香樟
胡颓子
光补偿点（千勒克斯）
6
4
1．8
1．1
光饱和点（千勒克斯）
13
9
3．5
2．6
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