2026版正禾一本通高三一轮总复习生物-任务群（二）　细胞的代谢

任务群（二）细胞的代谢【任务知识重建构】【教材基点再挖掘】一、易漏填空(1)氨和二氧化碳丙酮蛋白质(2)蛋白质脂肪淀粉(3)催化特定化学反应速率(4)空间结构遭到破坏空间结构稳定低温下(5)腺嘌呤和核糖RNA(6)催化ATP水解ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合能量的转移载体蛋白的磷酸化(7)荧光素和荧光素酶ATP荧光素酶荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光(8)浑浊程度变成黄色的时间长短(9)氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH)(10)葡萄糖(11)生物体代谢(12)降低温度降低氧气含量减弱破伤风芽孢杆菌无氧呼吸破损较深或被锈钉扎伤(13)可见光蓝紫光红光(14)蔗糖筛管韧皮部(15)化学能CO2和H2O(16)CO2供应不足暗反应光照较弱光反应二、长句表达(1)温度本身会影响过氧化氢自然分解的速度盐酸可催化淀粉水解。(2)提示：不能。溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，但由于真菌和细菌细胞壁的成分不同且酶具有专一性等原因，细菌性溶菌酶不能抵御真菌感染。(3)生物界具有统一性种类繁多的生物有着共同的起源(4)使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，促进作物生长吸收更多的CO2，缓解全球气候变暖现象(5)有色塑料薄膜主要透过同色光，其他颜色光很少或不能透过，光照强度会减弱，不利于光合作用；太阳光中各种颜色的光均能透过无色透明的塑料薄膜，光照强度较大，作物光合效率高(6)光的波长越短，在水中的穿透性越强，所以吸收红光的绿藻分布于海水的浅层，吸收黄绿光的褐藻分布于海水的中层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深处

任务1酶的作用、本质和特性1．解析：选D。作为生物催化剂，酶的作用底物可以是无机物，A错误；应在低温和最适pH条件下保存酶，B错误；醋酸杆菌为原核生物，无线粒体，C错误；牛、羊等草食类动物的肠道中含有能产生纤维素酶的微生物，能将纤维素分解成葡萄糖，供草食类动物吸收，因此，从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶，D正确。2．解析：选B。由表可知，Ce5具有催化纤维素类底物的活性，Ay3具有催化褐藻酸类底物的活性，Ay3与Ce5催化功能不同，Ay3－Bi－CB与Ce5－Ay3－Bi－CB相比，当缺少Ce5时不能催化纤维素类底物，当Ay3与Ce5同时存在时能催化纤维素类底物，所以Ay3与Ce5可能存在相互影响，A正确；由表可知，不论是否与Bi结合，Ay3均可以催化S1与S2，说明Bi与Ay3的催化专一性无关，B错误；由表可知，Ay3－Bi－CB与Ce5－Ay3－Bi－CB相比，去除Ce5后，催化褐藻酸类底物的活性不变，说明该酶对褐藻酸类底物的催化活性与Ce5无关，C正确；需要检测Ce5－Ay3－Bi肽链的活性，才能判断该酶对纤维素类底物的催化活性是否与CB相关，D正确。3．解析：选D。37℃保温、加SDS、加缓冲液组比37℃保温、不加SDS、加缓冲液组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积小，说明被降解的明胶少，故MMP2和MMP9活性低，因此SDS可降低MMP2和MMP9活性，A正确；与37℃、不加SDS、加缓冲液组相比，10℃、不加SDS、加缓冲液组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积小，说明被降解的明胶少，故MMP2和MMP9活性低，因此，10℃保温降低了MMP2和MMP9活性，B正确；缓冲液可以维持pH的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C正确；MMP2和MMP9都属于酶，酶具有专一性，D错误。1．解析：选D。酶的专一性是指一种酶催化一种或一类化学反应，若胃部存在幽门螺杆菌，其产生的高活性的脲酶能水解尿素生成NH3和14CO2，该检测方法利用了酶具有专一性的特性，A正确；脲酶的本质为蛋白质，幽门螺杆菌在细胞质核糖体上合成脲酶，B正确；NH3能与酸发生反应，因此可以中和胃内破坏幽门螺杆菌的胃酸，C正确；结合题干，被检测者先口服尿素(14C)胶囊，为排除体内其他物质分解产生CO2而影响呼出气体中14CO2的相对含量对实验结果产生的干扰，使用该方法检测应该尽量在空腹时进行，D错误。2．解析：选D。酶不能为化学反应提供能量，A错误；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；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，说明该突变不能结合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；亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变体细胞L2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。3．解析：选C。胰蛋白酶从胰腺细胞分泌出来之后进入消化道，不属于内环境的成分，A错误；酶的作用是降低化学反应的活化能，催化蛋白质水解时，胰蛋白酶比无机催化剂降低的活化能更多，B错误；根据图示信息可知，相同浓度下，27℃时的抑制率比37℃、47℃时的抑制率高，而抑制率的高低与柑橘黄酮和胰蛋白酶之间作用力的大小呈正相关，因此低温时柑橘黄酮与胰蛋白酶之间的作用力较大，C正确；根据图示信息可以看出，本实验的自变量是柑橘黄酮的浓度、处理的温度，为保证无关变量相同且适宜，各组使用的胰蛋白酶的浓度应相同，D错误。

任务2与酶有关的实验1．解析：选B。温度过高会使酶失活，因此本实验应在低温条件下对PAL进行提取，以避免PAL失活，A正确；因为试管2在步骤②中加入了HCl溶液，PAL已经变性失活，故试管②底物苯丙氨酸不会被PAL催化消耗，B错误；步骤④加入0.2mLH2O，补齐了步骤②试管1中没有加入的液体(0.2mLHCl溶液)的体积，C正确；pH过低或过高酶均会失活，故步骤⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应，D正确。2．解析：选C。实验组①中，酶P在低浓度Mg2＋条件下有产物生成，说明酶P在该条件下具有催化活性，A不符合题意；实验组③和实验组⑤只有酶P的蛋白质组分，自变量是Mg2＋浓度，无论是高浓度Mg2＋条件下还是低浓度Mg2＋条件下，两组均没有产物生成，说明蛋白质组分无催化活性，B、D不符合题意；实验组②和实验组④只有酶P的RNA组分，自变量是Mg2＋浓度，实验组④在高浓度Mg2＋条件下有产物生成，实验组②在低浓度Mg2＋条件下没有产物生成，说明在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性，C符合题意。3．解析：选C。分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确；①②组的pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故①②组的自变量为温度，B正确；②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于分组较少，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误；该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。1．解析：选B。图中1～5号试管均为实验组，A错误；酸性条件会使淀粉水解，故探究pH对酶活性的影响时不宜选用α­淀粉酶，B正确；探究pH对酶活性的影响时，3号试管的pH为最适pH，5号试管的pH为强碱性，其中的酶在强碱性条件下已经变性失活，所以再将5号试管条件改为3号的条件，淀粉水解时间不变，C错误；探究温度对该酶活性的影响时，2、4号试管中酶催化速率相同的原因不同，2号试管中酶的活性因低温而受到抑制，酶的空间结构并未改变，4号试管中的酶因高温而导致其空间结构遭到破坏，引起酶的活性降低，D错误。2．解析：选C。自变量有2个：离子种类、淀粉溶液浓度，A错误；实验过程中唾液淀粉酶催化淀粉水解时降低了反应的活化能，B错误；由图可知，与对照组相比，加入了Cu2＋、Cl－的实验组反应速率发生改变，由物质结构决定功能的观点可推测，加入的Cu2＋、Cl－可能改变了酶的空间结构，进而影响了酶的活性，使反应速率发生改变，C正确；图中唾液淀粉酶是在最适温度下催化的，降低温度a、b、c均会向左下方移动，D错误。3．解析：选D。由图可知，横坐标为无机盐浓度，即无机盐浓度为自变量，图中共有三条曲线，故无机盐的种类也为本实验的自变量，温度和pH属于无关变量，A正确；实验过程中，需要保持各组温度和pH相同且适宜，将温度保持在0℃对实验曲线有影响，B正确；由图中曲线可知，随CaCl2浓度增大，酶活性一直在增强，且其活性均高于100%，C正确；KCl对脂肪酶活性的影响曲线趋势较为平稳，基本稳定在100%，故KCl对脂肪酶活性影响较小，结合题干“但由于含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸，极易酸败变质”，可知KCl并不能延长麦胚储藏期，D错误。

任务3细胞的能量“货币”ATP1．解析：选C。离子的主动运输需要消耗能量，ATP转化为ADP时可以释放能量，供离子的主动运输利用，A正确；当图示ATP脱去β和γ位磷酸基团后就成为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸(RNA的基本组成单位之一)，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键断裂的过程是ATP水解释放能量的过程，其释放出的能量可供机体的绝大多数生命活动利用，细胞核中进行的一些生命活动也需要ATP水解供能，如转录，C错误；光合作用过程中，光能可转化为化学能储存在ATP中，这些化学能主要储存于ATP的β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键，D正确。2．解析：选B。根据题意可知，该实验不能表明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；根据题干信息“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致”可知，32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，且32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不同，B正确，C错误；该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。3．解析：选B。蛋白质通过磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。1．解析：选C。人体成熟的红细胞中没有线粒体，A错误；该反应涉及ATP的合成，与许多放能反应相联系，释放的能量储存在ATP中，B错误；Na＋积累导致细胞内离子的浓度增加，会引起红细胞渗透压升高，C正确；人体红细胞中缺乏PK会引起PKD，使用PK抑制剂不能治疗PKD，D错误。2．解析：选C。GTP会在GTP酶的作用下水解为GDP，伴随着细胞内某些吸能反应的进行，A错误；GTP在细胞中的作用是提供能量，B错误；GTP脱掉两个磷酸基团后为鸟嘌呤核糖核苷酸，可作为合成RNA的原料，C正确；GTP水解为GDP时离G最远的特殊的化学键发生断裂，D错误。3．解析：选A。该检测仪的使用原理中涉及了ATP的水解过程，所有生物细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性，A正确；荧光素转化为荧光素酰腺苷酸的过程需要消耗ATP，是一个吸能反应，B错误；细胞内储存的ATP很少，C错误；AMP是ATP脱掉两个磷酸基团后的产物，不含有特殊的化学键，不是高能磷酸化合物，D错误。

任务4光合作用和细胞呼吸的原理1．解析：选C。线粒体是细胞呼吸的主要场所，可以分解有机物产生ATP，同时在线粒体内部可以合成蛋白质、DNA等，需要消耗ATP，A正确；线粒体外膜和内膜功能不同，所以分布的蛋白质有所不同，B正确；有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，③是线粒体基质，C错误；②是线粒体内膜，在②中O2和[H]结合生成水，③是线粒体基质，在③中丙酮酸和水反应生成CO2，D正确。2．解析：选C。种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A正确；水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B正确；丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，C错误；光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。3．解析：选A。由图可知，三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸链消耗O2，A错误；由图分析可知，生物通过代谢中间物(如丙酮酸、乙酰CoA等)，将物质的分解代谢与合成代谢相互联系，B正确；由图分析可知，丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、糖类、脂质、核酸的代谢相互联系在一起，具有重要地位，C正确；物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中，一部分以热能的形式散失，D正确。4．解析：(1)由题干可知，拟南芥幼苗叶肉细胞的叶绿体在发育时，消耗的ATP主要来自自身线粒体，线粒体中能够大量合成ATP的化学反应在线粒体内膜上进行。(2)在植物光合作用的光反应阶段，光能被光合色素捕获后，转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。在暗反应阶段，ATP和NADPH中的化学能再进一步转化固定到糖类等有机物中。(3)由图可知，H基因过量表达后，细胞质基质中ATP含量下降，但叶绿体基质中ATP含量未显著改变，表明叶绿体消耗了从细胞质基质中转入的ATP。推测H基因过量表达后，大量的ATP转运至叶绿体中被消耗，细胞需代偿性提高线粒体呼吸强度，以补充细胞质基质中的ATP。(4)由题意可知，ATP由细胞质基质向叶绿体转运过程中，H转运蛋白的数量是限制运输速率的一个主要因素。叶绿体成熟的叶肉细胞中H基因的表达下调，H转运蛋白的数量减少，进而ATP向叶绿体的流入被有效阻止，细胞质基质中的ATP可保持正常生理水平，从而避免了线粒体呼吸作用的额外增强、过多消耗光合产物，保证光合产物能被转运到其他细胞供能。答案：(1)线粒体(或线粒体内膜)(2)NADPH暗反应(3)降低叶绿体升高(4)H基因表达(或H蛋白数量)过多消耗光合产物(或有氧呼吸增强)1．解析：选D。由题干可知，“丙酮酸被激活最终产生二氧化碳”属于有氧呼吸第二阶段的反应，不需要氧气参与，发生在线粒体基质，有还原型辅酶Ⅰ产生，释放的能量主要是热能，少部分用于合成ATP，A、B、C错误，D正确。2．解析：选A。典型的光合作用过程始于能量模块的光捕获，即能量模块可实现光合色素对光能的捕获，并没有将光能转化为化学能，A错误；细胞进行生命活动(光合作用)离不开酶的催化，生物催化模块中包含催化色素吸收光能、CO2固定及C3还原的多种酶，B正确；光合作用的光反应阶段为暗反应阶段提供ATP和NADPH，由此可知，富含能量的辅因子可为生物催化模块供能，典型的辅因子有NADPH、ATP等，C正确；植物细胞进行呼吸作用会消耗有机物，与正常细胞相比，人工光合细胞因没有呼吸消耗而能积累更多的有机物，D正确。3．解析：选B。该反应器需要高能氢以及ATP还原C3，故该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATP，A正确；人工合成淀粉同样需要CO2的固定，但不需要C3的再生，B错误；由题意可知，ASAP代谢路线无需植物光合作用可直接合成淀粉，有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响，C正确；该反应器需要酶，大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化最可能面临的难题，D正确。4．解析：(1)番茄叶肉细胞通常呈现绿色，与叶绿体的类囊体薄膜上分布着捕获光能的色素有关。Mg2＋是叶绿素的重要组成成分，而叶绿素的合成需要光照，因此影响番茄叶肉细胞中叶绿素含量的外界因素除了温度外，还有光照、Mg2＋。(2)据图分析，低温影响酶的活性进一步降低了光反应对光能的利用，其原因是低温降低了R酶的活性，使暗反应速率降低，从而为光反应提供的ADP、NADP＋、Pi减少，降低了光反应对光能的利用。由题意可知，低温条件下叶肉细胞内淀粉大量积累，说明低温对磷酸转运体的抑制作用大于对R酶的抑制。(3)由题意可推测Y基因过表达促进S基因转录使R酶增多从而促进丙糖磷酸的合成；抑制I基因转录减少淀粉合酶，从而减少淀粉合成对丙糖磷酸的消耗；促进L基因转录增加α­淀粉酶的量促进葡萄糖的生成，从而使Y基因过表达株系能抗低温。答案：(1)类囊体薄膜光照、Mg2＋(2)R酶活性降低，暗反应速率降低，为光反应提供的ADP、NADP＋、Pi减少大于(3)促进S基因转录使R酶增多从而促进丙糖磷酸的合成；抑制I基因转录减少淀粉合酶，从而减少淀粉合成对丙糖磷酸的消耗；促进L基因转录增加α­淀粉酶的量促进葡萄糖的生成

任务5环境因素对细胞呼吸和光合作用的影响1．解析：选A。二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；给光源加滤光片，减少了光源，会降低光合速率，C不符合题意；移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。2．解析：(1)植物进行光合作用时捕获光能的色素为叶绿素和类胡萝卜素，其中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，故高等植物光合作用利用的光主要是红光和蓝紫光。(2)由题意知，a组的光合作用强度小于b组，a组光合作用消耗的二氧化碳也少于b组，所以，光照t时间后，a组CO2浓度大于b组。(3)若延长光照时间，c、d组O2浓度不再增加，说明光照t时间时，c、d组的光合速率等于呼吸速率；光照t时间时，a组的O2浓度与初始O2浓度相等，说明a组的光合速率等于呼吸速率；而b组的光合速率大于呼吸速率，故光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是b组。(4)分析图示，光照t时间后，c、d组的O2浓度相同且大于初始O2浓度，而c组的光照强度小于d组，说明限制d组光合速率的因素是CO2浓度。光照t时间后，将d组密闭装置打开，可补充二氧化碳，并以c组光照强度继续照光，则d组幼苗光合速率会升高。答案：(1)红光和蓝紫光光合色素中的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(2)大于(3)b密闭装置中O2浓度不再增加时光合速率等于呼吸速率，仅b组光合速率大于呼吸速率(4)升高3．解析：(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解，将能量释放出来。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。(2)在水淹0～3d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4μmol·g－1·min－1，O2吸收量为0.2μmol·g－1·min－1，有氧呼吸需要消耗氧气，葡萄糖消耗量、氧气消耗量和CO2释放量的比为1∶6∶6，无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量的比为1∶2，有氧呼吸和无氧呼吸均产生0.2μmol·g－1·min－1CO2，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。(3)若水淹3d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，一方面是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多；另一方面，由图可知，第4d无氧呼吸有关的酶活性显著降低，可能是第4d无氧呼吸产生的酒精毒害作用达到了一定程度，之后就很难恢复，所以要在水淹3d排水。答案：(1)需要氧气参与；有机物被彻底氧化分解；释放大量能量乙(2)O2的含量3(3)无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；0～3d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失1．解析：选C。由题干可知，线粒体内膜上具有细胞色素氧化酶(COX)和交替氧化酶(AOX)，低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AOX的活性无影响，而线粒体内膜主要参与有氧呼吸第三阶段，所以氰化物主要影响有氧呼吸第三阶段，A正确；由题干信息可知，低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AOX的活性无影响，细胞在AOX作用下消耗等量呼吸底物比正常情况产生更多热量，有利于提高细胞代谢速率，B正确；由题可知，低温条件下其体内产生的氰化物可抑制COX的活性而对AOX的活性无影响，COX合成缺陷型植株无法合成COX，但其他的酶合成正常，依然可以完成葡萄糖的氧化分解，C错误；细胞在消耗等量呼吸底物情况下释放的能量是相等的，有氧呼吸中一部分能量用来合成ATP，其余部分以热能形式散失，抗氰呼吸比正常呼吸产生的热量多，则生成的ATP较少，D正确。2．解析：选B。液泡是一种酸性细胞器，其内部H＋浓度高，细胞质基质中的H＋在ATP水解酶的协助下逆浓度梯度进入液泡，属于主动运输，A错误；由题干信息可知，液泡酸化消失，H＋不能顺浓度梯度运出液泡，同时Cys不能借助液泡膜两侧H＋浓度梯度提供的电化学势能进入液泡，导致细胞质基质中Cys的浓度增大，抑制了Fe进入线粒体发挥作用，进而导致线粒体功能异常，由此推测，抑制液泡膜上Cys转运蛋白的活性也会导致线粒体功能异常，B正确；O2参与有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上与[H]结合形成水，C错误；题图过程中液泡酸化消失，线粒体功能异常，体现了液泡和线粒体之间既有分工也有合作，D错误。3．解析：选D。据图推测过程①②③发生在同一细胞中，A错误；白天气孔开放程度小，CO2吸收速率小于O2释放速率，B错误；由于黑暗中没有光反应提供的ATP和NADPH，该植物在夜间无法通过卡尔文循环积累产物，C错误；该类植物采用苹果酸代谢途径，白天气孔开放程度小，可防止该类植物白天过度蒸腾作用导致的水分大量散失，D正确。4．答案：(1)色素和酶ATP和NADPH(2)蓝光促进气孔开放，红光抑制气孔开放光合速率大，消耗的CO2多(3)弱光下限制光合速率的因素主要是光照强度，而不是CO2浓度

任务6光合作用与细胞呼吸的关系1．解析：选C。CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确；CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物都在进行光合作用，C错误；图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。2．解析：(1)有机物的积累速率代表净光合速率，而净光合速率＝光合速率－呼吸速率。由图可知，该植物叶片在温度a和c时光合速率相等，但呼吸速率不相等，即该植物叶片在温度a和c时的净光合速率不相等，因此该植物叶片在温度a和c时的有机物积累速率不相等。(2)在温度d时，该叶片的光合速率与呼吸速率相等(即该植物叶片的净光合速率为0，没有有机物积累)，该植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，这些细胞需要通过细胞呼吸消耗有机物，因此，在温度d时，该植物体的干重会减少。(3)温度较高时，蒸腾作用较强，植物气孔部分关闭，气孔部分关闭时，通过气孔进入叶片的二氧化碳减少，暗反应速率降低，导致光合速率降低，同时，温度过高还会影响暗反应相关酶的活性，导致暗反应速率降低。(4)植物的净光合速率越大，积累的有机物越多，因此为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在净光合速率最大时的温度。答案：(1)不相等有机物的积累速率代表净光合速率，而净光合速率＝光合速率－呼吸速率，由图可知，该植物叶片在温度a和c时光合速率相等，但呼吸速率不相等，即该植物叶片在温度a和c时的净光合速率不相等，因此该植物叶片在温度a和c时的有机物积累速率不相等(2)在温度d时，该叶片的光合速率与呼吸速率相等(即该植物叶片的净光合速率为0)，没有有机物积累，由于该植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，且需要通过细胞呼吸消耗有机物，因此，在温度d时，该植物体的干重会减少(3)温度超过b时，植物气孔开度降低，进入叶片的CO2减少(或温度超过b时，与暗反应有关酶的活性降低)(4)光合速率与呼吸速率差值(或净光合速率)3．解析：(1)在光合作用的暗反应阶段，CO2被固定后形成的两个3­磷酸甘油酸(C3)分子，在有关酶的催化作用下，接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后在叶绿体基质中转化为核酮糖­1，5­二磷酸(C5)和淀粉等。(2)与某品种水稻的野生型(WT)相比，实验组KO为OsNAC敲除突变体，其设置采用了自变量控制中的减法原理；实验组OE为OsNAC过量表达株，其设置采用了自变量控制中的加法原理。(3)题图和表中信息显示：OE组的净光合速率、叶绿素含量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单株产量都明显高于WT组和KO组，OE组蔗糖含量却低于WT组和KO组，说明OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大，究其原因有：①与WT组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转化，光反应增强，促进旗叶光合作用；②与WT组相比，OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的光合速率。答案：(1)ATP和NADPH核酮糖­1，5­二磷酸和淀粉等(2)减法原理加法原理(3)增大与WT组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转化，光反应增强，促进旗叶光合作用与WT组相比，OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的光合速率1．解析：选C。菟丝子是一种只能营寄生生活的植物，不能进行光合作用，细胞中的能量转换不包括光能→活跃的化学能，A正确；净光合速率表示方法可以用光照条件下单位时间内O2释放量、CO2吸收量、有机物的积累量来表示，表中用叶片吸收外界CO2的速率来表示净光合速率，B正确；与对照组相比，寄生组气孔导度减小，叶绿素相对含量降低，因此，寄生组叶片净光合速率下降的原因可能是气孔导度减小或叶绿素含量降低，寄生组胞间CO2浓度比对照组高，说明气孔导度减小对叶片净光合速率影响较小，叶绿素相对含量的变化对叶片净光合速率影响较大，C错误，D正确。2．解析：选B。实验检测的未遮光处理叶片的CO2吸收速率是净光合速率，A错误；该实验结果说明未遮光叶片的光合速率与其淀粉含量呈负相关，B正确；随着遮光叶片比例增加，未遮光叶片淀粉含量下降，淀粉输出量增加，C错误；植物非光合作用器官相当于遮光叶片，摘除植物非光合作用器官，淀粉输出量减少，光合速率下降，D错误。3．解析：(3)光呼吸的主要生理意义如下：①防止强光对叶绿体的破坏，强光时，由于光反应速率大于暗反应速率，叶肉细胞中会积累ATP和NADPH，这些物质的积累会产生自由基从而损伤叶绿体，而强光下，光呼吸作用加强，会消耗光反应过程中积累的ATP和NADPH，从而减轻对叶绿体的伤害；②清除乙醇酸对细胞的毒害，乙醇酸(C2)对细胞有毒害作用，而光呼吸能利用乙醇酸从而清除其毒害作用；③回收碳元素，C2可转化为C3和CO2,通过光呼吸过程又返回到卡尔文循环中，不至于全部流失掉，即通过光呼吸回收了一部分碳元素。(4)图1显示乙醇酸在叶绿体中产生后需要运输到线粒体，因此若利用RNA干扰技术降低叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白的表达量，则乙醇酸从叶绿体向过氧化物酶体的转运会减少。①据图2分析，当胞间CO2浓度较低时，野生型植株与替代途径植株的光合速率相比无明显差异。②据图2分析，当胞间CO2浓度较高时，R＋RNA干扰组的光合速率最高，R组次之，而野生型组的光合速率最弱，其原因可能是R途径能够更快速、高效地降解乙醇酸产生CO2，促进光合作用过程，且当乙醇酸转运蛋白减少(叶绿体内乙醇酸浓度高)时R途径更高效。答案：(1)炎热干燥天气，蒸腾作用强导致水分散失过快，植物为了避免水分散失，气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用产生的O2在叶片中堆积，使得CO2与O2浓度之比降低，光呼吸水平增加(2)条件：光呼吸发生在光照条件下，有氧呼吸在有光、无光条件下均能发生；场所：光呼吸的发生需要叶绿体、过氧化物酶体和线粒体的参与，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中；能量角度：光呼吸消耗ATP，有氧呼吸生成ATP；物质角度：光呼吸利用O2、CO2和C5生成乙醇酸和C3，有氧呼吸利用葡萄糖和O2生成CO2与水(3)避免光反应过程中积累的ATP和NADPH对叶绿体的伤害，同时消除乙醇酸对细胞的毒害，回收碳元素，减少碳的流失(4)乙醇酸从叶绿体向过氧化物酶体的转运①无明显差异②R＋RNA干扰>R>野生型R途径能够更快速、高效地降解乙醇酸产生CO2，促进光合作用过程，且当乙醇酸转运蛋白减少时R途径更高效

任务7C3、C4、CAM途径与光呼吸1．解析：(1)在光合作用的暗反应过程中，CO2在特定酶的作用下，与C5结合形成2个C3，这个过程称作CO2的固定，故反应①是CO2的固定过程。(2)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，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。(3)由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二氧化碳，因此植物光合作用CO2的来源除了来自外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。7～10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程，因此与WT相比，株系1和2的净光合速率较高。总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率，图3的横坐标为CO2浓度，因此无法得出呼吸速率，故据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。(4)由图2、图3可知，在相同光照强度和CO2浓度下，与株系2相比，转基因株系1的净光合速率最大，积累有机物较多，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。答案：(1)CO2的固定(2)细胞质基质线粒体基质(3)光呼吸细胞呼吸7～10时，随着光照强度的增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程不能总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率，图3的横坐标为CO2浓度，无法得出呼吸速率(4)相同光照强度和CO2浓度下，转基因株系1的净光合速率最大，积累有机物较多2．解析：(1)光合作用光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体薄膜，光反应发生的物质变化包括水的光解以及ATP的形成，因此光合作用光反应阶段生成的产物有O2、NADPH和ATP。(2)叶片光合作用产物为糖类等有机物，一部分用于建造植物体结构和自身呼吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。故正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。(3)干旱会导致气孔开度减小，通过气孔进入叶肉细胞的CO2减少；由于C4植物的CO2补偿点低于C3植物，则C4植物能够利用较低浓度的CO2，因此光合作用受影响较小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生长得好。答案：(1)O2、NADPH和ATP(2)叶片光合作用产物为糖类等有机物，一部分用于自身呼吸消耗或建造植物体结构(3)干旱条件下，植物细胞间CO2浓度低，C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO21．解析：选D。叶肉细胞中Rubisco催化O2与CO2竞争性结合C5，催化CO2与C5生成C3，催化O2与C5