資源簡介

【高考精粹】2022高考生物二輪學案
熱點5 兩大基礎(chǔ)代謝——光合作用與呼吸作用
【考綱要求】
1.光合作用的基本過程(Ⅱ)。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)。3.細胞呼吸(Ⅱ)。
要點一 細胞呼吸及其影響因素
1.理清有氧呼吸“三”個階段發(fā)生的場所及物質(zhì)和能量的變化
(1)第一階段——　細胞質(zhì)基質(zhì)　:消耗葡萄糖,產(chǎn)生[H]和丙酮酸,釋放少量能量。
(2)第二階段——線粒體基質(zhì):分解丙酮酸,產(chǎn)生[H]和　CO2　,釋放少量能量。
(3)第三階段——　線粒體內(nèi)膜　:　[H]與O2　結(jié)合產(chǎn)生H2O,釋放　大量　能量。
2.不同生物無氧呼吸產(chǎn)物歸納
3.“三看”判斷細胞呼吸的類型
4.影響細胞呼吸因素的相關(guān)曲線分析
(1)甲圖中:溫度通過影響　酶活性　來影響細胞呼吸速率,生產(chǎn)上常低溫貯存果蔬,大棚內(nèi)夜間降溫的目的是　減少有機物的消耗　。
(2)乙圖中:
a.O2濃度=0,細胞的呼吸方式是　只進行無氧呼吸　;
b.0c.O2濃度>M,細胞的呼吸方式是　只進行有氧呼吸　;
d.圖中O2濃度為　1/4M　時,有機物消耗最少,此濃度是果蔬貯存的最佳濃度。
(3)丙圖中:自由水含量較　高　時呼吸旺盛,為減少有機物消耗,種子貯存前宜　曬干　處理。
(4)丁圖中:CO2是細胞呼吸的產(chǎn)物,對細胞呼吸具有　抑制　作用,生產(chǎn)上常采用增加CO2濃度或窖藏貯存果蔬。
要點二 光合作用及其影響因素
1.光合作用的要點歸納
(1)
(2)光合作用過程中碳、氫、氧元素去向 ：6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2
1 氧元素:H2O→O2 CO2→C6H12O6、H2O
②碳元素:CO2→C3→C6H12O6
③氫元素:H2O→[H]→C6H12O6、H2O
2.關(guān)注影響光合作用的因素的三類曲線
光照強度 影響①　光反應(yīng)　階段ATP、[H]的產(chǎn)生,進而制約②　暗反應(yīng)階段　 P點的限制因素:外因:③　溫度、CO2的供應(yīng)量　等 內(nèi)因:④　色素含量、酶的數(shù)量和活性、C5的含量　等
CO2濃度 影響⑤　暗反應(yīng)　階段C3的生成 P點的限制因素:外因:⑥　溫度和光照強度　等 內(nèi)因:⑦　酶的數(shù)量和活性、C5的含量、色素含量　等
溫度 通過影響⑧　酶的活性　影響光合作用 P點對應(yīng)的溫度為進行光合作用的最適溫度
考點一 細胞呼吸及其影響因素
【典型例題】（2021·遼寧沈陽·模擬預測）下圖表示酵母菌在細胞呼吸（底物僅為葡萄糖）過程中，O2濃度與CO2釋放量、O2吸收量之間的關(guān)系。相關(guān)敘述正確的是（　　）
A．O2濃度為0時，葡萄糖中的化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能
B．O2濃度為5%時，酵母菌的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都有CO2產(chǎn)生
C．c點的O2濃度下，酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的量相等
D．隨著O2濃度的增大，酵母菌細胞的呼吸速率將一直增大
【分析】
酵母菌有氧呼吸中氧氣的吸收量等于二氧化碳的釋放量；無氧呼吸中只釋放二氧化碳而不吸收氧氣。觀察曲線可知，在氧氣濃度小于10%時，氧氣的吸收量曲線低于二氧化碳的生成量曲線，表明酵母菌既在進行有氧呼吸又在進行無氧呼吸。Q點對應(yīng)氧氣的吸收量為零，則說明此時只進行無氧呼吸，R點時二氧化碳的釋放量表現(xiàn)為最低，則有機物的分解量最少，即呼吸作用最弱，此時無氧呼吸得到了抑制而有氧呼吸還很弱。P點時兩曲線重合，氧氣的吸收量等于二氧化碳的生成量，則說明只進行有氧呼吸，而無氧呼吸受到了完全的抑制。
【詳解】
A、O2濃度為0時，葡萄糖中的化學能一部分儲存在ATP中、一部分轉(zhuǎn)化為熱能、大部分儲存在酒精中，A錯誤；
B、O2濃度為5%時，無氧呼吸產(chǎn)生的 CO2量低于CO2生成量，酵母菌同時進行有氧呼吸與無氧呼吸，酵母菌的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中都有CO2產(chǎn)生，B正確；
C、c點的O2濃度下，有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)生的CO2的量相等，無氧呼吸消耗的葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的3倍，C錯誤；
D、O2濃度增大到一定值時，酵母菌細胞的呼吸速率不再增大，D錯誤。
故選B。
【變式訓練】
（2021·江西·進賢縣第一中學模擬預測）下圖是外界對植物細胞呼吸速率的影響曲線圖。以下分析不正確的是 ( )
A．從甲圖中可知，細胞呼吸最旺盛時的溫度對應(yīng)B點。AB段可說明在一定的溫度范圍內(nèi),隨著溫度升高，細胞呼吸加快
B．乙圖中曲線Ⅰ表示無氧呼吸類型，曲線Ⅱ表示有氧呼吸類型
C．如果乙圖中曲線Ⅰ描述的是水稻根細胞的呼吸，那么幼根會因產(chǎn)生的乳酸積累導致變黑腐爛
D．曲線Ⅱ表示的生理過程所利用的有機物主要是葡萄糖，曲線II 最終趨于平衡，可能是受到溫度或呼吸酶數(shù)量的限制
【分析】
根據(jù)題意和圖示分析可知：圖甲是細胞呼吸速率隨溫度變化而變化的曲線，在一定的范圍內(nèi)，隨溫度升高，細胞呼吸速率增強，B點細胞呼吸速率最大，該點對應(yīng)的溫度為細胞呼吸的最適宜溫度，超過最適宜溫度后，隨溫度升高，細胞呼吸速率降低；圖乙是細胞呼吸速率隨氧氣濃度變化而變化的曲線，曲線Ⅰ隨氧氣濃度升高呼吸速率逐漸降低，直至為0，因此Ⅰ為無氧呼吸曲線，Ⅱ曲線隨氧氣濃度升高，呼吸速率升高，當氧氣濃度超過一定范圍后，細胞呼吸速率趨于平衡，因此Ⅱ為有氧呼吸的曲線。
【詳解】
甲圖中AB段隨著溫度的升高，呼吸的相對速率升高，說明AB段可說明在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度升高，細胞呼吸加快，而B點是細胞呼吸速率最高的點，應(yīng)是呼吸速率最旺盛的溫度，A正確；乙圖中隨著氧氣濃度的增加，I呼吸速率下降說明代表的是無氧呼吸，Ⅱ隨著氧氣濃度的增加呼吸速率增加說明是有氧呼吸，B正確；如果乙圖中曲線I描述的是水稻根細胞的呼吸，產(chǎn)生的是酒精和二氧化碳，C錯誤；如果Ⅱ表示的生理過程利用的是葡萄糖，曲線Ⅱ最終區(qū)域平衡，限制因素不是氧氣應(yīng)是溫度或呼吸酶的數(shù)量限制，D正確。故選C。
【點睛】
本題細胞呼吸考查的相關(guān)知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力。對于溫度和氧氣濃度對于細胞呼吸速率的影響的理解是解題的關(guān)鍵。
考點二 光合作用及其影響因素
【典型例題】（2021·黑龍江·哈爾濱三中模擬預測）在光照恒定、溫度最適條件下，某研究小組用圖1的實驗裝置測量一小時內(nèi)密閉容器中CO2的變化量，繪成曲線如圖2所示。下列敘述正確的是（ ）
A．a(chǎn)～b段，葉綠體中ATP從基質(zhì)向類囊體膜運輸
B．該綠色植物前30分鐘真正光合速率平均為64 ppm CO2/min
C．適當提高溫度進行實驗，該植物光合作用的光飽和點將不變
D．若第10min時突然黑暗，葉綠體基質(zhì)中C3的含量在短時間內(nèi)將下降
【分析】
題圖分析，圖中實驗裝置甲測量一小時內(nèi)密閉容器中CO2的變化量，可以用于測定呼吸作用強度或凈光合作用強度，即光下測定的 是凈光合速率，黑暗處測定的是呼吸速率。
【詳解】
A、a～b段二氧化碳含量在下降，說明植物的光合作用大于呼吸作用，且二氧化碳在暗反應(yīng)中被用于合成三碳化合物，因此葉綠體中ATP從類囊體膜向基質(zhì)運輸，A錯誤；
B、真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率，由ab段可以計算出凈光合速率=（1680 180）/30=50ppm CO2/min，由bc段可以計算出呼吸速率=（600 180）/30=14ppm CO2/min，因此真光合速率平均為64ppm CO2/min，B正確；
C、題干中提出，該實驗在最適溫度條件下進行，因此適當提高溫度進行實驗，光合速率下降，導致該植物光合作用的光飽和點將下降，C錯誤；
D、若第10 min時突然黑暗，導致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反應(yīng)中C3的還原，導致葉綠體基質(zhì)中C3的含量將增加，D錯誤。
故選B。
【變式訓練】
（2021·重慶市渝北中學校模擬預測）如圖為某興趣小組探究綠色植物生理作用所用到的實驗裝置，I所給的條件有：①遮光；②適宜光照；Ⅱ燒杯中的物質(zhì)有；③NaOH溶液；④CO2緩沖液；⑤蒸餾水，當呼吸作用以葡萄糖為底物時（不考慮產(chǎn)乳酸的呼吸），下列實驗沒計方案不能達到目的是（ ）
A．實驗一①③，實驗二②④，探究葉綠體內(nèi)氧氣的釋放速率
B．實驗一①③，實驗二①④，探究植株可能進行的呼吸類型
C．實驗一②③，實驗二②④，驗證CO2是植物光合作用的原料
D．實驗一①③，實驗二①⑤，探究有氧呼吸和無氧呼吸消耗糖的比例
【分析】1、真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。
2、影響光合作用速率的環(huán)境因素有：溫度、二氧化碳濃度、光照強度等。
3、根據(jù)有氧呼吸和無氧呼吸的總反應(yīng)式，通過探究氧氣和二氧化碳的變化量可以探究兩種呼吸的消耗糖的比值。
【詳解】
A、葉綠體內(nèi)氧氣的釋放速率代表真光合作用，實驗一①③遮光處理下，植物進行呼吸作用，NaOH溶液吸收呼吸產(chǎn)生的CO2，有色液滴的移動代表O2的消耗速率，即代表呼吸速率，故實驗一①③測定呼吸速率，實驗二②④適宜光照下，植物進行呼吸作用和光合作用，CO2緩沖液維持環(huán)境中CO2的穩(wěn)定，有色液滴的移動代表O2的釋放速率，故實驗二②④測定植物的凈光合速率，即測定葉綠體的O2釋放量實際是測定真光合作用，將實驗①③和②④的數(shù)據(jù)相加即為真光合作用速率，A不符合題意；
B、探究呼吸作用的類型必需排除光合作用的干擾，所以要遮光，自變量為有無O2，故必須設(shè)置為一組有氧，一組無氧，而實驗一①③中NaOH溶液吸收CO2，實驗二①④中CO2緩沖液維持CO2的穩(wěn)定，不能有效設(shè)置成有氧和無氧兩個組，不能探究植株的呼吸類型，B符合題意；
C、實驗一②③中NaOH溶液吸收CO2，實驗二②④中CO2緩沖液維持CO2的穩(wěn)定，兩組實驗的自變量為有無CO2，在排除光照的干擾下，通過有無CO2的可以探究光合作用需要CO2，C不符合題意；
D、實驗一①③中NaOH溶液吸收CO2，有色液滴的移動可代表O2的變化（不移動，說明無氧呼吸，向左移動說明有氧呼吸），實驗二①⑤中有色液滴的移動代表O2和CO2的差值（差值為0，說明有氧呼吸；向右移動，說明有氧呼吸和無氧呼吸并存，向左移動，說明無氧呼吸），綜合實驗一①③，實驗二①⑤O2和CO2的變化量可以探究兩種呼吸的消耗糖的比值，D不符合題意。
故選B。
第I卷（選擇題）
一、單選題
1．（2021·福建·高考真題）下列關(guān)于“探究酵母菌細胞呼吸的方式”（實驗I）和“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”（實驗II）的敘述，正確的是（　　）
A．實驗I、Ⅱ都要將實驗結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型進行分析
B．實驗I、Ⅱ通氣前都必須用NaOH去除空氣中的CO2
C．實驗I中，有氧組和無氧組都能使澄清石灰水變渾濁
D．實驗Ⅱ中，可用濾紙在蓋玻片另一側(cè)吸引培養(yǎng)液進入計數(shù)室
2．（2021·浙江·高考真題）需氧呼吸必須有氧的參加，此過程中氧的作用是（　　）
A．在細胞溶膠中，參與糖酵解過程 B．與丙酮酸反應(yīng)，生成 CO2
C．進入檸檬酸循環(huán)，形成少量 ATP D．電子傳遞鏈中，接受氫和電子生成H2O
3．（2021·湖南·高考真題）下列有關(guān)細胞呼吸原理應(yīng)用的敘述，錯誤的是（ ）
A．南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，常用40℃左右溫水淋種并時常翻種，可以為種子的呼吸作用提供水分、適宜的溫度和氧氣
B．農(nóng)作物種子入庫貯藏時，在無氧和低溫條件下呼吸速率降低，貯藏壽命顯著延長
C．油料作物種子播種時宜淺播，原因是萌發(fā)時呼吸作用需要大量氧氣
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以減少水分散失、降低呼吸速率，起到保鮮作用
4．（2021·全國·高考真題）某同學將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進行實驗，不可能得到的結(jié)果是（ ）
A．該菌在有氧條件下能夠繁殖 B．該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生
C．該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇 D．該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CO2
5．（2021·北京·高考真題）將某種植物置于高溫環(huán)境（HT）下生長一定時間后，測定HT植株和生長在正常溫度（CT）下的植株在不同溫度下的光合速率，結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是（　　）
A．兩組植株的CO2吸收速率最大值接近 B．35℃時兩組植株的真正（總）光合速率相等
C．50℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能 D．HT植株表現(xiàn)出對高溫環(huán)境的適應(yīng)性
6．（2021·浙江·高考真題）滲透壓降低對菠菜葉綠體光合作用的影響如圖所示，圖甲是不同山梨醇濃度對葉綠體完整率和放氧率的影響，圖乙是兩種濃度的山梨醇對完整葉綠體 ATP 含量和放氧量的影響。CO2以HCO3-形式提供，山梨醇為滲透壓調(diào)節(jié)劑，0．33 mol·L-1時葉綠體處于等滲狀態(tài)。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是（　　）
A．與等滲相比，低滲對完整葉綠體 ATP合成影響不大，光合速率大小相似
B．滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下，放氧率差異較大
C．低滲條件下，即使葉綠體不破裂，卡爾文循環(huán)效率也下降
D．破碎葉綠體占全部葉綠體比例越大，放氧率越低
7．（2021·湖南·高考真題）綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯誤的是（ ）
A．弱光條件下植物沒有O2的釋放，說明未進行光合作用
B．在暗反應(yīng)階段，CO2不能直接被還原
C．在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會暫時下降
D．合理密植和增施有機肥能提高農(nóng)作物的光合作用強度
8．（2021·廣東·高考真題）在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列敘述正確的是（ ）
A．Rubisco存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中 B．激活Rubisco需要黑暗條件
C．Rubisco催化CO2固定需要ATP D．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合
9．（2021·廣東·高考真題）與野生型擬南芥WT相比，突變體t1和t2在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同（圖a，示意圖），造成葉綠體相對受光面積的不同（圖b），進而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其它性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下，下列敘述錯誤的是（ ）
A．t2比t1具有更高的光飽和點（光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度）
B．t1比t2具有更低的光補償點（光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度）
C．三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)
D．三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大
10．（2021·河南·鶴壁高中模擬預測）如圖是夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi)，某野外植物CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與橫軸圍成的面積。下列敘述錯誤的是
A．圖中B點和I點，該植物的光合作用強度和呼吸作用強度相同
B．圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定，影響植物的呼吸作用
C．如果S1+S3+S5＞S2+S4，表明該植物在這兩晝夜內(nèi)有機物的積累量為負值
D．圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是CO2濃度
11．（2021·黑龍江·哈爾濱三中模擬預測）將長勢相似的甲、乙兩株同種植物分別置于兩個同樣大小密閉的透明玻璃罩A、B中，甲給予適宜強度的光照，乙遮光（黑暗）處理，其他條件相同。下列分析正確的是
A．A玻璃罩中的CO2含量將持續(xù)降低
B．B玻璃罩中植株的干重將持續(xù)降低
C．甲、乙兩植株的葉肉細胞中形成ATP的場所均不同
D．甲植株的光合作用強度不會等于乙植株的呼吸作用強度
12．（2021·上海普陀·二模）以酵母菌和葡萄糖為材料進行“乙醇發(fā)酵實驗”，裝置圖如下。下列關(guān)于該實驗過程與結(jié)果的敘述，錯誤的是
A．將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖液的甲試管后需振蕩混勻
B．在甲試管內(nèi)的混合液表面需滴加一薄層液體石蠟以制造富氧環(huán)境
C．乙試管中澄清的石灰水變渾濁可推知酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生了CO2
D．拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到酒精的氣味
13．（2021·黑龍江·哈爾濱三中模擬預測）如圖表示葉片的光合作用強度與植物周圍空氣中二氧化碳含量的關(guān)系。圖示中，CE段是增大了光照強度后測得的曲線。下列有關(guān)敘述中，正確的是（ ）
A．植物體鮮重增加量是光合作用強度的重要指標 B．在E點后再次增大光照強度，曲線有可能為EG段
C．葉綠體內(nèi)A點時的三碳化合物含量大于B點 D．出現(xiàn)BC段的限制因素主要是溫度
14．（2021·湖北·襄陽四中模擬預測）卡爾文給小球藻提供14CO2和適宜的光照，研究光合作用暗反應(yīng)過程中C的轉(zhuǎn)移路徑。某同學根據(jù)卡爾文的實驗資料，提出了一些推論，下列推論不合理的是（　　）
資料 推論
（1）將光照時間逐漸縮短至幾分之一秒，發(fā)現(xiàn)90%的放射性物質(zhì)是一種C3 ①
（2）經(jīng)過5s光照后，檢測到含有放射性的C5和葡萄糖 ②
（3）在適宜光照和CO2充足的條件下，C3和C5的含量很快達到穩(wěn)定狀態(tài)，含有放射性的糖類不斷增加 ③
（4）當停止光照時，C3明顯增加，C5明顯下降 ④
A．推論①：C3是CO2被還原的第一個產(chǎn)物
B．推論②：C3進一步反應(yīng)生成C5和葡萄糖
C．推論③：C3是暗反應(yīng)的中間產(chǎn)物，糖類是終產(chǎn)物
D．推論④：C3轉(zhuǎn)化為C5需要依賴光反應(yīng)的產(chǎn)物
15．（2021·新疆·二模）沙拐棗是荒漠地區(qū)優(yōu)良的固沙植物，葉片退化為線狀，具有能夠進行光合作用的綠色枝。某實驗小組測定了溫度對沙拐棗綠色枝吸收和釋放CO2速率的影響，結(jié)果如下表所示。下列敘述錯誤的是（ ）
溫度（℃） 25 30 35 40 45 50
黑暗條件下CO2釋放速率（mg/g h） 3．1 4．0 4．9 7．3 9．8 10．2
光照條件下CO2吸收速率（mg/g h） 9．2 10．2 7．8 6．2 4．9 2．2
A．葉片退化為線狀可減小葉片表面積以減少水分的散失量
B．30℃不是綠色枝真正光合作用的最適溫度
C．探究綠色枝呼吸酶的最適溫度應(yīng)進一步擴大溫度范圍并縮小溫度梯度
D．40℃時綠色枝在光照黑暗各12h條件下能積累有機物
16．（2021·天津市寶坻區(qū)第一中學三模）紅松（陽生）和人參（陰生）均為我國北方地區(qū)的植物。如圖為兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下，光合作用速率與呼吸速率的比值（P/R）隨光照強度變化的曲線圖，下列敘述正確的是（　　）
A．光照強度為a時，每日光照12小時，一晝夜后人參干重不變，紅松干重減少
B．光照強度在b點之后，限制紅松P/R值增大的主要外界因素是CO2濃度
C．光照強度為c時，紅松和人參的凈光合速率相等
D．若適當增加土壤中無機鹽鎂的含量，一段時間后B植物的a點左移
二、多選題
17．（2021·湖南·益陽市箴言中學三模）Rubisco是光合作用過程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2與C5結(jié)合，形成C3和C2，導致光合效率下降。CO2與O2競爭性結(jié)合Rubisco的同一活性位點，因此提高CO2濃度可以提高光合效率。藍細菌具有CO2濃縮機制，如下圖所示。為提高煙草的光合速率，向煙草內(nèi)轉(zhuǎn)入藍細菌Rubisco的編碼基因和羧化體外殼蛋白的編碼基因。以下說法正確的是（ ）
注：羧化體具有蛋白質(zhì)外殼，可限制氣體擴散
A．據(jù)圖分析，CO2通過細胞膜是順濃度梯度的而通過光合片層膜是逆濃度梯度的
B．藍細菌的CO2濃縮機制既能促進CO2固定，又能抑制O2與C5結(jié)合，從而提高光合效率
C．若藍細菌羧化體可在煙草中發(fā)揮作用并參與暗反應(yīng)，應(yīng)能利用高倍顯微鏡在轉(zhuǎn)基因煙草細胞的葉綠體中觀察到羧化體
D．理論上應(yīng)再轉(zhuǎn)入HCO3-和CO2轉(zhuǎn)運蛋白基因并使其成功表達和發(fā)揮作用才能使轉(zhuǎn)基因煙草的光合速率提高
18．（2021·山東濟南·模擬預測）圖1裝置是科學家最新研制的一種海藻燈，其上部裝有藍藻培養(yǎng)液，下部裝有蓄電池和LED燈。白天，使用者向燈內(nèi)吹氣，僅需很少的陽光便可產(chǎn)生發(fā)光的電能。這種海藻燈可在自然災(zāi)難、野營以及電力供給中斷時使用。圖2為海藻燈中的藍藻利用光能的過程示意圖。下列敘述錯誤的是（　　）
A．白天，使用者需要向海藻燈中吹氣，可為圖2中②過程提供CO2
B．定期從加料口加入水即可延長海藻燈的使用壽命
C．圖2中葉綠素分子分布的結(jié)構(gòu)相當于植物細胞的類囊體膜
D．由圖可知，光能被吸收后的去向有電能、熱能、熒光、活躍化學能
19．（2021·河北·保定市教育科學研究所模擬預測）下圖1所示裝置可用于測定酵母菌細胞呼吸的方式，其中三口燒瓶分別連接氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、酒精傳感器，可用于測定相應(yīng)物質(zhì)的含量，相關(guān)數(shù)據(jù)的測定結(jié)果如圖2所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A．若圖1所示裝置的溫度改變，則圖2中的相關(guān)數(shù)據(jù)可能會發(fā)生改變
B．300s時，酵母菌只進行無氧呼吸，在線粒體內(nèi)膜上產(chǎn)生酒精
C．圖2中200~300s，酵母菌產(chǎn)生ATP的場所包括細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
D．在圖2中a、b兩條線交點之前，酵母菌主要進行無氧呼吸，此過程無NADH產(chǎn)生
20．（2021·湖南·衡陽市八中模擬預測）2，4-二硝基苯酚（DNP）只抑制線粒體內(nèi)膜合成 ATP，但不影響此部位[H]與 O2 結(jié)合放能。將部分酵母菌破碎后獲取線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)，進行下表所示各組實驗。下列有關(guān)敘述錯誤的是（ ）
組別 反應(yīng)條件
甲組 1mol葡萄糖+線粒體+充足氧氣
乙組 1mol葡萄糖+細胞質(zhì)基質(zhì)+缺乏氧氣
丙組 1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧氣
丁組 1mol葡萄糖+完整酵母菌+缺乏氧氣
戊組 1mol葡萄糖+完整酵母菌+充足氧氣+DNP
A．五組實驗均能產(chǎn)生丙酮酸，甲組、丙組和戊組中丙酮酸能在線粒體中分解產(chǎn)生 CO2
B．反應(yīng)完成后只有乙組和丁組產(chǎn)生了酒精，但兩組產(chǎn)生的酒精分子數(shù)相差很大
C．反應(yīng)完成后，丙組和丁組中葡萄糖分解后的能量去路只有熱能和 ATP 中儲存的能量
D．反應(yīng)完成后丙組和戊組產(chǎn)生相同數(shù)量的 H2O 和 CO2，但丙組產(chǎn)生 ATP 總量多于戊組
第II卷（非選擇題）
三、解答題
21．（2021·天津市南開區(qū)南大奧宇培訓學校模擬預測）人體細胞有時會處于低氧環(huán)境。適度低氧下細胞可正常存活，嚴重低氧可導致細胞死亡。以PC12細胞系為材料，研究了低氧影響細胞存活的機制。
（1）在人體細胞呼吸過程中，O2參與反應(yīng)的場所是______________。當細胞中O2含量低時，線粒體通過電子傳遞鏈產(chǎn)生更多活性氧，活性氧積累過多會損傷大分子和細胞器。
（2）分別用常氧（20% O2）、適度低氧（10% O2）和嚴重低氧（0．3% O2）處理PC12細胞，24h后檢測線粒體自噬水平，結(jié)果如圖1。用線粒體自噬抑制劑3-MA處理PC12細胞，檢測細胞活性氧含量，結(jié)果如圖2。
①損傷的線粒體可通過線粒體自噬途徑，被細胞中的__________（結(jié)構(gòu)）降解。
②圖1、圖2結(jié)果表明：適度低氧可________________________。
（3）研究表明，上調(diào)BINP3基因的表達可促進線粒體自噬。檢測不同氧氣濃度下BINP3基因表達情況，結(jié)果如圖3。
綜合上述信息，解釋適度低氧下細胞可正常存活、嚴重低氧導致細胞死亡的原因：
①適度低氧上調(diào)BINP3基因的表達，使___________增加，___________（促進/抑制）了線粒體自噬以清除細胞中的活性氧，活性氧處于正常水平，細胞可正常存活。
②嚴重低氧上調(diào)BINP3基因的表達（轉(zhuǎn)錄），可能由于嚴重低氧下___________，使BINP3蛋白在增加后很快下降。嚴重低氧下BINP3蛋白的增加促進了線粒體自噬，但還不足以_____________________，活性氧在細胞中積累，最終導致細胞死亡。
22．（2021·江蘇·鹽城中學模擬預測）小麥是世界的重要糧食作物。小麥植株最后長出的、位于最上部的葉片稱為旗葉（如下圖所示），旗葉對籽粒產(chǎn)量有重要貢獻。
（1）旗葉葉肉細胞中的葉綠體內(nèi)有更多的類囊體堆疊，這為光合作用的___________ 階段提供了更多的場所。與其他葉片相比，旗葉光合作用更有優(yōu)勢的環(huán)境因素是___________。
A．溫度 B．CO2濃度 C．光照強度 D．水分
（2）在旗葉的葉肉細胞中存在著下左圖所示的代謝過程：
Rubp羧化\加氧酶和SBP酶（景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶）是旗葉光合作用過程中的關(guān)鍵酶。
①據(jù)圖分析，字母A代表：___________；小麥幼苗夜間產(chǎn)生ATP的場所是：___________。
②下列關(guān)于圖中的物質(zhì)與過程的敘述，錯誤的是（ ）___________。
A．Rubp羧化\加氧酶可以催化E物質(zhì)的還原過程
B．CO2濃度可以影響Ⅱ過程中Rubp羧化\加氧酶和SBP酶的活性
C．小麥幼苗光合作用產(chǎn)生的有機物可以參與糖類、氨基酸、脂質(zhì)的合成
D．光合作用過程中只消耗水分不產(chǎn)生水分子
③研究發(fā)現(xiàn)，RuBP羧化\加氧酶還可催化C5與O2反應(yīng)產(chǎn)生乙醇酸，乙醇酸中75%的碳又重新生成CO2和C3的光呼吸過程。該過程___________（降低了/促進了/不影響）光合作用效率，同時使細胞內(nèi)O2/CO2的比值___________，有利于生物適應(yīng)高氧低碳的環(huán)境。
（3）為指導田間管理和育種，科研人員對多個品種的小麥旗葉在不同時期的光合特性指標與籽粒產(chǎn)量的相關(guān)性進行了研究，結(jié)果如表所示。表中數(shù)值代表相關(guān)性，數(shù)值越大，表明該指標對籽粒產(chǎn)量的影響越大。
表示不同時期旗葉光合特性指標與籽粒產(chǎn)量的相關(guān)性
抽穗期 開花期 灌漿前期 灌漿中期 灌漿后期 灌漿末期
氣孔導度* 0．30 0．37 0．70 0．63 0．35 0．11
胞間CO2濃度 0．33 0．33 0．60 0．57 0．30 0．22
葉綠素含量 0．22 0．27 0．33 0．34 0．48 0．45
*氣孔導度表示氣孔張開的程度
①氣孔導度主要影響光合作用中___________的供應(yīng)。以上研究結(jié)果表明，旗葉氣孔導度對籽粒產(chǎn)量的影響最大的時期是在___________期。若在此時期因干旱導致氣孔開放程度下降，籽粒產(chǎn)量會明顯降低，有效的增產(chǎn)措施是___________。
A．釋放干冰 B．合理灌溉 C．燃燒秸稈 D．噴灑生長素
②根據(jù)以上研究結(jié)果，在小麥的品種選育中，針對灌漿后期和末期，應(yīng)優(yōu)先選擇進行培育的品種是__________。
A．旗葉葉綠素含量高的品種 B．旗葉水分含量多的品種
C．旗葉氣孔張開的程度大的品種 D．旗葉胞間CO2濃度高的品種
（4）在植物體內(nèi)，制造或輸出有機物的組織器官被稱為“源”，接納有機物用于生長或貯藏的組織器官被稱為“庫”。若研究小麥旗葉與籽粒的“源”“庫”關(guān)系，以下研究思路合理的是___________。
A．阻斷旗葉有機物的輸出，檢測籽粒產(chǎn)量的變化
B．阻斷籽粒有機物的輸入，檢測旗葉光合作用速率的變化
C．使用H218O澆灌小麥，檢測籽粒中含18O的有機物的比例
D．使用14CO2飼喂旗葉，檢測籽粒中含14C的有機物的比例
23．（2021·浙江·紹興市教育教學研究院模擬預測）某科研小組研究外源NO對干旱脅迫下玉米幼苗光合作用和生長的影響，部分結(jié)果如下表：
表 外源NO對干旱脅迫下玉米幼苗光合作用和生長的影響
處理 氣孔導度（mmolH2O·m-2·s-l） 光合速率（umolCO2m-2·s-l） Fv/Fm 根干重（g/plant）
對照組 0.061 9.2 0.81 0.061
PEG處理 0.010 3.1 0.68 0.063
NO處理 0.089 9.1 0.81 0.068
NO處理后再PEG處理 0.025 4.2 0.77 0.078
（備注：Fv/Fm代表葉綠體類囊體最大光能轉(zhuǎn)化效率。）
回答下列問題：
（1）水既是光合作用___________階段的直接原料，也是光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成___________后運往其他細胞的介質(zhì)。PEG具有很強的吸水能力，使玉米幼苗細胞因___________作用失水，導致光合速率下降。
（2）為進一步研究PEG處理使玉米幼苗Fv/Fm下降的原因，提取并在不同波長光下測定對照組與PEG處理組光合色素的___________，比較發(fā)現(xiàn)兩組數(shù)值基本相近，說明色素含量沒有明顯差異。因此，可推測Fv/Fm下降可能的原因是___________，可利用電子顯微鏡觀察進行驗證。
（3）據(jù)表分析，使用外源NO處理可顯著提高玉米幼苗在干旱脅迫時的氣孔導度，直接促進卡爾文循環(huán)的___________過程，使光合速率上升。在幼苗未受干旱脅迫時，使用外源NO處理并不能使幼苗光合速率明顯上升，原因可能是未受干旱脅迫時，___________不是限制幼苗光合速率的主要環(huán)境因素。NO處理還能促進光合產(chǎn)物向___________轉(zhuǎn)運，以適應(yīng)缺水環(huán)境。
24．（2021·安徽·模擬預測）光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學途徑，是“地球上最重要的化學反應(yīng)”，它是一切生命生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。下圖是棉花葉肉細胞的光合作用過程示意圖，磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器的活性受光的調(diào)節(jié)，適宜光照條件下，其活性較高。
（1）棉花葉片中光合色素有 ___。
（2）由圖分析可知，C3被還原為磷酸丙糖后，下一步利用的去向是 ___。通常情況下，Pi與磷酸丙糖通過磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器嚴格按照1∶1反向交換方式進行轉(zhuǎn)運。在環(huán)境條件由適宜光照轉(zhuǎn)為較強光照時，短時間內(nèi)磷酸丙糖的轉(zhuǎn)運速率會 ___（填“升高”或“降低”），則更有利于____（填“淀粉”或“蔗糖”）的合成，原因是____。
（3）為探究CO2濃度對棉花幼苗光合速率的影響，研究人員將棉花幼苗分別進行不同實驗處理：甲組提供大氣CO2濃度（375μmol·mol－1）：乙組先在CO2濃度倍增環(huán)境（750μmol·mol－1）中培養(yǎng)60d，然后在測定前一周恢復為大氣CO2濃度，其他條件相同且適宜。在晴天上午測定各組的光合速率，結(jié)果乙組光合速率比甲組低，原因可能是長期高濃度CO2環(huán)境會降低RuBP羧化酶（固定CO2的酶）的活性。設(shè)計實驗加以驗證這一推測。
材料用具：甲、乙兩組棉花葉肉細胞RuBP羧化酶提取液，一定濃度的C5溶液，飽和CO2溶液，試管等。實驗思路：____；預測結(jié)果：____。
答案解析部分
第I卷（選擇題）
一、單選題
1．C
【分析】
1、“探究酵母菌細胞呼吸的方式”（實驗Ⅰ）：（1）NaOH溶液的作用是除去酵母菌呼吸釋放的二氧化碳，所以裝置中液滴移動的距離代表酵母菌有氧呼吸消耗的氧氣；（2）清水不吸收氣體，也不釋放氣體，所以裝置中液滴移動的距離代表呼吸作用釋放的二氧化碳的量與消耗氧氣的量的差值。
2、“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”（實驗Ⅱ）中，酵母菌數(shù)量的計算公式為：每個小方格中酵母菌數(shù)量×400÷（0.1mm3×10-3）×稀釋的倍數(shù)；并且實驗過程中需注意相關(guān)注意點，如：取樣時要先振蕩搖勻、酵母菌濃度過高時要加水稀釋、計數(shù)時只數(shù)上邊線和左邊線的菌體數(shù)等。
【詳解】
A、實驗Ⅰ不需要將實驗結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型進行分析，可以根據(jù)液滴的移動情況判斷酵母菌的細胞呼吸方式，A錯誤；
B、實驗Ⅱ中二氧化碳不是影響種群數(shù)量變化的因素，不會干擾實驗結(jié)果，所以不需要通氣前用NaOH去除空氣中的CO2，B錯誤；
C、實驗Ⅰ中，酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸產(chǎn)物中都有二氧化碳，所以都能使澄清石灰水變渾濁，C正確；
D、實驗Ⅱ中，用血細胞計數(shù)對酵母菌計數(shù)時，應(yīng)先放置蓋玻片，在蓋玻片的邊緣滴加培養(yǎng)液，待培養(yǎng)液從邊緣處自行滲入計數(shù)室，再吸去多余培養(yǎng)液，最后進行計數(shù)，D錯誤。
故選C。
2．D
【分析】
1、需氧呼吸的三個階段
第一階段糖酵解：發(fā)生在細胞溶膠中，反應(yīng)方程式：C6H12O62C3H4O3(丙酮酸)＋4[H]＋能量(少)
第二階段檸檬酸循環(huán)：發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，反應(yīng)方程式：2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量(少)
第三階段電子傳遞鏈：發(fā)生在線粒體內(nèi)膜，反應(yīng)方程式：24[H]＋6O212H2O＋能量(多)
【詳解】
A、在細胞溶膠中，需要呼吸第一階段是糖酵解過程，不需要氧參與，A錯誤；
B、需氧呼吸第二階段，需要水與丙酮酸反應(yīng)，生成 CO2，不需要氧參與，B錯誤；
C、進入檸檬酸循環(huán)，形成少量 ATP ，是需要呼吸第二階段，不需要氧參與，C錯誤；
D、電子傳遞的最后一站是氧氣接受氫和電子生成H2O ，D正確。
故選D。
3．B
【分析】
細胞呼吸分有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。這兩種類型的共同點是：在酶的催化作用下，分解有機物，釋放能量。但是，前者需要氧和線粒體的參與，有機物徹底氧化釋放的能量比后者多。溫度、水分、氧氣和二氧化碳濃度是影響呼吸作用的主要因素，儲藏蔬菜、水果時采取零上低溫、一定濕度、低氧等措施延長儲藏時間，而種子采取零上低溫、干燥、低氧等措施延長儲存時間。
【詳解】
A、南方稻區(qū)早稻浸種后催芽過程中，“常用40℃左右溫水淋種”可以為種子的呼吸作用提供水分和適宜的溫度，“時常翻種”可以為種子的呼吸作用提供氧氣，A正確；
B、種子無氧呼吸會產(chǎn)生酒精，因此，農(nóng)作物種子入庫儲藏時，應(yīng)在低氧和零上低溫條件下保存，貯藏壽命會顯著延長，B錯誤；
C、油料作物種子種含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物種子萌發(fā)時呼吸作用需要消耗大量氧氣，因此，油料作物種子播種時宜淺播，C正確；
D、柑橘在塑料袋中“密封保存”使水分散失減少，氧氣濃度降低，從而降低了呼吸速率，低氧、一定濕度是新鮮水果保存的適宜條件，D正確。
故選B。
4．B
【分析】
酵母菌是兼性厭氧生物，有氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和水，無氧呼吸產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。
【詳解】
A、酵母菌有細胞核，是真菌生物，其代謝類型是異氧兼性厭氧型，與無氧條件相比，在有氧條件下，產(chǎn)生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合題意；
BC、酵母菌無氧呼吸在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，無氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸、還原性的氫，并釋放少量的能量，第二階段丙酮酸被還原性氫還原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合題意，C不符合題意；
D、酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都在第二階段生成CO2，D不符合題意。
故選B。
5．B
【分析】
1、凈光合速率是植物綠色組織在光照條件下測得的值——單位時間內(nèi)一定量葉面積CO2的吸收量或O2的釋放量。凈光合速率可用單位時間內(nèi)O2的釋放量、有機物的積累量、CO2的吸收量來表示。
2、真正（總）光合速率=凈光合速率+呼吸速率。
【詳解】
A、由圖可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol cm-2 s-1，A正確；
B、CO2吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。由圖可知35℃時兩組植株的凈光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃時兩組植株的真正（總）光合速率無法比較，B錯誤；
C、由圖可知，50℃時HT植株的凈光合速率大于零，說明能積累有機物，而CT植株的凈光合速率不大于零，說明不能積累有機物，C正確；
D、由圖可知，在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零，能積累有機物進行生長發(fā)育，體現(xiàn)了HT植株對高溫環(huán)境較適應(yīng)，D正確。
故選B。
6．A
【分析】
根據(jù)圖示，由圖甲可知，在一定范圍內(nèi)（0.15 moL·L-1~0.33 mol·L-1山梨醇濃度），滲透壓從低到高變化過程中，菠菜葉綠體的完整率和放氧率都逐漸變大，增幅不同；由圖乙可知，兩種濃度的山梨醇對完整葉綠體 ATP 含量影響比較相似，而對放氧量的影響差別較大。
【詳解】
A、根據(jù)分析，由圖甲可知，與等滲相比，低滲對完整葉綠體 ATP合成影響不大，但放氧率較低，放氧率可以代表光合速率，故說明低滲條件下光合速率較低，A錯誤；
B、根據(jù)分析，由圖乙可知，滲透壓不同、葉綠體完整率相似的條件下，放氧率差異較大，B正確；
C、由圖甲可知，低滲條件下，即使葉綠體完整率沒有明顯降低的范圍內(nèi)，葉綠體放氧率仍明顯降低，即光反應(yīng)速率下降，影響了暗反應(yīng)，即卡爾文循環(huán)效率下降，C正確；
D、由圖甲可以看出，低滲條件下葉綠體完整率越低，放氧率也越低，D正確。
故選A。
7．A
【分析】
光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用根據(jù)是否需要光能，可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光合作用第一個階段中的化學反應(yīng)，必須有光才能進行，這個階段叫做光反應(yīng)階段。光合作用第二個階段的化學反應(yīng)，有沒有光都可以進行，這個階段叫做暗反應(yīng)階段。
【詳解】
A、弱光條件下植物沒有氧氣的釋放，有可能是光合作用強度小于或等于呼吸作用強度，光合作用產(chǎn)生的氧氣被呼吸作用消耗完，此時植物雖然進行了光合作用，但是沒有氧氣的釋放，A錯誤；
B、二氧化碳性質(zhì)不活潑，在暗反應(yīng)階段，一個二氧化碳分子被一個C5分子固定以后，很快形成兩個C3分子，在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP釋放的能量并且被[H]還原，因此二氧化碳不能直接被還原，B正確；
C、在禾谷類作物開花期減掉部分花穗，光合作用產(chǎn)物輸出受阻，葉片的光合速率會暫時下降，C正確；
D、合理密植可以充分利用光照，增施有機肥可以為植物提供礦質(zhì)元素和二氧化碳，這些措施均能提高農(nóng)作物的光合作用強度，D正確；
故選A。
8．D
【分析】
暗反應(yīng)階段：場所是葉綠體基質(zhì)
a．CO2的固定：CO2+C52C3
b．三碳化合物的還原：
【詳解】
A、Rubisco參與植物光合作用過程中的暗反應(yīng)，暗反應(yīng)場所在葉綠體基質(zhì)，故Rubisco存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；
B、暗反應(yīng)在有光和無光條件下都可以進行，故參與暗反應(yīng)的酶Rubisco的激活對光無要求，B錯誤；
C、Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C錯誤；
D、Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2結(jié)合生成C3的過程，D正確。
故選D。
9．D
【分析】
光照強度影響光合作用強度的曲線：由于綠色植物每時每刻都要進行細胞呼吸，所以在光下測定植物光合強度時，實際測得的數(shù)值應(yīng)為光合作用與細胞呼吸的代數(shù)和(稱為“表觀光合作用強度")。如下圖:
A表示植物呼吸作用強度，A點植物不進行光合作用，B點表示光補償點，C點表示光飽和點。
【詳解】
A、圖1可知，t1較多的葉綠體分布在光照下，t2較少的葉綠體分布在光照下，由此可推斷，t2比t1具有更高的光飽和點（光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度），A正確；
B、圖1可知，t1較多的葉綠體分布在光照下，t2較少的葉綠體分布在光照下，由此可推斷，t1比t2具有更低的光補償點（光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度），B正確；
C、通過題干信息可知，三者的葉綠素含量及其它性狀基本一致，由此推測，三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)，C正確；
D、三者光合速率的差異，在一定光照強度下，隨光照強度的增加而變大，但是超過光的飽和點，再增大光照強度三者光合速率的差異不再變化，D錯誤。
故選D。
10．D
【分析】
植物在光照條件下進行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進行，為細胞的各項生命活動提供能量。據(jù)此分析解答。
【詳解】
A、B和Ⅰ點植物既不吸收二氧化碳也不釋放二氧化碳，光合作用強度等于呼吸作用強度，為光補償點，A正確；
B、圖中DE段植物只進行細胞呼吸，不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定，溫度影響酶的活性，進而影響植物的呼吸作用強度，B正確；
C、S1+S3+S5為無光時呼吸的消耗量，S2+S4為有光時凈光合量，若前者大于后者，則有機物積累量為負，C正確；
D、圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是光照強度不同，D錯誤。
故選D。
【點睛】
本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識，意在考查考生的識圖能力，能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用數(shù)學方式準確地描述生物學方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力。
11．B
【詳解】
在適宜強度的光照下，A玻璃罩中的植物甲，初始時光合作用強度大于呼吸作用強度，導致CO2含量逐漸降低，當CO2含量減少到一定程度時，光合作用強度與呼吸作用強度相等，A玻璃罩中CO2含量維持在較低水平，A錯誤；B玻璃罩中的乙植株進行遮光（黑暗）處理，不能進行光合作用，但可通過呼吸作用消耗有機物，因此B玻璃罩中植株的干重將持續(xù)降低，B正確；甲植株的葉肉細胞中形成ATP的場所是葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，乙植株的葉肉細胞中形成ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，因此二者形成ATP的場所不完全相同，C錯誤；在某一時刻，甲植株的光合作用強度會等于乙植株的呼吸作用強度，D錯誤。
12．B
【詳解】
將溫水化開的酵母菌懸液加入盛有葡萄糖液的甲試管后需振蕩混勻，以便使酵母菌在混合液中均勻分布，A正確；酵母菌在無氧條件下才能將葡萄糖分解為乙醇，因此應(yīng)在甲試管內(nèi)的混合液表面滴加一薄層液體石蠟以制造無氧環(huán)境，B錯誤；CO2可使澄清石灰水變混濁，乙試管中澄清的石灰水變渾濁，說明酵母菌細胞呼吸產(chǎn)生了CO2，C正確；甲試管中的酵母菌進行無氧呼吸將葡萄糖分解為乙醇和CO2，因此拔掉裝有酵母菌與葡萄糖混合液的甲試管塞子后可聞到酒精的氣味，D正確。
【點睛】酵母菌是兼性厭氧菌，在無氧條件下進行無氧呼吸將葡萄糖分解為乙醇和CO2，而產(chǎn)生乙醇的無氧呼吸叫做乙醇發(fā)酵。據(jù)此，結(jié)合題意并從裝置圖中提取有效信息分析各選項。
13．B
【分析】
根據(jù)題圖分析，AB段隨二氧化碳含量增加，光合作用強度增大，達到最大值后不再增加；在C點增加光照強度，光合作用強度增加，說明出現(xiàn)BC段的限制因素主要是光照強度。BC段光合作用強度基本不變，C點和B點三碳化合物維持動態(tài)平衡。
光照強度在一定范圍內(nèi)光合速率隨著光照強度的增加而加快；但超過一定范圍之后，光合速率的增加轉(zhuǎn)慢；當達到某一光照強度時，光合速率就不再增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。
【詳解】
A、植物鮮重量增加的主要是水分，而光合作用合成有機物，因此光合作用強度的重要指標是植物干重的增加量，A錯誤；
B、根據(jù)分析可知，在E點后再次增大光照強度，光合作用強度可能會增加，曲線有可能為EG，B正確；
C、從A點開始，光合作用強度不斷增加，葉綠體內(nèi)的三碳化合物含量不斷增加，B點時光合速率達到最大，此時三碳化合物含量大于A點，C錯誤；
D、分析題圖可知，出現(xiàn)BC段的限制因素主要是光照強度，D錯誤。
故選B。
14．A
【分析】
暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，物質(zhì)變化有二氧化碳的固定、C3的還原和ATP的水解，ATP中活躍的化學能會轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學能儲存在有機物中。
【詳解】
A、根據(jù)光照時間縮短至幾分之一秒的結(jié)果可知，C3是CO2被固定的第一個產(chǎn)物，A錯誤；
B、結(jié)合（1）（2）可知，推論2應(yīng)該是C3進一步反應(yīng)生成C5和葡萄糖，B正確；
C、根據(jù)C3的含量維持穩(wěn)定而含放射性的糖類不斷增加可知，推論③應(yīng)該是：C3是暗反應(yīng)的種間產(chǎn)物，糖類是終產(chǎn)物，C正確；
D、根據(jù)光照停止時，C3明顯增加，C5明顯下降可知，光照與C3和C5的轉(zhuǎn)化有關(guān)，推論④應(yīng)該是C3轉(zhuǎn)化為C5需要依賴光反應(yīng)的產(chǎn)物，D正確。
故選A。
15．D
【分析】
根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，在黑暗條件下，隨著溫度的上升呼吸數(shù)量加強；在光照條件下，隨著溫度的上升凈光合速率先上升后下降。
【詳解】
A、葉片退化為線狀可減小葉片表面積以減少水分的散失量，A正確；
B、真正光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率，所以45℃綠色枝真正光合作用最大是真正光合作用的最適溫度，B正確；
C、由于隨著溫度的上升呼吸作用一直在上升，沒有出現(xiàn)下降的趨勢，所以探究綠色枝呼吸酶的最適溫度應(yīng)進一步擴大溫度范圍并縮小溫度梯度，C正確；
D、40℃時綠色枝在光照黑暗各12h條件下，該植物的有機物積累量=12×（6.2 7.3）=-13.2mg/g h＜0，消耗有機物，D錯誤。
故選D。
16．D
【分析】
分析題圖：陽生植物的光飽和點大于陰生植物的，因此曲線A表示紅松，曲線B表示人參。
【詳解】
A、光照強度為a時，對于人參（B）而言，光合作用速率與呼吸速率的比值（P/R）為1，白天12小時沒有積累有機物，晚上進行光合作用消耗有機物，一晝夜干重減少，A錯誤；
B、光照強度在b點之后，限制紅松（A）P/R值增大的主要外界因素仍然是光照強度，在d點之后，限制其P/R值增大的主要外界因素才是CO2，B錯誤；
C、陰生植物的呼吸速率比陽生植物的呼吸速率更低，光強為c時，二者的P/R值相同，但呼吸速率不同，故凈光合速率不同，C錯誤；
D、對于人參（B）而言，a點光合作用速率與呼吸速率的比值（P/R）為1，對應(yīng)的光照強度為光補償點；若適當增加土壤中無機鹽鎂的含量，B植物合成葉綠素增多，達到光補償點需要的光照強度變小，故一段時間后B植物的a點左移，D正確。
故選D。
【點睛】
2、多選題
17．ABD
【分析】
由題干信息可知，植物在光下會進行一種區(qū)別于光合作用和呼吸作用的生理作用，即光呼吸作用，該作用在光下吸收O2與C5結(jié)合形成C3和C2，該現(xiàn)象與植物的Rubisco酶有關(guān)，它催化五碳化合物反應(yīng)取決于CO2和O2的濃度，當CO2的濃度較高時，會進行光合作用的暗反應(yīng)階段，當O2的濃度較高時，會進行光呼吸。
【詳解】
A、據(jù)圖分析，CO2進入細胞膜的方式為自由擴散，進入光合片層膜時需要膜上的CO2轉(zhuǎn)運蛋白協(xié)助并消耗能量，為主動運輸過程，A正確；
B、藍細菌通過CO2濃縮機制使羧化體中Rubisco周圍的CO2濃度升高，從而通過促進CO2固定進行光合作用，同時抑制O2與C5結(jié)合，進而抑制光呼吸，最終提高光合效率，B正確；
C、若藍細菌羧化體可在煙草中發(fā)揮作用并參與暗反應(yīng)，而暗反應(yīng)的場所為葉綠體基質(zhì)，則應(yīng)該利用電子顯微鏡在轉(zhuǎn)基因煙草細胞的葉綠體中觀察羧化體，C錯誤；
D、若轉(zhuǎn)入HCO3-和CO2轉(zhuǎn)運蛋白基因并成功表達和發(fā)揮作用，理論上可以增大羧化體中CO2的濃度，使轉(zhuǎn)基因植株暗反應(yīng)水平提高，進而消耗更多的[H]和ATP，使光反應(yīng)水平也隨之提高，從而提高光合速率，D正確。
故選ABD。
18．AB
【分析】
海藻燈”實際上利用的是藍藻細胞能夠吸收光能進行光合作用的特點。圖2中①為吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽跒槲盏墓饽苻D(zhuǎn)變?yōu)锳TP（和NADPH）中的化學能（光合作用的光反應(yīng)階段），③為ATP中活躍的化學能（以及NADPH中的化學能）轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學能。從圖示上可以看出，使用者向海藻燈口吹氣，就是向藍藻溶液中輸入CO2，結(jié)合圖2可知吹氣可為過程③提供光合作用的原料CO2。
【詳解】
A、使用者需要向海藻燈中吹氣，而呼出的氣體中含有CO2，可以為暗反應(yīng)提供原料，但②屬于光反應(yīng)階段，不需要CO2，A錯誤；
B、由于藍藻細胞在生長過程中不斷消耗水和無機鹽，因此為了延長“海藻燈”的使用壽命，即要保證一定量的藍藻細胞的存在，還需要定期從加料口加入水和無機鹽，B錯誤；
C、葉綠素分子分布在葉綠體的類囊體薄膜上，所以圖2中的葉綠素分子分布的結(jié)構(gòu)相當于植物細胞的類囊體膜，C正確；
D、從圖2可以看出，在海藻燈中葉綠素吸收的光能由四個去向：轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中、以熱能形式散失、轉(zhuǎn)化為熒光放出、轉(zhuǎn)化為活躍化學能貯存在ATP和NADPH中，D正確。
故選AB。
19．BD
【分析】
酵母菌的新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型，在有氧條件下，可將葡萄糖分解為CO2和水，在無氧條件下，可將葡萄糖分解為酒精和CO2 。
【詳解】
A、酶可以催化生化反應(yīng)，酶活性受溫度影響，故若圖1所示裝置的溫度改變，則圖2中的相關(guān)數(shù)據(jù)可能會發(fā)生改變，A正確；
B、300s時，裝置中氧氣量為0，則酵母菌只進行無氧呼吸，產(chǎn)生酒精的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)，B錯誤；
C、圖2中200~300s，氧氣濃度逐漸減小，酒精產(chǎn)生量逐漸增加，因此酵母菌可進行有氧呼吸和無氧呼吸，此時酵母菌產(chǎn)生ATP的場所包括細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，C正確；
D、在圖2中a、b兩條線交點之前，酵母菌進行有氧呼吸和無氧呼吸，有氧呼吸前兩個階段和無氧呼吸的第一個階段均會產(chǎn)生NADH，D錯誤。
故選BD。
20．ABC
【分析】
酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸，在無氧條件下進行無氧呼吸。
1、有氧呼吸過程分為三個階段：①葡萄糖分解形成丙酮酸和少量[H]，釋放少量能量，形成少量ATP，場所在細胞質(zhì)基質(zhì)；②丙酮酸和水分解產(chǎn)生二氧化碳和大量[H]，釋放少量能量，形成少量ATP，場所在線粒體基質(zhì)；③前兩階段產(chǎn)生的[H]與氧氣反應(yīng)生成水，釋放大量能量，形成大量ATP，場所在線粒體內(nèi)膜。
2、無氧呼吸過程分為兩個階段，第一階段與有氧呼吸第一階段完全相同；第二階段丙酮酸在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)生酒精和二氧化碳。無氧呼吸兩個階段都發(fā)生細胞質(zhì)基質(zhì)中。有氧條件下，無氧呼吸被抑制。
【詳解】
A、甲組實驗中線粒體不能分解葡萄糖，丙組和戊組中丙酮酸能在線粒體中分解產(chǎn)生CO2，A錯誤；
B、據(jù)題干信息可知，只有乙組和丁組缺乏氧氣，因此只有乙組和丁組能進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精，兩組產(chǎn)生的酒精分子數(shù)大致相等，B錯誤；
C、丙組進行的是有氧呼吸，葡萄糖徹底分解，葡萄糖分解后的能量去路只有熱能和ATP中儲存的能量；而丁組進行的是無氧呼吸，葡萄糖分解后的能量去路有熱能、ATP中儲存的能量和酒精中含有的能量，C錯誤；
D、丙組和戊組都進行的是有氧呼吸，由于 2,4-二硝基苯酚（DNP）只抑制線粒體內(nèi)膜合成ATP，但不影響此部位[H]與O2結(jié)合放能。故反應(yīng)完成后丙組和戊組產(chǎn)生相同數(shù)量的H2O和CO2，但丙組未用DNP處理，產(chǎn)生ATP總量多于戊組，D正確。
A、故選ABC。
第II卷（非選擇題）
三、解答題
21．線粒體內(nèi)膜 溶酶體 激活線粒體自噬來清除活性氧 BINP3蛋白 促進 BINP3蛋白降解加快 清除細胞中的活性氧
【分析】
有氧呼吸過程分為三個階段，第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中；第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和[H]，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中；第三階段是[H]與氧氣反應(yīng)形成水，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。
【詳解】
（1）在人體細胞呼吸過程中，O2參與有氧呼吸的第三階段，其場所是線粒體內(nèi)膜。
（2）①溶酶體是細胞的消化車間，內(nèi)含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器。損傷的線粒體可通過線粒體自噬途徑，被細胞中的溶酶體降解。
②由圖2可知，相對對照組來說，用線粒體自噬抑制劑3-MA處理組的活性氧含量都更高，因此圖1、圖2結(jié)果比較表明：適度低氧可激活線粒體自噬來清除活性氧。
（3）①綜合上述信息可知，適度低氧上調(diào)BINP3基因的表達，使BINP3蛋白增加，促進了線粒體自噬以清除細胞中的活性氧，活性氧處于正常水平，細胞可正常存活。
②嚴重低氧上調(diào)BINP3基因的表達（轉(zhuǎn)錄），可能由于嚴重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。嚴重低氧下BINP3蛋白的增加促進了線粒體自噬，但還不足以清除細胞中的活性氧，活性氧在細胞中積累，最終導致細胞死亡。
（4）該研究有助于人們對缺氧性疾病發(fā)病機理的認識；促進缺氧性疾病的預防和治療。
【點睛】
本題考查細胞呼吸的過程和影響因素，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養(yǎng)了學生分析圖示、獲取信息、解決問題的綜合應(yīng)用的能力。
22．光反應(yīng) C ATP 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 ABD 降低了 降低（減小） CO2 灌漿前 B A ABD
【分析】
1、旗葉是禾谷類作物一生中抽出的最后一片葉，小麥旗葉因細胞中葉綠體數(shù)目較多，葉綠體中基粒類囊體數(shù)量多，對小麥籽粒的產(chǎn)量有著決定性的作用。
2、光合作用的影響因素有色素含量、光照強度、二氧化碳濃度等；根據(jù)反應(yīng)過程可以分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。
3、分析題圖：Ⅰ表示光反應(yīng)過程，Ⅱ表示暗反應(yīng)過程。字母A代表ATP，字母B代表ADP和Pi，字母C代表NADP+，字母D代表NADPH，字母E代表C3，字母F代表C5。
【詳解】
（1）葉肉細胞中由類囊體堆疊而成基粒，其上有與光合作用相關(guān)的色素和酶，為光合作用的光反應(yīng)階段提供了更多場所；據(jù)圖可知：旗葉靠近麥穗最上端，能接受較多的光照，與其他葉片相比，其光合作用由于光照強度大而更有優(yōu)勢，C正確。
故選C。
（2）①由圖可知，字母A代表ATP；小麥幼苗夜間只進行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。
②A、根據(jù)分析可知，Rubisco酶可以催化CO2的固定過程，A錯誤；
B、CO2濃度對Rubisco酶和SBP酶所催化的化學反應(yīng)速率有影響，而不是影響Ⅱ過程中Rubisco酶和SBP酶的活性，B錯誤；
C、小麥幼苗光合作用產(chǎn)生的有機物可以參與糖類、氨基酸、脂質(zhì)的合成，C正確；
D、水既是光合作用的反應(yīng)物又是光合作用的產(chǎn)物，D錯誤。
故選ABD。
③根據(jù)題意分析，光呼吸過程中，C5與O2反應(yīng)產(chǎn)生了乙醇酸，而乙醇酸中僅有75%的碳又重新生成CO2和C3，說明該過程降低了光合作用效率，同時使細胞內(nèi)O2/CO2的比值降低，有利于生物適應(yīng)高氧低碳的環(huán)境。
（3）①CO2是暗反應(yīng)的原料，氣孔導度表示氣孔張開的程度，氣孔導度越大，植物吸收的CO2越多，對暗反應(yīng)越有利；據(jù)表格數(shù)據(jù)可知：灌漿前期氣孔導度最大，此時對籽粒產(chǎn)量的影響最大；因“干旱導致氣孔開放程度下降”，故為避免產(chǎn)量下降，應(yīng)保證水分供應(yīng)，降低蒸騰作用，應(yīng)合理灌溉，B正確。
故選B。
②葉綠素能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，據(jù)表格可知：灌漿后期和末期，葉綠素含量指數(shù)最高，對于光合速率影響較大，應(yīng)優(yōu)先選擇旗葉葉綠素含量高的品種進行進一步培育，A正確。
故選A。
（4）據(jù)題干信息可知：本實驗為研究小麥旗葉與籽粒的“源”“庫”關(guān)系，根據(jù)分析可知，源物質(zhì)可轉(zhuǎn)移至庫，也可用于自身生長發(fā)育等，故可從阻斷向庫的運輸及檢測自身物質(zhì)方面分析：
AB、阻斷旗葉有機物的輸出，檢測籽粒產(chǎn)量的變化；阻斷籽粒有機物的輸入，檢測旗葉光合作用速率的變化，均為阻斷向“庫”的運輸后檢測的效果，AB正確；
CD、CO2是暗反應(yīng)的原料，使用14CO2飼喂旗葉，其最終轉(zhuǎn)移至有機物中，故檢測籽粒中含14C的有機物的比例為檢測自身的有機物變化，而不應(yīng)檢測18O，C錯誤、D正確。
故選ABD。
【點睛】
本題考查光合作用的影響因素，解答本題的關(guān)鍵是明確光合作用的影響因素，明確題干信息“源”和“庫”的含義，并能結(jié)合圖表信息分析作答。
23．（1）【分析】從表格數(shù)據(jù)看出：施加PEG后，氣孔導度，光合作用速率、葉綠體類囊體最大光能轉(zhuǎn)化效率都發(fā)生了明顯下降；如果用NO處理，可以提高氣孔導度，但光合作用速率沒有明顯提高。如果先用NO處理后再用PEG處理，則可以降低PEG對植物的傷害，光合作用速率下降較少。
（1）水直接參與光合作用光反應(yīng)階段水的光解過程，同時也是光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成蔗糖后運往其他細胞的介質(zhì)；施加PEG后，PEG具有很強的吸水能力，使玉米通過滲透租用失水。
（2）可以在不同波長光下測定對照組與PEG處理組光合色素的吸光率或光密度值或OD值，判斷PEG對光合色素含量的影響；如果發(fā)現(xiàn)兩組數(shù)值基本相近，說明PEG對光合色素含量沒有影響；由于Fv/Fm代表葉綠體類囊體最大光能轉(zhuǎn)化效率，所以可能是類囊體薄膜受損，因此可以通過電子顯微鏡觀察進行驗證。
（3）使用外源NO處理可提高氣孔導度，因此吸收CO2增加，直接促進卡爾文循環(huán)的CO2固定過程；
在幼苗未受干旱脅迫時，植物氣孔沒有關(guān)閉，所以可以吸收足夠的CO2，CO2不是限制幼苗光合速率的主要環(huán)境因素，所以使用外源NO處理并不能使幼苗光合速率明顯上升；NO處理還能促進光合產(chǎn)物向根運輸，提高根尖成熟區(qū)液泡的濃度，促進其通過滲透作用吸水。
【點睛】
本題主要考查光合作用的過程及影響因素，需要分析表格中的數(shù)據(jù)干旱處理和NO處理和植物光合作用的過程相聯(lián)系，把握影響光合作用的環(huán)境因素對光合作用過程的影響，這是該題考查的重點。
24．（1）葉綠素、類胡蘿卜素（或胡蘿卜素和葉黃素）
（2） 轉(zhuǎn)化為C5，或合成淀粉和蔗糖 降低 淀粉 一方面，葉綠體內(nèi)磷酸丙糖積累使?jié)舛壬撸瑥亩龠M淀粉合成；另一方面，由細胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)入葉綠體的Pi減少，促進磷酸丙糖向產(chǎn)生Pi和淀粉的方向進行
（3） 取兩支試管編號A、B，各加入等量的一定濃度的C5溶液和等量的飽和CO2溶液，再分別加入等量的甲組、乙組棉花葉肉細胞RuBP羧化酶提取液，一段時間后 ，檢測并比較A、B兩組溶液中C3的含量 A組中C3的含量高于B組
【分析】
光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。
（1）
棉花葉片中光合色素有葉綠素（包含葉綠素a和葉綠素b）、類胡蘿卜素（包含葉黃素和胡蘿卜素）。
（2）
由圖分析可知，磷酸丙糖的去向有3處，轉(zhuǎn)化為五碳化合物、轉(zhuǎn)化為淀粉或者是運出葉綠體在細胞質(zhì)基質(zhì)合成蔗糖。通常情況下，Pi與磷酸丙糖通過磷酸丙糖轉(zhuǎn)運器嚴格按照1∶1反向交換方式進行轉(zhuǎn)運。在環(huán)境條件由適宜光照轉(zhuǎn)為較強光照時，光反應(yīng)速率增大，葉綠體單位時間內(nèi)合成的Pi增多，Pi由細胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)運到葉綠體的量減少，短時間內(nèi)磷酸丙糖的轉(zhuǎn)運速率會降低；由于葉綠體內(nèi)磷酸丙糖積累使?jié)舛壬撸瑥亩龠M淀粉合成；另外由細胞質(zhì)基質(zhì)轉(zhuǎn)入葉綠體的Pi減少，促進磷酸丙糖向產(chǎn)生Pi和淀粉的方向進行，這樣更有利于淀粉的合成。
（3）
本實驗的自變量是棉花葉肉細胞的種類（甲、乙兩組所處的二氧化碳濃度不同），因變量可以檢測三碳化合物的含量。想驗證長期高濃度CO2環(huán)境會降低RuBP羧化酶的活性，可取兩支試管編號A、B，各加入等量的一定濃度的C5溶液和等量的飽和CO2溶液，再分別加入等量的甲組、乙組棉花葉肉細胞RuBP羧化酶提取液，一段時間后 ，檢測并比較A、B兩組溶液中C3的含量。預期結(jié)果：A組中C3的含量高于B組。
【點睛】
本題借助圖像，考查光合速率的影響因素及對光合產(chǎn)物的分析變化，意在考查考生分析圖的能力和理解能力。
考綱解讀
知識網(wǎng)絡(luò)圖
重點拓展
典例精講
精準訓練

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