高考生物五年真题汇编6——光合作用（2）
一、单选题
1．（2020·新高考I）黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是（ ）
A．在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构
B．观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片
C．质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
D．探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液
【答案】C
【知识点】观察线粒体和叶绿体；叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、黑藻叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，需要用电子显微镜来观察，A正确；
B、黑藻成熟叶片为高度分化的细胞，不具有分裂能力，故不能用来观察植物细胞的有丝分裂，B正确；
C、质壁分离过程中，植物细胞失水，原生质层体积变小，绿色会加深，而随着不断失水，细胞液的浓度增大，吸水能力增强，C错误；
D、叶绿体中的色素易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，提取黑藻叶片中光合色素时，可用无水乙醇作提取液，D正确。
故答案为：C。
【分析】黑藻叶片细胞含有较多的叶绿体，可以用于观察植物细胞中的叶绿体，也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验。提取色素的原理：色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素；同时，黑藻叶片细胞是成熟的植物细胞，含有大液泡，可用于观察质壁分离和复原；但黑藻叶片细胞已经高度分化，不再分裂，不能用于观察植物细胞的有丝分裂。
2．（2020·江苏）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（ ）
A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏
C．研磨时添加石英砂有助于色素提取
D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，A正确；
B、研磨时需要加入碳酸钙（CaCO3），可防止研磨时色素被破坏，B错误；
C、研磨时加入少许石英砂（SiO2）有助于充分研磨，利于破碎细胞使色素释放，C正确；
D、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，要求细、直、齐，才有利于色素均匀地分离，D正确。
故答案为：B。
【分析】叶绿素的提取和分离实验的原理：无水乙醇能溶解绿叶中的各种光合色素；不同色素在层析液中的溶解度不同，因而在滤纸上随层析液的扩散速度也有差异。
3．（2020·江苏）同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中，下列科学研究未采用同位素标记法的是（ ）
A．卡尔文（M. Calvin）等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B．赫尔希（A.D.Hershey）等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C．梅塞尔森（M. Meselson）等证明DNA进行半保留复制
D．温特（F. W. Went）证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；植物生长素的发现和作用；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化途径，A错误；
B、利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中用了同位素标记法，B错误；
C、证明DNA的半保留复制的实验中用了同位素标记法，C错误；
D、温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法，D正确。
故答案为：D。
【分析】同位素标记法在生物实验中的应用：
1．理解含义
用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程。
2．方法应用
用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
3．应用分析
(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记HO，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。
(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。
4、高中生物教材中涉及到该技术的知识点
①分泌蛋白合成分泌的过程；
②证明DNA半保留复制；
③光合作用中追踪某元素的转移去向，如H218O、14CO2 等；
④噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，35S标记蛋白质，32P标记DNA分子；
⑤标记氮肥中的氮，追踪氮在植物体内和动物体内转移途径。
4．（2019·海南）下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是（ ）
A．光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能
B．红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a
C．光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与
D．红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用
【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A.光合作用的暗反应阶段可以直接利用光反应中产生的ATP，不能直接利用光能，A项不合题意；
B.胡萝卜素可以吸收蓝紫光，对红光的利用几乎很少，B项符合题意；
C.光反应中，可以将光能转变为ATP中的化学能，ATP的合成需要有ADP的参与，C项不合题意；
D.叶绿素b可以吸收红光，这部分能量可以推动光反应的进行，D项不合题意。
故答案为：B
【分析】叶绿体中的色素，叶绿素a和叶绿素b对红光和蓝紫光的吸收有偏好性，而胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
5．（2019·海南）下列关于绿色植物的叙述，错误的是（ ）
A．植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸
B．植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的
C．遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降
D．植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用
【答案】B
【知识点】ATP的相关综合；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A.有氧呼吸为植物细胞获取能量的主要方式，故时刻进行，A项不合题意；
B.细胞呼吸第一阶段产生少量的ATP，是在细胞质基质中产生的，不是在膜上，B项符合题意；
C.光照不足会导致合成叶绿素的物质减少，叶绿素含量下降，C项不合题意；
D.幼茎绿色部分含有色素，能进行光合作用，植物的每个部分都能进行呼吸作用，D项不合题意。
故答案为：B
【分析】植物叶肉细胞产生ATP的过程有：①细胞呼吸，在细胞质基质和线粒体中，产生的ATP用于各项生命活动；②光合作用，在叶绿体类囊体薄膜上，产生的ATP只用于光合作用暗反应。
6．（2019·江苏）如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是（ ）
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A.研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A不符合题意；
B.层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，B不符合题意；
C.层析时，为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C不符合题意；
D.由图可知，蓝藻只有两条色素带，不含有叶绿色b，D符合题意
故答案为：D
【分析】（1）绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。色素带高度代表溶解度，色素带的宽度代表含量。
（2）由图中色素带的位置可知，菠菜含有四种色素，蓝藻（原核生物）只含有叶绿素a和胡萝卜素。
7．（2019·天津）叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是（ ）
A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；质壁分离和复原；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段，在普通光学显微镜下观察不到DNA分子中碱基对的改变，不符合题意；
B、叶绿体基粒类囊体属于生物膜，用普通光学显微镜无法分辨其差异，不符合题意；
C、红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少，光合速率小，要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等，红叶杨需要更强的光照，两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较，符合题意；
D、红叶杨细胞中花青素的绝对含量不能通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定，不符合题意
故答案为：C
【分析】主要考查显微镜的使用、探究光照强弱对光合作用强度的影响实验和植物细胞的吸水和失水。光学显微镜下能观察到的结构有：细胞壁、叶绿体、大液泡和经染色的细胞核和线粒体；基因突变和基因重组不能在光学显微镜下观察到，在光学显微镜下能观察到的是染色体变异（包括染色体结构变异和染色体数目变异）。影响光合作用强度的外界因素有CO2浓度，土壤中水分的多少，光照强度、光的成分以及温度等。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成量表示。植物细胞的吸水和失水实验的观察指标是中央液泡大小、原生质层的位置等，但是无法测定花青素的绝对含量。
8．（2019·天津）下列过程需ATP水解提供能量的是（ ）
A．唾液淀粉酶水解淀粉 B．生长素的极性运输
C．光反应阶段中水在光下分解 D．乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
【答案】B
【知识点】ATP的作用与意义；光合作用的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、唾液淀粉酶水解淀粉，生成麦芽糖，是分解代谢释放能量，不符合题意；
B、生长素的极性运输从形态学上端运到形态学下端是以主动运输的方式进行的，需要ATP提供能量，符合题意；
C、光反应阶段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP提供能量，不符合题意；
D、乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸生成乳酸，不需要ATP提供能量，不符合题意
故答案为：B
【分析】细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应
消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
9．（2019·天津）植物受病原菌惑染后，特异的蛋白水解酸被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径：①由钙离子进入细胞后启动；②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动，下列叙述正确的是（ ）
A．蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B．钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C．细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D．细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；光合作用的过程和意义；细胞的凋亡
【解析】【解答】A、蛋白水解酶能使蛋白质的肽键断裂，生成多肽，不是作用于磷酸二酯键，不符合题意；
B、钙离子进入植物细胞是主动运输而不是自由扩散，不符合题意；
C、由于细胞色素c位于线粒体内膜上，有氧呼吸第三阶段反应的场所，有氧呼吸第一阶段是在细胞质基质中进行的，不符合题意；
D、植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，使病原菌被消灭，避免了病原菌对邻近细胞的进一步感，符合题意
故答案为： D
【分析】主要考查细胞凋亡以及跨膜运输、有氧呼吸、蛋白质水解等有关知识。蛋白水解酶是催化蛋白质的肽键断裂，使其水解成多肽；无机盐离子通过主动运输从低浓度向高浓度运输；细胞色素c位于线粒体内膜上，生物氧化过程中的一个非常重要的电子传递体，位于线粒体内膜上，能增强细胞氧化，能提高氧的利用，参与细胞呼吸的第三阶段，使[H]和O2结合生成水；细胞编程性死亡包括生物发育过程细胞的编程性死亡、成熟生物体中细胞的自然更新及被病原体感染的细胞的清除等。细胞发生程序性死亡时，就像树叶或花的自然凋落一样，凋亡的细胞散在于正常组织细胞中，无炎症反应，不遗留瘢痕。死亡的细胞碎片很快被巨噬细胞或邻近细胞清除，不影响其他细胞的正常功能。
10．（2019·全国Ⅰ卷）将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于（ ）
A．水、矿质元素和空气 B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤 D．光、矿质元素和空气
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】绿色植物生长的实质是光合作用大于呼吸作用，有机物积累的结果，根据光合作用与呼吸作用过程中的物质转变过程可知，植物增加的质量主要来自光合作用吸收的水分和空气中的二氧化碳。植物体内60%以上是水。水是构成植物体的最主要物质。矿质元素是植物生长的必需元素，很多化合物都含有一定量的矿质元素，缺少这类元素植物将不能健康生长。光作为能量来源通过光合作用转化为有机物中的化学能，而植物的生长是物质积累的结果。
故答案为：A
【分析】主要考查植物生长的原因。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变为储存能量的有机物，同时释放氧气的过程，绿色植物生长的实质是光合作用大于呼吸作用，有机物积累的结果；细胞中含量最多的化合物是水，植物重量增加与吸收大量的水有关；矿质元素是指除碳、氢、氧以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。矿质元素是植物生长的必需元素，缺少这类元素植物将不能健康生长，矿质元素可以促进营养吸收。
11．（2018·海南）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（ ）
A．光合作用中的光反应 B．光合作用中 CO2 的固定
C．葡萄糖分解产生丙酮酸 D．以 DNA 为模板合成 RNA
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜，A符合题意；
B、光合作用中 CO2 的固定发生在叶绿体基质，B不符合题意；
C、葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质，C不符合题意；
D、以 DNA 为模板合成 RNA可以发生在高等植物的细胞核、线粒体、叶绿体中，不只发生在生物膜上，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】在高等植物细胞中可以发生在生物膜上的化学反应有：
（1）光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜
（2）有氧呼吸的第三阶段产生水的过程在线粒体内膜
（3）分泌蛋白的加工和分泌可以有内质网膜、高尔基体膜、细胞膜参与
12．（2018·江苏）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是（ ）
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、植物光合作用具有最适温度，在最适温度条件下净光合速率最高，高于或低于该温度净光合速率均有所下降，因此不能确定甲乙两条曲线温度的高低，A不符合题意；
B、若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率会表现为先升高后降低的趋势，B不符合题意；
C、色素主要吸收红光和蓝紫光，即净光合速率与光波长没有正相关的关系，并且不能确定两条曲线的温度大小，C不符合题意；
D、若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D符合题意。
故答案为：D
【分析】影响光合作用的环境因素：
13．（2018·北京）光反应在叶绿体类囊体上进行，在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色，该反应过程中（ ）
A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化
C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】AC、类囊体薄膜上的色素可吸收光能合成ATP，不需要提供ATP，有色素的参与，AC不符合题意；
B、光反应同时能产生【H】，将DCIP由蓝色还原为无色，B不符合题意；
D、在光反应过程中，H2O可产生O2，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】光反应发生在类囊体薄膜上，在类囊体薄膜上分布着光和色素可吸收光能，吸收的光能有两个作用：一是将ADP和Pi合成ATP；二是将H2O光解产生【H】和O2。
14．（2018·全国Ⅲ卷）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）。
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、植物细胞的呼吸方式与光照无关，取决于酶的种类，A不符合题意；
B、流经食物链上每一营养级的能量都有一部分通过呼吸作用以热能的方式散失，B不符合题意；
C、有氧呼吸的反应物是葡萄糖，不同生物无氧呼吸的产物是有区别的，比如人无氧呼吸的产物是乳酸，酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，C符合题意；
D、植物光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原需要光反应阶段合成的ATP，有氧呼吸的每一个阶段以及无氧呼吸的第一个阶段都可以合成ATP，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】本题考查了细胞代谢的相关知识。
（ 1 ）某营养级同化的能量的来源去路：
（ 2 ）细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
15．（2018·全国Ⅲ卷）下列研究工作中由我国科学家完成的是（ ）。
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；肺炎链球菌转化实验；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔，A不符合题意；
B、用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文，B不符合题意；
C、证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国的科学家艾弗里，C不符合题意；
D、首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是由中国的科学家完成的，D符合题意。
故答案为为：D。
【分析】本题考查对生物学做出过杰出贡献的科学家。
16．（2018·浙江选考）各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHS03，24 h后进行干旱胁迫处理（胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素），测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是（ ）
A．寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递
B．寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C．转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D．喷施NaHS03促进光合作用．且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体内膜上[H]的传递，A不符合题意；
B、ATP产生于光合作用的光反应，寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的类囊体薄膜，B不符合题意；
C、对比分析（W＋H2O）与（T＋H2O）的实验结果可知：转Z基因提高光合作用的效率，对比分析（W＋寡霉素）与（T＋寡霉素）的实验结果可知：转Z基因可以减缓增加寡霉素对光合速率的抑制作用，C不符合题意；
D、对比分析（W＋H2O）、（W＋寡霉素）与（W＋NaHS03）的实验结果可知：喷施NaHS03能够促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D符合题意。
故答案为：D
【分析】（1）有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，反应方程式可以简写成： 总反应式：C6H12O6 +6H2O+6O2 6CO2 +12H2O +能量（2870kJ的能量，38个ATP：1161kJ，其余以热能形式散失）
第一阶段（葡萄糖的初步分解）：细胞质基质
C6H12O6 2CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）
第二阶段（丙酮酸彻底分解）：线粒体基质
2 CH3COCOOH（丙酮酸）+6H2O 6C O2+20[H] +少量能量（2ATP）
第三阶段（[H]的氧化）：线粒体内膜
24[H]+6 O2 12H2O+大量能量（34ATP） （ 2 ）光合作用的过程：
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
二、综合题
17．（2020·江苏）大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：
（1）在叶绿体中，光合色素分布在 上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和 。
（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸（PGA）的酶在 中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于 。
（3）根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成 键。
（4）CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自 ；根瘤中合成ATP的能量主要源于 的分解。
（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是 。
【答案】（1）类囊体（薄）膜；C5
（2）叶绿体基质；细胞质基质
（3）肽
（4）光能；糖类
（5）非还原糖较稳定
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】（1）在叶绿体中，光反应在类囊体薄膜上进行，色素吸收光能，光合色素分布在类囊体薄膜上；暗反应在叶绿体基质中进行，在酶催化下从外界吸收的CO2和基质中的五碳化合物结合很快形成二分子三碳化合物；（2）据图所示可知，CO2进入叶绿体基质形成PGA，推知催化该过程的酶位于叶绿体基质；然后PGA被还原，形成TP，TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，可推知催化该过程的酶存在于细胞质基质中；（3）NH3中含有N元素，可以组成氨基酸中的氨基，氨基酸的合成蛋白质时，通过脱水缩合形成肽键；（4）光合作用的光反应中，叶绿体的色素吸收光能，将ADP和Pi合成为ATP；根瘤菌与植物共生，从植物根细胞中吸收有机物，主要利用糖类作原料进行细胞呼吸，释放能量，合成ATP；（5）葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定。
【分析】光合作用的过程：
18．（2020·全国Ⅲ）照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位 ( 1 ) 叶绿体的类囊体膜 线粒体
反应物 葡萄糖 丙酮酸等
反应名称 ( 2 ) 光合作用的光反应 有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源 化学能 ( 3 ) 化学能
终产物（除ATP外） 乙醇、CO2 ( 4 ) ( 5 )
【答案】细胞质基质；无氧呼吸；光能；O2、NADpH；H2O、CO2
【知识点】ATP的相关综合；光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】（1）由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸，反应场所为细胞质基质。（2）由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸。（3）由分析可知，光合作用的光反应中光能转化成活跃的化学能，储存在ATP中。（4）由分析可知，光合作用的光反应的产物为O2和NADpH。（5）由分析可知，线粒体内进行有氧呼吸的第二阶段产物为CO2，第三阶段产物为H2O。
【分析】1、无氧呼吸：场所：细胞质基质；反应式C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量2、有氧呼吸三个阶段的反应：
第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量
第二阶段：反应场所：线粒体基质；反应式：2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量
第三阶段：反应场所：线粒体内膜；反应式：24[H]+6O2 12H2O+大量能量(34ATP)3、光反应和暗反应比较：
比较项目 光反应 暗反应
场所 基粒类囊体膜上 叶绿体的基质
条件 色素、光、酶、水、ADP、Pi 多种酶、CO2、ATP、[H]
反应产物 [H]、O2、ATP 有机物、ADP、Pi、水
物质变化 水的光解：2H2O 4[H]+O2 ATP的生成：ADP+Pi ATP CO2的固定：CO2+C5 2C3 C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
能量变化 光能→电能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能
实质 光能转变为化学能，水光解产生O2和[H] 同化CO2形成（CH2O）
联系 ①光反应为暗反应提供[H]（以NADpH形式存在）和ATP； ②暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料； ③没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成
19．（2020·全国Ⅰ）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：
（1）中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有 （答出2点即可）。
（2）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是 （答出1点即可）。
（3）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光照强度）见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是 ，选择这两种作物的理由是 。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m-2·s-1 1 200 1 180 560 623
【答案】（1）减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用.
（2）肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
（3）A和C；作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；影响光合作用的环境因素；细胞呼吸原理的应用；种间关系
【解析】【解答】（1）中耕松土过程中去除了杂草，减少了杂草和农作物之间的竞争；疏松土壤可以增加土壤的含氧量，有利于根细胞的有氧呼吸，促进矿质元素的吸收，从而达到增产的目的。
（2）农田施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。
（3）分析表中数据可知，作物A、D的株高较高，B、C的株高较低，作物A、B的光饱和点较高，适宜在较强光照下生长，C、D的光饱和点较低，适宜在弱光下生长，综合上述特点，应选取作物A和C进行间作，作物A可利用上层光照进行光合作用，作物C能利用下层的弱光进行光合作用，从而提高光能利用率。
【分析】光饱和点：当光合作用强度不再随光照强度增加时的最低光照强度被称为光饱和点。光饱和点较高的作物，光合作用能力强，适宜在较强光照下生长；光饱和点较低的作物，光合作用能力弱，适宜在弱光下生长。
20．（2019·浙江选考）回答与光合作用有关的问题：
（1）在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会 。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是 。若停止CO2供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会 。研究发现
Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶，它催化CO2被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体 中。
（2）在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的色素合称为 。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的 光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与 抑制叶绿素的合成有关。
【答案】（1）增加；ATP和 NADpH；增加；基质
（2）类胡萝卜素；蓝紫光和红；低温
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】解：（1）环境中的CO2含量增加，则会促进碳反应中CO2的固定这一环节，使3-磷酸甘油酸的含量增加；3-磷酸甘油酸还原成三碳糖是还原反应且消耗能量，所以提供能量的物质是ATP和NADpH；若停止CO2供应，则会使CO2固定的速率降低，反应消耗的RuBP会减少，故使得短期内小球藻细胞中RuBP的含量会增加；CO2被固定的反应发生在叶绿体基质，故Rubisco酶也是存在于叶绿体基质中；（2）光合色素的分离和提取实验中，滤纸条自上而下两条带中的色素分别为胡萝卜素和叶黄素，合称类胡萝卜素；叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光；秋天叶片变黄主要是由于温度降低导致叶绿素的合成受到抑制。
【分析】注意：细胞活动中提供能量的物质为ATP，但是结合3-磷酸甘油酸还原成三碳糖这一反应为还原反应则还需要考虑到有NADPH作反应能量。
21．（2019·江苏）叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：
（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息 到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是 。
（2）进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在 上（填场所）完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3-l），C3-I还原为三碳糖（C3-Ⅱ），这一步骤需要 作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为 。
（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有 （填序号）。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-ll输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
（4）光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体 。
【答案】（1）转录；tRNA
（2）类囊体；【H】；C5（五碳化合物）
（3）①②③④
（4）吸水涨破
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；渗透作用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）DNA的遗传信息到RNA上通过的过程是转录，转录完成后再通过核糖体上的翻译形成小亚基。大亚基基因表达过程中需要一种mRNA，61种tRNA，故需要RNA种类最多的是tRNA。
（2）光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。光合作用时作为还原剂的为[H]。在卡尔文循环中需要循环的物质为C5和ATP，所以该空填C5。
（3）①外界环境的CO2浓度，直接影响二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故①符合题意
②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的[H]和ATP，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故②符合题意；
③磷酸根离子浓度，直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3-II输出速度，进而影响C5的浓度，故③符合题意；
④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱；直接影响酶R催化二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故④符合题意；
（4）光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在，则叶绿体的的渗透压会增大，从外界环境中吸水，导致叶绿体吸水涨破。
故答案为： (1). 转录 tRNA； (2). 类囊体薄膜 [H] .C5（五碳化合物）；(3). ①②③④； (4).吸水涨破
【分析】（1）转录翻译的比较
（2）光合作用相关知识点
22．（2019·北京）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的 。在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3。影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括 （写出两个）；内部因素包括 （写出两个）。
（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并 中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的 中与L组装成有功能的酶。
（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L与基因转入高等植物（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括 。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
【答案】（1）光能；温度、CO2浓度；色素含量及种类、酶的含量及活性
（2）细胞质基质；基质
（3）不能，因为转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排出转基因植株中R酶由蓝藻L蛋白和甲的S蛋白共同组成；a、b、c
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；生命系统的结构层次
【解析】【解答】（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的光能。在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3影响反应的外部因素，除光照外还有温度和CO2浓度，温度主要影响RuBP羧化酶（R酶）的活性，CO2的浓度影响CO2与RuBP（C5）结合；内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性。
（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码，但由于S不是外分泌蛋白所以在细胞质基质中的游离核糖体上合成后进入叶绿体，在叶绿体的基质中与L组装成有功能的酶。
（3）①上述实验中研究人员只去除了甲的的L基因，没有去除甲的S基因，所以不能推测出转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成，也可能是蓝藻的L与甲的S组装而成。②蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质、蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定、蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成都可以体现生物统一性，在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同体现了生物的差异性。
故答案为：（1）光能 温度、CO2浓度 色素含量及种类、酶的含量及活性 （2）细胞质基质 基质 （3）①不能，因为转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排除转基因植株中R酶由蓝藻L蛋白和甲S蛋白共同组成。②a、b、c
【分析】1.核糖体分为附着核糖体和游离核糖体。附着核糖体与分泌蛋白的合成有关，游离核糖体与胞内蛋白合成有关。
2.光合作用与细胞呼吸的的关系：
23．（2019·全国Ⅲ卷）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是 ，在细胞核中合成的含氮有机物是 ，叶绿体中含氮的光合色素是 。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
【答案】（1）蛋白质；核酸；叶绿素
（2）答：实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞核的功能；三种跨膜运输方式的比较；叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】（1）蛋白质 、 核酸 、 叶绿素都是含有氮元素的有机物，其中蛋白质在细胞质中的核糖体上合成，核酸中的DNA主要分布在细胞核中，叶绿体中的叶绿素也含有氮元素，叶黄素含C、H、O，胡萝卜素含C、H。
（2）据题可知，作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种），植物对物质的吸收量越大，则营养液中的剩余量越小，以通过配制硝酸铵为唯一氮源的营养液培养作物甲，一段时间后测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量为设计思路。理论上有两种结果，NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量或者NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，从而总结出相应结论。
故答案为：（1）蛋白质 核酸 叶绿素
（2）实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【分析】主要考查植物生长的必需元素----氮元素。分子中含有氮元素的有机化合物通称为含氮有机物，常见的有蛋白质（多肽、氨基酸）、DNA（脱氧核苷酸）、RNA（核糖核苷酸）、NADH、NADPH、叶绿素、磷脂等。作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收量不同，植物对物质的吸收量越大，则营养液中的剩余量越小，因此以检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量为观察指标设计实验。若NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量说明吸收NO3﹣多，若NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量说明吸收NH4﹢多。据此答题。
24．（2019·全国Ⅰ卷）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力 。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会 ，出现这种变化的主要原因是 。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
【答案】（1）增强
（2）降低；气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
（3）取ABA缺失突变体植株，在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
【知识点】影响光合作用的环境因素；渗透作用
【解析】【解答】（1）由题意知经干旱处理后，植物根细胞中溶质浓度增大，所以该植物根细胞的吸水能力将增强。
（2）由题意知干旱处理后叶片气孔开度减小，所以CO2吸收量减少，光合作用速率会降低
（3）取ABA缺失突变体植株，在正常情况下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱情况下，一组进行ABA处理，另一组做对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变.。
故答案为：（1）增强 （2）降低 叶片气孔导度减小，CO2吸收量减少，所以光合速率下降
（3）取ABA缺失突变体植株，在正常情况下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱情况下，一组进行ABA处理，另一组做对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变.。
【分析】（1）植物根部吸水主要靠主动运输吸收大量无机盐，使得自身细胞的浓度大于土壤浓度，从而让水顺浓度梯度运输进入细胞，所以细胞浓度越大，吸收能力越强。
（2）叶片气孔导度直接决定了可以从空气中吸收的CO2的量。
25．（2018·江苏）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题：
（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为 ，其中大多数高等植物的 需在光照条件下合成。
（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在 （填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在
（填场所）组装。
（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为 后进入乙，继而在乙的 （填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的 （填场所）转移到ATP中。
（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括 （填序号）。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2④酶的合成
【答案】（1）叶绿素、类胡萝卜素；叶绿素
（2）类囊体膜上；基质中
（3）丙酮酸；基质中；内膜上
（4）①②④
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】分析题图，甲表示叶绿体；乙是线粒体。（1）根据以上分析已知，甲表示叶绿体，是光合作用的场所，参与光合作用的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素需要在光照条件下合成。（2）光反应的场所是类囊体薄膜，因此细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到叶绿体内，在囊体薄膜上组装；二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中，因此核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质中组装。（3）在氧气充足的条件下，叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后进入线粒体基质中，彻底氧化分解成CO2；据图分析，图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在线粒体内膜上转移到ATP中。（4）叶绿体光反应产生ATP，因此图中线粒体为叶绿体提供的ATP用于光反应以外的生命活动，如C3的还原、内外物质运输、酶的合成等，而H2O裂解释放O2属于光反应，故选①②④。
【分析】有氧呼吸的过程：
光合作用的过程：
26．（2018·全国Ⅲ卷）回答下列问题：
（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上，该物质主要捕获可见光中的 。
（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是 。
（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度 （填“高”或“低”）。
【答案】（1）类囊体膜；蓝紫光和红光
（2）增加；群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低
（3）低
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）高等植物光合作用中捕获光能的色素分布在叶绿体的类囊体膜上，主要吸收可见光中的蓝紫光和红光。（2）植物群体光合速率=呼吸速率+干物质积累速率，在植物群体光合速率达到饱和前，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均增加；由题图可看出当叶面积系数超过b时，植物群体光合速率达到饱和，但群体呼吸速率仍在增加，导致群体干物质积累速率降低。（3）与阳生植物相比，阴生植物达到光补偿点时所需要的光照强度要低。
【分析】本题考查了与光合作用有关的色素；实际光合速率与呼吸速率和净光合速率之间相互影响的关系；不同植物的光补偿点。叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
27．（2018·全国Ⅱ卷）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：
（1）从图可知，A叶片的树冠 （填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是 .
（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的 反应受到抑制。
（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素过程中，常用的有机溶剂是 .
【答案】（1）下层；A叶片的净光合速率到达最大时所需光照强度低于B叶片
（2）暗
（3）无水乙醇
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）下层叶片获得的光照低于上层叶片，导致光合作用强度低于上层，即光合速率较低。（2）光合作用分光反应和暗反应，光反应阶段产生氧气，据题意净光合速率下降但放氧速率不变说明不是光反应阶段受抑制导致，应该是暗反应受抑制导致。（3）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
【分析】（1）树冠下层叶片获得的光照低于上层，导致光合作用强度低于上层，即净光合速率较低。（2）光合作用的过程：
（ 3 ）提取叶绿体色素实验过程：
28．（2018·全国Ⅰ卷）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：
（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是 。
（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是 ，判断的依据是 。
（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是 。
（4）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的 (填“O2”或“CO2”)不足
【答案】（1）甲
（2）甲；光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
（3）乙
（4）CO2
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）由图可知，当光照强度大于a时，甲的净光合速率大，光饱和点远大于乙，积累的有机物多，对光能的利用率较高。（2）甲、乙植物单独种植，且种植密度过大，会使每种植物的光照强度降低。从图中可以看出，光照强度的降低对甲植物的净光合速率影响大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。（3）从图中可以看出乙植物的光的饱和点和光补偿点都比甲低，因此更适合在林下种植。（4）夏日的晴天中午，为减少蒸腾作用水分散失，叶片上的气孔关闭，导致细胞间二氧化碳的含量下降，光合作用速率随之下降。
【分析】本题考查学生对光合作用图表的分析能力。图中甲、乙两种植物的净光合速率受不同光照强度的影响变化有区别，甲植物的变化幅度明显大于乙植物，甲植物对光能的利用率明显高于乙植物。当光照强度受到影响时甲植物受到的影响大于乙植物。乙植物由于光的饱和点和光补偿点都比较低，属于阴生植物。分析夏日的晴天中午，引起光合速率下降的原因，是由于气孔的关闭，二氧化碳的含量下降，影响了暗反应的进行。
三、实验探究题
29．（2020·浙江选考）某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，以黑藻、 溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题：
（1）选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，用于探究 。在相同时间内，用 玻璃纸罩住的实验组 释放量最少。光合色素主要吸收 光，吸收的光能在叶绿体内将 分解为 。
（2）用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化，其理由是 ，引起溶液pH的改变。
（3）若将烧杯口密封，持续一段时间，直至溶液pH保持稳定，此时 和三碳酸的含量与密封前相比分别为 。
（4）若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将 ，其主要原因是 。
【答案】（1）光波长对光合作用的影响；绿色；红光和蓝紫； 、 和
（2）黑藻将溶液中的 转化为有机物
（3）下降、下降
（4）减弱、减弱；高温导致酶的结构改变，活性下降
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，来制造不同波长的光，可以用于探究光波长对光合作用的影响。由于叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，所以在相同时间内，用绿色玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。光合色素主要吸收红光和蓝紫光，吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为 、 和 。（2）二氧化碳含量可以改变溶液pH，黑藻将溶液中的 转化为有机物，所以可以用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化。（3）若将烧杯口密封，持续一段时间，会使外界二氧化碳不能及时补充，导致 和三碳酸的含量与密封前相比均下降。（4）若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，由于高温导致酶的结构改变，酶活性下降，其光合作用的强度和呼吸作用的强度均将减弱。
【分析】
30．（2019·浙江会考）希尔反应是测定叶绿体活力的常用方法。希尔反应基本原理：光照下，叶绿体释放O2，同时氧化型DCI(2，6一二氯酚靛酚)被还原，颜色由蓝色变成无色。DCIP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。硏究小组利用菠菜叶进行了叶绿体活力的测定实验。回答下列问题：
（1）制备叶绿体悬液：选取10g新鲜的菠菜叶加入硏钵，研磨前加入适量的0.35mol/L.NaCl溶液和pH7.8的酸碱缓冲液等；研磨成匀浆后，用纱布过滤，取滤液进行 ，分离得到叶绿体；将叶绿体置于 溶液中，以保证叶绿体的正常形态，获得叶绿体悬液
（2）测定叶绿体活力：分组如下，并按下表加入试剂；测定各组吸光率
试管号 磷酸缓冲液(mL) 叶绿体悬液(mL) 煮沸(min) DCP(mL)
1 9.4 0.1 _ 0.5
2 9.4 0.1 5 0.5
3 9.4 0.1 _ _
注：“-”表示不处理或不加入
①希尔反应模拟了光合作用中 阶段的部分变化，该阶段在叶绿体的 中进行。氧化型DCIP在希尔反应中的作用，相当于 在该阶段中的作用
②煮沸处理后，需向2号试管中加入一定量的 ，以保证各试管中液体的量相等。
③3号试管的作用是 。
【答案】（1）离心；0.35mol/ LNaCl(或等渗)
（2）光反应；类囊体膜；NADP+；蒸馏水；定该浓度叶绿体悬液自身的吸光率作为对照
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】（1）分离叶绿体的方法是离心，即根据不同细胞器的质量区别来分离细胞器；为了保证叶绿体不被吸水胀破，应将叶绿体放到等渗溶液中（ 0.35mol/ L NaCl溶液）
（2）①由题目可知，叶绿体释放O2，同时氧化型DCI被还原，颜色由蓝色变成无色，而在细胞中叶绿体释放氧气，生成[H]，据此可知，模拟了光反应过程，该过程发生在叶绿体的类囊体薄膜，而DCIP的作用相当于 NADP+的在光反应的作用，即接受活跃的化学能。
②为了保证单一变量原则，应往2号试管中加入蒸馏水，来保证和其他试管的溶液量相等。
③3号试管的作用是空白对照，是为了确定叶绿体自身在在不添加DCI试剂时的吸光率。
【分析】1、光合作用
光反应
场所：类囊体薄膜
2H2O4[H]+O2
ADP+PiATP
暗反应
场所：叶绿体基质
CO2+C52C3
2C3+4([H])（CH2O）+C5+H2O
2.色素提取的相关问题：
（1）加入二氧化硅的原因：有利于充分研磨
（2）加入碳酸钙的原因：防止色素破坏。研磨时会破坏溶酶体，溶酶体里面的有机酸会流出来而色素中有Mg，碳酸钙能和酸反应，防止酸和镁反应，破坏了色素。
（3）加入无水乙醇的原因：光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂中，可以用无水乙醇提取绿叶中的光合色素。
（4）层析液的作用：光合色素可溶于层析液中，不同的光合色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的光合色素随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的光合色素在滤纸上扩散得慢。这样，最终不同的光合色素会在扩散过程中分离开来。
（5）提取色素的原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中，故可以用无水乙醇提取色素。
（6）分离色素的原理：绿叶中的不同种类色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的速度快。
31．（2019·全国Ⅲ卷）培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
（1）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有 。
（2）步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是 。
（3）从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是 。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程，最终可形成试管苗。
（4）步骤⑥要进行照光培养，其作用是 。
（5）经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的 ，这种繁殖方式属于 繁殖。
【答案】（1）全能性（或答：形成完整植株所需的全部基因）
（2）形成层容易诱导形成愈伤组织
（3）诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同；分化（或答：再分化）
（4）诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用
（5）遗传特性；无性
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；植物组织培养的过程
【解析】【解答】（1）细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能。在多细胞生物中，每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。
（2）形成层细胞分裂能力强，细胞的全能性高，更容易诱导形成愈伤组织
（3）植物组织培养中，形成愈伤组织（脱分化）和诱导愈伤组织分化（再分化）时会用到生长素和细胞分裂素，只是两个时期所用激素的种类和浓度会有差别，脱分化过程中需要细胞增殖，所以生长素/细胞分裂素浓度比率会高一点，再分化时细胞分裂素/生长素浓度比率会高一点，因为细胞分裂素可以促进细胞分化，诱导组织生根发芽.
（4）再分化需要在光照环境下进行，以诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。
（5）植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术，是细胞有丝分裂的结果，遗传物质没有发生改变。
故答案为：（1）全能性（或答：形成完整植株所需的全部基因）；（2）形成层容易诱导形成愈伤组织；（3）诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化（或答：再分化）；（4）诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用；（5）遗传特性 无性。
【分析】一个植物体的全部细胞，都是从受精卵经过有丝分裂产生的。受精卵是一个有着特异性的细胞，它具有本种植物所特有的全部遗传信息。因此，植物体内的每一个体细胞也都具有和受精卵完全有样的DNA序列和相同的细胞质环境。当这些细胞在植物体内时，全部遗传信息仍然被保存在DNA的序列链之中，一旦脱离了原来器官组织的束缚，成为游离状态，在一定的营养条件和植物激素的诱导下，细胞的全能性就能表现出来。于是就像一个受精卵那样，由单个细胞形成愈伤组织，然后成为胚状体，再进而长成一棵完整的植株。一般来说，细胞全能性高低与细胞分化程度有关，分化程度越高，细胞全能性越低，全能性表达越困难。植物细胞全能性高于动物细胞，而生殖细胞全能性高于体细胞。幼嫩的细胞全能性高于衰老的细胞。细胞分裂能力强的全能性高于细胞分裂能力弱的。
植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。主要包括脱分化与再分化两个阶段：已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化，需要在无光环境下进行，这种未分化的细胞排列疏松而无规则，是一团无定形的薄壁细胞，称为愈伤组织。将处于脱分化状态的愈伤组织移植到合适的培养基（分化培养基）上继续培养，愈伤组织就会重新进行分化，并形成具有根、茎、叶的完整植株。这个过程就叫植物细胞的再分化，需要在光照环境下进行。
32．（2018·浙江选考）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。
品种 光照处理 叶绿素a含量（mg/cm2） 叶绿素b含量（mg/cm2） 类胡萝卜素含量（mg/cm2） 光合作用速率（μmolCO2/m2·s）
A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59
A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.60
B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97
B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97
回答下列问题：
（1）据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照 ，导致其卡尔文循环中再生出 的量改变，从而影响光合作用速率。
（2）表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，向上而下的第4条色素带变 ，这有利于品种B利用可见光中较短波长的 光。
（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其 来适应弱光环境。品种 的耐荫性较高。
【答案】（1）下降；RuBP
（2）类囊体；宽；蓝紫
（3）比例；B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)分析表中信息可知：经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照下降，使其吸收的光能减少，光反应减弱，生成的[H]和ATP减少，致使卡尔文循环（暗反应）中的C3的还原减弱，再生出RuBP的量改变，从而影响光合作用速率。 (2)光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第4条色素带是叶绿素b。表中信息显示：品种B的叶绿素b的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变宽，这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。(3)表中信息显示：弱光照时品种A的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素总量均低于正常光照，而品种B却与之相反，这一结果表明：经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境，品种B的耐荫性较高。 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验滤纸条上有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。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。 光合作用的过程：
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
1 / 1高考生物五年真题汇编6——光合作用（2）
一、单选题
1．（2020·新高考I）黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是（ ）
A．在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构
B．观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片
C．质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
D．探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液
2．（2020·江苏）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（ ）
A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏
C．研磨时添加石英砂有助于色素提取
D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散
3．（2020·江苏）同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中，下列科学研究未采用同位素标记法的是（ ）
A．卡尔文（M. Calvin）等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B．赫尔希（A.D.Hershey）等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C．梅塞尔森（M. Meselson）等证明DNA进行半保留复制
D．温特（F. W. Went）证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
4．（2019·海南）下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是（ ）
A．光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能
B．红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a
C．光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与
D．红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用
5．（2019·海南）下列关于绿色植物的叙述，错误的是（ ）
A．植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸
B．植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的
C．遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降
D．植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用
6．（2019·江苏）如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是（ ）
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
7．（2019·天津）叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是（ ）
A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
8．（2019·天津）下列过程需ATP水解提供能量的是（ ）
A．唾液淀粉酶水解淀粉 B．生长素的极性运输
C．光反应阶段中水在光下分解 D．乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
9．（2019·天津）植物受病原菌惑染后，特异的蛋白水解酸被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径：①由钙离子进入细胞后启动；②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动，下列叙述正确的是（ ）
A．蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B．钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C．细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D．细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
10．（2019·全国Ⅰ卷）将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于（ ）
A．水、矿质元素和空气 B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤 D．光、矿质元素和空气
11．（2018·海南）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（ ）
A．光合作用中的光反应 B．光合作用中 CO2 的固定
C．葡萄糖分解产生丙酮酸 D．以 DNA 为模板合成 RNA
12．（2018·江苏）如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是（ ）
A．横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B．横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C．横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
13．（2018·北京）光反应在叶绿体类囊体上进行，在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色，该反应过程中（ ）
A．需要ATP提供能量 B．DCIP被氧化
C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气
14．（2018·全国Ⅲ卷）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）。
A．植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B．食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C．有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D．植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
15．（2018·全国Ⅲ卷）下列研究工作中由我国科学家完成的是（ ）。
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
16．（2018·浙江选考）各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHS03，24 h后进行干旱胁迫处理（胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素），测得未胁迫和胁迫8 h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是（ ）
A．寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递
B．寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质
C．转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用
D．喷施NaHS03促进光合作用．且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
二、综合题
17．（2020·江苏）大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：
（1）在叶绿体中，光合色素分布在 上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和 。
（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸（PGA）的酶在 中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于 。
（3）根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成 键。
（4）CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自 ；根瘤中合成ATP的能量主要源于 的分解。
（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是 。
18．（2020·全国Ⅲ）照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位 ( 1 ) 叶绿体的类囊体膜 线粒体
反应物 葡萄糖 丙酮酸等
反应名称 ( 2 ) 光合作用的光反应 有氧呼吸的部分过程
合成ATP的能量来源 化学能 ( 3 ) 化学能
终产物（除ATP外） 乙醇、CO2 ( 4 ) ( 5 )
19．（2020·全国Ⅰ）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：
（1）中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有 （答出2点即可）。
（2）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是 （答出1点即可）。
（3）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光照强度）见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是 ，选择这两种作物的理由是 。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m-2·s-1 1 200 1 180 560 623
20．（2019·浙江选考）回答与光合作用有关的问题：
（1）在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会 。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是 。若停止CO2供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会 。研究发现
Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶，它催化CO2被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体 中。
（2）在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的色素合称为 。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的 光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与 抑制叶绿素的合成有关。
21．（2019·江苏）叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：
（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息 到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是 。
（2）进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在 上（填场所）完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3-l），C3-I还原为三碳糖（C3-Ⅱ），这一步骤需要 作为还原剂。在叶绿体中C3-Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为 。
（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有 （填序号）。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-ll输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
（4）光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体 。
22．（2019·北京）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的 。在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3。影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括 （写出两个）；内部因素包括 （写出两个）。
（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并 中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的 中与L组装成有功能的酶。
（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L与基因转入高等植物（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括 。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
23．（2019·全国Ⅲ卷）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是 ，在细胞核中合成的含氮有机物是 ，叶绿体中含氮的光合色素是 。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
24．（2019·全国Ⅰ卷）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力 。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会 ，出现这种变化的主要原因是 。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
25．（2018·江苏）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题：
（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为 ，其中大多数高等植物的 需在光照条件下合成。
（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在 （填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在
（填场所）组装。
（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为 后进入乙，继而在乙的 （填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的 （填场所）转移到ATP中。
（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括 （填序号）。
①C3的还原 ②内外物质运输 ③H2O裂解释放O2④酶的合成
26．（2018·全国Ⅲ卷）回答下列问题：
（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上，该物质主要捕获可见光中的 。
（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是 。
（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度 （填“高”或“低”）。
27．（2018·全国Ⅱ卷）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：
（1）从图可知，A叶片的树冠 （填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是 .
（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的 反应受到抑制。
（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素过程中，常用的有机溶剂是 .
28．（2018·全国Ⅰ卷）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：
（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是 。
（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是 ，判断的依据是 。
（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是 。
（4）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的 (填“O2”或“CO2”)不足
三、实验探究题
29．（2020·浙江选考）某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动，以黑藻、 溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题：
（1）选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，用于探究 。在相同时间内，用 玻璃纸罩住的实验组 释放量最少。光合色素主要吸收 光，吸收的光能在叶绿体内将 分解为 。
（2）用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化，其理由是 ，引起溶液pH的改变。
（3）若将烧杯口密封，持续一段时间，直至溶液pH保持稳定，此时 和三碳酸的含量与密封前相比分别为 。
（4）若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，其光合作用的强度和呼吸作用的强度分别将 ，其主要原因是 。
30．（2019·浙江会考）希尔反应是测定叶绿体活力的常用方法。希尔反应基本原理：光照下，叶绿体释放O2，同时氧化型DCI(2，6一二氯酚靛酚)被还原，颜色由蓝色变成无色。DCIP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。硏究小组利用菠菜叶进行了叶绿体活力的测定实验。回答下列问题：
（1）制备叶绿体悬液：选取10g新鲜的菠菜叶加入硏钵，研磨前加入适量的0.35mol/L.NaCl溶液和pH7.8的酸碱缓冲液等；研磨成匀浆后，用纱布过滤，取滤液进行 ，分离得到叶绿体；将叶绿体置于 溶液中，以保证叶绿体的正常形态，获得叶绿体悬液
（2）测定叶绿体活力：分组如下，并按下表加入试剂；测定各组吸光率
试管号 磷酸缓冲液(mL) 叶绿体悬液(mL) 煮沸(min) DCP(mL)
1 9.4 0.1 _ 0.5
2 9.4 0.1 5 0.5
3 9.4 0.1 _ _
注：“-”表示不处理或不加入
①希尔反应模拟了光合作用中 阶段的部分变化，该阶段在叶绿体的 中进行。氧化型DCIP在希尔反应中的作用，相当于 在该阶段中的作用
②煮沸处理后，需向2号试管中加入一定量的 ，以保证各试管中液体的量相等。
③3号试管的作用是 。
31．（2019·全国Ⅲ卷）培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
（1）利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有 。
（2）步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是 。
（3）从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是 。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程，最终可形成试管苗。
（4）步骤⑥要进行照光培养，其作用是 。
（5）经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的 ，这种繁殖方式属于 繁殖。
32．（2018·浙江选考）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。
品种 光照处理 叶绿素a含量（mg/cm2） 叶绿素b含量（mg/cm2） 类胡萝卜素含量（mg/cm2） 光合作用速率（μmolCO2/m2·s）
A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59
A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.60
B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97
B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97
回答下列问题：
（1）据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照 ，导致其卡尔文循环中再生出 的量改变，从而影响光合作用速率。
（2）表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，向上而下的第4条色素带变 ，这有利于品种B利用可见光中较短波长的 光。
（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其 来适应弱光环境。品种 的耐荫性较高。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】观察线粒体和叶绿体；叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、黑藻叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，需要用电子显微镜来观察，A正确；
B、黑藻成熟叶片为高度分化的细胞，不具有分裂能力，故不能用来观察植物细胞的有丝分裂，B正确；
C、质壁分离过程中，植物细胞失水，原生质层体积变小，绿色会加深，而随着不断失水，细胞液的浓度增大，吸水能力增强，C错误；
D、叶绿体中的色素易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，提取黑藻叶片中光合色素时，可用无水乙醇作提取液，D正确。
故答案为：C。
【分析】黑藻叶片细胞含有较多的叶绿体，可以用于观察植物细胞中的叶绿体，也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验。提取色素的原理：色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素；同时，黑藻叶片细胞是成熟的植物细胞，含有大液泡，可用于观察质壁分离和复原；但黑藻叶片细胞已经高度分化，不再分裂，不能用于观察植物细胞的有丝分裂。
2．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，A正确；
B、研磨时需要加入碳酸钙（CaCO3），可防止研磨时色素被破坏，B错误；
C、研磨时加入少许石英砂（SiO2）有助于充分研磨，利于破碎细胞使色素释放，C正确；
D、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，要求细、直、齐，才有利于色素均匀地分离，D正确。
故答案为：B。
【分析】叶绿素的提取和分离实验的原理：无水乙醇能溶解绿叶中的各种光合色素；不同色素在层析液中的溶解度不同，因而在滤纸上随层析液的扩散速度也有差异。
3．【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；植物生长素的发现和作用；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化途径，A错误；
B、利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中用了同位素标记法，B错误；
C、证明DNA的半保留复制的实验中用了同位素标记法，C错误；
D、温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法，D正确。
故答案为：D。
【分析】同位素标记法在生物实验中的应用：
1．理解含义
用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程。
2．方法应用
用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
3．应用分析
(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记HO，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。
(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。
4、高中生物教材中涉及到该技术的知识点
①分泌蛋白合成分泌的过程；
②证明DNA半保留复制；
③光合作用中追踪某元素的转移去向，如H218O、14CO2 等；
④噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，35S标记蛋白质，32P标记DNA分子；
⑤标记氮肥中的氮，追踪氮在植物体内和动物体内转移途径。
4．【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A.光合作用的暗反应阶段可以直接利用光反应中产生的ATP，不能直接利用光能，A项不合题意；
B.胡萝卜素可以吸收蓝紫光，对红光的利用几乎很少，B项符合题意；
C.光反应中，可以将光能转变为ATP中的化学能，ATP的合成需要有ADP的参与，C项不合题意；
D.叶绿素b可以吸收红光，这部分能量可以推动光反应的进行，D项不合题意。
故答案为：B
【分析】叶绿体中的色素，叶绿素a和叶绿素b对红光和蓝紫光的吸收有偏好性，而胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
5．【答案】B
【知识点】ATP的相关综合；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A.有氧呼吸为植物细胞获取能量的主要方式，故时刻进行，A项不合题意；
B.细胞呼吸第一阶段产生少量的ATP，是在细胞质基质中产生的，不是在膜上，B项符合题意；
C.光照不足会导致合成叶绿素的物质减少，叶绿素含量下降，C项不合题意；
D.幼茎绿色部分含有色素，能进行光合作用，植物的每个部分都能进行呼吸作用，D项不合题意。
故答案为：B
【分析】植物叶肉细胞产生ATP的过程有：①细胞呼吸，在细胞质基质和线粒体中，产生的ATP用于各项生命活动；②光合作用，在叶绿体类囊体薄膜上，产生的ATP只用于光合作用暗反应。
6．【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A.研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A不符合题意；
B.层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，B不符合题意；
C.层析时，为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C不符合题意；
D.由图可知，蓝藻只有两条色素带，不含有叶绿色b，D符合题意
故答案为：D
【分析】（1）绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。色素带高度代表溶解度，色素带的宽度代表含量。
（2）由图中色素带的位置可知，菠菜含有四种色素，蓝藻（原核生物）只含有叶绿素a和胡萝卜素。
7．【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；质壁分离和复原；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段，在普通光学显微镜下观察不到DNA分子中碱基对的改变，不符合题意；
B、叶绿体基粒类囊体属于生物膜，用普通光学显微镜无法分辨其差异，不符合题意；
C、红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少，光合速率小，要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等，红叶杨需要更强的光照，两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较，符合题意；
D、红叶杨细胞中花青素的绝对含量不能通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定，不符合题意
故答案为：C
【分析】主要考查显微镜的使用、探究光照强弱对光合作用强度的影响实验和植物细胞的吸水和失水。光学显微镜下能观察到的结构有：细胞壁、叶绿体、大液泡和经染色的细胞核和线粒体；基因突变和基因重组不能在光学显微镜下观察到，在光学显微镜下能观察到的是染色体变异（包括染色体结构变异和染色体数目变异）。影响光合作用强度的外界因素有CO2浓度，土壤中水分的多少，光照强度、光的成分以及温度等。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成量表示。植物细胞的吸水和失水实验的观察指标是中央液泡大小、原生质层的位置等，但是无法测定花青素的绝对含量。
8．【答案】B
【知识点】ATP的作用与意义；光合作用的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、唾液淀粉酶水解淀粉，生成麦芽糖，是分解代谢释放能量，不符合题意；
B、生长素的极性运输从形态学上端运到形态学下端是以主动运输的方式进行的，需要ATP提供能量，符合题意；
C、光反应阶段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP提供能量，不符合题意；
D、乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸生成乳酸，不需要ATP提供能量，不符合题意
故答案为：B
【分析】细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应
消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
9．【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较；光合作用的过程和意义；细胞的凋亡
【解析】【解答】A、蛋白水解酶能使蛋白质的肽键断裂，生成多肽，不是作用于磷酸二酯键，不符合题意；
B、钙离子进入植物细胞是主动运输而不是自由扩散，不符合题意；
C、由于细胞色素c位于线粒体内膜上，有氧呼吸第三阶段反应的场所，有氧呼吸第一阶段是在细胞质基质中进行的，不符合题意；
D、植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，使病原菌被消灭，避免了病原菌对邻近细胞的进一步感，符合题意
故答案为： D
【分析】主要考查细胞凋亡以及跨膜运输、有氧呼吸、蛋白质水解等有关知识。蛋白水解酶是催化蛋白质的肽键断裂，使其水解成多肽；无机盐离子通过主动运输从低浓度向高浓度运输；细胞色素c位于线粒体内膜上，生物氧化过程中的一个非常重要的电子传递体，位于线粒体内膜上，能增强细胞氧化，能提高氧的利用，参与细胞呼吸的第三阶段，使[H]和O2结合生成水；细胞编程性死亡包括生物发育过程细胞的编程性死亡、成熟生物体中细胞的自然更新及被病原体感染的细胞的清除等。细胞发生程序性死亡时，就像树叶或花的自然凋落一样，凋亡的细胞散在于正常组织细胞中，无炎症反应，不遗留瘢痕。死亡的细胞碎片很快被巨噬细胞或邻近细胞清除，不影响其他细胞的正常功能。
10．【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】绿色植物生长的实质是光合作用大于呼吸作用，有机物积累的结果，根据光合作用与呼吸作用过程中的物质转变过程可知，植物增加的质量主要来自光合作用吸收的水分和空气中的二氧化碳。植物体内60%以上是水。水是构成植物体的最主要物质。矿质元素是植物生长的必需元素，很多化合物都含有一定量的矿质元素，缺少这类元素植物将不能健康生长。光作为能量来源通过光合作用转化为有机物中的化学能，而植物的生长是物质积累的结果。
故答案为：A
【分析】主要考查植物生长的原因。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变为储存能量的有机物，同时释放氧气的过程，绿色植物生长的实质是光合作用大于呼吸作用，有机物积累的结果；细胞中含量最多的化合物是水，植物重量增加与吸收大量的水有关；矿质元素是指除碳、氢、氧以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。矿质元素是植物生长的必需元素，缺少这类元素植物将不能健康生长，矿质元素可以促进营养吸收。
11．【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜，A符合题意；
B、光合作用中 CO2 的固定发生在叶绿体基质，B不符合题意；
C、葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质，C不符合题意；
D、以 DNA 为模板合成 RNA可以发生在高等植物的细胞核、线粒体、叶绿体中，不只发生在生物膜上，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】在高等植物细胞中可以发生在生物膜上的化学反应有：
（1）光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜
（2）有氧呼吸的第三阶段产生水的过程在线粒体内膜
（3）分泌蛋白的加工和分泌可以有内质网膜、高尔基体膜、细胞膜参与
12．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、植物光合作用具有最适温度，在最适温度条件下净光合速率最高，高于或低于该温度净光合速率均有所下降，因此不能确定甲乙两条曲线温度的高低，A不符合题意；
B、若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率会表现为先升高后降低的趋势，B不符合题意；
C、色素主要吸收红光和蓝紫光，即净光合速率与光波长没有正相关的关系，并且不能确定两条曲线的温度大小，C不符合题意；
D、若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D符合题意。
故答案为：D
【分析】影响光合作用的环境因素：
13．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】AC、类囊体薄膜上的色素可吸收光能合成ATP，不需要提供ATP，有色素的参与，AC不符合题意；
B、光反应同时能产生【H】，将DCIP由蓝色还原为无色，B不符合题意；
D、在光反应过程中，H2O可产生O2，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】光反应发生在类囊体薄膜上，在类囊体薄膜上分布着光和色素可吸收光能，吸收的光能有两个作用：一是将ADP和Pi合成ATP；二是将H2O光解产生【H】和O2。
14．【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、植物细胞的呼吸方式与光照无关，取决于酶的种类，A不符合题意；
B、流经食物链上每一营养级的能量都有一部分通过呼吸作用以热能的方式散失，B不符合题意；
C、有氧呼吸的反应物是葡萄糖，不同生物无氧呼吸的产物是有区别的，比如人无氧呼吸的产物是乳酸，酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，C符合题意；
D、植物光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原需要光反应阶段合成的ATP，有氧呼吸的每一个阶段以及无氧呼吸的第一个阶段都可以合成ATP，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】本题考查了细胞代谢的相关知识。
（ 1 ）某营养级同化的能量的来源去路：
（ 2 ）细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
15．【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；肺炎链球菌转化实验；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔，A不符合题意；
B、用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文，B不符合题意；
C、证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国的科学家艾弗里，C不符合题意；
D、首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是由中国的科学家完成的，D符合题意。
故答案为为：D。
【分析】本题考查对生物学做出过杰出贡献的科学家。
16．【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体内膜上[H]的传递，A不符合题意；
B、ATP产生于光合作用的光反应，寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的类囊体薄膜，B不符合题意；
C、对比分析（W＋H2O）与（T＋H2O）的实验结果可知：转Z基因提高光合作用的效率，对比分析（W＋寡霉素）与（T＋寡霉素）的实验结果可知：转Z基因可以减缓增加寡霉素对光合速率的抑制作用，C不符合题意；
D、对比分析（W＋H2O）、（W＋寡霉素）与（W＋NaHS03）的实验结果可知：喷施NaHS03能够促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D符合题意。
故答案为：D
【分析】（1）有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，反应方程式可以简写成： 总反应式：C6H12O6 +6H2O+6O2 6CO2 +12H2O +能量（2870kJ的能量，38个ATP：1161kJ，其余以热能形式散失）
第一阶段（葡萄糖的初步分解）：细胞质基质
C6H12O6 2CH3COCOOH（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）
第二阶段（丙酮酸彻底分解）：线粒体基质
2 CH3COCOOH（丙酮酸）+6H2O 6C O2+20[H] +少量能量（2ATP）
第三阶段（[H]的氧化）：线粒体内膜
24[H]+6 O2 12H2O+大量能量（34ATP） （ 2 ）光合作用的过程：
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
17．【答案】（1）类囊体（薄）膜；C5
（2）叶绿体基质；细胞质基质
（3）肽
（4）光能；糖类
（5）非还原糖较稳定
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】（1）在叶绿体中，光反应在类囊体薄膜上进行，色素吸收光能，光合色素分布在类囊体薄膜上；暗反应在叶绿体基质中进行，在酶催化下从外界吸收的CO2和基质中的五碳化合物结合很快形成二分子三碳化合物；（2）据图所示可知，CO2进入叶绿体基质形成PGA，推知催化该过程的酶位于叶绿体基质；然后PGA被还原，形成TP，TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，可推知催化该过程的酶存在于细胞质基质中；（3）NH3中含有N元素，可以组成氨基酸中的氨基，氨基酸的合成蛋白质时，通过脱水缩合形成肽键；（4）光合作用的光反应中，叶绿体的色素吸收光能，将ADP和Pi合成为ATP；根瘤菌与植物共生，从植物根细胞中吸收有机物，主要利用糖类作原料进行细胞呼吸，释放能量，合成ATP；（5）葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定。
【分析】光合作用的过程：
18．【答案】细胞质基质；无氧呼吸；光能；O2、NADpH；H2O、CO2
【知识点】ATP的相关综合；光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】（1）由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸，反应场所为细胞质基质。（2）由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸。（3）由分析可知，光合作用的光反应中光能转化成活跃的化学能，储存在ATP中。（4）由分析可知，光合作用的光反应的产物为O2和NADpH。（5）由分析可知，线粒体内进行有氧呼吸的第二阶段产物为CO2，第三阶段产物为H2O。
【分析】1、无氧呼吸：场所：细胞质基质；反应式C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量2、有氧呼吸三个阶段的反应：
第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量
第二阶段：反应场所：线粒体基质；反应式：2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量
第三阶段：反应场所：线粒体内膜；反应式：24[H]+6O2 12H2O+大量能量(34ATP)3、光反应和暗反应比较：
比较项目 光反应 暗反应
场所 基粒类囊体膜上 叶绿体的基质
条件 色素、光、酶、水、ADP、Pi 多种酶、CO2、ATP、[H]
反应产物 [H]、O2、ATP 有机物、ADP、Pi、水
物质变化 水的光解：2H2O 4[H]+O2 ATP的生成：ADP+Pi ATP CO2的固定：CO2+C5 2C3 C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
能量变化 光能→电能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能
实质 光能转变为化学能，水光解产生O2和[H] 同化CO2形成（CH2O）
联系 ①光反应为暗反应提供[H]（以NADpH形式存在）和ATP； ②暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料； ③没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成
19．【答案】（1）减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用.
（2）肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
（3）A和C；作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；影响光合作用的环境因素；细胞呼吸原理的应用；种间关系
【解析】【解答】（1）中耕松土过程中去除了杂草，减少了杂草和农作物之间的竞争；疏松土壤可以增加土壤的含氧量，有利于根细胞的有氧呼吸，促进矿质元素的吸收，从而达到增产的目的。
（2）农田施肥时，肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。
（3）分析表中数据可知，作物A、D的株高较高，B、C的株高较低，作物A、B的光饱和点较高，适宜在较强光照下生长，C、D的光饱和点较低，适宜在弱光下生长，综合上述特点，应选取作物A和C进行间作，作物A可利用上层光照进行光合作用，作物C能利用下层的弱光进行光合作用，从而提高光能利用率。
【分析】光饱和点：当光合作用强度不再随光照强度增加时的最低光照强度被称为光饱和点。光饱和点较高的作物，光合作用能力强，适宜在较强光照下生长；光饱和点较低的作物，光合作用能力弱，适宜在弱光下生长。
20．【答案】（1）增加；ATP和 NADpH；增加；基质
（2）类胡萝卜素；蓝紫光和红；低温
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】解：（1）环境中的CO2含量增加，则会促进碳反应中CO2的固定这一环节，使3-磷酸甘油酸的含量增加；3-磷酸甘油酸还原成三碳糖是还原反应且消耗能量，所以提供能量的物质是ATP和NADpH；若停止CO2供应，则会使CO2固定的速率降低，反应消耗的RuBP会减少，故使得短期内小球藻细胞中RuBP的含量会增加；CO2被固定的反应发生在叶绿体基质，故Rubisco酶也是存在于叶绿体基质中；（2）光合色素的分离和提取实验中，滤纸条自上而下两条带中的色素分别为胡萝卜素和叶黄素，合称类胡萝卜素；叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光；秋天叶片变黄主要是由于温度降低导致叶绿素的合成受到抑制。
【分析】注意：细胞活动中提供能量的物质为ATP，但是结合3-磷酸甘油酸还原成三碳糖这一反应为还原反应则还需要考虑到有NADPH作反应能量。
21．【答案】（1）转录；tRNA
（2）类囊体；【H】；C5（五碳化合物）
（3）①②③④
（4）吸水涨破
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；渗透作用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）DNA的遗传信息到RNA上通过的过程是转录，转录完成后再通过核糖体上的翻译形成小亚基。大亚基基因表达过程中需要一种mRNA，61种tRNA，故需要RNA种类最多的是tRNA。
（2）光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。光合作用时作为还原剂的为[H]。在卡尔文循环中需要循环的物质为C5和ATP，所以该空填C5。
（3）①外界环境的CO2浓度，直接影响二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故①符合题意
②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的[H]和ATP，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故②符合题意；
③磷酸根离子浓度，直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3-II输出速度，进而影响C5的浓度，故③符合题意；
④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱；直接影响酶R催化二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故④符合题意；
（4）光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在，则叶绿体的的渗透压会增大，从外界环境中吸水，导致叶绿体吸水涨破。
故答案为： (1). 转录 tRNA； (2). 类囊体薄膜 [H] .C5（五碳化合物）；(3). ①②③④； (4).吸水涨破
【分析】（1）转录翻译的比较
（2）光合作用相关知识点
22．【答案】（1）光能；温度、CO2浓度；色素含量及种类、酶的含量及活性
（2）细胞质基质；基质
（3）不能，因为转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排出转基因植株中R酶由蓝藻L蛋白和甲的S蛋白共同组成；a、b、c
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；生命系统的结构层次
【解析】【解答】（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的光能。在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3影响反应的外部因素，除光照外还有温度和CO2浓度，温度主要影响RuBP羧化酶（R酶）的活性，CO2的浓度影响CO2与RuBP（C5）结合；内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性。
（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码，但由于S不是外分泌蛋白所以在细胞质基质中的游离核糖体上合成后进入叶绿体，在叶绿体的基质中与L组装成有功能的酶。
（3）①上述实验中研究人员只去除了甲的的L基因，没有去除甲的S基因，所以不能推测出转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成，也可能是蓝藻的L与甲的S组装而成。②蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质、蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定、蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成都可以体现生物统一性，在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同体现了生物的差异性。
故答案为：（1）光能 温度、CO2浓度 色素含量及种类、酶的含量及活性 （2）细胞质基质 基质 （3）①不能，因为转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排除转基因植株中R酶由蓝藻L蛋白和甲S蛋白共同组成。②a、b、c
【分析】1.核糖体分为附着核糖体和游离核糖体。附着核糖体与分泌蛋白的合成有关，游离核糖体与胞内蛋白合成有关。
2.光合作用与细胞呼吸的的关系：
23．【答案】（1）蛋白质；核酸；叶绿素
（2）答：实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞核的功能；三种跨膜运输方式的比较；叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】（1）蛋白质 、 核酸 、 叶绿素都是含有氮元素的有机物，其中蛋白质在细胞质中的核糖体上合成，核酸中的DNA主要分布在细胞核中，叶绿体中的叶绿素也含有氮元素，叶黄素含C、H、O，胡萝卜素含C、H。
（2）据题可知，作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种），植物对物质的吸收量越大，则营养液中的剩余量越小，以通过配制硝酸铵为唯一氮源的营养液培养作物甲，一段时间后测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量为设计思路。理论上有两种结果，NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量或者NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，从而总结出相应结论。
故答案为：（1）蛋白质 核酸 叶绿素
（2）实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【分析】主要考查植物生长的必需元素----氮元素。分子中含有氮元素的有机化合物通称为含氮有机物，常见的有蛋白质（多肽、氨基酸）、DNA（脱氧核苷酸）、RNA（核糖核苷酸）、NADH、NADPH、叶绿素、磷脂等。作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收量不同，植物对物质的吸收量越大，则营养液中的剩余量越小，因此以检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量为观察指标设计实验。若NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量说明吸收NO3﹣多，若NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量说明吸收NH4﹢多。据此答题。
24．【答案】（1）增强
（2）降低；气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
（3）取ABA缺失突变体植株，在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
【知识点】影响光合作用的环境因素；渗透作用
【解析】【解答】（1）由题意知经干旱处理后，植物根细胞中溶质浓度增大，所以该植物根细胞的吸水能力将增强。
（2）由题意知干旱处理后叶片气孔开度减小，所以CO2吸收量减少，光合作用速率会降低
（3）取ABA缺失突变体植株，在正常情况下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱情况下，一组进行ABA处理，另一组做对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变.。
故答案为：（1）增强 （2）降低 叶片气孔导度减小，CO2吸收量减少，所以光合速率下降
（3）取ABA缺失突变体植株，在正常情况下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。预期结果干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱情况下，一组进行ABA处理，另一组做对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变.。
【分析】（1）植物根部吸水主要靠主动运输吸收大量无机盐，使得自身细胞的浓度大于土壤浓度，从而让水顺浓度梯度运输进入细胞，所以细胞浓度越大，吸收能力越强。
（2）叶片气孔导度直接决定了可以从空气中吸收的CO2的量。
25．【答案】（1）叶绿素、类胡萝卜素；叶绿素
（2）类囊体膜上；基质中
（3）丙酮酸；基质中；内膜上
（4）①②④
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】分析题图，甲表示叶绿体；乙是线粒体。（1）根据以上分析已知，甲表示叶绿体，是光合作用的场所，参与光合作用的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素需要在光照条件下合成。（2）光反应的场所是类囊体薄膜，因此细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到叶绿体内，在囊体薄膜上组装；二氧化碳的固定发生在叶绿体基质中，因此核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质中组装。（3）在氧气充足的条件下，叶绿体产生的三碳糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，然后进入线粒体基质中，彻底氧化分解成CO2；据图分析，图中叶绿体中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在线粒体内膜上转移到ATP中。（4）叶绿体光反应产生ATP，因此图中线粒体为叶绿体提供的ATP用于光反应以外的生命活动，如C3的还原、内外物质运输、酶的合成等，而H2O裂解释放O2属于光反应，故选①②④。
【分析】有氧呼吸的过程：
光合作用的过程：
26．【答案】（1）类囊体膜；蓝紫光和红光
（2）增加；群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低
（3）低
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）高等植物光合作用中捕获光能的色素分布在叶绿体的类囊体膜上，主要吸收可见光中的蓝紫光和红光。（2）植物群体光合速率=呼吸速率+干物质积累速率，在植物群体光合速率达到饱和前，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均增加；由题图可看出当叶面积系数超过b时，植物群体光合速率达到饱和，但群体呼吸速率仍在增加，导致群体干物质积累速率降低。（3）与阳生植物相比，阴生植物达到光补偿点时所需要的光照强度要低。
【分析】本题考查了与光合作用有关的色素；实际光合速率与呼吸速率和净光合速率之间相互影响的关系；不同植物的光补偿点。叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
27．【答案】（1）下层；A叶片的净光合速率到达最大时所需光照强度低于B叶片
（2）暗
（3）无水乙醇
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）下层叶片获得的光照低于上层叶片，导致光合作用强度低于上层，即光合速率较低。（2）光合作用分光反应和暗反应，光反应阶段产生氧气，据题意净光合速率下降但放氧速率不变说明不是光反应阶段受抑制导致，应该是暗反应受抑制导致。（3）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
【分析】（1）树冠下层叶片获得的光照低于上层，导致光合作用强度低于上层，即净光合速率较低。（2）光合作用的过程：
（ 3 ）提取叶绿体色素实验过程：
28．【答案】（1）甲
（2）甲；光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大
（3）乙
（4）CO2
【知识点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）由图可知，当光照强度大于a时，甲的净光合速率大，光饱和点远大于乙，积累的有机物多，对光能的利用率较高。（2）甲、乙植物单独种植，且种植密度过大，会使每种植物的光照强度降低。从图中可以看出，光照强度的降低对甲植物的净光合速率影响大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。（3）从图中可以看出乙植物的光的饱和点和光补偿点都比甲低，因此更适合在林下种植。（4）夏日的晴天中午，为减少蒸腾作用水分散失，叶片上的气孔关闭，导致细胞间二氧化碳的含量下降，光合作用速率随之下降。
【分析】本题考查学生对光合作用图表的分析能力。图中甲、乙两种植物的净光合速率受不同光照强度的影响变化有区别，甲植物的变化幅度明显大于乙植物，甲植物对光能的利用率明显高于乙植物。当光照强度受到影响时甲植物受到的影响大于乙植物。乙植物由于光的饱和点和光补偿点都比较低，属于阴生植物。分析夏日的晴天中午，引起光合速率下降的原因，是由于气孔的关闭，二氧化碳的含量下降，影响了暗反应的进行。
29．【答案】（1）光波长对光合作用的影响；绿色；红光和蓝紫； 、 和
（2）黑藻将溶液中的 转化为有机物
（3）下降、下降
（4）减弱、减弱；高温导致酶的结构改变，活性下降
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯，来制造不同波长的光，可以用于探究光波长对光合作用的影响。由于叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，所以在相同时间内，用绿色玻璃纸罩住的实验组O2释放量最少。光合色素主要吸收红光和蓝紫光，吸收的光能在叶绿体内将H2O分解为 、 和 。（2）二氧化碳含量可以改变溶液pH，黑藻将溶液中的 转化为有机物，所以可以用精密试纸检测溶液pH值来估算光合速率变化。（3）若将烧杯口密封，持续一段时间，会使外界二氧化碳不能及时补充，导致 和三碳酸的含量与密封前相比均下降。（4）若将黑藻从适宜温度移到高温的溶液环境，一段时间后，由于高温导致酶的结构改变，酶活性下降，其光合作用的强度和呼吸作用的强度均将减弱。
【分析】
30．【答案】（1）离心；0.35mol/ LNaCl(或等渗)
（2）光反应；类囊体膜；NADP+；蒸馏水；定该浓度叶绿体悬液自身的吸光率作为对照
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】（1）分离叶绿体的方法是离心，即根据不同细胞器的质量区别来分离细胞器；为了保证叶绿体不被吸水胀破，应将叶绿体放到等渗溶液中（ 0.35mol/ L NaCl溶液）
（2）①由题目可知，叶绿体释放O2，同时氧化型DCI被还原，颜色由蓝色变成无色，而在细胞中叶绿体释放氧气，生成[H]，据此可知，模拟了光反应过程，该过程发生在叶绿体的类囊体薄膜，而DCIP的作用相当于 NADP+的在光反应的作用，即接受活跃的化学能。
②为了保证单一变量原则，应往2号试管中加入蒸馏水，来保证和其他试管的溶液量相等。
③3号试管的作用是空白对照，是为了确定叶绿体自身在在不添加DCI试剂时的吸光率。
【分析】1、光合作用
光反应
场所：类囊体薄膜
2H2O4[H]+O2
ADP+PiATP
暗反应
场所：叶绿体基质
CO2+C52C3
2C3+4([H])（CH2O）+C5+H2O
2.色素提取的相关问题：
（1）加入二氧化硅的原因：有利于充分研磨
（2）加入碳酸钙的原因：防止色素破坏。研磨时会破坏溶酶体，溶酶体里面的有机酸会流出来而色素中有Mg，碳酸钙能和酸反应，防止酸和镁反应，破坏了色素。
（3）加入无水乙醇的原因：光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂中，可以用无水乙醇提取绿叶中的光合色素。
（4）层析液的作用：光合色素可溶于层析液中，不同的光合色素在层析液中的溶解度不同。溶解度高的光合色素随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的光合色素在滤纸上扩散得慢。这样，最终不同的光合色素会在扩散过程中分离开来。
（5）提取色素的原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如无水乙醇中，故可以用无水乙醇提取色素。
（6）分离色素的原理：绿叶中的不同种类色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的速度快。
31．【答案】（1）全能性（或答：形成完整植株所需的全部基因）
（2）形成层容易诱导形成愈伤组织
（3）诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同；分化（或答：再分化）
（4）诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用
（5）遗传特性；无性
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；植物组织培养的过程
【解析】【解答】（1）细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能。在多细胞生物中，每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。
（2）形成层细胞分裂能力强，细胞的全能性高，更容易诱导形成愈伤组织
（3）植物组织培养中，形成愈伤组织（脱分化）和诱导愈伤组织分化（再分化）时会用到生长素和细胞分裂素，只是两个时期所用激素的种类和浓度会有差别，脱分化过程中需要细胞增殖，所以生长素/细胞分裂素浓度比率会高一点，再分化时细胞分裂素/生长素浓度比率会高一点，因为细胞分裂素可以促进细胞分化，诱导组织生根发芽.
（4）再分化需要在光照环境下进行，以诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。
（5）植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术，是细胞有丝分裂的结果，遗传物质没有发生改变。
故答案为：（1）全能性（或答：形成完整植株所需的全部基因）；（2）形成层容易诱导形成愈伤组织；（3）诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 分化（或答：再分化）；（4）诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用；（5）遗传特性 无性。
【分析】一个植物体的全部细胞，都是从受精卵经过有丝分裂产生的。受精卵是一个有着特异性的细胞，它具有本种植物所特有的全部遗传信息。因此，植物体内的每一个体细胞也都具有和受精卵完全有样的DNA序列和相同的细胞质环境。当这些细胞在植物体内时，全部遗传信息仍然被保存在DNA的序列链之中，一旦脱离了原来器官组织的束缚，成为游离状态，在一定的营养条件和植物激素的诱导下，细胞的全能性就能表现出来。于是就像一个受精卵那样，由单个细胞形成愈伤组织，然后成为胚状体，再进而长成一棵完整的植株。一般来说，细胞全能性高低与细胞分化程度有关，分化程度越高，细胞全能性越低，全能性表达越困难。植物细胞全能性高于动物细胞，而生殖细胞全能性高于体细胞。幼嫩的细胞全能性高于衰老的细胞。细胞分裂能力强的全能性高于细胞分裂能力弱的。
植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。主要包括脱分化与再分化两个阶段：已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化，需要在无光环境下进行，这种未分化的细胞排列疏松而无规则，是一团无定形的薄壁细胞，称为愈伤组织。将处于脱分化状态的愈伤组织移植到合适的培养基（分化培养基）上继续培养，愈伤组织就会重新进行分化，并形成具有根、茎、叶的完整植株。这个过程就叫植物细胞的再分化，需要在光照环境下进行。
32．【答案】（1）下降；RuBP
（2）类囊体；宽；蓝紫
（3）比例；B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)分析表中信息可知：经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照下降，使其吸收的光能减少，光反应减弱，生成的[H]和ATP减少，致使卡尔文循环（暗反应）中的C3的还原减弱，再生出RuBP的量改变，从而影响光合作用速率。 (2)光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第4条色素带是叶绿素b。表中信息显示：品种B的叶绿素b的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变宽，这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。(3)表中信息显示：弱光照时品种A的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素总量均低于正常光照，而品种B却与之相反，这一结果表明：经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境，品种B的耐荫性较高。 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验滤纸条上有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。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。 光合作用的过程：
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
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