【2023-2025年高考生物真题分类汇编】 专题06 光合作用（含解析）
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| 名称 | 【2023-2025年高考生物真题分类汇编】 专题06 光合作用（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 4.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-06-27 16:36:18 | ||
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文档简介
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三年2023-2025高考生物真题按知识点分类汇编
专题06 光合作用（含解析）
一、选择题
1．（2023·湖北）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（ ）
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
2．（2023·江苏）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（ ）
A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间
（2023·天津）在细胞中，细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分，在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因，并可以在其中表达，因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，当细胞分裂完成后，重新组装。
经合成加工后，高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要。
3．某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞哪个细胞器？（ ）
A．线粒体 B．内质网
C．细胞质核糖体 D．中心体
4．下列说法或推断，正确的是（ ）
A．叶绿体基质只能合成有机物，线粒体基质只能分解有机物
B．细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
C．叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D．植物细胞叶绿体均由前质体产生
5．下列说法或推断，错误的是（ ）
A．经游离核糖体合成后，溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体，形成溶酶体
B．溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用
C．若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体
D．溶酶体水解酶进入细胞质基质后活性降低
6．（2023·天津）下图是某种植物光合作用及呼吸作用部分过程的图，关于此图说法错误的是（ ）
A．HCO3-经主动运输进入细胞质基质
B．HCO3-通过通道蛋白进入叶绿体基质
C．光反应生成的H+促进了HCO3-进入类囊体
D．光反应生成的物质X保障了暗反应的CO2供应
7．（2023·湖北）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（ ）
A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强
B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
8．（2023·新课标卷）我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。
①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理
⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施，下列说法合理的是（ ）
A．措施②④分别反映了低温和登夜长短与作物开花的关系
B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C．措施②⑤⑥的主要日的是促进作物的光合作用
D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
9．（2024·浙江）植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B．、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
10．（2024·广东）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（ ）
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
11．（2024·重庆）苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖，细胞中可溶性糖储存的主要场所是（ ）
A．叶绿体 B．液泡 C．内质网 D．溶酶体
12．（2024·江西）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（ ）
A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高
B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
13．（2024·山东）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（ ）
A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
14．（2024·福建）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。
下列分析正确的是（ ）
A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长
15．（2024·北京）某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ）
A．增加叶片周围环境CO2浓度 B．将叶片置于4℃的冷室中
C．给光源加滤光片改变光的颜色 D．移动冷光源缩短与叶片的距离
16．（2024·广东）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（ ）
A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA
17．（2024·贵州）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ）
A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
18．（2024·湖北真题）植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）
组别 光照处理 首次开花时间 茎粗（mm） 花的叶黄素含量（g/kg） 鲜花累计平均产量（kg/hm2）
① 光照8h/黑暗16h 7月4日 9.5 2.3 13000
② 光照12h/黑暗12h 7月18日 10.6 4.4 21800
③ 光照16h/黑暗8h 7月26日 11.5 2.4 22500
A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
19．（2023·全国乙卷）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是 （ ）
A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
20．（2023·北京）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（ ）
A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用
D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
21．（2025·河北） 某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（ ）
A．将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织
B．在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA
C．将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析
D．对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度
22．（2025·河北） 对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是（ ）
A．类囊体膜上消耗H2O、而线粒体基质中生成H2O
B．叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2
C．类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2
D．叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物
23．（2025·河北） ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是（ ）
A．肌肉的收缩 B．光合作用的暗反应
C．Ca2+载体蛋白的磷酸化 D．水的光解
24．（2025·山东）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（ ）
A．应使用于燥的定性滤纸
B．绿叶需烘干后再提取色素
C．重复画线前需等待滤液细线干燥
D．无水乙醇可用入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代
25．（2025·安徽）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（ ）
A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉
B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验
C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度
D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关
26．（2025·安徽）下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是（ ）
A．高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工
B．核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端
C．溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D．叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能
27．（2025·黑吉辽蒙）下列关于实验操作和现象的叙述错误的是（ ）
A．观察叶绿体的形态和分布，需先用低倍镜找到叶绿体再换用高倍镜
B．用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时，需要加热后才能呈现砖红色
C．将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体
D．分离菠菜叶中的色素时，因层析液有挥发性，需在通风好的条件下进行
28．（2025·黑吉辽蒙）黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均 适宜，下列叙述正确的是（ ）
A．ATP、ADP 和Pi通过NTT时，无需与NTT结合
B．NTT 转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C．图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D．光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
二、非选择题
29．（2023·山东）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。
（1）该实验的自变量为 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 （答出2个因素即可）。
（2）根据本实验， （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 。
（3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 （填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 。
30．（2023·浙江）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。
回答下列问题：
（1）光为生菜的光合作用提供 ，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因 作用失水造成生菜萎蔫。
（2）由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是 。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为 ，最有利于生菜产量的提高，原因是 。
（3）进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合 速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是 。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以 ，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有 。
31．（2023·江苏）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题：
（1）光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在 （从①~④中选填）；NADPH可用于CO2固定产物的还原，其场所有 （从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、 （填写2种）等。
（2）研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有 （从①~④中选填）。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为 进入线粒体，经过TCA循环产生的 最终通过电子传递链氧化产生ATP。
（3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨膜的 ，驱动细胞吸收K+等离子。
（4）细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞 ，促进气孔张开。
（5）保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2．下列相关叙述合理的有____。
A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
32．（2023·海南）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
回答下列问题。
（1）光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
（2）本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。
（3）现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
33．（2023·北京）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现
能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。
我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。
为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
（1）叶绿体通过 作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分 。
（2）结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是： ，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
（3）请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路： 。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能
②用诱变剂处理突变体m
③鉴定相关基因
④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株
（4）本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明。
34．（2023·湖南）下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L-1（K越小，酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO2的Km为7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4，固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题：
（1）玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 （填具体名称），该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成 （填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过 长距离运输到其他组织器官。
（2）在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度 （填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是 （答出三点即可）。
（3）某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是 （答出三点即可）。
35．（2023·广东）光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产危差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
分析图表，回答下列问题：
（1）ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低利 ，叶片主要吸收可见光中的 光。
（2）光照強度逐渐增加达到2000 μmol m-2's-1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl WT (填“高于”、“低于”或"等于")。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和 。
（3）与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体 ，是其高产的原因之一。
（4）试分析在0~50μmolm-2s-1范围的低光照强度下，WT和ygl净光仓速率的变化，在下图坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图6a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题
36．（2023·全国乙卷）植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K ．有研究发现，用饱和红光（只用红光照射时，植物达到最大光合速率所需的红光强度）照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。
（1）气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、 （答出2点即可）等生理过程。
（2）红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是 。
（3）某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此他们认为气孔开度进一步增大的原因是，蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据是 。
（4）已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔 （填“能”或“不能”）维持一定的开度。
37．（2023·全国甲卷）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。
（1）叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是 （答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布 上，其中类胡萝卜素主要吸收 （填“蓝紫光”“红光”或＂绿光＂）。
（2）将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是 。
（3）叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。
38．（2023·浙江）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。
项目 甲组 乙组 丙组
处理
库源比 1/2 1/4 1/6
单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0
净光合速率（μmol·m-2·s-1） 9.31 8.99 8.75
果实中含13C光合产物（mg） 21.96 37.38 66.06
单果重（g） 11.81 12.21 19.59
注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。
回答下列问题：
（1）叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是 。
（2）研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的 结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的 中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有 （答出2点即可）。
（3）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率 （填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量 （填“增加”或“减少”）。库源比升高导致果实单果重变化的原因是 。
（4）为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。
果实位置 果实中含13C光合产物(mg) 单果重(g)
第1果 26.91 12.31
第2果 18.00 10.43
第3果 2.14 8.19
根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是 。
（5）综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？（ ）
A．除草 B．遮光 C．蔬果 D．松土
39．（2024·安徽）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量，结果见下表。回答下列问题。
净光合速率（μmol.m2.s-1） 叶绿素含量（mg·g-1）
WT 24.0 4.0
KO 20.3 3.2
OE 27.7 4.6
（1）旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1，5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受 释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为 。
（2）与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的 、 （填科学方法）。
（3）据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率 。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。
结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：① ；② 。
40．（2024·河北）高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。
覆膜处理 叶绿素含量（mg/g） 类胡萝卜素含量（mg/g）
白膜 1.67 0.71
蓝膜 2.20 0.90
绿膜 1.74 0.65
回答下列问题：
（1）如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中 光可被位于叶绿体 上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的还原转化为 和 。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的 较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。
（2）光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用 作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是 。
（3）研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为 （答出两点即可）。
41．（2024·重庆）重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。
（1）探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果如图1。
①黄连的光饱和点约为 μmol m﹣2 s﹣1。光强大于1300μmol m﹣2 s﹣1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于 。
②推测光强对黄连生长的影响主要表现为 。黄连叶片适应弱光的特征有 （答2点）。
（2）黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（如图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括 （多选）。
①叶片叶绿体避光运动
②提高光合产物生成速率
③自由基清除能力增强
④提高叶绿素含量
⑤增强热耗散
（3）生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是 。
42．（2024·甘肃） 类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研究者发现了某作物的一种胎萌突变体，其种子大部分为黄色，少部分呈白色，白色种子未完全成熟即可在母体上萌发。经鉴定，白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下（400μmol·m-2 s-1），纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光（1μmol·m-2 s-1）下培养一周，提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量，结果如图所示。回答下列问题。
（1）提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是 ，加入少许碳酸钙可以 。
（2）野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是 。
（3）正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为 。
（4）现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合体种子为白色；② 。
（5）纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷，X最可能是 。若以上推断合理，则干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设，请完成下面的实验设计：
①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在 条件下培养一周，然后将野生型植株均分为A、B两组，将突变体植株均分为C、D两组，A、C组为对照，B、D组干旱处理4小时。
②测量指标：每组取3-5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的 。
③预期结果： 。
43．（2024·湖南）钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题：
（1）从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生 ；光能转化为电能，再转化为 中储存的化学能，用于暗反应的过程。
（2）长期缺钾导致该植物的叶绿素含量 ，从叶绿素的合成角度分析，原因是 （答出两点即可）。
（3）现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rtbisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因（包括1个核基因和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：① ；② ；③ ；④基因测序；⑤ 。
44．（2024·浙江）原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题：
（1）科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。
①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。
②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。
③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设： 。
④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。
分组处理 预期结果
绿叶+光照 变蓝
绿叶+黑暗 不变蓝
ⅰ ⅱ
ⅲ ⅳ
⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是 。热甲醇处理的目的是 ．
（2）对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。
①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的 能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被 现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞 内的花青素可通过 方式达到保护叶绿体的作用。
②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护 的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引 ，完成传粉。
45．（2024·山东）从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标 植株 14天 21天 28天
胞间CO2浓度（μmolCO2mol-1） 野生型 140 151 270
突变体 110 140 205
气孔导度（molH2Om-2s-1） 野生型 125 95 41
突变体 140 112 78
（1）光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。
（2）光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点 （填“高”或“低”），理由是 。
（3）已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是 。
46．（2024·湖北真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。
回答下列问题：
（1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率 （填“增大”或“不变”或“减小”）。
（2）图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物 （填“促进”或“抑制”）气孔关闭。
（3）由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是 。
（4）根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是 （填“ht1”或“rhc1”）。
47．（2024·新课标）某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题。
（1）太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是 ，原因是 。
（2）光照t时间时，a组CO2浓度 （填“大于”“小于”或“等于”）b组。
（3）若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是 组，判断依据是 。
（4）光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 （填“升高”“降低”或“不变”）。
48．（2024·全国甲卷）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。
（1）该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率 （填“相等”或“不相等”），原因是 。
（2）在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是 。
（3）温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是 。（答出一点即可）
（4）通常情况下，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 最大时的温度。
49．（2024·黑吉辽）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
（1）反应①是 过程。
（2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。
（3）我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自 和 （填生理过程）。7﹣10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是 。据图3中的数据 （填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是 。
（4）结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是 。
50．（2024·浙江选考） 长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题：
（1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第 阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使 得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 （耐渍害/不耐渍害）。
（2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO2浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -093 1
注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。
据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 （气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是 。
（3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 （激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过 ，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。
51．（2025·陕晋青宁）叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点；线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图（a）。为探究保卫细胞巾G酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S，实验结果如图（b）。回答下列问题。
（1）R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的 ，产物C3在光反应生成的 参与下合成糖类等有机物。
（2）植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图（a）（b）可知，相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高，叶片的净光合速率高于植株W，原因是 。
（3）保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，植株S的净光合速率 （填“增大”或“减小”）；相较于植株W，植株S的净光合速率变化幅度 （填“大”“小”或“无法判断”）。
（4）若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果： 。
52．（2025·江苏）科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题：
（1）细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破 膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入 溶液重新悬浮，并保存备用。
（2）类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5 μL 类囊体悬液溶于 995 μL 的 溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3 μg/mL，则类囊体的浓度为 μg/mL。
（3）为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有 。
（4）已知荧光素 PY 的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度 （填“变强”“不变”或“变弱”)，说明类囊体膜具有的功能有 。
（5）在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有 。
53．（2025·山东）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。
（1）叶绿体膜的基本支架是 ；叶绿体中含有许多由类囊体组成的 ，扩展了受光面积。
（2）据图分析，生成NADPH所需的电子源自于 。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、 .离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有 。
（3）据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为 。
54．（2025·安徽）为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型(WT)及NtPIP基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT，模拟涝渍)条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。
回答下列问题。
（1）据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸 ，原因是 。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为 中储存的能量。
（2）科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积(图2a)；当加入F、G或H时，E也同样累积(图2b)。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设 。
（3）科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是 。
（4）光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质(最终电子受体)是 ，而最终提供电子的物质(最终电子供体)是 。
55．（2025·浙江）西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球，采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。
实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m-2·s-1。各处理的西兰花球均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。
回答下列问题：
（1）西兰花球采摘后水和 供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水裂解产生O2和 。
（2）三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而 。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组，原因有 。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导气孔开放，引起 增强从而散失较多水分。
（3）第4天日光组和红光组的 下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，因此推测日光或红光照射能减轻 过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。
（4）第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是 。综合分析图中结果， 处理对西兰花花球保鲜效果最明显。
56．（2024·广东）某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。
回答下列问题：
（1）湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物，最终衰退和消亡。
（2）生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是 ，其原因是 。
（3）为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是 ，三者配合能实现综合治理效果。
（4）上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径（浓缩CO2形成高浓度C4后，再分解成CO2传递给C5）使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。
实验设计方案
实验材料 对照组： 实验组：黑藻
实验条件 控制光照强度为 μmol·m-2·s-1
营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同
控制条件
测量指标
（5）目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、高温条件下呼吸酶活性增强，呼吸作用增强，消耗大量养分，A正确；
B、高温条件下光合有关酶活性减弱，气孔部分关闭二氧化碳来源减少，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；
C、高温使作物蒸腾作用增强，散失水分增加，植物易失水发生萎蔫，C正确；
D、高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。
故答案为：D。
【分析】温度一般是通过影响酶的活性从而影响生物体的生命活动。呼吸作用有关酶的最适温度一般高于光合有用相关酶的最适温度。高温状态下，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，色素包括叶绿素和类胡萝卜素，A不符合题意；
B、若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但由于色素含量较多，滤纸条上形成的色素带较宽，则可能会出现色素带重叠的现象，B符合题意；
C、该实验中色素利用无水乙醇进行提取，同时使用纸层析法进行分离，可根据滤纸条上呈现的色素带宽窄来比较各种色素的相对含量，但并不能测定绿叶中各种色素的具体含量，C不符合题意；
D、花青素在液泡中，易溶于水，但不易溶于有机溶剂，纸层析法对色素进行分离的原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，扩散速度越快，说明其溶解度越大，就会出现在滤纸条的最上方，所以花青素相较于光合色素，在层析液中的溶解度最小，所以与花青素对应的色素带会出现在叶绿素b的下方，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】提取和分离叶绿体色素实验步骤
①提取：叶绿体中的色素不溶于水，溶于有机溶剂，因此一般用无水乙醇进行提取，如果没有无水乙醇，也可以用95%的乙醇代替，但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分；
②分离：一般采用纸层析法对色素进行分离，原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，扩散速度越快，说明其溶解度越大，就会出现在滤纸条的最上方。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中，通常需要加入二氧化硅，使其充分研磨；加入碳酸钙，防止色素被破坏。
【答案】3．A
4．C
5．A
【解析】【分析】（1）一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量：在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
（2）溶酶体中含有多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
3．结合题干信息可知，某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，而真核生物的线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似，由此推测抗生素大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞线粒体内核糖体，A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
4．A、叶绿体基质中也能分解ATP，线粒体基质中也能合成ATP，A错误；
B、结合题干信息可知，内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，所以细胞分裂中期不能观察到高尔基体，B错误；
C、叶绿体和线粒体内含有基因，这些基因也能通过转录和翻译进行表达，进而指导蛋白质合成，所以 叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则，C正确；
D、结合题干信息可知，植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体，但不能说明植物细胞叶绿体均由前质体产生，D错误。
故答案为：C。
5．A、溶酶体内的蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，不是游离的核糖体合成的，A错误；
B、溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，其中对细胞有利的物质可以被再次利用，对细胞有害的物质要排出体外，B正确；
C、溶酶体能够分解损伤、异常的细胞器，若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体，C正确；
D、结合题干信息可知，溶酶体内是酸性环境，溶酶体水解酶进入细胞质基质后，pH会发生改变，进而使水解酶活性降低，D正确。
故答案为：A。
6．【答案】B
【解析】【解答】A、结合题图可知，HCO3-进入细胞质基质需要膜上的蛋白质协助，同时需要线粒体产生的ATP提供能量，由此推断HCO3-进入细胞质基质的方式是主动运输，A正确；
B、结合题图可知，HCO3-由细胞质基质进入叶绿体基质需要叶绿体膜上的蛋白质协助，同时需要线粒体产生的ATP题供能量，由此推断HCO3-进入细胞质基质的方式是主动运输，而通道蛋白只能参与协助扩散，所以HCO3-进入叶绿体基质不是通过通道蛋白，B错误；
C、结合题图可知，光反应中水的光解产生的H+促进HCO3-进入类囊体中，C正确；
D、结合题图可知，光反应中水的光解会产生物质X，而物质X会进入线粒体，由此确定物质X是O2。O2能够促进线粒体进行有氧呼吸，产生更多的ATP，利于HCO3-进入叶绿体基质，产生CO2，所以说 光反应生成的物质X保障了暗反应的CO2供应，D正确。
故答案为：B。
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。（1）光反应阶段：①场所：叶绿体类囊体的薄膜。②过程：叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。③能量变化：光能转变为活跃的化学能。（2）暗反应阶段：①场所：叶绿体基质。②过程：在酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。③能量变化：活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。
7．【答案】C
【解析】【解答】A、由题意可知LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，当叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降时，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；
B、叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg，Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体上叶绿素含量减少，影响对光能的捕获，B正确；
C、由题图可知：弱光下通过LHCⅡ与PSⅡ结合以增强对光能的捕获，C错误；
D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，属于光合作用光反应过程，水的光解产生H+、电子和O2，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）由题图可知，强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离，减弱对光能的捕获；弱光下LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ结合，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强 。
（2）光合作用光反应阶段：①场所：叶绿体类囊体的薄膜。②过程：叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。③能量变化：光能转变为活跃的化学能。
8．【答案】A
【解析】【解答】A、措施②春花处理，利用低温诱导花芽的形成，措施④利用光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，A正确；
B、措施③风干储藏，减少作物细胞中的自由水含量，降低呼吸作用，减少有机无消耗，措施⑤合理密植，能提高作物光合作用强度，增加有机物积累，B错误；
C、措施②春花处理，利用低温诱导花芽的形成，与光合作用无关，措施⑤合理密植，能提高作物光合作用强度，措施⑥间作种植，利用不同作物光合作用，充分利用阳光进行光合作用，增加作物产量，C错误；
D、措施①利用低温降低酶活性，降低呼吸作用减少有机物消耗，果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存，措施③风干储藏，减少作物细胞中的自由水含量，降低呼吸作用，减少有机无消耗，措施④利用光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，与呼吸作用无关，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、细胞呼吸原理的应用：
（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。
（6）提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
（8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
2、提高农作物的光能的利用率的方法有：
（1）延长光合作用的时间；
（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；
（3）光照强弱的控制；
（4）必需矿质元素的供应；
（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。
9．【答案】C
10．【答案】C
11．【答案】B
【解析】【解答】A、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所， 能够吸收光能，将水和二氧化碳其他转化成有机物，释放大量的氧气，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，但不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所，A不符合题意；
B、液泡是植物细胞中的重要细胞器，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，是苹果细胞中的可溶性糖储存的主要场所，B符合题意；
C、内质网不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所，因为内质网是真核细胞中蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，C不符合题意；
D、溶酶体主要分布在动物细胞中，含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，而且苹果是高等植物，因此，溶酶体不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所，D不符合题意。
故选B。
【分析】细胞器的比较：
细胞器 主要分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构
有氧呼吸的主要场所，细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞
双层膜结构
植物细胞进行光合作用的场所；植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
内质网 动植物细胞
单层膜形成的网状结构
细胞内蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞
单层膜构成的囊状结构
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动物细胞高尔基体与分泌有关；植物则参与细胞壁形成）
核糖体 动植物细胞
无膜结构，有的附着在内质网上，有的游离在细胞质中． 合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动物细胞
单层膜形成的泡状结构
“消化车间”，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。
液泡 成熟植物细胞
单层膜形成的泡状结构；内含细胞液（有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等） 调节植物细胞内的环境，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构；由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
12．【答案】C
【解析】【解答】A、种子萌发时，细胞新陈代谢加快，细胞内自由水所占的比例升高，A正确；
B、水可以通过自由扩散方式进入细胞，也可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，B正确；
C、有氧呼吸过程中，丙酮酸是第一阶段生成的，该阶段没有水的参与，水直接参与的是第二阶段，C错误；
D、光合作用中，水的光解发生在光反应阶段，该阶段的场所是类囊体薄膜，因此水的光解发生在类囊体薄膜上，D正确。
故答案为：C。
【分析】 自由扩散、协助扩散、主动运输：
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
13．【答案】B
【解析】【解答】A、细胞失水过程中，水从细胞液流出，使细胞液水分减少，细胞液浓度增大，A不符合题意；
B、干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B符合题意；
C、失水条件下，由于原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性，故出现质壁分离。依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，故质壁分离的现象不如外层细胞明显，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C不符合题意；
D、干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞将光合产物转移到内部薄壁细胞，可促进外层细胞的光合作用，故有利于外层细胞的光合作用，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层有选择透过性，相当于一层半透膜，植物细胞也能通过原生质发生吸水或失水现象。
（2）质壁分离的条件：具有大液泡；具有细胞壁。质壁分离产生的内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性；质壁分离产生的外因：外界溶液浓度>细胞液浓度。
14．【答案】B
【解析】【解答】A、已知黑暗中大豆叶片气孔关闭，A组不处理，气孔关闭；B组用壳梭孢素处理，气孔充分开放。0min时，B组因气孔开放，胞间CO2浓度高于A组，气孔关闭，胞间CO2浓度低，A不符合题意；
B、30min时，B组光合速率大于A组。光合速率大意味着光反应产生的ATP和[H]多，暗反应中C3的还原速率快，同时因气孔开放，CO2供应充足，C3生成速率也快，所以B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B符合题意；
C、30min时，A组光合速率不再随光照时间延长而增加，且其气孔关闭，CO2供应不足，所以限制A组光合速率的主要因素是CO2浓度（或气孔开放程度），而非光照时间，C不符合题意；
D、光诱导期是光合速率从黑暗到光照下的增高过程。从图中看，B组光合速率达到稳定高水平的时间更短，说明B组叶片光合作用的光诱导期更短，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
15．【答案】A
【解析】【解答】AD、氧气释放速率可以表示净光合速率，由图可知，当达到X对应的光照强度时，氧气的释放速率不会再随光照强度的变化而变化，所以移动冷光源缩短与叶片的距离达到使光照强度增大的效果，但这并不会增强氧气释放速率，CO2是光合作用原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增强光合作用，从而提高氧气释放速率，A正确，D错误；
B、酶活性受温度影响，降低温度会使得与光合作用有关的酶活性降低，从而使光合作用减弱，会降低氧气释放速率，B错误；
C、给光源加滤光片改变光的颜色，降低照射到植物上的光照强度，从而使光合作用减弱，氧气释放速率降低，例如将蓝紫光改变为绿光会降低光合速率，C错误。
故选A。
【分析】环境因素会影响植物的光合作用，如光照会影响光反应，进而影响净光合速率；二氧化碳浓度会影响暗反应，进而影响净光合速率；温度会影响光合作用有关酶活性，进而影响净光合速率等。
16．【答案】D
17．【答案】D
【解析】【解答】A、提取色素时，叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素，A正确；
B、叶绿体中的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得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，分离提取液中的光合色素可采用纸层析法，B正确；
C、叶绿素和类胡萝卜素颜色不同，光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，C正确；
D、叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，为了排除类胡萝卜素的干扰，测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，D错误。
故答案为：D。
【分析】 (1)实验原理
(2)实验步骤
提取和分离叶绿体色素的关键：①叶片要新鲜、浓绿；②研磨要迅速、充分；③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。分离叶绿体色素的关键是：一是滤液细线要细且直，而且要重复划几次；二是层析液不能没及滤液线。
18．【答案】C
【解析】【解答】A、由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误；
B、由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；
C、由表中信息可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲的花品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲的花产量最高，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；
D、由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关，D错误。
故答案为：C。
【分析】影响光合作用的环境因素：（1）温度对光合作用的影响 ：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
19．【答案】D
【解析】【解答】A、叶绿素的组成元素包括C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；
B、叶绿素和类胡萝卜素属于光合色素，存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，距离滤液细线越远，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。
2、不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b。
20．【答案】C
【解析】【解答】A、低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是此时叶温不断升高，呼吸速率加快，产生更多CO2，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；
B、在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是在一定温度范围内，随温度不断升高，光合酶的活性增强，B正确；
C、CP点时CO2吸收速率为零，此时呼吸速率等于光合速率，此时植物可以进行光合作用，C错误；
D、图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，真光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。
故答案为：C。
【分析】本实验的自变量为光照强度和温度，因变量为CO2吸收速率。以CO2吸收速率表示净光合速率，净光合速率=真光合速率-呼吸速率。
21．【答案】C
22．【答案】A
23．【答案】D
24．【答案】B
【解析】【解答】A、色素的分离（纸层析法）需要干燥的滤纸，否则水分会影响色素的扩散速度，导致分离效果不佳，A正确；
B、烘干绿叶会导致色素（如叶绿素）受热分解，降低提取效率，实验过程中，通常使用新鲜绿叶（或冷冻保存的绿叶），加入无水乙醇或丙酮研磨提取色素，无需烘干，B错误；
C、重复画线是为了增加色素量，使层析结果更清晰，若前一次滤液未干就重复画线，会导致色素扩散过宽，影响分离效果，因此重复画线前需等待滤液细线干燥，C正确；
D、95%乙醇含有水分，会影响色素提取效率，但加入无水碳酸钠可吸收水分，提高乙醇纯度，使其接近无水乙醇的效果，D正确。
故选B。
【分析】“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理：
1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2、绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
25．【答案】C
【解析】【解答】A、用打孔器打出叶圆片时，大的叶脉中基本无色素，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A不符合题意；
B、调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，距离不同光照强度不同，从而进行对比实验，B不符合题意；
C、用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只能检测到净光合作用强度，实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，C符合题意；
D、同一烧杯中叶圆片位置不同，接受的光照强度可能不同，所以浮起的快慢不同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）除了作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验，对照实验一般要设置对照组和实验组。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
26．【答案】A
【解析】【解答】A、高尔基体在分泌蛋白的加工和运输过程中发挥重要作用。高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工，如进行糖基化等，A符合题意；
B、将氨基酸结合到特定tRNA的3'端的过程发生在细胞质基质中，由氨酰-tRNA合成酶催化，而不是在核糖体中，核糖体是将tRNA携带的氨基酸通过肽键连接形成多肽链的场所，B不符合题意；
C、溶酶体内含有多种水解酶，不仅能消化衰老、损伤的细胞组分，还能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，C不符合题意；
D、叶绿体中的ATP合成酶位于类囊体薄膜上，可将光能转化为ATP中的化学能，但不是直接转化，而是在光反应过程中，光能先转化为电能，再转化为ATP中的化学能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）高尔基体：由数层扁平囊和泡状结构组成，常与内质网密切联系，与物质的储存、加工、转运和分泌相关。
（2）核糖体：由RNA和蛋白质构成的微小颗粒，游离在细胞质基质中或附着在内质网上，是合成蛋白质的场所。
（3）溶酶体：由膜围成的小球体，含有多种水解酶，可消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片。
（4）叶绿体：由双层膜包被，含少量DNA，内有类囊体，是进行光合作用的场所。
27．【答案】C
【解析】【解答】A、观察叶绿体的形态和分布，先用低倍镜找到叶绿体，将其移至视野中央，再换用高倍镜进行观察，A不符合题意；
B、用斐林试剂检测还原糖时，反应需要在水浴加热的条件下才能产生砖红色沉淀，B不符合题意；
C、将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴加清水并盖上盖玻片后，还需要进行压片等操作，使细胞分散开，才能观察染色体，C符合题意；
D、分离菠菜叶中的色素时，由于层析液有挥发性，且可能对人体有害，所以需在通风好的条件下进行，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
（2）糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
（3）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。
（4）绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
28．【答案】D
【解析】【解答】A、载体蛋白运输物质时，需要与被运输的物质结合，ATP、ADP和Pi通过NTT时，需要与NTT结合，A不符合题意；
B、由题干可知，ATP、ADP和Pi是顺浓度梯度运输的，而主动运输是逆浓度梯度运输，所以NTT转运ATP、ADP和Pi的方式不是主动运输，而是协助扩散，B不符合题意；
C、黑暗条件下，叶绿体不能进行光合作用产生ATP，图中进入叶绿体基质的ATP来自细胞质基质中细胞呼吸产生的ATP，而不是线粒体产生的，细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行也可产生ATP，C不符合题意；
D、光照充足时，叶绿体通过光反应产生ATP，能满足叶绿体基质中代谢对ATP的需求，就不需要从细胞质基质中运入ATP，同时也不需要运出ADP来合成ATP，所以NTT运出ADP的数量会减少甚至停止，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（3）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。
29．【答案】（1）拟南芥种类、光照强度；CO2浓度、温度
（2）不能；强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PS Ⅱ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ活性强弱
（3）.少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PS II的损伤
【解析】【解答】（1）分析题意可知，该实验探究了拟南芥的野生型和H基因缺失突变体在不同强度光照下的NPQ强度，实验中自变量为拟南芥的种类和光照强度两个。此外，无关变量中温度和CO2浓度是影响光合作用强度的两个重要因素。
故答案为：拟南芥种类、光照强度；CO2浓度、温度。
（2）本实验中的因变量为NPQ/相对值，由图可知，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤，但是野生型野生型含有H蛋白，可以修复损伤的PSⅡ，因此不能判断野生型和突变体中PSⅡ活性的强弱。
故答案为：不能；强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PS Ⅱ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ活性强弱。
（3）由题意可知，强光照射下突变体体内的NPQ/相对值高，能将过剩的光能耗散，使流向光合作用的能量减少。突变体的NPQ强度大，可以将过剩的光能耗散，减少强光对PSII的损伤，该作用超过了野生型H蛋白对PSⅡ的修复作用，使得突变体的PSⅡ活性高于野生型，为暗反应提供较多的NADPH和ATP，故突变体的暗反应强度高于野生型。
故答案为：少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PS II的损伤。
【分析】 光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗
三年2023-2025高考生物真题按知识点分类汇编
专题06 光合作用（含解析）
一、选择题
1．（2023·湖北）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（ ）
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
2．（2023·江苏）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（ ）
A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间
（2023·天津）在细胞中，细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分，在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因，并可以在其中表达，因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，当细胞分裂完成后，重新组装。
经合成加工后，高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要。
3．某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞哪个细胞器？（ ）
A．线粒体 B．内质网
C．细胞质核糖体 D．中心体
4．下列说法或推断，正确的是（ ）
A．叶绿体基质只能合成有机物，线粒体基质只能分解有机物
B．细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
C．叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D．植物细胞叶绿体均由前质体产生
5．下列说法或推断，错误的是（ ）
A．经游离核糖体合成后，溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体，形成溶酶体
B．溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用
C．若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体
D．溶酶体水解酶进入细胞质基质后活性降低
6．（2023·天津）下图是某种植物光合作用及呼吸作用部分过程的图，关于此图说法错误的是（ ）
A．HCO3-经主动运输进入细胞质基质
B．HCO3-通过通道蛋白进入叶绿体基质
C．光反应生成的H+促进了HCO3-进入类囊体
D．光反应生成的物质X保障了暗反应的CO2供应
7．（2023·湖北）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（ ）
A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强
B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O2
8．（2023·新课标卷）我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。
①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理
③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长
⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理
⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施，下列说法合理的是（ ）
A．措施②④分别反映了低温和登夜长短与作物开花的关系
B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗
C．措施②⑤⑥的主要日的是促进作物的光合作用
D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
9．（2024·浙江）植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B．、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
10．（2024·广东）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（ ）
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
11．（2024·重庆）苹果变甜主要是因为多糖水解为可溶性糖，细胞中可溶性糖储存的主要场所是（ ）
A．叶绿体 B．液泡 C．内质网 D．溶酶体
12．（2024·江西）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（ ）
A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高
B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
13．（2024·山东）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（ ）
A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
14．（2024·福建）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。
下列分析正确的是（ ）
A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度
B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组
C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长
15．（2024·北京）某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ）
A．增加叶片周围环境CO2浓度 B．将叶片置于4℃的冷室中
C．给光源加滤光片改变光的颜色 D．移动冷光源缩短与叶片的距离
16．（2024·广东）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（ ）
A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA
17．（2024·贵州）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ）
A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
18．（2024·湖北真题）植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）
组别 光照处理 首次开花时间 茎粗（mm） 花的叶黄素含量（g/kg） 鲜花累计平均产量（kg/hm2）
① 光照8h/黑暗16h 7月4日 9.5 2.3 13000
② 光照12h/黑暗12h 7月18日 10.6 4.4 21800
③ 光照16h/黑暗8h 7月26日 11.5 2.4 22500
A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
19．（2023·全国乙卷）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是 （ ）
A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
20．（2023·北京）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（ ）
A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关
C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用
D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
21．（2025·河北） 某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（ ）
A．将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织
B．在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA
C．将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析
D．对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度
22．（2025·河北） 对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是（ ）
A．类囊体膜上消耗H2O、而线粒体基质中生成H2O
B．叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2
C．类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2
D．叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物
23．（2025·河北） ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是（ ）
A．肌肉的收缩 B．光合作用的暗反应
C．Ca2+载体蛋白的磷酸化 D．水的光解
24．（2025·山东）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（ ）
A．应使用于燥的定性滤纸
B．绿叶需烘干后再提取色素
C．重复画线前需等待滤液细线干燥
D．无水乙醇可用入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代
25．（2025·安徽）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（ ）
A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉
B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验
C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度
D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关
26．（2025·安徽）下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是（ ）
A．高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工
B．核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端
C．溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分
D．叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能
27．（2025·黑吉辽蒙）下列关于实验操作和现象的叙述错误的是（ ）
A．观察叶绿体的形态和分布，需先用低倍镜找到叶绿体再换用高倍镜
B．用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时，需要加热后才能呈现砖红色
C．将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体
D．分离菠菜叶中的色素时，因层析液有挥发性，需在通风好的条件下进行
28．（2025·黑吉辽蒙）黑暗条件下，叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如下。其他条件均 适宜，下列叙述正确的是（ ）
A．ATP、ADP 和Pi通过NTT时，无需与NTT结合
B．NTT 转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输
C．图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生
D．光照充足，NTT运出ADP的数量会减少甚至停止
二、非选择题
29．（2023·山东）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。
（1）该实验的自变量为 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 （答出2个因素即可）。
（2）根据本实验， （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是 。
（3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 （填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 。
30．（2023·浙江）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。
回答下列问题：
（1）光为生菜的光合作用提供 ，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因 作用失水造成生菜萎蔫。
（2）由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是 。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为 ，最有利于生菜产量的提高，原因是 。
（3）进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合 速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是 。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以 ，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有 。
31．（2023·江苏）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题：
（1）光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在 （从①~④中选填）；NADPH可用于CO2固定产物的还原，其场所有 （从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、 （填写2种）等。
（2）研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有 （从①~④中选填）。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为 进入线粒体，经过TCA循环产生的 最终通过电子传递链氧化产生ATP。
（3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨膜的 ，驱动细胞吸收K+等离子。
（4）细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞 ，促进气孔张开。
（5）保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2．下列相关叙述合理的有____。
A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
32．（2023·海南）海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
回答下列问题。
（1）光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
（2）本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是 。
（3）现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
33．（2023·北京）学习以下材料，回答（1）~（4）题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现
能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。
我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。
为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。
在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
（1）叶绿体通过 作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分 。
（2）结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是： ，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
（3）请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路： 。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能
②用诱变剂处理突变体m
③鉴定相关基因
④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株
（4）本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明。
34．（2023·湖南）下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L-1（K越小，酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO2的Km为7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4，固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题：
（1）玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是 （填具体名称），该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成 （填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过 长距离运输到其他组织器官。
（2）在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度 （填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是 （答出三点即可）。
（3）某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是 （答出三点即可）。
35．（2023·广东）光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产危差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。)
分析图表，回答下列问题：
（1）ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低利 ，叶片主要吸收可见光中的 光。
（2）光照強度逐渐增加达到2000 μmol m-2's-1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl WT (填“高于”、“低于”或"等于")。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和 。
（3）与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速率较高，表明该群体 ，是其高产的原因之一。
（4）试分析在0~50μmolm-2s-1范围的低光照强度下，WT和ygl净光仓速率的变化，在下图坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上，分析图6a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题
36．（2023·全国乙卷）植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K ．有研究发现，用饱和红光（只用红光照射时，植物达到最大光合速率所需的红光强度）照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。
（1）气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、 （答出2点即可）等生理过程。
（2）红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是 。
（3）某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此他们认为气孔开度进一步增大的原因是，蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据是 。
（4）已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔 （填“能”或“不能”）维持一定的开度。
37．（2023·全国甲卷）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。
（1）叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是 （答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布 上，其中类胡萝卜素主要吸收 （填“蓝紫光”“红光”或＂绿光＂）。
（2）将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是 。
（3）叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。
38．（2023·浙江）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。
项目 甲组 乙组 丙组
处理
库源比 1/2 1/4 1/6
单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0
净光合速率（μmol·m-2·s-1） 9.31 8.99 8.75
果实中含13C光合产物（mg） 21.96 37.38 66.06
单果重（g） 11.81 12.21 19.59
注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。
回答下列问题：
（1）叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是 。
（2）研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的 结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的 中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有 （答出2点即可）。
（3）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率 （填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量 （填“增加”或“减少”）。库源比升高导致果实单果重变化的原因是 。
（4）为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。
果实位置 果实中含13C光合产物(mg) 单果重(g)
第1果 26.91 12.31
第2果 18.00 10.43
第3果 2.14 8.19
根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是 。
（5）综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？（ ）
A．除草 B．遮光 C．蔬果 D．松土
39．（2024·安徽）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量，结果见下表。回答下列问题。
净光合速率（μmol.m2.s-1） 叶绿素含量（mg·g-1）
WT 24.0 4.0
KO 20.3 3.2
OE 27.7 4.6
（1）旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1，5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受 释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为 。
（2）与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的 、 （填科学方法）。
（3）据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率 。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。
结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：① ；② 。
40．（2024·河北）高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。
覆膜处理 叶绿素含量（mg/g） 类胡萝卜素含量（mg/g）
白膜 1.67 0.71
蓝膜 2.20 0.90
绿膜 1.74 0.65
回答下列问题：
（1）如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中 光可被位于叶绿体 上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的还原转化为 和 。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的 较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。
（2）光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用 作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是 。
（3）研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为 （答出两点即可）。
41．（2024·重庆）重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。
（1）探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果如图1。
①黄连的光饱和点约为 μmol m﹣2 s﹣1。光强大于1300μmol m﹣2 s﹣1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于 。
②推测光强对黄连生长的影响主要表现为 。黄连叶片适应弱光的特征有 （答2点）。
（2）黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（如图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括 （多选）。
①叶片叶绿体避光运动
②提高光合产物生成速率
③自由基清除能力增强
④提高叶绿素含量
⑤增强热耗散
（3）生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是 。
42．（2024·甘肃） 类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研究者发现了某作物的一种胎萌突变体，其种子大部分为黄色，少部分呈白色，白色种子未完全成熟即可在母体上萌发。经鉴定，白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下（400μmol·m-2 s-1），纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光（1μmol·m-2 s-1）下培养一周，提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量，结果如图所示。回答下列问题。
（1）提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是 ，加入少许碳酸钙可以 。
（2）野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是 。
（3）正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为 。
（4）现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合体种子为白色；② 。
（5）纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷，X最可能是 。若以上推断合理，则干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设，请完成下面的实验设计：
①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在 条件下培养一周，然后将野生型植株均分为A、B两组，将突变体植株均分为C、D两组，A、C组为对照，B、D组干旱处理4小时。
②测量指标：每组取3-5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的 。
③预期结果： 。
43．（2024·湖南）钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题：
（1）从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生 ；光能转化为电能，再转化为 中储存的化学能，用于暗反应的过程。
（2）长期缺钾导致该植物的叶绿素含量 ，从叶绿素的合成角度分析，原因是 （答出两点即可）。
（3）现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rtbisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因（包括1个核基因和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：① ；② ；③ ；④基因测序；⑤ 。
44．（2024·浙江）原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题：
（1）科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。
①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。
②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。
③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设： 。
④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。
分组处理 预期结果
绿叶+光照 变蓝
绿叶+黑暗 不变蓝
ⅰ ⅱ
ⅲ ⅳ
⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是 。热甲醇处理的目的是 ．
（2）对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。
①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的 能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被 现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞 内的花青素可通过 方式达到保护叶绿体的作用。
②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护 的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引 ，完成传粉。
45．（2024·山东）从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标 植株 14天 21天 28天
胞间CO2浓度（μmolCO2mol-1） 野生型 140 151 270
突变体 110 140 205
气孔导度（molH2Om-2s-1） 野生型 125 95 41
突变体 140 112 78
（1）光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。
（2）光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点 （填“高”或“低”），理由是 。
（3）已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是 。
46．（2024·湖北真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。
回答下列问题：
（1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率 （填“增大”或“不变”或“减小”）。
（2）图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物 （填“促进”或“抑制”）气孔关闭。
（3）由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是 。
（4）根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是 （填“ht1”或“rhc1”）。
47．（2024·新课标）某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题。
（1）太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是 ，原因是 。
（2）光照t时间时，a组CO2浓度 （填“大于”“小于”或“等于”）b组。
（3）若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是 组，判断依据是 。
（4）光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 （填“升高”“降低”或“不变”）。
48．（2024·全国甲卷）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。
（1）该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率 （填“相等”或“不相等”），原因是 。
（2）在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是 。
（3）温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是 。（答出一点即可）
（4）通常情况下，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 最大时的温度。
49．（2024·黑吉辽）在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
（1）反应①是 过程。
（2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。
（3）我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自 和 （填生理过程）。7﹣10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是 。据图3中的数据 （填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是 。
（4）结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是 。
50．（2024·浙江选考） 长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题：
（1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第 阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使 得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 （耐渍害/不耐渍害）。
（2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO2浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -093 1
注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。
据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 （气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是 。
（3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 （激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过 ，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。
51．（2025·陕晋青宁）叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点；线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图（a）。为探究保卫细胞巾G酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S，实验结果如图（b）。回答下列问题。
（1）R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的 ，产物C3在光反应生成的 参与下合成糖类等有机物。
（2）植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图（a）（b）可知，相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高，叶片的净光合速率高于植株W，原因是 。
（3）保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，植株S的净光合速率 （填“增大”或“减小”）；相较于植株W，植株S的净光合速率变化幅度 （填“大”“小”或“无法判断”）。
（4）若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果： 。
52．（2025·江苏）科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题：
（1）细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破 膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入 溶液重新悬浮，并保存备用。
（2）类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5 μL 类囊体悬液溶于 995 μL 的 溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3 μg/mL，则类囊体的浓度为 μg/mL。
（3）为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有 。
（4）已知荧光素 PY 的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度 （填“变强”“不变”或“变弱”)，说明类囊体膜具有的功能有 。
（5）在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有 。
53．（2025·山东）高光强环境下，植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某绿藻可在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。
（1）叶绿体膜的基本支架是 ；叶绿体中含有许多由类囊体组成的 ，扩展了受光面积。
（2）据图分析，生成NADPH所需的电子源自于 。采用同位素示踪法可追踪物质的去向，用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后，以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时，能进入线粒体基质被3H标记的物质有H2O、 .离心收集绿藻并重新放入含H218O的培养液中，在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18O标记的气体有 。
（3）据图分析，通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为 。
54．（2025·安徽）为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型(WT)及NtPIP基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT，模拟涝渍)条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。
回答下列问题。
（1）据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸 ，原因是 。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为 中储存的能量。
（2）科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积(图2a)；当加入F、G或H时，E也同样累积(图2b)。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设 。
（3）科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是 。
（4）光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质(最终电子受体)是 ，而最终提供电子的物质(最终电子供体)是 。
55．（2025·浙江）西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球，采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。
实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m-2·s-1。各处理的西兰花球均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。
回答下列问题：
（1）西兰花球采摘后水和 供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水裂解产生O2和 。
（2）三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而 。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组，原因有 。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导气孔开放，引起 增强从而散失较多水分。
（3）第4天日光组和红光组的 下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，因此推测日光或红光照射能减轻 过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。
（4）第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是 。综合分析图中结果， 处理对西兰花花球保鲜效果最明显。
56．（2024·广东）某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见图。
回答下列问题：
（1）湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物，最终衰退和消亡。
（2）生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是 ，其原因是 。
（3）为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是 ，三者配合能实现综合治理效果。
（4）上述3种草本沉水植物中只有黑藻具有C4光合作用途径（浓缩CO2形成高浓度C4后，再分解成CO2传递给C5）使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。
实验设计方案
实验材料 对照组： 实验组：黑藻
实验条件 控制光照强度为 μmol·m-2·s-1
营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同
控制条件
测量指标
（5）目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、高温条件下呼吸酶活性增强，呼吸作用增强，消耗大量养分，A正确；
B、高温条件下光合有关酶活性减弱，气孔部分关闭二氧化碳来源减少，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；
C、高温使作物蒸腾作用增强，散失水分增加，植物易失水发生萎蔫，C正确；
D、高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。
故答案为：D。
【分析】温度一般是通过影响酶的活性从而影响生物体的生命活动。呼吸作用有关酶的最适温度一般高于光合有用相关酶的最适温度。高温状态下，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，色素包括叶绿素和类胡萝卜素，A不符合题意；
B、若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但由于色素含量较多，滤纸条上形成的色素带较宽，则可能会出现色素带重叠的现象，B符合题意；
C、该实验中色素利用无水乙醇进行提取，同时使用纸层析法进行分离，可根据滤纸条上呈现的色素带宽窄来比较各种色素的相对含量，但并不能测定绿叶中各种色素的具体含量，C不符合题意；
D、花青素在液泡中，易溶于水，但不易溶于有机溶剂，纸层析法对色素进行分离的原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，扩散速度越快，说明其溶解度越大，就会出现在滤纸条的最上方，所以花青素相较于光合色素，在层析液中的溶解度最小，所以与花青素对应的色素带会出现在叶绿素b的下方，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】提取和分离叶绿体色素实验步骤
①提取：叶绿体中的色素不溶于水，溶于有机溶剂，因此一般用无水乙醇进行提取，如果没有无水乙醇，也可以用95%的乙醇代替，但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分；
②分离：一般采用纸层析法对色素进行分离，原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，扩散速度越快，说明其溶解度越大，就会出现在滤纸条的最上方。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中，通常需要加入二氧化硅，使其充分研磨；加入碳酸钙，防止色素被破坏。
【答案】3．A
4．C
5．A
【解析】【分析】（1）一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量：在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
（2）溶酶体中含有多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
3．结合题干信息可知，某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，而真核生物的线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似，由此推测抗生素大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞线粒体内核糖体，A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
4．A、叶绿体基质中也能分解ATP，线粒体基质中也能合成ATP，A错误；
B、结合题干信息可知，内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，所以细胞分裂中期不能观察到高尔基体，B错误；
C、叶绿体和线粒体内含有基因，这些基因也能通过转录和翻译进行表达，进而指导蛋白质合成，所以 叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则，C正确；
D、结合题干信息可知，植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体，但不能说明植物细胞叶绿体均由前质体产生，D错误。
故答案为：C。
5．A、溶酶体内的蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，不是游离的核糖体合成的，A错误；
B、溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，其中对细胞有利的物质可以被再次利用，对细胞有害的物质要排出体外，B正确；
C、溶酶体能够分解损伤、异常的细胞器，若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体，C正确；
D、结合题干信息可知，溶酶体内是酸性环境，溶酶体水解酶进入细胞质基质后，pH会发生改变，进而使水解酶活性降低，D正确。
故答案为：A。
6．【答案】B
【解析】【解答】A、结合题图可知，HCO3-进入细胞质基质需要膜上的蛋白质协助，同时需要线粒体产生的ATP提供能量，由此推断HCO3-进入细胞质基质的方式是主动运输，A正确；
B、结合题图可知，HCO3-由细胞质基质进入叶绿体基质需要叶绿体膜上的蛋白质协助，同时需要线粒体产生的ATP题供能量，由此推断HCO3-进入细胞质基质的方式是主动运输，而通道蛋白只能参与协助扩散，所以HCO3-进入叶绿体基质不是通过通道蛋白，B错误；
C、结合题图可知，光反应中水的光解产生的H+促进HCO3-进入类囊体中，C正确；
D、结合题图可知，光反应中水的光解会产生物质X，而物质X会进入线粒体，由此确定物质X是O2。O2能够促进线粒体进行有氧呼吸，产生更多的ATP，利于HCO3-进入叶绿体基质，产生CO2，所以说 光反应生成的物质X保障了暗反应的CO2供应，D正确。
故答案为：B。
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。（1）光反应阶段：①场所：叶绿体类囊体的薄膜。②过程：叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。③能量变化：光能转变为活跃的化学能。（2）暗反应阶段：①场所：叶绿体基质。②过程：在酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。③能量变化：活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。
7．【答案】C
【解析】【解答】A、由题意可知LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化，当叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降时，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；
B、叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg，Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体上叶绿素含量减少，影响对光能的捕获，B正确；
C、由题图可知：弱光下通过LHCⅡ与PSⅡ结合以增强对光能的捕获，C错误；
D、PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，属于光合作用光反应过程，水的光解产生H+、电子和O2，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）由题图可知，强光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ与PSⅡ的分离，减弱对光能的捕获；弱光下LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ结合，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强 。
（2）光合作用光反应阶段：①场所：叶绿体类囊体的薄膜。②过程：叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。③能量变化：光能转变为活跃的化学能。
8．【答案】A
【解析】【解答】A、措施②春花处理，利用低温诱导花芽的形成，措施④利用光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，A正确；
B、措施③风干储藏，减少作物细胞中的自由水含量，降低呼吸作用，减少有机无消耗，措施⑤合理密植，能提高作物光合作用强度，增加有机物积累，B错误；
C、措施②春花处理，利用低温诱导花芽的形成，与光合作用无关，措施⑤合理密植，能提高作物光合作用强度，措施⑥间作种植，利用不同作物光合作用，充分利用阳光进行光合作用，增加作物产量，C错误；
D、措施①利用低温降低酶活性，降低呼吸作用减少有机物消耗，果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存，措施③风干储藏，减少作物细胞中的自由水含量，降低呼吸作用，减少有机无消耗，措施④利用光周期处理，反映了昼夜长短与作物开花的关系，与呼吸作用无关，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、细胞呼吸原理的应用：
（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。
（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。
（6）提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。
（8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
2、提高农作物的光能的利用率的方法有：
（1）延长光合作用的时间；
（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；
（3）光照强弱的控制；
（4）必需矿质元素的供应；
（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。
9．【答案】C
10．【答案】C
11．【答案】B
【解析】【解答】A、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所， 能够吸收光能，将水和二氧化碳其他转化成有机物，释放大量的氧气，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，但不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所，A不符合题意；
B、液泡是植物细胞中的重要细胞器，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，是苹果细胞中的可溶性糖储存的主要场所，B符合题意；
C、内质网不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所，因为内质网是真核细胞中蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，C不符合题意；
D、溶酶体主要分布在动物细胞中，含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，而且苹果是高等植物，因此，溶酶体不是苹果细胞中可溶性糖储存的主要场所，D不符合题意。
故选B。
【分析】细胞器的比较：
细胞器 主要分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构
有氧呼吸的主要场所，细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞
双层膜结构
植物细胞进行光合作用的场所；植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
内质网 动植物细胞
单层膜形成的网状结构
细胞内蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞
单层膜构成的囊状结构
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动物细胞高尔基体与分泌有关；植物则参与细胞壁形成）
核糖体 动植物细胞
无膜结构，有的附着在内质网上，有的游离在细胞质中． 合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动物细胞
单层膜形成的泡状结构
“消化车间”，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。
液泡 成熟植物细胞
单层膜形成的泡状结构；内含细胞液（有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等） 调节植物细胞内的环境，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构；由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
12．【答案】C
【解析】【解答】A、种子萌发时，细胞新陈代谢加快，细胞内自由水所占的比例升高，A正确；
B、水可以通过自由扩散方式进入细胞，也可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，B正确；
C、有氧呼吸过程中，丙酮酸是第一阶段生成的，该阶段没有水的参与，水直接参与的是第二阶段，C错误；
D、光合作用中，水的光解发生在光反应阶段，该阶段的场所是类囊体薄膜，因此水的光解发生在类囊体薄膜上，D正确。
故答案为：C。
【分析】 自由扩散、协助扩散、主动运输：
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞
氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
13．【答案】B
【解析】【解答】A、细胞失水过程中，水从细胞液流出，使细胞液水分减少，细胞液浓度增大，A不符合题意；
B、干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，则外层细胞的细胞液单糖多，且外层细胞还能进行光合作用合成单糖，故外层细胞液浓度比内部薄壁细胞的细胞液浓度高，B符合题意；
C、失水条件下，由于原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性，故出现质壁分离。依题意，内部薄壁细胞细胞壁的伸缩性比外层细胞的细胞壁伸缩性更大，故质壁分离的现象不如外层细胞明显，失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离，C不符合题意；
D、干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，有利于外层细胞将光合产物转移到内部薄壁细胞，可促进外层细胞的光合作用，故有利于外层细胞的光合作用，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。原生质层有选择透过性，相当于一层半透膜，植物细胞也能通过原生质发生吸水或失水现象。
（2）质壁分离的条件：具有大液泡；具有细胞壁。质壁分离产生的内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性；质壁分离产生的外因：外界溶液浓度>细胞液浓度。
14．【答案】B
【解析】【解答】A、已知黑暗中大豆叶片气孔关闭，A组不处理，气孔关闭；B组用壳梭孢素处理，气孔充分开放。0min时，B组因气孔开放，胞间CO2浓度高于A组，气孔关闭，胞间CO2浓度低，A不符合题意；
B、30min时，B组光合速率大于A组。光合速率大意味着光反应产生的ATP和[H]多，暗反应中C3的还原速率快，同时因气孔开放，CO2供应充足，C3生成速率也快，所以B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B符合题意；
C、30min时，A组光合速率不再随光照时间延长而增加，且其气孔关闭，CO2供应不足，所以限制A组光合速率的主要因素是CO2浓度（或气孔开放程度），而非光照时间，C不符合题意；
D、光诱导期是光合速率从黑暗到光照下的增高过程。从图中看，B组光合速率达到稳定高水平的时间更短，说明B组叶片光合作用的光诱导期更短，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
15．【答案】A
【解析】【解答】AD、氧气释放速率可以表示净光合速率，由图可知，当达到X对应的光照强度时，氧气的释放速率不会再随光照强度的变化而变化，所以移动冷光源缩短与叶片的距离达到使光照强度增大的效果，但这并不会增强氧气释放速率，CO2是光合作用原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增强光合作用，从而提高氧气释放速率，A正确，D错误；
B、酶活性受温度影响，降低温度会使得与光合作用有关的酶活性降低，从而使光合作用减弱，会降低氧气释放速率，B错误；
C、给光源加滤光片改变光的颜色，降低照射到植物上的光照强度，从而使光合作用减弱，氧气释放速率降低，例如将蓝紫光改变为绿光会降低光合速率，C错误。
故选A。
【分析】环境因素会影响植物的光合作用，如光照会影响光反应，进而影响净光合速率；二氧化碳浓度会影响暗反应，进而影响净光合速率；温度会影响光合作用有关酶活性，进而影响净光合速率等。
16．【答案】D
17．【答案】D
【解析】【解答】A、提取色素时，叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素，A正确；
B、叶绿体中的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得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，分离提取液中的光合色素可采用纸层析法，B正确；
C、叶绿素和类胡萝卜素颜色不同，光合色素相对含量不同可使叶色出现差异，C正确；
D、叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，为了排除类胡萝卜素的干扰，测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，D错误。
故答案为：D。
【分析】 (1)实验原理
(2)实验步骤
提取和分离叶绿体色素的关键：①叶片要新鲜、浓绿；②研磨要迅速、充分；③滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧，以免滤液挥发。分离叶绿体色素的关键是：一是滤液细线要细且直，而且要重复划几次；二是层析液不能没及滤液线。
18．【答案】C
【解析】【解答】A、由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误；
B、由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；
C、由表中信息可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲的花品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲的花产量最高，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；
D、由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关，D错误。
故答案为：C。
【分析】影响光合作用的环境因素：（1）温度对光合作用的影响 ：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
19．【答案】D
【解析】【解答】A、叶绿素的组成元素包括C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；
B、叶绿素和类胡萝卜素属于光合色素，存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，距离滤液细线越远，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。
2、不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b。
20．【答案】C
【解析】【解答】A、低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是此时叶温不断升高，呼吸速率加快，产生更多CO2，需要从外界吸收的CO2减少，A正确；
B、在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是在一定温度范围内，随温度不断升高，光合酶的活性增强，B正确；
C、CP点时CO2吸收速率为零，此时呼吸速率等于光合速率，此时植物可以进行光合作用，C错误；
D、图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，真光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。
故答案为：C。
【分析】本实验的自变量为光照强度和温度，因变量为CO2吸收速率。以CO2吸收速率表示净光合速率，净光合速率=真光合速率-呼吸速率。
21．【答案】C
22．【答案】A
23．【答案】D
24．【答案】B
【解析】【解答】A、色素的分离（纸层析法）需要干燥的滤纸，否则水分会影响色素的扩散速度，导致分离效果不佳，A正确；
B、烘干绿叶会导致色素（如叶绿素）受热分解，降低提取效率，实验过程中，通常使用新鲜绿叶（或冷冻保存的绿叶），加入无水乙醇或丙酮研磨提取色素，无需烘干，B错误；
C、重复画线是为了增加色素量，使层析结果更清晰，若前一次滤液未干就重复画线，会导致色素扩散过宽，影响分离效果，因此重复画线前需等待滤液细线干燥，C正确；
D、95%乙醇含有水分，会影响色素提取效率，但加入无水碳酸钠可吸收水分，提高乙醇纯度，使其接近无水乙醇的效果，D正确。
故选B。
【分析】“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理：
1、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
2、绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
25．【答案】C
【解析】【解答】A、用打孔器打出叶圆片时，大的叶脉中基本无色素，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A不符合题意；
B、调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，距离不同光照强度不同，从而进行对比实验，B不符合题意；
C、用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只能检测到净光合作用强度，实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，C符合题意；
D、同一烧杯中叶圆片位置不同，接受的光照强度可能不同，所以浮起的快慢不同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）除了作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验，对照实验一般要设置对照组和实验组。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
26．【答案】A
【解析】【解答】A、高尔基体在分泌蛋白的加工和运输过程中发挥重要作用。高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工，如进行糖基化等，A符合题意；
B、将氨基酸结合到特定tRNA的3'端的过程发生在细胞质基质中，由氨酰-tRNA合成酶催化，而不是在核糖体中，核糖体是将tRNA携带的氨基酸通过肽键连接形成多肽链的场所，B不符合题意；
C、溶酶体内含有多种水解酶，不仅能消化衰老、损伤的细胞组分，还能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，C不符合题意；
D、叶绿体中的ATP合成酶位于类囊体薄膜上，可将光能转化为ATP中的化学能，但不是直接转化，而是在光反应过程中，光能先转化为电能，再转化为ATP中的化学能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）高尔基体：由数层扁平囊和泡状结构组成，常与内质网密切联系，与物质的储存、加工、转运和分泌相关。
（2）核糖体：由RNA和蛋白质构成的微小颗粒，游离在细胞质基质中或附着在内质网上，是合成蛋白质的场所。
（3）溶酶体：由膜围成的小球体，含有多种水解酶，可消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片。
（4）叶绿体：由双层膜包被，含少量DNA，内有类囊体，是进行光合作用的场所。
27．【答案】C
【解析】【解答】A、观察叶绿体的形态和分布，先用低倍镜找到叶绿体，将其移至视野中央，再换用高倍镜进行观察，A不符合题意；
B、用斐林试剂检测还原糖时，反应需要在水浴加热的条件下才能产生砖红色沉淀，B不符合题意；
C、将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴加清水并盖上盖玻片后，还需要进行压片等操作，使细胞分散开，才能观察染色体，C符合题意；
D、分离菠菜叶中的色素时，由于层析液有挥发性，且可能对人体有害，所以需在通风好的条件下进行，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
（2）糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
（3）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。
（4）绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
28．【答案】D
【解析】【解答】A、载体蛋白运输物质时，需要与被运输的物质结合，ATP、ADP和Pi通过NTT时，需要与NTT结合，A不符合题意；
B、由题干可知，ATP、ADP和Pi是顺浓度梯度运输的，而主动运输是逆浓度梯度运输，所以NTT转运ATP、ADP和Pi的方式不是主动运输，而是协助扩散，B不符合题意；
C、黑暗条件下，叶绿体不能进行光合作用产生ATP，图中进入叶绿体基质的ATP来自细胞质基质中细胞呼吸产生的ATP，而不是线粒体产生的，细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行也可产生ATP，C不符合题意；
D、光照充足时，叶绿体通过光反应产生ATP，能满足叶绿体基质中代谢对ATP的需求，就不需要从细胞质基质中运入ATP，同时也不需要运出ADP来合成ATP，所以NTT运出ADP的数量会减少甚至停止，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（3）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。
29．【答案】（1）拟南芥种类、光照强度；CO2浓度、温度
（2）不能；强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PS Ⅱ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ活性强弱
（3）.少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PS II的损伤
【解析】【解答】（1）分析题意可知，该实验探究了拟南芥的野生型和H基因缺失突变体在不同强度光照下的NPQ强度，实验中自变量为拟南芥的种类和光照强度两个。此外，无关变量中温度和CO2浓度是影响光合作用强度的两个重要因素。
故答案为：拟南芥种类、光照强度；CO2浓度、温度。
（2）本实验中的因变量为NPQ/相对值，由图可知，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤，但是野生型野生型含有H蛋白，可以修复损伤的PSⅡ，因此不能判断野生型和突变体中PSⅡ活性的强弱。
故答案为：不能；强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PS Ⅱ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PS Ⅱ活性强弱。
（3）由题意可知，强光照射下突变体体内的NPQ/相对值高，能将过剩的光能耗散，使流向光合作用的能量减少。突变体的NPQ强度大，可以将过剩的光能耗散，减少强光对PSII的损伤，该作用超过了野生型H蛋白对PSⅡ的修复作用，使得突变体的PSⅡ活性高于野生型，为暗反应提供较多的NADPH和ATP，故突变体的暗反应强度高于野生型。
故答案为：少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PS II的损伤。
【分析】 光合作用的反应阶段：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O 4[H]+O2
b．ATP的生成：ADP+Pi ATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2+C5 2C3
b．C3的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
光反应与暗反应的联系：光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗
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