五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编22-光合作用-叶绿体（含解析）

这是一份五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编22-光合作用-叶绿体（含解析），共31页。试卷主要包含了单选题，非选择题组，综合题，实验题等内容，欢迎下载使用。
五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编22-光合作用-叶绿体（含解析）

一、单选题
1．（2022·湖北·统考高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（　　）
植林类型
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
叶绿素/类胡萝卜素
野生型
1235
519
419
4．19
突变体1
512
75
370
1．59
突变体2
115
20
379
0．36

A．两种突变体的出现增加了物种多样性
B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强
C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致
D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
2．（2022·浙江·统考高考真题）膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是（    ）
A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C．叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶
D．神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
3．（2021·湖北·统考高考真题）在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是（    ）
A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜
B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
4．（2021·北京·统考高考真题）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
5．（2021·辽宁·统考高考真题）下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，正确的是（　　）
选项
实验名称
观察指标
A
探究植物细胞的吸水和失水
细胞壁的位置变化
B
绿叶中色素的提取和分离
滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌培养液的浑浊程度
D
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
纺锤丝牵引染色体的运动

A．A B．B C．C D．D
6．（2021·天津·统考高考真题）孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（    ）

A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA
7．（2021·河北·统考高考真题）关于生物学实验的叙述，错误的是（    ）
A．NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B．染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D．利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度
8．（2020·北京·统考高考真题）下列高中生物学实验中，用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片作为实验材料均可完成的是（    ）
A．观察叶绿体和细胞质流动 B．提取和分离叶绿素
C．观察细胞质壁分离及复原 D．观察细胞的有丝分裂
9．（2020·江苏·统考高考真题）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
10．（2020·山东·统考高考真题）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
11．（2019·江苏·统考高考真题）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
12．（2019·天津·统考高考真题）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
13．（2019·海南·统考高考真题）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
14．（2019·海南·统考高考真题）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

二、非选择题组
15．（2022·辽宁·统考高考真题）浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：
Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定
(1)在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和___________。在细胞中，这些光合色素分布在___________。
(2)测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。
样品
叶绿素a（mg·g-1）
叶绿素b（mg·g-1）
上层
0.199
0.123
中层
0.228
0.123
下层
0.684
0.453

数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为___________。
Ⅱ．光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定
(3)研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。
酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。

粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和___________。研磨时加入缓冲液的主要作用是___________稳定。离心后的___________为粗酶液。
(4)酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。

在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为___________μmol·m-2·s-1（填具体数字），强光照会___________浒苔乙酶Y的活性。

三、综合题
16．（2022·浙江·统考高考真题）不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。

回答下列问题：
(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。
(2)据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞____________，细胞吸水，气孔开放。
(3)生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。
17．（2021·江苏·高考真题）线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。

(1)叶绿体在___上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是_____。
(2)光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C3），为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生______；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了___个CO2分子。
(3)在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的______中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为______中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素（电子传递链抑制剂）处理大麦，实验方法是:取培养10~14d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定，计算光合放氧速率（单位为µmolO2•mg-1chl•h-1，chl为叶绿素）。请完成下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①_______________
②_______________
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③_______________
称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定


18．（2021·湖南·统考高考真题）图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：

（1）图b表示图a中的______结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-，光能转化成电能，最终转化为______和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低．暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中电子传递速率会______（填“加快”或“减慢”）。
（2）为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。

叶绿体A：双层膜结构完整
叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤
叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂
叶绿体D：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段
实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量
100
167.0
425.1
281.3
实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量
100
106.7
471.1
109.6

注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。
据此分析：
①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以_________（填“Fecy”或“DCIP”）为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是_________。
②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于_________，从而提高光反应速率。
③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释_________。
19．（2021·浙江·统考高考真题）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。

回答下列问题：
（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。
（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。
（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________，理由是_________。
（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。
20．（2020·北京·统考高考真题）阅读以下材料，回答（1）~（4）题。
创建D1合成新途径，提高植物光合效率
植物细胞中叶绿体是进行光合作用的场所，高温或强光常抑制光合作用过程，导致作物严重减产。光合复合体PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是PSII的核心蛋白。高温或强光会造成叶绿体内活性氧（ROS）的大量累积。相对于组成PSII的其他蛋白，D1对ROS尤为敏感，极易受到破坏。损伤的D1可不断被新合成的D1取代，使PSII得以修复。因此，D1在叶绿体中的合成效率直接影响PSII的修复，进而影响光合效率。
叶绿体为半自主性的细胞器，具有自身的基因组和遗传信息表达系统。叶绿体中的蛋白一部分由叶绿体基因编码，一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白在N端的转运肽引导下进入叶绿体。编码D1的基因psbA 位于叶绿体基因组，叶绿体中积累的ROS也会显著抑制psbA mRNA的翻译过程，导致PSII修复效率降低。如何提高高温或强光下PSII的修复效率，进而提高作物的光合效率和产量，是长期困扰这一领域科学家的问题。
近期我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的基因psbA，并将psbA与编码转运肽的DNA片段连接，构建融合基因，再与高温响应的启动子连接，导入拟南芥和水稻细胞的核基因组中。检测表明，与野生型相比，转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所增加，高温下大幅增加；在高温下，PSII的光能利用能力也显著提高。在南方育种基地进行的田间实验结果表明，与野生型相比，转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量（干重）均有大幅提高，增产幅度在8．1%~21．0%之间。
该研究通过基因工程手段，在拟南芥和水稻中补充了一条由高温响应启动子驱动的D1合成途径，从而建立了植物细胞D1合成的“双途径”机制，具有重要的理论意义与应用价值。随着温室效应的加剧，全球气候变暖造成的高温胁迫日益成为许多地区粮食生产的严重威胁，该研究为这一问题提供了解决方案。
（1）光合作用的__________反应在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与__________形成的复合体吸收、传递并转化光能。
（2）运用文中信息解释高温导致D1不足的原因___________。
（3）若从物质和能量的角度分析，选用高温响应的启动子驱动psbA基因表达的优点是： ________________。
（4）对文中转基因植物细胞D1合成“双途径”的理解，正确的叙述包括__________。
A．细胞原有的和补充的psbA基因位于细胞不同的部位
B．细胞原有的和补充的D1的mRNA转录场所不同
C．细胞原有的和补充的D1在不同部位的核糖体上翻译
D．细胞原有的和补充的D1发挥作用的场所不同
E．细胞原有的和补充的D1发挥的作用不同
21．（2020·浙江·高考真题）以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题：
（1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0．3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生__________现象来判断。
（2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏__________色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的__________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的__________。
（3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，__________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂__________期细胞的染色体，原因是__________。
22．（2020·全国·统考高考真题）真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。
结构名称
突触
高尔基体
（1）_________
叶绿体的类囊体膜
功能
（2）_________
（3）_________
控制物质进出细胞
作为能量转换的场所
膜的主要成分
（4）_________
功能举例
在缩手反射中参与兴奋在神经元之间的传递
参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的形成过程
参与K+从土壤进入植物根细胞的过程
（5）_________


23．（2018·全国·统考高考真题）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叶片是树冠_________（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，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是______________。
24．（2019·浙江·统考高考真题）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，滤纸条自上而下前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。
（2019·上海·高考真题）草莓是喜光植物，为提高品质和产量，研究人员用3种方式对其进行补光，结果如表

不补光组
补光1组
补光2组
补光3组
补光的红蓝光比（红光：蓝光）
——
4．9：1
1．93：1
3：1
叶绿素含量mg
1．113
1．93
2．31
1．79

25．下列对3个补光组草莓植株叶绿素吸收光的种类，判断正确的是 。A．补光1组吸收光的种类最多 B．补光3组吸收光的种类最多
C．补光2组吸收光的种类最多 D．3个组吸收光的种类相同
26．据表分析，对草莓植株补光过程中，红光所占比例越大，叶绿素含量___（越多/越少/相同/无法判断）。
研究补光组1对草莓的光合速率和其他指标，如表所示：

光合速率 ( umo/m2s)
每株叶片数(个)
株高(cm)
平均单果质量(g)
每株结果数(个)
可溶性糖含量(mg/g)
不补光组
16.04
26.75
14.27
14.56
9.9
2.17
补光1组
17.03
26.25
20.17*
32.76*
13.60*
245*

*表示与不补光组相比差异显著
27．草莓叶肉细胞光合作用直接产生的有机物可以 A．运输至果实储存 B．在光反应中传递高能电子
C．转化为淀粉储存 D．为根茎细胞分裂分化供能
28．表中可提现草莓品质和产量的指标是______________。
29．用表中的数据和已有知识，解释用补光能提高草莓品质和产量的原因：______。


四、实验题
30．（2019·全国·统考高考真题）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________。
31．（2018·浙江·统考高考真题）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。

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。

参考答案：
1．D
【分析】1、光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、叶绿体中的色素都能溶解于丙酮、无水乙醇等有机溶剂中，所以用丙酮或无水乙醇提取叶绿体中的色素；色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同，即溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快。
【详解】A、两种突变体之间并无生殖隔离，仍属同一物种，只能体现遗传多样性，A错误；
B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少，故突变体2比突变体1吸收红光的能力弱，B错误；
C、两种突变体的光合色素含量差异，可能是同一个基因突变方向不同导致的，C错误；
D、野生型的叶绿素与胡萝卜素的比值为4.19，叶绿素含量较高，叶片呈绿色，叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降，叶绿素含量少，不能掩盖 类胡萝卜素的颜色，此时叶片呈黄色，D正确。
故选D。
2．B
【分析】1、膜的流动性：膜蛋白和磷脂均可侧向移动；膜蛋白分布的不对称性：蛋白质有的镶嵌在膜的内或外表面，有的嵌入或横跨磷脂双分子层。
2、光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行。
3、在神经细胞中，静息电位是钾离子外流形成的，动作电位是钠离子内流形成的，这两种流动都属于被动运输中的协助扩散。
【详解】A、蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中，在膜内外两侧分布不对称，A错误；
B、由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的，因此生物膜具有一定的流动性，温度可以影响生物膜的流动性，所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度，B正确；
C、水的分解是在叶绿体类囊体薄膜上，C错误；
D、神经元质膜上存在与K+ 、Na+主动转运有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式，D错误。
故选B。
3．A
【分析】1、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等组成．生物膜系统在成分和结构上相似，结构与功能上联系。
2、生物膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性.
【详解】A、葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A错误；
B、真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可催化ATP水解，为跨膜运输提供能量，B正确；
C、溶酶体内有多种水解酶，能溶解衰老、损伤的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；
D、叶绿体的类囊体膜是光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质（酶等），利于反应进行，D正确。
故选A。
4．C
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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）。
【详解】A、肝脏细胞中存在过氧化氢酶，故需要破碎细胞制成肝脏研磨液来获得过氧化氢酶的粗提液，A正确；
B、不同物质在酒精溶液中的溶解度不同，故可粗提取DNA，B正确；
C、依据光合色素在层析液中的溶解度不同，对光合色素进行纸层析分离，C错误；
D、蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应，可以利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质，D正确。
故选C。
5．B
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，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）；
2、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）；
3、观察植物细胞质壁分离及复原实验的原理：（1）原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大．（2）当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离．（3）当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原。
【详解】A、在植物细胞质壁分离和复原的实验中，细胞壁伸缩性很小，位置基本不变，主要是以原生质层的位置做观察指标，A错误；
B、绿叶中色素的提取和分离，观察指标是滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄，B正确；
C、探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察指标是培养液的滤液能否使重铬酸钾转变成灰绿色，C错误；
D、观察根尖分生组织细胞有丝分裂，细胞在解离的时候已经死亡，看不到纺锤丝牵引染色体的运动，D错误。
故选B。
6．C
【分析】洋葱是比较好的实验材料：
①洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；
②洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；
③洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验。
④洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成，适合观察DNA、RNA在细胞中的分布状况。
【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；
B、洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B正确；
C、洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；
D、洋葱鳞片叶细胞有细胞核且颜色浅，可以用来粗提取DNA，D正确。
故选C。
7．B
【分析】1、检测还原糖时使用斐林试剂，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，检测蛋白质时使用双缩脲试剂，会产生紫色反应；
2、观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，采用甲基绿吡罗红染色剂对细胞进行染色，DNA会被甲基绿染成绿色，RNA会被吡罗红染成红色；
3、在提取和分离绿叶中的色素实验中，采用无水乙醇提取色素，采用纸层析法，利用层析液分离不同的色素；
4、土壤小动物具有避光性，可以采用取样器取样法调查。
【详解】A、斐林试剂分为甲液和乙液，甲液为质量浓度0.1g/mL的NaOH溶液，乙液为质量浓度0.05g/mL的CuSO4溶液，检测时甲液和乙液等量混合，再与底物混合，在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红色的沉淀；双缩脲试剂分为A液和B液，A液为质量浓度0.1g/mL的NaOH溶液，B液为质量浓度0.01g/mL的CuSO4溶液，检测时先加A液，再加B液，目的是为Cu2+创造碱性环境，A正确；
B、染色质是由DNA和蛋白质构成的，在用甲基绿对DNA进行染色之前，要用盐酸处理，目的是让蛋白质与DNA分离，有利于DNA与甲基绿结合，裸露的DNA没有与蛋白质结合，更容易被甲基绿着色，B错误；
C、分离绿叶中的色素用纸层析法，用到的层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯酚混合而成，C正确；
D、物种丰富度是指群落中物种数目的多少，土壤中的小动物具有较强的活动能力，身体微小，具有避光性，常用取样器取样的方法进行采集，然后统计小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度，D正确。
故选B。
8．C
【分析】洋葱是比较好的实验材料，洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验，观察叶绿体的形态和分布；洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成，适合观察DNA、RNA在细胞中的分布状况。
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体，不能作为观察叶绿体的实验材料，黑藻的幼嫩叶片中含有大量的叶绿体，细胞质颜色比较深，易于观察叶绿体和细胞质流动，A错误；
B、洋葱的管状叶呈绿色，可用于提取和分离叶绿体中的色素，而紫色洋葱鳞片叶细胞不能，B错误；
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡，可作为观察细胞质壁分离和复原的材料，黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于细胞质壁分离及复原实验现象的观察，C正确；
D、要作为观察有丝分裂的材料,材料本身必须能发生有丝分裂，洋葱磷片叶、黑藻叶片都不能发生有丝分裂，而洋葱的根尖分生区可作为观察有丝分裂的材料，色浅，无其他色素干扰，D错误。
故选C。
9．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。
【详解】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。
故选B。
10．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。
【详解】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。
故选C。
【点睛】本题以黑藻为素材，考查观察植物细胞质壁分离及复原实验、观察细胞有丝分裂实验等，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验材料的选择是否合理等，需要考生在平时的学习中注意积累。
11．D
【分析】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）。
由图可知，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。
【详解】A、研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A错误；
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，生理盐水或磷酸盐缓冲液起不到层析的效果，B错误；
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错误；
D、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）。由图可知，菠菜含有四种色素，蓝藻只有两条色素带，不含有叶黄素和叶绿素b，D正确。
故选D。
12．C
【分析】1、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，但染色体变异（染色体结构变异和染色体数目变异）可以在光学显微镜下观察到。
2、影响光合作用强度的外界因素：空气中二氧化碳的浓度，土壤中水分的多少，光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。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的数量来定量地表示。
3、植物细胞的吸水和失水实验的观察指标：中央液泡大小、原生质层的位置和细胞大小。
【详解】据分析可知，基因突变不可以用普通光学显微镜观察识别，因为基因是有遗传效应的DNA片段，DNA在普通光学显微镜下观察不到，A错误；叶绿体基粒类囊体由生物膜构成，不可用普通光学显微镜观察，B错误；由题干信息可知，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，原因是红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少，光合速率小，因此，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，C正确；红叶杨细胞中花青素的相对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定，若要测定花青素的绝对含量需要进一步实验，D错误；因此，本题答案选C。
【点睛】解答本题的关键是：明确光学显微镜下能观察到的细胞结构和可遗传变异类型，影响光合作用强度的外界因素，植物细胞吸水和失水实验的应用，再根据题意作答。
13．B
【分析】叶绿体中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素，前者包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光；后者包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。
【详解】光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能，但需要利用光反应阶段形成的[H]和ATP，A正确；胡萝卜素不能吸收红光，B错误；光反应中，将光能转变为ATP中活跃的化学能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的参与，C正确；红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以转变为ATP中活跃的化学能，D正确。故选B。
14．B
【分析】有氧呼吸第一阶段的场所是：细胞质基质；第二阶段的场所是线粒体基质；第三阶段的场所是线粒体内膜。
光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质。
【详解】有氧呼吸不需要光照，植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸，A正确；植物细胞中ATP不一定都是在膜上合成的，如细胞质基质和线粒体基质也可以合成ATP，B错误；合成叶绿素需要光照，遮光培养会导致光照减弱，会导致叶肉细胞的叶绿素含量下降，C正确；植物幼茎的绿色部分含有叶绿体，能进行光合作用，所有的活细胞都能进行呼吸作用，D正确。故选B。
15．(1)     类胡萝卜素     叶绿体的类囊体薄膜##类囊体薄膜
(2)下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，
(3)     酶变性     维持pH值     上清液
(4)     1800     抑制


【分析】绿叶中色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素；
色素分离原理：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．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【详解】（1）浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，高等植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。在细胞中，这些光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
（2）由于下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，故取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高。
（3）粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和酶变性。缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液，故研磨时加入缓冲液的主要作用是维持pH值的稳定。由于含有不溶性的细胞碎片，故离心后的上清液为粗酶液。
（4）分析题图数据，在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为1800μmol·m-2·s-1，中午时浒苔乙酶Y活性最低，说明强光照会抑制浒苔乙酶Y的活性。
16．(1)     层析     3-磷酸甘油酸
(2)     光合速率大，消耗的二氧化碳多     蓝     溶质浓度升高
(3)     不同颜色     光强度     光照时间

【分析】分析图1：蓝光光照比红光光照下光合速率大、气孔导度大、胞间CO2浓度低。
分析图2 ：表示该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理对气孔导度的影响：蓝光刺激可引起的气孔开放程度增大，绿光刺激不影响气孔开放程度，先蓝光后绿光处理也基本不影响气孔开放程度，先蓝光再绿光后蓝光处理气孔开放程度增大的最多。由此可知绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转。
（1）各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，所以常用纸层析法分离光合色素。光合色素吸收的光能通过光反应过程转化为ATP和NADPH中的化学能，用于碳反应中3-磷酸甘油酸的还原，将能量转移到有机物中。
（2）据图1分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是蓝光照射下尽管气孔导度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转，并且先蓝光再绿光后蓝光处理的效果比只用蓝光刺激更明显。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞溶质浓度升高，细胞吸水膨胀，内侧膨胀的多，气孔侧内陷，气孔开放。
（3）生产上选用不同颜色的LED灯或滤光性薄膜可获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的光强度或光照时间、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代谢产物的合成。
【点睛】本题考查了不同光质对光作用过程中，气孔导度（气孔的开放程度）、胞间CO2浓度、光合速率的影响，解题关键是知道所学的光作用过程的相关知识，并结合题中的图示信息做出准确判断。
17．(1)     类囊体薄膜     叶绿素、类胡萝卜素
(2)     C5     12

(3)     [H]
     ATP
(4)     在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮     减少叶片差异造成的误差
     叶绿素定量测定（或测定叶绿素含量）

【分析】图示表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖的合成以及呼吸作用过程的代谢途径，设计实验研究线粒体对光合作用的影响。
（1）
光合作用光反应场所为类囊体薄膜，将光能转变成化学能，参与该反应的光和色素是叶绿素、类胡萝卜素。
（2）
据题意在暗反应进行中为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3可以转化为C5继续被利用；一分子蔗糖含12个C原子，C5含有5个碳原子，据图固定1个CO2合成1个C3，应为还要再生出C5，故需要12个CO2合成一分子蔗糖。
（3）
NADPH起还原剂的作用，含有还原能，呼吸作用过程中能量释放用于合成ATP中的化学能和热能。
（4）
设计实验遵循单一变量原则，对照原则，等量原则，对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定其中叶绿素的含量。
【点睛】本题主要考查光合作用与呼吸作用的过程，线粒体与叶绿体功能的理解和应用，意在增强学生设计实验的能力，题目难度中等。
18．     类囊体膜     NADPH     减慢     Fecy     实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异；结合所给信息：“Fecy具有亲水性，而DCIP具有亲脂性”，可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用     类囊体上的色素吸收光能、转化光能     ATP的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过囊体薄膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低
【分析】图a表示叶绿体的结构，图b中有水的光解和ATP的生成，表示光合作用的光反应过程。
【详解】（1）光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，即图b表示图a的类囊体膜，光反应过程中，色素吸收的光能最终转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，若二氧化碳浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中的电子去路受阻，电子传递速率会减慢。
（2）①比较叶绿体A和叶绿体B的实验结果，实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异；结合所给信息：“Fecy具有亲水性，而DCIP具有亲脂性”，可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用
②在无双层膜阻碍、类囊体松散的条件下，更有利于类囊体上的色素吸收、转化光能，从而提高光反应速率，所以该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C。
③根据图b可知，ATP的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过囊体薄膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低。
【点睛】解答本题可结合生物学结构与功能相适应的基本观点。叶绿体中类囊体薄膜有最大的膜面积，有利于色素分布和吸收光能，类囊体松散时避免了相互的遮挡，更有利于色素吸收光能。
19．     光密度值     高     高光强     吸能     ATP、NADPH     小     绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率     360
【分析】分析甲图，相同光强度下，绿藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，相同温度下，低光强的的叶绿素a含量更高。
分析乙图，相同光强度下，温度在25℃之前，随着温度升高，绿藻放氧速率（净光合速率）加快。相同温度下，高光强的绿藻放氧速率（净光合速率）更大。
【详解】（1）叶绿体中的4种光合色素含量和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光密度值来计算叶绿素a的含量；由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较高，以增强吸光的能力，从而以适应低光强环境；由乙图可知，低光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差不大，高光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差很大，因此在高光强条件下，温度对光合速率的影响更显著。
（2）叶绿素a可以吸收、传递、转化光能，故从能量角度分析，叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应需要消耗太阳能，光反应是一种吸能反应；光反应过程包括水的光解（产生NADPH和氧气）和ATP的合成，因此光反应的产物有ATP、NADPH和O2。
（3）图乙的绿藻放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此图乙的绿藻放氧速率比光反应产生氧气的的速率小。
（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，由乙图可知，绿藻放氧速率为150μmol·g-1·h-1，光合作用产生的氧气速率为180μmol·g-1·h-1，因此每克绿藻每小时光合作用消耗CO2为180μmol，因为1 分子的二氧化碳与 1 个 RuBP 结合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成180 ×2=360μmol的3-磷酸甘油酸。
【点睛】解答此题需从图表中提取信息，分析表中反映自变量与因变量相应数据的变化规律和曲线的变化趋势。在此基础上结合题意对各问题情境进行分析解答。
20．     光反应     叶绿体的色素     ①高温导致ROS积累，使D1受到破坏；②ROS积累抑制了psbA mRNA的翻译，影响了D1的合成     提高了光能利用率和植物的净光合作用速率，使植物增产     ABC
【分析】叶绿体呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里，叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上．在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶；叶绿体是半自主细胞器。
【详解】（1）光合作用的光反应过程在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与叶绿体的色素形成复合体。
（2）根据文中信息“高温或强光会造成叶绿体内活性氧（ROS）的大量累积。相对于组成PSII的其他蛋白，D1对ROS尤为敏感，极易受到破坏，编码D1的基因psbA 位于叶绿体基因组，叶绿体中积累的ROS也会显著抑制psbA mRNA的翻译过程”，所以高温导致D1不足的原因有：①高温导致ROS积累，使D1受到破坏；②ROS积累抑制了psbA mRNA的翻译，影响了D1的合成。
（3）根据题干信息“与野生型相比，转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所增加高温下大幅增加；在高温下，PSII的光能利用能力也显著，提高转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量（干重）均有大幅提高”，所以选择高温相应启动子psbA基因表达的优点是提高了光能利用率和植物的净光合作用速率，使植物增产。
（4）D1合成双途径只①编码D1的基因psbA 位于叶绿体基因组，所以D1在叶绿体中编码合成；②将psbA与编码转运肽的DNA片段连接，构建融合基因，再与高温响应的启动子连接，导入拟南芥和水稻细胞的核基因组中，所以D1也可以通过细胞核基因编码控制合成。
A、根据以上分析，细胞原有的基因位于叶绿体中，而补充的psbA基因位于细胞核中，A正确；
B、细胞原有的的转录场所在叶绿体，而补充的D1的mRNA转录场所在细胞核中，B正确；
C、细胞原有的的翻译场所在位于叶绿体的核糖体上进行，而补充的D1在位于细胞质中的核糖体进行翻译过程，C正确；
D、细胞原有的和补充的D1发挥作用的场所都是在叶绿体中合成PSII，D错误；
E根据D项分析，二者作用都是去合成PSII，E错误。
故选ABC。
【点睛】本题需要考生仔细阅读文章，从文章中找到有用的信息同时结合光合作用的过程进行分析作答。
21．     质壁分离     黄     移动速率     吸收光谱     轻压盖玻片     中     中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究
【分析】质壁分离为植物细胞常有的现象，质壁分离是指植物的细胞壁和原生质层（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的成分）分开。质壁分离的原理为：①浓度差的存在，引起细胞失水，②细胞壁的伸缩性小于原生质层，因此细胞发生质壁分离。色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质，色素的提取常采用菠菜为原料，光合色素是脂溶性的，因此色素的提取和分离都采用有机溶剂。色素提取和分离的主要步骤为：研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为：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）。
【详解】（1）活的植物细胞能发生质壁分离，而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生质壁分离，因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫色大液泡，质壁分离现象明显，常用于进行质壁分离实验。
（2）碳酸钙有保护叶绿素的作用，未加碳酸钙，叶绿素被破坏，呈现类胡萝卜素的颜色，类胡萝卜素偏黄，故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素，被附着在滤纸条的同一条线上（滤液细线），随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散，且溶解度大的色素扩散得最快。因此可以利用四种色素的移动速率（扩散速率）而将四种色素分离开来。以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线，就是该物质的吸收光谱。
（3）观察细胞中的染色体，需要将细胞分散开来，因此用10%盐酸对根尖进行解离，为了进一步使细胞分散开来，染色后，用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，由于中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究，因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影，制作染色体组型图。
【点睛】本题以实验为基础，从实验材料（洋葱和菠菜）出发，考查学生对质壁分离、光合色素的提取和分离以及有丝分裂实验的理解和掌握，要求学生理解实验原理，合理选择实验材料，在此基础上提升学生设计实验、创新选材的能力。
22．     细胞膜     参与信息传递     对蛋白质进行加工修饰     脂质和蛋白质     叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体膜上
【分析】1、生物膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多。
2、细胞膜的功能：①将细胞与外界环境分隔开；②控制物质进出；③进行细胞间的信息交流。
3、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】（1）K+进入植物根细胞的过程为主动运输，体现了细胞膜控制物质进出的功能。
（2）兴奋在神经元之间是通过突触传递的，当兴奋传递到突触小体时，突触前膜释放神经递质进入突触间隙，与突触后膜上的受体结合，使突触后膜发生兴奋或抑制，该过程体现了细胞膜参与信息传递的功能。
（3）由分析可知，在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工修饰后，“出芽”形成囊泡，最终将蛋白质分泌到细胞外。
（4）由分析可知生物膜的主要成分是脂质和蛋白质。
（5）类囊体薄膜上分布着光合色素和多种酶，是绿色植物进行光反应的场所，可以将光能转化为化学能。
【点睛】本题考查生物膜的成分和功能，要求考生能够识记分泌蛋白合成、分泌的过程，掌握各种生物膜的功能，再结合实例具体分析。
23．(1)     下层     A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片
(2)暗
(3)无水乙醇

【分析】本题以反映实验结果的曲线图为情境，综合考查考生对绿叶中色素的提取、光合作用过程及其影响因素等相关知识的识记和理解能力。解题的关键是理解横纵坐标的含义，把握曲线走势。在此基础上结合题意并从图示中提取信息，围绕光合作用的过程及其影响的环境因素等相关知识，对各问题情境进行分析解答。
【详解】（1）由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片净光合速率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此分析图示可推知：A叶片是树冠下层的叶片。
（2）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，氧气产生于光反应阶段。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，说明光反应速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的暗反应受到抑制。
（3）绿叶中的叶绿素等光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取叶绿素。
24．     增加     ATP和 NADPH     增加     基质     类胡萝卜素     蓝紫光和红     低温
【分析】光合作用的速率受到各种因素影响，改变环境中的CO2含量会影响碳反应的速率以及3-磷酸甘油酸和RuBP的含量，碳反应的场所位于叶绿体基质中。
光合作用色素的提取和分离实验中，最终获得的滤纸条上为分离出的光合色素，自上而下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，胡萝卜素和叶黄素合称类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，叶绿素a和叶绿素b合称叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光。
【详解】（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。
【点睛】此题考查了“探究环境因素对光合作用的影响”和“光合色素的提取与分离”两个活动，需要学生在掌握课本基础知识的前提下能够灵活结合题干信息进行分析。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。
25．D    26．无法判断    27．ACD    28．平均单果质量每株结果数可溶性糖含量    29．适当补光能提高草莓叶片叶绿素含量，增加光能的吸收、传递和转换的效率，光反应速率提高，产生更多的ATP、NADPH，暗反应速率加快，从而使光合作用速率提高，增加草莓有机物（可溶性糖）积累量，光合作用产物可通过草莓各处的输导组织，更多的分配到草莓果实中，使得平均单果质量显著提高，大幅度提高了草莓品质，同时补光后增加了草莓的株高，进一步提高每株结果数，最终提高了草莓产量

【分析】1.叶绿体中色素分布在类囊体膜上，色素的种类包括：叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2.分析表中数据可知，补光条件下三组的叶绿素含量比不补光组条件下均高，而叶绿素含量提高有利于对光能的吸收和利用；再分析补光组1与自然光对照比较可知，除了光合速率和每株叶片数增加不明显外，其它各种指标均比对照组显著增加，说明补光可以增加草莓的品质和产量。
25．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此3组补光组吸收的光的种类相同。综上所述，D正确，A、B、C错误。故选D。
26．据表分析，对草莓植株补光过程中，补光组1红光比例最大，其次是补光组3，再次是补光组2，而叶绿素含量补光组3最高，其次是补光组1，因此无法判断红光比例大小与叶绿素含量的关系。
27．草莓叶肉细胞光合作用直接产生的有机物包括糖类、脂类以及蛋白质等，光合作用的产物可以运输到果实储存起来，也可以转化为淀粉储存，还可以作为呼吸的底物通过氧化分解为各种生命活动供能。综上所述，A、C、D正确，B错误。
28．分析表中数据可知，表中的平均单果质量、每株结果数和可溶性糖含量量均可以体现草莓品质和产量。
29．根据表中实验数据分析可知，补光可以增加叶绿素的含量，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，增加光能的吸收、传递和转换的效率，光反应速率提高，产生更多的ATP、NADPH，促进暗反应速率加快，从而使光合作用速率提高；而且光合作用的产生是有机物，故增加草莓有机物（可溶性糖）积累量，光合作用产物可通过草莓各处的输导组织，更多的分配到草莓果实中，使得平均单果质量显著提高，大幅度提高了草莓品质，同时补光后增加了草莓的株高，进一步提高每株结果数，最终提高了草莓产量。
【点睛】本题考查光合作用的知识点，要求学生掌握光合作用的过程和影响因素，识记叶绿素的主要功能，这是该题考查的重点；该题的难点在于能够正确分析图表中的数据，利用数据获取有效信息，结合色素对光合作用的影响关系分析解决问题，这是突破该题的关键。
30．     蛋白质     核酸     叶绿素     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】本题主要考查细胞中蛋白质和核酸的组成元素及实验设计等有关知识。组成细胞内的化合物主要分为有机物和无机物，无机物有水和无机盐；有机物有蛋白质、糖类、脂质和核酸。蛋白质的组成元素中一定含有C、H、O、N，糖类的组成元素有C、H、O，脂质的组成元素为C、H、O或C、H、O、N、P，核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
【详解】（1）核糖体是蛋白质的合成场所，故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录，复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，其组成元素均为C、H、O、N、P，故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者含有N，后者不含N。
（2）要验证作物甲对NH4+和NO3-吸收具有偏好性，可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养，通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可以得出结论。因此实验思路为：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。
可用假设法推理，假设作物甲偏好吸收NO3﹣，则营养液中NO3﹣的剩余量较少；假设作物甲偏好吸收NH4﹢，则营养液中NH4﹢的剩余量较少。因此，预期结果和结论为：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﹢。
【点睛】本题的难点是实验设计，需要注意几点：培养液应该以硝酸铵为唯一氮源，避免其他氮源对实验的影响；预期的结果和结论要一一对应。
31．     下降     RuBP     类囊体     宽     蓝紫     比例     B
【分析】根据题意，实验目的是“探究环境因素对光合作用的影响”，所设置的同一品种的两组实验中，正常光照组为对照组，弱光照组为实验组，围绕题意和实验设计遵循的原则、绿叶中色素的提取和分离、光合作用过程及其影响因素等相关知识，对比分析实验组与对照组的相应实验数据，对相关问题进行解答。
【详解】（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。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，叶绿素b主要吸收蓝紫光。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，且品种B的耐荫性较高。
【点睛】本题着重考查了影响光合作用的环境因素，意在考查学生审题能力，能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力，解答本题的关键是能从表格数据中分析得出光照与色素含量和比例之间的关系。