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第10讲 光合作用
目录 01 课标达标练 【题型一】绿叶中色素的提取与分离 【题型二】光合作用的原理 【题型三】影响光合作用的因素 【题型四】C3植物、C4植物和CAM植物 02 能力突破练（新角度+新情境+新考法） 03 高考溯源练（含2025年高考真题）
题型一 绿叶中色素的提取与分离
1．某兴趣小组探究乌桕树的叶色在秋季呈现“绿-黄-红”的变化原因，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）测定了叶肉细胞中色素含量的变化，发现光合色素含量逐渐减少，花青素含量逐渐增多。下列叙述错误的是（ ）
A．叶肉细胞中色素相对含量不同会使叶片呈现不同颜色
B．提取色素时可以用无水乙醇作为光合色素的溶剂
C．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
D．乌桕叶肉细胞提取的各种色素均能吸收、传递、转化光能
2．金叶复叶槭是一种抗寒能力强的彩叶树种, 在我国北方地区广泛种植。其叶片春季呈金黄色 (黄叶), 后逐渐变为黄绿色 (绿叶)。为研究金叶复叶槭叶片的呈色机理, 研究人员对不同叶片的色素含量进行测量, 结果如下。下列说法错误的是（ ）
种类 叶绿素/(mg· ) 类胡萝卜素/(mg· ) 花色素苷/(mg g )
黄叶 0.21 0.24 0.12
绿叶 0.35 0.18 0.11
注:花色素苷为花青素的糖苷形式,是一类天然色素。
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
B．纸层析时滤纸条上无花色素苷条带，原因可能是花色素苷为水溶性色素
C．叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体类囊体薄膜上，能捕获并转化光能
D．叶片呈金黄色的主要原因是叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的比值高
3．某生物探究小组以红色苋菜叶片为实验材料，用无水乙醇提取叶片中的色素，如图甲、乙两组分别是以层析液和蒸馏水分离色素得到的结果。已知植物花青素易溶于无水乙醇和蒸馏水，不溶于层析液中，光合色素不溶于蒸馏水。下列叙述错误的是（ ）
A．提取色素过程中加入二氧化硅的目的是使研磨充分
B．甲组滤纸条从上往下第三条色素带的颜色是蓝绿色
C．层析后乙组滤液细线处的颜色是无色
D．紫红色的花青素分布在液泡中，乙组滤液细线上方的色素带的颜色是紫红色
4．进行绿叶中色素的提取与分离实验时，下列选材或试剂与目的对应错误的是（ ）
选项 选材或试剂 目的
A 新鲜菠菜叶 叶绿素含量相对较高，易于研磨
B CaCO 和SiO 均保护色素分子不被破坏
C 无水乙醇 溶解叶绿体基粒上的色素
D 重复画滤液细线 增加色素含量，便于实验结果的观察
A．A B．B C．C D．D
5．红叶李的叶片呈现红色，这与花青素有关，花青素为水溶性色素，也可用无水乙醇提取。某同学用红叶李叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于蒸馏水中进行层析，再在层析液中层析，过程及结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．1~5中色素均能捕获光能
B．2最可能是黄绿色的叶绿素b
C．进行该实验应在通风好的条件下进行
D．2~5中的色素均不能溶解在蒸馏水中，但可溶解在层析液中
题型二 光合作用的原理
6．如图表示野外种植的天竺葵叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的相关过程，其中数字序号表示代谢过程，字母表示相关的物质。下列叙述错误的是（　　）
A．B可代表从类囊体膜运往叶绿体基质的NADP+和ADP
B．⑤生成的F是丙酮酸，进入线粒体后被彻底氧化分解
C．要测定叶片的光合作用速率，至少需要设置黑暗和光照两个组
D．当提高野外天葵周围CO2浓度时，短期内叶肉细胞中C5含量会降低
7．下面为绿色植物光合作用过程示意图（图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示）。有关判断错误的是（ ）
A．①过程的主要部位是根尖成熟区，③过程发生在叶绿体类囊体薄膜
B．④⑤⑥过程属于暗反应，在晚上进行，发生在叶绿体基质
C．物质c和e参与C3的还原，可在光反应中不断生成
D．将物质g用18O标记，最终在生成的（CH2O）中能检测到18O
8．核桃树光合作用的卡尔文循环如图所示，其中①②为相关物质。下列有关叙述正确的是（ ）
A．核桃树发生图示反应过程的场所是线粒体基质
B．还原C3所消耗的ATP主要来自线粒体内膜
C．若光照减弱，则短时间内物质①的含量会升高
D．若图示过程速率降低，则可能会影响光反应的进行
9．将某种植物栽培于密闭玻璃温室内，下图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况（整个过程呼吸速率恒定）。则下列相关说法正确的是（　　）
A．b点叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率
B．经过一昼夜后，该玻璃温室内的O2浓度将下降
C．de段光合速率下降的原因是玻璃温室内的CO2浓度将下降
D．f点时玻璃罩内CO2浓度最低，故此时光合作用速率最慢
10．科研人员对酸橙夏季光合作用特性进行研究获得系列数据。图甲为光合有效辐射(类似光照强度)和酸橙外周空气中 浓度变化,图乙为酸橙的净光合速率和气孔导度变化。下列说法错误的是（ ）
A． , 浓度下降的主要原因是光合有效辐射的增强
B． ,光照过强导致气孔关闭, Pn 下降
C．a 点时, 叶绿体中的 ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D．酸橙的 Pn 与 Gs 呈正相关, a、b点酸橙固定 的速率相同
题型三 影响光合作用的因素
11．为探究温度对光合作用强度的影响，某兴趣小组以生长旺盛的绿叶为材料，用打孔器打出圆形小叶片90片，均分为三组，并抽出其内的气体使其沉入水底，以相同时间内上浮的叶圆片数量为观测指标进行实验，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
温度（℃） 4 20 38
叶圆片上浮数量/个 0-1 15 30
A．光照强度属于该实验的无关变量，应保持相同且适宜
B．4℃时几乎无叶圆片上浮，该叶圆片不能进行光合作用
C．温度可通过影响光合作用酶的活性影响光合作用速率
D．若用18O标记CO 中的氧，不能在O 中检测到放射性
12．研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表，下列分析错误的是（ ）
处理 指标
光饱和 点（lx） 光补偿 点（lx） 低于5000lx 光合曲线 的斜率 叶绿素含量 （mg·dm-2） 单株光合产 量（g干重） 单株叶片产 量（g干重） 单株果实产 量（g干重）
不遮阴 40000 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25
遮阴2小时 35000 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21
遮阴4小时 30000 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13
注：光饱和点：光合速率不再随光照强度增加而增加；光补偿点：光合速率和呼吸速率相等等光照强度，lx为光照强度单位
A．在较低的光照强度下花生植株可通过降低呼吸速率实现有机物的积累
B．一定范围内，遮阴时间越长，花生植株利用弱光的效率越低
C．较长遮阴时间处理下，花生植株优先将光合产物分配给叶片
D．一天内对花生的遮阴时间不超过2小时可获得较高的单株果实产量
13．在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率（CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．光照强度为a时，该植物的干重不会增加
B．光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大
C．光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大
D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低
14．香菇营养丰富，果蔬皆宜。图1是温室栽种的香菇在不同条件下的光合速率（用CO 的吸收速率表示）变化曲线。图2表示香菇叶肉细胞内的线粒体和叶绿体的各种关系，据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．当环境中CO 浓度为a时，限制香菇光合速率的外界因素是光照强度
B．在低光照强度且CO 浓度为b时，香菇光合作用固定CO 的速率为m
C．在高光照强度且CO 浓度为c时，其叶肉细胞的状态如图2中④所示
D．高光照强度时，突然将CO 浓度由b升高至c，短时间内C 含量将增加
15．CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度（375μmol·mol-1），乙组提供CO2浓度倍增环境（750μmol·mol-1），丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．据图分析，提高环境中CO2浓度可以提高作物的光合作用速率
B．CO2浓度倍增时光合作用速率并未倍增可能与C5的再生速率不足有关
C．作物长期处于高浓度CO2环境可能会降低固定CO2的酶的活性或含量
D．欲探究不同CO2浓度对作物光合作用的长期影响应缩短作物的培养时间
题型四 C3植物、C4植物和CAM植物
16．玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图所示，酶1为PEP羧化酶，可固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，固定CO2的能力较C4植物弱，称为C3植物。下列说法错误的是（ ）
A．酶1固定CO2的能力比酶2强
B．叶肉细胞中固定光能的色素位于类囊体薄膜上
C．酶1和酶2能催化同一个化学反应，但效率不同
D．与小麦相比，玉米更能适应高温、干旱的环境
17．RuBP羧化/加氧酶缩写为Rubisco，当浓度高时，Rubisco催化与反应；当浓度高时，Rubisco催化与经过一系列化学反应，消耗ATP和NADPH，生成和，这一过程称为光呼吸。如图为小麦叶肉细胞中的部分生理活动过程，大写字母代表相应的物质。下列叙述不合理的是（ ）
A．A表示NADPH，B表示，C表示ADP+Pi，D表示ATP，F表示RuBP
B．夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，植物光呼吸会有所增强
C．Rubisco位于叶绿体基质，玉米（植物）通常比小麦植物）光呼吸作用弱
D．光呼吸过程消耗ATP、NADPH，与光反应相反，不利于植物细胞的正常生长
18．一般的C3植物的光合作用只具有C3途径，而玉米等C4植物既有C4途径又有C3途径（如下图），PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力。据图分析，下列说法错误的是（ ）
A．玉米维管束鞘细胞内含有叶绿体
B．为过程②提供能量的物质有ATP和NADH
C．物质B为C3，它和PEP均可固定CO2
D．相比C3植物，玉米更易在高温干旱的环境中生存
19．CAM(景天科)植物具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭时液泡中储存的苹果酸则脱羧释放CO2用于光合作用。下列叙述正确的是（　　）
A．CAM植物白天和晚上均进行光合作用和细胞呼吸
B．CAM植物细胞白天产生CO2的具体部位是线粒体基质
C．CAM植物叶肉细胞液泡中的pH白天逐渐升高，夜间逐渐降低
D．CAM植物吸收CO2的速率与细胞膜上转运蛋白的数量呈正相关
20．CAM植物（如仙人掌）主要生活在干旱、少雨的环境下，只有在夜间才开放气孔，其光合作用过程如图所示。据图分析下列说法错误的是（　　）
A．CAM植物在夜晚吸收二氧化碳，经过一系列反应合成苹果酸，储存在液泡中
B．白天CAM植物在液泡中将苹果酸分解产生二氧化碳参与卡尔文循环
C．白天CAM植物苹果酸分解过程会导致液泡中的pH升高
D．白天CAM植物气孔关闭主要是降低蒸腾作用、减少水分散失，从而适应干旱环境
1．（2025·四川巴中·三模）某实验小组欲探究 O2浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个 O2浓度（环境大气 O2浓度和 1.5 倍环境大气 O2浓度）和三个温度处理[环境温度（CK）、冠层红外增温+1.5℃和冠层红外增温+2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率（饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定
B．实验结果不能表明，O2对饱和光合速率的抑制作用随 O2暴露时间的延长而增强
C．实验结果不能表明，O2浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率
D．推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度 O2对水稻饱和光合速率的抑制作用
2．（2025·山东烟台·三模）蓝细菌进化出一种高效的CO2浓缩机制（如图所示），其光合作用依赖于光合片层和羧化体，光合片层上有光合色素，羧化体具有蛋白质外壳，CO2无法直接进出。研究发现，R酶还能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。下列说法错误的是（　　）
A．蓝细菌的光合片层膜上有叶绿素和藻蓝素，可进行光反应过程
B．CO2分别以自由扩散和主动运输的方式穿过细胞膜和光合片层膜
C．羧化体是暗反应的场所，其蛋白质外壳没有特异的选择通透性
D．该浓缩机制可促进CO2与R酶的结合率，提高光合作用效率
3．（2025·河北廊坊·三模）某兴趣小组以新鲜菠菜成熟叶作为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。将材料用清水清洗、沥干、切碎后加入丙酮一无水乙醇混合提取剂，同时加入少量碳酸钙（CaCO3）和二氧化硅（SiO2）进行浸提、研磨、过滤，过滤后采用纸层析法分离光合色素。下列叙述错误的是（　　）
A．加入CaCO3能中和细胞液中的有机酸，防止色素被破坏
B．加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于光合色素的释放
C．光合色素的浸提等工序应在避光处进行，以防止色素被光解
D．采用纸层析法分离色素后，滤纸条上类胡萝卜素条带宽于叶绿素条带
4．（2025·河北廊坊·三模）某实验小组研究了不同温度和不同播种时间对小麦生长的影响，结果如表所示。下列叙述正确的是（　　）
生长温度 播种时间 光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 叶绿素含量（mg·g-1）
常温 常规播种 17.8 430 288 1.9
推迟播种 17.9 450 295 2.2
高温 常规播种 10 250 302 0.9
推迟播种 14.5 350 312 1.5
A．光照下单位时间内小麦的CO2吸收量即为其光合速率
B．CO2在小麦叶肉细胞的叶绿体基质中被C3固定为C5
C．推测高温下，推迟播种能减缓高温对小麦光合作用的抑制作用
D．常温下小麦光合速率较高只与气孔导度较大、吸收的CO2较多有关
5．（2025·重庆·三模）原初反应是光合作用的初始步骤，包括光能被天线色素吸收、传递至反应中心和反应中心色素与原初电子供体D和原初电子受体A之间的氧化还原反应。图甲为原初反应示意图，Chl、Chl*和Chl+分别为反应中心色素的初始态、激发态和氧化态。图乙为光合色素X的结构简式。下列相关说法，正确的是（　　）
A．光能自养型生物进行原初反应的场所均为类囊体薄膜
B．色素X为叶绿素，尾部可锚定于类囊体膜中，R结构不同时色素X的吸收光谱相同
C．D释放的电子最初来自水的光解，A接受的电子最终进入ATP和NADPH
D．反应中心色素能将光能转换为电能，为后续ATP和NADPH的生成提供能量
6．（2025·湖北黄石·二模）下图是某植株叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述，错误的是（ ）
A．若细胞①处于黑暗环境中。那么该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率
B．若将该植株置于细胞②对应的光照强度下一段时间，则植株的干重将减小
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量N1小于m2
7．（2025·湖南长沙·二模）生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B，A植株左上角有适宜光源，B植株无光源，中间用挡板隔开（挡板既能遮光又能隔绝气体交换）（如图甲）。然后在适宜条件下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养，测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率，得到图乙曲线L1。不考虑温度、水分等因素的影响，下列说法错误的是（　　）
A．a点对应的时刻为测定的起始时刻
B．ab、cd段限制光合速率的因素均为CO2浓度
C．b点为撤去挡板的时刻
D．c点时A植株光合速率等于B植株
8．（以钩虫贪铜菌为情境）钩虫贪铜菌是一种细菌，能通过不同的代谢途径合成储能物质PHA。在有机物充足的环境中，该菌株可通过有氧呼吸进行异养代谢，该过程中产生的中间产物乙酰辅酶A可作为原料合成PHA：在有机物缺乏的环境中，该菌株可通过氧化H2获得能量进行化能自养，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．图示膜结构应为线粒体内膜
B．据图分析，钩虫贪铜菌在进行化能自养时，若膜上氢化酶活性被抑制，物质X的含量会升高
C．两种途径产生的乙酰辅酶A既可进一步彻底分解，又可合成PHA
D．H+进入钩虫贪铜菌是通过主动运输实现的
1．（2025·全国卷·高考真题）在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率（CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．光照强度为a时，该植物的干重不会增加
B．光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大
C．光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大
D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低
2．（2025·河北·高考真题）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
3．（2025·河北·高考真题）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
4．（2025·山东·高考真题）“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．应使用干燥的定性滤纸
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．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代
5．（2025·安徽·高考真题）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
6．（2024·福建·高考真题）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
7．（2024·贵州·高考真题）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
8．（2024·江西·高考真题）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
9．（2024·北京·高考真题）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
10．（2024·浙江·高考真题）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
11．（2024·广东·高考真题）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
12．（2024·广东·高考真题）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
13．（2024·新课标卷·高考真题）干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是（ ）
A．叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B．干旱缺水时进入叶肉细胞的会减少
C．植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D．干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
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第10讲 光合作用
目录 01 课标达标练 【题型一】绿叶中色素的提取与分离 【题型二】光合作用的原理 【题型三】影响光合作用的因素 【题型四】C3植物、C4植物和CAM植物 02 能力突破练（新角度+新情境+新考法） 03 高考溯源练（含2025年高考真题）
题型一 绿叶中色素的提取与分离
1．某兴趣小组探究乌桕树的叶色在秋季呈现“绿-黄-红”的变化原因，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）测定了叶肉细胞中色素含量的变化，发现光合色素含量逐渐减少，花青素含量逐渐增多。下列叙述错误的是（ ）
A．叶肉细胞中色素相对含量不同会使叶片呈现不同颜色
B．提取色素时可以用无水乙醇作为光合色素的溶剂
C．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
D．乌桕叶肉细胞提取的各种色素均能吸收、传递、转化光能
【答案】D
【解析】A、叶肉细胞中不同色素的相对含量变化会导致叶片颜色改变。例如，叶绿素减少使绿色变浅，类胡萝卜素显黄色，花青素积累呈现红色，A正确；
B、无水乙醇是提取光合色素的常用溶剂，因其能溶解色素且避免破坏结构，B正确；
C、层析法分离色素的原理是溶解度高的色素在滤纸上的扩散速度快，如胡萝卜素溶解度最高，扩散最远，C正确；
D、光合色素中只有叶绿素a能转化光能，其他色素（如叶绿素b、类胡萝卜素）仅吸收和传递光能，而花青素不参与光反应，无法吸收或转化光能，D错误。
故选D。
2．金叶复叶槭是一种抗寒能力强的彩叶树种, 在我国北方地区广泛种植。其叶片春季呈金黄色 (黄叶), 后逐渐变为黄绿色 (绿叶)。为研究金叶复叶槭叶片的呈色机理, 研究人员对不同叶片的色素含量进行测量, 结果如下。下列说法错误的是（ ）
种类 叶绿素/(mg· ) 类胡萝卜素/(mg· ) 花色素苷/(mg g )
黄叶 0.21 0.24 0.12
绿叶 0.35 0.18 0.11
注:花色素苷为花青素的糖苷形式,是一类天然色素。
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
B．纸层析时滤纸条上无花色素苷条带，原因可能是花色素苷为水溶性色素
C．叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体类囊体薄膜上，能捕获并转化光能
D．叶片呈金黄色的主要原因是叶绿素含量低，类胡萝卜素/叶绿素的比值高
【答案】C
【解析】A、提取色素时加入碳酸钙是为了中和细胞中的有机酸，防止叶绿素被分解，A正确；
B、花色素苷为水溶性色素，而纸层析法使用层析液（有机溶剂），水溶性色素在层析液中溶解度低，无法随层析液扩散形成条带，B正确；
C、叶绿素和类胡萝卜素分布在类囊体薄膜上，但只有少数特殊状态的叶绿素a能转化光能，类胡萝卜素仅能吸收和传递光能，C错误；
D、黄叶中叶绿素含量（0.21）低于绿叶（0.35），而类胡萝卜素含量（0.24）高于绿叶（0.18），类胡萝卜素/叶绿素的比值高，导致叶片呈金黄色，D正确。
故选C。
3．某生物探究小组以红色苋菜叶片为实验材料，用无水乙醇提取叶片中的色素，如图甲、乙两组分别是以层析液和蒸馏水分离色素得到的结果。已知植物花青素易溶于无水乙醇和蒸馏水，不溶于层析液中，光合色素不溶于蒸馏水。下列叙述错误的是（ ）
A．提取色素过程中加入二氧化硅的目的是使研磨充分
B．甲组滤纸条从上往下第三条色素带的颜色是蓝绿色
C．层析后乙组滤液细线处的颜色是无色
D．紫红色的花青素分布在液泡中，乙组滤液细线上方的色素带的颜色是紫红色
【答案】C
【解析】A、提取绿叶中的色素时，加入二氧化硅的目的是使研磨充分，A正确；
B、由分析可知，甲组滤纸条从上往下第三条色素带含有的色素是叶绿素a，颜色是蓝绿色，B正确；
C、乙组是用蒸馏水分离色素，光合色素不溶于蒸馏水，故滤液细线处的颜色是深绿色，C错误；
D、紫红色的花青素分布在液泡中，为水溶性，因此乙组滤液细线上方的色素带的颜色是紫红色，D正确。
故选C。
4．进行绿叶中色素的提取与分离实验时，下列选材或试剂与目的对应错误的是（ ）
选项 选材或试剂 目的
A 新鲜菠菜叶 叶绿素含量相对较高，易于研磨
B CaCO 和SiO 均保护色素分子不被破坏
C 无水乙醇 溶解叶绿体基粒上的色素
D 重复画滤液细线 增加色素含量，便于实验结果的观察
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．新鲜菠菜叶中叶绿体色素（尤其是叶绿素）含量高，且叶片幼嫩易于研磨破碎，A正确；
B．CaCO 的作用是防止叶绿素被细胞液中的有机酸破坏，而SiO 用于使研磨更充分，两者作用不同，B错误；
C．无水乙醇作为有机溶剂可溶解色素，叶绿体中的色素确实分布在基粒的类囊体膜上，溶解过程正确，C正确；
D．重复画滤液细线可增加滤纸条上的色素量，使层析后的色素带更清晰，D正确；
故选B。
5．红叶李的叶片呈现红色，这与花青素有关，花青素为水溶性色素，也可用无水乙醇提取。某同学用红叶李叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于蒸馏水中进行层析，再在层析液中层析，过程及结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．1~5中色素均能捕获光能
B．2最可能是黄绿色的叶绿素b
C．进行该实验应在通风好的条件下进行
D．2~5中的色素均不能溶解在蒸馏水中，但可溶解在层析液中
【答案】A
【解析】A、2~5中色素均为光合色素，因而能捕获光能，1色素为水溶性的，不能捕获光能，A错误；
B、2在层析液中的溶解度最小，最可能是黄绿色的叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，B正确；
C、进行该实验应在通风好的条件下进行，因为层析液中的一些成分是有毒的，C正确；
D、2~5中的色素均不能溶解在蒸馏水中，但可溶解在层析液中，依次为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素，D正确。
故选A。
题型二 光合作用的原理
6．如图表示野外种植的天竺葵叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的相关过程，其中数字序号表示代谢过程，字母表示相关的物质。下列叙述错误的是（　　）
A．B可代表从类囊体膜运往叶绿体基质的NADP+和ADP
B．⑤生成的F是丙酮酸，进入线粒体后被彻底氧化分解
C．要测定叶片的光合作用速率，至少需要设置黑暗和光照两个组
D．当提高野外天葵周围CO2浓度时，短期内叶肉细胞中C5含量会降低
【答案】A
【解析】A、据图可知，①表示光反应阶段，②表示暗反应阶段，A表示ATP和NADPH，B表示NADP+和ADP，B可代表从暗反应的场所线粒体基质运往叶绿体类囊体薄膜，A错误；
B、⑤表示有氧呼吸第一阶段，其生成的F是丙酮酸，进入线粒体后被彻底氧化分解，B正确；
C、光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，在光照条件下，可测得净光合速率，在黑暗条件下，可测得呼吸作用速率，所以要测得叶片的光合作用速率，至少需要设置黑暗和光照两个组，C正确；
D、当提高野外天葵周围CO2浓度时，会导致CO2的固定速率加快，C3的还原速率不变，即C5的消耗速率加快，C5的生成量不变，所以短期内叶肉细胞内C5含量会降低，D正确。
故选A。
7．下面为绿色植物光合作用过程示意图（图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示）。有关判断错误的是（ ）
A．①过程的主要部位是根尖成熟区，③过程发生在叶绿体类囊体薄膜
B．④⑤⑥过程属于暗反应，在晚上进行，发生在叶绿体基质
C．物质c和e参与C3的还原，可在光反应中不断生成
D．将物质g用18O标记，最终在生成的（CH2O）中能检测到18O
【答案】B
【解析】A、土壤中的H2O经过①过程进入植物体，故①表示水分的吸收；吸收水分的主要部位是根尖成熟区，H2O经过③过程生成O2和NADPH，③表示水的光解，发生在类囊体薄膜上，A正确；
B、④表示二氧化碳的固定，⑤表示C3的还原，⑥表示糖类的生成，④⑤⑥过程属于暗反应，发生在叶绿体基质中，暗反应有光无光都能进行，B错误；
C、d+Pi→c，c参与C3的还原，故c为ATP；e也参与C3的还原，故e为NADPH，ATP和NADPH可在光反应中不断生产，C正确；
D、g为CO2，将CO2用18O标记，C18O2参与（CH2O）的生成，因此最终在生成的（CH2O）中能检测到18O，D正确。
8．核桃树光合作用的卡尔文循环如图所示，其中①②为相关物质。下列有关叙述正确的是（ ）
A．核桃树发生图示反应过程的场所是线粒体基质
B．还原C3所消耗的ATP主要来自线粒体内膜
C．若光照减弱，则短时间内物质①的含量会升高
D．若图示过程速率降低，则可能会影响光反应的进行
【答案】D
【解析】A、图中代表的是光合作用的暗反应，所以核桃树发生图示反应过程的场所是叶绿体基质，A错误；
B、还原C3所消耗的ATP来自光反应，光反应产生ATP的场所是叶绿体的类囊体薄膜，而不是线粒体内膜，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段产生大量ATP的场所，B错误；
C、图中物质①为C5，若光照减弱，则短时间内C3的还原速率和C5的生成速率均降低，但C5的消耗速率基本不变，因此C5的含量会降低，C错误；
D、光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+，若图示暗反应过程速率降低，会导致ADP、Pi和NADP+供应不足，从而可能会影响光反应的进行，D正确。
故选D。
9．将某种植物栽培于密闭玻璃温室内，下图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况（整个过程呼吸速率恒定）。则下列相关说法正确的是（　　）
A．b点叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率
B．经过一昼夜后，该玻璃温室内的O2浓度将下降
C．de段光合速率下降的原因是玻璃温室内的CO2浓度将下降
D．f点时玻璃罩内CO2浓度最低，故此时光合作用速率最慢
【答案】A
【解析】A、b点时玻璃温室内CO2浓度最高，说明植物整体的光合作用速率等于呼吸作用速率，但叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，A正确；
B、经过一昼夜后，玻璃温室内CO2浓度降低，说明植物光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的O2量，该玻璃温室内的O2浓度将上升，B错误；
C、de段部分气孔关闭，CO2吸收减少，胞间二氧化碳浓度降低，导致光合速率下降，C错误；
D、f 点时玻璃罩内CO2浓度最低，说明此时光合作用积累的有机物最多，但光合作用速率不是最慢，D错误。
故选A。
10．科研人员对酸橙夏季光合作用特性进行研究获得系列数据。图甲为光合有效辐射(类似光照强度)和酸橙外周空气中 浓度变化,图乙为酸橙的净光合速率和气孔导度变化。下列说法错误的是（ ）
A． , 浓度下降的主要原因是光合有效辐射的增强
B． ,光照过强导致气孔关闭, Pn 下降
C．a 点时, 叶绿体中的 ATP 从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D．酸橙的 Pn 与 Gs 呈正相关, a、b点酸橙固定 的速率相同
【答案】D
【解析】A、在8:00 - 10:00，光合有效辐射增强，植物光合作用增强，对CO2的吸收增多，导致CO2浓度下降，A正确；
B、10:00 - 12:00，光照过强，为了防止水分过度散失，植物气孔关闭，使得CO2供应减少，进而导致净光合速率（Pn）下降，B正确；
C、a点时植物进行光合作用，在叶绿体中，光反应产生ATP，场所是类囊体薄膜，暗反应消耗ATP，场所是叶绿体基质，所以ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动，C正确；
D、由图乙可知，酸橙的Pn与Gs并不总是呈正相关。Pn为净光合速率，固定CO2的速率为总光合速率，总光合速率=净光合速率 + 呼吸速率，a、b点净光合速率相同，但由于呼吸速率不一定相同，所以a、b点酸橙固定CO2的速率不一定相同，D错误。
故选D。
题型三 影响光合作用的因素
11．为探究温度对光合作用强度的影响，某兴趣小组以生长旺盛的绿叶为材料，用打孔器打出圆形小叶片90片，均分为三组，并抽出其内的气体使其沉入水底，以相同时间内上浮的叶圆片数量为观测指标进行实验，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
温度（℃） 4 20 38
叶圆片上浮数量/个 0-1 15 30
A．光照强度属于该实验的无关变量，应保持相同且适宜
B．4℃时几乎无叶圆片上浮，该叶圆片不能进行光合作用
C．温度可通过影响光合作用酶的活性影响光合作用速率
D．若用18O标记CO 中的氧，不能在O 中检测到放射性
【答案】B
【解析】A、实验中温度是自变量，光照强度属于无关变量，需相同且适宜以确保实验结果的准确性，A正确；
B、4℃时叶圆片几乎不上浮，说明光合速率极低，但呼吸作用可能仍在进行，低温仅抑制酶活性而非完全阻止光合作用，B错误；
C、温度通过影响光合作用相关酶的活性，进而影响暗反应中CO 固定等过程，最终改变光合速率，C正确；
D、光合作用释放的O 来源于水的光解，CO 中的氧进入有机物（如葡萄糖），不会直接出现在O 中，D正确。
故选B。
12．研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表，下列分析错误的是（ ）
处理 指标
光饱和 点（lx） 光补偿 点（lx） 低于5000lx 光合曲线 的斜率 叶绿素含量 （mg·dm-2） 单株光合产 量（g干重） 单株叶片产 量（g干重） 单株果实产 量（g干重）
不遮阴 40000 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25
遮阴2小时 35000 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21
遮阴4小时 30000 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13
注：光饱和点：光合速率不再随光照强度增加而增加；光补偿点：光合速率和呼吸速率相等等光照强度，lx为光照强度单位
A．在较低的光照强度下花生植株可通过降低呼吸速率实现有机物的积累
B．一定范围内，遮阴时间越长，花生植株利用弱光的效率越低
C．较长遮阴时间处理下，花生植株优先将光合产物分配给叶片
D．一天内对花生的遮阴时间不超过2小时可获得较高的单株果实产量
【答案】B
【解析】A、遮阴处理后，光补偿点降低（550→515→500 lx），说明在较低光照下，光合速率即可等于呼吸速率。这可能由于植株降低呼吸速率以减少消耗，从而在弱光下积累有机物，A正确；
B、遮阴时间越长，低于5000lx的光合曲线斜率越大（1.22→1.23→1.46），斜率越大表明弱光下光合速率随光照增强上升更快，即利用弱光效率更高，B错误；
C、遮阴4小时时，单株叶片产量保持3.05g，而果实产量大幅下降（8.25→6.13g），说明光合产物优先分配给叶片而非果实，C正确；
D、不遮阴时果实产量最高（8.25g），遮阴2小时略低（8.21g），遮阴4小时显著下降（6.13g）。因此，遮阴时间不超过2小时（包括不遮阴）可获得较高果实产量，D正确。
故选B。
13．在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率（CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．光照强度为a时，该植物的干重不会增加
B．光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大
C．光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大
D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低
【答案】C
【解析】A、光照强度为a时，光合速率等于呼吸速率，即净光合速率为0。植物干重增加依赖净光合积累有机物，净光合速率=光合速率-呼吸速率，此时净光合为0，干重不会增加，A 正确；
B、光照强度从a逐渐增加到b时，光合速率与呼吸速率差值逐渐增大。净光合速率越大，植物积累有机物越多，生长速率逐渐增大，B正确；
C、光照强度小于b时，光照强度未达饱和的阶段，在光照强度为主要限制因素时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率不会增大（因为光照不足，光反应提供的ATP和NADPH有限，限制暗反应）；只有当光照强度饱和后，提高CO2浓度，CO2固定速率才会增大，C错误；
D、光照强度为b时，光反应为暗反应提供ATP和NADPH。适当降低光反应速率，提供的ATP和NADPH减少，会使暗反应中CO2固定速率降低，D正确。
故选C。
14．香菇营养丰富，果蔬皆宜。图1是温室栽种的香菇在不同条件下的光合速率（用CO 的吸收速率表示）变化曲线。图2表示香菇叶肉细胞内的线粒体和叶绿体的各种关系，据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．当环境中CO 浓度为a时，限制香菇光合速率的外界因素是光照强度
B．在低光照强度且CO 浓度为b时，香菇光合作用固定CO 的速率为m
C．在高光照强度且CO 浓度为c时，其叶肉细胞的状态如图2中④所示
D．高光照强度时，突然将CO 浓度由b升高至c，短时间内C 含量将增加
【答案】C
【解析】A、观察图 1，当环境中CO2浓度为a时，在低光照强度和高光照强度下光合速率相同，此时限制香菇光合速率的外界因素是CO2浓度，而不是光照强度，A错误；
B、在低光照强度且CO2浓度为b时，香菇光合作用固定CO2的速率为净光合速率加上呼吸速率。由图可知净光合速率为m，但呼吸速率未知，所以无法得出光合作用固定CO2的速率为m，B错误；
C、在高光照强度且CO2浓度为c时，光合速率大于呼吸速率，叶肉细胞需要从外界吸收CO2并释放O2，图 2 中④表示光合速率大于呼吸速率，符合此时叶肉细胞的状态，C正确；
D、高光照强度时，突然将CO2浓度由b升高至c，CO2固定加快，C5消耗增多，而C5的生成短时间内不变，所以短时间内C5含量将减少，D错误。
故选C。
15．CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度（375μmol·mol-1），乙组提供CO2浓度倍增环境（750μmol·mol-1），丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．据图分析，提高环境中CO2浓度可以提高作物的光合作用速率
B．CO2浓度倍增时光合作用速率并未倍增可能与C5的再生速率不足有关
C．作物长期处于高浓度CO2环境可能会降低固定CO2的酶的活性或含量
D．欲探究不同CO2浓度对作物光合作用的长期影响应缩短作物的培养时间
【答案】D
【解析】A、，甲组提供大气CO2浓度（375μmol·mol-1），乙组提供CO2浓度倍增环境（750μmol·mol-1），据图分析可知，不同作物种类乙组的光合作用速率都高于甲组，提高环境中CO2浓度可以提高作物的光合作用速率，A正确；
B、CO 浓度倍增时光合作用速率并未倍增，可能的原因有NADPH和ATP的供应存在限制、固定CO 的酶活性不够高、C 的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等，B正确；
C、由图可知，丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。光合速率比甲组（正常大气CO2375）还更低，故作物长期处于高浓度CO2环境可能会降低固定CO2的酶的活性或含量，C正确；
D、探究不同CO 浓度对作物光合作用的长期影响，需定期测定作物的光合作用相关指标（如光合速率、光合色素含量等），观察其随时间的变化，而缩短培养时间不利于观察长期影响，D错误。
故选D。
题型四 C3植物、C4植物和CAM植物
16．玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图所示，酶1为PEP羧化酶，可固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，固定CO2的能力较C4植物弱，称为C3植物。下列说法错误的是（ ）
A．酶1固定CO2的能力比酶2强
B．叶肉细胞中固定光能的色素位于类囊体薄膜上
C．酶1和酶2能催化同一个化学反应，但效率不同
D．与小麦相比，玉米更能适应高温、干旱的环境
【答案】C
【解析】A 、由图可知，酶 1 能固定低浓度的 ，说明酶 1 固定 的能力比酶 2 强，A 正确；
B 、 叶肉细胞中固定光能的色素位于类囊体薄膜上，B 正确；
C 、酶 1 和酶 2 催化的不是同一个化学反应，C 错误；
D 、因为玉米能利用低浓度的CO2形成C4 ，所以与小麦相比，玉米更能适应高温、干旱的环境，D 正确。
故选C。
17．RuBP羧化/加氧酶缩写为Rubisco，当浓度高时，Rubisco催化与反应；当浓度高时，Rubisco催化与经过一系列化学反应，消耗ATP和NADPH，生成和，这一过程称为光呼吸。如图为小麦叶肉细胞中的部分生理活动过程，大写字母代表相应的物质。下列叙述不合理的是（ ）
A．A表示NADPH，B表示，C表示ADP+Pi，D表示ATP，F表示RuBP
B．夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，植物光呼吸会有所增强
C．Rubisco位于叶绿体基质，玉米（植物）通常比小麦植物）光呼吸作用弱
D．光呼吸过程消耗ATP、NADPH，与光反应相反，不利于植物细胞的正常生长
【答案】D
【解析】A、由图可知，H++B→A，故A表示NADPH，B表示NADP+，光反应过程由C形成D，则C表示ADP+Pi，D表示ATP，F表示RuBP，即C5，A正确；
B、夏季晴朗的中午出现“午休现象”时，气孔关闭，二氧化碳不能正常进入叶肉细胞，但光反应正常进行，导致叶肉细胞内氧气浓度较高，氧气和五碳化合物结合几率增加，因此植物光呼吸的强度较通常会有所增大，B正确；
C、Rubisco位于叶绿体基质，玉米（植物）通常比小麦植物）光呼吸作用弱，因为玉米能利用较低浓度的二氧化碳，C正确；
D、植物细胞产生的ATP和NADPH过多时会破坏细胞，光呼吸能消耗过多的ATP和NADPH，故光呼吸有利于保护农作物，D错误。
故选D。
18．一般的C3植物的光合作用只具有C3途径，而玉米等C4植物既有C4途径又有C3途径（如下图），PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力。据图分析，下列说法错误的是（ ）
A．玉米维管束鞘细胞内含有叶绿体
B．为过程②提供能量的物质有ATP和NADH
C．物质B为C3，它和PEP均可固定CO2
D．相比C3植物，玉米更易在高温干旱的环境中生存
【答案】C
【解析】A、卡尔文循环（即暗反应）进行的场所是叶绿体基质，据此可知，玉米维管束鞘细胞内含有叶绿体，A正确；
B、②为C3的还原，光反应提供的ATP和NADPH可为其提供能量，B正确；
C、物质B为C5，B可参与CO2的固定，C错误；
D、相比C3植物，玉米作为C4植物，PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力，因而能固定更低浓度的二氧化碳，因此更易在高温干旱（此时气孔关闭，提供的二氧化碳浓度低）的环境中生存，D正确。
19．CAM(景天科)植物具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭时液泡中储存的苹果酸则脱羧释放CO2用于光合作用。下列叙述正确的是（　　）
A．CAM植物白天和晚上均进行光合作用和细胞呼吸
B．CAM植物细胞白天产生CO2的具体部位是线粒体基质
C．CAM植物叶肉细胞液泡中的pH白天逐渐升高，夜间逐渐降低
D．CAM植物吸收CO2的速率与细胞膜上转运蛋白的数量呈正相关
【答案】C
【解析】A、CAM植物晚上不能进行光合作用，A错误；
B、CAM植物细胞液泡中储存的苹果酸脱羧也产生CO2，B错误；
C、CAM植物白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，叶肉细胞的pH白天逐渐升高，晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中，夜间pH逐渐降低，C正确；
D、吸收CO2不需要转运蛋白，D错误。
故选C。
20．CAM植物（如仙人掌）主要生活在干旱、少雨的环境下，只有在夜间才开放气孔，其光合作用过程如图所示。据图分析下列说法错误的是（　　）
A．CAM植物在夜晚吸收二氧化碳，经过一系列反应合成苹果酸，储存在液泡中
B．白天CAM植物在液泡中将苹果酸分解产生二氧化碳参与卡尔文循环
C．白天CAM植物苹果酸分解过程会导致液泡中的pH升高
D．白天CAM植物气孔关闭主要是降低蒸腾作用、减少水分散失，从而适应干旱环境
【答案】B
【解析】A、据图可知，夜晚吸收的二氧化碳在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸结合生成草酰乙酸（C4），草酰乙酸在酶的作用下还原为苹果酸（C4），并储存在液泡中，A正确；
B、白天液泡中的苹果酸进入细胞质基质，在细胞质基质中将苹果酸分解产生二氧化碳参与卡尔文循环，B错误；
C、CAM植物白天利用苹果酸分解产生的二氧化碳，参与卡尔文循环，会导致液泡的pH上升，C正确；
D、CAM植物主要生活在干旱、少雨的环境下，白天关闭气孔，可以降低蒸腾作用、减少水分的散失，从而适应干旱环境，D正确。
1．（2025·四川巴中·三模）某实验小组欲探究 O2浓度增大和温度升高对水稻叶片光合作用的影响，以水稻为实验材料，设置两个 O2浓度（环境大气 O2浓度和 1.5 倍环境大气 O2浓度）和三个温度处理[环境温度（CK）、冠层红外增温+1.5℃和冠层红外增温+2℃]，于灌浆后期测定各组水稻叶片的饱和光合速率（饱和光合速率是指在一定的光照强度下，植物光合作用速率达到最大值时的光合速率），结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．各组应选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行饱和光合速率的测定
B．实验结果不能表明，O2对饱和光合速率的抑制作用随 O2暴露时间的延长而增强
C．实验结果不能表明，O2浓度增大会显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率
D．推测适当增温能在一定程度上缓解高浓度 O2对水稻饱和光合速率的抑制作用
【答案】C
【解析】A、测定饱和光合速率时，各组需选取数量相等、长势较一致的水稻叶进行测定，目的是控制无关变量对实验结果的干扰，A正确；
B、实验并未进行自变量为O3暴露时间的实验，不能得出O3对光合速率的抑制作用随O3暴露时间的延长而增强的结论，B正确；
C、实验结果表明，O2浓度增大容易显著降低水稻灌浆后期叶片的饱和光合速率，C错误；
D、冠层内增温2℃处理下，1.5倍环境大气O3浓度的饱和光合速率大于CK组中1.5倍环境大气O3浓度的饱和光合速率，推测增温能在一定程度上缓解高浓度O3对水稻光合速率的抑制作用，D正确。
故选C。
2．（2025·山东烟台·三模）蓝细菌进化出一种高效的CO2浓缩机制（如图所示），其光合作用依赖于光合片层和羧化体，光合片层上有光合色素，羧化体具有蛋白质外壳，CO2无法直接进出。研究发现，R酶还能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。下列说法错误的是（　　）
A．蓝细菌的光合片层膜上有叶绿素和藻蓝素，可进行光反应过程
B．CO2分别以自由扩散和主动运输的方式穿过细胞膜和光合片层膜
C．羧化体是暗反应的场所，其蛋白质外壳没有特异的选择通透性
D．该浓缩机制可促进CO2与R酶的结合率，提高光合作用效率
【答案】C
【解析】A、 蓝细菌是原核生物，其光合片层膜上含有叶绿素和藻蓝素，能吸收光能进行光反应过程，A正确；
B、由图可知，CO2通过细胞膜不需要转运蛋白，不需要能量，属于自由扩散；通过光合片层均需要转运蛋白和能量，属于主动运输，B正确；
C、羧化体中能进行CO2的固定（CO2与C5结合形成C3），是暗反应的场所，羧化体具有蛋白质外壳，CO2无法直接进出,明蛋白质外壳具有特异的选择通透性，C错误。
D、该浓缩机制可使羧化体中CO2浓度升高，促进CO2与R酶的结合率，减少O2与R酶的结合，从而提高光合作用效率，D正确。
3．（2025·河北廊坊·三模）某兴趣小组以新鲜菠菜成熟叶作为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。将材料用清水清洗、沥干、切碎后加入丙酮一无水乙醇混合提取剂，同时加入少量碳酸钙（CaCO3）和二氧化硅（SiO2）进行浸提、研磨、过滤，过滤后采用纸层析法分离光合色素。下列叙述错误的是（　　）
A．加入CaCO3能中和细胞液中的有机酸，防止色素被破坏
B．加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于光合色素的释放
C．光合色素的浸提等工序应在避光处进行，以防止色素被光解
D．采用纸层析法分离色素后，滤纸条上类胡萝卜素条带宽于叶绿素条带
【答案】D
【解析】A、加入碳酸钙的目的是中和细胞液的有机酸，防止色素被破坏，使实验现象更加明显，A正确；
B、加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于光合色素的释放，B正确；
C、光合色素的浸提等工序应在避光处进行，以防止色素被光解，因为色素在光下易分解，C正确；
D、类胡萝卜素含量少于叶绿素，采用纸层析法分离色素后，叶绿素的条带宽于类胡萝卜素的条带，D错误。
故选D。
4．（2025·河北廊坊·三模）某实验小组研究了不同温度和不同播种时间对小麦生长的影响，结果如表所示。下列叙述正确的是（　　）
生长温度 播种时间 光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 叶绿素含量（mg·g-1）
常温 常规播种 17.8 430 288 1.9
推迟播种 17.9 450 295 2.2
高温 常规播种 10 250 302 0.9
推迟播种 14.5 350 312 1.5
A．光照下单位时间内小麦的CO2吸收量即为其光合速率
B．CO2在小麦叶肉细胞的叶绿体基质中被C3固定为C5
C．推测高温下，推迟播种能减缓高温对小麦光合作用的抑制作用
D．常温下小麦光合速率较高只与气孔导度较大、吸收的CO2较多有关
【答案】C
【解析】A、表中光合速率是指净光合速率与呼吸速率之和。光照下测定单位时间内小麦的CO2吸收量为净光合速率，A错误；
B、CO2由C固定形成C3，B错误；
C、高温条件下，推迟播种比常规播种时小麦的光合速率大，推测高温条件下推迟播种能减缓高温对小麦光合作用的抑制作用，C正确；
D、常温下小麦光合速率较高与气孔导度较大、吸收的CO2较多、叶绿素含量较多有关，D错误。
5．（2025·重庆·三模）原初反应是光合作用的初始步骤，包括光能被天线色素吸收、传递至反应中心和反应中心色素与原初电子供体D和原初电子受体A之间的氧化还原反应。图甲为原初反应示意图，Chl、Chl*和Chl+分别为反应中心色素的初始态、激发态和氧化态。图乙为光合色素X的结构简式。下列相关说法，正确的是（　　）
A．光能自养型生物进行原初反应的场所均为类囊体薄膜
B．色素X为叶绿素，尾部可锚定于类囊体膜中，R结构不同时色素X的吸收光谱相同
C．D释放的电子最初来自水的光解，A接受的电子最终进入ATP和NADPH
D．反应中心色素能将光能转换为电能，为后续ATP和NADPH的生成提供能量
【答案】D
【解析】A、光能自养型生物包括绿色植物、蓝细菌等。绿色植物进行原初反应的场所是类囊体薄膜，但蓝细菌没有类囊体薄膜，其原初反应在光合片层上进行，A错误；
B、从图乙光合色素X的结构（含有Mg，有亲水头部和疏水尾部）可判断为叶绿素，尾部疏水可锚定在类囊体膜（类囊体膜主要由脂质和蛋白质组成，疏水尾部可与之结合 ）；R 结构不同（—CH3或—CHO），则色素X的吸收光谱不同，因为R基会影响色素的结构和功能，进而影响对光的吸收，B错误；
C、D释放的电子最初来自水的光解；A接受电子后，经过一系列传递，最终用于NADPH的生成，而不是ATP，ATP 是通过光合磷酸化产生的，C错误；
D、反应中心色素能吸收、传递和转化光能，将光能转换为电能，这些电能为后续ATP和NADPH的生成提供能量，D正确。
6．（2025·湖北黄石·二模）下图是某植株叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述，错误的是（ ）
A．若细胞①处于黑暗环境中。那么该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率
B．若将该植株置于细胞②对应的光照强度下一段时间，则植株的干重将减小
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量N1小于m2
【答案】D
【解析】A、细胞①处于黑暗环境中，细胞只进行呼吸作用，因此该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率，A正确；
B、细胞②对应的光照强度下光合作用等于呼吸作用，但由于植株中存在不能进行光合作用的细胞，会消耗有机物，所以若将该植株置于细胞②对应的光照强度下一段时间，则植株的干重将减小，B正确；
C、③光合作用强度大于呼吸作用，故光合作用所需的CO2，来源的外来的CO2和呼吸作用产生的CO2，故合作用所利用的CO2量为N1与N2的和，C正确；
D、④表示的呼吸作用强度大于光合用强度，故呼吸作用释放的CO2大于光合作产生的O2，物质的量N1等于m2，D错误。
7．（2025·湖南长沙·二模）生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B，A植株左上角有适宜光源，B植株无光源，中间用挡板隔开（挡板既能遮光又能隔绝气体交换）（如图甲）。然后在适宜条件下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养，测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率，得到图乙曲线L1。不考虑温度、水分等因素的影响，下列说法错误的是（　　）
A．a点对应的时刻为测定的起始时刻
B．ab、cd段限制光合速率的因素均为CO2浓度
C．b点为撤去挡板的时刻
D．c点时A植株光合速率等于B植株
【答案】D
【解析】A、观察图乙，a点之前没有对A植株的光合速率与呼吸速率进行测定相关操作，所以a点对应的时刻为测定的起始时刻，A正确；
B、ab段挡板存在，A植株的光合作用消耗CO2，导致容器内CO2浓度逐渐降低，限制光合速率，cd段挡板撤去后，B植株的呼吸作用释放CO2被A植株利用，但随CO2消耗，浓度再次成为限制因素，因此ab、cd段均受CO2浓度限制，B正确；
C、ab段，A植株光合速率逐渐降低，由于有适宜光源，因此ab段A植株光合速率下降的原因是随着容器内CO2浓度逐渐降低，在b点之后，光合速率又逐渐上升，说明b点对应撤去挡板的时刻，C正确；
D、 挡板打开后，B植株有光照，但因为距离远，光照强度小于A植株，所以c点时A植株光合速率大于B植株，D错误。
8．（以钩虫贪铜菌为情境）钩虫贪铜菌是一种细菌，能通过不同的代谢途径合成储能物质PHA。在有机物充足的环境中，该菌株可通过有氧呼吸进行异养代谢，该过程中产生的中间产物乙酰辅酶A可作为原料合成PHA：在有机物缺乏的环境中，该菌株可通过氧化H2获得能量进行化能自养，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．图示膜结构应为线粒体内膜
B．据图分析，钩虫贪铜菌在进行化能自养时，若膜上氢化酶活性被抑制，物质X的含量会升高
C．两种途径产生的乙酰辅酶A既可进一步彻底分解，又可合成PHA
D．H+进入钩虫贪铜菌是通过主动运输实现的
【答案】C
【解析】A、钩虫贪铜菌是一种细菌，属于原核生物，没有线粒体和叶绿体，因此图中的膜结构为细胞膜，A错误；
B、钩虫贪铜菌在进行化能自养时，抑制膜上氢化酶活性会阻断电子传递链，导致无法形成H+浓度梯度，使ATP不能合成，进而使C3不能还原为C5，导致物质X（C5）含量降低，B错误；
C、据图可知，两种途径产生的乙酰辅酶A既可进一步彻底分解，也可合成PHA，C正确；
D、H+进入钩虫贪铜菌生成ATP，说明该过程释放能量，为顺浓度梯度，属于被动运输，D错误。
1．（2025·全国卷·高考真题）在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率（CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．光照强度为a时，该植物的干重不会增加
B．光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大
C．光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大
D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低
【答案】C
【解析】A、光照强度为a时，光合速率等于呼吸速率，即净光合速率为0。植物干重增加依赖净光合积累有机物，净光合速率=光合速率-呼吸速率，此时净光合为0，干重不会增加，A 正确；
B、光照强度从a逐渐增加到b时，光合速率与呼吸速率差值逐渐增大。净光合速率越大，植物积累有机物越多，生长速率逐渐增大，B正确；
C、光照强度小于b时，光照强度未达饱和的阶段，在光照强度为主要限制因素时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率不会增大（因为光照不足，光反应提供的ATP和NADPH有限，限制暗反应）；只有当光照强度饱和后，提高CO2浓度，CO2固定速率才会增大，C错误；
D、光照强度为b时，光反应为暗反应提供ATP和NADPH。适当降低光反应速率，提供的ATP和NADPH减少，会使暗反应中CO2固定速率降低，D正确。
2．（2025·河北·高考真题）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
【答案】D
【解析】A、肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用，需要ATP水解供能，A不符合题意；
B、光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP（来自光反应产生的ATP），B不符合题意；
C、ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，Ca 载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量，C不符合题意；
D、水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗ATP，反而生成ATP，D符合题意。
3．（2025·河北·高考真题）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
【答案】A
【解析】A 、类囊体膜上进行水的光解消耗H2O，而线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段生成H2O，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段不生成H2O，A错误；
B、叶绿体基质中进行暗反应，消耗CO2进行二氧化碳的固定，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，涉及丙酮酸和水反应生成CO2，B正确；
C、类囊体膜上进行水的光解生成O2，线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，消耗O2和NADH生成水，C正确；
D、叶绿体基质中进行暗反应，合成葡萄糖等有机物，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，分解有机物（丙酮酸），生成CO2和NADH，D正确。
4．（2025·山东·高考真题）“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．应使用干燥的定性滤纸
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．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代
【答案】B
【解析】A、光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层析液在滤纸条上扩散从而影响色素的分离，A正确；
B、提取光合色素可以使用新鲜的绿叶，B错误；
C、重复画线前需等待滤液细线干燥，否者会导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确；
D、提取光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代，D正确。
5．（2025·安徽·高考真题）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
【答案】C
【解析】A、用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气，依据单一变量原则，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A正确；
B、调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是实验组，为对比实验，B正确；
C、实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只可计算出净光合作用强度，无法得知呼吸强度，无法计算出实际光合作用强度，C错误；
D、同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其接受的光照强度不同有关，D正确。
6．（2024·福建·高考真题）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
【答案】B
【解析】A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误；
B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确；
C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制因素不是光照时间，C错误；
D、题意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。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。
7．（2024·贵州·高考真题）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
【答案】D
【解析】A、提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；
B、由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确；
C、不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确；
D、叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。
故选D。
8．（2024·江西·高考真题）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
【答案】C
【解析】A、种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A正确；
B、水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，不需要消耗能量，B正确；
C、丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，C错误；
D、光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。
9．（2024·北京·高考真题）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
【答案】A
【解析】A、二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；
B、降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；
C、给光源加滤光片相等于降低了光照强度，会降低光合速率，C不符合题意；
D、移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。
10．（2024·浙江·高考真题）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
【答案】C
【解析】A、由图可知，细胞液的pH3-6，胞质溶胶的pH7.5，说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中，A正确；
B、通过离子通道运输为协助扩散，、通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确；
C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供，C错误；
D、白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。
11．（2024·广东·高考真题）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
【答案】D
【解析】由题干信息可知，采集到的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，进行光合作用时，光反应阶段可以将ADP和Pi转化为ATP，NADP+和H+转化为NADPH，用于暗反应，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH，而DNA存在于蓝细菌的拟核中，D正确，ABC错误。
12．（2024·广东·高考真题）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
【答案】C
【解析】A、本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；
B、色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误；
C、由于滤纸条不会相互影响，层析液的成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确；
D、用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。
13．（2024·新课标卷·高考真题）干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是（ ）
A．叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B．干旱缺水时进入叶肉细胞的会减少
C．植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D．干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
【答案】A
【解析】A、叶片萎蔫时，叶片中的脱落酸(ABA)含量会增加，达到一定程度叶片可能会脱落，A错误；
B、干旱缺水时，植物气孔开度减小，吸收的二氧化碳会减少，植物的光合速率会降低，B正确；
C、植物细胞失水时主要失去自由水，自由水含量下降，结合水与自由水比值会增大，C正确；
D、缺水会影响植物体内各种需要水分参与的生理反应，植物对营养物质的吸收和运输往往需要水分参与，缺水不利于该过程，D正确。
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