专题探究5 影响光合作用的因素-【经纶学霸●蓝题】2025年学霸高考生物一轮复习

学霸昌春蓝题生物学 专题探究5影响光合作用的因素 专题强化热点聚焦，重难突破限时：20mim C.如果提供“C02,“C首先出现在叶肉细胞 一、 选择题 的C,中 1.(2024·云南昭通期末联考)将某绿色植物放 D.玉米的叶片结构，体现对高温干旱环境的 在特定的实验装置中，研究温度对光合作用 适应 和细胞呼吸的影响（其他实验条件都是理想 3.(2024·河南信阳二模)在夏季晴朗天气上午 的)，下列分析正确的是 ( 10时，科研人员对苹果树某枝条上不同位置 温度/℃ 5101520 253035 叶片的净光合速率进行了测定，结果如图所 光照下释放 示。下列有关分析正确的是 1.252.002.453.504.003.753.25 02/(mg·hy 黑暗中吸收 7.2 0.751.001.251.752.503.253.75 如 0z/(mg·h) 6.8 A.每天光照12h,20℃时该植物积累有机物 6.4 13579111315叶片住 注：枝条益湖叶定为1，句上依次递增。 最多 A.限制第5片叶光合速率的主要因素是叶绿 B.每天光照12h,30℃时积累的有机物是 素含量，限制第15片叶光合速率的主要因 10℃时的2倍 素是光照强度 C.昼夜不停地光照.在35℃时该植物不能生长 B.第10片叶的叶绿体固定的C0,来自线粒 D.昼夜不停地光照，在20℃时该植物生长得最快 体内膜和外界环境 2.(2024·福建福州三模)玉米叶片的横切结构 C.第11~15片叶（幼叶）净光合速率比第10片 及相关代谢过程与场所如图所示，从结构与 叶（成熟叶）低可能是因为叶绿素含量 功能统一的角度，分析下列说法错误的是 较少 D.叶片中的有机物净积累量少于叶片实际制 对心0亲和力及高 造的有机物量只是因为叶片自身的呼吸作 C0、叶肉细跑 、PEP 化 用消耗 二、非选择题 4.(2024·江西联考模拟预测)夏日正午的阳光 强烈，沉水植物海菜花光合作用旺盛，产生大 量的O,使水体的溶解氧处于饱和状态。此 A.除叶肉细胞外，维管束鞘细胞中也含有叶 时水体中的C02被大量消耗，会诱导海菜花 绿体 启动C,代谢途径，过程如图所示。在低C0 B.若抑制PEP羧化酶活性，光合作用会明显 和高O,情况下，Rubisco催化加氧反应，即吸 降低 收02产生C02,该反应过程称为光呼吸。回 第三章细胞的代谢学霸高吉 答下列问题： 5.(2024·山东卷)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 H. 变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现， OADP+P A Rubiseo +乙醉酸VADP 该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响 C*CO ATP 了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性， NADPH AP丙别酸C, 苹果酸》 而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性 ADPPEP(Ca NADHK 和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花 草秘乙酸：) C,途径 14天后植株的胞间C0,浓度和气孔导度如表 HCO,+PEP(CJ PEPC →苹酰乙酸( 所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT PFPC:磷酸烯呼式丙阿酸羧化砖 为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度 PFP磷酸烯醇式丙阴酸 表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化 (1)海菜花光反应发生的场所是 蔗糖分解为单糖 图中为光合作用提供原料的无机物有水分和 ☐未处理 (答出两种即可)等。海菜 ]+lo+KT 花叶肉细胞中丙酮酸产生的场所有 (2)在高02低C02条件下，C,发生氧化并产 生光呼吸的底物 :在强光下，光反应 ①②③ 球 野生型 突变休 转换的能量超过暗反应的需要时，会对细胞 造成伤害，此时光呼吸可对细胞起到保护作 检测指标 植株 14 天 21 天28天 用，原因是 光呼吸 胞间CO,浓度/ 野生型 140 151 270 是一种 (填“吸能”或“放能”)反应。 (olC02·mlr) 突变体 110 140 205 (3)图中催化CO,固定的两种酶(PEPC、 气孔导度/(mol 野生型 125 95 41 Rubisco)中，与C0,(HC0,ˉ)亲和力较高的是 H20·m2·g) 突变体 140 112 78 PEPC,原因是 (1)光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应 (4)科研人员根据对光呼吸机理的研究，利用 利用的物质有 结合细胞分裂素的 基因编辑技术设计了以下实验：A组实验，即 作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变 在海菜花叶绿体中完成光呼吸全过程的替代 体叶片变黄的速度慢的原因是 途径，该途径乙醇酸也能降解并产生C02: (2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低 B组实验，即在基因编辑基础上同时利用 光照强度。据表分析，与野生型相比，开花 RNA干扰技术，降低叶绿体膜上乙醇酸转运 14天后突变体的光饱和点 (填“高” 蛋白的表达量：C组实验为不做基因编辑。 或“低”)，理由是 检测三种不同类型植株的光合速率发现B组 (3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式 光合速率最高，分析其原因可能是 运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀 进而促进光合作用过程。 粉含量低的原因是相等,说明突变体莲藕利用C0。的能力强,固定较多CO。 故第11~15片叶(幼叶)净光合速率比第10片叶(成熟叶) 暗反应效率高,所以与普通莲藕相比,突变体连藕合成还 低可能是因为叶绿素含量较少,C正确;植物所有的细胞都 原糖多。(4)设计实验时为了排除无关变量的影响,遵循单 能进行呼吸作用,但进行光合作用的主要是叶肉细胞,故叶 一变量原则,应保持无关变量相同目适宜,所以①置于相同 片中的有机物净积累量少于叶片实际制造的有机物量,不 C0.浓度的环境,②置于相同的温度环境,③置于相同(而 仅因为叶片自身的呼吸作用,还有根细胞等细胞的呼吸作 非不同)的光照强度,④置于相同的湿度环境,选用生长 用,D错误。故选C。 状态一致的植株;为减少实验的偶然性,遵循重复原则,还 4.(1)(叶绿体)类囊体薄膜 CO、HCO. 叶绿体基质和细 应选用足够植株样本,故选①②④5。 胞质基质 (2)乙醇酸 光呼吸可消耗过剩的ATP和 8.(1)①细胞质 基质 ②类囊体薄膜 CO.固定 NADPH NADPH 吸能 (3)与Rubisco相比,PEPC能固定和利用 C. 吸水涨破(2)①温度为36°C时的净光合速率低于 较低浓度的C0。(4)乙醇酸转运蛋白减少,使叶绿体内乙 温度为12C.26°C和30°C的净光合速率②光合作用 醇酸浓度升高,乙醇酸降解产生大量CO.,用于暗反应;基因 的最适温度比呼吸作用晦低,因此26C时光合作用梅活性 编辑后降解乙醇酸产生C0.的速率更快,效率更高等 高于呼吸作用腾;C0.浓度为1.2~1.6mL·L时,C0.浓度 解析:(1)光反应发生的场所是(叶绿体)类囊体薄膜,题图 增高,暗反应速率增大,光合作用合成有机物的速率增大; 中光合作用提供原料的无机物有水分和CO。、HCO。海菜 同时,C0.浓度高抑制呼吸作用.呼吸速率下降 花叶肉细胞中丙酬酸产生的场所有叶绿体基质和细胞质基 解析:(1)①由题图1可知.细胞核DNA上编码小亚基的遗 质。(2)在高0.低C0.条件下.C.发生氧化并产生光呼吸 传信息转录到RNA上.RNA通过核孔进入细胞质中.在细 的底物乙醇酸,光呼吸可消耗过利的ATP和NADPH.因此 胞质中的核糖体上翻译形成小亚基,然后小亚基进入叶绿 光呼吸可对细胞起到保护作用,说明光呼吸是一种吸能反 体内。叶绿体编码大亚基的DNA的遗传信息转录到RNA 应。(3)与Rubisco相比,PEPC能固定和利用较低浓度的 上后,在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基,在叶绿 C0..因此PEPC对C0.(HC0)亲和力较高。(4)由于乙 体的基质中小亚基和大亚基组装成有功能的B。②光合 醇酸转运蛋白减少,使叶绿体内乙醇酸浓度升高,乙醇酸降 作用过程中光反应阶段合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜 解产生大量C0..用于暗反应:基因编辑后降解乙醇酸产生 上完成的。活化的R催化CO.固定产生C..C.还原需要 C0. 的速率更快,效率更高等原因进而促进光合作用过程 NADPH作为还原剂。C.的还原产物除了糖类外,还有C. 因此B组光合速率最高。 因此X为C.(五碳化合物)。光合作用合成的糖类,如以大 5.(1)ATP.NADPH 突变体细胞分裂素合成更多.而细胞分 量可溶性糖的形式存在于叶绿体中,则可能使叶绿体内溶 裂素能促进叶绿素的合成(2)高 开花14天后突变体气 液的浓度升高,渗透压增大,进而导致叶绿体吸水涨破 孔导度大于野生型,但胞间C0.浓度低于野生型,且突变体 (2)①据题图2分析,当环境温度由12C到26C再到 的呼吸代谢不受影响,说明突变体的光合作用强度更大,需 30C变化时,甜瓜净光合速率在增大,但当温度为36C时, 要的光照强度更大(3)叶片的光合产物主要以庶糖的形 甜瓜净光合速率反而下降了,因此甜瓜净光合速率并非与 式运输到植株各处,而蓝糖转化酸催化蘑糖分解为单糖,图 环境温度始终呈正相关,得出此结论的依据是温度为36C 中突变体糖转化藤活性大于野生型,因此突变体内可向 时的净光合速率低于温度为12C26C和30C的净光合 外运输到籽粒的糖含量少于野生型 速率。②C0.是光合作用的原料,C0。浓度为1.2~1.6 解析:(1)光反应产生的ATP和NADP日可用于暗反应C。的 mL·L时,C0.浓度增高,暗反应速率增大,光合作用合成 还原。对比野生型和突变体不同条件下类囊体膜蛋白稳定 有机物的速率增大;同时,C0.浓度高抑制呼吸作用,呼吸速 性可知,不同条件下突变体类囊体膜蛋白稳定性均高于野 率下降;光合作用晦的最适温度比呼吸作用晦低,因此26C 生型,可能是突变体细胞分裂素合成增加,使类囊体膜蛋白 时光合作用晦活性高于呼吸作用晦,所以26C、C0.浓度为 稳定性增强,而细胞分裂素可促进叶绿素的合成,故与野生 1.2~1.6mL·L时,净光合速率显著上升。 型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢。(2)据题表可 专题探究5 影响光合作用的因素 知,开花14天后突变体的气孔导度大于野生型,但突变体 1.A 解析:每天光照12h,植物一昼夜积累的有机物量=光照 的胞间C0.浓度低于野生型,且突变体的呼吸代谢不受影 下每小时释放的0.量x12-黑暗中每小时吸收的0,量× 响,说明突变体光合作用更强,消耗的C0.更多,因此突变体 12=(光照下每小时释放的0.量-黑暗中每小时吸收的0 的光饱和点更高。(3)据题图可知,与野生型相比,突变体 量)x12:5-35C每小时光照下释放的0.量与黑暗中吸收 糖转化梅活性更高,而藤糖转化催化蓝糖分解为单糖 的0。量的差值分别是0.5、1.0、1.2、1.75、1.5.0.5、-0.5。因 故突变体内燕糖含量减少,且叶片的光合产物主要以糖 此,20C时该植物积累有机物最多,为1.75x12=21mg. 的形式运输到植株各处,因此突变体向外运输的蘑糖含量 A正确。根据A项分析可知.每天光照12h.30C时该植物 减少,导致好粒淀粉含量低 积累有机物是10C的(0.5mg·hx12)+(1mg·hx12)= 专题探究6 细胞呼吸和光合作用的综合分析 12倍,B错误。题表中光照下释放的0。量表示净光合速 1. ABD 解析:葡萄糖是单糖,通过脱水缩合形成多糖的过程 率,黑暗中吸收的0.量表示呼吸速率,温度在35C时植物 中有水生成,A正确;有氧呼吸第二个阶段是丙嗣酸和水反 的净光合速率为3.25mg·h',因此昼夜不停地光照,在 应生成CO。和[H],所以一定消耗H.0.B正确;有些植物细 35C时植物能生长.C错误。昼夜不停地光照.25C时光照 胞含有过氧化氢(例如土豆),可以分解过氧化氢生成 下每小时释放的0.量最多,是4mg·h,所以25C时该植 0..因此植物细胞产生的0;不一定只来自光合作用,C错 物生长得最快,而不是20C,D错误。故选A。 误;光反应阶段水的分解产生0,故光合作用产生的0。中 2.C 解析:题图中维管束细胞也含有叶绿体,可以进行暗 的氧元素只能来自H.0.D正确。故选ABD。 反应,A正确;题图中抑制PEP羚化活性,会抑制暗反应 2.A 解析:分析题图可知:装置甲可用来探究光照强度对光 的过程,光合作用会明显降低,B正确;如果提供'“CO。. 合作用的影响,因此实验的自变量为光照强度,因变量为0 “CO.首先和C.反应生成C.“C首先出现在叶肉细胞的C 的产生量,其观测指标是叶回片上浮速率或一定时间内叶 中,C错误;玉米叶片特殊的结构和功能,使其在气孔关闭的 圆片浮起的数量,A正确:若将题图乙装置放置在黑暗条件 条件下仍能有效利用低浓度的CO。,既减少了蒸腾作用,又 下,可测出叶圆片的呼吸作用,将乙装置中的NaHC0.溶液 保证了光合作用的进行,所以它们对高温干早环境有更好 换成等量的NaOH溶液后.NaOH能吸收CO..呼吸作用释 的适应,D正确。故选C。 放出的CO。被吸收,无法测得呼吸速率,B错误;在题图乙 3.C 解析:第5片是成熟叶,限制其光合速率的主要因素是 实验中随着NaHCO.溶液浓度的增大,植物细胞可能会失 光照强度,第15片接受的光照较强,可能该叶片的气孔关 水,细胞代谢减慢,光合作用速率会降低,C错误:分析题图 闭导致CO。吸收减少,进而导致叶光合速率较低,A错误; 丙可知:照光与不照光部分的生理过程中的差别是光合作 题图中显示第10片叶净光合速率最大,且大于零,说明光 用是否进行,故右侧照光后称重得到的是总光合作用减去 合速率大于呼吸速率,因此,其叶绿体利用的C0。来自线粒 呼吸消耗后的质量(净光合作用),左侧遮光后称重得到的 体基质和外界环境,有氧呼吸过程中C0。的产生部位是线 是呼吸作用消耗后的质量,右侧截取部分光合作用制造的 粒体基质,B错误;幼嫩的叶片中叶绿素比成熟的叶片中少 有机物总量是(b-a),D错误。故选A。 一学霸高考·蓝题·生物学·14一