专题03 呼吸作用和光合作用（广东专用）-【好题汇编】2025年高考生物一模试题分类汇编（广东专用）

专题03 呼吸作用和光合作用 考点概览 考点01呼吸作用 考点02光合作用 呼吸作用考点01 1、（2025·广东江门·一模）呼吸作用中P酶通过促进氧气与［H]的结合进而提升低氧条件下的运动耐力，乳酸可结合在P酶特定氨基酸位点使其乳酰化。研究者发现小鼠持续运动30分钟后，肌细胞中P酶乳酰化水平升高且相对活性下降。下列说法错误的是（    ） A．P酶作用的场所最可能在线粒体内膜 B．乳酰化修饰前后P酶的结构发生改变 C．P酶乳酰化水平升高有利于提升运动耐力 D．增加肌细胞氧气供应有利于P酶活性维持 2、（2025届广东省深圳市高三下学期第一次调研考试（一模）生物试卷）某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是（    ） A．甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行 B．甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质 C．乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2 D．检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液 3、（2025·广东汕头·一模）辅酶Q10在心血管疾病治疗中发挥着重要作用，它可接收还原型辅酶I生成氧化型辅酶I时释放的电子，最终将电子传递给O2。据此推测辅酶Q10在细胞中起作用的部位是（　　） A．线粒体基质 B．线粒体内膜 C．细胞质基质 D．类囊体薄膜 4、（广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高三第一次调研）某甜瓜品种耐淹性较强。为研究其耐淹性机理，研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理，一段时间后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性，结果如图1 所示；图2为甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法正确的是（　　）      A．酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质和线粒体中 B．水淹后，甜瓜幼苗细胞中葡萄糖分子中的能量大部分以热能形式散失 C．水淹处理后，幼苗无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2 D．水淹时间越长，酶a和酶b的活性越高，叶的无氧呼吸强度将更高 5、（2025·广东·一模）食物热效应是指人在摄取食物过程中因消化、吸收、代谢等过程额外引起的能量消耗，蛋白质的食物热效应是脂肪和糖类的6~8倍。下列分析正确的是（    ） A．蛋白质、脂肪和糖类都是人体内重要的储能物质 B．消化、吸收食物过程中所需的能量由ATP水解提供 C．有氧呼吸时，葡萄糖中的能量小部分以热能的形式散失 D．如摄取食物量相等，冬天多吃米饭比多吃牛肉更能暖身子 6、（2025·广东·一模）在以下实验结果中，能观察到黄色现象的是（    ） A．在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液 B．将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热 C．将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液 D．纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带的颜色 7、（广东省深圳市高级中学高中园2025届 第一次模拟考试）学生进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时，用溴麝香草酚蓝溶液检测发现溶液变黄的速度很快。对溶液变黄时间短的合理解释是（　　） A．有氧呼吸在线粒体基质产生CO2 B．有氧呼吸在线粒体基质产生酒精 C．无氧呼吸在细胞质基质产生CO2 D．无氧呼吸在细胞质基质产生酒精 8、（广东省深圳市高级中学高中园2025届 第一次模拟考试）为验证结论：“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，某小组用酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水这些材料和试剂进行实验。实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。下列分析正确的是（    ） 组别 实验处理 实验结果 1 葡萄糖溶液+无菌水 - 2 葡萄糖溶液+酵母菌 + 3 葡萄糖溶液+A溶液 - 4 葡萄糖溶液+B溶液 - 5 ？ 6 ？ 注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成 A．含有小分子和离子的实验材料是酵母菌和B溶液 B．第5组实验处理可以是葡萄糖溶液+酵母菌+B溶液 C．第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液 D．第5、6两组的实验结果是只有一组有乙醇生成 9、（2025·广东珠海·一模）线粒体不仅能为细胞提供能量，也能参与制造细胞的结构部件。研究发现在资源有限时，细胞内会出现两种结构不同的线粒体（见图），分别独立完成以上两种功能。下列说法错误的是（    ） A．线粒体a参与制造细胞的结构部件 B．线粒体b含有较多的ATP合成酶 C．两种线粒体都可以彻底氧化分解有机物 D．两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境 10、（2025届广东省建文外国语学校两学部高三下学期第一次模拟）对下图各曲线所表示的生物学意义的叙述中,正确的是（ ） A．甲图可表示温度与光合作用强度的关系 B．乙图可表示二氧化碳浓度与光合作用强度的关系 C．丙图可表示酵母菌细胞呼吸时氧气浓度与二氧化碳生成量的关系 D．丁图可表示氧气浓度与人体红细胞吸收葡萄糖的关系 11、（广东省三校2024—2025学年高三下学期第一次联考）植物遇到对植物生长不利的环境条件，如水分不足、洪涝、高温或低温、病虫害等，往往会出现一些应激性反应。请结合不同的植物胁迫，分析并回答下列问题： (1)洪水易造成低氧胁迫。此时植物根系易变黑、腐烂，原因是 。 (2)高温引发的干旱胁迫，首先是保卫细胞失水，气孔 （变大或变小），直接影响光合作用的 阶段。 (3)盐（主要是NaCl）胁迫环境下，大豆细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，部分生理过程如图所示，请据图写出盐胁迫条件下，大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”有 （至少答出2点）。 (4)图中Na+以主动运输的方式跨膜运输，这种运输方式对细胞的意义是 。 (5)研究发现，胁迫持续三天，叶片颜色会变浅，通过电镜观察发现叶绿体的膜结构遭到破坏，科学家认为外源ABA能使干旱胁迫下玉米幼苗叶片中叶绿素的含量下降减慢。若用玉米幼苗为原料设计实验验证这一观点，请写出实验思路 。 光合作用考点02 1、（广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高三第一次调研）洋葱是生物学实验中常用的材料，其管状叶伸展于空中，进行光合作用； 鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质。下列相关叙述正确的是（　　） A．通过观察洋葱根尖分生区细胞染色体的存在状态可判断细胞所处的分裂时期 B．紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度一定相同 C．可利用台盼蓝染液研究洋葱表皮细胞细胞膜的流动性 D．分离管状叶中的光合色素时，层析液应没过滤液细线 2、2025·广东·一模）玉米的光合作用既有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，下列说法正确的是（    ）    A．物质B为C3，它和PEP均可固定CO2 B．卡尔文循环进行的场所是叶绿体基质 C．为过程②提供能量的物质有ATP和NADH D．在炎热夏季中午，叶肉细胞还可以生成淀粉 3、（2025 广东省广州市真光中学高三一测）如图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线，图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。不能得出的结论是（　　）    A．图乙两条曲线相交时，有氧呼吸开始大于无氧呼吸速率 B．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞中自由水/结合水的值会增大 C．A点（曲线最低点）时，光照下萌发种子合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体 D．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞内RNA种类将会增多 4、（2025届广东省三校高三一模）某生物兴趣小组为了探究光合色素的种类及其功能，对绿叶中的色素进行了提取和分离，所得结果如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．可用无水乙醇作为溶剂提取和分离色素 B．色素丁在层析液中的溶解度最高 C．甲和乙主要吸收红外光和蓝紫光 D．乙为叶绿素b，是细胞中含量最多的色素 5、（2025·广东江门·一模）花生生长所需的氮素除来源于土壤和肥料外，还包括根瘤固氮。氮素供应对花生产量具有重要影响。为优化花生的施氮策略，探索绿色有效的增产途径，科研人员研究不同氮肥施用量（N0、N45、N75、N105、N135、N165，数值代表施氮量，单位：kg/hm2）和不同拌种处理（蒸馏水拌种W、根瘤菌剂拌种R）对花生产量的影响，部分研究结果见图。 回答下列问题： (1)实验发现，在各施氮水平下，R处理的花生植株氮素积累量均高于W处理。据图a分析原因是：施氮会 花生结瘤，R处理可 。 (2)分析图7b、c、d可知，一定范围内提高施氮水平有利于叶绿素合成，从而 ，供暗反应阶段利用；施氮量超过N135时，限制净光合速率上升的原因有 。 (3)花生在W和R处理下，配合适宜的施氮量均能获得高产。从绿色有效的角度综合选择最优的施氮策略并说明理由： 。 6、（2025·广东深圳·一模）为选育适应弱光环境的优质水稻品种，研究人员通过γ射线诱变籼稻获得1株早熟䬺绿突变体水稻pe-1，并对水稻弱光胁迫的响应机制进行一系列研究。回答下列问题： (1)为了进行后续研究，研究人员通过 获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 (2)在水稻生长关键期，对野生型和pe-1水稻进行25％遮光处理7天，定期采集等量叶片浸泡在 （试剂）中浸提光合色素，直至叶片的颜色变成 ，再进行后续操作。 (3)经测定，野生型和pc-1叶绿素含量如图。据图分析，弱光胁迫后pe-1水稻叶片的黄化程度比野生型 （填“低”或“高”），依据是 。 (4)除光照外，CO2浓度也是影响光合作用的重要因素。绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，该过程是在细胞内的 发生，被称作 。在水稻大田种植过程中，试提出提高CO2供应量的一种具体措施 。 7、（2025·广东汕头·一模）水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成。红光能促进水稻气孔的开放，为研究其机理，研究者利用野生型(WT)和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，部分结果如图，其中气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。 回答下列问题： (1)保卫细胞的叶绿体中 (填色素名称)对红光有较高的吸收峰值，红光照射下保卫细胞光合作用制造的糖类较多，细胞吸水膨胀使得气孔打开。 (2)从光调节植物生长发育的机制看，红光促进气孔开放的机制是：①为光合作用提供更多能量；②作为 影响OsPIL15蛋白的含量。实验一的结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是①，理由是 。 (3)OsPIL15蛋白是如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步探究。 ①假设一：OsPIL15蛋白通过影响 ，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验二。 ①假设二：OsPIL15蛋白 (填“促进”或“抑制”)OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验三。若想进一步验证该结论，可选用 水稻，检测其气孔导度。 (4)研究发现OsPIL15基因过表达的水稻(OE)籽粒产量和WT无明显差异，培育OE品种的意义是 。 8、（广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高三第一次调研）某科研团队以药用草本植物决明子为实验材料，研究不同程度干旱胁迫对其光合作用的影响，结果如下表。 处理 叶绿素含量相对值 净光合速率/[μmol/（m2·s）] 气孔导度/[ mol/（m2·s）] 胞间CO₂浓度/（μmol/ mol） 光能转化效率 NPQ 对照 57.1 8.0 0.156 301.5 0.77 0.32 轻度干旱 49.0 3.9 0.058 278.3 0.71 0.41 重度干旱 47.8 2.8 0.031 259.4 0.68 0.46 注：NPQ （非光化学淬灭系数） 可反映植物以热耗散的方式耗散光能的能力。 请回答下列问题： (1)测定叶绿素含量时，先用 （填试剂） 提取色素，再测量色素溶液对 光的吸收值，进而估算出叶绿素的含量。 (2)干旱胁迫对决明子净光合速率的影响总体表现为 （填“增强”或“抑制”），该研究中净光合速率的观察指标为 （写出一种即可）。 (3)干旱胁迫下，植物在 阶段将光能转化为化学能的能力下降，此阶段合成的 等物质减少；干旱胁迫引起NPQ 上升对决明子是有利的，原因是 。 9、（2025·广东·一模）森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动。下图显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况。请据图分析回答： (1)绿色植物进行光反应的场所是 ，在叶绿体中ATP移动的方向是 。 (2)“光斑”照耀开始时，限制光合作用产物合成的主要因素是 速率。 (3)图中A点时，光反应速率 暗反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。 (4)当“光斑”移开时，CO2吸收速率发生如图所示变化的原因是“光斑”照耀期间积累的 ，还可以使暗反应持续一段时间。 (5)若对该植物作如下处理：（甲）持续光照5分钟，（乙）光照5 秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行10分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是：甲 乙，请简要说明理由。 。 10、（2025·广东·一模）番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关。下图甲示番茄体内有机物的合成与分配机理。    回答下列问题： (1)番茄植株光合作用过程中，CO2在叶肉细胞的 （填具体场所）被固定。 (2)据图甲可知细胞壁转化酶的功能是 。实践发现：热胁迫使番茄大幅减产、口感品质低下。对此，检测正常条件及热胁迫处理下番茄果实部位的糖含量，结果如图乙。请结合图甲分析热胁迫导致番茄减产且口感品质变差的原因可能是 。 (3)为探明热胁迫导致番茄减产的机制，并解决这一问题，科研人员设计并开展下列实验。 ①检测发现热胁迫下番茄细胞中LIN5基因表达水平降低，其他基因无明显变化。为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，科研人员敲除LIN5基因获得突变体lin5CR并置于 （填“正常”或“热胁迫”）条件下培养，若出现番茄大幅减产、口感品质低下现象，则假设正确。这种自变量控制方法称为 原理。 ②热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，科研人员拟利用其调控LIN5基因表达的水平，从而培育出热胁迫条件下稳产的lin5-de基因修饰植株，则在进行基因工程的核心步骤时要将热响应元件 。 ③利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中 两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。 11、（2025·广东广州·一模）2022年，我国科学家利用高光敏感的拟南芥突变体揭示了植物光适应的一种新机制。该突变体由正常光强转移到高光条件时，光合速率显著下降，表现出典型的光抑制现象。研究发现其叶绿体中NAD磷酸激酶基因缺失，NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+。图甲是光合作用的部分过程，其中PS I和PS II组成光反应系统。图乙是野生型与突变型的叶绿体内NADP+和NADPH的含量。 回答下列问题： (1)图甲所示的生物膜是 。 (2)据图乙结果，可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率 （填“高于”或“等于”或“低于”）野生型的。 (3)研究发现该突变型拟南芥中由psaA—psaB蛋白复合体组成的PS I功能受损，进一步研究发现野生型拟南芥叶绿体的psaA—psaB mRNA与核糖体的结合率明显大于突变型拟南芥。结合上述研究，推测NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+， ，更多的还原剂促进了psaA—psaB mRNA与核糖体的结合， ，进而促进PS I的生成。 (4)为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用。研究小组设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，B组为突变型拟南芥，C组 为，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。预期结果为 。 12、（2025·广东湛江·一模）国槐是重要行道树树种之一。为研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮阴10%（S1）、遮阴20%（S2）、遮阴30%（S3）、遮阴40%（S4）共5组进行相关实验，培养一段时间后测定结果如表所示。请回答下列问题： 组别 叶绿素含量/相对值 气孔导度/相对值 净光合速率/相对值 CK 0.62 0.24 10.43 S1 0.72 0.27 10.52 S2 0.83 0.29 12.75 S3 0.76 0.27 11.39 S4 0.59 0.25 9.48 (1)光照条件下，国槐叶肉细胞中产生ATP的场所有 ，光合作用时能量的转化过程是 （用箭头和文字表示）。 (2)本实验的自变量是 ，与CK组相比，S1组国槐幼苗CO2固定量 （填“增多”或“减少”），从光合作用的过程分析，其原因是 。 (3)实验表明遮阴程度与国槐幼苗净光合速率的关系是 。若想确定最合适的遮阴程度，应在该实验的基础上，在遮阴程度为 的范围内进一步进行实验。 (4)若要得到国槐幼苗的真正光合速率，要对呼吸速率进行测定，测定国槐幼苗呼吸速率的实验思路为 。 (5)某林区曾是一片河滩荒地，园林部门秉承生态优先理念，栽植刺槐、榆树、桑树等树木，将河滩荒地变身生态屏障，其演替类型属于 ，人类活动往往可以改变群落演替的 。 13、（2025 广东省广州市真光中学高三一测）为选育适应弱光环境的优质水稻品种，研究人员通过γ射线诱变籼稻获得1株早熟䬺绿突变体水稻pe-1，并对水稻弱光胁迫的响应机制进行一系列研究。回答下列问题： (1)为了进行后续研究，研究人员通过 获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 (2)在水稻生长关键期，对野生型和pe-1水稻进行25％遮光处理7天，定期采集等量叶片浸泡在 （试剂）中浸提光合色素，直至叶片的颜色变成 ，再进行后续操作。 (3)经测定，野生型和pc-1叶绿素含量如图。据图分析，弱光胁迫后pe-1水稻叶片的黄化程度比野生型 （填“低”或“高”），依据是 。 (4)除光照外，CO2浓度也是影响光合作用的重要因素。绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，该过程是在细胞内的 发生，被称作 。在水稻大田种植过程中，试提出提高CO2供应量的一种具体措施 。 14、（广东省深圳市高级中学高中园2025届 第一次模拟考试）光合作用不仅是水稻生长发育的基础，也是产量的决定因素。科研人员研究在饱和光照强度时，不同氮素水平下，低叶绿素含量突变体（YL）及野生型（WT）的光合生理生化特性，相关生理特征见下表和图。（唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco酶，表格中生理指标都是与WT进行比较。） 指标 施氮量（kgNhm-2） 氮空白（0） 中氮（120） 高氮（240） YL叶绿素含量 -44% -51% -51% YL光合作用强度 +3.7% +20.4% +39.1% 注：“”表示降低，“+”表示升高 分析图表，回答下列问题： (1)WT吸收氮元素主要用于合成 ，从而有利于光合作用的进行；YL叶绿素含量比WT明显降低，其叶片主要吸收可见光中的 光。 (2)光合作用过程中，Rubisco酶在 （细胞内具体部位）中催化 形成C3。 (3)在不同氮素水平下，YL的叶绿素含量都显著下降，光合作用强度都不同程度升高，研究人员给出的解释为：在饱和光照强度时， 并不是光合作用的内在限制因素，YL倾向于合成更多影响光合速率的关键限制性因子 ，从而有利于提高光合作用强度。 15、（2025·广东珠海·一模）Rubisco酶既可以催化C₅的羧化，也可以催化C₅的氧化。如果C₅被氧化，则会形成乙醇酸，乙醇酸能抑制暗反应多种酶的活性。为减少该类毒性代谢产物及碳素损失，植物进化出了光呼吸途径，相关路径如图所示。 回答下列问题： (1)据图可知，C₅的羧化是指暗反应中 过程。 (2)据图分析，光呼吸会消耗 ，从而影响暗反应导致植物光合速率下降。 (3)优化光呼吸代谢被认为是提高光合速率的关键突破口，目前科学家常用的优化方案有： ①加速光呼吸代谢：GDC是促进光呼吸中间产物代谢的关键酶，科学家利用基因工程构建了GDC基因过表达的拟南芥植株，发现相较于野生型，其光合速率明显上升，可能是因为图中 积累量下降从而提高了暗反应速率。 ②构建新的光呼吸通路：将苹果酸合成酶基因和乙醇酸脱氢酶基因导入烟草的叶绿体中，从而设计出一条新的光呼吸通路AP3。与原光呼吸通路相比，AP3通路促进光合作用的优势是 ，构建AP3通路同时，科学家还下调了转运蛋白PLGGI基因的表达量，目的是 。将同时具备以上改变的转基因烟草（AP3）与野生型（WT）进行田间试验，WT光合速率变化如图所示，请在图中绘制出AP3的预期结果。 16、（2025·广东梅州·一模）微量元素肥料（微肥）会影响植物的光合作用。水培橡胶苗时，叶面微肥或配施促吸收剂会影响叶片的光合作用速率，其相关生理指标见下图。（CK组：叶面喷施超纯水；W组：叶面喷施微肥；C1+W组：叶面喷施促吸收剂（C1+微肥；C2+W组：叶面喷施促吸收剂C2+微肥。）回答下列问题：    (1)与对照组（CK组）相比，实验组的设置采用了自变量控制中的 （填科学方法）。 (2)据图分析可知，与CK组相比，微肥单施或与促吸收剂C1配施对光合色素的促进作用在于显著提高 （填“叶绿素a”或“叶绿素b”或“叶绿素a和叶绿素b”）的含量；比较叶绿素含量需要提取色素，其方法是 。 (3)据图分析微肥单施或与促吸收剂配施可促进橡胶苗生长的原因是 。 (4)橡胶叶片角质层厚，实际生产中采用叶面施肥促进橡胶的氮含量效果不显著，请你从生态学角度提出合理的解决措施： 。 17、（2025届广东省建文外国语学校两学部高三下学期第一次模拟）光是调节植物生长发育的重要环境因子；盐胁迫会导致光合系统受到损害。研究人员以番茄幼苗为材料，研究在盐胁迫条件下不同红光与远红光比值（R：Fr）对番茄幼苗形态建成、叶绿素含量和光合速率的影响，部分结果如表。 LED光源/盐胁迫 叶面积/cm2 茎粗/mm 株高/cm 干重/g 叶绿素含量/ （ug•g-1） 净光合速率/ （μmol•m--2•s-1） 光饱和点/ （μmol•m-2•s-1） CK（R：Fr=7.4） 435.31 6.02 18.23 1.73 2.77 17.08 1300 T1（R：Fr=7.4） +盐胁迫 201.62 4.31 11.97 0.79 2.01 5.02 500 T2（R：Fr=1.2） +盐胁迫 318.91 5.11 15.62 1.23 2.34 10.15 800 T3（R：Fr=0.8） +盐胁迫 401.91 5.85 17.32 1.62 2.43 13.09 1100 注：1本实验CK组为白色LED光源，T2、T3为在CK组的基础上添加不同强度的LED远红光光源，形成了番茄幼苗生长发育的光环境。 2表中数据为实验第8天时的结果。 回答下列问题： (1)叶绿体类囊体膜中集中着大量光合色素，其作用是 ，其中可吸收蓝紫光的色素是 。盐胁迫下，一方面，番茄幼苗的细胞以 方式失水，使细胞液渗透压增大，生长受抑制；另一方面，叶绿素含量下降，幼苗捕获光能减少，生成的 减少，使光合速率下降。 (2)植物体内的 可感受环境中R：Fr配比的光信息变化，从而影响植物的 和形态建成。从表中信息推测，适当补充 （填“红光”或“远红光”），能显著缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害。其原因可能是适当降低光环境中的R：Fr值，促进了番茄幼苗株高，增加了叶面积和茎粗，抑制了叶绿素的分解，显著提高了幼苗的 和净光合速率，缓解番茄幼苗的盐胁迫，提高抗盐性。 (3)综合上述，若要提高设施栽培中番茄的产量，请提出可行的措施 （答2点即可）。 18、（2025·广东茂名·一模）某科研团队研究高温胁迫对番茄生长的影响，结果如下表所示。回答下列问题： 组别 叶绿素含量（mg·dm-2） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 羧化效率 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 根茎叶（g） 果实（g） 常温 3.89 0.14 253 0.12 13.9 80 16.25 高温 3.15 0.19 282 0.05 11.2 76.07 20.99 (1)从表中数据可知，在高温胁迫下，番茄的净光合速率较常温组低 （“是”或“不是”）气孔因素引起的，判断依据是 。 (2)研究表明，相比于常温组，高温胁迫组净光合速率较低的原因是 ，果实较重的原因是 。 (3)D1蛋白是光系统的反应中心蛋白，由叶绿体中的psbA基因指导合成。为提高番茄的耐高温性，科学家将拟南芥叶绿体中编码D1蛋白的psbA基因整合到番茄染色体DNA上，以实现D1蛋白在番茄中的高表达。下图是构建的基因表达载体部分示意图。    导入的psbA基因翻译场所是细胞质中的 ，其产生的D1蛋白需转移到 起作用。启动子是序列 （填“I”或“Ⅱ”），另一个序列的作用是 。 19、（2025届广东省三校高三一模）近年来，由袁隆平院士领衔的青岛海水稻研究发展中心通过常规育种、杂交与分子标记辅助育种技术，致力于“海水稻”的研发．海水稻普遍生长在海边滩涂地区，具有抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力，比普通水稻具有更强的生存竞争能力 (1)“海水稻”在海边滩涂生长，可推测它的细胞液浓度 （填“大于”“小于”或“等于”）盐碱地土壤溶液浓度 (2)大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行其原因是 。 (3)研究人员对盐胁迫下海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了研究。分别测得不同浓度NaCl培养液条件下培养水稻后测得的根尖细胞和高盐胁迫条件下（NaCl浓度200mmol/L）其叶肉细胞的相关数据．结果分别如图1、图2所示 ①若以NaCl溶液浓度I50mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图1可知，随着NaCl溶液浓度的开高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同：前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度，后者主要是 。 ②据图2分析该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升的原因：第15天之前色素含量下降不大，很可能是因为气孔导度（指气孔张开的程度） （选填“升高”或“降低”），叶绿体从细胞间吸收的CO2增多，使胞间CO2浓度降低；第15天之后胞碱CO2浓度逐渐上升，从色素含量变化对暗反应影响的角度分析，其原因很可能是 。 (4)你认为未来推广“海水稻”的重要意义是什么？（至少答出两点） 。 试卷第1页，共3页 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 呼吸作用和光合作用 考点概览 考点01呼吸作用 考点02光合作用 呼吸作用考点01 1、（2025·广东江门·一模）呼吸作用中P酶通过促进氧气与［H]的结合进而提升低氧条件下的运动耐力，乳酸可结合在P酶特定氨基酸位点使其乳酰化。研究者发现小鼠持续运动30分钟后，肌细胞中P酶乳酰化水平升高且相对活性下降。下列说法错误的是（    ） A．P酶作用的场所最可能在线粒体内膜 B．乳酰化修饰前后P酶的结构发生改变 C．P酶乳酰化水平升高有利于提升运动耐力 D．增加肌细胞氧气供应有利于P酶活性维持 【答案】C 【知识点】酶的特性、有氧呼吸过程 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、 P酶在呼吸作用中促进氧气与[H]的结合，这一过程是有氧呼吸的第三阶段，通常发生在线粒体内膜，A正确； B、蛋白质的结构决定其功能，乳酸结合在P酶的特定氨基酸位点使其乳酰化，这种修饰会导致P酶的结构发生改变，从而影响其活，B正确； C、根据题干信息可知，呼吸作用中P酶通过促进氧气与［H]的结合进而提升低氧条件下的运动耐力，而P酶乳酰化水平升高后，其相对活性下降，即P酶的功能减弱，不利于提升运动耐力，C错误； D、P酶通过促进氧气与[H]的结合来提升低氧条件下的运动耐力，因此增加肌细胞氧气供应有助于维持P酶的活性，D正确。 故选C。 2、（2025届广东省深圳市高三下学期第一次调研考试（一模）生物试卷）某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践。下列叙述正确的是（    ） A．甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行 B．甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质 C．乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2 D．检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液 【答案】B 【知识点】无氧呼吸过程、细胞呼吸类型判断及相关实验、探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸过程 【分析】酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，即在有氧和无氧的条件下都能生存。在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式。CO2可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。 【详解】A、甲瓶封口后不能立即与乙瓶连通。因为甲瓶封口后需要先让酵母菌在有氧条件下进行一段时间的呼吸，消耗掉瓶内原有的氧气，使瓶内处于无氧环境，这样才能保证后续实验中无氧呼吸情况的准确探究。如果立即连通，会导致实验结果不准确，A错误； B、酵母菌有氧呼吸时，产生二氧化碳的场所是线粒体基质。在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸进入线粒体基质，分解产生二氧化碳和[H]。所以甲瓶排出的 CO2​有可能产自酵母菌的线粒体基质（当甲瓶内有氧呼吸进行时），B正确； C、乙瓶中由蓝变绿再变黄，则可表明产生了二氧化碳，不是澄清的石灰水，不会变浑浊，C错误； D、应在充分反应后(葡萄糖消耗完)，从甲瓶中取适量滤液，加入重铬酸钾以便检测乙醇生成，因为葡萄糖也能与酸性的重 铬酸钾发生反应，D错误。 故选B。 3、（2025·广东汕头·一模）辅酶Q10在心血管疾病治疗中发挥着重要作用，它可接收还原型辅酶I生成氧化型辅酶I时释放的电子，最终将电子传递给O2。据此推测辅酶Q10在细胞中起作用的部位是（　　） A．线粒体基质 B．线粒体内膜 C．细胞质基质 D．类囊体薄膜 【答案】B 【知识点】有氧呼吸过程 【分析】细胞的有氧呼吸是指需氧代谢类型的细胞在有氧条件下，将细胞内的有机物氧化分解产生CO2和H2O，并将葡萄糖中的化学能转化为其他形式的能量的过程，有氧呼吸有三个阶段：第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸的过程；第二阶段是丙酮酸经过一系列的氧化反应，最终生成CO2和NADH；第三阶段为电子传递链过程，前两个阶段产生的NADH最终与O2反应生成水，并产生大量能量的过程。 【详解】辅酶Q10可接收还原型辅酶I生成氧化型辅酶I时释放的电子，最终将电子传递给O2形成水，参与有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，B正确，ACD错误。 故选B。 4、（广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高三第一次调研）某甜瓜品种耐淹性较强。为研究其耐淹性机理，研究人员将甜瓜幼苗进行水淹处理，一段时间后检测幼苗根部和叶片细胞中酶a和酶b的活性，结果如图1 所示；图2为甜瓜幼苗细胞中存在的部分代谢途径。下列说法正确的是（　　）      A．酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质和线粒体中 B．水淹后，甜瓜幼苗细胞中葡萄糖分子中的能量大部分以热能形式散失 C．水淹处理后，幼苗无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2 D．水淹时间越长，酶a和酶b的活性越高，叶的无氧呼吸强度将更高 【答案】C 【知识点】影响细胞呼吸的因素、无氧呼吸过程 【分析】分析题图：图1中水淹一段时间后酶a和酶b活性增加，但酶a活性远远大于酶b活性，说明根部和叶片的无氧呼吸速率增强，甜瓜幼苗无氧呼吸生成的最主要代谢产物为酒精和CO2。 【详解】A、图1中水淹一段时间后酶a和酶b活性增加，但酶a活性远远大于酶b活性，说明根部和叶片的无氧呼吸速率增强，酶a和酶b均存在于甜瓜幼苗细胞的细胞质基质，A错误； B、水淹后，甜瓜幼苗细胞中葡萄糖分子中的能量大部分转移到不彻底的分解产物中，B错误； C、水淹处理后，酶a和酶b活性增加，但酶a活性远远大于酶b活性，幼苗无氧呼吸的产物主要是酒精和CO2，C正确； D、水淹时间过长，会导致幼苗死亡，D错误。 故选C。 5、（2025·广东·一模）食物热效应是指人在摄取食物过程中因消化、吸收、代谢等过程额外引起的能量消耗，蛋白质的食物热效应是脂肪和糖类的6~8倍。下列分析正确的是（    ） A．蛋白质、脂肪和糖类都是人体内重要的储能物质 B．消化、吸收食物过程中所需的能量由ATP水解提供 C．有氧呼吸时，葡萄糖中的能量小部分以热能的形式散失 D．如摄取食物量相等，冬天多吃米饭比多吃牛肉更能暖身子 【答案】B 【知识点】ATP的功能及利用、有氧呼吸过程、糖类的种类及分布、脂质的种类及功能 【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用NADH表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、糖类是人体主要的能源物质，脂肪是人体内重要的储能物质，蛋白质一般不作为储能物质，A错误； B、ATP是细胞的直接能源物质，消化、吸收食物过程中所需的能量由ATP水解提供，B正确； C、有氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，C错误； D、因为蛋白质的食物热效应是脂肪和糖类的6 - 8倍，冬天多吃牛肉，由于蛋白质食物热效应大，额外引起的能量消耗多，产热也多，更能暖身子，而米饭主要含糖类，D错误。 故选B。 6、（2025·广东·一模）在以下实验结果中，能观察到黄色现象的是（    ） A．在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液 B．将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热 C．将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液 D．纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带的颜色 【答案】C 【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、探究酵母菌细胞呼吸的方式、绿叶中色素的提取和分离实验、DNA的粗提取及鉴定的方法 【分析】双缩脲试剂用于检验蛋白质，呈紫色；苏丹Ⅲ染液用于检验脂肪，呈橘黄色；斐林试剂可检测还原糖，呈现砖红色。 【详解】A、使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时产生紫色反应，A错误； B、将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热生成蓝色，B错误； C、将酵母菌培养液产生的气体即二氧化碳，通入溴麝香草酚蓝溶液，颜色变化为蓝色→绿色→黄色，C正确； D、纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带为叶绿素a，颜色为蓝绿色，D错误。 故选C。 7、（广东省深圳市高级中学高中园2025届 第一次模拟考试）学生进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时，用溴麝香草酚蓝溶液检测发现溶液变黄的速度很快。对溶液变黄时间短的合理解释是（　　） A．有氧呼吸在线粒体基质产生CO2 B．有氧呼吸在线粒体基质产生酒精 C．无氧呼吸在细胞质基质产生CO2 D．无氧呼吸在细胞质基质产生酒精 【答案】A 【知识点】无氧呼吸过程、有氧呼吸过程、探究酵母菌细胞呼吸的方式 【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是： （1）酵母菌是兼性厌氧型生物； （2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊； （3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。 【详解】AC、酵母菌在细胞质基质进行无氧呼吸产生酒精和CO2，在有氧呼吸第二阶段产生CO2，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质。相同条件下，有氧呼吸产生CO2速率比无氧呼吸多。溴麝香草酚蓝溶液是检测 CO2的试剂，根据变黄的时间可以判断有氧呼吸和无氧呼吸。这里变黄的时间很短，表明是进行有氧呼吸产生了大量的 CO2，所以变黄时间很短，A符合题意，C不符合题意； BD、溴麝香草酚蓝溶液可检测CO2，不能检测酒精，且有氧呼吸不产生酒精，BD不符合题意； 故选A。 8、（广东省深圳市高级中学高中园2025届 第一次模拟考试）为验证结论：“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，某小组用酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水这些材料和试剂进行实验。实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。下列分析正确的是（    ） 组别 实验处理 实验结果 1 葡萄糖溶液+无菌水 - 2 葡萄糖溶液+酵母菌 + 3 葡萄糖溶液+A溶液 - 4 葡萄糖溶液+B溶液 - 5 ？ 6 ？ 注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成 A．含有小分子和离子的实验材料是酵母菌和B溶液 B．第5组实验处理可以是葡萄糖溶液+酵母菌+B溶液 C．第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液 D．第5、6两组的实验结果是只有一组有乙醇生成 【答案】C 【知识点】探究酵母菌细胞呼吸的方式 【分析】乙醇发酵是指在无氧条件下葡萄糖生成乙醇和CO2的过程，需要酶的催化，而酶发挥作用需要小分子或离子的辅助（如激活剂），A溶液中含有酶等大分子，B溶液中为辅助酶的小分子和离子。 【详解】A、根据题意可知，含有小分子和离子的实验材料有酵母菌、酵母汁和B溶液，A错误； B、为验证“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，故其处理可以为：葡萄糖溶液+A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）+B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）或葡萄糖溶液+酵母汁，B错误； C、第6组实验处理可以是葡萄糖溶液+A溶液+B溶液或葡萄糖溶液+酵母汁，该实验的结果是有乙醇产生，C正确； D、第5、6两组的实验结果均有乙醇生成，第5组的实验结果可以是葡萄糖溶液+酵母汁，D错误。 故选C。 9、（2025·广东珠海·一模）线粒体不仅能为细胞提供能量，也能参与制造细胞的结构部件。研究发现在资源有限时，细胞内会出现两种结构不同的线粒体（见图），分别独立完成以上两种功能。下列说法错误的是（    ） A．线粒体a参与制造细胞的结构部件 B．线粒体b含有较多的ATP合成酶 C．两种线粒体都可以彻底氧化分解有机物 D．两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境 【答案】C 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、有氧呼吸过程 【分析】线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。 【详解】ABC、分析题意可知，线粒体不仅能为细胞提供能量，也能参与制造细胞的结构部件，结合图示可知，线粒体b内膜箱内折叠成嵴，是有氧呼吸的主要场所，含有较多的ATP合成酶，能够合成ATP，而线粒体a结构相对简单，可能参与制造细胞的结构部件，不能将有机物彻底氧化分解，AB正确，C错误； D、生物的结构决定功能，且与环境相适应，据此推测两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境，D正确。 故选C。 10、（2025届广东省建文外国语学校两学部高三下学期第一次模拟）对下图各曲线所表示的生物学意义的叙述中,正确的是（ ） A．甲图可表示温度与光合作用强度的关系 B．乙图可表示二氧化碳浓度与光合作用强度的关系 C．丙图可表示酵母菌细胞呼吸时氧气浓度与二氧化碳生成量的关系 D．丁图可表示氧气浓度与人体红细胞吸收葡萄糖的关系 【答案】C 【知识点】被动运输、影响细胞呼吸的因素、影响光合作用的因素 【详解】A、温度与光合作用强度的关系为：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，不符合甲曲线，A错误； B、二氧化碳浓度与光合作用强度的关系，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，不符合乙曲线，B错误； C、酵母菌细胞呼吸时氧气浓度与二氧化碳生成量的关系为：酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强，符合丙曲线，C正确； D、人体红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，需要载体蛋白的协助，不需要消耗能量，与氧气浓度无关，D错误。 故选C。 11、（广东省三校2024—2025学年高三下学期第一次联考）植物遇到对植物生长不利的环境条件，如水分不足、洪涝、高温或低温、病虫害等，往往会出现一些应激性反应。请结合不同的植物胁迫，分析并回答下列问题： (1)洪水易造成低氧胁迫。此时植物根系易变黑、腐烂，原因是 。 (2)高温引发的干旱胁迫，首先是保卫细胞失水，气孔 （变大或变小），直接影响光合作用的 阶段。 (3)盐（主要是NaCl）胁迫环境下，大豆细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，部分生理过程如图所示，请据图写出盐胁迫条件下，大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”有 （至少答出2点）。 (4)图中Na+以主动运输的方式跨膜运输，这种运输方式对细胞的意义是 。 (5)研究发现，胁迫持续三天，叶片颜色会变浅，通过电镜观察发现叶绿体的膜结构遭到破坏，科学家认为外源ABA能使干旱胁迫下玉米幼苗叶片中叶绿素的含量下降减慢。若用玉米幼苗为原料设计实验验证这一观点，请写出实验思路 。 【答案】(1)无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用 (2) 变小 暗反应 (3)（通过载体蛋白B和囊泡）将细胞质中的Na+运输到液泡中储存；或排除细胞外：将Na+细胞质中的储存在囊泡中 (4)选择性吸收细胞需要的物质，排除代谢废物及对细胞的毒害的物质 (5)取玉米幼苗若干株分成两组，培养在干旱的条件下，其中一组施加外源ABA，另一组加等量的蒸馏水（或不做处理），一段时间后从相同位置取大小相等的叶片进行色素的提取和分离实验，并比较叶绿素带宽 【知识点】主动运输、无氧呼吸过程、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验 【分析】1、主动运输是指物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质运输方式。 2、质壁分离发生的条件：细胞液浓度小于外界溶液浓度、原生质层比细胞壁的伸缩性大和原生质层相当于一层半透膜。 【详解】（1）洪水易造成低氧胁迫，造成植物根系易变黑、腐烂，原因是无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用。 （2）高温引发的干旱胁迫，首先是保卫细胞失水，气孔变小，二氧化碳供应不足，直接影响光合作用的暗反应阶段。 （3）结合图示可知，盐胁迫条件下，通过载体蛋白A将Na+ 从细胞质运输到胞外；通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+ 运输到液泡中储存；将细胞质中的Na+储存在囊泡中，都可以降低Na+毒害作用。 （4）Na+以主动运输的方式跨膜运输，这种运输方式对细胞的意义是选择性吸收细胞需要的物质，排除代谢废物及对细胞的毒害的物质。 （5）为验证外源ABA能使干旱胁迫下玉米幼苗叶片中叶绿素的含量下降减慢，实验设计思路：取玉米幼苗若干株分成两组，培养在干旱的条件下，其中一组施加外源ABA，另一组加等量的蒸馏水（或不做处理），一段时间后从相同位置取大小相等的叶片进行色素的提取和分离实验，并比较叶绿素带宽。 光合作用考点02 1、（广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高三第一次调研）洋葱是生物学实验中常用的材料，其管状叶伸展于空中，进行光合作用； 鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质。下列相关叙述正确的是（　　） A．通过观察洋葱根尖分生区细胞染色体的存在状态可判断细胞所处的分裂时期 B．紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度一定相同 C．可利用台盼蓝染液研究洋葱表皮细胞细胞膜的流动性 D．分离管状叶中的光合色素时，层析液应没过滤液细线 【答案】A 【知识点】有丝分裂实验、绿叶中色素的提取和分离实验、质壁分离及其复原实验、细胞膜的功能 【分析】洋葱是理想的实验材料：①洋葱根尖分生区细胞可用于观察植物细胞的有丝分裂。②紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞中有紫色的大液泡，可用于观察植物细胞的质壁分离和复原。③洋葱管状含有叶绿体，可用于色素的提取和分离实验。 【详解】A、观察洋葱根尖分生区细胞染色体的存在状态在细胞周期中发生规律性变化，据此可判断细胞所处的分裂时期，A正确； B、紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞液浓度不同，观察到的质壁分离程度不一定相同，B错误； C、台盼蓝不能通过活细胞的细胞膜，利用台盼蓝染液可判断细胞死活，不能用于研究洋葱表皮细胞细胞膜的流动性，C错误； D、分离管状叶中的光合色素时，层析液不能没过滤液细线，避免色素溶解在层析液中，D错误。 故选A。 2、2025·广东·一模）玉米的光合作用既有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，下列说法正确的是（    ）    A．物质B为C3，它和PEP均可固定CO2 B．卡尔文循环进行的场所是叶绿体基质 C．为过程②提供能量的物质有ATP和NADH D．在炎热夏季中午，叶肉细胞还可以生成淀粉 【答案】B 【知识点】影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】A、由图可知，B可参与CO2的固定，可知B为C5，A错误； B、卡尔文循环（即暗反应）进行的场所是叶绿体基质，B正确； C、②为C3的还原，光反应提供的ATP和NADPH可为其提供能量，C错误； D、由图可知，淀粉等有机物在维管束鞘细胞中合成，D错误。 故选B。 3、（2025 广东省广州市真光中学高三一测）如图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线，图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。不能得出的结论是（　　）    A．图乙两条曲线相交时，有氧呼吸开始大于无氧呼吸速率 B．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞中自由水/结合水的值会增大 C．A点（曲线最低点）时，光照下萌发种子合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体 D．与休眠种子相比，萌发种子胚细胞内RNA种类将会增多 【答案】A 【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、有氧呼吸过程、总、净光合与呼吸、遗传信息的转录 【分析】1、图甲表示种子萌发过程中干重的变化，由于干种子进行萌发首先要吸足水分，鲜重在开始快速增加，但干重降低的原因是种子萌发过程中活性作用加强，消耗有机物，导致干重减少，后期种子萌发长成幼苗，幼苗进行光合作用积累有机物，使干重增加。 2、图乙中，开始时，O2吸收量少，细胞主要进行无氧呼吸，两条线相交之前，二氧化碳释放量大于氧气的吸收量，表示细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸；两条线相交之后，氧气释放量与二氧化碳吸收量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸。 【详解】A、结合分析可知：图乙两条曲线相交时，氧气释放量与二氧化碳吸收量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸，A错误； B、与休眠种子相比，萌发初期，种子吸水，自由水/结合水的值会增大，细胞代谢加强，B正确； C、A点时萌发的种子进行光合作用强度等于呼吸作用强度，此时光照下植物同时进行光合作用和呼吸作用，故能产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体，C正确； D、休眠种子相比，萌发种子的代谢旺盛，物质分解等过程增强，故其胚细胞内RNA种类将会增多，D正确。 故选A。 4、（2025届广东省三校高三一模）某生物兴趣小组为了探究光合色素的种类及其功能，对绿叶中的色素进行了提取和分离，所得结果如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．可用无水乙醇作为溶剂提取和分离色素 B．色素丁在层析液中的溶解度最高 C．甲和乙主要吸收红外光和蓝紫光 D．乙为叶绿素b，是细胞中含量最多的色素 【答案】B 【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验： ①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素。 ②分离色素原理：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。 ③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。 ④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、可用无水乙醇作为溶剂提取色素，色素分离方法为纸层析法，需要用到石油醚、丙酮、苯的混合溶液作为层析液分离色素，A错误； B、分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度越快，丁离滤液细线距离最远，所以丁在层析液中的溶解度最高，B正确； C、光合色素中，叶绿素a含量最多，叶绿素b次之，则甲为叶绿素b，乙为叶绿素a，两者主要吸收红光和蓝紫光，不吸收红外光，C错误； D、乙为叶绿素a，是细胞中含量最多的色素，D错误。 故选B。 5、（2025·广东江门·一模）花生生长所需的氮素除来源于土壤和肥料外，还包括根瘤固氮。氮素供应对花生产量具有重要影响。为优化花生的施氮策略，探索绿色有效的增产途径，科研人员研究不同氮肥施用量（N0、N45、N75、N105、N135、N165，数值代表施氮量，单位：kg/hm2）和不同拌种处理（蒸馏水拌种W、根瘤菌剂拌种R）对花生产量的影响，部分研究结果见图。 回答下列问题： (1)实验发现，在各施氮水平下，R处理的花生植株氮素积累量均高于W处理。据图a分析原因是：施氮会 花生结瘤，R处理可 。 (2)分析图7b、c、d可知，一定范围内提高施氮水平有利于叶绿素合成，从而 ，供暗反应阶段利用；施氮量超过N135时，限制净光合速率上升的原因有 。 (3)花生在W和R处理下，配合适宜的施氮量均能获得高产。从绿色有效的角度综合选择最优的施氮策略并说明理由： 。 【答案】(1) 抑制 增强根瘤固氮能力 (2) 生成更多的NADPH和ATP 叶绿素含量下降，Rubisco酶的活性下降，光合作用速率降低 (3)选择N105kg/hm2与R处理。理由是：施氮肥浓度为N105kg/hm2时，花生单株产量最高，且能减少氮肥的使用量从而节约肥料和减少氮肥污染环境 【知识点】验证性实验与探究性实验、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计 【分析】光合作用分为两个阶段进行，在这两个阶段中，第一阶段是直接需要光的称为光反应，第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变为糖的反过程称为暗反应。光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。 【详解】（1）从图7a可以看出，随着施氮量的增加，花生结瘤数呈现先减少增加的趋势。所以在一定范围内，施氮会减少花生结瘤。已知在各施氮水平下，R处理（根瘤菌剂拌种）的花生植株氮素积累量均高于W处理（蒸馏水拌种）。因为根瘤菌能与花生共生形成根瘤进行固氮，所以R处理可增强根瘤固氮能力 （2）图7b、c、d表明在一定范围内提高施氮水平有利于叶绿素合成。叶绿素主要吸收光能，将光能转化为活跃的化学能，所以叶绿素增多能为光反应提供更多的色素，从而吸收更多的光能，光反应阶段生成更多的NADPH和ATP，供暗反应阶段利用，净光合速率 = 总光合速率 - 呼吸速率。从图中可以看出，施氮量超过N135时，叶绿素含量下降，Rubisco酶的活性下降，总光合速率下降，所以限制了净光合速率上升的原因是叶绿素含量下降，Rubisco酶的活性下降。 （3）从绿色有效的角度考虑，既要保证高产又要减少资源浪费和环境污染。从图中可以看出，施氮肥浓度为N105kg/hm2时，花生单株产量最高，且能减少氮肥的使用量从而节约肥料和减少氮肥污染环境。 6、（2025·广东深圳·一模）为选育适应弱光环境的优质水稻品种，研究人员通过γ射线诱变籼稻获得1株早熟䬺绿突变体水稻pe-1，并对水稻弱光胁迫的响应机制进行一系列研究。回答下列问题： (1)为了进行后续研究，研究人员通过 获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 (2)在水稻生长关键期，对野生型和pe-1水稻进行25％遮光处理7天，定期采集等量叶片浸泡在 （试剂）中浸提光合色素，直至叶片的颜色变成 ，再进行后续操作。 (3)经测定，野生型和pc-1叶绿素含量如图。据图分析，弱光胁迫后pe-1水稻叶片的黄化程度比野生型 （填“低”或“高”），依据是 。 (4)除光照外，CO2浓度也是影响光合作用的重要因素。绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，该过程是在细胞内的 发生，被称作 。在水稻大田种植过程中，试提出提高CO2供应量的一种具体措施 。 【答案】(1)连续自交或单倍体育种 (2) 无水乙醇 白色 (3) 低 pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少 (4) 叶绿体基质 二氧化碳的固定 施用农家肥（有机肥） 【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、验证性实验与探究性实验、光合作用综合 【分析】提取光合色素常用的试剂是无水乙醇，因为光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 【详解】（1）为了进行后续研究，研究人员通过连续自交或单倍体育种获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 （2）提取光合色素常用的试剂是无水乙醇，因为光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 当叶片中的色素被充分提取到无水乙醇中后，叶片的颜色会变成白色，再进行后续操作。 （3）从图中可以看出，在弱光胁迫下，野生型水稻叶绿素含量下降幅度比pe - 1水稻大。 叶绿素含量高叶片颜色深，黄化程度低；叶绿素含量低叶片颜色浅，黄化程度高。pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少，由于野生型水稻叶绿素含量下降幅度大，所以其叶片黄化程度高，即弱光胁迫后pe - 1水稻叶片的黄化程度比野生型低。 （4）绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，为光合作用的暗反应阶段，场所在叶绿体基质，该过程被称为二氧化碳的固定，在水稻大田种植过程中，可以通过增施有机肥来提高CO2 供应量。因为有机肥在分解过程中会产生大量的二氧化碳，从而增加田间二氧化碳浓度。 7、（2025·广东汕头·一模）水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量。具有特定结构的保卫细胞参与水稻气孔的构成。红光能促进水稻气孔的开放，为研究其机理，研究者利用野生型(WT)和OsPIL15基因敲除的水稻m，设计并开展相关实验，部分结果如图，其中气孔导度表示气孔张开的程度，OsAB15基因在气孔开闭的调节中具有重要作用。 回答下列问题： (1)保卫细胞的叶绿体中 (填色素名称)对红光有较高的吸收峰值，红光照射下保卫细胞光合作用制造的糖类较多，细胞吸水膨胀使得气孔打开。 (2)从光调节植物生长发育的机制看，红光促进气孔开放的机制是：①为光合作用提供更多能量；②作为 影响OsPIL15蛋白的含量。实验一的结果表明，红光促进气孔开放的主要机制不是①，理由是 。 (3)OsPIL15蛋白是如何对气孔开闭进行调控？研究者作出假设并进一步探究。 ①假设一：OsPIL15蛋白通过影响 ，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验二。 ①假设二：OsPIL15蛋白 (填“促进”或“抑制”)OsAB15基因的表达，从而影响气孔开闭。为验证该假设进行了实验三。若想进一步验证该结论，可选用 水稻，检测其气孔导度。 (4)研究发现OsPIL15基因过表达的水稻(OE)籽粒产量和WT无明显差异，培育OE品种的意义是 。 【答案】(1)叶绿素 (2) 光信号(光信息或信息或信号) 黑暗（或远红光)照射的突变体不进行光合作用，但气孔导度和红光时相同 (3) 脱落酸的合成(降解) 促进 OsAB15基因敲除(OsAB15蛋白合成缺陷) (4)OE品种节水抗旱，可用于农业改良 【知识点】光合作用原理的应用、影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、叶绿体中色素的种类、含量及功能 【分析】1、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光； 2、气孔既是CO2进出的场所，也是蒸腾作用的通道，气孔张开既能增加蒸腾作用强度，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。 【详解】（1）叶绿体中的叶绿素（叶绿素 a 和叶绿素 b）主要吸收红光和蓝紫光，对红光有较高的吸收峰值，所以保卫细胞的叶绿体中叶绿素对红光有较高的吸收峰值； （2）光不仅为光合作用提供能量，还可以作为一种信号分子，影响植物的生长发育等过程，所以红光促进气孔开放的机制之一是作为信号分子影响 OsPIL15 蛋白的含量；由题意可知，红光能促进气孔的开放，有利于吸收CO2而用于光合作用，正常情况下红光可以为光合作用提供能量而促进植物进行光合作用，但由实验一图可知，黑暗（或远红光）照射的突变体的气孔导度和红光时相同，说明红光促进气孔开放的主要机制不是①； （3）①实验二检测的是脱落酸含量，所以假设一是 OsPIL15 蛋白通过影响脱落酸合成（或降解），从而影响气孔开闭； ②从实验三来看，野生型（WT）在黑暗中 OsAB15 基因表达量高，在红光下表达量降低，而 OsPIL15 基因敲除的水稻 m 中 OsAB15 基因表达量在黑暗和红光条件下与 WT 接近，说明 OsPIL15 蛋白促进OsAB15 基因的表达，从而影响气孔开闭。若想进一步验证该结论，可选用过表达 OsAB15 敲除(OsAB15蛋白合成缺陷)的水稻，检测其气孔导度。如果该水稻气孔导度与预期相符，能进一步说明 OsPIL15 蛋白通过促进 OsAB15 基因表达影响气孔开闭。 （4）已知水资源短缺限制水稻的生长发育，严重影响水稻的产量，而OsPIL15基因过表达的水稻（OE）籽粒产量和WT无明显差异，说明OE品种在不影响产量的前提下，可能由于OsPIL15蛋白抑制气孔开放从而减少水分散式，使水稻对水资源的利用效率提高（或使水稻在水资源短缺条件下能更好地生长发育等），所以培育OE品种可以提高水稻在水资源短缺环境下的适应能力，可用于农业改良，保障水稻产量。 8、（广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高三第一次调研）某科研团队以药用草本植物决明子为实验材料，研究不同程度干旱胁迫对其光合作用的影响，结果如下表。 处理 叶绿素含量相对值 净光合速率/[μmol/（m2·s）] 气孔导度/[ mol/（m2·s）] 胞间CO₂浓度/（μmol/ mol） 光能转化效率 NPQ 对照 57.1 8.0 0.156 301.5 0.77 0.32 轻度干旱 49.0 3.9 0.058 278.3 0.71 0.41 重度干旱 47.8 2.8 0.031 259.4 0.68 0.46 注：NPQ （非光化学淬灭系数） 可反映植物以热耗散的方式耗散光能的能力。 请回答下列问题： (1)测定叶绿素含量时，先用 （填试剂） 提取色素，再测量色素溶液对 光的吸收值，进而估算出叶绿素的含量。 (2)干旱胁迫对决明子净光合速率的影响总体表现为 （填“增强”或“抑制”），该研究中净光合速率的观察指标为 （写出一种即可）。 (3)干旱胁迫下，植物在 阶段将光能转化为化学能的能力下降，此阶段合成的 等物质减少；干旱胁迫引起NPQ 上升对决明子是有利的，原因是 。 【答案】(1) 无水乙醇 红 (2) 抑制 单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或者是有机物的积累量 (3) 光 ATP、NADPH 过量光能会损伤植物，植物更多地将未转换的光能以热耗散的方式释放，减少对植物的损伤 【知识点】影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、绿叶中色素的提取和分离实验、叶绿体中色素的种类、含量及功能 【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）叶绿体中的色素属于脂溶性色素，可用无水乙醇提取；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类活萝卜素主要吸收蓝紫光，测量色素溶液对红光的吸收值，可估算出叶绿素的含量。 （2）据表可知，随着旱情加重，决明子净光合速率下降，说明干旱胁迫对决明子净光合速率的影响总体表现为抑制，该研究中净光合速率的观察指标可以是单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或者是有机物的积累量。 （3）干旱胁迫下，植物在光阶段将光能转化为化学能的能力下降，此阶段合成的ATP和NADPH等物质减少；干旱胁迫引起NPQ 上升对决明子是有利的，因为过量光能会损伤植物，植物更多地将未转换的光能以热耗散的方式释放，减少对植物的损伤。 9、（2025·广东·一模）森林中，阳光可能会穿过森林中的空隙，在地上投下“光斑”，它们随着太阳的运动和枝叶的摆动而移动。下图显示了在“光斑”照耀前后一株生长旺盛的植物光合作用过程中吸收CO2和释放O2的情况。请据图分析回答： (1)绿色植物进行光反应的场所是 ，在叶绿体中ATP移动的方向是 。 (2)“光斑”照耀开始时，限制光合作用产物合成的主要因素是 速率。 (3)图中A点时，光反应速率 暗反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。 (4)当“光斑”移开时，CO2吸收速率发生如图所示变化的原因是“光斑”照耀期间积累的 ，还可以使暗反应持续一段时间。 (5)若对该植物作如下处理：（甲）持续光照5分钟，（乙）光照5 秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行10分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是：甲 乙，请简要说明理由。 。 【答案】(1) 叶绿体基粒或类囊体薄膜 类囊体薄膜→叶绿体基质 (2)二氧化碳的吸收（或暗反应） (3)等于 (4)积累（剩余）的ATP和NADPH（或[H]） (5) 少于 甲情况下光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速度，降低了光能的利用率（或乙情况下中间间隔5秒钟无光，有利于充分利用前5秒钟的光反应的产物，从而提高了对光能的利用率）用前5秒钟的光反应的产物，从而提高了对光能的利用率） 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】分析曲线图：从“光斑”开始移动时，由于光照的增强，光反应速率加快，所以氧气的释放急剧上升；二氧化碳吸收速率较慢，可能与林间温度较低有关；“光斑”移开时，光照强度降低，光反应速率下降，所以O2的释放速率立刻恢复到原水平；但光反应积累的ATP和[H]没有立即用完，暗反应还能持续一段时间，所以CO2吸收速率延续了一段时间后才下降。 【详解】（1）绿色植物进行光反应的场所是叶绿体基粒或类囊体薄膜；在叶绿体中，ATP产生与类囊体薄膜上进行的光反应，用于叶绿体基质中进行的暗反应，所以在叶绿体中ATP移动的方向是类囊体薄膜→叶绿体基质。 （2）据图可知，“光斑”照耀开始时，O2的释放速率急剧上升，而CO2吸收速率上升较缓慢，上升的幅度也较小，所以此时限制光合作用产物（糖类）合成的主要环境因素是二氧化碳的吸收（或暗反应）速率。 （3）图中的A点两条曲线重合，表明植物此时光反应速率等于暗反应速率。 （4）当“光斑”移开时，光照强度降低，光反应速率下降，所以O2的释放速率立刻恢复到原水平，但光反应积累的ATP和[H]没有立即用完，暗反应还能持续一段时间，所以CO2吸收速率延续了一段时间后才下降。 （5）甲情况下光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速度，降低了光能的利用率，而乙情况下中间间隔5秒钟无光，有利于充分利用前5秒钟的光反应的产物，从而提高了对光能的利用率，因此，甲情况下植物制造的有机物总量少于乙。 10、（2025·广东·一模）番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关。下图甲示番茄体内有机物的合成与分配机理。    回答下列问题： (1)番茄植株光合作用过程中，CO2在叶肉细胞的 （填具体场所）被固定。 (2)据图甲可知细胞壁转化酶的功能是 。实践发现：热胁迫使番茄大幅减产、口感品质低下。对此，检测正常条件及热胁迫处理下番茄果实部位的糖含量，结果如图乙。请结合图甲分析热胁迫导致番茄减产且口感品质变差的原因可能是 。 (3)为探明热胁迫导致番茄减产的机制，并解决这一问题，科研人员设计并开展下列实验。 ①检测发现热胁迫下番茄细胞中LIN5基因表达水平降低，其他基因无明显变化。为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，科研人员敲除LIN5基因获得突变体lin5CR并置于 （填“正常”或“热胁迫”）条件下培养，若出现番茄大幅减产、口感品质低下现象，则假设正确。这种自变量控制方法称为 原理。 ②热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，科研人员拟利用其调控LIN5基因表达的水平，从而培育出热胁迫条件下稳产的lin5-de基因修饰植株，则在进行基因工程的核心步骤时要将热响应元件 。 ③利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中 两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。 【答案】(1)叶绿体基质 (2) 将蔗糖分解为葡萄糖和果糖 热胁迫抑制细胞壁转化酶发挥作用使蔗糖难以分解为葡萄糖和果糖进入果实 (3) 正常 减法 插入启动子之前 生长素和细胞分裂素 【知识点】植物组织培养技术综合、基因表达载体的构建、影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】1、光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH； 2、基因工程的操作步骤： (1)目的基因的获取；方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； (2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； (3)将目的基因导入受体细胞；根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； (4)目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术； 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）在番茄植株光合作用的暗反应阶段，\CO2被固定。暗反应发生在叶绿体基质中，所以CO2在叶肉细胞的叶绿体基质被固定； （2）从图甲可以看出，细胞壁转化酶能将蔗糖分解为葡萄糖和果糖。由图乙可知，热胁迫下果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量都降低。结合图甲分析，原因可能是热胁迫抑制细胞壁转化酶发挥作用使蔗糖难以分解为葡萄糖和果糖进入果实，导致果实中葡萄糖和果糖含量降低，而番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关，同时光合产物向果实运输分配减少，从而导致番茄减产且口感品质变差； （3）①为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，敲除LIN5基因获得突变体lin5CR后应置于正常条件下培养，因为要在正常条件下观察突变体的表现。这种自变量控制方法称为减法原理，即通过去除某一因素（本问中去除LIN5基因）来研究该因素的作用； ②基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，要利用其调控LIN5基因表达的水平，在构建基因表达载体时要将热响应元件插入启动子之前，以实现温度升高时热响应元件触发LIN5基因转录； ③在利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中生长素和细胞分裂素两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。当生长素与细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织形成；当生长素与细胞分裂素比例较高时，有利于根的分化；当生长素与细胞分裂素比例较低时，有利于芽的分化。 11、（2025·广东广州·一模）2022年，我国科学家利用高光敏感的拟南芥突变体揭示了植物光适应的一种新机制。该突变体由正常光强转移到高光条件时，光合速率显著下降，表现出典型的光抑制现象。研究发现其叶绿体中NAD磷酸激酶基因缺失，NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+。图甲是光合作用的部分过程，其中PS I和PS II组成光反应系统。图乙是野生型与突变型的叶绿体内NADP+和NADPH的含量。 回答下列问题： (1)图甲所示的生物膜是 。 (2)据图乙结果，可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率 （填“高于”或“等于”或“低于”）野生型的。 (3)研究发现该突变型拟南芥中由psaA—psaB蛋白复合体组成的PS I功能受损，进一步研究发现野生型拟南芥叶绿体的psaA—psaB mRNA与核糖体的结合率明显大于突变型拟南芥。结合上述研究，推测NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+， ，更多的还原剂促进了psaA—psaB mRNA与核糖体的结合， ，进而促进PS I的生成。 (4)为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用。研究小组设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，B组为突变型拟南芥，C组 为，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。预期结果为 。 【答案】(1)类囊体薄膜 (2)低于 (3) 形成更多的NADPH 促进psaA蛋白与psaB蛋白的合成 (4) 导入了NAD磷酸激酶基因的突变型拟南芥 A组和C组光合作用的速率相当，且高于B组 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。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）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，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。 【详解】（1）光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。所以图甲所示的生物膜是类囊体薄膜。 （2）据图乙结果，野生型体内的NADP+与NADPH含量均高于突变型，说明野生型体光合作用中的暗反应所需的NADPH量高于突变型，因此可推测在暗反应过程中，突变型拟南芥的C3还原速率低于野生型。 （3）若NAD磷酸激酶间接影响PSI功能的机制是NAD磷酸激酶催化NAD+生成NADP+ ，则野生型中可以形成更多的NADPH，这些更多的还原剂可以促进psaA—psaB mRNA与核糖体的结合，促进psaA蛋白与psaB蛋白的合成，提高mRNA与核糖体的结合率，从而促进PS I的生成。 （4）为验证NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用，可以设置A、B、C组进行实验，A组为野生型拟南芥，作为对照试验，B组为突变型拟南芥，C组为导入了NAD磷酸激酶基因的突变型拟南芥，三组均给予强光照射，并在相同且适宜的条件下培养，测定并比较三组拟南芥光合作用的速率。若NAD磷酸激酶具有缓解光抑制从而提升拟南芥光适应能力的作用，则预期结果应是A组和C组光合作用的速率无明显差异，且高于B组。 12、（2025·广东湛江·一模）国槐是重要行道树树种之一。为研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮阴10%（S1）、遮阴20%（S2）、遮阴30%（S3）、遮阴40%（S4）共5组进行相关实验，培养一段时间后测定结果如表所示。请回答下列问题： 组别 叶绿素含量/相对值 气孔导度/相对值 净光合速率/相对值 CK 0.62 0.24 10.43 S1 0.72 0.27 10.52 S2 0.83 0.29 12.75 S3 0.76 0.27 11.39 S4 0.59 0.25 9.48 (1)光照条件下，国槐叶肉细胞中产生ATP的场所有 ，光合作用时能量的转化过程是 （用箭头和文字表示）。 (2)本实验的自变量是 ，与CK组相比，S1组国槐幼苗CO2固定量 （填“增多”或“减少”），从光合作用的过程分析，其原因是 。 (3)实验表明遮阴程度与国槐幼苗净光合速率的关系是 。若想确定最合适的遮阴程度，应在该实验的基础上，在遮阴程度为 的范围内进一步进行实验。 (4)若要得到国槐幼苗的真正光合速率，要对呼吸速率进行测定，测定国槐幼苗呼吸速率的实验思路为 。 (5)某林区曾是一片河滩荒地，园林部门秉承生态优先理念，栽植刺槐、榆树、桑树等树木，将河滩荒地变身生态屏障，其演替类型属于 ，人类活动往往可以改变群落演替的 。 【答案】(1) 叶绿体、细胞质基质、线粒体 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 (2) 遮阴程度（合理即可） 增多 S1组叶绿素含量增加，促进光反应阶段的进行；气孔导度增大，给叶肉细胞提供的增多，促进暗反应阶段的进行 (3) 在一定范围内，随着遮阴程度增大净光合速率先上升后下降 10%～30% (4)在黑暗条件下，测量国槐幼苗单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量 (5) 次生演替 速度和方向 【知识点】光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的区别与联系、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计、群落的演替及其影响因素 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】（1）光照条件下，国槐叶肉细胞中能进行光合作用和呼吸作用，所以产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体； 光合作用时能量的转化过程是光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能再转化为有机物中稳定的化学能。 （2）根据题干信息可知，本实验是研究遮阴对国槐幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮阴10%（S1）、遮阴20%（S2）、遮阴30%（S3）、遮阴40%（S4）共5组进行相关实验，故本实验的自变量是遮阴程度； 与CK组相比，在S1组遮光条件下，国槐幼苗的气孔导度增大，给叶肉细胞提供的CO2增多，促进光合作用暗反应阶段的进行；叶绿素含量增加，促进光合作用光反应阶段的进行，故与CK组相比，S1组国槐幼苗CO2固定量更高。 （3）分析表格中数据可知，在一定范围内，随着遮阴程度增大净光合速率先上升后下降，故若想确定最合适的遮阴程度，应在该实验的基础上，在遮阴程度为10%～30%的范围内进一步进行实验。 （4）测量植物的呼吸速率，需要排除光合速率对氧气和二氧化碳浓度的影响，所以需要将国槐幼苗置于黑暗密闭环境中，测量单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量。 （5）该林区曾是一片河滩荒地，园林部门秉承生态优先理念，栽植刺槐、榆树、桑树等树木，将河滩荒地变身生态屏障，因为保留了原有的土壤条件，甚至保留了植物的种子或其他繁殖体，所以演替类型是次生演替，这说明人类活动往往可以改变群落演替的方向和速度。 13、（2025 广东省广州市真光中学高三一测）为选育适应弱光环境的优质水稻品种，研究人员通过γ射线诱变籼稻获得1株早熟䬺绿突变体水稻pe-1，并对水稻弱光胁迫的响应机制进行一系列研究。回答下列问题： (1)为了进行后续研究，研究人员通过 获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 (2)在水稻生长关键期，对野生型和pe-1水稻进行25％遮光处理7天，定期采集等量叶片浸泡在 （试剂）中浸提光合色素，直至叶片的颜色变成 ，再进行后续操作。 (3)经测定，野生型和pc-1叶绿素含量如图。据图分析，弱光胁迫后pe-1水稻叶片的黄化程度比野生型 （填“低”或“高”），依据是 。 (4)除光照外，CO2浓度也是影响光合作用的重要因素。绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，该过程是在细胞内的 发生，被称作 。在水稻大田种植过程中，试提出提高CO2供应量的一种具体措施 。 【答案】(1)连续自交或单倍体育种 (2) 无水乙醇 白色 (3) 低 pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少 (4) 叶绿体基质 二氧化碳的固定 施用农家肥（有机肥） 【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、验证性实验与探究性实验、光合作用综合 【分析】提取光合色素常用的试剂是无水乙醇，因为光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 【详解】（1）为了进行后续研究，研究人员通过连续自交或单倍体育种获得更多能稳定遗传的pe-1水稻。 （2）提取光合色素常用的试剂是无水乙醇，因为光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。 当叶片中的色素被充分提取到无水乙醇中后，叶片的颜色会变成白色，再进行后续操作。 （3）从图中可以看出，在弱光胁迫下，野生型水稻叶绿素含量下降幅度比pe - 1水稻大。 叶绿素含量高叶片颜色深，黄化程度低；叶绿素含量低叶片颜色浅，黄化程度高。pe-1叶片中叶绿素含量随着天数的增加而变多，而野生型的却减少，由于野生型水稻叶绿素含量下降幅度大，所以其叶片黄化程度高，即弱光胁迫后pe - 1水稻叶片的黄化程度比野生型低。 （4）绿叶吸收的CO2，在Robixco催化下，与C5结合，为光合作用的暗反应阶段，场所在叶绿体基质，该过程被称为二氧化碳的固定，在水稻大田种植过程中，可以通过增施有机肥来提高CO2 供应量。因为有机肥在分解过程中会产生大量的二氧化碳，从而增加田间二氧化碳浓度。 14、（广东省深圳市高级中学高中园2025届 第一次模拟考试）光合作用不仅是水稻生长发育的基础，也是产量的决定因素。科研人员研究在饱和光照强度时，不同氮素水平下，低叶绿素含量突变体（YL）及野生型（WT）的光合生理生化特性，相关生理特征见下表和图。（唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco酶，表格中生理指标都是与WT进行比较。） 指标 施氮量（kgNhm-2） 氮空白（0） 中氮（120） 高氮（240） YL叶绿素含量 -44% -51% -51% YL光合作用强度 +3.7% +20.4% +39.1% 注：“”表示降低，“+”表示升高 分析图表，回答下列问题： (1)WT吸收氮元素主要用于合成 ，从而有利于光合作用的进行；YL叶绿素含量比WT明显降低，其叶片主要吸收可见光中的 光。 (2)光合作用过程中，Rubisco酶在 （细胞内具体部位）中催化 形成C3。 (3)在不同氮素水平下，YL的叶绿素含量都显著下降，光合作用强度都不同程度升高，研究人员给出的解释为：在饱和光照强度时， 并不是光合作用的内在限制因素，YL倾向于合成更多影响光合速率的关键限制性因子 ，从而有利于提高光合作用强度。 【答案】(1) 叶绿素 蓝紫光 (2) 叶绿体基质 C5和CO2 (3) NADPH和ATP Rubisco酶 【知识点】影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】据图分析，随着氮肥量增加，两种水稻的Rubisco酶含量都提高，但突变体的Rubisco酶含量提高较多。 【详解】（1）从表格中看出，YL的叶绿素含量比WT低，所以WT吸收氮元素主要合成叶绿素，而有利于光合作用的进行；YL叶绿素含量降低，主要含有类胡萝卜素，所以主要吸收可见光中的蓝紫光。 （2）Rubisco酶催化CO2固定形成C3，所以存在于叶绿体基质中，催化C5和CO2反应生成C3。 （3）饱和光照强度时，光反应强度高，所以生成的NADPH和ATP较多，并不是光合作用的内在限制因素，而暗反应限制了光合作用的速率，所以YL倾向于合成更多影响光合速率的关键限制性因子为Rubisco酶，催化C5和CO2反应生成C3，从而有利于提高光合作用强度。 15、（2025·广东珠海·一模）Rubisco酶既可以催化C₅的羧化，也可以催化C₅的氧化。如果C₅被氧化，则会形成乙醇酸，乙醇酸能抑制暗反应多种酶的活性。为减少该类毒性代谢产物及碳素损失，植物进化出了光呼吸途径，相关路径如图所示。 回答下列问题： (1)据图可知，C₅的羧化是指暗反应中 过程。 (2)据图分析，光呼吸会消耗 ，从而影响暗反应导致植物光合速率下降。 (3)优化光呼吸代谢被认为是提高光合速率的关键突破口，目前科学家常用的优化方案有： ①加速光呼吸代谢：GDC是促进光呼吸中间产物代谢的关键酶，科学家利用基因工程构建了GDC基因过表达的拟南芥植株，发现相较于野生型，其光合速率明显上升，可能是因为图中 积累量下降从而提高了暗反应速率。 ②构建新的光呼吸通路：将苹果酸合成酶基因和乙醇酸脱氢酶基因导入烟草的叶绿体中，从而设计出一条新的光呼吸通路AP3。与原光呼吸通路相比，AP3通路促进光合作用的优势是 ，构建AP3通路同时，科学家还下调了转运蛋白PLGGI基因的表达量，目的是 。将同时具备以上改变的转基因烟草（AP3）与野生型（WT）进行田间试验，WT光合速率变化如图所示，请在图中绘制出AP3的预期结果。 【答案】(1)CO2与 C5结合生成 C3 (2)ATP 和NADPH、C5 (3) 乙醇酸 不消耗ATP，使叶绿体内CO2浓度升高   减少乙醇酸的输出，使更多乙醇酸参与AP3通路 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、光合作用原理的应用 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】（1）暗反应过程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原过程，据图可知，C₅的羧化是指暗反应中CO2与 C5结合生成 C3。 （2）图中→表示光呼吸通路，据此可知，光呼吸会消耗ATP 和NADPH、C5，其中ATP 和NADPH会参与暗反应过程中C3的还原，故光呼吸会影响暗反应导致植物光合速率下降。 （3）①GDC是促进光呼吸中间产物代谢的关键酶，科学家利用基因工程构建了GDC基因过表达的拟南芥植株，发现相较于野生型，其光合速率明显上升，可能是因为图中乙醇酸积累量下降从而提高了暗反应速率。 ②AP3通路是将苹果酸合成酶基因和乙醇酸脱氢酶基因导入烟草的叶绿体中，与原光呼吸通路相比，AP3通路促进光合作用的优势是不消耗ATP，使叶绿体内CO2浓度升高；科学家还下调了转运蛋白PLGGI基因的表达量，目的是减少乙醇酸的输出，使更乙醇酸参与AP3通路；相同胞间 CO2浓度下AP3 的光合速率高于WT，曲线整体位于 WT 上方且趋势相似，故可绘制曲线如下： 16、（2025·广东梅州·一模）微量元素肥料（微肥）会影响植物的光合作用。水培橡胶苗时，叶面微肥或配施促吸收剂会影响叶片的光合作用速率，其相关生理指标见下图。（CK组：叶面喷施超纯水；W组：叶面喷施微肥；C1+W组：叶面喷施促吸收剂（C1+微肥；C2+W组：叶面喷施促吸收剂C2+微肥。）回答下列问题：    (1)与对照组（CK组）相比，实验组的设置采用了自变量控制中的 （填科学方法）。 (2)据图分析可知，与CK组相比，微肥单施或与促吸收剂C1配施对光合色素的促进作用在于显著提高 （填“叶绿素a”或“叶绿素b”或“叶绿素a和叶绿素b”）的含量；比较叶绿素含量需要提取色素，其方法是 。 (3)据图分析微肥单施或与促吸收剂配施可促进橡胶苗生长的原因是 。 (4)橡胶叶片角质层厚，实际生产中采用叶面施肥促进橡胶的氮含量效果不显著，请你从生态学角度提出合理的解决措施： 。 【答案】(1)加法原理 (2) 叶绿素b 用无水乙醇等有机溶剂溶解色素 (3)微肥可通过促进橡胶苗根系发育来促进根对无机盐和水分的吸收以及增加叶绿素含量，从而提高其净光合速率 (4)在橡胶林底下种植豆科植物，利用其根部根瘤菌的固氮作用增加土壤中无机氮的含量（或施用固氮菌微生物肥料，利用这些微生物的固氮作用增加土壤中氮肥的含量） 【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素 【分析】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。 【详解】（1）在该实验中，对照组（CK组）叶面喷施超纯水，实验组分别为W组（叶面喷施微肥）、C1+W组（叶面喷施促吸收剂C1+微肥）、C2+W组（叶面喷施促吸收剂C2+微肥）。实验组是在对照组的基础上，通过对自变量（微肥、促吸收剂）进行加法处理来设置的，所以采用了自变量控制中的加法原理。 （2）由图可知，C1+W组和W组的叶绿素a和叶绿素总量无显著差异，表明微肥单施或与促吸收剂C1配施对光合色素的促进作用在于显著提高叶绿素b的含量。比较叶绿素含量可采用的提取色素的方法是用无水乙醇等有机溶剂溶解色素； （3）据表可知，与对照组相比，微肥单施或与促吸收剂配施可通过促进橡胶苗根系发育来促进根对无机盐和水分的吸收以及增加叶绿素含量，从而提高其净光合速率，进而促进橡胶苗生长； （4）豆科植物与根瘤菌之间存在共生关系，根瘤菌能够在豆科植物根部形成根瘤，并在其中进行固氮作用，将大气中的氮气转化为植物可利用的氮素，通过这种方式，豆科植物可以提高土壤中无机氮的含量，据此可知，要提高橡胶的氮含量，可采用提高橡胶的氮代谢的方法：在橡胶林底下种植豆科植物，利用其根部根瘤菌的固氮作用增加土壤中无机氮的含量或施用固氮菌微生物肥料，利用这些微生物的固氮作用增加土壤中氮肥的含量。 17、（2025届广东省建文外国语学校两学部高三下学期第一次模拟）光是调节植物生长发育的重要环境因子；盐胁迫会导致光合系统受到损害。研究人员以番茄幼苗为材料，研究在盐胁迫条件下不同红光与远红光比值（R：Fr）对番茄幼苗形态建成、叶绿素含量和光合速率的影响，部分结果如表。 LED光源/盐胁迫 叶面积/cm2 茎粗/mm 株高/cm 干重/g 叶绿素含量/ （ug•g-1） 净光合速率/ （μmol•m--2•s-1） 光饱和点/ （μmol•m-2•s-1） CK（R：Fr=7.4） 435.31 6.02 18.23 1.73 2.77 17.08 1300 T1（R：Fr=7.4） +盐胁迫 201.62 4.31 11.97 0.79 2.01 5.02 500 T2（R：Fr=1.2） +盐胁迫 318.91 5.11 15.62 1.23 2.34 10.15 800 T3（R：Fr=0.8） +盐胁迫 401.91 5.85 17.32 1.62 2.43 13.09 1100 注：1本实验CK组为白色LED光源，T2、T3为在CK组的基础上添加不同强度的LED远红光光源，形成了番茄幼苗生长发育的光环境。 2表中数据为实验第8天时的结果。 回答下列问题： (1)叶绿体类囊体膜中集中着大量光合色素，其作用是 ，其中可吸收蓝紫光的色素是 。盐胁迫下，一方面，番茄幼苗的细胞以 方式失水，使细胞液渗透压增大，生长受抑制；另一方面，叶绿素含量下降，幼苗捕获光能减少，生成的 减少，使光合速率下降。 (2)植物体内的 可感受环境中R：Fr配比的光信息变化，从而影响植物的 和形态建成。从表中信息推测，适当补充 （填“红光”或“远红光”），能显著缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害。其原因可能是适当降低光环境中的R：Fr值，促进了番茄幼苗株高，增加了叶面积和茎粗，抑制了叶绿素的分解，显著提高了幼苗的 和净光合速率，缓解番茄幼苗的盐胁迫，提高抗盐性。 (3)综合上述，若要提高设施栽培中番茄的产量，请提出可行的措施 （答2点即可）。 【答案】(1) 吸收、传递、转化光能 叶绿素和类胡萝卜素 渗透（作用） ATP、NADPH (2) 光敏色素 生长发育 远红光 光饱和点 (3)适当补充远红光、合理施肥 【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、光合作用原理的应用 【分析】1、光合作用，通常是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段； 2、光反应阶段是在叶绿体的类囊体薄膜上，利用光能，将水分子分解为氧气和H+，H+和NADP+反应，生成NADPH，同时ADP与Pi吸收能量结合生成ATP； 3、暗反应阶段是在叶绿体基质中，首先C5结合CO2生成两分子C3，紧接着C3被NADPH还原，并利用NADPH和ATP中能量，生成（CH2O）和C5。 【详解】（1）植物的光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此可吸收蓝紫光的色素是叶绿素和类胡萝卜素；盐胁迫条件下，番茄幼苗细胞因渗透作用失水，导致细胞液渗透压增大从而抑制植物生长；同时，叶绿素含量下降又导致幼苗的光反应减弱，ATP、NADPH合成减少，从而使光合速率下降； （2）植物体内的光敏色素能够感受光信息的变化，从而影响植物的生长发育和形态建成；根据表中信息，（R：Fr）比值降低，番茄幼苗的光饱和点和净光合速率均上升，推测适当补充远红光能缓解盐胁迫对番茄幼苗的伤害； （3）为提高番茄的产量，可采取适当补充远红光以降低（R：Fr）比值、合理施肥避免产生盐胁迫等措施。 18、（2025·广东茂名·一模）某科研团队研究高温胁迫对番茄生长的影响，结果如下表所示。回答下列问题： 组别 叶绿素含量（mg·dm-2） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 羧化效率 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 根茎叶（g） 果实（g） 常温 3.89 0.14 253 0.12 13.9 80 16.25 高温 3.15 0.19 282 0.05 11.2 76.07 20.99 (1)从表中数据可知，在高温胁迫下，番茄的净光合速率较常温组低 （“是”或“不是”）气孔因素引起的，判断依据是 。 (2)研究表明，相比于常温组，高温胁迫组净光合速率较低的原因是 ，果实较重的原因是 。 (3)D1蛋白是光系统的反应中心蛋白，由叶绿体中的psbA基因指导合成。为提高番茄的耐高温性，科学家将拟南芥叶绿体中编码D1蛋白的psbA基因整合到番茄染色体DNA上，以实现D1蛋白在番茄中的高表达。下图是构建的基因表达载体部分示意图。    导入的psbA基因翻译场所是细胞质中的 ，其产生的D1蛋白需转移到 起作用。启动子是序列 （填“I”或“Ⅱ”），另一个序列的作用是 。 【答案】(1) 不是 高温组的气孔导度和胞间CO2浓度都高于常温组 (2) 叶绿素含量和羧化效率降低，导致光反应和暗反应的速率降低，光合速率降低 光合作用合成的有机物向根茎叶转移较少，向果实转移较多 (3) 核糖体 叶绿体 I 其表达产物引导D1蛋白定位到叶绿体 【知识点】影响光合作用的因素、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化 【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成氢离子、电子和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原以及五碳糖的再生过程； 2、影响光合作用强度的主要因素包括温度、二氧化碳浓度、光照强度等。 【详解】（1）从表中数据可以看出，高温胁迫下气孔导度为0.19（mmol·m-2·s-1），高于常温组的0.14 （mmol·m-2·s-1），而胞间CO2浓度在高温胁迫下为282μmol·mol-1，也高于常温组的253μmol·mol-1。如果是气孔因素导致净光合速率降低，那么气孔导度应该降低，胞间CO2浓度也应该降低，而实际情况是气孔导度和胞间CO2浓度都升高了，所以番茄在高温胁迫下净光合速率较常温组低不是气孔因素引起的； （2）高温使叶绿素含量和羧化效率降低，导致光反应和暗反应的速率降低，光合速率降低。果实较重的原因可能是高温胁迫下，虽然净光合速率降低，但光合作用合成的有机物向根茎叶转移较少，向果实转移较多，导致果实较重； （3）导入的psbA基因翻译场所是细胞质中的核糖体，因为核糖体是合成蛋白质的场所。D1蛋白是光系统的反应中心蛋白，而光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，所以其产生的D1蛋白需转移到叶绿体起作用。启动子是序列I，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。 另一个序列（Ⅱ）的作用其表达产物引导D1蛋白定位到叶绿体。 19、（2025届广东省三校高三一模）近年来，由袁隆平院士领衔的青岛海水稻研究发展中心通过常规育种、杂交与分子标记辅助育种技术，致力于“海水稻”的研发．海水稻普遍生长在海边滩涂地区，具有抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力，比普通水稻具有更强的生存竞争能力 (1)“海水稻”在海边滩涂生长，可推测它的细胞液浓度 （填“大于”“小于”或“等于”）盐碱地土壤溶液浓度 (2)大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行其原因是 。 (3)研究人员对盐胁迫下海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了研究。分别测得不同浓度NaCl培养液条件下培养水稻后测得的根尖细胞和高盐胁迫条件下（NaCl浓度200mmol/L）其叶肉细胞的相关数据．结果分别如图1、图2所示 ①若以NaCl溶液浓度I50mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图1可知，随着NaCl溶液浓度的开高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同：前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度，后者主要是 。 ②据图2分析该海水稻叶肉细胞的胞间CO2浓度先降后升的原因：第15天之前色素含量下降不大，很可能是因为气孔导度（指气孔张开的程度） （选填“升高”或“降低”），叶绿体从细胞间吸收的CO2增多，使胞间CO2浓度降低；第15天之后胞碱CO2浓度逐渐上升，从色素含量变化对暗反应影响的角度分析，其原因很可能是 。 (4)你认为未来推广“海水稻”的重要意义是什么？（至少答出两点） 。 【答案】(1)大于 (2)既能降低蒸腾作用强度、又能保障CO2供应，使光合作用正常进行 (3) 大幅度堤高细胞内可溶性糖浓度 降低 色素含量降低、光反应产生的[H]和ATP不足，C3未能被及时还原并形成C5，最终导致CO2固定减少，胞间CO2浓度升高 (4)缓解淡水资源危机、缓解可耕地资源危机、缓解粮食危机等（答案合理即可给分） 【知识点】细胞的吸水和失水、影响光合作用的因素、光合作用原理的应用 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和[H]的过程。暗反应阶段是利用光反应生成[H]和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于[H]和ATP的提供，故称为暗反应阶段。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。 【详解】（1）海水稻普遍生长在海边滩涂地区，具有抗涝、抗盐碱能力，推测它的细胞液浓度大于盐碱地土壤溶液浓度，有利于其吸收水分和无机盐。 （2）气孔是植物气体的通道，气孔周期性的闭合（“气孔振荡”）既能降低蒸腾作用强度，减少水分蒸发，又能保障CO2供应，使光合作用正常进行。 （3）①结合高盐胁迫条件下（NaCl浓度200mmol/L）其叶肉细胞的相关数据可知，在200mmol/L的NaCl浓度下，叶肉细胞内的可溶性糖浓度大幅度堤高。 ②气孔导度是指气孔张开的程度，而气孔是植物气体的通道，胞间CO2浓度受植物光合作用吸收和气孔开度双向影响，第15天之前很可能气孔导度下降，植物从胞间吸收CO2增多，导致胞间CO2浓度下降；第15天之后色素含量降低、光反应产生的[H]和ATP不足，C3未能被及时还原并形成C5，最终导致CO2固定减少，胞间CO2浓度升高。 （4）“海水稻”比普通水稻具有更强的生存竞争能力，能缓解淡水资源危机、缓解可耕地资源危机、缓解粮食危机等。 【点睛】本题主要考查海水稻的培育原理及光合作用影响因素，要求学生有一定的理解分析能力。 试卷第1页，共3页 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$