第10讲 光合作用（复习课件）（北京专用）高考生物一轮复习讲练测

第10讲 光合呼吸 北京专用 讲师：xxx 2026年高考一轮复习 1 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 04 真题感知·命题洞见 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1 实验：绿叶中色素的提取与分离 知识点2 捕获光能的色素和结构 考向1 光合色素提取与分离的实验分析 考向2 叶绿体的结构和功能 考点二 光合作用的原理与应用 知识点1 探索光合作用原理的部分实验 05 学以致用·能力提升 长句作答类 知识点2 光合作用原理的基本过程 考向1 光合作用原理分析 考点三 光合作用影响因素 知识点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 知识点2 光合作用影响因素及应用 知识点3 化能合成作用 考向1 光合作用影响因素综合分析 01 考情解码·考点定标 考情解码·考点定标 考情 分析 1．从命题题型和内容上看，该部分在选择题和非选择题中均有涉及，在高考中该部分内容为必考部分2．命题趋势 （1）选择题，常以图形、曲线、实验情境考查光合作用过程、影响因素。 （2）实验题/科普文阅读题，常以光合作用为背景考查植物物质和能量代谢综合分析。 3.易错点与难点 （1）混淆光反应与暗反应的物质来源与去向。 （2）不理解“净光合速率”与“总光合速率”的区别，导致计算错误。 复习目标 1.精准记忆光反应与暗反应的物质转换、能量流动及场所差异。 2.熟练绘制光合作用过程图解，标注关键物质与能量流向。 3.理解环境因素对光合作用的动态影响机制（如“三因素”曲线模型）。 高频考点 考查形式 真题统计 光合作用的原理 选择题/非选择题 2025北京卷，T18；2023北京卷，T20 光合作用影响因素 选择题/非选择题 2024北京卷，T4；2023北京卷，T3；2022北京卷T2、T14 4 02 体系构建·思维领航 体系构建·思维领航 光合作用 提取色素：使用无水乙醇提取色素，原理，光合色素可溶解在无水乙醇中。 提取过程中还需要添加二氧化硅和碳酸钙。 光合作用影响因素：水、光、温度、环境中C02浓度、叶片气孔开闭情况、影响叶绿体形成和结构 光合作用过程 色素分离：方法：纸层析法，在层析液中溶解度大的色素在滤纸条上扩散得快，反之则慢。 场所：叶绿体类囊体膜 光反应 总光合速率=净光合速率+呼吸速率，净光合作用的表示：CO2的吸收量，O2的释放量，有机物的积累量 绿叶中色素的提取与分离 物质变化：水的光解，ATP和NADPH的合成 能量变化：光能→ATP和NADPH中活跃化学能 暗反应 场所：叶绿体基质 物质变化：CO2的固定，C3的还原 能量变化：ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 03 考点突破·考向探究 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1  绿叶中色素的提取与分离 1.实验原理 （1）提取色素的原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中，用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。 （2）分离色素的原理： ，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度就 ，反之则慢。 （3）分离色素的方法： 。 无水乙醇 不同的色素在层析液中的溶解度不同 越快 纸层析法 【注意】可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1  绿叶中色素的提取与分离 2.实验步骤 色素提取 称：称取5g绿叶 剪：剪去主叶脉，剪碎，放入研钵中 加：二氧化硅-有助于研磨得充分；碳酸钙-防止研磨中色素被破坏；无水乙醇-溶解色素 磨：迅速、充分的进行研磨 滤：用单层尼龙布过滤，收集滤液 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1  绿叶中色素的提取与分离 2.实验步骤 色素分离 制：制备滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角，在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线； 画：画滤液细线，用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干后，再重画一到两次； 析：纸层析色素，将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条轻轻插入层析液中。用棉塞塞紧试管口（防止层析液会发）。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1  绿叶中色素的提取与分离 色素分离注意事项 ①滤液细线要细、齐、直→使分离出的色素带平整，不重叠。 ②滤液细线干燥后再重画1～2次→使滤液细线处有较多的色素，分离出的色素带清晰分明。 ③剪去滤纸条一端的两角→若未剪去滤纸条一端的两角，滤纸条边缘的层析液扩散速度比中间快，会形成弧形色素带，如图。 易错提醒 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1  绿叶中色素的提取与分离 色素分离注意事项 ④不能让滤液细线触及层析液→若滤液细线触及层析液，则滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散，如图。 易错提醒 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1  绿叶中色素的提取与分离 3.实验结果 纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最高 最快 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 最低 最慢 叶绿素由C、H、O、N、Mg构成 ①色素带的条数代表：色素种类； ②色素带的宽度代表：色素的含量； ③扩散速度越快，溶解度越高。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1  绿叶中色素的提取与分离 4.实验出现异常现象的原因分析 异常现象 原因分析 收集到的滤液绿色过浅 ①未加 ，研磨不充分； ②使用放置数天的菠菜叶，滤液 太少； ③一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)； ④未加 或加入过少，色素分子被破坏 滤纸条色素带重叠 ①滤液细线不直； ②滤液细线过粗 滤纸条无色素带 ①忘记画 ；②滤液细线接触到 ，且时间较长，色素全部溶解到层析液中 二氧化硅 色素(叶绿素) 碳酸钙 滤液细线 层析液 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 1.叶绿体结构 （1）外膜和内膜：将叶绿体内部与外界的细胞质基质分隔开，保证内部的光合作用集中在一个相对独立的区间不受干扰、高效有序地进行。 （2）基质：呈液态，分布着大量与光合作用 有关的酶。 暗反应 （3）类囊体：生物膜围成的囊状结构，分布着大量的 和与光合作用 阶段有关的酶。 光合色素 光反应 （4）基粒：扩大了膜面积，有利于 的附着 光合色素和与光反应相关的酶 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 叶绿体的结构适于进行光合作用 ①吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。 ②与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中。 ③叶绿体内有如此众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。 ④并不是所有的植物细胞都含有叶绿体，只有进行光合作用的植物细胞才含有叶绿体。 ⑤光合作用的色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上，而液泡中的色素花青素，不能进行光合作用与花和果实的颜色有关。 ⑥叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝细菌没有叶绿体，它进行光合作用的场所是细胞质。 易错提醒 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 2.叶绿体的功能：进行 的场所。 光合作用 3.叶绿体功能的实验证明 【恩格尔曼实验一】 (1)实验材料：水绵：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。好氧菌：好氧细菌可确定释放O2的部位。 （2）自变量：光照、黑暗； （3）因变量：需氧菌聚集部位； （4）结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 【恩格尔曼实验二】 （1）实验分析 ①在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 【答案】这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于好氧细菌在此区域分布。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 【恩格尔曼实验二】 （1）实验分析 ②综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？ 【答案】叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点1  绿叶中色素的提取与分离 恩格尔曼实验分析 （1）实验材料选择水绵和需氧细菌的原因： ①水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察。 ②用需氧细菌可确定释放氧气的部位。 （2）没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。 （3）用极细的光束点状投射：叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验。 （4）进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验：明确实验结果完全是由光照引起的。 实验总结 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 4.捕获光能的色素 （1）种类 叶片颜色分析 ①正常绿色：正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色。 ②叶片变黄：寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄。 ③叶片变红：秋天降温时，植物为了适用寒冷环境，体内积累了过多的还原性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色 知识拓展 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 （2）捕捉光能的色素在细胞中的位置 ①每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。 ②每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。 ③基质中有与光合作用有关的酶，少量DNA、RNA，核糖体 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 （3）绿叶中色素的吸收光谱 太阳光是由不同波长的光组合成的复合光，不同波长的光颜色不同，可见光的波长是400-760 nm；波长小于400 nm的光是紫外光；波长大于760 nm的光是红外光。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 ①不同色素对光的吸收差异 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。 叶绿素a和叶绿素b的吸收峰值不同。 ③类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 【注意】一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 （4）光合色素的功能 ①吸收、传递光能：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。绝大多数叶绿素a、全部叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素可以吸收和传递光能。 ②转换光能：少数处于特殊状态的叶绿素a有将光能转换成电能的作用。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 （5）影响叶绿素合成的因素 ① ：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。 ② ：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。 ③ 等无机盐：镁是构成叶绿素的重要成分，缺镁叶片变黄。 光照 温度 镁 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 (6)应用 ①植物叶片呈现绿色的原因？ 叶片中的色素(叶绿素)对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片才呈现绿色。 ②温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜做温室大棚的顶棚产量高？ 应该选无色透明的玻璃、塑料薄膜，因为日光中各种颜色的光均能通过，作物光合效率高。 ③植物工厂里为什么不用发绿光的光源？ 因为这种波长的光不能被光合色素吸收，不能用于光合作用中合成有机物 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 知识点2  捕获光能的色素和结构 ④阴天时，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色的照明灯为蔬菜补充光源？ 补充光源可选择红光和蓝紫光，因为这种颜色的光植物光合作用吸收利用较多，更有利于植物进行光合作用。 ⑤海洋中的藻类分为绿藻、褐藻、红藻，在海水中的垂直分布依次是浅、中、深。这种现象是如何造成的？ 这与光能的捕获有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是它们“反射”的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向1 光合色素提取与分离的实验分析 1．（2024·北京密云·模拟预测）GR24是植物激素独脚金内酯的人工合成类似物，在农业生产上合理应用可提高农作物的抗逆性和产量。某小组研究弱光条件下GR24对番茄幼苗生长的影响，结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） B 处理 指标 叶绿素a含量 （mg·g-1） 叶绿素b含量 （mg·g-1） 叶绿素a/b 单株干重（g） 单株分枝数（个） 弱光+水 1.39 0.61 2.28 1.11 1.83 弱光+GR24 1.98 0.98 2.02 1.30 1.54 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向1 光合色素提取与分离的实验分析 A．GR24处理提高了番茄幼苗对弱光的利用能力 B．GR24处理使幼苗叶绿素含量上升、叶绿素a/b上升 C．GR24是具有调节植物生长发育作用的有机物 D．长期处于弱光下，叶绿体的类囊体数目可能会增多 由表可知，用水处理组叶绿素a含量/叶绿素b含量的值约为2.28，GR24处理组叶绿素a含量/叶绿素b含量的值约为2.02，所以根据表中数据能推测GR24处理使幼苗叶绿素a含量/叶绿素b含量的值下降，B错误 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向1 光合色素提取与分离的实验分析 2.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带）。下列叙述错误的是( ) A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低 B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照 C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同 D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次 D 分离色素时画滤液细线时，重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作，D错误。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向1 光合色素提取与分离的实验分析 2.为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带）。下列叙述错误的是( ) A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低 B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照 C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同 D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次 D 分离色素时画滤液细线时，重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作，D错误。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向1 光合色素提取与分离的实验分析 3．（2022·北京朝阳·一模）叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用，在光照条件下合成的。叶绿素a的分子结构如图所示，其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列分析错误的是（    ） A．叶绿素a分子与催化其合成的酶共有的元素是CHON B．叶绿素a的元素组成说明无机盐能构成复杂的化合物 C．尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用 D．叶片变黄一定是光照不足导致叶绿素合成减少造成的 D 叶片变黄不一定是叶绿素合成减少，也有可能是温度下降，胡萝卜素合成增加导致，还有可能是叶绿素降解加快或叶黄素等类胡萝卜素合成增加等原因，D错误。 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向1 光合色素提取与分离的实验分析 4.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断下列说法错误的是（    ） A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光 B．用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度 C．由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加 D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470nm波长的光的利用量显著减少 C 由图可知，由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的ATP和［H]变多，暗反应中C3的还原量增多，则叶绿体中C3的量减少，C错误； 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向1 光合色素提取与分离的实验分析 5持续的强光照射会导致绿色植物叶绿体损伤，产生光抑制，类胡萝卜素可通过快速猝灭过量的激发态叶绿素（接受光照后呈激活状态的叶绿素），将过量的激发能转化成热能，保护光合作用系统。下列说法错误的是（　　） A．类胡萝卜素和其他光合色素在有机溶剂中的溶解度不同，可利用该原理进行色素分离 B．在类胡萝卜素吸收可见光的高峰区域，叶绿素对可见光的吸收也会出现高峰 C．强光照射下，相比于正常植株，缺乏类胡萝卜素的植株的光合速率较低 D．上述过程中，类胡萝卜素参与的防御过程的发生场所是叶绿体基质 D 类胡萝卜素参与的防御过程的发生场所是类囊体薄膜，D错误 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向2 叶绿体的结构和功能 1．（23-24高三上·北京朝阳·期中）水稻叶片衰老的过程中，叶绿体结构的改变如下图所示。以下叙述错误的是（　　） A．叶绿体基粒是光合作用光反应的场所 B．由图中可以看出类囊体是双层膜结构 C．叶片衰老过程中类囊体排列逐渐疏松 D．推测衰老过程中叶片的光合能力下降 B 类囊体是单层膜结构，B错误 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向2 叶绿体的结构和功能 2.（2024·北京昌平·二模）在活性氧的胁迫条件下，蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解的具体过程如下图，相关叙述错误的是（    ） A．叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质 B．受损伤蛋白质通过自由扩散进入细胞质基质 C．在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质的肽键断裂 D．CDC48相关基因缺失突变导致受损伤蛋白积累 B 据图可知，受损伤蛋白质经蛋白质复合体CDC48作用后，再被蛋白酶体降解，可知，受损蛋白质是以大分子的形式从叶绿体进入细胞质基质，大分子物质不能以自由扩散的方式通过膜结构，B错误 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向2 叶绿体的结构和功能 3.（21-22高三上·北京东城·期末）下图为叶绿体的电镜照片，对其描述错误的是（    ） A．①表示叶绿体膜，内膜内陷形成嵴增加了膜面积 B．每个②由若干类囊体堆叠而成，扩展了受光面积 C．吸收光能的色素分布在类囊体的薄膜上 D．光合作用必需的酶分布在②和③ A 内膜内陷形成嵴增加了膜面积为线粒体增大膜面积的方式，A错误 考向研析 知识夯基 考点一 捕获光能的色素与结构 考向2 叶绿体的结构和功能 4.（2025·北京丰台·二模）研究表明，光照强度改变会影响超级稻叶绿体的结构，相关数据如下表。下列叙述错误的是（　　） A 光合作用的场所是叶绿体的类囊体膜和叶绿体基质，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体膜上，但是光合作用相关的酶分布在类囊体膜和叶绿体基质上，A错误 品种 光强 叶绿素含量（g·m-2） 基粒数（个） 基粒厚度（μm） 基粒片层数（层） 超级稻 100% 0.43 20 0.25 10 25% 0.60 12 0.50 20 A．吸收光能的色素和光合作用相关酶均分布在类囊体膜上 B．光反应阶段产生的ATP和NADPH均为暗反应提供能量 C．弱光下超级稻叶绿素含量、基粒厚度和片层数均增加 D．弱光下超级稻通过调整叶绿体结构以增强适应性 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点1  探索光合作用原理的部分实验 1.光合作用探索过程 19世纪末 科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年 科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖 1937年希尔 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气 1941年鲁宾、卡门 用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H18O+CO2→植物→18O2,H2O+C18O2→植物→O2，得出光合作用释放的氧全部来自水 1954年阿尔农 在光照下，叶绿体可合成ATP，这一过程总是与水的光解相伴随 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点1  探索光合作用原理的部分实验 同位素标记法 同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素。用同位素标记的化合物，化学性质不变，也可以参与生物体内的生化反应。 （1）放射性同位素标记法 原子核不稳定，能发出射线，科学家通过特殊的放射性显影仪器追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的过程。12C、14C；1H、 3H；31P、32P；32S、35S。 （2）稳定性同位素标记法 原子核稳定，不发出射线。科学家也可通过测量分子质量或离心技术来区别同位素。14N、15N；16O、18O。 易错提醒 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点1  探索光合作用原理的部分实验 易错提醒 光合作用释放的O2中的O元素全部来自水，并不来源于CO2 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 1.光合作用 （1）概念：指绿色植物通过 ，利用光能，把 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。 叶绿体 CO2和水 有机物 氧气 （2）反应方程式 CO2 + H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 2.光合作用原理的基本过程 根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应，现在也称为碳反应，两个阶段。 （1）光反应 ①场所：叶绿体内的类囊体薄膜上； ②条件：光、色素、酶； ③物质变化：水的光解：H2O→O2 +H+                     NADPH的合成： H++NADP+ +2e-→NADPH               ATP的合成：ADP＋Pi ＋能量→ATP ④能量变化：光能→ATP、NADPH中活跃的化学能。 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。 一是将水分解为氧和H+ ，氧直接以氧分子的形式释放出 去，H+ 与氧化型辅酶（NADP+ ）结合，形成还原型辅酶 Ⅱ（NADPH）。NADPH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；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形 成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些 ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 （2）暗反应 ①条件：NADPH 、ATP、酶； ②场所：叶绿体基质； ③物质变化：CO2的固定：CO2＋C5→2C3； C3的还原：2C3 ATP NADPH   (CH2O)+C5 ④能量变化：活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 （3）光合作用总过程 光反应与暗反应的联系 光反应产生的NADPH、ATP为暗反应提供还原剂和能量；暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了原料。 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 （4）光反应与暗反应的比较 光反应阶段 暗反应阶段 条件 光、色素、酶 不需光、酶、NADPH、ATP 场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质中 物质变化 水的光解； ATP、NADPH的生成 CO2的固定； C3的还原 能量变化 光能→ATP、NADPH中活跃化学能 活跃化学能→有机物中稳定的化学能 联系 光反应是暗反应的基础，为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+ 。 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 光系统与电子传递链 1.捕光系统 捕光系统由数百个叶绿素等色素分子组成。 这些色素分子有序地排列，使捕获的光能能够 从一个叶绿素分子传递给另一个叶绿素分子， 并最终将能量汇集到光系统的反应中心。这 些能量可激发反应中心的叶绿素分子中的电子。 深度拓展 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 光系统与电子传递链 2.光系统Ⅱ 反应中心中少数处于特殊状态的叶绿素a,将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。失去电子的叶绿素分子在相关酶的作用下，获得水中的电子而恢复到稳定状态，水被氧化成氧气，并释放出H+。 3.光系统I 光系统I的色素吸收光能以后，产生一个高能电子，传送到铁氧还蛋白(一种相对分子质量较小的含有铁硫中心的蛋白质),最后到达NADP+,生成NADPH。至此，光合作用形成了还原力强大的物质NADPH和高能物质ATP,为二氧化碳的还原打下了基础。 深度拓展 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 光系统与电子传递链 4.电子传递链 反应中心叶绿素分子中被激发的电子，沿 着类囊体膜中的一系列电子传递体转移，组成 光合电子传递链。电子传递驱动类囊体膜内的 质子泵，在类囊体膜的两侧建立了质子梯度。 利用建立起的质子梯度，类囊体膜上的ATP合 成酶合成了ATP。 深度拓展 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 知识点2  光合作用原理的基本过程 （5）光合作用过程中元素的转移 ①O元素的转移途径：H18O→18O2    C18O2→C3→(C18O) ②C元素的转移途径：14CO2→14C3→(14CH2O)+14C5 ③H元素的转移途径:H2O→NADPH→(CH2O)。 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 考向1 光合作用原理分析 1.（24-25高三上·北京·期中）下图为某陆生植物体内碳流动示意图。据图分析，下列叙述不正确的是（    ） A．过程①不需要消耗光反应提供的ATP和NADPH B．叶肉细胞中的卡尔文循环发生在叶绿体基质 C．④受阻时，②③的进行会加剧C₃积累对卡尔文循环的抑制 D．在叶肉细胞中会发生由单糖合成二糖或多糖的过程 C 图中④蔗糖输出受阻时，则进入叶绿体的Pi减少，磷酸丙糖大量积累，过多的磷酸丙糖将用于合成淀粉，即②③合成淀粉能缓解C3积累对卡尔文循环的抑制，C错误 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 考向1 光合作用原理分析 2.（24-25高三上·北京朝阳·期中）从长期生活在强光和弱光条件下的三角叶滨藜植株上分别获取叶片甲、乙，在大气CO2浓度和适宜温度下检测光照强度对叶片光合作用强度的影响，结果如图。相关推测错误的是（    ） A．在P点光照强度下，乙组叶片能进行光合作用而甲组不能 B．在Q点光照强度下，甲组叶片光合制造有机物的速率高于乙组 C．提高环境CO2浓度，两组叶片最大光合作用强度都会增加 D．与甲组相比，乙组叶片更薄，更适应在弱光条件下生存 A 在P点光照强度下，甲组和乙组叶片的净光合速率都为0，但净光合速率 = 光合速率 - 呼吸速率，此时光合速率等于呼吸速率，所以两组叶片都能进行光合作用，A错误； 考向研析 知识夯基 考点二 光合作用的原理与应用 考向1 光合作用原理分析 3.（24-25高三上·北京·开学考试）图a~c表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程，下列说法不正确的是（　　） A．图a生理过程为有氧呼吸第三阶段 B．图b体现了细胞膜信息交流功能 C．图c所示结构为叶绿体内膜 D．图a和c中ATP合成动力为H⁺浓度梯度 C 据图c可知，该膜上发生了水的光解，若该膜是叶绿体的结构，则为叶绿体的类囊体膜，叶绿体内膜上不发生光合作用，C错误； 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点1  探究光照强度对光合作用强度的影响 实验原理：叶片中含有气体会上浮，抽气叶片下沉，光合作用产生氧气充满细胞间隙，叶片上浮。 2.实验装置分析 (1)自变量的设置： 是自变量，通过调整台灯和烧杯之间的距离来调节 的大小。 光照强度 光照强度 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点1  探究光照强度对光合作用强度的影响 (2)因变量是 ，可通过观测单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。 光合作用强度 （3）无关变量 ①实验叶片：同种、生长状况相同、小圆形叶片大小相同、等量… ②烧杯中清水：等量,有足够的CO2。 NaHCO3缓冲液的作用是：维持装置中CO2浓度的稳定，为光合作用提供CO2 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点1  探究光照强度对光合作用强度的影响 （4）实验结果 不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃） 台灯灯泡的功率（W） 40 40 40 台灯与烧杯的距离（cm） 10 20 30 叶片漂起的数量 5min 0 0 0 10min 9 8 9 15min 10 9 9 20min 13 10 10 25min 13 10 11 【注意】光照强度对光合作用强度有影响：在一定的范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用不断增强。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点1  探究光照强度对光合作用强度的影响 （1）叶片上浮的原因：光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。 （2）打孔时要避开大的叶脉，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。 （3）为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。 易错提醒 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 1.环境因素 （1）光照强度 ①原理：光照强度通过影响植物的光反应影响光合速率。一定范围内，光照强度增加，光反应速率加快，产生的NADPH和ATP增多，这使得暗反应中C3的还原速率加快，从而使光合作用产物含量增加。 ②曲线分析： 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 A点：只进行 ，CO2释放量表明此时的 。 AB段： 。 B点：光补偿点， 。                    BC段： 。 C点对应的横坐标：光饱和点，增加光照强度光合作用 。 细胞呼吸 呼吸强度 光合<呼吸 光合作用强度 =细胞呼吸强度 光合>呼吸 强度不再增加 限制C点以后光合作用速率增加的内部因素是色素含量、酶的数量和活性等，外部因素是CO₂浓度等除光照强度之外的环境因素。 重点提醒 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 A点 B点 BC段 AB段 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 ③总光合与净光合 A.关系：真正光合速率=净光合速率+呼吸速率 B.表示方法 项目 表示方法 净光合速率（又称表观光合速率） O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量 真正光合速率（又称实际光合速率） O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量 呼吸速率（黑暗中测量） CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 C.净光合速率与植物生长的关系 当净光合速率>0,植物因积累有机物而生长。 当净光合速率=0,植物没有有机物的积累，不能生长。 当净光合速率<0,植物不能生长，长期如此，植物将死亡。 应用：欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点。温室生产中，适当增加光照强度，可以提高光合速率，使作物增产。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 不同条件下一昼夜植物光合作用曲线 (1)a点前后CO₂释放量变化的原因是夜间温度变化。 (2)光合作用开始于c点前(b点),结束于d点后，光合速率小于呼吸速率时，表现为释放CO2。 (3)AB段：中午气温过高，为减少蒸腾作用，叶片气孔部分关闭，CO2吸收减少，光合作用强度减弱，这种现象为“光合午休”。 (4)曲线在第一象限与横轴围成的图形面积-曲线在第四象限与横轴围成的图形面积=一昼夜有机物的积累量，该值大于0时植物表现为生长。 1.自然环境中一昼夜植物CO₂吸收或释放速率的变化 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 2.密闭容器内一昼夜植物CO₂浓度与时间的关系曲线 (1)光合作用强度与呼吸作用强度相等的点:D、H。 (2)该植物一昼夜表现为生长,其原因是Ⅰ点CO2浓度低于A点CO2浓度,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减小,即植物的光合作用强度>呼吸作用强度,植物表现为生长。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 光合作用曲线中关键点的移动规律 1.细胞呼吸对应点(A点)的移动 （1）细胞呼吸增强，A点下移。 （2）细胞呼吸减弱，A点上移。 2.补偿点(B点)的移动 （1）细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，B点右移；反之B点左移。 （2）细胞呼吸速率基本不变，其他条件改变(如植物缺镁、CO2浓度减小或光照强度减小)使光合速率下降时，B点右移；反之B点左移。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 3.饱和点(C点)和D点的移动 细胞呼吸速率基本不变，其他条件改变(CO2浓度增大或光照强度增大)使光合速率增大时，C点右移，D点向右上方移动；反之，C点左移，D点向左下方移动。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 （2）二氧化碳浓度 ①原理：CO2浓度影响暗反应阶段，制约C3的形成。 ②总光合速率： 在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定值后，光合作用速率不再继续增大。 A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 ③净光合速率: A点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 B点：CO2补偿点，光合速率＝呼吸速率 C点：对应的c点为CO2饱和点 C点之后光合速率的限制因素是: 外因主要为光照强度和温度； 内因为酶的数量和活性。 应用：大田中的农作物要“正其行”(合理安排植株的间距)，“通其风”(补充新鲜的CO2)；增施有机肥增大CO2浓度，提高光合速率。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 （3）温度 ①原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用； ②曲线分析 AB段 在B点之前，随着温度升高，光合速率增大 B点 酶的最适温度，光合速率最大 BC段 随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减少，50 ℃左右光合速率几乎为零 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 ③原理2:影响气孔开闭 盛夏的中午，温度高，气孔大多关闭，植物因为缺少CO2而光合作用强度下降。 ④应用： a.适时播种；b.温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率，晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，提高植物有机物的积累量；c.植物“午休”现象。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 （4）水分和矿质元素  ①原理 a.水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。 b.矿质元素通过影响叶绿素等相关化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。 ②应用：施肥的同时，往往适当浇水，小麦的光合速率会更大，此时浇水的原因是：肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。同时可以保证小麦吸收充足的水分，保证叶肉细胞中CO2的供应 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 植物严重缺水对光合作用的影响 1.缺水使光反应产生的ATP、NADPH减少。 2.缺水影响植物体内光合作用相关酶的活性。 3.缺水直接破坏叶绿体的结构，光合色素含量减少，叶片变黄。 4.缺水影响植物体内光合产物的运输，使光合产物在叶片中积累而抑制光合作用。 深度拓展 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 2.内部因素 （1）遗传因素 阳生植物叶片的叶肉细胞层数多，参与暗反应的酶含量高，能充分利用光反应产生的ATP和NADPH。阴生植物叶片大而薄，叶绿体中类囊体膜面积更大，光合色素含量更高，有助于在较弱的光照下充分吸收光能。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 （2）叶面指数 ①一定范围内随叶面积指数增大，总光合量不断增大，干物质积累量不断增加，呼吸量不断增加。 ②当增大到一定程度后，总光合量不再增加，原因是许多叶片被遮挡，但呼吸量随叶面积指数增大仍不断增加，故干物质积累量逐渐降低。 ③生产应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免枝叶徒长；合理密植。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 （3）叶龄 OA：一定范围内随着幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，光合速率不断增加。 AB：壮叶时，叶面积、叶绿体基本稳定，光合速率基本稳定。 BC：老叶时，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合速率下降。 生产应用：农作物、果树管理后期应适当摘除老叶、残叶。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 3.多因子对光合速率的影响 （1）光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用 P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断增大。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点2  光合作用影响因素及应用 Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线所表示的因子。 应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 知识点3  化能合成作用 1.概念：某些细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用，这些细菌属于自养生物。 2.化能合成作用与光合作用的比较 （1）相同点：本质相同，都是将无机物合成有机物。 （2）不同点：利用的能源不同，光合作用利用的是光能，化能合成作用利用的是化学能。  考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 考向1 光合作用影响因素综合分析 1.（2025·北京·模拟预测）使用打孔器打出圆形小叶片若干个，向装满水的注射器中加入圆形小叶重复抽拉以排出叶片中气体。将圆形叶片随机分组后放入清水中，分别放置不同距离的光源，记录、统计每组圆形小叶浮起水面所需时间均值。关于本实验的说法中，错误的是（    ） A．小叶浮起的原因是由于光合作用产生O2所致 B．距离光源越远的组小叶浮起所需时间越长 C．使用苏打水代替清水后，小叶浮起所需时间变短 D．水温越高小叶浮起所需时间越来越短 D 在一定范围内，温度升高会使光合作用相关酶的活性增强，光合作用速率加快，小叶浮起所需时间变短；但当温度过高时，会使酶的活性降低甚至失活，光合作用速率下降，小叶浮起所需时间变长，并不是水温越高小叶浮起所需时间就越短，D错误 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 考向1 光合作用影响因素综合分析 2.（2025·北京朝阳·一模）Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型（WT），构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库，其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是（    ） A．光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素 B．CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制 C．Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型 D．模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率 A 影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等，所以光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素，A正确 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 考向1 光合作用影响因素综合分析 3.（2025·北京石景山·一模）测定甲、乙两种植物在不同温度下的光合速率，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　） A．35℃时，两种植物光合作用合成有机物的速率相等 B．两种植物的CO2吸收速率最大值接近 C．50℃时，植物乙能积累有机物而植物甲不能 D．增加CO2浓度后，两种植物的光合速率均可能上升 A 总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，可见35℃时两组植株的光合作用合成的有机物无法比较，A错误 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 考向1 光合作用影响因素综合分析 4.（2025·北京东城·一模）将玉米的P基因导入水稻后，测得不同光照强度下转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．转入的P基因可以提高水稻的气孔导度 B．光照强度为4时，气孔导度是限制原种水稻光合速率的主要因素 C．光照强度为8时，两种水稻的真光合速率约为25μmol·m-2·s-1 D．转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中 B 光照强度为4时，原种水稻光合速率随光照强度增加而增加，说明此时光照强度是限制原种水稻光合速率的主要因素，而非气孔导度（如果是气孔导度限制，增加光照强度光合速率不会增加），B错误 考向研析 知识夯基 考点三 光合作用影响因素 考向1 光合作用影响因素综合分析 5.（2025·北京通州·模拟预测）研究人员为探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是（　　） A．在本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量 B．四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高 C．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率 D．在较低温度条件下进行实验，各组叶圆片上浮所需时长均会缩短 C 当光合作用产生的氧气大于细胞呼吸消耗的氧气时，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率，C正确 考向研析 知识夯基 04 真题感知·命题洞见 真题感知·命题洞见 1.（2025·北京·高考真题）植物的光合作用效率与叶绿体的发育（形态结构建成）密切相关。叶绿体发育受基因的精细调控，以适应环境。科学家对光响应基因BG在此过程中的作用进行了研究。 (1)实验中发现一株叶绿素含量升高的拟南芥突变体。经鉴定，其BG基因功能缺失，命名为bg。图1是使用 观察到的叶绿体亚显微结构。与野生型相比，可见突变体基粒（“[”所示）中的 增多。 电子显微镜 类囊体 87 真题感知·命题洞见 (2)已知GK蛋白促进叶绿体发育相关基因的转录，BG蛋白可以与GK蛋白结合。研究者构建了GK功能缺失突变体gk（叶绿素含量降低）及双突变体bggk。对三种突变体进行观察，发现双突变体的表型与突变体 相同，由此推测BG通过抑制GK的功能影响叶绿体发育。 (3)为进一步证明BG对GK的抑制作用并探索其作用机制，将一定浓度的GK蛋白与系列浓度BG蛋白混合后，再加入GK蛋白靶基因CAO的启动子DNA片段，反应一段时间后，经电泳检测DNA所在位置，结果如图2。分析实验结果可得出BG抑制GK功能的机制是 。 gk BG 通过与 CAO 启动子 DNA 片段竞争结合 GK 蛋白，从而抑制 GK 与 CAO 启动子 DNA 片段的结合 88 真题感知·命题洞见 (4)基于突变体bg的表型，从进化与适应的角度推测光响应基因BG存在的意义 。 使植物能够更好地响应光信号，调节自身生理过程，以适应不同光照环境，提高生存和繁殖能力 （1）观察叶绿体亚显微结构需要使用电子显微镜。因为光学显微镜的分辨率有限，无法观察到叶绿体内部的精细结构，而电子显微镜能够提供更高的分辨率，从而清晰地看到叶绿体的亚显微结构。基粒是由类囊体堆叠而成的结构。与野生型相比，突变体叶绿素含量升高，且 BG 基因功能缺失，观察可知突变体基粒中的类囊体（片层）增多。因为叶绿素主要分布在类囊体薄膜上，类囊体增多可能是导致叶绿素含量升高的原因之一。 （2）已知 GK 蛋白促进叶绿体发育相关基因的转录，BG 蛋白可以与 GK 蛋白结合。GK 功能缺失突变体 gk 叶绿素含量降低，若 BG 通过抑制 GK 的功能影响叶绿体发育，那么双突变体 bggk 中，由于 GK 本身功能缺失，BG 也无法发挥抑制 GK 的作用，此时双突变体的表型应该与 gk 突变体相同。 89 真题感知·命题洞见 （3）观察图 2 可知，随着 BG 蛋白与 GK 蛋白浓度比的增大，与 GK 蛋白结合的 DNA 片段逐渐减少，游离 DNA 片段逐渐增多。 这表明 BG 蛋白的存在阻碍了 GK 蛋白与 CAO 启动子 DNA 片段的结合 。因为 GK 蛋白要发挥功能，需要与靶基因 CAO 的启动子 DNA 片段结合来调控基因表达，而 BG 蛋白浓度越高，这种结合就越少。所以，BG 抑制 GK 功能的机制是 BG 通过与 CAO 启动子 DNA 片段竞争结合 GK 蛋白，从而抑制 GK 与 CAO 启动子 DNA 片段的结合。 （4）从进化与适应的角度来看，生物体内的基因存在必然是对生物的生存和繁衍有积极意义的。突变体 bg 由于缺乏光响应基因 BG，其表型可能在某些环境条件下不利于生存。而正常存在光响应基因 BG 时，植物可以通过 BG 对光信号做出响应，从而更好地调节自身的生理过程，例如，在光照过强时，BG 基因表达产物可能通过抑制 GK 功能，调节相关基因表达，避免植物因光照过强而受到伤害；在光照较弱时，可能通过调节使植物更好地利用有限的光能进行光合作用等。这使得植物在不同的光照环境中能够更有效地进行光合作用，获取能量，提高自身的生存和繁殖能力，以适应复杂多变的环境。 90 真题感知·命题洞见 2.（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 A 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。 91 真题感知·命题洞见 3.（2023·北京·高考真题）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　） A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 C A.CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，A正确； B、在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确； C、CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误； D、图中M点处CO2吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 92 真题感知·命题洞见 4.（2022·北京·高考真题）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出（　　） A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高 B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高 C．CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小 D．10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高 D 分析题图可知，10℃条件下，CO2浓度为200μL·L-1至370μL·L-1时，光合速率有显著提高，而370μL·L-1至1000μL·L-1时，光合速率无明显的提高趋势，而且370μL·L-1时与1000μL·L-1时，两者光合速率数值接近同一数值，所以不能表明10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高，D错误。 93 真题感知·命题洞见 5.学习以下材料，回答下面问题。 调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。 我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。 94 真题感知·命题洞见 在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。 (1)叶绿体通过           作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分           。 光合 脂肪酸 95 真题感知·命题洞见 (2)结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：     ，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。 (3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：           。 ①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株 (4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明           。 M酶活性下降使脂肪酸合成受阻，NADH 消耗减少，同时长时间光照促进产生NADH，NADH 含量升高，导致A 酸合成过多 ②④①③ 线粒体与叶绿体之间通过A 酸-B 酸循环协同合作，将叶绿体中的[H]运输到线粒体氧化，以维持叶绿体内氧化还原稳态 96 真题感知·命题洞见 （1）叶绿体通过光合作用将CO2转化为糖。由于M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。 （2）据图可知，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：M酶活性下降使脂肪酸合成受阻，NADH 消耗减少，同时长时间光照促进产生NADH，NADH 含量升高，导致A 酸合成过多。 （3）为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡（不出现叶片黄斑），但仍保留m基因的突变株（叶绿体中脂肪酸含量减低），通过对所获一系列突变体的详细解析，进而①确定相应蛋白的细胞定位和功能，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程，最后③鉴定相关基因，正确顺序为②④①③。 （4）结合题意和图文，叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要，叶绿体和线体协调配合，维持细胞的稳态与平衡：线粒体与叶绿体之间通过A 酸-B 酸循环协同合作，将叶绿体中的[H]运输到线粒体氧化，以维持叶绿体内氧化还原稳态。 97 05 学以致用·能力提升 学以致用·能力提升 长句作答类 随着植物生长，土壤的水分会减少，土壤中的无机盐含量会下降，空气中CO2含量减少等 1.给密闭玻璃瓶中的植物幼苗提供适宜的水、无机盐、光照强度、温度等条件，幼苗的生存时间一般不会太长，原因可能是 2.土壤板结，光合速率下降的原因是? 土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞进行无氧呼吸，产生的ATP减少，供给根细胞用于矿质元素吸收的能量减少，光合色素的合成和酶数量减少，光合作用减弱。 99 学以致用·能力提升 长句作答类 3.大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分析原因. 有机肥在被微生物分解的时候会产生无机盐并释放CO2，促进光合作用。 4.我国北魏时期的农书《齐民要术》有关于栽种农作物要 “正其行，通其风。”的记载。这么做的目的是？ “正其行，通其风”原理：通风透光，既有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2，从而提高光合作用强度来光合产量。还可以增施农家肥等 100 北京专用 讲师：xxx 2026年高考一轮复习 感谢观看 THANK YOU 101 $$