周测评(六)光合作用的原理及应用，光合作用与细胞呼吸的关系-【衡水真题密卷】2026年高三生物学科素养周测评（河北、江西专版）

青春烫梦，不畏艰难，勇植直前 2025一2026学年度学科素养周测评（六）》 A.叶绿体固定的CO2来自苹果酸的分解和自身呼吸作用产生 班级 B.丙钢酸转化成PEP过程消耗的ATP来自叶绿体 爸题 生物学·光合作用的原理及应用， C.叶绿体中NADPH可作为三碳化合物的还原剂并提供能量 D.叶绿体总是紧靠线粒体分布，有利于获得较高浓度CO: 5.为探究不同光照对辣椒幼苗生理特性的影响，某研究小组选择生理状态一政的辣椒幼 姓名 光合作用与细胞呼吸的关系 苗进行了15天()实验处理。15天后在适宜且相同的条件下测定叶片相关指标，结 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 如表所示。下列相关推测合理的是 净光合速常 气孔导度 胞间CO,浓度 得分 处理 (mmol/m2·s) (mmol/m2·s) (mmol/m'·s) 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有 白光连续照射14h/d(Cw 7.1 0.42 380 一项是符合题目要求的。 蓝光连续照射14h/d(CB) 3.7 0.29 300 题号 2 3 4 5 7 红光连续照射14h/d(CR) 4.2 0.32 400 答案 白光连续照射24h/d(TW) 2.5 0.22 420 1.与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中，正确的是 蓝光连续照射24h/d(TB) 2.3 0.14 280 A,合理密植有利于改善田间CO,浓度和光能利用率 红光连续照射24h/d(TR) 2.4 0.17 402 B.长期施用化肥比施用农家肥更有利于作物生长 A.蓝光连续照射处理时间越长越能增强辣椒幼苗光合作用速率 C.阴雨天适当提高大棚内温度，可明显增加有机物的积累量 B.相比蓝光，连续照射24h/d处理的红光更不利于辣椒幼苗生长 D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高蔬菜的光合作用速率 C.红光连续照射24h/d导致净光合速率较低的原因之一是气孔导度下降 2.某同学用植物叶片在最适温度下进行光合作用实验，结果如图所示。若想提高X,下列 D.相比CW组，TW组胞间CO2浓度更高，从而促进了辣椒幼苗的暗反应 做法有效的是 ) 6,将某植物置于一密闭透明装置中培养。在不同温度下，该植物光合速率（用每小时O, 产生量表示)与光照强度关系如图所示。下列叙述正确的是 光照强度 10℃ A.移动光源灯缩短与叶片的距离 5 光出度 20 B.提高叶片周围环境的实验温度 A,图示自变量为光照强度，因变量为光合速率 C.增加叶片周围环境的CO,浓度 B.10k1x的光照强度下，30℃比20℃条件下积累简萄糖的量多 D.给光源加滤光片改变光的颜色 C.30℃、5k1x的光照强度连续照射8h,该植物制造的葡萄糖约为90mg 3.下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的说法，错误的是 D.光照强度只影响光反应，温度影响光反应和暗反应 A.实验选材宜选鲜绿的，光合色素含量高且细胞含水量少的叶片 7.为探究CO2浓度对不同作物光合速率的影响，研究人员以大豆、甘薯、花生，水稻为实验 B,滤纸条自上而下第三条色素带为蓝绿色的叶绿素a 材料，分别进行三种不同的实验处理：甲组提供大气CO:浓度，乙组提供大气CO2浓度 C,色素提取的原理是四种色素在无水乙醇中的溶解度不同 倍增环境，丙组先在大气CO2浓度倍增的环境中培养60d,测定前一周恢复为大气C0 D,色素在滤纸上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关 浓度。整个实验过程保持适宜的光照强度和充足的水分，实验结果如图。下列说法错 4.藜科植物异子蓬能在绿色组织的单个细胞中完成整个C,光合作用，顺覆了C,植物的 误的是 光合作用只能依靠两种细胞共同作用的观点。光合细胞与大气接触的叶表面附近几乎 没有叶绿体，维管束附近有叶绿体密集区，其光合作用过程如图所示。据图分析，下列 ■甲整乙口内 叙述错误的是 NADPHI NADP 草雅乙脸 苹果酸C NADPH A.本实险自变量为CO2浓度和作物的种类 AMP ATP-HO 挑体 B.根据乙组光合速率高于甲组推测CO,浓度越高作物产量越高 侍股场 C.乙组光合速率相较甲组未加倍的原因可能是NADPH和ATP供应限制 D,丙组光合速率低于甲组可能是长时间高浓度CO2降低了CO2固定酶的活性 学科素养周测评（六）生物学第1页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（六）生物学第2页（共4页） 二、多项选择题：本题共3小题，每小题8分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两 三、非选择题：本题共2小题，共48分。 个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得8分，选对但不全的得4分，有选错的得 11.(24分)嫁接是一种传统的园艺技术。某实验小组以马铃薯为接穗，番茄为砧木探究了 0分。 嫁接和苗期干早胁迫对马铃薯光合作用的影响，该实验小组设置了未嫁接组和马铃薯 题号 10 番茄嫁接组，在不同的干早处理下(PEG能模拟干旱环境，浓度越高干旱程度越大)测 定了各组植株的最大根长和根数、单株总叶面积以及净光合作用速率，实验结果如表 答案 所示。回答下列问题： 8.植物叶绿体内的部分代谢过程如图，PSI、PSⅡ是两个光系统。下列相关分析正确的是 ADP+↑AP 砧木 PS I PsI光NADP NADPH/ 干早程度 处理方式 根数/条总叶面积/cm 净光合速率/umol·m·s 未嫁接组 19 179 14.5 正常水分 马铃薯番茄嫁接组 23 273 4.8 未嫁接组 21 145.79 1.46 H00+2E H R H 10%PEG处理 马铃薯番茄嫁接组 33 127.36 5.21 ：表示电子 未嫁接组 1 176.07 -0.56 A,叶绿体类囊体腔中的H均来源于水的光解 20%PEG处理 马铃薯番茄嫁接组 38 145.03 3.85 B.PSI主要参与NADPH的合成，水的光解与PSⅡ有关 C.类囊体膜两侧的H+浓度差可以为ATP合成提供能量 (1)水分胁迫是影响光合作用速率的重要因素。高等植物叶肉细胞光合作用过程中消 D,合成的ATP、NADPH都能为叶绿体基质中C的还原提供能量 耗水分并生成NADPH的场所是 ,NADPH的作用是 9.羧酶体是一种类似细胞器的结构，广泛存在于蓝细菌中。它的外壳是由蛋白质组成的 正面体结构，内部主要含有Rubisco(羧化酶)、碳酸酐酶。位于光合片层（具有吸收光能 (2)该实验的自变量是 为了排除嫁接操作本身对实验结果的影 的作用)内部的羧酶体结构与功能如图所示（注：→表示促进，·表示抑制：3PGA表示 响，应增设一组实验，该对照组的处理方式应为 (3)实验结果表明，嫁接能提高马铃薯在干早环境下的光合作用，从而提高其抗早性， 三碳化合物)。下列相关叙述正确的是 试结合实验结果阐述嫁接提高马铃薯的抗早性的机制： HCO, C (4)嫁接作为一种园艺技术，能够提高作物应对非生物胁追的耐受能力，试据此提出一 条在盐碱地培有不耐盐马铃薯的有效策略： RuBP 12.(24分)H蛋白对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)的活性维持有重要作用。当植物吸 3-PGA 收的光能过多时，过剩的光能会对PSⅡ造成损伤，导致其活性降低，从而使光合作用强 皮刷体 度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ A.蓝细菌的光合片层上仅分布有辅获光能的叶绿素 的损伤。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结 B.羧酶体壳蛋白允许碳酸盐透过，也可有效阻止CO2溢出 果如图所示。实验中，强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的 PSI均造成了损伤。已知NPQ的强度不受PSⅡ的调节。回答下列问题： C.羧酶体中主要发生的生化反应是CO2的固定和C,的还原 +,表变有 D.羧酶体能实现CO2的浓缩，从而提高Rubisco周成的CO2浓度 野生型 10.某生物社团利用金鱼藻和数字实验APP进行了光合作用的相关实验，实验装置设计 如图。下列有关叙述正确的是 氧气传感 赋暗强光照射酯 一 (1)植物细胞中能够吸收光能的色素位于叶绿体的上，这些色素吸收了光能后，这些光 口]盛气装置 能的去向是 NaHO溶液 (2)本实验的目的是 。根据实验结果分析 金佰落 速出 强度相同的强光照射对野生型PSⅡ复合体造成的损伤 (填“大于”或“小于”) A.该装置可用于探究CO,浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响 对突变体PSⅡ复合体造成的损伤：由此推测H蛋白的一个作用是 B.去掉单色滤光片会使金鱼藻叶绿体基质中NADPH含量升高 (3)强光照射下，野生型PSⅡ复合体虽然受到损伤，但活性却比突变体PSⅡ复合体的 C.利用氧气传感器测到的O2浓度变化可直接计算金鱼藻总光合速率 强，由此推测H蛋白的另一个作用是 D.该装置处于适宜条件下测得的氧气释放速率会随时间逐渐减小至0 学科素养周测评（六）生物学第3页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（六）生物学第4页（共4页）·生物学· 参考答案及解析 2025一2026学年度学科素养周测评（六） 生物学·光合作用的原理及应用，光合作用与细胞呼吸的关系 一、单项选择题 合作用速率的结论；由图可知，相比蓝光，连续照 1.A【解析】合理密植是指在单位面积上，栽种作 射24h/d处理的红光净光合作用较高，有利于辣 物或树木时密度要适当，行株距要合理，合理密植 椒幼苗生长；红光连续照射24h/d辣椒的气孔导 既可防止种内斗争，又有利于改善田间CO2浓度 度较小，因此红光连续照射24h/d导致净光合速 和光能利用率，增强光合作用，减少植物呼吸作用 率较低的原因之一是气孔导度下降；CW组的净 消耗，提高农作物产量；与长期施用化肥相比，施 光合作用速率高于TW组，即CW的光反应和暗 用农家肥，通过微生物的分解作用，提高大棚中的 反应速率都高于TW组，TW组胞间CO2浓度更 CO2的浓度，利于作物增产；阴雨天适当降低大棚 高，是由于光合作用下降导致CO2不能及时被 内温度，可以降低呼吸作用，减少植株有机物的消 消耗。 耗；为提高大棚蔬菜的产量，应选用无色的塑料薄6.C【解析】该实验的自变量是光照强度和温度， 膜，使所有的光都能透过供蔬菜利用。 因变量是光合速率；纵坐标表示的是光合速率，据 2.C【解析】移动光源缩短与叶片的距离会使光照 图可知，10k1x的光照强度下，光合速率30℃比 强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释 20℃条件下高，但由于呼吸速率未知，故无法比较 放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度 两种温度下的葡萄糖积累量；30℃、5k1x的光照 不再随着光照强度的增强而增强；植物叶片在最 强度下产生的氧气净产生量为12，根据光合作用 适温度下进行光合作用，若增加温度会降低光合 过程可知，6O2~C6H12O6,连续照射8h,该植物 作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧 制造的葡萄糖是(180×12)÷(6×32)×8= 气释放量；CO2是光合作用的原料，增加叶片周围 90mg;光反应可为暗反应提供NADPH和ATP, 环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气 光照强度可以通过影响光反应进而影响暗反应， 释放量；给光源加滤光片，减少了光源，会降低光 温度可通过影响酶的活性影响光反应和暗反应。 合速率。 7.B【解析】该实验的自变量是CO2浓度和作物种 3.C【解析】实验选材宜选新鲜的绿叶，且选择光 类；由甲组和乙组实验结果比较可知，随着CO2浓 度的增加，乙组作物的光合作用速率比甲组的光 合色素含量高且细胞含水量少的叶片；叶绿素a 呈蓝绿色，且位于滤纸条的第三条带（自上而下）； 合作用速率更大，即随着CO2浓度的增加，作物的 光合作用速率随之提高，C○2浓度也会影响呼吸 光合色素提取的原理是四种色素易溶于有机溶剂 速率，因为不知道呼吸速率的变化情况，故根据乙 (无水乙醇)，光合色素分离的原理是四种色素在 组光合速率高于甲组不能推测CO2浓度越高作物 层析液中的溶解度不同；色素在滤纸条上的扩散 产量越高；光合作用光反应为暗反应提供ATP和 速度与其在层析液中的溶解度呈正相关，溶解度 NADPH,暗反应为光反应提供NADP+、ADP和 高的随层析液扩散的速度快。 Pi。当CO2浓度倍增时，光合速率并没有倍增，其 4.B【解析】从图中可以看出，苹果酸分解产生CO2, 限制因素可能是光反应为暗反应提供的ATP和 同时线粒体呼吸作用产生的CO2也可被叶绿体固 NADPH不足，或者是暗反应中固定CO2的酶数 定；卡尔文循环过程消耗的ATP来自叶绿体，丙 量不足，从而影响了CO2的固定；据图可知，丙组 酮酸转化成PEP过程消耗的ATP来自线粒体和 的光合作用速率比甲组低，推测可能是作物长期 细胞质基质；在光合作用的暗反应中，叶绿体中的 处于高CO2浓度环境引起固定CO2的酶的活性 NADPH可作为三碳化合物还原的还原剂，同时也 降低。 为该过程提供能量；叶绿体进行光合作用需要 二、多项选择题 CO,作原料，线粒体作为呼吸作用的场所能产生 8.BCD【解析】叶绿体类囊体腔中的H+一部分来 CO2,叶绿体紧靠线粒体分布有利于获得较高浓 源于水的光解，还可来自叶绿体基质中的H+通过 度CO2。 载体蛋白转运到类囊体腔中；由图可知，PSI主要 5.C【解析】蓝光连续照射14h/d的净光合速率高 参与NADPH的形成，水的光解是在PSⅡ中进行 于蓝光连续照射24h/d的净光合速率，不能得出 的；类囊体膜两侧的H+浓度差形成的质子电化学 蓝光连续照射处理时间越长越能增强辣椒幼苗光 势能可以为ATP的合成提供能量；光反应合成的 ·11· 4 真题密卷 学科素养周测评 ATP和NADPH都能为叶绿体基质中C3的还原 验，即将马铃薯接穗嫁接到马铃薯自身的砧 提供能量。 木上。 9.BD【解析】蓝细菌是原核生物，光合片层上分布 (3)根据实验结果可知，嫁接能提高马铃薯在干 有捕获光能的叶绿素和藻蓝素；HCO?可以进入 旱环境下的光合作用，其原因是嫁接能促进根系 羧酶体，C02无法离开羧酶体，说明羧酶体壳蛋白 的发育，减少总叶面积，其中促进根系的发育能 允许碳酸盐透过，也可有效阻止C○2溢出；羧酶体 促进植物对土壤中水分的吸收，减少总叶面积能 中CO2和RuBP反应生成3-PGA,3PGA表示三 减少水分的散失，从而保证在干旱的环境下仍然 碳化合物，3-PGA离开了羧酶体，说明羧酶体中主 能维持植株体内较为充足的水分。 要发生的生化反应是CO2的固定，C3的还原不发 (4)嫁接能提高作物应对非生物胁迫的耐受能 生在羧酶体；羧酶体允许HCO?可以进入，抑制 力，在盐碱地培育不耐盐马铃薯可以采取的策略 CO2离开，从而实现CO2的浓缩，从而提高 是以马铃薯作为接穗，当地的耐盐植株为砧木进 Rubisco周围的CO2浓度。 行嫁接，耐盐植株的砧木能从土壤中获取充足的 l0.ABD【解析】在该装置中可通过改变NaHCO3 水分和无机盐从而促进植株的生长发育。 溶液的浓度探究CO2浓度对金鱼藻光合作用的 12.(24分，除标注外，每空5分) 影响，即该装置可用于探究CO2浓度和光质对金 (1)一部分用于水的光解，并将部分能量储存在 鱼藻光合作用的影响；相同条件下，白光下比单 NADPH中，另一部分用于生成ATP 色光下的光合作用要强，因此，拆去滤光片，光反 (2)探究H蛋白对强光照射下拟南芥非光化学淬 应增强导致ATP和NADPH含量升高；总光合 灭的影响大于(4分)H蛋白能够降低拟南 速率一净光合速率十呼吸作用速率，利用氧气传 芥的非光化学淬灭强度 感器测到的O2浓度变化可计算净光合作用速 (3)H蛋白能够修复损伤的PSⅡ 率，但呼吸作用速率未知，不能直接计算总光合 【解析】(1)细胞中能够吸收光能的色素包括叶 速率；该装置处于适宜条件下，随着光合作用的 绿素和类胡萝卜素，位于叶绿体的类囊体薄膜 进行，CO2逐渐被消耗，光合作用速率逐渐降低， 上，叶绿体的色素吸收光能以后有以下两方面的 当光合作用速率等于呼吸作用速率时，氧气释放 用途，一是将水分解为氧和H,H能与 速率为0，因此，测得的氧气释放速率会随时间逐 NADP+结合，并将部分能量转移到NADPH中； 渐减小至0。 二是在有关酶的催化作用下，提供能量生 三、非选择题 成ATP. 11.(24分，每空4分) (2)据题意可知，实验以拟南芥的野生型和H基 (1)类囊体薄膜作为还原剂；提供能量 因缺失突变体为材料，并测定了强度相同的强光 (2)是否嫁接和干旱程度将马铃薯接穗嫁接到 照射下的拟南芥非光化学淬灭强度相对值，因 马铃薯自身的砧木上 此，本实验的目的是探究H蛋白对强光照射下拟 (3)接穗能促进根系的发育，减少总叶面积，从而 南芥非光化学淬灭的影响。据图可知，强光照射 增加水分的吸收，减少水分的散失，提高马铃薯 下突变体的NPQ强度相对值比野生型的NPQ 的抗旱性 强度相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成 (4)以马铃薯作为接穗，当地的耐盐植株为砧木 损伤，因此，强度相同的强光照射对野生型PSⅡ 进行嫁接 复合体造成的损伤大于对突变体PSⅡ复合体造 【解析】(I)高等植物叶肉细胞光合作用过程中 成的损伤。拟南芥的野生型能合成H蛋白，非光 消耗水分并生成NADPH的场所是类囊体薄膜， 化学淬灭强度相对值低，H基因缺失突变体中不 NADPH的作用是作为还原剂并提供能量。 能合成H蛋白，非光化学淬灭强度相对值高，表 (2)根据表格的结果可知，该实验的自变量是是 明H蛋白能够降低拟南芥的非光化学淬灭强度。 否进行嫁接以及嫁接后的植林所处环境的干旱 (3)强光照射下，野生型PSⅡ复合体虽然受到了 程度，为了排除嫁接操作本身对实验结果的影 一定程度的损伤，但仍能保持较高的活性，表明 响，应增设一组实验，该实验应该是自身嫁接实 H蛋白能够修复损伤的PSⅡ。 4 ·12·