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（鲁湘辽黑吉蒙专版）

·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、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，10klx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 制造的萄萄糖是(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 合色素含量高且细胞含水量少的叶片；叶绿素a 度的增加，乙组作物的光合作用速率比甲组的光 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C○2浓度的增加，作物的 光合色素提取的原理是四种色素易溶于有机溶剂 光合作用速率随之提高，CO,浓度也会影响呼吸 (无水乙醇)，光合色素分离的原理是四种色素在 速率，因为不知道呼吸速率的变化情况，故根据乙 层析液中的溶解度不同；色素在滤纸条上的扩散 组光合速率高于甲组不能推测CO2浓度越高作物 速度与其在层析液中的溶解度呈正相关，溶解度 产量越高；光合作用光反应为暗反应提供ATP和 高的随层析液扩散的速度快。 NADPH,暗反应为光反应提供NADP+、ADP和 4.B【解析】从图中可以看出，苹果酸分解产生CO2, Pi。当CO2浓度倍增时，光合速率并没有倍增，其 同时线粒体呼吸作用产生的CO2也可被叶绿体固 限制因素可能是光反应为暗反应提供的ATP和 定；卡尔文循环过程消耗的ATP来自叶绿体，丙 NADPH不足，或者是暗反应中固定CO2的酶数 酮酸转化成PEP过程消耗的ATP来自线粒体和 量不足，从而影响了CO2的固定；据图可知，丙组 细胞质基质；在光合作用的暗反应中，叶绿体中的 的光合作用速率比甲组低，推测可能是作物长期 NADPH可作为三碳化合物还原的还原剂，同时也 处于高CO,浓度环境引起固定CO,的酶的活性 为该过程提供能量；叶绿体进行光合作用需要 降低。 CO,作原料，线粒体作为呼吸作用的场所能产生 二、选择题 CO2,叶绿体紧靠线粒体分布有利于获得较高浓 8.A【解析】叶绿体类囊体腔中的H+一部分来源 度CO2。 于水的光解，还可来自叶绿体基质中的H十通过载 5.C【解析】蓝光连续照射14h/d的净光合速率高 体蛋白转运到类囊体腔中；由图可知，PSI主要参 于蓝光连续照射24h/d的净光合速率，不能得出 与NADPH的形成，水的光解是在PSⅡ中进行 蓝光连续照射处理时间越长越能增强辣椒幼苗光的；类囊体膜两侧的H十浓度差形成的质子电化学 ·11· 2 真题密卷 学科素养周测评 势能可以为ATP的合成提供能量；光反应合成的 验，即将马铃薯接穗嫁接到马铃薯自身的砧 ATP和NADPH都能为叶绿体基质中C,的还原 木上。 提供能量。 (3)根据实验结果可知，嫁接能提高马铃薯在千 9.BD【解析】蓝细菌是原核生物，光合片层上分布 旱环境下的光合作用，其原因是嫁接能促进根系 有捕获光能的叶绿素和藻蓝素；HCO?可以进入 的发育，减少总叶面积，其中促进根系的发育能 羧酶体，CO2无法离开羧酶体，说明羧酶体壳蛋白 促进植物对土壤中水分的吸收，减少总叶面积能 允许碳酸盐透过，也可有效阻止CO2溢出；羧酶体 减少水分的散失，从而保证在千旱的环境下仍然 中CO2和RuBP反应生成3-PGA,3-PGA表示三 能维持植株体内较为充足的水分。 碳化合物，3-PGA离开了羧酶体，说明羧酶体中主 (4)嫁接能提高作物应对非生物胁迫的耐受能 要发生的生化反应是CO2的固定，C3的还原不发 力，在盐碱地培育不耐盐马铃薯可以采取的策略 生在羧酶体；羧酶体允许HCO?可以进入，抑制 是以马铃薯作为接穗，当地的耐盐植株为砧木进 CO2离开，从而实现CO2的浓缩，从而提高 行嫁接，耐盐植株的砧木能从土壤中获取充足的 Rubisco周围的CO2浓度。 水分和无机盐从而促进植株的生长发育。 l0.ABD【解析】在该装置中可通过改变NaHCO, 12.(24分，除标注外，每空5分) 溶液的浓度探究CO,浓度对金鱼藻光合作用的 (1)一部分用于水的光解，并将部分能量储存在 影响，即该装置可用于探究CO2浓度和光质对金 NADPH中，另一部分用于生成ATP 鱼藻光合作用的影响：相同条件下，白光下比单 (2)探究H蛋白对强光照射下拟南芥非光化学淬 色光下的光合作用要强，因此，拆去滤光片，光反 灭的影响大于(4分)H蛋白能够降低拟南 应增强导致ATP和NADPH含量升高；总光合 芥的非光化学淬灭强度 速率=净光合速率十呼吸作用速率，利用氧气传 (3)H蛋白能够修复损伤的PSⅡ 感器测到的O,浓度变化可计算净光合作用速 【解析】(1)细胞中能够吸收光能的色素包括叶 率，但呼吸作用速率未知，不能直接计算总光合 绿素和类胡萝卜素，位于叶绿体的类囊体薄膜 速率：该装置处于适宜条件下，随着光合作用的 上，叶绿体的色素吸收光能以后有以下两方面的 进行，CO2逐渐被消耗，光合作用速率逐渐降低， 用途，一是将水分解为氧和H+,H+能与 当光合作用速率等于呼吸作用速率时，氧气释放 NADP+结合，并将部分能量转移到NADPH中； 速率为0，因此，测得的氧气释放速率会随时间逐 二是在有关酶的催化作用下，提供能量生 渐减小至0。 成ATP。 三、非选择题 (2)据题意可知，实验以拟南芥的野生型和H基 11.(24分，每空4分) 因缺失突变体为材料，并测定了强度相同的强光 (1)类囊体薄膜作为还原剂；提供能量 照射下的拟南芥非光化学淬灭强度相对值，因 (2)是否嫁接和干旱程度将马铃薯接穗嫁接到 此，本实验的目的是探究H蛋白对强光照射下拟 马铃薯自身的砧木上 南芥非光化学淬灭的影响。据图可知，强光照射 (3)接穗能促进根系的发育，减少总叶面积，从而 下突变体的NPQ强度相对值比野生型的NPQ 增加水分的吸收，减少水分的散失，提高马铃薯 强度相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成 的抗旱性 损伤，因此，强度相同的强光照射对野生型PSⅡ (4)以马铃薯作为接穗，当地的耐盐植株为砧木 复合体造成的损伤大于对突变体PSⅡ复合体造 进行嫁接 成的损伤。拟南芥的野生型能合成H蛋白，非光 【解析】(1)高等植物叶肉细胞光合作用过程中 化学淬灭强度相对值低，H基因缺失突变体中不 消耗水分并生成NADPH的场所是类囊体薄膜， 能合成H蛋白，非光化学淬灭强度相对值高，表 NADPH的作用是作为还原剂并提供能量。 明H蛋白能够降低拟南芥的非光化学淬灭强度。 (2)根据表格的结果可知，该实验的自变量是是 (3)强光照射下，野生型PSⅡ复合体虽然受到了 否进行嫁接以及嫁接后的植株所处环境的干旱 一定程度的损伤，但仍能保持较高的活性，表明 程度，为了排除嫁接操作本身对实验结果的影 H蛋白能够修复损伤的PSⅡ。 响，应增设一组实验，该实验应该是自身嫁接实 2 ·12·青春逐梦，不畏艰难，勇往直前 2025一2026学年度学科素养周测评（六） 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致的辣椒幼 班级 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，结果 爸题 生物学·光合作用的原理及应用， 如表所示。下列相关推测合理的是 处理 净光合速率 气孔导度 胞间CO2浓度 姓名 光合作用与细胞呼吸的关系 (mmol/m2·s) (mmol/m2·s) (mmol/m2·s) 白光连续照射14h/d(Cw) 7,1 0.42 380 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 蓝光连续服射14h/d(CB) 3.7 0.29 300 得分 红光连续照射14h/d(CR) 4.2 0.32 400 一、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，只有一项 白光连续照射2Ah/d(Tw) 2.5 0.22 420 是符合题目要求的。 蓝光连续照射24h/d(TB) 2.3 0.14 280 题号 1 2 3 4 5 红光连续照射24h/d(TR) 2.4 0.17 402 答案 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 1.与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中，正确的是 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 A.合理密植有利于改善田间CO2浓度和光能利用率 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 B.长期施用化肥比施用农家肥更有利于作物生长 D.相比CW组，TW组胞间CO,浓度更高，从而促进了辣椒幼苗的暗反应 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 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案 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 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 产生量表示)与光照强度关系如图所示。下列叙述正确的是 () 示。若想提高X,下列做法有效的是 ( 130C A.移动光源灯缩短与叶片的距离 B.提高叶片周围环境的实验温度 120°C C.增加叶片周围环境的CO,浓度 D.给光源加滤光片改变光的颜色 10C 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 5 1520 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 B.滤纸条自上而下第三条色素带为蓝绿色的叶绿素a A.图示自变量为光照强度，因变量为光合速率 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 B.10k1x的光照强度下，30℃比20℃条件下积累葡萄糖的量多 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 C.30℃，5klx的光照强度连续照射8h,该植物制造的葡萄糖约为90mg 4.藜科植物异子蓬能在绿色组织的单个细胞中完成整个C4光合作用，顺覆了C,植物的 D,光照强度只影响光反应，温度影响光反应和暗反应 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儿乎 7.为探究CO,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 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 材料，分别进行三种不同的实验处理：甲组提供大气CO2浓度，乙组提供大气CO2浓度 叙述错误的是 () 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CO 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 NADPH NADP 果C 误的是 ( ■甲爵乙口丙 内倒酸(C) 叶体 大气城 性股 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 A.本实险自变量为CO2浓度和作物的种类 B.丙酮酸转化成PEP过程消耗的ATP来自叶绿体 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 C.叶绿体中NADPH可作为三碳化合物的还原剂并提供能量 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.叶绿体总是紧靠线粒体分布，有利于获得较高浓度CO, D.丙组光合速率低于甲组可能是长时间高浓度CO2降低了CO,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） 2 二、选择题：本题共3小题，每小题8分，共24分。每小题有一个或多个选项符合题目要 求，全部选对得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。 题号 8 9 10 砧木 答案 干早程度 处理方式 根数/条总叶面积/cm 净光合速率/mol·m2·s 8.植物叶绿体内的部分代谢过程如图，PSI、PSⅡ是两个光系统。下列相关分析错误的是 () 未嫁接组 19 179 14.5 正常水分 马铃薯番茹嫁接组 23 273 4.8 ADP+5T 光NADP+t 未嫁接组 21 145.79 1.46 10%PEG处理 马铃薯番茄嫁接组 33 127.36 5.21 未嫁接组 17 176.07 -0.56 20%PEG处理 马铃薯番茄嫁接组 38 145.03 3.85 00+2 (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 作：e表东电子 耗水分并生成NADPH的场所是 ,NADPH的作用是 A.叶绿体类囊体腔中的H均来源于水的光解 B.PSI主要参与NADPH的合成，水的光解与PSⅡ有关 (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 C.类囊体膜两侧的H浓度差可以为ATP合成提供能量 响，应增设一组实验，该对照组的处理方式应为 D.合成的ATP、NADPH都能为叶绿体基质中C,的还原提供能量 (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，从而提高其抗旱性， 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 试结合实验结果闸述嫁接提高马铃薯的抗早性的机制： 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 的作用)内部的羧碍体结构与功能如图所示（注：·表示促进，·|表示抑制：3-PGA表示 (4)嫁接作为一种园艺技术，能够提高作物应对非生物胁迫的耐受能力，试据此提出一 三碳化合物)。下列相关叙述正确的是 条在盐碱地培育不耐盐马铃薯的有效策略： A.蓝细菌的光合片层上仅分布有捕获光能的叶绿素 HCO B.羧酶体壳蛋白允许碳酸盐透过，也可有效阻止 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 CO2溢出 碳酸南 co 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 C.羧酶体中主要发生的生化反应是CO2的固定和 Rubisco PGA 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 C的还原 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 D.羧醇体能实现CO2的浓缩，从而提高Rubisco周 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 固的CO,浓度 酶休 PS均造成了损伤。已知NPQ的强度不受PSⅡ的调节。问答下列问题： 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 突变体 如图。下列有关叙述正确的是 】 野生型 A.该装置可用于探究CO。浓度和光质对 氧气传感器 金鱼藻光合作用的影响 B.去掉单色滤光片会使金鱼藻叶绿体基质 ☐]隧气装置 黑暗强光照射暗 中NADPH含量升高 NaHCO溶液 金角藻 (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 C.利用氧气传感器测到的O,浓度变化可 能的去向是 直接计算金鱼藻总光合速率 (2)本实验的目的是 。根据实验结果分析， 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诚小至0 三、非选择题：本题共2小题，共48分。 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”) 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 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 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 番茄嫁接组，在不同的干早处理下(PEG能模拟干旱环境，浓度越高干早程度越大)测 (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 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 强，由此推测H蛋白的另一个作用是 所示。回答下列问题： 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）