专题4 高考热点二 环境胁迫对光合作用的影响-【创新教程】2026年高考生物大二轮专题增分方案学生用书

答案精析1 高考热点二环境胁迫对光合作用的影响 (2)科学家用氟化钠处理叶片抑制D1蛋白去磷酸化后，结果 热点聚焦 显示D1蛋白总量儿乎无变化，但D1蛋白交联聚合物则明显 [例1][解析]通过生活中对生物学原理的应用场景考查理论 减少。说明D1蛋白降解过程：形成D1蛋白交联聚合物· 联系实际的能力。①果实、蔬菜低温存放是为了降低呼吸作 D1蛋白交联聚合物解聚→D1蛋白去磷酸化→蛋白降解。 用强度：②春化处理可以促进某些植物的开花：③风干处理 (3)强光条件下，给植物提供35S标记的甲硫氨酸，发现短时 后，减少了种子的水分从而抑制微生物的生长繁殖，延长储 藏时间；④通过对光周期的处理可以调节植物的开花时间： 间内PSⅡ中约有30一50%的放射性D1蛋白，但D1蛋白含 ⑤合理密植可以充分利用光照，提高光合作用效率：⑥间作 量没有明显变化，其原因可能是切除损伤的D1蛋白与新合 种植可以提高土地利用率。综上可知，A选项正确。 成的D1蛋白速率基本相等，所以D1蛋白含量没有明显 [答案]A 变化。 「例2][解析](1)光可以为植物光合作用提供光能：同时光可 答案：(1)红光叶绿素能吸收红光，类胡萝卜素不吸收红 以作为一种光信号调节植物生长发育，故光对植物生长发育 光：用红光检测可排除类胡萝卜素对结果的干扰对蓝紫光 的作用有为光合作用提供能量和作为一种信号调节植物生 的吸收减少，无法及时清除光有毒产物 长发育两个方面。 (2)D1蛋白交联聚合物解聚→D1蛋白去磷酸化 (2)探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的 (3)切除损伤的D1蛋白与新合成的D1蛋白速率基本相等 影响，实验的自变量光（正常光和实验光）以及有无盐胁迫， 5.解析：(1)植物的净光合速率=总光合速率一呼吸速率，据图 因变量是作物生长情况，故该实验至少应选用上述①②④组 进行对比分析（①和②对照自变量为光处理不同，②和④对 可知，在实验期间，不管哪种盐胁迫，甜菜的净光合速率均>0， 照自变量是有无盐胁迫)。实验中除了自变量和因变量，其 说明光合作用强度大于呼吸作用强度。 余变量称为无关变量，该实验中的无关变量有温度和二氧化 (2)据图分析，当Na+浓度为140mmol·L一1时，NaC1胁迫 碳浓度等 净光合速率下降最少，说明其对甜菜净光合速率影响最小： (3)由于④组呼吸作用强于③组，但是两组光补偿，点也就是 图1中只有两种NaCl和Na SO溶液的混合处理，没有其 总光合速率等于呼吸速率时的光照强度相等，所以④组达到 他浓度的实验，故不能得出用NaCl和Na2SO4溶液对甜菜 光补偿，点之前的总光合速率始终大于③组。 幼苗进行处理一定会减弱光合速率的结论。 [答案](1)为光合作用提供能量作为一种信号调节植物 (3)表中为该研究组在实验组温度为10℃、光照强度为4k1x, 生长发育(2)①②④温度和二氧化碳浓度 对照组温度为25℃、光照强度为20k1x,对不同品种甜菜的 (3)始终大于④组呼吸作用强于③组，但是两组光补偿点 也就是总光合速率等于呼吸速率时的光照强度相等，所以④ 光合速率和叶绿素含量的测量结果，表中不同品种的光合速 组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组 率均降低，说明低温条件下甜菜的光饱和点降低：由于甜菜 对点集训 产量取决于光合速率、呼吸速率，有机物在不同器官中的分 1.C 「由于对照组是用营养液处理小麦的，因此为了保证单一 配等，故根据5个甜菜品种的光合速率大小不能判断它们的 变量，应用营养液配制适宜浓度的PEG和ABA溶液，A正 产量高低。 确；在根部施加聚乙二醇会造成成熟区细胞失水，模拟干早 (4)叶绿素可参与光合作用的光反应过程，而光合速率能反 缺水环境，B正确：脱落酸不具备促进果实成熟的功能，C错 映植物的适应能力，据表可知，品种1光合速率下降比例最 误：据表可知，干早胁迫和ABA组叶片叶绿素含量高于干早 低，品种2叶绿素含量比例最高，故对低温弱光适应性较好 胁迫组，说明ABA处理能够缓解由干早造成的叶绿素含量 的是品种1和品种2 的损失，D正确。] 2,B[施加有机肥被土壤微生物分解，释放CO2,间接为植物 答案：(1)大于(2)NaC1不正确 补充CO2进而增加有机物积累，A错误；植物的光合午休是 (3)减小·不能甜菜产量取决于光合速率，呼吸速率、有机 因为气温过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO2吸收量减 物在不同器官中的分配 少引起的，补充水分可减弱植物的光合午休进而增加有机物 (4)品种1光合速率下降比例最低，品种2叶绿素含量比例 积累，B正确：霜降前的降温如果过早，会导致稻谷等农作物 最高 收成不好，而霜降后的降温则对农作物有利，C错误；如果土 专题五遗传的分子基础 壤中的水分过多，会减少土壤中的氧气含量，从而限制了有 氧呼吸的进行，导致植物缺氧，最终可能降低种子的萌发率 网络重构 和幼苗的生长速度，D错误。 ①RNA②双螺旋结构③有遗传效应④线粒体 3.解析：(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸 ⑤碱基排列顺序⑥间期⑦半保留复制、边解旋边复制 收蓝紫光，因此叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收可见光中的 ⑧细胞核⑨核糖体@酶①蛋白质的结构 蓝紫光，吸收的光可促进光反应水的光解和ATP的合成，产 No.1知识查漏 生的ATP和NADPH可用于暗反应。 1./ 2.×3./4.×5.×6./7./8.× (2)由表格数据可知，间作条件下，叶绿素含量升高，类胡萝 9./ 10.× 卜素含量升高，叶绿素在植物体内负责光能的吸收、传递和 No.2概念清障 转化，类胡萝卜素具有吸收光能和防御强光对植物体破坏的 1.提示：可能由于搅拌不充分，有少量含5S的噬菌体外壳仍吸 功能，同时F降低，减少光能传递。间作提高了玉米对强 光的利用能力在于提高了光能的吸收和转化，同时减少强光 附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了 对植物的破坏。 少量放射性 (3)由图可知，间作条件下总干物质量大于单作总干物质量 2.提示：S元素仅存在于T2噬菌体的蛋白质分子中，而P元素 且单作和间作茎叶千物质相同，使更多的有机物运输到籽 几乎都存在于DNA分子中。用14C和18O同位素标记是不 粒，促进籽粒生长。 可行的，因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子中都含有这两 (4)为进一步优化间作对农业生产中的应用，可研究不同植 种元素，因而无法区分DNA和蛋白质 物间的间作模式。 3.提示：成分和结构简单，繁殖速度快，容易分析结果 答案：(1)蓝紫ATP和NADPH 4.提示：5′一端3'一端相反 (2)叶绿素含量升高，类胡萝卜素含量升高，间作提高了玉米 对强光的利用能力在于提高了光能的吸收和转化；类胡萝卜 5.提示：DNA复制时，一条模板链是3'一5'走向，其互补链在 5' 素含量升高，Fm降低，减少强光对植物的破坏 一3'方向上连续合成：另一条模板链是5'一3'走向，其互补 (3)间作条件下总干物质量大于单作总干物质量，且单作和 链也是沿5'一3'方向合成，由于DNA并非完全解旋再进行 间作茎叶干物质相同，使更多的有机物运输到籽粒，促进籽 子链的合成，故以该模板链合成子链时，会先形成许多不连 粒生长 续的片段，最后不连续片段连接成一条完整的DNA单链。 (4)研究不同植物间的间作模式 6.提示：RNA由核糖核苷酸连接而成，可以携带遠传信息： 4.解析：(1)叶片中的叶绿素含量可通过实验测定，先用有机溶 般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转 剂提取绿叶中的色素，然后将提取到的色素溶液置于红光条 移到细胞质中 件下，测定吸光度，使用该种光源的原因是叶绿素能吸收红 7.提示：这体现了密码子的通用性 光，类胡萝卜素不吸收红光：用红光检测可排除类胡萝卜素 8.提示：由合成的肽链的长度可推出核糖体在mRNA上的移动 对结果的干扰：据图可知，第二道防线是类胡萝卜素的清除 作用，类胡萝卜素合成受阻突变体的光合速率下降更明显， 方向，一般核糖体上的肽链越长，则其与RNA分子结合的 原因是对蓝紫光的吸收减少，无法及时清除光有毒产物。 越早。 9.提示：构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化 ·2431生物学 高考热点 环境胁迫对光合作用的影响 热点聚焦 1.传统农业生产模式及应用 非生物胁迫的主要类型： 无机肥料（氨肥、钾肥）：扩大叶面积、 类型 影响原理 主要表现 合理 增加叶绿素含量 施肥 有机肥料（秸秆等）被土壤微生物分解后， 主要指不合乎植物生 不仅提供矿质元素，还提供C0,还可 长要求的光照强度和 :影响植物叶绿素的 改善土壤结构 光照光质条件，通过影响 合成；对类囊体膜 中耕 增加土壤透气性，有利于矿质元素的吸收 去除杂草，促使根系伸展，调节土壤水分 光反应来影响农作物 造成损伤 松土 状况 的光合作用 降低种内竞争强度，充分利用光能和土壤 合理 中矿质元素 CO2是光合作用的 密植 强化空气流通，有利于提供C0,含量 反应物，低于CO2补 光合作用原料CO, 轮作) 均衡利用土壤养分；调节土壤肥力；防 CO 偿点的CO,浓度会不足导致暗反应速 治病、虫、草害 通过影响暗反应速率 率下降 套种 充分利用空间，延长后季作物的生长期， 而影响光合作用强度 增加了光能利用率 增加单位土地的有效光合面积，提高光 低温逆境和高温逆 叶绿体的结构和酶 间作)一能利用率，降低作物之间的竞争，提高 土地资源利用率 境，主要通过影响酶 的功能受到破坏； 温度 [例1](2023·新课标卷)我国劳动人民在漫长的 的活性和气孔开放程引起气孔关闭，影 历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并 度来影响光合作用 响CO2的吸收 在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措 施如下。 水分胁迫包括干旱和水淹两种情况。干旱 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件 时气孔关闭，影响CO2吸收而影响暗反 下存放。 水分 应，进而影响光合作用；农作物被水淹时， ②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗 根细胞进行无氧呼吸产生酒精，对细胞造 进行适度低温处理。 成毒害 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当 风干处理后储藏。 矿质营养对光合作用的影响主要包括： ④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制 无 ①影响叶绿体中物质和结构的形成，如叶 每天光照和黑暗的相对时长。 绿素(Mg+);②盐胁迫影响根系吸水，进 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行 盐 而影响气孔开放程度；③重金属盐会影响 距、株距合理。 叶绿素的合成和光合作用的有关酶的活性 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上 隔行种植两种高矮不同的作物。 [例2](2025·河南高考真题)光质和土壤中的盐 关于这些措施，下列说法合理的是 含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究 A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作 不同光质对高盐含量（盐胁迫）下某作物生长的 物开花的关系 影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所 B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 示（光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合 的光照强度)。 作用 ①0 mM NaCl+-正常光 D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子 ②0 mM NaCl+实验光 40 的呼吸作用强度 35 5r高150 mM NaC1+正常光 日4④150 mM NaCl+实验光 2.胁迫对光合作用的影响 30 胁迫可分为生物胁迫和非生物胁迫两大类。非 生物胁迫主要有水分（干旱和淹涝）、温度（高温 15 司 1 10 30 和低温)、盐碱、环境污染等理化逆境，生物胁迫 ①② ③④ ①②③④ 主要包括病害、虫害、杂草等。 回答下列问题。 叶绿素和血红素叶绿素和血红素的分子结构相似。被称为绿色血液的叶绿素，其分子由四吡咯金属 ·40·络合物构成，而无独有偶的是动物血液中的血红素也同样由四毗咯金属络合物构成，两者主要区别是中心原 子前者为镤，后者为铁，其余基本相同。这是偶然的巧合还是必然的联系，至今还是一个谜。 第一篇专题四光合作用与细胞呼吸丨 (1)光对植物生长发育的作用有 和 (3)在光照强度达到光补偿点之前(CO2消耗量 两个方面。 与光照强度视为正比关系)，④组的总光合速率 (2)上述实验需控制变量，为探究实验光处理是 (填“始终大于”“始终小于”“先大 否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至 于后等于”或“先小于后等于”)③组的总光合速 少应选用上述 组（填组别）进行对比分 率，判断依据是 析，该实验中的无关变量有 (答出2点即可)。 对点集训 1.(2025·黑龙江模拟)为研究外源脱落酸(ABA) 3.(2025·广东珠海模拟)间作是指同一块土地上， 对干旱胁迫下小麦的影响，科研人员将小麦分别 同一生长期内分行相间种植两种或两种以上的 进行如下处理：对照组：向根部施加营养液；干旱 作物。为探究间作对玉米光合作用的影响，研究 人员做了相关研究：对照组只种植玉米（单作）， 胁迫组：向根部施加聚乙二醇(PEG)；干旱胁迫 实验组2行玉米和4行花生间作，结果见表 和ABA组：根部施加PEG和叶片喷洒ABA结 和图。 合处理。一段时间后检测叶片中叶绿素的含量， 叶绿素 类胡萝 结果如下表。下列有关叙述错误的是 处理 卜素(mgg) Fm Fy/Fm (mg/g) 干旱胁 干旱胁迫 单作 3.86 0.46 363.52 0.784 组别 对照组 迫组 :和ABA组 间作 3.95 0.49 351.15 0.784 350 叶片叶绿 300 间作总干物质 素含量 0.65 0.42 0.62 举 250 (mg/g·FW) 单作总干物质 200 A.为保证单一变量，应用营养液配制适宜浓度 150 间作茎叶干物质 的PEG和ABA溶液 100 单作茎叶干物质 B.在根部施加聚乙二醇会造成成熟区细胞失水， 模拟干旱缺水环境 26 4555697587101122 C.脱落酸能促进气孔关闭以及叶和果实的成熟 出苗后天数/天 和脱落 (1)叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收可见光中的 D.ABA处理能够缓解由干旱造成的叶绿素含量 光，吸收的光可促进光反应产生 ,用于暗反应。 的损失 (2)已知叶绿素在植物体内负责光能的吸收、传 2.(2025·吉林长春模拟)吉林省是一个农业大省， 递和转化，类胡萝卜素具有吸收光能和防御强光 源远流长的农耕文明是孕育中华文明的母体和 对植物体破坏两大功能，Fm可衡量光能传递情 基础。农业谚语是我国劳动人民在农业生产实 况，与光能传递效率成正比，Fv/Fm可衡量光能 践中总结出来的农事经验。下列叙述正确的是 转化效率。据表推测，间作提高了玉米对强光的 利用能力的原因包括 ( A.“一挑粪进，一挑谷出”，施加有机肥只能为植 物补充无机盐，实现增产 (回答两点)。 B.“处暑里的雨，谷仓里的米”，补充水分可减弱 (3)实验表明，间作不仅明显提高玉米净光合作 植物光合午休，实现增产 用，还促进了籽粒的生长。结合上图，写出判断 C.“霜前霜米如糠，霜后霜谷满仓”，霜降前降温 依据： 可减弱种子呼吸，实现增产 (4)为进一步优化间作对农业生产中的应用，请 D.“春雨漫垄，麦子豌豆丢种”，雨水过多会增强 提出一个新的研究课题 种子无氧呼吸，实现增产 41 「生物学 4.(2025·山东济宁模拟)持续强光照射会导致绿 35 色植物光系统损伤，最终产生光抑制。绿色植物 30 通过如图所示的三重防御机制有效避免光系统 损伤。回答下列问题。 2 新合成的D1蛋白 H,0 50 修复 光有毒产物：ch10 周作peⅡ 氧化的 D1蛋白光抑制 5 ②③ 05、H02、-0H 的D1蛋白 4 280 第一道防线：第二道防线：清除机制（如 第三道防线：修复（切除损 Na浓度(mmol·L 以热能形式散失类胡萝卜素的保护作用等) ☐CK 口NaCl☐Na,S0,■混合盐 图1 (1)持续强光照射前后，叶片中的叶绿素含量可 通过实验测定，先用有机溶剂提取绿叶中的色 120 素，然后将提取到的色素溶液置于 (填 100 “红光”“蓝紫光”或“白光”)下测定吸光度，使用 80 该种光源的原因是 60 。持续强光照 40 20 射条件下，与正常植株相比，类胡萝卜素合成受 0 140 阻突变体的光合速率下降更明显，原因是 Na浓度(mmol·L) 口CK☐Na,SO,■混合盐□NaCl 图2 (答出2点)。 品种 光合速率 叶绿素a 叶绿素b叶绿素a十b (2)强光条件下产生的光有毒产物，会攻击PSⅢ 中的色素和D1蛋白，使D1蛋白高度磷酸化，并 品种1 -13.79 -23.94 -28.76 -25.34 形成D1蛋白交联聚合物，随后发生D1蛋白降 品种2 40.55 +24.77 +12.37 +21.28 解。为探究D1蛋白降解过程是先发生D1蛋白 品种3 48.50 61.20 -80.27 -69.09 去磷酸化，还是先发生D1蛋白交联聚合物解聚， 品种4 -63.89 -24.73 +7.100 -16.79 科学家用氟化钠处理叶片抑制D1蛋白去磷酸化 品种5 54.37 62.42 64.64 63.08 后，结果显示D1蛋白总量几乎无变化，但D1蛋 白交联聚合物则明显减少。据此写出D1蛋白降 注：表中数据为实验进行到第7天时的测量结果与对照 组的士%；光合速率单位为umol·m2·s1,叶绿素单 解过程：形成D1蛋白交联聚合物→ 位为mg·g →蛋白降解。 (1)在实验期间，不管哪种盐胁迫，甜菜的光合作 (3)强光条件下，给植物提供5S标记的甲硫氨 用强度均 (填“大于”“等于”或“小于”)呼 酸，发现短时间内PSⅡ中约有30~50%的放射 吸作用强度。 (2)据图分析，当Na+浓度为140mmol·L-1 性D1蛋白，但D1蛋白含量没有明显变化，其原 时， (填“NaCI“Na2SO4”或“混合盐”)胁 因可能是 迫对甜菜净光合速率影响最小。有同学据图1得 出结论，“用NaCl和Na2SO4溶液对甜菜幼苗进 5.(2025·吉林长春模拟)盐渍化是影响吉林省生 行处理一定会减弱光合速率”，这种说法 态环境的主要因素之一。甜菜是吉林省主要糖 (填“正确”或“不正确”)。 料作物之一具有良好的耐盐性。某研究组利用 (3)据表分析，与常温相比，低温条件下甜菜的光 饱和点 (填“增大”“不变”或“减小”)。 一定浓度NaCI溶液和Na2SO4溶液探究盐胁迫 根据5个甜菜品种的光合速率大小 对甜菜幼苗光合作用的影响，部分实验结果如 (填“能”或“不能”)判断它们的产量高低，原因是 图1、图2所示。低温弱光是影响甜菜幼苗正常 生长发育、限制稳产与高产的主要障碍因子。下 表为该研究组在实验组温度为10℃、光照强度 为4kx,对照组温度为25℃、光照强度为 (4)据表推测，对低温弱光适应性较好的是品种 20k1x,对不同品种甜菜的光合速率和叶绿素含 1和品种2，判断依据是 量的测量结果。回答下列问题。 五彩海藻墙在富饶的浅海区，长满了许多大型海藻，茂密丛生的海藻像海底的森林，更像一条 ·42·坚韧的软墙。绿藻主要吸收红光，所以它们只分布在水深5到6米的水中：橙光和黄光可以透入30到 60米深的海水中，这里往往是褐藻的天地：红藻主要吸收绿光和蓝光，分布在水层较深处。