第1部分 专题6 光合作用（专题突破练）-【第一梯队】2026年高考生物二轮专题突破教用课件

该高中生物学高考复习课件聚焦光合作用专题，覆盖光合作用原理及应用、光合作用与细胞呼吸综合等核心考点，对接高考评价体系，分析考点分布（如考点1占比高，涉及色素提取、光反应暗反应等），归纳选择、实验探究、综合分析等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于真题风向练与考点突破结合，如通过2025年安徽卷实验题解析净光合与实际光合的区别，培养科学思维和探究实践能力，针对光补偿点分析等易错点设置专题通关测，助力学生掌握答题逻辑，教师可据此把握命题趋势，帮助学生高效冲刺提升得分率。

专题6　光合作用 高考生物学 新高考适用 目 录 高考真题·风向练 高考真题·考点练 考点1　光合作用的原理及应用 考点2　光合作用与细胞呼吸的综合 高考模拟·基础测 高考模拟·能力测 专题通关测 考点1　光合作用的原理及应用:T1、T2、T3、T5　　    考点2　光合作用与细胞呼吸 的综合:T4、T6、T7 高考真题风向练 1. (2025山东,13,2分)“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”,下列 说法错误的是 ( ) A.应使用干燥的定性滤纸 B.绿叶需烘干后再提取色素 C.重复画线前需等待滤液细线干燥 D.无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代     B     目 录 解析　叶绿素对高温敏感,烘干过程中叶绿素易被破坏;长时间高温也可导致类胡萝卜 素发生氧化分解,B错误。 目 录 2. (2025安徽,2,3分)关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,下列叙述错 误的是( ) A.用打孔器打出叶圆片时,为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离,以进行对比实验 C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化,可计算出实际光合作用强度 D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同,可能与其接受的光照强度不同有关 　C     目 录 解析　实验中,使用打孔器获取叶圆片时,需要避开大的叶脉,因为叶脉部位叶绿体含量 少,避开大的叶脉可确保叶圆片在大小、厚度和光合能力上相对一致,减少实验误差,A 正确。通过调节光源(如LED灯)与盛有叶圆片的烧杯之间的距离,可以改变光照强度 (距离增加,光照强度减弱;距离减小,光照强度增强),从而设置不同光照强度的对照条 件,进行对比实验,B正确。用化学传感器监测光照时的O2浓度变化得到的是净光合速 率(即总光合速率-呼吸速率),计算实际光合作用强度还需要额外测量呼吸速率(通常在 黑暗条件下测定O2的消耗速率),C错误。一开始叶圆片沉于水底,光合作用产生O2使其 浮起,浮起快慢取决于光合作用强度,而同一烧杯中的叶圆片可能因位置差异(如相互 遮挡或光源不均匀)使接受的光照强度不同,从而影响浮起的快慢,D正确。 目 录 3. (2025湖南,17,12分)对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料,其化学性质稳定。 研究发现,某细菌不能在无氧条件下生长,在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚,并释 放CO2。在Burk无机培养基和光照条件下,培养某栅藻(真核生物)的过程中,对硝基苯酚 含量与栅藻光合放氧量的关系如图a。为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基 苯酚(40 mg·L-1)的降解情况,开展了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组对比实验,结果如图b。回答下列问题: 目 录   (1)栅藻的光合放氧反应部位是______ (填细胞器名称)。图a结果表明,对硝基苯酚____ 栅藻的光合放氧反应。 (2)细菌在利用对硝基苯酚时,限制因子是______。 氧气 抑制 叶绿体 目 录 (3)若Ⅰ中对硝基苯酚含量为20 mg·L-1,培养10 min后,推测该培养液pH会_ _,培养液中 对硝基苯酚相对含量__________。 (4)细菌与栅藻通过原始合作,可净化被对硝基苯酚污染的水体,理由是_______________ ___________________________________________________________________________ ____________________________。 栅藻进行光合作用 氧为细菌的生长提供有氧环境,细菌降解水体中的对硝基苯酚,并将产生的CO2提供给 栅藻进行光合放 基本不变 升高 目 录 解析    (1)栅藻是真核生物,进行光合作用的细胞器是叶绿体。图a结果表明,对硝基苯 酚可抑制栅藻光合放氧反应,且在一定范围内,随着对硝基苯酚浓度增加,对光合放氧的 抑制作用增强。(2)由题意知,该细菌不能在无氧条件下生长,栅藻在光照下会产生氧 气,分析图b知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组对比,Ⅰ组有氧气,Ⅱ、Ⅲ组有细菌+氧气,Ⅱ、Ⅲ组对硝 基苯酚相对含量下降趋势基本一致,Ⅰ组基本不变,则细菌在有氧条件下可降解对硝基 苯酚,可推知细菌利用对硝基苯酚的限制因子是氧气。(3)图b中,Ⅰ组为“栅藻+光 照”,对硝基苯酚含量为40 mg·L-1;分析图a可知,对硝基苯酚含量为20 mg·L-1时,栅藻进 行光合放氧量较高,而光合作用会消耗培养液中的CO2,故培养液的pH会升高;结合图b 可知,栅藻不能吸收利用对硝基苯酚,培养液中对硝基苯酚相对含量基本不变。(4)由Ⅲ 目 录 组可知,在光照条件下栅藻进行光合放氧为细菌提供有氧环境,而细菌在有氧环境下可 降解对硝基苯酚,并为栅藻提供CO2,故二者可通过原始合作净化被对硝基苯酚污染的 水体。 目 录 4. (2025河南,17,10分)光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。 为探究不同光质对高盐含量(盐胁迫)下某作物生长的影响,将作物分组处理一段时间 后,结果如图所示(光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度)。     回答下列问题: 目 录 (1)光对植物生长发育的作用有___________________和___________________________ ______两个方面。 (2)上述实验需控制变量,为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影 响,至少应选用上述_______组(填组别)进行对比分析,该实验中的无关变量有_________ ____________________(答出2点即可)。 (3)在光照强度达到光补偿点之前(CO2消耗量与光照强度视为正比关系),④组的总光合 速率_________(填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”) ③组的总光合速率,判断依据是____________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________________________________________。 大于③组 合速率等于呼吸速率时的光照强度相等,所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也 ④组呼吸作用强于③组,但是两组光补偿点也就是总光 始终大于 氧化碳浓度 温度和二 ①③④ 育 作为一种信号调节植物生长发 为光合作用提供能量 目 录 解析    (1)光既是光合作用的能量来源,又是一种信号,影响、调控植物生长、发育的全 过程。(2)通过①③比较可知正常光下盐胁迫对作物生长的影响,再通过③④比较可判 断实验光是否完全抵消盐胁迫对作物生长的影响。无关变量包含温度、二氧化碳浓 度、光照时长等。(3)见答案。 目 录 5. (2025黑吉辽蒙,21,11分)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将 Rubisco基因转入某作物的野生型(WT)获得该酶含量增加的转基因品系(S),并做了相 关研究。实验结果表明,这一改良提高了该作物的光合速率(如图)和产量潜力。回答 下列问题。   目 录 注:光照强度在曲线②和③中为n,在曲线①中为n×120%。 (1)Rubisco在叶绿体的_____中催化____与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成(CH 2O),这一过程中能量转换是_________________________________________________ ___________________________。 (2)据图分析,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合是由于_________不足。A点之 前曲线①和②重合的最主要限制因素是__________。胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时,曲 线①比②的光合速率高的具体原因是__________________________________________ __________________________________________________________________________。 (3)研究发现,在饱和光照和适宜CO2浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更 快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证,简要写出实验思路。 光反应生成了更多的ATP和NADPH,用于暗反应还原C3,生成有机物的速率更快 与曲线②相比,曲线①中S植株获得的光照更强, CO2浓度 光照强度 学能 (ATP和NADPH中)活跃的化学能转换为有机物中稳定的化 C5 基质 目 录 答案　用放射性同位素14C标记CO2供作物进行光合作用,在饱和光照、适宜CO2浓度等 相同条件下,同时培养相同数量的长势良好且生理状况相似的WT植株和S植株,检测并 比较相同时间内两组植株中的14C标记的C3的量。 目 录 解析    (1)Rubisco参与暗反应,在叶绿体基质中催化C5与CO2结合。部分产物(指的是C 3)经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中的能量转换是ATP和NADPH中活跃的化学 能转换为有机物中稳定的化学能。(2)据图分析,B点后,S组(曲线②)的光合速率低于S+ 补光组(曲线①),但与WT组(曲线③)相同,说明当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③ 重合是由于光照强度不足。A点之前,胞间CO2浓度较低,即使补光,也不能使作物的光 合速率提高,因此此时的主要限制因素是CO2浓度。当胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1 时,S+补光组(曲线①)的光合速率高于S组(曲线②),分析可知,S+补光组光照强度更强, 光反应生成了更多的ATP和NADPH,用于暗反应还原C3,生成有机物的速率更快,故曲 线①比②光合速率更高。(3)要使用同位素标记的方法来验证“在饱和光照和适宜CO2 目 录 浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快”,自变量是植株的种类,因变量是 植株固定CO2生成C3的速率,注意无关变量的控制,实验方法是同位素标记法,实验思路 设计见答案。 目 录 6. 【热门拓展3　植物光合调控与逆境适应机制】 (2025山东,21,9分)高光强环境下,植物光合系统吸收的过剩光能会对光合系统造成损 伤,引起光合作用强度下降。植物进化出的多种机制可在一定程度上减轻该损伤。某 绿藻可在高光强下正常生长,其部分光合过程如图所示。   目 录 (1)叶绿体膜的基本支架是_____________;叶绿体中含有许多由类囊体组成的_______,扩展了受光面积。 (2)据图分析,生成NADPH所需的电子源于_____。采用同位素示踪法可追踪物质的去向, 用含3H2O的溶液培养该绿藻一段时间后,以其光合产物葡萄糖为原料进行有氧呼吸时, 能进入线粒体基质且被3H标记的物质有H2O、__________________。离心收集绿藻并 重新放入含 O的培养液中,在适宜光照条件下继续培养,绿藻产生的带18O标记的气 体有___________。 (3)据图分析,通过途径①和途径②消耗过剩的光能减轻光合系统损伤的机制分别为____ _____________________________________________________________。 径①以电能的方式耗散光能;途径②以热能的方式耗散光能 途 O2和CO2 丙酮酸和[H](NADH) H2O 基粒 磷脂双分子层 目 录 解析    (1)生物膜的基本支架为磷脂双分子层,每个基粒由一个个类囊体堆叠而成。(2) 图中虚线箭头表示电子的传递路径,据图可知,电子来源于水的光解。用含3H2O的溶液 培养绿藻,3H2O可参与光合作用而使主要光合产物葡萄糖含3H标记(3H2O光解得到3H+→ 3H+参与NADPH的合成→NADPH(含3H)参与C3的还原→含3H标记的葡萄糖),以含3H标 记的葡萄糖为原料进行有氧呼吸时,葡萄糖在细胞质基质被分解成含3H标记的丙酮酸 和NADH,含3H标记的丙酮酸和3H2O可进入线粒体基质反应生成CO2和含3H标记的 NADH。绿藻可利用 O通过光合作用生成18O2,也可利用3H2O通过有氧呼吸第二阶 段生成C18O2。(3)据图可知,途径①一部分电子传递给O2生成H2O2,进一步将H2O2分解为 H2O,主要以电能的方式耗散光能。途径②Y将一部分光能传递给Z,Z将光能转化为热 能,以热能的方式耗散光能,减弱光能对光合系统的损伤。 目 录 7. (2025广东,18,11分)我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物 的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图a);比较了突变体与 野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失,并确定 该基因参与脱落酸信号通路的调控。   目 录   回答下列问题: (1)图a中,当胞间CO2浓度在900~1 200 μmol·mol-1范围时,红光下光合速率的限制因子是 __________,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是___________________________。 植物对蓝光利用效率更高 光照强度 目 录 (2)图b中,突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近,推测其原因是_________ ____________________________________________________________________。 (3)归纳上述两个研究内容,总结出光影响植物的两条通路(图c)。通路1中,①吸收的光 在叶绿体中最终被转化为____________________。通路2中吸收光的物质②为_____ ___。用箭头完成图c中②所介导的通路,并在箭头旁用“(+)”或“(-)”标注前后两者 间的作用,(+)表示正相关,(-)表示负相关。 素 光敏色 有机物中稳定的化学能 PIL15基因的功能缺失,使得脱落酸信号通路异常,无法正常调控气孔的开闭 突变体水稻        目 录   (4)根据图c中相关信息,概括出植物利用光的方式:____________________________ __________。 作为信号 光照既可以为植物提供能量,又可以 答案 目 录 解析    (1)限制因素的分析方法如图所示:   胞间CO2浓度处于900~1 200 μmol·mol-1时,红光条件下的净光合速率达到最大值并保持 目 录 稳定,低于同等条件下的蓝光对应的净光合速率,即同等CO2浓度条件下,蓝光合成有机 物的速率更快,推测光合色素对不同光质(不同颜色的光)的吸收利用效率不同,蓝光条 件下的光反应速率更快,产生的ATP和NADPH更多,因而C3还原速率更快,有机物合成 速率也更快。 (2)(3)题目信息结合教材内容如下: 目 录   (4)综上分析,植物利用光的第一种途径是以光为能源,驱动光合作用的进行,把CO2和水 合成有机物,将光能转变为化学能储存在有机物中;第二种途径是以光为信号,光敏色素 接收并传递光信号影响细胞核中相关基因表达,从而调控植物的生命活动。 目 录 考点1　光合作用的原理及应用 考向1　捕获光能的色素 高考真题考点练 1. (2024广东,3,2分)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同 学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是 ( ) A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 B.研磨时用水补充损失的提取液 C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 D.用过的层析液直接倒入下水道     C     目 录 解析　应选择新鲜程度一致的叶片混合研磨,A错误;提取液是无水乙醇,加水补充会使 乙醇浓度降低,不利于色素的提取,B错误;层析液中含有有毒的挥发性物质,应妥善处 理,D错误。 目 录 2. (2023江苏,12,2分)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是 ( ) A.用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏 B.若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素,但易出现色素带重叠 C.该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D.用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带,花青素位于叶绿素a、b之间      　B 目 录 解析　用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,A错误;若连续多 次重复画滤液细线可累积更多的色素,但会使滤液细线过宽,分离后滤纸上易出现色素 带重叠,B正确;该实验分离色素后,滤纸条上色素带的宽窄只能比较各种色素相对含量 的多少,但不能测定各种色素的具体含量,C错误;花青素易溶于水而不易溶于石油醚等 溶剂,若得到5条色素带,距离滤液细线最近的应为花青素,即在叶绿素b的下方,D错误。 目 录 3. (2023全国乙,2,6分)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关 叶绿体中色素的叙述,错误的是 ( ) A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢 　D     目 录 解析　叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg,因此氮元素和镁元素是构成叶绿素分 子的重要元素,A正确;叶绿素和类胡萝卜素属于光合色素,均存在于叶绿体中类囊体的 薄膜上,B正确;胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,因此用不同波长的光照射类胡萝卜 素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰,C正确;叶绿体中的色素在层析液中的溶解度 不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,D错误。 易混易错 　　叶绿素由C、H、O、N、Mg组成,胡萝卜素由C、H组成,叶黄素由C、H、O组成; 叶绿素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。 目 录 4. (2024贵州,3,3分)为探究不同光照强度对叶色的影响,取紫鸭跖草在不同光照强 度下,其他条件相同且适宜,分组栽培,一段时间后获取各组光合色素提取液,用分光光 度法(一束单色光通过溶液时,溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组 各种光合色素含量。下列叙述错误的是 ( ) A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 　D     解析　叶绿素和类胡萝卜素均能吸收蓝紫光,故测定叶绿素的含量时不可使用蓝紫光 波段,D错误。 目 录 5. (2024河北,19,10分)高原地区蓝光和紫外光较强,常采用覆膜措施辅助林木育 苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响,研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜 对不同光的透过率,以及覆膜后幼苗光合色素的含量,结果如图、表所示。   目 录 目 录 回答下列问题: (1)如图所示,三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异,其中__光可被 位于叶绿体___________上的光合色素高效吸收后用于光反应,进而使暗反应阶段的C3 还原转化为___和____。与白膜覆盖相比,蓝膜和绿膜透过的______较少,可更好地减弱 幼苗受到的辐射。 (2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比,选择适当波长的光可对色素含量进行测 定。提取光合色素时,可利用_________作为溶剂。测定叶绿素含量时,应选择红光而不 能选择蓝紫光,原因是____________________________________________________ ____________________________________________。 (3)研究表明,覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果,其 要吸收蓝紫光,选择红光可排除类胡萝卜素的干扰 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 无水乙醇 紫外光 糖类 C5 类囊体薄膜 蓝 目 录 原因为_________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ___________________(答出两点即可)。 幼苗进行光合作用 其光合作用;与覆盖白膜和绿膜相比,覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高,有利于 覆盖蓝膜紫外光透过率低,蓝光透过率高,降低紫外光对幼苗辐射的同时不影响 目 录 解析    (1)吸收光能的4种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,其中叶绿素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。暗反应阶段,C3接受ATP 和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作 用下经过一系列反应转化为糖类,另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化,形成 C5。据题图可知,与覆盖白膜相比,蓝膜和绿膜透过的紫外光较少,可更好地减弱幼苗受 到的辐射。(2)绿叶中的光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可用无水乙醇 提取绿叶中的光合色素。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,为了排除类胡萝卜素的干扰,测定叶绿素含量时,应选择红光而不选 择蓝紫光。(3)据题图可知,与白膜和绿膜相比,蓝膜的紫外光透过率最低,蓝光透过率 目 录 最高,在降低紫外光对幼苗辐射的同时不影响其光合作用;据表中数据分析,与覆盖白膜 和绿膜相比,覆盖蓝膜的幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量都更高,有利于幼苗进行光合作 用。 目 录 6. (2023天津,9,4分)如图是某绿藻适应水生环境、提高光合效率的机制图。光反 应产生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。下列叙述错误的是 ( )   A.物质X通过提高有氧呼吸水平促进HC 进入细胞质基质     B     考向2　光合作用的原理 目 录 B.HC 利用通道蛋白从细胞质基质进入叶绿体基质 C.水光解产生的H+提高类囊体腔CO2水平,促进CO2进入叶绿体基质 D.光反应通过确保暗反应的CO2供应,帮助该绿藻适应水生环境 核心信息识别与解读 核心信息1:题图定位。   目 录 核心信息2:类囊体膜上进行光合作用的光反应过程,将H2O分解成O2和H+;HC 以主动 运输的方式(依赖载体蛋白且消耗线粒体产生的ATP)依次进入细胞质基质、叶绿体基 质,HC 会进入类囊体并与光反应形成的H+继续反应生成CO2,CO2进入叶绿体基质中 (作为暗反应的原料),B错误,C、D正确。 核心信息3:有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,该过程需要氧的参与,因此物质X 为光反应产生的O2;有氧呼吸可为生命活动提供能量(如为HC 从外界环境进入细胞 质基质、从细胞质基质进入叶绿体基质的过程供能),A正确。 目 录 7. (2024北京,4,2分)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     考向3　光合作用的影响因素及应用 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 目 录 解析    题图曲线体现了光照强度对光合速率的影响,当氧气释放速率达到X时,氧气释 放速率已不再随光照强度的增加而增大,要提高X,就需要考虑改变影响光合作用的其 他因素,如可增加叶片周围环境CO2浓度,A正确;在4 ℃的冷室中,叶片中与光合作用有 关的酶活性降低,光合速率下降,不能提高X,B错误;给光源加滤光片等同于降低光照强 度,X可能降低,缩小冷光源与叶片的距离可增加光照强度,但对X无影响,C、D错误。 目 录 8. (2022海南,3,3分)某小组为了探究适宜温度下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,从烧杯底部 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( ) 　B     A.本实验中,温度、NaHCO3浓度和光照都属于 自变量 B.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.四组实验中,0.5% NaHCO3溶液中叶圆片光合速 率最高 D.若在4 ℃条件下进行本实验,则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短 目 录 解析　由实验目的可知,NaHCO3浓度为自变量,温度和光照均为无关变量,无关变量应 保持相同且适宜,A错误;实验中所用的菠菜叶圆片已进行排气处理,叶圆片上浮主要是 因为其进行光合作用释放了氧气,且光合作用释放氧气的速率越大,叶圆片上浮所需时 间越短,B正确;四组实验中,0.5%的NaHCO3溶液中叶圆片上浮平均时长最长,说明其光 合速率最低,C错误;实验是在适宜温度下进行的,若降低温度,光合速率减慢,则各组叶 圆片上浮所需时长均会延长,D错误。 目 录 9. (2024福建,11,4分)叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高 过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗 中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究 气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢 素处理,将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。下列分析正 确的是 ( ) 　B     目 录 A.0 min时,A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B.30 min时,B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C.30 min时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D.与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更长 目 录 解析　0 min时,无光照,叶片只进行呼吸作用,但A组气孔处于关闭状态,B组用壳梭孢素 处理,气孔处于开放状态,因此两组胞间CO2浓度不同,A错误;30 min时,B组的光合速率 大于A组,说明B组的暗反应速率也大于A组,B正确;大约23 min后,A组的光合速率几乎 不随着光照时间的变化而变化,因此30 min时限制A组光合速率的主要因素不是光照时 间,C错误;由图可知,从黑暗中转移到光照下,A组叶片光合速率增高达到稳定的高水平 状态所需时间长于B组,即A组光诱导期长于B组,D错误。 目 录 10. (2024山东,21,9分)从开花至籽粒成熟,小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比,某突 变体叶片变黄的速度慢,籽粒淀粉含量低。研究发现,该突变体内细胞分裂素合成异常, 进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性,而呼吸代谢不受影响。类囊体膜 蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示,开花14天后植株的胞间CO2浓度和 气孔导度如表所示,其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂,KT为细胞分裂素类植物生长调 节剂,气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。 目 录 目 录 (1)光反应在类囊体上进行,生成可供暗反应利用的物质有_______________。结合细胞分 裂素的作用,据图分析,与野生型相比,开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是______ ________________________________________________________________________。 (2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析,与野生型相比,开花14 天后突变体的光饱和点 _(填“高”或“低”),理由是______________________________ ______________________。 (3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析,突变体籽粒淀 粉含量低的原因是________________________________________________ __________________________________________。 粒的蔗糖减少 突变体的蔗糖转化酶活性高,有更多的蔗糖被分解成单糖,运输到籽 低,固定CO2能力强 突变体气孔导度大,胞间CO2浓度 高 中细胞分裂素含量多,叶绿素合成多,类囊体膜蛋白稳定性高,叶绿素降解慢 突变体 NADPH、ATP 目 录 解析    (1)光反应产生的NADPH和ATP驱动暗反应中C3的还原。细胞分裂素能促进叶 绿素合成,叶绿素存在于类囊体薄膜上,由图知,与野生型相比,未处理组的突变体类囊 体膜蛋白稳定性较高,可以推断,突变体中的细胞分裂素含量增多,叶绿素合成增多,类 囊体膜蛋白稳定性高,叶绿素降解慢,故开花后突变体叶片变黄的速度慢。(2)与野生型 相比,开花14天后突变体气孔导度较大,吸收的CO2较多,但胞间CO2浓度较低,说明其固 定CO2的能力强,生成的C3较多,故需要更强的光反应产生较多的NADPH和ATP来驱动 暗反应的进行,故开花14天后突变体光饱和点较高。(3)蔗糖转化酶可催化蔗糖分解为 单糖,光合产物从叶片运往籽粒主要以蔗糖的形式运输,与野生型相比,突变体蔗糖转化 酶的活性较高,故突变体叶片中以蔗糖形式存在的光合产物较少,最终运往籽粒的蔗糖 减少,故其籽粒淀粉含量低。 目 录 11. 【热门拓展3　植物光合调控与逆境适应机制】 (2024重庆,18,11分)重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一,黄连生长缓慢,存 在明显的光饱和(光合速率不再随光强增加而增加)和光抑制(光能过剩导致光合速率 降低)现象。 (1)探寻提高黄连产量的技术措施,研究人员对黄连的光合特征进行了研究,结果见图 1。 目 录 ①黄连的光饱和点约为_____μmol·m-2·s-1。光强大于1 300 μmol·m-2·s-1后,胞间CO2浓度增 加主要是由于___________________________________________。 ②推测光强对黄连生长的影响主要表现为____________________________________ 黄连在弱光条件下随光强增加生长速度加 光合作用受到抑制,消耗的CO2减少,且气孔导度增加 500 _____________________________。黄连叶片适应弱光的特征有____________________ _________________________________________________________________(答2点)。 (2)黄连露天栽培易发生光抑制,严重时其光合结构被破坏(主要受损的部位是位于类囊 体薄膜上的色素蛋白复合体)。为减轻光抑制,黄连能采取调节光能在叶片上各去向 (图2)的比例,提升修复能力等防御机制,具体可包括_________(多选)。①叶片叶绿体避 光运动,②提高光合产物生成速率,③自由基清除能力增强,④提高叶绿素含量,⑤增强 热耗散。 ①②③⑤ 色深绿,叶绿体颗粒较大,叶绿体类囊体膜面积更大) 叶片较薄,叶绿素较多(叶 快,光照过强其生长速度减慢 目 录   (3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制,为增强黄连光合作用以提高产量 还可采取的措施及其作用是_________________________________________________。 合理施肥增加光合面积,补充CO2提高暗反应 目 录 解析    (1)①光饱和点为光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度,由图1净光合 速率的曲线可知,当光照强达到约500 μmol·m-2·s-1时光合速率不再增加;光强大于1 300 μmol·m-2·s-1后,净光合速率下降,光合作用受到抑制,消耗的CO2减少,且气孔导度增加,所 以胞间CO2浓度增加。②由图1净光合速率曲线可知光强对黄连生长的影响主要表现 为弱光条件下随光强增加生长速度加快,光照过强其生长速度减慢;弱光时,可通过增加 受光面积或增加光合色素的含量来增加光合速率,所以黄连叶片适应弱光的特征有叶 片较薄,叶绿素较多。(2)①叶片叶绿体避光运动,可减少对光的吸收;②提高光合产物 生成速率,从而提高光合速率,消耗更多的光能;③自由基清除能力增强,可减少对光合 结构的破坏;④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收,不能减轻光抑制;⑤热耗散为图2 目 录 中光能的主要去向,增强热耗散也可减轻光抑制。故答案为①②③⑤。(3)为增强黄连 光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用有合理施肥增加光合面积,补充CO2提 高暗反应等。 目 录 12. (2024广东,2,2分)2019年,我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌, 其细胞内存在由两层膜组成的片层结构,此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结 构中,下列物质存在的可能性最小的是( ) A.ATP　B.NADP+　C.NADH　D.DNA     D     考点2　光合作用与细胞呼吸的综合 解析　由于该片层结构能进行光合作用和呼吸作用,而ATP、NADP+、NADH是这些 代谢过程必要的反应物或产物,因此存在可能性最小的为DNA,D符合题意。 目 录 13. (2023湖北,11,2分)高温是制约世界粮食安全的因素之一,高温往往使植物叶片变 黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃,水稻、小麦等作物减产3%~8%。关于高温 下作物减产的原因,下列叙述错误的是( ) A.呼吸作用变强,消耗大量养分 B.光合作用强度减弱,有机物合成减少 C.蒸腾作用增强,植物易失水发生萎蔫 D.叶绿素降解,光反应生成的NADH和ATP减少 　D     目 录 解析　呼吸作用会消耗有机物,光合作用可合成有机物,呼吸作用最适温度比光合作用 高,高温下光合作用可减弱,呼吸作用可增强,A、B正确;高温下蒸腾作用增强,水的散失 增多,植物易萎蔫,C正确;光反应不产生NADH(还原型辅酶Ⅰ),产生的是NADPH(还原 型辅酶Ⅱ),D错误。 目 录 14. (2023北京,3,2分)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 　C     目 录 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 解析　在低光强下,随叶温在一定范围内升高,光合作用消耗的CO2量增加,但从外界吸 收的CO2量减少,所以应该是呼吸速率上升,产生的CO2增多,A正确;从题图可以看出,在 高光强下,M点对应的温度是该植物光合酶的最适温度,所以M点左侧CO2吸收速率升 高与光合酶活性增强有关,B正确;CP点表示CO2吸收速率为0,代表光合速率和呼吸速率 相等,而不是植物不进行光合作用,C错误;CO2吸收速率代表净光合速率,即光合速率与 呼吸速率的差值,M点净光合速率最高,光合速率与呼吸速率的差值最大,D正确。 目 录 15. (2024安徽,16,11分)为探究基因OsNAC对光合作用的影响,研究人员在相同条 件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株 (OE),测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见表。 目 录 回答下列问题。 (1)旗叶从外界吸收1分子CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合,在特定酶作用下形成2分子3-磷 酸甘油酸;在有关酶的作用下,3-磷酸甘油酸接受_______________释放的能量并被还原, 随后在叶绿体基质中转化为______________________________________。 (2)与WT相比,实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的__________、______ (填科学方法)。 (3)据表可知,OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率______。为进一步探究该基因的功 能,研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产 量,结果如图。 增大 加法原理 减法原理 核酮糖-1,5-二磷酸和淀粉(或糖类和C5) ATP和NADPH 目 录          结合图表,分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因:①____ _____________________________________________________________; ②________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 对光合作用的抑制 编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量升高,加快了光合产物的输出,减弱了光合产物 量升高,使光反应速率增加,促进暗反应合成更多有机物 叶绿素含 目 录 解析    (1)在光合作用的暗反应阶段,C3(3-磷酸甘油酸)接受光反应阶段产生的ATP和 NADPH提供的能量,并且被NADPH还原,随后在叶绿体基质中转化为糖类(如淀粉)和C 5(核酮糖-1,5-二磷酸)。(2)与WT(OsNAC正常表达)相比,实验组KO为OsNAC敲除突变 体,其设置采用了自变量控制中的减法原理;实验组OE为OsNAC过量表达株,其设置采 用了自变量控制中的加法原理。(3)依据题干中WT组和OE组的信息,作表分析。 目 录 目 录 16. (2023福建,17,10分)秸秆直接焚烧会造成空气污染等环境问题。秸秆还田是当 前农业生产中常用措施,研究秸秆还田模式对秸秆在生产中合理利用有重要的指导意 义。科研人员研究了秸秆还田与氮肥配施的模式对玉米光合作用的影响,测定相关指 标,结果如图所示。     目 录   注:SR表示秸秆还田,NSR表示秸秆不还田;蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积通过 蒸腾作用散失的水量。 回答下列问题: 目 录 (1)玉米绿叶中的叶绿素主要吸收___________光。据图1、2可推测,等量配施氮肥条件 下,与NSR相比,SR的玉米叶肉细胞中光反应会产生更多的__________________。据图2 可知,与NSR相比,SR显著提高了净光合速率,其净光合速率随着施氮量的增加呈_____ _____________。 (2)根据图中实验结果,下列关于玉米光合作用的叙述正确的是_________。(多选,填序号) A.胞间CO2浓度与气孔开放程度及细胞对CO2的固定量有关 B.与SR相比,NSR会降低蒸腾速率,但有利于细胞对CO2的吸收 C.与SR相比,NSR的胞间CO2浓度更高,细胞对CO2的固定量更多 D.当配施氮肥量为180 kg·hm-2时,细胞加大了对CO2的固定,导致胞间CO2浓度降低 ADE 加后减少 先增 ATP、NADPH和O2 红光、蓝紫 目 录 E.与配施氮肥量为180 kg·hm-2相比,过多的施氮量会使细胞吸收的CO2减少,最终导致叶 绿素转化光能的效率下降 (3)结合上述实验结果,从经济效益和环境保护角度说明玉米种植不宜过量施用氮肥的 原因__________________________________________________________________ _______________。 等环境问题 过量施氮肥增加生产成本,反而可能减产;过量施氮肥会导致土壤污染、水体污染 目 录 解析    (1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;据图1、2可知,在等量配施氮肥条件下,与秸 秆不还田(NSR)相比,秸秆还田(SR)的玉米叶绿素含量高、净光合速率大,所以SR的玉 米叶肉细胞的光反应会产生更多的ATP、NADPH和O2;SR玉米的净光合速率随着施氮 量的增加呈先增加后减少的趋势。(2)气孔的开放程度影响叶片的CO2吸收量,叶肉细 胞对CO2的固定量也影响胞间CO2浓度,A正确;据图3可知,NSR的蒸腾速率低于SR,推测 NSR气孔开放程度减小,不利于CO2的吸收,B错误;与SR相比,NSR从外界吸收的CO2减 少,胞间CO2浓度却较高,说明NSR叶肉细胞固定的CO2减少,C错误;当配施氮肥量为180 kg·hm-2时,玉米的气孔开放程度最大,净光合速率也最大,而胞间CO2浓度却最低,说明细 胞对CO2固定量增加,D正确;与配施氮肥量为180 kg·hm-2相比,过多的施氮量使气孔导 目 录 度下降,但胞间CO2浓度却升高,说明细胞吸收的CO2减少,暗反应速率降低,制约了光反 应,E正确。(3)从经济效益角度分析,过量施用氮肥降低了玉米的净光合速率而减产,同 时增加了生产成本;从环境保护角度分析,过量施用氮肥会引发土壤污染、水体污染 等。 目 录 17. (2023河北,19,10分)拟南芥发育早期的叶肉细胞中,未成熟叶绿体发育所需 ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段,叶肉细胞H基因 表达量下降,细胞质基质ATP向成熟叶绿体转运受阻。 回答下列问题: (1)未成熟叶绿体发育所需ATP主要在_________________________合成,经细胞质基质 进入叶绿体。 (2)光照时,叶绿体类囊体膜上的色素捕获光能,将其转化为ATP和__________________ ____________中的化学能,这些化学能经___________________________阶段释放并转化为糖类中的化学能。 暗反应(或“卡尔文循环”) 辅酶Ⅱ”) NADPH(或“还原型 线粒体(或“线粒体内膜”) 目 录 (3)研究者通过转基因技术在叶绿体成熟的叶肉细胞中实现H基因过量表达,对转H基 因和非转基因叶肉细胞进行黑暗处理,之后检测二者细胞质基质和叶绿体基质中ATP 相对浓度,结果如图。相对于非转基因细胞,转基因细胞的细胞质基质ATP浓度明显_____ ____。据此推测,H基因的过量表达造成细胞质基质ATP被__________(填“叶绿体”或“线粒体”)大量消耗,细胞有氧呼吸强度_________。 升高 叶绿体 低 降 目 录 (4)综合上述分析,叶肉细胞通过下调_____________________________阻止细胞质基质 ATP进入成熟的叶绿体,从而防止线粒体_____________________________________,以 保证光合产物可转运到其他细胞供能。 过多消耗光合产物(或“有氧呼吸增强”) H基因表达(或“H蛋白数量”) 目 录 解析    (1)拟南芥幼苗叶肉细胞的叶绿体仍在发育且尚未能进行光合作用时,其ATP主 要来自自身线粒体,线粒体中能够大量合成ATP的化学反应在线粒体内膜上进行。(2) 植物光合作用的光反应阶段,光能被光合色素捕获后,转化为储存在ATP和NADPH中 的化学能。在暗反应阶段ATP和NADPH中的化学能再进一步转化固定到糖类等有机 物中。(3)叶绿体成熟的非转基因叶肉细胞中H基因表达量下降,细胞质基质ATP浓度 远高于叶绿体。H基因过量表达后,大量H转运蛋白可解除ATP向叶绿体的流动限制。 在浓度差的作用下,ATP流入叶绿体,导致细胞质基质ATP含量下降,最后和叶绿体ATP 基本持平。但即使细胞质基质ATP大量流入叶绿体,H基因过量表达细胞叶绿体的ATP 水平和非转基因细胞比较并没有明显变化,表明叶绿体消耗了流入细胞质基质的 目 录 ATP。转H基因叶肉细胞的细胞质基质ATP含量较非转基因叶肉细胞明显下降,推测转 H基因叶肉细胞需代偿性提高线粒体呼吸强度,以补充细胞质基质ATP。(4)由题分析 可知,ATP由细胞质基质向叶绿体转运过程中,H转运蛋白的数量是限制运输速率的一 个主要因素。叶绿体成熟的叶肉细胞中H基因的表达下调,H转运蛋白的数量减少,进 而ATP向叶绿体的流入被有效阻止,细胞质基质ATP可保持正常生理水平,从而避免了 线粒体呼吸作用的额外增强、过多消耗光合产物,保证光合产物能被转运到其他细胞 供能。 目 录 1.(2025福建厦门二模,2)紫色硫细菌是一种光合细菌。如图为该细菌光复合系统参与 代谢过程的简图。下列叙述正确的是 ( ) A.紫色硫细菌的光复合系统含有色素和蛋白质 B.光复合系统上氧化型辅酶Ⅰ转化成还原型辅酶Ⅰ C.图示过程在紫色硫细菌的类囊体薄膜上完成 　A     高考模拟基础测 D.紫色硫细菌能为其他生物提供氧气和有机物 目 录 解析　由图可知,紫色硫细菌的光复合系统可利用光生成ATP与NADPH,其光复合系 统含有色素和蛋白质(如蛋白质类酶),A正确;光复合系统上氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)转化 成还原型辅酶Ⅱ(NADPH),B错误;紫色硫细菌为原核生物,无叶绿体,自然也无类囊体薄 膜,C错误;紫色硫细菌光反应的反应物是H2S,产物是S,不产生O2,D错误。 易混易错 　　NADH为还原型辅酶Ⅰ,NADPH为还原型辅酶Ⅱ。 目 录 2.(2025吉林长春二模,7)在某些不利条件下,有些苜蓿品种会通过休眠来降低代谢强度, 减缓生长,以度过逆境。为研究不同苜蓿品种的生长情况,科研人员选取株高相同的植 株进行如下实验,每个处理重复6组,其他条件相同且适宜,表中结果为35天后测定的相 关指标。下列相关叙述错误的是 ( ) 　D     目 录 A.该实验一共需要设置54个组别 B.该实验的自变量是光照时间和苜蓿品种 C.该实验中,16 h/d的光照时间适宜苜蓿生长 D.在光照时间为8 h/d时,最可能处于休眠状态的是丙 目 录 解析　由表可知,实验自变量是苜蓿品种(甲、乙、丙)和每天光照处理时间(8 h/d、12 h/d、16 h/d),每个处理重复6组,故该实验设置的组数为3×3×6=54(组),A正确,B正确;表 中,16 h/d光照时,三个品种苜蓿的平均株高皆最大,故16 h/d光照时间适宜苜蓿生长,C正 确;由题意知,不利条件下有些苜蓿品种会通过休眠降低代谢强度、减缓生长,光照时间 为8 h/d时,甲品种平均株高最低,故甲最可能处于休眠状态,D错误。 目 录 3.【热门拓展2　光合电子传递和光合磷酸化】(2025八省联考四川卷,16)兴安落叶松 在甲、乙两地都有分布,为研究气候变暖对该植物的影响,某团队分别将甲、乙两地的 部分兴安落叶松移栽到丙地(三地年降雨量相似,移栽时选择同龄树并连同原地土壤一 同移栽),测定这种树在甲、乙、丙三地的光合作用相关指标,结果如图所示。回答下 列问题。 目 录   (1)本实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是___________________________ ____________________________________________________________________________ __________________________。 指标)的干扰 排除无关变量(气候或温度以外的其他因素)对实验结果(兴安落叶松的光合作用相关 与移栽到丙地的兴安落叶松形成对照, 目 录 (2)在光反应阶段,兴安落叶松叶绿体内_________薄膜上的色素捕获光能,夺取水的电子, 经电子传递最终将光能转化成化学能,储存在ATP和NADPH中。 (3)在暗反应阶段,植物通过羧化反应实现对CO2的固定。兴安落叶松从甲、乙两地移 栽到丙地,其羧化速率_____,原因是___________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ ______________________________________________________________(答出1点即可)。 (4)综上,推测兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后,其光合速率会_ _,理由是________ ____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________。若进一步研 的活性升高,使其电子传递速率和羧化速率增大,从而使其光合速率增大 落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后,生长季平均温度提高,导致光反应和暗反应有关酶 兴安 增大 速率增大,产生的ATP和NADPH增加,进而导致其羧化速率增大) 甲、乙两地移栽到丙地后,生长季平均温度提高,导致光反应有关酶活性升高,电子传递 温度提高,导致暗反应有关酶活性升高,从而使得其羧化速率增大(或兴安落叶松从 兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后,生长季平均 增大 类囊体 目 录 究气候变暖对兴安落叶松光合作用的影响,你认为还可测定的指标有_________________ _______________________________________(答出1点即可)。 率、O2的释放速率、有机物的积累速率等 CO2的吸收速 解析    (1)据题干信息可知,本实验的目的是研究气候变暖对兴安落叶松的影响,自变量 是甲、乙、丙三地的气候状况(或生长季年平均温度),因变量是兴安落叶松的光合作 用情况,故本实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是与移栽到丙地的兴安落叶松形 成对照,排除无关变量(气候或温度以外的其他因素)对实验结果(兴安落叶松的光合作 用相关指标)的干扰。(2)光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。(3)据图可知,兴安 落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后,生长季年平均温度提高,电子传递速率和羧化速率 增大,而温度可通过影响酶活性从而影响酶促反应速率,电子传递速率和羧化速率分别 反映的是光反应速率和暗反应速率。(4)兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后,生长 季平均温度提高,导致光反应和暗反应有关酶的活性升高,使其电子传递速率和羧化速 目 录 率增大,从而使其光合速率增大。若进一步研究气候变暖对兴安落叶松光合作用的影 响,还可测定的指标有CO2的吸收速率、O2的释放速率、有机物的积累速率等。 目 录 1.(2025广东惠州三模,13)研究人员将C6(能提高光反应中电子传递效率)和SBP(可促进 卡尔文循环中C5的再生)两个基因分别导入烟草中获得C6和SB株系。利用C6和SB株系 获得纯合双转基因C6SB株系,在温室提供一定浓度CO2的条件下,检测四种株系的相关 指标,结果如表。说法错误的是 ( ) 　C     高考模拟能力测 目 录 A.C6基因的产物可能与ATP、NADPH生成有关 B.SBP基因的产物在叶绿体基质中发挥作用 C.与野生型相比,C6株系光合速率的增加体现了暗反应能促进光反应 D.与SB株系相比,C6SB株系光合速率的增加体现了光反应能促进暗反应 目 录 解析　由题意知,C6基因的产物能提高光反应中电子传递效率,而光反应中电子传递效 率影响着ATP、NADPH的生成量,推测C6基因的产物可能与ATP和NADPH生成有关,A 正确;SBP基因的产物可促进卡尔文循环中C5的再生,C5再生的场所是叶绿体基质,B正 确;与野生型相比,C6株系电子传递速率高,而光反应电子传递速率高会使ATP和 NADPH生成速率高,使它们参与的C5再生(暗反应)速率高,体现了光反应能促进暗反应, C错误;与SB株系相比,C6SB株系光合速率的增加是因为C6SB株系电子传递速率高,体现 了光反应能促进暗反应,D正确。 目 录 2.(2025河北唐山一模,19)河北省为半湿润气候类型区域,多数年份易发生干旱。研究 人员以番茄幼苗为材料,探究干旱胁迫条件下外源施加等量的水杨酸(SA)、油菜素内 酯(BR)、褪黑素(MT)对番茄幼苗光合特性的影响,实验结果如表所示(提示:水分利用 效率与植物利用水分的能力呈正相关)。 目 录 注:气孔导度反映气孔开放程度。 回答下列问题: (1)外源施加__________________________可以提高番茄幼苗细胞中的有机物含量和水 分的利用效率,进而提升抗旱能力。 (2)外源施加MT提高番茄幼苗净光合速率的幅度较SA组小,其原因可能是:①MT组比 SA组的__________高,有机物消耗更多;②MT组与SA组相比,_________下降,导致CO2供应 减少,同时暗反应为光反应提供的____________________减少,导致光合速率较低。 (3)综合以上信息,在培养番茄幼苗时,应选择外源施加_____,更有利于番茄幼苗在干旱条 件下生长。 SA NADP+、ADP、Pi 气孔导度 呼吸速率 SA、MT(或水杨酸、褪黑素) 目 录 (4)干旱条件下植物细胞内会积累大量活性氧(自由基),导致膜结构受损。为探究SA缓 解干旱胁迫的机理,科研人员分别测定番茄根细胞中超氧化物歧化酶(催化活性氧的分 解)与丙二醛(可以损伤生物膜结构)的含量,结果如图。   目 录 ①活性氧能导致生物膜结构受损,主要攻击膜成分中的__________,并引起雪崩式反应。 ②结合图示分析,SA通过___________________________________________,从而缓解干 旱胁迫对番茄幼苗的影响。 提高超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛含量 磷脂 目 录 解析    (1)净光合速率的高低可反映有机物的积累量的多少,由表知,与对照组相比,SA 组和MT组的净光合速率和水分利用效率均较高,即外施SA和MT可以提高番茄幼苗细 胞中的有机物含量和水分的利用效率,进而提升抗旱能力。(2)与外源施加SA组相比, MT组呼吸速率较高,有机物消耗较多;MT组的气孔导度较低,CO2吸收较少,同时暗反应 为光反应提供的NADP+、ADP、Pi减少,导致光合速率较低,所以MT提高番茄幼苗净 光合速率的幅度较SA组小。(3)由表知,SA组的净光合速率最大,故外源施加SA,更有利 于番茄幼苗在干旱条件下生长。(4)①活性氧自由基主要攻击组成生物膜的磷脂分子, 产物同样是自由基;这些新产生的自由基又会去攻击别的分子,由此引发雪崩式的反应, 对生物膜损伤比较大。②由图知,与对照组相比,SA处理组超氧化物歧化酶的活性高, 目 录 丙二醛的含量低,说明SA是通过提高超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛含量,来缓解干 旱胁迫对番茄幼苗的影响的。 目 录 3.【热门拓展3　植物光合调控与逆境适应机制】(2025辽宁沈阳一模,21)早春出现的 “倒春寒”易导致植物发生光抑制现象,即植物对光能的吸收量超过利用量,过剩的光 能抑制了光合作用。科研人员用低温弱光模拟这种环境胁迫来研究桃树光抑制发生 的机制。回答下列问题: (1)如图1所示,高等植物叶肉细胞的叶绿体内含有两个光系统:光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系 统Ⅱ(PSⅡ),它们位于_____________。光照下,PSⅡ将电子传递给PSⅠ,促进图中“?” _____________的合成,进而为暗反应提供了______________。 能量和还原剂 NADPH 类囊体薄膜 目 录   (2)图2为不同实验条件下桃树叶片的相关生理指标。 目 录       目 录 注:ΔI/I0代表PSⅠ的活性;Fv/Fm代表PSⅡ的活性;qN代表PSⅡ以热能形式消耗过剩的 光能 据图2分析可知: ①仅低温胁迫__________(填“会”或“不会”)破坏光系统。 ②低温前提下,弱光导致的光抑制现象可能是由___________(填“PSⅠ”“PSⅡ”或“PSⅠ 和PSⅡ”)被破坏而导致的,判断依据是__________________________________________ _____________________________________。 ③低温弱光胁迫的0~3 h,桃树叶片会通过____________________________来降低过剩光 能对光系统的伤害,但随时间延长,光系统受损严重导致光抑制加重。 提高PSⅡ以热能形式消耗光能 不变,PSⅡ的活性逐渐降低 随低温弱光胁迫时间的延长,PSⅠ的活性几乎 PSⅡ 不会 目 录 (3)农业上常通过补充蓝光来改善“倒春寒”引起的光抑制现象,请结合上述研究,推测 相关机理为______________________________________________________。 蓝光能提高PSⅡ活性(或蓝光能提高PSⅡ以热能形式消耗光能) 目 录 解析    (1)由图知,光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)参与光反应,而光反应可发生在类 囊体薄膜上,故PSⅠ和PSⅡ位于类囊体薄膜上。图中,PSⅡ吸收光能将H2O水解产生H +、e-和O2,PSⅡ将电子传递给PSⅠ,电子经传递最终与H+和NADP+结合生成NADPH,故 图中的“?”为NADPH,NADPH在暗反应C3的还原过程中提供能量和作为还原剂。(2) ①图2中,与对照组(25 ℃+正常光)相比,低温+黑暗组的PSⅠ和PSⅡ的活性几乎不变(分 别由ΔI/I0和Fv/Fm的变化情况得出),说明仅低温胁迫不会破坏光系统。②与对照组相 比,低温+弱光组PSⅠ活性几乎不变,PSⅡ活性逐渐降低,故在低温前提下,弱光导致的光 抑制现象可能是由PSⅡ被破坏导致的。③0~3 h,低温弱光胁迫组中,PSⅡ以热能形式 消耗光能明显提高,故可推测桃树叶片会通过提高PSⅡ以热能形式消耗光能来降低过 目 录 剩光能对光系统的伤害,但随时间延长,光系统受损严重导致光抑制加重。(3)由于低温 +弱光组PSⅠ活性几乎不变,PSⅡ活性降低,故农业上补充蓝光来改善“倒春寒”引起 的光抑制现象,推测其机理是蓝光能提高PSⅡ活性,或者蓝光能提高PSⅡ以热能形式消 耗光能。 目 录 4.(2025八省联考河南卷,17)为探究某种杨树雌株和雄株竞争光资源的差异,研究人员 将生长状态相同的雌株和雄株幼苗植于同一盆中,在全光照(自然光照)和遮阴(55%自 然光照)条件下分组培养,5个月后检测植株的生理指标,结果如图所示(净光合速率以单 位时间、单位叶面积从外界空气中吸收的CO2量表示)。   目 录   回答下列问题。 (1)植物通过光反应将光能转化成_______________中的化学能。在暗反应阶段,CO2被利 用,经过一系列的反应后生成______________________。 糖类等有机物 ATP和NADPH 目 录 (2)与全光照处理相比,遮阴处理导致叶片中的叶绿素含量增多,该变化的生理意义是_ _______________________________。 (3)在相同光照(全光照或遮阴)条件下,雄株的生物量(干重)均高于雌株。不考虑呼吸速 率的差异,据图推测该种杨树雌株和雄株的光资源竞争策略分别是________________ ____________________________________________________________________。 (4)综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果,得出结论如下:杨树雌株和雄株对光资 源的竞争策略不同。该推理运用了___________ (填科学方法)。 (5)杨树雌株通过产生杨絮(包裹种子的絮状绒毛)传播种子。杨絮会引发过敏反应,且 存在火灾隐患。利用所学生物学知识,为防治杨絮问题提供合理建议:________________ _________________________(答出2点即可)。 用激素抑制杨絮产生 选育无絮品种;采 归纳法 叶绿素的含量增加光能获取,雄株通过增加叶面积增加光能获取 雌株通过增加叶中 利于吸收更多光能,提高光合效率 有 目 录 解析    (2)与全光照处理相比,遮阴处理条件下光照强度弱,为与之相适应,叶片中的叶 绿素含量增多以吸收更多光能,提高光合效率。(3)据图分析可知,在相同光照(全光照 或遮阴)条件下,雌株叶绿素含量和净光合速率均高于雄株,可推测其光资源竞争策略 为增加叶中叶绿素的含量;在相同光照(全光照或遮阴)条件下,雄株叶绿素含量和净光 合速率均低于雌株,但“在相同光照(全光照或遮阴)条件下,雄株的生物量(干重)均高 于雌株”,可推测雄株光资源竞争策略为增加叶面积。(4)“综合本研究和其他几种杨 树的相关研究结果,得出结论如下:杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同”是由一 系列具体事实推出一般结论的思维方法,该方法是归纳法。由于该结论的得出依据只 是“本研究和其他几种杨树的相关研究结果”,具体的说,该推理运用了不完全归纳 法。(5)开放型题目。答案合理即可得分,如选育无絮品种;采用激素抑制杨絮产生等。 目 录 1.(2025福建九市二模,14)为探究突变体玉米(mu)光合速率下降的原因,科研人员对野 生型玉米(WT)和mu的相关指标进行检测,结果如图所示。   下列叙述错误的是 ( ) 　B     专题通关测 目 录 A.mu植株吸收红光和蓝紫光的能力下降 B.mu的胞间CO2浓度升高主要受气孔导度的影响 C.与WT相比,mu叶片的光合速率下降与叶绿素含量降低有关 D.与WT相比,mu叶片的净光合速率为0时所需的光照强度更高 目 录 解析　由图可知,突变体(mu)叶绿素a和b含量均低于野生型(WT),故mu吸收红光和蓝 紫光的能力下降,A正确;与野生型相比,突变体气孔导度较小,但胞间CO2浓度较高,故 mu胞间CO2浓度升高与气孔导度无关,可能是暗反应消耗减少所致,B错误;与WT相比, mu叶绿素含量低,吸收光能减少,光反应减弱,故其光合速率下降与叶绿素含量降低有 关,C正确;mu的呼吸速率与WT相同,但mu叶绿素含量低,对光能的吸收利用能力弱,需 要更强的光照强度才能使光合速率和呼吸速率相等,故mu光补偿点(净光合速率为0时) 更高,D正确。 目 录 2.(2025江苏南京二模,3)某生物社团利用金鱼藻进行光合作用相关实验,实验装置如 图。下列叙述错误的是 ( )   A.该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响 　C     目 录 B.去掉单色滤光片后短时间内金鱼藻叶绿体基质中C3含量降低 C.利用氧气传感器测到的O2浓度变化量可表示金鱼藻总光合速率 D.该装置测得的氧气释放速率会随时间推移逐渐减小至0 解析　该装置可通过改变NaHCO3溶液的浓度和去掉或改变单色滤光片来探究CO2浓 度和光质对金鱼藻光合作用的影响,A正确;相同条件下,自然光下比单色光下的光合作 用强,因此去掉单色滤光片,短时间内金鱼藻的光反应增强,ATP和NADPH含量升高,C3 还原加快,但C3生成暂不变,故叶绿体基质中C3含量短时间内降低,B正确;利用氧气传感 器测到的O2浓度变化量可表示金鱼藻的净光合速率,C错误;该装置中随着光合作用的 进行,CO2逐渐被消耗,光合作用速率逐渐降低,当光合作用速率等于呼吸作用速率时,O2 释放速率为0,因此测得的O2释放速率会随时间逐渐减小至0,D正确。 目 录 3.(2025河北石家庄一模,19)矮化棉具有抗倒伏、适宜密植、产量高等特征。D1蛋白是 光反应过程中的重要蛋白,编码D1蛋白的基因只位于叶绿体中。为提高棉花的生产潜 能并增强棉花抵御高温胁迫的能力,科研人员将编码D1蛋白的基因插入棉花某条染色 体的特定位点上,人为建立D1蛋白的补充途径,获得了产量显著提高的纯合矮化H品系 新疆棉。回答下列问题: (1)若要检测高温对各种光合色素含量的影响,可提取色素并利用_______(填溶液名称) 对光合色素进行分离后,再检测各种色素的含量。D1蛋白和光合色素共同参与光能的 转换。D1蛋白含量升高可以提高光反应强度,C3接受光反应产物中_____________释放 的能量,并且被_________还原,进而提高暗反应强度。 (2)高温胁迫会造成光合速率下降。研究人员研究了高温胁迫对野生棉光合作用相关 NADPH ATP和NADPH 层析液 目 录 指标的影响,结果见表。据表分析,高温胁迫导致野生棉光合速率降低与其气孔开放程 度____ (填“有关”或“无关”),判断理由是______________________________ ________________________。 降,但胞间CO2浓度升高 高温和常温情况相比,其气孔开放程度下 无关 目 录 (3)研究人员利用抗原—抗体杂交的方法对野生棉和矮化H品系叶片内的D1蛋白含量 及茎秆赤霉素(GA)含量进行了检测,结果如图所示。   综合分析,矮化H品系高产的原因包括: ①D1蛋白基因可能影响GA合成基因的表达,使GA含量骤减,削弱其_____________ _____________________________的功能。 引起植株增高,促进细胞分裂 促进细胞伸长,从而 目 录 ②高温对染色体上D1蛋白基因表达的影响______(填“大于”“小于”或“等于”)对叶 绿体中D1蛋白基因表达的影响,且染色体上D1蛋白基因控制合成的D1蛋白可以转移至 _________________上,从而保证了H品系在高温下具有较高的光合速率。 类囊体膜(叶绿体) 小于 目 录 解析    (1)无水乙醇是光合色素的提取试剂,层析液是分离试剂。暗反应中,C3接受ATP 和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。(2)表中,与常温相比,高温条件下气孔开放 程度减小,但胞间CO2浓度升高,说明此时CO2不是限制光合作用的因素,高温胁迫导致 野生棉光合速率降低与其气孔开放程度无关,推测高温胁迫导致野生棉光合速率降低 的原因是光能转化效率降低。(3)①与野生棉相比,矮化H品系D1蛋白含量较高,而GA含 量减少,可推知D1蛋白基因通过抑制GA合成基因的表达来削弱GA促进细胞分裂和细 胞伸长、引起植株增高的功能,从而使H品系矮化。②由题意知,野生棉D1蛋白仅由叶 绿体基因编码,H品系D1蛋白则由染色体基因和叶绿体基因共同编码,与25 ℃处理相比, 40 ℃高温时,野生棉中D1蛋白含量显著下降,但H品系D1蛋白含量几乎不变,说明高温对 目 录 染色体上D1蛋白基因表达的影响小于对叶绿体中D1蛋白基因表达的影响,且可推测染 色体上D1蛋白基因控制合成的D1蛋白可以转移至类囊体膜(叶绿体)上,从而保证了H品 系在高温下具有较高的光合速率。 目 录 4.【热门拓展3　植物光合调控与逆境适应机制】(2025安徽合肥二模,16)在拟南芥叶 肉细胞中,有机物分解释放CO2的代谢途径有光呼吸和细胞呼吸等。其中,光呼吸与光 合作用密切关联,二者强度受CO2和O2相对浓度等因素调节。相关有机物的演变及其 关键酶促反应如图1所示,回答下列问题。   目 录 (1)细胞呼吸代谢途径与光呼吸存在交集,都与生命活动的能量代谢有关。请参考图1 中的表示形式,在虚线框中补充有关的物质变化,使各代谢途径联系在一起。 答案       (2)在适宜条件下,突然停止光照,水稻叶片CO2释放量先增加后下降,然后逐渐稳定。据 图1分析,叶片CO2释放量下降的原因是光反应停止后,________________________________ ___________________________________________。 无法再生,光呼吸因缺乏C5、ATP而逐渐减弱 NADPH和ATP逐渐耗尽导致C5 目 录 (3)图1中GDC酶主要分布在叶肉细胞,在非光合组织中含量极低,H蛋白是其重要组 分。为了探究H蛋白对拟南芥幼苗生长的影响,研究者在充足光照条件下,做了相关研 究,结果如下:        注:WT组为正常对照组;L组为H基因低表达组;H组为H基因全株过量表达组;HS组为H基因叶细胞特异性过量表达组。 图2 目 录 ①强光下,光、暗反应失衡,过剩能量会转移给O2形成氧自由基。图2中H组和HS组光 合速率高于WT组的原因是____________________________________,从而减少氧自由 基的含量,使叶绿体的膜损伤程度降低,有利于光反应强度的维持。 ②检测结果表明,与WT组相比,H组植株光合速率更高,但生长却受到了抑制。对此,AI 给出的解释之一是:在H组植株的线粒体中,“2C2 C3+CO2(脱羧反应)”的反应增强, 改变了线粒体内的NADH/NAD+的值,影响其能量代谢的平衡,使细胞呼吸分解的有机 物增多,导致干重下降。对于这个解释,某同学认为不合理,他的理由可能是:_____ ________________________________________________________________________ 非光合细胞中含量极低,仅提高H蛋白含量不足以增强脱羧反应或增强的脱羧反应会 GDC酶在 H蛋白含量增加促进光呼吸,消耗过剩能量 目 录 _________________________________________________________________(答出1点)。 (4)综合本题信息,若要在强光下提高大棚蔬菜产量,除“在叶中过量表达H基因”外,还 可采取的措施有______________________________________________________________ (答出1点)。 适当提高大棚内O2的相对含量/适量使用光呼吸促进剂等(合理即可) 使线粒体内NADH/NAD+升高,导致有氧呼吸因NAD+供应不足而减弱 目 录 解析    (1)图中虚线框所在的场所是线粒体基质,且与NAD+、NADH、CO2有关,可推测 虚线框内为有氧呼吸第二阶段,化学反应为丙酮酸+H2O+NAD+ CO2+NADH+少量 能量。(2)图1中,光照突然停止初始阶段,光反应降低,导致暗反应降低,“CO2+C5 2 C3”反应减弱,而光呼吸“O2+C5 C2 CO2”相关反应增强,故CO2先增加,但随着 存留的NADPH和ATP的耗尽,导致C5无法再生,光呼吸因缺乏C5、ATP而逐渐减弱,最终 导致叶片CO2释放量下降。(3)①强光下,光、暗反应失衡,过剩能量会转移给O2形成氧 自由基。H组的H基因全株过量表达,HS组的H基因在叶细胞特异性过量表达,HS组、 H组光合速率相对值和干重均大于WT组,故可推测H蛋白含量增加促进光呼吸,消耗过 剩能量,从而减少氧自由基的含量,使叶绿体的膜损伤程度降低,有利于光反应强度的维 目 录 持。②GDC酶能在过氧化物酶体中催化C2转化为C3、CO2(即脱羧反应),而GDC酶主要 分布在叶肉细胞,在非光合组织中含量极低,H蛋白是其重要组分,仅提高H蛋白含量不 足以增强脱羧反应或者增强的脱羧反应会使线粒体内NADH/NAD+升高,导致有氧呼 吸因NAD+供应不足而减弱,所以该同学认为AI给出的解释不合理。(4)若要在强光下 提高大棚蔬菜产量,除“在叶中过量表达H基因”外,还可以通过其他方法促进叶细胞 的光呼吸,所以可以适当提高大棚内O2的相对含量或适量使用光呼吸促进剂等。 目 录 $