大题01 光合作用（5大题型必刷练）（浙江专用）2026年高考生物终极冲刺讲练测

大题01 光合作用 内容导航 【课标强化·识重点】 锚课标，明要求，明确核心考点考查侧重 【知识回顾·记核心】 梳知识，建体系，熟记高频核心必背要点 【真题训练·练手感】 刷真题，悟考法，贴合考情练就答题手感 【题型分类·攻薄弱】 分题型，破难点，靶向突破知识薄弱板块 题型01 光合作用科学史 题型02 光呼吸 题型03 C4植物&景天科植物 题型04 光合作用与呼吸作用综合 题型05 影响光合作用的因 概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖 2．2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域 2．2．3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水_转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能 1. 光合色素的提取与分离： （1）提取原理：光合色素是一类脂溶性物质，可以利用脂溶剂_将色素从叶绿体提取出来（ P100） （2）分离原理：不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速率不同 （3）分离色素方法：纸层析法 （4）试剂的作用： 少许SiO2：使研磨更加充分 少许碳酸钙：防止叶绿素被研磨时液泡释放的H+破坏 2. 光合作用过程：场所、物质变化、能量变化（图文结合） （1）光反应：场所 类囊体膜。类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图 光反应的产物有：ATP、NADPH、O2 H2O裂解（光解）产物为：O2 、e- 、H+ 光反应的能量变化：光能转化为ATP、NADPH中化学能 （2） 碳反应=卡尔文循环 3. 影响光合作用强度的因素 （1）影响光合作用强度的内部因素：色素的含量、酶的含量和活性、叶龄等。 （2）影响光合作用强度的环境因素： 光照强度、二氧化碳浓度、温度、水分等。只要影响到原料（CO2、水）、能量的供应（动力—光能），都可能是影响光合作用强度的因素。 ①光照强度和光波长 ②温度（促进或抑制光合酶的活性+呼吸作用） ③CO2浓度：光合作用的原料…… ④矿质元素： N：酶、叶绿素、ATP和NADPH等； P：五碳糖、ATP和NADPH ； Mg：叶绿素等） ⑤水：光合作用所需水分只是植物所吸收水分的一小部分，1%以下。 1．（2026·浙江·高考真题）为探究不同环境因素对光合作用的影响，某同学选择金鱼藻、冰块、溶液、台灯、烧杯、氧传感器、米尺等材料和用具进行实验。下列叙述错误的是（　　） A．可探究的环境因素有光照强度、温度、浓度等 B．实验中可用单位时间的释放量表示光合速率 C．将室温下的实验装置移至冰水中，光合速率持续上升 D．可通过调节台灯与烧杯之间的距离来改变光照强度 【答案】C 【详解】A、实验材料中台灯（调节光照强度）、冰块（调节温度）、NaHCO₃溶液（提供CO₂），可探究光照强度、温度、CO₂浓度等环境因素，A正确； B、氧传感器直接检测O₂释放量，单位时间内O₂释放量可反映净光合速率，B正确； C、冰水使温度骤降，酶活性降低，光反应和暗反应速率均下降，光合速率不会持续上升（实际下降），C错误； D、光照强度与光源距离呈反比，调节台灯与烧杯距离可改变光照强度，D正确。 故选C。 2．（2021·浙江·高考真题）渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示，图甲是不同山梨醇浓度对叶绿体完整率和放氧率的影响，图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量和放氧量的影响。CO2以HCO3-形式提供，山梨醇为渗透压调节剂，0．33 mol·L-1时叶绿体处于等渗状态。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，光合速率大小相似 B．渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大 C．低渗条件下，即使叶绿体不破裂，卡尔文循环效率也下降 D．破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大，放氧率越低 【答案】A 【分析】根据图示，由图甲可知，在一定范围内（0.15 moL·L-1~0.33 mol·L-1山梨醇浓度），渗透压从低到高变化过程中，菠菜叶绿体的完整率和放氧率都逐渐变大，增幅不同；由图乙可知，两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量影响比较相似，而对放氧量的影响差别较大。 【详解】A、根据分析，由图甲可知，与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，但放氧率较低，放氧率可以代表光合速率，故说明低渗条件下光合速率较低，A错误； B、根据分析，由图乙可知，渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大，B正确； C、由图甲可知，低渗条件下，即使叶绿体完整率没有明显降低的范围内，叶绿体放氧率仍明显降低，即光反应速率下降，影响了暗反应，即卡尔文循环效率下降，C正确； D、由图甲可以看出，低渗条件下叶绿体完整率越低，放氧率也越低，D正确。 故选A。 3．（2020·浙江·高考真题）将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（    ） A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大 C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似 D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似 【答案】A 【分析】叶绿体是光合作用的场所，需要保证完整的结构，才能正常进行光合作用；外界浓度过高，导致叶绿体失水，降低光合速率；光合产物积累过多，也会导致光合速率下降 。 【详解】A、测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率，而分离得到的叶绿体的光合速率，就是总光合速率，A正确； B、破碎叶绿体，其叶绿素释放出来，被破坏， 导致消耗二氧化碳减少，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏小，B错误； C、若该植物较长时间处于遮阴环境，光照不足，光反应减弱，影响碳反应速率，蔗糖合成一直较少， C错误； D、若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣，在叶片积累，光合速率下降，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似，D错误。故选A。 4．（2026·浙江·高考真题）水稻是我国的五大主要粮食作物之一。米饭中的淀粉在消化系统中水解为葡萄糖，经血液循环运输至组织细胞，既可作为细胞呼吸的底物，也可在某些组织器官中转化或储存。 回答下列问题： (1)研究人员发现，某稻田中有1株深绿色水稻突变体，其光合速率较其他的水稻高，可能的原因是突变体单位叶面积吸收的光能更________。该突变体光合速率变化如图1所示，6：00—9：00光合速率持续上升的主要原因是______________（答出2点即可）。空气湿度对该水稻光合速率的影响如图2所示，图中灰色区域内，与正常空气湿度相比，空气湿度较低时水稻光合速率也较低，原因是______________。 (2)米饭在口腔中被唾液淀粉酶初步分解。唾液淀粉酶由唾液腺腺泡细胞中的________合成，依次经________加工后，通过囊泡运输分泌至细胞外。唾液淀粉酶随食团进入胃部，由于胃液的________环境，导致其活性丧失。 (3)小肠上皮细胞可通过________的方式，逆浓度梯度吸收葡萄糖。葡萄糖经细胞呼吸能生成ATP，为肌肉运动提供能量。充足时，肌细胞产生ATP的场所有________。适度的有氧运动可消耗人体内储存的________，配合科学饮食，有助于实现有效的体重管理。 【答案】(1) 多/大/高 光照变强，气孔开放程度变大，温度升高 气孔开放程度小，吸收少 (2) 核糖体/附着型核糖体 （粗面）内质网、高尔基体 强酸性/过酸/酸性过强/较低pH (3) 主动转运/主动运输 细胞质基质/细胞溶胶、线粒体 脂肪/油脂（中的能量） 【分析】光合作用的影响因素分内因和外因。内因主要是光合色素的含量、光合酶的活性与数量，以及叶绿体的结构；外因核心为光照（强度、波长、时长）、CO₂浓度、温度，水和矿质元素也会通过提供原料、构成光合结构等间接影响光合速率。 【详解】（1）深绿色水稻突变体的叶绿素含量更高，因此单位面积吸收的光能更多，光合速率更高。6:00–9:00 光照强度逐渐增强，同时气孔开放程度增大（吸收更多 CO₂）、温度升高（光合酶活性增强），共同推动光合速率持续上升。空气湿度较低时，水稻为减少蒸腾失水会关闭部分气孔，导致 CO₂吸收量减少，暗反应速率降低，从而光合速率下降。 （2）唾液淀粉酶是分泌蛋白，在附着于内质网的核糖体上合成。分泌蛋白需依次经粗面内质网进行初步加工、高尔基体进行进一步加工和包装，再通过囊泡运输分泌到细胞外。胃液为强酸性环境，唾液淀粉酶的最适pH接近中性，在强酸条件下其空间结构被破坏，酶活性丧失。 （3）小肠上皮细胞逆浓度梯度吸收葡萄糖，需要载体蛋白和能量，属于主动运输（主动转运）。氧气充足时，肌细胞进行有氧呼吸，在细胞质基质（细胞溶胶）和线粒体中产生ATP。适度有氧运动可动员体内储存的脂肪分解供能，配合科学饮食能有效消耗脂肪，实现体重管理。 5．（2025·浙江·高考真题）西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球，采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。 实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m-2·s-1。各处理的西兰花球均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。 回答下列问题： (1)西兰花球采摘后水和___________________供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水裂解产生O2和___________________。 (2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而_____________。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组，原因有_____________________。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导气孔开放，引起___________________增强从而散失较多水分。 (3)第4天日光组和红光组的___________________下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，因此推测日光或红光照射能减轻___________________过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。 (4)第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是______________。综合分析图中结果，______________处理对西兰花花球保鲜效果最明显。 【答案】(1) 矿质营养 H+、e- (2) 提高 这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物 蒸腾作用 (3) 呼吸强度 细胞代谢 (4) 叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现 红光 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】（1）西兰花球采摘后则不能吸收空气中的CO2，所以导致水和矿质营养供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水在光照条件下裂解产生H+、e-和O2。 （2）据图可知，三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而提高。由于这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物，所以前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组。日光诱导气孔开放，导致蒸腾作用增强从而散失较多水分，所以第4天日光组的质量损失率高于黑暗组。 （3）图中，第4天日光组和红光组的呼吸强度下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，过氧化氢酶能将过氧化氢分解为水和氧气，从而降低过氧化氢对细胞的损伤，因此推测日光或红光照射能减轻细胞代谢过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。 （4）由于叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现，所以第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象。综合分析图中结果，第4天时，红光组条件下比日光组和黑暗组，叶绿素降低的幅度低，氧化氢酶活性最高，能延缓褪色、黄化、老化等现象，所以红光处理对西兰花花球保鲜效果最明显。 6．（2023·浙江·高考真题）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光每组输出的功率相同。 回答下列问题： (1)光为生菜的光合作用提供______，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。 (2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是______。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为______，最有利于生菜产量的提高，原因是______。 (3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以______，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有______。 【答案】(1) 能量 渗透 (2) 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 红光：蓝光=3：2 叶绿素和含氮物质的含量最高,光合作用最强 (3) 光合速率最大且增加值最高 升高温度 减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生 【分析】影响光合作用的因素有温度、光照强度、二氧化碳浓度、叶绿素的含量，酶的含量和活性等。 【详解】（1）植物进行光合作用需要在光照下进行，光为生菜的光合作用提供能量，又能作为信号调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，造成外界溶液浓度高于细胞液浓度，根细胞会因渗透作用失水使植物细胞发生质壁分离，造成生菜萎蔫。 （2）分析图乙可知，与CK组相比，A、B、C组的干重都较高。结合题意可知，CK组使用的是白光照射，而A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，积累的有机物含量更高，植物干重更高。由图乙可知，当光质配比为B组（红光：蓝光=3：2）时，植物的干重最高；结合图甲可知，B组植物叶绿素和氮含量都比A组（红光：蓝光=1：2）、C组（红光：蓝光=2：1）高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B组植物的光合作用速率大于A组（红光：蓝光=1：2）、C组（红光：蓝光=2：1）两组，有机物积累量最高，植物干重最大，最有利于生菜产量的增加。 （3）由图可知，在25℃时，提高CO2浓度时光合速率增幅最高，因此，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以升高温度，使光合作用有关的酶活性更高，使光合速率进一步提高。从农业生态工程角度分析，优点还有减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生等。 7．（2023·浙江·高考真题）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。 表1 项目 甲组 乙组 丙组 处理 库源比 1/2 1/4 1/6 单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0 净光合速率（μmol·m－2·s－1） 9.31 8.99 8.75 果实中含13C光合产物（mg） 21.96 37.38 66.06 单果重（g） 11.81 12.21 19.59 注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。 回答下列问题： (1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是__________。 (2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的__________结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的__________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有__________（答出2点即可）。 (3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率__________（填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量__________（填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单果重变化的原因是__________。 (4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。 根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是__________。 (5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？__________ A．除草 B．遮光 C．疏果 D．松土 【答案】(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇 (2) ATP和NADPH CO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测 (3) 降低 增加 库源比降低，植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。 (4)离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多 (5)C 【分析】本题研究研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，自变量为库源比，即以果实数量与叶片数量比值；因变量为光合作用以及光合产物分配情况。 【详解】（1）叶绿体中的色素易溶于无水乙醇，因此用乙醇作为提取液； （2）研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13，13先与叶绿体内的结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能，合成的糖分子运输到果实等库中。 在本实验中，选用13的原因是CO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测 。 （3）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率降低； 果实中含光合产物的量增多； 库源比降低导致果实单果重变化的原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。 （4）根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多。 （5）综合上述实验结果，从调整库源比分析，能提高单枝的合格果实产量的是疏果，减小库和源的比值，能提高果实产量，故选C。 8．（2022·浙江·高考真题）不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。 回答下列问题： (1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。 (2)据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞____________，细胞吸水，气孔开放。 (3)生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。 【答案】(1) 层析 3-磷酸甘油酸 (2) 光合速率大，消耗的二氧化碳多 蓝 溶质浓度升高 (3) 不同颜色 光强度 光照时间 【分析】分析图1：蓝光光照比红光光照下光合速率大、气孔导度大、胞间CO2浓度低。 分析图2 ：表示该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理对气孔导度的影响：蓝光刺激可引起的气孔开放程度增大，绿光刺激不影响气孔开放程度，先蓝光后绿光处理也基本不影响气孔开放程度，先蓝光再绿光后蓝光处理气孔开放程度增大的最多。由此可知绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转。 【详解】（1）各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，所以常用纸层析法分离光合色素。光合色素吸收的光能通过光反应过程转化为ATP和NADPH中的化学能，用于碳反应中3-磷酸甘油酸的还原，将能量转移到有机物中。 （2）据图1分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是蓝光照射下尽管气孔导度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转，并且先蓝光再绿光后蓝光处理的效果比只用蓝光刺激更明显。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞溶质浓度升高，细胞吸水膨胀，内侧膨胀的多，气孔侧内陷，气孔开放。 （3）生产上选用不同颜色的LED灯或滤光性薄膜可获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的光强度或光照时间、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代谢产物的合成。 【点睛】本题考查了不同光质对光作用过程中，气孔导度（气孔的开放程度）、胞间CO2浓度、光合速率的影响，解题关键是知道所学的光作用过程的相关知识，并结合题中的图示信息做出准确判断。 9．（2021·浙江·高考真题）不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题： （1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于__________，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构，光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物__________的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物__________的组分。 （2）图甲的O～A段表明无机磷不是光合作用中__________过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是_________；不论高磷、低磷，24 h内淀粉含量的变化是__________。 （3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是__________。为确定叶片光合产物的去向，可采用__________法。 【答案】 液泡 ATP和NADPH 三碳糖磷酸 光反应 较低、较高 光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少 淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比 14CO2的同位素示踪 【分析】1、分析图甲可知：在A点之前，随光照强度增大，大豆叶片净光合速率均增大，且高磷和低磷对其没有影响；A点之后，低磷条件下，随光照强度增加，净光合速率不再明显增大，最后稳定，高磷条件下，随光照强度增加，净光合速率先明显增大，最后稳定。 2、分析图乙可知：该实验是在16h光照，8h黑暗条件下，研究无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响，实验分为4组，分别为高磷、淀粉组；低磷、淀粉组；高磷、蔗糖组；低磷、蔗糖组。 【详解】（1）成熟植物细胞具有中央大液泡，是植物细胞贮存无机盐类、糖类、氨基酸、色素等的“大仓库”，所以无机磷主要贮存于大液泡中。光合作用过程中，光反应产物有O2、ATP和[H]（NADPH），而磷酸基团是ATP和NADPH的组分，也是RuBP（核酮糖二磷酸）和三碳糖（三碳糖磷酸）的组分，其中三碳糖磷酸是经卡尔文循环产生并可运至叶绿体外转变成蔗糖。 （2）图甲中O～A 段，随光照强度增大，净光合速率均增大，表明这时限制因素为光照强度，即光反应限制了光合作用；且高磷和低磷条件下大豆叶片净光合速率的曲线完全重合，说明无机磷不是光合作用中光反应过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖含量低，而淀粉含量高；不论高磷、低磷，24h内淀粉含量的变化趋势均为光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少。 （3）光电比色法是借助光电比色计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制标准曲线，然后根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求出被测物质的含量的方法。淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比，可用于糖的定量，故用光电比色法测定淀粉含量；为确定叶片光合产物的去向，可采用（放射性）同位素示踪法标记14CO2，通过观察放射性出现的位置进而推测叶片光合产物的去向。 【点睛】本题考查光反应和暗反应过程中物质变化、影响光合作用速率的因素以及生物科学的研究方法的运用，解答本题需要考生结合题图曲线变化趋势，总结变化规律，准确答题。 10．（2021·浙江·高考真题）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。 回答下列问题： （1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。 （2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。 （3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________，理由是_________。 （4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。 【答案】 光密度值 高 高光强 吸能 ATP、NADPH 小 绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率 360 【分析】分析甲图，相同光强度下，绿藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，相同温度下，低光强的叶绿素a含量更高。 分析乙图，相同光强度下，温度在25℃之前，随着温度升高，绿藻放氧速率（净光合速率）加快。相同温度下，高光强的绿藻放氧速率（净光合速率）更大。 【详解】（1）叶绿体中的4种光合色素含量和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光密度值来计算叶绿素a的含量；由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较高，以增强吸光的能力，从而以适应低光强环境；由乙图可知，低光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差不大，高光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差很大，因此在高光强条件下，温度对光合速率的影响更显著。 （2）叶绿素a可以吸收、传递、转化光能，故从能量角度分析，叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应需要消耗太阳能，光反应是一种吸能反应；光反应过程包括水的光解（产生NADPH和氧气）和ATP的合成，因此光反应的产物有ATP、NADPH和O2。 （3）图乙的绿藻放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此图乙的绿藻放氧速率比光反应产生氧气的速率小。 （4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，由乙图可知，绿藻放氧速率为150μmol·g-1·h-1，光合作用产生的氧气速率为180μmol·g-1·h-1，因此每克绿藻每小时光合作用消耗CO2为180μmol，因为1 分子的二氧化碳与 1 个 RuBP 结合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成180 ×2=360μmol的3-磷酸甘油酸。 【点睛】解答此题需从图表中提取信息，分析表中反映自变量与因变量相应数据的变化规律和曲线的变化趋势。在此基础上结合题意对各问题情境进行分析解答。 11．（2024·浙江·高考真题）原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： (1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设：_____。 ④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。 分组处理 预期结果 绿叶+光照 变蓝 绿叶+黑暗 不变蓝 ⅰ______ ⅱ______ ⅲ______ ⅳ______ ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是_____。热甲醇处理的目的是_____． (2)对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。 ①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的_____能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被_____现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞_____内的花青素可通过_____方式达到保护叶绿体的作用。 ②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护_____的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引_____，完成传粉。 【答案】(1) 假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀 粉； 假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检 测到淀粉 红叶+光照 变蓝（对应假设一）或不变蓝（对应假设二） 红叶+黑暗 不变蓝 增加细胞透性，使水溶性色素渗出 充分去除脂溶性色素 (2) 叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能 抑制 液泡 吸收过剩光能的 自身和下部绿叶 媒介昆虫（蜜蜂、蝴蝶等） 【详解】（1）根据实验的问题，提出假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀 粉； 假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检 测到淀粉。 为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力，需分别设置绿叶+光照、绿叶+黑暗、红叶+光照、红叶+黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。若假设红叶不具有光合作用能力成立，则红叶+光照组中，溶液不变蓝；红叶+黑暗组中，溶液不变蓝。整个实验步骤中，先用沸水处理叶片，增加细胞透性，使水溶性色素渗出；再将叶片转移到甲醇溶液中充分去除脂溶性色素，以免影响后续实验结果的观察。 （2）分析图甲可知，自变量为光照强度和叶片颜色，因变量为qNP值，当光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶的qNP值较小，即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较弱。 分析图乙可知，随着光照强度的增加，绿叶的ETR值显增大，当光照强度超过800μmol·m-2·s-1时，ETR值减小，即随着光照强度增加，绿叶光合速率先增大后减小，推出光照强度超过一定范围时，绿叶的光合作用反而被抑制。而根据图示可知，在光照强度为500～2000μmol·m-2·s-1范围内时，红叶并未出现光合作用被抑制的情况。 红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较低，结合图丙可知，储藏在细胞的液泡中花青素，可通过吸收吸收多余光能（蓝光、绿光）的方式，从而保护叶绿体不受强光损伤。 大量研究表明，花青素具有缓解叶片中光氧化损伤的潜力，主要通过屏蔽叶绿体过多的高能量量子和清除活性氧物质。综合上述研究结果可知，在强光环境下，大面积的红叶细胞中富含花青素，能有效保护自身和下部绿叶不受强光损伤。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引昆虫（蜜蜂、蝴蝶等），为其完成传粉工作。 12．（2022·浙江·高考真题）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。 处理 指标 光饱和点（klx） 光补偿点（lx） 低于5klx光合曲线的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1） 叶绿素含量（mg·dm-2） 单株光合产量（g干重） 单株叶光合产量（g干重） 单株果实光合产量（g干重） 不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25 遮阴2小时 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21 遮阴4小时 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。 回答下列问题： (1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中___________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。 (2)植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至___________中。 (3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A．<2小时    B．2小时    C．4小时    D．>4小时），才能获得较高的花生产量。 【答案】(1) 叶绿素含量 光合速率 呼吸速率 低于5klx光合曲线的斜率 (2) 蔗糖 叶 (3) 下降 A 【分析】实验条件下，植物处于弱光条件，据表分析，植物的叶绿素含量上升、低于5klx光合曲线的斜率增大、光补偿点和饱和点都下降，植物的光合产量都下降。 【详解】（1）从表中数据可以看出，遮阴一段时间后，花生植株的叶绿素含量在升高，提高了对光的吸收能力。光饱和点在下降，说明植株为适应低光照强度条件，可在弱光条件下达到饱和点。光补偿点也在降低，说明植物的光合作用下降的同时呼吸速率也在下降，以保证植物在较低的光强下就能达到净光合大于0的积累效果。 低于5klx光合曲线的斜率体现弱光条件下与光合速率的提高幅度变化，在实验范围内随遮阴时间增长，光合速率提高幅度加快，故说明植物对弱光的利用效率变高。 （2）植物的光合产物主要是以有机物（蔗糖）形式储存并提供给各个器官。结合表中数据看出，较长（4小时）遮阴处理下，整株植物的光合产量下降，但叶片的光合产量没有明显下降，从比例上看反而有所上升，说明植株优先将光合产物分配给了叶。 （3）与对照组相比，遮阴处理的两组光合产量有不同程度的下降。若将花生与其他高秆作物间种，则应尽量减少其他作物对花生的遮阴时间，才能获得较高花生产量。 【点睛】本题以遮阴条件下对花生植株的光合速率、光饱和点、补偿点及叶绿素含量等的影响实验为情境，考查了光合作用、呼吸作用、植物体内的物质变化和运输，旨在考查学生的阅读审题能力、实验谈及能力，以及科学思维科学探究的核心素养。 题型01 光合作用科学史 1. （2020·江苏二模）下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述错误的是（    ） A．两实验均需要光的照射 B．两实验均设置了对照 C．两实验均可证明光合作用的产物有氧气 D．两实验“黑暗”处理的目的不同 【答案】C 【详解】A、两实验均需要光的照射，A正确； B、两实验中均设置了对照实验，萨克斯的实验中照光部分和遮光部分形成对照，B正确； C、恩格尔曼的实验可证明光合作用的产物有氧气，萨克斯的实验证明光合作用的产物有淀粉，C错误。 D、两实验均需进行“黑暗”处理，但萨克斯的实验是为了消耗细胞中原有淀粉，而恩格尔曼的实验是为了用极微细的光束照射，D正确； 2. （2024·山东·模拟预测）科研人员分离出某植物叶肉细胞的叶绿体，让叶绿体接受5s光照、5s黑暗交替（间歇光）处理，持续进行20min，并用灵敏传感器记录密闭环境中O2和CO2的变化，结果如图所示（S1、S2、S3分别表示相邻的曲线围成的图形面积）。下列相关叙述错误的是（    ） A．ac段，叶绿体的光反应速率明显大于暗反应速率 B．de段，CO2吸收速率变慢的原因是C3还原速率减慢 C．S1+S2的数值可表示光反应速率，S1的数值大于S3 D．总光照时间相同时，间歇光处理有助于有机物的积累 【答案】C 【详解】A、由题图信息分析，虚线表示O2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，ac段O2释放速率大于CO2吸收速率，说明叶绿体的光反应速率明显大于暗反应速率，A正确； B、de段在黑暗条件下进行，导致光反应产生的ATP和NADPH受阻，C3还原速率减慢，CO2固定减慢，所以导致CO2吸收速率变慢，B正确； C、虚线表示O2的释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，在一个光周期内，二者从开始的0经过一段时间的反应以后又变为0，结合光合作用的总反应式来看，S1+S2表示光反应释放的O2总量，S2+S3表示碳反应吸收的CO2总量，在一个光周期内释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量是相等的，S1+S2=S2+S3，所以S1=S3，C错误； D、光照总时间相同的情况下，间歇光与连续光照处理相比，光合作用合成的有机物增多，光合作用效率更高，是因为间歇光处理能充分利用光反应产生的NADPH和ATP，D正确。 3. （2022·江苏·模拟预测）同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。下列实验所用同位素性质与其他三个实验不同的是（    ） A．鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源的实验 B．卡尔文探明CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的实验 C．赫尔希和蔡斯证实了DNA是遗传物质的噬菌体侵染细菌的实验 D．帕拉德探究分泌蛋白在豚鼠胰腺腺泡细胞内合成、运输、分泌过程的实验 【答案】A 【详解】A、鲁宾和卡门用同位素标记H218O、CO2和H2O、C18O2分别提供给植物进行光合作用，然后检测释放的O2中是否有放射性18O2研究光合作用中氧气的来源结合分析可知，18O不属于放射性元素，A正确； B、卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，14C属于放射性同位素，B错误； C、赫尔希和蔡斯利用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染细菌，保温搅拌离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性情况，证明了DNA是噬菌体的遗传物质，35S、32P都是放射性同位素，C错误； D、向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸，随后检测放射性标记的物质先后出现在哪些结构，研究分泌蛋白合成和运输的过程，3H属于放射性同位素，D错误。 4. （2022·湖南·三模）1946年到1953年之间，得益于纸层析法的发明和放射性同位素的研究，卡尔文及其同事用14CO2饲养单细胞小球藻，进行了如下图所示的研究，请回答： (1)小球藻利用14CO2的场所是__________，为保证实验效果，最好选择________（填“绿”或“白”）光灯照射。 (2)图示过程中将小球藻浸入沸腾的乙醇中，其作用是_______________________________________（至少答出两点），进行层析的目的是_____________________________________。 (3)卡尔文实验的研究目的是____________________________________________________________。 (4)下图是小球藻同化14CO2后，不同时间、不同物质的放射自显影图。不同黑斑的大小反映的是____________________，实验结果表明小球藻首先将14CO2转化为____________________，最终________（填“能”或“不能”）转化为非糖类物质。 【答案】(1) 叶绿体基质 白 (2) 杀死细胞（使酶失活）、提取细胞中的有机物 分离提取液中不同的细胞代谢产物 (3)探究在光合作用中CO2中的碳转化成有机物中的碳的转移途径 (4) 被标记的提取物的量 PGA 能 【分析】据图分析：该实验是利用放射性的14CO2探究光合作用的碳元素的利用途径，该实验的自变量是不同的时间，因变量是放射性碳元素的分布情况。 （1） 光合作用的暗反应阶段中CO2被C5固定形成C3，场所是叶绿体基质，该实验自变量是不同的时间，因变量是放射性碳元素的分布情况，光照强度是无关变量，无关变量要相同且适宜，故最好选择白光灯照射。 （2） 该实验探究不同时间放射性碳元素的分布情况，每隔几秒取出部分样品，用沸腾的乙醇杀死细胞，可使相关酶失活，使反应停止，同时乙醇可提取细胞中的有机物，然后蒸发浓缩后层析，进行层析的目的是分离提取液中不同的细胞代谢产物，然后检测放射性位置和放射量。 （3） 卡尔文实验的研究目的是探究在暗反应阶段，CO2中的碳转化成有机物中的碳的转移途径。 （4） 不同黑斑的大小反映的是被标记的提取物的量，分析图示在0．5s时，小球藻中只有一种化合物含有14C，说明小球藻首先将14CO2转化为PGA，分析图30s时可知，细胞内出现了多种14C标记的非糖物质，说明14CO2中的碳最终能转化为非糖类物质。 题型02 光呼吸 Rubisco是光合作用的关键酶之一，既能与CO2反应也能与O2反应（下图）。反应方向与CO2、O2的相对浓度有关，CO2浓度高，催化C5（RuBP）在光下叶绿体中与CO2反应形成C3（方程式①）；O2浓度高，则与O2反应形成C3和C2等化合物（方程式②），C2在过氧化物酶体和线粒体协同下参与呼吸作用，完成光呼吸碳氧化循环。 5. （2022·江苏高考）图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系（①～⑦表示代谢途径） (1)图1中，类囊体膜直接参与的代谢途径有___________（从①～⑦中选填），在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是___________。 (2)在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的___________在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。 (3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化，获得曲线a、b（图Ⅱ）。 ①曲线a，0～t1时（没有光照，只进行呼吸作用）段释放的CO2源于呼吸作用；t1～t2时段，CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于_______________。 ②曲线b，当时间到达t2点后，室内CO2浓度不再改变，其原因是_______________________________。 【答案】(1) ①⑥ 叶绿素a和叶绿素b (2)过氧化氢 (3) 光呼吸和呼吸作用 光合作用消耗的CO2等于呼吸作用和光呼吸产生的CO2之和 题型03 C4植物&景天科植物 6. (1)2022年我国夏季气温比往年的高，南方多地出现持续高温干旱天气，在C3、C4和CAM三种植物中，最不适应持续高温干旱的极端天气的植物是____________。 (2)C4植物可固定CO2的物质是_____________。观察图2，发现C4植物维管束鞘细胞没有完整的叶绿体，结合图1，推测其可能缺少____________（填“基粒”或“基质”）。 (3)CAM植物叶肉细胞液泡的pH白天比夜晚要____________（填“高”或“低”）。CAM植物夜晚能吸收CO2，却不能合成葡萄糖是因为_______________________________。从适应性角度分析，CAM植物夜间开启气孔，白天关闭气孔的原因是__CAM植物夜晚开启气孔吸收CO2以满足光合作用的需求，白天气孔关闭降低蒸腾作用，减少水分的散失，以适应高温干旱天气__。 （4）C4植物叶肉细胞中和维管束鞘细胞中都有叶绿体，但是两种细胞的叶绿体中进行的反应却不相同，请结合高中生物学知识分析，直接原因是_______________________________。 【答案】(1)C3植物 (2) C3和C5 基粒 (3) 高 夜晚没有光照，不能进行光反应，不能为碳反应提供ATP和NADPH (4)两种细胞叶绿体中所拥有的酶（和结构）不同 题型04 光合作用与呼吸综合 7. 如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是（    ） A．a点CO2释放量减少可能是由温度降低导致细胞呼吸强度减弱 B．番茄通过光合作用合成有机物的时间是c~e段 C．由P点条件变为d点，C5生成减少 D．植物干重最大的时刻是e点 E．D点速率降低的直接限制条件可能是胞间二氧化碳浓度 F．如果N点低于M点，说明经过24h，植物的表观光合作用量为正值 【答案】B 【分析】图中a时只进行呼吸作用，c、e时CO2的吸收速率为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当。a时温度降低导致细胞呼吸减弱，d时由于光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足，光合作用速率略有下降。 【详解】A、a点温度降低导致细胞呼吸减弱，CO2释放量减少，A正确； B、番茄通过光合作用制造有机物的时间是b~f段，B错误； C、d时气温高，蒸腾作用过强导致气孔关闭，CO2供应不足，光合速率减慢，C5生成减少，C正确； D、c~ e段光合作用大于呼吸作用，有机物积累，e点之后光合作用小于呼吸作用，故有机物积累最多的时刻是e点，D正确。 E、D时气温高，蒸腾作用过强导致气孔关闭，CO2供应不足，光合速率下降，B正确； F、如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加，C正确； 故选B。 8. 一同学为测定某水层水样的光合作用总量和呼吸量，取两个无色透明玻璃瓶，其中一个包上黑色胶布，再包以锡箔，另一瓶不包裹，装入等量水样，沉入至同一取水样深度处，24h后取出并测定溶氧量。下列叙述正确的是（   ） A．该同学的实验操作过程可以测定某水层水样的光合作用总量 B．该同学的实验操作过程可以测定某水层水样的呼吸量 C．该同学的实验操作过程无法测定某水层水样的光合作用总量和呼吸量 D．该实验必须再取一瓶水样，测定水样中原有的溶氧量才能测出光合作用总量 【答案】A 【详解】试题分析：设两瓶初始溶氧量为m，24h后取出测溶氧量，若1瓶溶氧量为a，2瓶溶氧量为b，则m-a表示呼吸作用消耗量，b-m表示净光合作用量，则总光合作用=净光合作用量+呼吸作用量=b-m+（m-a）=b-a，A正确；由于该实验没有测定初始溶氧量，只测定了24h后的溶氧量，因此不能测定某水层水样的呼吸量，B错误；据A项可得，该实验可测得某水层水样的光合作用总量，但是呼吸量无法测定，C错误；据A项可得，无需再取一瓶水样即可得水层水样的光合作用总量，D错误。 考点：本题具有一定的难度，属于考纲中理解层次的要求，着重考查了利用黑白瓶测定光合作用和呼吸作用强度的相关实验，解题关键是明确两瓶中进行的生理活动，根据两瓶的质量测得光合作用总量。 题型05 影响光合作用的因素 9. （2025 稽阳联谊）谷子孕穗期是营养生长与生殖生长并行的关键阶段，对水分的需求急剧增加，水分亏缺会造成产量下降。某科研团队进行了“油菜素内酯（BR）调控谷子抗旱性的生理机制研究”，以期为BR应用于抗旱性研究提供生理学依据。实验设置如下表： 组别 处理 处理时间 培养 培养时间 CK 叶面喷施清水 培养前连续喷施2d 霍格兰营养液 2d DS 叶面喷施清水 培养前连续喷施2d 含有15%聚乙二醇-6000（PEG-6000）的霍格兰营养液 2d DBR 叶面喷施0.1μmol/LBR 培养前连续喷施2d 含有15%聚乙二醇-6000（PEG-6000）的霍格兰营养液 2d 注：霍格兰营养液是一种完全无机营养液 回答下列问题： (1)本实验的自变量是_____________________________。霍格兰营养液与MS培养基相比，缺少_______________成分。霍格兰营养液中加入15%PEG-6000的目的是_______________。 (2)2天培养结束，测定光合作用相关指标： ①叶绿素相对含量（SPAD值）测定：用叶绿素仪（SPAD）进行无损测定，其测定原理是用_____________光照射叶片，一部分光被叶绿素吸收，剩余的光透过叶片被传感器接受，显示的值即为SPAD值。与通过纸层析法分离光合色素相比，此法的优点有_____________。（答出一点即可） ②Rubisco酶活性的测定：Rubisco酶是植物光合作用中的关键酶，存在于_________________。Rubisco酶能催化CO2与_____________________的反应，产物三碳酸被NADPH还原成_______________，用仪器测定NADPH的氧化速率，可反应Rubisco酶活性。 (3)光合作用部分相关指标检测结果如下图： 据图分析，BR能显著缓解孕穗期干旱胁迫对谷子光合作用的抑制作用，主要通过_____________________（答出两点）等途径，从而缓解谷子产量降低。 (4)请指出本实验的不足之处_____________________________________________________（答出一点即可）。 【答案】(1) 是否喷施BR + 有机/有机物/有机营养成分/蔗糖、维生素和氨基酸 提高营养液的渗透压/浓度，模拟干旱环境 (2) 红 操作简单/速度快/无毒 叶绿体基质 五碳糖（RuBP） 三碳糖 (3)提升叶绿素含量、提高Rubisco酶活性、促进气孔开放 (4)未考虑干旱时的高温/强光对植物的影响/只设置了一组BR浓度/干旱时间不够长 【详解】（1）本实验的自变量是BR的有无；霍格兰营养液是培养植物的，由大量元素和微量元素组成，MS培养基主要用于植物组织培养，由大量元素、微量元素和有机营养成分组成，由因此霍格兰营养液与MS培养基相比，缺少有机营养成分（蔗糖）； PEG-6000是大分子物质，不会被植物吸收，霍格兰营养液中加入15%PEG-6000的目的是提高营养液的渗透压，模拟干旱环境。 （2）叶绿素吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，检测叶绿素含量需用红光；用SPAD测量叶绿素含量，操作简单、速度快、无毒；Rubisco酶存在于叶绿体基质，能催化CO2与五碳糖反应，生成三碳酸，三碳酸在NADPH的还原下会生成三碳糖。 （3）BR能显著缓解孕穗期干旱胁迫对谷子光合性能的抑制作用，主要通过提升叶绿素含量、提高Rubisco酶活性、促进气孔开放等途径，从而缓解谷子产量降低。 （4）本实验的不足之处有未考虑干旱时的高温、强光对植物的影响、只设置了一组BR浓度、干旱时间不够长等。 10. （2025浙东北）黄龙病（HLB）是严重危害柑橘产业的重大病害。研究人员通过嫁接感染方式获得患HLB的“赣南早”脐橙植株，12个月后检测叶片相关指标，结果如下表。 植株 类型 叶绿素a （mg·g-1） 叶绿素b （mg·g-1） 类胡萝卜素 （mg·g-1） MDA （μmol·g-1） POD （U·mg-1·min-1） CAT （U·mg-1·min-1） SOD （U·mg-1·min-1） 健康 2.312a 0.878a 0.743a 18.33b 1903.32b 14.78b 1802.11b 患病 1.533b 0.671b 0.582b 27.82a 2321.37a 17.06a 2051.67a 注：同列数据后不同字母表示差异显著。MDA表示丙二醛；POD表示过氧化物酶；CAT表示过氧化氢酶；SOD表示超氧化物歧化酶。 回答下列问题： (1)类胡萝卜素在光合作用中的功能，除吸收和传递光能外，还能在强光照时防止膜脂和蛋白质氧化损伤，说明其还具有_____________________作用。分析表格数据可知，HLB侵染后叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量的共同变化趋势是__________________，该变化直接影响光合作用的_______________阶段。 (2)电镜下观察到植株叶片出现“气孔凸起、叶片组织皱缩”现象，推测光合速率降低的原因之一是___________________引起细胞结构变化。 (3)根据表格数据，患病植株的MDA含量_______________，结合“MDA是脂质过氧化的产物”可推断，细胞发生了膜脂过氧化。此时，植株通过激活__________________（列举具体酶名称）以增强清除有害物质的能力，但光合作用仍衰退，核心原因是：①除本题中出现的过氧化物、超氧化物外，还有活性氧（或自由基）等有害物质的生成与清除失衡，使叶肉细胞逐渐衰老；②____________________（填结构名称）因脂质过氧化而受损。 (4)综合表格数据和注释信息，完善HLB抑制光合作用的机理： ①气孔畸形→_____________________受阻→碳反应受抑制； ②MDA异常升高→类囊体膜损伤→电子传递中断→_____________________合成减少；③光合色素含量显著降低→光能捕获效率下降→光反应减弱。 【答案】(1) 抗氧化（或光保护） 均显著下降 光反应 (2)水分代谢异常（或者细胞失水） (3) 显著升高 POD、CAT、SOD 类囊体膜 (4) CO2吸收 ATP和NADPH 【小题1】类胡萝卜素能在强光照时防止膜脂和蛋白质氧化损伤，说明其具有抗氧化，保护类囊体膜的作用。分析表格数据，特别是字母不同可知，HLB侵染后叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量的共同变化趋势是显著下降。叶绿体色素能吸收和传递光能，其含量变化直接影响光合作用的光反应阶段。 【小题2】“气孔凸起、叶片组织皱缩”现象是气孔保卫细胞因失水无法维持正常膨压，导致周围表皮细胞收缩，而保卫细胞因结构特性（细胞壁不均匀加厚）可能相对凸起，导致光合速率降低。 【小题3】根据表格数据和字母不同，患病植株的MDA含量显著升高，根据“MDA是脂质过氧化的产物”可推断细胞发生了脂质过氧化过程。根据表格信息，可以看出POD、CAT、SOD三种酶的活性都显著升高，以增强清除有害物质的能力。根据“衰老”可以推测，有害物质除了题干中的以外，还有自由基等物质。根据“脂质过氧化”中脂质可推出光合作用有关的结构是类囊体膜。 【小题4】HLB抑制光合作用的机理中，气孔畸形，引起气孔关闭，结合碳反应受抑制，推出是CO2吸收受阻。根据第（3）小题可以推出类囊体膜损伤和“脂质过氧化”有关，其结果是产生过多MDA，电子传递中断，直接影响的是NADPH合成减少，同时类囊体膜损伤也会影响ATP生成。 11. （2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。 【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。 回答下列问题： (1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会_______（填“减小”、“不变”或“增大”）。 (2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明_______________________________________________________________________。 (3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的______________________________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明____________________________________________________。 【答案】(1)增大（1分） (2) 高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小（3分） (3) 实验组的净光合速率均明显小于对照组 （3分） 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异（3分） 【详解】（1）限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，图1中，在高浓度O3处理期间，当光照强度增大到一定程度时，净光合速率不再增大，出现了光饱和现象，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会增大。 （2）据图可见，用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。 （3）据图3可见，O3处理75天后，曲线3净光合速率小于曲线1、曲线4净光合速率小于曲线2，即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线4净光合速率比曲线3下降更大，即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。 12. （2025·江西·高考真题）辣椒的生长会受到低温弱光等逆境的影响。为比较不同辣椒品种的抗逆性，研究人员将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后，转入正常光照的温室中培养4天，这期间定时检测辣椒叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标(如图)。 (1)在低温弱光处理的6天内，辣椒1号和辣椒2号的光合速率变化趋势均为_____________________，据图甲分析其原因是________________________________________________________。 (2)检测发现，长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，结合图乙，推测第6天时，辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。为验证上述推测，研究人员以叶绿体的光反应功能为衡量指标，利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后，会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理开展实验。完善下列实验过程： ①分别取__________________________________________________________________叶片； ②分别制作等体积的_______________________________悬浮液； ③向各悬浮液中分别滴加__________________的D溶液； ④将悬浮液置于适宜光照条件下反应一段时间； ⑤定量测定并计算各悬浮液中生成的还原态D的含量。预测实验结果为______________________________________________________________________________________。 (3)综合上述信息，初步判断辣椒_________号的抗逆性更强。 【答案】(1) 下降 叶片气孔导度下降，引起胞间CO2浓度下降，导致光合速率下降 (2) 等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号 离体叶绿体 足量且等量 同一辣椒品种第0天的样品生成的还原态D比第6天的多，且辣椒2号的差异更大。 (3)1 【详解】（1）根据图示信息可知，在低温弱光处理的6天内，辣椒1号和辣椒2号的叶片气孔导度均下降，叶片气孔导度下降，引起胞间CO2浓度下降，导致光合速率下降。因此两者的光合速率变化趋势均为下降。 （2）根据题意信息可知，长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，结合图乙，推测第6天时，辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。现在想要利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后，会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理来检验辣椒2号和辣椒1号的叶绿体的光反应功能。首先分别取等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号的叶片，制作对应的等体积的离体叶绿体悬浮液；向各悬浮液中分别滴加足量且等量的试剂D溶液，让其反应一段时间后，测定悬浮液中无色还原态的试剂D的含量，根据推测“长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，且辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高”，预期实验结果应是：同一辣椒品种在第0天的样品生成的还原态D比第6天的多，且辣椒2号的差异更大。 （3）根据小问（1）（2）可知，辣椒2号的叶片气孔导度和总叶绿素含量下降幅度更大，且辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高，初步判断辣椒1号的抗逆性更强。 13. （2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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（如下图）和产量潜力。回答下列问题。 (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300μmol·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。____________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 【答案】 (2) 光照强度 CO2浓度 曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。 (3)用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。 【详解】（2）①②曲线的自变量是有无补光（光照强度），②③曲线的自变量是有无转入Rubisco基因（Rubisco的含量）。据图分析，当胞间CO2浓度低于B点时，曲线②高于③，是因为②中Rubisco的含量多，固定CO2的能力强，当胞间CO2浓度高于于B点时，曲线②与③重合，说明Rubisco的量已经不是限制光合速率的因素，而曲线①的光合速率高于曲线②③，曲线①的有较高的光照强度，因此曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②，但是A点之前曲线①和②重合，光照强度不是限制因素，此时最主要限制因素是CO2浓度。胞间CO2浓度为300μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。 （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。要验证此结论，实验思路为：用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。 14. （2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。 (3)常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是______________________________，理由是________________________________________________。 (4)若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将_____________________，理由是_________________________________________________________。 【答案】 (3) B型 与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，积累光合产物更多，在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势 (4) 下降 升温后呼吸速率基本不变，B型光合呼吸比显著下降，所以B型共生体总光合速率下降，且藻黄虫密度变化不大，所以单个黄虫的光合速率下降 【详解】 （3）据图可知，与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，实验中每天昼夜等长，则B型共生体一天中积累光合产物更多，故在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势。 （4）据图可知，升温后B型共生体光合呼吸比下降明显，若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，说明其白天净光合作用速率下降明显，净光合速率=光合速率-呼吸速率，可推断B型共生体总光合作用速率下降。据图可知，升温后，B型共生体的藻黄虫密度变化不大，故单个黄虫的光合速率下降。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题01 光合作用 答案版 1．C 2．A 3．A 4．(1) 多/大/高 光照变强，气孔开放程度变大，温度升高 气孔开放程度小，吸收少 (2) 核糖体/附着型核糖体 （粗面）内质网、高尔基体 强酸性/过酸/酸性过强/较低pH (3) 主动转运/主动运输 细胞质基质/细胞溶胶、线粒体 脂肪/油脂（中的能量） 5．(1) 矿质营养 H+、e- (2) 提高 这两组通过光合作用合成有机物，抑制细胞呼吸消耗有机物 蒸腾作用 (3) 呼吸强度 细胞代谢 (4) 叶绿素分解加快，胡萝卜素和叶黄素的颜色显现 红光 6．(1) 能量 渗透 (2) 光合色素主要吸收红光和蓝紫光 红光：蓝光=3：2 叶绿素和含氮物质的含量最高,光合作用最强 (3) 光合速率最大且增加值最高 升高温度 减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生 7．(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇 (2) ATP和NADPH CO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测 (3) 降低 增加 库源比降低，植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。 (4)离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多 (5)C 8．(1) 层析 3-磷酸甘油酸 (2) 光合速率大，消耗的二氧化碳多 蓝 溶质浓度升高 (3) 不同颜色 光强度 光照时间 9． 液泡 ATP和NADPH 三碳糖磷酸 光反应 较低、较高 光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少 淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比 14CO2的同位素示踪 10．光密度值 高 高光强 吸能 ATP、NADPH 小 绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率 360 11．(1) 假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀 粉； 假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检 测到淀粉 红叶+光照 变蓝（对应假设一）或不变蓝（对应假设二） 红叶+黑暗 不变蓝 增加细胞透性，使水溶性色素渗出 充分去除脂溶性色素 (2) 叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能 抑制 液泡 吸收过剩光能的 自身和下部绿叶 媒介昆虫（蜜蜂、蝴蝶等） 12．(1) 叶绿素含量 光合速率 呼吸速率 低于5klx光合曲线的斜率 (2) 蔗糖 叶 (3) 下降 A 题型01 光合作用科学史 1.C 2.C 3.A 4.(1) 叶绿体基质 白 (2) 杀死细胞（使酶失活）、提取细胞中的有机物 分离提取液中不同的细胞代谢产物 (3)探究在光合作用中CO2中的碳转化成有机物中的碳的转移途径 (4) 被标记的提取物的量 PGA 能 题型02 光呼吸 5.(1) ①⑥ 叶绿素a和叶绿素b (2)过氧化氢 (3) 光呼吸和呼吸作用 光合作用消耗的CO2等于呼吸作用和光呼吸产生的CO2之和 题型03 C4植物&景天科植物 6.(1)C3植物 (2) C3和C5 基粒 (3) 高 夜晚没有光照，不能进行光反应，不能为碳反应提供ATP和NADPH (4)两种细胞叶绿体中所拥有的酶（和结构）不同 题型04 光合作用与呼吸综合 7.B 8.A 题型05 影响光合作用的因素 9.(1) 是否喷施BR + 有机/有机物/有机营养成分/蔗糖、维生素和氨基酸 提高营养液的渗透压/浓度，模拟干旱环境 (2) 红 操作简单/速度快/无毒 叶绿体基质 五碳糖（RuBP） 三碳糖 (3)提升叶绿素含量、提高Rubisco酶活性、促进气孔开放 (4)未考虑干旱时的高温/强光对植物的影响/只设置了一组BR浓度/干旱时间不够长 10.(1) 抗氧化（或光保护） 均显著下降 光反应 (2)水分代谢异常（或者细胞失水） (3) 显著升高 POD、CAT、SOD 类囊体膜 (4) CO2吸收 ATP和NADPH 11.(1)增大 (2) 高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小 (3) 实验组的净光合速率均明显小于对照组 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异 12.(1) 下降 叶片气孔导度下降，引起胞间CO2浓度下降，导致光合速率下降 (2) 等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号 离体叶绿体 足量且等量 同一辣椒品种第0天的样品生成的还原态D比第6天的多，且辣椒2号的差异更大。 (3)1 13.(2) 光照强度 CO2浓度 曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。 (3)用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。 14.(3) B型 与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，积累光合产物更多，在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势 (4) 下降 升温后呼吸速率基本不变，B型光合呼吸比显著下降，所以B型共生体总光合速率下降，且藻黄虫密度变化不大，所以单个黄虫的光合速率下降 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题01 光合作用 内容导航 【课标强化·识重点】 锚课标，明要求，明确核心考点考查侧重 【知识回顾·记核心】 梳知识，建体系，熟记高频核心必背要点 【真题训练·练手感】 刷真题，悟考法，贴合考情练就答题手感 【题型分类·攻薄弱】 分题型，破难点，靶向突破知识薄弱板块 题型01 光合作用科学史 题型02 光呼吸 题型03 C4植物&景天科植物 题型04 光合作用与呼吸作用综合 题型05 影响光合作用的因 概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖 2．2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域 2．2．3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在 和 _转变为 与 的过程中，转化并储存为糖分子中的 能 1. 光合色素的提取与分离： （1）提取原理：光合色素是一类 物质，可以利用 将色素从叶绿体提取出来（ P100） （2）分离原理：不同的光合色素在层析液中的 不同，随层析液在滤纸条上的 不同 （3）分离色素方法： （4）试剂的作用： 少许SiO2：使研磨更加充分 少许碳酸钙：防止叶绿素被研磨时液泡释放的H+破坏 2. 光合作用过程：场所、物质变化、能量变化（图文结合） （1）光反应：场所 类囊体膜。类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图 光反应的产物有：ATP、NADPH、O2 H2O裂解（光解）产物为：O2 、e- 、H+ 光反应的能量变化：光能转化为ATP、NADPH中化学能 （2） 碳反应=卡尔文循环 3. 影响光合作用强度的因素 （1）影响光合作用强度的内部因素： 、 等。 （2）影响光合作用强度的环境因素： 。只要影响到原料（CO2、水）、 （动力—光能），都可能是影响光合作用强度的因素。 ①光照强度和光波长 ②温度（促进或抑制光合酶的活性+呼吸作用） ③CO2浓度：光合作用的原料…… ④矿质元素： N：酶、叶绿素、ATP和NADPH等； P：五碳糖、ATP和NADPH ； Mg：叶绿素等） ⑤水：光合作用所需水分只是植物所吸收水分的一小部分，1%以下。 1．（2026·浙江·高考真题）为探究不同环境因素对光合作用的影响，某同学选择金鱼藻、冰块、溶液、台灯、烧杯、氧传感器、米尺等材料和用具进行实验。下列叙述错误的是（　　） A．可探究的环境因素有光照强度、温度、浓度等 B．实验中可用单位时间的释放量表示光合速率 C．将室温下的实验装置移至冰水中，光合速率持续上升 D．可通过调节台灯与烧杯之间的距离来改变光照强度 2．（2021·浙江·高考真题）渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示，图甲是不同山梨醇浓度对叶绿体完整率和放氧率的影响，图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体 ATP 含量和放氧量的影响。CO2以HCO3-形式提供，山梨醇为渗透压调节剂，0．33 mol·L-1时叶绿体处于等渗状态。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．与等渗相比，低渗对完整叶绿体 ATP合成影响不大，光合速率大小相似 B．渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大 C．低渗条件下，即使叶绿体不破裂，卡尔文循环效率也下降 D．破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大，放氧率越低 3．（2020·浙江·高考真题）将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（    ） A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大 C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似 D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相似 4．（2026·浙江·高考真题）水稻是我国的五大主要粮食作物之一。米饭中的淀粉在消化系统中水解为葡萄糖，经血液循环运输至组织细胞，既可作为细胞呼吸的底物，也可在某些组织器官中转化或储存。 回答下列问题： (1)研究人员发现，某稻田中有1株深绿色水稻突变体，其光合速率较其他的水稻高，可能的原因是突变体单位叶面积吸收的光能更________。该突变体光合速率变化如图1所示，6：00—9：00光合速率持续上升的主要原因是______________（答出2点即可）。空气湿度对该水稻光合速率的影响如图2所示，图中灰色区域内，与正常空气湿度相比，空气湿度较低时水稻光合速率也较低，原因是______________。 (2)米饭在口腔中被唾液淀粉酶初步分解。唾液淀粉酶由唾液腺腺泡细胞中的________合成，依次经________加工后，通过囊泡运输分泌至细胞外。唾液淀粉酶随食团进入胃部，由于胃液的________环境，导致其活性丧失。 (3)小肠上皮细胞可通过________的方式，逆浓度梯度吸收葡萄糖。葡萄糖经细胞呼吸能生成ATP，为肌肉运动提供能量。充足时，肌细胞产生ATP的场所有________。适度的有氧运动可消耗人体内储存的________，配合科学饮食，有助于实现有效的体重管理。 5．（2025·浙江·高考真题）西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球，采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。 实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m-2·s-1。各处理的西兰花球均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。 回答下列问题： (1)西兰花球采摘后水和___________________供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水裂解产生O2和___________________。 (2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而_____________。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组，原因有_____________________。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导气孔开放，引起___________________增强从而散失较多水分。 (3)第4天日光组和红光组的___________________下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，因此推测日光或红光照射能减轻___________________过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。 (4)第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是______________。综合分析图中结果，______________处理对西兰花花球保鲜效果最明显。 6．（2023·浙江·高考真题）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO2浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光每组输出的功率相同。 回答下列问题： (1)光为生菜的光合作用提供______，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。 (2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是______。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为______，最有利于生菜产量的提高，原因是______。 (3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO2对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在25℃时，提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是______。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度，还可以______，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，优点还有______。 7．（2023·浙江·高考真题）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。 表1 项目 甲组 乙组 丙组 处理 库源比 1/2 1/4 1/6 单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0 净光合速率（μmol·m－2·s－1） 9.31 8.99 8.75 果实中含13C光合产物（mg） 21.96 37.38 66.06 单果重（g） 11.81 12.21 19.59 注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。 回答下列问题： (1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是__________。 (2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的__________结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的__________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有__________（答出2点即可）。 (3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率__________（填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量__________（填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单果重变化的原因是__________。 (4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。 根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是__________。 (5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？__________ A．除草 B．遮光 C．疏果 D．松土 8．（2022·浙江·高考真题）不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。 回答下列问题： (1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。 (2)据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞____________，细胞吸水，气孔开放。 (3)生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。 9．（2021·浙江·高考真题）不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题： （1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于__________，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构，光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物__________的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物__________的组分。 （2）图甲的O～A段表明无机磷不是光合作用中__________过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是_________；不论高磷、低磷，24 h内淀粉含量的变化是__________。 （3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是__________。为确定叶片光合产物的去向，可采用__________法。 10．（2021·浙江·高考真题）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。 回答下列问题： （1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响更显著。 （2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。光反应的产物有_________和O2。 （3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_________，理由是_________。 （4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成________μmol的3-磷酸甘油酸。 11．（2024·浙江·高考真题）原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： (1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘液），观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设：_____。 ④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。 分组处理 预期结果 绿叶+光照 变蓝 绿叶+黑暗 不变蓝 ⅰ______ ⅱ______ ⅲ______ ⅳ______ ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是_____。热甲醇处理的目的是_____． (2)对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。 ①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的_____能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被_____现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞_____内的花青素可通过_____方式达到保护叶绿体的作用。 ②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护_____的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引_____，完成传粉。 12．（2022·浙江·高考真题）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。 处理 指标 光饱和点（klx） 光补偿点（lx） 低于5klx光合曲线的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1） 叶绿素含量（mg·dm-2） 单株光合产量（g干重） 单株叶光合产量（g干重） 单株果实光合产量（g干重） 不遮阴 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25 遮阴2小时 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21 遮阴4小时 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13 注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。 回答下列问题： (1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中___________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。 (2)植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至___________中。 (3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A．<2小时    B．2小时    C．4小时    D．>4小时），才能获得较高的花生产量。 题型01 光合作用科学史 1. （2020·江苏二模）下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述错误的是（    ） A．两实验均需要光的照射 B．两实验均设置了对照 C．两实验均可证明光合作用的产物有氧气 D．两实验“黑暗”处理的目的不同 2. （2024·山东·模拟预测）科研人员分离出某植物叶肉细胞的叶绿体，让叶绿体接受5s光照、5s黑暗交替（间歇光）处理，持续进行20min，并用灵敏传感器记录密闭环境中O2和CO2的变化，结果如图所示（S1、S2、S3分别表示相邻的曲线围成的图形面积）。下列相关叙述错误的是（    ） A．ac段，叶绿体的光反应速率明显大于暗反应速率 B．de段，CO2吸收速率变慢的原因是C3还原速率减慢 C．S1+S2的数值可表示光反应速率，S1的数值大于S3 D．总光照时间相同时，间歇光处理有助于有机物的积累 3. （2022·江苏·模拟预测）同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。下列实验所用同位素性质与其他三个实验不同的是（    ） A．鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源的实验 B．卡尔文探明CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的实验 C．赫尔希和蔡斯证实了DNA是遗传物质的噬菌体侵染细菌的实验 D．帕拉德探究分泌蛋白在豚鼠胰腺腺泡细胞内合成、运输、分泌过程的实验 4. （2022·湖南·三模）1946年到1953年之间，得益于纸层析法的发明和放射性同位素的研究，卡尔文及其同事用14CO2饲养单细胞小球藻，进行了如下图所示的研究，请回答： (1)小球藻利用14CO2的场所是__________，为保证实验效果，最好选择________（填“绿”或“白”）光灯照射。 (2)图示过程中将小球藻浸入沸腾的乙醇中，其作用是_______________________________________（至少答出两点），进行层析的目的是_____________________________________。 (3)卡尔文实验的研究目的是____________________________________________________________。 (4)下图是小球藻同化14CO2后，不同时间、不同物质的放射自显影图。不同黑斑的大小反映的是____________________，实验结果表明小球藻首先将14CO2转化为____________________，最终________（填“能”或“不能”）转化为非糖类物质。 题型02 光呼吸 Rubisco是光合作用的关键酶之一，既能与CO2反应也能与O2反应（下图）。反应方向与CO2、O2的相对浓度有关，CO2浓度高，催化C5（RuBP）在光下叶绿体中与CO2反应形成C3（方程式①）；O2浓度高，则与O2反应形成C3和C2等化合物（方程式②），C2在过氧化物酶体和线粒体协同下参与呼吸作用，完成光呼吸碳氧化循环。 5. （2022·江苏高考）图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系（①～⑦表示代谢途径） (1)图1中，类囊体膜直接参与的代谢途径有___________（从①～⑦中选填），在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是___________。 (2)在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的___________在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。 (3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化，获得曲线a、b（图Ⅱ）。 ①曲线a，0～t1时（没有光照，只进行呼吸作用）段释放的CO2源于呼吸作用；t1～t2时段，CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于_______________。 ②曲线b，当时间到达t2点后，室内CO2浓度不再改变，其原因是_______________________________。 题型03 C4植物&景天科植物 6. (1)2022年我国夏季气温比往年的高，南方多地出现持续高温干旱天气，在C3、C4和CAM三种植物中，最不适应持续高温干旱的极端天气的植物是____________。 (2)C4植物可固定CO2的物质是_____________。观察图2，发现C4植物维管束鞘细胞没有完整的叶绿体，结合图1，推测其可能缺少____________（填“基粒”或“基质”）。 (3)CAM植物叶肉细胞液泡的pH白天比夜晚要____________（填“高”或“低”）。CAM植物夜晚能吸收CO2，却不能合成葡萄糖是因为_______________________________。从适应性角度分析，CAM植物夜间开启气孔，白天关闭气孔的原因是__CAM植物夜晚开启气孔吸收CO2以满足光合作用的需求，白天气孔关闭降低蒸腾作用，减少水分的散失，以适应高温干旱天气__。 （4）C4植物叶肉细胞中和维管束鞘细胞中都有叶绿体，但是两种细胞的叶绿体中进行的反应却不相同，请结合高中生物学知识分析，直接原因是_______________________________。 题型04 光合作用与呼吸综合 7. 如图是大棚番茄在24小时测得CO2含量和CO2吸收速率的变化曲线图，下列有关叙述错误的是（    ） A．a点CO2释放量减少可能是由温度降低导致细胞呼吸强度减弱 B．番茄通过光合作用合成有机物的时间是c~e段 C．由P点条件变为d点，C5生成减少 D．植物干重最大的时刻是e点 E．D点速率降低的直接限制条件可能是胞间二氧化碳浓度 F．如果N点低于M点，说明经过24h，植物的表观光合作用量为正值 8. 一同学为测定某水层水样的光合作用总量和呼吸量，取两个无色透明玻璃瓶，其中一个包上黑色胶布，再包以锡箔，另一瓶不包裹，装入等量水样，沉入至同一取水样深度处，24h后取出并测定溶氧量。下列叙述正确的是（   ） A．该同学的实验操作过程可以测定某水层水样的光合作用总量 B．该同学的实验操作过程可以测定某水层水样的呼吸量 C．该同学的实验操作过程无法测定某水层水样的光合作用总量和呼吸量 D．该实验必须再取一瓶水样，测定水样中原有的溶氧量才能测出光合作用总量 题型05 影响光合作用的因素 9. （2025 稽阳联谊）谷子孕穗期是营养生长与生殖生长并行的关键阶段，对水分的需求急剧增加，水分亏缺会造成产量下降。某科研团队进行了“油菜素内酯（BR）调控谷子抗旱性的生理机制研究”，以期为BR应用于抗旱性研究提供生理学依据。实验设置如下表： 组别 处理 处理时间 培养 培养时间 CK 叶面喷施清水 培养前连续喷施2d 霍格兰营养液 2d DS 叶面喷施清水 培养前连续喷施2d 含有15%聚乙二醇-6000（PEG-6000）的霍格兰营养液 2d DBR 叶面喷施0.1μmol/LBR 培养前连续喷施2d 含有15%聚乙二醇-6000（PEG-6000）的霍格兰营养液 2d 注：霍格兰营养液是一种完全无机营养液 回答下列问题： (1)本实验的自变量是_____________________________。霍格兰营养液与MS培养基相比，缺少_______________成分。霍格兰营养液中加入15%PEG-6000的目的是_______________。 (2)2天培养结束，测定光合作用相关指标： ①叶绿素相对含量（SPAD值）测定：用叶绿素仪（SPAD）进行无损测定，其测定原理是用_____________光照射叶片，一部分光被叶绿素吸收，剩余的光透过叶片被传感器接受，显示的值即为SPAD值。与通过纸层析法分离光合色素相比，此法的优点有_____________。（答出一点即可） ②Rubisco酶活性的测定：Rubisco酶是植物光合作用中的关键酶，存在于_________________。Rubisco酶能催化CO2与_____________________的反应，产物三碳酸被NADPH还原成_______________，用仪器测定NADPH的氧化速率，可反应Rubisco酶活性。 (3)光合作用部分相关指标检测结果如下图： 据图分析，BR能显著缓解孕穗期干旱胁迫对谷子光合作用的抑制作用，主要通过_____________________（答出两点）等途径，从而缓解谷子产量降低。 (4)请指出本实验的不足之处_____________________________________________________（答出一点即可）。 10. （2025浙东北）黄龙病（HLB）是严重危害柑橘产业的重大病害。研究人员通过嫁接感染方式获得患HLB的“赣南早”脐橙植株，12个月后检测叶片相关指标，结果如下表。 植株 类型 叶绿素a （mg·g-1） 叶绿素b （mg·g-1） 类胡萝卜素 （mg·g-1） MDA （μmol·g-1） POD （U·mg-1·min-1） CAT （U·mg-1·min-1） SOD （U·mg-1·min-1） 健康 2.312a 0.878a 0.743a 18.33b 1903.32b 14.78b 1802.11b 患病 1.533b 0.671b 0.582b 27.82a 2321.37a 17.06a 2051.67a 注：同列数据后不同字母表示差异显著。MDA表示丙二醛；POD表示过氧化物酶；CAT表示过氧化氢酶；SOD表示超氧化物歧化酶。 回答下列问题： (1)类胡萝卜素在光合作用中的功能，除吸收和传递光能外，还能在强光照时防止膜脂和蛋白质氧化损伤，说明其还具有_____________________作用。分析表格数据可知，HLB侵染后叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量的共同变化趋势是__________________，该变化直接影响光合作用的_______________阶段。 (2)电镜下观察到植株叶片出现“气孔凸起、叶片组织皱缩”现象，推测光合速率降低的原因之一是___________________引起细胞结构变化。 (3)根据表格数据，患病植株的MDA含量_______________，结合“MDA是脂质过氧化的产物”可推断，细胞发生了膜脂过氧化。此时，植株通过激活__________________（列举具体酶名称）以增强清除有害物质的能力，但光合作用仍衰退，核心原因是：①除本题中出现的过氧化物、超氧化物外，还有活性氧（或自由基）等有害物质的生成与清除失衡，使叶肉细胞逐渐衰老；②____________________（填结构名称）因脂质过氧化而受损。 (4)综合表格数据和注释信息，完善HLB抑制光合作用的机理： ①气孔畸形→_____________________受阻→碳反应受抑制； ②MDA异常升高→类囊体膜损伤→电子传递中断→_____________________合成减少；③光合色素含量显著降低→光能捕获效率下降→光反应减弱。 11. （2022·湖北·高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。 【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。 回答下列问题： (1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会_______（填“减小”、“不变”或“增大”）。 (2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明_______________________________________________________________________。 (3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的______________________________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明____________________________________________________。 12. （2025·江西·高考真题）辣椒的生长会受到低温弱光等逆境的影响。为比较不同辣椒品种的抗逆性，研究人员将辣椒1号和辣椒2号幼苗在人工低温弱光条件下处理6天后，转入正常光照的温室中培养4天，这期间定时检测辣椒叶片的气孔导度和总叶绿素含量等指标(如图)。 (1)在低温弱光处理的6天内，辣椒1号和辣椒2号的光合速率变化趋势均为_____________________，据图甲分析其原因是________________________________________________________。 (2)检测发现，长时间的低温弱光处理对辣椒幼苗的叶绿体结构造成了损伤，结合图乙，推测第6天时，辣椒2号的叶绿体比辣椒1号的受损程度更高。为验证上述推测，研究人员以叶绿体的光反应功能为衡量指标，利用试剂D在捕获叶绿体光反应中生成的电子后，会从蓝色氧化态变为无色还原态这一原理开展实验。完善下列实验过程： ①分别取__________________________________________________________________叶片； ②分别制作等体积的_______________________________悬浮液； ③向各悬浮液中分别滴加__________________的D溶液； ④将悬浮液置于适宜光照条件下反应一段时间； ⑤定量测定并计算各悬浮液中生成的还原态D的含量。预测实验结果为______________________________________________________________________________________。 (3)综合上述信息，初步判断辣椒_________号的抗逆性更强。 13. （2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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（如下图）和产量潜力。回答下列问题。 (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300μmol·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。____________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 14. （2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。 (3)常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是______________________________，理由是________________________________________________。 (4)若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将_____________________，理由是_________________________________________________________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $