专题6 光合作用-【满分思维】2026年高考生物真题分类

专题六光合作用 昆 考点1捕获光能的色素和结构 选择题 (2025·山东卷)“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 昆考点2光合作用的概念和过程 非选择题 (2025·江苏卷)科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对 人工细胞功能的影响。请回答下列问题： (1)细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破 膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类 囊体，为保持其活性，需加入 溶液重新悬浮，并保存备用。 (2)类粪体浓度用单位体积类粪体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5L类囊体悬液溶于995L的 溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为34g/mL,则类囊体的浓度为 ug/mL。 (3)为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对 后续实验结果的影响，这些产物主要有 (4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工 光照 细胞，在适宜光照下，荧光强度 (填“变强”“不变”或“变弱”)，说明 类囊体膜具有的功能有 (5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验类囊体 研究，理论上还需要的物质有 荧光素PY 考点3光合作用的影响因素与应用 一、选择题 1.(2025·山东卷，不定项)在低氧条件下，某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H和光合作用产生 的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件，将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等 份，1份形成松散菌一藻体，另1份形成致密菌一藻体，在C()2充足的封闭体系中分别培养并测定体系 中的气体含量，2种菌一藻体培养体系中的()2含量变化相同，结果如图所示。培养过程中，任意时刻 2体系之间的光反应速率无差异。下列说法错误的是 () ·11 5 致密菌一藻体 4 3 松散菌一藻体 2 92 02 1 0 24 72 120 时间(h) A.菌一藻体不能同时产生O2和H2 B.菌一藻体的致密程度可影响H2生成量 C.H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜 D.培养至72h,致密菌一藻体暗反应产生的有机物多于松散菌一藻体 二、非选择题 2.(2025·广东卷)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（图甲）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异（图乙）， 鉴定到突变体发生了PL15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。 云50 0 蓝光 30 红光 10 0 300600 9001200 10 胞间C02浓度（μmol·mo) 甲 可0.6 ■野生型口突变体 楼 将 0.2 0 红光 远红光 注：红光下植物的相关反应与白天相似， 远红光下植物的相关反应与夜间相似。 乙 回答下列问题： (1)图甲巾，当胞间C()2浓度在900~1200μmol·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 (2)图乙中，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（图丙）。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 。 用箭头完成图内中②所介 ·12· 导的通路，并在箭头旁用“(+)”或“（一）”标注前后两者间的作用，（十）表示正相关，（一）表示负相关。 日光 通路1 通路2 CO (CH2O)】 ATP PIL15 叶绿体 CO, 线粒体 细胞核 (+) -气孔开放程度 脱落酸信号 丙 (4)根据图丙中相关信息，概括出植物利用光的方式： 3.(2025·陕晋青宁卷)叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C,与O2反应，CO2和O2两种底物竞 争R酶同一活性位点；线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图甲。为探究保卫细胞中G酶 对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植 株S,实验结果如图乙。回答下列问题。 02 02 C0, 叶绿体 保卫细胞 C 02 co, C02 R酶 C3+C2 2C3 02 保 HCO 什氨酸 过氧化 气孔 物酶体 胞 CO, 02 G酶 CO, 甘氨酸丝氨酸 C02 溶性 线粒体 釉等溶质 ● 叶肉 CO 细胞 甲 植株S 植株S ·0.4 植株W 0.2 植株W 入 0 500 100 500 1000 光照强度(mol·m2·s) 光照强度(umol·m2·s 乙 (1)R酶催化C()2固定的场所是叶绿体的 ,产物C3在光反应生成的 参与下合成糖类等有机物。 ·13· (2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图甲、乙可知，相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量 提高，叶片的净光合速率高于植株W,原因是 (3)保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，植株S的净光合速率 (填“增 大”或“减小”)；相较于植株W,植株S的净光合速率变化幅度 (填“大”“小”或“无法判断”)。 (4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结 果： 昆微专题 光合作用与细胞呼吸的综合应用 一、选择题 1.(2025·河北卷)对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是 A.类囊体膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO, C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2 D.叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物 二、非选择题 2.(2025·山东卷)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。 02→H,02→HO H ATP AADP+Pi ② ◆①NADP*+H NADPH AT恰酶基质 类囊体腔 H,OO,+HH*- 注：>表示电子的传递路径；Y、Z表示光合色素分子。 (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所需的电子源白于 。采用引同位素示踪法可追踪物质的去 向，用含3H2()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H2()、 。离心收集绿藻并重新放入含H218()的培养液中， 在适宜光照条件下继续培养，绿藻产生的带18()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 ·14. 3.(2025·安徽卷)为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型(WT)及 NiPIP基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT,模拟涝渍)条件下的根细胞呼吸速率和氧浓 度，结果见图甲。 10 200 160 6 120 80 40 AT HT AT HT 0 WT OE WT OE WT OE AT HT 甲 回答下列问题。 (I)据图甲分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸 ,原因是 有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为 中储存的能量。 (2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B 或C时，E增多并累积（图乙a);当加入F、G或H时，E也同样累积（图乙b)。根据此结果，针对有氧呼 吸第二阶段代谢路径提出假设： 加入A E累积 @R,B→C→D→十F→G→H 丙二酸阻遏 E累积 加入G DA→B→C→D一官LF8→H 内二酸阻遏 乙 注：字母八~H表示一系列分子。 (3)科研小组还发现，低氧条件下，NuPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞 呼吸速率的变化分析，其原因是 (4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质（最终电子受体）是 而最终提供电子的物质（最终电子供体）是 ·15·专题六光 考点1捕获光能的色素和结构 B绿叶中色素的提取和分离实验用干燥的定性滤纸剪成宽度 略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条来分离色素，这 样有利于层析液的扩散，A正确：由于新鲜的绿叶（如菠菜叶）含有 的光合色素多，所以进行该实验时需要用新鲜的绿叶，且叶绿素 易降解，若将绿叶烘干后再提取色素，绿叶中的叶绿素含量会减 少，甚至无法提取到叶绿素，B错误；画滤液细线时要等待滤液干 后，再重画一到两次，这样有利于增加色素的含量，C正确；绿叶史 的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇 提取绿叶中的色素，无水乙醇也可用体积分数为95%的乙醇加入 适量无水碳酸钠来代替，此时无水碳酸钠作为干燥剂吸收乙醇中 的水分，提高溶剂的纯度，D正确。 溯源教材 人教版必修1第5章第4节探究·实践中一绿叶中色素的 提取和分离实验。 关联点：本题对教材内容进行不同形式考查，遵从教材知识的 同时难度有所提升。 拓展延伸：考生日常应聚焦教材实例，构建系统的知识体系。 考点2光合作用的概念和过程 (1)叶绿体（含有缓冲物质的)等渗 (2)乙醇（或丙酮）600 (3)ATP、NADPH (4)变弱将水光解产生H,把H运输到膜外 (5)酶、C02、C 【解析】光合作用(1)中题干信息“细胞破碎”十“获得类囊体悬 液”可推出用低渗溶液处理是为涨破叶绿体膜；“为保持其活 性”可可知，应考虑pH、渗透压等因素对类囊体的影响，因此应加入 适合类囊体生活的等渗浴液形成悬浮液。(2)5l.十995L= 1000l=1ml,类缕体膜上含有叶绿索，l题干可得出5l类 囊休悬液中有3g叶绿索，则1ml.类囊休悬液含(3/5)× 1000=600g叶绿素，可得类囊体的浓度为600g/ml,(4)光 照下类囊体产生并转运H,导致类囊体外pH降低，因此荧光 素PY荧光变弱。（⑤）要开展类似碳反成生成糖类的实验研究， 人工膜已有光反应活性，除了需要光反应提供的AIP、 、ADPH外，还需要的物质有(C、C()。和暗反应有关的晦 考点3光合作用的影响因素与应用 1.ACD光合作用在低氧条件下，菌一藻体能进行光合作用产 生()2，同时通过蛋白F产生H2,A错误：据图分析，政密菌一藻 ·生物 合作用 体H2生成量大于松散菌一藻体，所以菌一藻体的致密程度可影 响H2生成量，B正确：蛋白F位于叶绿体基质，推测蛋白F参与 H2的产生场所位于叶绿体基质，C错误；培养至72h,致密菌一 藻体将更多的NADPH用于产生H2,用于暗反应的NADPH量 少于松散菌一藻体，所以致密菌一藻体暗反应产生的有机物少 于松散菌一藻体，D错误。 2.(1)光照强度（或光强）植物对蓝光的利用（或吸收或传递或转 换蓝光)效率更高（或充分或多） (2)气孔导度（或开度）接近（或气孔在夜间开放程度大或气孔不 能关闭或气孔调控受阻) (3)稳定的化学能[或有机物（糖类）的化学能]光敏色素[或色 素一蛋白复合物（体）门 日光 通路1 通路2 02 (-) C02 >(CH,O)>( ATP PIL15 叶绿体 C02K线粒体 细胞核 (+) (+) (-) 一气孔开放程度 一脱落酸信号片 (4)光作为能量，光作为信号 【解析】光合作用、植物生命活动的调节(1)红光在该条件下， 已达到最大净光合速率，因此C()。浓度不再是光合速率的限 制因素，限制因素是光照强度、光合作用有关酶的活性、光合色 素含量等；当胞问(()2浓度在900~1200mol·mol-1范围 时，C()2充足，影响净光合速率的原因主要是光反应，因为4种 光合色素都吸收蓝光，而类胡萝卜素与叶黄素不吸收红光，所 以蓝光下光反应速率更高，净光合速率更高。(2)山！题干可知 “突变体发生了PL15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”，结合脱落酸能促进气孔的关闭及图注 “远红光下植物的相关反应与夜间相似”，可以得出远红光下突 变体气孔不能关闭，因此红光与远红光下蒸腾速率差异不显 荠。(3)由图可知，通路1巾，①类粪体薄膜上的光合色素吸收 的光在叫绿体中最终被转化为糖类等有机物中的化学能；因光 作为一种信号：影响，调控植物生长、发育的全过程，所以光还 能作为光信号被通路2中的物质②光敏色素接收，并影响细胞 基因的表达：综上可整理关系图：突变休缺乏P儿5基因之 脱落酸信号通路受阻气孔不能关闭气孔兀放程度增大，其 体通路见答案。(4)结合图中两条通路，可概括出植物可以吸 收、转化光能，并储存在有机物中，植物还能接收光信号，调控 基因的表达从而调节植物体的生命活动： 答5· 3.(1)基质ATP和NADPH (2)植株S的保卫细胞中G酶表达量提高，使保卫细胞中可溶性 糖增加，细胞吸水使气孔开度增大，吸收更多的C02,同时G酶 催化甘氨酸生成丝氨酸过程中产生的C02也增多，促进暗反应 的进行，其光合速率高于植株W (3)减小小 (4)实验思路：构建G酶敲除植株，在相同条件下重复图乙实验， 检测气孔开度及净光合速率并与植株W和植株S进行比较。 预期结果：相同光照强度条件下，G酶敲除植株的气孔开度及净光 合速率均低于植株W和植株S 【解析】光合作用(1)植物光合作用暗反应场所为叶绿体基质； 光反应为暗反应提供ATP和NADPH,用于C3的还原。(2)由图 甲可知，G酶可促进保卫细胞中可溶性糖含量的增加，进而促进 保卫细胞吸水，气孔开放，吸收CO2,同时G酶催化甘氨酸生成丝 氨酸的过程中生成CO2也增多，进一步提高光合速率。(3)环境中 C○2浓度不变，O2浓度从21%升高到40%时，由于在叶绿体中 O2与CO2竞争R酶，R酶催化CO2固定减弱，导致植株S光合 作用减弱，因此净光合速率减小；O2浓度增加，植株W与植株S的 净光合速率均变小，但由于植株S保卫细胞中G酶表达量增加，促 进气孔开放，吸收的C○2增多，再加上G酶催化甘氨酸形成丝氨 酸的过程中产生CO2增多，因此植株S光合速率降低得不明显， 净光合速率变小的幅度更小。(4)在原实验基础上增加实验组， 则白变量应为G酶的有无及表达量的多少，因此构建G酶敲除 植株，并在相同条件下重复图乙实验，检测气孔开度及净光合速 率并与植株W和植株S进行比较。山丁没有G酶，保卫细胞吸 水能力最低，气孔开度最小，内此预期结果为相同光照强度条件 下，G酶敲除植株的气孔开度及净光合速举均低于植株W和植 株S。 微专题光合作用与细胞呼吸的综合应用 1.A光合作用和呼吸作用的过程和发生场所光反应过程消耗 L(),该反应在类囊体膜上进行，有氧呼吸第二阶段消耗HO生 成C()2,该反应在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒 体内膜上生成H2(),A错误：光合作用暗反应（消耗(）2)在叶绿 休基质中进行，线粒体基质中生成C)2,B正确；类囊休膜上消 耗H()产生()，，而线粒体内膜上消耗()产生H2(),C正确；叶 绿体基质巾进行暗反应完成有机物的合成，线粒体基质巾可分 解丙酮酸释放能量，D正确。 2.（1)磷脂双分子层基粒 (2)H,0丙酮酸、[H]C02、O2 (3)途径①以电能的方式耗散光能；途径②以热能的方式耗散 ·生物 光能 【解析】光合作用和呼吸作用(1)叶绿体由双层膜包被，内部有 许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成 这些囊状结构称为类囊体，这种结构能扩大叶绿体的受光面积。 (2)由题图可知，水的光解会产生电子，电子沿电子传递链运输， 被NADP+接收，所以生成NADPH的电子源自HO;用 含3H2O的溶液培养绿藻一段时间后，由于光合作用会生成有放 射性标记的葡萄糖，即3H2O十CO2→C63H1zO6,含放射性标记 的葡萄糖在细胞质基质中生成含有放射性标记的丙酮酸和 [H],所以能进入线粒体基质且被H标记的物质有丙酮酸和 [H];将绿藻放入含H218O的培养液中培养，H218O被光解产 生18O2。H218O进入线粒体基质中与丙酮酸反应生成C18O2,即 C3HO3+H218O→C8O2+[H]。 3.(1)增强低氧胁迫下，NPIP基因过量表达，植株可能增强细 胞膜对O2的通透性[H](或NADH) (2)H→A(或B或C或D或E),该过程为循环代谢 (3)OE组根细胞呼吸速率高，促进了根细胞吸收矿质元素和水 (4)NADP H,O 【解析】细胞呼吸与光合作用(1)低氧胁迫下，VPIP基因过 量表达的植株可能增强细胞膜对O2的通透性，缓解了低氧环境 下细胞内Q,的匮乏，从而维持细胞的有氧呼吸。(2)结合题意及 图小可以看出，H→A(或B或C或D或上)，该过程为循环代谢， A、B、C、F、G、H都是生成E的原料之一，增加其中任何一种 物质时，都能增加E的生成量，而丙二酸能阻遏E的消耗，从而 出现E的积累现象。(3)低氧胁迫下，与野生型植株相比， 1PIP基因过量表达植株，即()E组根细胞呼吸速率高，促进了 根细胞吸收矿质元素和水，缓解叶片脱水，维持气孔开放，保证 ((),的供应，从而增强光合速率。(4)植物叶肉细胞进行光合作 用时，光反应过程中H()在光下分解生成O)2、H和电子(e), NADP接受电子(e)后牛成NADPH,故最终接受电子的物质 是NADP·最终提供电子的物质是HQ 知识拓展 NtPIP通道蛋白主要调控水分和某些小分子（如C(),、()2等） 的跨膜运输。在低氧胁迫下，VPIP)过量表达可能通过以下 途径间接或直接影响有氧呼吸：NtPIP过量表达可增强细胞 膜对()，的通透性，缓解低氧环境下细胞内()，的匮乏·从而维 持细胞有氧呼吸的效率。NtPIP过量表达对植物光合作用的 影响：NIPIP过量表达可通过增强水分运输，缓解叶片脱水 维持气孔开放（提高气孔导度），从而保证C()。供应，提升光合 速率 答6·