专题二 争分突破3 光合速率的影响因素-【创新大课堂】2026年高考二轮生物专题复习

争分突破3 光合速率的影响因素 1．光照(可通过光照强度、光质、光照面积、光照时间等来影响光合速率) (1)光照强度：直接影响光反应速率，光反应产物NADPH与ATP的数量多少会影响暗反应速率。 (2)阳生植物的光饱和点远远高于阴生植物，而C4植物的光饱和点高于C3植物。 (3)强光伤害——光抑制：主要发生在PSⅡ中，过强的光照强度会在PSⅡ部位产生活性氧等自由基，自由基为强氧化剂，不及时清除会破坏附近的叶绿素及蛋白质，从而使光合器官受损，光合活性下降。因此植物会产生一系列的保护措施： ①通过叶片运动、叶绿体运动减少光能的吸收； ②加强光呼吸、蒸腾作用等加强热耗散； ③增加活性氧的清除系统； ④加强PSⅡ的修复循环等。 2．CO2的浓度：通过影响暗反应C3的生成来影响光合速率。 3．气孔限制因素和非气孔限制因素 前者是指环境因素使气孔导度降低，CO2吸收减少，导致光合速率下降。后者是指环境因素影响色素含量、酶的活性等而直接抑制光合作用。 4．温度：影响光合作用过程，特别是暗反应中酶的催化效率，从而影响光合作用强度。 5．矿质元素：例如Mg、N是叶绿素的组成成分，N也是光合酶的组成成分，P是ATP和NADPH的组成成分。 6．水分：缺水并不直接影响光反应，而是降低了气孔导度，影响了CO2进入叶肉细胞，使暗反应速率下降，从而使光合速率下降；或引起光合产物输出受阻，导致光合速率下降。(水是光反应的原料，没有水就不能进行光合作用。因此有人认为缺水是通过影响光反应来影响光合速率的。实际上，植物光合作用需要的水不足根从土壤中吸收水的1%。缺水只会间接引起光合速率下降，即通过促使叶片气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞；还会导致叶片内淀粉水解加强，糖类堆积，光合产物输出受阻) 【素养表达】 1．正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是自身呼吸消耗或建造植物体结构(答出1点即可)。 2．植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营养液通入空气，目的是增加培养液中的溶氧量，促进根部细胞进行呼吸作用。 除通气外，还需更换营养液，其主要原因是根细胞通过呼吸作用产生的二氧化碳溶于水形成碳酸，导致营养液pH下降；植物根系吸收了营养液中的营养元素，导致营养液成分发生改变。 3．种植海水稻时，应做到合理密植的原因是合理密植有利于增加光合作用面积或提高光能利用率；减少农作物对CO2等的竞争或有利于通风；减少农作物对无机盐和水分的竞争；防止叶片相互遮挡从而减少有机物的消耗等(至少答2点)。 4．强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有五碳化合物供应不足、CO2供应不足(答出2种原因即可)； 氧气的产生速率继续增加的原因是强光照射后短时间内，光反应速率增强，水光解产生氧气的速率增强。 1．(2025·陕晋青宁卷高考)叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5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(a)。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(b)。回答下列问题。 (1)R酶催化CO2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。 (2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图(a)(b)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： 。 答案　(1)基质　ATP和NADPH　(2)植株S保卫细胞中G酶表达量提高，使更多甘氨酸转化为丝氨酸和CO2，从而使保卫细胞细胞质中HCO和可溶性糖等溶质增加，渗透压增大，细胞吸水，气孔开度增大，CO2吸收量增加，净光合速率增大　(3)减小　小　(4)构建G酶表达量减少的植株(或敲除G酶基因或用G酶抑制剂处理)，其他条件与对照组(植株W)相同，培养一段时间后检测两组叶片净光合速率；预期结果为实验组净光合速率低于对照组 解析　(1)光合作用暗反应的场所是叶绿体基质，物质变化主要包括CO2的固定和C3的还原，故R酶催化CO2固定的场所是叶绿体基质，暗反应中C3转化成糖类的过程需要光反应生成的ATP和NADPH的参与。 (2)由图(a)可知，植株S保卫细胞中G酶表达量提高，可促进保卫细胞中HCO和可溶性糖等溶质含量增加，细胞渗透压增大，保卫细胞吸水膨胀，气孔开度增大。由图(b)可知，相同光照条件下，植株S的气孔开度大于植株W，CO2供应充足，有利于光合作用的进行，提高净光合速率。 (3)保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，有利于R酶催化C5与O2反应，不利于暗反应进行，植物光合作用受到抑制，故植株S的净光合速率会减小。与植株W相比，植株S保卫细胞中G酶的表达量高，有利于CO2的生成(甘氨酸→丝氨酸＋CO2)和吸收(气孔开度更大)，CO2是光合作用的原料，故环境中CO2浓度不变，O2浓度提高时，植株S的净光合速率变化幅度小。 (4)本实验的目的是确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，由此可知自变量是G酶的有无或多少，因变量是叶片净光合速率的大小，实验思路及预期结果见答案。 2．(2025·黑吉辽蒙卷高考)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。 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(CH2O)，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。 答案　(1)基质　C5　ATP和NADPH中活跃的化学能转换为有机物中稳定的化学能　(2)光照强度　胞间CO2浓度　与曲线②相比，曲线①条件下光照强度增强，光反应产生的ATP和NADPH增多，促进暗反应合成更多的有机物，因此曲线①的光合速率高于曲线②　(3)分别给S植株和WT植株提供适宜浓度的14CO2，在饱和光照条件下培养，其他条件相同且适宜，相同时间后，分别检测14C3的放射性强度，比较S植株和WT植株生成14C3的速率。 解析　(1)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶，因此Rubisco在叶绿体的基质中催化C5与CO2结合生成C3。暗反应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)当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合且趋于稳定，限制因素为光照强度。A点之前曲线①和②重合且均上升，说明因变量随着自变量增加而增加，因此最主要限制因素是胞间CO2浓度。胞间CO2浓度为300 μmol·mol－1时，曲线①与②不同的条件为光照强度，因此曲线①光合速率高的具体原因是与曲线②相比，曲线①条件下光照强度增强，光反应产生的ATP和NADPH增多，促进暗反应合成更多的有机物，因此曲线①的光合速率高于曲线②。 (3)可通过检测单位时间内14C3的放射性强度变化，比较S植株和WT植株生成14C3的速率，实验思路见答案。 3．(2024·湖南，17节选)钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；羧化酶Rubisco(催化CO2的固定反应)活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题： (1)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量 ， 从叶绿素的合成角度分析，原因是 (答出两点即可)。 (2)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因(包括1个核基因和1个叶绿体基因)编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤： ① ； ② ； ③ ； ④基因测序；⑤ 。 答案　(1)减少　缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等元素的吸收，使叶绿素合成减少　(2)①分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA　②根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物　③利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳　⑤和已知基因序列进行比较 4．(2024·山东，21节选)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。 检测指标 植株 14天 21天 28天 胞间CO2浓度/ (μmol CO2·mol－1) 野生型 140 151 270 突变体 110 140 205 气孔导度/(mol H2O·m－2·s－1) 野生型 125 95 41 突变体 140 112 78 (1)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 。 答案　(1)突变体细胞分裂素合成更多，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成、提高类囊体膜蛋白稳定性，有利于维持叶绿素含量稳定　(2)高　突变体气孔导度更大而胞间CO2浓度更小，而呼吸作用不受影响，说明相同光照强度下，突变体光合作用消耗CO2速率更大，因此突变体吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情况下，突变体可以利用更多的光能，因此光饱和点更高　(3)叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，图中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型，因此突变体中可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型 解析　(1)对比野生型和突变型不同条件下类囊体膜蛋白稳定性可知，不同条件下突变型类囊体膜蛋白稳定性均高于野生型，可能是突变型细胞分裂素合成增加，使类囊体膜蛋白稳定性增强，而细胞分裂素可促进叶绿素的合成，故与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢。 (2)据表格可知，突变体的气孔导度较大，且胞间二氧化碳浓度较小，说明光合作用较强，二氧化碳的吸收量较大，则需要较高的光照强度，故光饱和点较高。 (3)据图可知，突变体的蔗糖转化酶活性较高，大量的蔗糖被分解为单糖，而叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，突变体内可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型。 5．(2024·新课标，31节选)某同学将一种高等植物幼苗分为4组(a、b、c、d)，分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间(t)后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题： (1)光照t时间时，a组CO2浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)b组。 (2)若延长光照时间，c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时，a、b、c中光合速率最大的是 组，判断依据是 。 (3)光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 (填“升高”“降低”或“不变”)。 答案　(1)大于　(2)b　密闭容器中，c组的O2浓度不再增加，说明此时由于CO2不足，导致光合速率减弱等于呼吸速率；a组O2浓度等于初始浓度，也意味着光合速率等于呼吸速率；而b组此时光合速率仍然大于呼吸速率。综合来看，b组的光合速率最大 (3)升高 解析　(1)b组O2浓度高于a组，说明光合速率大于呼吸速率，整体表现为吸收CO2，释放O2。因此，a组CO2浓度大于b组。(2)密闭容器中，c组的O2浓度不再增加，说明此时由于CO2不足，导致光合速率下降等于呼吸速率；a组O2浓度等于初始浓度，也意味着光合速率等于呼吸速率。而b组此时光合速率仍然大于呼吸速率。综合来看，b组的光合速率最大。(3)d组O2浓度等于c组是由于密闭容器中CO2的限制，此时光合速率等于呼吸速率，打开容器之后，提供了更多的CO2，此时即便以c组的光照强度仍然可以使得光合速率上升，大于呼吸速率。 1．(2025·甘肃白银二模)红车轴草为豆科多年生草本植物，因富含具有抗癌作用的黄酮类物质而格外受人关注。为探究AgNO3对红车轴草的毒性作用及光合作用的影响机制，研究人员比较红车轴草经过0 μmol·L－1、29 μmol·L－1、588 μmol·L－1不同浓度AgNO3的处理后其叶片光合生理特性等指标，结果如表所示。回答下列问题： AgNO3 浓度/ (μmol· L－1) 叶绿素 a含量/ (mg· g－1) 叶绿素 b含量/ (mg· g－1) Rubisco(参与 CO2固定的酶) 活性/(mmol· min－1·g－1) 净光合速率/ (μmol CO2· m－2·s－1) 0 0.381 0.147 1.483 22.18 29 0.383 0.152 1.492 23.36 588 0.242 0.112 1.057 16.63 (1)提取绿叶中的色素常使用 溶解色素，滤纸条上叶绿素b色素带之所以位于叶绿素a之下，是由于 。色素吸收的光能用于驱动水的分解和 的合成，从而为C3的还原提供能量。 (2)由表中实验结果推测，高浓度AgNO3(588 μmol·L－1)组对红车轴草的毒害机理是 。 (3)为了全面了解红车轴草经过AgNO3处理后对其叶片光合生理特性等指标的影响，接下来还应该开展的研究是 。 答案　(1)无水乙醇　叶绿素b在层析液中的溶解度小于叶绿素a，在滤纸条上比叶绿素a扩散得慢　ATP、NADPH　(2)高浓度AgNO3(588 μmol·L－1)使叶绿素含量降低，使Rubisco活性降低，进而降低红车轴草的净光合速率，从而对红车轴草造成毒害作用 (3)探究不同浓度AgNO3对不同生长时期的红车轴草(或开花、结果等)的影响 解析　(1)绿叶中的色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取绿叶中的色素。滤纸条上叶绿素b色素带之所以位于叶绿素a之下，是由于叶绿素b在层析液中的溶解度小于叶绿素a，在滤纸条上比叶绿素a扩散得慢。叶绿体中光合色素吸收的光能有以下两方面用途：一是将水分解为O2和H＋，H＋与NADP＋(氧化型辅酶Ⅱ)结合，形成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，ATP、NADPH为暗反应中C3的还原提供能量。 (2)叶绿素可以捕获、吸收和转化光能，Rubisco参与CO2固定，高浓度AgNO3(588 μmol·L－1)使叶绿素含量降低，使Rubisco活性降低，进而降低红车轴草的净光合速率，从而对红车轴草造成毒害作用。 (3)本题只探究了不同浓度AgNO3对红车轴草叶片光合生理特性等指标的影响，为了全面了解红车轴草经过AgNO3处理后对其叶片光合生理特性等指标的影响，接下来还应该开展的研究是探究不同浓度AgNO3对不同生长时期的红车轴草(或开花、结果等)的影响。 2．(2025·甘肃甘南三模)二烷基氨基乙磺酸脂(DA­6)是一种新型的叔胺类植物生长调节剂。某科研小组研究了DA­6对不同光照强度下草莓光合作用的影响，结果如下表，回答下列问题： 组别 处理 光合速 率[μmol/ (m2·s)] 气孔导度 [μmol/ (m2·s)] 胞间CO2 浓度 [μmol/ (m2·s)] Rubisco 活性 [μmol/ (m2·s)] 丙二醛 (MDA) [μmol/ (m2·s)] ① 不遮光 ＋清水 10.1 0.16 260 38.2 2.12 ② 不遮光 ＋DA­6 15.2 0.24 255 42.1 1.98 ③ 遮光 ＋清水 8.3 0.14 278 25.3 2.74 ④ 遮光 ＋DA­6 14.4 0.23 269 35.7 2.35 注：气孔导度表示气孔张开的程度。Rubisco是固定CO2关键酶；丙二醛(MDA)是膜脂过氧化产物，其含量与生物膜受损程度呈正相关。 (1)草莓细胞叶绿体中合成糖类的场所是 ，叶绿体中的NADPH和线粒体中的NADH都属于还原剂，两者还原的底物分别是 ，一般一定范围内升高光照强度可以促进糖类的合成，原因是 。 (2) 组进行比较分析，发现气孔导度不是遮光条件下光合速率下降的主要限制因素，其判断依据是 。 (3)推测DA­6处理可提高不同光照强度下草莓叶片的光合速率，其中，对 (填“遮光”或“不遮光”)条件下的作用更为显著；根据实验数据推测，DA­6可能是通过 ， 从而提高草莓叶片光合作用的暗反应速率。 (4)推测DA­6 (填“能”或“不能”)作用于草莓叶片的光反应阶段来缓解弱光带来的不利影响，说出你的理由： 。 答案　(1)叶绿体基质　C3和O2　光照强度增强，光反应产物ATP和NADPH增多，加快暗反应(C3的还原)，有利于糖类合成　(2)①③或②④　遮光条件下气孔导度虽然减小，但胞间CO2浓度升高，并且Rubisco活性显著降低　(3)遮光　增大气孔导度，增加CO2吸收量，同时能提高Rubisco活性，加快光合速率　(4)能　DA­6处理组丙二醛(MDA)的含量明显降低，能缓解叶绿体类囊体薄膜的损伤，从而缓解弱光带来的不利影响 解析　(1)在光合作用中，草莓细胞叶绿体中合成糖类的过程是暗反应，暗反应的场所是叶绿体基质。叶绿体中的NADPH用于暗反应中三碳化合物的还原；线粒体中的NADH是有氧呼吸第三阶段的还原剂，其还原的底物是氧气。一定范围内升高光照强度，光反应增强，光反应产物ATP和NADPH增多，加快暗反应(C3的还原)，有利于糖类合成。 (2)①③组或②④组，遮光条件下气孔导度虽然减小，但胞间CO2浓度升高，并且Rubisco活性显著降低，暗反应减弱，所以气孔导度不是遮光条件下光合速率下降的主要限制因素。 (3)据表格数据分析可知，DA­6处理可提高不同光照条件下草莓叶片的光合速率(②组光合速率＞①组；④组光合速率＞③组)，其中遮光条件下光合速率增加的幅度大于不遮光条件下，所以DA­6处理对遮光条件下的作用更为显著。对比表格数据可知，DA­6可能是通过增大气孔导度，增加二氧化碳吸收量，同时提高Rubisco活性，从而提高草莓叶片光合作用的暗反应速率，加快光合速率。 (4)丙二醛是膜脂过氧化产物，其含量与生物膜受损程度呈正相关，由表格数据可知，DA­6处理组丙二醛(MDA)的含量明显降低，能缓解叶绿体类囊体薄膜的损伤，从而缓解弱光带来的不利影响，所以推测DA－6能作用于草莓叶片的光反应阶段来缓解弱光带来的不利影响。 3．(2025·安徽滁州二模)CO2作为光合作用的底物，其浓度变化会对作物生长及生理特性产生不同程度的影响。为了研究高温胁迫下作物光合速率和CO2固定速率对CO2浓度升高的响应机理，科学家在透明环境控制室中进行CO2浓度和温度控制试验。回答下列问题。 (1)番茄叶片进行光合作用时，CO2与叶绿体内的 结合而被固定，该过程发生的具体场所是 ，该过程形成的产物还原为糖类时需光反应提供的 。 (2)当番茄幼苗植株净光合速率为0时，番茄叶肉细胞中CO2的来源有 。图1为不同CO2浓度下高温和低温处理番茄叶片光合速率相对值。由图1可知，CO2浓度能改善番茄的光合速率，其中CO2浓度为700 μmol·mol－1时效果更好。得出这一结论的依据是 。 (3)图2为不同CO2浓度下高温和低温处理番茄叶片CO2固定速率相对值。综合图1和图2，你可以得到什么合理的结论？ (请回答2点) 答案　(1)C5(五碳化合物)　叶绿体基质　ATP和NADPH　(2)叶肉细胞和环境(或细胞外)　2种温度处理下，CO2浓度为700 μmol·mol－1时番茄光合速率相对值均高于其他2个处理　(3)高温胁迫降低了番茄的光合速率和CO2固定速率；适当提升CO2浓度可以有效缓解高温胁迫给作物光合作用带来的负面影响；CO2浓度升高使番茄的光合速率和CO2固定速率呈先上升后下降的趋势 解析　(1)在光合作用的暗反应阶段，CO2与叶绿体内的C5(五碳化合物)结合而被固定，该过程发生在叶绿体基质中。暗反应中CO2固定形成的产物还原为糖类时需光反应提供的ATP和NADPH。 (2)当番茄幼苗植株净光合速率为0时，对于叶肉细胞来说，其光合速率大于呼吸速率，此时番茄叶肉细胞中CO2的来源有细胞呼吸产生和从外界吸收。观察图1，在CO2浓度为700 μmol·mol－1时，高温和低温处理下番茄叶片光合速率相对值与其他2个处理时相比，提升的幅度更大，所以说CO2浓度为700 μmol·mol－1时改善番茄光合速率的效果更好。 (3)从图1和图2综合来看，一方面，高温胁迫降低了番茄的光合速率和CO2固定速率；一方面适当提升CO2浓度可以有效缓解高温胁迫给作物光合作用带来的负面影响；另一方面CO2浓度升高使番茄的光合速率和CO2固定速率呈先上升后下降的趋势。 4．(2025·广西三模)强光条件下，绿色植物细胞内光合色素吸收过多光能会造成光系统损伤，植物会通过一系列生理变化来减少这种伤害。科研人员对某绿色植物光暗转换中的适应机制开展相关研究，测定了绿色植物由暗到亮过程中CO2吸收速率的变化，以及光反应相对速率和热能散失比例(叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例)，结果分别如图1和图2。 (1)科研人员测定绿色植物由暗到亮过程中，CO2吸收速率的变化，结果如图1。 ①绿色植物细胞内捕获光能的光合色素分布于 ；若要通过吸收光能的百分比来检测叶肉细胞中叶绿素的含量，应选择 光。 ②结果显示，未开始光照时，检测到CO2吸收速率低于0，这是由于植物细胞进行 (填生理过程)的结果。0.5 min后，CO2吸收速率才迅速升高，说明此时光合作用 反应过程的反应才启动。 (2)结合图1及光合作用过程推测，0～0.5 min之间，图1光反应相对速率逐渐下降原因是 。 (3)请分析，图2中0～2 min之间中热能散失比例变化对该绿色植物适应强光环境的意义是 。 答案　(1)①类囊体薄膜　红　②细胞呼吸(呼吸作用/有氧呼吸)释放CO2　暗　(2)暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制　(3)0～0.5 min(暗反应未启动时)，吸收的光能未被暗反应利用，而主要以热能形式散失，可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤；0.5～2 min(暗反应启动后)，以热能形式散失比例减少，吸收的光能可有效转化为有机物糖类中的化学能 解析　(1)①光合作用的色素位于类囊体薄膜上，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，为排除类胡萝卜素的影响，应选择红光。②植物进行光合作用需要消耗CO2，据图1可知，未开始光照时，CO2吸收速率低于0，这是由于植物细胞进行呼吸作用释放CO2的结果；CO2在暗反应过程中参与CO2的固定过程，图示0.5 min后暗反应过程才被激活，二氧化碳吸收速率升高。 (2)光反应可为暗反应提供ATP和NADPH，据图1可知，正常情况下0.5 min后暗反应被激活，二氧化碳吸收增多，而图2中0～0.5 min之间，光反应速率降低，原因是暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累导致光反应被抑制。 (3)结合上述分析可知，0～0.5 min(暗反应未启动时)，吸收的光能未被利用，以热能形式散失，可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受(光)损伤；0.5～2 min(暗反应启动后)，以热能形式散失比例减少，保证了色素吸收的光能可有效转化为有机物糖类中的化学能，以提高光合速率。 5．(2025·四川教学联盟高三检测)小麦是我国主要的粮食作物，干旱是限制小麦生长的主要因素之一。研究人员以小麦品种百农207为实验材料，探究外源独脚金内酯(GR24)对干旱胁迫下小麦幼苗生长的影响，部分实验结果如图所示。回答下列问题： 注：CK对照组为Hoagland营养液培养，SL组为Hoagland营养液＋GR24培养，P组为Hoagland营养液＋干旱胁迫培养，PS组为“？”培养；其他条件相同且适宜。 (1)研究发现，干旱胁迫下小麦叶片黄化程度明显，据图甲分析，原因是 。 (2)实验中，PS组的“？”培养条件是 。 图乙中，与CK组相比，P组叶片相对含水量显著降低，而PS组叶片相对含水量较P组显著增加，推测这一变化可能与 引起的蒸腾量减少有关。 (3)结合图甲、乙分析可知，GR24能有效缓解干旱胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用，其缓解的机制是 (答出2点即可)。 答案　(1)干旱胁迫下小麦叶片的总叶绿素含量降低 (2)Hoagland营养液＋干旱胁迫＋GR24培养　(外施GR24导致)小麦叶片气孔部分关闭　(3)GR24可缓解干旱引起小麦叶片的叶绿素含量下降；可使小麦叶片的气孔部分关闭，减少蒸腾作用散失水分 解析　(1)叶绿素分布在叶绿体类囊体的薄膜上。据图甲可知，与对照组比较，干旱胁迫下小麦叶片的总叶绿素含量降低，故干旱胁迫下小麦叶片黄化程度更明显。 (2)根据对照实验的单一变量原则可知，PS组的“？”培养条件是Hoagland营养液＋干旱胁迫＋GR24培养。因乙中，PS组叶片相对含水量较P组显著增加，推测这可能与外施GR24导致小麦叶片气孔部分关闭引起的蒸腾量减少有关。 (3)根据图甲可知，GR24能有效缓解干旱胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用，其缓解的机制是GR24可缓解干旱引起小麦叶片的叶绿素含量下降；根据图乙可知，GR24能有效缓解干旱胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用，其缓解的机制是可使叶片的气孔部分关闭，减少蒸腾作用散失水分。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $