2027届高中生物一轮复习讲义 高考共鸣点7　光呼吸、C4植物、CAM植物等特殊代谢类型、逆境(胁迫)对光合作用的影响

该高中生物学高考复习讲义围绕光呼吸、C4植物、CAM植物等特殊代谢类型及逆境对光合作用的影响核心考点，通过对比C3/C4/CAM植物结构与代谢过程、分析逆境（光照、CO2等）影响原理构建知识体系，设置考点梳理、方法指导（如结构与功能观应用）、真题讲解（全国卷典型例题）等环节，帮助学生系统突破难点。 讲义注重生命观念与科学思维培养，如结合C4植物维管束鞘细胞结构分析CO2浓缩机制，引导学生建立结构与功能观；设计CAM植物昼夜pH变化实验探究活动，强化科学探究能力。配套分层练习和真题解析，助力学生高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

高考共鸣点7　光呼吸、C4植物、CAM植物等特殊代谢类型、逆境(胁迫)对光合作用的影响 热点1　光呼吸、C4植物、CAM植物等特殊代谢类型 类型1　C4植物 1.深入理解C4植物的光合作用过程 C3、C4植物的叶片结构 C4植物的光合作用过程 解读 ①场所：C4植物叶肉细胞的叶绿体有类囊体，能进行光反应，而维管束鞘细胞没有完整的叶绿体，所以C4植物光反应发生在叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上，而CO2的固定发生在叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体基质中。 ②两次CO2固定：CO2＋C3→C4、CO2＋C5→2C3。 ③亲和力：C4植物PEP羧化酶对CO2具有高亲和力，当外界环境干旱导致植物气孔导度减小时，C4植物就能利用细胞间隙低浓度的CO2继续生长，而C3植物则不能，故在干旱环境中，C4植物比C3植物生长得好。 2.C3植物与C4植物光合作用过程的比较 植物类型 CO2的受体 CO2固定后的产物 CO2固定的场所 C3还原的场所 光反应场所 暗反应途径 C3植物 C5 C3 叶肉细胞的叶绿体基质 叶肉细胞的叶绿体基质 叶肉细胞的叶绿体基粒 C3途径 C4植物 C3(PEP) 和C5 C4和C3 叶肉细胞的细胞质基质和维管束鞘细胞的叶绿体 维管束鞘细胞的叶绿体 叶肉细胞的叶绿体基粒 C4途径和C3途径 [例1] (2022·全国甲卷，29)根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题： (1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________________(答出3点即可)。 (2)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__________________________________________________________________ ____________________________________________________(答出1点即可)。 (3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 答案　(1)O2、NADPH和ATP　(2)叶片自身呼吸作用需要消耗一部分光合产物　(3)C4植物的CO2补偿点低于C3植物，C4植物能够利用较低浓度的CO2 解析　(1)光合作用光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体薄膜，光反应发生的物质变化包括水的光解以及NADPH和ATP的形成，因此光合作用光反应阶段生成的产物有O2、NADPH和ATP。(2)叶片光合作用产物一部分用于自身呼吸消耗，其余部分被输送到植物体的储藏器官储存起来。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。(3)干旱会导致气孔开度减小，CO2吸收减少，由于C4植物的CO2补偿点低于C3植物，则C4植物能够利用较低浓度的CO2，因此光合作用受影响较小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生长得好。 类型2　景天科植物(CAM植物) ①CAM植物夜间吸入CO2，淀粉经细胞呼吸第一阶段形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，在PEP羧化酶催化下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸储存在液泡中(从而表现出夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降)。 ②白天气孔关闭，苹果酸转移到细胞质中脱羧，放出CO2，进入C3途径合成淀粉；形成的丙酮酸可以再还原成三碳糖，最后合成淀粉(从而表现为白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升)。 ③从进化角度看，这种气孔开闭特点的形成是自然选择的结果。但夜晚，该类植物不能合成葡萄糖，原因是没有光反应为暗反应提供ATP和NADPH。 ④如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率基本不变。 ⑤分析图中信息推测，CAM途径是对干旱环境的适应；该途径除了维持光合作用外，对植物的生理意义还表现在有效避免白天旺盛的蒸腾作用造成水分过多散失。　　　 [例2] (2021·全国乙卷，29)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题： (1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有________________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和________释放的CO2。 (2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止________________，又能保证____________正常进行。 (3)若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果) 答案　(1)叶绿体、细胞质基质、线粒体　细胞呼吸 (2)蒸腾作用过强导致植物细胞过度失水　光合作用　(3)实验思路：取若干长势相同的植物甲，平均分为A、B两组；将A组置于干旱条件下培养，B组置于水分充足的条件下培养，其他条件相同且适宜；一段时间后，分别测定两组植物甲白天和夜晚液泡中的pH。预期结果：B组液泡中的pH白天和夜晚无明显变化，A组液泡中的pH夜晚明显低于白天。 解析　(1)白天植物的叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用过程中产生ATP的场所是叶绿体，呼吸作用过程中产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。据题干信息可知，白天储存在液泡中的苹果酸脱羧释放出CO2用于光合作用，同时叶肉细胞也进行细胞呼吸，细胞呼吸释放出来的CO2也可用于光合作用。 (2)干旱的环境中，白天气孔关闭可以降低蒸腾作用，避免植物细胞过度失水；夜间气孔打开吸收CO2，通过生成苹果酸储存在液泡中，白天苹果酸脱羧释放的CO2为光合作用的进行提供原料，保证了光合作用的正常进行。(3)该实验的目的是验证植物甲在干旱环境中存在特殊的CO2固定方式，根据题干信息，晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中，推测苹果酸的存在会导致液泡中呈酸性，由于白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，可判断苹果酸分解释放出CO2后液泡中酸性下降或趋于中性，因此实验中需要检测白天和夜晚叶肉细胞中液泡的pH。 类型3　光呼吸 RuBP羧化酶是双功能酶，既可催化C5与CO2的固定(羧化)，又可催化C5与O2的反应(加氧)，其催化方向取决于CO2/O2的值： ①该比值增大，羧化反应增强，进行光合作用； ②该比值减小，加氧反应增强，进入C2途径。 因此，高O2环境下，光呼吸会明显加强，而提高CO2浓度可明显抑制光呼吸。 光呼吸的有利影响——减少光抑制 在高光强、高温、干旱环境下，光反应速率大于暗反应速率，叶肉细胞中积累ATP和NADPH，这些物质积累会产生自由基，损伤叶绿体导致光抑制。此时，光呼吸会消耗多余的ATP和NADPH，从而减轻对叶绿体的伤害，减少光抑制。　　　 [例3] (2025·陕晋宁青卷，17)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，保卫细胞吸水，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酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株(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，在相同光照条件下，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，故相较于植株W，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(减小)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。 热点2　逆境(胁迫)对光合作用的影响 1.环境胁迫对光合作用的影响 环境胁迫，也称为逆境，是对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。环境胁迫问题主要涉及环境条件对植物细胞代谢的影响，主要考查角度及原理分析如下： 类型 影响原理 主要表现 光照 主要指不合乎植物生长要求的光照强度和光质条件，通过影响光反应来影响农作物的光合作用 影响植物叶绿素的合成；对类囊体薄膜造成损伤 CO2 CO2是光合作用的反应物，低于CO2补偿点的CO2浓度会通过影响暗反应速率来影响光合作用强度 光合作用原料CO2不足导致暗反应速率下降 温度 低温逆境和高温逆境，主要通过影响叶绿体的结构、酶的活性和气孔导度来影响光合作用 叶绿体的结构和功能受损，酶的活性降低，气孔导度降低，光合速率下降 水分 水分胁迫包括干旱和水淹两种情况。干旱时气孔关闭，影响CO2的吸收而影响暗反应，进而影响光合作用；农作物被水淹时，根细胞进行无氧呼吸产生酒精或乳酸，对细胞造成毒害 无机盐 矿质元素对光合作用的影响主要包括：①影响叶绿体中物质和结构的形成，如叶绿素(Mg2＋)；②盐胁迫影响根系吸水，进而影响气孔开放程度；③重金属盐会影响叶绿素的合成和光合作用有关酶的活性 2.传统农业生产中的典型管理措施 (2026·西安高新一中调研)水是农业生产中最重要的限制因素，长期缺水能引起细胞中过氧化物增多，对细胞造成损伤。研究员对马铃薯进行不同程度的干旱胁迫20天后，对其鲜重、净光合速率、叶绿素浓度(SPAD值)、气孔导度、超氧化物歧化酶(SOD)的活性进行检测，以期为马铃薯耐旱品种的选育和耐旱性分子机理提供理论依据。实验结果如表所示。 处理 鲜重/ (g·株－1) 净光合速率/ (μmol·m－2·s－1) 叶绿素浓度(SPAD值) 气孔导度/ (mol·m－2· s－1) SOD活性/ (U·g－1) CK (正常) 579.8 19.8 44.5 0.46 460 T1(中度干旱) 420.2 16.2 48.1 0.41 745 T2(重度干旱) 361.4 11.5 58.5 0.21 770 注：叶绿素浓度表示单位面积叶绿素的含量；气孔导度表示气孔开放程度；SOD能分解过氧化物。 (1)净光合速率可以用测得的单位时间、单位叶面积的 __________________________________________________________________ (写出2种即可)表示。在马铃薯光合作用过程中，水在光下分解为____________的同时并产生电子，电子用于____________的形成。 (2)由表可知，干旱胁迫使马铃薯SPAD值________________________________， 而净光合速率下降，这种现象称为“非功能性”的持绿。从光合作用过程的角度分析，干旱胁迫导致净光合速率下降的原因是 __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)马铃薯属于一种耐旱植物，根据实验结果分析，马铃薯耐旱的分子机理是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 答案　(1)CO2的吸收量、O2的释放量或有机物的积累量　氧和H＋　NADPH(还原型辅酶Ⅱ) (2)增加　干旱胁迫时，植物为了降低蒸腾作用水分的散失，气孔导度降低，CO2供应量减少，暗反应有机物的合成速率降低　(3)干旱胁迫下，马铃薯SOD活性增强，其可分解细胞中因缺水而产生的过氧化物，减轻对细胞的损伤 解析　(1)净光合速率常用单位时间、单位叶面积O2的释放量、CO2的吸收量或有机物的积累量等表示。光反应过程中水在光下分解生成氧、H＋和电子，电子经电子传递链参与NADPH的形成。(2)与对照组(CK组)相比，T1和T2组的SPAD值均较高，说明干旱胁迫可使马铃薯SPAD值增加。结合表分析，干旱条件下马铃薯气孔导度降低，CO2供应量减少，使暗反应有机物的合成速率降低，进而导致净光合速率下降。(3)据表可知，干旱胁迫下马铃薯的SOD活性增强，结合“长期缺水能引起……对细胞造成损伤”和SOD能分解过氧化物分析马铃薯耐旱的分子机理，即干旱胁迫下，马铃薯SOD活性增强，其可通过分解细胞中因缺水而产生的过氧化物来减轻对细胞的损伤。 强化练1　光呼吸、C4植物、CAM植物等特殊代谢类型、逆境(胁迫)对光合作用的影响 (时间：40分钟　分值：50分) 【精准强化】 1.(2025·辽宁沈阳二中质检)聚球藻是海洋中的一种蓝细菌。图1是聚球藻胞内光合片层(同心环样的膜片层结构)上进行的光反应阶段示意图，请据图回答问题： (1)聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的________(填结构名称)，图1中的物质X和物质Y分别是________和________。 (2)在光合片层上，PS Ⅱ复合体将吸收的光能转化为电能和化学势能，电能最终转化为____________________________________。图1中ATP合酶催化合成ATP所需能量的直接来源是________________________。 (3)已知聚球藻PS Ⅱ和PS Ⅰ复合体中只有叶绿素a，高等植物中具有而聚球藻没有的光合色素有____________________。 (4)由图1可知藻胆蛋白体的主要功能是________________________。 (5)光合作用的暗反应中，催化CO2固定的酶Rubisco在CO2浓度较低的环境下，会与O2结合进行光呼吸，消耗有机物，产生CO2。聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体，结构如图2所示，羧酶体对CO2、O2等气体的通透性较低，羧酶体有利于聚球藻生长的意义是________________________________________ __________________________________________________________________。 答案　(1)类囊体薄膜　H2O(或水)　O2(或氧气)　(2)NADPH和ATP中(活跃)的化学能　膜两侧的H＋浓度差(或H＋浓度梯度提供的分子势能)　(3)叶绿素b和类胡萝卜素　(4)吸收光能并将其传递给叶绿素a　(5)提高光合作用的效率，减少有机物的消耗 解析　(1)聚球藻胞内光合片层上进行光反应阶段，类似于高等植物叶绿体类囊体薄膜的作用。分析图1可知，PS Ⅱ复合体产生H＋和e－的过程为水的光解，则物质X和物质Y分别是水和氧气。(2)分析图1可知，PS Ⅱ复合体吸收光能后，将水分解为O2和H＋等，经过电子传递，形成ATP和NADPH，于是光能转化成ATP和NADPH中的化学能。在ATP合酶的作用下，由H＋浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。(3)聚球藻只有叶绿素a，而高等植物除了具有叶绿素a外，还具有的光合色素是叶绿素b和类胡萝卜素。(4)由图1可知，藻胆蛋白体的主要功能是吸收光能并将其传递给叶绿素a，从而驱动光反应的进行。 (5)据图2分析，羧酶体内部可以维持较高的CO2浓度和较低的O2浓度，从而有利于Rubisco催化CO2的固定而避免光呼吸的发生，故羧酶体有利于聚球藻提高光合作用的效率并减少有机物的消耗。 2.(2026·湖南长沙一中联考)仙人掌科植物能在黑暗时开放气孔固定CO2产生苹果酸，光照时苹果酸能脱羧释放出CO2，其部分过程如图所示。 (1)黑暗时，仙人掌叶肉细胞在________________(填场所)固定来源于____________________________的CO2，此时景天科植物叶肉细胞中无淀粉生成的原因是_______________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)研究发现催化OAA生成的PEP羧化酶的活性具有昼夜差异性，根据图示推测，其在________时活性更高，其生理意义是_______________________________ __________________________________________________________________。 (3)有研究表明仙人掌提取物具有降血糖作用，如下为验证实验的部分步骤和预期实验结果，请补充完整。 ①制作仙人掌提取液：将仙人掌全草入药进行提取、除杂质，再用旋转蒸发器蒸干后加蒸馏水配制成提取液。 ②建立糖尿病模型鼠：将________________的小鼠随机均分成A、B、C 3组，给A、B两组小鼠连续4天腹腔注射适量四氧嘧啶(能选择性地引起胰岛B细胞坏死)，测量其空腹血糖。 ③设置对照组和实验组：A组小鼠每天每只灌胃适量的仙人掌提取液，B、C组小鼠________________，连续处理4天，在相同且适宜的条件下饲养小鼠，4天后测定各组小鼠的空腹血糖。 ④预期实验结果：___________________________________________ __________________________________________________________________。 答案　(1)细胞质基质　外界环境和呼吸作用产生　没有光照，不能为暗反应提供ATP和NADPH　(2)黑暗　夜晚PEP羧化酶活性高有利于固定更多的CO2，白天PEP羧化酶活性低能减少将CO2固定为苹果酸，从而保证更多的CO2用于暗反应　(3)②生理状况相似的健康　③每天每只灌胃等量蒸馏水　④A组空腹血糖浓度低于B组，高于C组 解析　(1)由图可知，黑暗时，仙人掌叶肉细胞在细胞质基质固定CO2，这些CO2来源于外界环境和呼吸作用产生。黑暗时，因为没有光照，不能生成ATP和NADPH，此时植物叶肉细胞中无淀粉生成。(2)在黑暗(或夜晚)时PEP羧化酶的活性更高，这有利于将CO2固定在苹果酸中，以供白天使用；白天PEP羧化酶的活性降低，可以保证更多的CO2用于暗反应，而不是被固定在苹果酸中。(3)分组时，将生理状况相似的健康小鼠随机均分成A、B、C 3组，其中C组为健康鼠(空白对照组)，A、B组建立糖尿病模型鼠，A组为实验组，B组为对照组，A组灌胃适量仙人掌提取液，B、C组小鼠灌胃等量蒸馏水，根据实验目的(验证仙人掌提取物具有降血糖作用)，预期实验结果为A组空腹血糖浓度低于B组，高于C组(或与C组差不多)。 3.(2026·广东湛江模拟)植物叶肉细胞中的Rubisco是一个双功能酶，CO2浓度较高时，倾向于催化五碳糖和CO2反应；O2浓度较高时，倾向于催化五碳糖和O2反应生成CO2(称为光呼吸)。科研人员根据研究成果建构了如图所示的代谢模型，请回答下列问题： (1)植物进行光呼吸需要的条件有_______________________________________ __________________________________________________________________(答出两点)。 (2)植物进行光呼吸不利于光合作用中有机物的积累，因此为提高农作物的产量需要抑制光呼吸。研究发现，增施有机肥可以抑制光呼吸，原因是有机物被微生物分解后，使____________，CO2的固定________(填“增强”或“减弱”)，从而抑制光呼吸。 (3)已知光反应产物的积累会对叶绿体造成伤害，请分析高光照强度下，植物进行光呼吸的积极意义：________________________________________________ __________________________________________________________________。 (4)研究发现，Mg2＋是Rubisco的重要激活剂，据此推测植物在缺镁条件下，光合速率下降的原因：一方面缺镁会导致________________，影响光反应过程，另一方面缺镁还会导致______________________，影响暗反应过程。 (5)研究表明，给作物长时间增施CO2会导致其光合速率逐渐减弱，最终影响作物产量，该现象被称为“光合适应”，根据所学知识，推测产生“光合适应”的原因： __________________________________________________________________。 答案　(1)光照、高O2浓度、低CO2浓度　(2)CO2浓度升高　增强　(3)高光照强度下，植物光反应产生的ATP和NADPH较多，光呼吸可以消耗多余的ATP和NADPH，减弱光反应产物积累对叶绿体造成的伤害　(4)光合色素含量降低　Rubisco活性下降　(5)淀粉积累过多，抑制了光合作用 解析　(1)由题干信息“CO2浓度较高时，倾向于……反应生成CO2(称为光呼吸)”可知，光呼吸的条件是高O2浓度、低CO2浓度，除此之外还需要光照。(2)增施有机肥，有机物被微生物分解后，CO2浓度升高，Rubisco倾向于催化五碳糖和CO2反应，即CO2的固定增强，从而抑制光呼吸。(3)已知光反应产物的积累会对叶绿体造成伤害。在高光照强度下，植物光反应产生的ATP和NADPH较多，光呼吸可以消耗多余的ATP和NADPH，从而减弱光反应产物积累对叶绿体造成的伤害。(4)Mg2＋是Rubisco的重要激活剂，Mg是叶绿素的重要组成元素，植物缺镁会导致光合色素含量降低、Rubisco活性下降，从而导致光合速率降低。(5)由题意可知，给作物长时间增施CO2会导致其光合速率逐渐减弱，最终影响作物产量，分析原因可能是长时间增施CO2会导致光合产物(淀粉)积累，从而抑制光合作用。 4.(2025·江西卷，20)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)。 回答下列问题： (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)①等量的第0天和处理后第6天的辣椒1号、辣椒2号 ②离体叶绿体　③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 解析　(1)根据图甲可知，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。 5.(2025·贵州卷，17)牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种酶参与。回答下列问题： (1)开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的主要环境因素是________，叶绿素分布在叶绿体的________上，开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是 __________________________________________________________________。 (2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在不同时间取样，并将样品低温保存，低温保存的目的是___________________________________________ __________________________________________________________________。 用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是________。 (3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。下图所示为“豆绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。据图推测，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (答出2点) 答案　(1)温度和光照　类囊体薄膜　叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，绿光被反射出来　(2)低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解　无水乙醇　(3)PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达 解析　(1)牡丹绿色系品种“豆绿”开花初期花瓣绿色逐渐加深，中后期逐渐褪绿转为淡粉色。叶绿素是影响该花呈色的主要色素，其合成与降解需多种酶参与，酶活性受温度的影响，此外叶绿素合成还需要光照，据此推测，开花初期花瓣绿色逐渐加深，影响这一过程的主要环境因素是温度和光照，叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，开花初期叶绿素使花呈现绿色的原因是叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，反射绿光，因此花瓣呈现绿色。(2)为研究不同时期花瓣中叶绿素含量变化，需在不同时间取样，并将样品低温保存，这是因为低温条件下，酶活性低，叶绿素不易被降解，因而便于叶绿素含量的检测。用于提取“豆绿”花瓣中叶绿素的试剂是无水乙醇。(3)研究表明，PSNAC5蛋白通过调控叶绿素代谢相关基因的表达影响叶绿素含量。题图所示为“豆绿”开花初期PSNAC5基因沉默对花瓣中叶绿素含量的影响。图中显示，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量比对照组明显增多，据此推测，PSNAC5基因沉默后叶绿素含量变化的根本原因可能是PSNAC5基因沉默后促进了叶绿素合成相关基因的表达，抑制了与叶绿素分解相关基因的表达。 学科网（北京）股份有限公司 $