专题6 山东模拟专练(实战册)-【实战高考】2026年高考生物总复习（山东专版）

O专题6光合作用 太阳能 0 大气C02 中的能量转换效率也会发生改变，原因是 发电 电极 气泵 装置 电能 酶系统 (3)在与植物光合作用固定的CO2量相等 od →糖类 H20 开关 的情况下，该系统糖类的积累量 模块1 模块2 模块3 (填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是 (1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功 能的模块是 ,模块3中的 (4)干旱条件下，很多植物光合作用速率降 甲可与C02结合，甲为 低，主要原因是 (2)若正常运转过程中气泵突然停转，则 人工光合作用系统由于对环境中水的依赖 短时间内乙的含量将 (填“增加” 程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用 或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2 前景。 将来考什必 山东模拟专练 答案：P399 考点闯关 考点①光合作用的原理及应用 D.上述实验结果说明铁氰化钾可能通过接 1.(2024山东日 实验组 受电子降低PSⅡ受损来减轻微藻的光 照期末)当光 (加铁氰化钾) 抑制 照过强，植物 2.(2025山东潍坊统考)生活在炎热干旱环境 对照组 吸收的光能超 的景天科植物石莲花，在夜晚，气孔开放吸 3光照强度 过光合作用所能利用的能量时，引起光能 收CO2,合成苹果酸存储于细胞内，在白天， 转化效率下降的现象称为光抑制。光抑制 苹果酸分解释放CO2,在气孔紧闭的条件下 主要发生在光系统Ⅱ(PSⅡ)，PSⅡ能将水 进行光合作用，这种独特的代谢方式被称为 分解为O2和H+并释放电子。电子积累过 CAM途径 多会产生活性氧使PSⅡ变性失活，导致光 (1)提取石莲花光合色素时，为保护色素需 合速率下降。为研究铁氰化钾（一种电子 向研钵加入 ;通过测定色素提取液 受体)对微藻光抑制现象的作用，研究人员 对红光的吸收量可间接计算叶绿素含量，请 进行了相关实验，结果如图。下列说法错 分析不用蓝紫光吸收量进行计算的原因是 误的是() A.PSⅡ分解水产生的H+和电子与NAD (2)石莲花进行光反应过程中产生的NAD 结合形成暗反应所需的NADH PH在暗反应中的作用是 B.光强度在I1~I2,对照组光合放氧速率 NADP+的全称是 不再上升与光能转化效率下降有关 (3)PPC是CAM途径中固定CO2的酶，苹 C.在经光照强度I3处理的微藻中加入铁氰 果酸的堆积会抑制PPC的活性。PPCK可 化钾后，光合放氧速率无法恢复正常 催化PP℃磷酸化，磷酸化后的PP℃仍能固 39 实战册 实战高考·生物学 定CO2。研究表明，PPCK在夜间表达水平 氧转化为氧气。下列说法错误的是( 较高，推测PPCK可通过PPC磷酸化 25 (填“增强”“减弱”或“不影响”)上述抑 2 制作用。为验证上述推测，研究者设计了下 m 3 2 表所示的实验。请完善实验，并预期结果。 10 5 组别 材料 检测指标 预期结果 警 0 0 组① 组② 组③ 组④ 夜间检测： 对照组 野生型石莲花 对照组 GABA 铝胁迫铝胁迫+GABA 细胞内 (全营养液)处理 处理 处理 敲除PPCK基 和PPC A.组②~④中，使用的溶剂应为全营养液 实验组 因的石莲花 磷酸化水平 B.本实验可用O2产生速率表示该植物的总 考点②光合作用的影响因素及应用 光合速率 C.铝胁迫会影响植物细胞内的能量转化和 3.(2024山东菏泽一模)如图是某绿藻适应水 信息传递 生环境、提高光合效率的机制图。光反应产 D.GABA可增加铝胁迫处理组SOD的含 生的物质X可进入线粒体促进ATP合成。 量，延缓细胞衰老 下列叙述错误的是( 考点3光合作用与细胞呼吸的综合 细胞外 细胞质基质 叶绿体 ATP ATP 5.(2025山东青岛一模)银杏叶中的黄酮醇具 HCO →HC05 HCO 有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例 ADP ADP +Pi +Pi Rubisco C0 卡尔文 循环 对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响， 科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的 A.可为图中生命活动提供ATP的生理过 光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为 程有细胞呼吸和光合作用 1:1(1R1B)、1:3(1R3B)、1:5(1R5B)和 B.图中HCO3的浓度大小为细胞外>细胞 白光(W,对照)4种光质处理，处理20d后 质基质>叶绿体 检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2 C.物质X为氧气，通过提高有氧呼吸水平 促进HCO5进人细胞质基质 浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 D.在水光解产生H+的作用下，可提高叶绿 >121 100 10 8 体内CO2水平，利于暗反应进行 6 64 4.(2025山东德州一模)土壤中可溶性铝含量 2 0 过高可引起细胞内A13+水平过高，诱导一 W 1R1B1R3B 1R5B W 1R1B 1R3B 1R5B 光质处理 光质处理 种自由基—活性氧大量产生，致使植物受 6001 灾。为探究外源GABA对铝胁迫下某植物 500 400 6420 的作用，设计四组实验，并测定各组植物叶 300 200 864 片的几项生理指标，结果如图。SOD基因 100 0 W 1R1B 1R3B 1R5B W 1R1B 1R3B 1R5B 表达的超氧化物歧化酶(SOD)可以将活性 光质处理 光质处理 40 O专题6光合作用 (1)由图可知，实验组的净光合速率都比对 (3)除光质外，光照和黑暗交替频率也可以 照组高，原因是 。 实验组净光合速 影响银杏的光合产物积累量。研究人员采 率的变化主要由非气孔因素导致，原因是 用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态 相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长 (2)不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量 相同。结果发现随着光暗交替次数的增加 的影响为 。黄酮醇是银杏叶细胞 和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累 的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄 量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分 酮醇相比， 技术可实现黄酮醇的工 析，出现上述现象的原因： 厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液 的目的 (答出两点》 拔高闯关) 1.(2024山东临沂一模)科学家利用细菌视紫 催化作用合成的，其头部和尾部分别具有亲 红质和ATP合酶等构建了一种简单的人工 水性和亲脂性。下列说法正确的是() 光合细胞，可以产生ATP,为细胞代谢提供 A.镁元素在细胞中主要以离子的形式存在 能量，模式图（部分）如图。关于该人工光合 B.叶绿素a的尾部可能嵌在类囊体薄膜中 细胞的叙述，错误的是( C.可用无水乙醇作层析液分离出绿叶中的 叶绿素a ADP D.叶绿素a呈黄绿色，主要吸收蓝紫光和红光 H+ 光照 TP合酶 3.(2024山东潍坊安丘模拟)研究人员以生长 人工光合 细胞器膜 状态相同的绿色植物为材料，在相同的条件 H 1H H+ 人H 下进行了四组实验。其中D组连续光照t c00 细菌视紫红质 蛋白质 秒，A、B、C组依次加大光照一黑暗的交替 频率，每组处理的总时间均为t秒，发现单 位光照时间内光合作用产物的相对含量从 A.细菌视紫红质类似于光合色素，能够实 A到C依次越来越大。下列相关说法正确 现能量转换 的是( B.H+利用光能以主动运输的方式进入人 A组 工光合细胞器 B组 C组 C.人工光合细胞器膜上产生的ATP只能 D组 用于蛋白质的合成 A.实验说明白天给予一定频率的遮光有利 D.人工光合细胞器与植物细胞的叶绿体功 于农作物增产 能不完全相同 B.实验过程中C组积累的有机物最多 2.(2024山东潍坊期末)叶绿素a(化学式为 C.实验结束后立即检测植物体内NADPH C55H72ON4Mg)是由谷氨酸经一系列酶的 含量，D组最高 41 实战册 实战高考·生物学 D.实验组由黑暗变为光照时，光反应速率 没有下降，但光饱和点提高了。下列说法正 增大，暗反应速率变小 确的是( 4.(2024山东菏泽期末)科研人员对绿色植物 A.强光下D1的降解速率可超过其补充 光暗转换过程中的适应机制进行研究。测 速率 定绿色植物由黑暗到光照的过程中CO2吸 B.PSⅡ等吸收的光能一部分储存在ATP、 收速率(umol·m2·s1)和光反应相对速 NADPH中 率（μmol·m2·s1)的变化，结果如图。 C.品系R的核sbA表达产物应定位于叶 下列叙述正确的是( 绿体基质 光照 D.强光下气孔关闭，可能导致C5的含量迅 1.0 0.8 0.2 速降低，阻碍暗反应的进行 0.6 0.4 0.1 6.(不定项)(2024山东烟台一模)科研人员探 0.2 0 -0.2 暗0 8 100 究了不同光照强度下某植物光合作用、呼吸 时间/min 0.5 1-0.1 作用的变化规律，相关指标的检测结果如下 ◆光反应相对速率一C0,吸收速率 表所示。下列说法正确的是( ) A.黑暗时植物的CO2吸收速率为一0.1 umol·m2·s1,与线粒体内膜产生 净光合速率 呼吸速率 光照强 叶绿素含量 CO2有关 /μ(mol· /u(mol· 度/% /(mg·g-1) B.由黑暗转变为光照条件后，叶肉细胞中 m2·s-1) m-2·s-1) NADPH和ATP的量会一直增加 28.6 13.43 1.09 1.96 C.光照0~0.5min光反应相对速率下降， 52.5 13.98 1.58 2.15 与暗反应激活延迟造成NADPH和 78.3 14.13 2.12 2.56 ATP积累有关 100 12.38 3.67 1.83 D.光照2min后，光反应和暗反应速率均稳 A.该植物可以通过降低呼吸速率来适应低 定，暗反应速率大于光反应速率 光照强度环境 5.(不定项)(2024山东聊城期末)强光胁迫会 B.实验中该植物最大总光合作用速率为 导致大豆出现光抑制现象。接近光饱和点 16.05umol·m-2·s1 的强光会导致大豆的光系统Ⅱ(PSⅡ)出现 C.若光照强度由78.3%降至52.5%，短时 可逆失活，失活状态的PSⅡ加强了能量耗 间内植物体内C含量会下降 散，以避免受到进一步破坏。该过程中起重 D.实验中该植物适应低光照后，对光能的 要作用的是参与构成PSⅡ的D1蛋白。强 吸收能力可能会增强 光下D1即开始降解，其净损失率与PSⅡ单 7.(2025山东聊城一模)光照强度是影响光合 位时间接收的光子数正相关。编码D1的 速率的重要环境因素。当光照过强时，植物 sbA基因定位于叶绿体基因组，科研人员 吸收的光能会超过光合作用所能利用的量， 尝试将蓝细菌psbA导人大豆细胞核（纯合 致使电子积累过多而产生活性氧，活性氧会 品系R),结果发现在强光下D1的降解率并 使光系统变性失活，最终引起光能转化效率 42 0专题6光合作用 降低，这种现象被称为光抑制。植物为适应 ,加入铁氰化钾后光抑制解除的机制 不断变化的光照条件，形成了多种光保护机 是 制，主要包括依赖于叶黄素循环的热耗散机 制(NPQ)和D1蛋白周转依赖的PSⅡ损伤 (2)图乙为夏季白天对番茄光合作用相关指 修复机制。叶黄素循环是指依照光照条件 标的测量结果(Pn表示净光合速率，Fv/Fm 的改变，植物体内的叶黄素V和叶黄素Z 表示光合色素对光能的转化效率)，则在叶 可以经过叶黄素A发生相互转化。光系统 片内叶黄素总量基本保持不变的前提下， PSⅡ是一种光合色素和蛋白质的复合体， 12~14时，叶黄素种类发生了 (填 D1蛋白是PSⅡ的核心蛋白，铁氰化钾是能 “V→A→Z”或“Z→A→V”)的转化，该转化 接收电子的人工电子梭，可有效解除植物的 有利于防止光损伤。16时以后Fv/Fm的 光抑制现象。据图回答下列问题： 比值升高的原因是 e,铁氰化钾 (3)研究发现过剩的光能会损伤D1蛋白进 细 还还经经 经还欧胞 而影响植物的光合作用。研究人员对番茄 NADPH氧化酶 膜 NADP. NADPH 进行亚高温强光(HH)处理，实验结果如图 &88883至级对星8g叶绿 丙厅示。据图分析，HH条件下，光合速率 哑哑经哑哑硬哑型「 斑体膜 降低的原因不是气孔因素引起的，理由是 转运蛋白 NMDP色蛋 活性氧+ NADP+ ATP卡尔文循环 ,试推测其可能的原因是 光能V ADP +Pi 光系统 口气孔开度 ☑胞间C0,浓度 0, ATP合酶 400 H20 ☐RuBP羧化酶活性 300 (催化C0,固定) 甲 200 (A+Z/(V+A+Z) 100 40 对照组 HH组 16 Pn 20 12 丙 8.(2025山东济宁一模)Rubisco酶具有“两面 8 性”：CO2浓度较高时，该酶参与暗反应，催 0.8 Fv/Fm 化C5与CO2反应，最终得到光合产物；O2浓 0.7 度较高时，该酶参与光呼吸，催化C5与O2反 0.6 81012141618 一天时间h 应形成乙醇酸，最终产生CO2。图示实线部 乙 分为高光、高温条件下，水稻叶肉细胞的部 (1)据图甲分析，光系统PSⅡ分布在叶绿体 分代谢过程，图示虚线为利用基因工程技术 的 上，电子的最终供体是 构建的光呼吸GOC支路。回答下列问题。 43 实战册 实战高考·生物学 过氧化物酶体 CO C GLO 注： 乙醛酸 Rubisco 乙醇酸 Rubisco:RuBP羧化酶 1C酸 羟基乙酸 GL0:乙醇酸氧化酶 CAT:过氧化氢酶 糖 甘氨酸 H02 草酸 0X0:草酸氧化酶 --CAT 0X0 光合产物 C0, H,0 02 (1)光合作用暗反应过程中Rubisco催化反 (2)图中参与光呼吸过程的细胞结构有 应的产物被还原，为其提供能量的物质是 研究发现，光照强度降低时，光呼吸 。 晴朗的夏季中午，水稻会出现“光 的速率也会降低，推测其原因是 0 合午休”现象，该现象的产生主要与一种植 (3)光呼吸GOC支路的构建可显著提高水 物激素含量的变化相关，该激素为 稻产量，其原理是 他音考什么 高考全国视野 答案：P402 真题精练 A.在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而 1.(2025河北，4,2分)对绿色植物的光合作用 下降的原因是呼吸速率上升 和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的 B.在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升 是() 高与光合酶活性增强相关 A.类囊体膜上消耗H2O、而线粒体基质中 C.在图中两个CP点处，植物均不能进行光 生成H2O 合作用 B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中 D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值 生成CO2 最大 C.类囊体膜上生成O2,而线粒体内膜上消 3.(2025安徽，2,3分)关于“探究光照强度对 耗O2 光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误 D.叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基 的是( ) 质中分解有机物 A.用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片 2.(2023北京，3,2分)在两种光照强度下，不 相对一致应避开大的叶脉 同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。 B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间 对此图理解错误的是( 的距离，以进行对比实验 050 高光强 C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化， ≡40 M 可计算出实际光合作用强度 30 品 D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可 10 低光强 能与其接受的光照强度不同有关 0 4.(2022海南，3,3分)某小组为了探究适宜温 100 CP CP 度下CO2对光合作用的影响，将四组等量 10 20 30 40 叶温/℃ 菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不 44少，最终运往籽粒的蔗糖较少，故其籽粒淀粉含量低。 6(1)有无光照、有无H基因或H蛋白温度、CO2浓 度、水（答出2个，合理即可）(2)不能野生型PSⅡ损 伤大但能修复；突变体PSⅡ损伤小但不能修复(3)少 突变体NPQ高，PSⅡ损伤小，虽无H蛋白修复但PSⅡ活 性高，光反应产物多 解析(1)从图示可以看出该实验有两个自变量，一是有无 光照，二是拟南芥有无H基因或H蛋白。该实验的无关 变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有温度、CO2 浓度、水等。(2)野生型PSⅡ损伤大，但损伤可被H蛋白 修复；突变体PSⅡ损伤小，无H蛋白修复损伤。不能比 较出强光照射下突变体和野生型的PSⅡ活性强弱。(3) 强光照射下，突变体通过NPQ增加了光能的耗散，流向 光合作用的能量减少。若测得突变体的暗反应强度增 加，通过实验推测原因可能是突变体NPQ高，PSⅡ损伤 小，虽无H蛋白修复但PSⅡ活性高，光反应产物多。 ⑦(1)蓝紫光(2)五碳化合物供应不足CO2供应不足 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(3)减弱促进光反应关键蛋白的合成 解析(1)苹果幼苗叶肉细胞中的色素有叶绿素、叶绿素 b、叶黄素、胡萝卜素等，其中胡萝卜素在层析液中溶解度 最大，故分离色素时，随层析液在滤纸上扩散速度最快的 色素是胡萝卜素，它主要吸收蓝紫光。(2)影响光合作用 的外界因素有光照强度、CO2的浓度、温度等，内部因素 有酶的活性、色素的含量、五碳化合物的含量等。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，可能的原因有五碳化合物供应不足、C○2供 应不足；氧气的产生速率继续增加，原因是光反应速率增 强，水光解产生氧气的速率增强。(3)据图分析，与甲组 相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR 后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处 理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可 抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反 应关键蛋白的合成发挥作用。 ⑧(I)基质光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反 应消耗的C5减少，C6与O2结合增加，产生的CO2增多 (2)低喷施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加， 山东模 考点闯关) 考点①光合作用的原理及应用 ①A解析光反应中，水分解为O2、H+和电子，电子与 H+、NADP+结合形成暗反应所需的NADPH,A错误。 光照强度从1到I2的过程中，对照组微藻的光合放氧速 率不变，光合作用利用的光能不变，但光照强度增加，因 ○实战册参考答案及解析 光呼吸（及呼吸作用）释放的CO2减少，即叶片中的CO2 吸收量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下， 两者即可相等(3)100300 解析(1)C5与C○2结合发生在叶绿体基质中，光呼吸中 O2与CO2竞争性结合C5,则C5与O2结合也发生在叶 绿体的基质中。分析已知条件（突然停止光照）和结果 (叶片CO2释放量变化)之间的逻辑关系：突然停止光 照→光反应产生的ATP、NADPH减少→C3还原受阻，含 量增加→消耗的C5减少→光呼吸C5与○2结合增加→ CO2增多。(2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/L SoBS溶液的水稻叶片光合作用强度增加，光呼吸强度降 低或固定CO2增强、释放CO2减弱，即叶片中的CO2吸 收量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下，两 者即可相等。(3)光合作用合成有机物，光呼吸会消耗有 机物，为探究S0BS溶液利于增产的最适喷施浓度，需要 在光合作用强度与光呼吸强度的最差大值的两侧浓度之 间进一步进行实验，即100mg/L与300mg/L之间。 ⑨(1)模块1和模块2五碳化合物（或C)(2)减少 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足(3)高 于人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（或：植物 呼吸作用消耗糖类)(4)叶片气孔开放程度降低，CO2 的吸收量减少 解析(1)模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合 成过程相同，相当于光合作用暗反应阶段，甲为C5,乙为 C3;模块1和模块2的功能相当于光合作用光反应阶段 的光合色素对光能的吸收和水的光解。(2)结合光合作 用过程分析：CO2突然减少，CO2的固定减弱，短时间内 C3的还原不变，则短时间内乙(C3)的含量将减少。暗反 应可为光反应提供原料，若气泵停转时间较长，则模块3 为模块2提供的原料ADP、Pi和NADP+不足，进而影响 模块2中的能量转换效率。(3)糖类的积累量需要从来源 和去路两方面考虑，在与植物光合作用固定CO2量相等 的情况下，该系统不进行呼吸作用，没有糖类的消耗，因 此该系统糖类的积累量高于植物。(4)千旱条件下，很多 植物为减少水分散失，降低叶片气孔开放程度，叶片气孔 的开放程度会影响植物对CO2的吸收，CO2吸收量减少 会使植物光合作用速率降低。 拟专练了 此光能转化效率下降，B正确。I3光照强度下，微藻细胞 中PSⅡ已经被累积的电子破坏，加入铁氰化钾后能减轻 微藻的光抑制，但并不能恢复正常，光合放氧速率仍然较 低，C正确。由题干知，电子积累过多产生活性氧使PSⅡ 变性失活，导致光合速率下降，光照强度较高时，实验组 光合速率明显高于对照组，铁氰化钾是一种电子受体，故 399 答案册 实战高考·生物学 推知铁氰化钾可通过接受电子降低PSⅡ受损来减轻光抑 制，D正确。 2(1)碳酸钙 色素提取液中的叶绿素和类胡萝卜素均 可吸收蓝紫光 (2)提供能量，作为还原剂氧化型辅酶Ⅱ (3)减弱苹果酸含量实验组PP℃磷酸化水平低于对 照组，苹果酸含量低于对照组 解析(1)提取光合色素时，为保护色素需向研钵加入碳酸 钙，因为碳酸钙可以中和细胞液中的有机酸，防止色素被 破坏；不用蓝紫光吸收量进行计算叶绿素含量的原因是 色素提取液中的叶绿素和类胡萝卜素均可吸收蓝紫光， 所以仅通过蓝紫光吸收量无法准确计算出叶绿素的含 量，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸 收蓝紫光，通过测定红光吸收量能更准确地间接计算叶 绿素含量。 (2)石莲花进行光反应过程中产生的NADPH在暗反应 中的作用是提供能量，作为还原剂，用于三碳化合物的还 原，NADP+的全称是氧化型辅酶Ⅱ。 (3)苹果酸堆积会抑制PPC活性，而PPCK表达水平白天 低夜晚高，且磷酸化后的PP℃仍能固定CO2,所以推测 PPCK可通过PPC磷酸化减弱苹果酸对PP℃活性的抑制 作用，这样在夜晚能保证PP℃继续固定CO2合成苹果酸。 为验证上述推测，进行了相关实验，对照组为野生型，实 验组敲除PPCK基因，检测指标为夜间检测苹果酸含量 和PPC磷酸化水平。预期结果为实验组PPC磷酸化水 平低于对照组，苹果酸含量低于对照组。因为对照组有 PPCK基因，能通过PPC磷酸化减弱苹果酸对PPC的抑 制，从而使PPC能更好地固定CO2合成苹果酸，所以苹果 酸含量和PPC磷酸化水平较高，而实验组敲除了PPCK 基因，无法通过PP℃磷酸化减弱抑制，导致PPC固定 CO2的能力减弱，苹果酸含量和PPC磷酸化水平较低。 知识拓展光呼吸与细胞呼吸的比较 光呼吸 细胞呼吸（有氧呼吸） 底物 C 糖类等有机物 反应条件 光照与氧气 氧气 能量 消耗能量 产生能量 共同点 消耗O2、释放C02 考点2光合作用的影响因素及应用 3B解析细胞呼吸可为HCO3的运输提供ATP,光 反应可为图中卡尔文循环提供ATP,A正确；HCO5从 细胞外进入细胞质基质为主动运输，从细胞质基质进入 叶绿体为主动运输，主动运输的方向为逆浓度梯度，故 HCO5的浓度大小为细胞外<细胞质基质<叶绿体，B 错误；根据“光反应产生的物质X可进入线粒体促进ATP 400 合成”可知，X为氧气，HCO5从细胞外进入细胞质基质 为主动运输，有氧呼吸可为其提供能量，故提高有氧呼吸 水平可促进HCO3进入细胞质基质，C正确；水光解产生 的H+与HCO3结合会产生CO2,可提高叶绿体内CO2 水平，CO2为暗反应的原料，利于暗反应进行，D正确。 ④B解析对照组使用的是全营养液，为了排除无关因 素的影响，则组②~④中，使用的溶剂也应是全营养液，A 正确；本实验中O2有一部分是超氧化物歧化酶(S○D)将 活性氧转化生成，因此不能用O2产生速率表示该植物的 总光合速率，B错误；铝胁迫会降低叶绿素a的含量，则会 影响植物细胞内的能量转化，铝胁迫SOD基因表达量下 降，也影响了植物细胞内的信息传递，C正确；组④与组③ 比较可知，GABA可增加铝胁迫处理组SOD的含量，减少 自由基活性氧的含量，从而延缓细胞衰老，D正确。 考点3光合作用与细胞呼吸的综合 ⑤(1)光合色素主要吸收红光和蓝紫光，实验组气孔导度 和胞间CO2浓度高净光合速率与气孔导度、胞间CO2 浓度的变化趋势不完全相同 (2)随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并 在1R3B处理时最高植物细胞培养提供营养；排出代 谢废物 (3)随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，光反应 产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用 解析(1)光合色素主要吸收红光和蓝紫光，由图可知，对 照组为白光处理，实验组为不同比例组合的红光蓝光处 理，因此实验组有利于提高光反应速率，且实验组气孔导 度和胞间CO2浓度高，促进暗反应的进行，因此实验组的 净光合速率都比对照组高。由图可知，与对照组相比，实 验组净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势 不完全相同，实验组净光合速率的变化主要由非气孔因 素导致。 (2)由图可知，随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加 后减少，并在1R3B处理时最高。与传统的从银杏叶中提 取黄酮醇相比，植物组织培养技术可实现黄酮醇的工厂 化生产，培养过程中需要定期更换培养液可以提供营养 物质，并防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 (3)随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，光反应 产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用，从而促 进光合作用的进行。 拔高闯关 ①C解析细菌视紫红质能吸收光能，能够将光能转化 为H+的电化学势能，进而转化为ATP中的化学能，实现 能量转换，类似于光合色素，A正确；H十从人工光合细胞 器的膜内运输至膜外，是顺浓度梯度运输的，故H+利用 光能以主动运输（逆浓度梯度）的方式进入人工光合细胞 器，B正确；科学家利用细菌视紫红质和ATP合酶等构建 了简单的人工光合细胞，人工光合细胞器膜类似于类囊 体薄膜，人工光合细胞器膜上产生的ATP能用于暗反 应，C错误；据图分析，人工光合细胞器与植物细胞的叶绿 体结构和功能不完全相同，D正确。 ②B解析镁元素在细胞中主要以化合物的形式存在， A错误；叶绿素a的尾部具有亲脂性的特点，而生物膜的 基本支架是磷脂双分子层，故叶绿素a的尾部可能嵌在类 囊体薄膜中，B正确；叶绿素a易溶于有机溶剂，所以可用 无水乙醇提取，而不是用无水乙醇作为层析液，C错误；叶 绿素a呈蓝绿色，D错误。 3C解析实验说明增大光照一黑暗的交替频率，单位 光照时间内光合作用产物的相对含量可以提高，但A、B、 C的光照时间均小于D组，总光合作用产物=单位光照 时间内光合作用产物X时间，D组光照时间为t,A、B、C 组光照时间为/2，故D组积累的有机物最多，白天遮光 会缩短光照时间，不利于农作物增产，A、B错误；与其他 组相比，D组持续光照，有NADPH积累，故实验结束后D 组NADPH含量最高，C正确；实验组由黑暗变为光照 时，光反应速率增加，产生的ATP和NADPH增多，暗反 应速率增大，D错误。 ④C解析黑暗时植株的CO2吸收速率为一0.1mol· m-2·s-1,说明植株的呼吸作用速率为0.1mol·m2· s1,与线粒体基质中产生CO2有关，A错误。光反应为 暗反应提供NADPH和ATP,正常情况下，如果O~ 0.5min暗反应被激活，C○2吸收速率会增加，而图中0~ 0.5min光反应相对速率下降，CO2吸收速率变化不显 著，说明暗反应未被立即激活，出现该现象的原因是暗反 应激活延迟，造成光反应产生的NADPH和ATP积累， 导致光反应被抑制，后续暗反应被激活，光反应产生的 NADPH和ATP会被消耗，故叶肉细胞中NADPH和 ATP的量不会一直增加，B错误，C正确。光照2min后， 光反应和暗反应速率均稳定，暗反应速率与光反应速率 基本相同，D错误。 ⑤AB解析D1的净损失率与PSⅡ单位时间接收的光 子数正相关，强光下D1的降解速率可超过其补充速率，A 正确；PSⅡ等吸收的光能一部分储存在ATP、NADPH 中，一部分以热能的形式散失，B正确；品系R的核sbA 表达产物为D1蛋白，D1蛋白是PSⅡ的组成部分，故应定 位于叶绿体的类囊体薄膜，C错误；强光下气孔关闭，CO2 吸收减少，C○2的固定减慢，C3的还原暂时不变，C5的含 量会增加，阻碍暗反应的进行，D错误。 6AD解析随着光照强度的下降，植物的呼吸速率下 降，因此该植物可通过降低呼吸速率来适应低光照强度 O实战册参考答案及解析 环境，A正确；光照强度为78.3%时，实验中该植物总光 合作用速率最大，为14.13+2.12=16.25(umol·m-2· s一1)，B错误；降低光照强度，光反应产物ATP和NAD PH减少，C3的还原减弱，短时间内CO2固定速率不变， C3的含量会上升，C错误；实验中低光照条件下的叶绿素 含量比光照强度为100%时的有所增加，故实验中该植物 适应低光照后，对光能的吸收能力可能会增强，D正确。 ⑦(1)类囊体膜水(H2O)强光下生成NADPH运输 到细胞质基质，细胞膜上的NADPH氧化酶使NADPH 分解为NADP+,同时把电子泵出细胞膜与铁氰化钾结 合，生成的NADP+通过叶绿体膜运输到叶绿体内，去消 耗过多的电子，从而有效解除光抑制现象 (2)V→A→Z16时以后，光照减弱，(A+Z)与(V+A+ Z)的比值减小，光损伤减弱，损伤的光系统得以部分修 复，Fv/Fm升高 (3)气孔开度降低，但胞间二氧化碳浓度升高由于 RuBP羧化酶活性下降，使C3的合成速率下降，导致光反 应产物积累，进而使光能转化效率降低而造成光能过剩， D蛋白受损，光反应减弱，光合速率降低 解析(1)分析题意可知，光系统PSⅡ是光合作用中的重 要色素蛋白复合体，主要分布在叶绿体的类囊体膜上；在 光合作用中，水分子是电子的最终供体，通过光解水产生 电子、质子和氧气；由题意可知，铁氰化钾是一种人工电 子受体，强光下生成NADPH运输到细胞质基质，细胞膜 上的NADPH氧化酶使NADPH分解为NADP+,同时把 电子泵出细胞膜与铁氰化钾结合，生成的NADP+通过叶 绿体膜运输到叶绿体内，去消耗过多的电子，从而有效解 除光抑制现象。 (2)由题意可知，叶黄素循环是指依照光照条件的改变， 植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生 相互转化，即叶黄素循环是植物的一种光保护机制，叶黄 素V和叶黄素Z可以相互转化，以耗散多余的光能。在 强光条件下，叶黄素V转化为叶黄素A,再转化为叶黄素 Z,以耗散多余能量，防止光损伤，即在叶片内叶黄素总量 基本保持不变的前提下，12~14时，叶黄素种类发生了 V→A→Z的转化。Fv/Fm比值表示光合色素对光能的 转化效率，16时以后光照强度减弱，(A十Z)与(V十A十 Z)的比值减小，光损伤减弱，损伤的光系统得以部分修 复，Fv/Fm升高。 (3)结合图示可知，HH组的气孔开度降低，但胞间二氧 化碳浓度较高，说明光合速率降低的原因不是气孔因素； 在亚高温强光条件下，由于RuBP羧化酶活性下降，使C3 的合成速率下降，导致光反应产物积累，进而使光能转化 效率降低而造成光能过剩，D蛋白受损，光反应减弱，光 合速率降低。 401 答案册 实战高考·生物学 ⑧(I)NADPH和ATP脱落酸（或脱落酸和乙烯） (2)叶绿体、过氧化物酶体、线粒体光照强度降低时光 反应产生的O2减少，Rubisco催化的C5与O2反应速率 降低 (3)该支路提高了叶绿体中CO2的浓度，提高了CO2竞争 Rubisco酶的优势，光呼吸减弱，光合作用增强 解析(1)光反应过程光能转化成活跃的化学能储存在 ATP和NADPH中，ATP和NADPH为暗反应提供能 量。脱落酸能够诱导气孔关闭，减少水分的散失，帮助植 物应对干旱等逆境条件。水稻会出现“光合午休”现象主 高考全 真题精练 ①A解析类囊体膜上进行水的光解消耗H2O,而线 粒体内膜上进行有氧呼吸第三个阶段生成H2○，线粒体 基质中进行有氧呼吸第二个阶段不生成H2O,A错误； 叶绿体基质中进行暗反应，消耗C○2进行二氧化碳的固 定，线粒体基质中进行有氧呼吸第二个阶段，涉及丙酮 酸和水反应生成C○2，B正确；类囊体膜上进行水的光解 生成O2,线粒体内膜上进行有氧呼吸第三个阶段，消耗 O2和NADH生成水，C正确；叶绿体基质中进行暗反应， 合成葡萄糖等有机物，线粒体基质中进行有氧呼吸第二 个阶段，分解有机物（丙酮酸），生成CO2和NADH,D 正确。 2C解析CO2吸收速率代表净光合速率，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， 需要从外界吸收的CO2减少，A正确；在高光强下，M点 左侧CO2吸收速率升高的主要原因是温度升高，光合酶 的活性增强，B正确；CP点处C○2吸收速率为0，表示呼 吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；M 点处C○2吸收速率最大，即净光合速率最大，即光合速率 与呼吸速率的差值最大，D正确。 ③C解析用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合 作用产生氧气，依据单一变量原则，为保证叶圆片相对一 致应避开大的叶脉，A正确；调节LED灯光源与盛有叶圆 片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是 实验组，为对比实验，B正确；实际光合作用强度=净光合 作用强度十呼吸作用强度，用化学传感器监测光照时○2 浓度变化，只可计算出净光合作用强度，无法得知呼吸强 度，无法计算出实际光合作用强度，C错误；同一烧杯中叶 圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其 接受的光照强度不同有关，D正确。 ④B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 402 要就是与脱落酸有关。 (2)据图可知，参与光呼吸过程的细胞结构有叶绿体、过 氧化物酶体、线粒体。依题意，当氧气浓度高时Rubisce0 酶参与光呼吸，光照强度降低时光反应产生的O2减少， Rubisco催化的C5与O2反应速率降低，光呼吸的速率也 降低。 (3)依题意，CO2浓度高时，Rubisco酶参与暗反应。GOC 支路提高了叶绿体中CO2的浓度，提高了CO2竞争Rubi $C0酶的优势，光呼吸减弱，光合作用增强。因此，光呼吸 GOC支路的构建可显著提高水稻产量。 国视野 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 均时长最大，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。 ⑤(1)基质ATP、NADPH (2)植株S保卫细胞中G酶表达量提高，促进甘氨酸转化 为丝氨酸，释放二氧化碳用于光合作用，从而生成更多的 可溶性糖，提高了保卫细胞的细胞液浓度，植物保卫细胞 吸水，气孔开度增大，二氧化碳吸收加快，暗反应速率 加快 (3)减小小 (4)实验思路：以野生型植株W为参照，构建G酶表达量 仅在保卫细胞中增加的植株S和G酶表达量仅在保卫细 胞中减少的植株T为实验组，在相同且适宜条件下培养， 测定三组植物在不同光照强度下的净光合速率。 预期结果：植株T净光合速率小于植株W,植株S净光合 速率大于植株W 解析(1)叶绿体中R酶催化CO2固定，二氧化碳固定属于 暗反应过程，暗反应发生在叶绿体基质中。产物C3在光 反应生成的ATP和NADPH的作用下合成糖类等有机 物，其中ATP可以提供能量，NADPH作为还原剂并提供 能量。 (2)结合图示和题千信息分析，相同光照条件下植株S保 卫细胞中G酶表达量提高，促进甘氨酸转化为丝氨酸，释 放二氧化碳用于光合作用，从而生成更多的可溶性糖，提 高了保卫细胞的细胞液浓度，植物保卫细胞吸水，气孔开 度增大，二氧化碳吸收加快，暗反应速率加快，从而使得 植株S叶片的净光合速率高于植株W。 (3)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，保持环 境中C02浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，二