第06讲 光合作用将光能转化为化学能（3大核心速记+3层专练突破）（专项训练）（浙江专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“实验-过程-应用”为主线构建光合作用专项训练体系，融合考情定向、核心速记与分层专练，突出浙江高考命题特色与科学探究能力培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |考情定向|近3年6套浙江真题|考情分析+备考策略，明确高频考点与题型|新课标要求→考题统计→命题规律→备考路径| |核心速记|3大核心要点|概念辨析（如NADPH与NADH）、实验操作规范（色素提取分离）|光合色素→光反应/碳反应→影响因素→实践应用| |靶向专练|15道基础+8道重难+7道真题|实验设计变量控制、曲线分析技巧、情境题迁移方法|基础实验→过程分析→影响因素→综合应用|

第05讲光合作用将光能转化为化学能（浙江专用） 专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 1．C 2．C 3．B 4．D 5．A 6．B 7．A 8．A 9．C 10．B 11．D 12．A 13．D 14．B 15．C 一年重难·情境应用 1．C 2．C 3．B 4．B 5．B 6．(1) 红光、蓝紫光 类囊体膜 ATP和NADPH中的化学能 (2) 光反应 气孔导度低，叶片吸收CO2少，胞间CO2浓度低，暗反应速率低 脱落酸 (3) A 大于 F时刻，叶片胞间CO2浓度高于D时刻，达到最大光合速率所需的光照强度更高 7．(1) 类囊体（膜） ATP (2) H2O NADP+ 电能 活跃的化学能 (3) NADPH 纸层析 一、二 下降 缺乏类胡萝卜素，导致吸收的蓝紫光减少 8．(1) 自由扩散 ATP和NADPH 减少水分散失，同时保证光合作用所需CO2的吸收，使光合作用正常进行 (2) CO2浓度高 抑制 (3) A A曲线白天几乎不吸收CO2，夜晚吸收CO2，符合CAM植物特点 晚上适当提高室内CO2浓度；晚上适当补光；夜晚适当降低温度，白天适当升高温度 高考真题·考向感知 1．C 2．C 3．A 4．A 5．(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CO2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） 6．(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 7．(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇 (2) C5 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 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第06讲 光合作用将光能转化为化学能（浙江专用） 考情·精准定向 核心·主干速记 核心1 光合色素的提取与分离 核心2 光合作用过程 核心3 光合作用的影响因素和应用 专练·靶向攻关 浙江专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1、准确说出光合作用的概念、反应式，清晰阐述光合作用的原料、产物、条件和场所等基础知识。理解光合作用中物质和能量的转化过程，能举例说明光合作用在生物界的重要意义。 2、通过对光合作用发现历程中经典实验的分析，培养学生观察思考、分析和归纳总结的能力。参与探究光合作用的实验设计与实施，提升科学探究技能，学会运用控制变量法等科学方法。 2026年浙江卷6月卷 2026年浙江卷1月卷 2025年 浙江卷6月卷 2025年 浙江卷1月卷 2024年 浙江卷6月卷 2024年 浙江卷1月卷 考情分析： 1．考查频次：每一份选考卷都会考查一道大题，有时会出现选择题，大题分值约10分，基本考查内容都为光合色素的提取和分离实验、光合作用的过程及相关应用知识，分值很稳定，且难度一般。 2．考查要点：光合色素的提取和分离实验、光合作用的基本过程，影响光合作用的因素以及在实际生活中的应用。 3．命题情境：试题一般都通过相关生活中的实际情境考查光合作用的色素、过程以及影响因素。 备考策略 1．抓牢核心概念：光合色素的提取和分离实验、光反应和碳反应、光合速率、呼吸速率。 2．构建知识网络：以 “光合色素的提取和分离”，“光合作用过程→影响因素→实践应用”为主线，从叶绿体的结构分析，先通过实验提取光合色素，阐述光合作用中的光反应过程和暗反应过程，分析影响光合作用速率的因素，如二氧化碳浓度、温度和光照强度。 3．联系实际应用：植物（农作物）的生长与光合作用息息相关，通过探索相关因素对植物光合作用的影响为情境进行命题，考查学生对光合色素的种类和功能、光合作用的基本过程以及影响因素分析和总结。 4．强化题型方法： 概念辨析题：准确区分易混概念，如NADPH与NADH、光反应和水光解、碳反应碳循环、表观光合速率和真正光合速率、提取和分离。 功能应用题：牢记光合色素存在场所、种类及功能；光反应和暗反应的基本过程，能结合具体情境分析影响光合作用的因素。 核心·主干速记 核心1 光合色素的提取与分离 (1)色素的提取：光合色素是一类脂溶性色素，能溶解在 95%乙醇(无水乙醇) 中，从而被提取出来。 (2)色素的分离：各种色素在 层析液 中的溶解度不同， 溶解度高 的随层析液在滤纸上扩散得快，以及在滤纸上吸附能力不同，导致各种色素随 层析液 在滤纸上的扩散速率不同而分层。 (3)试剂及药品作用 ①95%乙醇作用： 溶解、提取色素；有时也可以用丙酮等有机溶剂。 ②层析液作用： 分离色素 ； 如乙醚、石油醚等。 ③SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；但过多会导致实验结果不明显。 ④CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。 因为叶绿素中含有镁原子，易被有机酸改变而变成褐色的去镁叶绿素，而液泡中的有机酸能被CaCO3中和，保护色素免受破坏。 (4)分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是 避免滤液细线中的色素直接溶于层析液中，从而影响色素的分离 。 (5)色素分离结果 实验结果是能得到 4 个色素带，自上而下依次是 胡萝卜素 、 叶黄素 、 叶绿素 a 和 叶绿素 b 。从而可推测 胡萝卜素 的溶解度最高， 叶绿素 b 的溶解度最低； 其中叶绿素 a 的条带最宽，含量最多。 （6）色素的作用：吸收传递转化光能。 ①叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光; ②类胡萝卜素不吸收红光;一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，不能吸收红外光和紫外光。 核心2光合作用过程 1．光合作用概念 （1）概念：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 转化成 有机物 ，并且释放出 氧气 的过程。 （2）总反应式(产物为葡萄糖)： 学科注意注意 拓展：探究元素去向 ①研究元素去向的方法： 同位素标记法 。 ②14CO2中 14C 的转移途径：CO2→C3→(CH2O)；18CO2中 18O 的转移途径：CO2→C3→(CH2O)、H2O； ③H2 18O 中 18O 的转移途径： H2O→O2 ； 2．过程分析 （1） 光反应阶段 ①场所：在 叶绿体类囊体膜（基粒）（光合膜） 上进行； ②条件：色素、水、酶、光等 ③物质变化： 水的光解：2H2O→ 4[H]＋O2+4e-； ATP 的合成：ADP＋Pi＋能量 → ATP NADPH的形成：NADP++H++2e→NADPH ④能量变化：光能转化为ATP 、NADPH 中活跃的化学能。 注意：NADPH提供氢和能量，ATP提供能量和磷酸基因。 （2）碳反应阶段（卡尔文循环） ①场所：在 叶绿体基质 中进行。 ②条件：酶、ATP 、NADPH、CO2等 ③物质变化： CO2固定：CO2＋五碳糖 ─→ 2三碳酸； NADPH、ATP、酶 三碳酸的还原：2三碳酸 ————————————→ 2三碳糖。 五碳糖的再生： 三碳糖 ——→ 五碳糖 ④能量变化： ATP NADPH中活跃的化学能 转化为 有机物中稳定的化学能。 其中三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程完成。在叶绿体内，三碳糖合成淀粉、蛋白质、脂质等。在叶绿体外，转化成蔗糖，供植物所有细胞利用。 核心3光合作用的影响因素和应用 1.光合作用的速率 光合作用的强弱一般用光合速率来表示。光合速率也称光合强度，是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行的光合作用，如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳。可用表观光合速率和真正光合速率表示，真正光合速率=表观光合速率+呼吸作用速率。 2.影响因素及应用 （1）光强度 光合速率随光强度的增加而增加，但在强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的速率，即光强度再增加，光合速率也不会增加。因为在光饱和点的光强度下，光合作用的光反应已达到最快的速率，所以光强度再增加也不能使光合速率增加。 应用：植物生长,必须使光照强度大于光补偿点。 ①温室生产中,适当增加光照强度,可以提高光合速率,使作物增产。 ②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种方法,能更有效果地利用光能。 （2）温度 光合作用是酶促反应，其速率受温度影响，一定范围内随温度的升高而加快。光合作用对温度比较敏感，温度过高则酶的活性减弱或丧失，所以光合作用有一个最适温度。 应用: ①农田中适时适温播种。 ②温室中,调节昼夜温差,白天适当升温,夜晚适当降温,增加植物有机物的积累。 （3）CO2浓度 影响碳反应速率。空气中CO2浓度增加会使光合速率加快。当这一浓度增加至1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增加而增加。 应用:①农田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风” ②温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度，从而影响碳反应速率而改变光合速率。 专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 1．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、NaHCO₃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．某同学提取菠菜叶片中的光合色素，并利用滤纸和层析液分离色素。下列叙述正确的是（     ） A．提取光合色素时，加入CaCO3可使研磨更充分 B．画滤液细线时，滤液细线颜色尽量深、宽度尽量粗 C．分离光合色素时，滤纸上的滤液细线应高于层析液液面 D．光合色素分离后，滤纸上从上到下第3条色素带呈黄绿色 3．科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率（Pn）日变化情况，并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是（　　） A．光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因 B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭 C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱 D．适时浇水、增施农家肥是提高大棚作物产量的重要措施 4．下图为某植物光合作用暗反应阶段的过程图解，a、b代表过程，①②表示物质。下列叙述错误的是（    ） A．a代表CO2的固定 B．b代表C3的还原 C．①是NADPH D．②是为b提供能量的唯一物质 5．如图表示温度对野生型小麦光合作用与细胞呼吸的影响，已知其他条件相同且适宜，下列叙述错误的是（    ）    A．P点时表示植物的光合速率等于呼吸速率 B．P点时若突然降低光照，短时间内三碳酸的消耗速率降低 C．在温度5ᶜC~25°C的区间，温度是限制光合作用的主要因素 D．25℃时该野生型小麦净初级生产量最高 6．将火龙果植株置于密闭、恒温的透明容器内进行实验，测得容器内O2含量变化如图，据图分析不能得出的是（　　） A．LM段曲线下降是因细胞呼吸消耗氧气 B．MN段曲线上升说明光合速率不断增加 C．MN段平均净光合速率为8×10-7mol/h D．N点后有机物合成速率等于分解速率 7．某植物叶肉细胞中进行光合作用和呼吸作用的过程如图所示。C5表示五碳糖，C3表示三碳酸。①-⑤表示不同过程。下列叙述错误的是（　　） A．图中两个细胞器均为双层膜，且均增加了内膜面积以增大反应面积 B．②为卡尔文循环，每当有1个二氧化碳与C5结合进行反应算循环1次 C．③是有氧呼吸第一步，发生在细胞溶胶，停止氧气供应③仍能进行 D．该细胞呼吸作用速率与光合作用速率相等时该植物不处于光补偿点 8．为探究温度对绿藻光合作用的影响，某同学利用绿藻悬液、密闭反应瓶、溶氧检测仪等材料进行实验，下列实验设计及叙述错误的是（    ） A．实验前需将绿藻悬液进行黑暗处理，排除细胞呼吸的干扰 B．反应瓶内应加入适量NaHCO3，保证CO2供应充足 C．实验的因变量为单位时间内反应瓶中的溶氧增加量 D．可设置5℃、15℃、25℃、35℃等系列温度梯度进行实验 9．植物的光合作用中存在“光补偿点”和“光饱和点”，其中光补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，光饱和点是指植物光合速率达到最大时所需要的最低光照强度。下列叙述正确的是（    ） A．当光照强度为光补偿点时，则叶肉细胞的净光合速率为0 B．若降低环境中CO2的浓度，则光补偿点向右上方移动 C．植物叶肉细胞内的叶绿素含量，既影响光补偿点也影响光饱和点 D．在光饱和点的基础上提高光照强度，植物的光合速率会进一步提高 10．在特定条件下，某植物细胞内的部分代谢过程如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．过程①释放的能量中大部分用于合成ATP B．过程①和③生成的物质A是两种不同的物质 C．过程②可能产生大量[H]，不可能消耗[H] D．过程③④分别发生在叶绿体类囊体膜上和叶绿体基质中 11．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（　　） A．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C．温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D．光照相同时间，30℃时光合作用制造的有机物的量与35℃时相等 12．研究表明，光照强度改变会影响超级稻叶绿体的结构，相关数据如下表。下列叙述错误的是（　　） 品种 光强 叶绿素含量（g·m-2） 基粒数（个） 基粒厚度（μm） 基粒片层数（层） 超级稻 100% 0.43 20 0.25 10 25% 0.60 12 0.50 20 A．吸收光能的色素和光合作用相关酶均分布在类囊体膜上 B．光反应阶段产生的ATP和NADPH均为暗反应提供能量 C．弱光下超级稻叶绿素含量、基粒厚度和片层数均增加 D．弱光下超级稻通过调整叶绿体结构以增强适应性 13．为探究环境因素对光合作用的影响，进行了相关实验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片，并将相同数量的叶圆片分别放入A~D四组烧杯中，在25℃环境中进行实验，实验内容与结果见下表。下列叙述正确的是（　　） 组别 烧杯中液体成分 处理条件 检测结果 A 富含 CO2的纯水 光照 + B 富含 CO2的纯水 黑暗 - C 富含 CO2的葡萄糖溶液 光照 + + D 富含 CO2的葡萄糖溶液 黑暗 + 注:“+”表示检出淀粉，“++”表示检出淀粉含量较高，“-”表示未检出淀粉 A．将植物放置24h可去除淀粉 B．将CO2作为光合作用原料的是A组 C．本实验的可变因素是CO2、葡萄糖、光照 D．检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉 14．下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收、利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H+的运输过程。以下说法正确的是（    ） A．ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H（逆浓度梯度运输的同时催化ATP的合成 B．图中类囊体膜两侧H+浓度差是由H2O光解、PQ主动运输H+和合成NADPH消耗H+形成的 C．图中电子传递的过程中，最初提供电子的物质为水，最终接受电子的物质为NADPH D．光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-，最终全部转化为ATP中活跃的化学能 15．离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放O2并还原电子受体（或氧化剂）的反应叫作希尔反应。某实验小组利用氧化剂2，6-二氯酚靛酚（一种蓝色染料）模拟希尔反应，探究光合作用中O2的来源，原理如图所示，以下叙述错误的是（　　） A．探究O2的来源，叶绿体悬浮液应该在有H2O、无CO2的条件下进行 B．实验中的氧化剂2，6-二氯酚靛酚的作用与NADP+类似 C．实验中黑暗组无明显变化，照光组溶液由蓝色变成无色，说明发生了希尔反应 D．希尔反应说明光合作用中O2的产生和CO2的利用是两个相对独立的过程 一年重难·情境应用 1．在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统Ⅱ（PSⅡ）通过细胞色素b6f和质体蓝素（PC）转移到光系统I（PSI），最终生成NADPH。除此之外，PSⅡ还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（（H⁺），质子可以推动ATP合成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）    A．叶绿体类囊体薄膜上有参与光能转换为化学能的酶 B．破坏PSⅡ会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成 C．若降低B侧的H⁺浓度，则有利于光反应过程中产生ATP D．通过光合电子传递链，光能最终转化到了NADPH和ATP中 2．羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点，成为冬季重要的观叶植物。某同学将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析正确的是（    ） A．用层析液分离后，色素3的条带颜色为黄绿色 B．色素1、2主要吸收红光和蓝紫光 C．色素5可能存在于植物的液泡中 D．提取色素时加入CaCO3和无水乙醇两种试剂即可 3．Pf和Pfr是莴苣种子中光敏色素的两种构象。黑暗条件下光敏色素主要为Pf型，定位在细胞质中，性质稳定，不易降解。光照条件下Pf和Pfr可以相互转化（下图）。下列说法正确的是（    ） A．光照条件下，光敏色素参与光合作用促进种子萌发 B．Pfr通过解除对CA3ox2的抑制促进GA的合成 C．莴苣种子依次经红光、远红光照射后能够萌发 D．黑暗条件下莴苣种子不能萌发的原因是无法合成Pf 4．科研人员测定了一定温度条件下，某绿色植物随光照强度增加，在不同时刻CO2吸收速率的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．光合作用的碳（暗）反应不需要光照，因此黑暗条件下碳反应可持续进行 B．CO2吸收速率为0时叶肉细胞的平均光合速率仍大于呼吸速率 C．光照2~10min时CO2吸收速率上升较慢的主要限制因素是光照强度 D．适当提高环境温度，绿色植物在光照6min时的CO2吸收速率下降 5．气孔导度（植物叶片气孔张开的程度）受CO2浓度、光照强度、温度等多种环境因素的影响，其也会影响植物光合作用、蒸腾作用等生命活动。研究人员测量某植物在不同CO2浓度和光照强度下的气孔导度，绘制出如下立体图。下列叙述正确的是（    ） A．气孔导度达到最大时，植物的光合作用强度将达到最大 B．170ppmCO2浓度时，适当提高光照强度会增加气孔导度 C．当光照强度为0时，气孔导度不受CO2浓度增加的影响 D．CO2浓度和光照强度均不变时，气孔导度也不会发生改变 6．为研究晴朗夏天葡萄光合作用的动态变化，科研人员在一天内依次选择了A~F六个时间点对葡萄植株的光合作用相关指标进行检测，结果见下表。 葡萄植株一天内光合作用指标变化情况 时间 A B C D E F 净光合速率（μmol·m⁻2·s⁻1） 3.51 4.42 3.57 4.36 2.33 1.09 胞间CO2浓度（μmol·mol⁻1） 341.06 276.52 191.79 233.72 264.96 369.04 气孔导度（mmol·m⁻2·s⁻1） 36.26 42.53 24.24 29.17 33.92 35.06 光合有效辐射（μmol·m⁻2·s⁻1） 613.1 1861.3 1953.6 1889.7 568.2 232.9 注：光合有效辐射是指太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的能量 回答下列问题： (1)对于叶绿素a而言有效辐射的光是______。叶绿素a分布于叶绿体的______，它吸收有效辐射的光，并将其中的能量转化为______。 (2)A时刻，环境因素是通过限制光合作用的______阶段限制光合速率的。C时刻葡萄植株光合速率较低的原因是______，此时植物体内的______（填激素）含量显著升高。 (3)与A时刻相比，B时刻葡萄叶绿体中的五碳糖和三碳酸的含量分别是______（A．较高、较高 B．较高、较低 C．较低、较低 D．较低、较高）。若温度等其他因素都相同的情况下，F时刻植物的光饱和点_______（“大于”、“等于”、“小于”）D时刻，原因是_______。 7．下图为叶绿体的光反应示意图。类胡萝卜素和绝大多数叶绿素构成天线色素，Chl是一种少数特殊状态的叶绿素a，其获得能量后处于激发态即Chl●，Chl●失去电子后变为Chl⁺；D蛋白为电子供体（提供电子的物质），A蛋白为电子受体（获得电子的物质）。 (1)图示过程发生的具体场所是__________，同时产生的物质还有__________。 (2)据图分析，电子的最初供体为__________，最终受体为__________。该阶段实现了光能→__________→__________的能量转变，为碳反应提供了还原剂和能量。 (3)当光照过强，植物吸收的光能超过其所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面会导致NADP⁺不足，另一方面强光诱导产生的某些物质会损伤叶绿素及其所在的膜结构。而类胡萝卜素可快速清除这些物质，起到保护作用。 ①强光条件下，光反应产生的__________多于碳反应消耗的量，导致NADP⁺供应不足。 ②若要分离得到类胡萝卜素，可将色素提取后，利用__________法进行分离，在滤纸条上从上至下第__________条带就是需要的色素。 ③强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率会__________，可能的原因有a：该突变体无法清除积累物质而使叶绿体受损；b：__________。 8．火龙果是一种原产于热带地区的重要经济作物，在长期进化过程中逐渐形成了独特的碳同化途径。回答下列问题： (1)火龙果的碳同化途径为CAM（景天酸代谢）途径。夜晚气孔打开，通过_____方式进入叶肉细胞的CO2被固定为苹果酸并储存于液泡中；白天大部分时间气孔关闭，苹果酸分解产生的CO2进入卡尔文循环，经RuBP羧化酶催化固定为三碳酸，最终接受_____释放的能量并被还原成糖类。火龙果通过CAM途径固定CO2优点是_____，从而适应炎热环境。 (2)RuBP羧化酶是一种双功能酶，既能催化五碳糖与CO2发生反应，又能催化五碳糖与O2发生反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度。CAM植物的碳同化途径使得叶绿体中_____，在与O2竞争RuBP羧化酶时有优势，因此有人认为CAM途径是植物长期进化得到的一种可以_____光呼吸的碳浓缩机制。 (3)火龙果在晴朗夏季的光合作用日变化曲线最可能是图中的_____曲线，判断理由是_____。根据火龙果的光合特性，在适宜光照条件下，若要提高温室栽培的火龙果产量，请提出两条建议：_____。 高考真题·考向感知 1．（2026·浙江1月选考真题）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．（2024·浙江6月选考真题）植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B．、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 3．（2021·浙江6月选考真题）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 4．（2020·浙江7月选考真题）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 5．（2026·浙江1月选考真题）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。 6．（2025·浙江1月选考真题）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。 7．（2023·浙江1月选考真题）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。 果实位置 果实中含13C光合产物（mg） 单果重（g） 第1果 26.91 12.31 第2果 18.00 10.43 第3果 2.14 8.19 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 第06讲 光合作用将光能转化为化学能（浙江专用） 考情·精准定向 核心·主干速记 核心1 光合色素的提取与分离 核心2 光合作用过程 核心3 光合作用的影响因素和应用 专练·靶向攻关 浙江专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1、准确说出光合作用的概念、反应式，清晰阐述光合作用的原料、产物、条件和场所等基础知识。理解光合作用中物质和能量的转化过程，能举例说明光合作用在生物界的重要意义。 2、通过对光合作用发现历程中经典实验的分析，培养学生观察思考、分析和归纳总结的能力。参与探究光合作用的实验设计与实施，提升科学探究技能，学会运用控制变量法等科学方法。 2026年浙江卷6月卷 2026年浙江卷1月卷 2025年 浙江卷6月卷 2025年 浙江卷1月卷 2024年 浙江卷6月卷 2024年 浙江卷1月卷 考情分析： 1．考查频次：每一份选考卷都会考查一道大题，有时会出现选择题，大题分值约10分，基本考查内容都为光合色素的提取和分离实验、光合作用的过程及相关应用知识，分值很稳定，且难度一般。 2．考查要点：光合色素的提取和分离实验、光合作用的基本过程，影响光合作用的因素以及在实际生活中的应用。 3．命题情境：试题一般都通过相关生活中的实际情境考查光合作用的色素、过程以及影响因素。 备考策略 1．抓牢核心概念：光合色素的提取和分离实验、光反应和碳反应、光合速率、呼吸速率。 2．构建知识网络：以 “光合色素的提取和分离”，“光合作用过程→影响因素→实践应用”为主线，从叶绿体的结构分析，先通过实验提取光合色素，阐述光合作用中的光反应过程和暗反应过程，分析影响光合作用速率的因素，如二氧化碳浓度、温度和光照强度。 3．联系实际应用：植物（农作物）的生长与光合作用息息相关，通过探索相关因素对植物光合作用的影响为情境进行命题，考查学生对光合色素的种类和功能、光合作用的基本过程以及影响因素分析和总结。 4．强化题型方法： 概念辨析题：准确区分易混概念，如NADPH与NADH、光反应和水光解、碳反应碳循环、表观光合速率和真正光合速率、提取和分离。 功能应用题：牢记光合色素存在场所、种类及功能；光反应和暗反应的基本过程，能结合具体情境分析影响光合作用的因素。 核心·主干速记 核心1 光合色素的提取与分离 (1)色素的提取：光合色素是一类脂溶性色素，能溶解在 95%乙醇(无水乙醇) 中，从而被提取出来。 (2)色素的分离：各种色素在 层析液 中的溶解度不同， 溶解度高 的随层析液在滤纸上扩散得快，以及在滤纸上吸附能力不同，导致各种色素随 层析液 在滤纸上的扩散速率不同而分层。 (3)试剂及药品作用 ①95%乙醇作用： 溶解、提取色素；有时也可以用丙酮等有机溶剂。 ②层析液作用： 分离色素 ； 如乙醚、石油醚等。 ③SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；但过多会导致实验结果不明显。 ④CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。 因为叶绿素中含有镁原子，易被有机酸改变而变成褐色的去镁叶绿素，而液泡中的有机酸能被CaCO3中和，保护色素免受破坏。 (4)分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是 避免滤液细线中的色素直接溶于层析液中，从而影响色素的分离 。 (5)色素分离结果 实验结果是能得到 4 个色素带，自上而下依次是 胡萝卜素 、 叶黄素 、 叶绿素 a 和 叶绿素 b 。从而可推测 胡萝卜素 的溶解度最高， 叶绿素 b 的溶解度最低； 其中叶绿素 a 的条带最宽，含量最多。 （6）色素的作用：吸收传递转化光能。 ①叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光; ②类胡萝卜素不吸收红光;一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，不能吸收红外光和紫外光。 核心2光合作用过程 1．光合作用概念 （1）概念：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 转化成 有机物 ，并且释放出 氧气 的过程。 （2）总反应式(产物为葡萄糖)： 学科注意注意 拓展：探究元素去向 ①研究元素去向的方法： 同位素标记法 。 ②14CO2中 14C 的转移途径：CO2→C3→(CH2O)；18CO2中 18O 的转移途径：CO2→C3→(CH2O)、H2O； ③H2 18O 中 18O 的转移途径： H2O→O2 ； 2．过程分析 （1） 光反应阶段 ①场所：在 叶绿体类囊体膜（基粒）（光合膜） 上进行； ②条件：色素、水、酶、光等 ③物质变化： 水的光解：2H2O→ 4[H]＋O2+4e-； ATP 的合成：ADP＋Pi＋能量 → ATP NADPH的形成：NADP++H++2e→NADPH ④能量变化：光能转化为ATP 、NADPH 中活跃的化学能。 注意：NADPH提供氢和能量，ATP提供能量和磷酸基因。 （2）碳反应阶段（卡尔文循环） ①场所：在 叶绿体基质 中进行。 ②条件：酶、ATP 、NADPH、CO2等 ③物质变化： CO2固定：CO2＋五碳糖 ─→ 2三碳酸； NADPH、ATP、酶 三碳酸的还原：2三碳酸 ————————————→ 2三碳糖。 五碳糖的再生： 三碳糖 ——→ 五碳糖 ④能量变化： ATP NADPH中活跃的化学能 转化为 有机物中稳定的化学能。 其中三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程完成。在叶绿体内，三碳糖合成淀粉、蛋白质、脂质等。在叶绿体外，转化成蔗糖，供植物所有细胞利用。 核心3光合作用的影响因素和应用 1.光合作用的速率 光合作用的强弱一般用光合速率来表示。光合速率也称光合强度，是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行的光合作用，如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳。可用表观光合速率和真正光合速率表示，真正光合速率=表观光合速率+呼吸作用速率。 2.影响因素及应用 （1）光强度 光合速率随光强度的增加而增加，但在强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的速率，即光强度再增加，光合速率也不会增加。因为在光饱和点的光强度下，光合作用的光反应已达到最快的速率，所以光强度再增加也不能使光合速率增加。 应用：植物生长,必须使光照强度大于光补偿点。 ①温室生产中,适当增加光照强度,可以提高光合速率,使作物增产。 ②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种方法,能更有效果地利用光能。 （2）温度 光合作用是酶促反应，其速率受温度影响，一定范围内随温度的升高而加快。光合作用对温度比较敏感，温度过高则酶的活性减弱或丧失，所以光合作用有一个最适温度。 应用: ①农田中适时适温播种。 ②温室中,调节昼夜温差,白天适当升温,夜晚适当降温,增加植物有机物的积累。 （3）CO2浓度 影响碳反应速率。空气中CO2浓度增加会使光合速率加快。当这一浓度增加至1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增加而增加。 应用:①农田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风” ②温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度，从而影响碳反应速率而改变光合速率。 专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 1．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、NaHCO₃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。 2．某同学提取菠菜叶片中的光合色素，并利用滤纸和层析液分离色素。下列叙述正确的是（     ） A．提取光合色素时，加入CaCO3可使研磨更充分 B．画滤液细线时，滤液细线颜色尽量深、宽度尽量粗 C．分离光合色素时，滤纸上的滤液细线应高于层析液液面 D．光合色素分离后，滤纸上从上到下第3条色素带呈黄绿色 【答案】C 【详解】A、提取光合色素时，加入SiO2可使研磨更充分，加入CaCO3的作用是防止研磨过程中叶绿素被破坏，A错误； B、画滤液细线时，要求滤液细线细、直、齐，且待滤液干后再重复画线2~3次，若滤液细线过粗，会导致分离后的色素带重叠，影响实验结果，B错误； C、分离光合色素时，若滤纸上的滤液细线触及层析液，色素会溶解在层析液中无法实现分离，因此滤液细线应高于层析液液面，C正确； D、光合色素分离后，滤纸上从上到下的色素带依次为胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），第3条色素带为蓝绿色，D错误。 3．科研人员检测晴朗天气下露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率（Pn）日变化情况，并将检测结果绘制成图。下列相关说法错误的是（　　） A．光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因 B．致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭 C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱 D．适时浇水、增施农家肥是提高大棚作物产量的重要措施 【答案】B 【详解】A、早晨太阳出来后，光照强度不断增大，使得露天栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升，即光照强度增大是导致ab段、lm段光合速率（Pn）增加的主要原因，A正确； B、大棚栽培条件下的油桃在bc段光合速率（Pn）下降，主要原因是太阳出来后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降，而露天栽培的油桃在mn段光合速率（Pn）下降，是因为环境温度过高导致气孔关闭，不能吸收CO2，B错误； C、15时以后，两种栽培条件下的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致，即致使ef段、op段光合速率（Pn）下降的原因是光照逐渐减弱，C正确； D、适时浇水从而避免植物因缺水导致气孔关闭，增施农家肥从而增加CO2浓度是提高大棚作物产量的重要措施，D正确。 故选B。 4．下图为某植物光合作用暗反应阶段的过程图解，a、b代表过程，①②表示物质。下列叙述错误的是（    ） A．a代表CO2的固定 B．b代表C3的还原 C．①是NADPH D．②是为b提供能量的唯一物质 【答案】D 【详解】A、在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，a过程为CO2的固定，A正确； B、在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物，b表示C3的还原过程，B正确； C、光合作用的光反应阶段为暗反应阶段提供NADPH、ATP（暗反应所需能量全部来自物质①NADPH、②ATP），图中①表示NADPH，C正确。 D、光合作用的光反应阶段为暗反应阶段提供NADPH、ATP（暗反应所需能量全部来自物质①NADPH、②ATP），图中②表示ATP，ATP是直接能源物质但它不是提供能量的唯一物质，D错误。 故选D。 5．如图表示温度对野生型小麦光合作用与细胞呼吸的影响，已知其他条件相同且适宜，下列叙述错误的是（    ）    A．P点时表示植物的光合速率等于呼吸速率 B．P点时若突然降低光照，短时间内三碳酸的消耗速率降低 C．在温度5ᶜC~25°C的区间，温度是限制光合作用的主要因素 D．25℃时该野生型小麦净初级生产量最高 【答案】A 【详解】A、图中虚线表示呼吸速率，实线表示净光合速率，P点时表示植物的净光合速率等于呼吸速率，A错误； B、P点时若突然降低光照，则光反应产生的NADPH和ATP减少，进而导致暗反应速率下降，故短时间内三碳酸的消耗速率会降低，B正确； C、总光合速率=净光合速率+呼吸速率，由图中数据可知，在温度5ᶜC~25°C的区间，光合速率分别可表示为1.5、2.5、3.5、4.75、6，随温度升高，光合速率增大，说明温度是限制光合作用的主要因素，C正确； D、25℃时该野生型小麦净光合作用速率最大，所以净初级生产量最高，D正确。 故选A。 6．将火龙果植株置于密闭、恒温的透明容器内进行实验，测得容器内O2含量变化如图，据图分析不能得出的是（　　） A．LM段曲线下降是因细胞呼吸消耗氧气 B．MN段曲线上升说明光合速率不断增加 C．MN段平均净光合速率为8×10-7mol/h D．N点后有机物合成速率等于分解速率 【答案】B 【详解】A、LM段处于黑暗环境中，火龙果植株无法进行光合作用，只能进行细胞呼吸，细胞呼吸会消耗容器内的氧气，所以容器内O₂含量下降，A正确； B、MN段给予光照，植株开始进行光合作用，曲线上升是因为光合速率大于呼吸速率，容器内氧气积累。但曲线上升的斜率逐渐变小，说明光合速率是在逐渐降低的，而不是不断增加，B错误； C、MN段从第15分钟到第45分钟，时长是30分钟也就是0.5小时，氧气含量从4×10⁻⁷mol上升到8×10⁻⁷mol，氧气增加量是4×10⁻⁷mol，净光合速率=氧气增加量/时间=4×10⁻⁷mol÷0.5h=8×10⁻⁷mol/h，C正确； D、N点之后容器内氧气含量不再变化，说明光合速率等于呼吸速率，光合作用合成有机物，呼吸作用分解有机物，此时有机物合成速率等于分解速率，D正确。 7．某植物叶肉细胞中进行光合作用和呼吸作用的过程如图所示。C5表示五碳糖，C3表示三碳酸。①-⑤表示不同过程。下列叙述错误的是（　　） A．图中两个细胞器均为双层膜，且均增加了内膜面积以增大反应面积 B．②为卡尔文循环，每当有1个二氧化碳与C5结合进行反应算循环1次 C．③是有氧呼吸第一步，发生在细胞溶胶，停止氧气供应③仍能进行 D．该细胞呼吸作用速率与光合作用速率相等时该植物不处于光补偿点 【答案】A 【详解】A、线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大内膜面积。叶绿体类囊体堆叠形成基粒，来增大膜面积，A错误； B、卡尔文循环以1个CO2​固定结合C5​开始，到再生出1个C5​为一次循环，因此每1个CO2​与C5​结合完成一次循环，B正确； C、③是有氧呼吸第一阶段，发生在细胞溶胶（细胞质基质）；无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸第一阶段完全相同，即使停止氧气供应，无氧呼吸仍可进行该过程，因此③仍能进行，C正确； D、光补偿点是整株植物总光合速率等于总呼吸速率的点，植物除叶肉细胞外，根等非绿色细胞只进行呼吸作用，因此当叶肉细胞光合速率等于呼吸速率时，整株植物总光合速率小于总呼吸速率，此时该植物不处于光补偿点，D正确。 8．为探究温度对绿藻光合作用的影响，某同学利用绿藻悬液、密闭反应瓶、溶氧检测仪等材料进行实验，下列实验设计及叙述错误的是（    ） A．实验前需将绿藻悬液进行黑暗处理，排除细胞呼吸的干扰 B．反应瓶内应加入适量NaHCO3，保证CO2供应充足 C．实验的因变量为单位时间内反应瓶中的溶氧增加量 D．可设置5℃、15℃、25℃、35℃等系列温度梯度进行实验 【答案】A 【详解】A、本实验中单位时间溶氧增加量代表净光合速率，本身是总光合速率减去呼吸速率的结果，无需排除细胞呼吸的干扰；且黑暗处理通常用于消耗植物原有淀粉，不适用于本实验，A错误； B、NaHCO3溶液可作为CO2缓冲液，能为绿藻光合作用持续提供充足CO2，保证CO2作为无关变量不会干扰实验结果，B正确； C、光照条件下绿藻光合作用产生氧气、呼吸作用消耗氧气，单位时间内反应瓶中的溶氧增加量可反映净光合速率，是本实验的因变量，C正确； D、探究温度对光合作用的影响时设置一系列合理温度梯度，可得到不同温度下绿藻光合速率的变化规律，题中设置的温度梯度符合实验要求，D正确。 9．植物的光合作用中存在“光补偿点”和“光饱和点”，其中光补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，光饱和点是指植物光合速率达到最大时所需要的最低光照强度。下列叙述正确的是（    ） A．当光照强度为光补偿点时，则叶肉细胞的净光合速率为0 B．若降低环境中CO2的浓度，则光补偿点向右上方移动 C．植物叶肉细胞内的叶绿素含量，既影响光补偿点也影响光饱和点 D．在光饱和点的基础上提高光照强度，植物的光合速率会进一步提高 【答案】C 【详解】A、光补偿点指整株植物光合速率等于呼吸速率时的光照强度，此时整株植物的净光合速率为0。但叶肉细胞的光合速率通常大于其呼吸速率，故叶肉细胞的净光合速率大于0，A错误； B、降低环境中CO2浓度会抑制暗反应，导致光合速率下降。为平衡呼吸速率，需更高光照强度补偿，故光补偿点右移，B错误； C、叶绿素含量直接影响光反应的速率，进而影响光合作用速率，包括对光补偿点和光饱和点的影响，C正确； D、光饱和点定义为光合速率达到最大时的最低光照强度，此时提高光照强度，植物的光合速率不会进一步提高，D错误。 故选C。 10．在特定条件下，某植物细胞内的部分代谢过程如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．过程①释放的能量中大部分用于合成ATP B．过程①和③生成的物质A是两种不同的物质 C．过程②可能产生大量[H]，不可能消耗[H] D．过程③④分别发生在叶绿体类囊体膜上和叶绿体基质中 【答案】B 【详解】A、①表示细胞呼吸第一阶段，释放的能量中大部分以热能的形式散失了，少部分用于合成ATP，A错误； B、①表示细胞呼吸第一阶段生成的物质A是丙酮酸，③表示光合作用暗反应中CO2的固定，生成物质A是C3，三碳化合物，即3－磷酸甘油酸，过程①和③生成的物质A是两种不同的物质，B正确； C、②如果表示产生酒精的无氧呼吸的第二阶段，则可以消耗[H]产生酒精，C错误； D、③表示光合作用暗反应中CO2的固定，发生在叶绿体基质中；④表示光合作用暗反应中C3的还原过程，发生在叶绿体基质中，D错误。 故选B。 11．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（　　） A．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C．温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D．光照相同时间，30℃时光合作用制造的有机物的量与35℃时相等 【答案】D 【详解】A、由图可知，虚线表示光照下CO2的吸收量（表示净光合作用），实线表示黑暗中CO2的吸收释放量（表示呼吸作用消耗有机物的量）。因此两曲线的交点表示绿色植物积累的有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的量相等，A错误； B、植物积累的有机物等于净光合积累量，图中虚线表示净光合积累量，光照相同时间，在25℃条件下植物积累的有机物的量最多，B错误； C、从图中可以看出：25℃时，总光合作用产生的有机物的量约等于2.30+3.75=6.05，30℃时为3.00+3.50=6.50，35℃时为3.50+3.00=6.50，故而温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量先上升，而不是下降，C错误； D、光合作用制造的有机物的量=净光合作用量+呼吸作用量，因此图中35℃与30℃的光合作用制造的有机物的量相等，都是6.5，D正确。 故选D。 12．研究表明，光照强度改变会影响超级稻叶绿体的结构，相关数据如下表。下列叙述错误的是（　　） 品种 光强 叶绿素含量（g·m-2） 基粒数（个） 基粒厚度（μm） 基粒片层数（层） 超级稻 100% 0.43 20 0.25 10 25% 0.60 12 0.50 20 A．吸收光能的色素和光合作用相关酶均分布在类囊体膜上 B．光反应阶段产生的ATP和NADPH均为暗反应提供能量 C．弱光下超级稻叶绿素含量、基粒厚度和片层数均增加 D．弱光下超级稻通过调整叶绿体结构以增强适应性 【答案】A 【详解】A、光合作用的场所是叶绿体的类囊体膜和叶绿体基质，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体膜上，但是光合作用相关的酶分布在类囊体膜和叶绿体基质上，A错误； B、还原阶段（C3的还原）需要消耗光反应阶段产生的ATP和NADPH，并储存能量，B正确； C、根据表格数据可知弱光（25%）下超级稻叶绿素含量、基粒厚度和片层数相对光强为100%均有增加，C正确； D、植物体能后在逆境下调整自身生理结构或者调节光能在叶片上的去向进行自我保护，所以弱光或强光条件下，超级稻都可通过调整叶绿体结构以增强适应逆境的能力，到这种能力也是有限的 ，D正确。 故选A。 13．为探究环境因素对光合作用的影响，进行了相关实验。取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片，并将相同数量的叶圆片分别放入A~D四组烧杯中，在25℃环境中进行实验，实验内容与结果见下表。下列叙述正确的是（　　） 组别 烧杯中液体成分 处理条件 检测结果 A 富含 CO2的纯水 光照 + B 富含 CO2的纯水 黑暗 - C 富含 CO2的葡萄糖溶液 光照 + + D 富含 CO2的葡萄糖溶液 黑暗 + 注:“+”表示检出淀粉，“++”表示检出淀粉含量较高，“-”表示未检出淀粉 A．将植物放置24h可去除淀粉 B．将CO2作为光合作用原料的是A组 C．本实验的可变因素是CO2、葡萄糖、光照 D．检测结果表明离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉 【答案】D 【详解】A、黑暗中的植物不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，因此可将植物在黑暗中放置一段时间，通过呼吸作用耗尽叶片中原有的淀粉，若直接将植物放置在光照条件下，则不能达到去除淀粉的目的，A错误； B、据表分析，处于黑暗环境中的B、D组的自变量是富含CO2的溶液中是否含有葡萄糖，A、B组和C、D组的自变量都是有无光照，结果处于黑暗环境中的D组与处于光照条件下的A、C组均检测出淀粉，而且C组检测出的淀粉含量高于A、D组，由此说明：将CO2作为光合作用原料的是A、C组，B错误； C、由表可知，该实验的可变因素是葡萄糖、光照，属于本实验的自变量，各处理均含有CO2，CO2属于本实验的无关变量，C错误； D、B、D组对比，说明在黑暗条件下，离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉，D正确。 故选D。 14．下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收、利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H+的运输过程。以下说法正确的是（    ） A．ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H（逆浓度梯度运输的同时催化ATP的合成 B．图中类囊体膜两侧H+浓度差是由H2O光解、PQ主动运输H+和合成NADPH消耗H+形成的 C．图中电子传递的过程中，最初提供电子的物质为水，最终接受电子的物质为NADPH D．光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-，最终全部转化为ATP中活跃的化学能 【答案】B 【详解】A、由于H2O光解产生的H+和PQ利用高能电子的能量逆浓度梯度运输将H+从类囊体腔外运输进入类囊体腔，导致类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质，ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，从类囊体腔顺浓度梯度运输H+至叶绿体基质的同时催化ATP的合成，A错误； B、水光解产生H+、PQ主动运输将H+运回到类囊体腔内两个过程，使类囊体腔内H+浓度升高，而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH，使类囊体腔外的H+浓度降低，B正确： C、根据图中所示，水光解后产生氧气、H+和电子e-：故最初提供电子的物质为水：水光解后产生的电子最终传递给NADP+和H+，在酶的作用下将NADP+和H+还原为NADPH，故最终接受电子的物质为NADP+，C错误； D、光能被捕获后将水分解成O2、H+和e-，最终转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，D错误。 故选B 15．离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放O2并还原电子受体（或氧化剂）的反应叫作希尔反应。某实验小组利用氧化剂2，6-二氯酚靛酚（一种蓝色染料）模拟希尔反应，探究光合作用中O2的来源，原理如图所示，以下叙述错误的是（　　） A．探究O2的来源，叶绿体悬浮液应该在有H2O、无CO2的条件下进行 B．实验中的氧化剂2，6-二氯酚靛酚的作用与NADP+类似 C．实验中黑暗组无明显变化，照光组溶液由蓝色变成无色，说明发生了希尔反应 D．希尔反应说明光合作用中O2的产生和CO2的利用是两个相对独立的过程 【答案】C 【详解】A、探究O2的来源，希尔反应在无CO2的条件下进行，才能排除光合作用产生的氧气中的氧元素来源于二氧化碳。A正确； B、2，6—二氯酚靛酚溶液（是一种蓝色染料，接受希尔反应产生的电子和H+后，被还原为无色），与NADP+类似，接受H+和电子，B正确； C、照光组是蓝色的2，6-二氯酚靛酚被还原为了无色，有气泡产生（即有氧气产生），说明光照条件下，叶绿体光反应产生的NADPH将蓝色2，6-二氯酚靛酚还原为无色，溶液呈现叶绿体悬液的颜色即绿色，C错误； D、希尔反应的悬浮液中只有水，没有CO2，发生水的光解、产生氧气，但不能合成糖类，说明O2的产生和CO2的利用是两个相对独立的过程。D正确。 故选C。 一年重难·情境应用 1．在光合作用的光反应中，叶绿素吸收的光能会被转化成电子进行传递。电子从光系统Ⅱ（PSⅡ）通过细胞色素b6f和质体蓝素（PC）转移到光系统I（PSI），最终生成NADPH。除此之外，PSⅡ还负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（（H⁺），质子可以推动ATP合成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）    A．叶绿体类囊体薄膜上有参与光能转换为化学能的酶 B．破坏PSⅡ会影响光反应中氧气的释放和ATP的合成 C．若降低B侧的H⁺浓度，则有利于光反应过程中产生ATP D．通过光合电子传递链，光能最终转化到了NADPH和ATP中 【答案】C 【分析】根据题图分析，该生物膜为类囊体薄膜，即PSⅠ和PSⅡ分布在叶绿体的类囊体薄膜上，绿叶中的色素可用于吸收、传递、转化光能，光合作用包括光反应和暗反应，光反应中H2O分解为O2和H+，同时光反应还产生了NADPH和ATP，用于暗反应C3的还原过程。 【详解】A、光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，因此叶绿体类囊体薄膜上有参与光能转换为化学能的酶，A正确； B、由题意得：PSⅡ负责光合生物中水的光依赖性氧化，同时释放氧气和质子（H⁺），质子可以推动ATP合成，因此破坏PSⅡ会影响该过程中氧气的释放和ATP的合成，B正确； C、降低B侧的H⁺浓度会减小类囊体膜两侧H⁺浓度差，不利于H⁺顺浓度运输到膜外，不利于ATP的合成，C错误； D、叶绿素接受光的照射后被激发，在PSⅡ发生H₂O的光解，释放势能高的e⁻，e⁻的最终供体是H₂O，通过光合电子传递链，光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能，D正确。 故选C。 2．羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点，成为冬季重要的观叶植物。某同学将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析正确的是（    ） A．用层析液分离后，色素3的条带颜色为黄绿色 B．色素1、2主要吸收红光和蓝紫光 C．色素5可能存在于植物的液泡中 D．提取色素时加入CaCO3和无水乙醇两种试剂即可 【答案】C 【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快，反之则慢。 题图分析，第一次使用层析液分离色素时，色素1、2、3、4被分离出来，说明它们是光合色素，根据其扩散距离可知，1是胡萝卜素，2是叶黄素，3是叶绿素a，4是叶绿素b；第二次使用蒸馏水分离时，色素5被分离出来，说明色素5溶于水。 【详解】A、根据在层析液中的层析结果说明色素1、2、3、4依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素3的条带颜色为蓝绿色，A错误； B、色素1距离起点最远，说明其在层析液中的溶解度最大，色素1、2依次为胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光，B错误； C、色素5溶于水，为水溶性色素，因而可能存在于植物的液泡中，C正确； D、提取色素时加入CaCO3、无水乙醇和二氧化硅，其中CaCO3有保护色素的作用，无水乙醇能溶解色素，二氧化硅起到充分研磨的作用，D错误。 故选C。 3．Pf和Pfr是莴苣种子中光敏色素的两种构象。黑暗条件下光敏色素主要为Pf型，定位在细胞质中，性质稳定，不易降解。光照条件下Pf和Pfr可以相互转化（下图）。下列说法正确的是（    ） A．光照条件下，光敏色素参与光合作用促进种子萌发 B．Pfr通过解除对CA3ox2的抑制促进GA的合成 C．莴苣种子依次经红光、远红光照射后能够萌发 D．黑暗条件下莴苣种子不能萌发的原因是无法合成Pf 【答案】B 【分析】由图可知，Pr型光敏色素，经红光处理后，其转换为生理激活型Pfr，Pfr进入细胞核通过抑制RVE1/2基因的表达，解除对CA30x2的抑制，从而促进GA的合成，从而促进种子萌发，抑制种子休眠。 【详解】A、光照条件下，光敏色素能吸收光能作为光信号，不参与光合作用，A错误； B、由图可知，在红光条件下，Pf转化为Pfr，Pfr进入细胞核，通过抑制RVE1/2基因的表达，解除对CA30x2的抑制，从而促进GA的合成，B正确； C、由图可知， Pfr经远红光照射后，转化为Pf，将不能促进GA的合成，从而不能促进种子萌发，C错误； D、黑暗条件下莴苣种子不能萌发的原因是无红光，Pf不能转化为Pfr，D错误。 故选B。 4．科研人员测定了一定温度条件下，某绿色植物随光照强度增加，在不同时刻CO2吸收速率的变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．光合作用的碳（暗）反应不需要光照，因此黑暗条件下碳反应可持续进行 B．CO2吸收速率为0时叶肉细胞的平均光合速率仍大于呼吸速率 C．光照2~10min时CO2吸收速率上升较慢的主要限制因素是光照强度 D．适当提高环境温度，绿色植物在光照6min时的CO2吸收速率下降 【答案】B 【详解】A、光合作用的暗反应不需要光照，但是暗反应需要光反应提供ATP和NADPH，因此黑暗条件下暗反应不能持续进行，A错误； B、当绿色植物的光合速率等于呼吸速率时，这其中叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，因为别的某些细胞（如根细胞）只能进行呼吸作用，B正确； C、光照2~10min时，光照强度在增加，但是CO2吸收速率上升较慢，主要原因可能是CO2浓度等的限制，C错误； D、由题干可知，曲线是一定温度条件下的数据，但不知道是不是最适温度，若在最适温度条件下测定，适当提高环境温度会导致绿色植物在光照6min时的CO2吸收速率下降，D错误。 故选B。 5．气孔导度（植物叶片气孔张开的程度）受CO2浓度、光照强度、温度等多种环境因素的影响，其也会影响植物光合作用、蒸腾作用等生命活动。研究人员测量某植物在不同CO2浓度和光照强度下的气孔导度，绘制出如下立体图。下列叙述正确的是（    ） A．气孔导度达到最大时，植物的光合作用强度将达到最大 B．170ppmCO2浓度时，适当提高光照强度会增加气孔导度 C．当光照强度为0时，气孔导度不受CO2浓度增加的影响 D．CO2浓度和光照强度均不变时，气孔导度也不会发生改变 【答案】B 【详解】A、由图可知，气孔导度随着CO2浓度的升高而降低，气孔导度达到最大时，CO2浓度较低，植物的光合作用强度不一定最大，A错误； B、由图可知，当170ppmCO2浓度时，适当提高光照强度会增加气孔导度，B正确； C、当光照强度为0时，CO2浓度小于170ppm时，气孔导度随CO2浓度增加而减小，C错误； D、气孔导度受CO2浓度、光照强度、温度等多种环境因素的影响，当CO2浓度和光照强度均不变时，气孔导度也会发生改变，D错误。 故选B。 6．为研究晴朗夏天葡萄光合作用的动态变化，科研人员在一天内依次选择了A~F六个时间点对葡萄植株的光合作用相关指标进行检测，结果见下表。 葡萄植株一天内光合作用指标变化情况 时间 A B C D E F 净光合速率（μmol·m⁻2·s⁻1） 3.51 4.42 3.57 4.36 2.33 1.09 胞间CO2浓度（μmol·mol⁻1） 341.06 276.52 191.79 233.72 264.96 369.04 气孔导度（mmol·m⁻2·s⁻1） 36.26 42.53 24.24 29.17 33.92 35.06 光合有效辐射（μmol·m⁻2·s⁻1） 613.1 1861.3 1953.6 1889.7 568.2 232.9 注：光合有效辐射是指太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的能量 回答下列问题： (1)对于叶绿素a而言有效辐射的光是______。叶绿素a分布于叶绿体的______，它吸收有效辐射的光，并将其中的能量转化为______。 (2)A时刻，环境因素是通过限制光合作用的______阶段限制光合速率的。C时刻葡萄植株光合速率较低的原因是______，此时植物体内的______（填激素）含量显著升高。 (3)与A时刻相比，B时刻葡萄叶绿体中的五碳糖和三碳酸的含量分别是______（A．较高、较高 B．较高、较低 C．较低、较低 D．较低、较高）。若温度等其他因素都相同的情况下，F时刻植物的光饱和点_______（“大于”、“等于”、“小于”）D时刻，原因是_______。 【答案】(1) 红光、蓝紫光 类囊体膜 ATP和NADPH中的化学能 (2) 光反应 气孔导度低，叶片吸收CO2少，胞间CO2浓度低，暗反应速率低 脱落酸 (3) A 大于 F时刻，叶片胞间CO2浓度高于D时刻，达到最大光合速率所需的光照强度更高 【详解】（1）叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，所以对于叶绿素a而言有效辐射的光是红光和蓝紫光。叶绿素a分布于叶绿体的类囊体薄膜上，它吸收有效辐射的光，并将其中的能量转化为ATP和NADPH中（活跃）的化学能。 （2）A时刻光合有效辐射较低，光反应需要光，所以环境因素是通过限制光合作用的光反应阶段限制光合速率的。据表格数据和题干信息可知，C时刻光合有效辐射高，对应晴朗夏季正午，出现“光合午休”，温度过高导致蒸腾作用过强，植物为减少失水会关闭大部分气孔，气孔导度下降，胞间CO2浓度低，同时脱落酸可以促进气孔关闭，CO2又是暗反应的原料，所以C时刻葡萄植株光合速率较低的原因是气孔导度低，叶片吸收CO2少，胞间CO2浓度低，暗反应速率低，整体光合速率下降，同时植物体内的脱落酸含量显著升高。 （3）与A时刻相比，B时刻光合有效辐射增加，光反应产生的ATP和NADPH增多，三碳酸还原加快，五碳糖生成增多，所以五碳糖含量较高；同时，B 时刻气孔导度增大，从外界吸收的CO2量增多，而B时刻胞间CO2浓度低于A时刻，说明B时刻固定的CO2增多，因此三碳酸含量较高，A正确。光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度。其他条件相同时，胞间CO2浓度越高，暗反应能容纳更多光反应产物，因此需要更高的光照才能达到饱和，由表格信息可知，F时刻的胞间CO2浓度高于D时刻，达到最大光合速率所需的光照强度更高，因此F时刻光饱和点更大。 7．下图为叶绿体的光反应示意图。类胡萝卜素和绝大多数叶绿素构成天线色素，Chl是一种少数特殊状态的叶绿素a，其获得能量后处于激发态即Chl●，Chl●失去电子后变为Chl⁺；D蛋白为电子供体（提供电子的物质），A蛋白为电子受体（获得电子的物质）。 (1)图示过程发生的具体场所是__________，同时产生的物质还有__________。 (2)据图分析，电子的最初供体为__________，最终受体为__________。该阶段实现了光能→__________→__________的能量转变，为碳反应提供了还原剂和能量。 (3)当光照过强，植物吸收的光能超过其所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。有关光抑制的机制，一般认为：在强光下，一方面会导致NADP⁺不足，另一方面强光诱导产生的某些物质会损伤叶绿素及其所在的膜结构。而类胡萝卜素可快速清除这些物质，起到保护作用。 ①强光条件下，光反应产生的__________多于碳反应消耗的量，导致NADP⁺供应不足。 ②若要分离得到类胡萝卜素，可将色素提取后，利用__________法进行分离，在滤纸条上从上至下第__________条带就是需要的色素。 ③强光条件下，与正常植株相比，缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率会__________，可能的原因有a：该突变体无法清除积累物质而使叶绿体受损；b：__________。 【答案】(1) 类囊体（膜） ATP (2) H2O NADP+ 电能 活跃的化学能 (3) NADPH 纸层析 一、二 下降 缺乏类胡萝卜素，导致吸收的蓝紫光减少 【详解】（1）图示为叶绿体光反应过程，光反应发生的具体场所是叶绿体的类囊体薄膜；光反应的产物为O2、NADPH和ATP，图中已标出O2和NADPH，因此额外产生的物质为ATP。 （2）根据图示电子流向，水光解产生电子，因此电子的最初供体是水；电子最终传递给NADP+，因此最终受体是NADP+；光反应的能量转换过程为：光能→电能→ATP和NADPH中活跃的化学能，产物为碳反应提供还原剂和能量。 （3）①强光下光反应速率快，产生的NADPH（和ATP）多于碳反应的消耗量，大量NADP+被还原为NADPH，导致游离的NADP+供应不足。 ②叶绿体色素的分离利用纸层析法；滤纸条从上到下的色素带依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，胡萝卜素和叶黄素合称类胡萝卜素，因此是从上至下第1、2条带。 ③类胡萝卜素除了题干提到的清除保护作用，本身还是光合色素，负责吸收传递光能。因此缺乏类胡萝卜素的突变体，一方面无法清除损伤叶绿体的物质，另一方面吸收的蓝紫光减少，传递的光能减少，光反应减弱，最终光合速率比正常植株更低。 8．火龙果是一种原产于热带地区的重要经济作物，在长期进化过程中逐渐形成了独特的碳同化途径。回答下列问题： (1)火龙果的碳同化途径为CAM（景天酸代谢）途径。夜晚气孔打开，通过_____方式进入叶肉细胞的CO2被固定为苹果酸并储存于液泡中；白天大部分时间气孔关闭，苹果酸分解产生的CO2进入卡尔文循环，经RuBP羧化酶催化固定为三碳酸，最终接受_____释放的能量并被还原成糖类。火龙果通过CAM途径固定CO2优点是_____，从而适应炎热环境。 (2)RuBP羧化酶是一种双功能酶，既能催化五碳糖与CO2发生反应，又能催化五碳糖与O2发生反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度。CAM植物的碳同化途径使得叶绿体中_____，在与O2竞争RuBP羧化酶时有优势，因此有人认为CAM途径是植物长期进化得到的一种可以_____光呼吸的碳浓缩机制。 (3)火龙果在晴朗夏季的光合作用日变化曲线最可能是图中的_____曲线，判断理由是_____。根据火龙果的光合特性，在适宜光照条件下，若要提高温室栽培的火龙果产量，请提出两条建议：_____。 【答案】(1) 自由扩散 ATP和NADPH 减少水分散失，同时保证光合作用所需CO2的吸收，使光合作用正常进行 (2) CO2浓度高 抑制 (3) A A曲线白天几乎不吸收CO2，夜晚吸收CO2，符合CAM植物特点 晚上适当提高室内CO2浓度；晚上适当补光；夜晚适当降低温度，白天适当升高温度 【详解】（1）CO2是气体分子，通过自由扩散出入细胞。卡尔文循环中，三碳酸分子接受来自ATP和NADPH的能量，被NADPH还原形成三碳糖。CAM途径中，夜晚气孔打开，可以吸收CO2并储存，可供给白天光合作用，保证光合作用的正常进行，且白天气孔关闭，可以降低蒸腾作用减少水分散失，适应炎热干旱的环境。 （2）CAM植物白天气孔关闭，苹果酸分解释放CO2，使叶绿体CO2浓度较高，因此CO2竞争RuBP羧化酶更有优势，减少了O2和五碳糖的反应，达到抑制光呼吸的效果。 （3） CAM植物的特点是：夜晚气孔开放吸收CO2，因此夜晚CO2吸收速率为正；白天气孔关闭，几乎不吸收外界CO2，因此白天CO2吸收速率很低，对应图中的曲线A。根据其特性提高温室栽培的火龙果产量：晚上适当提高室内CO2浓度，增加其储存的CO2量，为白天暗反应提供更多原料；晚上适当补光，延长光合作用时间，积累更多的有机物；夜晚适当降低温度，白天适当升高温度，增大昼夜温差，利于有机物积累，提高产量。 高考真题·考向感知 1．（2026·浙江1月选考真题）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．（2024·浙江6月选考真题）植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B．、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 【答案】C 【详解】A、由图可知，细胞液的pH3-6，胞质溶胶的pH7.5，说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中，A正确； B、通过离子通道运输为协助扩散，、通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确； C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供，C错误； D、白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。 故选C。 3．（2021·浙江6月选考真题）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 【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。 4．（2020·浙江7月选考真题）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 【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。 5．（2026·浙江1月选考真题）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CO2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） 【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。 6．（2025·浙江1月选考真题）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 【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。 7．（2023·浙江1月选考真题）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。 果实位置 果实中含13C光合产物（mg） 单果重（g） 第1果 26.91 12.31 第2果 18.00 10.43 第3果 2.14 8.19 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) C5 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 【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。 学科网（北京）股份有限公司 $