第3单元 第13讲 课后达标素养提升(二)(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·生物

**基本信息** 聚焦光合作用核心过程与环境调控机制，以实验分析为载体，构建"基础原理-变量分析-结论推导"的解题逻辑链，渗透结构与功能观及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础过程|2题|光合色素分离（层析液）、光暗反应物质联系（ATP/NADPH作用）|从色素提取到能量转换，构建"结构-功能"内在联系| |环境调控|3题|气孔因素判断（胞间CO₂浓度）、光质/温度/盐胁迫变量分析|环境因子通过影响酶活性/色素含量调控光合速率，体现进化与适应观|

(二) 1．(2026·河北石家庄模拟)矮化棉具有抗倒伏、适宜密植、产量高等特征。D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，编码D1蛋白的基因只位于叶绿体中。为提高棉花的生产潜能并增强棉花抵御高温胁迫的能力，科研人员将编码D1蛋白的基因插入棉花某条染色体的特定位点上，人为建立D1蛋白的补充途径，获得了产量显著提高的纯合矮化H品系新疆棉。回答下列问题： (1)若要检测高温对各种光合色素含量的影响，可提取色素并利用________(填溶液名称)对光合色素进行分离后，再检测各种色素的含量。D1蛋白和光合色素共同参与光能的转换。D1蛋白含量升高可以提高光反应强度，C3接受光反应产物中______________释放的能量，并且被__________还原，进而提高暗反应强度。 (2)高温胁迫会造成光合速率下降。研究人员研究了高温胁迫对野生棉光合作用相关指标的影响，结果见下表。据表分析，高温胁迫导致野生棉光合速率降低与其气孔开放程度________(填“有关”或“无关”)，判断理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 温度 光能转化效率 气孔开放程度 胞间CO2浓度 常温 0.823 0 0.38 284.45 高温 0.622 9 0.25 314.25 (3)研究人员利用抗原—抗体杂交的方法对野生棉和矮化H品系叶片内的D1蛋白含量及茎秆赤霉素(GA)含量进行了检测，结果如下图所示。 综合分析，矮化H品系高产的原因包括： ①D1蛋白基因可能影响GA合成基因的表达，使GA含量骤减，削弱其__________________________________________________________________________________________________________的功能。 ②高温对染色体上D1蛋白基因表达的影响________________________________________________________________________ (填“大于” “小于”或“等于”)对叶绿体中D1蛋白基因表达的影响，且染色体上D1蛋白基因控制合成的D1蛋白可以转移至______________上，从而保证了H品系在高温下具有较高的光合速率。 解析：(1)层析液是光合色素的分离试剂。暗反应中，C3接受光反应产物中ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。(2)由题表可知，与常温相比，高温条件下野生棉气孔开放程度减小，但胞间CO2浓度升高，说明此时CO2不是限制其光合作用的因素，即高温胁迫导致野生棉光合速率降低与其气孔开放程度无关。(3)①与野生棉相比，矮化H品系D1蛋白含量增高，而GA含量减少，可推知D1蛋白基因通过抑制GA合成基因的表达来削弱GA促进细胞分裂和促进细胞伸长，从而引起植株增高的功能，从而使H品系矮化。②由题意可知，野生棉D1蛋白仅由叶绿体基因编码，H品系中D1蛋白则由染色体基因和叶绿体基因共同编码，与25 ℃处理相比，40 ℃高温时，野生棉中D1蛋白含量显著下降，但H品系中D1蛋白含量几乎不变，说明高温对染色体上D1蛋白基因表达的影响小于对叶绿体中D1蛋白基因表达的影响，且可推测染色体上D1蛋白基因控制合成的D1蛋白可以转移至类囊体膜(叶绿体)上，从而保证了H品系在高温下具有较高的光合速率。 答案：(1)层析液　ATP和NADPH　NADPH　(2)无关　和常温情况相比，高温胁迫下野生棉气孔开放程度下降，但胞间CO2浓度升高　(3)①促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂　②小于　类囊体膜(叶绿体) 2．(2025·八省联考河南演练)为探究某种杨树雌株和雄株竞争光资源的差异，研究人员将生长状态相同的雌株和雄株幼苗植于同一盆中，在全光照(自然光照)和遮阴(55%自然光照)条件下分组培养，5个月后检测植株的生理指标，结果如图所示(净光合速率以单位时间、单位叶面积从外界空气中吸收的CO2量表示)。回答下列问题。 (1)植物通过光反应将光能转化成____________________中的化学能。在暗反应阶段，CO2被利用，经过一系列的反应后生成________________________________________________________________________。 (2)与全光照处理相比，遮阴处理导致叶片中的叶绿素含量增多，该变化的生理意义是___________________________________。 (3)在相同光照(全光照或遮阴)条件下，雄株的生物量(干重)均高于雌株。不考虑呼吸速率的差异，据图推测该种杨树雌株和雄株的光资源竞争策略分别是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果，得出结论如下：杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同。该推理运用了__________________________(填科学方法)。 (5)杨树雌株通过产生杨絮(包裹种子的絮状绒毛)传播种子。杨絮会引发过敏反应，且存在火灾隐患。利用所学生物学知识，为防治杨絮问题提供合理建议：__________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。 解析：(2)与全光照处理相比，遮阴处理条件下光照强度弱，为与之相适应，叶片中的叶绿素含量增多以吸收更多光能，提高光合效率。(3)据题图分析可知，在相同光照(全光照或遮阴)条件下，雌株叶绿素含量和净光合速率均高于雄株，可推测其光资源竞争策略为增加叶中叶绿素的含量；在相同光照(全光照或遮阴)条件下，雄株叶绿素含量和净光合速率均低于雌株，结合题中信息“在相同光照(全光照或遮阴)条件下，雄株的生物量(干重)均高于雌株”可知，雄株光资源竞争策略为增加叶面积。(4)“综合本研究和其他几种杨树的相关研究结果，得出结论如下：杨树雌株和雄株对光资源的竞争策略不同”是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，该方法是归纳法。由于该结论的得出依据只是“本研究和其他几种杨树的相关研究结果”，具体地说，该推理运用了不完全归纳法。(5)选育无絮品种；采用激素抑制杨絮产生等措施均可防治杨絮。 答案：(1)ATP和NADPH　糖类等有机物　(2)有利于吸收更多光能，提高光合效率　(3)雌株通过增加叶中叶绿素的含量增加光能获取，雄株通过增加叶面积增加光能获取　(4)不完全归纳法　(5)选育无絮品种；采用激素抑制杨絮产生 3．科研人员以马铃薯品种费乌瑞它为实验材料，研究白光(CK)、远红光(T1)、红光(T2)、绿光(T3)、蓝光(T4)、紫外光(T5)对马铃薯植株生长和叶片光合特性的影响，表中数据后不同的小写字母表示差异显著。请回答下列问题： 不同光质对马铃薯叶片光合特性的影响 品种 处理 总叶绿素含量/ (mg·g－1) 净光合速率/ (μmol·m－2·s－1) 费乌 瑞它 CK 1.70±0.02b 20.33±0.04a T1 1.25±0.06d 8.16±0.37d T2 2.02±0.06a 19.88±0.17b T3 1.68±0.04b 19.02±0.01c T4 1.72±0.01b 20.08±0.11a T5 1.34±0.03c 18.75±0.15c (1)光在马铃薯植株生长发育中的作用是____________________________________________________________________________________________(答出2点)。 (2)植物能够感知光信号，并据此调整生长发育，这与植物具有能接收光信号的分子有关，如光敏色素。植物体中光敏色素分布在____________，植物对____________处理的响应与光敏色素有关。 (3)T1～T5处理组数据后的小写字母若与CK组数据后的小写字母相同，则代表差异不显著，若不同，则代表差异显著。据表可知，________处理下马铃薯叶片总叶绿素含量显著增加。除____________处理外，其他光处理后净光合速率较白光均显著降低。 (4)马铃薯叶肉细胞光反应产生NADPH的作用是______________________，它能参与暗反应的________过程。在CK处理下，若突然降低光照强度，短时间内马铃薯叶肉细胞中C3的含量将________________。 (5)研究发现远红光和紫外光处理下，马铃薯植株不结薯，出现该现象的原因可能是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)光可作为信号调节植物的生命活动，同时在光合作用过程中还可以提供能量。因此光在马铃薯植株生长发育中的作用是提供能量、作为信号。(2)光敏色素分布在植物的各个部位，光敏色素主要吸收红光和远红光，因此植物对红光(T2)和远红光(T1)处理的响应与光敏色素有关。(3)据题表可知，红光(T2)处理下马铃薯叶片总叶绿素含量显著增加。除蓝光(T4)处理外，其他光处理后净光合速率较白光均显著降低。(4)马铃薯叶肉细胞光反应产生的NADPH的作用是作为还原剂和提供能量，它能参与暗反应的C3还原过程。在CK处理下，若突然降低光照强度，会使光反应速率减小，ATP和NADPH产生量降低，短时间内马铃薯叶肉细胞中C3的合成量不变，但还原量变少，因此C3含量将增加。(5)一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，在远红光和紫外光处理下，马铃薯植株光合作用减弱，光合产物无法积累到块茎中，导致不结薯。 答案：(1)提供能量、作为信号　(2)各个部位　红光(T2)和远红光(T1)　(3)红光(T2)　蓝光(T4)　(4)作为还原剂和提供能量　C3还原　增加 (5)一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，在远红光和紫外光处理下，马铃薯植株光合作用减弱，光合产物无法积累到块茎中，导致不结薯 4．(2026·河北保定高三摸底考)盐胁迫是指植物在生长环境中因盐分浓度过高而受到的不良影响。研究人员研究了盐胁迫下某农作物的生理变化，相关指标检测结果如下表所示。回答下列问题： 盐胁迫 浓度/% 叶绿素相 对含量 相对茎叶干 重(RDWS) 气孔导度/ (mmol· m－2·s－1) 净光合速率/ (mmol· m－2·s－1) 0 0.85 0.75 226.1 15.4 0.25 0.65 0.55 211.2 13.9 注：相对茎叶干重(RDWS)值越接近1，农作物长势受盐胁迫的影响越小；气孔导度表示气孔张开的程度。 (1)盐胁迫条件下，植物气孔导度下降，从适应环境的角度分析，气孔导度下降的意义是__________________________________________，该变化会直接影响暗反应中____________________________________________________过程。 (2)可以利用________法简单分离叶绿素，根据____________初步判断叶绿素含量的多少。结果表明，盐胁迫导致叶绿素含量下降，对__________光的吸收量下降，导致________等光反应产物减少。 (3)当植物遭遇盐胁迫时，Na＋转运蛋白能作为催化水解________的酶，通过结构改变将胞内过量的Na＋排出，排出的方式为____________________________________________________________________________ (填跨膜运输方式)。 (4)盐胁迫会引发植物产生并积累有毒害作用的H2O2，从而导致细胞出现____________________(答出1点即可)等衰老现象。研究发现，若保持土壤通气状况，能一定程度上缓解盐胁迫导致的净光合速率下降，可能的原因是________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(答出1点即可)。 解析：(1)盐胁迫条件下，植物气孔导度下降可减少水分散失，有利于适应盐胁迫环境。气孔导度下降会使进入叶肉细胞的CO2减少，直接影响暗反应中CO2的固定过程。(2)分离叶绿素可采用层析法，可通过色素带的宽度初步判断叶绿素含量的多少。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其含量下降会导致光反应中ATP、NADPH等产物减少。(3)Na＋转运蛋白排出Na＋的过程需要消耗能量，因此Na＋转运蛋白可催化ATP水解，且排出Na＋的方式为主动运输。(4)H2O2积累会导致细胞出现细胞膜通透性改变、酶活性降低等衰老现象。保持土壤通气，能促进根细胞有氧呼吸，为Na＋排出等过程提供更多ATP，同时减少无氧呼吸中有害物质的产生，进而缓解盐胁迫对净光合速率的影响。 答案：(1)减少水分散失，适应盐胁迫环境　CO2的固定　(2)层析　色素带的宽度　红光和蓝紫　ATP、NADPH　(3)ATP　主动运输　(4)酶活性降低、细胞膜通透性改变(答出1点即可)　保持土壤通气可促进根细胞有氧呼吸，为Na＋排出提供更多ATP、减少无氧呼吸中有害物质的产生(答出1点即可) 5．(2025·八省联考四川演练)兴安落叶松在甲、乙两地都有分布，为研究气候变暖对该植物的影响，某团队分别将甲、乙两地的部分兴安落叶松移栽到丙地(三地年降雨量相似，移栽时选择同龄树并连同原地土壤一同移栽)，测定这种树在甲、乙、丙三地的光合作用相关指标，结果如图所示。回答下列问题。 (1)本实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在光反应阶段，兴安落叶松叶绿体内____________________________________________________________________________ 薄膜上的色素捕获光能，夺取水的电子，经电子传递最终将光能转化成化学能，储存在ATP和NADPH中。 (3)在暗反应阶段，植物通过羧化反应实现对CO2的固定。兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地，其羧化速率________。原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。 (4)综上，推测兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，其光合速率会________，理由是____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若进一步研究气候变暖对兴安落叶松光合作用的影响，你认为还可测定的指标有________________________________(答出一点即可)。 解析：(1)据题干信息可知，本实验的目的是研究气候变暖对兴安落叶松的影响，自变量是甲、乙、丙三地的气候状况(或生长季年平均温度)，因变量是兴安落叶松的光合作用情况，故本实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是与移栽到丙地的兴安落叶松形成对照，排除无关变量(气候或温度以外的其他因素)对实验结果(兴安落叶松的光合作用相关指标)的干扰。(2)光反应阶段是在叶绿体内类囊体的薄膜上进行的。(3)据题图可知，兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，其最大羧化速率都会增加，由甲、乙、丙三地的纬度与生长季年平均温度可知，其原因是丙地生长季年平均温度高于甲、乙两地，导致丙地植物羧化酶活性高于甲、乙两地，CO2的固定速率变大；丙地生长季年平均温度高于甲、乙两地，导致光反应有关酶活性高于甲、乙两地，最大电子传递速率增大，产生的ATP和NADPH增加，C3的还原速率变大。(4)兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，生长季年平均温度提高，导致光反应和暗反应有关酶的活性升高，使其电子传递速率和羧化速率增大，从而使其光合速率增大。若进一步研究气候变暖对兴安落叶松光合作用的影响，还可测定的指标有CO2的吸收速率、O2的释放速率、有机物的积累速率等。 答案：(1)与移栽到丙地的兴安落叶松形成对照，排除无关变量(气候或温度以外的其他因素)对实验结果(兴安落叶松的光合作用相关指标)的干扰　(2)类囊体　(3)增大　兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，生长季年平均温度提高，导致暗反应有关酶活性升高，从而使得其羧化速率增大(或兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，生长季年平均温度提高，导致光反应有关酶活性升高，电子传递速率增大，产生的ATP和NADPH增加，进而导致其羧化速率增大)　(4)增大　兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，生长季年平均温度提高，导致光反应和暗反应有关酶的活性升高，使其电子传递速率和羧化速率增大，从而使其光合速率增大　CO2的吸收速率、O2的释放速率、有机物的积累速率等(答出一点即可) 学科网（北京）股份有限公司 $