2027届人教版高三复习光合呼吸非选择题高段学生补充练习题

**基本信息** 以光合作用内在过程、影响因素及与呼吸作用关系为逻辑主线，通过分层题型设计实现从基础到综合的能力进阶，渗透结构与功能观、物质与能量观及科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |一类题|例1|基础聚焦过程（场所/色素/物质变化），提升考察特殊处与识图总结|从结构（类囊体/基质）到过程（光反应-暗反应联系）再到调控（蛋白功能/环境突变）| |二类题|例2|侧重影响因素（酶/CO₂/O₂）及实际运用，强化识图分析|从酶的双功能（CO₂固定/O₂竞争）到环境因子（气孔开度）对净光合速率的调控| |三类题|例3|核心为速率换算（总光合/净光合/呼吸），结合曲线与气体交换图解|基于物质与能量观，构建光合与呼吸的原料产物联系及速率关系模型| |综合考向题|例（大棚补光/栽培密度等）|结合实验数据（表格/图表）与实际情境，考察综合分析能力|整合多知识点（色素/酶/环境因子），解决生产实践中光合作用效率提升问题|

光合作用高段学生补充训练 一类题：侧重光合作用过程考察：基础部分聚焦光反应、暗反应场所、色素，物质变化、能量转换、两阶段联系、环境突变下物质含量变化、同位素追踪，纯围绕光合作用内在过程命题。难度提升部分补充光合作用空白或者特殊处，考察识图和总结能力 例1.(10分)捕光复合体是叶绿体中捕获光能的关键结构，由光合色素和叶绿素结合蛋白 (LHCP) 组成，L 蛋白与 S 蛋白等共同参与 LHCP 向类囊体膜的转运，L 蛋白还参与叶绿素合成的调控，相关过程如图 (a)。回答下列问题 (1) 用纸层析法分离野生型 (WT) 和 L 基因缺失突变体 (l) 植株的叶绿体色素，滤纸条均出现 4 条色素带。l 组自上而下第三条带对应的色素是___________；与 WT 相比，该条带的颜色深浅变化是___________。相较于 WT 植株，l 植株叶绿体内中间物 1 含量___________，l 植株叶片暗反应中 C₃的___________反应过程会受影响。 (2) 通过抗原 — 抗体杂交反应检测 WT 植株叶绿体基质和类囊体中 L 蛋白的量，结果如图 (b) 所示，结构 2 是___________。 (3) WT、l 及 s (S 基因缺失突变体) 植株的表型如图 (c) 所示，其中 l 对应的是___________(填 “甲”“乙” 或 “丙”)，与 WT 相比，两突变体表型差异产生的原因是________________________________________________。 (4) 为进一步验证 L 蛋白的功能，应在 WT、l 两种实验材料基础上，再补充两组不同的实验材料，分别为__________________________________________________________________________________________。 二类题：光合作用影响因素和运用：侧重考察影响光合作用速率的因素，以及实际的生活运用，识图能力和总结能力也是该部分重点考察点 例2.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： 三类题：光合作用和呼吸作用的关系;光合储存能量、合成有机物，呼吸分解有机物释放能量，二者互为原料产物；考题核心围绕总光合、净光合、呼吸速率的换算，结合曲线图、气体交换图解判断强弱，辅以同位素追踪、昼夜有机物积累、实验测定等题型考查 例3.(2024·新课标，31)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)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是______________________________，原因是__________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)光照t时间时，a组CO2浓度____________(填“大于”“小于”或“等于”)b组。 (3)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________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)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”)。 综合考向题 1. (陕西省2026届高三上学期高考适应性检测 11分)研究表明设施大棚中甜樱桃在花芽分化和果实转色期易受弱光胁迫影响。通过LED补光可提高果实产量。科研人员测定大棚樱桃在不同条件下的生理指标如下表： 组别 净光合速率(μmol 呼吸速率(mg C O₂补 偿 点 果实产量 CO₂ ·m²s-⁻¹ CO₂ ·kg⁻¹ h⁻¹ (μL ·L⁻¹) (kg/hm²) 普通大棚(无补光) 18.5 7.14 55 3500 LED补光大棚 22.3 6.90 35 4200 (1)叶绿体中光合色素吸收的光能，一，是将水分解为 _______________和H⁺,其中H+与_______________结合，形成还原型辅酶Ⅱ。二是在有关酶的催化作用下，通过_______________填“放能”或“吸能”) 反应，促使ADP 与Pi 形成ATP。若用纸层析法测定叶绿素的相对值，可以测量比较滤纸条上_______________ (2)据表分析，从 CO₂的固定和产生两个方面分析，LED补光大棚中果实产量高的原因主 要 有_______________ 。CO₂补偿点降低的原因是_______________ (3) 大棚作物种植时，往往由于CO₂ 供应不足而影响产量，农业生产中常通过适时通风来 补充CO₂ 。假设影响光合作用的其他因素适宜且相同，则_______________ (填“早晨”或“傍晚”)通 风有利于增产，原因 是 _____________________________________________ 2.(9 分) 某研究小组以苹果树为实验对象，设置低密度组 (3m×5 m)、中密度组 (2.5m×4 m)、高密度组 (2m×3m) 和传统对照组 (3m×4m)，研究栽培密度对苹果树光合作用效率及苹果产量的影响，实验结果如下表。回答下列问题： 组别 光合有效辐射利用率 /% 叶绿素含量/(mg/g) 样区平均总产量 /kg 单株平均产量 /kg 低密度组 32 2.8 1800 30 中密度组 45 3.5 2800 28 高密度组 28 2.2 2200 20 传统对照组 38 3 2300 23 (1) 苹果树进行光合作用过程时，光反应的场所是________，暗反应可为光反应提供________(答3种物质)。 (2) 本实验的自变量是________________。实验中每组设置 3 个重复样区，每个样区面积为\(1000m2)，样区内苹果树种植模式保持一致。这样设计的目的是________________________________。 (2) 该实验中________组的光合有效辐射利用率最高。实验结果显示高密度组产量较低，产生该现象的原因可能是________________________________。 3.(10分)强光下，植物光反应产生过剩电子(e-) 和NADPH, 进而产生过量活性氧(如H₂O₂、 超氧阴离子等)损伤光系统(PSI 和 PSⅡ),从而引发光抑制，因此植物进化出多种光保护机制，如水-水循环、叶绿体呼吸（过程在图中用-- - - - - - -”表示等）等。回答下列问题： (1) 由图可知，叶绿体呼吸的场所是 。图中膜上产生的 用于暗反应 中 的过程。 (2) 由图可知，光照过强时，叶绿体呼吸可消耗过剩的 ,从而缓解PS损伤；还可协 助维持类体膜两侧 的 梯度，为ATP 合成提供必要条件。 (3)在PSⅡ 中，水的光解产生 。水-水循环是将PSⅡ 中产生的电子，经多种电子 传递体传递到PSI 后，再传给0₂,最终又生成水的循环途径。据图分析，强光下水-水 循环可缓解光系统损伤的理由是 (4)研究发现，D1 蛋白是构成PSⅡ的核心蛋白，水杨酸在一定程度上可缓解光抑制。 为探究水杨酸缓解光抑制的机理，科研人员用清水处理灌浆期小麦为对照组(W) 、 用0.3 mol/L水杨酸溶液处理相同小麦为实验组(SA),设置适宜温度下中光强组和高光强组，处理一段时间后，检测小麦叶绿体中的D1 蛋白含量，电泳结果如图所示。据图推测水杨酸能缓解光抑制的机理可能是 4.(11分)研究发现，植物的Rubisco(R 酶)是一种双功能酶。CO₂浓度较高时，该酶主要参与 卡尔文循环；0₂浓度较高时，该酶催化形成的产物经一系列变化进入线粒体产生CO₂,这 种植物在光下吸收0₂产生CO₂的现象称为光呼吸。为避免强光下农作物因光呼吸造成的 减产，科学家利用基因工程在水稻中导入表达关键酶的基因，构建了光呼吸旁路GMA途 径(如图1中虚线框所示)。部分过程示意图如下。回答下列问题。 (1)图 1中 R 酶分布在 ________中，强光下该 酶 对 ________ 的 亲 和 力 更 强，物质 M 是 ________。 (2)该转基因水稻进行光合作用时，CO₂的来源有 (3)图1中GMA途径可提高水稻产量的原因是 (4)研究人员测定了转基因水稻叶肉细胞叶绿体中的 外源G酶的表达量及总G酶表达量随时间的变化 情况(如图2),其中PFD代表光合有效光辐射强度。①外源G酶基因表达量与PFD大致呈正相关，仅在 14时明显下降，由此推测外源G 酶基因表达除 受光照强度影响外，还可能受 等环境因 素的影响(答出2点)。②图2中12--14时转基因水稻光呼吸增强，判断依据是 5.干旱胁迫会造成小麦光合速率下降。科研人员研究了在干旱胁迫下施加不同浓度磷肥（P₁~P₅）对小麦幼苗期光合特性的影响，结果如下表所示。请回答下列问题： 组别 叶绿素相对含量 净光合速率 /(μmol・m⁻²・s⁻¹) 胞间 CO₂浓度 /(μmol・L⁻¹) 气孔导度 /(μmol・m⁻²・s⁻¹) 正常水分组 53.2 17.01 272 0.40 干旱胁迫组 45.8 10.36 221 0.19 干旱胁迫 + P₁ 46.2 11.05 234 0.21 干旱胁迫 + P₂ 47.3 12.79 240 0.25 干旱胁迫 + P₃ 48.1 13.88 249 0.29 干旱胁迫 + P₄ 50.4 14.87 251 0.33 干旱胁迫 + P₅ 49.0 14.02 240 0.28 注：P₁(30 kg/hm²)；P₂(60 kg/hm²)；P₃(90 kg/hm²)；P₄(120 kg/hm²)；P₅(150 kg/hm²)。 (1) 小麦根细胞吸收磷肥可用于合成________________________(答两种)，以促进光合作用的进行。 (2) 测定叶绿素相对含量时，应首先用________(填试剂) 提取光合色素，并将提取液置于________光下测定吸光值来推算其相对含量，原因是________________________________________________。 (3) 干旱胁迫下，小麦的气孔导度下降，是________(填植物激素) 直接作用的结果，该激素的主要合成部位是________________。 (4) 实验中的自变量是________________。据表分析，小麦在干旱条件下，净光合速率下降的原因是________________________________________________________________(答两点)。若继续探究干旱胁迫下，施加磷肥的最适浓度，可在________kg/hm² 浓度范围内设置更小的浓度梯度。 6.（山西大学附中25-26学年高三1月考 10 分）波长为 400-700nm 的光属于光合有效辐射（PAR），其中 400-500nm 为蓝光（B），600-700nm 为红光（R）。远红光（700-750nm，FR）通常不能用于植物光合作用，但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中 A（高）和 B（低）两个位置的 PAR、红光远红光比值（R/FR）和叶片指标（叶片厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸），并分析了施氮肥对以上指标的影响，结果如下表。回答下列问题。 表格 (1) 植物叶片中________可吸收少量的红光和远红光作为光信号，导致 B 位置 PAR 和 R/FR 较 A 位置低；类胡萝卜素虽不能吸收红光，但可吸收________光，也可使 B 位置 PAR 降低。 (2) 由表中数据可知，位置施氮肥可提高冠层叶片对太阳光的吸收，其可能的原因是____________________。 (3) 光补偿点是指光合作用中吸收的 CO₂与呼吸作用中释放的 CO₂相等时的光照强度。研究者分析了冠层 A、B 处的叶片（未施氮肥）在不同光照强度下的净光合作用速率（下图），发现冠层 B 位置的叶片具有较高的光补偿点，由表中数据可知其主要原因是________________________________。 （4）据题分析可以得出影响光合作用的环境因素有______________________________(至少答出 2 点)。 7. (山大附中2026届第二学期高三5月10分)紫心藤是一种极具观赏性的植物，因其深紫色的茎叶和耐旱耐热的特性而广 受欢迎。为探究其叶片中是否含有叶绿素，生物兴趣小组进行了如下实验： (1)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离和鉴定。色素分离的原理是________。若滤 纸上出现 ________色的色素带，说明有叶绿素b。 (2)兴趣小组乙先将同一生长状况的本品种植株均分为两组，分别培养在完全培养液和 只缺镁的完全培养液中，置于适宜条件下培养两周后，再将两种条件下的植株分别移入 两个密闭玻璃容器内，置于室外(晴天)相同的条件下，测定密闭容器中一天的CO₂ 浓 度变化情况，如图所示。 个CO₂浓度 A₁ B₁ 时间 I组 Ⅱ组 ①第________( 填“ I” 或“Ⅱ”)组是在缺镁条件下培养的植株，判断的依据是________________________ ②对于这两组植株来说，在这一天内，B₁ 对应的时刻________ (填“等于”、“早于”或“晚 于”)B₂对应的时刻，原因是 _____________________________ 学科网（北京）股份有限公司 $ 光合作用高段学生补充训练 一类题：侧重光合作用过程考察：基础部分聚焦光反应、暗反应场所、色素，物质变化、能量转换、两阶段联系、环境突变下物质含量变化、同位素追踪，纯围绕光合作用内在过程命题。难度提升部分补充光合作用空白或者特殊处，考察识图和总结能力 例1.(10分)捕光复合体是叶绿体中捕获光能的关键结构，由光合色素和叶绿素结合蛋白 (LHCP) 组成，L 蛋白与 S 蛋白等共同参与 LHCP 向类囊体膜的转运，L 蛋白还参与叶绿素合成的调控，相关过程如图 (a)。回答下列问题 (1) 用纸层析法分离野生型 (WT) 和 L 基因缺失突变体 (l) 植株的叶绿体色素，滤纸条均出现 4 条色素带。l 组自上而下第三条带对应的色素是___________；与 WT 相比，该条带的颜色深浅变化是___________。相较于 WT 植株，l 植株叶绿体内中间物 1 含量___________，l 植株叶片暗反应中 C₃的___________反应过程会受影响。 (2) 通过抗原 — 抗体杂交反应检测 WT 植株叶绿体基质和类囊体中 L 蛋白的量，结果如图 (b) 所示，结构 2 是___________。 (3) WT、l 及 s (S 基因缺失突变体) 植株的表型如图 (c) 所示，其中 l 对应的是___________(填 “甲”“乙” 或 “丙”)，与 WT 相比，两突变体表型差异产生的原因是________________________________________________。 (4) 为进一步验证 L 蛋白的功能，应在 WT、l 两种实验材料基础上，再补充两组不同的实验材料，分别为__________________________________________________________________________________________。 答案 (1) 叶绿素 a；变浅；增多；还原 (2) 类囊体（类囊体膜） (3) 丙；L 蛋白既调控叶绿素合成，又参与 LHCP 转运；S 蛋白仅参与 LHCP 转运，不调控叶绿素合成，l 突变体叶绿素合成与转运均受阻，失绿更严重 (4) 转入 L 基因的 l 突变体（回补株）、S 基因缺失突变体（s） 二类题：光合作用影响因素和运用：侧重考察影响光合作用速率的因素，以及实际的生活运用，识图能力和总结能力也是该部分重点考察点 例2.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、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，碳反应速率加快 (3) 减小 小 (4) 实验思路：以野生型植株 W 为参照，构建了 G 酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株 S 和构建了 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 三类题：光合作用和呼吸作用的关系;光合储存能量、合成有机物，呼吸分解有机物释放能量，二者互为原料产物；考题核心围绕总光合、净光合、呼吸速率的换算，结合曲线图、气体交换图解判断强弱，辅以同位素追踪、昼夜有机物积累、实验测定等题型考查 例3.(2024·新课标，31)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)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是______________________________，原因是__________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)光照t时间时，a组CO2浓度____________(填“大于”“小于”或“等于”)b组。 (3)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________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)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)红光和蓝紫光　光合色素可分为叶绿素和类胡萝卜素，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　(2)大于　(3)b　密闭容器中，c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，光合速率等于呼吸速率；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组此时的光合速率仍然大于呼吸速率。综上所述，b组的光合速率最大　(4)升高 解析　(2)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。(4)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组的光照强度照光仍然可以使幼苗的光合速率上升，大于呼吸速率。 综合考向题 1. (陕西省2026届高三上学期高考适应性检测 11分)研究表明设施大棚中甜樱桃在花芽分化和果实转色期易受弱光胁迫影响。通过LED补光可提高果实产量。科研人员测定大棚樱桃在不同条件下的生理指标如下表： 组别 净光合速率(μmol 呼吸速率(mg C O₂补 偿 点 果实产量 CO₂ ·m²s-⁻¹ CO₂ ·kg⁻¹ h⁻¹ (μL ·L⁻¹) (kg/hm²) 普通大棚(无补光) 18.5 7.14 55 3500 LED补光大棚 22.3 6.90 35 4200 (1)叶绿体中光合色素吸收的光能，一，是将水分解为 _______________和H⁺,其中H+与_______________结合，形成还原型辅酶Ⅱ。二是在有关酶的催化作用下，通过_______________填“放能”或“吸能”) 反应，促使ADP 与Pi 形成ATP。若用纸层析法测定叶绿素的相对值，可以测量比较滤纸条上_______________ (2)据表分析，从 CO₂的固定和产生两个方面分析，LED补光大棚中果实产量高的原因主 要 有_______________ 。CO₂补偿点降低的原因是_______________ (3) 大棚作物种植时，往往由于CO₂ 供应不足而影响产量，农业生产中常通过适时通风来 补充CO₂ 。假设影响光合作用的其他因素适宜且相同，则_______________ (填“早晨”或“傍晚”)通 风有利于增产，原因 是 _____________________________________________ 答案(11分) (1)氧(1分 ) NADP*(1 分 ) 放 能 ( 1 分 ) 色 素 带 的 宽 度 ( 1 分 ) (2)补光后，光照强度增强促进光反应，使得暗反应固定了更多的CO₂; 补光大棚中甜樱桃 呼吸速率较低，消耗有机物较少，有利于积累有机物提高产量(2分) 在 LED 补光条件下，光照增强使光合速率提升，而呼吸速度降低。此时，只需要更低浓度 的 CO₂ 就能让光合消耗的CO₂ 与呼吸产生的CO₂ 达到平衡，因此CO₂ 补偿点降低(2分) (3)傍晚(1分)经过白天的光合作用，大棚内的CO₂ 浓度降低，此时通风，有利于补充大 棚内的CO₂ (2 分 ) 2.(9 分) 某研究小组以苹果树为实验对象，设置低密度组 (3m×5 m)、中密度组 (2.5m×4 m)、高密度组 (2m×3m) 和传统对照组 (3m×4m)，研究栽培密度对苹果树光合作用效率及苹果产量的影响，实验结果如下表。回答下列问题： 组别 光合有效辐射利用率 /% 叶绿素含量/(mg/g) 样区平均总产量 /kg 单株平均产量 /kg 低密度组 32 2.8 1800 30 中密度组 45 3.5 2800 28 高密度组 28 2.2 2200 20 传统对照组 38 3 2300 23 (1) 苹果树进行光合作用过程时，光反应的场所是________，暗反应可为光反应提供________(答3种物质)。 (2) 本实验的自变量是________________。实验中每组设置 3 个重复样区，每个样区面积为\(1000m2)，样区内苹果树种植模式保持一致。这样设计的目的是________________________________。 (2) 该实验中________组的光合有效辐射利用率最高。实验结果显示高密度组产量较低，产生该现象的原因可能是________________________________。 答案(1) 叶绿体的类囊体薄膜；ADP、Pi、NADP⁺ (2) (苹果树的) 栽培密度；减少实验误差，提高结果的可靠性，减少无关变量对实验结果的干扰 (3) 中密度；苹果树间距较小，叶片相互遮挡，导致叶片叶绿素合成和光能利用率下降 解析 (1) 光反应发生在叶绿体类囊体薄膜；暗反应消耗 ATP、NADPH，生成 ADP、Pi、NADP⁺，供给光反应再次合成 ATP 和 NADPH。 (2) 实验人为改变的条件是苹果树栽培密度；设置重复样区、统一种植模式，遵循平行重复原则，降低偶然误差，保证实验结果可信。 (3) 表格数据显示中密度组光合有效辐射利用率 45%，为四组最高；高密度植株过密，叶片互相遮光，叶绿素含量降低、光能捕获不足，光合速率下降，总产量偏低。 3.(10分)强光下，植物光反应产生过剩电子(e-) 和NADPH, 进而产生过量活性氧(如H₂O₂、 超氧阴离子等)损伤光系统(PSI 和 PSⅡ),从而引发光抑制，因此植物进化出多种光保护机制，如水-水循环、叶绿体呼吸（过程在图中用-- - - - - - -”表示等）等。回答下列问题： (1) 由图可知，叶绿体呼吸的场所是 。图中膜上产生的 用于暗反应 中 的过程。 (2) 由图可知，光照过强时，叶绿体呼吸可消耗过剩的 ,从而缓解PS损伤；还可协 助维持类体膜两侧 的 梯度，为ATP 合成提供必要条件。 (3)在PSⅡ 中，水的光解产生 。水-水循环是将PSⅡ 中产生的电子，经多种电子 传递体传递到PSI 后，再传给0₂,最终又生成水的循环途径。据图分析，强光下水-水 循环可缓解光系统损伤的理由是 (4)研究发现，D1 蛋白是构成PSⅡ的核心蛋白，水杨酸在一定程度上可缓解光抑制。 为探究水杨酸缓解光抑制的机理，科研人员用清水处理灌浆期小麦为对照组(W) 、 用0.3 mol/L水杨酸溶液处理相同小麦为实验组(SA),设置适宜温度下中光强组和高光强组，处理一段时间后，检测小麦叶绿体中的D1 蛋白含量，电泳结果如图所示。据图推测水杨酸能缓解光抑制的机理可能是 答案（10 分，除标注外，每空 1 分） （1）类囊体薄膜 ATP 和 NADPH C3 还原 （2）NADPH 和 e- H+ （3）O2、H+、e- 消耗过剩的 e-生成氧气；减少 NADPH 的生成；将过量的 H2O2 转化为水（答出 1 点即可）（2 分） (1) D1 蛋白是构成 PSII 的核心蛋白，高光强下，水杨酸可以抑制 D1 蛋白的降解，从而减少对 PSII 的损伤（2 分） 4.(11分)研究发现，植物的Rubisco(R 酶)是一种双功能酶。CO₂浓度较高时，该酶主要参与 卡尔文循环；0₂浓度较高时，该酶催化形成的产物经一系列变化进入线粒体产生CO₂,这 种植物在光下吸收0₂产生CO₂的现象称为光呼吸。为避免强光下农作物因光呼吸造成的 减产，科学家利用基因工程在水稻中导入表达关键酶的基因，构建了光呼吸旁路GMA途 径(如图1中虚线框所示)。部分过程示意图如下。回答下列问题。 (1)图 1中 R 酶分布在 ________中，强光下该 酶 对 ________ 的 亲 和 力 更 强，物质 M 是 ________。 (2)该转基因水稻进行光合作用时，CO₂的来源有 (3)图1中GMA途径可提高水稻产量的原因是 (4)研究人员测定了转基因水稻叶肉细胞叶绿体中的 外源G酶的表达量及总G酶表达量随时间的变化 情况(如图2),其中PFD代表光合有效光辐射强度。①外源G酶基因表达量与PFD大致呈正相关，仅在 14时明显下降，由此推测外源G 酶基因表达除 受光照强度影响外，还可能受 等环境因 素的影响(答出2点)。②图2中12--14时转基因水稻光呼吸增强，判断依据是 答案（11 分，除标注外，每空 2 分） （1）叶绿体基质（1 分） O2（1 分） C5（1 分） （2） 从外界环境吸收、细胞呼吸产生、光呼吸产生、光呼吸旁路（GMA 途径）产生（答出任意 2 点） （3） GMA 途径将乙醇酸经转化产生 CO2，提高了叶绿体中 CO2 的浓度，促进 R 酶参与卡尔文循环合成糖类；GMA 途径将乙醇酸在叶绿体中就能转化产生CO2，代谢路径短，减少碳损失，使更多碳用于合成糖类（答出任意 1 点） （4） ①CO2 浓度、O2 浓度、温度（答出任意 2 点） ②总 G 酶相对表达量与外源 G 酶相对表达量差值最大 5.干旱胁迫会造成小麦光合速率下降。科研人员研究了在干旱胁迫下施加不同浓度磷肥（P₁~P₅）对小麦幼苗期光合特性的影响，结果如下表所示。请回答下列问题： 组别 叶绿素相对含量 净光合速率 /(μmol・m⁻²・s⁻¹) 胞间 CO₂浓度 /(μmol・L⁻¹) 气孔导度 /(μmol・m⁻²・s⁻¹) 正常水分组 53.2 17.01 272 0.40 干旱胁迫组 45.8 10.36 221 0.19 干旱胁迫 + P₁ 46.2 11.05 234 0.21 干旱胁迫 + P₂ 47.3 12.79 240 0.25 干旱胁迫 + P₃ 48.1 13.88 249 0.29 干旱胁迫 + P₄ 50.4 14.87 251 0.33 干旱胁迫 + P₅ 49.0 14.02 240 0.28 注：P₁(30 kg/hm²)；P₂(60 kg/hm²)；P₃(90 kg/hm²)；P₄(120 kg/hm²)；P₅(150 kg/hm²)。 (1) 小麦根细胞吸收磷肥可用于合成________________________(答两种)，以促进光合作用的进行。 (2) 测定叶绿素相对含量时，应首先用________(填试剂) 提取光合色素，并将提取液置于________光下测定吸光值来推算其相对含量，原因是________________________________________________。 (3) 干旱胁迫下，小麦的气孔导度下降，是________(填植物激素) 直接作用的结果，该激素的主要合成部位是________________。 (4) 实验中的自变量是________________。据表分析，小麦在干旱条件下，净光合速率下降的原因是________________________________________________________________(答两点)。若继续探究干旱胁迫下，施加磷肥的最适浓度，可在________kg/hm² 浓度范围内设置更小的浓度梯度。 答案（除标注外，每空 1 分，共 11 分） (1) ATP、NADPH、C₅、C₃、磷脂、核酸（答出 2 点即可） (2) 无水乙醇（体积分数 95% 的乙醇 + 无水碳酸钠）；红；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，不吸收红光，在红光下测定可排除类胡萝卜素的干扰 (3) 脱落酸 (ABA)；根冠、萎蔫的叶片 (4) 是否干旱处理、磷肥的浓度（2 分，各 1 分）；叶绿素的含量下降，光反应速率下降；气孔导度下降，导致胞间 CO₂浓度下降，CO₂供应不足，暗反应速率下降（2 分，每点 1 分）；90~150 解析(1) 小麦根细胞吸收钾离子可用于合成 ATP、NADPH 等，以促进光合作用的进行。 (2) 测定叶绿素相对含量时，应首先用无水乙醇提取光合色素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素不吸收红光，选用红光测定吸光值可排除类胡萝卜素干扰。 (3) 干旱胁迫下脱落酸促使气孔关闭，气孔导度降低；脱落酸的主要合成部位是根冠、萎蔫的叶片。 (4) 实验自变量为是否干旱处理、磷肥浓度；干旱下叶绿素含量降低、气孔导度减小，分别抑制光反应、暗反应，净光合速率下降；表中 120 kg/hm² 缓解干旱效果最好，因此在 90~150 kg/hm² 范围内细分浓度梯度可探究最适磷肥浓度。 6.（山西大学附中25-26学年高三1月考 10 分）波长为 400-700nm 的光属于光合有效辐射（PAR），其中 400-500nm 为蓝光（B），600-700nm 为红光（R）。远红光（700-750nm，FR）通常不能用于植物光合作用，但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中 A（高）和 B（低）两个位置的 PAR、红光远红光比值（R/FR）和叶片指标（叶片厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸），并分析了施氮肥对以上指标的影响，结果如下表。回答下列问题。 表格 (1) 植物叶片中________可吸收少量的红光和远红光作为光信号，导致 B 位置 PAR 和 R/FR 较 A 位置低；类胡萝卜素虽不能吸收红光，但可吸收________光，也可使 B 位置 PAR 降低。 (2) 由表中数据可知，位置施氮肥可提高冠层叶片对太阳光的吸收，其可能的原因是____________________。 (3) 光补偿点是指光合作用中吸收的 CO₂与呼吸作用中释放的 CO₂相等时的光照强度。研究者分析了冠层 A、B 处的叶片（未施氮肥）在不同光照强度下的净光合作用速率（下图），发现冠层 B 位置的叶片具有较高的光补偿点，由表中数据可知其主要原因是________________________________。 （4）据题分析可以得出影响光合作用的环境因素有______________________________(至少答出 2 点)。 答案： （1) 光敏色素；蓝紫 (2) A；施氮肥促进了叶绿素合成，增加了叶片的光捕获能力，导致冠层整体吸光增强，透射到下层的 PAR 减少（2 分） (3) A 处与 B 处线粒体暗呼吸相同，B 处光合有效辐射、红光 / 远红光比例远低于 A 处，光合作用主要利用红光和蓝紫光，远红光通常不能用于植物光合作用，故 B 处需要较强光照才能达到光补偿点（3 分） (4) 光照强度、光质、N 元素（2 分，写出任意两点即可） 7. (山大附中2026届第二学期高三5月10分)紫心藤是一种极具观赏性的植物，因其深紫色的茎叶和耐旱耐热的特性而广 受欢迎。为探究其叶片中是否含有叶绿素，生物兴趣小组进行了如下实验： (1)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离和鉴定。色素分离的原理是________。若滤 纸上出现 ________色的色素带，说明有叶绿素b。 (2)兴趣小组乙先将同一生长状况的本品种植株均分为两组，分别培养在完全培养液和 只缺镁的完全培养液中，置于适宜条件下培养两周后，再将两种条件下的植株分别移入 两个密闭玻璃容器内，置于室外(晴天)相同的条件下，测定密闭容器中一天的CO₂ 浓 度变化情况，如图所示。 个CO₂浓度 A₁ B₁ 时间 I组 Ⅱ组 ①第________( 填“ I” 或“Ⅱ”)组是在缺镁条件下培养的植株，判断的依据是________________________ ②对于这两组植株来说，在这一天内，B₁ 对应的时刻________ (填“等于”、“早于”或“晚 于”)B₂对应的时刻，原因是 _____________________________ 答案：(1)不同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条上扩散的快，反 之则慢 (共2分，答出“在层析液中溶解度不同”1分；“溶解度高的扩散的快”和“反 之则慢”(或“溶解度低的扩散的慢”)答全1分 黄绿( 1 分 ) (2)①Ⅱ ( 1 分 ) 光照较强的时间段内 ( A-B 阶段),Ⅱ组的光合速率(明显)小于 I 组的光合速率(体现出在某阶段Ⅱ组的光合速率小于I 组的光合速率即可得2分) ② 晚 于 ( 1 分 ) 随时间推移，光照强度逐渐减弱，I 组含有较多的叶绿素，对光的 吸收转化能力远大于Ⅱ组(光合作用强度降低的慢) (共3分，“光强逐渐减弱”1分； “I 组叶绿素多”1分；“体现I 组比Ⅱ组同等光强下的光合速率更高”1分) 学科网（北京）股份有限公司 $