生物学(五)光合作用与能量转化-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三生物学一轮复习周测卷（湘鲁专版）

生物学（五）光合作用与能量转化 (建议用时40分钟，满分100分) 一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项最符合题目要求。 1.“洛阳牡丹甲天下”，其国色天香离不开叶片光合作用制造的有机物。某实验小组欲对牡丹叶片 中的光合色素进行提取和分离实验。下列关于该实验的叙述，正确的是 A.可用有机溶剂无水乙醇来分离牡丹叶肉细胞中的光合色素 B.研磨时加入少量二氧化硅有助于充分研磨，加人碳酸钙可防止叶绿素被破坏 C.用纸层析法分离牡丹叶片中的光合色素时，在滤纸条上扩散速度最快的色素含量最高 D.若最终滤纸条上未出现色素带，原因一定是层析时层析液没过了滤液细线 2.德国科学家恩格尔曼利用水绵（叶绿体呈螺旋带状分布）和需氧细菌设计了两个经典实验，探究 叶绿体的功能。第一个实验分为两组：①将载有水绵和需氧细菌的临时装片置于没有空气的黑 暗环境中，用极细的光束照射水绵；②将同一临时装片先置于没有空气的黑暗环境中，再暴露在 光下。第二个实验：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和 蓝紫光区域。下列关于恩格尔曼实验的分析，错误的是 A.第一个实验①中，需氧细菌仅聚集在叶绿体被光束照射到的部位，说明叶绿体在光下能产生 氧气 B.第一个实验②中，需氧细菌均匀分布在水绵周围，说明光对需氧细菌的聚集无影响 C.第一个实验①②组均排除了“空气中氧气”和“环境光”对实验结果的干扰，遵循单一变量原则 D.第二个实验结果说明水绵的叶绿体中含有能有效吸收、利用红光和蓝紫光的物质 3.真核细胞光呼吸是在光照和高氧、低二氧化碳条件下发生的生理过程。当二氧化碳浓度高、氧 浓度低时，RuBP羧化酶催化二氧化碳与RuBP结合进入卡尔文循环；当二氧化碳浓度低、氧浓 度高时，RuBP羧化酶催化氧与RuBP结合进行光呼吸生成C3和C2,C2进一步消耗能量最终生 成二氧化碳。下列说法错误的是 A.RuBP羧化酶发挥作用的场所是叶绿体类囊体薄膜 B.相较于弱光，高光照条件下植物光呼吸可能会加强 C.光呼吸与有氧呼吸均会消耗氧气，分解有机物释放二氧化碳 D.适当抑制光呼吸可能有助于提高作物产量 4.农业生产中，大棚种植常通过调控环境条件提高作物光合效率以增加产量。某农户在种植番茄 时，对大棚内部分环境因素进行管理：①白天适当升高棚内温度至25~30℃；②正午光照过强 时覆盖遮阳网；③定期向棚内补充CO2;④夜间适当降低棚内温度。下列关于这些措施与光合 作用原理关联的分析，正确的是 A.措施①通过提高温度直接促进暗反应中C3的还原，增加有机物的合成 生物学（五）第1页（共8页） B.措施②可避免光照过强导致光合色素分解，从而维持光反应的正常进行 C.措施③能提高暗反应中CO2的固定速率，为C3的还原提供更多原料 D.措施④通过降低温度减少呼吸作用消耗的有机物，该措施的制定与光合作用原理没有关系 5.温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一。在其他环境因素适宜时，温度对某绿色植物叶 肉细胞呼吸速率和光合速率的影响结果如图所示。下列说法错误的是 ·呼吸速率 光合速率 8 cd温度 A.CO,中的碳在叶绿体中的转移途径是CO,C3(CH,O) B.该植物叶片在温度为a和c时有机物积累的速率相等 C.在温度为d时，该植物体的干重减少，不能正常生长 D.若适当降低光照强度，则图中的d将减小 6.图1、图2是水稻在晴朗的夏季光合作用与细胞呼吸的两种变化曲线。据图分析，下列叙述错误的是 8 R 通 8 FG H'IJ AC 路0246810214161820224时刻 图1自然环境中一昼夜植物 图2密闭容器一昼夜C0,浓度变化 C02吸收速率变化 A.图1的G点、图2的'点，此时光照强度降为0，光合作用停止，净光合速率为0 B.影响图1的B点、图2的B'C段变化的原因是温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少 C.图2中与18：00时相比，12：00时C3的合成速率较快 D.图1的D、F点相当于图2的D'、H'点，此时NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 7.为研究环境因素对水稻突变型植株和野生型植株光合速率的影响，研究人员进行了相关实验， 结果如图所示（图1是在30°℃下测得的光照强度对两种植株光合速率的影响；图2是在光照强 度为1O00umol·m2·s1下测得温度对光合速率的影响)。下列有关说法错误的是 30t ,突变型植株 突变型植株 解 5A野生型植株 46 了野生型植株 光照强度/(×102molm-2.s1) 2025303540温度/℃ 图1 图2 A.相比野生型植株，突变型植株更适合在高温强光下种植 B.光照强度大于400umol·m2·s1时，突变型植株合成有机物的速度比野生型植株快 C.在35℃下重复图1实验，A、B点向右上移动，且B的移动幅度比A大 D.根据图1、图2推测，A点后光合速率不再增加可能是受到了温度的限制 生物学（五）第2页（共8页） 40分钟·R 8.实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中 制备的离体叶绿体加到含有DCIP(氧化剂)、蔗糖和缓冲液且无CO2的溶液中并照光。水在光 照下被分解，产生氧气等。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶 绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示。下列说法错误的是 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A.希尔反应中加入蔗糖溶液的目的是维持渗透压 B.希尔反应中作为氧化剂的DCIP可用铁盐替代 C.希尔反应能说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水 D.与品种乙相比，除草剂抑制品种甲叶绿体的类囊体薄膜的功能较强 9.通过改良小麦品种和优化种植技术，可以使小麦产量得到显著提升。小麦的高产需要高效的光 合作用，科研人员采用一种特殊技术增强光合作用中光系统Ⅱ(PSⅡ)的活性，增强电子传递效 率以提高ATP和NADPH的合成量，小麦光合作用的电子传递链如图所示。以下关于这一过 程的相关叙述，错误的是 基质（低H+) NADP+H NADPH ADP+Pi ATP S光 质体 光2 R H+ Fd) P680 P700 PSI 8州 PQH, gg PC) H20 O2+H+ 质体蓝素 水的氧化 类囊体腔（高H+) A.水的氧化过程产生的H+可使类囊体腔中的H+浓度高于基质 B.增强PSⅡ活性能够直接提高ATP合成酶催化ATP合成的速率 C.提高PSⅡ活性后，光反应过程中释放的氧气量增加 D.光反应产生的NADPH主要用于光合作用的暗反应阶段 二、不定项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有一个或多个选项符合题目要 求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 10.科研人员对盐胁迫下某品种海水稻的抗盐机理及生长变化进行研究。图1表示高盐胁迫条件 下海水稻叶肉细胞内的相关数据；图2表示不同浓度NaCl培养液下海水稻根尖细胞内的相关 数据（以150mmol/L NaCl溶液浓度为界分为低盐和高盐胁迫）。下列相关叙述正确的是 生物学（五）第3页（共8页） ·胞间CO,浓度 个·。·可溶性糖 士色素相对含量 女无机盐 ● 051015202530 050100150200250 时间/d NaCl浓度/(mmol/L) 图1 图2 A.第15天之前，胞间CO2浓度下降可能与叶肉细胞吸收CO2增多有关 B.第15天之后，胞间CO2浓度上升主要是因为光反应产生的NADPH和ATP不足 C,低盐胁迫时，根尖细胞主要通过提高细胞内可溶性糖的浓度以适应盐胁迫 D.种植海水稻时适时排水可改善氧气供应，促进根系呼吸作用以利于吸收无机盐 11.强光照射时植物细胞光反应会产生大量NADPH,NADPH的积累会造成叶绿体损伤。细胞 可通过草酰乙酸一苹果酸循环及AOX(交替氧化酶)途径消耗掉叶绿体中过剩的NADPH,相 关过程如图所示。AOX能促进NADH与O2反应生成H2O,此过程产生极少量ATP。下列 说法正确的是 ATP 细胞外 强光 热能 ATP 、信号转导 -￥ ◆草酰乙酸 草酰乙酸 NADPH AOX NADH 途径 苹果酸 苹果酸 NADH 卡尔文循环 线粒体 叶绿体 A.NADPH和NADH均为还原剂，其消耗场所均在膜上 B.AOX途径生成的ATP可为细胞内外的生命活动供能 C.强光照射时阻断草酰乙酸一苹果酸循环，细胞产热减少 D.强光时增大CO2浓度可导致AOX途径生成的H2O减少 12.对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料，其化学性质稳定。研究发现，某细菌不能在无氧条件 下生长，在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚，并释放CO2。在Buk无机培养基和光照条 件下，培养某栅藻（真核生物）的过程中，对硝基苯酚含量与栅藻光合放氧量的关系如图1。为 进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚(40mg·L1)的降解情况，开展了3组(I、 Ⅱ和Ⅲ)对比实验，结果如图2。下列相关叙述错误的是 4 0对硝基苯酚/(mgL1) 10 如100* ×I栅藻+光照 2 20 。Ⅱ细菌+通空气 30 % ·Ⅲ细菌+栅藻+光照 40 04812 0 4 反应时间/min 培养时间/h 图1 图2 生物学（五）第4页（共8页） 40分钟·R A.图1结果表明，对硝基苯酚抑制栅藻的光合放氧反应 B.若将I中对硝基苯酚含量改为20mg·L1,培养10min后，推测该培养液pH会降低 C.图2实验结果说明氧气是限制细菌对对硝基苯酚的降解与利用的关键因素 D.细菌与栅藻通过原始合作，可净化被对硝基苯酚污染的水体 班级 姓名 分数 题号 3 6 7 10 12 答案 三、非选择题：本题共3小题，共55分。 13.(18分)小麦是我国重要的粮食作物之一，其生长过程会受到多种因素的影响。旗叶是小麦植 株最后长出、位于植株最顶端、寿命最短的一片叶子，但它为小麦籽粒提供的糖类约占籽粒中 糖类的一半。回答下列问题： (1)小麦光合作用产生氧气的具体场所为 (2)与其他叶片相比，能使旗叶的光合作用更有优势的环境因素是 ;在适宜 条件下，成熟旗叶一段时间内的有机物增加量可能为零，其原因是该段时间内旗叶合成的有机 物用于呼吸作用和 而没有积累。 (3)为探究干旱对小麦生长的影响，科研人员以小麦品系X为材料进行实验，实验处理及相关 检测结果如下表所示。 生理指标 正常供水 轻度干旱 中度干旱 重度干旱 胞间CO2浓度/(mmol·mol1) 113.1 80.2 60.1 43.2 气孔开度/(mol·m2·s1) 0.097 0.067 0.031 0.026 叶绿素含量/(mg·g1) 21.3 21.1 18.4 15.3 净光合速率/(u.molCO2·m2·s1) 10.3 7.6 4.1 1.8 呼吸速率/(molCO2·m2·s1) 3.1 2.7 2.3 1.6 根据表中数据，在下图中用柱形图表示不同干旱程度下小麦品系X的总光合速率（要求画出柱 形图，并在柱形顶端标出具体数值)。据表并结合光合作用的过程分析，随着干旱程度的增加， 小麦品系X的光合速率呈现图示变化趋势的原因主要是 14 G5·(I-5 12 086 42 0 正常供水轻度干早中度干旱重度干旱 生物学（五）第5页（共8页）】 (4)就与CO2的亲和力而言，小麦叶绿体中固定CO2的R酶明显低于玉米叶绿体中的P酶，与 普通小麦相比，转P酶基因的小麦在干旱条件下具有明显的生长优势，原因是 14.(18分)无土栽培黄瓜时，培养基中要添加适量的Mg2+。研究人员用含不同浓度Mg+(甲组 适量Mg2+、乙组过量Mg2+、丙组缺少Mg2+)的培养基培养黄瓜，测定开花结果期的叶片中光 合色素的含量（单位：mg·g1)及光合特征参数的变化，结果如下表、图1、图2所示。 组别 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素a十叶绿素b 叶绿素a/叶绿素b 甲 2.159 0.539 0.421 2.698 4.005 乙 2.259 0.548 0.363 2.807 4.125 丙 1.746 0.406 0.353 2.152 4.301 16 用 0.50f -----乙 0.45 丙 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 4 0.10 与时间/h 6 时间/h 图1净光合作用速率的日变化 图2气孔导度的日变化 回答下列问题： (1)利用特定的仪器测定色素提取液在 (填“红光”或“蓝紫光”)下的吸光率，可 计算出叶绿素的含量，测定时不选择另一种光的原因是 。 分离黄瓜叶片的光合色素时，滤纸条上色素带颜色为 的是叶绿素b。 (2)分析题表数据，与甲组相比，丙组黄瓜缺Mg2+对 (填“叶绿素a”或“叶绿素b”) 的合成影响较大，理由是 (3)图1中与甲组相比，丙组黄瓜的净光合速率较低，结合题干和表格信息推断主要原因是 。某同学结合图2 分析，推断影响乙组黄瓜12：00一14：00时间段内净光合速率下降的主要内部因素是气孔因 素，该同学做出此判断的依据是 生物学（五）第6页（共8页） 40分钟·R 15.(19分)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1。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2。回答下列问题： 02 02C0, 保卫细胞 植株S C02 植株W 瓜酶人 02 C3+C2 2C 02 : 堡 500 1000 。过氧化 ACO 气孔 光照强度/(umol m2-s1) 、甘氨酸物酶体 C03 02 植株S G酶，C02 C02 甘氨 线粒体 丝氨酸可溶性 糖等溶质 植株W 0 02 500 1000 Co, 光照强度/(umol-m2s-) C02 图1 图2 (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1、图2可知，相同光照条件下植株S叶片的净光 合速率高于植株W,原因是 生物学（五）第7页（共8页） (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“较大”“较小”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，写出完整的实 验思路及预期结果。 实验思路： 预期结果： 生物学（五）第8页（共8页） 40分钟·R40分钟·R ·生物学· 生物学（五） 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I,理解能力Ⅱ.实验探究能力 Ⅲ.解决问题能力Ⅳ.创新能力 2.学科素养： ①生命观念 ②科学思维 ③科学探究 ④社会责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分值 (主题内容) ① ② ③ ④ 档次 系数 光合色素的提取与分离 单项选择题 3 易 0.72 实验 恩格尔曼实验设计与结 2 单项选择题 3 0.55 论分析 3 单项选择题 3 光呼吸与卡尔文循环 中 0.65 农业生产中提高光合效 单项选择题 3 中 0.60 率的措施与原理分析 温度对光合速率与呼吸 单项选择题 3 中 0.65 速率的影响 自然环境下与密闭容器 6 单项选择题 3 中植物光合作用和呼吸 / 中 0.55 作用的变化曲线 突变型与野生型水稻的 光合特性（光照强度、温 7 单项选择题 3 中 0.60 度对光合速率的影响 差异) 希尔反应，影响光合作 8 单项选择题 3 用的因素 L 中 0.65 光系统Ⅱ(PSⅡ)的电子 9 单项选择题 3 0.50 传递过程及功能 盐胁迫对植物光合作用 10 不定项选择题 6 及细胞代谢的影响机制 L 0.45 分析 ·17· ·生物学· 参考答案及解析 强光照射时植物细胞的 11 不定项选择题 6 多 0.55 自保机制 微生物降解污染物与藻 12 不定项选择题 6 类光合作用的互作关系 难 0.29 分析 旗叶光合作用特点，干 旱胁迫对小麦光合速率 13 非选择题 18 √ √ / 难 0.27 影响的机制分析与图表 绘制 镁离子浓度对黄瓜光合 14 非选择题 18 色素含量及光合特征参 / √ √√ / 中 0.65 数影响的实验分析 光反应、暗反应的物质 变化和能量变化，影响 15 非选择题 难 0.28 光合作用的因素，验证 性实验与探究性实验 香考答案及解析 一、单项选择题 需氧细菌的聚集，而非光对细菌无影响，B错误；第一 1.B【解析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水 个实验①②组实验均设置“没有空气的黑暗环境”，先 乙醇中，所以，可用无水乙醇提取绿叶中的色素，A错 排除空气中氧气对细菌聚集的干扰，再通过“极细光 误：加入二氧化硅可以增大摩擦力，使研磨更加充分， 束”和“全光”的单一变量（光照范围），探究光合作用 加入碳酸钙可以中和细胞液中的有机酸，防止酸性的 与光、叶绿体的关系，严格遵循对照原则和单一变量 细胞液破坏镁离子从而导致叶绿素分解，B正确：用 原则，C正确；水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红 纸层析法分离光合色素时，色素在滤纸条上的扩散速 光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧 度取决于色素在层析液中的溶解度，溶解度越大，扩 气，适于需氧细菌在此区域分布，D正确。 散速度越快，色素的含量与色素带的宽窄有关，C错 3.A【解析】RuBP羧化酶催化二氧化碳与RuBP结合 误；层析液液面没过滤液细线，确实会导致色素直接 进入卡尔文循环，由此可知RuBP羧化酶发挥作用的 溶解到层析液中，从而无法在滤纸条上分离形成色素 场所是叶绿体基质，A错误；光呼吸是在光照和高氧、 带，这是最常见的原因，但“一定是”过于绝对，其他操 低二氧化碳条件下发生的生理过程，相较于弱光，高 作失误也可能导致该结果，如研磨不充分、提取液选 光照条件下植物光呼吸可能会加强，B正确；光呼吸 择错误（如用了水）、滤液细线画得过轻等，D错误。 与有氧呼吸均会消耗氧气，消耗有机物，产生二氧化 2.B【解析】第一个实验①中，需氧细菌聚集在叶绿体 碳，C正确：RuBP羧化酶催化氧与RuBP结合进行光 被光束照射到的部位，说明“叶绿体被光照射的部位 呼吸生成C:和C2,C2进一步消耗能量最终生成二氧 能产生氧气”，A正确；第一个实验②中，需氧细菌并 化碳，该过程消耗了RuBP但未转变为有机物，因此 非“均匀分布”，而是分布在水绵的叶绿体所有受光部 适当抑制光呼吸可能有助于提高作物产量，D正确。 位，说明光通过影响光合作用的氧气产生，间接影响：4.C【解析】措施①中，白天适当升高温度(25~30℃ ·18· 40分钟·R ·生物学· 为多数作物光合作用有关酶的适宜温度)，主要通过 也是因为凌晨温度降低，细胞呼吸减弱，使得密闭容 提高光合作用有关酶的活性间接促进光反应和暗反 器内CO2浓度增加变缓，B正确；图2中12：00时比 应，且温度对光反应和暗反应的影响是整体性的，并 18:00时密闭容器内CO2浓度高，CO2固定形成C 非仅针对暗反应某一步骤，A错误：正午光照过强时， 的速率较快，C正确：图1的D、F点和图2的D'、H 覆盖遮阳网的主要目的是避免光照过强导致的“光合 点都表示光合作用强度等于呼吸作用强度，此时光反 午休”（此时气孔关闭，CO2供应不足，光合速率下 应产生的NADPH会从类囊体薄膜向叶绿体基质移 降)，而非防止“光合色素分解”，光合色素一般在极端 动，用于C的还原，D正确。 强光（如强光十高温）下才可能被破坏，正常正午光照 7.B【解析】由题图1、2分析，相比野生型植株，突变 通常不会直接导致其分解，B错误：暗反应中，CO2的 型植株在光照强度、温度较高时仍具有较大的光合速 固定依赖CO2与C,结合生成Ca,措施③补充CO2 率，因此更适合在高温强光下种植，A正确：有机物的 可提高CO2浓度，直接加快CO的固定速率，生成更 合成速度即总光合速率，总光合速率=净光合速率十 多C,而C是后续C还原（需光反应提供的ATP 呼吸速率，由图1可知，在光照强度为0时，突变型植 和NADPH)的原料，进而为有机物合成提供更多中 株和野生型植株的呼吸速率基本相同，因此在30℃ 间产物，符合光合作用暗反应的过程原理，C正确：虽 条件下，光照强度大于400mol·m2·s1时，突变 然措施④的直接作用是降低呼吸作用消耗有机物的 型植株合成有机物的速度比野生型快，但由于不同温 量（减少夜间有机物损耗），但它是基于光合作用和呼 度条件下，突变型植株和野生型植株的呼吸速率可能 吸作用原理而制定的，其最终目的是增加作物产量， 存在差异，故光照强度大于400umol·m2·s1时， 且夜间低温可通过维持叶绿体结构稳定性，减少光合 无法比较突变型植株和野生型植株合成有机物的速 相关酶的降解等，为次日光合作用的高效启动提供基 度，B错误；由图2可知，在35℃下，突变型植株与野 础，D错误。 生型植株的净光合速率差值，相较于在30℃下的更 5.B【解析】在光合作用的暗反应中，CO2首先与C 大，且两者的净光合速率都增大，因此图1中A、B点 结合生成C3,然后C在ATP和NADPH的作用下 向右上移动，且B的移动幅度比A大，C正确：根据 被还原生成(CH2O),故CO2中的碳在叶绿体中的转 图1、图2信息可知，图1中A点时野生型植株达到 移途径是CO2→C→(CHO),A正确；有机物积累 光饱和点，此时光照强度不再是限制因素，结合图2 速率即净光合速率，净光合速率=光合速率一呼吸速 可知，图1实验的温度并非最适温度，所以A点后光 率，温度为a和c时，光合速率与呼吸速率的差值不 合速率不再增加是受温度等条件的限制，D正确。 相等，所以有机物积累速率不相等，B错误；在温度为 8.C【解析】希尔反应中加入蔗糖的目的是维持离体 d时，叶肉细胞的呼吸速率等于光合速率，植物体主 叶绿体的渗透压，避免因渗透压变化导致叶绿体结构 要靠叶肉细胞进行光合作用，而植物体所有细胞均需 被破坏，A正确；DCIP在希尔反应中作为人工电子受 要进行呼吸作用，故在温度为d时，该植物体的干重 体，接受水光解产生的电子，铁盐（如Fe+)可替代 减少，不能正常生长，C正确：适当降低光照强度，光 DCIP作为最终电子受体，B正确：希尔反应中无CO2 合速率会下降，而呼吸速率不变，此时光合速率等于 参与，氧气仅来源于水的光解，但不能证明光合作用 呼吸速率的温度（光补偿点对应的温度）会降低，即图 产生的氧气中的氧元素全部都来自水，C错误；据题 中的d将减小，D正确。 图分析可知：除草剂处理影响叶绿体放氧速率，说明 6.A【解析】在图1的G点，光照强度降为0，植物只 除草剂可以抑制光合作用的光反应阶段，光反应阶段 进行呼吸作用，不进行光合作用，净光合速率为负值， 发生在类囊体薄膜上，除草剂相对浓度相同时，与品 图2的H点时，玻璃罩内CO2浓度达到最低，此时净 种乙相比，甲的放氧速率降低程度更大，即除草剂抑 光合速率为0，而I'点时，CO2浓度升高，此时光照强 制品种甲叶绿体类囊体薄膜的功能较强，D正确。 度降为0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，净 9.B【解析】根据图示可知，水的氧化过程产生的H 光合速率为负值，A错误；图1中B点处于凌晨，温度 使类囊体腔中的H+浓度高于基质，A正确：结合图 较低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少，图2中B'C'段 示与光合作用的原理可以分析出，PSⅡ通过水的光 ·19· ·生物学· 参考答案及解析 解释放电子与氧气，电子进一步通过电子传递链产生 气，Ⅱ、Ⅲ组对硝基苯酚相对含量下降趋势基本一 H浓度梯度，H顺浓度梯度运输，驱动ATP合成 致，I组基本不变，则细菌在有氧条件下可降解对硝 酶催化ATP的合成，B错误；提高PSⅡ活性后，促进 基苯酚，可推知细菌利用对硝基苯酚的限制因子是 水的光解，产生更多的氧气，C正确：NADPH在光反 氧气，C正确；结合题意和图2可知，在光照条件下 应阶段产生，主要用于暗反应阶段的C的还原，D 栅藻进行光合放氧为细菌提供有氧环境，而细菌在 正确。 有氧环境下可降解对硝基苯酚，并为栅藻提供CO2, 二、不定项选择题 故二者可通过原始合作净化被对硝基苯酚污染的水 10.ABD【解析】据图1可知，第15天之前，胞间CO2 体，D正确。 浓度下降，同时色素相对含量变化不大，说明叶肉细 三、非选择题 胞吸收CO,增多用于光合作用，A正确；第15天之 13.(18分，除标注外，每空3分) 后，色素相对含量下降，光反应减弱，产生的 (1)(叶绿体)类囊体薄膜(2分) NADPH和ATP不足，暗反应减弱，CO2消耗减少， (2)光照（或“充足的光照”）运输到籽粒（或其他 胞间CO2浓度上升，B正确；由图2可知，低盐胁迫 部位) 时，根尖细胞内无机盐相对浓度上升更明显，说明根 (3) 尖细胞主要通过提高细胞内无机盐浓度以适应盐胁 迫，C错误；适时排水可改善氧气供应，促进根系有 14 13.4 12 氧呼吸，为无机盐吸收（主动运输）提供能量，D 正确。 ooloum) 10.3 10 8 6.4 6 11.CD【解析】NADPH是光合作用光反应产生的还 2 原剂，在叶绿体基质中参与暗反应，其消耗场所不在 如果 0 膜上，NADH是细胞呼吸过程中产生的还原剂，有 正常供水轻度干旱中度干旱重度干旱 氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上与氧气反应，其消 随着干旱程度的增加，小麦品系X的气孔开度减 耗场所是膜上，A错误；由题可知，AOX途径生成的 小，C),吸收减少，胞间CO2浓度降低，暗反应速率 ATP作为信号分子参与信号转导，而不是为细胞内 降低；小麦品系X的叶绿素含量减少，光反应吸收 外的生命活动供能，B错误；从图中能看到草酰乙 转化的光能减少，光反应速率降低(4分) 酸一苹果酸循环过程伴随热能产生，若强光照射时 (4)干旱条件下，小麦的气孔开度减小，胞间CO2浓 阻断此循环，该循环产热途径被切断，细胞产热就会 度降低，与R酶相比，P酶与CO2的亲和力强，能固 减少，C正确：强光时增大CO2浓度，会促进卡尔文 定更多CO2,使暗反应速率提高，光合作用速率提 循环（暗反应），更多地消耗NADPH,使得叶绿体中 高，因此转P酶基因的小麦具有生长优势 过剩的NADPH减少，通过草酰乙酸一苹果酸循环 【解析】(1)小麦光合作用的光反应产生了氧气，光 转运到线粒体的NADH减少，从而使AOX途径消 反应的场所是叶绿体类囊体薄膜。 耗的NADH减少、生成的HO减少，D正确。 (2)旗叶是小麦植株最后长出、位于植株最顶端的叶 12.B【解析】图1结果表明，对硝基苯酚可抑制栅藻 子，与其他叶片相比，旗叶更容易得到充足的光照： 光合放氧反应，且在一定范围内，随着对硝基苯酚浓 在适宜条件下，成熟旗叶一段时间内的有机物增加 度增加，橱藻的光合放氧量逐渐下降，对光合放氧的 量可能为零，由“它为小麦籽粒提供的糖类约占籽粒 抑制作用增强，A正确；分析图1可知，对硝基苯酚 中糖类的一半”可推知，该段时间内旗叶合成的有机 含量为20mg·L-1时，栅藻光合放氧量较高，而光 物用于呼吸作用和运输到籽粒（或其他部位）。 合作用会消耗培养液中的CO2,故培养液的pH会 (3)总光合速率=净光合速率十呼吸速率。由表 升高，B错误：由题意知，该细菌不能在无氧条件下 中数据可计算各组总光合速率，正常供水时： 生长，栅藻在光照下会产生氧气，分析图2可知，I、 10.3十3.1=13.4molC02·m2·s1:轻度干 Ⅱ、Ⅲ三组对比，I组有氧气，Ⅱ、Ⅲ组有细菌十氧 旱时：7.6十2.7=10.3molC02·m2·s1；中度 ·20· 40分钟·R ·生物学· 千旱时：4.1十2.3=6.4 umolC02·m2·s1;重度 素合成量减少，导致光反应速率减慢：由于中午时乙 干旱时：1.8十1.6=3.4 gmol CO2·m2·s。据 组黄瓜叶片气孔导度降低，进入叶肉细胞中的二氧 表并结合光合作用的过程分析，随着干旱程度的增 化碳减少，导致暗反应速率下降，进而使黄瓜净光合 加，小麦品系X的光合速率呈现图示变化趋势的原 速率下降。 因主要是随着干旱程度的增加，小麦品系X的气孔 15.(19分，除标注外，每空3分) 开度减小，CO2吸收减少，胞间CO2浓度降低，暗反 (1)基质(2分)ATP,NADPH(2分) 应速率降低；小麦品系X的叶绿素含量减少，光反 (2)植株S保卫细胞中G酶表达量提高，促进甘氨 应吸收转化的光能减少，光反应速率降低。 酸转化为丝氨酸和CO2,从而使保卫细胞的细胞质 (4)由“就与CO2的亲和力而言，小麦叶绿体中固定 基质中HC)ˉ和可溶性糖等溶质增加，提高了保卫 CO2的R酶明显低于玉米叶绿体中的P酶”可知， 细胞的细胞液浓度，保卫细胞吸水，气孔开度增大， 干旱条件下，小麦的气孔开度减小，胞间CO:浓度 C)2吸收加快，光合速率加快 降低，与R酶相比，P酶与CO2的亲和力强，能固定 (3)减小较小 更多C02,使暗反应速率提高，进而使光合作用速率 (4)以野生型植株W为参照，构建G酶表达量仅在 提高，因此与普通小麦相比，转P酶基因的小麦在干 保卫细胞中增加的植株S和G酶表达量仅在保卫 旱条件下具有生长优势。 细胞中减少的植株T为实验组，在相同且适宜条件 14.(18分，除标注外，每空3分) 下培养，测定三组植物在不同光照强度下的净光合 (1)红光(2分)叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫 速率植株T净光合速率小于植株W,植株S净光 光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，选择 合速率大于植株W 红光可排除类胡萝卜素的干扰黄绿色(2分) 【解析】(1)叶绿体中R酶催化CO2固定，CO2固定 (2)叶绿素b(2分)与甲组相比，丙组叶绿素a/叶 属于暗反应过程，暗反应发生在叶绿体基质中。产 绿素b的值增大，说明叶绿素b合成减少幅度比叶 物Ca在光反应产物ATP和NADPH的作用下合成 绿素a合成减少幅度大 糖类等有机物，其中ATP可以提供能量，NADPH (3)丙组黄瓜缺少Mg+,使叶绿素含量减少，光反 作为还原剂并提供能量。 应速率减慢图2中乙组黄瓜12：00一14：00时间 (2)结合图示和题干信息分析，相同光照条件下植株 段内叶片气孔导度降低，使进入叶肉细胞中的CO2 S的保卫细胞中G酶表达量提高，促进甘氨酸转化 减少，导致暗反应速率下降，进而使黄瓜净光合速率 为丝氨酸和CO2,从而使保卫细胞的细胞质基质中 下降 HCO和可溶性糖等溶质增加，提高了保卫细胞的 【解析】(1)提取到的色素可利用特定的仪器测定色 细胞液浓度，保卫细胞吸水，气孔开度增大，C。2吸 素提取液在红光下的吸光率，从而计算出叶绿素的 收加快，暗反应速率加快，从而使得植株S叶片的净 含量，测定时选择用红光而不是蓝紫光的原因是叶 光合速率高于植株W。 绿素能吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝 (3)叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C 紫光，选用红光可排除类胡萝卜素的干扰，因而需要 与O,反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性 选择红光作为实验条件：在分离黄瓜叶片中的光合 位点。保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从 色素时，叶绿素a的颜色是蓝绿色，叶绿素b的颜色 21%升高到40%时，CO2竞争R酶的能力减弱，光 是黄绿色 合作用暗反应速率减小，因此植株S的净光合速率 (2)与甲组相比，丙组叶绿素a/叶绿素b的值增大， 减小。相较于植株W,植株S中G酶表达量高，有 这是因为缺Mg+抑制叶绿素a和叶绿素b的合成， 利于CO2生成，又植株S在相同条件下气孔开度相 且叶绿素b合成减少幅度比叶绿素a合成减少幅 对较大，有利于CO,的吸收，因此植株S的净光合 度大。 速率变化幅度较小。 (3)据题表和题图可知，图1中，丙组的净光合速率 (4)为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影 小于甲、乙组的原因是丙组黄瓜缺少Mg2+,使叶绿 响，以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅 ·21· ·生物学· 参考答案及解析 在保卫细胞中增加的植株S,还需要补充的一个实 验组，在相同且适宜条件下培养，测定三组植物在不 验组是构建G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植 同光照强度下的净光合速率。根据上述分析，G酶 株（假设为T)。实验思路是以野生型植株W为参 有利于光合作用的进行，因此预期结果是植株T净 照，构建G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S 光合速率小于植株W,植株S净光合速率大于植 和G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株T为实 株W。 ·22·