2024届高考 二轮复习 光合作用 作业 （山东版）

专题6光合作用

高考题组

考点1捕获光能的色素和结构

1.（2023全国乙26分）植物叶片中的色素对■植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述

错误的是（）

A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素

B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜t

C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰

D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在灌纸上扩散得越慢

答案D

2.（2022湖北,12,2分）某植物的2种黄叶突变体表现型相似测定各类植株叶片的光合色素含量（单

位:Ngg）结果如表。下列有关叙述正确的是（）

植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素

野生型12355194194.19

突变体1512753701.59

突变体2115203790.35

A.两种突变体的出现增加了物种多样性

B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强

C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致的

D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色

答案D

考点2光合作用的原理

3.（2021广东,12,2分）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成Ca的酶被称为

Rubisco.下列叙述正确的是（）

A.Rubisco存在于细胞质基质中

B.激活Rubisc。需要黑暗条件

C.Rubisco催化CO2固定需要ATP

D.Rubisco催化C5和CO：结合

答案D

4.（2021重庆,62分）如图为类曩体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是

()

暗反应、色素合成、核酸代谢，

NADPII

叶绿体基质（低H，）NADP-

IU）O.+H-

父囊体.腔蔺止）

A.水光解产生的。2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜

B.NADP+与电子（e）和质子（H，）结合形成NADPH

C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应

D.电子（e）的有序传递是完成光能转换的重要环节

答案A

5.（2021山东2,8分）光照条件卜.，叶肉细胞中02与CO2竞争性结合CSO2与C5结合后经一系列反应释

放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液,相应的光合作用强度

和光呼吸强度见表。光合作用强度用固定的CCh量表示,SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不

计。

SoBS浓度光合作用强度光呼吸强度

(mg/L)(CO2gmol-m'^s'1)(CO2pinolm-2^1)

018.96.4

10020.96.2

20020.75.8

30U18./

40017.65.2

50016.54.8

60015.74.3

⑴光呼吸中C$与结合的反应发生在叶绿体的中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光

照川片CO?释放量先增加后降低,CO?释放量增加的原因

是O

⑵与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/LSoBS溶液的水稻叶片吸收和放出8二量相等时所需的光照

强度（填r高"或“低"）,据表分析，原因是，

⑶光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究

SoBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在_mg/L

之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。

答案⑴基质（1分）光照停止产生的ATP、NADPH减少,喑反应消耗的G减少G与。2结合增加产

生的CO?增多（2分）（2）低（I分）喷施SoBS溶液后，光合作用固定的COJ曾加,光呼吸（及呼吸作用）释

放的CO?减少抑叶片中的CO2吸收量增加、释放量减少。此吐在更低的光照强度下，两者即可相等（2

分）（3）100〜300（2分）

6.（2020山东219分）人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表

示物质，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。

（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中的甲可与CO2结

合，甲为_____________

（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将（填一增加”或“减少”）。若气泵停转

时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是。

⑶在与植物光合作用固定的CO?量相等的情况下,该系统糖类的积累量（填:“高于”“低于”或“等

于"）植物，原因是o

（4）干旱条件下彳艮多植物光合作用速率降低，主要原因是

人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。

答案（I）模块1和模块2（1分）五碳化合物（或：Cs）（l分）（2）减少（1分）模块3为模块2提供的

ADP、Pi和NADP+不足（2分）（3）高于（1分）人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（I分）（或:植物

呼吸作用消耗糖类）（4）叶片气孔开放程度降低,CO?的吸收量减少（2分）

7.（2023湖南,17,12分）如图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。k尔文循环的Rubisco酶对CO2的

心为450iimolLFKm越小超对底物的亲和力越大）,该酶既可催化RuBP与CO?反应，进行卡尔乂循环，

又可催化RuBP与O?反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O?并释放CO?的反应）。该酶的除促反

应方向受CO?和O?相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿

体是水光解的主要场所，维管虫鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中

利用PEPC酌（PEPC对CO2的（为7nmol・L"）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO?反应生成Q,固定产

物C转运到维管束鞘细胞后释放CO?,再进行卡尔文循环。回答下列问题：

⑴玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是（填具体名称），该产物跨叶绿体膜转运到细胞质

基质合成（填“葡萄糖”“蔗糖”或“淀粉”）后,再通过长距离运输到其他组织器官。

⑵在干旱、高光照强度环境下,玉米的光合作用强度（填，•高于''或"低于”）水稻。从光合作用机制

及其调控分析，原因是（答出三点即可）。

⑶某研究将蓝细菌的C02浓缗机制导入水稻,水稻叶绿体中C6浓度大幅提升，其他生理代谢不受影响,

但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化,其原因可能是（答出

三点即可）。

答案（1）3.磷酸甘油酸蔗糖筛管（2）高于玉米的PEPC酶对CO?的亲和力比Rubisco酶要高，能

利用低浓度的CO£水光解主要在叶肉细胞进行，暗反应在维管束鞘细胞中进行，维管束鞘细胞中COJO?

较高，提高了光合作用效率;通沙G和C4在叶肉和维管束鞘细胞之间的循环，将CO?转运到维管束鞘细

胞浓缩，维管束鞘细胞中CO2浓度较高（3）NADPH和ATP的供应限制、固定C0的Rubisco酹数量有

限、G再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多

8.（2022重庆23,14分）科学家发现，光能会被类囊体转化为，某种能量形式”，并用于驱动产生ATPi图I）。

为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。

加入ADP和Pi

⑴制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结尚完整，原因是：

为避免膜蛋白被降解,提取液应保持（填“低温''或"常温，

⑵在图I实验基础上进行图II实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能

量形式”是类囊体膜内外的H俅度差，原因是o

⑶为探窕自然条件下类囊体膜内外产生H,浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处

理，结果如图IH所示,悬液的pH在光照处理时升高,原因是。类

囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是,

⑷用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下

持续生产,需稳定提供的物质有o生产中发现即使增加光照强度产量也大再增

加，若要增产,可采取的有效措施有（答两点）。

答案⑴保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂低温⑵实验II是在光照条件下对类囊体进行

培养的，无法证明某种能量是夹自光能还是来自膜内外中浓度差（3）类囊体膜外H♦被转移到类囊体膜

内，造成溶液pH升高水（4）NADPH、ATP和COZ增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度

9.（2021天津［5』0分）Rubisco是光合作用过程中催化CO?固定的酶。但其也能催化。2与G结合，形成

C3和C2,导致光合效率下降。CO2与竞争性结合Rubisc。的同•活性位点，因此提高CO2浓度可以提

高光合效率。

（1）蓝细菌具有CO2浓缩机制，如图所示。

转运蛋白I

注：段化膜具仃馍白质外壳.可限;W'C体扩散

据图分析,CO?依次以和方式通过细胞膜和光合片层膜。

蓝细菌的CO2浓缩机制可提高按化体中Rubbscu周围的CO?浓度,从而通过促进和抑

制提高光合效率。

⑵向烟草内转入蓝细菌Rubisc。的编码基因和翔化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌按化体可在烟草

中发挥作用并参与暗反应,应能利用电子显微镜在转基因烟草细胞的中观察到峻化体。

⑶研究发现,转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HC（）3和CO2转运蛋白基因并成功表达和发挥

作用,理论上该转基因植株暗反应水平应，光反应水平应，从而提高光合速率。

答案⑴自由扩散主动运输CO?固定。2与Cs结合（2）叶绿体（3）提高提高

考点3光合作用的影响因素及应用

10.（2022北京22分）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO?浓度的关

系如图。据图分析不熊得出（）

e

E

w

o

g

好

叫

E

女

A.低于最适温度时,光合速率随温度升高而升高

B.在一定的范围内,CO?浓度升高可使光合作用最适温度升高

C.COz浓度为200回1」时，温度对光合速率影响小

D.10℃条件下，光合速率随CO,浓度的升高会持续提高

答案D

11.（2023新课标26分）我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应

用。生产和生活中常采取的一些措施如下。

①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放

②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理

③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏

④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长

⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当而距、株距合理

⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物

关于这些措施，下列说法合理的是（）

A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系

B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗

C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用

D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度

答案A

12.（2022湖南［3,4分）（不定项）在夏季晴朗无云的白天』0时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左

右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是（）

AMI片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关IRM入体内的CO2量减少

B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO?量大于光合固定的CO?量

C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低

D.光反应产物积累产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降

答案AD

13.（2023山东,21/0分）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSII复合体（PSH）造成

损伤，使PSII活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗

散，减少多余光能对PSII的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：@修复损伤的PSH;②参与NPQ的

调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中

强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSII均造成了损伤。

⑴该实验的自变量为O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（答出2个因素即可）。

⑵根据本实验,（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSH活性强弱，理由

是0

⑶据图分析，与野生型相比,强光照射下突变体中流向光合作用的能量（填“多”或"少若测得

突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测,原因是,1

答案有无光照、有无H基因或H蛋白温度、CO2浓度、水（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

14.（2022山东,21,8分）强光条件下,植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光

合作用强度卜.降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苗果幼苗

进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充

足的条件下用强光照射,实验结果如图所示。

⑴光可以被苹果幼苗叫片中的色素吸收，分离苹果幼苗叫肉细胞中的色素时，随层析液在流纸上扩散速

度最快的色素主要吸收的光的颜色是o

⑵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，但氧气的产生速率继续增

加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加,可能的原因有、（答出2种

原因即可）;氧气的产生速率继续增加的原因是。

⑶据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制（填“增强”或“减弱）乙组与丙组相比，说明BR可

能通过发挥作用。

答案（1）蓝紫色（2分）（2）NADPH、ATP等的浓度不再增加（I分）CO?的浓度有限（1分）（或其他合理

答案，两空答案顺序可颠倒）光能的吸收速率继续增加，使水的光解速率继续增加（2分）（3）减弱（1分）

促进光反应关键蛋白的合成（1分）

15.（2023全国乙29,10分）植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体

积膨大时气孔打开，反之关闭。保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号

促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K+。有研究发现用饱和红光（只用红光照射时，植物达到最大光合速率所

需的红光强度）照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。

⑴气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、（答出2点即可）等生理过程。

⑵红光可通过光合作用促进气孔开放其原因是。

⑶某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大,因此他们认为气孔

开度进•步增大的原因是,蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K，。请推测该研究小组得出这•结论的依

据是。

（4）已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔（填

“能”或“不能”）维持一定的开度。

答案（I）呼吸作用、光合作用（2）保卫细胞在红光下进行光合作用合成蔗糖等有机物,使保卫细胞的

渗透压增大,引起保卫细胞吸大体积膨大，气孔打开（3）蓝光作为一种信号促进保卫细胞逆浓度吸收K+,

使保卫细胞内渗透压升高,保卫细胞吸水，体积膨大，气孔进一步打开（4）能

16.（2023海南,16,10分）海南是我国火龙果的主要种植区之。由丁火龙果是长口照植物,冬季口照时间

不足导致其不能正常开花,在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花提早上市。某团队研究了同

一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。

回答下列问题。

⑴光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是:用纸层析法分离叶绿体色素

获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序,咳光合色素的色素带位于第

条。

(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是.该光源的最佳补光时间是小时/

天，判断该光源是最佳补光光源的依据是，

(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙

果产量的最适光照强度(简要写出实验思路)。

答案⑴叶绿素1、2(2)红光+蓝光6在不同的补光时间内，红光+蓝光的补光光源获得的平均花

朵数均最多，有利于促进火龙果的成花⑶将成花诱导完成后的火龙果植株(成花数目相同)随机均分成

A、B、C三组，分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同且适宜的时间,一段时间后观察弁记

录各组植株所结火龙果的产量产量最高的则为最适光照强度。

17.(2022江苏,20,9分)图I所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(QM⑦表示代谢途径)。Rubisco

是光合作用的关键酶之一,CO：和O2竞争与其结合，分别催化G的竣化与氧化。Cs竣化固定CO?合成

糖;C5氧化则产生乙醇酸(C)G在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答

下列问题。

k

离

云

蓟

(1)图I中,类囊体膜直接参与的代谢途径有..(从①〜⑦中选填)，在红光照射条件下参与这些途径

的主要色素是

(2)在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化,同时生成的.,在过氧化氢酶催化下迅

速分解为5和H2OO

(3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO?浓度为。和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化，获

得曲线a、b(图II)。

①曲线a,O-ti时段释放的CO?源于时段,CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO?源

于_。

②曲线b,当时间到达t2点后，室内CO?浓度不再改变，其原因是o

⑷光呼吸可使光合效率下降20%〜50%,科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醉酸脱氢酶和南瓜

的苹果酸合酶，形成了图山代谢途径，通过降低了光呼吸，提高了植株生物

量。上述工作体现了遗传多样性的价值。

乙醉放（CJ—乙健检

---、

乙（0A草果成

丙承酸"

图m

答案⑴①©叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）（2讯0式过氧化氢）（3）①细胞呼吸光呼吸和细胞呼吸

②光合作用速率等于光呼吸和细胞呼吸速率之和（4）将乙静酸转化为苹果酸，增加叶绿体中的CO?浓度

直接

18.（2021河北,19,10分）为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成

三组，在限制水肥的条件下做如下处理:⑴对照组;（2）施氮组，补充尿素（12gm2）；（3）水+氮组，补充尿素（12

g・m々）同时补水。检测相关生理指标，结果见表。

生理指标对照组施缴组水+氮组

自由水/结合水6.26.87.8

气孔导度(mmol-m^s'1)8565196

叶绿素含量（mggi）9.811.812.6

RuBP瘦化酶活性(pmoHfig”)316640716

光合速率“uno卜6.58.511.4

注:气孔导度反映气孔开放的程度

回答下列问题：

（1）植物细胞中自由水的生理作用包括等（写出两点即可）。补充水分

可以促进玉米根系对氮的.提高植株氮供应水平。

（2）参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,

用于驱动两种物质的合成以及的分解;RuBP镀化酶将CO?转变为钱基加到

分子上，反应形成的产物被还原为糖类。

⑶施氮同时补充水分增加了光合速率,这需要足量的8?供应。据实验结果分析.叶肉细胞CO?供应量

增加的原因是。

答案（I）细胞内良好的溶剂、为细胞提供液体环境、参与生化反应、运输营养物质和代谢废物（任写两

点即可）吸收⑵镁（或Mg）NADPH和ATP水C,⑶玉米植株气孔导度增大,吸收的CO?增加

19.（2020北京,19,12分）阅读以［材料，回答⑴〜⑷题。

创建DI合成新途径提高植物光合效率

植物细胞中叶绿体是进行光合作用的场所，高温或强光常拉制光合作用过程，导致作物严重减产。光

合复合体PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所D1是PSII的核心蛋白。高温或强

光会造成叶绿体内活性氧（ROS）的大量累积。相对于组成PSII的其他蛋白,D1对ROS尤为敏感极易受

到破坏。损伤的D1可不断被新合成的D1取代，使PSII得以修复。因此,D1在叶绿体中的合成效率直

接影响PSII的修复，进而影响光合效率。

叶绿体为半自主性的细胞器，具有自身的基因组和遗传信息表达系统。叶绿体中的蛋白一部分由叶

绿体基因编码，一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白在N端的转运肽引导下进入叶绿体。编

码D1的基因psbA位于叶绿体基因组,叶绿体中积累的ROS也会显著抑制psbAmRNA的翻译过程，导

致PSII修复效率降低。如何提高高温或强光下PSH的修复效率，进而提高作物的光合效率和产量,是长

期困扰这一领域科学家的问题。

近期我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的基因psbA,并将psbA与编码转运肽的DNA片段连接，构

建融合基因,再与高温响应的启动子连接，导入拟南芥和水稻细胞的核基因组中。检测表明，与野生型相

比,转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所增加，高温下大幅增加;在高温下,PSH的光能利用能

力也显著提高。在南方育种基地进行的田间实脸结果表明，与野生型相比，转基因水稻的二兔化碳同化速

率、地上部分生物量（干重）均有大幅提高，增产幅度在8.1%~21.0%之间。

该研究通过基因工程手段，在拟南芥和水稻中补充了一条由高温响应后动亍驱动的DI合成途径，从

而建立了植物细胞D1合成的''双途径'机制，具有重要的理论意义与应用价值。随着温室效应的加剧，全

球％候变暖造成的高温胁迫日益成为许多地区粮食生产的严重威胁，该研究为这一问题提供了窜决方

案。

⑴光合作用的反应在叶绿体类囊体膜上进行,类囊体膜上的蛋白与形成的复合体吸收、

传递并转化光能。

⑵运用文中信息解释高温导致DI不足的原因。

（3）若从物质和能量的角度分析，选用高温响应的启动子驱动psbA基因表达的优点是:,

（4）对文中转基因植物细胞D1合成“双途径”的理解，正确的叙述包括。

A.细胞原有的和补充的psbA基因位于细胞不同的部位

B.细胞原有的和补充的D1的mRNA转录场所不同

C.细胞原有的和补充的DI在不同部位的核糖体上翻译

D.细胞原有的和补充的D1发挥作用的场所不同

E.细胞原有的和补充的D1发挥的作用不同

答案⑴光光合色素⑵局温会造成叶绿体内ROS的积累ROS既破坏D1蛋白,乂抑制psbA

niRNA的翻译。（3）高温时，高温响应的启动子驱动psbA基因高水平表达，补充高温造成的D1不足，修

复PSII,提高光能利用率俳高温时低水平表达，避免不必要的物质和能量消耗（4）A、B、C

考点4光合作用与细胞呼吸的综合

20.（2021广东［5,4分）与野生型拟南芥WT相也突变体tl和12在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中

的分布及位置不同（图a,示意图）谓成叶绿体相对受光面积的不同（图b）,进而引起光合速率差异但叶绿

素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（）

(

东

)

迳

,■女§

咏

婆

更□

12

A.t2比（I具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）

B.tl比t2具有更低的光补偿点（光合吸收C02与呼吸释放C02等量时的光照强度）

C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关

D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大

答案D

21.（2022湖南,17,12分）将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床作为种子萌发和植株生长的

基质。某水稻品种在光照强度为8〜10年⑹/所惊）时,固定的CO?量等于呼吸作用释放的CO?量旧照时

长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子袤面消毒，浸种I天后，播种于沙床上。将

沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35℃/25C,光照强度为2pmol/（s.m2）,每天光照时长为14小

时。回答下列问题：

⑴在此条件下，该水稻种子（填“能”或“不能”）萌发并成苗（以株高22厘米，至少1片绿叶视为成

苗），理由是,

⑵若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为lORmoNsm）其他条件与上述实验相同,该水稻

（填“能”或“不能”）繁育出新的种子,理由是（答出两点即可）。

⑶若该水稻种子用于稻田直播（即将种子直接撒播于农田），为防鸟害、鼠害和减少杂草生长，须灌水覆

盖,该种子应具有特性。

答案⑴能种子萌发形成幼苗的过程中，消耗的能量主要来自种子胚乳中储存的有机物，且光照有利

于叶片叶绿素的形成（2）不能该水稻品种在光照强度为lOpmoWsm?）时,固定的CO?量等于呼吸作

用释放的CO?量,白天不能积累有机物，夜晚呼吸作用消耗有机物，适龄秧苗不能正常生长;该水稻品种H

照时长短于12小时才能开花现在每天光照时长为14小时，所以该水稻不能开花并繁育出新的种子（3）

耐水淹

22.（2022湖北,21,13分）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内,随着光照强度的增加，光

合速率增大,达到最大光合速运时的光照强度称为光饱和点）不同。研究证实高浓度臭氧（O»对植物的光

合作用有影响。用某一高浓度连续处理甲、乙两种植物75天。在第55天、65天、75天分别测定

植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。

05001000150)200005001000150)200005001000150)2000

光照强度/jimd•m'3,«■'光照强度/jumnl,m1**1光照强度Mmd,m*,•J

图1图2图3

【注】曲线1:甲对•照组.曲线2:乙对照组.曲线3:甲实验组.曲线4:乙实验组。

回答下列问题：

⑴图1中，在高浓度Q，处理期间,若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会（填“减

小”“不变”或“增大”）。

⑵与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明

⑶从图3分析可得到两个结论：0处理75天后，甲、乙两种植物的,

表明长时间高浓度的O5对植物光合作用产生明显抑制;②长时间高浓度的（X对乙植物的影响大于甲植

物，表明。

⑷实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降。为确定A基因功能与植物对Q，耐受

力的关系，使乙植物中A基因过量表达拼用高浓度Qi处理75天。若实验现象为,

则说明A基因的功能与乙植物对O,耐受力无关。

答案（I）增大（2）随处理时间的延长，高浓度臭氧对甲植物光合作用的抑制作用增强⑶净光合速率

均明显减小甲植物对的耐受力比乙植物对5的耐受力强（4）A基因过量表达并用高浓度。3处理

75天的乙植物与直接用高浓度处理75天的乙植物在同等光照条件卜.净光合速率相等

23.（2022天津,16,1（）分）利用蓝细菌将CO?转化为J2业原料，有助于实现“双碳”目标。

⑴蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的［H］）和丙酮酸等中

间代谢物。ATP来源于和等生理过程,为各项生命活动提供能量。

（2）蓝细菌可通过D-乳酸脱氢睥（Ldh）,利用NADH将丙酮酸还原为D-乳酸这种重要的工业原料c研究

者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细麻以期提高D-乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，是由

于细胞质中的NADH被大量用于作用产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。

（3）蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌

K,以补充ATP产量,使更多NADH用于生成D-乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、

NADH和NADPH含量，结果如表。

菌株ATPNADHNADPH

初始蓝细菌6263249

工程菌K8296249

注:数据单位为pmol/OD7jo

由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段（被抑制/被

促进/不受影响），光反应中的水光解（被抑制/被促进/不受影响）。

（4）研究人员进•步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比,工程菌L能积累更

多D乳酸，是因为其（双选）。

A.光合作用产生了更多ATP

B.光合作用产生了更多NADPH

C.有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP

D.有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH

答案（1）光合作用呼吸作用（以上两空可调换）（2）有氧呼吸（3）被抑制不受影响（4）AD

A组基础题组

1.（2023山东师大附中学情诊断）2021年，我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线

（ASAP）,在高密度氢能的作用下,成功将CO］和H:转化为淀粉。ASAP由11个核心反应组成，依赖许多

不同生物来源的工程重组酶。科学家表示,按照目前的技术参数，在不考虑能量输入的情况下』立方米生

物反应器的年淀粉产量，理论上相当于种植1/3公顷玉米的淀粉年产量。下列说法错误的是（）

3Hl11,0AIPADP

-t）||）11AF-•（；AP

AT］q模块।.模块,|

合成一ADPGK（XT>T（；毋-P-F毋T、F-16-BP

淀粉/\|______________|

J靠置।皿

A.该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATP

B.ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响

c.人工合成淀粉同样需要co；的固定和a的再生，最终将C6合成淀粉

D.在与植物光合作用固定的CO?量相等的情况下,该系统糖类积累量高于植物

答案c

2.（2023山东临沂一模）光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分,各自又具有相对的独立性。如图是某

植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中I~vn代表物质，①~⑤代表过程。下列叙述错误的是（）

A.图中被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜

B.图中II和V、川和VI］分别是同一种物质，1和IV是不同物质

C.图中①~⑤均伴随着ATP的合成或水解，其中③合成的ATPK能被②利用

D.光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来

答案C

3.（2023山东德州一中期末X不定项）如图表示25°C时匍萄和草莓在不同光照强度条件下C。吸收量的

变化曲线。下列叙述正确的是（）

A.M点时葡萄的净光合速率为lOmgm21!1

B.已知葡萄光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃,若将环境温度改变为30℃淇他条件

不变，则P点将右移

C.对草蒋而言，若白天和黑夜的时间各为12h,则平均光照强度在Xklx以上才能正常生长

D.光照强度为Yklx时,葡萄和草莓光合作用合成有机物的量相等

答案BC

4.(2023山东淄博一模)叶绿体是植物进行光合作用的场所。在叶绿体膜上有磷酸转运器，可将磷酸丙糖

运出叶绿体用于合成蔗糖,同时将释放的Pi运回叶绿体(图甲)。图乙是温度影响某植物光合作用和呼吸

作用的曲线。

7

2

-总光合

10203040

乙

⑴图甲中，光反应为暗反应提供的物质D是，物质B的去向是进入和大气中。

(2)研究表明，磷酸转运器工作时，并不会直接改变叶绿体内磷酸丙糖和Pi的总含量，推测磷酸转运器对这

两类物质的转运比例为o若磷酸转运器的工作效率下降，可能会导致

(3)据图乙分析，该植物生长的适宜环境温度约为℃。在环境温度高于45・C时，该植物不能生长，原

因是.

答案(l)NADPH和ATP线粒体(2)1：1叶绿体内淀粉含量升高，叶肉细胞内蔗糖含量下降,光合

速率下降(3)25呼吸速率大于光合速率，没有有机物的积累

5.(2022山东烟台一模)为研究新疆大叶苜蓿的抗旱机制，科研人员设置正常供水(CK)、轻度干旱胁迫

(TI)和重度干旱胁迫(T2)三组盆栽控水实验，干旱处理7天后复水，测量新疆大叶苜蓿光合作用相关指标,

结果如图所示。

71

935

.52IDCKDTI■1,2

281

21

E9

二147o

a二

n0告

*o.6

®)3

溺o

华flMn-0

兴y

安

7d复水5d

图

图3

(1)根据图示信息可知，干旱胁迫对新疆大叶苜蓿净光合速率的影响是

⑵气孔导度越大说明气孔开放程度越大，干旱胁迫可导致气孔导度下降，影响光合作用中

的生成进而影响光反应速率。干旱及降雨是农业生产上常见的现象根据实验结果可知，新疆大叶苜蓿的

抗旱性（填“较强”或“较弱”），其机理是0

⑶干旱胁迫会激发细胞产生活性氧（ROS）从而破坏生物膜结构，据此分析,T2组复水5d后净光合速率仍

然较低，推测其原因是o

答案⑴干旱胁迫可降低净光合速率，且胁迫程度越大降低越多（2）NADP+、ADP（和Pi）较强干旱

更水后气孔导度和叶绿素含量均能快速升高（3）重度胁迫下,叶绿体类囊体膜等相关结构可能遭到破坏

B组提升训练

一、选择题（每小题只有T选项符合题意）

1.（2023山东青岛期末）阳生植物受到周围环境遮阴时,表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶

柄仰长等特征这种现象称为避阴反应（如图l）o红光（R）和远红光（FR,不被植物吸收）比值的变化是引起

植物产生避阴反应的重要信号,自然光被植物漉过后R/FR的值下降。研究人员模拟遮阴条件对番茄植

株的避阴反应进行了研定结果如图2,下列说法正确的是（）

A.与正常光照相比，遮阴条件•下叶绿体中G的量增加

B.发生避阴反应后,R/FR的值下降的原因是叶绿素含量减少

C.避阴反应现象与顶端优势相彳以有利于植株获得更多光能

D.避阴处理的番茄用于茎和番茄果实生长的有机物减少

答案C

2.（2023湖北师大附中三模）在番茄幼苗叶片上喷施不同浓度的海藻糖（一种非还原性二糖）溶液，探究其在

高温环境下（40℃处理9天）对植物光合作用的影响，观测并统计叶绿素含量如表所示。下列叙述正确的

是（）

海藻糖浓度

含景

0(CK)0.5%(T0.5)1.0%(T1.0)1.5%(T15)

叶绿素a0.780.821.02*1.01*

叶绿素b0.350.380.360.35

（注:*表示数据在统计学水平上存在显著差异）

A.可用斐林试剂鉴定海藻糖产生砖红色沉淀

B.叶绿素a与叶绿素b是重要的光合色素，分布于叶绿体双层膜上

C.T1.0利TI.5处理组显著提高了番茄幼苗各光合色素的含量

【）番茄幼苗在高温逆境卜通过利用海藻糖提高了光合作用的能力

答案D

二、选择题（每小题有一个或多个选项符合题意）

3.（2023山东师大附中学情诊断）叶绿体是一种动态的细胞器，随着光照