2024广东生物高考专题复习-专题6 光合作用

专题6光合作用

五年高考

考点一光合作用的原理和应用

1.（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C0?固定形成G的酹被称为

Rubiscoo下列叙述正确的是（）

A.Rubisco存在于细胞质基质中

B.激活Rubisco需要黑暗条件

C.Eubisco催化CO2固定需要ATP

D.Rubisco催化C$和C0?结合

答案D

2.（2023全国乙,2,6分）植物叶片中的色素对植物的牛长发育有重要作用.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索

B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上

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,随层析液在滤纸上扩散得越慢

答案D

3.（2022湖北，12,2分）某植物的2种黄叶突变体表现型相似,则定各类植株叶片的光合色素含量（单位:

Rg-屋），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

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

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答案D

4.（2022北京,2,2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。据图分析不能得出（）

4o

I(XX)nL-l.'CO.

3o

2o37pnL-L-'(：O,

1oZOOjiL-L-'CO,

O

10203040

叶片温度“：）

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，C0?浓度升高可使光合作用最适温度升高

C.C02浓度为200RL・I」时,温度对光合速率影响小

D.10℃条件下,光合速率随C02浓度的升高会持续提高

答案D

5.（2022海南,3,3分）某小组为了探究适宜温度下C0,对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后,

分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO,溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时

长，结果如图。下列有关叙述正确的是（）

3的

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_

孚

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NallCO,浓度(%)

A.本实验也温度、NaHCO,浓度和光照都属于自变量

B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率

C.四组实验中,0.5*aHCO.溶液中叶圆片光合速率最高

D.若在4℃条件下进行本实验,则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短

答案B

6.（2021湖南,7,2分）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述

错误的是（）

A.弱光条件下植物没有的释放,说明未进行光合作用

B.在暗反应阶段,CO：。不能直接被还原

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C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率会暂时下降

D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度

答案A

7.（2021辽宁,2,2分）植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统,常

采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是（）

A.可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度

B.应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同

C.合理控制昼夜温差有利于提高作物产量

D.适时通风可提高生产系统内的CO?浓度

答案B

8.（2021重庆,6,2分）如图为类囊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（）

类囊体腔（高

A.水光解产生的0.,若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜

B.NADP'与电f（e）和质（H1）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（。）的有序传递是完成光能转换的重要环节

答案A

9.（2023广东，18,13分）光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型（WT）

的产量和黄绿叶突变体（ygl）的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高,其相关生理特征

见表和图1。（光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的CO,

与呼吸过程中释放的CO?等量时的光照强度。）

水稻叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素/

材料(mg/g)(mg/g)叶绿素

WT4.080.630.15

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ygl1.730.470.27

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735L

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二30

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O

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史

图1

分析图表，回答下列问题：

(l)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和，叶片主要吸收可见光中的_

光。

(2)光照强度逐渐增加达到200011mol・m2・s)时,yg1的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不

再随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得yg]酊(填“高于”“低于”或“等于”)。

ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和。

⑶与WT相比,ygl叶绿素含量低,高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光合速

率较高,表明该群体,是其高产的原因之一。

(4)试分析在0^50nmol-m*2-E范围的低光照强度下,FT和ygl净光合速率的变化,在图2给出的坐标

系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上,分析图la和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光照强度

条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问

题_____________________________________________________________

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01020304050

光照强度（|junol,m2,s-1）

图2

答案（D类胡萝卜素/叫绿素的值较高红光和蓝紫（2）高于呼吸速率较高（3）在强光下光能利

用率更高

0!020304050

（4）光照强度•m2・J）

为什么ygl在高光照强度下的光合速率比WT高,而在低光照强度下ygl的光合速率比WT低

10.（2022广东，18,14分）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a）,测定相关指标（图b）,

探究遮阴比例对植物的影响。

图a

图b

回答下列问题：

（1）结果显示,与A组相比,C组叶片叶绿素含量________,原因可能

是O

⑵比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多

的，因而生长更快。

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（3）某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果:作出该条件可能会提高作物产量的推测,

由比设计了初步实验方案进行探究：

实验材料:选择前期一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。

实验方法:按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株;其中以为对照，并保证

除外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。

结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。

分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路

是O

答案（1）高（或多）遮阴条件下植物合成较多的叶绿素以适应弱光环境（或促进叶绿素相关基因的表

达）（2）有机物[或糖类、或（CH#）"]（3）培养条件A组和C组光照条件以其他作物为材料重复

上述实验（或探究提高玉米产量的最适遮阴比例）

11.（2023全国甲，29,10分）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮干缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照

光后有糖产生。回答下列问题。

⑴叶片是分离制备叶绿体的常用材料,若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以

采用的方法是（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布在上，其中类胡萝卜素主

要吸收（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。

⑵将叶绿体的内膜和外膜破坏后,加入缓冲液形成悬浮液,发现黑暗条件下该悬浮液中不能产生糖,原

因是______________________________________________________________________________________

（3）叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在,简要写出实验思

路和预期结果。

答案（1）差速离心法类囊体薄膜蓝紫光

（2）黑暗条件下不能进行光反应，不能生成ATP和NADPH,因此不能还原C,,不能生成糖类（3）实验思路:

将叶绿体用无水乙醉脱色,用适量碘液处理,观察叶绿体的颜色变化。预期结果.叶绿体变蓝色。

12.（2023海南，16,10分）海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时

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。

第6页共26页

(

冬

)

郊

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式

斗

回答下列问题。

（1）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条色索带中，以滤液细线为基准,按照自下而上的次序,该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（1）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（3）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弓虽度的白色光源中照射相同且适宜的时间，一段时间后观察

并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。

13.（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。卡尔文循环的Rubisco酶对CO?

的，为450umol・LYK“越小,酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化RuBP与的2反应,进行卡尔文循

环,乂可催化RuBP与Oz反应,进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗Oz并释放C0?的反应）o该酶的酶促反

应方向受CO,和0?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，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的喑反应先在叶肉细胞中利用

PEPC酶（PEPC对C02的（为7Hirol・L）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与C0z反应生成3,固定产物G转

运到维管束鞘细胞后释放CO%再进行卡尔文循环。问答下列问题：

第7页共26页

（1）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。

（2）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）。

（3）某研究将蓝细菌的CO?浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中C）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-磷酸甘油醛蔗糖筛管（2）高于玉米的PEPC酶对C0?的亲和力比Rubisc。酶要高，

能利用低浓度的8"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

C6,他较高,提高了光合作用效率;通过C,和3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CO；浓度较高（3）NADPH和ATP的供应限制、固定CO?的Rubisco前数量

有限、C5再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多

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14.（2023山东,21,10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PSH复合体（PSII）

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:①修复损伤的PSII;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。

一

暗

（1）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PS1I活性强弱，

理由是。

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。

答案（1）有无光照、有无II基因或H蛋白温度、CO?浓度、水（2）不能野生型PSII损伤大但能修

复;突变体PSH损伤小但不能修复（3）少突变体\PQ高,PSH损伤小，虽无H蛋白修复但PSII活性高,

光反应产物多

15.（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，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同。研究证实高浓度臭氧。）对植物的

光合作用有影响。用某一高浓度6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。

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第9页共26页

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图3

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