专题03细胞呼吸与光合作用（原卷版）

专题03细胞呼吸与光合作用考点三年考情（20232025）命题趋势考点1细胞呼吸2025甘肃卷：有氧呼吸过程；2025河南卷：有氧呼吸过程；2025北京卷：有氧呼吸过程；2025黑吉辽蒙卷：有氧呼吸过程、无氧呼吸过程；2025江苏卷：有氧呼吸过程、无氧呼吸过程、有氧呼吸和无氧呼吸的异同；2025河北卷：有氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素、无氧呼吸过程；2025山东卷：有氧呼吸过程、无氧呼吸过程；2024安徽卷：有氧呼吸过程；2024贵州卷：有氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素、有氧呼吸与无氧呼吸的有关计算、无氧呼吸过程；2024广东卷：有氧呼吸过程、无氧呼吸过程；2024山东卷：有氧呼吸过程、影响细胞呼吸的因素、无氧呼吸过程；2023山东卷：有氧呼吸过程、细胞呼吸原理在生产和生活中的应用、无氧呼吸过程；2023广东卷：有氧呼吸过程；2023浙江卷：有氧呼吸过程、探究酵母菌细胞呼吸的方式、无氧呼吸过程；1.细胞呼吸高考考查频率较高的知识主要表现在①有氧呼吸过程②无氧呼吸过程③有氧呼吸和无氧呼吸的异同④有氧呼吸与无氧呼吸的有关计算⑤细胞呼吸原理在生产和生活中的应用⑥探究酵母菌细胞呼吸的方式2.光合作用的考查主要集中在①光合色素的种类、含量及功能②绿叶中色素的提取和分离实验③光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化④影响光合作用的因素⑤光合作用原理的应用⑥叶绿体的结构与功能3.细胞呼吸与光合作用综合的考查主要集中在①总、净光合与呼吸②光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的区别与联系③光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化④光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计考点2光合作用2025四川卷：光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素；2025陕晋青宁卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验；2025江苏卷：光合色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化；2025黑吉辽蒙卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验；2025山东卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素；2025山东卷：绿叶中色素的提取和分离实验；2025全国二卷：光合色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验；2025浙江卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、光合作用原理的应用；2024天津卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素；2024重庆卷：叶绿体中色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、光合作用原理的应用；2024贵州卷：光合色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验；2024北京卷：影响光合作用的因素；2024安徽卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验；2024广东卷：绿叶中色素的提取和分离实验；2024河北卷：绿叶中色素的提取和分离实验、叶绿体的结构与功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素；2024新课标卷：影响光合作用的因素；2023福建卷：叶绿体中色素的种类、含量及功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素；2023重庆卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、光合作用原理的应用；2023江苏卷：绿叶中色素的提取和分离实验；2023海南卷：叶绿体中色素的种类、含量及功能、绿叶中色素的提取和分离实验

验证性实验与探究性实验；2023山东卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、验证性实验与探究性实验；2023湖南卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、光合作用综合；2023湖北卷：叶绿体的结构与功能、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素；2023浙江卷：绿叶中色素的提取和分离实验、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素；考点3细胞呼吸与光合作用综合2025云南卷：光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的区别与联系

；2025安徽卷：影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸；2024广西卷：

叶绿体的结构与功能、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计；2024福建卷：影响光合作用的因素、环境条件骤变时光合作用过程中各种物质含量变化规律、光合作用原理的应用、总、净光合与呼吸；2024全国甲卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素

总、净光合与呼吸；2024吉林卷：光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、有氧呼吸过程、总、净光合与呼吸；2023辽宁卷：绿叶中色素的提取和分离实验、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸；2023北京卷：影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸；2023广东卷：叶绿体中色素的种类、含量及功能、影响光合作用的因素、总、净光合与呼吸；考点01细胞呼吸1．（2025·甘肃·高考真题）线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是（）A．状态3呼吸不需要氧气参与B．状态3呼吸的反应场所是线粒体基质C．以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大2．（2025·河南·高考真题）甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是（）A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量3．（2025·北京·高考真题）下图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是（）选项部位1部位2部位3部位4A大量少量少量无B大量大量少量无C少量大量无少量D少量无大量大量A．A B．B C．C D．D4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是（

）A．①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成C．无氧条件下，③不能进行，①和②能正常进行D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中5．（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（）A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与C．呼吸作用都能产生[H]和ATPD．无氧呼吸的产物都有6．（2025·河北·高考真题）玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（）A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D．突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强7．（2025·山东·高考真题）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（）A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADHD．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失8．（2024·安徽·高考真题）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（）A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等B．PFKI与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快9．（2024·贵州·高考真题）农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。回答下列问题。(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有；参与有氧呼吸的酶是（选填“甲”或“乙”）。(2)在水淹0～3d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是；水淹第3d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4μmol·g1·min1，O2吸收量为0.2μmol·g1·min1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的倍。(3)若水淹3d后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是（答出2点即可）。10．（2024·广东·高考真题）研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母（WT）sqr基因后获得的突变株△sqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是（）A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸B．线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱C．有氧条件下，WT比△sqr的生长速度快D．无氧条件下，WT比△sqr产生更多的ATP11．（2024·山东·高考真题）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（）A．p点为种皮被突破的时间点B．Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸C．Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加D．q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多12．（2023·山东·高考真题）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（）A．甲曲线表示O2吸收量B．O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸C．O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加D．O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小13．（2023·广东·高考真题）在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是（）A．还原型辅酶Ⅰ B．丙酮酸C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳14．（2023·浙江·高考真题）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（）A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等考点02光合作用1．（2025·四川·高考真题）在温室中种植番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。某地冬季温室的平均光照强度约为200μmol·m2·s1，CO2浓度约为400μmol·mol1。为提高温室番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后番茄植株相关生理指标，结果见下表。回答下列问题。组别光照强度μmol·m2·s1CO2浓度μmol·mol1净光合速率μmol·m2·s1气孔导度mol·m2·s1叶绿素含量mg·g1对照2004007.50.0842.8甲40040014.00.1559.1乙20080010.00.0855.3丙40080017.50.1365.0注：气孔导度和气孔开放程度呈正相关(1)为测定番茄叶片的叶绿素含量，可用提取叶绿素。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择（填“蓝紫光”或“红光”）来测定叶绿素含量。(2)与对照组相比，甲组光合作用光反应为暗反应提供了更多的，从而提高了净光合速率。与甲组相比，丙组的净光合速率更高，气孔导度略低，但经测定发现其叶肉细胞间的CO2浓度却更高，可能的原因是。(3)根据本研究结果，在冬季温室种植番茄的过程中，若只能从CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高番茄产量，应选择，依据是。2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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：。3．（2025·江苏·高考真题）科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题：(1)细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入溶液重新悬浮，并保存备用。(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3μg/mL，则类囊体的浓度为μg/mL。(3)为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有。(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度（填“变强”“不变”或“变弱”），说明类囊体膜具有的功能有。(5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有。4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。(1)Rubisco在叶绿体的中催化与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是。(2)据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是。胞间CO2浓度为300μmol·mol1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是。(3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证，简要写出实验思路。5．（2025·山东·高考真题）在低氧条件下，某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H+和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究藻释放H2的培养条件，将大肠杆菌和藻按一定比例混合均匀后分成2等份，1份形成松散菌藻体，另1份形成致密菌藻体，在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量，2种菌藻体培养体系中的O2含量变化相同，结果如图所示。培养过程中，任意时刻2体系之间的光反应速率无差异。下列说法错误的是（）A．菌藻体不能同时产生O2和H2B．菌藻体的致密程度可影响H2生成量C．H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜D．培养至72h，致密菌藻体暗反应产生的有机物多于松散菌藻体6．（2025·山东·高考真题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（

）A．应使用干燥的定性滤纸B．绿叶需烘干后再提取色素C．重复画线前需等待滤液细线干燥D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代7．（2025·全国二卷·高考真题）研究者诱变得到一种小麦黄绿叶突变体，其呼吸特性与野生型植株无差异，但光合特性有明显不同。(1)光合色素位于叶绿体中的上，在光合作用中具有的功能，因此色素种类和含量的变化会影响光合特性。(2)测定不同光照处理下两种小麦叶片中的光合色素含量，结果如图1。由图1可知，突变体叶色变浅主要是由于含量较低，且黄绿表型的出现依赖于。(3)对两种小麦叶片光合作用相关指标进行测定，结果如下表。株系m2.smol·m2.s1）m2.smol·m2.s1）CO2饱和点（μumol·mol1）CO2补偿点（μumol·mol1）m2.s率（μmol·m2.s1）野生型161937.65610.9356.5129.47突变体187356.84890.1451.6645.96备注：光饱和点、光补偿点和最大净光合速率在大气CO2浓度和适宜温度下测定，CO2饱和点和CO2补偿点在光照强度1200μmol·m2·s1和适宜温度下测定。①据表可知，突变体对强光环境的适应性更强，依据是。②研究发现，突变体对照射在叶面上的光能吸收率低，但吸收的光能转化为化学能的效率较高。据表推测，光能转化率高的原因是突变体具有更高的能力。(4)进一步研究发现，突变体叶肉细胞中PEPC酶与叶绿体中ATP合成酶活性显著高于野生型。PEPC酶的功能如图2所示。综合上述信息，以野生型植株为对照，概述突变体光能转化率更高的原因（在方框中以文字和箭头的形式作答）。8．（2025·浙江·高考真题）西兰花可食用部分为绿色花蕾、花茎组成花球，采摘后容易出现褪色、黄化、老化等现象。某兴趣小组进行如下实验，以探究西兰花花球的保鲜方法。实验分黑暗组、日光组和红光组三组。日光组和红光组的光照强度均为50μmol·m2·s1。各处理的西兰花球均贮藏于20℃条件下，测定指标和结果如图所示。回答下列问题：(1)西兰花球采摘后水和供应中断。水是光合作用的原料在光反应中，水裂解产生O2和。(2)三组实验中花球的质量损失率均随着时间延长而。前3天日光组和红光组的质量损失率低于黑暗组，原因有。第4天日光组的质量损失率高于黑暗组，原因可能是日光诱导气孔开放，引起增强从而散失较多水分。(3)第4天日光组和红光组的下降比黑暗组更明显，但过氧化氢酶活性仍高于黑暗组，因此推测日光或红光照射能减轻过程产生的过氧化氢对细胞的损伤，从而延缓衰老。(4)第4天黑暗组西兰花花球出现褪色、黄化现象，原因是。综合分析图中结果，处理对西兰花花球保鲜效果最明显。9．（2024·天津·高考真题）蓝细菌所处水生环境随时会发生光线强弱变化。蓝细菌通过调控图1中关键酶XPK的活性以适应这种变化。(1)图1所示循环过程为蓝细菌光合作用的暗反应，反应场所为。(2)光暗循环条件下，将蓝细菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分别用含NaH14CO3的培养基培养，测定其碳固定率和胞内ATP浓度，结果如图2。在第1011分钟，野生型菌XPK被激活，将暗反应的中间产物6磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止。推测ATP是XPK的（激活剂/抑制剂）。在同一时期，Δxpk会继续进行暗反应，此时消耗的ATP和NADPH来源于。在第1113分钟，Δxpk碳固定率继续升高，胞内过程来源的ATP被用于而消耗，导致Δxpk的生长速率比野生型更慢。(3)蓝细菌在高密度培养时，由于互相遮挡，菌体环境也会出现光线强弱变化。为验证该条件下，蓝细菌是否采用上述机制进行调节，可分别使用野生型和Δxpk、选用如下条件组合进行实验，定时测定14C固定率和胞内ATP浓度。①高浓度蓝细菌②低浓度蓝细菌③持续光照④光暗循环⑤培养基中加入NaH14CO3

⑥培养基中加入14C6H12O610．（2024·重庆·高考真题）重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。(1)探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果见图1。①黄连的光饱和点约为umol*m2*s1。光强大于1300umol*m2*s1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于。②推测光强对黄连生长的影响主要表现为。黄连叶片适应弱光的特征有（答2点）。(2)黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（题图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括（多选）。①叶片叶绿体避光运动，②提高光合产物生成速率，③自由基清除能力增强，④提高叶绿素含量，⑤增强热耗散。(3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施施及其作用是。11．（2024·贵州·高考真题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（

）A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段12．（2024·北京·高考真题）某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（

）A．增加叶片周围环境CO2浓度B．将叶片置于4℃的冷室中C．给光源加滤光片改变光的颜色D．移动冷光源缩短与叶片的距离13．（2024·安徽·高考真题）为探究基因OsNAC对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。umol.m2.sumol.m1）叶绿素含量（mg·g1）WT24.04.0KO20.33.2OE27.74.6(1)旗叶从外界吸收1分子CO2与核酮糖1,5二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3磷酸甘油酸接受释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为。(2)与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的、（填科学方法）。(3)据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①；②。14．（2024·广东·高考真题）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（）A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨B．研磨时用水补充损失的提取液C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析D．用过的层析液直接倒入下水道15．（2024·河北·高考真题）高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。覆膜处理叶绿素含量（mg/g）类胡萝卜素含量（mg/g）白膜1.670.71蓝膜2.200.90绿膜1.740.65回答下列问题：(1)如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中光可被位于叶绿体上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的还原转化为和。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。(2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是。(3)研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为（答出两点即可）。16．（2024·新课标卷·高考真题）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”）。17．（2023·福建·高考真题）秸秆直接焚烧会造成空气污染等环境问题。秸秆还田是当前农业生产中常用措施，研究秸秆还田模式对秸秆在生产中合理利用有重要的指导意义。科研人员研究了秸秆还田与氮肥配施的模式对玉米光合作用的影响，测定相关指标，结果如图所示。注:SR表示秸秆还田，NSR表示秸秆不还田;蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量。回答下列问题:(1)玉米绿叶中的叶绿素主要吸收光。据图1、2可推测，等量配施氮肥条件下，与NSR相比，SR的玉米叶肉细胞中光反应会产生更多的。据图2可知，与NSR相比，SR显著提高了净光合速率，其净光合速率随着施氮量的增加呈。(2)根据图中实验结果，下列关于玉米光合作用的叙述正确的是。A．胞间CO₂浓度与气孔开放程度及细胞对CO₂的固定量有关B．与SR相比，NSR会降低蒸腾速率，但有利于细胞对CO2的吸收C．与SR相比，NSR的胞间CO2浓度更高，细胞对CO2的固定量更多D．当配施氮肥量为180kg·hm2时，细胞加大了对CO2的固定，导致胞间CO2浓度降低E．与配施氮肥量为180kg·hm2相比，过多的施氮量会使细胞吸收的CO2减少，最终导致叶绿素转化光能的效率下降(3)结合上述实验结果，从经济效益和环境保护角度说明玉米种植不宜过量施用氮肥的原因。18．（2023·重庆·高考真题）水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。(1)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。光反应暗反应光能转化效率类囊体薄膜电子传递速率RuBP羧化酶含量Vmax野生型0．49180．14．6129．5突变体0．66199．57．5164．5注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率①类囊体薄膜电子传递的最终产物是。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和。②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是。(2)研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。田间光照产量田间遮阴产量野生型6．936．20突变体7．353．68①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是，外因是。②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野生型（填“高”、“低”或“相等”）。19．（2023·江苏·高考真题）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（）A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间20．（2023·海南·高考真题）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。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条色素带中，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）。21．（2023·山东·高考真题）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（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。(1)该实验的自变量为。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）。(2)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PSⅡ活性强弱，理由是。(3)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。22．（2023·湖南·高考真题）下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CO2的Km为450μmol·L1（K越小，酶对底物的亲和力越大）,该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方向受CO2和O2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。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO2的Km为7μmol·L1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4,固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。回答下列问题：(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CO2浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO2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）。23．（2023·湖北·高考真题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（）A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O224．（2023·浙江·高考真题）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。表1项目甲组乙组丙组处理库源比1/21/41/6单位叶面积叶绿素相对含量78.775.575.0净光合速率（μmol·m－2·s－1）9.318.998.75果实中含13C光合产物（mg）21.9637.3866.06单果重（g）11.8112.2119.59注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。回答下列问题：(1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是。(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有（答出2点即可）。(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率（填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量（填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单果重变化的原因是。(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。果实位置果实中含13C光合产物（mg）单果重（g）第1果26.9112.31第2果18.0010.43第3果2.148.19根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是。(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？__________A．除草 B．遮光 C．疏果 D．松土考点03细胞呼吸与光合作用综合1．（2025·云南·高考真题）云南省是著名的鲜花产地，所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质，花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达，从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是（）A．云南平均海拔高，紫外光强，能够促进花青素苷的合成B．鲜切花中花青素苷会缓慢降解，在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色C．云南平均海拔高，昼夜温差大，有利于呈色D．鲜花中花青素苷的含量，与紫外光受体基因表达水平呈负相关2．（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（）A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关3．（2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。回答下列问题：(1)珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是（填物质运输方式）；虫黄藻可利用CO2和H2O在（填细胞器名称）合成糖类，为珊瑚提供营养。(2)当光合呼吸比约等于1时，A型共生体仍能生长，其原因是。(3)常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是，理由是。(4)若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将，理由是。4．（2024·福建·高考真题）叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。下列分析正确的是（）A．0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度B．30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组C．30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间D．与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长5．（2024·全国甲卷·高考真题）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率（填“相等”或“不相等”），原因是。(2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是