全品高考复习生物2027版第6讲 光合作用

第6讲光合作用必备知识梳理考点典例探究备用习题课时作业11

光合作用的过程课时作业12

光合作用的影响因素课时作业13

光合作用与细胞呼吸的综合答案速查【听】

答案速查【作】

一、光合作用的实质______有机物,并______能量。合成储存二、捕获光能的色素和结构1.捕获光能的色素(1)实验：绿叶中色素的提取和分离①实验原理提取原理：光合色素溶于__________(如：无水乙醇)，不溶于水。分离原理：不同色素在________中溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散得快，反之则慢。有机溶剂层析液②实验步骤使研磨更充分色素色素纸层析法③实验结果及分析色素种类颜色__________橙黄色叶黄素______________蓝绿色________［分析］4种色素在层析液中的溶解度不同,__________溶解度最高，随层析液在滤纸上扩散得最快。滤纸条上的色素带______不同,说明滤液中的4种色素含量不同,含量最少的色素带最窄,反之最宽。胡萝卜素黄色

黄绿色胡萝卜素宽窄

蓝紫光红光和蓝紫光2.叶绿体的结构和功能(1)叶绿体的结构外膜内膜类囊体色素基质暗反应基粒类囊体(2)叶绿体的功能：进行光合作用的场所。(3)叶绿体中色素的功能：______、______、______光能。吸收传递转化3.光合作用的原理(1)过程图解①_____;②____;③________;④_____;⑤____;⑥____;⑦____。

光

暗(2)光反应和暗反应过程比较项目光反应暗反应条件______________、酶场所________________________光、光合色素类囊体薄膜叶绿体基质项目光反应暗反应物质变化续表

项目光反应暗反应能量变化联系光反应为暗反应提供______________,暗反应为光反应提供_________________。没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成

续表［注意］

光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。4.光合作用与化能合成作用的对比光合作用化能合成作用能量来源光能某些化学反应中释放的化学能代表生物绿色植物，蓝细菌等__________共同点都能将__________等无机物合成有机物硝化细菌

5.影响光合作用的主要因素及应用光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。(1)光照强度

细胞呼吸小于等于大于

【拓展延伸】阴生、阳生植物的比较

(3)温度应用:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。

(5)矿质元素矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成,对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以通过影响叶绿素的合成从而影响光反应。应用:在农业生产上,根据植物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可以提高作物的光合作用速率。(6)多因子对光合作用速率的影响

考点一

光合作用的原理

协助扩散

胞间连丝

√√√

信息传递

(1)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。光叶绿体中的光合色素[解析]

光合作用的光反应过程在叶绿体类囊体膜上进行，类囊体膜上的蛋白与叶绿体中的光合色素形成复合体吸收、传递并转化光能。

提高光能利用率和植物的净光合速率，使植物增产;非高温时低水平表达，避免不必要的物质与能量消耗

√√√

[热点情境拓展]光系统、光合电子传递和光合磷酸化

考点二

影响光合作用强度的因素

√

活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；给光源加滤光片改变光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低，比如将白光改变为绿光会降低光合速率，C不符合题意；移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。

√

√

√

电子显微镜类囊体微结构。与野生型相比，可见突变体基粒(“［”所示)中的________增多。[解析]

观察叶绿体亚显微结构需要使用电子显微镜。因为光学显微镜的分辨率有限，无法观察到叶绿体内部的精细结构，而电子显微镜能够提供更高的分辨率，从而清晰地看到叶绿体的亚显微结构。基粒是由类囊体堆叠而成的结构。与野生型相比，突变体叶绿素含量升高，观察图甲可知，突变体基粒中的类囊体(片层)增多。

备用习题1.为探究何种色膜有利于棉花叶的光合作用,研究人员首先测定了不同遮光环境下的光照强度,然后将长势一致的棉花植株随机均分为A、B、C、D四组,通过不同遮光处理一周后,测得结果如下表所示。下列分析错误的是 ()处理光照强度/(μmol·m-2·s-1)叶绿素相对含量净光合速率/(μmol·m2·s-1)无遮光处理(A组)1292.740.925.4红色透光膜(B组)410.340.010.7蓝色透光膜(C组)409.939.613.2黄色透光膜(D组)930.742.121.2A.通过实验可知,为了保证大棚内棉花产量最好使用黄色透光膜B.导致四组棉花叶片净光合速率不同的环境因素主要是光照强度和光的波长C.将处理后的四组棉花同时置于自然光下,叶绿体中生成NADPH最多的是D组D.对长势相同的棉花进行上述遮光处理,短时间内,D组细胞叶绿体中C3含量比C组低√[解析]通过实验可知,无遮光处理时棉花叶净光合速率最大,故为了保证大棚内棉花产量最好进行无遮光处理,A错误;不同的透光膜透过的光的波长不同,光照强度不同,进而导致了净光合速率不同,B正确;不同处理条件下,D组处理下的叶绿素相对含量最高,将处理后的四组棉花同时置于自然光下,D组吸收的光能最多,生成的NADPH最多,C正确;与C组相比,D组光照强度、叶绿素相对含量较大,光反应速率更大,消耗的C3较多,故推测对长势相同的棉花进行题述遮光处理,短时间内,D组细胞叶绿体中C3含量比C组低,D正确。2.如图为测得的某一植物在不同实验条件下的净光合速率,下列假设条件中一定能使图中结果成立的是 ()

A.横坐标是CO2浓度,甲表示较高温度,乙表示较低温度B.横坐标是温度,甲表示较高光照强度,乙表示较低光照强度C.横坐标是光波长,甲表示最适温度,乙表示较低温度D.横坐标是光照强度,甲表示较高CO2浓度,乙表示较低CO2浓度√[解析]若横坐标是CO2浓度,纵坐标表示净光合速率,则根据题中信息无法判断出较高温度下和较低温度下呼吸速率的大小,同理,也无法判断出较低温度下和较高温度下光合速率的大小,所以无法判断甲和乙的关系,A不符合题意;若横坐标是温度,则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势,B不符合题意;若横坐标是光波长,则净光合速率的变化趋势为先升高后降低再升高再降低,与图中曲线变化不符,C不符合题意;若横坐标是光照强度,CO2浓度较高光合速率较大,则净光合速率较大,因此甲表示较高CO2浓度,乙可表示较低CO2浓度,D符合题意。3.农作物的光合作用强度与其产量直接相关。科研人员研究了光照强度和CO2浓度对某种植物光合作用强度的影响,绘制出成熟叶片在两种CO2浓度条件下,光合作用强度随光照强度的变化曲线(见下图)。下列说法正确的是 ()

A.单位面积叶片中a点的光合作用强度一定大于呼吸作用强度B.d点以后限制光合作用强度的内因可能是酶的含量C.CO2浓度由b点调至c点瞬间,叶绿体中C3含量下降D.若该曲线是在最适温度下测得的,突然降低温度,d点会向右上方移动√[解析]曲线代表总光合作用强度,呼吸作用强度未知,A错误;CO2浓度由b点调至c点瞬间,C3的合成增加,消耗暂时不变,所以C3含量上升,C错误;若图示曲线在最适温度下测得,突然降低温度,光合速率降低,d点会向左下方移动,D错误。4.红松(阳生植物)和人参(阴生植物)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列叙述正确的是()

A.光照强度为a时,每天光照12小时,一昼夜后人参干重不变,红松干重减少B.光照强度大于b时,限制红松和人参P/R值增大的主要环境因素都是CO2浓度C.光照强度为c时,红松和人参的净光合速率相等D.若适当增加土壤中Mg2+的含量,一段时间后人参的a点左移√[解析]光照强度为a时,对于人参而言,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)为1,白天12小时没有积累有机物,晚上进行呼吸作用消耗有机物,一昼夜后干重减少,A错误。光照强度大于b小于d时,限制红松P/R值增大的主要环境因素仍然是光照强度,在d点之后,限制其P/R值增大的主要环境因素才是二氧化碳浓度,B错误。光照强度为c时,二者的P/R值相同,净光合速率不一定相同,C错误。对于人参而言,a点光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)为1,对应的光照强度为光补偿点;若适当增加土壤中镁的含量,人参中叶绿素增多,光补偿点变小,故一段时间后人参的a点左移,D正确。5.绿色植物的光合产物制造器官,常被称作“源”,如绿色叶片;而光合产物的储存部位则被称作“库”,如马铃薯的块茎。如图是马铃薯光合产物的形成及运输示意图,下表所示是马铃薯去、留块茎的相关实验结果。下列相关叙述中错误的是 ()组别净光合速率/(μmol·m-2·s-1)叶片蔗糖含量/(mg·g-1FW)对照组(留块茎)5.3930.14实验组(去块茎)2.4834.20A.马铃薯叶片光合作用合成的有机物通过筛管运到块茎B.马铃薯和红薯的“库”都富含淀粉,但前者不甜的原因可能是细胞中缺乏淀粉酶C.据表中数据推测,去除马铃薯块茎降低了“库”的大小,使叶片中蔗糖输出量降低,进而抑制了光合速率D.将实验组的部分叶片进行遮光处理,检测未遮光叶片的蔗糖含量及光合速率,与只去除块茎植株的叶片相比,若蔗糖含量上升、光合速率下降,则支持C选项的推测√[解析]植物体中筛管(位于韧皮部)的作用是运输有机物,A正确;淀粉酶可将淀粉水解成麦芽糖,所以马铃薯和红薯的“库”虽然都富含淀粉,但前者不甜的原因可能是细胞中缺乏淀粉酶,B正确;根据实验结果可推测去除马铃薯块茎降低了“库”的大小,使叶片中蔗糖输出量降低,进而抑制了光合速率,C正确;未遮光的叶片光合作用产生的有机物会运送到遮光部位,蔗糖含量会下降、光合速率会上升,无法支持C选项的推测,D错误。6.光呼吸是进行光合作用的细胞可发生的一个生化过程。如图为某植物光合作用和光呼吸过程中C的部分转移途径,其中过程①②属于卡尔文循环,过程③④属于光呼吸。回答下列问题:(1)光呼吸过程需要在_____(填“无”或“有”)光条件下进行,判断的理由是__________________________________________________。有

有光条件下,植物才能进行光合作用产生O2,与RuBP结合[解析]分析图示可知,光呼吸需要以O2为原料,有光条件下,植物才能进行光合作用产生O2,故光呼吸过程需要在有光条件下进行。(2)Rubisco既可以参与卡尔文循环的过程②,又可以参与光呼吸的过程③,O2和CO2会竞争该酶的同一活性位点,据图分析,O2/CO2值较_____(填“高”或“低”),有利于光呼吸的进行。光呼吸的进行会抑制光合作用的进行,据图分析,原因是___________________________________________________。高光呼吸会消耗RuBP,导致参与卡尔文循环的RuBP减少[解析]O2和CO2会竞争Rubisco的同一活性位点,高浓度的氧气、低浓度的二氧化碳环境会促进光呼吸,抑制CO2的固定,因此O2/CO2值较高,有利于光呼吸的进行。光呼吸会消耗RuBP,导致参与卡尔文循环的RuBP减少,从而抑制光合作用的进行。(3)从物质代谢的角度分析,光呼吸与有氧呼吸在利用O2方面的差异是____________________________________________________________________。光呼吸过程中O2与RuBP反应生成C2,有氧呼吸过程中O2与[H]结合生成水[解析]由图可知,在光呼吸阶段,O2与RuBP反应生成C2;而在有氧呼吸的第三阶段,O2与[H]结合生成水并释放大量能量。作业手册课时作业11

光合作用的过程1.[2020·朝阳期中]将新鲜菠菜叶和蓝细菌分别研磨后的乙醇提取液进行纸层析，实验结果如图所示。下列叙述正确的是

(

)

菠菜蓝细菌

√

菠菜蓝细菌2.[2024·朝阳期中]水稻叶片衰老的过程中，叶绿体结构的改变如下图所示。以下叙述错误的是(

)衰老前期衰老中期衰老后期A.叶绿体基粒是光合作用光反应的场所B.由图中可以看出类囊体是双层膜结构C.叶片衰老过程中类囊体排列逐渐疏松D.推测衰老过程中叶片的光合能力下降√[解析]

叶绿体类囊体薄膜是光反应的场所，类囊体堆叠形成了基粒，A正确；类囊体是单层膜结构，B错误；根据题图可知，叶片衰老的过程中，类囊体排列逐渐疏松，C正确；叶片衰老，类囊体疏松，光反应速率可能减慢，光合能力下降，D正确。衰老前期衰老中期衰老后期

√

√

A.采用同位素示踪法研究碳元素转移路径B.甲醛可作为碳源参与常春藤的光合作用C.常春藤分解甲醛的酶分布在叶绿体基质D.常春藤光合作用强度与甲醛浓度成正比√[解析]

同位素示踪法是利用放射性核素或稀有稳定核素作为示踪剂，对研究对象进行标记的微量分析方法，故可采用同位素示踪法研究碳元素转

√

√

√

√

甲

氨基酸

甲乙

类囊体促进第8天

乙

种不同的个体类型出现不同的阶段，可以为此提供关键证据。丙

丙

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________

。

丙11.[2025·海淀一模]

科研人员以作物甲为材料，探索利用生物工程技术提高光合效率的途径。(一)(1)图(一)是作物甲叶肉细胞中部分碳代谢过程的示意图。

蛋白质

[解析]

蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，丝氨酸是构成蛋白质的基本单位之一。(一)(二)

代谢旁支途径，即图(二)中的代谢途径

Ⅱ

和途径

Ⅲ。①将编码上述5种酶的基因转入作物甲，能够实现的目的：利用途径

Ⅱ

或途径

Ⅲ，通过A酶________________，降低叶绿体基质中该物质的含量，避免其在叶绿体中积累；同时还能减少_______________________________，提高光合效率。催化乙醇酸转化

(二)(二)

(二)流程一的目的是确定___________________________________；流程二的检测指标是叶肉细胞中相关酶的表达量及_________________________的含量变化。

相关酶均定位于叶肉细胞的叶绿体处

乙醛酸、甘氨酸和丝氨酸

(二)

(二)流程一：①明确检测指标：由文本信息可知检测指标为表达载体的荧光和叶绿体的荧光；②找出隐藏信息：荧光信息可表征蛋白的表达强度及定位信息，而流程一提到了叶绿体的荧光；③明确实验目的：实验目的是确定相关酶基因是否成功导入叶肉细胞并且定位是否正确，即确定相关酶是否均定位于叶肉细胞的叶绿体处。(二)流程二：①明确实验目的：根据实验步骤可明确实验目的为建立乙醇酸代谢旁支途径，因此需要了解新构建的乙醇酸代谢旁支途径是否正常发挥作用以及对代谢产物含量的影响；②依据图(一)及图(二)明确检测目标：检测目标为叶肉细胞中相关酶的表达量以及乙醇酸的代谢产物如乙醛酸、甘氨酸和丝氨酸的含量变化。(二)(3)在叶绿体中新构建的两条乙醇酸代谢旁支途径中，代谢途径

Ⅱ

优于途径

Ⅲ，请阐述理由：_______________________。途径Ⅱ还能固定更多的氮

课时作业12

光合作用的影响因素

√[解析]

本实验改变灯泡与烧杯的距离，就是改变其光照强度，所以实验目的是探究光照强度对光合速率的影响，A错误；金鱼藻细胞中呼吸作用

2.[2021·东城期末]如图是各种环境因素影响黑藻光合速率变化的示意图，下列有关叙述正确的是(

)

√

3.[2023·东城二模]科研人员研究不同光照条件对柑橘生长的影响，部分检测结果见下表。下列据此无法推断的是(

)光照强度叶色强浅绿13.64.33中绿20.34.17弱深绿28.43.87

√

A.图中数据显示相同温度条件下A组滨藜的有机物积累速率均高于B组B.温度过高会通过提高酶的活性和气孔开放程度等机制使光合速率下降C.B组滨藜的最适温度高于A组，说明滨藜对高温环境有一定的适应能力D.推测将原生长区的滨藜引种到炎热地区后，可能会出现生长缓慢等现象√

√

6.[2023·西城期末]西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是(

)

√

7.[2023·丰台期末]研究遮阴对花生光合作用的影响，可为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。由下表实验结果无法得出的结论是(

)处理指标不遮阴2.0918.923.258.25遮阴2小时2.6618.843.058.21遮阴4小时3.0316.643.056.13A.与不遮阴相比，遮阴处理植株的光合产量下降B.遮阴4小时/天时，花生植株优先将光合产物分配至叶中C.花生植株通过增加叶绿素含量提高吸光能力适应弱光环境D.间种时高秆作物对花生的遮阴时长为4小时/天，不影响花生产量√处理指标不遮阴2.0918.923.258.25遮阴2小时2.6618.843.058.21遮阴4小时3.0316.643.056.13[解析]

与不遮阴相比，遮阴处理植株的单株光合产量、单株叶光合产量、单株果实光合产量均下降，A不符合题意；与遮阴2小时/天相比，遮阴4小时/天时，花生植株单株叶光合产量未改变，而单株光合产量和单株果实光合产量均下降，说明花生植株优先将光合产物分配至叶中，B不符合题意；遮阴条件下叶绿素含量增加，说明花生植株通过增加叶绿素含量提高吸光能力适应弱光环境，C不符合题意；花生的产量应分析果实光合产量，若间种时高秆作物对花生的遮阴时长为4小时/天，单株果实光合产量下降，故会影响花生产量，D符合题意。8.[2026·东城期末]

水稻可以灵活适应自然环境中的不同光照强度，实现高效的光合作用，对其机制展开研究。

光合色素

甲

增加类囊体膜面积

(4)当植物吸收的光能超出其光合作用所需，会导致转移至光系统

Ⅱ

的能量过多，破坏其结构；同时产生活性氧，破坏磷脂。

②结合图乙分析水稻的光保护机制。乙

下降至6.5以下热能

乙9.[2025·东城一模]

增加种植密度是提高玉米产量的关键策略。(1)光是植物光合作用的______来源，密植导致植株的中下部冠层光合作用强度降低的原因是_______________________________________________________________________。能量

(一)

随种植密度增加，甲的光穿透率和净光合速率始终高于野生型，且甲净光合速率未发生显著降低[解析]

①明确结论：从文本中获取实验结论为甲更适宜密植；②解读图中数据，得出结果：承接上下文逻辑，补充“原因-结果-结论”中的“结果”为随种植密度增加，甲的光穿透率和净光合速率始终高于野生型，甲净光合速率未发生显著降低。(一)

蓝色、白色

(二)请综合上述结果，完善玉米通过叶片角度动态响应植株密度变化的机制图(任选一个过程，以未选择的条件为对照，在方框中以文字和箭头的形式作答)。[答案]

课时作业13

光合作用与细胞呼吸的综合

√

√

3.[2024·东城一模]研究人员在适宜光强和黑暗条件下分别测定发菜放氧和耗氧速率随温度的变化，绘制曲线如图所示。下列叙述错误的是(

)

√[解析]

发菜的生长状况取决于净光合速率，适宜光强下发菜放氧速率代表净光合速率，黑暗条件下耗氧速率代表呼吸速率，根据题

√

√

√

观察右图，在光照强度较强(大于8)时，转基因水稻的光合速率明显高于原种水稻，所以转基因水稻比原种水稻更适宜栽种在光照强度较强的环境中，D正确。

甲乙

甲乙

甲乙

甲乙

甲乙

甲乙

甲乙丙

丙

甲乙

(1)一般情况下，植物光合作用不能利用紫外线，因为叶绿体中的色素主要吸收可见光中的______________。红光和蓝紫光[解析]

一般情况下，植物光合作用不能利用紫外线，因为叶绿体中的色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。甲

抑制抑制光合

甲乙

乙

④①③②⑤

9.[2024·东城期末]

学习以下材料，回答(1)~(4)题。

衣藻细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式。其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区室中，研究人员根据多项研究提出了“离子陷阱”模型(如图甲)。研究还发现，类囊体腔的缓冲能力不足细胞质基质和叶绿体基质的二十分之一。有数据表明，无氧呼吸产生的弱酸可以抑制光反应中的光捕获和电子传递。为了模拟黎明时分的光照情况，研究人员将衣藻进行黑暗密闭处理3小时后给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾(实验结果如图乙所示)。在有氧情况下，相同实验处理发现氢氧化钾对氧气释放