专题06光合作用（解析版） - 2020年和2021年新高考地区高考题分类汇编.docx

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1、专题06光合作用1. （2021天津）6.孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”以下实验材料选择不适合的是（）A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁别离和复原现象B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂C.用洋葱鳞片叶提取和别离叶绿体中的色素D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA【答案】C【解析】【分析】洋葱是比拟好的实验材料：洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁别离和复原；洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和别离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验。洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成，适合观察DNA、RNA在细胞中的分布状况。

2、【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁别离和复原现象，A正确；B、洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B正确；C、洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和别离叶绿体中的色素，C错误；D、洋葱鳞片叶细胞有细胞核且颜色浅，可以用来粗提取DNA, D正确。应选Co（2021辽宁）2.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。以下有关表达错误的选项是（）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CO2

3、浓度【答案】B【解析】HCO3TEP PEPC . 0AA；AMP；：ATP Pyr I叶肉细胞叶绿体PEP：磷酸慌酉字式丙酮酸；OAA：草酰乙酸；Mal：苹果酸；Pyr：丙酮叶肉细胞叶绿体PEP：磷酸慌酉字式丙酮酸；OAA：草酰乙酸；Mal：苹果酸；Pyr：丙酮由这种CO2浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力 （填“高于”或“低于”或“等于”）RubiscOo图2所示的物质中，可由光合作用光反响提供的是 o图中由Pyr转变为PEP的过程属于 （填“吸能反响”或“放能反响”）。假设要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用 技术。（4）通过转基因技术或蛋白

4、质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有A.改造植物的HC03转运蛋白基因，增强HCO）的运输能力B.改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C.改造植物的Rubisco基因，增强CO2固定能力D.将COZ浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物【答案】（1）.三碳化合物.叶绿体基质（2） .叶绿体 .呼吸作用和光合作用（3） .高于 .NADPH和ATP.吸能.同位素示踪 （4） AC【解析】【分析】光合作用过程包括光反响和暗反响：（1）光反响：场所在叶绿体类囊体薄膜，完成水的光解产 生H和氧气，以及ATP的合成；（2）暗反响：场所在叶绿体基质中，包括二氧化碳的固定和

5、C3的还原两个阶段。光反响为暗反响C3的还 原阶段提供田和ATPo【小问1详解】光合作用的暗反响中，CO?被固定形成三碳化合物，进而被还原生成糖类，此过程发生在叶绿体基质中。【小问2详解】图示可知，HCOJ运输需要消耗ATP,说明HCO：离子是通过主动运输的，主动运输一般是逆浓度运输，由此 推断图中HCOJ浓度最高的场所是叶绿体。该过程中细胞质中需要的ATP由呼吸作用提供，叶绿体中的ATP 由光合作用提供。【小问3详解】PEPC参与催化HCOJ+PEP过程，说明PEPC与无机碳的亲和力高于Rubiscoo图2所示的物质中，可由光合作用光反响提供的是ATP和NADPH,图中由Pyr转变为PEP的

6、过程需要消耗ATP,说明图中由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反响。假设要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用同位素示踪技术。【小问4详解】A、改造植物的HCO：，-转运蛋白基因，增强HCOJ的运输能力，可以提高植物光合作用的效率，A符合题意； B、改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成，不利于最终二氧化碳的生成，不能提高植物光合作用的效率, B不符合题意；C、改造植物的Rubisco基因，增强CO2固定能力，可以提高植物光合作用的效率，C符合题意；D、将CO?浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物，不一定提高植物光合作用的效率，D不符合题意。应选ACo【

7、点睛】此题的知识点是光合作用的过程，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系戎知 识网络，并学会根据题干和题图获取信息，利用相关信息结合所学知识进行推理、解答问题。13. （2021福建）17.大气中浓度持续升高的CO?会导致海水酸化，影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。 龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类，生长速度快，一年可屡次种植和收获。科研人员设置不同大 气C02浓度（大气C02浓度LC和高C02浓度HC）和磷浓度（低磷浓度LP和高磷浓度HP）的实验组合进行 相关实验，结果如以下图所示。2 8 4 裁奥玄箕健展WdlV回答以下问题：（1）本实验的目的是探究在一定光照强度下，o

8、（2） ATP水解酶 主要功能是 o ATP水解酶活性可通过测定 表示。（3）由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因 是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，因而细胞 增强，导致有机物消耗增加。（4）由图2可知，大气CO2条件下，高磷浓度能 龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化，有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果，从经济效益和 环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是 o【答案】（1）不同CO2浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和净光合速率的影响（2）.催化ATP水解

9、.单位时间磷酸的生成量或单位时间ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量（3）呼吸作用 （4）.提高 .龙须菜在高磷条件下能快速生长，收获经济效益的同时，能降低海水中的磷等矿质元素的浓度，保护海洋生态【解析】【分析】根据题意，本实验研究CO?浓度和磷浓度对龙须菜生长的影响，故自变量是CO2浓度和磷浓度，因 变量为海洋藻类龙须菜的生长状况。据图1可知，相同CO?浓度条件下，高磷浓度比低磷浓度的ATP水解 酶活性高，且在相同磷浓度下，高浓度二氧化碳ATP水解酶活性高。【小问1详解】结合分析可知，本实验目的是探究在一定光照强度下，不同CO?浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解酶活性和 净光合速率的影响。【小

10、问2详解】酶具有专一性，ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解；酶活性可通过产物的生成量或底物的消耗量进行 测定，由于ATP的水解产物是ADP和Pi,故ATP水解酶活性可通过测定单位时间磷酸的生成量或单位时间 ADP的生成量或单位时间ATP的消耗量。【小问3详解】净光合速率=总光合速率-呼吸速率，由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙 须菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素， 矿质元素的吸收需要能量，因而细胞呼吸增强，导致有机物消耗增加。【小问4详解】由图2可知，大气CO2条件（LC组）下，HP组（高磷浓度）的

11、净光合速率LP组（低磷浓度），故推测高 磷浓度能提高龙须菜的净光合速率；结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的 理由是龙须菜在高磷条件下能快速生长，收获经济效益的同时，能降低海水中的磷等矿质元素的浓度，保 护海洋生态。【点睛】掌握实验设计的原那么，明确本实验的目的、自变量、因变量和无关变量等，进而分析龙须菜光合 作用的因素是解答此题的关键。14. （2021山东高考21）光照条件下，叶肉细胞中与CO?竞争性结合C5, O2与G结合后经一系列反响释 放CO?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 光呼吸强度见下表。光合作用强

12、度用固定的CO?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（mg/L） 01QQ 200 300400 500 600光合作用强度 18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7（CO,n mol-ms1）光呻吸强度6462S8555248（CO2pimol-m2-s1）（1）光呼吸中C5与结合的反响发生在叶绿体的 中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片C02释放量先增加后降低，C02释放量增加的原因是o（2）与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/L SoBS溶液的水稻叶片吸收和放出CO2量相等时所需的光照 强度 （填：“高”或“低”

13、），据表分析，原因是 。（3）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】 .基质 .光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反响消耗的C5减少，Cs与结合增加, 产生的CO2增多 ,低 .喷施SoBS溶液后，光合作用固定的C（）2增加，光呼吸释放的CO?减少，即 叶片的CO?吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的光照强度下，两者即可相等 .100300【解析】（1） Cs位于叶绿体基质中，那么与G结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，那

14、么光反响 产生的ATP、NADPH减少，暗反响消耗的Cs减少，G与结合增加，产生的CO2增多。（2）叶片吸收和放出CO?量相等时所需的光照强度即为光饱和点，与对照相比，喷施100mg/LSoBS溶液后, 光合作用固定的CO2增加，光呼吸释放的CO?减少，即叶片的CO?吸收量增加，释放量减少，此时，在更低的 光照强度下，两者即可相等。（3）光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2,补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产 量，由表可知，在SoBS溶液浓度为200mg/L SoBS时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最 大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100300mg/L之间

15、再设置多个浓度梯度进一步进行实验。15. （2021 1月浙江高考真题）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速叶绿素a含量2返吃一) 幺“藻放氧速率 (Hmo.g.-h.-)叶绿素a含量2返吃一) 幺“藻放氧速率 (Hmo.g.-h.-)回答以下问题：（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较,以适应低光 强环境。由乙图分析可知，在 条件下温度对光合速率的影响更显著。（2）叶绿素a的含量直接影响光反响的速率。从能量角度分析，光反响是一种 反响。光反响的产物有

16、 和。20（3）图乙的绿藻放氧速率比光反响产生的速率，理由是 o（4）绿藻在20、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30U mol hl那么在该条件下每克绿藻每小 时光合作用消耗CO?生成 umol的3-磷酸甘油酸。【答案】（1）光密度值高 高光强（2）吸能 ATP、NADPH（3）小绿藻放氧速率等于光反响产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率（4） 360【分析】分析甲图，相同光强度下，绿藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，相同温度下，低光强的的叶绿素a 含量更高。分析乙图，相同光强度下，温度在25c之前，随着温度升高，绿藻放氧速率（净光合速率）加快。相同温 度下，高光强的绿藻放氧速率（净光

17、合速率）更大。【详解】（1）叶绿体中的4种光合色素含量和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光 密度值来计算叶绿素a的含量；由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较高，以增强吸 光的能力，从而以适应低光强环境；由乙图可知，低光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差不大， 高光强条件下，不同温度下的绿藻放氧速率相差很大，因此在高光强条件下，温度对光合速率的影响更显 著。（2）叶绿素a可以吸收、传递、转化光能，故从能量角度分析，叶绿素a的含量直接影响光反响的速率。 从能量角度分析，光反响需要消耗太阳能，光反响是一种吸能反响；光反响过程包括水的光解（产生NADPH 和

18、氧气）和ATP的合成，因此光反响的产物有ATP、NADPH和（k（3）图乙的绿藻放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等于光反响产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗 氧气的速率，因此图乙的绿藻放氧速率比光反响产生氧气的的速率小。（4）绿藻在20、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30uniolgThL由乙图可知，绿藻放氧速率 为150 U mol 晨 h光合作用产生的氧气速率为180 u mol 晨 h因此每克绿藻每小时光合作用消 耗CO2为180UU1O1,因为1分子的二氧化碳与1个RuBP结合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克绿藻每 小时光合作用消耗CO2生成180 X2=360 nmol的3-磷酸甘

19、油酸。【点睛】解答此题需从图表中提取信息，分析表中反映自变量与因变量相应数据的变化规律和曲线的变化趋势。在 此基础上结合题意对各问题情境进行分析解答。16. （2021 河北高考真题）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林随机均 分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：（1）对照组；（2）施氮组，补充尿素（12g-m-2） （3）水十氮组，补充尿素（12g-m-2）同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。生理指标对照组施氮组水+氮组自由水/结合水6. 26. 87. 8气孔导度（mmol 8565196叶绿素含量（mg gH）9. 811. 812. 63RuBP 竣化酶

20、活性（u mol 316640716光合速率(Ji mol m-2s-1)6. 58. 511. 4注：气孔导度反映气孔开放的程度 回答以下问题：（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瘗化酶将CO2转变为短基加到分子上，反响形成的产物被还原为糖类。（3）施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO?供应量 增加的原因是 o【答案】（1）细胞内良好的溶剂

21、，能够参与生化反响，能为细胞提供液体环境，还能运送营养物质和代 谢废物 主动吸收（2）镁 ATP 和 NADPH （或H） 水 C5 （或 RuBP）（3）气孔导度增加，CO?吸收量增多，同时RuBP竣化酶活性增大，使固定CO2的效率增大【分析】分析题意可知，该实验目的是探究水和氮对光合作用的影响，实验分成三组：对照组、施氮组、水+氮组; 分析表格数据可知：自由水与结合水的比值：对照组施氮组水+氮组；气孔导度：对照组施氮组V 水+氮组；叶绿素含量：对照组施氮组水+氮组；RuBP竣化酶活性：对照组施氮组水+氮组；光合 速率：对照组施氮组水+氮组。【详解】1）细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，

22、结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是细胞内良好 的溶剂，能够参与生化反响，能为细胞提供液体环境，还能运送营养物质和代谢废物；根据表格分析，水 +氮组的气孔导度大大增加，增强了植物的蒸腾作用，有利于植物根系吸收并向上运输氮，所以补充水分 可以促进玉米根系的对氮的主动吸收，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，叶绿素的元素组成有C、H、0、N、Mg,其中氮与镁离子参与组 成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于光反响，光反响的场所是叶绿体的类囊体膜，完成的反响是水 光解产生NADPH （H）和氧气，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH （H）中，其中ATP和NADP

23、H(H)两种物质含有氮元素；暗反响包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，其中RuBP竣化酶将 C02转变为竣基加到C5 (RuBP)分子上，反响形成的C3被还原为糖类。(3)分析表格数据可知，施氮同时补充水分使气孔导度增加，CO?吸收量增多，同时RuBP竣化酶活性增大, 使固定CO2的效率增大，使植物有足量的CO?供应，从而增加了光合速率。【点睛】此题考查水的存在形式和作用、光合作用的过程、影响光合作用的因素等相关知识，意在考查考生把握知 识间的相互联系，运用所学知识解决生物学实际问题的能力，难度中等。17. (2021 湖南高考真题)图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的局

24、部结构及光反 应过程的简化示意图。回答以下问题：图b注：e-表示电子(1)图b表示图a中的 结构，膜上发生的光反响过程将水分解成。2、H和e光能转化成电能，最终转化为 和ATP中活跃的化学能。假设CO?浓度降低.暗反响速率减慢，叶绿体中电子受体NADP减少,那么图b中电子传递速率会 (填“加快”或“减慢” )O(2)为研究叶绿体的完整性与光反响的关系，研究人员用物理、化学方法制备了 4种结构完整性不同的 叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP.为电子受体，以相对放氧量表示光反响速率, 实验结果如表所示。、绿体类型叶绿体A： 双层膜结 构完整叶绿体B：双层 膜局部受损，类

25、 囊体略有损伤叶绿体C：双层 膜瓦解，类囊体 松散但未断裂叶绿体D：所有 膜结构解体破 裂成颗粒或片 段实验一：以Fecy为电子受体时的放氧 量100167.0425. 1281. 3实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量100106. 7471. 1109.6注：Fecy具有亲水性,DCIP具有亲脂性。据此分析：叶绿体A和叶绿体B的实验结果说明，叶绿体双层膜对以 （填“Fecy”或“DCIP” ）为电子 受体的光反响有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是 o该实验中，光反响速率最高的是叶绿体C,说明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于 ，从而提高光反响速率。以DCIP为电子受体进行

26、实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0. 66. 0. 58 和0.41。结合图b对实验结果进行解释 o【答案】（1）类囊体 NADPH 减慢（2）Fecy实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异 类囊体上的色素吸收光能ATP的合成依赖于氢离子顺浓度类通过囊体薄膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受损程 度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低【分析】图a表示叶绿体的结构，图b中有水的光解和ATP的生成，表示光合作用的光反响

27、过程。【详解】（1）光反响发生在叶绿体的类囊体薄膜上，即图b表示图a的类囊体膜，光反响过程中，色素吸收的光 能最终转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，假设二氧化碳浓度降低，暗反响速率减慢，叶绿体中电子受体 NADP.减少，那么图b中的电子去路受阻，电子传递速率会减慢。（2）比拟叶绿体A和叶绿体B的实验结果，实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体 的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与 双层膜完整时无明显差异，说明叶绿体的双层膜对以Fecy为电子受体的光反响有明显阻碍作用。在无双层膜阻碍、类囊体松散的条件下，更有利于类囊

28、体上的色素吸收光能，从而提高光反响速率，所 以该实验中，光反响速率最高的是叶绿体C。根据图b可知，ATP的合成依赖于氢离子顺浓度类通过囊体薄膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊 体薄膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低。【点睛】解答此题可结合生物学结构与功能相适应的基本观点。叶绿体中类囊体薄膜有最大的膜面积，有利于色素 分布和吸收光能，类囊体松散时防止了相互的遮挡，更有利于色素吸收光能。18. （2021 6浙江月选考）（8分）不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲； 16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答以下问题

29、：（1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于响乙 12时7二一)酬犯螳港 5 0 511 11 O 一 o o O2024还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结构，光合作用过程中，磷酸基团是光反响产物 的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物的成分。（2）图甲的0A段说明无机磷不是光合作用中 过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下,与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是；不管高磷、低磷，24h内淀粉含量的变化是（3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是。 为确定叶片光合产物的去向，可采用 法。【答案】 .液泡 .ATP和NADPH .三碳糖磷酸 .光反响 .较低、较高 .光照下淀粉含量

30、增加，黑暗下淀粉含量减少 .淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定 范围内成正比 .CO2的同位素示踪【解析】【分析】1、分析图甲可知：在A点之前，随光照强度增大，大豆叶片净光合速率均增大，且高磷和低磷 对其没有影响；A点之后，低磷条件下，随光照强度增加，净光合速率不再明显增大，最后稳定，高磷条 件下，随光照强度增加，净光合速率先明显增大，最后稳定。2、分析图乙可知：该实验是在16h光照，8h黑暗条件下，研究无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的 影响，实验分为4组，分别为高磷、淀粉组；低磷、淀粉组；高磷、蔗糖组；低磷、蔗糖组。【详解】（1）成熟植物细胞具有中央大液泡，是植物细胞贮存无机盐类

31、、糖类、氨基酸、色素等的“大 仓库”，所以无机磷主要贮存于大液泡中。光合作用过程中，光反响产物有。2、ATP和H （NADPH）,而 磷酸基团是ATP和NADPH的组分，也是RuBP （核酮糖二磷酸）和三碳糖（三碳糖磷酸）的组分，其中三碳 糖磷酸是经卡尔文循环产生并可运至叶绿体外转变成蔗糖。（2）图甲中。A段，随光照强度增大，净光合速率均增大，说明这时限制因素为光照强度，即光反响限 制了光合作用；且高磷和低磷条件下大豆叶片净光合速率的曲线完全重合，说明无机磷不是光合作用中光 反响过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖含量低，而淀粉含量高； 不管高磷、低磷，24h内淀

32、粉含量的变化趋势均为光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少。（3）光电比色法是借助光电比色计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制标准曲线，然后根据被测试液 的吸光度，从标准曲线上求出被测物质的含量的方法。淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范 围内成正比，可用于糖的定量，故用光电比色法测定淀粉含量；为确定叶片光合产物的去向，可采用（放 射性）同位素示踪法标记气。2,通过观察放射性出现的位置进而推测叶片光合产物的去向。【点睛】此题考查光反响和暗反响过程中物质变化、影响光合作用速率的因素以及生物科学的研究方法的 运用，解答此题需要考生结合题图曲线变化趋势，总结变化规律，准确答题。19. （20

33、21北京）21.近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要 调节作用。研究者以豌豆为材料研究了 T6P在种子发育过程中 作用。（1）豌豆叶肉细胞通过光合作用在 中合成三碳糖，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种子中转化为淀粉贮存。（2）细胞内T6P的合成与转化途径如下：底物 S酶 T6P P酶 海藻糖将P酶基因与启动子U （启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得u-P基因，导入野生型豌豆中 获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株，检测结果证实了预期, 同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-

34、S纯合转基因植株，检测发现植 株种子中淀粉含量增加。（3）本实验使用的启动子U可以排除由于目的基因 对种子发育产生的间接影响。（4）在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录 降低，U-S植株种子中R基因转录升高。R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此 提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从选择合适的基因与豌豆植株，进 行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果 oU-R基因U-S基因野生型植株U-P植株突变体r植株【答案】（1）叶绿体基质（2）低 （3）在其他器官（过量）表达（4）

35、 与突变体r植株相比，转基因植株种子 淀粉含量不变，仍皱缩 与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒 与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒【解析】【分析】1、光合作用分为光反响和暗反响两个阶段，其中光合作用的光反响阶段，在叶绿体类囊体薄膜 上进行；暗反响阶段，在叶绿体基质上进行。【分析】影响绿色植物进行光合作用的主要外界因素有：0）2浓度；温度；光照强度。【详解】A、不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可可根据植物生长特点调控光的波长和光照强 度，A正确；B、为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，B

36、错 误；C、适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温那么可以抑 制其呼吸作用，使其少分解有机物，合理控制昼夜温差有利于提高作物产量，c正确；D、适时通风可提高生产系统内的CO2浓度，进而提高光合作用的速率，D正确。应选B。3. （2021 湖南高考真题）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。以下 表达错误的选项是（）A.弱光条件下植物没有02的释放，说明未进行光合作用B.在暗反响阶段，C02不能直接被还原C.在禾谷类作物开花期剪掉局部花穗，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【分析】

37、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出 氧气的过程。光合作用根据是否需要光能，可以概括地分为光反响和暗反响两个阶段。光合作用第一个阶 段中的化学反响，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反响阶段。光合作用第二个阶段的化学反响，有没 有光都可以进行，这个阶段叫做暗反响阶段。【详解】A、弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的 氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释放，A错误；B、二氧化碳性质不活泼，在暗反响阶段，一个二氧化碳分子被一个G分子固定以后，很快形成两个C3分 子

38、，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被H还原，因此二氧化碳不能直接被还原，B正 确；C、在禾谷类作物开花期减掉局部花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；D、合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农 作物的光合作用强度，D正确；应选Ao【点睛】4. （2021北京）3.将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT） 下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（）2、启动子是位于基因的首端，是一段特殊的DNA序列，用于驱动基因的转录。【小问1详解】豌豆叶

39、肉细胞通过光合作用形成三碳糖是暗反响过程，该过程发生在叶绿体基质中。【小问2详解】结合题意可知，P酶基因与启动子U结合后那么可启动U基因表达，那么P基因在种子中表达增高，P酶增多, T6P更多转化为海藻糖，故预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株低。【小问3详解】结合题意可知，启动子U启动与之连接的基因仅在种子中表达，该过程可以排除由于目的基因在其他器官 （过量）表达对种子发育产生的间接影响。【小问4详解】分析题意可知，本实验的目的是验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累，且结合（2）可 知，U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现

40、植株种 子中淀粉含量增加，实验设计应遵循对照与单一变量原那么，故可设计实验如下：（U-S基因，S酶可以较高表达）（R基因功能缺失突变体），与突变体r植株相比，转基因植株种 子的淀粉含量不变，仍皱缩；（u-R基因，R基因表达较高）（U-P植株，P基因表达较高），与u-P植株相比，转基因植株种子 淀粉含量增加，为圆粒；（U-S基因，S酶可以较高表达）（U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种 子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。【点睛】此题主要考查光合作用和基因的表达等知识点，要求学生掌握光合作用的过程以及物质变化和发 生的场所，理解基因表达的过程和意义，能够正确获取有效信

41、息是突破该题的关键。20. （2020北京生物高考题）19.阅读以下材料，回答（1）（4）题。创立D1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，高温或强光常抑制光合作用过程，导致作物严重减产。光合复 合体PSII是光反响中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是PSH的核心蛋白。高温或强光会造成 叶绿体内活性氧（R0S）的大量累积。相对于组成PSH的其他蛋白，D1对R0S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PSH得以修复。因此，D1在叶绿体中的合成效率直接影响PSH 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

42、信息表达系统。叶绿体中的蛋白一局部由叶绿体基 因编码，一局部由核基因编码。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R0S也会显著抑制psbA mRNA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 领城科学家的问题。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。检测说明，与野生型相比，转 基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温下有所

43、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验结果说明，与野生型相比，转基因水稻的二氧化碳同化速率、地 上局部生物量(干重)均有大幅提高，增产幅度在8.0%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启动子驱动的D1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 气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解决方案。(1)光合作用的 反响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。(2)运用文

44、中信息解释高温导致D1缺乏的原因 o(3)假设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，正确的表达包括 oA.细胞原有的和补充的psbA基因位于细胞不同的部位R.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D1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】(1).光反响 (2).叶绿体的色素 (3).高温导致R0S积累，使D1受到破坏；R0S积累抑制了 psbA mRNA的翻译，影响了 D1的合成 (4).提高了光能利用

45、率和植物的净光合作用速率， 使植物增产(5). ABC【解析】【分析】叶绿体呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里，叶绿体是植物进行光合作用 的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA 和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上.在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶; 叶绿体是半自主细胞器。【详解】(1)光合作用的光反响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的色素形成 复合体。(2)根据文中信息“高温或强光会造成叶绿体内活性氧(R0S)的大量累积。相对于组成PSH的其他蛋 白，D1对ROS尤为

46、敏感，极易受到破坏，编码D1的基因psbA位于叶绿体基因组，叶绿体中积累的R0S 也会显著抑制psbA mRNA的翻译过程”，所以高温导致D1缺乏的原因有：高温导致R0S积累，使D1受 到破坏；R0S积累抑制了 psbA mRNA的翻译，影响了 D1的合成。(3)根据题干信息“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，提高转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上局部生物量(干重) 均有大幅提高”，所以选择高温相应启动子psbA基因表达的优点是提高了光能利用率和植物的净光合作 用速率，使植物增产。(4) D1合成双途径只编码D

47、1的基因psbA位于叶绿体基因组，所以D1在叶绿体中编码合成；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，所以D1也可以通过细胞核基因编码控制合成。A、根据以上分析，细胞原有的基因位于叶绿体中，而补充的psbA基因位于细胞核中，A正确；B、细胞原有 的转录场所在叶绿体，而补充的D1的mRNA转录场所在细胞核中，B正确；C、细胞原有的的翻译场所在位于叶绿体的核糖体上进行，而补充的D1在位于细胞质中的核糖体进行翻译 过程，C正确；D、细胞原有的和补充的D1发挥作用的场所都是在叶绿体中合成PSH, D错误；E根据D项分析，二者作用都是去合成PSH, E错误。应选ABCo【点睛】此题需要考生仔细阅读文章，从文章中找到有用的信息同时结合光合作用的过程进行分析作答。21. (2020海南高考生物)21.在晴朗无云的夏日，某生物兴趣小组测定了一种蔬菜叶片光合作用强度的 日变化，结果如图。回答以下问题。o 6 8 10 12 14 16 18时刻(1)据图分析，与10时相比，7时蔬菜的光合作用强度低，此时，主要的外界限制因素是;从10时到12时，该蔬菜的