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

专题06光合作用（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。”下列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分离和复原现象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分离叶绿体中的色素D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA【答案】C【解析】【分析】洋葱是比较好的实验材料：①洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂：②洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；③洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验。④洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成，适合观察DNA、R\A在细胞中的分布状况。【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分离和复原现象，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，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，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,I）正确。故选C（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。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CO2浓度【答案】B【解析】【分析】影响绿色植物进行光合作用的主要外界因素有：①co,浓度：②温度；③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，而夜晚适当降温则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CO1浓度，进而提高光合作用的速率，D正确。故选B（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。下列叙述错误的是（ ）A.弱光条件下植物没有乌的释放，说明未进行光合作用B.在暗反应阶段，C0?不能直接被还原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【分析】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应和暗反应两个阶段。光合作用笫一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。【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，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个以分子固定以后，很快形成两个C,分子，在有关酶的催化作用下，C,接受ATP释放的能量并且被［川还原，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部分花穗，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；故选A.【点睛】（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（ ）A.两组植株的CO,吸收速率最大值接近35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能HT植株表现出对高温环境的适应性【答案】B【解析】【分析】1、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO,的吸收量或6的释放量。净光合速率可用单位时间内值的释放量、有机物的积累量、CO口的吸收量来表示。2、真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。【详解】A、由图可知，CT植株和HT植株的CO口吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol・・cm-s',A正确；B、CO：吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35C时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误；C、由图可知，50C时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正确；D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。故选B。（2021・6浙江月选考）渗透压降低对菠菜叶绿体光合作用的影响如图所示，图甲是不同山梨醇浓度对叶绿体完整率和放氧率的影响，图乙是两种浓度的山梨醇对完整叶绿体ATP含量和放氧量的影响。CO?以HCOs形式提供，山梨静为渗透压调节剂，0.33mol时叶绿体处于等渗状态。据图分析，下列叙述错误的是（）甲xd.l65pmolL1-山梨醇放氧—(林嗽+U-LOE3-刎如甲xd.l65pmolL1-山梨醇放氧—(林嗽+U-LOE3-刎如r-w0.35pmolLl山梨解ATP；165nmolL1LbMSIATP0.35pmolL1山梨醵放氧I. [ 111 111遮光1234567时间（min）0.210.180.150.110.070.040.010A.与等渗相比，低渗对完整叶绿体ATP合成影响不大，光合速率大小相似B.渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大C.低渗条件下，即使叶绿体不破裂，卡尔文循环效率也下降D.破碎叶绿体占全部叶绿体比例越大，放氧率越低【答案】A【解析】【分析】根据图示，由图甲可知，在一定范围内（0.15moL«L''O.33mol山梨醇浓度），渗透压从低到高变化过程中，菠菜叶绿体的完整率和放氧率都逐渐变大，增幅不同；由图乙可知，两种浓度的山梨醇对完整叶绿体ATP含量影响比较相似，而对放氧量的影响差别较大。【详解】A、根据分析，由图甲可知，与等渗相比，低渗对完整叶绿体ATP合成影响不大，但放氧率较低,放氧率可以代表光合速率，故说明低渗条件F光合速率较低，A错误；B、根据分析，由图乙可知，渗透压不同、叶绿体完整率相似的条件下，放氧率差异较大，B正确；C、由图甲可知，低渗条件下，即使叶绿体完整率没有明显降低的范围内，叶绿体放氧率仍明显降低，即光反应速率下降，影响了暗反应，即卡尔文循环效率下降，C正确；D、由图甲可以看出，低渗条件下叶绿体完整率越低，放氧率也越低，D正确。故选A«（2021•广东高考真题）与野生型拟南芥WT相比，突变体〃和£2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），造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，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（）A.比A.比”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.〃比/具有更低的光补偿点（光合吸收CO「与呼吸释放C0,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【分析】光照强度影响光合作用强度的曲线：由于绿色植物每时每刻都要进行细胞呼吸，所以在光下测定植物光合强度时，实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和（称为“表观光合作用强度如下总光合年用

净光合作用总光合年用

净光合作用，光照强度 C,在黑暗中呼吸所放出的co?量A表示植物呼吸作用强度，A点植物不进行光合作用，B点表示光补偿点，C点表示光饱和点。【详解】A、图1可知，3较多的叶绿体分布在光照下，t?较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，上比V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），A正确：B、图1可知，b较多的叶绿体分布在光照下，L较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，匕比t：具有更低的光补偿点（光合吸收CO,与呼吸释放COz等量时的光照强度），B正确；C、通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其它性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确；D、三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照强度的增加而变大，但是超过光的饱和点，再增大光照强度三者光合速率的差异不再变化，D错误。故选D。【点睛】（2021山东高考16）（不定项）关于细胞中的HQ和0z，下列说法正确的是（ ）A.由葡萄糖合成糖原的过程中一定有HQ产生有氧呼吸第二阶段一定消耗H20C.植物细胞产生的02只能来自光合作用D.光合作用产生的02中的氧元素只能来自于1120【答案】ABD【解析】葡的糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确：有氧呼吸第：阶段是丙酮酸和水反应生成C0I和［山，所以一定消耗IIO,B正确：有些植物细胞含有过氧化气酶（例如土豆），可以分解过氧化氢生成因此植物细胞产生的02不一定只来自光合作用，C错误：光反应阶段水的分解产生氧气,故光合作用产生的02中的氧元素只能来自于H#,D正确。.【2020年江苏卷，5】6.采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述母羊的是（）A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C.研磨时添加石英砂有助于色素提取D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散【答案】B【解析】【分析】叶绿素的提取和分离实验的原理：无水乙醇能溶解绿叶中的各种光合色素；不同色素在层析液中的溶解度不同，因而在漉纸上随层析液的扩散速度也有差异。【详解】A、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醉提取绿叶中的色素，AlE确；B、研磨时需要加入碳酸钙（CaCOJ,可防止研磨时色素被破坏，B错误；C、研磨时加入少许石英砂（SiOJ有助于充分研磨，利于破碎细胞使色素释放，C正确；D、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，要求细、直、齐，才有利于色素均匀地分离，D正确。故选Bo.【2020年天津卷，5】研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO。固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（）A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B.该反应体系不断消耗的物质仅是C02C.类囊体产生的ATP和参与COz固定与还原D.与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素答案：A解析：题干信息''该反应体系在光照条件下可实现连续的C0：固定与还原，并不断产生有机物乙醉酸”说明，乙醇酸是在暗反应中合成的，合成场所相当于叶绿体基质，A正确；该反应体系既能在类囊体上进行光反应，乂能利用16种酶等物质进行暗反应，因此该反应体系不断消耗的物质有8八HQ等，B错误：类囊体上进行的光反应为暗反应中C,的还原提供了NADPH和ATP,光反应产生的0,不参与暗反应，C错误；该反应体系中有类囊体，在光照条件下还可实现连续的CO?固定与还原，说明该反应体系中有吸收、传递和转化光能的光合作用色素，D错误。10.（2021海南）21.植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。(1)植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营养液通入空气，目的是o除通气外，还需更换营养液，其主要原因是。(2)植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，选用红蓝光的依据是。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图，培植区的光照强度应设置在 点所对应的光照强度;为提高生菜产量，可在培植区适当提高C0?浓度，该条件下B点的移动方向是o光照强度(3)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图，光合作用最适温度比呼吸作用最适温度5若将培植区的温度从Ts调至Te,培植24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量 .光合速率1呼吸速率：：I，I1 1 I,.T.T,T,T4T.TtfT-r*处理温度P促进生菜根部细胞呼吸。 为生菜提供大量的无机盐，以保证生菜的正常生长叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，选用红蓝光可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产量 B右上方低减少【分析】影响光合作用的主要因素有：光照强度、二氧化碳浓度、温度等；第(2)题图表示光照强度对光合速率的影响，第(3)题图表示温度对光合速率和呼吸速率的影响。营养液中的生菜长期在液体的环境中，根得不到充足的氧，影响呼吸作用，从而影响生长，培养过程中要经常给营养液通入空气，其目的是促进生菜根部细胞呼吸：营养液中的无机盐在培植生菜的过程中会被大量吸收，因此更换营养液的主要原因是为生菜提供大量的无机盐，以保证生菜的正常生长。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以选用红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产量：B点为光饱和点对应的最大光合速率，因此培植区的光照强度应设置在B点所对应的光照强度，根据题干“为提高生菜产量，可在培植区适当提高C02浓度”可知：该条件下光合速率增大，则B点向右上方移动。根据曲线可知：在此曲线中光合速率的最适温度为T.,而在该实验温度范围内呼吸速率的最适温度还未出现，所以光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低，若将培植区的温度从调至T“导致光合速率减小而呼吸速率增大，生菜植物的有机物积累量将减少。【点睛】本题结合曲线图，主要考查光照强度与温度对光合速率的影响，注意认真分析题图，弄清影响呼吸作用与光合作用的因素是解题关键。(2021天津)15.Rubisco是光合作用过程中催化CO?固定的酶。但其也能催化0?与C$结合，形成Cs和导致光合效率下降。C0?与0：：竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高C02浓度可以提高光合效率。(1)蓝细菌具有C0?浓缩机制，如下图所示。注：陵化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散据图分析，C0?依次以和方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO?浓缩机制可提高粉化体中Rubisco周围的CO2浓度，从而通过促进和抑制提高光合效率。(2)向烟草内转入蓝细菌Rubisco的编码基因和竣化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌段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竣化体。(3)研究发现，转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HCCh和C0?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】(D①.自由扩散②.主动运输 ③.C0：固定④.与已结合(2)叶绿体(3) ①.提高②.提高【解析】【分析】由题干信息可知，植物在光下会进行一种区别于光合作用和呼吸作用的生理作用，即光呼吸作用，该作用在光下吸收0,形成a和C,该现象与植物的Rubisco酶有关，它催化五碳化合物反应取决于co.和的浓度，当C0：的浓度较高时，会进行光合作用的暗反应阶段，当。2的浓度较高时，会进行光呼吸。【小问1详解】据图分析，co：进入细胞膜的方式为自由扩散，进入光合片层膜时需要膜上的co：转运蛋白协助并消耗能量,为主动运输过程。蓝细菌通过CO,浓缩机制使翔化体中Rubisco周围的COd农度升高，从而通过促进CO固定进行光合作用，同时抑制&与Cs结合，进而抑制光呼吸，最终提高光合效率。【小问2详解】若蓝细菌段化体可在烟草中发挥作用并参与暗反应，暗反应的场所为叶绿体基质，故能利用电了•显微镜在转基因烟草细胞的叶绿体中观察到峻化体。【小问3详解】若转入HCQ,和CO:转运蛋白基因井成功表达和发挥作用，理论上可以增大竣化体中CO口的浓度，使转基因植株暗反应水平提高，进而消耗更多的［川和ATP,使光反应水平也随之提高，从而提高光合速率。【点睛】本题考查光合作用和光呼吸的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，掂确判断问题的能力，属丁・考纲理解层次的考查。（2021辽宁）22.早期地球大气中的6浓度很低，到了大约3.5亿年前，大气中5浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的（U浓度约390umol•mol1是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸叛化酶/加氧酶（Rubisco）是一种催化CO?固定的酶，在低浓度CO2条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了C0?浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的C0?浓度，促进了C0?的固定。回答下列问题：（1）真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，CO?被固定形成,进而被还原生成糖类，此过程发生在 中。（2）海水中的无机碳主要以C0?和HC。,两种形式存在，水体中CO?浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程，图中HCOa浓度最高的场所是（填''细胞外”或“细胞质基质”或“叶绿体”），可为图示过程提供ATP的生理过程有O（3）某些植物还有另一种C0:浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯静式丙酮酸粉化醉（PEPC）可将HC（h转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO?,提高了Rubisco附近的CO2浓度。PEP：磷酸爆雷式丙酮酸；OAA：草酰乙酸：Mal：苹果酸；Pyr：丙酮图2①由这种CO?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”）RubiscOo②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是.图中由Pyr转变为PEP的过程属于（填“吸能反应”或“放能反应”）。③若要通过实验验证某植物在上述CO?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HCO：,转运蛋白基因，增强HC。,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CO?浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物【答案】（1） ①.三碳化合物②.叶绿体基质①.叶绿体②.呼吸作用和光合作用①.高于②.NADPH和ATP③.吸能④.同位素示踪（4）AC【解析】【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应：（1）光反应：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）暗反应：场所在叶绿体基质中，包括二氧化碳的固定和C,的还原两个阶段。光反应为暗反应Cs的还原阶段提供口1］和ATP。【小问1详解】光合作用的暗反应中，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，HC。，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HCO,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】①PEPC参与催化HCO./+PEP过程，说明PEPC与无机碳的亲和力高于RubiscOo②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是ATP和NADPII,图中由Pyr转变为PEP的过程需要消

耗ATP,说明图中由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反应。③若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HCO,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C0：固定能力，可以提高植物光合作用的效率，C符合题意；D、将C0」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。故选AC。【点睛】本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，一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气C0?浓度(大气CO?浓度LC和高CO?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，结果如下图所示。娄掰3米比娄掰3米比LC+LPLC+HPHC+LPHC+HP 光照强度不同CO,和磷浓度组合图1 图2回答下列问题：(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下，.(2)ATP水解酶主要功能是oATP水解能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C02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CO,浓度和磷浓度对龙须菜ATP水解醐活性和净光合速率的影响(2) ①.催化ATP水解②.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） ①.提高②.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兀素的浓度，保护海洋生态【解析】【分析】根据题意，本实验研究CO口浓度和磷浓度对龙须菜生长的影响，故自变量是C0」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ca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；能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CO：，条件（LC组）F.HP组（高磷浓度）的净光合速率〉LP组（低磷浓度），故推测高磷浓度能提高龙须菜的净加合速率；结合以匕研究结果，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F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】掌握实验设计的原则，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本题的关键。（2021山东高考21）光照条件下，叶肉细胞中Oz与CO?竞争性结合C5,0z与G结合后经一系列反应释放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。SoBSi表度(mg/L)0100200300400500600光合作用朔更（CO2nmolm2-s*）18.920.920.718.717.616.515.7光呼帔强;出6.46.25.85.55.24.84.3（1）光呼吸中C5与Oz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，叶片CO?释放量先增加后降低，CO?释放量增加的原因是—。（2）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COz量相等时所需的光照强度（填：“高”或“低”），据表分析，原因是一。

（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】①.基质②.光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的G减少，G与6结合增加,产生的CO2增多③.低④.喷施SoBS溶液后，光合作用固定的C0：增加，光呼吸释放的CO?减少，即叶片的C（）,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⑤.100〜300【解析】（1）a位于叶绿体基质中，则a与仁结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，则光反应产生的ATP、NADPII减少，暗反应消耗的C,减少，a与&结合增加，产生的C0」增多。（2）叶片吸收和放出C0: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/LSoB$溶液后,光合作用固定的CO：增加，光呼吸释放的C。减少，即叶片的C0：：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CO”补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量，由及可知，在SoBS溶液浓度为200mg/LSoBS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100〜300mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。（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含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。叶绿素a含量(mg.gJ-绿藻放氧速率(Eno-g-h.-)3.0叶绿素a含量(mg.gJ-绿藻放氧速率(Eno-g-h.-)3.02.41.81.20.60□高光强■低光强1.5福巾力20 25 30温度（。。甲乙回答下列问题：（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应的速率。从能量角度分析，光反应是一种 反应。光反应的产物有和02.（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生0?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30umol•g’•h'则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO?生成nmol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 绿藻放氧速率等丁•光反应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，相同光强度卜，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应的速率。从能量角度分析，光反应需要消耗太阳能，光反应是一种吸能反应：光反应过程包括水的光解（产生NADPH和氧气）和ATP的合成，因此光反应的产物有ATP、NADPH和乌（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应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应产生氧气的的速率小。（4）绿藻在20C、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30umol・h'，由乙图可知，绿藻放氧速率为150umol•g'-h',光合作用产生的氧气速率为180umol-g1•h因此每克绿藻每小时光合作用消耗C0。为180umol,因为I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（%生成180X2=360umol的3-磷酸甘油酸。【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。（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"）（3）水

十氮组，补充尿素（12g-m2）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•m_2s1)8565196叶绿素含量（mg-g'）9.811.812.63RuBP粉化酶活性(Mmol,h!g1)316640716光合速率(Hmol,ms')6.58.511.4注：气孔导度反映气孔开放的程度回答卜,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竣化酶将CO?转变为竣基加到分子上，反应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COz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，能够参与生化反应，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G（或RuBP）（3）气孔导度增加，CO?吸收量增多，同时RuBP按化酶活性增大，使固定C&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＜水+氮组；叶绿素含量：对照组〈施氮组〈水+氮组；RuBP段化酶活性：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，结合水是细胞结构的也要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，能够参与生化反应，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，用于光反应，光反应的场所是叶绿体的类囊体膜，完成的反应是水光解产生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NADPH

（口口）两种物质含有氮元素：暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，其中RuBP粉化酶将CO：转变为按基加到Cs（RuBP）分子上，反应形成的Cs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，C0：吸收量增多，同时RuBP段化酶活性增大,使固定C0。的效率增大，使植物有足量的C0：供应，从而增加了光合速率.【点睛】本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，意在考杳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。（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部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：基类囊内外粒体膜膜膜JT注：e-表示电子（1）图b表示图a中的结构，膜上发生的光反应过程将水分解成0八H和e,光能转化成电能，最终转化为和ATP中活跃的化学能。若CO?浓度降低.暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP减少,则图b中电子传递速率会（填“加快”或“减慢”）。（2）为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，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应速率,实验结果如表所示。、即绿体类型叶绿体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具有亲脂恺。据此分析：①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以（填“Fecy”或“DCIP”）为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是.②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C,表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于,从而提高光反应速率。③以DCIP为电子受体进行实验，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.【答案】（1）类囊体NADPH减慢（2）①Fecy 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②类囊体上的色素吸收光能③ATP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应过程。【详解】（1）光反应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，光反应过程中，色素吸收的光能最终转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，若二氧化碳浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP减少，则图b中的电子去路受阻，电子传递速率会减慢。（2）①比较叶绿体A和叶绿体B的实验结果，实验-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Eecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用。②在无双层膜阻碍、类囊体松散的条件卜，更有利于类囊体上的色素吸收光能，从而提高光反应速率，所以该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C。

③根据图b可知，ATP的合成依赖于抬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】解答本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，类囊体松散时避免了相互的遮挡，更有利于色素吸收光能。（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。回答下列问题：（1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于OO磷磷磷磷高低高低粉粉糖糖淀淀蔗蔗GUIy珊犯集陞（1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于OO磷磷磷磷高低高低粉粉糖糖淀淀蔗蔗GUIy珊犯集陞5051*110.0.0.208642117W・M)OH钝非娘12时2024,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，磷酸基团是光反应产物的组分，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。〜A段表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;不论高磷、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】①.液泡②.ATP和NADPH③.三碳糖磷酸④.光反应⑤.较低、较高©.光照下淀粉含量增加，黑暗卜淀粉含量减少⑦.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⑧."CO,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F，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、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，光反应产物有。2、ATP和[H]（NADPH）,而磷酸基团是ATP和NADPII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0〜A段，随光照强度增大，净光合速率均增大，表明这时限制因素为光照强度，即光反应限制了光合作用；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应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；不论高磷、低磷，24h内淀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"CO”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】本题考杳光反应和暗反应过程中物质变化、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，解答本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。（2021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悔>16Pd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-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。已知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①〜⑤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。①U-R基因 ②U-S基因 ③野生型植株④U-P植株 ⑤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）②⑤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①④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、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中光合作用的光反应阶段，在叶绿体类囊体薄膜上进行；暗反应阶段，在叶绿体基质上进行。

2、启动于是位于基因的首端，是一段特殊的D\A序列，用于驱动基因的转录。【小问1详解】豌豆叶肉细胞通过光合作用形成三碳糖是暗反应过程，该过程发生在叶绿体基质中。【小问2详解】结合题意可知，P酸基因与启动子U结合后则可启动U基因表达，则P基因在种子中表达增高，P醐增多,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则，故可设计实验如下：②（U-S基因，S醐可以较高表达）⑤（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；①（U-R基因，R基因表达较高）④（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：②（U-S基因，S酶可以较高表达）④（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】本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息是突破该题的关键。（2020北京生物高考题）19.阅读以下材料，回答（1）〜（4）题。创建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是光反应中吸收、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PSII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R0S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PSI1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，PSII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表明，与野生型相比，转基因水稻的二氧化碳同化速率、地上部分生物量(干重)均有大幅提高，增产幅度在8. 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。(2)运用文中信息解释高温导致D1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).光反应(2).叶绿体的色素 (3).①高温导致ROS积累，使D1受到破坏：②ROS积累抑制了psbAmRNA的翻译，影响了D1的合成(4).提高了光能利用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梅；叶绿体是半自主细胞渊。【详解】(1)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宛(ROS)的大量累积。相对于组成PSII的其他蛋白，D1对R0S尤为敏感，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psbAmRNA的翻译过程”，所以高温导致D1不足的原因有：①高温导致ROS积累，使D1受到破坏；②ROS积累抑制了psbAmRNA的翻译,影响了D1的合成。(3)根据即干信息“与野生型相比，转基因植物中D1的mRNA和蛋白在常温卜.有所增加高温卜大幅增加；在高温下，PSII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、地上部分生物量(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①编码D1的基因psbA位于叶绿体基因组，所以D1在叶绿体中编码合成；②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PSI1,D错误；E根据D项分析，二者作用都是去合成PSII,E错误。故选ABC。【点睛】本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。(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。回答下列问题。IIIIIIIIIIIII.0 681012141618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，该蔬菜的光合作用强度。(2)为探究如何提高该蔬菜光合作用强度，小组成员将菜地分成A、B两块，10~14时在A菜地上方遮阳,B菜地不遮阳，其他条件相同。测得该时段A菜地蔬菜的光合作用强度比B菜地的高，主要原因是(3)小组成员又将相同条件的C菜地的上方和四周用遮阳网全部覆盖，测得棚内温度比B菜地高，一段时间后比较B、C两块菜地的蔬菜产量。与B菜地相比，C菜地蔬菜产量低，从光合作用和呼吸作用的原理分析，原因是.【答案】(1).光照强度(2).降低(3).B地光照强度过高，导致蔬菜气孔关闭，二氧化碳吸收受阻，光合作用速率降低(4).C的温度上升，光合作用有关酶活性下降，呼吸作用有关酶活性增加,C的净光合作用降低，产量下降，因此C的蔬菜产量低于B(1)光照强度 减弱10-14时，上方遮阳可以适当降低照射到A菜地叶片的光照强度。与B菜地相比，A菜地叶片温度较低。关闭的气孔较少，二氧化碳进入叶片组织较多，光合作用强度较高。(3)用遮阳网全部覆盖后，照射到C菜地叶片的光照强度减弱。光合作用强度较低，合成的有机物减少.棚内通风不畅，温度升高。呼吸作用消耗的有机物增多。因此，蔬菜的有机物积累量减少。产量降低。【解析】

【分析】影响光合作用的环境因素：光照、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等该题以一天的时间来代替光照强度，中午因为光照强度过强，气孔关闭影响光合作用的暗反应从而影响整个光合作用过程。温度的变化会引起光合作用和呼吸作用相关酶活性影响光合和呼吸作用，植物的产量既有机物的积累，是植物-天光合作用的产物减去呼吸作用所消耗的有机物：净光合作用=总光合作用-呼吸作用。【详解】（D光合作用在一定范围内随光照强度的增加而增加，与10时相比，7时光照强度弱，此时，影响光合作用的主要因素是光照强度，10时到12时，从图中分析可知，光合作用强度在降低；（2）光合作用在一定范围内随光照强度的增加而增加I,当光照强度持续增加同时温度上升，会对植物组织内部灼烧，部分气孔关闭，导致植物从外界吸收二氧化碳受阻，植物暗反应受到限制，光合作用强度降低；（3）当温度升高后，与光合作用有关的酶会由于温度过高而活性降低，光合作用强度降低，呼吸作用有关酶的最适温度高于光合作用有关酶的最适温度，呼吸速率上升，最终导致净光合速率降低，蔬菜的有机物积累减少，产量降低。【点睛】本题上要考察环境对植物光合作用的影响，需要学生能够根据光合作用过程所需原料、酶进行综合分析，对学生的要求较高。（2022年1月浙江）27.不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图，其中气孔导度大表示气孔开放程度天。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2,图中“蓝光十绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光十绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。口气孔导度气孔开放程度口气孔导度气孔开放程度回答下列问题：（1）高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中的还原。（2）据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO?浓度低，其原因是.气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、之关闭2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K'、C1的吸收等，最终导致保卫细胞 ，细胞吸水，气孔开放。（3）生产上选用LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的 或 .、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。【答案】（1） ①.层析②.3-磷酸甘油酸

①.光合速率大，消耗的二氧化碳多 ②.蓝③.溶质浓度升高①.不同颜色②.光强度③.光照时间【解析】【分析】分析图1：蓝光光照比红光光照下光合速率大、气孔导度大、胞间C02浓度低。分析图2:表示该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理对气孔导度的影响：蓝光刺激可引起的气孔开放程度增大，绿光刺激不影响气孔开放程度，光蓝光后绿光处理也基本不影响气孔开放程度，光蓝光再绿光后蓝光处理气孔开放程度增大的最多。由此可知绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转。【小问1详解】各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，所以常用纸层析法分离光合色索。光合色素吸收的光能通过光反应过程转化为ATP和\ADPH中的化学能，用于碳反应中3-磷酸甘油酸的还原，将能量转移到有机物中。【小问2详解】据图1分析，相对于红光，蓝光照射卜胞间CO-浓度低，其原因是蓝光照射下尽管气孔导度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用又可被蓝光逆转，并且先蓝光再绿光后蓝光处理的效果比只用蓝光刺激更明显.由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细咆光合产物增多，也可以促进I、C1的吸收等，最终导致保卫细胞溶质浓度升高，细胞吸水膨胀，内侧膨胀的多，气孔侧内陷，气孔开放。【小问3详解】生产上选用不同颜色的LED灯或滤光性薄膜可获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的光强度或光照时间、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代谢产物的合成。【点睛】本题考查了不同光质对光作用过程中，气孔导度（气孔的开放程度）、胞间C02浓度、光合速率的影响，解题关键是知道所学的光作用过程的相关知识，并结合题中的图示信息做出准确判断。23.（2021江苏）20.线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。（1）叶绿体在 上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是（2）光合作用时，CO?与Cs结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（G）,为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了一个COz分子。（3）在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为中的化学能。（4）为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素（电子传递链抑制剂）处理大麦,实验方法是:取培养10'14d大麦苗，将其茎漫入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定，计算光合放氧速率（单位为Wnol02・mgTchl・h’，chi为叶绿素）。请完成下表。实验步骤的目的简要操作过程配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中设置寡霉素为单一变量的对照组@ ② 对照组和各实验组均测定多个大麦叶片光合放氧测定用氧电极测定叶片放氧③—称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定【答案】（1） ①.类囊体薄膜 ②.叶绿素、类胡萝卜素①.C5②.12①.[H]②.ATP①.在水中加入相同体枳不含寡霉素丙酮②.减少叶片差异造成的误差③.叶绿素定量测定（或测定叶绿素含量）【解析】【分析】图示表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖的合成以及呼吸作用过程的代谢途径，设计实验研究线粒体对光合作用的影响。【小问1详解】光合作用光反应场所为类囊体薄膜，将光能转变成化学能，参与该反应的光和色素是叶绿素、类胡萝卜素。【小问2详解】据题意在暗反应进行中为维持光合作用持续进行，部分新合成的G可以转化为C继续被利用；一分子蔗糖含12个C原子，口含有5个碳原子，据图固定1个ca合成1个C”应为还要再生HlCs,故需要12个CO]合成一分子蔗糖。【小问3详解】

NADPH起还原剂的作用，含有还原能，呼吸作用过程中能量释放用于合成ATP中的化学能和热能。【小问4详解】设计实验遵循单一变量原则，对照原则，等量原则，对照组为在水中加入相同体枳不含寡霉素丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。称重叶片，加乙醇研磨，定容,离心，取上清液测定其中叶绿素的含量。【点睛】本题