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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，取决千所使用材料对千实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（)鳞片叶根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】洋忽是比较好的实验材料：CD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，色素含虽较多，用于观察质壁分离和复原；洋葱的绿111做川绿休中色素的提取和分离实验，川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、趴A在细胞巾
2、的分布状况。【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便千观察细胞的原壁分离和复原现象，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，BiF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,D正确。故选C。2.(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千提高作物产量D.适时通风可提高生产系统内
3、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婓外界因素有：(DCOi浓度；温度；光照强度。【详解】A、不问柏物对光的波长和光照强度的需求不同，可可根据柏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IF.常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小十植物根部细胞的细胞液浓度，l3错误；C、适当提尚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，使其少分斛有机物，合押控制昼夜温差有利千提高作物产觅，C正确；D、适时通风可提高生产系统内的COi浓度，进而提高光合作用的速率，D正确。故选Bo3.(2021 湖南高考真题）
4、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02的释放，说明未进行光合作用B在暗反应阶段，CO2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】光合作用是指绿色柏物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能位的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用根据是否需婓光能，可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。光合作用第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
5、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千或等丁呼吸作用强度，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C5分子固定以后，很快形成两个c3分子，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能护并且被II还原，因此二氧化碳1、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
6、确；故选A。【点睛】4.(2021北京）3.将某种植物置千高温环境(HT)下生长一定时阁后，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（)4321(IS.N,E3.IoEE)h客rou1。10 C氓株硬一一-HT植株,.,.,-,:,:1,20 30 40 50 叶片副度(OC)A.两组植株的C心吸收速率最大值接近B.35C时两组植株的真正（总）光合速率相等C.50C时HT植株能积累有机物而CT植株不能D.HT植株表现出对高温环境的适应性【答案】B【解析】【分析】l、净光合速率是植物绿色组织在光照条件下渊得的伯一一单位时间内一定攒叶面积C
7、O2的吸收措或02的释放兑。净光合速率可用单位时闾内02的释放旦、有机物的积累亚、CO2的吸收昼来表示。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CO2吸收速率最大值基本一致，都接近千3nmol.cm2s-1,A 正确；B、CO2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，但旰吸速率未知，故35C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III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
8、1 lT植株的净光合速率仍大千零，能积累有机物进行生长发育，体现了IIT梢株对高温环境较适应，D正确。故选B。5.(2021 6浙江月选考）渗透压降低对波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。CO2以HC03形式提供，山梨醇为渗透压调节剂，0.33 mol L 1时叶绿体处千等渗状态。据图分析，下列叙述错误的是（、丿1008060“20(琴)卧饥阻壮菩。(丈)计黛溢10080604020 l I I旦0 150 21 0 27 0 J3 山梨酐浓度(molL1)甲(账啖芍0E3辑噤盔2118
9、1511070g。oo000-76543210-玉谧詈1一0且)炯知户i.vA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、叶绿体宪整率相似的条件下，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CO.15 moL L 1 0.33 mol L-1山梨醇浓度），渗透压从低到高变化过程中，波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亢整叶绿体ATP含噩影响比较相似，而对放氧显的影响差别较大。【详解】A、根据分
10、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，故说明低渗条件下光合速率较低，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、山图甲可知，低渗条件下，即使叶绿体完整率没有0）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，即卡尔义循环效率下降，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。6.(2021 广东高考真题）与野生型拟南齐WT相比，突变体t1和t2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（俗a,示意团），
11、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，但叶绿素含堂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（）90 屎.(衾)还罔宋躯垂EB茎滥唔不职迁啖古叶绿体叫6叫d60 30 VT tl 位。t2 a A.t2比t1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.ti比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）C.三者光合速率的高低与叶绿素的含堂无关D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大【答案】1)【分析】光照强度影响光合作用强度的曲线：由十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，
12、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”)。如下点偿卜衣光2 0吸咚亘c 图光饱和点总光合用光照强度.-.-1.匿在黑暗中呼吸所放出的CEI量c A表示植物呼吸作用强度，A点植物个进行光合作用，B点表示光补偿点，C点表示光饱和点。【详解】A、图1可知，t较多的叶绿体分布在光照下，t乙较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更仙的光饱和点（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，t）较多的叶绿体分布在光照下，U较少的叶绿体分布在光照下，山此可推断，t1比t3具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放co产等偎时的光照强度），B
13、正确；C、通过题干信息可知，二者的叶绿素含品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批无关，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小冉变化，D错误。故选D。【点睛】7.(2021山东高考16)（不定项）关千细胞中的H心和02,下列说法正确的是（)A 由葡萄糖合成糖原的过程中一定有比0产生B.有氧呼吸第二阶段一定消耗比0C.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千比0【答案】ABD【解析】葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确；有氧呼吸
14、第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和II，所以一定、消耗lbO,B正确；有些植物细胞含有过氧化氢酶（例如土豆），可以分解过氧化氢生成02,因此柏物细胞产生的02不一定只来自光合作用，C错误：光反应阶段水的分解产牛氧气，故光合作用产生的02中的氧元素只能来自丁 比0,D正确。8.【2020年江苏卷，5】6采用新鲜疲菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离“实验，下列叙述错误的是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.画滤液细线时应尽谥减少样液扩散【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
15、的各种光合色素；不同色素在层析液中的溶解度不同，因而在滤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沁剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，A干确；B、研磨时需婓加入碳酸钙(CaCO.i)，可防止研磨时色索被破坏，B错误；C、研磨时加入少许石英砂(Si02)有助千充分研磨，利千破碎细胞使色素释放，C正确；0、画滤液细线时应尽昼减少滤液扩散，要求细、直、齐，才有利千色素均匀地分离，D正确。故选B。9【2020年天津卷，5】研究人员从疲菜中分离类贲体，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
16、可实现连续的co上固定与还原，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千叶绿体基质B该反应体系不断消耗的物质仅是CO2c类要体产生的ATP和02参与CO2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co甩i定与还原，并不断产生有机物乙醇酸”说明，乙醇酸是在暗反应中合成的，合成场所相当于川绿体基质，A正确；该反应休系既能在类贲体上进行光反应，又能利用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CO2、比0等，B错误；类赍体上进行的光反应为暗反应中c3的还原提供了NADPH和ATP,光反应产牛
17、的02不参与暗反应，C钻误；该反应体系中有类襄休，在光照条件下还可实现连续的CO2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铅误。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，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目的是。除通气外，。生菜成熟叶片在不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CO2浓
18、度，该条件下B点的移动方向是卧朔如宋阜,.I I I,光照强度CTIIIIIII(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24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量；若将培植区的温度从飞调至T6,培植卧架茶恕1 l I I,l 呼吸速率:I I l i,I I I T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 处理温度oc21.(1)(2)右上方(3)减少【分析】促进生柴根部细胞呼吸。为生莱提供大昂的无机盐，以保证生朵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梢物的光合作用，从而提
19、高牛菜的产兑B 低影响光合作用的.:L要因素有：光照强度、一氧化碳浓度、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。(l)营养液中的生莱长期在液体的环境中，根得小到充足的氧，影响呼吸作用，从而影响生长，培养过程中婓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梢生菜的过程中会被大昴吸收，因此史换营养液的主婓原因是为生菜提供大昂的无机盐，以保证生菜的正常生长。(2)叫绿素主婓吸收纠光和蓝紫光，所以选爪红蓝光组合LED灯培植生菜可以提高植物的光合作用，从而提高生菜的产压；B点为光饱和点对应的最大光合速率，因此培梢区的光
20、照强度应设世在B点所对应的光照强度，根据题丁”为提高生菜产显，可在跻植区适当提高co乙浓度”可知：该条件下光合速率增大，则B点向右卜方移动。(3)根据曲线可知：在此曲线中光合速率的最适温度为T,，而在该实验温度范川内呼吸速率的最适温度还末出现，所以光合作用最适温度比呼吸作用最适温度低，若将培柏区的温度从飞调至T6,导致光合速率减小而呼吸速率增大，生莱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。11.(2021天津）15.Rubisco是光合作用过程中催化CO2固定的酶。但其也能催化02与
21、c5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。CO2与妫竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO2浓度可以提嵩光合效率。(1)蓝细菌具有CO2浓缩机制，如下图所示。HCO HC03-车专CO2转运细胞膜光合片层膜-2 注：狻化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散据图分析，CO2依次以和方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高狻化体中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的编码基因和狻化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌狻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狻化体。(3)
22、研究发现，转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HC03-和CO2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】(1).自由扩散主动运输co固定02与C名结合(2)叶绿体(3)CD.提高提高【解析】【分析】由题干信息可知，柏物在光下会进行一种区别千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Oi形成Cj和C2,该现象与植物的Rubisco酶有关，它催化五碳化合物反应取决于C心和。2的浓度，当CO2的浓度较高时，会进行光合作用的昭反应阶段，当02的浓度较高时，会进行光呼吸。【小问l详解】据图分析，CO2进入细胞膜的方式为
23、自由扩散，进入光合片层膜时需要膜士的CO2转运蛋白协助并消耗能桩，为主动运输过程。蓝细菌通过COt浓缩机制使狻化体中Rubisco周围的co戊浓度升高，从而通过促进CO2固定进行光合作用，同时抑制02与心结合，进而抑制光呼吸，最终提高光合效率。【小问2详解】若蓝细菌狻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狻化体。【小问3详解】若转入HC03-和co某运蛋白基因并成功表达和发挥作用，押论上可以增大狻化体中CO2的浓度，使转基因植株暗反应水平提高，进而消耗史多的II和ATP,使光反应水平也随之提高，从而提高光合速率。【点睛】
24、本题考查光合作用和光呼吸的相关知识，意在考查考牛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，淮确判断问题的能力，屈千考纲理解层次的考查。12.(2021辽宁）22.早期地球大气中的02浓度很低，到了大约3.5亿年前，大气中02浓度显著增加，CO2浓度明显下降。现在大气中的CO2浓度约390 mol mol-1,是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸狻化酶加氧酶(Rubisco)是一种催化CO2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CO2浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的C凸浓度，促进了C伪
25、的固定。回答下列问题：(1)真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，C伪被固定形成，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CO2和HC03两种形式存在，水体中CO2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HC03-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。细胞外HC03-细胞质基质HC03-ADP-Pi 叶绿体ATP Rubisco HC03-_,.C01.图1(3)某些植物还有另一种CO2浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸狻化酶(PEPC)可将HC03转化为有机物，
26、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CO2,提高了Rubisco附近的CO2浓度。,-,-一一一一一一一一一一一一一，I I I PEPC;i ADP+ADPH NADPH坪F、，4I P了喝，一一，Pyr L-叶肉细胞叶绿体维管束鞘细胞叶绿体PEP:磷酸烯醇式丙酮酸；OM:草酰乙酸；Mal：苹果酸；Pyr：丙酮图2由这种CO2浓缩机制可以推初，PEPC与无机碳的亲和力（填“高于”或“低千”或“等于“)Rubisco。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的过程属千（填“吸能反应”或“放能反应”)。若要通过实验验证某植物在上述CO2浓缩机制中
27、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HC03一转运蛋白基因，增强HC03一的运输能力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CO2浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物【答案】(l)CD三碳化合物叶绿体基质(2)CD.叶绿体呼吸作用和光合作用(3)0 高干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应和暗反应：（1)光反应：场所在叶绿体类觉体薄膜，完成水的光解产生II和氧气，以及ATP的合成；(
28、2)暗反应：场所在叶绿体基质中，包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应c3的还原阶段提供II和ATP。【小问1详解】光合作用的暗反应中，CO2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庙中。【小问2详解】图示可知，HCO.；运输而要消耗ATP,说ll月I-IC03-离子是通过主动运输的，上动运输一般是逆浓度运输，山此推断图中HC仇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】(DPEPC参与催化HCO产PEP过程，说明PEPC与无机碳的亲和力高千Rubisco。图2所示的物质中，可由光合作用
29、光反应提供的是ATP和NADPII,图中由Pyr转变为PEP的过程需婓消耗ATP,说明图中山Pyr转变为PEP的过程属千吸能反应。若要通过实验验证朵棺物在上述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HC切转运蛋白基因，增强HCOJ一的运输能力，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，不利丁最终氧化碳的生成，不能提高植物光合作用的效率，B不符合题意；C、改造棺物的Rubjsco基因，增强CO2固定能力，可以提高杭物光合作用的效率，C符合题意；D、将co贞浓缩机制相关基因转入小具备此机制的植物，不一定
30、提高植物光合作用的效率，D个符合题意。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婓点，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大气中浓度待续升高的CO2会导致海水酸化，影响海洋藻类生长进而影响泭洋生态。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CO2浓度（大气CO2浓度LC和高C化浓度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。62 _ 茹归友年燧鲨长亡V8 4。.LC+LP LC+
31、HP HC+LP HC+HP 不同CO2和磷浓度组合图1回答下列问题：(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下，哥沼如米史。LC+HP LC+LP HC+HP HC+LP 光照强度图2(2)ATP水解酶主要功能是。ATP水解酶活性可通过割定表示。(3)由图l、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，导致有机物消耗增加。因而细胞增强，(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。磷等矿质元素的大最排放导致了某海域海水宫营养化，有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以
32、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【答案】(2)消耗垃(l)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催化ATP水解单位剒间磷酸的生成哥或单位时间1DP的生成量或单位时间ATP的(3)呼吸作用(4)O.提高龙须莱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CO2浓度和磷浓度对龙须菜生长的影响，故自变桩是CO2浓度和磷浓度，因变蜇为厢洋澡类丿必须菜的生长状况。据图l可知，相同CO2浓度条件下，高磷浓度比低磷浓度的ATP水解酌活性的，且在相同磷浓度下，的浓度二氧化碳AT
33、P水解酶活件的。【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，个同co戍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水舶酶的主要功能是催化ATP水解；酌活件可通过产物的生成扯或底物的消耗扯进行测定，山于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的生成扯或单位时间ATP的消耗址。【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巾，龙须菜维待细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，
34、矿质元索的吸收需要能惜，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冲光合速率；结合以七研究结果，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，能降低向水中的磷等矿庙元素的浓度，保护海洋生态。【点睛】掌握实验设计的原则，a)j确本实验的目的、自变量、因变噩和无关变显等，进而分析龙须菜光合作用的因素是解答本题的关键。14.(2021山东高考21)光照条件下，叶肉细胞中0与CO2竞争性结合Cs,02与C5结合后经一系列反应
35、释放CO2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CO2品表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。So.BS浓度(mg/L)0 100 200 300 400 500 600 光合作用强度18.9 20.9 20.7 18.7 17.6 16.5 15.7(C02molm知）光呼吸强度6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3(C02mol-m知）(1)光呼吸中c5与02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C心释放量先增加后降低，CO2释放虽增加的原因
36、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CO2量相等时所需的光照强度（填：“高”或“低”)，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溶液利千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】CD.基质光照件止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C，与02结合培加，产生的CO2增多低喷施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2培加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的CO2吸收拭增加，释放扯减少，此时，在更低的光照强度下，
37、内者即可相等.100300【解析】(I)Cs位千叶绿体基质中，则02与Cs结合发牛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，暗反应悄耗的C5减少，C丙02结合增加，产生的CO2增多。(2)叶片吸收和放出CO2丛相等时所需的光照强度即为光饱和点，与对照相比，喷施l00mg/L So BS溶液后，光合作川固定的co地加，光呼吸释放的CO2减少，即叶片的co抄吸收益增加，释放篮减少，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,补允光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产扯，由表可知，在SoBS溶液浓度为200mg/LS
38、oBS时光合作用强度与光呼吸强度差值砓大，即光合产扯最大，为进一步探究最适喷施浓度，应在100300mg/L之间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含扯和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质世为鲜重。叶3.0高光强绿素2.4低光强薹1.81.5 痲1.2 品0.6OQ。30温度(C)、20 25 甲 绿300f242 高光强昔藻250门低光强2放200叩，氧150互速100-率50。20 25 30温度(C)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，用光电比色法侧定色素提取液的
39、，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的含麓较，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02的速率，理由是(4)绿藻在2oc、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30 mol g-1 h-1,则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成 mol的3磷酸甘油酸。【答案】（1)光密度值高高光强(2)吸能ATP、KADPH(3)小绿澡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】
40、分析甲图，相同光强度下，绿澡中的叶绿素a含昼随温度升高而增多，相同温度下，低光强的的叶绿素a含址更高。分析乙图，相同光强度下，温度在25C之前，随祚温度升高，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）史大。【详解】(1)叶绿休中的1种光合色素含赘和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法侧定色素提取液的光密度值来计符叶绿素a的含兄；由甲阳可知，与寐光强组相比，低光强组叶绿索a的含品较高，以增强吸光的能力，从而以适应低光强环境；山乙图可知，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，囚此在高光强条件下，温度对
41、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，故从能扯角度分析，叶绿素a的含址且接影Il向光反应的速率。从能揽角度分析，光反应而要消耗太阳能，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、NJDPII和Oi(3)图乙的绿澡放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等千光反应产牛氧气的速率减人细胞呼吸消耗氧气的速率，因此图乙的绿躁放氧速率比光反应产生氧气的的速率小。(4)绿藻在20心C、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30 mol g 1 h一l，由乙图可知，绿藻放氧速率为150 mol g h 1,光合作用产生的氧气速率
42、为180 mol g 1 h 1,因此每兑绿藻每小时光合作用消耗CO2为180 mol,因为1分了的二氧化碳与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CO4生成180X 2=360 mol的3磷酸甘油酸。【点睛】解答此题盂从图表中提取信息，分析表中反映自变蜇与因变篮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悄境进行分析解答。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矿）（3)水十氮组，补充尿素(12g m-2
43、)同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。生理指标自由水结合水气孔导度(mmol m-2s-1)叶绿素含量(mgg勹RuBP狻化酶活性(mol h-1矿）光合速率(mol矿s-1)注：气孔导度反映气孔开放的程度回答下列问题：对照组6.2 85 9.8 316 6.5 施氮组水氮组6.8 7.8 65 196 11.8 12.63 640 716 8.5 11.4(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，用千驱动两种物质的合成以及的分解；RuBP
44、狻化酶将CO2转变为狻基加到分子上，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，这需要足岱的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应世增加的原因是【答案】（l)细胞内良好的溶剂，能够参与牛化反应，能为细胞提供液体坏境，还能运送若养物质和代谢废物上动吸收(2)钞美ATP 和NADPH（或H)水&（或RuBP)(3)气孔导度增加，CO2吸收益增多，同时RuBP狻化酶活性增大，使固定CO2的效率增人【分析】分析题总可知，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：自山水与结合水的比值：对照组施氮组水氮组；气孔导度：对照组
45、施氮组水氮组；叶绿素含址：对照组施氮组水氮织；RuBP狻化酶活性：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)细胞内的水以自山水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的币要组成成分，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f植物的蒸腾作用，有利千植物根系吸收并向上运输氮，所以补允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，叶绿素的兀素组成有C、H、0、N、1g,其中氮与镁离子参与组成的环式结构使11！绿索能够吸收光能，用千光反应，
46、光反应的场所是叶绿体的类桽休膜，完成的反应是水光解产生NADPI-I(H）和氧气，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPI-I(H）中，其中ATP和NADPH(II）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狻化酶将CO2转变为竣基加到Cs(RuBP)分子上，反应形成的C3被还原为糖类。(3)分析表格数据可知，施氮同时补允水分使气孔导度增加，col吸收蜇增多，同时RuBP狻化酶活性增大，使固定co,的效率增大，使植物有足献的co!供应，从而增加了光合速率。【点睛】本题考杳水的存在形式和作川、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
47、握知识仙的柜百联系，运用所学知识解决牛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部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：基类耍内外粒体膜膜膜图aH千ADP+Pi ATP NADP飞H-光、:罗PHIIlA图b注：e表示电子(1)图b表示图a中的结构，膜上发生的光反应过程将水分解成02、甘和e光能转化成电能，最终转化为和ATP中活跃的化学能。若C心浓度降低暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP十减少，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
48、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，以相对放氧岱表示光反应速率，实验结果如表所示。实验项目I实验一：以Fecy为电子受体时的放氧亘里实验二：以DCIP为电子受体时的放氧岱|注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。据此分析：叶绿体A:叶绿体B:双层双层膜结膜局部受损，类构完整凳体略有损伤100 167.0 100 106.7 叶绿体D:所有叶绿体C:双层膜瓦解，类襄体松散但未断裂膜结构解体破裂成颗粒或片段425.1 281.3 471.l 109.6 CD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)
49、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。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。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)类奕休NADPII 减慢(2)(DFccy 实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧记明显大千双层膜完整时，实验二中111绿休B双层膜局部受损时，以DCIP为电于受体的放氧赞与双层膜完整时无明显差异类觉体七的色素吸收光能ATP的合成依赖千氛离子顺浓度类
50、通过莞休沔膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类赉休簿膜的受损程度依次培大，因此ATP的产生效率逐渐降低【分析】图a表不叶绿体的结构，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赉休呥膜L,即图b表示图a的类壅体膜，光反应过程中，色素吸收的光能最终转化为ATP和NADPH巾活跃的化学能，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，屯子传递速率会减慢。(2)比较叶绿体A和叶绿体B的实验结果，实验廿中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电了受体的放氧篮明显大千双层膜完整时，实验月中叶绿体B双层膜局