專題06光合作用1.(2022·北京高考)2.光合作用強度受環境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關系如下圖。據圖分析不能得出（）A.低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小D.10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續提高【答案】D【解析】【分析】由題圖分析可得：（1）圖中所展現有兩個影響光合速率的因素：一個是CO2的濃度，另一個是溫度。（2）當溫度相同時，光合速率會隨著CO2的濃度升高而增大；當CO2的濃度相同時，光合速率會隨著溫度的升高而增大，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續升高而減小。（3）當CO2濃度為200μL·L-1時，最適溫度為25℃左右；當CO2濃度為370μL·L-1時，最適溫度為30℃；當CO2濃度為1000μL·L-1時，最適溫度接近40℃。【詳解】A、分析題圖可知，當CO2濃度一定時，光合速率會隨著溫度的升高而增大，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續升高而減小，A正確；B、分析題圖可知，當CO2濃度為200μL·L-1時，最適溫度為25℃左右；當CO2濃度為370μL·L-1時，最適溫度為30℃；當CO2濃度為1000μL·L-1時，最適溫度接近40℃，可以表明在一定范圍內，CO2濃度的升高會使光合作用最適溫度升高，B正確；C、分析題圖可知，當CO2濃度為200μL·L-1時，光合速率隨溫度的升高而改變程度不大，光合速率在溫度的升高下，持續在數值為10處波動，而CO2濃度為其他數值時，光合速率隨著溫度的升高變化程度較大，曲線有較大的變化趨勢，所以表明CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小，C正確；D、分析題圖可知，10℃條件下，CO2濃度為200μL·L-1至370μL·L-1時，光合速率有顯著提高，而370μL·L-1至1000μL·L-1時，光合速率無明顯的提高趨勢，而且370μL·L-1時與1000μL·L-1時，兩者光合速率數值接近同一數值，所以不能表明10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續提高，D錯誤。故選D。2.(2022·海南高考)3.某小組為了探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，將四組等量菠菜葉圓片排氣后，分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中，從燒杯底部給予適宜光照，記錄葉圓片上浮所需時長，結果如圖。下列有關敘述正確的是（）A.本實驗中，溫度、NaHCO3濃度和光照都屬于自變量B.葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率C.四組實驗中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片光合速率最高D.若在4℃條件下進行本實驗，則各組葉圓片上浮所需時長均會縮短【答案】B【解析】【分析】不同濃度的NaHCO3溶液可表示不同的CO2濃度，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片浮起需要的時間縮短，說明光合速率增加。【詳解】A、本實驗是探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響，自變量為CO2濃度（NaHCO3溶液濃度），溫度和光照為無關變量，A錯誤；B、當光合作用產生的氧氣大于細胞呼吸釋放的氧氣時，葉圓片上浮，葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率，B正確；C、四組實驗中，0.5％NaHCO3溶液中葉圓片上浮需要的時間最長，光合速率最小，C錯誤；D、若在4℃條件下進行本實驗，由于低溫會使酶的活性降低，凈光合速率可能降低，故各組葉圓片上浮所需時長可能均會延長，D錯誤。故選B。3.(2021·重慶高考)6．題6為類囊體膜蛋白排列和光反應產物形成的示意圖。據圖分析，下列敘述錯誤的是A．水光解產生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿過4層膜B．NADP+與電子（e-）和質子（H+）結合形成NADPHC．產生的ATP可用于暗反應及其他消耗能量的反應D．電子（e-）的有序傳遞是完成光能轉換的重要環節【答案】A【解析】【分析】光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類有機物。【詳解】A、水光解產生的O2場所是葉綠體的類囊體膜的內側，若被有氧呼吸利用，而氧氣在線粒體內膜上被利用，氧氣從葉綠體類囊體膜開始，再穿過葉綠體2層膜，然后進入同一細胞中的線粒體，穿過線粒體的兩層膜，所以至少要穿過5層膜，A錯誤；B、光反應中NADP+與電子（e-）和質子（H+）結合形成NADPH，然后在暗反應過程中被消耗，B正確；C、由圖可知，產生的ATP可用于暗反應以及核酸代謝，色素合成等其他消耗能量的反應，C正確；D、電子（e-）在類囊體薄膜上的有序傳遞是完成光能轉換的重要環節，D正確。故選A。4.(2022·湖北高考)12.某植物的2種黃葉突變體表現型相似，測定各類植株葉片的光合色素含量（單位：μg·g-1），結果如表。下列有關敘述正確的是（）A.兩種突變體的出現增加了物種多樣性B.突變體2比突變體1吸收紅光的能力更強C.兩種突變體的光合色素含量差異，是由不同基因的突變所致D.葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降可導致突變體的葉片呈黃色【答案】D【解析】【分析】1、光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，而類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。(2022·湖北高考)2、葉綠體中的色素都能溶解于丙酮、無水乙醇等有機溶劑中，所以用丙酮或無水乙醇提取葉綠體中的色素；色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙上擴散速度不同，即溶解度越大，隨著層析液擴散的速度越快。【詳解】A、兩種突變體之間并無生殖隔離，仍屬同一物種，只能體現遺傳多樣性，A錯誤；B、葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，突變體2的葉綠素a和葉綠素b的含量比突變體1少，故突變體2比突變體1吸收紅光的能力弱，B錯誤；C、兩種突變體的光合色素含量差異，可能是同一個基因突變方向不同導致的，C錯誤；D、野生型的葉綠素與胡蘿卜素的比值為4.19，葉綠素含量較高，葉片呈綠色，葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降，葉綠素含量少，不能掩蓋類胡蘿卜素的顏色，此時葉片呈黃色，D正確。故選D。5.（2022·全國乙卷）2.某同學將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養，發現容器內CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩定。關于這一實驗現象，下列解釋合理的是（）A.初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩定C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率【答案】D【解析】【分析】光合作用會吸收密閉容器中的CO2，而呼吸作用會釋放CO2，在溫度和光照均適宜且恒定的情況下，兩者速率主要受容器中CO2和O2的變化影響。【詳解】A、初期容器內CO2濃度較大，光合作用強于呼吸作用，植物吸收CO2釋放O2，使密閉容器內的CO2濃度下降O2濃度上升，A錯誤；B、根據分析由于密閉容器內的CO2濃度下降,O2濃度上升，從而使植物光合速率逐漸降低，呼吸作用逐漸升高，，直至兩者平衡趨于穩定，B錯誤；CD、初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯誤，D正確。故選D6.(2022·湖南高考)（不定項）13.在夏季晴朗無云的白天，10時左右某植物光合作用強度達到峰值，12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是（）A.葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量C.葉綠體內膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低D.光反應產物積累，產生反饋抑制，葉片轉化光能的能力下降【答案】AD【解析】【分析】影響光合作用的因素：1、光照強度：光照會影響光反應，從而影響光合作用，因此，當光照強度低于光飽和點時，光合速率隨光照強度的增加而增加，但達到光飽和點后，光合作用不再隨光照強度增加而增加；2、CO2濃度：CO2是光合作用暗反應的原料，當CO2濃度增加至1%時，光合速率會隨CO2濃度的增高而增高；3、溫度：溫度對光合作用的影響主要是影響酶的活性，或午休現象；4、礦質元素：在一定范圍內，增大必須礦質元素的供應，以提高光合作用速率；5、水分：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，植物缺水時又會導致氣孔關閉，影響CO2的吸收，使光合作用減弱。【詳解】A、夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少，暗反應減慢，光合作用強度明顯減弱，A正確；B、夏季中午氣溫過高，導致光合酶活性降低，呼吸酶不受影響（呼吸酶最適溫度高于光合酶），光合作用強度減弱，但此時光合作用強度仍然大于呼吸作用強度，即呼吸釋放的CO2量小于光合固定的CO2量，B錯誤；C、光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜而非葉綠體內膜上，C錯誤；D、夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關閉，進入體內的CO2量減少，暗反應減慢，導致光反應產物積累，產生反饋抑制，使葉片轉化光能的能力下降，光合作用強度明顯減弱，D正確。故選AD。7.（2022·1月浙江選考）27.不同光質及其組合會影響植物代謝過程。以某高等綠色植物為實驗材料，研究不同光質對植物光合作用的影響，實驗結果如圖，其中氣孔導度大表示氣孔開放程度天。該高等植物葉片在持續紅光照射條件下，用不同單色光處理（30s/次），實驗結果如圖2，圖中“藍光十綠光”表示先藍光后綠光處理，“藍光十綠光+藍光”表示先藍光再綠光后藍光處理。回答下列問題：（1）高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素，常用____________方法分離。光合色素吸收的光能轉化為ATP和NADPH中的化學能、可用于碳反應中____________的還原。（2）據分析，相對于紅光，藍光照射下胞間CO2濃度低，其原因是____________。氣孔主要由保衛細胞構成、保衛細胞吸收水分氣孔開放、之關閉2可知，綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用可被____________光逆轉。由圖1圖2可知藍光可刺激氣孔開放，其機理是藍光可使保衛細胞光合產物增多，也可以促進K+、Cl-的吸收等，最終導致保衛細胞____________，細胞吸水，氣孔開放。（3）生產上選用__________LED燈或濾光性薄膜獲得不同光質環境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代謝產物的合成。【答案】（1）①.層析②.3-磷酸甘油酸（2）①.光合速率大，消耗的二氧化碳多②.藍③.溶質濃度升高（3）①.不同顏色②.光強度③.光照時間【解析】【分析】分析圖1：藍光光照比紅光光照下光合速率大、氣孔導度大、胞間CO2濃度低。分析圖2：表示該高等植物葉片在持續紅光照射條件下，用不同單色光處理對氣孔導度的影響：藍光刺激可引起的氣孔開放程度增大，綠光刺激不影響氣孔開放程度，先藍光后綠光處理也基本不影響氣孔開放程度，先藍光再綠光后藍光處理氣孔開放程度增大的最多。由此可知綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用又可被藍光逆轉。【小問1詳解】各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素。溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢，所以常用紙層析法分離光合色素。光合色素吸收的光能通過光反應過程轉化為ATP和NADPH中的化學能，用于碳反應中3-磷酸甘油酸的還原，將能量轉移到有機物中。【小問2詳解】據圖1分析，相對于紅光，藍光照射下胞間CO2濃度低，其原因是藍光照射下盡管氣孔導度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析圖2可知，綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用又可被藍光逆轉，并且先藍光再綠光后藍光處理的效果比只用藍光刺激更明顯。由圖1圖2可知藍光可刺激氣孔開放，其機理是藍光可使保衛細胞光合產物增多，也可以促進K+、Cl-的吸收等，最終導致保衛細胞溶質濃度升高，細胞吸水膨脹，內側膨脹的多，氣孔側內陷，氣孔開放。【小問3詳解】生產上選用不同顏色的LED燈或濾光性薄膜可獲得不同光質環境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍光以合理比例的光強度或光照時間、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代謝產物的合成。【點睛】本題考查了不同光質對光作用過程中，氣孔導度（氣孔的開放程度）、胞間CO2濃度、光合速率的影響，解題關鍵是知道所學的光作用過程的相關知識，并結合題中的圖示信息做出準確判斷。8.（2022·全國甲卷）29.根據光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環境CO2濃度降低導致光合速率與呼吸速率相等時的環境CO2濃度。回答下列問題。（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反應階段的產物是相同的，光反應階段的產物是____________（答出3點即可）。（2）正常條件下，植物葉片光合產物不會全部運輸到其他部位，原因是____________（答出1點即可）。（3）干旱會導致氣孔開度減小，研究發現在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是______________。【答案】（1）O2、[H]和ATP（2）自身呼吸消耗或建造植物體結構（3）C4植物的CO2補償點低于C3植物，C4植物能夠利用較低濃度的CO2【解析】【分析】光合作用包括光反應和暗反應兩個階段：（1）光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成；（2）光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。【小問1詳解】光合作用光反應階段的場所是葉綠體的類囊體膜上，光反應發生的物質變化包括水的光解以及ATP的形成，因此光合作用光反應階段生成的產物有O2、[H]和ATP。【小問2詳解】葉片光合作用產物一部分用來建造植物體結構和自身呼吸消耗，其余部分被輸送到植物體的儲藏器官儲存起來。故正常條件下，植物葉片的光合產物不會全部運輸到其他部位。【小問3詳解】C4植物的CO2固定途徑有C4和C3途徑，其主要的CO2固定酶是PEPC，Rubisco；而C3植物只有C3途徑，其主要的CO2固定酶是Rubisco。干旱會導致氣孔開度減小，葉片氣孔關閉，CO2吸收減少；由于C4植物的CO2補償點低于C3植物，則C4植物能夠利用較低濃度的CO2，因此光合作用受影響較小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生長得好。9.(2022·廣東高考)18.研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養10天后（圖a），測定相關指標（圖b），探究遮陰比例對植物的影響。回答下列問題：（1）結果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量________________，原因可能是________________。（2）比較圖10b中B1與A組指標的差異，并結合B2相關數據，推測B組的玉米植株可能會積累更多的________________，因而生長更快。（3）某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結果，作出該條件可能會提高作物產量的推測，由此設計了初步實驗方案進行探究：實驗材料：選擇前期________________一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖10a所示的條件，分A、B、C三組培養玉米幼苗，每組30株；其中以________________為對照，并保證除________________外其他環境條件一致。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統計：比較各組玉米的平均單株產量。分析討論：如果提高玉米產量的結論成立，下一步探究實驗的思路是________________。【答案】（1）①.高②.遮陰條件下植物合成較多的葉綠素（2）糖類等有機物（3）①.光照條件②.A組③.遮光程度④.探究能提高作物產量的具體的最適遮光比例是多少【解析】【分析】分析題圖a可知，A組未遮陰，B組植株一半遮陰（50%遮陰），C株全遮陰（100%遮陰）。【小問1詳解】分析題圖b結果可知，培養10天后，A組葉綠素含量為4.2，C組葉綠素含量為4.7，原因可能是遮陰條件下植物合成較多的葉綠素，以盡可能地吸收光能。【小問2詳解】比較圖b中B1葉綠素含量為5.3，B2組的葉綠素含量為3.9，A組葉綠素含量為4.2；B1凈光合速率為20.5，B2組的凈光合速率為7.0，A組凈光合速率為11.8，可推測B組的玉米植株總葉綠素含量為（5.3+3.9）/2=4.6，凈光合速率為（20.5+7.0）/2=13.75，兩項數據B組均高于A組，推測B組可能會積累更多的糖類等有機物，因而生長更快。【小問3詳解】分析題意可知，該實驗目是探究B組條件下是否提高作物產量。該實驗自變量為玉米遮光程度，因變量為作物產量，可用籽粒重量表示。實驗設計應遵循對照原則、單一變量原則、等量原則等，無關變量應保持相同且適宜，故實驗設計如下：實驗材料：選擇前期光照條件一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示條件，分為A、B、C三組培養玉米幼苗，每組30株；其中以為對照，并保證除遮光條件外其他環境條件一致，收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統計：比較各組玉米的平均單株產量。分析討論：如果B組遮光條件下能提高作物產量，則下一步需要探究能提高作物產量的具體的最適遮光比例是多少。10.(2022·浙江6月選考)27.通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據。研究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結果如表所示。處理指標光飽和點（klx）光補償點（lx）低于5klx光合曲線的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1）葉綠素含量（mg·dm-2）單株光合產量（g干重）單株葉光合產量（g干重）單株果實光合產量（g干重）不遮陰405501.222.0918.923.258.25遮陰2小時355151.232.6618.843.058.21遮陰4小時305001.463.0316.643.056.13注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關系的曲線。回答下列問題：（1）從實驗結果可知，花生可適應弱光環境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加___________，提高吸收光的能力；結合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也能達到最大的___________；結合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低___________，使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據表中___________的指標可以判斷，實驗范圍內，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。（2）植物的光合產物主要以___________形式提供給各器官。根據相關指標的分析，表明較長遮陰處理下，植株優先將光合產物分配至___________中。（3）與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產量均___________。根據實驗結果推測，在花生與其他高稈作物進行間種時，高稈作物一天內對花生的遮陰時間為___________（A.<2小時B．2小時C．4小時D．>4小時），才能獲得較高的花生產量。【答案】（1）①.葉綠素含量②.光合速率③.呼吸速率④.低于5klx光合曲線的斜率（2）①.蔗糖②.葉（3）①.下降②.A【解析】【分析】實驗條件下，植物處于弱光條件，據表分析，植物的葉綠素含量上升、低于5klx光合曲線的斜率增大、光補償點和飽和點都下降，植物的光合產量都下降。【小問1詳解】從表中數據可以看出，遮陰一段時間后，花生植株的葉綠素含量在升高，提高了對光的吸收能力。光飽和點在下降，說明植株為適應低光照強度條件，可在弱光條件下達到飽和點。光補償點也在降低，說明植物的光合作用下降的同時呼吸速率也在下降，以保證植物在較低的光強下就能達到凈光合大于0的積累效果。低于5klx光合曲線的斜率體現弱光條件下與光合速率的提高幅度變化，在實驗范圍內隨遮陰時間增長，光合速率提高幅度加快，故說明植物對弱光的利用效率變高。【小問2詳解】植物的光合產物主要是以有機物（蔗糖）形式儲存并提供給各個器官。結合表中數據看出，較長（4小時）遮陰處理下，整株植物的光合產量下降，但葉片的光合產量沒有明顯下降，從比例上看反而有所上升，說明植株優先將光合產物分配給了葉。【小問3詳解】與對照組相比，遮陰處理的兩組光合產量有不同程度的下降。若將花生與其他高稈作物間種，則應盡量減少其他作物對花生的遮陰時間，才能獲得較高花生產量。【點睛】本題以遮陰條件下對花生植株的光合速率、光飽和點、補償點及葉綠素含量等的影響實驗為情境，考查了光合作用、呼吸作用、植物體內的物質變化和運輸，旨在考查學生的閱讀審題能力、實驗談及能力，以及科學思維科學探究的核心素養。11.(2022·湖南高考)17.將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發和植株生長的基質。某水稻品種在光照強度為8～10μmol/（s·m2）時，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量;日照時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強度為2μmol/（s·m2），每天光照時長為14小時。回答下列問題:（1）在此條件下，該水稻種子____（填“能”或“不能”）萌發并成苗（以株高≥2厘米，至少1片綠葉視為成苗），理由是_____________________________。（2）若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10μmol/（s·m2），其他條件與上述實驗相同，該水稻___（填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是___________________（答出兩點即可）。（3）若該水稻種子用于稻田直播（即將種子直接撒播于農田），為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，該種子應具有_________特性。【答案】（1）①.能②.種子萌發形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，且光照有利于葉片葉綠素的形成（2）①.不能②.光照強度為10μmol/(s?m2)，等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，故全天沒有有機物積累；且每天光照時長大于12小時，植株不能開花（3）耐受酒精毒害【解析】【分析】種子萌發初期，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，有機物含量逐漸減少；當幼苗出土、形成綠葉后，開始通過光合作用合成有機物，但光合作用大于呼吸作用時，植株有機物開始增加。【小問1詳解】種子萌發形成幼苗的過程中，消耗的能量主要來自種子胚乳中儲存的有機物，因此在光照強度為2μmol/(s?m2)，每天光照時長為14小時，雖然光照強度低于光補償點，但光照有利于葉片葉綠素的形成，種子仍能萌發并成苗。【小問2詳解】將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強度為10μmol/(s?m2)，等于光補償點，每天光照時長為14小時，此時光照時沒有有機物的積累，黑暗中細胞呼吸仍需消耗有機物，且每天光照時長大于12小時，植株不能開花，因此該水稻不能繁育出新的種子。【小問3詳解】該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農田)，為防鳥害、鼠害減少雜草生長，須灌水覆蓋，此時種子獲得氧氣較少，可通過無氧呼吸分解有機物供能，無氧呼吸產生的酒精對種子有一定的毒害作用，推測該種子應具有耐受酒精毒害的特性。12.(2022·山東高考)21.強光條件下，植物吸收的光能若超過光合作用的利用量，過剩的光能可導致植物光合作用強度下降，出現光抑制現象。為探索油菜素內酯（BR）對光抑制的影響機制，將長勢相同的蘋果幼苗進行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強光照射，實驗結果如圖所示。分組處理甲清水乙BR丙BR+L（1）光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋果幼苗葉肉細胞中的色素時，隨層析，液在濾紙上擴散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是______。（2）強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，但氧氣的產生速率繼續增加。蘋果幼苗光合作用暗反應速率不再增加，可能的原因有______、______（答出2種原因即可）；氧氣的產生速率繼續增加的原因是______。（3）據圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制______（填“增強”或“減弱”）；乙組與丙組相比，說明BR可能通過______發揮作用。【答案】（1）藍紫光（2）①.五碳化合物供應不足

②.CO2供應不足③.強光照射后短時間內，光反應速率增強，水光解產生的氧氣速率增強（3）①.減弱②.促進光反應關鍵蛋白的合成【解析】【分析】該實驗探索油菜素內酯（BR）對光抑制的影響機制，自變量是對幼苗不同的處理，因變量為光合作用強度，由曲線可知，BR可能通過促進光反應關鍵蛋白的合成來減弱光抑制現象。小問1詳解】蘋果幼苗葉肉細胞中的色素有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素，其中胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，故色素分離時，隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素是胡蘿卜素，主要吸收藍紫光。【小問2詳解】影響光合作用的外界因素有光照強度、CO2的含量，溫度等；其內部因素有酶的活性、色素的數量、五碳化合物的含量等。強光照射后短時間內，蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加，可能的原因有五碳化合物供應不足、CO2供應不足；氧氣的產生速率繼續增加的原因是強光照射后短時間內，光反應速率增強，水光解產生的氧氣速率增強。【小問3詳解】據圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光合作用強度較高，說明加入BR后光抑制減弱；乙組用BR處理，丙組用BR和試劑L處理，與乙組相比，丙組光合作用強度較低，由于試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成，說明BR可能通過促進光反應關鍵蛋白的合成發揮作用的。13.(2022·湖北高考)21.不同條件下植物的光合速率和光飽和點（在一定范圍內，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點）不同，研究證實高濃度臭氧（O3）對植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測定植物凈光合速率，結果如圖1、圖2和圖3所示。回答下列問題：（1）圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當增加環境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會____（填“減小”、“不變”或“增大”）。（2）與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明______________。（3）從圖3分析可得到兩個結論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的__________________，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙植物的影響大于甲植物，表明_____________。（4）實驗發現，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關系，使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天。若實驗現象為__________，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關。【答案】（1）增大（2）高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小（3）①.實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組②.長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產生的抑制效果有差異（4）A基因過量表達與表達量下降時，乙植物的凈光合速率相同【解析】【分析】光飽和點：在一定范圍內，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度為光飽和點。影響光飽和點的環境因素有溫度、CO2濃度，內因有葉綠體中色素含量、酶的含量、酶的活性等。【小問1詳解】限制光飽和點的環境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當光照強度增大到一定程度時，凈光合速率不再增大，出現了光飽和現象，若適當增加環境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會增大。【小問2詳解】據圖可見，用某一高濃度O3連續處理甲植物不同時間，與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小。【小問3詳解】據圖3可見，O3處理75天后，曲線3凈光合速率小于曲線1、曲線4凈光合速率小于曲線2，即甲、乙兩種植物的實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產生明顯抑制；曲線4凈光合速率比曲線3下降更大，即長時間高濃度O3對乙植物的影響大于甲植物，表明長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產生的抑制效果有差異。【小問4詳解】實驗發現，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關系，自變量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天，比較A基因過量表達與表達量下降時的凈光合速率，若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關。14.(2022·河北高考)19.某品種茶樹葉片呈現階段性白化：綠色的嫩葉在生長過程中逐漸轉為乳白色，而后又恢復為綠色。白化期葉綠體內部結構解體（僅殘留少量片層結構）。階段性白化過程中相關生理指標檢測結果如下圖。回答下列問題：（1）從葉片中分離葉綠體可采用________法。（2）經檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數量顯著降低，其原因是________（寫出兩點即可）。（3）白化過程中氣孔導度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少________。（4）葉片復綠過程中需合成大量直接參與光反應的蛋白質。其中部分蛋白質由存在于________中的基因編碼，通過特定的機制完成跨膜運輸：其余蛋白質由存在于________中的基因編碼。【答案】（1）差速離心（2）葉綠體內部結構解體；光合色素減少（3）水分的散失（4）①.細胞核②.葉綠體【解析】【分析】1、分離各種細胞器的方法是差速離心法。(2022·河北高考)2、光合作用包括光反應和暗反應兩個階段。光反應發生場所在葉綠體的類囊體薄膜上，色素吸收、傳遞和轉換光能，并將一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧氣，另一部分光能用于合成ATP，暗反應發生場所是葉綠體基質中，首先發生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反應產生的NADPH和ATP被還原。【小問1詳解】葉綠體屬于細胞器，根據不同細胞器的密度不同，可用差速離心法從葉片中分離葉綠體。【小問2詳解】光合作用的光反應過程可產生NADPH和ATP，該過程需要葉綠體類囊體薄膜上葉綠素的參與，據題意可知，白化期葉綠體內部結構解體，葉綠體類囊體薄膜減少，且白化過程中葉綠素等光合色素減少，光反應減慢，故白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數量顯著降低。【小問3詳解】白化過程中氣孔導度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少水分的散失，利于植物的生存。【小問4詳解】葉綠體屬于半自主性細胞器，其中蛋白質的合成主要受到細胞核基因的編碼，合成后經特定機制完成跨膜運輸；其余蛋白質由存在于細胞質中（葉綠體）的基因編碼。15.(2022·江蘇高考)20.圖1所示為光合作用過程中部分物質的代謝關系（①～⑦表示代謝途徑）。Rubisco是光合作用的關鍵酶之一，CO2和O2競爭與其結合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產生乙醇酸（C2），C2在過氧化物酶體和線粒體協同下，完成光呼吸碳氧化循環。請都圖回各下列問題：（1）圖1中，類囊體膜直接參與的代謝途徑有___________（從①～⑦中選填），在紅光照射條件下，參與這些途徑的主要色素是___________。（2）在C2循環途徑中，乙醇酸進入過氧化物酶體被繼續氧化，同時生成的___________在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。（3）將葉片置于一個密閉小室內，分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測定小室內CO2濃度的變化，獲得曲線a、b（圖Ⅱ）。①曲線a，0～t1時（沒有光照，只進行呼吸作用）段釋放的CO2源于細胞呼吸；t1～t2時段，CO2的釋放速度有所增加，此階段的CO2源于___________。②曲線b，當時間到達t2點后，室內CO2濃度不再改變，其原因是___________。（4）光呼吸可使光合效率下降20%-50%，科學家在煙草葉綠體中組裝表達了衣藻的乙醇酸脫氫酶和南瓜的蘋果酸合酶，形成了圖Ⅲ代謝途徑，通過降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作體現了遺傳多樣性的___________價值。【答案】（1）①.①⑥②.葉綠素a和葉綠素b（2）過氧化氫（3）①.光呼吸②.光合作用強度等于呼吸作用（4）直接價值【解析】【分析】光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成有機物。【小問1詳解】類囊體薄膜發生的反應有水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成，即①⑥。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，葉綠素主要有葉綠素a和葉綠素b兩種，葉綠素a呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，用紅光照射參與反映的主要是葉綠素啊和葉綠素b。【小問2詳解】過氧化氫酶能將過氧化氫分解為O2和H2O，所以在C2循環途徑中，乙醇酸進入過氧化物酶體被繼續氧化，同時生成的過氧化氫在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H2O。【小問3詳解】a曲線t1～t2時段，有光照，所以CO2是由細胞呼吸和光呼吸共同產生。b曲線有光照后t1～t2時段CO2下降最后達到平衡，說明光呼吸細胞呼吸和光合作用達到了平衡。【小問4詳解】圖Ⅲ代謝途徑，通過降低了光呼吸，提高了植株生物量，直接提升了流入生態系統的能量，是直接價值。16.(2022·遼寧高考)22.滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態災害。為研究滸苔瘋長與光合作用的關系，進行如下實驗：Ⅰ．光合色素的提取、分離和含量測定（1）在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實驗材料，提取、分離色素，發現滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和___________。在細胞中，這些光合色素分布在___________。（2）測定三個樣品的葉綠素含量，結果見下表。樣品葉綠素a（mg·g-1）葉綠素b（mg·g-1）上層0.1990.123中層0.2280.123下層0.6840.453數據表明，取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高，這是因為___________。Ⅱ．光合作用關鍵酶Y的粗酶液制備和活性測定（3）研究發現，滸苔細胞質基質中存在酶Y，參與CO2的轉運過程，利于對碳的固定。酶Y粗酶液制備：定時測定光照強度并取一定量的滸苔甲和滸苔乙，制備不同光照強度下樣品的粗酶液，流程如圖1。粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和___________。研磨時加入緩沖液的主要作用是___________穩定。離心后的___________為粗酶液。（4）酶Y活性測定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性測試反應液中進行檢測，結果如圖2。在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為___________μmol·m-2·s-1（填具體數字），強光照會___________滸苔乙酶Y的活性。【答案】（1）①.類胡蘿卜素②.葉綠體的類囊體薄膜##類囊體薄膜（2）下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光，（3）①.酶變性②.維持pH值③.上清液（4）①.1800②.抑制

【解析】【分析】綠葉中色素提取的原理：葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑，所以，可以在葉片被磨碎以后用乙醇提取葉綠體中的色素；色素分離原理：葉綠體中