2015-2024年十年高考生物真題分類匯編專題06光合作用（全國）（解析版）

2013-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1考點十年考情（2015-2024）命題趨勢考點1光合作用的過程及其影響因素（10年10考）2024·貴州、廣東、北京、浙江、江西、全國、山東、湖北、甘肅、河北、安徽、湖南、廣東、吉林2023·湖北、北京、全國、山東、浙江、廣東、湖南2022·湖南、山東、廣東、全國、浙江2021·北京、湖南、河北、全國、遼寧、江蘇、海南、福建、浙江、山東、天津2020·江蘇、全國、浙江、天津、山東2019·江蘇、全國、北京、浙江2018·北京、浙江、上海、江蘇、全國2017·全國、北京、浙江、天津、海南、江蘇2016·天津、全國、上海、海南、江蘇、北京、浙江2015·江蘇、福建、四川、上海、廣東、全國從近10年全國各地的高考試題來看，光合作用專題以一種或多種環(huán)境因素對光合作用過程影響的實驗數(shù)據(jù)表或坐標曲線為情境，復(fù)雜程度較大，綜合考查獲取信息、分析問題的能力。該部分內(nèi)容的命題選擇題和非選擇題均有出現(xiàn)，光合作用在非選擇題中側(cè)重分析不同環(huán)境條件下光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化、探究環(huán)境因素對光合作用速率的影響及光合作用速率和呼吸作用速率的測定。專題06光合作用考點1光合作用的過程及其影響因素〖2024年高考真題〗1．（2024·貴州·高考真題）種子萌發(fā)形成幼苗離不開糖類等能源物質(zhì)，也離不開水和無機鹽。下列敘述正確的是（

）A．種子吸收的水與多糖等物質(zhì)結(jié)合后，水仍具有溶解性B．種子萌發(fā)過程中糖類含量逐漸下降，有機物種類不變C．幼苗細胞中的無機鹽可參與細胞構(gòu)建，水不參與D．幼苗中的水可參與形成NADPH，也可參與形成NADH【答案】D【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和［H]],合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和［H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和［H］反應(yīng)生成水，合成大量ATP。2、光合作用：①光反應(yīng)場所在葉綠體類囊體薄膜，發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反應(yīng)場所在葉綠體的基質(zhì)，發(fā)生CO2的固定和C3的還原，消耗ATP和NADPH?！驹斀狻緼、種子吸收的水與多糖等物質(zhì)結(jié)合后，這部分水位結(jié)合水，失去了溶解性，A錯誤；B、種子萌發(fā)過程中糖類含量逐漸下降，有機物種類增加，B錯誤；C、水也參與細胞構(gòu)成，如結(jié)合水是細胞的重要組成成分，C錯誤；D、幼苗中的水可參與光合作用形成NADPH，也可通過有氧呼吸第二階段丙酮酸和水生成NADH，D正確。故選D。2．（2024·貴州·高考真題）為探究不同光照強度對葉色的影響，取紫鴨跖草在不同光照強度下，其他條件相同且適宜，分組栽培，一段時間后獲取各組光合色素提取液，用分光光度法（一束單色光通過溶液時，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)的濃度成正比）分別測定每組各種光合色素含量。下列敘述錯誤的是（

）A．葉片研磨時加入碳酸鈣可防止破壞色素B．分離提取液中的光合色素可采用紙層析法C．光合色素相對含量不同可使葉色出現(xiàn)差異D．測定葉綠素的含量時可使用藍紫光波段【答案】D【分析】葉綠體色素的提取和分離實驗：（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有機溶劑中，所以可用無水酒精等提取色素。（2）分離色素原理：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。（3）各物質(zhì)作用：無水乙醇或丙酮：提取色素；層析液：分離色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸鈣：防止研磨中色素被破壞。（4）結(jié)果：濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（最窄）、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)?！驹斀狻緼、提取光合色素加入碳酸鈣可以防止色素被破壞，A正確；B、由于不同色素在層析液中溶解度不同，因此在濾紙上的擴散速度不同，從而達到分離的效果，這是紙層析法，B正確；C、不同光合色素顏色不同，因此光合色素相對含量不同可使葉色出現(xiàn)差異，葉綠素多使葉片呈現(xiàn)綠色，而秋季類胡蘿卜素增多使葉片呈黃色，C正確；D、葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸水藍紫光，所以不能用藍紫光波段測定葉綠素含量，D錯誤。故選D。3．（2024·廣東·高考真題）2019年，我國科考隊在太平洋馬里亞納海溝采集到一種藍細菌，其細胞內(nèi)存在由兩層膜組成的片層結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可進行光合作用與呼吸作用。在該結(jié)構(gòu)中，下列物質(zhì)存在的可能性最小的是（）A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA【答案】D【分析】藍細菌屬于原核生物，含有藻藍素和葉綠素，能進行光合作用?！驹斀狻坑深}干信息可知，采集到的藍細菌其細胞內(nèi)存在由兩層膜組成的片層結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可進行光合作用與呼吸作用，進行光合作用時，光反應(yīng)階段可以將ADP和Pi轉(zhuǎn)化為ATP，NADP+和H+轉(zhuǎn)化為NADPH，用于暗反應(yīng)，有氧呼吸的第一階段和第二階段都可以生成NADH，而DNA存在于藍細菌的擬核中，D正確，ABC錯誤。故選D。4．（2024·北京·高考真題）某同學(xué)用植物葉片在室溫下進行光合作用實驗，測定單位時間單位葉面積的氧氣釋放量，結(jié)果如圖所示。若想提高X，可采取的做法是（

）A．增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度B．將葉片置于4℃的冷室中C．給光源加濾光片改變光的顏色D．移動冷光源縮短與葉片的距離【答案】A【分析】溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱。【詳解】A、二氧化碳是光合作用的原料，增加葉片周圍環(huán)境CO2濃度可增加單位時間單位葉面積的氧氣釋放量，A符合題意；B、降低溫度會降低光合作用的酶活性，會降低單位時間單位葉面積的氧氣釋放量，B不符合題意；C、給光源加濾光片，減少了光源，會降低光合速率，C不符合題意；D、移動冷光源縮短與葉片的距離會使光照強度增大，但單位時間單位葉面積的最大氧氣釋放量可能不變，因為光飽和點之后，光合作用強度不再隨著光照強度的增強而增強，D不符合題意。故選A。5．（2024·廣東·高考真題）銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學(xué)用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實驗操作正確的是（）A．選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨B．研磨時用水補充損失的提取液C．將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析D．用過的層析液直接倒入下水道【答案】C【分析】葉綠體色素提取的原理：葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑；色素分離原理：葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢?！驹斀狻緼、本實驗?zāi)康氖怯眉垖游龇ㄌ骄裤y杏綠葉和黃葉的色素差別，選擇新鮮程度不同的葉片分開研磨，A錯誤；B、色素溶于有機溶劑，提取液為無水乙醇，光合色素不溶于水，B錯誤；C、由于濾紙條不會相互影響，層析液從成分相同，兩組濾紙條可以置于同一個燒杯中層析，C正確；D、用過的層析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D錯誤。故選C。6．（2024·浙江·高考真題）植物細胞胞質(zhì)溶膠中的、通過離子通道進入液泡，Na+、Ca2+逆濃度梯度轉(zhuǎn)運到液泡，以調(diào)節(jié)細胞滲透壓。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜間這些蔗糖運到胞質(zhì)溶膠。植物液泡中部分離子與蔗糖的轉(zhuǎn)運機制如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）

A．液泡通過主動運輸方式維持膜內(nèi)外的H+濃度梯度B．、通過離子通道進入液泡不需要ATP直接供能C．Na+、Ca2+進入液泡需要載體蛋白協(xié)助不需要消耗能量D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持續(xù)進行【答案】C【分析】液泡內(nèi)的細胞液中H+濃度大于細胞質(zhì)基質(zhì)，說明H+運出液泡是順濃度梯度，因此方式是協(xié)助擴散；液泡膜上的載體蛋白能將H+轉(zhuǎn)運出液泡的同時將細胞質(zhì)基質(zhì)中的Na+、Ca2+轉(zhuǎn)運到液泡內(nèi)，說明Na+、Ca2+進入液泡的直接驅(qū)動力是液泡膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度，因此該過程Na+、Ca2+的進入液泡的方式為主動運輸?！驹斀狻緼、由圖可知，細胞液的pH3-6，胞質(zhì)溶膠的pH7.5，說明細胞液的H+濃度高于細胞溶膠，若要長期維持膜內(nèi)外的H+濃度梯度，需通過主動運輸將細胞溶膠中的H+運輸?shù)郊毎褐?，A正確；B、通過離子通道運輸為協(xié)助擴散，、通過離子通道進入液泡屬于協(xié)助擴散，不需要ATP直接供能，B正確；C、液泡膜上的載體蛋白能將H+轉(zhuǎn)運出液泡的同時將細胞質(zhì)基質(zhì)中的Na+、Ca2+轉(zhuǎn)運到液泡內(nèi)，說明Na+、Ca2+進入液泡的直接驅(qū)動力是液泡膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度，因此該過程Na+、Ca2+的進入液泡的方式為主動運輸，需要消耗能量，能量由液泡膜兩側(cè)的H+電化學(xué)梯度提供，C錯誤；D、白天蔗糖進入液泡，使光合作用產(chǎn)物及時轉(zhuǎn)移，減少光合作用產(chǎn)物蔗糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中過度積累，有利于光合作用的持續(xù)進行，D正確。故選C。7．（2024·北京·高考真題）五彩繽紛的月季裝點著美麗的京城，其中變色月季“光譜”備受青睞。“光譜”月季變色的主要原因是光照引起花瓣細胞液泡中花青素的變化。下列利用“光譜”月季進行的實驗，難以達成目的的是（

）A．用花瓣細胞觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象B．用花瓣大量提取葉綠素C．探索生長素促進其插條生根的最適濃度D．利用幼嫩莖段進行植物組織培養(yǎng)【答案】B【分析】當(dāng)細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時，細胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進入到外界溶液中，由于原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大，當(dāng)細胞不斷失水時，液泡逐漸縮小，原生質(zhì)層就會與細胞壁逐漸分離開來，即發(fā)生了質(zhì)壁分離?！驹斀狻緼、花瓣細胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣細胞觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象，A不符合題意；B、花瓣含花青素，而不含葉綠素，因此不能用花瓣提取葉綠素，B符合題意；C、生長素能促進月季的莖段生根，可利用月季的莖段為材料來探索生長素促進其插條生根的最適濃度，C不符合題意；D、月季的幼嫩莖段能分裂，能利用幼嫩莖段的外植體進行植物組織培養(yǎng)，D不符合題意。故選B。8．（2024·江西·高考真題）農(nóng)諺有云：“雨生百谷”?！坝辍庇欣诜N子的萌發(fā)，是“百谷”豐收的基礎(chǔ)。下列關(guān)于種子萌發(fā)的說法，錯誤的是（

）A．種子萌發(fā)時，細胞內(nèi)自由水所占的比例升高B．水可借助通道蛋白以協(xié)助擴散方式進入細胞C．水直接參與了有氧呼吸過程中丙酮酸的生成D．光合作用中，水的光解發(fā)生在類囊體薄膜上【答案】C【分析】細胞內(nèi)的水以自由水與結(jié)合水的形式存在，自由水具有能夠流動和容易蒸發(fā)的特點，結(jié)合水與細胞內(nèi)其他大分子物質(zhì)結(jié)合是細胞的重要組成成分，自由水與結(jié)合水的比值越大，細胞新陳代謝越旺盛，抗逆性越差，自由水與結(jié)合水的比值越小細胞的新陳代謝越弱，抗逆性越強?！驹斀狻緼、種子萌發(fā)時，代謝加強，結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?，細胞?nèi)自由水所占的比例升高，A正確；B、水可借助通道蛋白以協(xié)助擴散方式進入細胞，不需要消耗能量，B正確；C、丙酮酸的生成屬于有氧呼吸第一階段，沒有水的參與，C錯誤；D、光合作用中，水的光解屬于光反應(yīng)階段，發(fā)生在類囊體薄膜上，D正確。故選C。9．（2024·全國·高考真題）干旱缺水條件下，植物可通過減小氣孔開度減少水分散失。下列敘述錯誤的是（

）A．葉片萎蔫時葉片中脫落酸的含量會降低B．干旱缺水時進入葉肉細胞的會減少C．植物細胞失水時胞內(nèi)結(jié)合水與自由水比值增大D．干旱缺水不利于植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運輸【答案】A【分析】干旱缺水條件下氣孔開度減小，植物吸收的二氧化碳會減少，植物的光合速率會降低，同時植物體內(nèi)水分含量減少，各種需要水分參與的生理反應(yīng)都會減弱，植物根細胞的吸水能力增強，植物缺水主要是自由水大量失去?！驹斀狻緼、葉片萎蔫時，葉片中的脫落酸(ABA)含量會增加，達到一定程度葉片可能會脫落，A錯誤；B、干旱缺水時，植物氣孔開度減小，吸收的二氧化碳會減少，植物的光合速率會降低，B正確；C、植物細胞失水時主要失去自由水，自由水含量下降，結(jié)合水與自由水比值會增大，C正確；D、缺水會影響植物體內(nèi)各種需要水分參與的生理反應(yīng)，植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運輸往往需要水分參與，缺水不利于該過程，D正確。故選A。10．（2024·山東·高考真題）仙人掌的莖由內(nèi)部薄壁細胞和進行光合作用的外層細胞等組成，內(nèi)部薄壁細胞的細胞壁伸縮性更大。水分充足時，內(nèi)部薄壁細胞和外層細胞的滲透壓保持相等；干旱環(huán)境下，內(nèi)部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快。下列說法錯誤的是（）A．細胞失水過程中，細胞液濃度增大B．干旱環(huán)境下，外層細胞的細胞液濃度比內(nèi)部薄壁細胞的低C．失水比例相同的情況下，外層細胞更易發(fā)生質(zhì)壁分離D．干旱環(huán)境下內(nèi)部薄壁細胞合成多糖的速率更快，有利于外層細胞的光合作用【答案】B【分析】成熟的植物細胞由于中央液泡占據(jù)了細胞的大部分空間，將細胞質(zhì)擠成一薄層，所以細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細胞液。細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。原生質(zhì)層有選擇透過性，相當(dāng)于一層半透膜，植物細胞也能通過原生質(zhì)發(fā)生吸水或失水現(xiàn)象?！驹斀狻緼、細胞失水過程中，水從細胞液流出，細胞液濃度增大，A正確；B、依題意，干旱環(huán)境下，內(nèi)部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快，則外層細胞的細胞液單糖多，且外層細胞還能進行光合作用合成單糖，故外層細胞液濃度比內(nèi)部薄壁細胞的細胞液濃度高，B錯誤；C、依題意，內(nèi)部薄壁細胞細胞壁的伸縮性比外層細胞的細胞壁伸縮性更大，失水比例相同的情況下，外層細胞更易發(fā)生質(zhì)壁分離，C正確；D、依題意，干旱環(huán)境下，內(nèi)部薄壁細胞中單糖合成多糖的速率比外層細胞快，有利于外層細胞光合作用產(chǎn)物向內(nèi)部薄壁細胞轉(zhuǎn)移，可促進外層細胞的光合作用，D正確。故選B。11．（2024·湖北·高考真題）植物甲的花產(chǎn)量、品質(zhì)（與葉黃素含量呈正相關(guān)）與光照長短密切相關(guān)。研究人員用不同光照處理植物甲幼苗，實驗結(jié)果如下表所示。下列敘述正確的是（

）組別光照處理首次開花時間莖粗（mm）花的葉黃素含量（g/kg）鮮花累計平均產(chǎn)量（）①光照8h/黑暗16h7月4日9.52.313000②光照12h/黑暗12h7月18日10.64.421800③光照16h/黑暗8h7月26日11.52.422500A．第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花，且產(chǎn)量最高B．植物甲花的品質(zhì)與光照處理中的黑暗時長呈負相關(guān)C．綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì)，應(yīng)該選擇第②組處理D．植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量呈正相關(guān)【答案】C【分析】據(jù)表分析，該實驗的自變量是不同光照處理，因變量是首次開花時間、莖粗、花的葉黃素含量、鮮花累計平均產(chǎn)量，數(shù)據(jù)表明③組的產(chǎn)量最高，②組的品質(zhì)最高，①組最先開花?！驹斀狻緼、由表中數(shù)據(jù)分析可知，三組中，第①組首次開花時間最早，說明第①組處理有利于誘導(dǎo)植物甲提前開花，但在三組中產(chǎn)量最低，A錯誤；B、由題干信息可知，植物甲的花品質(zhì)與葉黃素含量呈正相關(guān)，根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，第①組光照處理中的黑暗時長最長，花的葉黃素含量最低，而第③組光照處理中的黑暗時長最短，但花的葉黃素含量卻不是最高的，說明植物甲花的品質(zhì)與光照處理中的黑暗時長不是呈負相關(guān)，B錯誤；C、由表中信息可知，第②組光照處理，花的葉黃素含量最高，植物甲的花品質(zhì)最好，第③組光照處理，鮮花累計平均產(chǎn)量最高，說明植物甲的花產(chǎn)量最高，綜合考慮花的產(chǎn)量和品質(zhì)，應(yīng)該選擇第②組處理，C正確；D、由表中數(shù)據(jù)分析可知，第②組光照處理，花的葉黃素含量最高，但鮮花累計平均產(chǎn)量卻不是最高，說明植物甲花的產(chǎn)量不是最高，所以植物甲花的葉黃素含量與花的產(chǎn)量不是呈正相關(guān)，D錯誤。故選C。12．（2024·甘肅·高考真題）類胡蘿卜素不僅參與光合作用，還是一些植物激素的合成前體。研究者發(fā)現(xiàn)了某作物的一種胎萌突變體，其種子大部分為黃色，少部分呈白色，白色種子未完全成熟即可在母體上萌發(fā)。經(jīng)鑒定，白色種子為某基因的純合突變體。在正常光照下（400μmol·m-2?s-1），純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失。將野生型和純合突變體種子在黑暗中萌發(fā)后轉(zhuǎn)移到正常光和弱光（1μmol·m-2?s-1）下培養(yǎng)一周，提取并測定葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量，結(jié)果如圖所示。回答下列問題。(1)提取葉片中葉綠素和類胡蘿卜素常使用的溶劑是，加入少許碳酸鈣可以。(2)野生型植株葉片葉綠素含量在正常光下比弱光下高，其原因是。(3)正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子，因為。(4)現(xiàn)已知此突變體與類胡蘿卜素合成有關(guān)，本研究中支持此結(jié)論的證據(jù)有：①純合體種子為白色；②。(5)純合突變體中可能存在某種植物激素X的合成缺陷，X最可能是。若以上推斷合理，則干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量，但不影響純合突變體中X的含量。為檢驗上述假設(shè)，請完成下面的實驗設(shè)計：①植物培養(yǎng)和處理：取野生型和純合突變體種子，萌發(fā)后在條件下培養(yǎng)一周，然后將野生型植株均分為A、B兩組，將突變體植株均分為C、D兩組，A、C組為對照，B、D組干旱處理4小時。②測量指標：每組取3-5株植物的葉片，在顯微鏡下觀察、測量并記錄各組的。③預(yù)期結(jié)果：?！敬鸢浮?1)無水乙醇防止研磨中色素被破壞(2)葉綠素的形成需要光照，正常光下更有利于葉綠素的形成(3)純合突變體葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，光合作用極弱，無法滿足植株生長對有機物的需求，(4)與野生型相比，純合突變體葉片中類胡蘿卜素含量極低（幾乎為零）。(5)細胞分裂素含水量等適宜葉綠體的大小及數(shù)量，取其平均值B組葉綠體的大小及數(shù)量高于A組，C、D兩組葉綠體的大小及數(shù)量無差異且均明顯低于A、B兩組。【分析】影響植物光合作用的因素有光合色素的含量、光照、水等。細胞分裂素能夠促進葉綠素的合成?！驹斀狻浚?）葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素都能溶解在有機溶劑中，所以常使用無水乙醇提取。加入少許碳酸鈣可以防止研磨中色素被破壞。（2）葉綠素的形成需要光照，正常光下更有利于葉綠素的形成，所以野生型植株葉片葉綠素含量在正常光下比弱光下高。（3）在正常光照下（400μmol·m-2?s-1），純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失，葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，分別為0.3和0.1，說明純合突變體的光合作用極弱，無法滿足植株生長對有機物的需求，使得植株難以生長，因此正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子。（4）由圖可知：與野生型相比，純合突變體葉片中類胡蘿卜素含量極低（幾乎為零），說明此突變體與類胡蘿卜素合成有關(guān)。（5）純合突變體中可能存在某種植物激素X的合成缺陷。由圖可知：純合突變體葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，而細胞分裂素能促進葉綠素的合成，據(jù)此可推知：X最可能是細胞分裂素。若以上推斷合理，則干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量，但不影響純合突變體中X的含量。為檢驗上述假設(shè)，并結(jié)合題意“在正常光照下，純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失”可知：該實驗的自變量是植株的種類和培養(yǎng)條件，因變量是葉綠體的大小及數(shù)量，而在實驗過程中對植株的生長有影響的無關(guān)變量應(yīng)控制相同且適宜。據(jù)此，依據(jù)實驗設(shè)計遵循的對照原則和單一變量原則和題干中給出的不完善的實驗設(shè)計可推知，補充完善的實驗設(shè)計如下：①植物培養(yǎng)和處理：取野生型和純合突變體種子，萌發(fā)后在含水量等適宜條件下培養(yǎng)一周，然后將野生型植株均分為A、B兩組，將突變體植株均分為C、D兩組，A、C組為對照，B、D組干旱處理4小時。②測量指標：每組取3-5株植物的葉片，在顯微鏡下觀察、測量并記錄各組的葉綠體的大小及數(shù)量，取其平均值。③預(yù)期結(jié)果：本實驗為驗證性實驗，其結(jié)論是已知的，即干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量，但不影響純合突變體中X的含量，所以預(yù)期的結(jié)果是：B組葉綠體的大小及數(shù)量高于A組，C、D兩組葉綠體的大小及數(shù)量無差異且均明顯低于A、B兩組。13．（2024·河北·高考真題）高原地區(qū)藍光和紫外光較強，常采用覆膜措施輔助林木育苗。為探究不同顏色覆膜對藏川楊幼苗生長的影響，研究者檢測了白膜、藍膜和綠膜對不同光的透過率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，結(jié)果如圖、表所示。覆膜處理葉綠素含量（mg/g）類胡蘿卜素含量（mg/g）白膜1.670.71藍膜2.200.90綠膜1.740.65回答下列問題：(1)如圖所示，三種顏色的膜對紫外光、藍光和綠光的透過率有明顯差異，其中光可被位于葉綠體上的光合色素高效吸收后用于光反應(yīng)，進而使暗反應(yīng)階段的還原轉(zhuǎn)化為和。與白膜覆蓋相比，藍膜和綠膜透過的較少，可更好地減弱幼苗受到的輻射。(2)光合色素溶液的濃度與其光吸收值成正比，選擇適當(dāng)波長的光可對色素含量進行測定。提取光合色素時，可利用作為溶劑。測定葉綠素含量時，應(yīng)選擇紅光而不能選擇藍紫光，原因是。(3)研究表明，覆蓋藍膜更有利于藏川楊幼苗在高原環(huán)境的生長。根據(jù)上述檢測結(jié)果，其原因為（答出兩點即可）。【答案】(1)藍光類囊體薄膜C5糖類紫外光(2)無水乙醇葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，選擇紅光可排除類胡蘿卜素的干擾(3)覆蓋藍膜紫外光透過率低，藍光透過率高，降低紫外光對幼苗的輻射的同時不影響其光合作用；與覆蓋白膜和綠膜比，覆蓋藍膜葉綠素和類胡蘿卜素含量都更高，有利幼苗進行光合作用【分析】光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用第一個階段的化學(xué)反應(yīng)，必須有光才能進行，這個階段叫作光反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段是在類囊體的薄膜上進行的產(chǎn)物有O2、ATP和NADPH。光合作用第二個階段中的化學(xué)反應(yīng)，有沒有光都能進行，這個階段叫作暗反應(yīng)階段。暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)是在葉綠體的基質(zhì)中進行的。在這一階段，CO2被利用，經(jīng)過一系列的反應(yīng)后生成糖類?！驹斀狻浚?）葉綠體由雙層膜包被，內(nèi)部有許多基粒。每個基粒都由一個個圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上。其中葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。這4種色素吸收的光波長有差別，但是都可以用于光合作用。光合色素吸收的光能用于暗反應(yīng)階段，在這一階段，一些接受能量并被還原的C3，在酶的作用下經(jīng)過一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為糖類；另一些接受能量并被還原的C3，經(jīng)過一系列變化，又形成C5。據(jù)圖可知，與白膜覆蓋相比，藍膜和綠膜透過的紫外光較少，可更好地減弱幼苗受到的輻射。（2）綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，為了排除類胡蘿卜素的干擾，測定葉綠素含量時，應(yīng)選擇紅光而不能選擇藍紫光。（3）據(jù)圖可知，與覆蓋其它色的膜相比，覆蓋藍膜的紫外光透過率低，藍光透過率高，在降低紫外光對幼苗的輻射的同時不影響其光合作用；據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，與覆蓋白膜和綠膜比，覆蓋藍膜葉綠素和類胡蘿卜素含量都更高，有利幼苗進行光合作用。14．（2024·安徽·高考真題）為探究基因OsNAC對光合作用的影響研究人員在相同條件下種植某品種水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突變體(KO)及OsNAC過量表達株(OE)，測定了灌漿期旗葉(位于植株最頂端)凈光合速率和葉綠素含量,結(jié)果見下表?；卮鹣铝袉栴}。凈光合速率（umol.m2.s-1）葉綠素含量（mg·g-1）WT24.04.0KO20.33.2OE27.74.6(1)旗葉從外界吸收1分子CO2與核酮糖-1,5-二磷酸結(jié)合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有關(guān)酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受釋放的能量并被還原，隨后在葉綠體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為。(2)與WT相比，實驗組KO與OE的設(shè)置分別采用了自變量控制中的、（填科學(xué)方法）。(3)據(jù)表可知，OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率。為進一步探究該基因的功能，研究人員測定了旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因的相對表達量、蔗糖含量及單株產(chǎn)量，結(jié)果如圖。結(jié)合圖表，分析OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率發(fā)生相應(yīng)變化的原因：①；②。【答案】(1)ATP和NADPH核酮糖-1,5－二磷酸和淀粉等(2)減法原理加法原理(3)增大與WT組相比，OE組葉綠素含量較高，增加了對光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換，光反應(yīng)增強，促進旗葉光合作用與WT組相比OE組旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因的表達量較高,可以及時將更多的光合產(chǎn)物(蔗糖)向外運出,從而促進旗葉的光合作用速率【分析】在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”?！驹斀狻浚?）在光合作用的暗反應(yīng)階段，CO2被固定后形成的兩個3-磷酸甘油酸（C3）分子，在有關(guān)酶的催化作用下，接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原。隨后在葉綠體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為核酮糖-1,5－二磷酸（C5）和淀粉等。（2）與某品種水稻的野生型（WT）相比，實驗組KO為OsNAC敲除突變體，其設(shè)置采用了自變量控制中的減法原理；實驗組OE為OsNAC過量表達株，其設(shè)置采用了自變量控制中的加法原理。（3）題圖和表中信息顯示：OE組的凈光合速率、葉綠素含量、旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因的相對表達量、單株產(chǎn)量都明顯高于WT組和KO組，OE組蔗糖含量卻低于WT組和KO組，說明OsNAC過量表達會使旗葉凈光合速率增大，究其原因有：①與WT組相比，OE組葉綠素含量較高，增加了對光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換，光反應(yīng)增強，促進旗葉光合作用；②與WT組相比OE組旗葉中編碼蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因的表達量較高，可以及時將更多的光合產(chǎn)物（蔗糖）向外運出，從而促進旗葉的光合作用速率。15．（2024·湖南·高考真題）鉀是植物生長發(fā)育的必需元素，主要生理功能包括參與酶活性調(diào)節(jié)、滲透調(diào)節(jié)以及促進光合產(chǎn)物的運輸和轉(zhuǎn)化等。研究表明，缺鉀導(dǎo)致某種植物的氣孔導(dǎo)度下降，使CO2通過氣孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反應(yīng)）活性下降，最終導(dǎo)致凈光合速率下降?；卮鹣铝袉栴}：(1)從物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化角度分析，葉綠體的光合作用即在光能驅(qū)動下，水分解產(chǎn)生；光能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為中儲存的化學(xué)能，用于暗反應(yīng)的過程。(2)長期缺鉀導(dǎo)致該植物的葉綠素含量，從葉綠素的合成角度分析，原因是（答出兩點即可）。(3)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)該植物群體中有一植株，在正常供鉀條件下，總?cè)~綠素含量正常，但氣孔導(dǎo)度等其他光合作用相關(guān)指標均與缺鉀時相近，推測是Rubisco的編碼基因發(fā)生突變所致。Rubisco由兩個基因（包括1個核基因和1個葉綠體基因）編碼，這兩個基因及兩端的DNA序列已知。擬以該突變體的葉片組織為實驗材料，以測序的方式確定突變位點。寫出關(guān)鍵實驗步驟：①；②；③；④基因測序；⑤?！敬鸢浮?1)O2和H+ATP和NADPH(2)減少缺鉀會使葉綠素合成相關(guān)酶的活性降低缺鉀會影響細胞的滲透調(diào)節(jié)，進而影響細胞對Mg、N等的吸收，使葉綠素合成減少(3)分別提取該組織細胞的細胞核DNA和葉綠體DNA根據(jù)編碼Rubisco的兩個基因的兩端DNA序列設(shè)計相應(yīng)引物利用提取的DNA和設(shè)計的引物分別進行PCR擴增并電泳和已知基因序列進行比較【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段：1、光反應(yīng)階段是在類囊體的薄膜上進行的。葉綠體中光合色素吸收的光能將水分解為氧和H+，氧直接以氧分子的形式釋放出去，H+與氧化型輔酶Ⅱ（NADP+）結(jié)合，形成還原型輔酶Ⅱ（NADPH）。還原型輔酶Ⅱ作為活潑的還原劑，參與暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)，同時也儲存部分能量供暗反應(yīng)階段利用；在有關(guān)酶的催化作用下，提供能量促使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP。2、暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進行，在特定酶的作用下，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合，形成兩個三碳化合物。在有關(guān)酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原。一些接受能量并被還原的三碳化合物，在酶的作用下經(jīng)過一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為糖類；另一些接受能量并被還原的三碳化合物，經(jīng)過一系列變化，又形成五碳化合物?！驹斀狻浚?）植物光反應(yīng)過程中水的光解會產(chǎn)生O2和H+，H+和NADP+結(jié)合產(chǎn)生NADPH。該過程中光能轉(zhuǎn)化為電能，電能再轉(zhuǎn)化為儲存在ATP和NADPH中的化學(xué)能。（2）長期缺鉀導(dǎo)致該植物的葉綠素含量降低，其原因是鉀參與酶活性的調(diào)節(jié)，缺鉀會降低葉綠素合成相關(guān)酶的活性；鉀參與滲透調(diào)節(jié)，缺鉀會影響細胞滲透壓，進而影響細胞對Mg、N等的吸收，而Mg和N是合成葉綠素的原料，因此最終會影響葉綠素的合成。（3）Rubisco由兩個基因編碼，這兩個基因及兩端的DNA序列已知，因此檢測其是否突變的基本思路利利用PCR技術(shù)擴增突變體的相應(yīng)基因，測序后和已知序列進行比較。其具體步驟為：①分別提取該組織細胞的細胞核DNA和葉綠體DNA；②根據(jù)編碼Rubisco的兩個基因的兩端DNA序列設(shè)計相應(yīng)引物；③利用提取的DNA和設(shè)計的引物分別進行PCR擴增并電泳；④基因測序；⑤和已知基因序列進行比較。16．（2024·浙江·高考真題）原產(chǎn)熱帶的觀賞植物一品紅，花小，頂部有像花瓣一樣的紅色葉片，下部葉片綠色?；卮鹣铝袉栴}：(1)科學(xué)研究一般經(jīng)歷觀察現(xiàn)象、提出問題、查找信息、作出假設(shè)、驗證假設(shè)等過程。①某同學(xué)觀察一品紅的葉片顏色，提出了問題：紅葉是否具有光合作用能力。②該同學(xué)檢索文獻獲得相關(guān)資料：植物能通過光合作用合成淀粉。檢測葉片中淀粉的方法，先將葉片浸入沸水處理；再轉(zhuǎn)入熱甲醇處理；然后將葉片置于含有少量水的培養(yǎng)皿內(nèi)并展開，滴加碘-碘化鉀溶液（或碘液），觀察顏色變化。③結(jié)合上述資料，作出可通過實驗驗證的假設(shè)：。④為驗證假設(shè)進行實驗。請完善分組處理，并將支持假設(shè)的預(yù)期結(jié)果填入表格。分組處理預(yù)期結(jié)果綠葉+光照變藍綠葉+黑暗不變藍ⅰⅱⅲⅳ⑤分析：檢測葉片淀粉的方法中，葉片浸入沸水處理的目的是。熱甲醇處理的目的是．(2)對一品紅研究發(fā)現(xiàn)，紅葉和綠葉的葉綠素含量分別為0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，紅葉含有較多的水溶性花青素。在不同光強下測得的qNP值和電子傳遞速率（ETR）值分別如圖甲、乙所示。qNP值反映葉綠體通過熱耗散的方式去除過剩光能的能力；ETR值反映光合膜上電子傳遞的速率，與光反應(yīng)速率呈正相關(guān)?；ㄇ嗨嘏c葉綠素的吸收光譜如圖丙所示。

①分析圖甲可知，在光強500～2000μmol·m-2·s-1范圍內(nèi)，相對于綠葉，紅葉的能力較弱。分析圖乙可知，在光強800～2000μmol·m-2·s-1，范圍內(nèi)，紅葉并未出現(xiàn)類似綠葉的光合作用被現(xiàn)象。結(jié)合圖丙可知，強光下，貯藏于紅葉細胞內(nèi)的花青素可通過方式達到保護葉綠體的作用。②現(xiàn)有實驗證實，生長在高光強環(huán)境下的一品紅，紅葉葉面積大，顏色更紅。綜合上述研究結(jié)果可知，在強光環(huán)境下，紅葉具有較高花青素含量和較大葉面積，其作用除了能進行光合作用外，還有保護的功能。一品紅的花小，不受關(guān)注，但能依賴花瓣狀的紅葉吸引，完成傳粉?！敬鸢浮?1)紅葉具有光合作用能力紅葉+光照變藍紅葉+黑暗不變藍殺死紅葉細胞，溶解花青素，以免影響實驗結(jié)果的觀察溶解葉綠素，以免影響實驗結(jié)果的觀察(2)葉綠體通過熱耗散的方式去除過剩光能抑制液泡吸收過剩光能的葉綠體昆蟲（蜜蜂、蝴蝶等）【分析】1、花青素功能：①光保護作用：花青素具有2個吸收高峰，分別位于270~290nm紫外光區(qū)域和500~550nm可見光區(qū)域，這也就決定了植物中所含的花青素在一定程度上會影響光合作用，因此，推測其具有吸收過濾可見光和紫外光的保護作用。②滲透調(diào)節(jié)作用：花青素作為一種水溶性色素，具有滲透調(diào)節(jié)的作用。在低溫脅迫下，植物花青素合成的相關(guān)酶活性增加，促使營養(yǎng)器官中積累的碳水化合物轉(zhuǎn)化為花青素，表皮細胞液泡中的花青素使得葉片滲透勢降低，降低冰點以減少凍害，從而抵御逆境脅迫。2、根據(jù)題意及表格內(nèi)容可知，該實驗為對照實驗，需要設(shè)置綠葉+光照、綠葉+黑暗、紅葉+光照、紅葉+黑暗四個小組。3、圖甲：自變量為光照強度和葉片顏色，因變量為qNP值；圖乙：自變量為光照強度和葉片顏色，因變量為ETR值?！驹斀狻浚?）根據(jù)實驗的問題，提出假設(shè)：紅葉具有光合作用能力。為探究紅葉是否像綠葉一樣具有光合作用的能力，需分別設(shè)置綠葉+光照、綠葉+黑暗、紅葉+光照、紅葉+黑暗四個小組。若假設(shè)紅葉具有光合作用能力成立，則紅葉+光照組中，溶液變藍；紅葉+黑暗組中，溶液不變藍。整個實驗步驟中，先用沸水處理葉片，將細胞殺死，溶解細胞中的花青素；再將葉片轉(zhuǎn)移到甲醇溶液中，溶解細胞中的葉綠素，以免影響后續(xù)實驗結(jié)果的觀察。（2）分析圖甲可知，自變量為光照強度和葉片顏色，因變量為qNP值，當(dāng)光照強度為500～2000μmol·m-2·s-1范圍內(nèi)時，紅葉的qNP值較小，即紅葉中葉綠體通過熱耗散的方式去除過剩光能的能力較弱。分析圖乙可知，隨著光照強度的增加，綠葉的ETR值顯增大，當(dāng)光照強度超過800μmol·m-2·s-1時，ETR值減小，即隨著光照強度增加，綠葉光合速率先增大后減小，推出光照強度超過一定范圍時，綠葉的光合作用反而被抑制。而根據(jù)圖示可知，在光照強度為500～2000μmol·m-2·s-1范圍內(nèi)時，紅葉并未出現(xiàn)光合作用被抑制的情況。紅葉中葉綠體通過熱耗散的方式去除過剩光能的能力較低，結(jié)合圖丙可知，儲藏在細胞的液泡中花青素，可通過吸收吸收多余光能（藍光、綠光）的方式，從而保護葉綠體不受強光損傷。大量研究表明，花青素具有緩解葉片中光氧化損傷的潛力，主要通過屏蔽葉綠體過多的高能量量子和清除活性氧物質(zhì)。綜合上述研究結(jié)果可知，在強光環(huán)境下，大面積的紅葉細胞中富含花青素，能有效保護葉綠體不受強光損傷。一品紅的花小，不受關(guān)注，但能依賴花瓣狀的紅葉吸引昆蟲（蜜蜂、蝴蝶等），為其完成傳粉工作。17．（2024·廣東·高考真題）某湖泊曾處于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)，水面漂浮著大量浮游藻類。管理部門通過控源、清淤、換水以及引種沉水植物等手段，成功實現(xiàn)了水體生態(tài)恢復(fù)。引種的3種多年生草本沉水植物（①金魚藻、②黑藻、③苦草，答題時植物名稱可用對應(yīng)序號表示）在不同光照強度下光合速率及水質(zhì)凈化能力見圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)湖水富營養(yǎng)化時，浮游藻類大量繁殖，水體透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有機物少于的有機物，最終衰退和消亡。(2)生態(tài)恢復(fù)后，該湖泊形成了以上述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂直結(jié)構(gòu)，從湖底到水面依次是，其原因是。(3)為了達到湖水凈化的目的，選擇引種上述3種草本沉水植物的理由是，三者配合能實現(xiàn)綜合治理效果。(4)上述3種草本沉水植物中只有黑藻具（C4光合作用途徑（濃縮CO2形成高濃度（C4后，再分解成（CO2傳遞給C5）使其在CO2受限的水體中仍可有效地進行光合作用，在水生植物群落中競爭力較強。根據(jù)圖a設(shè)計一個簡單的實驗方案，驗證黑藻的碳濃縮優(yōu)勢，完成下列表格。實驗設(shè)計方案實驗材料對照組：

實驗組：黑藻實驗條件控制光照強度為μmol·m-2·s-1營養(yǎng)及環(huán)境條件相同且適宜，培養(yǎng)時間相同控制條件測量指標(5)目前在湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強光抑制造成生長不良，此外，大量沉水植物葉片凋落，需及時打撈，增加維護成本。針對這兩個實際問題從生態(tài)學(xué)角度提出合理的解決措施?！敬鸢浮?1)呼吸作用消耗(2)③②①最大光合速率對應(yīng)光強度依次升高(3)①(金魚藻)除藻率高，②(黑藻)除氮率高，③(苦草)除磷高(4)金魚藻500二氧化碳濃度較低且相同氧氣釋放量(5)合理引入浮水植物，減弱沉水植物的光照強度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物【分析】圖a分析，一定范圍內(nèi)光照強度增大，三種植物的光合速率加快，光照強度超過一定范圍，三種植物的光合速率均減小。圖b分析，金魚藻、黑藻和苦草都能在一定程度上去除氮和磷、藻?！驹斀狻浚?）由于湖底光照不足，導(dǎo)致原有沉水植物因光合作用合成的有機物少于細胞呼吸消耗的有機物，生物量在減少，不足以維持生長，最終衰退和消亡。（2）據(jù)圖分析，最大光合速率對應(yīng)光強度依次升高，因此生態(tài)恢復(fù)后，該湖泊形成了以上述3種草本沉水植物為優(yōu)勢的群落垂直結(jié)構(gòu)，從湖底到水面依次是③②①。（3）據(jù)圖b分析，金魚藻除藻率高，黑藻除氮率高，苦草除磷率高，三者配合能高效的去除氮、磷和藻，能實現(xiàn)綜合治理效果。（4）本實驗的實驗?zāi)康氖球炞C黑藻的碳濃縮優(yōu)勢，自變量是植物種類，即黑藻、金魚藻，因此對照組是金魚藻。無關(guān)變量應(yīng)該保持相同且適宜，黑藻在光照強度為500μmol·m-2·s-1時光合速率最強，因此控制光照強度為500μmol·m-2·s-1。為的是驗證碳濃縮優(yōu)勢，因此控制條件為低二氧化碳濃度。因變量是光合速率的快慢，因此檢測指標是單位時間釋放氧氣的量。（5）目前的兩個實際問題是湖邊淺水區(qū)種植的沉水植物因強光抑制造成生長不良，大量沉水植物葉片凋落，需及時打撈，增加維護成本，因此可以合理引入浮水植物，減弱沉水植物的光照強度；合理引入以沉水植物凋落葉片為食物的生物。18．（2024·湖北·高考真題）氣孔是指植物葉表皮組織上兩個保衛(wèi)細胞之間的孔隙。植物通過調(diào)節(jié)氣孔大小，控制CO2進入和水分的散失，影響光合作用和含水量?？蒲泄ぷ髡咭詳M南芥為實驗材料，研究并發(fā)現(xiàn)了相關(guān)環(huán)境因素調(diào)控氣孔關(guān)閉的機理（圖1）。已知ht1基因、rhc1基因各編碼蛋白甲和乙中的一種，但對應(yīng)關(guān)系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突變體（h）、rhc1基因功能缺失突變體（r）和ht1/rhc1雙基因功能缺失突變體（h/r），進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖2所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)保衛(wèi)細胞液泡中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)運到胞外，導(dǎo)致保衛(wèi)細胞（填“吸水”或“失水”），引起氣孔關(guān)閉，進而使植物光合作用速率（填“增大”或“不變”或“減小”）。(2)圖2中的wt組和r組對比，說明高濃度CO2時rhc1基因產(chǎn)物（填“促進”或“抑制”）氣孔關(guān)閉。(3)由圖1可知，短暫干旱環(huán)境中，植物體內(nèi)脫落酸含量上升，這對植物的積極意義是。(4)根據(jù)實驗結(jié)果判斷：編碼蛋白甲的基因是（填“ht1”或“rhc1”）?！敬鸢浮?1)失水減小(2)促進(3)干旱條件下脫落酸含量升高，促進葉片脫落，抑制氣孔開放，能夠減少蒸騰作用，保存植物體內(nèi)水分，使植物能夠在干旱中生存(4)rhc1【分析】1、溶液的滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。2、脫落酸在根冠和萎蔫的葉片中合成較多，在將要脫落和進入休眠期的器官和組織中含量較多，脫落酸是植物生長抑制劑，它能夠抑制細胞的分裂和種子的萌發(fā)，還有促進葉和果實的衰老和脫落，促進休眠和提高抗逆能力等作用。3、分析圖2可知，高濃度CO2時，r組氣孔開放度均高于wt組、h組和h/r組，結(jié)合圖1分析，高濃度CO2時蛋白甲經(jīng)過一系列調(diào)控機制最終使氣孔關(guān)閉。r組是rhc1基因功能缺失突變體，高濃度CO2時，r組氣孔開放度高，說明缺失rhc1基因編碼的蛋白質(zhì)不能夠引起氣孔關(guān)閉，由此推測，rhc1基因編碼的是蛋白甲。【詳解】（1）保衛(wèi)細胞液泡中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)運到胞外，導(dǎo)致細胞液的滲透壓降低，保衛(wèi)細胞失水引起氣孔關(guān)閉。氣孔關(guān)閉后，CO2吸收減少，光合速率減小。（2）r組是rhc1基因功能缺失突變體，即缺少rhc1基因產(chǎn)物，wt組能正常表達rhc1基因產(chǎn)物。分析圖2，高濃度CO2時，wt組氣孔開放度低于r組，說明rhc1基因產(chǎn)物能促進氣孔關(guān)閉。（3）脫落酸是植物生長抑制劑，它能夠抑制細胞的分裂和種子的萌發(fā)，還有促進葉和果實的衰老和脫落。干旱條件下脫落酸含量升高，促進葉片脫落，抑制氣孔開放，能夠減少蒸騰作用，保存植物體內(nèi)水分，使植物能夠在干旱中生存。（4）分析圖2可知，高濃度CO2時，r組氣孔開放度均高于wt組、h組和h/r組，結(jié)合圖1分析，高濃度CO2時蛋白甲經(jīng)過一系列調(diào)控機制最終使氣孔關(guān)閉。r組是rhc1基因功能缺失突變體，高濃度CO2時，r組氣孔開放度高，說明缺失rhc1基因編碼的蛋白質(zhì)不能夠引起氣孔關(guān)閉，由此推測，rhc1基因編碼的是蛋白甲。19．（2024·全國·高考真題）在自然條件下，某植物葉片光合速率和呼吸速率隨溫度變化的趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。

(1)該植物葉片在溫度a和c時的光合速率相等，葉片有機物積累速率（填“相等”或“不相等”），原因是。(2)在溫度d時，該植物體的干重會減少，原因是。(3)溫度超過b時，該植物由于暗反應(yīng)速率降低導(dǎo)致光合速率降低。暗反應(yīng)速率降低的原因可能是。（答出一點即可）(4)通常情況下，為了最大程度地獲得光合產(chǎn)物，農(nóng)作物在溫室栽培過程中，白天溫室的溫度應(yīng)控制在最大時的溫度。【答案】(1)不相等溫度a和c時的呼吸速率不相等(2)溫度d時，葉片的光合速率與呼吸速率相等，但植物的根部等細胞不進行光合作用，仍呼吸消耗有機物，導(dǎo)致植物體的干重減少(3)溫度過高，導(dǎo)致部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，暗反應(yīng)速率降低；溫度過高，導(dǎo)致酶的活性降低，使暗反應(yīng)速率降低(4)光合速率和呼吸速率差值【分析】影響光合作用的因素有：光照強度、溫度、CO2濃度、酶的活性和數(shù)量、光合色素含量等?！驹斀狻浚?）該植物葉片在溫度a和c時的光合速率相等，但由于呼吸速率不同，因此葉片有機物積累速率不相等。（2）在溫度d時，葉片的光合速率與呼吸速率相等，但由于植物有些細胞不進行光合作用如根部細胞，因此該植物體的干重會減少。（3）溫度超過b時，為了降低蒸騰作用，部分氣孔關(guān)閉，使CO2供應(yīng)不足，暗反應(yīng)速率降低；同時使酶的活性降低，導(dǎo)致CO2固定速率減慢，C3還原速率減慢，進而使暗反應(yīng)速率降低。（4）為了最大程度地獲得光合產(chǎn)物，農(nóng)作物在溫室栽培過程中，白天溫室的溫度應(yīng)控制在光合速率與呼吸速率差值最大時的溫度，有利于有機物的積累。20．（2024·山東·高考真題）從開花至籽粒成熟，小麥葉片逐漸變黃。與野生型相比，某突變體葉片變黃的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究發(fā)現(xiàn)，該突變體內(nèi)細胞分裂素合成異常，進而影響了類囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性，而呼吸代謝不受影響。類囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性檢測結(jié)果如圖所示，開花14天后植株的胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度如表所示，其中Lov為細胞分裂素合成抑制劑，KT為細胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)劑，氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開的程度。已知蔗糖轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖分解為單糖。檢測指標植株14天21天28天胞間CO2濃度（μmolCO2mol-1）野生型140151270突變體110140205氣孔導(dǎo)度（molH2Om-2s-1）野生型1259541突變體14011278

(1)光反應(yīng)在類囊體上進行，生成可供暗反應(yīng)利用的物質(zhì)有。結(jié)合細胞分裂素的作用，據(jù)圖分析，與野生型相比，開花后突變體葉片變黃的速度慢的原因是。(2)光飽和點是光合速率達到最大時的最低光照強度。據(jù)表分析，與野生型相比，開花14天后突變體的光飽和點（填“高”或“低”），理由是。(3)已知葉片的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式運輸?shù)街仓旮魈帯?jù)圖分析，突變體籽粒淀粉含量低的原因是?！敬鸢浮?1)ATP、NADPH突變體細胞分裂素合成更多，而細胞分裂素能促進葉綠素的合成(2)高突變體氣孔導(dǎo)度更大而胞間CO2濃度更小，而呼吸作用不受影響，說明相同光照強度下，突變體光合作用消耗CO2速率更大，因此突變體吸收利用光能的效率更高。在其他限制因素相同的情況下，突變體可以利用更多的光能，因此光飽和點更高(3)葉片的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式運輸?shù)街仓旮魈?，而蔗糖轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖分解為單糖，表中突變體蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性大于野生型，因此突變體內(nèi)可向外運輸?shù)阶蚜５恼崽巧儆谝吧汀痉治觥抗夂献饔玫墓夥磻?yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。【詳解】（1）光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH可用于暗反應(yīng)C3的還原。對比野生型和突變型不同條件下類囊體膜蛋白穩(wěn)定性可知，不同條件下突變型類囊體膜蛋白穩(wěn)定性均高于野生型，可能是突變型細胞分裂素合成增加，使類囊體膜蛋白穩(wěn)定性增強，而細胞分裂素可促進葉綠素的合成，故與野生型相比，開花后突變體葉片變黃的速度慢。（2）據(jù)表可知，突變體氣孔導(dǎo)度更大而胞間CO2濃度更小，而呼吸作用不受影響，說明相同光照強度下，突變體光合作用消耗CO2速率更大，因此突變體吸收利用光能的效率更高，在其他限制因素相同的情況下，突變體可以利用更多的光能，因此光飽和點更高。（3）據(jù)圖可知，與野生型相比，突變體蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性更高，而蔗糖轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖分解為單糖，故突變體內(nèi)蔗糖減少，且葉片的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式運輸?shù)街仓旮魈?，因此突變體向外運輸?shù)恼崽菧p少，導(dǎo)致籽粒淀粉含量低。21．（2024·吉林·高考真題）在光下葉綠體中的C5能與CO2反應(yīng)形成C3；當(dāng)CO2/O2比值低時，C5也能與O2反應(yīng)形成C2等化合物。C2在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體中經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)完成光呼吸過程。上述過程在葉綠體與線粒體中主要物質(zhì)變化如圖1。光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程?；卮鹣铝袉栴}。(1)反應(yīng)①是過程。(2)與光呼吸不同，以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場所是和。(3)我國科學(xué)家將改變光呼吸的相關(guān)基因轉(zhuǎn)入某種農(nóng)作物野生型植株（WT），得到轉(zhuǎn)基因株系1和2，測定凈光合速率，結(jié)果如圖2、圖3。圖2中植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外，還可來自和（填生理過程）。7—10時株系1和2與WT凈光合速率逐漸產(chǎn)生差異，原因是。據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)（填“能”或“不能”）計算出株系1的總光合速率，理由是。(4)結(jié)合上述結(jié)果分析，選擇轉(zhuǎn)基因株系1進行種植，產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢，判斷的依據(jù)是。【答案】(1)CO2的固定(2)細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)(3)光呼吸呼吸作用7—10時，隨著光照強度的增加，株系1和2由于轉(zhuǎn)入了改變光呼吸的相關(guān)基因，導(dǎo)致光呼吸速率降低，光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程不能總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，呼吸速率為光照強度為0時二氧化碳的釋放速率，圖3的橫坐標為二氧化碳的濃度，無法得出呼吸速率，(4)與株系2與WT相比，轉(zhuǎn)基因株系1的凈光合速率最大【分析】1、光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，①光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生NADPH與氧氣，以及ATP的形成；②光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和NADPH的作用下還原生成糖類等有機物；光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。2、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三階段是氧氣和NADH反應(yīng)生成水，合成大量ATP。【詳解】（1）在光合作用的暗反應(yīng)過程中，CO2在特定酶的作用下，與C5結(jié)合形成兩個C3，這個過程稱作CO2的固定，故反應(yīng)①是CO2的固定過程。（2）有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜。有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP，以葡萄糖為反應(yīng)物的有氧呼吸產(chǎn)生NADH的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)。（3）由圖1可知，在線粒體中進行光呼吸的過程中，也會產(chǎn)生二氧化碳，因此植物光合作用CO2的來源除了有外界環(huán)境外，還可來自光呼吸、呼吸作用。7—10時，隨著光照強度的增加，株系1和2由于轉(zhuǎn)入了改變光呼吸的相關(guān)基因，導(dǎo)致光呼吸速率降低，光呼吸將已經(jīng)同化的碳釋放，且整體上是消耗能量的過程，因此與WT相比，株系1和2的凈光合速率較高。總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，呼吸速率為光照強度為0時二氧化碳的釋放速率，圖3的橫坐標為二氧化碳的濃度，因此無法得出呼吸速率，故據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)不能計算出株系1的總光合速率。（4）由圖2、圖3可知，與株系2與WT相比，轉(zhuǎn)基因株系1的凈光合速率最大，因此選擇轉(zhuǎn)基因株系1進行種植，產(chǎn)量可能更具優(yōu)勢。22．（2024·全國·高考真題）某同學(xué)將一種高等植物幼苗分為4組（a、b、c、d），分別置于密閉裝置中照光培養(yǎng)，a、b、c、d組的光照強度依次增大，實驗過程中溫度保持恒定。一段時間（t）后測定裝置內(nèi)O2濃度，結(jié)果如圖所示，其中M為初始O2濃度，c、d組O2濃度相同?；卮鹣铝袉栴}。

(1)太陽光中的可見光由不同顏色的光組成，其中高等植物光合作用利用的光主要是，原因是。(2)光照t時間時，a組CO2濃度（填“大于”“小于”或“等于”）b組。(3)若延長光照時間c、d組O2濃度不再增加，則光照t時間時a、b、c中光合速率最大的是組，判斷依據(jù)是。(4)光照t時間后，將d組密閉裝置打開，并以c組光照強度繼續(xù)照光，其幼苗光合速率會（填“升高”“降低”或“不變”）?！敬鸢浮?1)紅光和藍紫光光合色素可分為葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光(2)大于(3)b再延長光照時長，c和d組氧氣的濃度不再增加，說明此時受CO2的影響，光合速率等于呼吸速率，由于溫度保持恒定，所以a、b、c三組的呼吸速率都是一樣的，ac兩組的光合速率都等于呼吸速率，說明a、c兩組的光合速率都相等且都等于呼吸速率，而b組的由于光照較弱，消耗的CO2較少，所以t時光合速率仍然大于呼吸速率(4)升高【分析】1、光合作用的過程：（1）光反應(yīng)階段：①場所：類囊體薄膜；②物質(zhì)變化：水的光解、ATP的合成；③能量變化：光能→ATP、NADPH中的化學(xué)能。（1）暗反應(yīng)階段：①場所：葉綠體基質(zhì)；②物質(zhì)變化：CO2的固定、C3的還原；③能量變化：ATP、NADPH中的化學(xué)能艦艇有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能。2、分析題干：將植株置于密閉容器中并給予光照，植株會進行光合作用和呼吸作用，瓶內(nèi)O2濃度的變化可表示凈光合速率。a、b、c、d組的光照強度依次增大，但c、d組O2濃度相同，說明c點的光照強度為光飽和點。【詳解】（1）光合色素可分為葉綠素和類胡蘿卜兩大類，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，屬于可見光。（2）植物會進行光合作用和呼吸作用，光合作用消耗CO2產(chǎn)生O2，呼吸作用消耗O2產(chǎn)生CO2。分析圖可知，光照t時間時，a組中的O2濃度少于b組，說明b組產(chǎn)生的O2更多，光合速率更大，消耗的CO2更多，即a組CO2濃度大于b組。（3）再延長光照時長，c和d組氧氣的濃度不再增加，說明此時受CO2的影響，光合速率等于呼吸速率，由于溫度保持恒定，所以a、b、c三組的呼吸速率都是一樣的，ac兩組的光合速率都等于呼吸速率，說明a、c兩組的光合速率都相等且都等于呼吸速率，而b組的由于光照較弱，消耗的CO2較少，所以t時光合速率仍然大于呼吸速率。（4）光照t時間后，c、d組O2濃度相同，即c、d組光合速率不再變化，c組的光照強度為光飽和點。將d組密閉裝置打開，會增加CO2濃度，并以c組光照強度繼續(xù)照光，其幼苗光合速率會升高。23．（2024·浙江·高考真題）長江流域的油菜生產(chǎn)易受漬害。漬害是因洪、澇積水或地下水位過度升高，導(dǎo)致作物根系長期缺氧，對植株造成的脅迫及傷害。回答下列問題：(1)發(fā)生漬害時，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸為主，有氧呼吸釋放能量最多的是第階段。地下部分細胞利用丙酮酸進行乙醇發(fā)酵。這一過程發(fā)生的場所是，此代謝過程中需要乙醇脫氫酶的催化，促進氫接受體（NAD+）再生，從而使得以順利進行。因此，漬害條件下乙醇脫氫酶活性越高的品種越（耐漬害/不耐漬害）。(2)以不同漬害能力的油菜品種為材料，經(jīng)不同時長的漬害處理，測定相關(guān)生理指標并進行相關(guān)性分析，結(jié)果見下表。光合速率蒸騰速率氣孔導(dǎo)度胞間CO2濃度葉綠素含量光合速率1蒸騰速率0.951氣孔導(dǎo)度0.990.941胞間CO2濃度-0.99-0.98-0.991葉綠素含量0.860.900.90-0.931注：表中數(shù)值為相關(guān)系數(shù)（r），代表兩個指標之間相關(guān)的密切程度。當(dāng)|r|接近1時，相關(guān)越密切，越接近0時相關(guān)越不密切。據(jù)表分析，與葉綠素含量呈負相關(guān)的指標是。已知漬害條件下光合速率顯著下降，則蒸騰速率呈趨勢。綜合分析表內(nèi)各指標的相關(guān)性，光合速率下降主要由（氣孔限制因素/非氣孔限制因素）導(dǎo)致的，理由是。(3)植物通過形成系列適應(yīng)機制響應(yīng)漬害。受漬害時，植物體內(nèi)（激素）大量積累，誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，調(diào)整相關(guān)反應(yīng)，防止有毒物質(zhì)積累，提高植物對漬害的耐受力；漬害發(fā)生后，有些植物根系細胞通過，將自身某些薄壁組織轉(zhuǎn)化腔隙，形成通氣組織，促進氧氣運輸?shù)礁?，緩解漬害?！敬鸢浮?1)三/3細胞質(zhì)基質(zhì)葡萄糖分解（糖酵解）耐漬害(2)胞間CO2濃度下降非氣孔限制因素胞間CO2濃度與光合速率和氣孔導(dǎo)度呈負相關(guān)(3)脫落酸程序性死亡/凋亡【詳解】（1）有氧呼吸第三階段在線粒體內(nèi)膜進行，是有氧呼吸過程中釋放能量最多的階段。乙醇發(fā)酵（無氧呼吸）的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，該過程需要NAD+參與，所以氫接受體（NAD+）再生，有利于葡萄糖分解的正常進行，由此可知，漬害條件下乙醇脫氫酶活性越高的品種能產(chǎn)生更多的能量維持生命活動的進行，更加耐漬害。（2）由表可知，葉綠素含量與胞間CO2濃度的相關(guān)系數(shù)為負值，說明二者呈負相關(guān)。光合速率與蒸騰速率的相關(guān)系數(shù)為0.95，為正相關(guān)，所以光合速率顯著下降，則蒸騰速率呈下降趨勢。由于胞間CO2濃度與光合速率和氣孔導(dǎo)度呈負相關(guān)，即雖然氣孔導(dǎo)度下降，但胞間CO2上升，說明光合速率下降主要由非氣孔限制因素導(dǎo)致的。（3）脫落酸具有誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉的功能，在受漬害時，其誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，調(diào)整相關(guān)反應(yīng)，防止有毒物質(zhì)積累，提高植物對漬害的耐受力。漬害發(fā)生后，有些植物根系細胞通過通過凋亡（程序性死亡），從而形成腔隙，進一步形成通氣組織，促進氧氣運輸?shù)礁浚徑鉂n害?！?023年高考真題〗一、選擇題1．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發(fā)現(xiàn)平均氣溫每升高1℃，水稻、小麥等作物減產(chǎn)約3%~8%。關(guān)于高溫下作物減產(chǎn)的原因，下列敘述錯誤的是（）A．呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分B．光合作用強度減弱，有機物合成減少C．蒸騰作用增強，植物易失水發(fā)生萎蔫D．葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADH和ATP減少【答案】D【分析】溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性，一般而言，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強度隨著溫度的升高而增強?！驹斀狻緼、高溫使呼吸酶的活性增強，呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分，A正確；B、高溫使氣孔導(dǎo)度變小，光合作用強度減弱，有機物合成減少，B正確；C、高溫使作物蒸騰作用增強，植物易失水發(fā)生萎蔫，C正確；D、高溫使作物葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADPH和ATP減少，D錯誤。故選D。2．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體，PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強或減弱對光能的捕獲（如圖所示）。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是（）A．葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲增強B．Mg2+含量減少會導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲減弱C．弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，不利于對光能的捕獲D．PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H+、電子和O2【答案】C【分析】由題干信息可知，強光下LHC蛋白激酶的催化LHCⅡ與PSⅡ的分離，弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，來改變對光能的捕獲強度?！驹斀狻緼、葉肉細胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ與PSⅡ分離減少，PSIⅡ光復(fù)合體對光能的捕獲增強，A正確；B、Mg2+是葉綠素的組成成分，其含量減少會導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體上的葉綠素含量減少，導(dǎo)致對光能的捕獲減弱，B正確；C、弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，增強對光能的捕獲，C錯誤；D、PSⅡ光復(fù)合體能吸收光能，并分解水，水的光解產(chǎn)生H+、電子和O2，D正確。故選C。3．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）在兩種光照強度下，不同溫度對某植物CO2吸收速率的影響如圖。對此圖理解錯誤的是（）A．在低光強下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升B．在高光強下，M點左側(cè)CO2吸收速率升高與光合酶活性增強相關(guān)C．在圖中兩個CP點處，植物均不能進行光合作用D．圖中M點處光合速率與呼吸速率的差值最大【答案】C【分析】本實驗的自變量為光照強度和溫度，因變量為CO2吸收速率?！驹斀狻緼、CO2吸收速率代表凈光合速率，低光強下，CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升，需要從外界吸收的CO2減少，A正確；B、在高光強下，M點左側(cè)CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增強，B正確；C、CP點代表呼吸速率等于光合速率，植物可以進行光合作用，C錯誤；D、圖中M點處CO2吸收速率最大，即凈光合速率最大，也就是光合速率與呼吸速率的差值最大，D正確。故選C。4．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）植物葉片中的色素對植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯誤的是（

）A．氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C．用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區(qū)有吸收峰D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越慢【答案】D【分析】1、葉綠體色素提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有機溶劑中，所以可用無水酒精等提取色素；分離色素原理是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。2、葉綠素主要吸收藍紫光和紅橙光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。【詳解】A、葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg，氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素，A正確；B、光反應(yīng)的場所是類囊體的薄膜，需要光合色素吸收光能，葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上，B正確；C、類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍紫光區(qū)有吸收峰，C正確；D、葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴散得越快，D錯誤。故選D。二、綜合題5．（2023·山東·高考真題）當(dāng)植物吸收的光能過多時，過剩的光能會對光反應(yīng)階段的PSⅡ復(fù)合體（PSⅡ）造成損傷，使PSⅡ活性降低，進而導(dǎo)致光合作用強度減弱。細胞可通過非光化學(xué)淬滅（NPQ）將過剩的光能耗散，減少多余光能對PSⅡ的損傷。已知擬南芥的H蛋白有2個功能：①修復(fù)損傷的PSⅡ；②參與NPQ的調(diào)節(jié)?？蒲腥藛T以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖所示。實驗中強光照射時對野生型和突變體光照的強度相同，且強光對二者的PSⅡ均造成了損傷。(1)該實驗的自變量為______。該實驗的無關(guān)變量中，影響光合作用強度的主要環(huán)境因素有_________（答出2個因素即可）。(2)根據(jù)本實驗，____（填“能”或“不能”）比較出強光照射下突變體與野生型的PSⅡ活性強弱，理由是__________。(3)據(jù)圖分析，與野生型相比，強光照射下突變體中流向光合作用的能量__________（填“多”或“少”）。若測得突變體的暗反應(yīng)強度高于野生型，根據(jù)本實驗推測，原因是__________。【答案】(1)光、H蛋白CO2濃度、溫度(2)不能突變體PS11系統(tǒng)光損傷小但不能修復(fù)，野生型光PS11系統(tǒng)損傷大但能修復(fù)(3)少突變體PNQ高，PS11系統(tǒng)損傷小，雖然損傷不能修復(fù)，但是PS11活性高，光反應(yīng)產(chǎn)物多【分析】光合作用過程：（1）光反應(yīng)場所在葉綠體類囊體薄膜，發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成；（2）暗反應(yīng)場所在葉綠體的基質(zhì)，發(fā)生CO2的固定和C3的還原，消耗ATP和NADPH?！驹斀狻浚?）據(jù)題意擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進行了相關(guān)實驗，實驗中強光照射時對野生型和突變體光照的強度相同，結(jié)合題圖分析實驗的自變量有光照、H蛋白；影響光合作用強度的主要環(huán)境因素有CO2濃度、溫度、水分等。（2）據(jù)圖分析，強光照射下突變體的NPQ/相對值比野生型的NPQ/相對值高，能減少強光對PSⅡ復(fù)合體造成損傷。但是野生型含有H蛋白，能對損傷后的PSⅡ進行修復(fù)，故不能確定強光照射下突變體與野生型的PSⅡ活性強弱。（3）據(jù)圖分析，強光照射下突變體中NPQ/相對值，而NPQ能將過剩的光能耗散，從而使流向光合作用的能量減少；突變體的NPQ強度大，能夠減少強光對PSII的損傷且減少作用大于野生型H蛋白的修復(fù)作用，這樣導(dǎo)致突變體的PSⅡ活性高，能為暗反應(yīng)提供較多的NADPH和ATP促進暗反應(yīng)進行，因此突變體的暗反應(yīng)強度高于野生型。6．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質(zhì)配比對生菜幼苗體內(nèi)的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，不同光質(zhì)配比對生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下：CK組（白光）、A組（紅光：藍光=1：2）、B組（紅光：藍光=3：2）、C組（紅光：藍光=2：1），每組輸出的功率相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)光為生菜的光合作用提供______，又能調(diào)控生菜的形態(tài)建成。生菜吸收營養(yǎng)液中含氮的離子滿足其對氮元素需求，若營養(yǎng)液中的離子濃度過高，根細胞會因______作用失水造成生菜萎蔫。(2)由圖乙可知，A、B、C組的干重都比CK組高，原因是______。由圖甲、圖乙可知，選用紅、藍光配比為______，最有利于生菜產(chǎn)量的提高，原因是______。(3)進一步探究在不同溫度條件下，增施CO2對生菜光合速率的影響，結(jié)果如圖丙所示。由圖可知，在25℃時，提高CO2濃度對提高生菜光合速率的效果最佳，判斷依據(jù)是______。植物工廠利用秸稈發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，冬天可燃燒沼氣以提高CO2濃度，還可以______，使光合速率進一步提高，從農(nóng)業(yè)生態(tài)工程角度分析，優(yōu)點還有______?！敬鸢浮?1)能量滲透(2)光合色素主要吸收紅光和藍紫光紅光：藍光=3：2葉綠素和含氮物質(zhì)的含量最高,光合作用最強(3)光合速率最大且增加值最高升高溫度減少環(huán)境污染，實現(xiàn)能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生【分析】影響光合作用的因素有溫度、光照強度、二氧化碳濃度、葉綠素的含量，酶的含量和活性等。【詳解】（1）植物進行光合作用需要在光照下進行，光為生菜的光合作用提供能量，又