2011-2015年五年高考生物真题分类汇总专题六 光合作用

2011-2015年五年高考生物真题分类汇总与解析

专题六光合作用

2015卷

光合作用

(2015福建卷，3，6分)3、在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是

A、菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质

B、RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行

C、测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法

D、单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高

[答案]B

[命题立意]本题考查光合作用暗反应的相关知识，考查识记和理解能力。难度适中。

[解析]由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B 错误；对14CO2中的C元素进行同位素标记，检测14C3的放射性强度，可以用来测定RuBP 羧化酶的活性，C正确；14C3的生成量的多少表示固定过程的快慢，可以说明该酶活性的高低，D正确。

（2015安徽卷，2，6分）右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是

A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能

B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类

C.被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5

D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高

[答案]C

[解析]根据图示可知：CO2+C5→2C3是二氧化碳的固定，ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A错误；CO2+C5→2C3是二氧化碳的固定，[H] 不参与CO2的固定反应，B错误；被还原的C3在有关酶的催化作用下，可以再形成C3，称为卡尔文循环，C正确；光照强度由强变弱时，在短时间内，造成[H]和ATP减少，C5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C5的含量会下降，D错误。

（2015重庆卷，4，6分）4. 将题4图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应的变化。下列叙述错误的是

A. 黑暗条件下①增大，④减小

B. 光强度低于光补偿点时，①、③增大

C. 光强度等于光补偿点时，②、③保持不变

D. 光强度等于光饱和点时，②减小，④增大，

【答案】B

【解析】黑暗条件下该细胞不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，因此胞外CO2浓度会增大，而胞外O2浓度会减小，A项正确；光强低于光补偿点时，光合速率小于呼吸速率，同样会导致胞外CO2浓度会增大，而O2浓度会减小，B项错误；光强等于光补偿点时，光合速率等于呼吸速率，胞外二氧化碳浓度和氧气浓度保持稳定，C项正确；光强等于光饱和点时，光合速率大于呼吸速率，该植物需从外界吸收CO2而释放O2，导致CO2浓度会减小，O2浓度增大，D项正确。

(2015新课标卷Ⅰ，29，9分)29.为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：

A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%

B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。

C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。

D组（对照组）：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。

回答下列问题：

（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量（填“高于”、“等于”或“低于”）D 组植物合成有机物的量，依据是；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要，这些反应发生的部位是叶绿体的。

（2）A、B、C三组处理相比，随着的增加，使光下产生的能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。

【答案】（1）高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94% 光照基质

（2）光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶II

【解析】（1）在该实验中，作为对照组的D组，其是全光照135s，而C组实验的处理是光照和黑暗交替进行，即其仅用了D组的一半时间的光照，但却合成的有机物的量是94%（D 组为100%），故单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。C组光照时间的缩短，说明在光合作用过程中，有些反应，如暗反应不需要光照，而这个过程发生在叶绿体的基质中。

（2）光合作用过程有两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行，其将水分解，产生ATP和还原型辅酶II（[H]）用于暗反应。A、B、C三组处理相比，随着光照时间间隔的减少，光照频率的增加，使光下产生的ATP和[H]能够及时被利用与再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。

2014卷

2．[2014·新课标全国卷Ⅰ] 正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()

A．O2的产生停止

B．CO2的固定加快

C．ATP/ADP比值下降

D．NADPH/NADP＋比值下降

2．B [解析] 用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A 项正确。光反应停止，[H]和ATP 的产生停止，导致暗反应中C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致CO2的固定减慢，B项错误。光反应停止，ATP 的生成减少，ATP/ADP 比值下降，C 项正确。光反应停止，NADPH([H])的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D项正确。

5．[2014·北京卷] 在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是()

A．光合色素的提取与分离

B．用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖

C．大鼠神经细胞的培养

D．制备用于植物组织培养的固体培养基

5．A [解析] 光合色素的提取和分离实验在常温下进行，即在25 ℃的条件可顺利完成，A项正确。用斐林试剂鉴定还原糖实验中需要水浴加热，才能出现砖红色沉淀，常温条件下不发生反应，B项错误。哺乳动物和人类神经细胞的培养的生存环境温度是35～37 ℃，C 项错误。制备用于植物组织培养的固体培养基的温度一般是18～22 ℃，D项错误。

1．[2014·重庆卷] 下列与实验有关的叙述，正确的是()

A．人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色，其细胞核呈绿色

B．剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期

C．叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢

D．在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体的结构

1．A [解析] 人体口腔上皮细胞DNA主要分布在细胞核，DNA被甲基绿染成绿色，A 项正确。在观察大蒜根尖细胞有丝分裂实验中，需经过解离、漂洗、染色、制片等过程才能对细胞进行观察，B项错误。叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散的速度越快，C项错误。在光镜下观察新鲜菠菜叶装片，可以看到呈球形或椭球形的叶绿体，但其亚显微结构需在电子显微镜下才能观察到，D项错误。

2．[2014·四川卷] 生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是() A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式

B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基

C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解

D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)

2．C [解析] 本题考查水在生命活动中的作用。细胞是最基本的生命系统，水以自由水和结合水两种形式存在于细胞中，A项正确。氨基酸脱水缩合形成肽链，此过程脱掉氨基中的一个H和羧基中的－OH生成H2O，B项正确。有氧呼吸第三阶段[H]和O2在线粒体内膜上产生水，[H]来自于有氧呼吸第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸和水的分解，C项错误。在光合作用中，H2O在光下分解，形成[H]用于暗反应将固定的CO2还原成(CH2O)，D项正确。

4．[2014·四川卷] 下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是()

A．用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化

B．用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布

C．用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品

D．用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度

4．A [解析] 改良苯酚品红染液是观察细胞分裂时染色体形态的优良染色剂，可用于染色体数目的观察，A项正确。健那绿是活细胞中线粒体染色的专一性染料，B项错误。纸层析法可用来分离色素，而不能提取色素，C项错误。土壤小动物由于个体小，活动力强，不宜用标志重捕法，常用取样器取样的方法进行采集、调查，D项错误。

4．[2014·江苏卷] 下列叙述与生物学史实相符的是()

A．孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合定律

B．范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气

C．富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也做出了巨大的贡献

D．赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制

4．C [解析] 孟德尔用豌豆进行杂交实验后得出基因的分离及自由组合定律，A项错误。海尔蒙特研究柳树的生长时发现植物生长的养料来自土壤及水，他并没有发现空气参与植物生长，B项错误。沃森和克里克用构建物理模型的方法推算出了DNA分子的双螺旋结构，威尔金斯和富兰克林为他们提供了DNA晶体的X射线衍射图谱，C项正确。赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质而非证明DNA的半保留复制，D项错误。

6．[2014·海南卷] 下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述，错误的是()

A．两种叶片都能吸收蓝紫光

B．两种叶片中均含有类胡萝卜素

C．两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a

D．黄绿色叶片在光反应中不会产生A TP

6．D [解析] 叶片中含有类胡萝卜素和叶绿素，二者均能吸收蓝紫光，A项正确。当叶绿素含量高时呈现绿色，含量低时则呈现类胡萝卜素的颜色，B项正确。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，C项正确。黄绿色叶片在光下仍能进行光合作用，故在光反应过程中能产生ATP用于暗反应的进行，D项错误。

7．C5[2014·海南卷] 关于小麦光合作用的叙述，错误的是()

A．类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应

B．夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高

C．进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原

D．净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长

7．B [解析] 光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，其产生的ATP用于暗反应的进行，A项正确。小麦为C3植物，当夏季晴天光照最强时，气孔关闭，CO2供应不足，此时光合速率降低，B项错误。进入叶绿体的CO2被固定生成C3化合物后才能被NADPH 还原，C项正确。当净光合速率为零时，说明此时没有有机物的积累，长期如此，会导致幼苗生长受阻，D项正确。

31．[2014·全国卷] 植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题：

(1)下图表示了________对某种C3植物和某种C4植物________的影响。当光照强度大于p时，C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积，补充____________气体等。

(2)在光合作用过程中，C4植物吸收的CO2被固定后首先形成________化合物。

(3)C3植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH，这两种物质在叶绿体内形成的部位是________________。NADPH的中文简称是____________________，其在暗反应中作为________剂，用于糖类等有机物的形成。

31．(1)光照强度光合作用强度C4光合作用CO2(2)四碳(或C4)(3)囊状结构薄膜(或类囊体薄膜)还原型辅酶Ⅱ还原

[解析] 本题考查影响光合作用的因素及C3植物和C4植物的有关知识。(1)曲线的横轴是光照强度，即自变量，纵轴是光合作用强度，即因变量，因此曲线表示的是光照强度对某种C3植物和某种C4植物的光合作用强度的影响；光照强时，绿色植物的气孔关闭，C4植物能够利用叶片内细胞间隙含量很低的CO2进行光合作用，而C3植物不能；通常提高光能利用率的措施有延长光合作用时间、增加光合作用面积、增加光照强度、增加空气中CO2含量和供应必需矿质元素等。

(2)C4植物吸收CO2首先被PEP固定生成C4化合物。

(3)光反应发生的场所是在叶绿体囊状结构的薄膜上，NADPH的中文简称是还原型辅酶Ⅱ，NADPH作为还原剂，能将C3化合物还原成糖类等有机物。

26．[2014·福建卷] 氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成[H]和O2，

[H]可参与暗反应，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使[H]转变为氢气。

(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的__________。

(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组)，在特定条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢总量。

实验结果：B组＞A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有________作用。

为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，则需增设两实验组，其培养液为__________________和______________________。

(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是__________________，因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。

26．(1)类囊体薄膜

(2)促进添加CCCP的完全培养液

添加CCCP的缺硫培养液

(3)莱茵衣藻光反应产生的[H]转变为H2，参与暗反应的[H]减少，有机物生成量减少

(4)氧气抑制产氢酶的活性

[解析] (1)莱茵衣藻为真核藻类植物，其光反应阶段捕获光能的场所在叶绿体类囊体薄膜上。

(2)本题第一组实验探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，自变量为硫的有无，因变量为氢的产量，通过完全培养液(A 组)和缺硫培养液(B 组)对照实验，B组缺硫产氢多，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有促进作用；为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，由于自变量不唯一，实验必须遵循单一变量原则和对照原则，所以应增设添加CCCP 的完全培养液组和添加CCCP 的缺硫培养液组作为实验组。

(3)据题干分析，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使[H]转变为H2，导致光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原由于[H]供应不足而受影响，使有机物生成量减少，衣藻生长不良。

(4)根据此题中“可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量”，以及题干“低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高”可知，在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是氧气抑制产氢酶的活性。

27．[2014·江苏卷] 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1～3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：

图1图2

图3

(1)图1表示的生理过程是________________，其主要的生理意义在于______________。

(2)图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明__________________________；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是________________。

(3)图3中ATP参与的主要生理过程是________。

(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图________(填图序号)中的膜结构。

(5)图1～3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是____________________。

(6)图1～3说明生物膜具有的功能有______________________________(写出3项)。

27．(1)有氧呼吸第三阶段为生命活动供能(2)受体蛋白具有特异性垂体(3)暗反应(4)1、2(5)含有的蛋白质不同(6)跨膜运输、信息交流、能量转换等

[解析] (1)图1中膜上发生反应2H＋＋1/2O2→H2O, 可判断该生理过程为有氧呼吸第三阶段反应，图1为线粒体内膜，有氧呼吸释放大量能量为生命活动供能。

(2)图2中3种信号分子在细胞膜外，其中只有1种能与膜受体结合，说明受体蛋白具

有特异性；下丘脑释放的促甲状腺激素释放激素能促使垂体释放促甲状腺激素，故靶器官为

垂体。

(3)图3中膜利用光能发生了水的光解及ATP 的合成，可知该膜是进行了光反应的类囊

体薄膜，光反应产生的ATP 将参与暗反应，为其提供能量。

(4)动物和植物都具有的膜是图1线粒体膜和图2细胞膜，而图3类囊体薄膜是含有叶

绿体的植物所特有的。

(5)各种生物膜的功能不同与其膜上蛋白质的种类和数量有关。

(6)图1和图3的H ＋跨膜运输，图2的受体蛋白与外来信号分子的特异性结合，图1和

图3膜都参与了A TP 的合成，说明膜的功能有跨膜运输、信息交流、能量转换等。

31．[2014·江苏卷] 为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以

此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意

图；图2是不同的NaHCO 3浓度(pH 8.5，25 ℃)条件下测得Pn 曲线图。请回答下列问题：

图1

图2

(1)通过变换图1中光源，可研究________、________对光合作用的影响。

(2)在测定不同光照对Pn 的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn 的关系

________(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。

(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO 2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)

分解水中的HCO 3－获得CO 2。图2中达到最大Pn 值的最低NaHCO 3浓度为________；在更

高NaHCO 3浓度下，Pn 不再增加的主要原因有______________、______________。

(4)培养基中的HCO 3－与CO 32－之间的离子平衡与pH 有关，碱性条件下pH 越高，HCO

3－越少，CO 32－越多，而CO 32－几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0～10.0)对光合作

用的影响时，导致Pn 发生变化的因素有________________、________________。

31．(1)光强 光质 (2)难以确定

(3)120 mg· L －1 达到了 CO 2 饱和点 CA 量有限

(4)CO 2(或 HCO 3－ )供应量不同 CA(细胞)活性变化

[解析] (1)据图分析，变换图1光源，可以调节灯光的强弱或者光质来完成。

(2)光照和温度都能显著影响光合速率，温度还能明显影响呼吸速率，净光合速率(Pn)

是总光合速率与呼吸速率的差值，若不精确控制温度则难以确定光照与净光合速率(Pn)的关

系。

(3)图2中达到最大Pn 值的最低NaHCO 3浓度应为120 mg 〃L －1。在更高NaHCO 3浓度

下，净光合速率不再增加，主要原因是暗反应单位时间能利用的CO 2 已经饱和、藻的胞内

碳酸酐酶(CA)数量有限。

(4)弱碱性的藻培养液中胞内碳酸酐酶(CA)能分解HCO 3－产生CO 2，pH 越高，HCO 3－越

少，说明分解产生的CO 2越少。在pH 为7.0～10.0时，净光合速率(Pn)变化的原因有：碳

酸酐酶(CA)活性受pH 影响；随着HCO 3－的分解，溶液中HCO 3－越来越少，分解产生的CO 2

不足。

影响光合作用速率的因素和提高光能利用率

29．C6[2014·新课标全国卷Ⅱ] 某植物净光合速率的变化趋势如图所示。

据图回答下列问题：

(1)当CO 2浓度为a 时，高光强下该植物的净光合速率为______。CO 2浓度在a ～b 之间

时，曲线________表示了净光合速率随CO 2浓度的增高而增高。

(2)CO 2浓度大于c 时，曲线B 和C 所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的

环境因素是______。

(3)当环境中CO 2浓度小于a 时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO 2

量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO 2量。

(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO 2浓度的措施来提高该种植物的产量，

还应该同时考虑__________这一因素的影响，并采取相应措施。

29．(1)0 A 、B 和C (2)光强 (3)大于 (4)光强

[解析] (1)据图可知，CO 2浓度为a 时，高光强(曲线A)下的纵坐标为0，即净光合速率

为0；CO 2浓度在a ～b 之间时，曲线A 、B 、C 均表现为上升趋势，即三者的净光合速率均

随CO 2浓度增高而增高。

(2)CO 2浓度大于c 时，高光强条件下(曲线A)的净光合速率仍然能够随着CO 2浓度的增

高而增高，而中光照与低光照条件下的净光合速率不再随CO 2浓度的增高而增高，由此可

知，限制B 、C 净光合速率增加的环境因素不再是CO 2浓度，而是光强。

(3)CO 2浓度小于a 时，3种光强下，净光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，

也就是说呼吸作用产生的CO 2量大于光合作用吸收的CO 2量。

(4)据图可知，CO2浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量，故若要提高植物的产量，应综合考虑CO2浓度和光强对植物的影响。

31．[2014·全国卷] 植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题：

(1)下图表示了________对某种C3植物和某种C4植物________的影响。当光照强度大于p时，C3植物和C4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积，补充____________气体等。

(2)在光合作用过程中，C4植物吸收的CO2被固定后首先形成________化合物。

(3)C3植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH，这两种物质在叶绿体内形成的部位是________________。NADPH的中文简称是____________________，其在暗反应中作为________剂，用于糖类等有机物的形成。

31．(1)光照强度光合作用强度C4光合作用CO2(2)四碳(或C4)(3)囊状结构薄膜(或类囊体薄膜)还原型辅酶Ⅱ还原

[解析] 本题考查影响光合作用的因素及C3植物和C4植物的有关知识。(1)曲线的横轴是光照强度，即自变量，纵轴是光合作用强度，即因变量，因此曲线表示的是光照强度对某种C3植物和某种C4植物的光合作用强度的影响；光照强时，绿色植物的气孔关闭，C4植物能够利用叶片内细胞间隙含量很低的CO2进行光合作用，而C3植物不能；通常提高光能利用率的措施有延长光合作用时间、增加光合作用面积、增加光照强度、增加空气中CO2含量和供应必需矿质元素等。

(2)C4植物吸收CO2首先被PEP固定生成C4化合物。

(3)光反应发生的场所是在叶绿体囊状结构的薄膜上，NADPH的中文简称是还原型辅酶Ⅱ，NADPH作为还原剂，能将C3化合物还原成糖类等有机物。

26．[2014·山东卷] 我省某经济植物光合作用的研究结果如图。

甲

乙

(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是______。据图分析，该植物可通过______________以增强对弱光的适应能力。

(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低。主要原因是____________________________。18：00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有________。

(3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。

26．(1)类囊体膜(或类囊体，基粒)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a增加叶绿素含量(2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒体、叶绿体(3)减少

[解析] (1)叶肉细胞中，叶绿素存在于叶绿体中的类囊体薄膜上，叶绿素易溶于有机溶剂，提取时常用的试剂是无水乙醇，用纸层析法分离色素实验中，叶绿素a在层析液中溶解度大于叶绿素b。分析图甲可知，遮光比例越大，叶片中叶绿素含量越高，说明该植物可通过增加叶绿素含量来增强对弱光的适应能力。

(2)分析图乙可知，8：00到12：00虽然光照强度增加，但由于气孔导度下降，CO2供应减少，光合速率降低；同时温度升高，细胞呼吸速率增强，导致光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00时净光合速率为0，说明此时光合作用速率与细胞呼吸速率相同，叶肉细胞内产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。

(3)实验过程中，若去除遮光物，则光照增强，光反应加快，生成的ATP和[H]增加，C3的还原加快，C3消耗增加，短时间内CO2的固定速率不变，故C3化合物含量减少。

29．[2014·安徽卷] Ⅰ.某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)

(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率________________________________________________________________________。

与对照组相比，________光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________。

(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨________层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。

(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mg·g－1、3.9 mg·g－1和4.1 mg·g－1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是__________________________________。

29．Ⅰ.(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快

(2)3(3)随机取样进行重复测定

[解析] Ⅰ.(1)净光合速率可用单位叶面积在单位时间内吸收的CO2量来表示，从题图可知，出苗30天后花生的净光合速率高于出苗15天后的净光合速率，由中间的一幅图可知，出苗后15天或30天蓝光照射下的气孔导度高于对照组(自然光)的气孔导度，而红光照射下的气孔导度低于对照组(自然光)的气孔导度，说明蓝光促进了气孔的开放。气孔开放会使CO2的供应更加充分，暗反应阶段速率加快。(2)CO2的固定在叶绿体中，叶肉细胞间隙的CO2需要穿过细胞膜和两层叶绿体膜才能被利用。

(3)因为2.1 mg·g－1的实验数据与另两组实验数据差别较大，很有可能是该组实验出现了操作失误，需要再次取样重复测定其叶绿素含量而不是取三组数据的平均值。

26．[2014·广东卷] 观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题：

注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照

(1)CO2以________方式进入叶绿体后，与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的________。

(2)在弱光下，柑橘通过____________和____________来吸收更多的光能，以适应弱光环境。

(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数__________，单位时间内平均每片叶CO2吸收量________。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是____________，最后发生改变的是________。

26．(1)自由扩散五碳化合物[H]/NADPH和ATP

(2)增加叶面积提高叶绿素含量

(3)较少较少净光合速率叶面积

[解析] (1)水分子、氧气和二氧化碳等进出细胞通过简单的扩散，属于自由扩散。光合作用暗反应阶段包括二氧化碳的固定和C3的还原；二氧化碳与植物体内的C5(一种五碳化合物)结合形成两个C3(一种三碳化合物)分子，这个过程叫作二氧化碳的固定；在有关酶的催化作用下，C3接受A TP释放的能量并且被[H](或NADPH)还原成糖类或又形成C5。

(2)据表可知，在弱光下，柑橘通过增加叶绿素的含量和增大平均叶面积来吸收更多的光能，以适应弱光环境。

(3)与弱光下相比，强光下柑橘的气孔密度百分比大，但平均叶面积小，故气孔总数较少，单位时间内平均每片叶CO2吸收量较少。弱光条件下，色素吸收的光能少，净光合作用速率下降，所以，对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是净光合速率，最后发生改变的是叶面积。

31．[2014·江苏卷] 为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速度(Pn)。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2是不同的NaHCO3浓度(pH 8.5，25 ℃)条件下测得Pn曲线图。请回答下列问题：

图1

图2

(1)通过变换图1中光源，可研究________、________对光合作用的影响。

(2)在测定不同光照对Pn 的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn 的关系

________(填“呈正相关”“呈负相关”或“难以确定”)。

(3)由于弱碱性的藻培养液中游离CO 2浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)

分解水中的HCO 3－获得CO 2。图2中达到最大Pn 值的最低NaHCO 3浓度为________；在更

高NaHCO 3浓度下，Pn 不再增加的主要原因有______________、______________。

(4)培养基中的HCO 3－与CO 32－之间的离子平衡与pH 有关，碱性条件下pH 越高，HCO

3－越少，CO 32－越多，而CO 32－几乎不能被该藻利用。在测定不同pH(7.0～10.0)对光合作

用的影响时，导致Pn 发生变化的因素有________________、________________。

31．(1)光强 光质 (2)难以确定

(3)120 mg· L －1 达到了 CO 2 饱和点 CA 量有限

(4)CO 2(或 HCO 3－ )供应量不同 CA(细胞)活性变化

[解析] (1)据图分析，变换图1光源，可以调节灯光的强弱或者光质来完成。

(2)光照和温度都能显著影响光合速率，温度还能明显影响呼吸速率，净光合速率(Pn)

是总光合速率与呼吸速率的差值，若不精确控制温度则难以确定光照与净光合速率(Pn)的关

系。

(3)图2中达到最大Pn 值的最低NaHCO 3浓度应为120 mg 〃L －1。在更高NaHCO 3浓度

下，净光合速率不再增加，主要原因是暗反应单位时间能利用的CO 2 已经饱和、藻的胞内

碳酸酐酶(CA)数量有限。

(4)弱碱性的藻培养液中胞内碳酸酐酶(CA)能分解HCO 3－产生CO 2，pH 越高，HCO 3－越

少，说明分解产生的CO 2越少。在pH 为7.0～10.0时，净光合速率(Pn)变化的原因有：碳

酸酐酶(CA)活性受pH 影响；随着HCO 3－的分解，溶液中HCO 3－越来越少，分解产生的CO 2

不足。

C 3、C 4植物

31．C5、C6、C7[2014·全国卷] 植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题：

(1)下图表示了________对某种C 3植物和某种C 4植物________的影响。当光照强度大于

p 时，C 3植物和C 4植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有

增加________的面积，补充____________气体等。

(2)在光合作用过程中，C4植物吸收的CO2被固定后首先形成________化合物。

(3)C3植物光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH，这两种物质在叶绿体内形成的部位是________________。NADPH的中文简称是____________________，其在暗反应中作为________剂，用于糖类等有机物的形成。

31．(1)光照强度光合作用强度C4光合作用CO2(2)四碳(或C4)(3)囊状结构薄膜(或类囊体薄膜)还原型辅酶Ⅱ还原

[解析] 本题考查影响光合作用的因素及C3植物和C4植物的有关知识。(1)曲线的横轴是光照强度，即自变量，纵轴是光合作用强度，即因变量，因此曲线表示的是光照强度对某种C3植物和某种C4植物的光合作用强度的影响；光照强时，绿色植物的气孔关闭，C4植物能够利用叶片内细胞间隙含量很低的CO2进行光合作用，而C3植物不能；通常提高光能利用率的措施有延长光合作用时间、增加光合作用面积、增加光照强度、增加空气中CO2含量和供应必需矿质元素等。

(2)C4植物吸收CO2首先被PEP固定生成C4化合物。

(3)光反应发生的场所是在叶绿体囊状结构的薄膜上，NADPH的中文简称是还原型辅酶Ⅱ，NADPH作为还原剂，能将C3化合物还原成糖类等有机物。

光合作用和呼吸作用的综合应用

6．C8[2014·新课标全国卷Ⅱ] 关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()

A．磷酸是光反应中合成A TP所需的反应物

B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与

C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供

D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量

6．C [解析] 合成ATP的原料是ADP和磷酸，A项正确。光合作用吸收光能是通过色素蛋白复合体来完成的，不需要酶的参与，B项正确。人体剧烈运动时，肌细胞无氧呼吸产生乳酸，同时释放少量能量，乳酸是无氧呼吸的产物，不能提供能量，C项错误。病毒不具有独立代谢的能力，病毒增殖所需的能量都是由宿主细胞呼吸产生的，D项正确。

2．[2014·天津卷] 下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是() (CH2O)＋O2CO2＋H2O＋能量

A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行

B．过程①产生的能量全部储存在A TP中

C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2O

D．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同

2．D [解析] 过程①为有氧呼吸过程，反应场所是细胞质基质和线粒体，过程②为光合作用过程，真核生物在叶绿体中进行，原核生物中的蓝藻光合作用的场所为其细胞内的光合片层，A项错误。有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，B 项错误。光合作用所产生的糖类中的氧来自CO2，C项错误。过程①和②都能产生[H]，前者主要与氧结合产生水并释放大量能量，后者主要用于C3还原，D项正确。

6．[2014·四川卷] 将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是()

A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响

B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大

C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率

D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作

6．D [解析] 本题考查学生对光合作用与呼吸作用的相关知识的掌握情况以及学生获取信息的能力。当光照为0时，植物也进行呼吸作用，通过图中可看出，当光照强度为0时，光合速率的值表示呼吸作用，此时单作和间作值不同，说明单作和间作对呼吸强度的影响不同，A项错误。与单作相比，桑树间作的光合作用的光饱和点增大，而对于大豆，间作的光合作用的光饱和点减小，B项错误。光照较弱时，间作比单作更有利于大豆的光合作用，C 项错误。光合速率大于零，表示光合作用速率大于呼吸作用速率，这时才有有机物的积累，由图可知，大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作，D项正确。

26．[2014·山东卷] 我省某经济植物光合作用的研究结果如图。

甲

乙

(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是______。据图分析，该植物可通过______________以增强对弱光的适应能力。

(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低。主要原因是____________________________。18：00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有________。

(3)实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。

26．(1)类囊体膜(或类囊体，基粒)无水乙醇(或丙酮)叶绿素a增加叶绿素含量(2)呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小线粒体、叶绿体(3)减少

[解析] (1)叶肉细胞中，叶绿素存在于叶绿体中的类囊体薄膜上，叶绿素易溶于有机溶剂，提取时常用的试剂是无水乙醇，用纸层析法分离色素实验中，叶绿素a在层析液中溶解度大于叶绿素b。分析图甲可知，遮光比例越大，叶片中叶绿素含量越高，说明该植物可通过增加叶绿素含量来增强对弱光的适应能力。

(2)分析图乙可知，8：00到12：00虽然光照强度增加，但由于气孔导度下降，CO2供应减少，光合速率降低；同时温度升高，细胞呼吸速率增强，导致光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00时净光合速率为0，说明此时光合作用速率与细胞呼吸速率相同，叶肉细胞内产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体。

(3)实验过程中，若去除遮光物，则光照增强，光反应加快，生成的ATP和[H]增加，C3的还原加快，C3消耗增加，短时间内CO2的固定速率不变，故C3化合物含量减少。

2013卷

（全国课标卷Ⅱ）2．关于叶绿素的叙述，错误的是

A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素

B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用

C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同

D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光

【答案】D

【解析】叶绿素中心元素是镁离子，A正确；色素的作用是吸收、传递、转化光能，进行光合作用，B正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，C正确；植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D错误。

【试题点评】此题考查对色素基本知识的识记和判断能力，难度不大。

（重庆卷）6.题 6 图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是

A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多B．t2→t3，暗反应（碳反应）限制光合作用。若在 t2时刻增加光照，光合速率将再提高

C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D．t4后短暂时间内，叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量

降低

【答案】D

【解析】水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质，A 项错误；t2→t3，限制光合速率的因素为 CO2浓度此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B 项错误；t3→t4，暗反应增强，一定程度上加快 ATP 和 ADP 的转化，同时促进了光反应，C 项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上 ATP 合成受阻，ATP 含量减少，ADP 和 Pi 含量升高，被还原的 C3 化合物减少，直接产物含量降低，D 项正确。

【试题评价】本题以坐标图为信息载体，考查光照、温度对光合作用的影响及光合作用的过程和考生的理解能力，选项迷惑性强，具有一定难度。

（江苏生物卷）5．关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是

A.使用定性滤纸过滤研磨液

B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析

C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2—3次

D.研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素

【答案】B

【解析】过滤主要是将滤渣和滤液分开，要用吸水性差的纱布而不能用吸水性强的滤纸过滤研磨液，A错误；干燥处理定性滤纸是为了让层析液能够更快的上升，使色素更好地分离，B正确；画滤液细线，要等一次画完干燥后才能重复，防止滤液细线过粗，C错误；叶绿体中色素为脂溶性的，要用无水乙醇溶解，D错误。

【试题评价】此题着重考查叶绿体中色素的提取和分离实验中的注意事项，要求注重细节，难度不大。

（海南生物卷）8．关于叶绿素提取的叙述，错误的是

A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料

B．加入少许CaC03能避免叶绿素被破坏

C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素

D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分

【答案】C

【解析】菠菜绿叶富含叶绿素，可用作提取叶绿素的材料，A项正确；加入碳酸钙可避免研磨过程中液泡中的有机酸等物质对叶绿素的破坏，B项正确；用乙醇提取到的叶绿体色素含有胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，C项错误；研磨加石英砂的目的是为了研磨更充分，D项正确。

【试题点评】本题考查绿叶中色素提取实验相关操作和注意事项，难度不大，较易得分。

（海南生物卷）10．某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是

【解析】植物叶片黄白色区域的叶肉细胞中不含叶绿体，不能进行光合作用；图中a、e，c处叶肉细胞中尽管含有叶绿体，但被锡箔纸遮住部位不能接受光照，也不能进行光合作用，均不能产生光合作用产物淀粉，加碘液不会变蓝，故选B项。

【试题点评】本题考查光合作用的条件及考生识图分析问题的能力，难度适中，较易得分。

（北京卷）29.（16分）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图

（1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和______ ,在____中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。

（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率_____。本实验中对照组（空白对照组）植株CO2固定速率相对值是______。

（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中______增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，______降低，进而在叶片中积累。

（4）综合上述结果可推测，叶片光合产物的积累会_____光合作用。

（5）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测____ __叶片的光合产物含量和光和速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是___ __，则支持上述推测。

【答案】（1）[H]/NADPH 叶绿体基质

（2）逐渐下降 28

（3）淀粉和蔗糖的含量输出量

（4）抑制

（5）末遮光的光合产物含量下降，光合速率上升

【解析】（1）光反应为暗（碳）反应提供了ATP和[H]（NADPH），用于三碳化合物（三

碳糖）的还原。

（2）根据图1可以看出，随去除棉铃的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降；对照

组没有去除棉铃即去除棉铃的百分率为0，此时植物二氧化碳固定速率为28。

（3）由图2可知，随去除棉铃的百分率逐渐提高，叶片干重百分比逐渐升高。去除棉

铃后，叶片光合作用产生有机物含量虽然降低，但最终净光合作用积累有机物量提高，说明叶片和棉铃的细胞呼吸消耗有机物减少。

（4）根据图1可以看出，光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低，而图2则

说明光合作用下降的原因是光合作用的产物在叶片中积累，所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。

（5）去除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理，这是唯一的变量，如果检测到未遮

光的叶片有机物不再积累，则未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了，说明了遮光叶片是需要光合产物输入的器官。

【点评】考查光合作用的过程、光合作用与细胞呼吸的关系，以及理解能力、获取信息的能力和实验探究的能力。非常恰当地运用了背景材料“探究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响”，命题角度选择合理。使命题既不落俗套，又未入歧途。较好地考查了课标中的主干知识和考生的生物学科素养。

（四川卷）8. (11分）将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）