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专题 06 光合作用
2024·贵州、广东、北京、浙江、江西、全国、
山东、湖北、甘肃、河北、安徽、湖
南、广东、吉林
从近10年全国各地的高考试题来
2023·湖北、北京、全国、山东、浙江、广东、
看，光合作用专题以一种或多种环境因
湖南
素对光合作用过程影响的实验数据表或
考点1 光合作 2022·湖南、山东、广东、全国、浙江 坐标曲线为情境，复杂程度较大，综合
用的过程及其 2021·北京、湖南、河北、全国、辽宁、江苏、 考查获取信息、分析问题的能力。该部
影响因素 海南、福建、浙江、山东、天津 分内容的命题选择题和非选择题均有出
（10年10 2020·江苏、全国、浙江、天津、山东 现，光合作用在非选择题中侧重分析不
考） 2019·江苏、全国、北京、浙江 同环境条件下光合作用过程中物质和能
2018·北京、浙江、上海、江苏、全国 量的变化、探究环境因素对光合作用速
2017·全国、北京、浙江、天津、海南、江苏 率的影响及光合作用速率和呼吸作用速
2016·天津、全国、上海、海南、江苏、北京、 率的测定。
浙江
2015·江苏、福建、四川、上海、广东、全国
考点 1 光合作用的过程及其影响因素
〖2024年高考真题〗
1．（2024·贵州·高考真题）种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正
确的是（ ）
A．种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性
B．种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变
C．幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与
D．幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH
2．（2024·贵州·高考真题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件
相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，
溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ）
A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
3．（2024·广东·高考真题）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在
由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小
的是（ ）
A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA
4．（2024·北京·高考真题）某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧淘宝：学思创想
气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（ ）
A．增加叶片周围环境CO 浓度
2
B．将叶片置于4℃的冷室中
C．给光源加滤光片改变光的颜色
D．移动冷光源缩短与叶片的距离
5．（2024·广东·高考真题）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法
探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（ ）
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
6．（2024·浙江·高考真题）植物细胞胞质溶胶中的 、 通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯
度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶
胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度
B． 、 通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能
C．Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量
D．白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行
7．（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光
谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，
难以达成目的的是（ ）
A．用花瓣细胞观察质壁分离现象
B．用花瓣大量提取叶绿素
C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度
D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养淘宝：学思创想
8．（2024·江西·高考真题）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。
下列关于种子萌发的说法，错误的是（ ）
A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高
B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞
C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成
D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上
9．（2024·全国·高考真题）干旱缺水条件下，植物可通过减小气孔开度减少水分散失。下列叙述错误的是
（ ）
A．叶片萎蔫时叶片中脱落酸的含量会降低
B．干旱缺水时进入叶肉细胞的 会减少
C．植物细胞失水时胞内结合水与自由水比值增大
D．干旱缺水不利于植物对营养物质的吸收和运输
10．（2024·山东·高考真题）仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细
胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时，内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等；干旱环境下，内部薄
壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是（ ）
A．细胞失水过程中，细胞液浓度增大
B．干旱环境下，外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低
C．失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离
D．干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快，有利于外层细胞的光合作用
11．（2024·湖北·高考真题）植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研
究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）
组 首次开花时 茎粗 花的叶黄素含量（g/ 鲜花累计平均产量（
光照处理
别 间 （mm） kg） ）
光照8h/黑暗
① 7月4日 9.5 2.3 13000
16h
光照12h/黑暗
② 7月18日 10.6 4.4 21800
12h
光照16h/黑暗
③ 7月26日 11.5 2.4 22500
8h
A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高
B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理
D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
12．（2024·甘肃·高考真题）类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研究者发现
了某作物的一种胎萌突变体，其种子大部分为黄色，少部分呈白色，白色种子未完全成熟即可在母体上萌
发。经鉴定，白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下（400μmol·m-2•s-1），纯合突变体叶片中叶绿
体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光
（1μmol·m-2•s-1）下培养一周，提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量，结果如图所示。回答下列问题。淘宝：学思创想
(1)提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是 ，加入少许碳酸钙可以 。
(2)野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是 。
(3)正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为 。
(4)现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合体种子为白色；②
。
(5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷，X最可能是 。若以上推断合理，则干旱处理
能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设，请完成下面的实验
设计：
①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在 条件下培养一周，然后将野生型植株均
分为A、B两组，将突变体植株均分为C、D两组，A、C组为对照，B、D组干旱处理4小时。
②测量指标：每组取3-5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的 。
③预期结果： 。
13．（2024·河北·高考真题）高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜
色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光
合色素的含量，结果如图、表所示。淘宝：学思创想
覆膜处
叶绿素含量（mg/g） 类胡萝卜素含量（mg/g）
理
白膜 1.67 0.71
蓝膜 2.20 0.90
绿膜 1.74 0.65
回答下列问题：
(1)如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中 光可被位于叶绿体
上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的 还原转化为 和 。与白膜覆
盖相比，蓝膜和绿膜透过的 较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。
(2)光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，
可利用 作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是
。
(3)研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为
（答出两点即可）。
14．（2024·安徽·高考真题）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水
稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最
顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。
净光合速率（umol.m .s-1） 叶绿素含量（mg·g-1）
2
WT 24.0 4.0
KO 20.3 3.2
OE 27.7 4.6
(1)旗叶从外界吸收1分子 CO 与核酮糖-1,5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有
2
关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受 释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为 。
(2)与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的 、 （填科学方法）。
(3)据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率 。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定
了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。淘宝：学思创想
结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：① ；②
。
15．（2024·湖南·高考真题）钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调
节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO 通过气孔的
2
阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO 的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问
2
题：
(1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生 ；光能转化为电
能，再转化为 中储存的化学能，用于暗反应的过程。
(2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量 ，从叶绿素的合成角度分析，原因是 （答出两点即
可）。
(3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相
关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因（包括1个核基因
和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，
以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：① ；② ；③ ；④基因测序；⑤
。
16．（2024·浙江·高考真题）原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶
片绿色。回答下列问题：
(1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。
①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。
②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入
沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液（或碘
液），观察颜色变化。
③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设： 。
④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。
分组处理 预期结果
绿叶+光照 变蓝
绿叶+黑暗 不变蓝
ⅰ ⅱ
ⅲ ⅳ
⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是 。热甲醇处理的目的是 ．
(2)对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02g（Chl）·m-2和0.20g（Chl）·m-2，红叶含有较
多的水溶性花青素。在不同光强下测得的q 值和电子传递速率（ETR）值分别如图甲、乙所示。q 值反
NP NP
映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈
正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。淘宝：学思创想
①分析图甲可知，在光强500～2000μmol·m-2·s-1范围内，相对于绿叶，红叶的 能力较弱。分析图乙可
知，在光强800～2000μmol·m-2·s-1，范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被 现象。结合图丙可
知，强光下，贮藏于红叶细胞 内的花青素可通过 方式达到保护叶绿体的作用。
②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在
强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护 的
功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引 ，完成传粉。
17．（2024·广东·高考真题）某湖泊曾处于重度富营养化状态，水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过
控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段，成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物
（①金鱼藻、②黑藻、③苦草，答题时植物名称可用对应序号表示）在不同光照强度下光合速率及水质净
化能力见图。
回答下列问题：
(1)湖水富营养化时，浮游藻类大量繁殖，水体透明度低，湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的
有机物少于 的有机物，最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后，该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构，从湖底到水面依次是
，其原因是 。
(3)为了达到湖水净化的目的，选择引种上述3种草本沉水植物的理由是 ，三者配合能实现综合
治理效果。
(4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具（C 光合作用途径（浓缩CO 形成高浓度（C 后，再分解成（CO
4 2 4 2
传递给C ）使其在CO 受限的水体中仍可有效地进行光合作用，在水生植物群落中竞争力较强。根据图a
5 2
设计一个简单的实验方案，验证黑藻的碳浓缩优势，完成下列表格。
实验设计方案淘宝：学思创想
实验材料 对照组： 实验组：黑藻
控制光照强度为 μmol·m-2·s-1
实验条件
营养及环境条件相同且适宜，培养时间相同
控制条件
测量指标
(5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良，此外，大量沉水植物叶片凋落，需及时打
捞，增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施 。
18．（2024·湖北·高考真题）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大
小，控制CO 进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现
2
了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对
应关系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和
ht1/rhc1双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。
回答下列问题：
(1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞 （填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，
进而使植物光合作用速率 （填“增大”或“不变”或“减小”）。
(2)图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO 时rhc1基因产物 （填“促进”或“抑制”）气孔关
2
闭。
(3)由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是 。
(4)根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是 （填“ht1”或“rhc1”）。
19．（2024·全国·高考真题）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。
回答下列问题。淘宝：学思创想
(1)该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率 （填“相等”或“不相
等”），原因是 。
(2)在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是 。
(3)温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是
。（答出一点即可）
(4)通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在
最大时的温度。
20．（2024·山东·高考真题）从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄
的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定
性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，
开花14天后植株的胞间CO 浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分
2
裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
检测指标 植株 14天 21天 28天
野生型 140 151 270
胞间CO 浓度（μmolCO mol-1）
2 2
突变体 110 140 205
野生型 125 95 41
气孔导度（molH Om-2s-1）
2
突变体 140 112 78
(1)光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有 。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与
野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是 。
(2)光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光
饱和点 （填“高”或“低”），理由是 。
(3)已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是
。淘宝：学思创想
21．（2024·吉林·高考真题）在光下叶绿体中的C 能与CO 反应形成C ；当CO/O 比值低时，C 也能与
5 2 3 2 2 5
O 反应形成C 等化合物。C 在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。
2 2 2
上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
(1)反应①是 过程。
(2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。
(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定
净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO 的来源除了有外界环境外，还可来自 和
2
（填生理过程）。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是 。据图3中的数据
（填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是 。
(4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是 。
22．（2024·全国·高考真题）某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中
照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内
O 浓度，结果如图所示，其中M为初始O 浓度，c、d组O 浓度相同。回答下列问题。
2 2 2
(1)太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是 ，原因是
。
(2)光照t时间时，a组CO 浓度 （填“大于”“小于”或“等于”）b组。
2淘宝：学思创想
(3)若延长光照时间c、d组O 浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是 组，判
2
断依据是 。
(4)光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会 （填
“升高”“降低”或“不变”）。
23．（2024·浙江·高考真题）长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，
导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题：
(1)发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第 阶段。地下部
分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促
进氢接受体（NAD+）再生，从而使 得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越
（耐渍害/不耐渍害）。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结
果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO 浓度 叶绿素含量
2
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO 浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
2
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1
注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近
0时相关越不密切。
据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈
趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 （气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，
理由是 。
(3)植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 （激素）大量积累，诱导气孔关闭，调
整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过 ，
将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。
〖2023年高考真题〗
一、选择题
1．（2023·湖北·统考高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。
研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列
叙述错误的是（ ）
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
2．（2023·湖北·统考高考真题）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合淘宝：学思创想
体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ
结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。
下列叙述错误的是（ ）
A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSIⅡ光复合体对光能的捕获增强
B．Mg2+含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱
C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获
D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H+、电子和O
2
3．（2023·北京·统考高考真题）在两种光照强度下，不同温度对某植物CO 吸收速率的影响如图。对此图
2
理解错误的是（ ）
A．在低光强下，CO 吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升
2
B．在高光强下，M点左侧CO 吸收速率升高与光合酶活性增强相关
2
C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用
D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大
4．（2023·全国·统考高考真题）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素
的叙述，错误的是（ ）
A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
二、综合题
5．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）
造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩
的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②
参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图
所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。淘宝：学思创想
(1)该实验的自变量为______。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有_________
（答出2个因素即可）。
(2)根据本实验，____（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理
由是__________。
(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量__________（填“多”或
“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是__________。
6．（2023·浙江·统考高考真题）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、CO 浓度
2
等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生
菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：
蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。
回答下列问题：
(1)光为生菜的光合作用提供______，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其
对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因______作用失水造成生菜萎蔫。
(2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是______。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光
配比为______，最有利于生菜产量的提高，原因是______。
(3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO 对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，在
2
25℃时，提高CO 浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是______。植物工厂利用秸秆发
2
酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO 浓度，还可以______，使光合速率进一步提高，从农业生
2
态工程角度分析，优点还有______。
7．（2023·北京·统考高考真题）学习以下材料，回答下面问题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线
粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。
在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。我国
科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因
细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突
变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以
诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的
详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶
段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧
化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH
（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。淘宝：学思创想
在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循
环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思
路。
(1)叶绿体通过___________作用将CO 转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分
2
___________。
(2)结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，
A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：
___________。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表
现凋亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度
加以概括说明___________。
8．（2023·广东·统考高考真题）光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时，水稻野生型
（WT）的产量和黄绿叶突变体（ygl）的产量差异不明显，但在高密度栽培条件下ygl产量更高，其相
关生理特征见下表和图。（光饱和点：光合速率不再随光照强度增加时的光照强度；光补偿点：光合
过程中吸收的CO 与呼吸过程中释放的CO 等量时的光照强度。
2 2
水稻材
叶绿素（mg/g） 类胡萝卜素（mg/g） 类胡萝卜素/叶绿素
料
WT 4.08 0.63 0.15
ygl 1.73 0.47 0.27
分析图表，回答下列问题：
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和_______，叶片主要吸收可见光中的_______光。
(2)光照强度逐渐增加达到2000μmol m-2 s-1时，ygl的净光合速率较WT更高，但两者净光合速率都不再
随光照强度的增加而增加，比较两者的光饱和点，可得ygl________WT（填“高于”、“低于”或淘宝：学思创想
“等于”）。ygl有较高的光补偿点，可能的原因是叶绿素含量较低和________。
(3)与WT相比，ygl叶绿素含量低，高密度栽培条件下，更多的光可到达下层叶片，且ygl群体的净光
合速率较高，表明该群体________，是其高产的原因之一。
(4)试分析在0~50μmol m-2 s-1范围的低光照强度下，WT和ygl净光合速率的变化，在给出的坐标系中绘
制净光合速率趋势曲线_________。在此基础上，分析图a和你绘制的曲线，比较高光照强度和低光
照强度条件下WT和ygl的净光合速率，提出一个科学问题________。
9．（2023·湖南·统考高考真题）下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对
CO 的K 为450μmol·L-1（K越小，酶对底物的亲和力越大）,该酶既可催化RuBP与CO 反应，进行卡
2 m 2
尔文循环，又可催化RuBP与O 反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O 并释放CO 的反应）。
2 2 2
该酶的酶促反应方向受CO 和O 相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其
2 2
中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应
先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO 的K 为7μmol·L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO
2 m 2
反应生成C ,固定产物C 转运到维管束鞘细胞后释放CO,再进行卡尔文循环。回答下列问题：
4 4 2
(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是______（填具体名称）,该产物跨叶绿体膜转运到细胞质
基质合成______（填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉"）后，再通过_____长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度_____（填"高于"或"低于"）水稻。从光合作用机
制及其调控分析，原因是 ____________（答出三点即可）。
(3)某研究将蓝细菌的CO 浓缩机制导入水稻，水稻叶绿体中CO 浓度大幅提升，其他生理代谢不受影
2 2
响，但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是_____________（答出三点淘宝：学思创想
即可）。
10．（2023·全国·统考高考真题）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮
液照光后糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以
采用的方法是_____（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布_____上，其中类胡萝卜素主要吸收
_____（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原
因是_____。
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验
思路和预期结果。_____
11．（2023·浙江·统考高考真题）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的
“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光
合产物分配的影响，实验结果见表1。
表1
项目 甲组 乙组 丙组
处理
库源比 1/2 1/4 1/6
单位叶面积叶绿素相对含量 78.7 75.5 75.0
净光合速率（μmol·m－2·s－1） 9.31 8.99 8.75
果实中含13C光合产物（mg） 21.96 37.38 66.06
单果重（g） 11.81 12.21 19.59
注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO 供
2
应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO 量。
2
回答下列问题：
(1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提
取液的依据是__________。
(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO，13CO 先与叶绿体内的__________结合而被固定，
2 2
形成的产物还原为糖需接受光反应合成的__________中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。
在本实验中，选用13CO 的原因有__________（答出2点即可）。
2
(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率__________（填“升高”
或“降低”）、果实中含13C光合产物的量__________（填“增加”或“减少”）。库源比降低导
致果实单果重变化的原因是__________。
(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO 供应给保留的叶片
2
进行光合作用，结果见表2。
果实位置 果实中含13C光合产物（mg） 单果重（g）淘宝：学思创想
第1果 26.91 12.31
第2果 18.00 10.43
第3果 2.14 8.19
根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是__________。
(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上
为合格）的是哪一项？__________
A．除草 B．遮光 C．疏果 D．松土
〖2022年高考真题〗
12．（2022·全国乙卷·高考真题）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和
光照条件下培养，发现容器内CO 含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释
2
合理的是（ ）
A．初期光合速率逐渐升高，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，之后呼吸速率保持稳定
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
13．（2022·湖南·高考真题）在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右
光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是（ ）
A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO 量减少
2
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO 量大于光合固定的CO 量
2 2
C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降
14．（2022·全国甲卷·高考真题）根据光合作用中CO 的固定方式不同，可将植物分为C 植物和C 植物等
2 3 4
类型。C 植物的CO 补偿点比C 植物的低。CO 补偿点通常是指环境CO 浓度降低导致光合速率与呼吸速
4 2 3 2 2
率相等时的环境CO 浓度。回答下列问题。
2
(1)不同植物（如C 植物和C 植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是
3 4
____________（答出3点即可）。
(2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是____________（答出1点即可）。
(3)干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C 植物比C 植物生长得好。从两种植物
4 3
CO 补偿点的角度分析，可能的原因是______________。
2
15．（2022·湖南·高考真题）将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生
长的基质。某水稻品种在光照强度为8～10μmol/（s·m2）时，固定的CO 量等于呼吸作用释放的CO 量;日
2 2
照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。
将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35℃/25℃，光照强度为2μmol/（s·m2），每天光照时长
为14小时。回答下列问题:
(1)在此条件下，该水稻种子____（填“能”或“不能”）萌发并成苗（以株高≥2厘米，至少1片绿叶视
为成苗），理由是_____________________________。
(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为10μmol/（s·m2），其他条件与上述实验相同，该
水稻___（填“能”或“不能”）繁育出新的种子，理由是___________________（答出两点即可）。
(3)若该水稻种子用于稻田直播（即将种子直接撒播于农田），为防鸟害、鼠害减少杂草生长，须灌水覆盖，淘宝：学思创想
该种子应具有_________特性。
16．（2022·山东·高考真题）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致
植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的
苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、
水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。
分组 处理
甲 清水
乙 BR
丙 BR+L
(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速
度最快的色素主要吸收的光的颜色是______。
(2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。
苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有______、______（答出2种原因即可）；氧气的产
生速率继续增加的原因是______。
(3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制______（填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，
说明BR可能通过______发挥作用。
17．（2022·广东·高考真题）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图
b），探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题：
(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________________，原因可能是________________。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的淘宝：学思创想
________________，因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由
此设计了初步实验方案进行探究：
实验材料：选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________________为
对照，并保证除________________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是________________。
18．（2022年1月·浙江·高考真题）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1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。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+绿光”
表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。
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、
2
保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图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+、Cl-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。
19．（2022年6月·浙江·高考真题）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。
研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。
指标
单株果
单株光 单株叶
处
光饱和 光补偿 实光合
低于5klx光合曲线的斜率 叶绿素含量 合产量 光合产
理
点 点 产量
（mgCO ．dm-2．hr-1．klx-1） （mg·dm-2） （g干 量（g
（klx） （lx） 2 （g干
重） 干重）
重）
不
遮 40 550 1.22 2.09 18.92 3.25 8.25
阴淘宝：学思创想
遮
阴
2 35 515 1.23 2.66 18.84 3.05 8.21
小
时
遮
阴
4 30 500 1.46 3.03 16.64 3.05 6.13
小
时
注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。
回答下列问题：
(1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收
光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补
偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据
表中___________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。
(2)植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，
植株优先将光合产物分配至___________中。
(3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物
进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A．<2小时 B．2小时
C．4小时 D．>4小时），才能获得较高的花生产量。
〖2021年高考真题〗
20．（2021辽宁高考真题）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CO 浓度
2
21．（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O 的释放，说明未进行光合作用
2
B．在暗反应阶段，CO 不能直接被还原
2
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
22．（2021年北京高考真题）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（ ）淘宝：学思创想
A．两组植株的CO 吸收速率最大值接近
2
B．35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C．50℃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
23.（2021年广东卷）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO 固定形成C 的酶被称为
2 3
Rubisco。下列叙述正确的是（ ）
A．Rubisco存在于细胞质基质中
B．激活Rubisco需要黑暗条件
C．Rubisco催化CO 固定需要ATP
2
D．Rubisco催化C 和CO 结合
5 2
24.（2021年河北卷）《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法（如图）。目前我国果蔬主产区普
遍使用大型封闭式气调冷藏库（充入氮气替换部分空气），延长了果蔬保鲜时间、增加了农民收益。下列
叙述正确的是（ ）
A．荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解
B．荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬，有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行，第三阶段受到
抑制
C．气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D．气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯，可延长果蔬保鲜时间
25．（2021年江苏高考真题）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。淘宝：学思创想
(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C 结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C ），为维持光合作用持续进行，部分新
2 5 3
合成的C 必须用于再生______；运到细胞质基质中的C 可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当
3 3
于固定了___个CO 分子。
2
(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µmolO2•mg-1chl•h-1，chl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 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
溶液 物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对
①_______________
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
26．（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：淘宝：学思创想
（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O、H+和e-，光能转化成电能，最
2
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
2
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。
叶绿体 叶绿体B：双 叶绿体C：双 叶绿体D：所
A：双层 层膜局部受 层膜瓦解，类 有膜结构解体
膜结构完 损，类囊体略 囊体松散但未 破裂成颗粒或
整 有损伤 断裂 片段
实验一：以Fecy为电子受体时的放氧
100 167.0 425.1 281.3
量
实验二：以DCIP为电子受体时的放氧
100 106.7 471.1 109.6
量
注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。
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_________。
27．（2021年海南高考真题）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____________。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CO 浓度，该条件下B点的移动方向是____________。
2
(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____________；若将培植区的温度从T 调至T，培植24h后，
5 6
与调温前相比，生菜植株的有机物积累量________________________。淘宝：学思创想
28．（2021年福建高考真题）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
2
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CO 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
2 2 2
验组合进行相关实验，结果如下图所示。
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水解酶的主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定____________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CO 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
2
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____________。
29．（2021.6月浙江高考真题）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__________，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
__________的组分。淘宝：学思创想
（2）图甲的O～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，24 h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。
30.（2021年全国乙卷）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO 固定方式。这类植物晚上
2
气孔打开吸收CO，吸收的CO 通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧
2 2
释放的CO 可用于光合作用。回答下列问题：
2
（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有__________。光合作用所需的CO 来源于苹果酸脱羧和
2
______________释放的CO。
2
（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止______________，
又能保证_____________正常进行。
（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO 固定方式。
2
_____（简要写出实验思路和预期结果）
31.（2021年河北卷）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株随机均分成三
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-2）（3）水+氮组，
补充尿素（12g·m-2）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 6.2 6.8 7.8
气孔导度（mmol·m-2s-1） 85 65 196
叶绿素含量（mg·g-1） 9.8 11.8 12.6
RuBP羧化酶活性（μmol·h-1g-1） 316 640 716
光合速率（μmol·m-2s-1） 6.5 8.5 11.4
注：气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题：
（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羧化酶将CO 转变为羧基加到
2
__________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CO 供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO 供应
2 2
量增加的原因是______________________________。
32.（2021年山东卷）光照条件下，叶肉细胞中 O 与 CO 竞争性结合 C ，O 与 C 结合后经一系列反应
2 2 5 2 5
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 S oBS 溶液，相应的光合作用强
2
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
2
不计。淘宝：学思创想
（1）光呼吸中 C 与 O 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
5 2
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 2
（2）与未喷施 SoBS 溶液相比，喷施 100mg/L SoBS 溶液的水稻叶片吸收和放出CO 量相等时所需的光
2
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。
33.（2021年天津卷）Rubisco是光合作用过程中催化CO 固定的酶。但其也能催化O 与C 结合，形成C
2 2 5 3
和C ，导致光合效率下降。CO 与O 竞争性结合Rubisco的同一活性位点，因此提高CO 浓度可以提高光
2 2 2 2
合效率。
(1)蓝细菌具有CO 浓缩机制，如下图所示。
2
注：羧化体具有蛋白质外壳，可限制气体扩散
据图分析，CO 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
2 2
可提高羧化体中Rubisco周围的CO 浓度，从而通过促进___________和抑制___________提高光合效率。
2
(2)向烟草内转入蓝细菌Rubisco的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌羧化体可在烟草中发
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___________中观察到羧化体。
(3)研究发现，转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HCO -和CO 转运蛋白基因并成功表达和发挥作
3 2
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。
34.（2021年1月浙江卷）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。淘宝：学思创想
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O
2。
（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O 的速率_________，理由是_________。
2
（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光
合作用消耗CO 生成________μmol的3-磷酸甘油酸。
2
35．（2021辽宁高考真题）早期地球大气中的O 浓度很低，到了大约3．5亿年前，大气中O 浓度显著增
2 2
加，CO 浓度明显下降。现在大气中的CO 浓度约390μmol·mol-1，是限制植物光合作用速率的重要因素。
2 2
核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是一种催化CO 固定的酶，在低浓度CO 条件下，催化效率低。
2 2
有些植物在进化过程中形成了CO 浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO 浓度，促进
2 2
了CO 的固定。回答下列问题：
2
(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
2
发生在___________中。
(2)海水中的无机碳主要以CO 和HCO -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
2 3 2
1所示的无机碳浓缩过程，图中HCO -浓度最高的场所是__________（填“细胞外”或“细胞质基质”或
3
“叶绿体”），可为图示过程提供ATP的生理过程有___________。
(3)某些植物还有另一种CO 浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
2淘宝：学思创想
（PEPC）可将HCO -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
3
CO，提高了Rubisco附近的CO 浓度。
2 2
①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
2
于”）Rubisco。
②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。
2
(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HCO -的运输能力
3 3
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CO 固定能力
2
D．将CO 浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物
2
〖2020年高考真题〗
36.（2020年天津高考生物试卷·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
2
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CO
2
C．类囊体产生的ATP和O 参与CO 固定与还原
2 2
D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素
37．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·25）将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗
糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量
消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（ ）淘宝：学思创想
A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率
B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏
大
C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相似
D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相
似
38．（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·21）人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及
过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________，模块3中的甲可与CO 结合，
2
甲为________________。
（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________________ （填：增加或减少）。
若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________。
（3）在与植物光合作用固定的CO 量相等的情况下，该系统糖类的积累量________________ （填：高于、
2
低于或等于）植物，原因是________________。
（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________。人工光合作用系统由于
对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
39．（2020年江苏省高考生物试卷·27）大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部
分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：淘宝：学思创想
（1）在叶绿体中，光合色素分布在__________上；在酶催化下直接参与CO 固定的化学物质是HO和
2 2
__________。
（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO 形成3-磷酸甘油酸（PGA）的酶在__________中，PGA还原
2
成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于__________。
（3）根瘤菌固氮产生的NH 可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成__________
3
键。
（4）CO 和N 的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自__________；根瘤中合成ATP
2 2
的能量主要源于__________的分解。
（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是
__________。
40．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ)·30）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活
动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：
（1）中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作
用有_____________________（答出2点即可）。
（2）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_____________________（答出1点即可）。
（3）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农田的光能
利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光照强
度）见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是___________________，选择
这两种作物的理由是___________________。
作物 A B C D
株高/cm 170 65 59 165
光饱和点/μmol·m-2·s-1 1 200 1 180 560 623
〖2019年高考真题〗
41.（2019江苏卷·17）如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经
液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是淘宝：学思创想
A．研磨时加入CaCO 过量会破坏叶绿素
3
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
42．（2019全国卷Ⅰ·3）将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到
40 g，其增加的质量来自于
A．水、矿质元素和空气
B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤
D．光、矿质元素和空气
43．（2019全国卷Ⅰ·29）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞
中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______________________。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_______________________，出现这种变化的主
要原因是_______________________。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物
的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预
期结果。
44．（2019北京卷·31）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________，在碳（暗）反应中，RuBP羧化
酶（R酶）催化CO 与RuBP（C ）结合，生成2分子C ，影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括
2 5 3
_________________________（写出两个）；内部因素包括_____________（写出两个）。
（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在
叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的
___________中与L组装成有功能的酶。
（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R
酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物
（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植
株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括____________。
a．蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b．蓝藻与甲都以R酶催化CO 的固定
2
c．蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成淘宝：学思创想
d．在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
45．（2019江苏卷·28）叶绿体中催化CO 固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的
2
小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：
（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息__________到RNA上，RNA进入细胞质基质后指
导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是__________。
（2）进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在_________上
（填场所）完成的。活化的酶R催化CO 固定产生C 化合物（C -l），C -I还原为三碳糖（C -Ⅱ），这一
2 3 3 3 3
步骤需要__________作为还原剂。在叶绿体中C -Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持
3
卡尔文循环，X为__________。
（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与
X浓度相关的有__________（填序号）。
①外界环境的CO 浓度
2
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C -ll输出速度
3
④酶R催化X与O 结合产生C 化合物的强度
2 2
（4）光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶
性糖的形式存在，则可能导致叶绿体__________。
46．（2019浙江4月选考·30）回答与光合作用有关的问题：
（1）在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0．1%CO 的溶液培养小球藻一
2
段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会______。为3-磷酸甘油酸还原
成三碳糖提供能量的物质是______。若停止CO 供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会______。研究
2
发现 Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶，它催化CO 被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体______中。
2淘宝：学思创想
（2）在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两
条带中的色素合称为______。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的______光。环境条件
会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与_____抑制叶绿素的合成有关。
〖2018年高考真题〗
1．（2018·北京·统考高考真题）光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化
还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中（ ）
A．需要ATP提供能量
B．DCIP被氧化
C．不需要光合色素参与
D．会产生氧气
2．（2018·浙江·统考高考真题）在黑暗条件下,将分离得到的类囊体放在pH=4的缓冲溶液中,使类囊体内外
的pH相等,然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH=8的缓冲溶液中,结果检测到有ATP的生成。根据实验分
析,下列叙述正确的是（ ）
A．实验中溶液的H+均来自水的裂解
B．黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATP
C．光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H+浓度较高
D．若使类囊体的脂双层对H+的通透性增大,ATP生成量不变
3．（2018·上海·高考真题）叶绿体含多种色素，其中一种色素能接受其它色素所吸收的光能，该色素是（
）
A．胡萝卜素 B．叶黄素 C．叶绿素a D．叶绿素b
4．（2018·浙江·统考高考真题）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个
品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。
回答下列问题：
（1）据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照
，导致其卡尔文循环中再生出 的量改变，从而影响光合作用速率。
（2）表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，
再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，向上而下的第4条色素带变 ，
这有利于品种B利用可见光中较短波长的 光。
（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其 来适应弱光环
境。品种 的耐荫性较高。
5．（2018·江苏·统考高考真题）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途
径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题：淘宝：学思创想
（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为
，其中大多数高等植物的 需在光照条件下合成。
（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在
（填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO 固定的酶）小亚基转运到甲内，在
2
（填场所）组装。
（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为 后进入乙，继而在乙的
（填场所）彻底氧化分解成CO；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成
2
NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的 （填场所）转移到ATP中。
（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括 （填序号）。
①C 的还原 ②内外物质运输 ③HO裂解释放O ④酶的合成
3 2 2
6．（2018·全国·统考高考真题）回答下列问题：
（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上，该物质主要捕获
可见光中的 。
（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、
呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，
群体光合速率和干物质积累速率均 。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其
原因是 。
（4）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO 量相等时所需要的光照强度
2
（填“高”或“低”）。
7．（2018·全国·统考高考真题）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠
不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：淘宝：学思创想
(1)从图可知，A叶片是树冠 （填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是
。
(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的
主要原因是光合作用的 反应受到抑制。
(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是
。
8．（2018·全国·校联考高考真题）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题：
（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是 。
（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是 ，
判断的依据是
。
（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是 。
（4）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的 （填
“O”或“CO”）不足。
2 2
〖2017年高考真题〗
1．（2017·全国·统考高考真题）植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如O
2
的释放）来绘制的。下列叙述错误的是（ ）
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO 的吸收速率随光波长的变化来表示
2
D．叶片在640～660 nm波长光下释放O 是由叶绿素参与光合作用引起的
2
2．（2017·北京·统考高考真题）下图表示了某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系。据此，对该植物生
理特性理解错误的是（ ）淘宝：学思创想
A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25℃
C．适合该植物生长的温度范围是10~50℃
D．在0~25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
3．（2017·浙江·统考高考真题）在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源
(补光)试验，结果如图所示。补光的光强度为150μmol·m-2·s-1,补光时间为上午7：00-10：00，温度适宜。
下列叙述正确的是（ ）
A．给植株补充580nm光源，对该植株的生长有促进作用
B．若680nm补光后植株的光合色素增加，则光饱和点将下降
C．若450nm补光组在9：00时突然停止补光，则植株释放的O 量增大
2
D．当对照组和450nm补光组CO 吸收速率都达到6μmol·m-2·s-1时，450nm补光组从温室中吸收的
2
CO 总量比对照组少
2
4．（2017·天津·统考高考真题）某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO 酶的活性
2
显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO 吸收速率。叙述错误的是（ ）
2
A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型淘宝：学思创想
C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO 浓度
2
5．（2017·海南·统考高考真题）将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法
正确的是( )
A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生
C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生
D．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量
6．（2017·江苏·统考高考真题）科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。 图
甲为光合放氧测定装置示意图，图乙为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。 请回答下列问
题：
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量 ，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙
醇中的果肉薄片会变成白色，原因是 。
(2)若图1中装置在适宜温度下进行试验，则影响光合放氧速率的主要环境因素有
（回答出两种主要因素）等。 氧电极可以检测反应液中氧气的
浓度，测定前应排除反应液中 的干扰。
(3)图1在反应室中加入NaHCO 的主要作用是 。 若提高反应液中
3
NaHCO 浓度，果肉放氧速率的变化是 (填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或
3
“稳定后减小”)。
(4)图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15～20 min曲线的斜率几乎不变的合理解释是
；若在20 min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有 (填序号：
①C ②ATP ③[H] ④C )，可推测20～25 min曲线的斜率为 (填“正值”、
5 3
“负值”或“零”)。
7．（2017·浙江·统考高考真题）在高光强环境下，将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥和高氮肥，
一段时间后，测定其叶绿素和Rubisco酶（该酶催化CO 和RuBP反应）的含量，结果如图所示。
2淘宝：学思创想
请回答：
（1）实验表明，突变型的 含量比野生型低，采用 法分离突变型
植株叶片色素，与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色变浅。变浅的色素带位于滤纸条从上到下的第
条。
（2）光反应中光能转化为ATP和NADPH中的 ，其中NADPH是NADP+被水中的
还原而成的。NADPH参与 的还原，形成碳反应的第一个糖。
（3）高氮肥下，突变型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析，限制野生型植株光合速率
的因素是 。
8．（2017·浙江·高考真题）为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结
果如图
回答下列问题：
（1）本实验的因变量是 。由图中曲线对比可知，经 处理的该植
物叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的 光减少
而降低了光合速率。由此推知，若遇到较低温天气，除升温方法外，可对植物进行 处理
以减少叶绿素的损失。
（2）提取上述四组该植物叶片中的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量的
。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第4组得到的色素带中，从上到下的第
条色素带均明显变窄。
（3）若用不同波长的光照射叶绿素a 提取液并测定 ，可得到叶绿素a 的吸收光谱。
〖2016年高考真题〗
1．（2016·全国·统考高考真题）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
2．（2016·天津·统考高考真题）在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用
光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（ ）
A．红光，ATP下降
B．红光，未被还原的C 上升
3
C．绿光，[H]下降
D．绿光，C 上升
5
3．（2016·上海·高考真题）在光合作用的光反应中（ ）淘宝：学思创想
A．电子受体是水
B．电子供体是NADPH
C．反映场所位于叶绿体膜
D．H+浓度差驱动ATP合成
4．（2016·海南·统考高考真题）下列叙述错误的是（ ）
A．温度和光照会影响CO 的同化速率
2
B．光合作用中O 的产生发生在光反应阶段
2
C．光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应
D．土壤中的硝化细菌可利用CO 和HO合成糖
2 2
5．（2016·上海·高考真题）从种植于室内普通光照和室外强光光照下的同种植物分别提取叶片的叶绿体色
素，用纸层析法分离，结果如图（注颜色浅代表含量相对较少）。下列判断正确的是（ ）
A．室内植物叶片偏黄
B．室外植物叶片偏绿
C．室外植物叶片胡萝卜素含量>叶黄素含量
D．室内植物叶片叶绿素a含量>叶绿素b含量
6．（2016·江苏·统考高考真题）下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是（ ）
A．应该在研磨叶片后立即加入CaCO ，防止酸破坏叶绿素
3
B．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素
C．为获得10ml提取液，研磨时一次性加入10mL乙醇研磨效果最好
D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失
7．（2016·北京·高考真题）在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO，48h后测定植株营
2
养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。与本实验相关的
错误叙述是（ ）
A．14CO 进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
2
B．生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官
C．遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D．实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
8．（2016·浙江·高考真题）下面是关于植物光合作用的问题。请回答：
（1）光反应发生在叶绿体的 中，HO在光反应中裂解为
2
。
（2） 若以14CO 作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是
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。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的 等物质存在的情况下，被还原为三碳糖
磷酸。
（3）给某植物提供C18O 和HO，释放的氧气中含有18O。氧气中含有18O是由于
2 2
，H18O又作为原料参与了光合作用之
2
故。
（4）植物光合作用光饱和点可通过测定不同 下的光合速率来确定。在一定条件下，某植物
在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度
(选填: ＜、≤、＝、≥、＞)25 ℃。
9．（2016·江苏·统考高考真题）为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个
品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：
（1）最适宜在果树林下套种的品种是 ，最适应较高光强的品种是 。
（2）增加环境中CO 浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能
2
是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的 。而S3在光饱和
点时可能 （填序号）。
①光反应已基本饱和②暗反应已基本饱和③光、暗反应已基本饱和
（3）叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO，也参与叶绿体中 生物大分子的合
2
成。
（4）在光合作用过程中，CO 与RuBP五碳化合物结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有
2
三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的 。淀粉运出叶绿体时先水
解成TP或 ，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由
糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。
10．（2016·全国·高考真题）为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽
苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养淘宝：学思创想
较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位叶面积吸
收CO 的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：
2
（1）据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是
。
（2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高
（填“CO 浓度”或“O 浓度”）。
2 2
（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强
度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是
。
〖2015年高考真题〗
1．（2015·江苏·高考真题）为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用
石油醚进行纸层析，图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带）。下列叙述错误的是（ ）
A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次
2．（2015·福建·高考真题）在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO+C （即RuBP）→2C 。为测定RuBP
2 5 3
羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C 与14CO 的反应，并检测产物14C 的放射性
5 2 3
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14C 生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
3
3．（2015·安徽·高考真题）有关于大豆叶片光合作用的暗反应阶段，下列叙述正确的是（ ）淘宝：学思创想
A．CO 的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C 中的化学能
2 5
B．CO 可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类
2
C．被还原的C 在有关酶的作用下，可再形成C
5 3
D．光照强度由强变弱时，短时间内C 含量会升高
3
4．（2015·四川·高考真题）下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是（ ）
A．Mg2+吸收 B．O 扩散 C．光能转换 D．DNA复制
2
5．（2015·上海·统考高考真题）从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的
原因是（ ）
A．加入的石英砂太多 B．没有加入碳酸钙
C．用脱脂棉过滤不彻底 D．一次加入过多无水乙醇
6．（2015·广东·高考真题）为推动生态文明建设，国务院发布了《大气污染防治行动计划》，某科研小组
开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同pH值的酸雨对三种植物叶绿素含量（mg/g）影响的结果。
pH值 5.8（对照） 4.0 3.0 2.0
桃树 2.20（100） 2.19（99.55） 2.13（96.82） 1.83（83.18）
腊梅 3.65（100） 3.58（98.08） 3.44（94.25） 2.95（80.82）
木樨 1.07（100） 1.07（100） 1.05（98.13） 0.96（89.72）
注：括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。
（1）叶绿素位于叶绿体内的 上，提取后经层析分离，扩散最慢的色素带呈
色。酸雨中的SO 2-破坏叶绿素，导致光反应产生的 （产物）减少。由于光反应速率
4
降低，将直接影响暗反应过程中的 ，最后导致（CHO）生成减少。
2
（2）由表可知：①随着酸雨pH值的降低，叶绿素含量受影响程度
；② ；③
。
（3）长期酸雨影响会导致部分植物死亡，使生态系统的 稳定性降低，原因是
。
7．（2015·全国·高考真题）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CO 浓度等条件相同、适宜且稳
2
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%。淘宝：学思创想
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CO 的同化量。
2
8．（2015·江苏·高考真题）为了研究2 个新育品种 P、P 幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育
1 2
品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。 请回答下列问题:
(1)图1 的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在 相同的实验条
件下,测得的单位时间、单位叶面积 的释放量。
(2)光合作用过程中,CO 与C 结合生成 ,消耗的C 由 经过一系列反应再生。
2 5 5
(3)由图可知,P 的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的
1
；另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的 。
(4)栽培以后,P 植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是
2
。
