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专题 04 光合作用
1．(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 固
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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
2．(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( )
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
3．(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅱ)·29)大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽
(短的肽链)。回答下列问题：
(1)在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是
______________、______________。
(2)大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是____________，作为mRNA执行功能部位的是
______________；作为RNA聚合酶合成部位的是______________，作为RNA聚合酶执行功能部位的是
______________。
(3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽
的氨基酸序列是______________。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序
列不变，则此时编码小肽的RNA序列为______________。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
GAA
谷氨酸
GAG
UAC
酪氨酸
UAU
CAU
组氨酸
CAC
4．(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，甲
2
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、低
2
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。5．(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：
(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
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__________。
(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还原成磷酸
2
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__________键。
3
(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的
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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__________。
6．(浙江省之江教育联盟2019-2020学年高三第一次联考)图示曲线表示夏季时，某植物体在不同程度遮光
条件下净光合速率的日变化。据图分析下列有关叙述正确的是( )
A．一天中适当遮光均会显著增强净光合速率
B．a～b段叶肉细胞内合成[H]的场所只有细胞质基质和线粒体
C．M点时该植物体内叶肉细胞消耗的CO 量一般大于该细胞呼吸产生的CO 量
2 2
D．6：30左右在不遮光的条件下限制该植物光合速率的主要因素是CO 浓度
27．(2020届河南省濮阳市高三模拟)某生物兴趣小组的同学在20℃和相同的光照强度条件下，以菠菜叶为
实验材料，用不同浓度的NaHCO 溶液控制CO 浓度，进行了“探究CO 浓度对光合作用影响”的实验，
3 2 2
获得如下图所示的实验结果(叶圆片大小相同，实验前叶圆片细胞间隙中的气体已抽出；NaHCO 溶液浓度
3
变化对溶液pH的影响忽略不计)。请回答下列问题：
(1)该小组同学在进行上述正式实验前，先将NaHCO 溶液浓度梯度设置为0、1%、2%、3%、4%，每组放
3
入20片叶圆片，其他条件均与上述正式实验相同，2min时得到的结果如下表。
NaHCO 溶液浓度 0 1% 2% 3% 4%
3
上浮叶圆片数量/片 0 11 4 3 0
该实验是预实验，其目的是________________________。4min后，除蒸馏水组叶圆片未见上浮外，其他组
叶圆片均有上浮。NaHCO 溶液在常温下能分解产生CO，有人认为叶圆片上浮是由CO 气泡附着引起的。
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为此实验小组另设计了一个对照实验，最好选择上表中浓度为___________的NaHCO 溶液进行对照，将
3
20片叶圆片放到溶液中后进行遮光处理；若结果为___________________，则说明NaHCO 溶液产生的
3
CO 不足以引起叶圆片的上浮。
2
(2)由曲线图可以看出，20℃条件下，NaHCO 溶液浓度为________时最有利于叶圆片进行光合作用，在此
3
浓度下若适当增加光照强度，则4min时上浮的叶圆片数量可能会____________。当NaHCO 溶液浓度大于
3
1%时，上浮的叶圆片数量减少，其原因可能是________________________________。
(3)在进行正式实验时，若要使得到的曲线更光滑，变化趋势更细致，则应进行的操作是
_______________________________________________°
8．(2020届安徽省100所名校高三“攻疫”联考)光照是影响植物进行光合作用的主要因素之一。请回答下列相关问题：
(1)与正常植株相比，缺失叶黄素的植株在给予__________(填“蓝紫光”或“红光”)照射时，光吸收差异
不显著。光合色素吸收光能的用途有__________________________________________________。
(2)在光照强度、总光照时间相同条件下，对甲、乙两组同种、长势一致的植株分别进行光照和黑暗间隔1s
交替的处理、一直给予光照的处理，其他条件相同且适宜，则两组植株中长势较好的最可能是__________，
原因是____________________________________________________________。
(3)科学家以绿藻和蓝藻为材料，做了三个实验：①单独用红光照射；②单独用远红光照射；③在红光的条
件下，然后补充远红光，单位时间氧气释放量分别为A、B、C，结果如下图所示。已知其他条件相同且适
宜，则该实验结果说明_____________________________________(答两点)。
注：箭头向上和向下分别表示光照的开和关
9．(2020届安徽省皖江名校联盟高三5月联考)当干旱发生时，植物气孔会出现不同程度的关闭，并可将信
息传递给周围其他植株。为探究是地上信息还是地下信息，某兴趣小组将3组长势一致的盆栽豌豆等距排
列，第2组与第3组通过管道连接，化学信息可以通过管子进行交流，第1组与第2组的根部不联系。用
高浓度甘露醇浇灌第2组(高渗溶液，模拟干旱)，1h后测定各组的气孔开度。回答下列问题：
(1)气孔出现关闭，将导致植物体光合速率下降，其原因是_______________。
(2)实验设计中存在一处明显错误，请指出___________。
(3)若实验过程的错误修复，预期可能的实验结果与结论。
①___________，则说明是地下信息；
②___________，则说明是地上信息；
③______________________。
10．(北京市海淀区人大附中2019-2020学年高三3月月考)植物的叶肉细胞在光下合成糖，以淀粉的形式储
存。通常认为若持续光照，淀粉的积累量会增加。但科研人员有了新的发现。
(1)叶肉细胞吸收的CO，在____________中被固定形成C ，C 在____________阶段产生的____________的
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作用下，形成三碳糖，进而合成__________进行运输，并进一步合成淀粉。(2)科研人员给予植物48小时持续光照，测定叶肉细胞中的淀粉量，结果如图1所示。实验结果反映出淀
粉积累量的变化规律是____________。
(3)为了解释(2)的实验现象，研究人员提出了两种假设。
假设一：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成停止。
假设二：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成与降解同时存在。
为验证假设，科研人员测定了叶肉细胞的CO 吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量，结果如图2所示。
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实验结果支持上述哪一种假设？请运用图中证据进行阐述。
________________________________________________________________________。
(4)为进一步确定该假设成立，研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a，为叶片光合作用通入
仅含13C标记的13CO 四小时，在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b，13C标记的淀粉含量为c。若淀粉
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量a、b、c的关系满足____________(用关系式表示)，则该假设成立。
