文档内容
通关卷 10 光合作用
（必备知识填空+优选试题精练）
考点01 捕获功能的色素与结构
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：4分钟
1．“绿叶中色素的提取和分离”实验
（1）提取色素的原理是绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，分离色素的原理是色素在层析液
中的溶解度不同，溶解度越高， 随层析液在滤纸上扩散的速度越快。
（2）色素提取和分离实验中几种药品的作用：无水乙醇：提取色素；SiO ：使研磨更充分；CaCO ：防止
2 3
色素被破坏。
2．叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这些色素吸收的光都
可用于光合作用。（P99）
地 城试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
一、单选题
1．乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成，科学家将该基因的反义基因导入番茄细胞内，培育转基因
延熟番茄，下列说法错误的是（ ）A．形成转基因番茄的过程发生的变异属于基因重组
B．乙烯是乙烯生物合成酶基因表达的产物，可促进果实成熟
C．乙烯生物合成酶基因模板链序列与反义基因模板序列互补
D．转基因番茄中乙烯生物合成酶的mRNA不能与核糖体结合无法进行翻译
【答案】B
【分析】由图可知，乙烯生物合成酶基因转录形成的是有意义mRNA，反义基因转录形成的是反义
mRNA，有意义mRNA和反义mRNA能互补配对，这样可以导致翻译无法进行，进而导致乙烯生物合成
酶无法合成。
【详解】A、形成转基因番茄的过程为基因工程技术，其原理为基因重组，A正确；
B、乙烯生物合成酶基因的表达产物是乙烯生物合成酶，不是乙烯，B错误；
C、乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的模板序列是互补的，因此这两种基因转录形成的
mRNA也是互补的，C正确；
D、因为mRNA形成双链后无法与核糖体结合无法进行翻译，所以无乙烯生物合成酶生成，转基因番茄能
够延熟，D正确。
故选B。
2．嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（CAR－T）是将能识别某种肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR）的基因，
通过基因工程手段转入到患者的T细胞内。患者的T细胞被“重编码”后，可在体外培养条件下生成大量
特异性识别相应肿瘤抗原的CAR－T细胞。下列叙述错误的是（ ）A．CAR－T是一种免疫细胞疗法，其原理是利用病人自身的免疫细胞来清除特定肿瘤细胞
B．慢病毒载体需将外源性的CAR基因整合到T细胞的染色体上，才能实现该基因的持久性表达
C．CAR－T利用了抗原―受体特异性结合的特点，使T细胞能更精确地清除特定种类肿瘤细胞
D．甲、乙患者体内存在相同的肿瘤细胞时，可将用治疗甲患者的CAR－T细胞输入乙患者体内进行治
疗
【答案】D
【分析】1、在人体所有细胞膜的表面，都有多种不同的蛋白质，其中包括作为分子标签来起作用的一组
蛋白质。它们就像身份标签，能被自身的免疫细胞所识别。人体所有细胞膜的表面都有一组蛋白质——组
织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（HLA或MHC），作为分子标签。
2、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的
遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】A、由题意可知，CAR－T是将能识别某种肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR）的基因，通过基因
工程手段转入到患者的T细胞内，使其表达后更容易识别特定种类的肿瘤细胞，本质上讲还是用自身的免
疫细胞来清除肿瘤细胞，A正确；
B、导入的基因整合到宿主细胞的染色体上后，可进行稳定的转录从而表达，即慢病毒载体需将外源性的
CAR基因整合到T细胞的染色体上，才能实现该基因的持久性表达，B正确；
C、抗原与相应受体有特异性结合的特点，能使CAR－T细胞更迅速准确的与特定种类的肿瘤细胞发生结
合，C正确；
D、不同患者自生的T细胞表面的组织相容性抗原不同，不能将甲的CAR－T细胞输入乙患者体内，因为
这样会导致甲的CAR－T细胞被乙的免疫系统攻击，D错误。
故选D。
3．草甘膦是某种除草剂的主要成分.如图表示研究人员利用草甘膦抗性基因（CP4基因）培育抗草甘膦的
灿稻新品种的过程。下列相关叙述错误的是（ ）A．构建基因表达载体时，应将CP4基因插人农杆菌Ti质粒的T-DNA中
B．将重组Ti质粒导入农杆菌前，用 处理农杆菌可提高转化率
C．若检测出粒稻的染色体DNA上插入了CP4基因，则该抗草甘膦新品种培育成功
D．在喷洒除草剂的农田中，种植抗草甘膦籼稻新品种对提高作物产量有重要意义
【答案】C
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标
记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--
DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋
白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、T-DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上，所以构建基因表达载体时，应将
CP4基因插人农杆菌Ti质粒的T-DNA中，A正确；
B、用 Ca2+ 处理农杆菌使其处于感受态，易于接受重组质粒，B正确；
C、若检测出粒稻的染色体DNA上插入了CP4基因，但是该基因不一定表达，则该抗草甘膦新品种培育不
一定成功，需要在分子水平和个体水平进行检测，C错误；
D、抗草甘膦籼稻新品种可抵抗除草剂的毒害作用，所以在喷洒除草剂的农田中，种植抗草甘膦籼稻新品
种对提高作物产量有重要意义，D正确。
故选C。
4．细胞周期运行过程中，一系列周期蛋白依赖激酶活性的变化会导致细胞周期运转所需蛋白质的磷酸化发生周期性变化，从而推动细胞周期的进行。若某种周期蛋白依赖激酶（Cdk）活性升高，会触发Rb蛋白
磷酸化失去活性，失活的Rb蛋白释放基因调节蛋白E2F，E2F激活相关基因组表达，启动细胞分裂进入下
一时期，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Cdk为E2F的活化过程提供能量
B．图中基因组可在浆细胞中表达
C．图中Cdk为启动细胞分裂进入S期的关键酶
D．促进Rb蛋白磷酸化可能成为治疗癌症的有效途径
【答案】C
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成时为止，称为一个细胞周期。
细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期持续的时间较长。
【详解】A、Cdk是酶，其起到催化作用，不为E2F的活化过程提供能量，A错误；
B、浆细胞是高度分化的细胞，不具有细胞周期，故图中基因组不在浆细胞中表达，B错误；
C、图中Cdk经过一系列过程使基因组表达出DNA和dNTP合成酶系，而这些表达产物是DNA复制过程
所需的，故图中Cdk为启动细胞分裂进入S期的关键酶，C正确；
D、由题可知Rb蛋白磷酸化经过一系列过程可启动细胞分裂进入下一时期，即可促进细胞增殖。故促进
Rb蛋白磷酸化会使癌细胞增殖，不是治疗癌症的有效途径，D错误。
故选C。
5．从小尾寒羊提取肌联蛋白，研究肌联蛋白的磷酸化和钙离子浓度是否影响肌联蛋白的降解。肌联蛋白
T1是未降解的蛋白，小于该分子量的蛋白条带是降解后的蛋白，实验结果如图。已知蛋白激酶A促进肌
联蛋白发生磷酸化，碱性磷酸酶可以促进磷酸化的肌联蛋白发生去磷酸。实验结果说明：钙离子会促进肌
联蛋白的降解，相同钙离子浓度下，去磷酸化促进肌联蛋白的降解。与A图比较，B图只做了一个改变。
B组实验提高了（ ）A．反应体系的反应温度 B．肌联蛋白的浓度
C．反应体系钙离子浓度 D．碱性磷酸酶浓度
【答案】C
【分析】分析题意可知以下信息：
1、蛋白激酶A促进肌联蛋白发生磷酸化，碱性磷酸酶可以促进磷酸化的肌联蛋白发生去磷酸。
2、钙离子会促进肌联蛋白的降解，相同钙离子浓度下，去磷酸化促进肌联蛋白的降解。
3、与A组相比，B组肌联蛋白的碱性磷酸酶组蛋白条带增多，说明肌联蛋白T1被降解。
【详解】A、如果提高反应体系的反应温度，由于没有更多信息（不知道最适温度），故不知道酶活性增
强还是减弱，故不一定出现该实验结果，A不符合题意；
B、如果增加肌联蛋白的浓度，各组的条带比例不变，B不符合题意；
C、如果增加反应体系钙离子浓度，钙离子会促进肌联蛋白的降解，C符合题意；
D、增大碱性磷酸酶浓度，只能改变反应速率，不会改变反应平衡点，故各组的条带比例不变，D不符合
题意。
故选C。
6．氮元素是植物必需的营养元素之一，植物根系从土壤中吸收的硝酸根（ ）是植物体内氮元素的主
要来源。根系吸收 依赖于转运蛋白（NRT1.1），蛋白激酶CIPK23是调控NRT1.1蛋白磷酸化状态的
关键酶，可引起NRT1.1第101位苏氨酸（T101）磷酸化，从而引起NRT1.1结构的改变，促进根细胞吸收
。图甲、乙为不同浓度的 时，根细胞对 的吸收过程图解。下列分析正确的是（ ）A．低浓度的 可引起CIPK23磷酸化，加速细胞吸收
B．NRT1.1与 高低亲和性的转换与其蛋白结构的变换有关
C．NRT1.1基因的突变，若不影响T101磷酸化，则不会影响 的运输
D．推测NRT1.1吸收 时可能消耗能量，CIPK23会抑制根细胞吸收
【答案】B
【分析】物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散、主动运输。
自由扩散特点：高浓度到低浓度，不需要载体和能量；协助扩散特点：高浓度到低浓度，需要载体，不需
要能量；
主动运输特点：低浓度到高浓度，需要载体需要能量。
【详解】A、低浓度的NO -促进T101磷酸化，而非CIPK23，A错误；
3
B、由图可知，低浓度NO -可促进NRT1.1第101位苏氨酸（T101）磷酸化，引起NRT1.1结构的改变（打
3
开），促进根细胞吸收NO -，此时NRT1.1与NO -有较高亲和性，而高浓度NO -则相反，故NRT1.1与
3 3 3
NO -高低亲和性的转换与其蛋白结构的变换有关，B正确；
3
C、NRT1.1基因的突变，可能表达出的蛋白质结构有差异，甚至完全不同，故即使不影响T101的磷酸化，
也有可能会影响NO -的运输，C错误；
3
D、需要载体蛋白的运输方式为主动运输或协助扩散，若NRT1.1吸收NO -时的运输方式为主动运输，则
3
需要消耗能量，CIPK23引起NRT1.1第101位苏氨酸（T101）磷酸化，进而促进根细胞吸收NO -，D错误。
3
故选B。
7．2021年4月14日发表在Nature期刊上的相关研究结果表明，称为细胞周期蛋白 D（细胞周期蛋白
D、D 和 D）的蛋白是驱动细胞分裂的细胞周期核心引擎的关键组成部分。细胞周期蛋白 D-CDK4/6 激
1 2 3
酶的不受控制激活是许多类型癌症发展的驱动力。细胞周期蛋白结合并激活细胞周期蛋白依赖性激酶
（CDK）的机制如图所示，当周期蛋白与CDK结合形成复合物后，weel/mikl 激酶和 CDK活化激酶（CDK- activiting kinase）催化CDK第14位的苏氨酸（Thrl4）、第15位的酪氨酸（Tyr5）和第161位的
苏氨酸（Thrl61）磷酸化。但此时的CDK仍不表现激酶活性（称为前体 MPF）。然后 CDK 在蛋白磷酸
水解酶 cdc25C 的催化下，使其Thr4 和Tyr15 去磷酸化， 才能表现出激酶活性。下列说法正确的是（
）
A．细胞周期的调控伴随着相关CDK的磷酸化
B．细胞周期蛋白-CDK激酶发挥作用之后会被相关酶降解
C．一种周期蛋白只与一种CDK结合构成细胞周期蛋白-CDK激酶
D．抑制细胞周期蛋白-CDK激酶的活性往往导致细胞癌变
【答案】B
【分析】题干分析，细胞周期蛋白 D-CDK4/6 激酶的不受控制激活是许多类型癌症发展的驱动力。CDK
激酶活性在于周期蛋白结合及蛋白磷酸水解酶 cdc25C 的催化下才表现出酶活性。
【详解】A、题干信息可知，细胞周期的调控伴随着相关CDK的磷酸化和去磷酸化，A错误；
B、细胞周期蛋白-CDK激酶发挥作用之后会被相关酶降解，从而使得细胞周期得以继续进行，B正确；
C、一种CDK（细胞周期依赖性蛋白激酶）可以与多种细胞周期蛋白结合形成不同的激酶复合物，C错误；
D、细胞周期蛋白 D-CDK4/6 激酶的不受控制激活是许多类型癌症发展的驱动力，促进细胞周期蛋白-
CDK激酶的活性往往导致细胞癌变，D错误。
故选B。【点睛】
二、综合题
8．海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常
开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同
补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是_____；用纸层析法分离叶绿体色素获得
的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第_____条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是_____，该光源的最佳补光时间是_____小时/天，判断该
光源是最佳补光光源的依据是_____。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果
产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。_____
【答案】(1) 叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b） 一和二
(2) 红光+蓝光 6 不同的补光时间条件下，红光+蓝光光源组平均花朵数均最多
(3)将生长状况相同的火龙果分三组，分别用三种不同光照强度的白色光源对火龙果进行夜间补光6小时，
其他条件相同且适宜，一段时间后观察记录每组平均花朵数
【分析】1、光合色素的提取和分离实验中，用纸层析法分离叶绿体色素的原理为，不同的色素在层析液
中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，分离后获得4条色素带，由下到上
分别为叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色），其中叶绿素a
和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。2、分析题图，补光时间为6小时/天，且红光+蓝光组平均花朵数最多，即在此条件下最有利于火龙果成花。
【详解】（1）火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是叶绿素a和叶绿素b，二者统称为叶绿素。
用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素
的色素带位于第一条和第二条。
（2）根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光+蓝光，因为在不同补光时间条件下，红光+蓝光组平
均花朵数都最多，该光源的补光时间是6小时/天时，平均花朵数最多，所以最佳补光时间是6小时/天。
（3）本实验要求对三种不同光照强度的白色光源，探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度，
所以将生长状况相同的火龙果分三组，分别用三种不同光照强度的白色光源对火龙果进行夜间补光6小时，
其他条件相同且适宜，一段时间后观察记录每组平均花朵数。
考点02 光合作用的作用与原理
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：10分钟
1．光合作用的化学反应式：
CO ＋ H O ――→ （ CH O ）＋ O 。（P102）
2 2 2 2
2．叶绿体增大膜面积的方式： 类囊体垛叠形成基粒。光合色素分布于类囊体薄膜上。（P100）
3．色素的功能：吸收、传递、转化光能。
4．光反应的场所是类囊体薄膜，包括水的光解和 ATP 的合成 。暗反应的场所是叶绿体基质，包括CO 的
2
固定和C 的还原。
3
5．将光反应和暗反应联系起来的物质是 ATP 和 NADPH ，光反应的产物是 ATP 、 NADPH 、 O 。
2
6．突然停止光照，相关物质的量变化情况为：NADPH、ATP下降、C 增加、C 下降。
3 5
7．突然停止CO，相关物质的量变化情况为：NADPH、ATP增加、C 下降、C 增加。
2 3 5
8．总光合作用可用O 的产生量或CO 的消耗量（固定量）或光合作用制造的有机物量表示。净光合作用
2 2
可用CO 的吸收量或O 的释放量或光合作用积累的有机物量表示。
2 2
地 城试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
一、单选题
1．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。对此图理解错误的是（ ）
2A．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
【答案】C
【分析】本实验的自变量为光照强度和温度，因变量为CO 吸收速率。
2
【详解】A、CO 吸收速率代表净光合速率，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
2 2
上升，需要从外界吸收的CO 减少，A正确；
2
B、在高光强下，M点左侧CO 吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增强，B正确；
2
C、CP点代表呼吸速率等于光合速率，植物可以进行光合作用，C错误；
D、图中M点处CO 吸收速率最大，即净光合速率最大，也就是光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。
2
故选C。
2．下列关于植物叶肉细胞中线粒体和叶绿体的叙述，错误的是（ ）
A．线粒体、叶绿体中均能生成ATP
B．线粒体、叶绿体均有双层膜结构且含有DNA
C．线粒体产生的CO 能扩散进入叶绿体内发挥作用
2
D．叶绿体产生的糖类可进入线粒体内氧化分解释放能量
【答案】D
【分析】1、线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动需要都能量有90%以上来自线粒体，普遍存在
于进行有氧呼吸的真核细胞中，线粒体是具有双层膜结构都细胞器，真核细胞的有氧呼吸的第二、第三阶
段发生在线粒体中；
2、叶绿体是能进行光合作用都植物细胞具有都细胞器，具有双层膜结构，可以将光能转变成化学能储存在有机物中，是光合作用都场所。
【详解】A、线粒体内可以进行有氧呼吸第二和第三阶段的反应，叶绿体可以进行光合作用，二者都可以
产生ATP，A正确；
B、线粒体、叶绿体均有双层膜结构，是半自主细胞器，都含有DNA ，B正确；
C、线粒体通过有氧呼吸产生的CO 能扩散进入叶绿体内，参与暗反应，C正确；
2
D、线粒体只能分解丙酮酸，所以叶绿体通过光合作用产生葡萄糖、蔗糖等不能进入线粒体氧化分解，D
错误。
故选D。
3．合理施用无机肥料能明显提高作物的产量。下列叙述错误的是（ ）
A．施用含镁的肥料能促进光合作用，提高作物产量
B．施用氮肥有利于作物细胞中蛋白质、核酸的合成
C．土壤中无机盐过量不会对作物造成影响
D．施肥的同时适量浇水有利于无机盐的吸收
【答案】C
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如
Fe2+是血红蛋白的必要成分，Mg2+是叶绿素的必要成分。②维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩
和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、镁是组成叶绿素的成分，故施用含镁的肥料能促进光合作用，提高作物产量，A正确；
B、蛋白质的基本元素为C、H、O、N，核酸的组成元素为C、H、O、N、P，故施用氮肥有利于作物细胞
中蛋白质、核酸的合成，B正确；
C、土壤中无机盐过量会使细胞失水，对作物造成影响，C错误；
D、施肥时给作物浇水，无机盐溶解在水里，有利于无机盐的吸收，D正确。
故选C。
4．下图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是（ ）
A．过程①中类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光
B．过程②发生在叶绿体基质
C．过程③释放的能量大部分储存于ATP中
D．过程④一般与放能反应相联系【答案】B
【分析】图中过程①为光反应，过程②为暗反应，过程③为细胞呼吸，过程④为ATP的水解。
【详解】A、过程①为光反应，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；
B、过程②为暗反应，发生在叶绿体基质，B正确；
C、过程③为细胞呼吸，释放的能量大部分以热能的形式散失，C错误；
D、过程④ATP的水解，ATP的水解会伴随能量的释放，故ATP的水解一般与吸能反应相联系，D错误。
故选B。
5．下图是黄瓜植株叶肉细胞中进行光合作用的示意图，PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是光合色
素和蛋白质构成的复合体，具有吸收、传递、转化光能的功能。有关叙述正确的是（ ）
A．HO分解为O 和H+，产生的电子经PSⅡ传递给PSⅠ参与合成NADPH
2 2
B．光反应过程将光能转化成的化学能全部储存在ATP中
C．ATP合成酶逆浓度梯度转运H+，促进ADP和Pi合成ATP
D．②③过程发生的场所为细胞质基质
【答案】A
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该
过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二
氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化
合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【详解】A、结合图示可知，HO分解为O 和H+，产生的电子经PSⅡ传递给PSⅠ参与合成NADPH，实现
2 2
了光能到电能的转化，A正确；
B、光反应过程将光能转化成的电能储存在NADPH和ATP中，B错误；
C、由图可知，在ATP合成酶的作用下，H+顺浓度梯度转运提供分子势能，促进ADP和Pi合成ATP，C错
误；
D、图中②表示二氧化碳的固定，③表示C 的还原过程，②③过程均属于暗反应过程，该过程发生的场所
3为叶绿体基质，D错误。
故选A。
6．芦荟是一种经济价值很高的植物，可净化空气。芦荟夜晚气孔开放，通过细胞质基质中的PEP羧化酶
固定CO 形成草酰乙酸，再将其转变成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，可利用苹果酸分解产生的
2
CO 进入叶绿体合成糖类。下列说法错误的是（ ）
2
A．芦荟液泡中的pH值会呈现白天升高晚上降低的周期性变化
B．芦荟植物固定CO 的场所有细胞质基质和叶绿体基质
2
C．白天芦荟叶片合成糖类所需的CO 均来自苹果酸分解
2
D．若对芦荟突然停止光照，短时间内叶肉细胞中C 的含量将上升
3
【答案】C
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以
氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅
酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶
的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。
在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能
量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳
化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【详解】A、芦荟在晚上吸收二氧化碳生成苹果酸进入液泡中（pH值降低），白天苹果酸分解产生二氧化
碳用于暗反应（pH值升高），因此芦荟液泡中的pH值会呈现白天升高晚上降低的周期性变化，A正确；
B、芦荟叶片夜晚气孔开放，在细胞质基质中，通过PEP羧化酶固定CO 形成草酰乙酸，白天气孔关闭，
2
在叶绿体基质中，CO 被C 固定最终形成糖类，B正确；
2 5
C、线粒体呼吸作用能产生CO，芦荟叶片白天气孔关闭，液泡里的苹果酸转化并释放出CO，故白天芦荟
2 2
叶片合成糖类所需的CO 均来自苹果酸分解和线粒体呼吸释放，C错误；
2
D、若对芦荟突然停止光照，ATP和NADPH的生成减少，短时间内，C 的还原减少，C 的生成不变，叶
3 3
肉细胞中C 的含量将上升，D正确。
3
故选C。
7．蓝细菌的细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH和丙酮酸等中间代谢物。蓝细菌光合作用的光反应
除了利用水的光解产生ATP的途径1外，还存在一种只产生ATP不参与水光解的途径2。研究者构建了途
径2被强化的工程菌K，在相同培养条件下，测定初始蓝细菌、工程菌K细胞质中ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表（注：图中数据单位为pmol/OD730）。下列说法错误的是（ ）
菌株 ATP NADH NADPH
初始蓝细
626 32 49
菌
工程菌K 829 62 49
A．蓝细菌的ATP来源于光合作用和细胞呼吸
B．途径2的产物既没有NADPH也没有O
2
C．据表可知，工程菌K的有氧呼吸第三阶段被促进
D．据表可知，工程菌K的光反应中水光解未被抑制
【答案】C
【分析】真核生物有氧呼吸第一阶段能产生少量ATP和少量NADH（即[H]），其反应场所是细胞质基质。
有氧呼吸第二阶段产生少量ATP和较多NADH，其反应场所是线粒体基质。有氧呼吸第三阶段消耗前两个
阶段产生的NADH并产生大量ATP，其反应场所是线粒体内膜。绿色植物光合作用光反应能产生ATP和
NADPH，其反应场所是类囊体膜，暗反应不生成ATP，同时消耗ATP，反应场所是叶绿体基质。
【详解】A、由题干可知，蓝细菌的光反应过程可以通过两种途径产生ATP；而且其有氧呼吸过程也会产
生ATP，A正确；
B、由题表可知，与初始蓝细菌相比，增强途径2的工程菌K的NADPH并没有增加，说明通过途径2生
成ATP时，并没有生成NADPH，而且途径2不参与水光解，因此也没有O 生成，B正确；
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C、有氧呼吸的第一、二个阶段都产生NADH，由题表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的NADH显著
增加，只能推测出其呼吸作用增强，无法确定是哪个阶段被促进，C错误；
D、由上面分析可知，途径2不产生NADPH，只有途径1利用水光解产生NADPH，若工程菌K的光反应
中的水光解被抑制，则会导致NADPH含量降低，与题图信息不符，因此工程菌K的光反应中水光解未被
抑制，D正确。
故选C。
8．下图为绿色植物体内某些代谢过程中物质变化的示意图，a、b、c分别表示不同的代谢过程。下列相关
叙述正确的是（ ）A．Ⅲ在第二阶段消耗水,第三阶段产生水
B．若Ⅰ、Ⅱ过程的速率大于Ⅲ过程，植物体干重将减少
C．Ⅰ过程中产生的O 参与Ⅲ的第二阶段反应
2
D．物质X是从叶绿体的基质移向类囊体薄膜的
【答案】A
【分析】由图可知，Ⅰ为光合作用的光反应产生了还原氢、ATP和氧气，即X是ATP；Ⅱ为光合作用的暗
反应；Ⅲ为有氧呼吸的代谢过程。
【详解】A、图中Ⅲ表示有氧呼吸，其第二阶段消耗水，第三阶段产生水，A正确；
B、Ⅰ为光合作用的光反应，Ⅱ为光合作用的暗反应，Ⅲ为有氧呼吸的代谢过程，若Ⅰ、Ⅱ过程的速率大
于Ⅲ过程，植物体干重将增加，B错误；
C、Ⅰ表示光合作用光反应，产生的氧气参与Ⅲ有氧呼吸的第三阶段，C错误；
D、物质X是ATP，从叶绿体类囊体薄膜叶绿体移向的基质，D错误。
故选A。
二、综合题
9．番茄在夏季栽培过程中常受到高温和强光的双重胁迫，导致产量和品质下降。为研究亚高温强光
（HH）对番茄光合作用的影响，研究人员对番茄进行不同条件处理，实验结果如图所示。(1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、____________（答出2点方可）等生理过程。通过实验可知，
HH组过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的，理由是____________；而是由于____________造成光能
过剩，对植物造成危害。
(2)据图分析，与对照组相比，HH组番茄净光合速率下降的原因可能是①_____________；②____________。
(3)位于叶绿体的PSII是一种光合作用单位，由光合色素和相关蛋白质构成。D1蛋白是PSII的核心蛋白，
在HH条件下，过剩的光能会损伤D1蛋白。植物可利用一系列的光保护和光防御机制来维持PSⅡ的生理
功能。研究发现，亚高温强光下同时施加适量硫酸链霉素（可抑制D1蛋白合成）的植株光合速率比HH
组低。据此推测，科研人员可通过____________的方法，提高番茄在高温和强光双重胁迫条件下的光合作
用速率。
【答案】(1) 光合作用和呼吸作用 气孔开度降低，但胞间CO 浓度却升高 RuBP羧化酶活性
2
下降，使C 的合成速率下降，导致光反应产物积累，进而使光能转化效率降低
3
(2) RuBP羧化酶活性降低，暗反应速率下降，光合作用速率降低 温度升高，与呼吸作用有关酶
活性增强，呼吸作用速率升高
(3)提高亚高温强光条件下D1蛋白表达量
【分析】光合作用过程：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②
暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO 的固定和C 的还原，消耗ATP和NADPH。
2 3
【详解】（1）气孔是水分和气体进出的通道，所以会影响蒸腾作用，光合作用和呼吸作用。为研究亚高
温高光对番茄光合作用的影响，实验的自变量是温度和光照强度，表中数据显示亚高温高光组与对照组相
比，气孔导度下降，但胞间CO 浓度却上升，说明过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的。而是RuBP
2
羧化酶活性下降，使C 的合成速率下降，导致光反应产物积累，进而使光能转化效率降低，造成光能过剩，
3
对植物造成危害。
（2）HH组为亚高温强光组，由图可知，高温会导致RuBP羧化酶活性降低，暗反应速率下降，光合作用速率降低；温度升高，与呼吸作用有关酶活性增强，呼吸作用速率升高，因此，与对照组相比，HH组番
茄净光合速率下降。
（3）叶绿体中的色素位于类囊体薄膜上，PSII是一种光合色素和蛋白质的复合体，PSII吸收的光能通过
光反应储存在ATP和NADPH中，然后在暗反应中用于C 的还原。亚高温强光下同时施加适量硫酸链霉素
3
（可抑制D1蛋白合成）的植株光合速率比HH组低，说明D1蛋白能够提高植株光合速率，因此可以通过
提高亚高温强光条件下D1蛋白表达量的方法，提高番茄在高温和强光双重胁迫条件下的光合作用速率。
