1、第 1 页 共 17 页 2022 年年高考生物一轮复习高考生物一轮复习：细胞呼吸与光合作用：细胞呼吸与光合作用 解题模板与练习题汇编解题模板与练习题汇编 【解题模板】 一、细胞呼吸 1.细胞呼吸类型的判断 2.影响细胞呼吸的因素分析 （1）识标：弄清横、纵坐标的含义，区分自变量、因变量 （2）曲线上的特殊点，如起点、拐点、交点、终点等隐含的生物学含义 （3）折线：依据曲线走势确定因变量随自变量的变化规律，分析多条曲线间的关系 3.细胞呼吸计算（以氧化底物为葡萄糖为例） 依据底物与产物确定呼吸类型，然后寻找物质间的比例关系，依据反应式进行计算 二、光合作用 1.实验色素带异常原因分析（“倒推法
2、”探究色素带异常原因） 2.色素种类的判断 一看位置、二看颜色、三看吸收光谱 3.光合作用物质与能量转化分析 第 2 页 共 17 页 4.光合作用相关曲线分析 （1）识标：弄清横纵坐标含义，理清自变量与因变量的关系 （2）明点：注意曲线拐点、与横纵轴的交点、拐点及不同曲线交点含义 （3）析线：依据曲线走势确定因变量随自变量的变化规律，分析多条曲线间的关系 5.光合速率测定方法分析 6.光合作用与细胞呼吸综合分析 7.光合速率日变化曲线分析 【练习】 1.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件都能生存，属于兼性厌氧菌。下列相关叙 述中正确的是() A.酵母菌细胞内丙酮酸可在细胞质基质和线粒
3、体内膜被消耗 B.可以根据溴麝香草酚蓝水溶液是否变成黄色，判断酵母菌进行何种呼吸方式 C.在酵母菌无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸的大部分能量存留在酒精中，少部分生成 ATP D.用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒，当酒精含量达到 12%16%时，发酵就会停止 2.酵母菌是研究细胞呼吸的好材料，其体内发生的物质变化过程可用图 1 表示，图 2 则表示 其在不同 O2浓度下的 O2吸收量和无氧呼吸过程中 CO2的释放量。下列有关叙述错误的是 第 3 页 共 17 页 () A.图 1 过程产生的 CO2可用澄清的石灰水检测 B.过程发生在细胞中的具体场所是线粒体基质和线粒体内膜 C.图 2 中乙曲线所代表
4、的生理过程可用图 1 中过程表示 D.在甲、乙曲线的交点，若甲消耗了 A mol 葡萄糖，则乙此时消耗的葡萄糖为mol 3.智能温室可实现立体栽培、无土栽培，并通过科学的环境控制手段实现雨水、二氧化碳的 全面回收利用，实现高产、节水。图 1 为智能温室的结构示意图，图 2、图 3 表示某种温室 作物在不同环境条件下，CO2吸收或释放速率的变化情况。下列相关叙述错误的是() A.图 1 中，立体种植能有效利用温室内的空间和光照条件，提高作物种植密度和产量 B.图 2 中，夏季晴朗的中午可使用遮阳棚和风扇降低温度至 30，以维持较高净光合速率 C.图 2 中，该作物呼吸作用最适温度高于光合作用最适
5、温度；F 点时作物的光合作用强度为 0 D.图 3 中，中午 12 时可使用 CO2发生器增加室内 CO2的浓度，以维持较高净光合速率 4.某实验小组为探究细胞中 ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响设置 了两组实验，对照组为正常成肌细胞，实验组为 ROCK1 基因过度表达的成肌细胞。向体外 培养的成肌细胞中加入不同物质检测细胞耗氧率（OCR，可一定程度反映细胞呼吸情况） ， 结果如图所示。下列叙述正确的是() 第 4 页 共 17 页 A.加入寡霉素后，OCR 降低的值可代表机体有氧呼吸第三阶段用于 ATP 合成的耗氧量 B.FCCP 的加入使细胞耗氧量增加，细胞产生的能量
6、均以热能形式释放 C.ROCK1 过度表达只增加细胞的基础呼吸，而不增加 ATP 的产生量 D.抗霉素 A 加入后，成肌细胞只能进行无氧呼吸，无法产生H和 CO2 5.PSBS 是一种类囊体膜蛋白，它能感应类囊体腔内的高质子浓度而被激活，激活了的 PSBS 抑制电子（e-）在类囊体薄膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光 对植物细胞造成损伤。 下图是光合作用过程示意图 （字母代表物质） ， 下列叙述正确的是() A.光合色素位于类囊体薄膜上， 在用无水乙醇进行提取时加入碳酸钙主要是为了使研磨更充 分 B.若植株既不吸收也不释放 CO2，则植株中所有图示细胞产生的 A 物质全部
7、用于该类细胞 的呼吸 C.膜蛋白 PSBS 的激活会抑制 C3的还原过程，使光能不能转化为其他形式的能量 D.抑制反应中的 Z 蛋白的活性、阻断反应中的 C3还原过程均有利于膜蛋白 PSBS 发挥 作用 6.花生是我国重要的经济作物，在盐碱地种植花生可有效缓解我国粮油争地矛盾现象。针对 盐碱地花生开花期易遭遇干旱和盐双重胁迫现象，研究人员采用外源 NaCl 盆栽实验，模拟 农田干旱和盐胁迫环境， 探究花生开花期在干旱、 盐胁迫条件下对花生生长发育及光合特性 的影响，实验结果如下表。下列说法不正确的是() 第 5 页 共 17 页 处理方式 叶绿素含 量 真光合速 率 干物质 量 对照组土壤含水
8、量 75%+ 干旱胁迫组土壤含水量 45%+ 盐胁迫组？+ 干旱、盐双胁迫土壤含水量 45%、NaCl 含量 0.3%+ A.表中盐胁迫组的处理方式为土壤含水量 75%、NaCl 含量 0.3% B.干旱、盐胁迫都能降低花生产量，干早、盐双胁迫会加剧减产 C.干旱、盐双胁迫下，叶绿素含量降低，吸收光能减少，光反应速率下降 D.干旱时，若细胞中的可溶性糖含量上升，则不利于增强细胞的吸水能力 7.在对弱光照条件下菊花叶片光合作用减弱的机理分析中发现，其他条件不变时，菊花叶片 最大净光合速率随着光照减弱以及弱光照射时间的延长呈下降趋势， 光补偿点 （特定条件下， 光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照
9、强度）逐渐升高，光饱和点（特定条件下，光合作 用速率达到最大值时的最低光照强度）逐渐降低。气孔对于光照强度减弱的响应较为灵敏， 随着弱光照射时间的延长，气孔开度减小，从而使空气中 CO2分子扩散进入叶肉细胞和溶 解于液体中的概率减小。 同时， 菊花叶片内部通过气孔经蒸腾作用扩散于大气中的水分也相 应减少。下列相关叙述正确的是() A.弱光处理可通过同时抑制光反应和暗反应，显著降低菊花叶片的光合速率 B.光补偿点的升高，说明弱光条件下植物细胞呼吸可能加快或利用弱光能力下降 C.光饱和点的降低，说明弱光条件下植物细胞呼吸加快或利用弱光能力下降 D.气孔开度减小，可影响 CO2分子的进入、水分的蒸腾
10、和矿质养的运输 8.光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，是“地球上最重要的化学反应”，它是 一切生命生存和发展的基础。 下图是棉花叶肉细胞的光合作用过程示意图， 磷酸丙糖转运器 的活性受光的调节，适宜光照条件下，其活性较高。 （1）棉花叶片中光合色素有_。在光照开始一段时间后，棉花叶肉细胞中光合作用 的光反应和暗反应两个阶段能够同时、快速、稳定进行的原因是_。 第 6 页 共 17 页 （2）由图分析可知，C3被还原为磷酸丙糖后，下一步利用的去向是_。通常情况 下，Pi 与磷酸丙糖通过磷酸丙糖转运器严格按照 1:1 反向交换方式进行转运。在环境条件由 适宜光照转为较强光照时， 短时间
11、内磷酸丙糖的转运速率会_ （填“升高”或“降低”） ， 则更有利于_（填“淀粉”或“蔗糖”）的合成，原因是_。 （3）为探究 CO2浓度对棉花幼苗光合速率的影响，研究人员将棉花幼苗分别进行不同实验 处理： 甲组提供大气 CO2浓度 （375molmol-1） ； 乙组先在 CO2浓度倍增环境 （750molmol-1） 中培养 60d，然后在测定前一周恢复为大气 CO2浓度，其他条件相同且适宜。在晴天上午测 定各组的光合速率，结果乙组光合速率比甲组低，原因可能是长期高浓度 CO2环境会降低 RuBP 羧化酶（固定 CO2的酶）的活性。设计实验加以验证这一推测。 材料用具：甲、乙两组棉花叶肉细胞
12、 RuBP 羧化酶提取液，一定浓度的 C5溶液，饱和 CO2 溶液，试管等。 实验思路：_； 预测结果：_。 9.在植物体内，制造或输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组 织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物，其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗 叶(如图所示)，旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题: (1)旗叶是小麦最重要的“源”。与其他叶片相比，旗叶光合作用更有优势的环境因素是 _。在旗叶的叶肉细胞中，叶绿体内有更多的类囊体堆叠，这为_阶段提供了 更多的场所。 (2)在光合作用过程中，光反应与暗反应相互依存，依据是_。“源”光合作用所制造的 有机物一部分用
13、于“源”自身的_和_，另一部分输送至“库”。 (3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。 为指导田间管理和育种， 科研人员对多个品种的小麦旗 叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究， 结果如表所示。 表中数值代 表相关性，数值越大，表明该指标对籽粒产量的影响越大。 表 不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性 抽穗期开花期灌浆前期灌浆中期灌浆后期灌浆末期 第 7 页 共 17 页 气孔导度*0.300.370.700.630.350.11 胞间 CO2浓度0.330.330.600.570.300.22 叶绿素含量0.220.270.330.340.480.45 *气孔导度表示气
14、孔张开的程度。 气孔导度主要影响光合作用中_的供应。 以上研究结果表明， 在_期旗叶气 孔导度对籽粒产量的影响最大。 若在此时期干旱导致气孔开放程度下降， 籽粒产量会明显降 低，有效的增产措施是_。 根据以上研究结果， 在小麦的品种选育中， 针对灌浆后期和末期， 应优先选择旗叶_ 的品种进行进一步培育。 (4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系，以下研究思路合理的是_(多选)。 A.阻断旗叶有机物的输出，检测籽粒产量的变化 B.阻断籽粒有机物的输入，检测旗叶光合作用速率的变化 C.使用 H218O 浇灌小麦，检测籽粒中含 18O 的有机物的比例 D.使用 14CO2饲喂旗叶，检测籽粒中含1
15、4C 的有机物的比例 10.某科研小组在研究玉米和水稻的光合作用时发现：在炎热夏季的中午水稻植株会出现“光 合午休”现象， 而玉米则不会出现。 通过查阅资料， 绘制成图 1 的光合作用过程流程图， PEPC、 Rubisco 为两种酶。回答下列问题： （1）据图 1 的光合作用过程流程图可知，玉米细胞中与 CO2结合的物质为_，若对 玉米和水稻的叶片进行酒精脱色，然后用碘蒸汽处理，呈现蓝色的部位分别为_。 （2）科研小组成员认为，玉米不出现“光合午休”现象，应与玉米存在 PEPC 酶有关。已知 L-Asp 是 PEPC 酶的抑制剂，欲证明 PEPC 酶能增强玉米的光合速率，实验组玉米应添加 _
16、，对照组玉米添加_，在不同光照强度下测定并比较两组玉米的_。 （3）科研人员将 PEPC 基因导入了原种水稻，水稻的单株产量提升了 14%22%。测定不同 光照强度下原种水稻和转 PEPC 基因水稻的气孔导度 （气孔张开的程度） 和光合速率的变化， 变化曲线如图 2、图 3 所示。 第 8 页 共 17 页 分析图 2、图 3 可知，当光照强度小于 700molm-2s-1时，转基因水稻与原种水稻相比， 气孔导度增加，但两者的光合速率却非常接近，由此得到的结论是_。 当光照强度大于 1000molm-2s-1时，图 2、图 3 中的曲线可描述为_，分析转 PFPC 基因水稻光合速率升高的原因是
17、_。 11.科研人员对栽培作物油桃和大豆的光合作用进行了相关研究，得到的结果如下。甲图为 晴天时露天栽培和大棚栽培油桃的光合速率 （Pn） 日变化情况乙图为在不同 CO2浓度下 （其 余条件均适宜）大豆的光合作用速率情况。请回答下列问题。 （1）研究发现对露天油桃进行适时灌溉可以增加土壤湿度，使 M 点_（填“左” 或“右”）移，N 点_（填“上”或“下”）移，从而增加有机物的积累。 （2）由图可知，在 78 时棚栽油桃的 Pn 值比露地栽培的要_（填“大”或“小”）， 推测其原因主要是油桃_， 加快了光合作用暗反应的速率。 另外夜间适当降温也有 利于大棚油桃增产，原因是_。 （3）研究表明由
18、于生活环境的不同，同种植物细胞内的叶绿体大小和数目不同。试比较生 活于山南侧向阳处与山北侧背阴处油桃的成熟叶肉细胞中二者的关系。 叶绿体大小： 向阳处 _背阴处 （填“大于”“小于”或“等于”） ； 叶绿体数目： 向阳处_背阴处（填 “多于”“少于”或“等于”）。其原因是_。 （4）分析图乙，在 CO2浓度倍增时光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率的因素 可能是_（回答两种因素）。 12.某科学家研究高温胁迫对蓝莓光合作用影响实验结果如图所示，其中高温胁迫是指将蓝 莓植株置于 40、其他条件适宜环境下培养；恢复是指将高温胁迫 12 天的蓝莓植株转移到 25、其他条件适宜环境下恢复 3 天
19、。 第 9 页 共 17 页 （1）应选取多株_的蓝莓植株进行实验处理，选取多株蓝莓进行实验的目的 是_。图 1 实验结果可以看出高温胁迫对净光合速率的影响是_。 （2）高温对光合作用的影响包括气孔限制因素（CO2供应不足影响光合作用）和非气孔限 制因素（非 CO2因素限制光合作用）。由图 2、图 3 结果分析，随高温胁迫时间延长，9-12 天高温对光合作用的影响主要是_ （填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”） ， 判断依据是_。 （3）qP 是一个反映植物的光反应系统将光能转化为化学能的能力指标。据图 4 分析，高温 胁迫 9-12 天，光合速率较低的原因是光反应有关酶活性下降，生成的_
20、不足限制了 暗反应。 13.多肉植物的共同特点是很多肉肉，比较饱满，比较可爱。某班同学在窗台上养了一盆多 肉植物，课余时间同学们查阅大量文献后发现该植物在正常和长期干旱(白天气孔关闭、晚 上气孔开放)条件下的光合作用途径不同，如图甲(1)所示；图甲(2)表示该植物叶肉细胞 CO2 吸收速率的日变化情况。乙图表示种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的 CO2含量变化曲 线。请据图分析,回答下列问题: 第 10 页 共 17 页 (1)长期干旱条件下，多肉植物在白天会关闭气孔，主要是为了防止_。在正常条 件下，若上午 11 时突然增加环境中 CO2浓度，则短时间内多肉植物叶肉细胞中 C5含量会 _(填
21、“增加”或“减少”)，消耗 CO2的具体场所是_。 (2)在长期干旱条件下， 图甲(2)中 04 时无光照， 但该植物叶肉细胞的 CO2吸收速率大于 0， 该时段内吸收的 CO2_(填“能”或“不能”)被直接用来合成(CH2O)，原因 _。 (3)乙图中表示番茄光合作用强度和呼吸作用强度相等的点是_。 (4)乙图中,经过一昼夜后,番茄植株体内有机物含量_(填“增多”“减少”或“不变”)。 (5)将一株生长正常的番茄幼苗对称叶片的一部分(a)遮光,另一部分(b)不做处理(如丙图所示), 并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量的转移。在适宜光照下照射 6 h 后,在 a、b 的对 第 11 页 共
22、 17 页 应部位截取相等面积的叶片,烘干称重,分别记为 Ma、Mb。若 M=MbMa,则 M 的确切含义可 以描述为_。 14.过多的光能会诱导活性氧的产生，对植物造成伤害。当光能过剩、跨膜质子梯度增高时， 紫黄质（叶黄素的一种）在酶的催化下转化为玉米黄质，玉米黄质将吸收的过剩光能直接转 化为热能，从而减轻光能对光合器官的伤害，同时导致最大光合效率下降，在弱光时，玉米 黄质在酶催化下转变成紫黄质。 （1）紫黄质存在于叶绿体的_上，在层析液中的溶解度比叶绿素_，夏季晴朗的 中午，植物光合午休时玉米黄质/紫黄质的值会_（填“升高”“降低”或“不变”）。 （2）科研人员利用毛竹进行不同强度光照胁迫
23、的实验，得到如图所示实验结果，欲研究叶 黄素循环对强光胁迫后毛竹恢复机制的影响应选择_molm-2s-1的强光为胁迫条件， 选择此强光的理由是_。 （3）研究发现 D1蛋白的合成在植物叶片光胁迫防御中发挥着重要的作用，为验证该结论， 某研究人员进行了相关实验： 将长势相似的毛竹平均分成两组， 测定毛竹正常光照下的最大 光合效率，一组施加一定量的链霉素（D1蛋白合成抑制剂）溶液，另一组施加等量清水， 两组在一定强光下处理一段时间后进行弱光恢复（12h），恢复后测定两组最大光合效率并 比较，请预测实验结果：_。 15.对于小麦、水稻等大多数绿色植物来说，叶肉细胞能在固定二氧化碳的同时完成三碳化 合
24、物的还原，即光反应和暗反应在白天同时进行。许多起源于热带的植物，如景天科等植物 的叶肉细胞能实现二氧化碳的固定和三碳化合物的还原在时间上的分离，夜间 CO2固定进 入叶肉细胞，在细胞质基质中转化为苹果酸，并暂时储存于液泡中，白天苹果酸可进入细胞 质基质分解产生 CO2，CO2进入叶绿体进行三碳化合物的还原，完成光合作用过程，如图 1。 原产于热带地区的玉米、 甘蔗等绿色植物的光合作用， 则由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完 成，二氧化碳的固定和三碳化合物的还原在空间上有分割。在叶肉细胞的叶绿体中，固定 CO2形成四碳化合物，随后四碳化合物进入内层的维管束鞘细胞，在维管束鞘细胞中，四碳 化合物再释放
25、出 CO2进行三碳化合物的还原，在白天完成光合作用过程，如图 2。科学家通 过研究还发现，图 2 中 PEP 酶与 CO2的亲和力远大于 Rubisco 酶。结合材料和图示回答下 列问题： 第 12 页 共 17 页 （1） 结合 CO2进入叶肉细胞的途径， 从生物进化的角度推测景天科植物只有在夜晚时， CO2 才能进入叶肉细胞的原因可能是_。 从细胞代谢的层面分析， _ 的昼夜调节使苹果酸晚上合成，白天分解。大液泡中苹果酸的积累可以提高细胞液的浓度， 进而提高了作物对_的适应能力。 （2）图 1 中叶绿体的结构是不完整的，漏绘的结构是_，物质 a 可以进入线粒体直接 参与有氧呼吸，推测物质
26、a 可能是_。 （3）图 2 中，由叶肉细胞叶绿体生成，通过胞间连丝进入维管束鞘细胞，且直接参与光合 作用的物质，除 C4化合物外，还有_。热带植物为了防止水分过多蒸发，常常关闭 叶片上的气孔， 但研究发现玉米和甘蔗在夏季晴天的正中午， 光合作用强度并没有明显减弱， 猜测其原因可能是_。 第 13 页 共 17 页 答案以及解析答案以及解析 1.答案：D 2.答案：D 解析：本题考查细胞呼吸相关知识。图 1 过程产生的 CO2既可用溴麝香草酚蓝水溶液检 测，也可用澄清的石灰水检测，A 正确;过程是有氧呼吸的第二、三阶段，发生在细胞中 的具体场所分别是线粒体基质和线粒体内膜，B 正确；图 2 中
27、乙曲线所代表的生理过程为有 氧呼吸，可用图 1 中过程表示，C 正确；图 2 中在氧浓度为 b 时，甲、乙曲线的交点表 示有氧呼吸的 O2吸收量与无氧呼吸的 CO2释放量相等，即有氧呼吸的 CO2释放量与无氧呼 吸的 CO2释放量相等，此时，有氧呼吸、无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是 1：3，若无氧呼吸 消耗了 A mol 的葡萄糖，则有氧呼吸消耗的葡萄糖为mol，D 错误。 第 14 页 共 17 页 3.答案：C 解析： 立体种植能有效利用温室内的空间和光照条件， 提高作物种植密度和产量， A 项正确； 如图 2 实线所示温度超过 30时，植物的净光合作用开始减弱，故可使用遮阳棚和风扇降 低温度
28、至 30，以维持较高净光合速率，B 项正确；呼吸作用的最适温度为 40，大于光 合作用的最适温度 30，F 点时作物的光合作用强度与呼吸作用强度相等，表现为净光合 强度为 0，C 项错误；图 3 所示中午 12 时植物吸收 CO2的速率最大，且温室内 CO2浓度开 始下降，此时使用 CO2发生器增加室内 CO2的浓度，可以有效提高光合作用的速率，D 项 正确。 4.答案：A 解析：该实验的目的是探究细胞中 ROCK1 基因（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸 的影响，据图分析，加入寡霉素和抗霉素 A 后，OCR 都下降，加入 FCCP 后，OCR 上升。 图中加入寡霉素前可代表细胞的正常 O
29、CR，即基础呼吸，寡霉素是 ATP 合酶抑制剂，加入 寡霉素后，OCR 降低的值可代表有氧呼吸第三阶段用于 ATP 合成的耗氧量，A 正确；由图 可知，FCCP 加入后，OCR 值升高，细胞耗氧量增加，又因为 FCCP 可作用于线粒体内膜， 使线粒体不能产生 ATP， 故线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放， 而细胞质基质和线 粒体基质中产生的能量还可储存在 ATP 中，B 错误；据图分析可知，ROCK1 过度表达增加 了细胞的基础呼吸，细胞基础呼吸增加，细胞中 ATP 的产生量也会增加，C 错误；抗霉素 A 加入后呼吸链被抑制， 会使H积累从而使细胞只能进行无氧呼吸， 但无氧呼吸也会产生H
30、， 故仍能产生H，D 错误。 5.答案：D 解析：光合色素存在于类囊体薄膜上，可用无水乙醇进行提取，在提取时加入碳酸钙主要是 为了防止叶绿素被破坏，A 错误；若植株既不吸收也不释放 CO2，则说明植株的光合作用速 率等于呼吸作用速率，植株中有不进行光合作用的细胞，叶肉细胞产生的物质 A（O2）除用 于自身的呼吸外，还用于其他细胞的呼吸，B 错误；分析题干信息可知，膜蛋白 PSBS 的激 活会抑制电子（e-）在类囊体薄膜上的传递，使电子（e-）不能传递给 D，抑制 C3的还原过 程，但是最终过量的光能被转换成热能释放，C 错误；由图可知，抑制反应中的 Z 蛋白的 活性、阻断反应中的 C3的还原过
31、程都将提高类囊体腔内的 H+浓度，从而有利于膜蛋白 PSBS 发挥作用，D 正确。 6.答案：D 7.答案：ABD 8.答案：（1）叶绿素、类胡萝卜素（或胡萝卜素和叶黄素）；NADP+与 NADPH 之间、ADP 和 Pi 与 ATP 之间不断迅速转化，且处于动态平衡中 第 15 页 共 17 页 （2）转化为 C5，或合成淀粉和蔗糖；降低；淀粉；一方面，叶绿体内磷酸丙糖积累使浓度 升高，从而促进淀粉合成；另一方面，由细胞质基质转入叶绿体的 Pi 减少，促进磷酸丙糖 向产生 Pi 和淀粉的方向进行（答出第一方面即可） （3） 实验思路： 取两支试管编号 A、 B， 各加入等量的一定浓度的 C3
32、溶液和等量的饱和 CO2 溶液，再分别加入等量的甲组、乙组棉花叶肉细胞 RuBP 羧化酶提取液，一段时间后，检测 并比较 A、B 两组溶液中 C3的含量；预期结果：A 组中 C3的含量高于 B 组 解析： 9.答案：(1)光照强度（或：光照强度和 CO2浓度）；光反应 (2)光反应为暗反应提供 ATP 和 NADPH，暗反应为光反应提供 ADP、Pi 和 NADP+；呼吸作 用；生长发育 (3)CO2；灌浆前；合理灌溉；叶绿素含量高 (4)ABD 解析：（1）与其他叶片相比，旗叶位于植株的最上部，能充分接受光照。类囊体是光合作 用光反应的场所， 旗叶叶肉细胞的叶绿体内有更多的类囊体堆叠， 这为
33、光反应阶段提供了更 多的场所。 （2）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，这两个阶段相互影响、相互依存，光反应为 暗反应提供 ATP 和 NADPH，暗反应为光反应提供 ADP、Pi 和 NADP+。叶肉细胞通过光合 作用制造的有机物一部分用于“源”（叶片）自身的呼吸作用和生长发育，另一部分输送至 “库”。 （3）气孔是气体进出叶片的主要途径，气孔导度主要影响光合作用中 CO2的供应。表中 数据显示，在灌浆前期气孔导度和胞间 CO2浓度与籽粒产量的相关性均最大，说明这一时 期需要较多的 CO2， 此时的旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。 若在此时期因干旱导致气 孔开放程度下降， 籽粒产量会明显
34、降低， 所以应在灌浆前期合理灌溉， 避免因干旱造成减产。 根据以上研究结果，在小麦的灌浆后期和末期，籽粒产量与气孔导度和胞间 CO2浓度的 相关性下降，而与叶绿素含量的相关性增加，因此针对灌浆后期和末期，应优先选择旗叶叶 绿素含量高的品种进行进一步培育。 （4）阻断旗叶有机物的输出，检测籽粒产量的变化，若籽粒的产量有所下降，说明旗叶为 籽粒提供有机物，A 合理；如果旗叶和籽粒之间有“源”“库”关系，阻断籽粒有机物的输入， 旗叶会因有机物积累引起光合作用速率下降，B 合理；使用 H218O 浇灌小麦，H218O 会进入 小麦全身细胞，无法确定籽粒中含 18O 的有机物是否来自旗叶，C 不合理；使
35、用14CO2饲喂 旗叶，旗叶进行光合作用将 14C 固定在有机物中，检测籽粒中含14C 的有机物所占的比例， 可以证明旗叶是否为籽粒提供有机物，D 合理。 10.答案：（1）C3、C5；维管束鞘细胞、叶肉细胞 （2）一定量的 L-Asp；等量的清水；净光合速率（合理即可） 第 16 页 共 17 页 （3） 在一定光强范围内， 转基因水稻光合速率的增加不是通过气孔导度的增大实现的 （合 理即可）；两种水稻气孔导度开始下降，原种水稻光合速率基本不变，而转基因水稻的光 合速率却大幅增加 PEPC 酶能提高 CO2的利用效率，从而提高光合速率 解析： 11.答案：（1）右；上 （2）大；经过一夜的细
36、胞呼吸，大棚内积累了大量的 CO2；降低了（呼吸作用）有机物的 消耗 （3）小于；少于；背阴处光照强度较低，生活在此处的植物为更充分地吸收光能，细胞内 的叶绿体体积较大，数目也比向阳处的植物细胞内叶绿体数目要多 （4）NADPH 和 ATP 的供应受限、固定 CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物 在叶绿体中积累较多等 解析： 12.答案：(1)生长状况相同；控制无关变量，防止生物自身等偶然性因素的出现，以保证实 验结果的准确性；抑制了净光合作用 (2)非气孔限制因素；9-12 天气孔导度和 7-8 天相同，但胞间 CO2浓度比 7-8 天高 (3)H和 ATP 13.答案：(1)因
37、蒸腾作用过强而散失大量水分减少叶绿体基质 (2)不能没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供 ATP 和H (3) B、D (4) 增多 (5)b 叶片被截取部分在 6 小时内(或实验过程中)光合作用合成的有机物总量 14.答案：（1）类囊体薄膜；大；升高 （2）1200；该光照胁迫后毛竹最大光合效率下降明显，弱光恢复后毛竹能够恢复原本最大 光合效率 （3）清水组毛竹经弱光恢复后最大光合效率与原本最大光合效率基本一致，链霉素组毛竹 的最大光合效率则无法恢复到原本水平 解析：（1）叶黄素等捕获光能的色素位于类囊体薄膜上，纸层析法分离色素时由于叶黄素 的溶解度较大，比叶绿素扩散的快，色素带位于叶
38、绿素上方。当光能过剩、跨膜质子梯度增 高时，紫黄质（叶黄素的一种）在酶的催化下转化为玉米黄质，植物光合午休时玉米黄质/ 紫黄质的值会升高。 （2） 研究叶黄素循环对强光胁迫后毛竹恢复机制的影响， 一要光胁迫现象明显以便于对比； 二要最大光合效率能恢复到原本水平， 以避免过强的光照造成的细胞结构损伤， 使叶黄素恢 复时，最大光合效率也无法恢复，影响判断。故选用图中 1200molm-2.s-1的强光为胁迫条 件。 第 17 页 共 17 页 （3）D1蛋白的合成在植物叶片光胁迫防御中发挥着重要的作用，清水组毛竹 D1蛋白的合 成不受影响，因此弱光恢复后最大光合效率基本恢复，而链霉素组毛竹由于无法
39、合成 D1蛋 白，造成植物叶片无法有效对光胁迫产生防御，细胞结构受到损伤，这时其最大光合效率无 法恢复到正常水平。 15.答案：（1）起源于热带的景天科植物，经过高温环境的长期自然选择，植物中那些白天 气孔关闭，晚上气孔开放的植物生存了下来；酶活性；高温和干旱 （2）基粒；丙酮酸 （3）ATP 和 NADPH；PEP 酶对 CO2有很强的亲和力，即使夏季晴天的正中午气孔关闭， 其也能够结合叶片内细胞间隙中含量很低的二氧化碳 解析：（1）CO2通过叶片上的气孔进入叶肉细胞，起源于热带的景天科植物，只有在夜晚 时，CO2才能进入叶肉细胞的原因可能是经过高温环境的长期自然选择，植物中具有白天气 孔关
40、闭，夜晚气孔打开特点的植株生存了下来。从细胞代谢的层面分析，酶活性的昼夜调节 使苹果酸晚上合成，白天分解。大液泡中苹果酸的积累提高了细胞液的浓度，提高了细胞的 吸水能力，进而提高了作物对高温、干旱的适应能力。 （2）叶绿体是由双层膜、叶绿体基质和基粒组成的，图 1 中的叶绿体没有画出基粒。苹果 酸可进入细胞质基质分解产生 CO2和物质 a，物质 a 可以直接进入线粒体参与有氧呼吸，由 此推测物质 a 可能是丙酮酸。 （3） 由图 2 中的信息可知， 叶肉细胞叶绿体有类囊体， 能进行光反应， 生成 ATP 和 NADPH， 维管束鞘细胞的叶绿体没有类囊体，不能进行光反应，还原三碳化合物所需要的 NADPH 和 ATP 来自叶肉细胞，其通过胞间连丝进入维管束鞘细胞。由题干信息“PEP 酶与 CO2的亲和 力远大于 Rubisco 酶”，推测 PEP 酶与 CO2有很强的亲和力，能够结合低浓度的二氧化碳， 所以玉米和甘蔗在夏季晴天的正中午，光合作用强度并没有明显减弱。
