【高考生物】2026步步高大一輪復(fù)習(xí)講義66練第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第三單元課時(shí)練13光合作用的原理第三單元課時(shí)練13光合作用的原理選擇題1～4題，每小題5分，5～9題，每小題6分，共50分。一、選擇題1．(2021·廣東，12)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱(chēng)為Rubisco，下列敘述正確的是()A．Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．激活Rubisco需要黑暗條件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合2．(2024·揚(yáng)州期中)如圖所示生理過(guò)程中，PQ、Cytbf、PC是傳遞電子的蛋白質(zhì)，CF0、CF1構(gòu)成ATP合成酶。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.PSⅡ、PSⅠ內(nèi)含易溶于有機(jī)溶劑的色素B．PQ轉(zhuǎn)運(yùn)H＋的過(guò)程需要消耗電子中的能量C．線粒體中存在類(lèi)似于ATP合酶的膜是線粒體內(nèi)膜D．小麥光合作用產(chǎn)生的O2被細(xì)胞呼吸利用至少需要經(jīng)過(guò)4層磷脂雙分子層3．(2020·天津，5)研究人員從菠菜中分離類(lèi)囊體，將其與16種酶等物質(zhì)一起用單層脂質(zhì)分子包裹成油包水液滴，從而構(gòu)建半人工光合作用反應(yīng)體系。該反應(yīng)體系在光照條件下可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與還原，并不斷產(chǎn)生有機(jī)物乙醇酸。下列分析正確的是()A．產(chǎn)生乙醇酸的場(chǎng)所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)B．該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)僅是CO2C．類(lèi)囊體產(chǎn)生的ATP和O2參與CO2固定與還原D．與葉綠體相比，該反應(yīng)體系不含光合作用色素4．(2024·武漢聯(lián)考)如圖為光合作用暗反應(yīng)的產(chǎn)物磷酸丙糖的代謝途徑，其中磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素。已知：CO2充足時(shí)，TPT活性降低；磷酸丙糖與Pi通過(guò)TPT的運(yùn)輸嚴(yán)格按1∶1的比例進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述正確的是()A．葉肉細(xì)胞的光合產(chǎn)物主要是以淀粉形式運(yùn)出細(xì)胞的B．暗反應(yīng)中磷酸丙糖的合成需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPC．若磷酸丙糖的合成速率超過(guò)Pi轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)葉綠體的速率，則有利于蔗糖的合成D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)增加CO2來(lái)提高作物中淀粉和蔗糖的含量5．(2023·湖北，8)植物光合作用的光反應(yīng)依賴(lài)類(lèi)囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體，PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過(guò)與PSⅡ結(jié)合或分離來(lái)增強(qiáng)或減弱對(duì)光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴(lài)LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)B．Mg2＋含量減少會(huì)導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱C．弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，不利于對(duì)光能的捕獲D．PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O26．(2024·武漢期中)如圖為真核細(xì)胞中兩種傳遞電子并產(chǎn)生ATP的生物膜結(jié)構(gòu)示意圖。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述正確的是()A．圖甲為葉綠體內(nèi)膜，圖乙為線粒體內(nèi)膜B．兩種膜產(chǎn)生ATP的能量直接來(lái)源均為H＋的跨膜運(yùn)輸C．自養(yǎng)需氧型生物的細(xì)胞中都既有圖甲結(jié)構(gòu)又有圖乙結(jié)構(gòu)D．圖甲中NADPH為電子最終受體，圖乙中O2為電子最終受體7．(2024·菏澤期末)科研人員對(duì)綠色植物光暗轉(zhuǎn)換過(guò)程中的適應(yīng)機(jī)制進(jìn)行研究。測(cè)定綠色植物由黑暗到光照的過(guò)程中CO2吸收速率(μmol·m－2·s－1)和光反應(yīng)相對(duì)速率(μmol·m－2·s－1)的變化，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是()A．黑暗時(shí)植株的CO2吸收速率為－0.1μmol·m－2·s－1，與線粒體內(nèi)膜產(chǎn)生CO2有關(guān)B．由黑暗轉(zhuǎn)變?yōu)楣庹諚l件后，葉肉細(xì)胞中NADPH和ATP的量會(huì)一直增加C．光照0～0.5min光反應(yīng)相對(duì)速率下降，與暗反應(yīng)激活延遲造成NADPH和ATP積累有關(guān)D．光照2min后，光反應(yīng)和暗反應(yīng)速率均穩(wěn)定，暗反應(yīng)速率大于光反應(yīng)速率8.(2025·江西部分高中聯(lián)考)為了研究淀粉合成與細(xì)胞質(zhì)中ATP的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)人員對(duì)擬南芥野生型WT和突變體ntt1(葉綠體失去運(yùn)入ATP的能力)保衛(wèi)細(xì)胞的淀粉粒面積進(jìn)行了研究，結(jié)果如圖所示，其中黑暗結(jié)束是指將WT和ntt1置于黑暗中培養(yǎng)一段時(shí)間后，黑暗結(jié)束時(shí)檢測(cè)淀粉粒面積。下列相關(guān)敘述不合理的是()A．黑暗狀態(tài)下，WT和ntt1的葉綠體均不能通過(guò)進(jìn)行光合作用來(lái)合成淀粉B．長(zhǎng)時(shí)間光照有利于ntt1積累大量淀粉C．葉綠體中淀粉的合成依賴(lài)于細(xì)胞質(zhì)中ATP的供應(yīng)D．根據(jù)圖中信息不能推測(cè)nttl在光照條件下光合作用情況9．研究者發(fā)現(xiàn)植物根系能夠從環(huán)境中吸收葡萄糖。為提高蘋(píng)果果實(shí)含糖量，研究者利用同位素標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理及結(jié)果如表。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()蘋(píng)果樹(shù)根系置于含有13C標(biāo)記的葡萄糖培養(yǎng)液中用13C標(biāo)記的CO2處理蘋(píng)果葉片，根系置于普通葡萄糖培養(yǎng)液中根系13C含量(mg)非根系13C含量(mg)根系13C含量占比(%)非根系13C含量占比(%)野生型4.7含量極低44.2455.76X基因高表達(dá)6.230.8969.11X基因低表達(dá)3.646.7953.21A.根系從環(huán)境中吸收葡萄糖，可減少葉片中的糖類(lèi)向根系運(yùn)輸，從而提高果實(shí)含糖量B．該培養(yǎng)條件下，抑制X基因表達(dá)，會(huì)降低蘋(píng)果果實(shí)含糖量C．若阻斷葉片通向根系的篩管，葉片CO2固定速率會(huì)上升D．推測(cè)X基因表達(dá)出的X蛋白能促進(jìn)根系吸收葡萄糖二、非選擇題10．(20分)(2024·濟(jì)南期末)如圖為某細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生理過(guò)程，3-磷酸甘油酸、甘油酸-1,3-二磷酸、甘油醛-3-磷酸、核酮糖-5-磷酸、核酮糖-1,5-二磷酸是該過(guò)程中依次生成的重要化合物。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題：(1)該生理過(guò)程被稱(chēng)為_(kāi)_____________循環(huán)。能進(jìn)行該過(guò)程的原核生物有__________。(2)RuBP(五碳化合物)是圖中物質(zhì)______________的簡(jiǎn)稱(chēng)。過(guò)程①稱(chēng)作____________。上述過(guò)程中，消耗前一階段提供的能量的過(guò)程_____________________________________。脫磷酸化的過(guò)程有__________。(3)通過(guò)對(duì)該過(guò)程分析發(fā)現(xiàn)，固定一分子CO2平均會(huì)消耗ATP和NADPH的分子數(shù)目分別是______。甘油酸-1,3-二磷酸和核酮糖-5-磷酸分別含有的碳原子數(shù)目是____________。(4)據(jù)圖分析，能提高葡萄糖含量的措施有____________________________________(答兩條)。若想驗(yàn)證圖中各種有機(jī)物依次出現(xiàn)的先后順序，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是________________。11．(18分)(2021·湖南，18)圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過(guò)程的簡(jiǎn)化示意圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖b表示圖a中的____________結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的光反應(yīng)過(guò)程將水分解成O2、H＋和e－，光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______和ATP中的化學(xué)能。若CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受體NADP＋減少，則圖b中電子傳遞速率會(huì)________(填“加快”或“減慢”)。(2)(12分)為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體，在離體條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用Fecy或DCIP替代NADP＋為電子受體，以相對(duì)放氧量表示光反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。葉綠體類(lèi)型葉綠體A：雙層膜結(jié)構(gòu)完整葉綠體B：雙層膜局部受損，類(lèi)囊體略有損傷葉綠體C：雙層膜瓦解，類(lèi)囊體松散但未斷裂葉綠體D：所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆?；蚱螌?shí)驗(yàn)一：以Fecy為電子受體時(shí)的放氧量100167.0425.1281.3實(shí)驗(yàn)二：以DCIP為電子受體時(shí)的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：①葉綠體A和葉綠體B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對(duì)以__________(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過(guò)程是________________________________________________________________________。②該實(shí)驗(yàn)中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C，表明在無(wú)雙層膜阻礙、類(lèi)囊體又松散的條件下，更有利于___________________________________________________，從而提高光反應(yīng)速率。③以DCIP為電子受體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對(duì)值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋?zhuān)篲____________________。12．(12分)(2024·鄂州二模)光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)、Cb6/f和光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)等結(jié)構(gòu)形成線性電子傳遞和環(huán)式電子傳遞兩條途徑，兩條途徑在光反應(yīng)過(guò)程中均產(chǎn)生ATP。親環(huán)素蛋白C37調(diào)控電子傳遞效率，提高植物對(duì)強(qiáng)光的適應(yīng)性(如圖)。在強(qiáng)光下，C37缺失會(huì)導(dǎo)致電子傳遞受阻產(chǎn)生大量活性氧，活性氧積累使葉綠素降解增加，活性氧積累到一定量使細(xì)胞凋亡?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)①光合色素吸收光能后，將水分解為O2和H＋，同時(shí)產(chǎn)生電子；電子經(jīng)過(guò)電子傳遞鏈，最終與__________結(jié)合形成NADPH。強(qiáng)光環(huán)境會(huì)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)中C3含量__________。環(huán)式電子傳遞與線性電子傳遞相比，NADPH/ATP的比值____________(填“較大”“較小”或“相等”)。②根據(jù)題干信息，下列對(duì)強(qiáng)光下植物光合電子傳遞鏈調(diào)控機(jī)制的理解，說(shuō)法正確的有__________(多選)。A．強(qiáng)光下，C37僅調(diào)控光合電子傳遞鏈中的線性電子傳遞過(guò)程B．強(qiáng)光下，C37通過(guò)與Cb6/f結(jié)合，提高Cb6/f到PSⅠ的電子傳遞效率C．C37缺失使電子傳遞受阻，進(jìn)而降低活性氧的含量，可導(dǎo)致植物葉片變黃D．C37缺失突變體轉(zhuǎn)入高表達(dá)的C37基因，可降低強(qiáng)光下的細(xì)胞凋亡率(2)(4分)請(qǐng)參照“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的原理，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在強(qiáng)光下，C37缺失會(huì)導(dǎo)致葉綠素降解增加，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：____________________。答案精析1．D[Rubisco參與植物光合作用過(guò)程中的暗反應(yīng)，暗反應(yīng)場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)，故Rubisco存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯(cuò)誤；暗反應(yīng)不直接依賴(lài)光，但需要光照間接影響，B錯(cuò)誤。]2．D[光反應(yīng)中水的光解產(chǎn)生O2發(fā)生在葉綠體類(lèi)囊體薄膜內(nèi)，O2擴(kuò)散到鄰近的線粒體中被利用至少要經(jīng)過(guò)類(lèi)囊體膜、葉綠體和線粒體各2層膜，共5層膜，即5層磷脂雙分子層，D錯(cuò)誤。]3．A[綠色植物光反應(yīng)的場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜，產(chǎn)物有O2、NADPH、ATP，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，產(chǎn)物是糖類(lèi)等有機(jī)物，據(jù)此推斷該半人工光合作用反應(yīng)體系中產(chǎn)生乙醇酸的場(chǎng)所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)，A正確；該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)不僅是CO2，還有水等，B錯(cuò)誤；類(lèi)囊體產(chǎn)生的NADPH、ATP參與C3的還原，光反應(yīng)產(chǎn)生的O2不參與暗反應(yīng)，C錯(cuò)誤；該反應(yīng)體系含有從菠菜中分離的類(lèi)囊體，類(lèi)囊體上含有光合作用色素，D錯(cuò)誤。]4．B[由題圖可知，葉肉細(xì)胞的光合產(chǎn)物主要是以蔗糖形式運(yùn)出細(xì)胞的，A錯(cuò)誤；若磷酸丙糖的合成速率超過(guò)Pi轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)葉綠體的速率，則有利于淀粉的合成，C錯(cuò)誤；CO2充足時(shí)，TPT活性降低，導(dǎo)致磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體合成蔗糖的過(guò)程受到影響，所以增加CO2能提高作物中淀粉的含量，但蔗糖的含量會(huì)下降，D錯(cuò)誤。]5．C[葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ與PSⅡ分離減少，PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)，A正確；Mg2＋是葉綠素的組成成分，其含量減少會(huì)導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體上的葉綠素含量減少，對(duì)光能的捕獲減弱，B正確；弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，增強(qiáng)對(duì)光能的捕獲，C錯(cuò)誤；PSⅡ光復(fù)合體能吸收光能，并分解水，水的光解產(chǎn)生H＋、電子和O2，D正確。]6．B[圖甲中利用光能分解水，為光合作用的光反應(yīng)階段，所以圖甲為葉綠體中的類(lèi)囊體薄膜，圖乙中利用NADH生成水和ATP，應(yīng)為有氧呼吸第三階段，所以圖乙為線粒體內(nèi)膜，自養(yǎng)需氧型生物，如硝化細(xì)菌為原核生物，不存在圖甲結(jié)構(gòu)和圖乙結(jié)構(gòu)，A、C錯(cuò)誤；由圖可知，這兩種膜結(jié)構(gòu)上的ATP合成酶在合成ATP時(shí)，都需要利用膜兩側(cè)的H＋跨膜運(yùn)輸，即H＋的梯度勢(shì)能轉(zhuǎn)移到ATP中，B正確；圖甲中的NADP＋接受電子變成NADPH，NADP＋為電子最終受體，圖乙中O2接受電子變成水，O2為電子最終受體，D錯(cuò)誤。]7．C[黑暗時(shí)植株的CO2吸收速率為－0.1μmol·m－2·s－1，說(shuō)明植株的細(xì)胞呼吸速率為0.1μmol·m－2·s－1，與線粒體基質(zhì)中產(chǎn)生CO2有關(guān)，A錯(cuò)誤；光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP，據(jù)圖可知，正常情況下0.5min后暗反應(yīng)被激活，CO2吸收增多，而圖中0～0.5min之間，光反應(yīng)相對(duì)速率降低，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是暗反應(yīng)激活延遲造成光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP積累，光反應(yīng)被抑制，故葉肉細(xì)胞中NADPH和ATP的量不會(huì)一直增加，B錯(cuò)誤，C正確；光照2min后，光反應(yīng)和暗反應(yīng)速率均穩(wěn)定，暗反應(yīng)速率等于光反應(yīng)速率(二者相互提供原料，慢的牽制快的)，D錯(cuò)誤。]8．B[黑暗狀態(tài)下，葉綠體不能合成NADPH和ATP，C3還原缺少NADPH和ATP，光合作用不能進(jìn)行，因此，黑暗狀態(tài)下，WT和nttl的葉綠體均不能通過(guò)進(jìn)行光合作用來(lái)合成淀粉，A正確；結(jié)合圖示可以看出，光照2h條件和光照8h條件相比，ntt1淀粉粒面積較小，變化不大，長(zhǎng)時(shí)間光照，ntt1也不會(huì)積累大量淀粉，B錯(cuò)誤；結(jié)合圖示可知，黑暗時(shí)突變體ntt1淀粉粒面積遠(yuǎn)小于WT，突變體ntt1葉綠體失去運(yùn)入ATP的能力，據(jù)此推測(cè)保衛(wèi)細(xì)胞淀粉大量合成需要依賴(lài)細(xì)胞質(zhì)中ATP的供應(yīng)，C正確；ntt1的葉綠體失去運(yùn)入ATP的能力，黑暗狀態(tài)和光照條件下，突變體ntt1保衛(wèi)細(xì)胞的淀粉粒面積幾乎無(wú)變化(與細(xì)胞質(zhì)中的ATP不能運(yùn)入葉綠體有關(guān))，但光合作用的初產(chǎn)物不是淀粉，因而不能推測(cè)該突變體進(jìn)行光合作用的情況，D正確。]9．C[該培養(yǎng)條件下，由表格數(shù)據(jù)可知，抑制X基因表達(dá)能抑制根系吸收葡萄糖，促進(jìn)葉片光合產(chǎn)物向根系的運(yùn)輸，使更少的糖分配到果實(shí)，降低蘋(píng)果果實(shí)中的糖含量，B正確；葉片合成的有機(jī)物主要是以蔗糖的形式通過(guò)韌皮部篩管運(yùn)輸?shù)教O(píng)果根系，若阻斷葉片通向根系的篩管，光合產(chǎn)物積累在葉片，葉片CO2固定速率會(huì)下降，C錯(cuò)誤；將蘋(píng)果根系置于含有13C標(biāo)記的葡萄糖培養(yǎng)液中，X基因高表達(dá)組根系13C含量顯著高于野生型和M基因低表達(dá)組，說(shuō)明X蛋白能促進(jìn)根系從周?chē)h(huán)境中吸收葡萄糖，D正確。]10．(1)卡爾文藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌(硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等)(2)核酮糖-1,5-二磷酸CO2的固定②③⑤③④⑥(3)3和23和5(4)提高CO2的濃度、適當(dāng)提高溫度從而提高酶的活性、補(bǔ)充礦質(zhì)元素促進(jìn)酶的合成、提高光照強(qiáng)度、提高ATP和NADPH的含量給該過(guò)程提供14C標(biāo)記的CO2，追蹤14C的去向，從而弄清14C在有機(jī)物中出現(xiàn)的先后順序11．(1)類(lèi)囊體膜NADPH減慢(2)①Fecy實(shí)驗(yàn)一中葉綠體B雙層膜局部受損時(shí)，以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜完整時(shí)，實(shí)驗(yàn)二中葉綠體B雙層膜局部受損時(shí)，以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜完整時(shí)無(wú)明顯差異；結(jié)合所給信息：“Fecy具有親水性，而DICP具有親脂性”，可推知葉綠體雙層膜對(duì)以Fecy為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用②類(lèi)囊體上的色素吸收光能、轉(zhuǎn)化光能③ATP合成依賴(lài)于水光解的電子傳遞和氫離子順濃度梯度通過(guò)類(lèi)囊體薄膜上的ATP合成酶，葉綠體A、B、C、D類(lèi)囊體薄膜的受損程度依次增大，因此ATP的產(chǎn)生效率逐漸降低12．(1)①NADP＋降低較小②BD(2)取等量強(qiáng)光照射相同時(shí)間的野生型和C37缺失突變體葉片，提取、分離色素，比較色素帶上葉綠素條帶的顏色的深淺(寬度)解析(1)①在葉綠體類(lèi)囊體薄膜上的光合色素吸收光能后，一方面將水分解為O2和H＋，同時(shí)產(chǎn)生的電子經(jīng)傳遞，最終與NADP＋結(jié)合形成NADPH；強(qiáng)光環(huán)境會(huì)導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，C3的合成減少，消耗暫時(shí)不變，故短時(shí)間內(nèi)C3含量降低；線性電子傳遞中，電子經(jīng)PSⅡ、Cb6/f和PSⅠ最終產(chǎn)生NADPH和ATP。環(huán)式電子傳遞中，電子在PSⅠ和Cb6/f間循環(huán)，僅產(chǎn)生ATP不產(chǎn)生NADPH。因此環(huán)式電子傳遞與線性電子傳遞相比，NADPH/ATP的比值較小；②強(qiáng)光下，C37還可以調(diào)控光合電子傳遞鏈中的環(huán)式電子傳遞過(guò)程，A錯(cuò)誤；研究發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)光脅迫下，C37缺失導(dǎo)致從Cb6/f到PSⅠ的電子傳遞受阻，傳遞效率顯著下降，因此C37通過(guò)與Cb6/f結(jié)合，提高Cb6/f到PSⅠ的電子傳遞效率，B正確；C37缺失導(dǎo)致從Cb6/f到PSⅠ的電子傳遞受阻，傳遞效率顯著下降，從而產(chǎn)生大量活性氧，導(dǎo)致活性氧積累，活性氧積累到一定階段可能會(huì)促進(jìn)葉綠素分解，減少電子傳遞鏈中電子的來(lái)源，同時(shí)引發(fā)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致葉片枯萎發(fā)黃，C錯(cuò)誤；活性氧超過(guò)一定水平后會(huì)引發(fā)細(xì)胞凋亡，C37突變體轉(zhuǎn)入高表達(dá)的C37基因，可降低強(qiáng)光下的細(xì)胞凋亡率，D正確。第三單元課時(shí)練14光合作用的影響因素及其應(yīng)用選擇題1～2題，每小題5分，3～9題，每小題6分，共52分。一、選擇題1.如圖所示裝置可用來(lái)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。根據(jù)該圖的材料及設(shè)置，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．葉圓片上浮說(shuō)明葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B．實(shí)驗(yàn)前將各葉圓片內(nèi)的氣體排出，其目的是排除原有氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾C．最直接的凈光合速率觀測(cè)指標(biāo)是相同時(shí)間內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量D．此裝置也可以用于探究CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響2．(2024·黃岡期末)西洋參易受干旱脅迫而影響生長(zhǎng)。檢測(cè)西洋參在重度干旱條件下光合作用的相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A．CO2的固定速率隨著干旱時(shí)間的延長(zhǎng)而上升B．干旱既影響光反應(yīng)又影響暗反應(yīng)C．胞間CO2濃度僅受氣孔導(dǎo)度影響D．降低氣孔導(dǎo)度不利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境3.(2022·北京，2)光合作用強(qiáng)度受環(huán)境因素的影響。車(chē)前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關(guān)系如圖。據(jù)圖分析不能得出()A．低于最適溫度時(shí)，光合速率隨溫度升高而升高B．在一定的范圍內(nèi)，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C．CO2濃度為200μL·L－1時(shí)，溫度對(duì)光合速率影響小D．10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會(huì)持續(xù)提高4.(2024·襄陽(yáng)期中)已知小麥光合作用最適溫度為25℃，細(xì)胞呼吸最適溫度為30℃，科學(xué)家研究小麥30℃時(shí)光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系，得到如圖所示曲線。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．在25℃條件下研究時(shí)，cd段位置會(huì)上移，a點(diǎn)會(huì)上移B．b點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體C．其他條件適宜，當(dāng)植物缺Mg時(shí)，b點(diǎn)將向左移動(dòng)D．c點(diǎn)之后小麥光合作用強(qiáng)度不再增加可能與光合色素的量有關(guān)5．為探究不同光質(zhì)對(duì)玉米光合速率的影響，在大田條件下，以玉米ZD958為供試材料設(shè)置3種光質(zhì)處理，分別為紅色膜(R)、藍(lán)色膜(B)和綠色膜(G),以白色膜作為對(duì)照(CK),結(jié)果如表所示。下列分析錯(cuò)誤的是()處理凈光合速率/(μmol·m－2·s－1)胞間CO2濃度/(μmol·mol－1)氣孔導(dǎo)度/(μmol·m－2·s－1)CK30.3159.7271.0B22170.2199.6R18.9185.5184.3G16.1217.5171.2A.CO2作為光合作用的原料由C5固定進(jìn)入卡爾文循環(huán)B．不同光質(zhì)處理下凈光合速率下降是氣孔限制因素引起的C．綠色膜處理組的藍(lán)紫光和紅光減少，導(dǎo)致植物光合速率下降D．光質(zhì)、CO2濃度和溫度都是影響玉米光合速率的主要環(huán)境因素6．(2024·湖北鄂東南聯(lián)考)圖甲表示不同光照強(qiáng)度下，無(wú)機(jī)磷濃度對(duì)大豆葉片凈光合速率的影響；圖乙為16h光照、8h黑暗條件下，無(wú)機(jī)磷濃度對(duì)大豆葉片淀粉和蔗糖積累的影響。下列有關(guān)敘述正確的是()A．大豆吸收的磷用于合成磷脂、脂肪、ATP等物質(zhì)B．圖甲OA段，無(wú)機(jī)磷不是其光反應(yīng)的主要限制因素C．與低磷相比，高磷條件更利于葉片積累淀粉D．24h時(shí)葉片中高磷條件下的淀粉與高磷條件下的蔗糖含量相同7．(2025·安徽天域大聯(lián)考)葉綠體隨著光照強(qiáng)度的變化，在細(xì)胞中的分布和位置也會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變，稱(chēng)為葉綠體定位。野生型(WT)擬南芥葉片呈深綠色，對(duì)葉片的一部分(整體遮光，中部留出一條窄縫)強(qiáng)光照射1h后，被照射的窄縫處變成淺綠色(提示葉綠體發(fā)生了遷移)，而突變體chup1－2葉片(CHUP1基因突變)經(jīng)強(qiáng)光照射后葉色不變，實(shí)驗(yàn)過(guò)程和原理如圖所示。已知CHUP1基因編碼的CHUP1蛋白能與葉綠體移動(dòng)有關(guān)的肌動(dòng)蛋白(構(gòu)成細(xì)胞骨架中微絲蛋白的重要成分)相結(jié)合。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．強(qiáng)光照射后，野生型細(xì)胞中的葉綠體發(fā)生了位置和分布的變化，以減少?gòu)?qiáng)光的傷害B．若破壞細(xì)胞微絲蛋白后葉綠體定位異常，推測(cè)微絲蛋白可能與葉綠體的運(yùn)動(dòng)有關(guān)C．在弱光照射下，CHUP1蛋白缺失的葉肉細(xì)胞中葉綠體的定位和分布是正常的D．CHUP1蛋白缺失型擬南芥比野生型擬南芥在弱光下暗反應(yīng)生成C5的速率低8．滸苔是一種生活在潮間帶的大型綠藻，為避免過(guò)高的光強(qiáng)對(duì)其造成損傷，進(jìn)化出了多種適應(yīng)機(jī)制，其中NPQ(非光化學(xué)淬滅：光合色素吸收的部分光能不用于光合電子傳遞途徑的ATP合成，而以熱能的形式耗散)是一種重要的快速能量耗散機(jī)制。為探究高光脅迫對(duì)滸苔NPQ的影響及NPQ變化原因，研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．采用紙層析法分離滸苔光合色素，濾紙條由上至下第三條色素帶呈黃綠色B．葉黃素循環(huán)和跨類(lèi)囊體膜質(zhì)子梯度促進(jìn)滸苔NPQ的產(chǎn)生，且后者影響更顯著C．其他條件不變，在高光環(huán)境下，滸苔的二氧化碳飽和點(diǎn)更高D．高光照下滸苔的NPQ增強(qiáng)，細(xì)胞損傷減少，但光能利用率下降9.(2024·武漢二模)氣孔導(dǎo)度(植物葉片氣孔張開(kāi)的程度)受CO2濃度、光照強(qiáng)度、溫度等多種環(huán)境因素的影響，其也會(huì)影響植物光合作用、蒸騰作用等生命活動(dòng)。研究人員測(cè)量某植物在不同CO2濃度和光照強(qiáng)度下的氣孔導(dǎo)度，繪制出圖示立體圖。下列敘述正確的是()A．氣孔導(dǎo)度達(dá)到最大時(shí)，植物的光合作用強(qiáng)度將達(dá)到最大B．170ppmCO2濃度時(shí)，適當(dāng)提高光照強(qiáng)度會(huì)增加氣孔導(dǎo)度C．當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，氣孔導(dǎo)度不受CO2濃度增加的影響D．CO2濃度和光照強(qiáng)度均不變時(shí)，氣孔導(dǎo)度也不會(huì)發(fā)生改變二、非選擇題10．(18分)(2023·江蘇，19)氣孔對(duì)植物的氣體交換和水分代謝至關(guān)重要，氣孔運(yùn)動(dòng)具有復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制。圖1所示為葉片氣孔保衛(wèi)細(xì)胞和相鄰葉肉細(xì)胞中部分結(jié)構(gòu)和物質(zhì)代謝途徑。①～④表示場(chǎng)所。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)光照下，光驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的NADPH主要出現(xiàn)在__________(從①～④中選填)；NADPH可用于CO2固定產(chǎn)物的還原，其場(chǎng)所有________(從①～④中選填)。液泡中與氣孔開(kāi)閉相關(guān)的主要成分有H2O、________________(填寫(xiě)2種)等。(2)研究證實(shí)氣孔運(yùn)動(dòng)需要ATP，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有________(從①～④中選填)。保衛(wèi)細(xì)胞中的糖分解為PEP，PEP再轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______進(jìn)入線粒體，經(jīng)過(guò)TCA循環(huán)產(chǎn)生的________最終通過(guò)電子傳遞鏈氧化產(chǎn)生ATP。(3)藍(lán)光可刺激氣孔張開(kāi)，其機(jī)理是藍(lán)光激活細(xì)胞膜上的AHA，消耗ATP將H＋泵出膜外，形成跨膜的__________，驅(qū)動(dòng)細(xì)胞吸收K＋等離子。(4)細(xì)胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成Mal，使細(xì)胞內(nèi)水勢(shì)下降(溶質(zhì)濃度提高)，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞____________________________，促進(jìn)氣孔張開(kāi)。(5)保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體中的淀粉合成和分解與氣孔開(kāi)閉有關(guān)，為了研究淀粉合成與細(xì)胞質(zhì)中ATP的關(guān)系，對(duì)擬南芥野生型WT和NTT突變體ntt1(葉綠體失去運(yùn)入ATP的能力)保衛(wèi)細(xì)胞的淀粉粒進(jìn)行了研究，其大小的變化如圖2。下列相關(guān)敘述合理的有________。A．淀粉大量合成需要依賴(lài)呼吸作用提供ATPB．光照誘導(dǎo)WT氣孔張開(kāi)與葉綠體淀粉的水解有關(guān)C．光照條件下突變體ntt1幾乎不能進(jìn)行光合作用D．長(zhǎng)時(shí)間光照可使WT葉綠體積累較多的淀粉11．(16分)(2023·山東，21)當(dāng)植物吸收的光能過(guò)多時(shí)，過(guò)剩的光能會(huì)對(duì)光反應(yīng)階段的PSⅡ復(fù)合體(PSⅡ)造成損傷，使PSⅡ活性降低，進(jìn)而導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱。細(xì)胞可通過(guò)非光化學(xué)淬滅(NPQ)將過(guò)剩的光能耗散，減少多余光能對(duì)PSⅡ的損傷。已知擬南芥的H蛋白有2個(gè)功能：①修復(fù)損傷的PSⅡ；②參與NPQ的調(diào)節(jié)。科研人員以擬南芥的野生型和H基因缺失突變體為材料進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示。實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)光照射時(shí)對(duì)野生型和突變體光照的強(qiáng)度相同，且強(qiáng)光對(duì)二者的PSⅡ均造成了損傷。(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量為_(kāi)___________________。該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量中，影響光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素有____________________________________________________________(答出2個(gè)因素即可)。(2)(6分)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，________(填“能”或“不能”)比較出強(qiáng)光照射下突變體與野生型的PSⅡ活性強(qiáng)弱，理由是____________________________________________________。(3)(6分)據(jù)圖分析，與野生型相比，強(qiáng)光照射下突變體中流向光合作用的能量________(填“多”或“少”)。若測(cè)得突變體的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)推測(cè)，原因是________________________________________________________________________。12．(14分)(2023·重慶，19)水稻是我國(guó)重要的糧食作物，光合能力是影響水稻產(chǎn)量的重要因素。(1)通常情況下，葉綠素含量與植物的光合速率呈正相關(guān)。但有研究發(fā)現(xiàn)，葉綠素含量降低的某一突變體水稻，在強(qiáng)光照條件下，其光合速率反而明顯高于野生型。為探究其原因，有研究者在相同光照強(qiáng)度的強(qiáng)光條件下，測(cè)定了兩種水稻的相關(guān)生理指標(biāo)(單位省略)，結(jié)果如表。項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)光能轉(zhuǎn)化效率類(lèi)囊體薄膜電子傳遞速率RuBP羧化酶含量Vmax野生型0.49180.14.6129.5突變體0.66199.57.5164.5注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率①類(lèi)囊體薄膜電子傳遞的最終產(chǎn)物是__________。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和__________________。②據(jù)表分析，突變體水稻光合速率高于野生型的原因是________________________。(2)研究人員進(jìn)一步測(cè)定了田間光照和遮陰條件下兩種水稻的產(chǎn)量(單位省略)，結(jié)果如表。項(xiàng)目田間光照產(chǎn)量田間遮陰產(chǎn)量野生型6.936.20突變體7.353.68①在田間遮陰條件下，突變體水稻產(chǎn)量卻明顯低于野生型，造成這個(gè)結(jié)果的內(nèi)因是____________________________，外因是____________________________________。②水稻葉肉細(xì)胞的光合產(chǎn)物有淀粉和________________________，兩者可以相互轉(zhuǎn)化，后者是光合產(chǎn)物的主要運(yùn)輸形式，在開(kāi)花結(jié)實(shí)期主要運(yùn)往籽粒。③根據(jù)以上結(jié)果，推測(cè)兩種水稻的光補(bǔ)償點(diǎn)(光合速率和呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度)，突變體水稻較野生型__________________(填“高”“低”或“相等”)。答案精析1．A[葉圓片上浮說(shuō)明葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，A錯(cuò)誤。]2．B[隨著干旱時(shí)間的延長(zhǎng)，CO2的吸收速率降低，胞間CO2濃度增加，說(shuō)明葉肉細(xì)胞固定CO2的速率在下降，A錯(cuò)誤；干旱影響CO2的吸收，從而影響暗反應(yīng)，干旱也會(huì)影響植物吸收水分，從而影響光反應(yīng)，B正確；胞間CO2濃度既受氣孔導(dǎo)度影響，也受葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度的影響，C錯(cuò)誤；降低氣孔導(dǎo)度可減少通過(guò)蒸騰作用散失水分，利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境，D錯(cuò)誤。]3．D[10℃條件下，CO2濃度為200μL·L－1至370μL·L－1時(shí)，光合速率有顯著提高，而CO2濃度為370μL·L－1至1000μL·L－1時(shí)，光合速率無(wú)明顯的提高，且題圖中只做了三種不同CO2濃度的實(shí)驗(yàn)組，所以不能表明10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會(huì)持續(xù)提高，D錯(cuò)誤。]4．C[Mg是構(gòu)成葉綠素的元素，當(dāng)植物缺Mg時(shí)，葉綠素含量減少，光合作用強(qiáng)度減弱，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度不變，b點(diǎn)將向右移動(dòng)，C錯(cuò)誤。]5．B[與對(duì)照組相比，各處理組的氣孔導(dǎo)度顯著下降，但胞間CO2濃度卻顯著上升，這說(shuō)明不同光質(zhì)處理下凈光合速率下降不是氣孔導(dǎo)度引起的，B錯(cuò)誤。]6．B[脂肪由C、H、O構(gòu)成，不含P，A錯(cuò)誤；由圖乙可知，高磷條件下，淀粉含量減少，低磷條件下，淀粉含量增加，C錯(cuò)誤；24h時(shí)葉片中高磷條件下的淀粉與高磷條件下的蔗糖含量的曲線相交，但縱坐標(biāo)所表示的值大小不同，D錯(cuò)誤。]7．C[圖中顯示，在弱光照射下，CHUP1蛋白缺失的葉肉細(xì)胞中葉綠體的定位和分布是不正常的，即葉綠體不會(huì)聚集到光照部位，C錯(cuò)誤；弱光條件下，CHUP1蛋白缺失型擬南芥的葉綠體不會(huì)聚集到照光部位，因而光反應(yīng)比野生型擬南芥弱，產(chǎn)生的ATP和NADPH少，C3還原速率下降，因此，在弱光下暗反應(yīng)生成C5的速率低，D正確。]8．D[紙層析法分離葉綠體中的色素，濾紙條由上至下第三條色素帶為葉綠素a，呈藍(lán)綠色，A錯(cuò)誤；當(dāng)加入DTT或DCCD后，滸苔NPQ相較于高光照組都有所降低，故葉黃素循環(huán)和跨類(lèi)囊體膜質(zhì)子梯度都促進(jìn)了NPQ的產(chǎn)生，當(dāng)抑制葉黃素循環(huán)時(shí)，NPQ下降更顯著，故二者中葉黃素循