題型 光合作用與細(xì)胞呼吸大題 高考生物

非選擇題解題模板題型06光合作用與呼吸作用從從關(guān)于光合作用與呼吸作用的歷年多地高考題來(lái)看，這是一個(gè)比較成熟的考試內(nèi)容，此類題型屬于高考非選擇題中的高頻考點(diǎn)，首先考生要熟悉掌握光合與呼吸作用的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，然后結(jié)合題干中的有效信息進(jìn)行作答，此類非選擇題中做題技巧包括識(shí)圖，表格，圖像，情境信息及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等體現(xiàn)綜合能力比較強(qiáng)的一類簡(jiǎn)答題?？枷?光合呼吸曲線類（包括影響因素）考向2光合作用過(guò)程的判斷考向3C3、C4、CAM植物及光呼吸考向4呼吸作用過(guò)程及方式判斷（說(shuō)明：模型解題+做題技巧+真題演練+遷移運(yùn)用，全方位解透題型）考向1光合呼吸曲線類（包括影響因素）曲線分析位點(diǎn)移動(dòng)(1)A點(diǎn)的移動(dòng):A點(diǎn)代表呼吸速率,細(xì)胞呼吸增強(qiáng),A點(diǎn)下移;反之,A點(diǎn)上移。(2)光補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng)①呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。②呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí),光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。(3)光飽和點(diǎn)的移動(dòng)相關(guān)條件的改變(如增大CO2濃度)使光合速率增大時(shí),光飽和點(diǎn)C應(yīng)右移(C'點(diǎn)右上移),反之C應(yīng)左移(C'點(diǎn)左下移)。1.注意題干中的細(xì)節(jié)信息：例如：(1)若題干中給出的信息是葉綠體吸收CO2或葉綠體釋放O2的量,則該數(shù)據(jù)為總光合速率。整株綠色植物凈光合速率為0時(shí),葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。2.做題中要注意“關(guān)鍵詞”來(lái)研究總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系（1）總(真正)光合速率①用CO2的量來(lái)衡量：“同化”、“固定”或“消耗”②用O2的量來(lái)衡量：“產(chǎn)生”或“制造”③用有機(jī)物的量來(lái)衡量：“產(chǎn)生”、“合成”或“制造”（2）凈(表觀)光合速率①用CO2的量來(lái)衡量：“吸收”、“減少”②用O2的量來(lái)衡量：“釋放”或“增加”③用有機(jī)物的量來(lái)衡量：“積累”、“增加”或“凈產(chǎn)生”3.真正光合速率=凈光合速率+細(xì)胞呼吸速率4.影響光飽和點(diǎn)的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，內(nèi)因有葉綠體中色素含量、酶的含量、酶的活性等例1（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）光合作用機(jī)理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時(shí)，水稻野生型（WT）的產(chǎn)量和黃綠葉突變體（ygl）的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。（光飽和點(diǎn)：光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加時(shí)的光照強(qiáng)度；光補(bǔ)償點(diǎn)：光合過(guò)程中吸收的CO2與呼吸過(guò)程中釋放的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度。水稻材料葉綠素（mg/g）類胡蘿卜素（mg/g）類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27

分析圖表，回答下列問(wèn)題：光照強(qiáng)度逐漸增加達(dá)到2000μmolm-2s-1時(shí)，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，比較兩者的光飽和點(diǎn)，可得yglWT（填“高于”、“低于”或“等于”）。ygl有較高的光補(bǔ)償點(diǎn)，可能的原因是葉綠素含量較低和。(3)與WT相比，ygl葉綠素含量低，高密度栽培條件下，更多的光可到達(dá)下層葉片，且ygl群體的凈光合速率較高，表明該群體，是其高產(chǎn)的原因之一。(4)試分析在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強(qiáng)度下，WT和ygl凈光合速率的變化，在給出的坐標(biāo)系中繪制凈光合速率趨勢(shì)曲線。在此基礎(chǔ)上，分析圖a和你繪制的曲線，比較高光照強(qiáng)度和低光照強(qiáng)度條件下WT和ygl的凈光合速率，提出一個(gè)科學(xué)問(wèn)題。例2（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）花生抗逆性強(qiáng)，部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。下圖是四個(gè)品種的花生在不同實(shí)驗(yàn)條件下的葉綠素含量相對(duì)值（SPAD）（圖1）和凈光合速率（圖2）?；卮鹣铝袉?wèn)題：在光照強(qiáng)度為500μmol·m2·s1、無(wú)NaCl添加的條件下，LH12的光合速率（填“大于”“等于”或“小于"）HH1的光合速率，判斷的依據(jù)是。在光照強(qiáng)度為1500μmolm2·s-1、NaCl添加量為3．0g·kg1的條件下，HY25的凈光合速率大于其他三個(gè)品種的凈光合速率，原因可能是HY25的含量高，光反應(yīng)生成更多的，促進(jìn)了暗反應(yīng)進(jìn)行。1.通過(guò)研究遮陰對(duì)花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據(jù)。研究人員從開花至果實(shí)成熟，每天定時(shí)對(duì)花生植株進(jìn)行遮陰處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。處理指標(biāo)光飽和點(diǎn)（klx）光補(bǔ)償點(diǎn)（lx）低于5klx光合曲線的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1）葉綠素含量（mg·dm-2）單株光合產(chǎn)量（g干重）單株葉光合產(chǎn)量（g干重）單株果實(shí)光合產(chǎn)量（g干重）不遮陰405501.222.0918.923.258.25遮陰2小時(shí)355151.232.6618.843.058.21遮陰4小時(shí)305001.463.0316.643.056.13注：光補(bǔ)償點(diǎn)指當(dāng)光合速率等于呼吸速率時(shí)的光強(qiáng)度。光合曲線指光強(qiáng)度與光合速率關(guān)系的曲線。回答下列問(wèn)題：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，花生可適應(yīng)弱光環(huán)境，原因是在遮陰條件下，植株通過(guò)增加，提高吸收光的能力；結(jié)合光飽和點(diǎn)的變化趨勢(shì)，說(shuō)明植株在較低光強(qiáng)度下也能達(dá)到最大的；結(jié)合光補(bǔ)償點(diǎn)的變化趨勢(shì)，說(shuō)明植株通過(guò)降低，使其在較低的光強(qiáng)度下就開始了有機(jī)物的積累。根據(jù)表中的指標(biāo)可以判斷，實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，遮陰時(shí)間越長(zhǎng)，植株利用弱光的效率越高。2.圖1所示為光合作用過(guò)程中部分物質(zhì)的代謝關(guān)系（①～⑦表示代謝途徑）。Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶之一，CO2和O2競(jìng)爭(zhēng)與其結(jié)合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸（C2），C2在過(guò)氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)。請(qǐng)都圖回各下列問(wèn)題(3)將葉片置于一個(gè)密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測(cè)定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b（圖Ⅱ）。②曲線b，當(dāng)時(shí)間到達(dá)t2點(diǎn)后，室內(nèi)CO2濃度不再改變，其原因是。3.將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發(fā)和植株生長(zhǎng)的基質(zhì)。某水稻品種在光照強(qiáng)度為8～10μmol/（s·m2）時(shí)，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量;日照時(shí)長(zhǎng)短于12小時(shí)才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強(qiáng)度為2μmol/（s·m2），每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(2)若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強(qiáng)度為10μmol/（s·m2），其他條件與上述實(shí)驗(yàn)相同，該水稻（填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是（答出兩點(diǎn)即可）。4.不同條件下植物的光合速率和光飽和點(diǎn)（在一定范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增加，光合速率增大，達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)）不同，研究證實(shí)高濃度臭氧（O3）對(duì)植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測(cè)定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。

【注】曲線1：甲對(duì)照組，曲線2：乙對(duì)照組，曲線3：甲實(shí)驗(yàn)組，曲線4：乙實(shí)驗(yàn)組?；卮鹣铝袉?wèn)題：圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)（填“減小”、“不變”或“增大”）。考向2光合作用過(guò)程的判斷1.光合作用過(guò)程（1）光反應(yīng)階段：場(chǎng)所在葉綠體類囊體薄膜，發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成；光反應(yīng)階段：必須有光才能進(jìn)行，反應(yīng)部位在類囊體的薄膜上。在這個(gè)階段，葉綠體中光合色素吸收的光能首先將水分解成氧和H+。其中氧以分子形式氧氣釋放，H+與NADP+結(jié)合，形成NADPH。NADPH是活潑的還原劑，參與暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)。光合色素吸收的另一部分光能，在酶的作用下，使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP，用于暗反應(yīng)。（2）暗反應(yīng)階段：場(chǎng)所在葉綠體的基質(zhì)，發(fā)生CO2的固定和C3的還原，消耗ATP和NADPH。暗反應(yīng)階段：需要多種酶參與，在有光、無(wú)光的條件下均可進(jìn)行，反應(yīng)部位在葉綠體基質(zhì)中。這個(gè)階段綠葉通過(guò)氣孔從外界吸收CO2，在特定酶（CO2固定酶）的作用下與C5（一種五碳化合物）結(jié)合，這個(gè)過(guò)程叫作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成兩個(gè)C3。在酶的作用下C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原，一部分接受能量并被還原的C3經(jīng)過(guò)一系列酶的作用轉(zhuǎn)化為糖類，另一些接受能量被還原的C3又形成C5，參與CO2的固定。暗反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是同化CO2，將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能，儲(chǔ)存在有機(jī)物中。2.綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)提取色素時(shí)需要加入無(wú)水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞）；分離色素時(shí)采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴(kuò)散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。3.葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。(1)光合作用產(chǎn)生的H+不同于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H],其中光合作用產(chǎn)生的H+與氧化型輔酶Ⅱ(NADP+)結(jié)合形成還原型輔酶Ⅱ(NADPH),細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]是指氧化型輔酶Ⅰ(NAD+)轉(zhuǎn)化成的還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)在光反應(yīng)中,水分解為氧和H+的同時(shí),被葉綠體奪去兩個(gè)電子。電子經(jīng)傳遞,可用于NADP+與H+結(jié)合形成NADPH。(3)在暗反應(yīng)中,NADPH既作為還原劑,也能為C3的還原提供能量。(4)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP主要用于C3的還原。例1（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）植物的氣孔由葉表皮上兩個(gè)具有特定結(jié)構(gòu)的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成。保衛(wèi)細(xì)胞吸水體積膨大時(shí)氣孔打開，反之關(guān)閉，保衛(wèi)細(xì)胞含有葉綠體，在光下可進(jìn)行光合作用。已知藍(lán)光可作為一種信號(hào)促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K?．有研究發(fā)現(xiàn)，用飽和紅光（只用紅光照射時(shí)，植物達(dá)到最大光合速率所需的紅光強(qiáng)度）照射某植物葉片時(shí)，氣孔開度可達(dá)最大開度的60%左右。回答下列問(wèn)題。(2)紅光可通過(guò)光合作用促進(jìn)氣孔開放，其原因是。(3)某研究小組發(fā)現(xiàn)在飽和紅光的基礎(chǔ)上補(bǔ)加藍(lán)光照射葉片，氣孔開度可進(jìn)一步增大，因此他們認(rèn)為氣孔開度進(jìn)一步增大的原因是，藍(lán)光促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋。請(qǐng)推測(cè)該研究小組得出這一結(jié)論的依據(jù)是。例2（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)將從菠菜葉中分離到的葉綠體懸浮于緩沖液中，給該葉綠體懸浮液照光后糖產(chǎn)生?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)葉片是分離制備葉綠體的常用材料，若要將葉肉細(xì)胞中的葉綠體與線粒體等其他細(xì)胞器分離，可以采用的方法是（答出1種即可）。葉綠體中光合色素分布上，其中類胡蘿卜素主要吸收（填“藍(lán)紫光”“紅光”或“綠光”）。(2)將葉綠體的內(nèi)膜和外膜破壞后，加入緩沖液形成懸浮液，發(fā)現(xiàn)黑暗條件下懸浮液中不能產(chǎn)生糖，原因是。例3（2023·海南·高考真題）海南是我國(guó)火龍果的主要種植區(qū)之一、由于火龍果是長(zhǎng)日照植物，冬季日照時(shí)間不足導(dǎo)致其不能正常開花，在生產(chǎn)實(shí)踐中需要夜間補(bǔ)光，使火龍果提前開花，提早上市。某團(tuán)隊(duì)研究了同一光照強(qiáng)度下，不同補(bǔ)光光源和補(bǔ)光時(shí)間對(duì)火龍果成花的影響，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)光合作用時(shí)，火龍果植株能同時(shí)吸收紅光和藍(lán)光的光合色素是；用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細(xì)線為基準(zhǔn)，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第條。(2)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種補(bǔ)光光源中最佳的是，該光源的最佳補(bǔ)光時(shí)間是小時(shí)/天，判斷該光源是最佳補(bǔ)光光源的依據(jù)是。1.葉片是給植物其他器官提供有機(jī)物的“源”，果實(shí)是儲(chǔ)存有機(jī)物的“庫(kù)”?，F(xiàn)以某植物為材料研究不同庫(kù)源比（以果實(shí)數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示）對(duì)葉片光合作用和光合產(chǎn)物分配的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。表1項(xiàng)目甲組乙組丙組處理庫(kù)源比1/21/41/6單位葉面積葉綠素相對(duì)含量78.775.575.0凈光合速率（μmol·m－2·s－1）9.318.998.75果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物（mg）21.9637.3866.06單果重（g）11.8112.2119.59注：①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個(gè)果實(shí)并分別保留大小基本一致的2、4、6片成熟葉，用13CO2供應(yīng)給各組保留的葉片進(jìn)行光合作用。②凈光合速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積從外界環(huán)境吸收的13CO2量。回答下列問(wèn)題：(1)葉片葉綠素含量測(cè)定時(shí)，可先提取葉綠體色素，再進(jìn)行測(cè)定。提取葉綠體色素時(shí)，選擇乙醇作為提取液的依據(jù)是。(2)研究光合產(chǎn)物從源分配到庫(kù)時(shí)，給葉片供應(yīng)13CO2，13CO2先與葉綠體內(nèi)的結(jié)合而被固定，形成的產(chǎn)物還原為糖需接受光反應(yīng)合成的中的化學(xué)能。合成的糖分子運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)等庫(kù)中。在本實(shí)驗(yàn)中，選用13CO2的原因有（答出2點(diǎn)即可）。(3)分析實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙組結(jié)果可知，隨著該植物庫(kù)源比降低，葉凈光合速率（填“升高”或“降低”）、果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物的量（填“增加”或“減少”）。庫(kù)源比降低導(dǎo)致果實(shí)單果重變化的原因是。2.植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗體內(nèi)的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下：CK組（白光）、A組（紅光：藍(lán)光=1：2）、B組（紅光：藍(lán)光=3：2）、C組（紅光：藍(lán)光=2：1），每組輸出的功率相同。回答下列問(wèn)題：(2)由圖乙可知，A、B、C組的干重都比CK組高，原因是。由圖甲、圖乙可知，選用紅、藍(lán)光配比為，最有利于生菜產(chǎn)量的提高，原因是。3.光合作用機(jī)理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時(shí)，水稻野生型（WT）的產(chǎn)量和黃綠葉突變體（ygl）的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。（光飽和點(diǎn)：光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加時(shí)的光照強(qiáng)度；光補(bǔ)償點(diǎn)：光合過(guò)程中吸收的CO2與呼吸過(guò)程中釋放的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度。水稻材料葉綠素（mg/g）類胡蘿卜素（mg/g）類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析圖表，回答下列問(wèn)題：(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和，葉片主要吸收可見光中的光。4.花生抗逆性強(qiáng)，部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。下圖是四個(gè)品種的花生在不同實(shí)驗(yàn)條件下的葉綠素含量相對(duì)值（SPAD）（圖1）和凈光合速率（圖2）?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)花生葉肉細(xì)胞中的葉綠素包括，主要吸收光，可用等有機(jī)溶劑從葉片中提取。5.不同光質(zhì)及其組合會(huì)影響植物代謝過(guò)程。以某高等綠色植物為實(shí)驗(yàn)材料，研究不同光質(zhì)對(duì)植物光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1，其中氣孔導(dǎo)度大表示氣孔開放程度大。該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下，用不同單色光處理（30s/次），實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2，圖中“藍(lán)光+綠光”表示先藍(lán)光后綠光處理，“藍(lán)光+綠光+藍(lán)光”表示先藍(lán)光再綠光后藍(lán)光處理?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素，常用方法分離。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能、可用于碳反應(yīng)中的還原。(2)據(jù)分析，相對(duì)于紅光，藍(lán)光照射下胞間CO2濃度低，其原因是。氣孔主要由保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成、保衛(wèi)細(xì)胞吸收水分氣孔開放、反之關(guān)閉，由圖2可知，綠光對(duì)藍(lán)光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用可被光逆轉(zhuǎn)。由圖1圖2可知藍(lán)光可刺激氣孔開放，其機(jī)理是藍(lán)光可使保衛(wèi)細(xì)胞光合產(chǎn)物增多，也可以促進(jìn)K+、Cl-的吸收等，最終導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞，細(xì)胞吸水，氣孔開放。(3)生產(chǎn)上選用LED燈或?yàn)V光性薄膜獲得不同光質(zhì)環(huán)境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍(lán)光以合理比例的或、合理的光照次序照射，利于次生代謝產(chǎn)物的合成。6.某品種茶樹葉片呈現(xiàn)階段性白化：綠色的嫩葉在生長(zhǎng)過(guò)程中逐漸轉(zhuǎn)為乳白色，而后又恢復(fù)為綠色。白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體（僅殘留少量片層結(jié)構(gòu)）。階段性白化過(guò)程中相關(guān)生理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如下圖。回答下列問(wèn)題：(1)從葉片中分離葉綠體可采用法。(2)經(jīng)檢測(cè)，白化過(guò)程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低，其原因是（寫出兩點(diǎn)即可）。(3)白化過(guò)程中氣孔導(dǎo)度下降，既能夠滿足光合作用對(duì)CO2的需求，又有助于減少。(4)葉片復(fù)綠過(guò)程中需合成大量直接參與光反應(yīng)的蛋白質(zhì)。其中部分蛋白質(zhì)由存在于中的基因編碼，通過(guò)特定的機(jī)制完成跨膜運(yùn)輸：其余蛋白質(zhì)由存在于中的基因編碼。7.滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時(shí)滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態(tài)災(zāi)害。為研究滸苔瘋長(zhǎng)與光合作用的關(guān)系，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：Ⅰ．光合色素的提取、分離和含量測(cè)定(1)在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實(shí)驗(yàn)材料，提取、分離色素，發(fā)現(xiàn)滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和。在細(xì)胞中，這些光合色素分布在?？枷?C3、C4、CAM植物及光呼吸自然界中的綠色植物根據(jù)光合作用暗反應(yīng)過(guò)程中CO2的固定途徑不同可以分為C3、C4和CAM三種類型。1.C3途徑也稱卡爾文循環(huán)[固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物(C3)]，整個(gè)循環(huán)由RuBP(C5)與CO2的羧化開始到RuBP(C5)再生結(jié)束，在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，可合成蔗糖、淀粉等多種有機(jī)物。常見C3植物有大麥、小麥、大豆、水稻、馬鈴薯等。2.C4途徑（1）[固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物(C4)]研究玉米的葉片結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，玉米的維管束鞘細(xì)胞和葉肉細(xì)胞緊密排列(如圖1)。（2）葉肉細(xì)胞中的葉綠體有類囊體能進(jìn)行光反應(yīng)，同時(shí)，CO2被整合到C4化合物中，隨后C4化合物進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞，在維管束鞘細(xì)胞中，C4化合物釋放出的CO2參與卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成有機(jī)物(如圖2)。PEP羧化酶被形象地稱為“CO2泵”，它對(duì)CO2的親和力約是Rubisco的60倍，所以C4植物能利用葉肉細(xì)胞間隙含量很低的CO2進(jìn)行光合作用，反應(yīng)的空間分離導(dǎo)致維管束鞘細(xì)胞中CO2濃度比葉肉細(xì)胞增加10倍，從而確保在CO2受限的條件下進(jìn)行高效地碳固定。C4植物通常生長(zhǎng)在強(qiáng)光環(huán)境中，光合作用速率在所有植物中最高，如玉米、甘蔗、高粱等3.CAM途徑在CAM植物中，碳捕獲和固定的反應(yīng)在時(shí)間上是分離的。首先，在晚上(此時(shí)蒸騰速率低)捕獲CO2，然后轉(zhuǎn)變成蘋果酸存儲(chǔ)在液泡中。到了白天，氣孔關(guān)閉，蘋果酸脫羧，使得葉綠體中Rubisco周圍CO2濃度升高。大量的蘋果酸存儲(chǔ)需要更大的液泡和細(xì)胞，因此CAM植物一般具有肉質(zhì)的莖葉。常見的CAM植物有仙人掌、蘆薈、龍舌蘭、長(zhǎng)藥景天、菠蘿等。4.光呼吸光呼吸是所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞(該處“細(xì)胞”包括原核生物和真核生物，但并非所有這些細(xì)胞都能進(jìn)行完整的光呼吸)在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個(gè)生化過(guò)程。該過(guò)程以光合作用的中間產(chǎn)物為底物，吸收氧、釋放二氧化碳。光呼吸的起因二氧化碳和氧氣競(jìng)爭(zhēng)性地與Rubisco結(jié)合，當(dāng)二氧化碳濃度高時(shí)，Rubisco催化RuBP與二氧化碳形成兩分子C3進(jìn)行卡爾文循環(huán)；當(dāng)氧氣濃度高時(shí)，Rubisco催化RuBP與氧氣形成1分子C3和1分子磷酸乙醇酸(C2)，其中C3進(jìn)入卡爾文循環(huán)，而磷酸乙醇酸脫去磷酸基團(tuán)形成乙醇酸，乙醇酸就離開葉綠體，走上了光呼吸的征途，這條路艱難而曲折，有害也有利?；具^(guò)程如圖所示。比較項(xiàng)目光呼吸暗呼吸(有氧呼吸)底物乙醇酸糖、脂肪、蛋白質(zhì)等發(fā)生部位葉綠體、過(guò)氧化物酶體、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體反應(yīng)條件光照光或暗都可以能量消耗能量(消耗ATP和NADPH)產(chǎn)生能量共同點(diǎn)消耗氧氣，放出二氧化碳例1.（2022·全國(guó)·高考真題）根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)比C3植物的低。CO2補(bǔ)償點(diǎn)通常是指環(huán)境CO2濃度降低導(dǎo)致光合速率與呼吸速率相等時(shí)的環(huán)境CO2濃度。回答下列問(wèn)題。(3)干旱會(huì)導(dǎo)致氣孔開度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長(zhǎng)得好。從兩種植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)的角度分析，可能的原因是。例2.圖1所示為光合作用過(guò)程中部分物質(zhì)的代謝關(guān)系（①～⑦表示代謝途徑）。Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶之一，CO2和O2競(jìng)爭(zhēng)與其結(jié)合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸（C2），C2在過(guò)氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)。請(qǐng)都圖回各下列問(wèn)題：(3)將葉片置于一個(gè)密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測(cè)定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b（圖Ⅱ）。①曲線a，0～t1時(shí)（沒(méi)有光照，只進(jìn)行呼吸作用）段釋放的CO2源于呼吸作用；t1～t2時(shí)段，CO2的釋放速度有所增加，此階段的CO2源于。1.下圖是C3植物和C4植物光合作用暗反應(yīng)示意圖,據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí),光反應(yīng)產(chǎn)生的在圖示(用圖中文字表示)過(guò)程中被利用,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此過(guò)程時(shí)用到的研究方法為。已知玉米植株葉肉細(xì)胞的葉綠體不是光合作用暗反應(yīng)的場(chǎng)所,由此推測(cè)玉米為(填“C3”或“C4”)植物。

(2)據(jù)圖可知,與C3植物相比,C4植物細(xì)胞中所具備的對(duì)CO2具有很強(qiáng)的親和力,能催化CO2和C3結(jié)合,從而把大氣中濃度很低的CO2固定下來(lái)。C4會(huì)集中到中供植株利用。

C4植物葉片的維管束鞘薄壁細(xì)胞中含有許多沒(méi)有基粒的葉綠體,而葉肉細(xì)胞內(nèi)含有正常的葉綠體,推測(cè)C4植物光反應(yīng)的場(chǎng)所為細(xì)胞。維管束鞘薄壁細(xì)胞與其鄰近的葉肉細(xì)胞之間由大量的胞間連絲相連,其作用是。當(dāng)C3植物的RuBP羧化酶活性突然下降時(shí),細(xì)胞中的ATP含量會(huì)(填“增加”或“減少”),原因是

。

2.(2021·山東卷)光照條件下,葉肉細(xì)胞中O2與CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合C5,O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過(guò)程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液,相應(yīng)的光合作用強(qiáng)度和光呼吸強(qiáng)度見下表。光合作用強(qiáng)度用固定的CO2量表示,SoBS溶液處理對(duì)葉片呼吸作用的影響忽略不計(jì)。SoBS濃度/(mg·L-1)0100200300400500600光合作用強(qiáng)度/(CO2μmol·m2·s-1)18.920.920.718.717.616.515.7光呼吸強(qiáng)度/(CO2μmol·m2·s-1)6.46.25.85.55.24.84.3光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的中。正常進(jìn)行光合作用的水稻,突然停止光照,葉片CO2釋放量先增加后降低,CO2釋放量增加的原因是

。與未噴施SoBS溶液相比,噴施100mg·L-1SoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度(填“高”或“低”),據(jù)表分析,原因是

。

(3)光呼吸會(huì)消耗光合作用過(guò)程中的有機(jī)物,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過(guò)適當(dāng)抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度,據(jù)表分析,應(yīng)在mg·L-1之間再設(shè)置多個(gè)濃度梯度進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

考向4呼吸作用過(guò)程及方式判斷模型有氧呼吸可以概括地分為三個(gè)階段，每個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)都有相應(yīng)的酶催化。第一階段：1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，產(chǎn)生少量的NADH，并且釋放出少量的能量。不需要氧的參與，是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的。第二個(gè)階段：丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和NADH,并釋放出少量的能量。這一階段不需要氧直接參與，是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的。第三個(gè)階段:上述兩個(gè)階段產(chǎn)生的NADH，經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，與氧結(jié)合形成水，同時(shí)釋放出大量的能量。這一階段需要氧的參與，是在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的。這類題不會(huì)簡(jiǎn)單的考呼吸作用，綜合考察了有氧呼吸過(guò)程、基因的表達(dá)、物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)葍?nèi)容，要求考生能結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，正確分析題圖，并能在新的情景中正確運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，意在考查考生獲取信息并利用信息分析問(wèn)題的能力。相關(guān)物質(zhì)間量的比例關(guān)系(說(shuō)明:以葡萄糖為底物,此處的量指物質(zhì)的量)1.CO2釋放總量=有氧呼吸釋放CO2的量+無(wú)氧呼吸釋放CO2的量。2.O2吸收量=有氧呼吸釋放CO2的量。3.酒精產(chǎn)生量=無(wú)氧呼吸釋放CO2的量。4.有氧呼吸時(shí),C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6。5.無(wú)氧呼吸時(shí),C6H12O6∶CO2∶酒精=1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸=1∶2。6.消耗等量的葡萄糖時(shí)需要的O2和產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量,有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2之和=3∶4。7.產(chǎn)生等量的CO2時(shí)消耗的葡萄糖的物質(zhì)的量,無(wú)氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。例1.（2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的氮素可以的形式由根系從土壤中吸收。一定時(shí)間內(nèi)作物甲和作物乙的根細(xì)胞吸收的速率與O2濃度的關(guān)系如圖所示。回答下列問(wèn)題。(1)由圖可判斷進(jìn)入根細(xì)胞的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，判斷的依據(jù)是。(2)O2濃度大于a時(shí)作物乙吸收速率不再增加，推測(cè)其原因是。(3)作物甲和作物乙各自在最大吸收速率時(shí)，作物甲根細(xì)胞的呼吸速率大于作物乙，判斷依據(jù)是。(4)據(jù)圖可知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)的吸收利用，可以采取的措施是。例2.（2022·天津·高考真題）利用藍(lán)細(xì)菌將CO2轉(zhuǎn)化為工業(yè)原料，有助于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。(1)藍(lán)細(xì)菌是原核生物，細(xì)胞質(zhì)中同時(shí)含有ATP、NADPH、NADH（呼吸過(guò)程中產(chǎn)生的[H]）和丙酮酸等中間代謝物。ATP來(lái)源于和等生理過(guò)程，為各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量。(2)藍(lán)細(xì)菌可通過(guò)D—乳酸脫氫酶（Ldh），利用NADH將丙酮酸還原為D—乳酸這種重要的工業(yè)原料。研究者構(gòu)建了大量表達(dá)外源Ldh基因的工程藍(lán)細(xì)菌，以期提高D—乳酸產(chǎn)量，但結(jié)果并不理想。分析發(fā)現(xiàn)，是由于細(xì)胞質(zhì)中的NADH被大量用于作用產(chǎn)生ATP，無(wú)法為L(zhǎng)dh提供充足的NADH。(3)藍(lán)細(xì)菌還存在一種只產(chǎn)生ATP不參與水光解的光合作用途徑。研究者構(gòu)建了該途徑被強(qiáng)化的工程菌K，以補(bǔ)充ATP產(chǎn)量，使更多NADH用于生成D—乳酸。測(cè)定初始藍(lán)細(xì)菌、工程菌K中細(xì)胞質(zhì)ATP、NADH和NADPH含量，結(jié)果如下表。注：數(shù)據(jù)單位為pmol∕OD730菌株ATPNADHNADPH初始藍(lán)細(xì)菌6263249工程菌K8296249由表可知，與初始藍(lán)細(xì)菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三階段（被抑制∕被促進(jìn)∕不受影響），光反應(yīng)中的水光解（被抑制∕被促進(jìn)∕不受影響）。(4)研究人員進(jìn)一步把Ldh基因引入工程菌K中，構(gòu)建工程菌L。與初始藍(lán)細(xì)菌相比，工程菌L能積累更多D—乳酸，是因?yàn)槠鋉_________（雙選）。A．光合作用產(chǎn)生了更多ATP B．光合作用產(chǎn)生了更多NADPHC．有氧呼吸第三階段產(chǎn)生了更多ATP D．有氧呼吸第三階段節(jié)省了更多NADH例3.（2023·河北·統(tǒng)考高考真題）擬南芥發(fā)育早期的葉肉細(xì)胞中，未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP須借助其膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白H由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入。發(fā)育到一定階段，葉肉細(xì)胞H基因表達(dá)量下降，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP向成熟葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)受阻。回答下列問(wèn)題：(1)未成熟葉綠體發(fā)育所需ATP主要在合成，經(jīng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入葉綠體。(2)光照時(shí)，葉綠體類囊體膜上的色素捕獲光能，將其轉(zhuǎn)化為ATP和中的化學(xué)能，這些化學(xué)能經(jīng)階段釋放并轉(zhuǎn)化為糖類中的化學(xué)能。(3)研究者通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在葉綠體成熟的葉肉細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)H基因過(guò)量表達(dá)，對(duì)轉(zhuǎn)H基因和非轉(zhuǎn)基因葉肉細(xì)胞進(jìn)行黑暗處理，之后檢測(cè)二者細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)中ATP相對(duì)濃度，結(jié)果如圖。相對(duì)于非轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP濃度明顯。據(jù)此推測(cè)，H基因的過(guò)量表達(dá)造成細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP被（填“葉綠體”或“線粒體”）大量消耗，細(xì)胞有氧呼吸強(qiáng)度。(4)綜合上述分析，葉肉細(xì)胞通過(guò)下調(diào)阻止細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP進(jìn)入成熟的葉綠體，從而防止線粒體，以保證光合產(chǎn)物可轉(zhuǎn)運(yùn)到其他細(xì)胞供能。1.人線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p可導(dǎo)致代謝物X的積累，由此引發(fā)多種疾病。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給呼吸鏈?zhǔn)軗p小鼠注射適量的酶A和酶B溶液，可發(fā)生如圖所示的代謝反應(yīng)，從而降低線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p導(dǎo)致的危害。據(jù)圖回答以下問(wèn)題：(1)呼吸鏈?zhǔn)軗p會(huì)導(dǎo)致（填“有氧”或“無(wú)氧”）呼吸異常，代謝物X是．(2)過(guò)程⑤中酶B的名稱為，使用它的原因是．(3)過(guò)程④將代謝物X消耗，對(duì)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用和意義是．2.研究發(fā)現(xiàn)，線粒體內(nèi)的部分代謝產(chǎn)物可參與調(diào)控核內(nèi)基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的功能。下圖為T細(xì)胞中發(fā)生上述情況的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：（1）丙酮酸進(jìn)入線粒體后先經(jīng)氧化脫羧形成乙酰輔酶A，再?gòu)氐追纸獬珊蚚H]。[H]經(jīng)一系列復(fù)雜反應(yīng)與結(jié)合，產(chǎn)生水和大量的能量，同時(shí)產(chǎn)生自由基。（2）線粒體中產(chǎn)生的乙酰輔酶A可以進(jìn)入細(xì)胞核，使染色質(zhì)中與結(jié)合的蛋白質(zhì)乙酰化，激活干擾素基因的轉(zhuǎn)錄。（3）線粒體內(nèi)產(chǎn)生的自由基穿過(guò)線粒體膜到中，激活NFAT等調(diào)控轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)分子，激活的NFAT可穿過(guò)進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)白細(xì)胞介素基因的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄后形成的分子與核糖體結(jié)合，經(jīng)過(guò)程合成白細(xì)胞介素。（4）T細(xì)胞內(nèi)乙酰輔酶A和自由基調(diào)控核內(nèi)基因的表達(dá)，其意義是。非選擇題解題模板題型06光合作用與呼吸作用從關(guān)于光合作用與呼吸作用的歷年多地高考題來(lái)看，這是一個(gè)比較成熟的考試內(nèi)容，此類題型屬于高考非選擇題中的高頻考點(diǎn)，首先考生要熟悉掌握光合與呼吸作用的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，然后結(jié)合題干中的有效信息進(jìn)行作答，此類非選擇題中做題技巧包括識(shí)圖，表格，圖像，情境信息及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等體現(xiàn)綜合能力比較強(qiáng)的一類簡(jiǎn)答題。從關(guān)于光合作用與呼吸作用的歷年多地高考題來(lái)看，這是一個(gè)比較成熟的考試內(nèi)容，此類題型屬于高考非選擇題中的高頻考點(diǎn)，首先考生要熟悉掌握光合與呼吸作用的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，然后結(jié)合題干中的有效信息進(jìn)行作答，此類非選擇題中做題技巧包括識(shí)圖，表格，圖像，情境信息及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等體現(xiàn)綜合能力比較強(qiáng)的一類簡(jiǎn)答題?？枷?光合呼吸曲線類（包括影響因素）考向2光合作用過(guò)程的判斷考向3C3、C4、CAM植物及光呼吸考向4呼吸作用過(guò)程及方式判斷（說(shuō)明：模型解題+做題技巧+真題演練+遷移運(yùn)用，全方位解透題型）考向1光合呼吸曲線類（包括影響因素）曲線分析位點(diǎn)移動(dòng)(1)A點(diǎn)的移動(dòng):A點(diǎn)代表呼吸速率,細(xì)胞呼吸增強(qiáng),A點(diǎn)下移;反之,A點(diǎn)上移。(2)光補(bǔ)償點(diǎn)的移動(dòng)①呼吸速率增加,其他條件不變時(shí),光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。②呼吸速率基本不變,相關(guān)條件的改變使光合速率下降時(shí),光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之左移。(3)光飽和點(diǎn)的移動(dòng)相關(guān)條件的改變(如增大CO2濃度)使光合速率增大時(shí),光飽和點(diǎn)C應(yīng)右移(C'點(diǎn)右上移),反之C應(yīng)左移(C'點(diǎn)左下移)。1.注意題干中的細(xì)節(jié)信息：例如：(1)若題干中給出的信息是葉綠體吸收CO2或葉綠體釋放O2的量,則該數(shù)據(jù)為總光合速率。整株綠色植物凈光合速率為0時(shí),葉肉細(xì)胞的光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。2.做題中要注意“關(guān)鍵詞”來(lái)研究總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關(guān)系（1）總(真正)光合速率①用CO2的量來(lái)衡量：“同化”、“固定”或“消耗”②用O2的量來(lái)衡量：“產(chǎn)生”或“制造”③用有機(jī)物的量來(lái)衡量：“產(chǎn)生”、“合成”或“制造”（2）凈(表觀)光合速率①用CO2的量來(lái)衡量：“吸收”、“減少”②用O2的量來(lái)衡量：“釋放”或“增加”③用有機(jī)物的量來(lái)衡量：“積累”、“增加”或“凈產(chǎn)生”3.真正光合速率=凈光合速率+細(xì)胞呼吸速率4.影響光飽和點(diǎn)的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，內(nèi)因有葉綠體中色素含量、酶的含量、酶的活性等例1（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）光合作用機(jī)理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時(shí)，水稻野生型（WT）的產(chǎn)量和黃綠葉突變體（ygl）的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。（光飽和點(diǎn)：光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加時(shí)的光照強(qiáng)度；光補(bǔ)償點(diǎn)：光合過(guò)程中吸收的CO2與呼吸過(guò)程中釋放的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度。水稻材料葉綠素（mg/g）類胡蘿卜素（mg/g）類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27

分析圖表，回答下列問(wèn)題：光照強(qiáng)度逐漸增加達(dá)到2000μmolm-2s-1時(shí)，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，比較兩者的光飽和點(diǎn)，可得yglWT（填“高于”、“低于”或“等于”）。ygl有較高的光補(bǔ)償點(diǎn)，可能的原因是葉綠素含量較低和。(3)與WT相比，ygl葉綠素含量低，高密度栽培條件下，更多的光可到達(dá)下層葉片，且ygl群體的凈光合速率較高，表明該群體，是其高產(chǎn)的原因之一。(4)試分析在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強(qiáng)度下，WT和ygl凈光合速率的變化，在給出的坐標(biāo)系中繪制凈光合速率趨勢(shì)曲線。在此基礎(chǔ)上，分析圖a和你繪制的曲線，比較高光照強(qiáng)度和低光照強(qiáng)度條件下WT和ygl的凈光合速率，提出一個(gè)科學(xué)問(wèn)題。【答案】(2)高于呼吸速率較高（4）

為什么在低光照強(qiáng)度下，WT的凈光合速率大于ygl，而在高光照強(qiáng)度下，WT的凈光合速率小于ygl【分析】（2）光照強(qiáng)度逐漸增加達(dá)到2000μmolm-2·s-1時(shí)，ygl的凈光合速率較WT更高，但兩者凈光合速率都不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，說(shuō)明WT更早到達(dá)飽和點(diǎn)。光補(bǔ)償點(diǎn)是光合速率等于呼吸速率的光照強(qiáng)度，據(jù)圖b和圖c可知，ygl有較高的光補(bǔ)償點(diǎn)是因?yàn)槿~綠素含量較低導(dǎo)致相同光照強(qiáng)度下光合速率較低，且由圖c可知ygl呼吸速率較高。（4）結(jié)合圖b和c在圖中找到WT的光照為0時(shí)呼吸的點(diǎn)為0.6，光補(bǔ)償點(diǎn)為15即凈光合為零時(shí)光照強(qiáng)度為15umol·m-2·s-1，同理找到y(tǒng)gl的光照為0時(shí)的1.0，光補(bǔ)償點(diǎn)為30umol·m-2·s-1，注意曲線上只畫曲線上升走向，在0~50μmolm-2s-1范圍的低光照強(qiáng)度下，達(dá)不到飽和點(diǎn)，所以標(biāo)注出WT和ygl的凈光合速率如下圖：分析圖a和圖示曲線，高光照強(qiáng)度和低光照強(qiáng)度條件下WT和ygl的凈光合速率不同，根據(jù)兩圖可提出問(wèn)題：為什么在低光照強(qiáng)度下，WT的凈光合速率大于ygl，而在高光照強(qiáng)度下，WT的凈光合速率小于ygl？例2（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）花生抗逆性強(qiáng)，部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。下圖是四個(gè)品種的花生在不同實(shí)驗(yàn)條件下的葉綠素含量相對(duì)值（SPAD）（圖1）和凈光合速率（圖2）?；卮鹣铝袉?wèn)題：在光照強(qiáng)度為500μmol·m2·s1、無(wú)NaCl添加的條件下，LH12的光合速率（填“大于”“等于”或“小于"）HH1的光合速率，判斷的依據(jù)是。在光照強(qiáng)度為1500μmolm2·s-1、NaCl添加量為3．0g·kg1的條件下，HY25的凈光合速率大于其他三個(gè)品種的凈光合速率，原因可能是HY25的含量高，光反應(yīng)生成更多的，促進(jìn)了暗反應(yīng)進(jìn)行?！敬鸢浮看笥谠诠庹諒?qiáng)度為500μmol·m-2·s-1、無(wú)NaCl添加的條件下，LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和葉綠素ATP和NADPH【分析】（3）在光照強(qiáng)度為500μmol·m-2·s-1、無(wú)NaCl添加的條件下，LH12的凈光合速率和HH1的凈光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和，因此可以判斷，LH12的光合速率大于HH1的光合速率。在光照強(qiáng)度為1500μmolm-2·s-1、NaCl添加量為3．0g·kg1的條件下，HY25的凈光合速率大于其他三個(gè)品種的凈光合速率，原因可能是HY25的葉綠素含量高與其他三個(gè)品種，光反應(yīng)生成更多的ATP和NADPH，進(jìn)而促進(jìn)了暗反應(yīng)進(jìn)行，提高了光合速率。1.通過(guò)研究遮陰對(duì)花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據(jù)。研究人員從開花至果實(shí)成熟，每天定時(shí)對(duì)花生植株進(jìn)行遮陰處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。處理指標(biāo)光飽和點(diǎn)（klx）光補(bǔ)償點(diǎn)（lx）低于5klx光合曲線的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1）葉綠素含量（mg·dm-2）單株光合產(chǎn)量（g干重）單株葉光合產(chǎn)量（g干重）單株果實(shí)光合產(chǎn)量（g干重）不遮陰405501.222.0918.923.258.25遮陰2小時(shí)355151.232.6618.843.058.21遮陰4小時(shí)305001.463.0316.643.056.13注：光補(bǔ)償點(diǎn)指當(dāng)光合速率等于呼吸速率時(shí)的光強(qiáng)度。光合曲線指光強(qiáng)度與光合速率關(guān)系的曲線?；卮鹣铝袉?wèn)題：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，花生可適應(yīng)弱光環(huán)境，原因是在遮陰條件下，植株通過(guò)增加，提高吸收光的能力；結(jié)合光飽和點(diǎn)的變化趨勢(shì)，說(shuō)明植株在較低光強(qiáng)度下也能達(dá)到最大的；結(jié)合光補(bǔ)償點(diǎn)的變化趨勢(shì)，說(shuō)明植株通過(guò)降低，使其在較低的光強(qiáng)度下就開始了有機(jī)物的積累。根據(jù)表中的指標(biāo)可以判斷，實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，遮陰時(shí)間越長(zhǎng)，植株利用弱光的效率越高?！敬鸢浮?1)葉綠素含量光合速率呼吸速率低于5klx光合曲線的斜率【詳解】（1）從表中數(shù)據(jù)可以看出，遮陰一段時(shí)間后，花生植株的葉綠素含量在升高，提高了對(duì)光的吸收能力。光飽和點(diǎn)在下降，說(shuō)明植株為適應(yīng)低光照強(qiáng)度條件，可在弱光條件下達(dá)到飽和點(diǎn)。光補(bǔ)償點(diǎn)也在降低，說(shuō)明植物的光合作用下降的同時(shí)呼吸速率也在下降，以保證植物在較低的光強(qiáng)下就能達(dá)到凈光合大于0的積累效果。低于5klx光合曲線的斜率體現(xiàn)弱光條件下與光合速率的提高幅度變化，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)隨遮陰時(shí)間增長(zhǎng)，光合速率提高幅度加快，故說(shuō)明植物對(duì)弱光的利用效率變高。2.圖1所示為光合作用過(guò)程中部分物質(zhì)的代謝關(guān)系（①～⑦表示代謝途徑）。Rubisco是光合作用的關(guān)鍵酶之一，CO2和O2競(jìng)爭(zhēng)與其結(jié)合，分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化則產(chǎn)生乙醇酸（C2），C2在過(guò)氧化物酶體和線粒體協(xié)同下，完成光呼吸碳氧化循環(huán)。請(qǐng)都圖回各下列問(wèn)題(3)將葉片置于一個(gè)密閉小室內(nèi)，分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測(cè)定小室內(nèi)CO2濃度的變化，獲得曲線a、b（圖Ⅱ）。②曲線b，當(dāng)時(shí)間到達(dá)t2點(diǎn)后，室內(nèi)CO2濃度不再改變，其原因是?！敬鸢浮抗夂献饔脧?qiáng)度等于呼吸作用【詳解】b曲線有光照后t1～t2時(shí)段CO2下降最后達(dá)到平衡，說(shuō)明光呼吸細(xì)胞呼吸和光合作用達(dá)到了平衡。3.將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床，作為種子萌發(fā)和植株生長(zhǎng)的基質(zhì)。某水稻品種在光照強(qiáng)度為8～10μmol/（s·m2）時(shí)，固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量;日照時(shí)長(zhǎng)短于12小時(shí)才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒，浸種1天后，播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中，保濕透氣，晝/夜溫為35℃/25℃，光照強(qiáng)度為2μmol/（s·m2），每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(2)若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強(qiáng)度為10μmol/（s·m2），其他條件與上述實(shí)驗(yàn)相同，該水稻（填“能”或“不能”）繁育出新的種子，理由是（答出兩點(diǎn)即可）?！敬鸢浮坎荒芄庹諒?qiáng)度為10μmol/(s?m2)，等于光補(bǔ)償點(diǎn)，每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)，此時(shí)光照時(shí)沒(méi)有有機(jī)物的積累，黑暗中細(xì)胞呼吸仍需消耗有機(jī)物，故全天沒(méi)有有機(jī)物積累；且每天光照時(shí)長(zhǎng)大于12小時(shí)，植株不能開花【詳解】（2）將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上，光照強(qiáng)度為10μmol/(s?m2)，等于光補(bǔ)償點(diǎn)，每天光照時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí)，此時(shí)光照時(shí)沒(méi)有有機(jī)物的積累，黑暗中細(xì)胞呼吸仍需消耗有機(jī)物，且每天光照時(shí)長(zhǎng)大于12小時(shí)，植株不能開花，因此該水稻不能繁育出新的種子。4.不同條件下植物的光合速率和光飽和點(diǎn)（在一定范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增加，光合速率增大，達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)）不同，研究證實(shí)高濃度臭氧（O3）對(duì)植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測(cè)定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。

【注】曲線1：甲對(duì)照組，曲線2：乙對(duì)照組，曲線3：甲實(shí)驗(yàn)組，曲線4：乙實(shí)驗(yàn)組?；卮鹣铝袉?wèn)題：圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)（填“減小”、“不變”或“增大”）?！敬鸢浮?1)增大【分析】光飽和點(diǎn)：在一定范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增加，光合速率增大，達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)。影響光飽和點(diǎn)的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，內(nèi)因有葉綠體中色素含量、酶的含量、酶的活性等?！驹斀狻浚?）限制光飽和點(diǎn)的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當(dāng)光照強(qiáng)度增大到一定程度時(shí)，凈光合速率不再增大，出現(xiàn)了光飽和現(xiàn)象，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)增大?？枷?光合作用過(guò)程的判斷1.光合作用過(guò)程（1）光反應(yīng)階段：場(chǎng)所在葉綠體類囊體薄膜，發(fā)生水的光解、ATP和NADPH的生成；光反應(yīng)階段：必須有光才能進(jìn)行，反應(yīng)部位在類囊體的薄膜上。在這個(gè)階段，葉綠體中光合色素吸收的光能首先將水分解成氧和H+。其中氧以分子形式氧氣釋放，H+與NADP+結(jié)合，形成NADPH。NADPH是活潑的還原劑，參與暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)。光合色素吸收的另一部分光能，在酶的作用下，使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP，用于暗反應(yīng)。（2）暗反應(yīng)階段：場(chǎng)所在葉綠體的基質(zhì)，發(fā)生CO2的固定和C3的還原，消耗ATP和NADPH。暗反應(yīng)階段：需要多種酶參與，在有光、無(wú)光的條件下均可進(jìn)行，反應(yīng)部位在葉綠體基質(zhì)中。這個(gè)階段綠葉通過(guò)氣孔從外界吸收CO2，在特定酶（CO2固定酶）的作用下與C5（一種五碳化合物）結(jié)合，這個(gè)過(guò)程叫作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成兩個(gè)C3。在酶的作用下C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原，一部分接受能量并被還原的C3經(jīng)過(guò)一系列酶的作用轉(zhuǎn)化為糖類，另一些接受能量被還原的C3又形成C5，參與CO2的固定。暗反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是同化CO2，將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能，儲(chǔ)存在有機(jī)物中。2.綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)提取色素時(shí)需要加入無(wú)水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞）；分離色素時(shí)采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴(kuò)散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。3.葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。(1)光合作用產(chǎn)生的H+不同于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H],其中光合作用產(chǎn)生的H+與氧化型輔酶Ⅱ(NADP+)結(jié)合形成還原型輔酶Ⅱ(NADPH),細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]是指氧化型輔酶Ⅰ(NAD+)轉(zhuǎn)化成的還原型輔酶Ⅰ(NADH)。(2)在光反應(yīng)中,水分解為氧和H+的同時(shí),被葉綠體奪去兩個(gè)電子。電子經(jīng)傳遞,可用于NADP+與H+結(jié)合形成NADPH。(3)在暗反應(yīng)中,NADPH既作為還原劑,也能為C3的還原提供能量。(4)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP主要用于C3的還原。例1（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）植物的氣孔由葉表皮上兩個(gè)具有特定結(jié)構(gòu)的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成。保衛(wèi)細(xì)胞吸水體積膨大時(shí)氣孔打開，反之關(guān)閉，保衛(wèi)細(xì)胞含有葉綠體，在光下可進(jìn)行光合作用。已知藍(lán)光可作為一種信號(hào)促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K?．有研究發(fā)現(xiàn)，用飽和紅光（只用紅光照射時(shí)，植物達(dá)到最大光合速率所需的紅光強(qiáng)度）照射某植物葉片時(shí)，氣孔開度可達(dá)最大開度的60%左右?；卮鹣铝袉?wèn)題。(2)紅光可通過(guò)光合作用促進(jìn)氣孔開放，其原因是。(3)某研究小組發(fā)現(xiàn)在飽和紅光的基礎(chǔ)上補(bǔ)加藍(lán)光照射葉片，氣孔開度可進(jìn)一步增大，因此他們認(rèn)為氣孔開度進(jìn)一步增大的原因是，藍(lán)光促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋。請(qǐng)推測(cè)該研究小組得出這一結(jié)論的依據(jù)是?！敬鸢浮?2)葉綠體中的葉綠素對(duì)紅光有較高的吸收峰值，紅光照射下保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，使保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓上升，細(xì)胞吸水膨脹，氣孔開放(3)藍(lán)光作為信號(hào)能促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋，使保衛(wèi)細(xì)胞滲透壓上升，細(xì)胞吸水膨脹，氣孔張開【詳解】（2）葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。紅光照射下保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用制造的有機(jī)物，使細(xì)胞的滲透壓，促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞吸水，細(xì)胞體積膨漲，氣孔開放。（3）題中顯示，藍(lán)光可作為一種信號(hào)促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K+，提高了細(xì)胞的滲透壓，保衛(wèi)細(xì)胞吸水能力增強(qiáng)，體積膨大，氣孔開放，因此，在飽和紅光的基礎(chǔ)上補(bǔ)加藍(lán)光照射葉片，氣孔開度可進(jìn)一步增大。例2（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)將從菠菜葉中分離到的葉綠體懸浮于緩沖液中，給該葉綠體懸浮液照光后糖產(chǎn)生。回答下列問(wèn)題。(1)葉片是分離制備葉綠體的常用材料，若要將葉肉細(xì)胞中的葉綠體與線粒體等其他細(xì)胞器分離，可以采用的方法是（答出1種即可）。葉綠體中光合色素分布上，其中類胡蘿卜素主要吸收（填“藍(lán)紫光”“紅光”或“綠光”）。(2)將葉綠體的內(nèi)膜和外膜破壞后，加入緩沖液形成懸浮液，發(fā)現(xiàn)黑暗條件下懸浮液中不能產(chǎn)生糖，原因是?！敬鸢浮?1)差速離心類囊體（?。┠に{(lán)紫光(2)懸液中具有類囊體膜以及葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)相關(guān)的酶，但黑暗條件下，光反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，暗反應(yīng)沒(méi)有光反應(yīng)提供的原料ATP和NADPH，所以無(wú)法形成糖類?！驹斀狻浚?）植物細(xì)胞器的分離方法可用差速離心法，葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上，光合色素葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。（2）光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，黑暗條件下無(wú)光，光反應(yīng)不能進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供原料ATP和NADPH，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，產(chǎn)物不能生成。例3（2023·海南·高考真題）海南是我國(guó)火龍果的主要種植區(qū)之一、由于火龍果是長(zhǎng)日照植物，冬季日照時(shí)間不足導(dǎo)致其不能正常開花，在生產(chǎn)實(shí)踐中需要夜間補(bǔ)光，使火龍果提前開花，提早上市。某團(tuán)隊(duì)研究了同一光照強(qiáng)度下，不同補(bǔ)光光源和補(bǔ)光時(shí)間對(duì)火龍果成花的影響，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)光合作用時(shí)，火龍果植株能同時(shí)吸收紅光和藍(lán)光的光合色素是；用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細(xì)線為基準(zhǔn)，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第條。(2)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種補(bǔ)光光源中最佳的是，該光源的最佳補(bǔ)光時(shí)間是小時(shí)/天，判斷該光源是最佳補(bǔ)光光源的依據(jù)是。【答案】(1)葉綠素（或葉綠素a和葉綠素b）一和二(2)紅光+藍(lán)光6不同的補(bǔ)光時(shí)間條件下，紅光+藍(lán)光光源組平均花朵數(shù)均最多【詳解】（1）火龍果植株能同時(shí)吸收紅光和藍(lán)光的光合色素是葉綠素a和葉綠素b，二者統(tǒng)稱為葉綠素。用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細(xì)線為基準(zhǔn)，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第一條和第二條。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，三種補(bǔ)光光源中最佳的是紅光+藍(lán)光，因?yàn)樵诓煌a(bǔ)光時(shí)間條件下，紅光+藍(lán)光組平均花朵數(shù)都最多，該光源的補(bǔ)光時(shí)間是6小時(shí)/天時(shí)，平均花朵數(shù)最多，所以最佳補(bǔ)光時(shí)間是6小時(shí)/天。1.葉片是給植物其他器官提供有機(jī)物的“源”，果實(shí)是儲(chǔ)存有機(jī)物的“庫(kù)”。現(xiàn)以某植物為材料研究不同庫(kù)源比（以果實(shí)數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示）對(duì)葉片光合作用和光合產(chǎn)物分配的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。表1項(xiàng)目甲組乙組丙組處理庫(kù)源比1/21/41/6單位葉面積葉綠素相對(duì)含量78.775.575.0凈光合速率（μmol·m－2·s－1）9.318.998.75果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物（mg）21.9637.3866.06單果重（g）11.8112.2119.59注：①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個(gè)果實(shí)并分別保留大小基本一致的2、4、6片成熟葉，用13CO2供應(yīng)給各組保留的葉片進(jìn)行光合作用。②凈光合速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位葉面積從外界環(huán)境吸收的13CO2量?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)葉片葉綠素含量測(cè)定時(shí)，可先提取葉綠體色素，再進(jìn)行測(cè)定。提取葉綠體色素時(shí)，選擇乙醇作為提取液的依據(jù)是。(2)研究光合產(chǎn)物從源分配到庫(kù)時(shí)，給葉片供應(yīng)13CO2，13CO2先與葉綠體內(nèi)的結(jié)合而被固定，形成的產(chǎn)物還原為糖需接受光反應(yīng)合成的中的化學(xué)能。合成的糖分子運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)等庫(kù)中。在本實(shí)驗(yàn)中，選用13CO2的原因有（答出2點(diǎn)即可）。(3)分析實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙組結(jié)果可知，隨著該植物庫(kù)源比降低，葉凈光合速率（填“升高”或“降低”）、果實(shí)中含13C光合產(chǎn)物的量（填“增加”或“減少”）。庫(kù)源比降低導(dǎo)致果實(shí)單果重變化的原因是。【答案】(1)葉綠體中的色素易溶于無(wú)水乙醇(2)ATP和NADPHCO2是光合作用的原料；13C可被儀器檢測(cè)(3)降低增加庫(kù)源比降低，植株總的葉片光合作用制造的有機(jī)物增多，運(yùn)輸?shù)絾蝹€(gè)果實(shí)的有機(jī)物量增多，因此單果重量增加?！痉治觥勘绢}研究研究不同庫(kù)源比（以果實(shí)數(shù)量與葉片數(shù)量比值表示）對(duì)葉片光合作用和光合產(chǎn)物分配的影響，自變量為庫(kù)源比，即以果實(shí)數(shù)量與葉片數(shù)量比值；因變量為光合作用以及光合產(chǎn)物分配情況。【詳解】（1）葉綠體中的色素易溶于無(wú)水乙醇，因此用乙醇作為提取液；（2）研究光合產(chǎn)物從源分配到庫(kù)時(shí)，給葉片供應(yīng)13CO2，13CO2先與葉綠體內(nèi)的結(jié)合而被固定，形成的產(chǎn)物還原為糖需接受光反應(yīng)合成的ATP和NADPH中的化學(xué)能，合成的糖分子運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)等庫(kù)中。在本實(shí)驗(yàn)中，選用13CO2的原因是CO2是光合作用的原料；13C可被儀器檢測(cè)。(3)分析實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙組結(jié)果可知，隨著該植物庫(kù)源比降低，葉凈光合速率降低；果實(shí)中含光合產(chǎn)物的量增多；庫(kù)源比降低導(dǎo)致果實(shí)單果重變化的原因是植株總的葉片光合作用制造的有機(jī)物增多，運(yùn)輸?shù)絾蝹€(gè)果實(shí)的有機(jī)物量增多，因此單果重量增加。2.植物工廠是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗體內(nèi)的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示，不同光質(zhì)配比對(duì)生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下：CK組（白光）、A組（紅光：藍(lán)光=1：2）、B組（紅光：藍(lán)光=3：2）、C組（紅光：藍(lán)光=2：1），每組輸出的功率相同。回答下列問(wèn)題：(2)由圖乙可知，A、B、C組的干重都比CK組高，原因是。由圖甲、圖乙可知，選用紅、藍(lán)光配比為，最有利于生菜產(chǎn)量的提高，原因是?！敬鸢浮?2)光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光紅光：藍(lán)光=3：2葉綠素和含氮物質(zhì)的含量最高,光合作用最強(qiáng)【詳解】（2）分析圖乙可知，與CK組相比，A、B、C組的干重都較高。結(jié)合題意可知，CK組使用的是白光照射，而A、B、C組使用的是紅光和藍(lán)紫光，光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，故A、B、C組吸收的光更充分，光合作用速率更高，積累的有機(jī)物含量更高，植物干重更高。由圖乙可知，當(dāng)光質(zhì)配比為B組（紅光：藍(lán)光=3：2）時(shí)，植物的干重最高；結(jié)合圖甲可知，B組植物葉綠素和氮含量都比A組（紅光：藍(lán)光=1：2）、C組（紅光：藍(lán)光=2：1）高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B組植物的光合作用速率大于A組（紅光：藍(lán)光=1：2）、C組（紅光：藍(lán)光=2：1）兩組，有機(jī)物積累量最高，植物干重最大，最有利于生菜產(chǎn)量的增加。3.光合作用機(jī)理是作物高產(chǎn)的重要理論基礎(chǔ)。大田常規(guī)栽培時(shí)，水稻野生型（WT）的產(chǎn)量和黃綠葉突變體（ygl）的產(chǎn)量差異不明顯，但在高密度栽培條件下ygl產(chǎn)量更高，其相關(guān)生理特征見下表和圖。（光飽和點(diǎn)：光合速率不再隨光照強(qiáng)度增加時(shí)的光照強(qiáng)度；光補(bǔ)償點(diǎn)：光合過(guò)程中吸收的CO2與呼吸過(guò)程中釋放的CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度。水稻材料葉綠素（mg/g）類胡蘿卜素（mg/g）類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27分析圖表，回答下列問(wèn)題：(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和，葉片主要吸收可見光中的光。【答案】(1)類胡蘿卜素/葉綠素比例上升紅光和藍(lán)紫【詳解】（1）根據(jù)表格信息可知，ygl植株葉綠素含量較低且類胡蘿卜素/葉綠素比值比較高，故葉片呈現(xiàn)出黃綠色。葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，由ygl葉色呈黃綠可推測(cè)，主要吸收紅光和藍(lán)紫光。4.花生抗逆性強(qiáng)，部分品種可以在鹽堿土區(qū)種植。下圖是四個(gè)品種的花生在不同實(shí)驗(yàn)條件下的葉綠素含量相對(duì)值（SPAD）（圖1）和凈光合速率（圖2）?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)花生葉肉細(xì)胞中的葉綠素包括，主要吸收光，可用等有機(jī)溶劑從葉片中提取?！敬鸢浮?1)葉綠素a和葉綠素b紅光和藍(lán)紫無(wú)水乙醇【詳解】（1）花生葉肉細(xì)胞中的葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，主要吸收紅光和藍(lán)紫光，可用無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑從葉片中提取，因?yàn)槿~片中的色素能溶解到有機(jī)溶劑中。5.不同光質(zhì)及其組合會(huì)影響植物代謝過(guò)程。以某高等綠色植物為實(shí)驗(yàn)材料，研究不同光質(zhì)對(duì)植物光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1，其中氣孔導(dǎo)度大表示氣孔開放程度大。該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下，用不同單色光處理（30s/次），實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2，圖中“藍(lán)光+綠光”表示先藍(lán)光后綠光處理，“藍(lán)光+綠光+藍(lán)光”表示先藍(lán)光再綠光后藍(lán)光處理?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素，常用方法分離。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能、可用于碳反應(yīng)中的還原。(2)據(jù)分析，相對(duì)于紅光，藍(lán)光照射下胞間CO2濃度低，其原因是。氣孔主要由保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成、保衛(wèi)細(xì)胞吸收水分氣孔開放、反之關(guān)閉，由圖2可知，綠光對(duì)藍(lán)光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用可被光逆轉(zhuǎn)。由圖1圖2可知藍(lán)光可刺激氣孔開放，其機(jī)理是藍(lán)光可使保衛(wèi)細(xì)胞光合產(chǎn)物增多，也可以促進(jìn)K+、Cl-的吸收等，最終導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞，細(xì)胞吸水，氣孔開放。(3)生產(chǎn)上選用LED燈或?yàn)V光性薄膜獲得不同光質(zhì)環(huán)境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍(lán)光以合理比例的或、合理的光照次序照射，利于次生代謝產(chǎn)物的合成?！敬鸢浮?1)層析3-磷酸甘油酸(2)光合速率大，消耗的二氧化碳多藍(lán)溶質(zhì)濃度升高(3)不同顏色光強(qiáng)度光照時(shí)間【詳解】（1）各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素。溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢，所以常用紙層析法分離光合色素。光合色素吸收的光能通過(guò)光反應(yīng)過(guò)程轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能，用于碳反應(yīng)中3-磷酸甘油酸的還原，將能量轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中。（2）據(jù)圖1分析，相對(duì)于紅光，藍(lán)光照射下胞間CO2濃度低，其原因是藍(lán)光照射下盡管氣孔導(dǎo)度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多。分析圖2可知，綠光對(duì)藍(lán)光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用又可被藍(lán)光逆轉(zhuǎn)，并且先藍(lán)光再綠光后藍(lán)光處理的效果比只用藍(lán)光刺激更明顯。由圖1圖2可知藍(lán)光可刺激氣孔開放，其機(jī)理是藍(lán)光可使保衛(wèi)細(xì)胞光合產(chǎn)物增多，也可以促進(jìn)K+、Cl-的吸收等，最終導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞溶質(zhì)濃度升高，細(xì)胞吸水膨脹，內(nèi)側(cè)膨脹的多，氣孔側(cè)內(nèi)陷，氣孔開放。（3）生產(chǎn)上選用不同顏色的LED燈或?yàn)V光性薄膜可獲得不同光質(zhì)環(huán)境，用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍(lán)光以合理比例的光強(qiáng)度或光照時(shí)間、合理的光照次序照射，利于提高光合速率，利于次生代謝產(chǎn)物的合成。6.某品種茶樹葉片呈現(xiàn)階段性白化：綠色的嫩葉在生長(zhǎng)過(guò)程中逐漸轉(zhuǎn)為乳白色，而后又恢復(fù)為綠色。白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體（僅殘留少量片層結(jié)構(gòu)）。階段性白化過(guò)程中相關(guān)生理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如下圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)從葉片中分離葉綠體可采用法。(2)經(jīng)檢測(cè)，白化過(guò)程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低，其原因是（寫出兩點(diǎn)即可）。(3)白化過(guò)程中氣孔導(dǎo)度下降，既能夠滿足光合作用對(duì)CO2的需求，又有助于減少。(4)葉片復(fù)綠過(guò)程中需合成大量直接參與光反應(yīng)的蛋白質(zhì)。其中部分蛋白質(zhì)由存在于中的基因編碼，通過(guò)特定的機(jī)制完成跨膜運(yùn)輸：其余蛋白質(zhì)由存在于中的基因編碼?！敬鸢浮?1)差速離心(2)葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體；光合色素減少(3)水分的散失(4)細(xì)胞核葉綠體【詳解】（1）葉綠體屬于細(xì)胞器，根據(jù)不同細(xì)胞器的密度不同，可用差速離心法從葉片中分離葉綠體。（2）光合作用的光反應(yīng)過(guò)程可產(chǎn)生NADPH和ATP，該過(guò)程需要葉綠體類囊體薄膜上葉綠素的參與，據(jù)題意可知，白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體，葉綠體類囊體薄膜減少，且白化過(guò)程中葉綠素等光合色素減少，光反應(yīng)減慢，故白化過(guò)程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低。（3）白化過(guò)程中氣孔導(dǎo)度下降，既能夠滿足光合作用對(duì)CO2的需求，又有助于減少水分的散失，利于植物的生存。（4）葉綠體屬于半自主性細(xì)胞器，其中蛋白質(zhì)的合成主要受到細(xì)胞核基因的編碼，合成后經(jīng)特定機(jī)制完成跨膜運(yùn)輸；其余蛋白質(zhì)由存在于細(xì)胞質(zhì)中（葉綠體）的基因編碼。7.滸苔