大题突破（一） 细胞代谢类
1.（2025·山东济南模拟）如图为高等植物类囊体膜上发生的光反应示意图，PSⅠ和PSⅡ分别为光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，均由色素和蛋白质组成，能吸收光能促进电子的运输；PQ、Cytb6/f、PC、Fd为运输电子的相关蛋白质，PQ在运输电子（e－）的同时还可运输H＋。ATP合酶由CF0和CF1两部分组成，运输3个H＋催化一分子ATP的合成。据图分析回答下列问题：
（1）光系统Ⅰ和光系统Ⅱ中的色素在层析液中溶解度最小的是 。光合作用时，在类囊体膜两侧，pH相对较高的是 （填“叶绿体基质”或“类囊体腔”）。
（2）NADPH全称是 ，其在光合作用中的作用是 。
ATP合酶合成ATP的能量直接来自 。
（3）光反应产生的NADPH和ATP参与暗反应时，往往会出现ATP供应不足的情况。若NADPH积累，电子受体NADP＋缺乏时，Fd能将电子传给PQ形成闭合的电子传递循环，该循环 （填“能”或“不能”）产生O2，该循环存在的意义是
。
2.（2025·河北石家庄模拟）我国科学家模拟和借鉴了植物的光合作用过程，从动物、植物、微生物等31个物种中选择合适的酶，在无细胞系统中构建了一条只有11步反应的人工淀粉合成途径（ASAP）。该途径首先通过光伏发电将光能转变为电能，光伏电解水产生氢气，然后通过催化剂利用氢气将二氧化碳还原成甲醛，最终合成淀粉，相关过程如图所示。
（1）希尔反应的条件是离体的叶绿体悬浮液在光照、无CO2的条件下加入Fe3＋或其他氧化剂，加入Fe3＋的目的是 。
（2）图中的 过程（填序号）模拟了卡尔文循环过程，植物体内该过程发生的能量变化为
。
（3）在与植物光合作用淀粉积累量相等的情况下，该系统消耗的CO2量要 （填“高于”“低于”或“等于”）植物，可能的原因有 （答出2点）。
3.（2025·河南新乡模拟）刈割是牧草常见的收获方式。在适度条件下，刈割能去除植物的过多枝叶，使光合作用产生的有机物更多地在茎部积聚，通过再生机制增加其生物量。科研人员对草原化荒漠中自然分布的驼绒藜进行刈割处理后，测定其部分生理指标如下表所示。水分饱和度通常是指植物吸水达到充分饱和状态时的需水量。
处理 净光合速率μmol·m－2·s－1 气孔导度 叶片相对含水量％ 叶片水分饱和度％
刈割组 12.17 0.24 65 32
对照组 9.35 0.16 50 47
（1）驼绒藜在光合作用过程中，光反应阶段的产物是 。白天驼绒藜叶肉细胞产生ATP的场所有 。
正常条件下，驼绒藜叶片光合作用产生的糖类等产物不会全部运输到其他部位，原因是部分糖类用于 （答出2点）。
（2）分析表格数据，阐述刈割后驼绒藜净光合作用速率发生变化的原因是
。
（3）根据表格可知，刈割能增强驼绒藜对干旱环境的适应能力，理由是
。
4.（2025·湖北武汉模拟）随着全球海洋暖化趋势明显，海水温度升高可能会对大型海藻造成伤害。科研人员研究了不同温度对大型海藻光合作用过程中电子传递速率和叶绿体中D1蛋白（参与电子传递的主要蛋白之一）的影响，实验结果如图1、2所示。
注：r值表示受损D1蛋白的修复速率，k值表示强光下D1蛋白的损伤速率。
（1）海藻叶肉细胞中分解H2O并产生氧气的过程发生在 上（填场所），H2O光解产生的H＋和电子经传递后与 结合，形成NADPH。
（2）由图1推测，当光合有效辐射超过200 μmol·m－2·s－1后，与20 ℃条件下相比，25 ℃时该大型海藻的光合作用速率较低，作出该推测的依据是 。
（3）根据图2分析，高温影响大型海藻电子传递速率的机制是
。
5.（2025·山东枣庄二模）研究人员对油菜素内酯（EBR）对茶树光合作用影响的生理机制进行了深入研究。研究人员通过外源EBR（用乙醇配成的0.1 mg·L－1的EBR）处理A、B、C三种不同的茶树品种，探究其对茶树光合速率和Rubisco（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶）最大羧化速率的影响，结果分别如图1、图2所示。
（1）茶树进行光合作用时，水光解的过程可以产生 和电子，电子在类囊体膜上经传递后用于 。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生，更有利于
。
（2）Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中，为提高Rubisco最大羧化速率，还可以采取的具体措施是
（答出2点）。（3）CK组为对照组，其处理为 。
据图1可知，外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率，结合图2分析，其原因是
，其中光合效率提高最显著的是品种 。
6.（2025·湖南长沙模拟）土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐胁迫，植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响，结果如图所示；同时研究了盐胁迫环境下对玉米苗喷施脱落酸（ABA）对光合特性的影响，结果如表所示。
参数 无盐胁迫对照组 喷施脱落酸浓度/（μmol·L－1）
0 1 2.5 5 10
光合速率/ （μmol·m－2·s－1） 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17
气孔导度/ （mmol·m－2·s－1 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35
胞间CO2浓 度/（μmol·mol－1） 248 221 252 249 246 242
（1）图中色素含量可以通过纸层析法进行研究，实验时层析液不能超过滤液细线的原因是
，
距离滤液细线最近的色素条带呈现 色，主要吸收 光。
（2）盐胁迫会导致玉米光合速率降低，但不同时期导致降低的原因有所不同，据图分析0～15天主要是因为
；15～30天主要是因为 。
（3）据表分析，喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是
，为进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可采用的实验思路是
。
大题突破（一） 细胞代谢类
1.（1）叶绿素b 叶绿体基质 （2）还原型辅酶Ⅱ 作为还原剂（还原C3/还原三碳化合物）、提供能量（或“储存部分能量并被暗反应利用”/供能） 氢离子浓度差（氢离子电化学势能/氢离子浓度梯度/氢离子势能差/氢离子势能） （3）不能 增大两侧氢离子浓度差（促进PQ对氢离子的运输），合成较多的ATP，弥补暗反应时ATP的不足
解析：（1）不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散的慢，分离出来的色素带扩散的最慢的是叶绿素b，溶解度最小的是叶绿素b；水光解产生H＋，使类囊体腔内H＋浓度升高，H＋顺浓度梯度运输到类囊体腔外，叶绿体基质H＋浓度低，pH相对较高。（2）NADPH全称是还原型辅酶Ⅱ，可以作为还原剂还原三碳化合物、储存部分能量并被暗反应利用；ATP合酶由CF0和CF1两部分组成，利用类囊体薄膜两侧的H＋浓度差，类囊体膜上的ATP合酶合成了ATP。（3）电子受体NADP＋缺乏时，Fd能将电子传给PQ形成闭合的电子传递循环，在此过程中不产生氧气，但可以促进PQ对氢离子的运输，合成较多的ATP，弥补暗反应时ATP的不足。
2.（1）作为氧化剂，接受水光解产生的电子 （2）①②③ NADPH和ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能 （3）低于 人工合成淀粉途径没有细胞呼吸消耗糖类；人工合成淀粉通过控制环境条件使酶的活性更高或酶的数量更多
解析：（1）希尔反应加入Fe3＋的目的是作为氧化剂，接受水光解产生的电子。（2）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，卡尔文循环过程即暗反应阶段，对应图中①②③过程，植物体内该过程发生的能量变化为NADPH和ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能。（3）植物中糖类的积累量＝光合作用制造糖类的量－细胞呼吸消耗糖类的量，与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类，所以在与植物光合作用淀粉积累量相等的情况下，该系统制造糖类的量要低于植物，消耗的CO2量要低于植物。另外，人工合成淀粉时可通过控制环境条件使酶的活性更高或酶的数量更多。
3.（1）O2、ATP和NADPH 细胞质基质、线粒体、叶绿体 自身呼吸消耗、自身生长发育 （2）刈割后，植物气孔导度增大，促进二氧化碳的吸收，提高了暗反应速率 （3）刈割能提高叶片的含水量，且能降低植物叶片水分饱和度，减少对水分的需求，从而增加对干旱的适应能力
4.（1）类囊体薄膜 NADP＋ （2）25 ℃时的电子传递速率较低 （3）高温处理使D1蛋白的r/k的值降低，导致D1蛋白含量降低
解析：（1）海藻叶肉细胞中分解H2O并产生氧气的过程是光反应阶段，发生在类囊体薄膜，H2O光解产生的H＋和电子经传递后与NADP＋结合，形成NADPH。（2）根据图1可知，25 ℃下的相对电子传递速率小于20 ℃，由此推测，海水温度短期迅速升高，会导致电子传递效率降低，从而使光合作用速率较低。（3）根据图2分析，25 ℃下的r、k值高于20 ℃，而r/k的值却更低，由此推测，高温影响大型海藻电子传递速率的机制是高温处理使D1蛋白的r/k的值降低，导致D1蛋白含量降低。
5.（1）H＋、O2 NADP＋的还原（或生成NADPH） 将ATP和NADPH运输到叶绿体基质中用于暗反应 （2）通风换气，合理密植，施用农家肥，施用CO2气肥 （3）用等量（等浓度）的乙醇处理 外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率，从而加快了CO2的固定，促进了光合速率的提高 C
解析：（1）茶树进行光合作用时，水光解的过程可以产生O2、H＋和电子，电子在类囊体膜上经传递后用于NADP＋的还原（生成NADPH）。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生，更有利于将ATP和NADPH运输到叶绿体基质中用于暗反应。因为暗反应发生在叶绿体基质，ATP和NADPH是暗反应的重要原料，在类囊体膜外侧产生便于它们快速运输到反应场所。（2）Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中，为提高Rubisco最大羧化速率，可以采取的具体措施有：通风换气，合理密植，施用农家肥，施用CO2气肥等。（3）CK组为对照组，由于实验组是用乙醇配成的0.1 mg·的EBR处理，所以对照组处理为用等量的乙醇处理。据图1可知，外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率，结合图2分析，其原因是外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率，从而加快了CO2的固定，促进了光合速率的提高。观察图1，对比A、B、C三个品种在EBR处理后光合速率的提升幅度，其中光合效率提高最显著的是品种C。
6.（1）滤液细线中的色素会溶解在层析液中 黄绿 蓝紫光和红 （2）胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢 光合色素含量降低导致光反应减慢 （3）随ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低 选择2.5～10 μmol·L－1的ABA，然后设置等浓度梯度实验
解析：（1）利用纸层析法分离色素时，层析液不能超过滤液细线，否则滤液细线中的色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上没有色素带。色素在层析液中的溶解度越高，随滤纸条扩散的越远，反之，溶解度越低，扩散的越近，距离滤液细线最近的色素条带是叶绿素b，呈黄绿色，主要吸收红光和蓝紫光。（2）结合题图可知，0～15天胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢，进而导致玉米光合速率降低。15～30天胞间CO2浓度增加，玉米光合速率却降低，说明CO2浓度不是影响因素，而是光合色素含量降低导致光反应减慢，进而导致光合速率降低。（3）由表格数据可知，在盐胁迫下，随着ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低，其中在ABA浓度在5 μmol·L－1时，光合速率最大，因此欲进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可选择2.5～10 μmol·L－1的ABA，然后设置等浓度梯度实验进一步探究。
3 / 3大题突破（一） 细胞代谢类
【典例示范】
（11分）（2025·广东高考18题）我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线（图a）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异（图b），鉴定到突变体发生了PILI5基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。
回答下列问题：
（1）图a中，当胞间CO2浓度在900～1 200 μmol·mol－1范围时，红光下光合速率的限制因子是 ，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是 。
（2）图b中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是
。
（3）归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路（图c）。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为 。
通路2中吸收光的物质②为 。用箭头完成图c中②所介导的通路，并在箭头旁用“（＋）”或“（－）”标注前后两者间的作用，（＋）表示正相关，（－）表示负相关 。
（4）根据图c中相关信息，概括出植物利用光的方式： 。
【命题立意】
本题以“不同光质条件下探究光对植物的影响”“突变体与野生型水稻水分消耗的差异”为学科情境，考查考生应用生物学知识分析实验数据、解释实验现象的能力。该题涉及光照对光合作用的影响、光敏色素与光信号转导、植物激素调节与光合作用等基础知识。
【解题思路】
1.因果推理[第（1）小题]
2.逻辑推理[第（2）（3）小题]
【答案与评分标准】
（本题共11分，除标注外，每空1分）
（1）光照强度 植物（番茄）对蓝光的利用率更高（或蓝光被光合色素吸收的效率更高等，合理答案）（2分）（2）气孔开闭相近（气孔导度相近）
（3）有机物中的化学能 光敏色素 光敏色素→（＋）PILI5基因→（＋）脱落酸信号通路→（－）气孔开放程度（3分） （4）光既可以作为能量，又可以作为信号（2分）
【类题演练】
一、因果关系类
1.（2023·全国甲卷）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖，原因是
。
2.（2024·河北高考19题节选）高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。
覆膜处理 叶绿素含量/（mg/g） 类胡萝卜素含量/（mg/g）
白膜 1.67 0.71
蓝膜 2.20 0.90
绿膜 1.74 0.65
回答下列问题：
（1）测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是
。
（2）研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为
（答出两点即可）。
二、实验探究类
3.（2024·海南高考16题节选）海南是芒果的重要种植地，芒果的生长和果实储藏受诸多因素影响。
（1）为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，其目的是 。
从环境因素考虑；除了降低温度外，减弱芒果呼吸作用的措施还有
（答出1点即可）。
（2）芒果在冷藏期间呼吸速率会降低，有利于保鲜。但芒果对低温敏感，冷藏期间易受到冷害，导致呼吸速率持续下降，影响果实品质。为了探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，请以呼吸速率为测定指标，简要写出实验设计思路、预期结果和结论：
（注：褪黑素可用蒸馏水配制成溶液）。
4.（2023·全国甲卷29题改编）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。
叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果：
。
5.（2023·海南高考16题节选）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。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）。
。
大题突破（一） 细胞代谢类
类题演练
一、因果关系类
1.提示：黑暗条件下不能产生还原三碳化合物所需要的还原型辅酶Ⅱ（NADPH）和ATP
2.提示：（1）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，选择红光可排除类胡萝卜素的干扰 （2）覆盖蓝膜紫外光透过率低，蓝光透过率高，降低紫外光对幼苗的辐射的同时不影响其光合作用；与覆盖白膜和绿膜比，覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利幼苗进行光合作用
二、实验探究类
3.提示：（1）减少有机物的消耗 降低氧浓度 （2）实验设计思路：将采摘后的生长状况相同的芒果均分为两组，标记为甲组和乙组，甲组用适量褪黑素进行处理，乙组用等量蒸馏水处理，两组在相同条件下进行冷藏，实验开始及之后每隔一段时间测定甲、乙两组芒果的呼吸速率。预期结果和结论：若甲组呼吸速率高于乙组，说明用褪黑素处理芒果具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率与乙组相差不多，说明用褪黑素处理芒果不具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率低于乙组，说明用褪黑素处理芒果具有加重冷害的作用
4.提示：实验思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组，两组植物应均进行饥饿处理（置于黑暗中一段时间消耗有机物），甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，脱色处理后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。
5.提示：取三组长势相同，成花诱导完成的火龙果植株，经不同光照强度的白光处理相同时间到果实成熟时（其他条件相同且适宜），分别测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光照对应最适光照强度
3 / 3(共44张PPT)
大题突破（一） 细胞代谢类
【典例示范】
（11分）（2025·广东高考18题）
我国科学家以不同植物为材料，
在不同光质条件下探究光对植物
的影响。测定了番茄的光合作用
相关指标并拟合CO2响应曲线（图
a）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的
差异（图b），鉴定到突变体发生了PILI5基因
的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通
路的调控。
回答下列问题：
（1）图a中，当胞间CO2浓度在900～1 200 μmol·mol－1范围时，红光下光
合速率的限制因子是 ，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因
是 。
（2）图b中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原
因是 。
（3）归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路（图c）。通
路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为 。
通路2中吸收光的物质②为 。
用箭头完成图c中②所介导的通路，并在箭头旁用“（＋）”或“（－）”
标注前后两者间的作用，（＋）表示正相关，（－）表示负相
关 。
（4）根据图c中相关信息，概括出植物利用光的方式： 。
【命题立意】
本题以“不同光质条件下探究光对植物的影响”“突变体与野生型水稻水
分消耗的差异”为学科情境，考查考生应用生物学知识分析实验数据、解
释实验现象的能力。该题涉及光照对光合作用的影响、光敏色素与光信号
转导、植物激素调节与光合作用等基础知识。
【解题思路】
1. 因果推理[第（1）小题]
2. 逻辑推理[第（2）（3）小题]
【答案与评分标准】
（本题共11分，除标注外，每空1分）
（1）光照强度 植物（番茄）对蓝光的利用率更高（或蓝光被光合色素
吸收的效率更高等，合理答案）（2分）
（2）气孔开闭相近（气孔导度相近）
（3）有机物中的化学能 光敏色素 光敏色素→（＋）PILI5基因→
（＋）脱落酸信号通路→（－）气孔开放程度（3分）
（4）光既可以作为能量，又可以作为信号（2分）
【类题演练】
一、因果关系类
1. （2023·全国甲卷）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液
中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。将叶绿体的内膜和外膜破坏后，
加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖，原
因是
。
黑暗条件下不能产生还原三碳化合物所需要的还原型辅酶Ⅱ
（NADPH）和ATP
2. （2024·河北高考19题节选）高原地区蓝光和
紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为
探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研
究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，
以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表
所示。
覆膜处理 叶绿素含量/（mg/g） 类胡萝卜素含量/（mg/g）
白膜 1.67 0.71
蓝膜 2.20 0.90
绿膜 1.74 0.65
回答下列问题：
（2）研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据
上述检测结果，其原因为
（答
出两点即可）。
（1）测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是
。
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，选择红光可排除类胡萝卜素的干扰
覆盖蓝膜紫外光透过率低，蓝光透过率高，降
低紫外光对幼苗的辐射的同时不影响其光合作用；与覆盖白膜和绿膜比，
覆盖蓝膜叶绿素和类胡萝卜素含量都更高，有利幼苗进行光合作用
二、实验探究类
3. （2024·海南高考16题节选）海南是芒果的重要种植地，芒果的生长和
果实储藏受诸多因素影响。
（1）为延长芒果的储藏期，应减弱芒果的呼吸作用，其目的是
。
从环境因素考虑；除了降低温度外，减弱芒果呼吸作用的措施还有
（答出1点即可）。
减少有
机物的消耗
降低
氧浓度
（2）芒果在冷藏期间呼吸速率会降低，有利于保鲜。但芒果对低温敏
感，冷藏期间易受到冷害，导致呼吸速率持续下降，影响果实品质。为了
探究冷藏前用褪黑素处理芒果是否具有减轻冷害的作用，请以呼吸速率为
测定指标，简要写出实验设计思路、预期结果和结论：
（注：褪黑素可用蒸馏水配制成溶液）。
实验设计思路：
将采摘后的生长状况相同的芒果均分为两组，标记为甲组和乙组，甲组用
适量褪黑素进行处理，乙组用等量蒸馏水处理，两组在相同条件下进行冷
藏，实验开始及之后每隔一段时间测定甲、乙两组芒果的呼吸速率。预期
结果和结论：若甲组呼吸速率高于乙组，说明用褪黑素处理芒果具有减轻
冷害的作用；若甲组呼吸速率与乙组相差不多，说明用褪黑素处理芒果不
具有减轻冷害的作用；若甲组呼吸速率低于乙组，说明用褪黑素处理芒果
具有加重冷害的作用
4. （2023·全国甲卷29题改编）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮
于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。叶片进行光合作用时，
叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实
验思路和预期结果：
。
实验思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为
甲、乙两组，两组植物应均进行饥饿处理（置于黑暗中一段时间消耗有机
物），甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，
一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，脱色处理后制作成
匀浆，分别加入碘液后观察。预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产
生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生
5. （2023·海南高考16题节选）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。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）。
。
取三组长势相同，成花诱导完成的火龙果植株，经不同光
照强度的白光处理相同时间到果实成熟时（其他条件相同且适宜），分别
测量不同组火龙果产量，产量最高的组的光照对应最适光照强度
跟踪检测·巩固中提升
>
<
1. （2025·山东济南模拟）如图为高等植物类囊体膜上发生的光反应示意
图，PSⅠ和PSⅡ分别为光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，均由色素和蛋白质组成，能吸收
光能促进电子的运输；PQ、Cytb6/f、PC、Fd为运输电子的相关蛋白质，
PQ在运输电子（e－）的同时还可运输H＋。ATP合酶由CF0和CF1两部分组
成，运输3个H＋催化一分子ATP的合成。据图分析回答下列问题：
1
2
3
4
5
6
（1）光系统Ⅰ和光系统Ⅱ中的色素在层析液中溶解度最小的是
。光合作用时，在类囊体膜两侧，pH相对较高的是
（填“叶绿体基质”或“类囊体腔”）。
解析：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散的慢，分离出来的色素带扩散的最慢的是叶绿素b，溶解度最小的是叶绿素b；水光解产生H＋，使类囊体腔内H＋浓度升高，H＋顺浓度梯度运输到类囊体腔外，叶绿体基质H＋浓度低，pH相对较高。
叶绿素
b
叶绿体基质
1
2
3
4
5
6
（2）NADPH全称是 ，其在光合作用中的作用是
。
ATP合酶合成ATP的能量直接来自
。
解析：NADPH全称是还原型辅酶Ⅱ，可以作为还原剂还原三碳化合物、储存部分能量并被暗反应利用；ATP合酶由CF0和CF1两部分组成，利用类囊体薄膜两侧的H＋浓度差，类囊体膜上的ATP合酶合成了ATP。
还原型辅酶Ⅱ
作为
还原剂（还原C3/还原三碳化合物）、提供能量（或“储存部分能量并被暗
反应利用”/供能）
氢离子浓度差（氢离子电化学势能/氢
离子浓度梯度/氢离子势能差/氢离子势能）
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（3）光反应产生的NADPH和ATP参与暗反应时，往往会出现ATP供应不
足的情况。若NADPH积累，电子受体NADP＋缺乏时，Fd能将电子传给PQ
形成闭合的电子传递循环，该循环 （填“能”或“不能”）产生
O2，该循环存在的意义是
。
解析：电子受体NADP＋缺乏时，Fd能将电子传给PQ形成闭合的电子传递循环，在此过程中不产生氧气，但可以促进PQ对氢离子的运输，合成较多的ATP，弥补暗反应时ATP的不足。
不能
增大两侧氢离子浓度差（促进PQ对氢离子的运
输），合成较多的ATP，弥补暗反应时ATP的不足
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2. （2025·河北石家庄模拟）我国科学家模拟和借鉴了植物的光合作用过
程，从动物、植物、微生物等31个物种中选择合适的酶，在无细胞系统中
构建了一条只有11步反应的人工淀粉合成途径（ASAP）。该途径首先通
过光伏发电将光能转变为电能，光伏电解水产生氢气，然后通过催化剂利
用氢气将二氧化碳还原成甲醛，最终合成淀粉，相关过程如图所示。
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（1）希尔反应的条件是离体的叶绿体悬浮液在光照、无CO2的条件下加入
Fe3＋或其他氧化剂，加入Fe3＋的目的是
。
解析：希尔反应加入Fe3＋的目的是作为氧化剂，接受水光解产生的电子。
作为氧化剂，接受水光解产生的
电子
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（2）图中的 过程（填序号）模拟了卡尔文循环过程，植物体
内该过程发生的能量变化为
。
解析：光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，卡尔文循环过程即暗反应阶段，对应图中①②③过程，植物体内该过程发生的能量变化为NADPH和ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能。
①②③
NADPH和ATP中活跃的化学能转化为糖类中
稳定的化学能
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（3）在与植物光合作用淀粉积累量相等的情况下，该系统消耗的CO2量
要 （填“高于”“低于”或“等于”）植物，可能的原因有
（答出2点）。
解析：植物中糖类的积累量＝光合作用制造糖类的量－细胞呼吸消耗糖类的量，与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类，所以在与植物光合作用淀粉积累量相等的情况下，该系统制造糖类的量要低于植物，消耗的CO2量要低于植物。另外，人工合成淀粉时可通过控制环境条件使酶的活性更高或酶的数量更多。
低于
人
工合成淀粉途径没有细胞呼吸消耗糖类；人工合成淀粉通过控制环境条件
使酶的活性更高或酶的数量更多
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3. （2025·河南新乡模拟）刈割是牧草常见的收获方式。在适度条件下，
刈割能去除植物的过多枝叶，使光合作用产生的有机物更多地在茎部积
聚，通过再生机制增加其生物量。科研人员对草原化荒漠中自然分布的驼
绒藜进行刈割处理后，测定其部分生理指标如下表所示。水分饱和度通常
是指植物吸水达到充分饱和状态时的需水量。
处理 净光合速率 μmol·m－2·s－1 气孔导度 叶片相对含
水量％ 叶片水分饱
和度％
刈割组 12.17 0.24 65 32
对照组 9.35 0.16 50 47
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（1）驼绒藜在光合作用过程中，光反应阶段的产物是
。白天驼绒藜叶肉细胞产生ATP的场所有
。
正常条件下，驼绒藜叶片光合作用产生的糖类等产物不会全部运输到其他
部位，原因是部分糖类用于 （答出2
点）。
（2）分析表格数据，阐述刈割后驼绒藜净光合作用速率发生变化的原因
是
。
O2、ATP和
NADPH
细胞质基质、线粒
体、叶绿体
自身呼吸消耗、自身生长发育
刈割后，植物气孔导度增大，促进二氧化碳的吸收，提高了暗反应速
率
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（3）根据表格可知，刈割能增强驼绒藜对干旱环境的适应能力，理由
是
。
刈割能提高叶片的含水量，且能降低植物叶片水分饱和度，减少对水
分的需求，从而增加对干旱的适应能力
处理 净光合速率 μmol·m－2·s－1 气孔导度 叶片相对含
水量％ 叶片水分饱
和度％
刈割组 12.17 0.24 65 32
对照组 9.35 0.16 50 47
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4. （2025·湖北武汉模拟）随着全球海洋暖化趋势明显，海水温度升高可
能会对大型海藻造成伤害。科研人员研究了不同温度对大型海藻光合作用
过程中电子传递速率和叶绿体中D1蛋白（参与电子传递的主要蛋白之一）
的影响，实验结果如图1、2所示。
注：r值表示受损D1蛋白的修复速率，k值表示强光下D1蛋白的损伤速率。
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（1）海藻叶肉细胞中分解H2O并产生氧气的过程发生在 上
（填场所），H2O光解产生的H＋和电子经传递后与 结合，形
成NADPH。
解析：海藻叶肉细胞中分解H2O并产生氧气的过程是光反应阶段，发生在类囊体薄膜，H2O光解产生的H＋和电子经传递后与NADP＋结合，形成NADPH。
类囊体薄膜
NADP＋
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（2）由图1推测，当光合有效辐射超过200 μmol·m－2·s－1后，与20 ℃条件
下相比，25 ℃时该大型海藻的光合作用速率较低，作出该推测的依据
是 。
解析：根据图1可知，25 ℃下的相
对电子传递速率小于20 ℃，由此
推测，海水温度短期迅速升高，
会导致电子传递效率降低，从而
使光合作用速率较低。
25 ℃时的电子传递速率较低
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（3）根据图2分析，高温影响大型海藻电子传递速率的机制是
。
解析：根据图2分析，25 ℃下的r、k值高于20 ℃，而r/k的值却更低，由此推测，高温影响大型海藻电子传递速率的机制是高温处理使D1蛋白的r/k的值降低，导致D1蛋白含量降低。
高温处理
使D1蛋白的r/k的值降低，导致D1蛋白含量降低
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5. （2025·山东枣庄二模）研究人员对油菜素内酯（EBR）对茶树光合作
用影响的生理机制进行了深入研究。研究人员通过外源EBR（用乙醇配成
的0.1 mg·L－1的EBR）处理A、B、C三种不同的茶树品种，探究其对茶树
光合速率和Rubisco（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶）最大羧化速率的
影响，结果分别如图1、图2所示。
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（1）茶树进行光合作用时，水光解的过程可以产生 和电子，
电子在类囊体膜上经传递后用于 。
ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生，更有利于
。
解析：茶树进行光合作用时，水光解的过程可以产生O2、H＋和电子，电子在类囊体膜上经传递后用于NADP＋的还原（生成NADPH）。ATP与NADPH在类囊体膜的外侧产生，更有利于将ATP和NADPH运输到叶绿体基质中用于暗反应。因为暗反应发生在叶绿体基质，ATP和NADPH是暗反应的重要原料，在类囊体膜外侧产生便于它们快速运输到反应场所。
H＋、O2
NADP＋的还原（或生成NADPH）
将ATP和NADPH运输
到叶绿体基质中用于暗反应
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（2）Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中，为提高Rubisco
最大羧化速率，还可以采取的具体措施是
（答出2点）。
解析：Rubisco羧化速率就是指CO2固定速率。生产实践中，为提高Rubisco最大羧化速率，可以采取的具体措施有：通风换气，合理密植，施用农家肥，施用CO2气肥等。
通风换气，合理密植，施用农
家肥，施用CO2气肥
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（3）CK组为对照组，其处理为 。
据图1可知，外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率，结合图2分
析，其原因是
，其中光合效率提高最显著的是品
种 。
用等量（等浓度）的乙醇处理
外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率，从而加快了
CO2的固定，促进了光合速率的提高
C
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解析：CK组为对照组，由于实验组是用乙醇配成的0.1 mg· 的EBR处理，所以对照组处理为用等量的乙醇处理。据图1可知，外源EBR处理能显著提高茶树叶片的光合速率，结合图2分析，其原因是外源EBR处理提高了Rubisco的最大羧化速率，从而加快了CO2的固定，促进了光合速率的提高。观察图1，对比A、B、C三个品种在EBR处理后光合速率的提升幅度，其中光合效率提高最显著的是品种C。
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6. （2025·湖南长沙模拟）土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐
胁迫，植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶
液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响，结果如图所示；同时研
究了盐胁迫环境下对玉米苗喷施脱落酸（ABA）对光合特性的影响，结果
如表所示。
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参数 无盐胁迫 对照组 喷施脱落酸浓度/（μmol·L－1）
0 1 2.5 5 10
光合速率/（μmol·m－
2·s－1） 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17
气孔导度/（mmol·m
－2·s－1 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35
胞间CO2浓度/
（μmol·mol－1） 248 221 252 249 246 242
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（1）图中色素含量可以通过纸层析法进行研究，实验时层析液不能超过
滤液细线的原因是 ，距离滤液细
线最近的色素条带呈现 色，主要吸收 光。
滤液细线中的色素会溶解在层析液中
黄绿
蓝紫光和红
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解析：利用纸层析法分离色素时，层析液不能超过滤液细线，否则滤液细线中的色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上没有色素带。色素在层析液中的溶解度越高，随滤纸条扩散的越远，反之，溶解度越低，扩散的越近，距离滤液细线最近的色素条带是叶绿素b，呈黄绿色，主要吸收红光和蓝紫光。
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（2）盐胁迫会导致玉米光合速率降低，但不同时期导致降低的原因有所
不同，据图分析0～15天主要是因为
；15～30天主要是因为 。
解析：结合题图可知，0～15天胞间
CO2浓度降低导致暗反应减慢，进而
导致玉米光合速率降低。15～30天
胞间CO2浓度增加，玉米光合速率却
降低，说明CO2浓度不是影响因素，
而是光合色素含量降低导致光反应减慢，进而导致光合速率降低。
胞间CO2浓度降低导致暗反应减
慢
光合色素含量降低导致光反应减慢
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（3）据表分析，喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是
，为进一步探究缓解盐胁迫
的最适ABA浓度，可采用的实验思路是
。
解析：由表格数据可知，在盐胁迫下，随着ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低，其中在ABA浓度在5 μmol·L－1时，光合速率最大，因此欲进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可选择2.5～10 μmol·L－1的ABA，然后设置等浓度梯度实验进一步探究。
随
ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低
选择2.5～10 μmol·L－1的ABA，
然后设置等浓度梯度实验
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THANKS
感谢您的观看
