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第5章
细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化
2025年高考生物一轮基础知识复习
必备知识解读
知识点1 绿叶中色素的提取和分离
例1-1 (2024·东北师大附中月考)用新鲜菠菜叶片进行叶绿体中色素提取和分离实验。
下列叙述正确的是( )
C
A.提取叶绿体中色素的原理是四种色素的溶解度不同
B.可以用无水乙醇作为层析液进行四种色素的分离
C.纸层析法分离色素时，层析液不能触及滤液细线
D.层析完毕后应迅速记录结果，否则色素带会挥发消失
【解析】提取叶绿体中色素的原理是色素易溶于有机溶剂，分离色素的原理是不同
色素在层析液中的溶解度不同，（[辨易混]提取叶绿体中色素的原理与分离色素的原
理不同,千万不要将二者混淆）A错误；可以用无水乙醇作为提取液提取色素，无水
乙醇不作为层析液使用，B错误；分离色素时，层析液不能触及滤液细线，目的是防
止色素溶解，C正确；层析完毕后应迅速记录结果，否则色素带会因色素分解而消失，
但不会因挥发而消失，D错误。
例1-2 (2024·河南郑州月考)某生物兴趣小组在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，
为了确定无水乙醇、和 的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如图
所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列相关分析错误的是( )
D
A.①可能是未加 而得到的实验结果
B.②可能是用水取代了无水乙醇而得到的实验结果
C.③可能是未加 而得到的实验结果
D.叶绿体中的色素都能够溶解在层析液中，4种色素的溶解度相
同
【解析】将各实验组与对照组对比，逐项分析
知识点2 捕获光能的色素
例2-3 (2024·安徽淮北期末)下列有关植物细胞中光合色素的叙述，正确的是( )
A
A.黄化叶片中光合色素吸收的红光会大幅度减少
B.光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜和基质中
C.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
D.所有高等植物细胞中都含有4种叶绿体色素
【解析】知识迁移·逐项分析
选项 分析 判断
A 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，黄 化叶片中缺少叶绿素，对红光的吸收会大幅度减少 √
B 在叶绿体中，光合色素分布在类囊体薄膜上
C 植物几乎不吸收绿光，绿光被反射，故植物呈现绿色
D 并不是所有的高等植物细胞中都含有4种叶绿体色素，如高等植物 根尖细胞中不含有叶绿体，不含4种叶绿体色素
例2-4 ［教材情境|链接教材P99图5-12］(2024·广东实验中学期中)如图表示某植物叶
绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法错误的是( )
C
A.由图可知，类胡萝卜素主要吸收
波长的光
B.用 波长的光照射该植物比用
波长的光更有利于提高其光合作用
强度
C.由波长的光转为 波长的光
后，叶绿体吸收利用的光能减少
D.土壤中缺乏镁时，该植物对
波长的光的利用量显著减少
【解析】由图可知，在 波长，类胡萝卜素吸收光能的百分比最多，
故类胡萝卜素主要吸收 波长的光，A正确；叶绿体中色素吸收
波长的光比吸收波长的光要多，因此用 波长的光照射该植物
比用波长的光更有利于提高其光合作用强度，B正确；由 波长的光转
为 波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，C错误；叶绿素吸收
波长的光较多，土壤中缺乏镁时，叶绿素的合成受到影响，叶绿素
吸收波长的光变少，则植物对 波长的光的利用量
显著减少，D正确。
知识点3 叶绿体的结构适于进行光合作用
例3-5 (2024·黑龙江哈师大附中开学考)图甲为叶绿体结构模式图，图乙所示结构是
图甲的部分放大图。下列有关叙述正确的是( )
D
A.图乙所示结构取自图甲中的①或③
B.与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结
构上
C.吸收光能的色素分布在①②③的薄膜上
D.叶绿体以图甲中③的形式扩大膜面积
【解析】图甲表示叶绿体的结构，①是叶绿体内膜，②是叶绿体外膜，③是类囊体，
④是叶绿体基质，吸收光能的色素分布在③（类囊体）的薄膜上，图乙所示结构是
类囊体的薄膜，来自③，A、C错误。与光合作用有关的酶分布在类囊体的薄膜上和
叶绿体基质中，B错误。叶绿体内含有大量基粒，一个基粒由很多类囊体堆叠而成，
以此扩大膜面积，D正确。
例3-6 ［教材情境|链接教材P100思考·讨论］恩格尔曼利用需氧细菌和水绵为材料，
探究叶绿体的功能。下列有关恩格尔曼实验的叙述，错误的是( )
C
A.水绵具有螺旋带状叶绿体，便于实验观察
B.恩格尔曼的实验直接证明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
C.将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充满空气的小室内进行实验
D.用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
【解析】水绵具有螺旋带状叶绿体，用极细的光束可将叶绿体分为有光照和无光照
的部位（相互对照），便于实验观察，A正确；用极细的光束照射水绵,发现需氧细
菌集中分布在叶绿体的照光部位，所以恩格尔曼的实验直接证明叶绿体能吸收光能
用于光合作用放氧,B正确;为排除空气中氧气的干扰，将载有水绵和需氧细菌的临时
装片放在无空气的小室内进行实验， 错误；光合色素主要吸收红光和蓝紫光，因
此，用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区
域，D正确。
知识点4 光合作用的原理
例4-7 在对光合作用原理的探索历程中，科学家做过很多经典实验。下列说法错误
的是( )
B
A.恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用，并放出
B.希尔证明了叶绿体在适宜条件下能发生水的光解，并伴随有 的合成
C.鲁宾和卡门用分别标记和，证明了光合作用产生的来自
D.卡尔文利用标记的探明了暗反应阶段 中的碳转化为有机物中碳的途径
【解析】链接左栏探索历程，逐项分析
例4-8 (2024·陕西师大附中月考改编)如图是绿色高等植物的光合作用图解，下列说
法正确的是( )
B
A.①可代表光合色素，主要吸收蓝紫光
B.③是，若突然降低 的供应量，短时间内③的含量会减少
C.④是 ，该物质合成时不需要消耗能量
D.⑤是 ，仅作为③还原过程中的还原剂
【解析】题图关键信息提取
①可代表光合色素，包括叶绿素和类胡萝卜素，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，A错误；③是，突然降低的供应量， 生成减
少，还原过程仍在进行，因此短时间内的含量会减少，B正确；④是 ，光反应
过程中光能转变成活跃的化学能储存在中，因此 合成时需要消耗能量，C错
误；⑤是，可以作为 还原过程中的还原剂，并提供能量，D错误。
例4-9 (2024·湖南长沙开学考改编)
下列关于光合作用和化能合成作用的说法，正确的是( )
B
A.均需要在有光条件下才能进行 B.都能将和 转化成有机物
C.合成有机物时所利用的能量相同 D.都能在绿色植物同一部位进行
【解析】化能合成作用不需要光照，A错误；光合作用和化能合成作用都能将 和
转化成糖类，B正确；光合作用利用的是太阳能，化能合成作用利用的是化学能，
C错误；绿色植物不能进行化能合成作用，D错误。
知识点5 探究环境因素对光合作用强度的影响
例5-10 (2024·天津四校联考)图甲所示为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植
物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出叶圆片中的气体直至叶圆片沉入水底，
然后将等量的叶圆片转至不同浓度的 溶液中，给予一定的光照，测量每个培
养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（如图乙所示），以研究光合作用速率与
溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是( )
图甲
图乙
A.在段，随着 溶液浓度的增大，光合作用速率逐渐减小
B.在 段，单独增加光照或提高温度，都可以缩短叶圆片上浮至液面所用的时间
C.在点以后，因 溶液浓度过高，叶肉细胞失水，导致代谢水平下降
D.因配制的溶液中不含 ，所以整个实验过程中叶圆片不能进行呼吸作用
C
【解析】该实验的目的是探究 浓度
（或 浓度）对叶片光合速率的影响，实
验检测指标是相同时间内烧杯中叶圆片浮起的
数量。叶片上浮的原因是光合作用产生的 大
于有氧呼吸消耗的 ，使叶肉细胞间隙充满气
体，浮力增大，叶片上浮。叶圆片上浮至液面
所用的平均时间可表示光合作用强度，在一定
范围内，叶圆片上浮至液面所用的平均时间越
短，光合作用强度越大，对图乙的分析如下。
虽然配制的溶液中不含，但叶圆片能进行光合作用产生 ，故整个实验
过程中叶圆片能进行呼吸作用，D错误
知识点6 影响光合作用的因素及其应用
例6-11 研究人员在适宜温度、水分和一定 浓
度条件下，分别测定了甲、乙两个作物品种 吸
收速率与光照强度的关系。下列说法错误的是
( )
B
A.限制点吸收速率的因素可能是 浓度
B.光照强度为 时，甲、乙总光合作用强度相等
C.光照强度为 时，甲的总光合作用强度与呼吸作
用强度相等
D.光照强度为 时，甲、乙光合作用强度的差异可
能与相关酶的数量有关
【解析】抓题图关键点快速分析
例6-12 甲植物和乙植物的净光合速率随 浓度变化的曲线如图所示。下列叙述正
确的是( )
C
A.浓度为 时，限制甲植物光
合速率的主要因素为光照强度或温度
B.浓度为 时，甲、乙植物的
总光合速率相等
C.浓度为 时，甲植物水的光
解能力强于乙植物
D.与甲植物相比，乙植物更适合在高
浓度条件下生存
【解析】列表分析逐项解疑惑
条件 分析 判断
浓度为 甲植物的光合作用强度还未达到饱和，限制其光合 速率的主要因素是 浓度 A错误
浓度为 甲、乙植物的净光合速率相等，但呼吸速率不相 等，所以总光合速率不相等 B错误
浓度为 甲植物的总光合速率（净光合速率 呼吸速率）大于 乙植物，所以甲植物水的光解能力强于乙植物 C正确
高 浓度条件下 甲植物的净光合速率比乙植物高，其更适合在高 浓度条件下生存 D错误
例6-13 (2024·北京东城区期末)光合作用强度受环
境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、
浓度的关系如图。据图分析不能得出( )
D
A.低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高
B.在一定的范围内， 浓度升高可使光合作用最
适温度升高
C.浓度为 时，温度对光合速率影响
小
D.条件下，光合速率随 浓度的升高会持
续提高
【解析】低于最适温度时，随温度升高，光合作用相关酶活性增大，光合速率升高，
A正确。当浓度为时，光合作用最适温度约为；当 浓度为
时，光合作用最适温度约为，推测在一定的范围内， 浓度升高可
使光合作用最适温度升高，B正确。浓度为 时，光合速率随温度的变化
幅度最小，C正确。条件下，浓度为和 时，光合速率
基本相同，推测条件下，光合速率随 浓度的升高不会持续提高，D错误。
关键能力构建
题型1 色素的提取和分离
例14 某同学用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离。下列说法错误的是( )
C
A.将菠菜叶剪碎，研磨时应加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇
B.滤纸条上的滤液细线若触及层析液会导致分离实验失败
C.滤纸条上，扩散最快的色素带呈蓝绿色，最宽的色素带呈橙黄色
D.若滤纸条上滤液细线的色素带变窄、变浅，可能是因为使用了久置的叶片
【解析】抓关键信息逐项分析
关键信息 分析 判断
剪碎研磨 加入二氧化硅使研磨更充分，加入碳酸钙防止色素 （主要是叶绿素）被破坏，加入无水乙醇可以提取色素 A正确
滤液细线若触及 层析液 色素会溶解在层析液中，从而导致分离实验失败 B正确
滤纸条上扩散最 快、最宽 扩散最快的色素带是橙黄色的胡萝卜素，最宽的色素带 （含量最多）是蓝绿色的叶绿素 C错误
使用久置的 该植物在 点对应的光照强度下不能积累有机物，所以 不能正常生长 D正确
【学会了吗丨变式题】
1.［变形式|结合图示分析纸层析结果］(2024·广东深圳期末)
色素是捕获和转化光能的物质，绿叶中色素的提取和分离实验是高中
生物学的重要实验。如图为纸层析的结果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带），
下列叙述正确的是( )
D
A.提取色素时，加入碳酸钙可以防止色素被破坏，过滤时选用滤纸效
果更好
B.溶解度低的色素在层析液中扩散快，所以溶解度最低的是图中的Ⅰ
C.色素Ⅰ、Ⅱ主要吸收蓝紫光和红光，色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收蓝紫光
D.若某同学纸层析的色素带很窄，可能的原因是研磨不充分
【解析】提取色素时，加入碳酸钙可以防止色素被破坏，过滤时选用单层尼龙布效
果更好，A错误；溶解度高的色素在层析液中扩散快，所以溶解度最高的是图中的Ⅰ，
最低的是Ⅳ， 错误；色素Ⅰ（胡萝卜素）、Ⅱ（叶黄素）主要吸收蓝紫光，色素Ⅲ
（叶绿素）、Ⅳ（叶绿素 ）主要吸收蓝紫光和红光，C错误；若某同学纸层析的
色素带很窄，可能的原因是研磨不充分，提取的色素含量较少，D正确。
题型2 光合作用过程及相关物质含量变化
例15 (2024·云南师大附中月考) 如图表示不同浓度下，某植物 吸收速率随光
照强度变化的曲线，下列叙述错误的是( )
C
A.图中影响光合速率的因素有光照强度和
浓度
B.“”条件改变后，短时间内叶绿体中 含
量升高
C.“ ”条件改变后，短时间内叶绿体中
的值升高
D.该植物在 点所对应的光照强度下不能正常生
长
【解析】关键信息提取、转化，逐项分析
关键信息 分析 判断
吸收速率随光照强 度和 浓度改变而变 化 光照强度和 浓度均对光合速率有影响 A正确
“ ”条件改变,即光 照强度增强 光反应增强，产生的和增多， 还原 加快，合成的 增加，但消耗不变,短时间内叶绿 体中 含量升高 B正确
“ ”条件改变，即 浓度降低 暗反应中固定过程减弱，短时间内 还原速度 不变,含量减少而含量增加， 的值降低 C错误
点 吸收速率为0 该植物在 点对应的光照强度下不能积累有机物， 所以不能正常生长 D正确
【学会了吗丨变式题】
2.［变图形|分析、 含量变化曲线］
(2024·安徽芜湖阶段检测)
某阳生植物细胞在夏季某一晴天内的光合作用过程
中，、 含量的变化如图所示。若第二天中午天
气由晴转阴，则该植物细胞叶绿体中、 含量的
变化分别相当于曲线中的( )
B
A.段、段
B.段、段
C.段、段
D.段、段
【解析】光照增强时，光反应增强，、生成量增加，被还原成
的过程和再生的过程增强，而供应量不变，固定消耗 的量基本不变，所
以减少、增加；光照减弱时则相反。由此判断曲线表示的是 在一天中的含量
变化，曲线表示的是一天中 含量的变化。与晴天相比，阴天光照强度减弱，所以
含量的变化如曲线的段，含量的变化如曲线的 段，综上，B符合题
意。
题型3 光合作用的日变化曲线分析
例16 (2024·河南济源高级中学开学考)将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，
获得的实验结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
C
A.图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于 点之后
B.到达图乙中的点时，玻璃罩内的 浓度最高
C.图甲中的点对应图乙中的 点
D.经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加
【解析】抓题图关键信息，逐项分析
关键信息 分析 判断
图甲中段的增加速率减少， 段浓度下降，C、点时 浓度分 别到极值，光合作用速率等于呼吸作 用速率 B点时开始进行光合作用，光合作 用消失的点是 点之后 A正确
图乙中点 释放速率为0，表示光合 作用速率等于呼吸作用速率 点后光合作用速率大于呼吸作用速 率,使密闭容器中浓度减少，故 点时玻璃罩内的 浓度最高 B正确
关键信息 分析 判断
图甲中C、 点光合作用速率等于呼吸 作用速率，与图乙中、 点相对应 图甲中C点对应图乙中 点，图甲中 点对应图乙中 点 C错误
图甲中点密闭玻璃罩中 浓度低于 A点 一昼夜之后，玻璃罩中 的含量 减少，植物体的有机物含量增加 D正确
感谢观看
续表
【学会了吗丨变式题】
3.［变情境|密室大棚内番茄一昼夜 含量变化］
(2024·四川成都外国语学校开学考)如图是密闭大棚
内番茄在24小时测得的含量和 吸收速率的变
化曲线图。下列叙述错误的是( )
D
A.点 释放量减少可能是由于温度降低使细胞呼
吸减弱
B. 点时总光合速率虽有所下降，但仍大于呼吸速率
C.如果点低于 点，说明经过一昼夜，植物体内的
有机物总量增加
D.番茄通过光合作用制造有机物的时间是 段
【解析】列表分析逐项解疑惑
选项 分析 判断
A 点之后释放量增加，可推测 点时温度降低导致细胞呼吸相关酶活 性降低，导致细胞呼吸减弱， 释放量减少 √
B 点时气温过高，蒸腾作用过强导致气孔关闭， 供应不足，光合速 率下降，但净光合速率仍大于0，即总光合速率仍大于呼吸速率 √
C 如果点低于点，说明经过一昼夜，大棚内 含量降低，植物光合 作用强度大于呼吸作用强度，植物体内的有机物总量增加 √
D 番茄通过光合作用制造有机物的时间是段， 段属于有机物积累阶段
题型4 光合作用原理在生产实践中的应用
例17 (2024·陕西宝鸡中学月考改编)我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富
的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下:( )
B
①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放
②风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏
③合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理
④间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物
关于这些措施，下列说法不合理的是
A.措施①利用了低温影响酶活性的原理
B.措施②③的主要目的是降低有机物的消耗
C.措施③④的主要目的是促进作物进行光合作用
D.措施①②的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度
【解析】知识迁移·逐条分析
【学会了吗丨变式题】
4.［变情境|谚语蕴含的光合作用原理］农业生产中的谚语都是劳动人民一代代积累
的经验，是一种宝贵财富。下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述正确的
是( )
A
A.“春生夏长，秋收冬藏”——“夏长”的主要影响因素是光照、温度
B.“正其行，通其风”——能为植物提供更多的光照，提高光合作用速率
C.“地尽其用田不荒，合理密植多打粮”说明应尽量加大种植密度，增加农作物产量
D.“人黄有病，苗黄缺肥”——施肥越多越好，有利于植物合成叶绿素进行光合作用
【解析】植物“夏长”的主要影响因素是光照、温度，A正确；保证空气流通，能为植
物提供更多的二氧化碳，有利于提高光合作用速率， 错误；农作物种植密度合理
有利于增产，原因是合理密植可以提高光等资源的利用率，但是种植密度也不能过
大，C错误；对农作物施用的化肥量过多，可能会导致土壤中矿质元素含量过高，土
壤溶液浓度过高，植物细胞过度失水甚至死亡，D错误。
微专题 光合作用与细胞呼吸的综合分析
例19 (2024·安徽黄山期末)如图表示某高等植物叶
肉细胞中的A、B两种细胞器及相关生理活动。下
列说法正确的是( )
A
A.A细胞器内生理活动的强度大于B细胞器内生理活动的强度
B.A、B两种细胞器都能产生产生的 均能运输出去，用于各项生命活动
C.改变光照强度一定会改变A细胞器中生理活动的强度
D.图示叶肉细胞中有有机物的积累，该植物一定能正常生长
【解析】A细胞器（叶绿体）吸收的多于B细胞器（线粒体）释放的 ，因此A
细胞器（叶绿体）内生理活动的强度大于B细胞器（线粒体）内生理活动的强度，A
正确；A、B两种细胞器都能产生,但叶绿体光反应产生的 主要被暗反应消耗，
一般不能从叶绿体中运出用于其他生命活动，B错误；当光照强度达到饱和后，增加
光照强度，光合作用强度不会改变，因此，增大光照强度不一定会提高A细胞器
（叶绿体）中生理活动的强度，C错误；图示叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用
强度，存在有机物的积累，但是植物的其他器官只能进行呼吸作用，消耗有机物，
故总体来看，植物体不一定能正常生长，D错误。
例20 (2024·山东威海模拟)为研究光照强度
对植物光合作用强度的影响，将若干株玉
米置于 的封闭温室内，水分和矿质元
素等供应充足。人为控制光照强度由黑暗
逐渐增强至较大强度，测量此过程中不同
光照强度下玉米单位时间内气体的释放量，
C
A.光照强度低于时，释放的气体来自玉米细胞呼吸产生的
B.光照强度为时单位时间内玉米光合作用产生的量为
C.光照强度为时玉米叶肉细胞单位时间内光合作用生成 的量等于呼吸作用消耗
的量
D.光照强度突然由调为，短时间内玉米叶绿体基质中 含量减少
绘制曲线如下图所示。下列说法错误的是 ( )
【解析】抓题图关键信息
光照强度低于时，玉米的光合速率 呼吸速率，释放的气体来自玉米细胞呼吸产
生的，A正确。光照强度突然由调大至 ，玉米叶绿体内光反应加快，产生的
和增多，暗反应中的还原加快，短时间内和反应生成 的速率
基本没有变化，所以叶绿体基质中 含量减少，D正确。
例21 (2024·天津一中月考)将某种植物置于高温环境
下生长一定时间后，测定 植株和生长在正常
温度 下的植株在不同温度下的光合速率，结果如
图。由图不能得出的结论是( )
B
A.两组植株的 吸收速率最大值接近
B. 时两组植株的真正（总）光合速率相等
C.时植株能积累有机物而 植株不能
D. 植株表现出对高温环境的适应性
【解析】由图可知，两组植株的 吸收速率最大值非常接近，A不符合题意；总光
合速率净光合速率呼吸速率，吸收速率代表净光合速率，由图可知， 时
两组植株的净光合速率相等，而两组植株的呼吸速率未知，故不能判断出两组植株
的总光合速率是否相等，B符合题意；时植株的净光合速率大于0，而 植
株的净光合速率小于0，即时植株能积累有机物而 植株不能，C不符合题
意；由图可知，当叶片温度超过时，植株的净光合速率大于 植株的净光合
速率， 植株表现出对高温环境的适应性，D不符合题意。
例22 (2024·广东广州阶段练习)如图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图，
A、B、C、D、 代表不同的反应过程：
据图回答下列问题:
（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是____、________、__________、____。
代表的物质主要是________________________。
（或还原型辅酶Ⅰ）
【解析】图中①表示光合作用光反应阶段水光解的产物 ；②是生成还原型辅酶Ⅱ
的反应物；③是生成的原料 ；④代表光合作用暗反应
阶段参与固定的物质；图中 代表的物质是呼吸作用过程中的还原型辅酶Ⅰ
。
（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质,D代表线粒体，则 合成发生在A过
程，还发生在_______（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。
C和D
【解析】细胞中生成的场所除叶绿体外还有细胞质基质和线粒体 。
（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_____________________
______。
在缺氧条件下进行无氧呼吸
【解析】细胞质基质中的丙酮酸可以转化成酒精的原因是植物细胞缺氧，导致细胞
进行无氧呼吸。
核心素养聚焦
考向1 绿叶中色素的提取和分离
例23 (2023·江苏卷·T12)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是( )
B
A.用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B.若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
C.该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D.用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素、 之间
【解析】提取关键词逐项分析
关键词 分析 判断
加入碳酸钙 是为了防止叶绿素被破坏 A错误
连续重复画滤 液细线 虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现 色素带重叠 B正确
测定各种色素 含量 根据色素带的宽窄可粗略比较各种色素相对含量大小,但 不能测定各种色素具体含量 C错误
花青素、色素 带 花青素可溶于水、乙醇等极性溶剂，难溶于非极性溶 剂，因此若叶片中的花青素被乙醇提取出来，其不会随 丙酮、苯、石油醚混合而成的非极性层析液在滤纸条上 迁移 D错误
考向2 绿叶中色素的结构与功能特点
例24 (2023·全国乙卷·T2)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有
关叶绿体中色素的叙述，错误的是( )
D
A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
【解析】知识迁移·逐项分析
关键信息 链接教材知识分析 判断
构成叶绿素分子的 重要元素 教材P22：叶绿素分子的局部结构简图。可以得知氮 元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 A正确
叶绿素和类胡萝卜 素的分布 教材P100-101：叶绿体类囊体的薄膜上分布着色素和 与光合作用有关的酶 B正确
叶绿素和类胡萝卜 素的吸收光谱 教材P99：叶绿素和叶绿素 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 C正确
叶绿体中色素的分 离原理 教材P98：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快 D错误
考向3 光合作用的过程
例25 (2023·湖北卷·T8)植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上Ⅰ和 Ⅱ光复合体，
Ⅱ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现， Ⅱ光复合体上的
蛋白质Ⅱ，通过与 Ⅱ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。
Ⅱ与Ⅱ的分离依赖 蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是( )
C
A.叶肉细胞内蛋白激酶活性下降， Ⅱ光复合体对光能的捕获增强
B.含量减少会导致 Ⅱ光复合体对光能的捕获减弱
C.弱光下Ⅱ与 Ⅱ结合，不利于对光能的捕获
D.Ⅱ光复合体分解水可以产生、电子和
【解析】题干及题图关键信息提取、转化
是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致 Ⅱ光复合体上的叶绿素含量减少，
导致其对光能的捕获减弱，B正确。
考向4 影响光合作用的因素及其应用
例26 (2022·湖北卷·T21节选)不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，
随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）
不同，研究证实高浓度臭氧对植物的光合作用有影响。用某一高浓度 连续处
理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如
图1、图2和图3所示。
注:曲线1代表甲对照组，曲线2代表乙对照组，曲线3代表甲实验组，曲线4代表乙实验组。
回答下列问题：
（1）图1中，在高浓度处理期间，若适当增加环境中的 浓度，甲、乙植物的
光饱和点会______（填“减小”“不变”或“增大”）。
增大
【解析】若适当增加环境中的 浓度,会使两种植物的光合作用增强，固定的光能
增多，需要在较高的光照强度下植物才能达到最大光合速率，即在该种情况下,甲、
乙植物的光饱和点会增大。
（2）与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明________
___________________________________________________。
高浓度处理甲植物的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小
【解析】与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓
度 处理甲的时间越短（长），对甲植物光合作用的影响越小（大）。
（3）从图3分析可得到两个结论： 处理75天后，甲、乙两种植物的________，
表明长时间高浓度的对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的 对乙植
物的影响大于甲植物，表明________。
【答案】实验组的净光合速率均明显小于对照组 长时间高浓度 对不同种类植物
光合作用产生的抑制效果有差异
【解析】从图3可知：①甲、乙两种植物实验组（曲线2、4）的净光合速率均明显小
于对照组（曲线1、3），表明长时间高浓度的 对植物光合作用产生了明显抑制；
②长时间高浓度的对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度的 对不同种
类植物光合作用产生的抑制效果不同。
【类题链接丨变式题】
1.［变因素|光照强度 温度对光合作用的影响］
(2023·北京卷·T3)在两种光照强度下，不同温度
对某植物 吸收速率的影响如图所示。对此图
理解错误的是( )
C
A.在低光强下， 吸收速率随叶温升高而下降
的原因是呼吸速率上升
B.在高光强下，点左侧 吸收速率升高与光
合酶活性增强相关
C.在图中两个 点处，植物均不能进行光合作
用
D.图中 点处光合速率与呼吸速率的差值最大
【解析】解答光合作用曲线类试题的关键是明确横、纵坐标含义，并结合光合作用
过程分析曲线上各点含义：
2.［变情境|盐对不同品种花生光合作用的影响］(2023·辽宁卷·T21)花生抗逆性强，
部分品种可以在盐碱土区种植。如图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素
含量相对值 （图1）和净光合速率（图2）。回答下列问题：
（1）花生叶肉细胞中的叶绿素包括__________________，主要吸收____________光，
可用__________等有机溶剂从叶片中提取。
叶绿素和叶绿素
红光和蓝紫
无水乙醇
【解析】叶绿素包括叶绿素和叶绿素 ，主要吸收红光和蓝紫光，可用无水乙醇等
有机溶剂从叶片中提取，因为叶片中的色素能溶解到有机溶剂无水乙醇中。
（2）盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是______。
【解析】结合图1实验结果可以看出，盐添加量不同的条件下， 的叶绿素含量受
盐浓度变化影响最显著。
（3）在光照强度为、无添加的条件下， 的光合速率
______（填“大于”“等于”或“小于”） 的光合速率，判断的依据是______________
_________________________________________________________________________
_____________________________________。
在光照强度为、添加量为的条件下， 的
净光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是 的________含量高，
光反应生成更多的______________，促进了暗反应进行。
大于
在该条件下，的净光合速率和的净光合速率相同，但前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和
叶绿素
和
【解析】比较和 的光合速率大小时，首先需要从图中明确题述条件下二者
的净光合速率关系（小前提），结合二者的呼吸速率与总光合速率的计算方式
（大前提），构建“三段论”解题思维模型。
小前提转化 光照强度为、无添加和 的净
光合速率相同
补充大前提 的呼吸速率大于 ，且总光合速率等于净光合速率和呼吸
速率之和
作科学结论 的光合速率大于 的光合速率
在光照强度为、添加量为的条件下, 的净
光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是 的叶绿素含量高，光反
应生成更多的和 ，促进了暗反应进行，提高了光合速率。
（4）依据图2，在中盐 土区适宜选择种植_______品种。
【解析】根据图2数据可知，在中盐土区适宜选择种植 品种，因为
该条件下该品种的净光合速率更大，产量更高。
3.［变情境|秸秆还田+氮肥对玉米光合作用的影响］
(2023·福建卷·T14)秸秆直接焚烧会造成空气污染等
环境问题。秸秆还田是当前农业生产中常用措施，
研究秸秆还田模式对秸秆在生产中合理利用有重要
的指导意义。科研人员研究了秸秆还田与氮肥配施
的模式对玉米光合作用的影响，测定相关指标，结
果如图所示。
注：表示秸秆还田， 表示秸秆不还田；蒸腾
速率是指单位时间内单位叶面积通过蒸腾作用散失
的水量。
回答下列问题：
（1）常采用的对提取获得的绿叶中色素进行分离的方法是__________，玉米绿叶中
的叶绿素主要吸收____________光，据图1、2可推测，等量配施氮肥条件下，与
相比， 的玉米叶肉细胞中光反应会产生更多的___________________。据图2
可知，与相比， 显著提高了净光合速率，其净光合速率随着施氮量的增加
______________。
纸层析法
红光、蓝紫
、和
先增加后减少
【解析】绿叶中的色素常用纸层析法进行分离，叶绿素和叶绿素 主要吸收蓝紫光
和红光。据图1、2可知，等量配施氮肥条件下，与相比， 的玉米叶肉细胞中
叶绿素相对含量较高，吸收的光能相对更多，因此光反应产生的、和
也更多。据图2可知，与相比， 显著提高了净光合速率，随着施氮量的增加，
其净光合速率先增加后减少。
（2）根据图中实验结果，下列关于玉米光合作用的叙述正确的是______。
ADE
A.胞间浓度与气孔开放程度及细胞对 的固定量有关
B.与相比，会降低蒸腾速率，但有利于细胞对 的吸收
C.与相比，的胞间浓度更高，细胞对 的固定量更多
D.当配施氮肥量为时，细胞加大了对的固定，导致胞间 浓度降低
E.与配施氮肥量为相比，过多的施氮量会使细胞吸收的 减少，最终
导致叶绿素转化光能的效率下降
【解析】叶片气孔从外界吸收，补充胞间浓度，叶肉细胞利用胞间 进行
光合作用，则胞间浓度与气孔开放程度及细胞对 的固定量有关，A正确；据
图3可知，与相比，蒸腾速率低，气孔导度小，不利于细胞对的吸收，
错误；据图2、3可知，与相比， 蒸腾速率更低，气孔导度更小，通过气孔进
入细胞间隙的更少，但胞间浓度更高，净光合速率更低，说明对 的
固定量更少，C错误；据图可知，当配施氮肥量为 时，细胞加大了对
的固定，导致胞间 浓度降低，D正确；据图3可知，与配施氮肥量为
相比，过多的施氮量会导致蒸腾速率下降,气孔导度减小,细胞吸收的
减少，最终导致叶绿素转化光能的效率下降， 正确。
（3）结合上述实验结果，从经济效益和环境保护角度说明玉米种植不宜过量施用氮
肥的原因：_______________________________________________________________
_____________________________。
过量施用氮肥增加了生产成本，还可能导致减产；过量施用氮肥会导致土壤污染、水体污染等环境问题
【解析】据图分析可知，过量施用氮肥不但增加了生产成本，还可能导致减产；过
量施用氮肥也会导致土壤污染、水体污染等环境问题，因此，玉米种植不宜过量施
用氮肥。
4.［变情境|植物工厂］(2023·浙江6月选考·T22节选)植物工厂是一种新兴的农业生产
模式，可人工控制光照、温度、 浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶
绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙
所示。分组如下：组（白光）、A组（红光∶蓝光 ）、B组（红光∶蓝光
）、C组（红光∶蓝光 ）,每组输出的功率相同。
图甲
图乙
回答下列问题：
（1）光为生菜的光合作用提供______,又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液
中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因
_______作用失水造成生菜萎蔫。
能量
渗透
【解析】叶绿体中的光合色素能够吸收、传递和转化光能，光为生菜的光合作用提
供了能量。若营养液（外界环境）中的离子浓度过高，则会导致根细胞发生渗透失
水，进而造成生菜萎蔫。
（2）由图乙可知，A、B、C组的干重都比 组高，原因是_____________________
_________________________________________________________________________
____________________________________________。
由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为_________________,最有利于生菜产量的
提高，原因是 ____________________________________________________________
_________________________________________________________________________
______________________________ 。
与组相比，A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，生菜幼苗干重更高
红光∶蓝光
当光质配比为B组（红光∶蓝光 ）时，生菜幼苗叶绿素和氮含
量都比A组、C组高，有利于植物的光合作用，即B组生菜幼苗的光合作用更大，净
光合速率更大，积累的有机物更多
【解析】由图乙可知，A、B、C组的干重都高于 组，这是因为光合色素主要吸收
红光和蓝紫光，因此与 组相比，不同配比的红光和蓝光的组别光合速率高，有机
物积累多。
（3）进一步探究在不同温度条件下，增施 对生菜光合速率的影响，结果如图丙
所示。由图可知，在时，提高 浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断
依据是__________________________________________。
时提高浓度，光合速率增加幅度最大
图丙
【解析】抓题图关键点分析
考向5 综合考查光合作用和细胞呼吸的过程
例27 (2023·江苏卷·T19节选)气孔对植物
的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运
动具有复杂的调控机制。如图所示为叶片
气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结
构和物质代谢途径。①~④表示场所。请
回答下列问题：
（1）光照下，光驱动产生的主要出现在____（从①~④中选填）； 可
用于 固定产物的还原，其场所有______（从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭
相关的主要成分有 、__________（填写2种）等。
④
①④
、
【解析】图中①表示细胞质基质，②表示线粒体，③表示液泡，④表示叶绿体。光
照下，光驱动产生的主要出现在④（叶绿体）中。可用于 固定产
物的还原，场所为叶绿体基质；据图可知，在细胞质基质中，能与 结合生
成，随后被还原，即细胞质基质可发生用于固定产物 的还原，
则用于 固定产物还原的场所有①（细胞质基质）和④（叶绿体）。由图
可知，液泡中与气孔开闭相关的主要成分有和 。
（2）研究证实气孔运动需要，产生 的场所有______（从①~④中选填）。保
卫细胞中的糖分解为， 再转化为________进入线粒体，经过有氧呼吸第二个
阶段产生的_______最终通过电子传递链氧化产生 。
①②
丙酮酸
【解析】研究证实气孔运动需要的来自细胞呼吸，细胞呼吸中产生 的场所有
细胞质基质、线粒体,即图中的①②。保卫细胞中的糖分解为， 再转化为丙酮
酸进入线粒体，经过有氧呼吸的第二个阶段产生的 最终通过电子传递链氧化产
生 。
（3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的，消耗将 泵出膜
外，形成跨膜的______________，驱动细胞吸收 等离子。
电化学势能
【解析】蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的,消耗将 泵出
膜外，形成跨膜的浓度梯度，并提供电化学势能驱动细胞吸收 等离子,进而提
高细胞内溶质浓度，促进保卫细胞吸水，进而表现为气孔张开。
（4）细胞中的可以在酶作用下合成四碳酸，并进一步转化成 ，使细胞内
水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞______，促进气孔张开。
吸水
【解析】细胞中的可以在酶的作用下合成四碳酸,并进一步转化成, 进
入液泡中，使细胞内水势下降（溶质浓度提高） ,导致保卫细胞吸水，促进气孔张开。
5.［变图像|光合作用+呼吸作用部分过程示意图］
(2023·天津卷·T9)如图是某种植物光合作用及呼吸作用部分过程示意图，关于此图说
法错误的是( )
B
A. 经主动运输进入细胞质基质
B. 通过通道蛋白进入叶绿体基质
C.光反应生成的促进了 进入类囊
体
D.光反应生成的物质保障了暗反应的
供应
【解析】结合题图所示各过程逐项分析判断
题图信息 分析 判断
进入细胞质基质需要线粒体产 生的 供能 该过程属于主动运输 A正确
进入叶绿体基质需要线粒体产 生的 供能 该过程属于主动运输，需要载体 蛋白参与 B错误
水的光解产生的促进 与转运 蛋白结合 光反应中水光解产生的 促进 进入类囊体 C正确
光反应生成的物质 促进线粒体 有氧呼吸产生更多的 该过程有利于 进入叶绿体基 质，产生保证了暗反应的 供应 D正确
6.［变图像|叶肉细胞部分代谢过程图］
(2021·江苏卷·T20节选)线粒体对维持旺盛
的光合作用至关重要，如图表示叶肉细胞
中部分代谢途径，虚线框内表示“草酰乙
酸/苹果酸穿梭”。请据图回答下列问题。
（1）叶绿体在____________上将光能转
类囊体薄膜
叶绿素和类胡萝卜素
【解析】光合作用光反应场所为类囊体薄膜，将光能转变成化学能，参与该反应的
两类色素是叶绿素、类胡萝卜素。
变成化学能，参与这一过程的两类色素是____________________。
（2）光合作用时，与结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖 。为维持光合
作用持续进行，部分新合成的必须用于再生____；运到细胞质基质中的 可合成
蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了____个 分子。
12
【解析】为维持光合作用持续进行，部分新合成的必须用于再生 ；蔗糖是二糖，
含12个碳原子，含有5个碳原子，固定1个合成1个，因为还要再生出一个 ，
故每运出一分子蔗糖相当于固定了12个 分子。
（3）在光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。草酰乙
酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的________中的还原能输出叶绿体,并经线粒体转
化为_____中的化学能。
【解析】草酰乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的 中的还原能输出叶绿体，
并经线粒体转化为 中的化学能。
习题课
A 基础练 知识测评
建议时间： 5分钟
1.(2024·广东深圳统考)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的操作及目的，对应
关系正确的是( )
D
A.研磨时加无水乙醇 确保滤液中色素含量高
B.研磨时加二氧化硅 保护色素，避免色素分解
C.滤液细线直、细、匀 防止色素氧化，色素带平整不重叠
D.重复多次画滤液线 增加滤纸上的色素含量
【解析】色素易溶于有机溶剂，研磨时加无水乙醇的目的是溶解色素，A错误；研
磨时加二氧化硅有助于研磨得充分， 错误；滤液细线直、细、匀的目的是避免色
素带重合，C错误；重复多次画滤液线的目的是增加滤纸上的色素含量，D正确。
2.(2024·陕西西安期中)高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片
变黄、变褐。研究发现平均气温每升高，水稻、小麦等作物减产约 。
关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是( )
D
A.呼吸作用变强，消耗大量养分
B.光合作用强度减弱，有机物合成减少
C.蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D.叶绿素降解，光反应生成的和 减少
【解析】高温使植物呼吸相关酶的活性增强，植物呼吸作用变强，消耗的有机物增
多，造成作物减产，A正确；高温使作物叶片气孔导度变小，光合作用强度减弱，
有机物合成减少,B正确；高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；
高温使作物叶片变黄、变褐，推测高温导致叶绿素降解，光反应生成的 和
减少，D错误。
3.(2024·天津和平区期末)某小组为了探究适宜温度下 对光合作用的影响，将四组
等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度 溶液的烧杯中，从烧
杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的
是( )
B
A.本实验中，温度、 浓度和光照都属于自变量
B.叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧
气的速率
C.四组实验中， 溶液中叶圆片光合速率最高
D.若在 条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时
长均会缩短
【解析】解题关键信息提取、转化
本实验的目的是探究适宜温度下对光合作用的影响,自变量是 浓度，温度、
光照等属于无关变量，无关变量应保持相同且适宜，A错误；若将温度从适宜温度
降低到 ，则与光合作用相关的酶的活性降低，导致光合速率降低,各组叶圆片上
浮所需时长均会延长，D错误。
B 综合练 高考模拟
建议时间：30分钟
4.［新情境|生物电池］(2024·山东淄博期
末)植入“生物电池”可使动物借助光合作用
修复因能量不足而受损的细胞。科研人员
利用菠菜叶肉细胞的类囊体制成纳米类囊
C
A.膜上含有光合色素和与光反应相关的酶，能通过光反应合成和
B.光照条件下，图中受损的小鼠软骨细胞内的可来自线粒体和
C.产生的可以进入线粒体，在线粒体内膜上与 结合生成水
D.此研究说明植物光反应固定的能量在一定情况下可直接用于动物细胞生命活动
体 ，将其注入小鼠软骨受损的部位，治疗小鼠的骨关节炎，相关机制如图。
下列叙述错误的是( )
【解析】 是由菠菜叶肉细胞中的类囊体制成的，类囊体薄膜上含有光合色素和
光反应相关的酶等，能通过光反应合成和A正确；光照条件下， 中
会合成线粒体也能提供细胞代谢所需要的 ，故图中受损的小鼠软骨细胞内
的可来自线粒体和,正确；产生的不可以进入线粒体与 结合生
成水，在线粒体内膜上与结合生成水的是， 错误；此研究说明植物光反应
过程中固定的能量在一定情况下可直接用于动物细胞生命活动，D正确。
5.(2024·河北邯郸质量检测)将小球藻培养在密封玻璃瓶内，
在保持适宜温度的暗室中进行实验，从第5分钟开始，持续
给予充足恒定光照，第20分钟时补充一定量的 ，测
定瓶中氧气含量，结果如图所示。下列叙述错误的是
( )
B
A. 分钟，小球藻的呼吸速率几乎不变
B. 分钟，限制小球藻光合速率的主要因素是光照强度
C.20分钟后，小球藻暗反应速率增强，光反应速率也增强
D.其他条件不变，实验持续进行一段时间后，密封玻璃瓶内的 含量可能不再发生
变化
【解析】分析题图可知， 分钟为黑暗条件，小球藻只能进行呼吸作用，密封玻
璃瓶内氧气含量减少的速率几乎不变，则小球藻的呼吸速率几乎不变，A正确；实
验第5分钟开始持续给予充足恒定光照，且在光照强度无变化情况下氧气含量仍会上
升，故分钟，限制小球藻光合速率的主要因素是浓度， 错误；20分钟
后，加入的使玻璃瓶内 浓度上升，小球藻暗反应速率增强，进而使光反
应速率增强，最终提高光合速率，C正确；若实验持续进行，则密封玻璃瓶内的
不断被消耗，二氧化碳浓度下降至小球藻光合速率与呼吸速率相等时，密封
玻璃瓶内的 含量可能不再发生变化，D正确。
6.(2024·四川德阳五中月考)
龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”，有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、
乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线。下列叙述错误的是( )
B
A.据图甲分析，温度为和时，叶绿体消耗 的速率相等
B. 条件下，若黑夜和白天时间相等，龙血树能正常生长
C.补充适量的无机盐可能导致图乙中D点左移
D.图乙中影响D、 两点光合速率的主要环境因素相同
【解析】叶绿体消耗的速率表示总光合速率，总光合速率呼吸速率 净光合速
率，据图甲分析，叶绿体消耗的速率产生速率 吸收速率，故温度为
和时，叶绿体消耗的速率相等，都为10，A正确； 条件下，净光
合速率等于呼吸速率，均为5，若黑夜和白天时间相等，则植物积累的有机物的量为
，龙血树不能正常生长，错误； 是叶绿素的组成成分，
适量补充 ，植物叶绿素含量增加，光补偿点减小，D点左移，故补充适量的无机
盐（可能含有）可能导致图乙中D点左移，C正确；图乙中影响D、 两点光合速
率的主要环境因素相同，都是光照强度，D正确。
7.（不定项选择）在农业生产中，播种密度会影响
作物的产量。研究人员发现，在一定范围内，当其
他条件相同且适宜时，水稻的播种密度与单位面积
水稻产量之间的关系如图所示。下列叙述错误的是
( )
BD
A.播种密度小于 时，水稻对光能的利用率随播种密度的增加而提高
B.播种密度 是该条件下水稻获得最大产量的最佳播种密度
C.播种密度大于 时，水稻产量的变化主要由竞争阳光所致
D.水稻产量与播种密度有关，与土壤中的无机盐含量无关
【解析】根据图示，播种密度小于 时，单位面积水稻产量增加，水稻对光能的利用
率随播种密度的增加而提高，A正确；播种密度 是该条件下水稻获得最大产量的最
佳播种密度， 错误；播种密度增大，水稻对阳光的竞争增强，水稻产量下降，C
正确；土壤中的无机盐参与植物的生长和发育的过程，可以参与光合作用，故水稻
产量与播种密度有关，与土壤中的无机盐含量也有关，D错误。
8.（不定项选择）(2024·山东烟台模拟)
科研人员探究了不同光照强度下某植物光合作用、呼吸作用的变化规律，相关指标
的检测结果如表所示。下列叙述正确的是( )
光照强度/% 净光合速率/ 呼吸速率/ 叶绿素含量/
28.6 13.43 1.09 1.96
52.5 13.98 1.58 2.15
78.3 14.13 2.12 2.56
100 12.38 3.67 1.83
A.该植物可以通过降低呼吸速率来适应低光照强度环境
B.实验过程中该植物最大的光合作用速率为
C.若光照强度由降至，短时间内叶肉细胞的 含量会下降
D.与 光照强度相比，低光照适应后该植物对光能的吸收能力会增强
AD
【解析】随着光照强度的下降，植物的呼吸速率下降，推测该植株可通过降低呼吸
速率来适应低光照强度环境，A正确；光照强度为 时，实验中该植物光合作用
速率最大，为 ，B错误；降低光照强度，光反应
产物和减少，的还原减弱，短时间内固定速率不变， 的含量会
上升，C错误；实验中低光照时叶绿素含量比光照强度为 时叶绿素含量有所增
加，所以实验中低光照适应后该植物对光能的吸收能力会增强，D正确。
9.图甲是叶绿体模式图，图乙表示光合作用的部分过程，图丙表示当其他条件相同
且适宜时，在恒温（温度为，其为 植物光合作用的最适温度）小室内测定的
、两种经济作物光合作用强度和光照强度的关系，已知植物比 植物矮小。回答
下列问题：
（1）图乙表示光合作用的________阶段，图乙中的A物质是________，该物质产生
于图甲中的____（填数字），该物质与有氧呼吸第一、二阶段产生的 ______
（填“是”或“不是”）同一种物质。
暗反应
③
不是
【解析】图乙表示光合作用暗反应阶段的物质变化，据图可知，图乙中A是 ，
其产生于③（类囊体）的薄膜上。有氧呼吸第一、二阶段产生的是 ，与光
合作用中的 属于不同物质。
（2）如果图丙中的光照强度从降低到，短时间内图甲中②处与 的比值会
______。如果图丙中的两种经济作物和 ，一种是阴生植物，一种是阳生植物，则
属于阳生植物的是___。由图可知，阴生植物的呼吸作用强度___（填“ ”“ ”或“
”）阳生植物的呼吸作用强度。
减小
【解析】光照强度突然降低，则短时间内的还原减少，的生成不变,则 含量增
加，含量减少，与的比值会减小。由图丙可知， 植物的光补偿点和光饱和点
均大于植物，故为阳生植物，为阴生植物。光照强度为0时，植物 吸收量小
于 植物，故阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物的呼吸作用强度。
（3）对于图丙中的植物而言，在大于 时，限制光合作用的主要环境因素是______
____。根据图丙中的信息设计能充分利用光能获得两种经济作物较大产量的种植方
法,并说明理由：__________________________________________________________
_______________________。
浓度
合理套种并将光照强度设置为，因为此时、两种经济作物的净光合速率均达到最大值
【解析】植物在光照强度大于时，光合速率不再增加，在温度为 的恒温条件
下，此时限制光合作用的主要环境因素是 浓度。由图丙可知，要充分利用光能获
得两种经济作物较大产量，应将、两种植物合理套种，并将光照强度设置为 ，此
时、 两种经济作物的净光合速率都达到最大值。
C 培优练 能力提升
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10.(2024·“九省联考”黑龙江、吉林卷)为探究某植物生长所需的适宜光照，在不同光
照条件下，测得该植物叶片的呼吸速率、净光合速率和叶绿素含量如下图所示。回
答下列问题：
注：自然光下用遮阳网遮光，透过的光占自然光的百分数为透光率
（1）图1表明，植物叶片在透光率 内，呼吸速率随透光率降低而下降，
可能的原因是_____________________________________________________________
_____________________；
在线粒体中，____经过一系列化学反应与氧结合形成水，催化这一反应过程的酶分
布在____________。
通过降低叶片呼吸速率，减少自身消耗以确保自身有机物正常积累，从而保证自身正常生长
线粒体内膜
【解析】植株在遮光环境下通过降低叶片呼吸速率,减少自身消耗以确保自身有机物
正常积累，从而保证自身正常生长。在线粒体中，有氧呼吸第一阶段和第二阶段产
生的 和氧气结合，形成水和大量能量，此过程为有氧呼吸的第三阶段，在线粒体
内膜上进行，所以催化这一反应过程的酶分布在线粒体内膜。
（2）据图可知，在透光率下叶片固定二氧化碳的速率是____ 。
7.5
【解析】在透光率下叶片固定二氧化碳的速率（即总光合速率）净光合速率
呼吸速率 。
（3）根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是______，依据是______
________________________________________。
此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多
【解析】根据题图所示结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是 ，依据是
此透光率下植物叶片净光合速率最高，有机物的积累量最多。
（4）图3中、 透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差
异（简要写出实验思路和预期结果）。 ______________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
【解析】实验思路：取等量的、 透光率下植物叶片若干，分为两组，提取
两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量。预期结果： 透光率组叶片
中叶绿素的含量高于 透光率组叶片中叶绿素的含量。
实验思路：取等量的、 透光率下
植物叶片若干，分为甲、乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶
绿素的含量。预期结果：乙组叶片中叶绿素的含量高于甲组叶片中叶绿素的含量。
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