1、14 光合作用与呼吸作用综合五年高考生物真题分项详解全国通用无答案专题14 光合作用与呼吸作用综合【2021年】1（20211月浙江高考真题）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。回答下列问题：（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的_，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较_，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_条件下温度对光合速率的影响更显著。（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_反应。光反应的产物有_和O2
2、。（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率_，理由是_。（4）绿藻在20、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30molg-1h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成_mol的3-磷酸甘油酸。2（2021全国乙卷高考真题）生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有_。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和_释放的CO2。（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一
3、种方式，这种方式既能防止_，又能保证_正常进行。（3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。_（简要写出实验思路和预期结果）3（2021河北高考真题）为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植林随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：（1）对照组；（2）施氮组，补充尿素（12gm-2）（3）水十氮组，补充尿素（12gm-2）同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。生理指标对照组施氮组水+氮组自由水/结合水626878气孔导度（mmolm-2s-1）8565196叶绿素含量（mgg-1）981181263RuBP羧化酶活性（m
4、olh-1g-1）316640716光合速率（molm-2s-1）6585114注：气孔导度反映气孔开放的程度回答下列问题：（1）植物细胞中自由水的生理作用包括_等（写出两点即可）。补充水分可以促进玉米根系对氮的_，提高植株氮供应水平。（2）参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与_离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动_两种物质的合成以及_的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到_分子上，反应形成的产物被还原为糖类。（3）施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是_。4（2021湖南高考真题）图a为叶绿体的结构示意图
5、，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题：（1）图b表示图a中的_结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-，光能转化成电能，最终转化为_和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中电子传递速率会_（填“加快”或“减慢”）。（2）为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。叶绿体A：双层膜结构完整叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤叶
6、绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂叶绿体D：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量100167.0425.1281.3实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。据此分析：叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以_（填“Fecy”或“DCIP”）为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是_。该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于_，从而提高光反应速率。以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产
7、生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释_。【2020年】1.（2020课标）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：（1）中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有_（答出2点即可）。（2）农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_（答出1点即可）。（3）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光照强度）
8、见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是_，选择这两种作物的理由是_。作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点/molm-2s-11 2001 1805606232.（2020课标）为了研究细胞器的功能，某同学将正常叶片置于适量的溶液B中，用组织捣碎机破碎细胞，再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题：（1）该实验所用溶液B应满足的条件是_（答出2点即可）。（2）离心沉淀出细胞核后，上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解，原因是此上清液中含有_。（3）将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光，_（填“有
9、”或“没有”）氧气释放，原因是_。3.（2020新课标）照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。反应部位（1）_叶绿体的类囊体膜线粒体反应物葡萄糖丙酮酸等反应名称（2）_光合作用的光反应有氧呼吸的部分过程合成ATP的能量来源化学能（3）_化学能终产物（除ATP外）乙醇、CO2（4）_（5）_4.（2020山东卷）人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是_，模块3中的甲可与CO2结合，甲为_。（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的
10、含量将_ （填：增加或减少）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是_。（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量_ （填：高于、低于或等于）植物，原因是_。（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是_。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。5.（2020江苏卷）大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：（1）在叶绿体中，光合色素分布在_上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和_。（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO2
11、形成3-磷酸甘油酸（PGA）的酶在_中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于_。（3）根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成_键。（4）CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自_；根瘤中合成ATP的能量主要源于_的分解。（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是_。【2019年】1（2019全国卷29）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列
12、问题。（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_。（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_，出现这种变化的主要原因是_。（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。2（2019北京卷31）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的_，在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3，影响该反应的外部因素，除光照
13、条件外还包括_（写出两个）；内部因素包括_（写出两个）。（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在_中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的_中与L组装成有功能的酶。（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。由上述实验能否得出“转基因植株
14、中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括_。a蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质b蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定c蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同3（2019江苏卷28）叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息_到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是_。（
15、2）进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在_上（填场所）完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3-l），C3-I还原为三碳糖（C3-），这一步骤需要_作为还原剂。在叶绿体中C3-除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为_。（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有_（填序号）。外界环境的CO2浓度叶绿体接受的光照强度受磷酸根离子浓度调节的C3-ll输出速度酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度（4）光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时
16、储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体_。4（2019浙江4月选考30）回答与光合作用有关的问题：（1）在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有01%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3-磷酸甘油酸的含量会_。为3-磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是_。若停止CO2供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会_。研究发现 Rubisco酶是光合作用过程中的关键酶，它催化CO2被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体_中。（2）在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的色
17、素合称为_。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的_光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与_抑制叶绿素的合成有关。【2018年】1（2018全国卷8）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。（4）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_（填“O2”或“CO2”）不足。2（2
18、018全国卷30）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：（1）从图可知，A叶片是树冠_（填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是_。（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_反应受到抑制。（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是_。3（2018全国卷29）回答下列问题：（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的_上，该物质主要捕获可见光中的_。（2）植物的叶面积与产
19、量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均_。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是_。（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度_（填“高”或“低”）。4（2018江苏卷29）下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指H），请回答下列问题：（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为，其中大多数高等植物的需在光照条件下
20、合成。（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在（填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在（填场所）组装。（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为后进入乙，继而在乙的（填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的（填场所）转移到ATP中。（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括（填序号）。C3的还原内外物质运输H2O裂解释放O2酶的合成5（2018浙江卷30）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物
21、A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。回答下列问题：（1）据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照_，导致其卡尔文循环中再生出_的量改变，从而影响光合作用速率。（2）表中的光合色素位于叶绿体的_膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，向上而下的第4条色素带变_，这有利于品种B利用可见光中较短波长的_光。（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其_来适应弱光环境。品种_的耐荫性较高。【2017年】1（2017新课标卷30）植物的CO2补偿
22、点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题：（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_（填“大于0”“等于0”或“小于0”）。（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_。2（2017新课标卷29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：（1）图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_
23、。（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ATP合成发生在A过程，还发生在_（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。3（2017江苏卷29）科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量_，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是_。（2）图1中影响光合放氧速率的因素有_。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中_的干扰。（3）图1在反应室中加入NaHCO3 的主要作用是_。若提高反应液中NaHCO3 浓度，果肉放氧速率的变化是_ （填“增大”、“减小”、“增大后稳定”或“稳定后减小”）。（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15 20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是_;若在20 min 后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_ （填序号：C5 ATP H C3 ），可推测20 25 min 曲线的斜率为_ （填“正值”、“负值”或“零”）。
