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1、母题04 光合作用【母题来源一】 2019年全国普通高等学校招生统一考试理综生物（全国卷）【母题原题】将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于A水、矿质元素和空气B光、矿质元素和水C水、矿质元素和土壤D光、矿质元素和空气【答案】A【解析】黄瓜幼苗可以吸收水，增加鲜重；也可以从土壤中吸收矿质元素，合成相关的化合物。也可以利用大气中二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物光合作用将光能转化成了有机物中的化学能，并没有增加黄瓜幼苗的质量，故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自于水、矿质元素、空气。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。
2、【母题来源二】 2019年全国普通高等学校招生统一考试理综生物（全国卷）【母题原题】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。【答案】（1）增强（2）降低 气孔开度
3、减小使供应给光合作用所需的CO2减少（3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。【解析】（1）经干旱处理后，根细胞的溶质浓度增大，渗透压增大，对水分子吸引力增大，植物根细胞的吸水能力增强。（2）据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，导致叶片细胞吸收CO2减少，暗反应减弱，因此光合速率会下降。（3）根据题意分析可知，实验目
4、的为验证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，故实验应分为两部分：证明干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的；证明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。该实验材料为ABA缺失突变体植株（不能合成ABA），自变量应分别为正常条件和缺水环境、植物体中ABA的有无，因变量均为气孔开度变化，据此设计实验。取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影响ABA缺失突变体植株气孔开度变化，即干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下
5、，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。可说明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。【母题来源三】 2019年全国普通高等学校招生统一考试生物（江苏卷）【母题原题】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_。（2）进行光合作用时，组装完成
6、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储存在叶绿体中，假如以大量可
7、溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体_。【答案】（1）转录 tRNA （2）类囊体 【H】 C5（五碳化合物）（3） （4）吸水涨破【解析】分析图示：细胞核中的DNA通过转录形成RNA，RNA通过核孔出细胞核，进入细胞质，在核糖体上进行翻译形成小亚基。叶绿体中的DNA通过转录形成RNA，在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基。大亚基和小亚基组合形成酶R，催化二氧化碳的固定形成C3。（1）通过分析可知，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上，再通过核糖体上的翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基的DNA，经过转录和翻译，形成大亚基，在此过程中需要一种mRNA，61种tRNA，故需要RNA种类最多
8、的是tRNA。（2）光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3-I），C3-I 还原为三碳糖（C3-II），需要H作为还原剂。C3的还原的产物除了C3-II还有一分子的C5。（3）外界环境的CO2浓度，直接影响二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故符合题意；叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的H和ATP，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故符合题意；磷酸根离子浓度，直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3-II输出速度，进而影响C5的浓度，故符合题意；酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强弱；直接影
9、响酶R催化二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故符合题意；故选。（4）光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。【命题意图】以实验为载体考查光合作用的过程、物质变化及影响因素，要求考生理解影响因素的变化对植物光合作用的影响，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。【命题规律】通常以坐标曲线考查真光合速率、净光合速率之间关系，考查学生对光合作用过程物质和能量上的联系，分析改变某个因素对光合作用的影响。【得分要点】1光合作用的过程（1）反应式：CO2H2O（CH2O）O2。（2）过程2光合作用强度（1）含义：植物在单位
10、时间内通过光合作用制造糖类的数量。（2）两种表示方法一定时间内原料的消耗量。一定时间内产物的生成量。3影响光合作用强度的因素（1）空气中CO2的浓度。（2）土壤中水分的多少，温度的高低。（3）光照的长短与强弱，光的成分。（4）多因子对光合速率影响的分析P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。（5）关于环境因素影响光合作用强度的两点提醒温度改变对光合作用强度的影响：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比
11、参与光反应的多。CO2浓度对光合作用强度的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用强度。4利用光合作用简图理解光反应和暗反应之间的关系（1）光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。（2）没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。5模型法分析物质的量的变化（1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。（2）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，H和ATP含量变化是一致的。6.在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的计算（1）绿色植物组织在黑暗条件
12、下测得的数值表示呼吸速率。（2）绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。（3）真光合速率净光合速率呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：光合作用产生的O2量实测的O2释放量细胞呼吸消耗的O2量。光合作用固定的CO2量实测的CO2吸收量细胞呼吸释放的CO2量。光合作用产生的葡萄糖量葡萄糖的积累量（增重部分）细胞呼吸消耗的葡萄糖量。7.净光合速率和总光合速率的判定方法（1）若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则该曲线表示总（真）光合速率，若CO2吸收值为负值，则该曲线表示净光合速率。（2）若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则
13、为净光合速率。（3）有机物积累量为净光合速率，制造量为总（真）光合速率。1苹果叶片发育的好坏是果树产量和品质的基础，通过对苹果叶片发育过程中光合特性的研究，探究叶片发育过程中光合生产能力，可为苹果的栽培管理提供科学依据。以下是某研究小组对某品种苹果的研究结果，有关说法不正确的是（注：植物总光合速率=呼吸速率+净光合速率。）A可用单位时间内O2的释放量衡量净光合速率B图1中A点和B点表示在相应光照强度下，植物光合速率等于呼吸速率C图2中萌芽后的前25 d净光合速率较低与叶片面积大小有关D图1显示随着苹果叶片的发育，叶片对强光的利用能力逐渐降低【答案】D【解析】图1的自变量是光照强度和萌芽后的时间
14、，因变量是净光合速率的大小，在一定光照强度内，随着光照强度增大，净光合速率加强，随着苹果叶片的发育，叶片对强光的利用能力增强。图2的自变量是萌芽后时间，因变量是净光合速率和叶面积，在一定时间范围内，随着萌芽后时间的延长，叶面积增大，净光合速率在不同时间有不同变化。净光合速率的表示方法一般有：单位时间内氧气释放量、二氧化碳吸收量和有机物的积累量，A正确；图1中A点和B点时净光合速率为0，根据总光合速率=呼吸速率+净光合速率，可知此时总光合速率等于呼吸速率，B正确；图2显示叶面积与净光合速率的关系。萌芽后的前25 d净光合速率偏低，叶面积偏小，由此推出萌芽后的前25 d净光合速率较低与叶片面积大小
15、有关，C正确；图1显示，在强光下，叶片发育60 d时的净光合速率大于15 d时的净光合速率，说明随着苹果叶片的发育，叶片对强光的利用能力逐渐增强，D错误。2下图为某植物细胞部分结构气体交换示意图，据图分析下列叙述中正确的是Aa、b箭头表示的是O2进出细胞的过程Be、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程C在较强光照下，测得光合作用产物的去向是图中的b、cD在较强光照下，测得呼吸作用产物的去向是图中的d、f【答案】C【解析】叶绿体能利用光能将二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气，所以a表示二氧化碳的进入，b表示氧气出细胞，A错误；线粒体消耗氧气，产生二氧化碳，所以e表示氧气进入细胞，f表示二氧化碳出细胞，B错误；在较强光照下，光合速率大于呼吸速率，细胞从外界吸收二氧化碳，并向外释放氧气，所以测得光合作用产物的去向是图中的b、c，C正
