《2026年168优化重组卷五年高考真题分类汇编高中生物全一册通用版》

3.(2022·全国乙卷)某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内$CO_2$含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是 (D)

A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率

答案： 3.D

4.(2025·江苏卷)科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题：
(1)细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破叶绿体膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入缓冲溶液重新悬浮，并保存备用。
(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5\ \muL类囊体悬液溶于995\ \muL的无水乙醇溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3\ \mug/mL，则类囊体的浓度为600\ \mug/mL。
(3)为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有H⁺、NADPH、ATP。
(4)已知荧光素 PY 的强弱与 pH 大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度变强(填“变强”“不变”或“变弱”)，说明类囊体膜具有的功能有转运H⁺。

(5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有暗反应相关的酶、C₅、CO₂、ATP、NADPH等。

答案： 4.[命题点]　类囊体的结构、光合作用的过程
[解析]　
(1)类囊体位于叶绿体中，故细胞破碎后，还需要在低渗溶液中涨破叶绿体膜，获得类囊体，为保持其活性，需加入缓冲溶液重新悬浮，并保存备用。
(2)根据叶绿素能溶于无水乙醇等有机溶剂的特点，可将5μL 类囊体悬液溶于995μL的无水乙醇溶液中。由于1mL = 1000μL，所以5μL的类囊体悬液中含有叶绿素3μg/mL×1mL = 3(μg)，则1μL的类囊体悬液中含有叶绿素3μg÷5 = 0.6(μg)，类囊体的浓度为0.6μg/μL = 600μg/mL(易错点:注意mL和μL之间的单位换算)。
(3)类囊体膜是光合作用中光反应的场所，类囊体薄膜上可发生水的光解，产生H⁺、释放氧气、合成NADPH和ATP，其中H⁺、NADPH、ATP可能对后续实验产生影响。
(4)在适宜光照下，类囊体膜上的光合色素吸收光能以后，产生高能电子，驱动类囊体膜上的质子泵将人工细胞质中的H⁺运进类囊体腔，人工细胞质中pH增大，荧光强度变强，可说明类囊体膜具有转运H⁺的功能。
(5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应(即暗反应)生成糖类的实验研究，理论上还需要提供暗反应所需的多种酶以及C₅、CO₂、ATP、NADPH等物质。
[答案]　
(1)叶绿体　缓冲
(2)无水乙醇　600
(3)H⁺、NADPH、ATP
(4)变强　转运H⁺
(5)暗反应相关的酶、C₅、CO₂、ATP、NADPH等

5.(2025·陕晋宁青卷)叶绿体中 R 酶既能催化$CO_2$固定，也能催化$C_5$与$O_2$反应，$CO_2$和$O_2$两种底物竞争 R 酶同一活性位点；线粒体中 G 酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图(a)。为探究保卫细胞中 G 酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株 W 为参照，构建了 G 酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株 S，实验结果如图(b)。回答下列问题。
(1)R 酶催化$CO_2$固定的场所是叶绿体的基质，产物$C_3$在光反应生成的ATP和NADPH参与下合成糖类等有机物。
(2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图(a)(b)可知，相同光照条件下植株 S 保卫细胞中 G 酶表达量提高，叶片的净光合速率高于植株 W，原因是植株S保卫细胞中G酶表达量提高，使更多甘氨酸转化为丝氨酸和CO₂，从而使保卫细胞细胞质中HCO₃⁻和可溶性糖等溶质增加，渗透压增大，细胞吸水，气孔开度增大，CO₂吸收量增加，净光合速率增大。
(3)保持环境中$CO_2$浓度不变，当$O_2$浓度从 21％升高到 40％时，植株 S 的净光合速率减小(填“增大”或“减小”)；相较于植株 W，植株 S 的净光合速率变化幅度小(填“大”或“小”)。
(4)若需确认保卫细胞中 G 酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果：
构建G酶表达量减少的植株(或敲除G酶基因或用G酶抑制剂处理)，其他条件与对照组(植株W)相同，培养一段时间后检测两组叶片净光合速率
预期结果为实验组净光合速率低于对照组
。

答案：
5.[命题点]　植物光合作用的原理、影响植物光合作用的因素、实验设计
题图解读

[解析]　
(1)光合作用暗反应的场所是叶绿体基质，物质变化主要包括CO₂的固定和C₃的还原，故R酶催化CO₂固定的场所是叶绿体基质，暗反应中C₃转化成糖类的过程需要光反应生成的ATP和NADPH的参与。
(2)由图(a)可知，植株S保卫细胞中G酶表达量提高，可促进保卫细胞中HCO₃⁻和可溶性糖等溶质含量增加，细胞渗透压增大，保卫细胞吸水膨胀，气孔开度增大。由图(b)可知，相同光照条件下，植株S的气孔开度大于植株W，CO₂供应充足，有利于光合作用的进行，提高净光合速率。
(3)保持环境中CO₂浓度不变，当O₂浓度从21%升高到40%时，有利于R酶催化C₅与O₂反应，不利于暗反应进行，植物光合作用受到抑制，故植株S的净光合速率会减小。与植株W相比，植株S保卫细胞中G酶的表达量高，有利于CO₂的生成(甘氨酸→丝氨酸 + CO₂)和吸收(气孔开度更大)，CO₂是光合作用的原料，故环境中CO₂浓度不变，O₂浓度提高时，植株S的净光合速率变化幅度小。
(4)本实验的目的是确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，由此可知自变量是G酶的有无或多少，因变量是叶片净光合速率的大小，实验思路及预期结果见答案。
[答案]　
(1)基质　ATP和NADPH　
(2)植株S保卫细胞中G酶表达量提高，使更多甘氨酸转化为丝氨酸和CO₂，从而使保卫细胞细胞质中HCO₃⁻和可溶性糖等溶质增加，渗透压增大，细胞吸水，气孔开度增大，CO₂吸收量增加，净光合速率增大　
(3)减小　小　
(4)构建G酶表达量减少的植株(或敲除G酶基因或用G酶抑制剂处理)，其他条件与对照组(植株W)相同，培养一段时间后检测两组叶片净光合速率;预期结果为实验组净光合速率低于对照组