《2026年新高考5年真题生物湖南专版》

1. [2025·河南卷，17T，10分] 光质和土壤中的盐含量是影响作物生理状态的重要因素。为探究不同光质对高盐含量（盐胁迫）下某作物生长的影响，将作物分组处理一段时间后，结果如图所示（光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度）。请回答下列问题：

(1)光对植物生长发育的作用有为光合作用提供能量和作为一种信号调节植物生长、发育的全过程两个方面。
(2)上述实验需控制变量，为探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响，至少应选用上述①③④组（填组别）进行对比分析，该实验中的无关变量有温度和${CO_{2}}$浓度（答出2点即可）。
(3)在光照强度达到光补偿点之前（CO₂消耗量与光照强度视为正比关系），④组的总光合速率始终大于（填“始终大于”“始终小于”“先大于后等于”或“先小于后等于”）③组的总光合速率，判断依据是④组呼吸作用强于③组,但是两组光补偿点相等,所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组。

答案： 1. 参考答案
(1)为光合作用提供能量 作为一种信号调节植物生长、发育的全过程
(2)①③④ 温度和${CO_{2}}$浓度
(3)始终大于 ④组呼吸作用强于③组,但是两组光补偿点相等,所以④组达到光补偿点之前的总光合速率也大于③组
命题意图 本题主要考查光合作用和影响光合作用的因素的相关知识,意在考查考生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力。
解题思路
(1)光可以为植物光合作用提供能量,同时光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)根据单一变量原则和对比实验可知,探究实验光处理是否完全抵消了盐胁迫对该作物生长的影响,至少应该选择①③④组进行对比分析,①③组对比可知盐胁迫对该作物生长的影响,③④组对比可知,相同的盐胁迫下,不同光处理对植物生长的影响。该实验的自变量为不同的光处理和有无盐胁迫,无关变量有温度、${CO_{2}}$浓度、光照时长等。
(3)光补偿点指当总光合速率等于呼吸速率时的光照强度,由图可知,④组呼吸作用强于③组,且两组光补偿点相等,所以④组达到光补偿点之前的总光合速率始终大于③组。

2. [2025·陕西卷，17T，10分] 叶绿体中R酶既能催化CO₂固定，也能催化C₅与O₂反应，CO₂和O₂两种底物竞争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1。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2。请回答下列问题：
(1)R酶催化CO₂固定的场所是叶绿体的基质，产物C₃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1、2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${CO_{2}}$,从而使保卫细胞的细胞质基质中${HCO^{-}_{3}}$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,${CO_{2}}$吸收量增加,净光合速率增大。
(3)保持环境中CO₂浓度不变，当O₂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”“小”或“无法判断”)。
(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：实验思路:以野生型植株$W$为参照,$G$酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株$S$为实验组1,应再构建$G$酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株$T$作为新增的实验组2,三组均在相同且适宜条件下培养,测定三组植株在不同光照强度下的净光合速率;预期结果:植株$T$净光合速率小于植株$W$,植株$S$净光合速率大于植株$W$。

答案： 2. 参考答案
(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${CO_{2}}$,从而使保卫细胞的细胞质基质中${HCO^{-}_{3}}$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,${CO_{2}}$吸收量增加,净光合速率增大
(3)减小 小
(4)实验思路:以野生型植株$W$为参照,$G$酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株$S$为实验组1,应再构建$G$酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株$T$作为新增的实验组2,三组均在相同且适宜条件下培养,测定三组植株在不同光照强度下的净光合速率;预期结果:植株$T$净光合速率小于植株$W$,植株$S$净光合速率大于植株$W$
命题意图 本题主要考查光合作用的相关知识,意在考查考生的理解能力、获取信息的能力和实验与探究能力。
解题思路
(1)${CO_{2}}$的固定过程发生于暗反应阶段,发生场所为叶绿体基质,${CO_{2}}$被固定后形成的${C_{3}}$在有关酶的催化作用下,接受光反应生成的$ATP$和$NADPH$释放的能量,并且被$NADPH$还原,合成糖类和${C_{5}}$。
(2)由图1可知,植株$S$保卫细胞中$G$酶表达量提高,会促进甘氨酸生成更多的${CO_{2}}$,${CO_{2}}$进入细胞质基质中形成更多的${HCO^{-}_{3}}$,也提高了细胞质基质中的可溶性糖等溶质的含量,使细胞渗透压增大,保卫细胞吸水膨胀,气孔开度增大,吸收的${CO_{2}}$更多,促进光合作用的暗反应。因此,在相同光照条件下,植株$S$叶片的净光合速率高于植株$W$。
(3)由于叶绿体中$R$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$R$酶的同一活性位点,因此保持环境中${CO_{2}}$浓度不变,当${O_{2}}$浓度从$21\%$升高到$40\%$时,更有利于$R$酶催化${C_{5}}$与${O_{2}}$反应,不利于${CO_{2}}$的固定,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${CO_{2}}$的生成(甘氨酸$\to$丝氨酸$+{CO_{2}}$)和吸收(气孔开度更大),故环境中${CO_{2}}$浓度不变,${O_{2}}$浓度提高时,植株$S$的净光合速率变化幅度小。
(4)为探究保卫细胞中$G$酶对叶片净光合速率的影响,以野生型植株$W$为参照,构建的$G$酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株$S$为实验组1,还需要补充的一个实验组2是构建$G$酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株$T$,实验思路是将野生型植株$W$、$G$酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株$S$和$G$酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株$T$均在相同且适宜条件下培养,测定三组植株在不同光照强度下的净光合速率。由于$G$酶有利于光合作用的进行,因此预期结果是植株$T$净光合速率小于植株$W$,植株$S$净光合速率大于植株$W$。