【备考2026】高考生物一轮复习资源：第3单元 课时练14 光合作用的影响因素及其应用（课时精练）（学生版）

这是一份【备考2026】高考生物一轮复习资源：第3单元 课时练14 光合作用的影响因素及其应用（课时精练）（学生版），共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
选择题1～2题，每小题5分，3～9题，每小题6分，共52分。
一、选择题
1.如图所示装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，下列说法错误的是( )
A．叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度等于细胞呼吸强度
B．实验前将各叶圆片内的气体排出，其目的是排除原有气体对实验结果的干扰
C．最直接的净光合速率观测指标是相同时间内叶圆片上浮的数量
D．此装置也可以用于探究CO2浓度对光合作用强度的影响
2．(2024·黄冈期末)西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升
B．干旱既影响光反应又影响暗反应
C．胞间CO2浓度仅受气孔导度影响
D．降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
3.(2022·北京，2)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、CO2浓度的关系如图。据图分析不能得出( )
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，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高
C．CO2浓度为200 μL·L－1时，温度对光合速率影响小
D．10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高
4.(2024·襄阳期中)已知小麦光合作用最适温度为25 ℃，细胞呼吸最适温度为30 ℃，科学家研究小麦30 ℃时光照强度与光合作用强度的关系，得到如图所示曲线。下列有关叙述错误的是( )
A．在25 ℃条件下研究时，cd段位置会上移，a点会上移
B．b点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体
C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向左移动
D．c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与光合色素的量有关
5．为探究不同光质对玉米光合速率的影响，在大田条件下，以玉米 ZD958为供试材料设置3种光质处理，分别为红色膜(R)、蓝色膜(B) 和绿色膜(G), 以白色膜作为对照(CK), 结果如表所示。下列分析错误的是( )
A.CO2作为光合作用的原料由C5固定进入卡尔文循环
B．不同光质处理下净光合速率下降是气孔限制因素引起的
C．绿色膜处理组的蓝紫光和红光减少，导致植物光合速率下降
D．光质、CO2浓度和温度都是影响玉米光合速率的主要环境因素
6．(2024·湖北鄂东南联考)图甲表示不同光照强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响；图乙为16 h光照、8 h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响。下列有关叙述正确的是( )
A．大豆吸收的磷用于合成磷脂、脂肪、ATP等物质
B．图甲OA段，无机磷不是其光反应的主要限制因素
C．与低磷相比，高磷条件更利于叶片积累淀粉
D．24 h时叶片中高磷条件下的淀粉与高磷条件下的蔗糖含量相同
7．(2025·安徽天域大联考)叶绿体随着光照强度的变化，在细胞中的分布和位置也会发生相应改变，称为叶绿体定位。野生型(WT)拟南芥叶片呈深绿色，对叶片的一部分(整体遮光，中部留出一条窄缝)强光照射1 h后，被照射的窄缝处变成浅绿色(提示叶绿体发生了迁移)，而突变体chup1－2叶片(CHUP1基因突变)经强光照射后叶色不变，实验过程和原理如图所示。已知CHUP1基因编码的CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的肌动蛋白(构成细胞骨架中微丝蛋白的重要成分)相结合。下列相关叙述错误的是( )
A．强光照射后，野生型细胞中的叶绿体发生了位置和分布的变化，以减少强光的伤害
B．若破坏细胞微丝蛋白后叶绿体定位异常，推测微丝蛋白可能与叶绿体的运动有关
C．在弱光照射下，CHUP1蛋白缺失的叶肉细胞中叶绿体的定位和分布是正常的
D．CHUP1蛋白缺失型拟南芥比野生型拟南芥在弱光下暗反应生成C5的速率低
8．浒苔是一种生活在潮间带的大型绿藻，为避免过高的光强对其造成损伤，进化出了多种适应机制，其中NPQ(非光化学淬灭：光合色素吸收的部分光能不用于光合电子传递途径的ATP合成，而以热能的形式耗散)是一种重要的快速能量耗散机制。为探究高光胁迫对浒苔NPQ的影响及NPQ变化原因，研究人员进行了相关实验，结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．采用纸层析法分离浒苔光合色素，滤纸条由上至下第三条色素带呈黄绿色
B．叶黄素循环和跨类囊体膜质子梯度促进浒苔NPQ的产生，且后者影响更显著
C．其他条件不变，在高光环境下，浒苔的二氧化碳饱和点更高
D．高光照下浒苔的NPQ增强，细胞损伤减少，但光能利用率下降
9.(2024·武汉二模)气孔导度(植物叶片气孔张开的程度)受CO2浓度、光照强度、温度等多种环境因素的影响，其也会影响植物光合作用、蒸腾作用等生命活动。研究人员测量某植物在不同CO2浓度和光照强度下的气孔导度，绘制出图示立体图。下列叙述正确的是( )
A．气孔导度达到最大时，植物的光合作用强度将达到最大
B．170 ppm CO2浓度时，适当提高光照强度会增加气孔导度
C．当光照强度为0时，气孔导度不受CO2浓度增加的影响
D．CO2浓度和光照强度均不变时，气孔导度也不会发生改变
二、非选择题
10．(18分)(2023·江苏，19)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。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分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NADPH主要出现在__________(从①～④中选填)；NADPH可用于CO2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H2O、________________(填写2种)等。
(2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有________(从①～④中选填)。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为________进入线粒体，经过TCA循环产生的________最终通过电子传递链氧化产生ATP。
(3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活细胞膜上的AHA，消耗ATP将H＋泵出膜外，形成跨膜的__________，驱动细胞吸收K＋等离子。
(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，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。
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1(叶绿体失去运入ATP的能力)保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2。下列相关叙述合理的有________。
A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
11．(16分)(2023·山东，21)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。
(1)该实验的自变量为____________________。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有____________________________________________________________(答出2个因素即可)。
(2)(6分)根据本实验，________(填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是____________________________________________________。
(3)(6分)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量________(填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是________________________________________________________________________。
12．(14分)(2023·重庆，19)水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。
(1)通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率呈正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标(单位省略)，结果如表。
注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是__________。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和__________________。
②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是________________________。
(2)研究人员进一步测定了田间光照和遮阴条件下两种水稻的产量(单位省略)，结果如表。
①在田间遮阴条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是____________________________，外因是____________________________________。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和________________________，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点(光合速率和呼吸速率相等时的光照强度)，突变体水稻较野生型__________________(填“高”“低”或“相等”)。
答案精析
1．A [叶圆片上浮说明叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度，A错误。]
2．B [随着干旱时间的延长，CO2的吸收速率降低，胞间CO2浓度增加，说明叶肉细胞固定CO2的速率在下降，A错误；干旱影响CO2的吸收，从而影响暗反应，干旱也会影响植物吸收水分，从而影响光反应，B正确；胞间CO2浓度既受气孔导度影响，也受叶肉细胞的光合作用强度的影响，C错误；降低气孔导度可减少通过蒸腾作用散失水分，利于西洋参适应干旱环境，D错误。]
3．D [10 ℃条件下，CO2浓度为200 μL·L－1至370 μL·L－1时，光合速率有显著提高，而CO2浓度为370 μL·L－1至1 000 μL·L－1时，光合速率无明显的提高，且题图中只做了三种不同CO2浓度的实验组，所以不能表明10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高，D错误。]
4．C [Mg是构成叶绿素的元素，当植物缺Mg时，叶绿素含量减少，光合作用强度减弱，细胞呼吸强度不变，b点将向右移动，C错误。]
5．B [与对照组相比，各处理组的气孔导度显著下降，但胞间CO2浓度却显著上升，这说明不同光质处理下净光合速率下降不是气孔导度引起的，B错误。]
6．B [脂肪由C、H、O构成，不含P，A错误；由图乙可知，高磷条件下，淀粉含量减少，低磷条件下，淀粉含量增加，C错误；24 h时叶片中高磷条件下的淀粉与高磷条件下的蔗糖含量的曲线相交，但纵坐标所表示的值大小不同，D错误。]
7．C [图中显示，在弱光照射下，CHUP1蛋白缺失的叶肉细胞中叶绿体的定位和分布是不正常的，即叶绿体不会聚集到光照部位，C错误；弱光条件下，CHUP1蛋白缺失型拟南芥的叶绿体不会聚集到照光部位，因而光反应比野生型拟南芥弱，产生的ATP和NADPH少，C3还原速率下降，因此，在弱光下暗反应生成C5的速率低，D正确。]
8．D [纸层析法分离叶绿体中的色素，滤纸条由上至下第三条色素带为叶绿素a，呈蓝绿色，A错误；当加入DTT或DCCD后，浒苔NPQ相较于高光照组都有所降低，故叶黄素循环和跨类囊体膜质子梯度都促进了NPQ的产生，当抑制叶黄素循环时，NPQ下降更显著，故二者中叶黄素循环对NPQ的影响更加显著，B错误；高光环境下浒苔吸收光能更多，但NPQ也会增强，阻止ATP的合成，故不能判断高光环境下浒苔ATP合成量是否增多，也不能断定其二氧化碳饱和点更高，C错误；高光照下，浒苔NPQ增强，更多能量以热能形式耗散，光能利用率降低，D正确。]
9．B [气孔导度随着CO2浓度的升高而降低，气孔导度达到最大时，CO2浓度较低，植物的光合作用强度不一定最大，A错误；当170 ppm CO2浓度时，适当提高光照强度会增加气孔导度，B正确；当光照强度为0，CO2浓度小于170 ppm时，气孔导度随CO2浓度增加而减小，C错误；气孔导度受CO2浓度、光照强度、温度等多种环境因素的影响，当CO2浓度和光照强度均不变时，气孔导度也可能会发生改变，D错误。]
二、非选择题
10．(1)④ ④① K＋(Cl－等无机离子)、苹果酸(Mal等有机酸) (2)①②④ 丙酮酸 NADH (3)H＋电化学势能(H＋浓度差) (4)吸水膨胀 (5)ABD
解析 (1)光能转化成NADPH在叶绿体④中生成。固定CO2形成的有机酸(三磷酸甘油酸、草酰乙酸)还原发生在叶绿体④以及细胞质基质①中，液泡中的物质组成可通过图中信息或已掌握的背景知识给出答案：K＋(Cl－等无机离子)、苹果酸(Mal等有机酸)。(2)ATP形成的场所主要有细胞质基质①、线粒体②和叶绿体④。有氧呼吸途径中，细胞质中的丙酮酸进入线粒体，经过TCA循环氧化产生的NADH通过线粒体内膜上的电子传递链氧化，形成跨膜的电化学势能，驱动ATP的合成。(3)H＋－ATP泵可将H＋泵出膜外，形成跨膜的电化学梯度，驱动细胞吸收K＋等，导致气孔细胞吸水。(5)基于图中信息，可以直接判断A、D正确；基于“光照可导致气孔张开”这一基本知识，结合图中信息“2 h光照淀粉积累很少”，推断出淀粉水解促进气孔张开，B正确；C错在图中给出的信息只显示了淀粉突变体几乎不能积累淀粉，并非不能进行光合作用，该突变体光合作用过程应该依然可以进行。
11．(1)光、H蛋白 CO2浓度、温度、水分、矿质元素等 (2)不能 突变体中PSⅡ损伤小，但不含有H蛋白，不能修复；野生型中PSⅡ损伤大，但能修复 (3)少 突变体的NPQ强度高，能够减少强光对PSⅡ的损伤
解析 (1)以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结合题图分析，实验的自变量有光、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分、矿质元素等。(2)据图分析，强光照射下突变体的NPQ强度比野生型的高，能减少强光对PSⅡ复合体的损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。(3)据图分析，强光照射下突变体中NPQ强度高，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度高，能够减少强光对PSⅡ的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP，促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。
12．(1)①NADPH C5(核酮糖—1,5-二磷酸，RuBP) ②突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快 (2)①突变体叶绿素含量太低 光照强度太低 ②蔗糖 ③高
处理
净光合速率/(μml·m－2·s－1)
胞间CO2浓度/
(μml·ml－1)
气孔导度/(μml·m－2·s－1)
CK
30.3
159.7
271.0
B
22
170.2
199.6
R
18.9
185.5
184.3
G
16.1
217.5
171.2
项目
光反应
暗反应
光能转化效率
类囊体薄膜电子传递速率
RuBP羧化酶含量
Vmax
野生型
0.49
180.1
4.6
129.5
突变体
0.66
199.5
7.5
164.5
项目
田间光照产量
田间遮阴产量
野生型
6.93
6.20
突变体
7.35
3.68