2026届高考生物一轮基础复习训练15 光合作用的原理及影响因素

这是一份2026届高考生物一轮基础复习训练15 光合作用的原理及影响因素，共14页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识分析，以下说法正确的是（ ）
A. 土壤中缺镁时，420～470 nm波长的光的利用量显著减少
B. 由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体光合作用强度减弱
C. 用450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度
D. 可利用无水乙醇提取绿叶中的色素，且若将提取的色素滤液置于不同波长的光下产生的O2量不同
2.（2024·贵州高考3题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B. 分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C. 光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D. 测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
3.（2024·广东深圳二模）某兴趣小组合作完成“绿叶中色素的提取和分离”实验，主要步骤包括：色素的提取→滤纸条制备→画滤液细线→色素的分离。下列叙述正确的是（ ）
A. 色素的提取：用无水乙醇和层析液进行色素提取
B. 滤纸条制备：滤纸条一端剪去两角并在另一端底部画细线
C. 画滤液细线：防止滤液细线过粗一般只画一次
D. 色素的分离：离滤液细线最远的是橙黄色的条带
4.（2025·宁夏石嘴山高三阶段练习）下列有关叶绿体的叙述，正确的是（ ）
A. 叶绿体是植物细胞的“动力车间”
B. 叶绿体中只有叶绿素可吸收光能用于光合作用
C. 叶绿体内的基粒，极大地扩展了受光面积
D. 植物叶片多呈现绿色是由于叶片中的叶绿体吸收了较多绿光
5.（2025·哈尔滨高三期末）下图表示甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，相关叙述正确的是（ ）
A. 过程①中类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光
B. 过程②产生(CH2O)的同时，还会产生C5
C. 过程③释放的能量大部分储存在ATP中
D. 过程④一般与放能反应相联系
6.（2024·海口模拟）如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是（ ）
A. NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2
B. 用单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多
C. 氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量
D. 拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点
7.（2024·湖南衡阳模拟）下列有关光合作用原理和应用的叙述，错误的是（ ）
A. 叶绿体中光合色素吸收的光能可用于将水分解成氧和H+
B. 在暗反应阶段中，从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被NADPH还原
C. 提高白天与夜间的温度，有利于增加大棚蔬菜产量
D. 适时进行灌溉可以缓解作物的“光合午休”程度
8.（2024·河南安阳模拟）下列关于农业生产措施及其作用对应关系一致的是（ ）
9.（2024·北京通州区检测）农作物的光合作用强度与其产量直接相关。科研人员研究了光照强度和CO2浓度对某种植物光合作用强度的影响，绘制出成熟叶片在两种CO2浓度条件下，光合作用强度随光照强度的变化曲线（见下图）。下列说法正确的是（ ）
A. 单位叶片中A点的光合作用强度一定大于呼吸作用强度
B. D点以后限制光合作用强度的内因可能是酶浓度
C. CO2浓度由B点调至C点瞬间，叶绿体中C3含量下降
D. 若该曲线是在最适温度下测得，突然降低温度，D点会向右上方移动
10.（2024·辽宁朝阳期末）下图为光合作用过程示意图，其中A表示结构，①②③④表示有关物质。下列说法错误的是（ ）
A. ②③的产生发生在叶绿体基质中
B.CO2的固定是CO2与④在酶催化下结合的过程
C. (CH2O)中稳定的化学能来自ATP和NADPH
D. A结构中光合色素吸收的光能全部转换成ATP中的化学能
11.（2024·黄石高三期中）光系统Ⅰ和光系统Ⅱ都是由光合色素和蛋白质构成的复合体，其在光反应中的机制如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 叶绿素和类胡萝卜素都能吸收红光和蓝紫光
B. 水的光解发生在类囊体薄膜上，需要酶的参与
C. 植物缺镁对光系统Ⅰ和光系统Ⅱ都有影响
D. 光能先转变成电能再转变成ATP和NADPH中活跃的化学能
12.（2025·名校教研联盟联考）甲、乙两种植物的干物质量随CO2浓度的变化趋势如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 在低于a的CO2浓度下，乙的净光合速率更高
B. 单独种植时，提高甲的种植密度对其增重有利
C. 在夏季晴天的午后，乙的光合速率可能比甲快
D. 乙单位时间积累的干物质量随CO2浓度的增大而增大
13.（2024·东北育才学校高三三模）科研人员研究了温度对人工种植的番茄幼苗光合作用与呼吸作用的影响，其他条件相同且适宜，实验结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是（ ）
2.5
A. 真光合的最适温度在30～35 ℃之间
B. P点时，叶绿体吸收CO2与线粒体产生CO2达到平衡
C. 持续光照条件下，25 ℃最有利于番茄幼苗生长
D. 日夜各12小时，20 ℃最有利于番茄幼苗生长
14.（2025·山东潍坊昌乐二中模拟）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。实验结果如图所示，其中的绿藻质量为鲜重。下列说法错误的是（ ）
A. 由甲图可知，绿藻在低光强下一定比高光强下需吸收更多的Mg2+
B. 由乙图可知，在实验温度范围内，高光强条件下光合速率并不是随着温度升高而升高
C. 由乙图分析可知，在20 ℃下持续光照2 h，高光强组比低光强组多消耗CO2 150 μml·g⁻¹
D. 若细胞呼吸的耗氧速率为30 μml·g－1·h－1，则在30 ℃、高光强下每克绿藻每小时制造葡萄糖26.5 μml
二、非选择题
15.（2024高三上·成都开学考）高原地区蓝光和紫外光较强，常采用覆膜措施辅助林木育苗。为探究不同颜色覆膜对藏川杨幼苗生长的影响，研究者检测了白膜、蓝膜和绿膜对不同光的透过率，以及覆膜后幼苗光合色素的含量，结果如图、表所示。
回答下列问题：
(1) 如图所示，三种颜色的膜对紫外光、蓝光和绿光的透过率有明显差异，其中______光可被位于叶绿体______上的光合色素高效吸收后用于光反应，进而使暗反应阶段的CA3还原转化为______和______。与白膜覆盖相比，蓝膜和绿膜透过的______较少，可更好地减弱幼苗受到的辐射。
(2) 光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，选择适当波长的光可对色素含量进行测定。提取光合色素时，可利用______作为溶剂。测定叶绿素含量时，应选择红光而不能选择蓝紫光，原因是______。
(3) 研究表明，覆盖蓝膜更有利于藏川杨幼苗在高原环境的生长。根据上述检测结果，其原因为______（答出两点即可）。
16.（2024·山东卷）从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lv为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。
(1) 光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有______。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是______。
(2) 光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点______（填“高”或“低”），理由是______。
(3) 已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是______。
17.（2024·湖南卷）钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使COA2通过气孔的阻力增大，还会导致Rubisc的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题。
(1) 从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生______；光能转化为电能，再转化为______中储存的化学能，用于暗反应的过程。
(2) 长期缺钾导致该植物的叶绿素含量______，从叶绿素的合成角度分析，原因是______（答出两点即可）。
(3) 现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisc的编码基因发生突变所致。Rubisc由两个基因（包括1个核基因和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：
①______；
②______；
③______；
④基因测序；
⑤______。
一、单选题
答案：A
解析：
镁是叶绿素的组成元素，缺镁会导致叶绿素合成减少。叶绿素主要吸收420～470 nm（蓝紫光）和600～700 nm（红光），故缺镁时420～470 nm波长的光利用量显著减少，A正确。
670 nm波长的光属于红光，叶绿素吸收较多，转为670 nm后光合强度增强，B错误。
白光包含多种波长的光，光合作用效率高于单一波长的光，C错误。
色素滤液无法进行光合作用（缺少类囊体结构），不能产生O2，D错误。
答案：D
解析：
碳酸钙可防止研磨时叶绿素被破坏，A正确。
纸层析法依据色素在层析液中溶解度不同分离色素，B正确。
光合色素含量差异会导致叶色不同（如叶绿素多呈绿色，类胡萝卜素多呈黄色），C正确。
叶绿素和类胡萝卜素均吸收蓝紫光，若用蓝紫光测定叶绿素含量，会受类胡萝卜素干扰，应选用红光，D错误。
答案：D
解析：
色素提取用无水乙醇，层析液用于分离色素，A错误。
滤纸条一端剪去两角（避免边缘效应），在距该端1 cm处画滤液细线，B错误。
滤液细线需重复画2～3次（待干燥后），以增加色素量，C错误。
胡萝卜素溶解度最高，扩散最远，呈橙黄色，D正确。
答案：C
解析：
线粒体是细胞的“动力车间”，叶绿体是“养料制造车间”，A错误。
叶绿体中叶绿素（a、b）吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，均参与光合作用，B错误。
类囊体堆叠形成基粒，极大扩展了受光面积，C正确。
叶片呈绿色是因为叶绿素反射绿光较多，D错误。
答案：B
解析：
过程①为光反应，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误。
过程②为暗反应中C3的还原，产生(CH2O)的同时再生C5，B正确。
过程③为细胞呼吸，释放的能量大部分以热能散失，少部分储存在ATP中，C错误。
过程④为ATP水解，一般与吸能反应相联系，D错误。
答案：C
解析：
NaHCO3溶液可提供CO2，保证光合作用的原料，A正确。
红光被光合色素吸收较多，绿光吸收最少，故相同光照下红光组产O2更多，B正确。
氧气传感器测到的O2量是净光合产氧量（光合产氧－呼吸耗氧），C错误。
拆去滤光片用自然光，改变光照强度可绘制光饱和曲线，推知光饱和点，D正确。
答案：C
解析：
光反应中，光合色素吸收的光能可将水分解为O2、H+和电子，A正确。
暗反应中CO2需先与C5结合固定为C3，再被NADPH还原，B正确。
夜间升温会增强呼吸作用，消耗更多有机物，不利于增产，C错误。
灌溉可缓解气孔关闭（“光合午休”），增加CO2供应，D正确。
答案：A
解析：
除去老叶可减少呼吸消耗，增加有机物积累，A正确。
合理密植是提高光能利用率，而非光合速率，B错误。
温室通风是为补充CO2，而非O2，C错误。
松土促进根系吸收无机盐（主动运输需能量），但有机营养物质由叶片运输而来，D错误。
答案：B
解析：
A点光照强度为0，只进行呼吸作用，光合强度为0，A错误。
D点后光照强度增加，光合强度不再升高，内因可能是酶浓度、色素含量等，B正确。
CO2浓度从0.03%升至1%，CO2固定增强，C3含量上升，C错误。
最适温度下降低温度，酶活性下降，光合强度降低，D点向左下方移动，D错误。
答案：D
解析：
图中A为类囊体，①为O2，②为ADP+Pi，③为NADP+，④为C5。
②③的产生发生在暗反应（叶绿体基质）中（ATP水解产生ADP+Pi，NADPH氧化产生NADP+），A正确。
CO2与④（C5）结合固定为C3，B正确。
(CH2O)中的能量来自ATP和NADPH中的活跃化学能，C正确。
光合色素吸收的光能部分转化为ATP和NADPH中的化学能，部分以热能散失，D错误。
答案：A
解析：
叶绿素吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素只吸收蓝紫光，A错误。
水的光解发生在类囊体薄膜，需光系统Ⅱ和酶参与，B正确。
镁是叶绿素的组成元素，缺镁会影响光系统Ⅰ和Ⅱ（均含叶绿素），C正确。
光能→电能（电子传递）→ATP和NADPH中活跃化学能，D正确。
答案：C
解析：
低于a时，乙的干物质量低于甲，净光合速率甲更高，A错误。
甲在高CO2浓度下干物质量增长快，提高种植密度会竞争资源，不利于增重，B错误。
夏季午后气孔关闭，CO2浓度低，乙可能更适应低CO2（a点前乙增长较慢，a点后快速增长，推测其对CO2浓度变化更敏感），此时乙光合速率可能比甲快，C正确。
乙的干物质量随CO2浓度增大先增后趋于稳定，D错误。
答案：C
解析：
真光合速率=净光合+呼吸。由图可知，30～35℃时真光合速率最高（3.5+3.0=6.5），A正确。
P点净光合为0，即光合吸收CO2=呼吸产生CO2，B正确。
持续光照下，净光合速率最高的温度是25℃（3.0），最有利于生长，C正确。
日夜各12小时，有机物积累量=（净光合×12）－（呼吸×12）。20℃时：（2.25×12）－（1.5×12）=9；25℃时：（3.0×12）－（2.5×12）=6，故20℃更有利，D错误。
答案：A
解析：
甲图中低光强下叶绿素a含量不一定高于高光强（如30℃时两者相等），故不一定需要吸收更多Mg2+，A错误。
乙图中高光强下，20→25℃光合速率上升，25→30℃下降，故并非随温度升高而升高，B正确。
乙图中20℃时，高光强放氧率150，低光强75，净光合速率差为75 μml·g－1·h－1，2 h消耗CO2差为75×2=150，C正确。
乙图中的绿藻放氧速率表示净光合速率，根据光合作用的反应式可知，6分子的氧气对应1分子的葡萄糖，若绿藻在30 ℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30 μml·g－1·h－1，则用氧气表示，在该条件下总光合速率为30＋129＝159 μml·g－1·h－1，根据光合作用的反应式可知此时每小时制造葡萄糖＝159/6＝26.5μml，D正确。
二、非选择题
15.(1) 答案：蓝；类囊体薄膜；C5；CH2O；紫外光
解析：
蓝光可被光合色素高效吸收，光合色素分布于类囊体薄膜。暗反应中C3还原生成C5和有机物(CH2O)。
由图可知，蓝膜和绿膜对紫外光的透过率低于白膜，可减少辐射伤害。
(2)答案：无水乙醇；叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，选择红光可避免类胡萝卜素的干扰
解析：
光合色素溶于无水乙醇，故用其提取。
叶绿素吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素只吸收蓝紫光，若用蓝紫光测定叶绿素含量，会受类胡萝卜素影响，因此选择红光。
(3) 答案：①蓝膜透过的蓝光较多，利于光合作用；②蓝膜下幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量最高，光能利用率高；③蓝膜透过的紫外光较少，减少幼苗损伤（答出两点即可）
解析：
结合图表，蓝膜的蓝光透过率高、色素含量高、紫外光透过率低，均有利于幼苗生长。
16.(1) 答案：ATP、NADPH；突变体类囊体膜蛋白稳定性高，叶绿素分解慢（细胞分裂素可维持类囊体膜蛋白稳定，突变体可能细胞分裂素含量高）
解析：
光反应为暗反应提供ATP和NADPH。
图中突变体类囊体膜蛋白相对值高（尤其未处理时），说明其稳定性高，叶绿素分解慢，叶片变黄速度慢（细胞分裂素可抑制叶片衰老）。
(2)答案：高；突变体气孔导度大，胞间CO2浓度高，可利用的CO2多，需要更强的光照才能达到光饱和点
解析：
表中突变体气孔导度和胞间CO2浓度均高于野生型，CO2供应更充足，需更高光照才能达到光饱和点。
(3) 答案：突变体蔗糖转化酶活性低，蔗糖分解少，运输到籽粒的单糖不足，淀粉合成原料缺乏
解析：
图中突变体蔗糖转化酶相对值低，蔗糖分解为单糖的过程受阻，导致籽粒中淀粉合成的原料（单糖）不足。
17.(1)答案：CO2、H+和电子；ATP和NADPH
解析：
光反应中，水分解产生CO2、H+和电子；光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能。
(2) 答案：下降；缺钾影响叶绿素合成相关酶的活性；缺钾导致叶绿素合成所需的矿质元素如Mg2+吸收减少（答出两点即可）
解析：
钾参与酶活性调节和物质运输，缺钾会降低叶绿素合成酶的活性，或影响Mg2+等元素的吸收，导致叶绿素含量下降。
(3) 答案：
①提取突变体叶片细胞的总DNA；
②根据已知基因序列设计引物，PCR扩增两个目标基因；
③纯化扩增产物；
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤与野生型基因序列比对，确定突变位点
解析：
基因测序步骤：提取DNA→扩增目标基因→纯化→测序→比对分析。
选项
措施
作用
A.
在甘蔗生长后期除去下部部分老叶
降低呼吸作用，增加有机物积累
B.
合理密植
提高光合速率，提高作物产量
C.
温室及时通风
促进作物吸收利用O2
D.
适时适度松土
促进作物根系对有机营养物质及无机盐离子的吸收
覆膜处理
叶绿素含量/（mg ⋅ g−1）
类胡萝卜素含量/（mg ⋅ g−1）
白膜
1.67
0.71
蓝膜
2.20
0.90
绿膜
1.74
0.65
检测指标
植株
14天
21天
28天
胞间CO2浓度/（μml CO2 ⋅ ml−1）
野生型
140
151
270
突变体
110
140
205
气孔导度/(ml H2O ⋅ m−2 ⋅ss−1）
野生型
125
95
41
突变体
140
112
78