2027年高考生物一轮复习 突破练习含答案 013-课时作业10 光合作用的影响因素及其应用（教用）

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1．（2025·河南开封调研）为探究温度对光合作用强度的影响，某兴趣小组以生长旺盛的绿叶为材料，用打孔器打出圆形小叶片90片，均分为三组，并抽出其内的气体使其沉入水底，以相同时间内上浮的叶圆片数量为观测指标进行实验，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 光照强度属于该实验的无关变量，应保持相同且适宜
B. 4℃时几乎无叶圆片上浮，该温度下叶圆片不能进行光合作用
C. 温度可通过影响光合作用酶的活性影响光合作用速率
D. 若用​18O标记CO2中的氧，不能在O2中检测到放射性
【答案】B
【解析】4℃时叶圆片几乎不上浮，说明光合速率极低，低温可抑制酶活性而非完全阻止光合作用，光反应中仍可能产生少量氧气，B错误。
2．某课外兴趣小组的同学组装了如图所示的实验装置，以探究光照强度对光合作用速率的影响，其中B液体为CO2缓冲液。下列说法不正确的是（ ）
A. 可以改变试管与光源之间的距离或相同距离用不同功率的灯泡照射来控制自变量
B. 因变量的检测指标是每分钟低压强感应器测得的压强变化
C. 若收集仪检测到的数据等于0，则黑藻未进行光合作用
D. 图中，A撤走后可能会因温度的干扰导致误差变大
【答案】C
【解析】当黑藻呼吸作用速率和光合作用速率相等时，收集仪检测到的数据等于0，C错误。
3．（2023·湖北卷·11）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐，研究发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是（ ）
A. 呼吸作用变强，消耗大量养分
B. 光合作用强度减弱，有机物合成减少
C. 蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D. 叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
【答案】D
【解析】温度升高，可使呼吸作用增强，消耗的有机物增多，A正确；由题目可知，高温使叶片变黄、变褐，即高温会导致叶绿素降解，使光反应生成的NADPH和ATP减少，进而导致光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确，D错误；高温会导致蒸腾作用增强，植物易失水过多发生萎蔫，C正确。
4．（2025·吉林联考）植物具有“CO2的猝发”现象，指的是正在进行光合作用的叶片突然停止光照后，短时间内会释放出大量的CO2。如图为适宜条件下某植物叶片遮光前CO2吸收速率和遮光后CO2释放速率随时间变化的曲线。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 若提高温度，A的面积可能会缩小
B. 遮光后，叶片细胞内仍有ATP的生成
C. 遮光后短时间内叶绿体中C5含量会升高
D. 虚线区域代表遮光后短时间内除呼吸作用释放CO2，还有其他途径释放CO2
【答案】C
【解析】题述实验在适宜条件下进行，若提高温度，光合作用有关酶活性将会下降，因而A的面积可能会缩小，A正确；遮光后，光反应停止，但呼吸作用正常进行，因而叶片细胞内仍有ATP的生成，B正确；遮光后光反应停止，ATP和NADPH含量减少，则C3还原速率下降，而CO2的固定过程还在正常进行，因而短时间内叶绿体中C5含量会降低，C错误。
5．（2025·河北张家口摸底）火龙果主要生长在我国的南部地区，属于长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，为了增加经济收入，使火龙果提前开花，提早上市，科研人员研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果开花的影响，结果如图。相关分析正确的是（ ）
A. 据实验结果可以得出的结论是三种补光光源中最佳的是红光+蓝光
B. 该实验的自变量是光照强度和补光时间
C. 延长补光时间一定可以使火龙果积累更多的有机物
D. 火龙果植株主要吸收红光和蓝紫光的光合色素是类胡萝卜素
【答案】A
【解析】从图中可以看出，在相同的补光时间下，红光+蓝光组合下火龙果的平均花朵数相对较多，A正确；该实验的自变量是补光光源和补光时间，B错误；延长补光时间不一定能使火龙果积累更多的有机物，因为光合作用合成有机物受多方面因素影响，还需要考虑光合作用的其他影响因素，C错误；主要吸收蓝紫光和红光的光合色素是叶绿素，D错误。
6．（2026·山东淄博质检）科研人员对酸橙夏季光合作用特性进行研究获得系列数据。图甲为光合有效辐射（类似光照强度）和酸橙外周空气中CO2浓度变化,图乙为酸橙的净光合速率和气孔导度变化。下列说法错误的是（ ）
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图甲 光合有效辐射及CO2浓度变化图
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图乙 净光合速率Pn和气孔导度Gs变化
A. 8：00～10：00，CO2浓度下降的主要原因是光合有效辐射的增强
B. 10:00～12:00,光照过强导致气孔关闭，Pn下降
C. a点时,叶绿体中的ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D. 酸橙的Pn与Gs呈正相关,a、b点酸橙固定CO2的速率相同
【答案】D
【解析】在8:00～10:00，光合有效辐射增强，植物光合作用增强，对CO2的吸收增多，导致CO2浓度下降，A正确；10:00～12:00，光照过强，为了防止水分过度散失，植物气孔关闭，使得CO2供应减少，进而导致净光合速率Pn下降，B正确；a点时植物进行光合作用，在叶绿体中，光反应产生ATP，场所是类囊体薄膜，暗反应消耗ATP，场所是叶绿体基质，所以ATP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动，C正确；由图乙可知，酸橙的Pn与Gs并不总是呈正相关，Pn为净光合速率，固定CO2的速率为总光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率，a、b点净光合速率相同，但由于呼吸速率不一定相同，所以a、b点酸橙固定CO2的速率不一定相同，D错误。
7．（2026·山西晋中段考）在一天中，一般中午光照最为强烈，气温也最高。如图是在晴朗的夏天探究遮光对绿萝净光合速率影响的实验数据结果。下列相关分析不正确的是（ ）
A. 推测12：30时Ⅱ组绿萝净光合速率最低的主要原因是气孔关闭
B. Ⅱ组d点前有机物的积累量高于c点前的积累量
C. Ⅲ组b点细胞呼吸有机物的消耗量等于光合作用合成量
D. Ⅰ组e点前净光合速率的变化主要受CO2浓度影响
【答案】D
【解析】Ⅱ组不遮光，12：30时，光照最为强烈，气孔关闭，植物从外界获取的二氧化碳减少，光合作用下降，同时气温高，细胞呼吸作用增强，因此绿萝净光合速率最低，A正确；据图可知，Ⅱ组从c点到d点虽然净光合速率下降，但净光合速率仍然大于0，因此此段时间内仍然在积累有机物，d点前有机物的积累量高于c点前的积累量，B正确；Ⅲ组b点是与横坐标交点，表示净光合速率为0，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，说明细胞呼吸有机物的消耗量等于光合作用合成量，C正确；Ⅰ组e点前，随着光照强度的增加，净光合速率在增加，因此净光合速率的变化主要受光照强度的影响，D错误。
8．（2026·湖北武汉模拟）蓝细菌具有CO2浓缩机制，如图所示。已知Rubisc是光合作用过程中催化CO2固定的酶，但其也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，导致光合效率下降。下列相关分析正确的是（ ）
A. 光合片层膜是蓝细菌细胞内的一种生物膜，其上的光合色素只有叶绿素
B. CO2通过细胞膜和光合片层膜的方式为自由扩散
C. 推测羧化体限制气体扩散可能是为了限制CO2从羧化体出去
D. 推测O2不可能与CO2竞争性结合Rubisc的同一活性位点
【答案】C
【解析】蓝细菌属于原核生物，没有叶绿体，其光合片层膜上含有叶绿素和藻蓝素等光合色素，A错误；图中显示CO2通过细胞膜的方式为自由扩散，而通过光合片层膜的方式为主动运输，B错误；蓝细菌羧化体的蛋白质外壳通过限制内部CO2出去和限制外部O2的进入，实现内部高CO2浓度，一方面能有效降低光呼吸，另一方面还能有效提高光合效率，C正确；Rubisc能催化CO2固定，也能催化O2与C5结合，形成C3和C2，所以O2可能会与CO2竞争性结合Rubisc的同一活性位点，D错误。
9．（2025·广东广州模拟）取野生型水稻W和转Z基因的水稻T各数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3，24h后进行干旱胁迫处理，测得未胁迫组和胁迫组植株8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述错误的是（ ）
A. 寡霉素在细胞呼吸过程中起作用的部位主要在线粒体内膜
B. 寡霉素对光合作用的抑制作用可以通过提高CO2的浓度来缓解
C. Z基因能提高光合作用速率，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降
D. 在干旱胁迫和未胁迫环境下，喷施NaHSO3都能促进光合作用
【答案】B
【解析】寡霉素抑制细胞呼吸中ATP合成酶的活性，在细胞呼吸过程中有氧呼吸第三阶段产生的ATP最多，场所位于线粒体内膜，A正确；寡霉素抑制光合作用中ATP合成酶的活性，从图中无法得知提高CO2的浓度可以缓解寡霉素对光合作用的抑制作用，B错误；对比W+H2O组和T+H2O组，自变量为是否转入基因Z，可知Z基因能提高光合作用的效率，再结合W+H2O组（胁迫和未胁迫）和T+H2O组（胁迫和未胁迫），可知Z基因能减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，C正确；图中可见，不论干旱与否，喷施NaHSO3的植株光合速率均比喷施H2O的对照组高，说明NaHSO3对光合作用有促进作用，D正确。
10．（2024·山东卷·21）（10分）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_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】（1） ATP和NADPH；突变体中细胞分裂素含量多，叶绿素合成多，类囊体膜蛋白稳定性高，叶绿素降解慢
（2） 高；突变体气孔导度大，胞间CO2浓度低，固定CO2能力强
（3） 突变体的蔗糖转化酶活性高，有更多的蔗糖被分解成单糖，运输到籽粒中的蔗糖减少
【解析】
（1） 光反应产生的NADPH和ATP驱动暗反应中C3的还原。细胞分裂素能促进叶绿素合成，叶绿素存在于类囊体薄膜上，由图知，与野生型相比，未处理组的突变体类囊体膜蛋白稳定性较高，可以推断，突变体中的细胞分裂素含量增多，叶绿素合成增多，类囊体膜蛋白稳定性高，叶绿素降解慢，故开花后突变体叶片变黄的速度慢。
（2） 与野生型相比，开花14天后突变体气孔导度较大，吸收的CO2较多，但胞间CO2浓度较低，说明其固定CO2的能力强，生成的C3较多，故需要更强的光反应产生较多的NADPH和ATP来驱动暗反应的进行,故开花14天后突变体光饱和点较高。
（3） 蔗糖转化酶可催化蔗糖分解为单糖，光合产物从叶片运往籽粒主要以蔗糖的形式运输，与野生型相比，突变体蔗糖转化酶的活性较高，故突变体叶片中以蔗糖形式存在的光合产物较少，最终运往籽粒的蔗糖减少，故其籽粒淀粉含量低。
11．（13分）海水稻是指能在盐（碱）浓度0.3%以上的盐碱地生长，且单产可达300kg/亩以上的一类水稻品种。海水稻比其他普通水稻具有更强的抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力。科研人员进行室内盆栽实验，测定了海水稻、普通水稻生长至抽穗期（作物积累有机物的关键生长期）的相关代谢指标，结果如图所示。请回答下列问题：
图1图2图3
（1） 叶绿素主要吸收_ _ _ _ _ _ _ _ 光，若通过测定吸光度来判断普通水稻和海水稻叶片中叶绿素含量的多少，应选择_ _ _ _ 光进行照射。
（2） 随着抽穗天数的增加，海水稻叶片胞间CO2浓度在升高，若气孔导度不变，说明叶肉细胞的暗反应速率在_ _ _ _ 。
（3） 与海水稻相比，普通水稻单株种子干重会降低16%，假设海水稻与普通水稻呼吸速率相等，结合图示信息推测，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；其他条件不改变的情况下，增加普通水稻环境中的CO2浓度，_ _ _ _ _ _ （填“一定”或“不一定”）能提高普通水稻单株种子干重，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 若抽穗35天后，海水稻的净光合作用速率降为0，此时其叶肉细胞的光合作用速率_ _ _ _ （填“大于”“小于”或“等于”）呼吸作用速率。
【答案】（1） 红光和蓝紫；红
（2） 降低
（3） 普通水稻叶绿素含量较少，光反应弱，进一步导致暗反应也弱，但其呼吸速率与海水稻相同，所以积累的有机物少；不一定；由题图2可知，抽穗后，普通水稻胞间CO2浓度较高，净光合速率低，说明CO2不是限制其光合作用的主要因素，即使增加环境中的CO2浓度，种子的干重也不一定增加
（4） 大于
【解析】
（1） 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。因为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以若通过测定吸光度来判断普通水稻和海水稻叶片中叶绿素含量的多少，应选择红光进行照射。
（2） 随着抽穗天数的增加，海水稻叶片胞间CO2浓度在升高，若气孔导度不变，则环境中的CO2不变，说明叶肉细胞暗反应利用的CO2减少，暗反应速率在降低。
（3） 普通水稻叶绿素含量较少，光反应弱，进一步导致暗反应也弱，但其呼吸速率与海水稻相同，所以积累的有机物少，与海水稻相比，普通水稻单株种子干重会降低。温度/℃
4
20
38
叶圆片上浮数量/个
0～1
15
30
检测指标
植株
14天
21天
28天
胞间CO2浓度/μmlCO2⋅ml−1
野生型
140
151
270
突变体
110
140
205
气孔导度/mlH2O⋅m−2⋅s−1
野生型
125
95
41
突变体
140
112
78