高考生物一輪復習 課后習題 課時規范練14　光合作用的影響因素及其應用（H版）

課時規范練14光合作用的影響因素及其應用(選擇題每小題3分)必備知識基礎練考點一探究環境因素對光合作用強度的影響1.(2026·湖南長沙期末)光抑制現象是指強光條件下當植物接收的光能超過其光合作用的利用量時,光合作用強度下降的現象。為探究油菜素內酯(BR)對光抑制的影響機制,將某植物幼苗進行分組處理,用強光照射,其中試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成。下列說法正確的是()分組處理甲清水乙BR丙BR+LA.可以使用無水乙醇分離植物幼苗葉肉細胞中的光合色素B.與乙組相比,丙組的設置采用了自變量控制中的“減法原理”C.與甲組相比,乙組加入BR后光抑制現象增強D.BR可能通過促進光反應中關鍵蛋白的合成發揮作用2.(2026·福建廈門模擬)某小組為了探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響,將四組等量菠菜葉圓片排氣后,分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中,從燒杯底部給予適宜光照,記錄葉圓片上浮所需時長,結果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.菠菜葉圓片進行光合作用時主要吸收藍紫光和紅光B.該實驗中,較高濃度的NaHCO3溶液有利于葉片進行光合作用C.四組實驗中,2.0%NaHCO3溶液中葉圓片的光合速率最小D.若提高實驗溫度,則各組葉圓片上浮所需時長均會延長考點二光合作用的影響因素及其應用3.(2025·湖南二模)農業諺語往往蘊含生物學原理。下列有關農業諺語的解釋,錯誤的是()A.“千擔糞下地,萬擔糧歸倉”——有機肥分解后為植物提供無機鹽和CO2,增強光合作用B.“霜前霜,米如糠;霜后霜,谷滿倉”——霜降前降溫,霜凍發生在作物灌漿關鍵期,低溫不利于作物進行光合作用,導致作物減產C.“正其行,通其風”——保證空氣流通,能為植物提供更多的CO2,提高植物光合速率D.“春雨漫了垅,麥子豌豆丟了種”——雨水過多會減弱種子光合作用,不利于收獲4.(2026·湖北模擬)在適宜光照和溫度條件下,測定不同的細胞間隙CO2濃度下某植物葉肉細胞中C5的相對含量,結果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.A→B段,隨著細胞間隙CO2濃度的升高,碳的固定加快,C5的消耗增多B.A→B段,細胞中生成的C3增多,ATP的消耗加快,光合速率隨之增強C.B→C段,C5含量達到相對穩定,此時葉片的實際光合速率等于其呼吸速率D.由圖推測,隨著細胞間隙CO2濃度增加,葉片光合速率先增加后保持相對穩定5.(2025·廣東佛山二模)研究人員對茶樹幼苗與不同藥用植物間作時的光合生理指標進行了研究,結果如下表所示。下列敘述錯誤的是()種植方式葉綠素含量/(mg·g-1)氣孔導度/(molH2O·m-2·s-1)凈光合速率/(μmolCO2·m-2·s-1)①茶樹單作1.500.3115.41②元胡—茶樹間作1.750.3421.28③紫云英—茶樹間作1.270.2714.88④崧藍—茶樹間作1.140.2413.08A.葉綠素含量與光照強度、無機鹽含量等因素有關B.②組茶樹氣孔導度增加與局部溫度降低有關C.與③組相比,②組茶樹光反應速率和暗反應速率均提高D.④組茶樹光合速率降低由CO2供應不足引起關鍵能力提升練6.(不定項)(2025·湖南三模)光極限是指光合作用吸收CO2量隨著光吸收的增加而上升的光吸收范圍。CO2極限是指光合作用吸收CO2量不再隨著光吸收的增加而上升的光吸收范圍。研究表明熱帶樹木的光合機制開始失效的臨界平均溫度約為46.7℃。下列相關敘述正確的是()A.在光極限范圍內,隨著光吸收的增加,光合速率也增大B.CO2極限時,光合速率不再增加可能與葉片氣孔大量關閉有關C.CO2極限時較極限前葉肉細胞中的NADPH、ATP含量低,C3含量高D.熱帶樹木達到光合機制開始失效的臨界平均溫度前,光合速率不斷增加7.(11分)(2025·黑吉遼蒙卷)Rubisco是光合作用暗反應中的關鍵酶。科研人員將Rubisco基因轉入某作物的野生型(WT)獲得該酶含量增加的轉基因品系(S),并做了相關研究。實驗結果表明,這一改良提高了該作物的光合速率(如下圖)和產量潛力。回答下列問題。注:光照強度在曲線②和③中為n,在曲線①中為n×120%。(1)Rubisco在葉綠體的中催化與CO2結合。部分產物經過一系列反應形成(CH2O),這一過程中能量轉換是

。

(2)據圖分析,當胞間CO2濃度高于B點時,曲線②與③重合是由于不足。A點之前曲線①和②重合的最主要限制因素是。胞間CO2濃度為300μmol/mol時,曲線①比②的光合速率高的具體原因是

。

(3)研究發現,在飽和光照和適宜CO2濃度條件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素標記的方法設計實驗直接加以驗證,簡要寫出實驗思路。8.(12分)(2025·湖南卷)對硝基苯酚可用于生產某些農藥和染料,其化學性質穩定。研究發現,某細菌不能在無氧條件下生長,在適宜條件下能降解和利用對硝基苯酚,并釋放CO2。在Burk無機培養基和光照條件下,培養某柵藻(真核生物)的過程中,對硝基苯酚含量與柵藻光合放氧量的關系如圖a。為進一步分析柵藻與細菌共培養條件下對硝基苯酚(40mg·L-1)的降解情況,開展了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組對比實驗,結果如圖b。回答下列問題。圖a圖b(1)柵藻的光合放氧反應部位是(填細胞器名稱)。圖a結果表明,對硝基苯酚柵藻的光合放氧反應。

(2)細菌在利用對硝基苯酚時,限制因子是。

(3)若Ⅰ中對硝基苯酚含量為20mg/L,培養10min后,推測該培養液pH會,培養液中對硝基苯酚相對含量。

(4)細菌與柵藻通過原始合作,可凈化被對硝基苯酚污染的水體,理由是。

參考答案必備知識基礎練1.D解析光合色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,可以使用無水乙醇提取植物幼苗葉肉細胞中的光合色素,而不同色素在層析液中的溶解度不同,分離色素時應使用層析液,A項錯誤。由表中乙、丙兩組的處理可知,乙、丙兩組的區別在于是否加入試劑L,故丙組的自變量處理運用了“加法原理”,B項錯誤。與甲組相比,乙組加入BR后幼苗的光合作用強度上升,光抑制減弱,C項錯誤。與甲組相比,丙組光合作用強度上升,已知試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成,甲組、丙組對比,丙組光合作用強度較大,推測BR可能通過促進光反應中關鍵蛋白的合成發揮作用,D項正確。2.C解析菠菜葉圓片葉肉細胞的葉綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素,兩類光合色素主要吸收藍紫光和紅光,A項正確。由題圖可知,該實驗中,在一定的濃度范圍內,隨著NaHCO3濃度的升高,葉片上浮的時間逐漸縮短,說明釋放的氧氣量逐漸增加,進而表明較高濃度的NaHCO3溶液有利于葉片進行光合作用,B項正確。四組實驗中,0.5%NaHCO3溶液組葉圓片上浮需要的時間最長,光合速率最小,C項錯誤。本實驗在適宜溫度下進行,若提高實驗溫度,與光合作用相關酶的活性會下降,則各組葉圓片上浮所需時長均會延長,D項正確。3.D解析有機肥中的有機物被微生物分解后能為植物提供無機鹽和CO2等物質,增強光合作用,A項正確。霜降前降溫,霜凍發生在作物灌漿關鍵期,低溫不利于作物進行光合作用,會導致作物減產,而霜降后的降溫則對作物有利,B項正確。增加植物間的氣體流通,為植物提供更多的CO2,有利于植物提高光合速率,C項正確。春天雨水過多會減少土壤中的O2含量,從而抑制了種子的有氧呼吸,降低種子的萌發率,D項錯誤。4.C解析A→B段,隨著細胞間隙CO2濃度的升高,CO2與C5結合生成C3的過程(碳的固定)加快,C5的消耗增多,A項正確。A→B段,細胞間隙CO2濃度升高,碳的固定加快,細胞中生成的C3增多,C3還原消耗的ATP也加快,光合速率隨之增強,B項正確。B→C段,C5含量達到相對穩定,說明此時碳的固定和C3還原等過程達到動態平衡,但葉片的實際光合速率大于其呼吸速率(只有實際光合速率大于呼吸速率,植物才能積累有機物正常生長),C項錯誤。由題圖可知,隨著細胞間隙CO2濃度增加,C5相對含量先快速下降后保持穩定,說明光合速率先增加后保持相對穩定,D項正確。5.D解析光照強度和無機鹽均會影響葉綠素的合成,即葉綠素含量與光照強度、無機鹽含量等因素有關,A項正確。溫度過高會提高蒸騰速率,而植物通過自我調節性適應會使氣孔導度下降,據此推測,②組茶樹氣孔導度增加與局部溫度降低有關,B項正確。與③組相比,②組茶樹的葉綠素含量高,且氣孔導度增大,因而推測②組茶樹光反應速率和暗反應速率均提高,C項正確。④組茶樹氣孔導度最低,且葉綠素含量也最低,據此推測④組茶樹光合速率降低是由葉綠素含量降低和CO2供應不足共同引起的,D項錯誤。關鍵能力提升練6.AB解析光極限是指光合作用吸收CO2量隨著光吸收的增加而上升的光吸收范圍,在光極限范圍內,隨著光吸收的增加,光合速率也增大,A項正確。CO2極限是指光合作用吸收CO2量不再隨著光吸收的增加而上升的光吸收范圍,CO2極限時,光合速率不再增加可能與葉片氣孔大量關閉有關,此時CO2進入氣孔減少,暗反應減慢,B項正確。CO2極限時光反應速率最大,較極限前葉肉細胞中的NADPH、ATP含量高,C3還原加快,故C3含量低,C項錯誤。酶發揮作用需要適宜的溫度,熱帶樹木的光合機制開始失效的臨界平均溫度約為46.7℃,熱帶樹木達到光合機制開始失效的臨界平均溫度前的一定范圍內,隨溫度升高,相關酶活性降低,故光合速率不會一直增加,D項錯誤。7.答案(1)基質C5ATP和NADPH中活躍的化學能轉換為糖類等有機物中穩定的化學能(2)光照強度(或ATP、NADPH)CO2濃度光照強度大,光反應速率快,為暗反應提供更多的ATP、NADPH,暗反應速率加快,光合速率提高(3)在飽和光照和適宜CO2濃度條件下,用14C標記CO2,取等量生長狀況相同的S植株和WT植株,在飽和光照和適宜14CO2濃度條件下培養,一段時間后,分別檢測兩種植株中C3的放射性強度。解析(1)由題干“Rubisco是光合作用暗反應中的關鍵酶”可知,暗反應的場所是葉綠體基質,與CO2結合的是C5,經過暗反應過程,ATP和NADPH中活躍的化學能轉換為糖類等有機物中穩定的化學能。(2)據圖分析,當胞間CO2濃度高于B點時,曲線②與③重合,而曲線①仍高于曲線②與③,可知曲線①高是因為進行了補光,推知曲線②與③重合是由于光照強度(或ATP、NADPH)不足。(3)要驗證在飽和光照和適宜CO2濃度條件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快,可用14C標記CO2,作為S植株和WT進行光合作用的原料,一段時間后,分別檢測兩種植株中C3的放射性強度。8.答案(1)葉綠體抑制(2)氧氣(3)上升不變(4)細菌可利用柵藻光合作用產生的氧氣生長繁殖,降解對硝基苯酚,減少對硝基苯酚對柵藻光合作用的抑制,細菌產生的CO2又是柵藻光合作用的原料解析(1)柵藻為真核生物,光合作用的場所為葉綠體。圖a結果表明隨對硝基苯酚的濃度上升,柵藻的光合放氧速率顯著下降,因此對硝基苯酚抑制柵藻的光合放氧反應。(2)氧氣的有無會影響細菌的生長,進而限制細菌對對硝基苯酚的利用。(3)由圖a可知,在培養10min的過程中,當對硝基苯酚含量為