課時規范練16光合作用的影響因素及其應用高考總復習優化設計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026123456789101112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.(2024·海口模擬)如圖表示測定金魚藻光合作用強度的密閉實驗裝置,氧氣傳感器可監測O2量的變化。已知光飽和點是指植物光合速率達到最大時的最小光照強度。下列敘述錯誤的是(

)A.NaHCO3溶液可以為金魚藻光合作用提供CO2B.用單色光照射時,相同光照強度下一定時間內用紅光比用綠光測到的O2量多C.氧氣傳感器測到的O2量就是金魚藻光合作用產生的O2量D.拆去濾光片,改變光照強度,并將所得數據繪制成曲線可推知其光飽和點123456789101112答案

C

解析

氧氣傳感器測到的O2量是金魚藻凈光合作用產生的O2量,即總光合作用產生的O2量與呼吸作用消耗的O2量的差值,C項錯誤。1234567891011122.圖甲為研究光合作用的實驗裝置,用打孔器在某植物的葉片上打出多個圓形小葉片,再用氣泵抽出氣體直至葉片沉底,然后將等量的圓形小葉片轉至不同溫度的相同濃度的NaHCO3溶液中,給予一定的光照,測量每個培養皿葉片上浮至液面所用的平均時間(圖乙)。下列相關敘述錯誤的是(

)甲乙A.利用圖甲裝置,可研究CO2濃度對該植物光合速率的影響B.圓形小葉片上浮至液面的時間可反映圓形小葉片釋放O2的速率大小C.圖乙ab段說明隨著水溫的增加,凈光合速率逐漸增大D.通過圖乙能確定影響總光合速率的最適溫度在bc之間123456789101112答案

D

解析

圖甲裝置中可通過改變NaHCO3溶液的濃度來研究CO2濃度對圓形小葉片光合速率的影響,A項正確;圓形小葉片上浮的原因是光合作用產生的O2量大于有氧呼吸消耗的O2量,細胞釋放O2越多,產生浮力越大,因此圓形小葉片上浮至液面所需時間可反映圓形小葉片凈光合速率的大小,B項正確;ab段曲線表示隨著水溫的增加,圓形小葉片上浮至液面所需要的時間縮短,說明O2產生速率加快,凈光合速率逐漸增大,C項正確;由圖乙可知,在bc溫度范圍內,圓形小葉片的凈光合速率最大,所以凈光合速率對應的最適溫度在bc段,但總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,而各溫度下圓形小葉片的呼吸速率未知,所以無法確定總光合速率的最適溫度,D項錯誤。123456789101112123456789101112考點二

影響光合作用的因素及其應用3.(2024·湖南衡陽模擬)下列有關光合作用原理和應用的敘述,錯誤的是(

)A.葉綠體中光合色素吸收的光能可用于將水分解成氧和H+B.在暗反應階段中,從外界吸收進來的二氧化碳,不能直接被NADPH還原C.提高白天與夜間的溫度,有利于增加大棚蔬菜產量D.適時進行灌溉可以緩解作物的“光合午休”程度答案

C

解析

在暗反應階段中,從外界吸收進來的二氧化碳先與C5結合生成C3,接著C3被還原,即從外界吸收進來的二氧化碳,不能直接被NADPH還原;白天適當提高溫度,有利于光合作用的進行,晚上適當降低溫度,降低呼吸速率,從而增加大棚蔬菜產量;“光合午休”是由中午光照過強,溫度過高,蒸騰作用過于旺盛,部分氣孔關閉導致二氧化碳供應不足引起的,故適時進行灌溉可以緩解作物的“光合午休”程度。1234567891011121234567891011124.(2025·黑龍江哈爾濱模擬)為研究物質增產胺對甜瓜光合作用的影響,將生長狀況相同的甜瓜幼苗均分為四組,分別測定了四組幼苗的光合速率、Rubisco(固定二氧化碳的酶)活性、丙二醛(膜中脂質過氧化的代謝產物,其含量與生物膜受損程度呈正相關)含量,下列說法錯誤的是(

)甲乙丙注:①組為不遮光+清水,②組為不遮光+增產胺,③組為遮光+清水,④組為遮光+增產胺,其余實驗條件相同且適宜。123456789101112A.光合作用中,Rubisco催化的底物為五碳化合物和二氧化碳B.與遮光相比,不遮光條件下增產胺對Rubisco活性影響更大C.增產胺能降低丙二醛含量從而在一定程度上保護生物膜D.陰雨天可以通過適當補充光照來提高溫室中甜瓜的產量答案

B

解析

Rubisco是固定CO2的酶,C5參與固定CO2,則Rubisco催化作用的底物為五碳化合物和CO2,A項正確;對比圖乙①②組(不遮光條件下)和③④組(遮光條件下)Rubisco活性的差異,可發現③④組差異更大,即在遮光條件下增產胺對Rubisco活性的影響更大,B項錯誤;比較圖丙①②組或③④組可知,增產胺降低了丙二醛含量,降低了生物膜受損程度,從而具有在一定程度上保護生物膜的作用,C項正確;通過對本實驗中自變量的研究進行分析可知,陰雨天適當補充光照是溫室栽種甜瓜提高產量的措施,D項正確。1234567891011121234567891011125.(2024·蘭州一中質檢)下列關于農業生產措施及其作用對應關系一致的是(

)選項措施作用A.在甘蔗生長后期除去下部部分老葉降低呼吸作用,增加有機物積累B.合理密植提高光合速率,提高作物產量C.溫室及時通風促進作物吸收利用O2D.適時適度松土促進作物根系對有機營養物質及無機鹽離子的吸收A123456789101112解析

隨著甘蔗莖的伸長,基部葉片自下而上逐漸枯黃,在甘蔗生長后期除去下部部分枯黃老葉,可降低甘蔗植株的呼吸作用,減少有機物的消耗,有利于有機物的積累,A項符合題意;合理密植,適當增大種植密度,有利于增大光合作用面積,但不能提高光合速率,B項不符合題意;溫室通風有利于作物吸收利用CO2,C項不符合題意;植物根系細胞吸收無機鹽的方式是主動運輸,需要細胞代謝供能,適時適度松土能保持土壤的通氣性,促進植物根部細胞進行有氧呼吸,從而促進植物根系吸收無機鹽離子,高等植物屬于自養型生物,不從外界吸收有機營養物質,D項不符合題意。1234567891011126.(2024·河南安陽模擬)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種植物隔行種植(間作),測得兩種植物的光合速率如圖1、圖2所示(注:光飽和點是光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據圖分析,下列敘述正確的是(

)圖1圖2123456789101112A.大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作B.與單作相比,間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大C.間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D.與單作相比,間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響答案

A

123456789101112解析

據圖2分析可知,曲線與橫坐標的交點(即光補償點)代表光合作用與呼吸作用速率相等,此點之后植物開始積累有機物,因此大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作,A項正確;與單作相比,間作時桑樹光合作用的光飽和點較大,而大豆的光飽和點小,B項錯誤;由圖1、圖2可知,大豆在弱光時間作的光合速率比單作高,C項錯誤;由圖2可知,大豆間作時呼吸速率比單作時小,D項錯誤。1234567891011127.(2024·北京通州區檢測)農作物的光合作用強度與其產量直接相關。科研人員研究了光照強度和CO2濃度對某種植物光合作用強度的影響,繪制出成熟葉片在兩種CO2濃度條件下,光合作用強度隨光照強度的變化曲線(見下圖)。下列說法正確的是(

)A.單位葉片中A點的光合作用強度一定大于呼吸作用強度B.D點以后限制光合作用強度的內因可能是酶濃度C.CO2濃度由B點調至C點瞬間,葉綠體中C3含量下降D.若該曲線是在最適溫度下測得,突然降低溫度,D點會向右上方移動B123456789101112解析

曲線代表總光合作用強度,該植物葉片的呼吸強度未知,A項錯誤;CO2濃度由B點調至C點瞬間,C3的合成增加,消耗暫時不變,所以C3含量上升,C項錯誤;突然降低溫度,光合速率降低,D點會向左下方移動,D項錯誤。123456789101112關鍵能力提升練8.(2024·湖南常德模擬)圖甲為某陽生植物在不同溫度條件下CO2吸收或產生速率的變化曲線,圖乙為該植物葉片不同光照強度條件下CO2吸收量的變化曲線[單位均為:mmoL/(cm2·h)]。下列敘述不正確的是(

)甲乙A.溫度為30℃和40℃時,該植物葉綠體消耗CO2的速率相等B.該植物在光照強度為1klx時,只要白天時間比晚上長,即可正常生長C.如果換成陰生植物,圖乙中的D點一般要左移D.圖乙中影響C、D、E三點光合速率的主要環境因素都是光照強度123456789101112答案

B

解析

據圖甲分析,溫度為30

℃時,葉綠體消耗CO2的速率為2+8=10,溫度為40

℃時,葉綠體消耗CO2的速率為5+5=10,A項正確;該植物在光照強度為1

klx時,葉片光合速率等于呼吸速率,對整株植株而言光合速率小于呼吸速率,即使一直光照,植株也不能正常生長,B項錯誤;如果換成陰生植物,所需光照強度減弱,因此一般圖乙中D點左移,C項正確;圖乙中C、D、E三點表明隨光照強度增加光合速率增加,即影響C、D、E三點光合速率的主要環境因素都是光照強度,D項正確。1234567891011121234567891011129.(不定項)(2024·黑龍江哈爾濱模擬)為探究何種色膜有利于棉花葉的光合作用,研究人員首先測定了不同遮光環境下的光照強度,然后將長勢一致的棉花植株隨機均分為A、B、C、D四組,通過不同遮光處理一周后,測得結果如下表所示。下列分析不正確的是(

)處理光照強度/(μmol·m-2·s-1)葉綠素含量/(mg·g-1)凈光合速率/(μmol·m-2·s-1)無遮光處理(A組)1292.740.925.4紅色透光膜(B組)410.340.010.7藍色透光膜(C組)409.939.613.2黃色透光膜(D組)930.742.121.2A.導致四組棉花葉片凈光合作用不同的環境因素主要是光的波長B.A、B、C、D四組棉花中,D組棉花光合速率最高C.將處理后的四組棉花同時置于紅色透光膜下,葉綠體中生成NADPH最多的是C組D.霧霾天氣下,選擇黃色人工光源進行補光比紅光和藍光更適合棉花的生長123456789101112答案

ABC

123456789101112解析

不同的透光膜透過的光的波長不同,光照強度不同,進而導致了凈光合作用不同,故導致四組棉花葉片凈光合作用不同的環境因素主要是光照強度和光的波長,A項錯誤;由于不同環境中棉花植株的呼吸速率未知,故無法判斷哪種透光膜下棉花的光合速率最高,B項錯誤;不同的處理條件下,D組處理下棉花葉的葉綠素含量最高,故推測將處理后的四組棉花同時置于紅色透光膜下,D組吸收的光能最多,光合作用最強,葉綠體中生成NADPH最多,C項錯誤;根據B、C、D三組實驗結果可知,黃色透光膜下,棉花葉的凈光合作用更強,故推測霧霾天氣下,選擇黃色人工光源進行補光比紅光和藍光更適合棉花的生長,D項正確。12345678910111210.(不定項)(2024·遼寧鞍山模擬)某科研所為提高蔬菜產量進行了相關生理活動的研究,在最適溫度下進行相關實驗(圖一實驗是在黑暗中進行的),結果如圖一、圖二所示。下列相關分析錯誤的是(

)圖一圖二123456789101112A.圖一中呼吸底物為葡萄糖且O2濃度為a時,O2的吸收量等于CO2的釋放量B.植物細胞進行有氧呼吸和無氧呼吸時,分解葡萄糖時釋放的能量中大部分以熱能的形式散失C.在光合作用最適溫度下適當升溫,若細胞呼吸速率增大,光補償點可能右移D.圖二中g點時甲品種的葉肉細胞葉綠體產生的葡萄糖進入線粒體進行呼吸作用答案

AD

123456789101112解析

無氧呼吸不吸收O2,只釋放CO2,有氧呼吸吸收的O2量和釋放的CO2量相等,圖一中呼吸底物為葡萄糖且O2濃度為a時,有氧呼吸和無氧呼吸同時進行,O2的吸收量小于CO2的釋放量,A項錯誤;植物細胞進行有氧呼吸和無氧呼吸時,分解葡萄糖時釋放的能量中大部分以熱能的形式散失,小部分用于形成ATP,B項正確;在光合作用最適溫度下適當升溫,若細胞呼吸速率增大,則需要更大的光照強度才能達到光補償點,所以光補償點可能右移,C項正確;葡萄糖不能進入線粒體,D項錯誤。12345678910111211.(13分)(2024·廣東階段模擬)大氣中CO2濃度升高及其帶來的溫室效應給植物的適應和進化帶來極大的挑戰。為探究CO2濃度對植物生長發育的影響,科學家用銀杏進行了如下實驗。回答下列問題。(1)為探究大氣CO2濃度上升對銀杏葉片光反應的影響,研究人員將銀杏分別置于CO2濃度為700μmol/mol(實驗組)和370μmol/mol(對照組)的氣室中培養。在第1生長季(0~100d)和第2生長季(360~450d)分別測定銀杏葉片凈光合速率和葉綠素含量的變化,如圖所示。123456789101112①葉綠體中光合色素吸收的光能,一部分將水分解為氧并形成NADPH,NADPH在暗反應中的作用是

。

作為還原劑和提供能量

123456789101112②根據圖中的實驗結果,在第1生長季中,主要因為

,所以實驗組凈光合速率高于對照組。

③葉綠素含量

(填“是”或“不是”)限制第2生長季銀杏葉片凈光合速率的主要因素,判斷依據是

。

實驗組的CO2濃度高于對照組

不是

第2生長季對照組和實驗組的葉綠素含量均上升且最終高于第1生長季,但實驗組第2生長季的凈光合速率比第1生長季低,對照組的2個生長季凈光合速率差異不大(2)另有研究表明,大氣CO2濃度短期倍增使銀杏葉片氣孔導度和蒸騰速率分別降低了46.2%、25.0%,凈光合速率提高32.6%,結合以上實驗結果和數據,分析大氣CO2濃度短期倍增對銀杏葉片的光合作用的影響是

。

(3)你認為能否依據本實驗的研究,預測大氣CO2濃度升高對未來植物生長發育的影響嗎?

。

短期大氣CO2濃度升高,銀杏葉片內部CO2濃度增加,氣孔部分關閉而使氣孔導度下降,進而使蒸騰速率下降,銀杏葉片對水分利用率提高,有利于光反應和暗反應的進行,從而促進銀杏葉片的光合作用不能,對絕大多數植物來說,大氣CO2濃度上升對植物的影響是一個長期的過程,而人工控制實驗進行的時間較短,只能反映CO2濃度升高對植物的短期影響123456789101112123456789101112解析

(1)①暗反應中在有關酶的催化作用下,C3接受光反應產生的NADPH和ATP釋放的能量,并且被NADPH還原,進而合成有機物,所以NADPH在暗反應中的作用是作為還原劑和提供能量。②本實驗的目的是探究大氣CO2濃度上升對銀杏葉片光反應的影響,實驗的自變量是CO2濃度和處理時間,實驗結果顯示在第1生長季,實驗組銀杏葉片凈光合速率明顯高于對照組,而二者葉綠素含量基本相同,則據此推測,是由于實驗組的CO2濃度高于對照組,CO2濃度上升促進了暗反應進而促進了光合速率的增加,所以實驗組凈光合速率高于對照組。123456789101112③結合圖示可知,第2生長季對照組和實驗組的葉綠素含量均上升且最終高于第1生長季,但與第1生長季相比,實驗組第2生長季的凈光合速率反而下降,對照組2個生長季的凈光合速率差異不大,因此葉綠素含量不是限制第2生長季銀杏葉片凈光合速率的主要因素。(2)大氣CO2濃度短期倍增使銀杏葉片氣孔導度和蒸騰速率都降低了,而凈光合速率提高了,說明短期大氣CO2濃度升高,銀杏葉片內部CO2濃度增加,而氣孔部分關閉使氣孔導度下降,進而使蒸騰速率下降,但銀杏葉片對水分利用率提高,有利于光反應和暗反應的進行,從而促進銀杏葉片的光合作用。123456789101112(3)不能依據本實驗的研究預測大氣CO2濃度升高對未來植物生長發育的影響,因為對于絕大多數植物來說,大氣CO2濃度上升對植物的影響是一個長期的過程,而人工控制實驗進行的時間較短,只能反映CO2濃度升高對植物的短期影響。12345678910111212.(14分)(2024·山東卷)從開花至籽粒成熟,小麥葉片逐漸變黃。與野生型相比,某突變體葉片變黃的速度慢,籽粒淀粉含量低。研究發現,該突變體內細胞分裂素合成異常,進而影響了類囊體膜蛋白穩定性和蔗糖轉化酶活性,而呼吸代謝不受影響。類囊體膜蛋白穩定性和蔗糖轉化酶活性檢測結果如圖所示,開花14天后植株的胞間CO2濃度和氣孔導度如表所示,其中Lov為細胞分裂素合成抑制劑,KT為細胞分裂素類植物生長調節劑,氣孔導度表