第10-2讲-光合作用的影响因素和应用(练习)(新教材新高考)(原卷版)

第10讲第2课时影响光合作用的因素和应用（模拟精练+真题演练）1．（2023·江苏南通·统考三模）下列有关实验和科学史的叙述，正确的是（

）A．希尔反应说明水的光解与糖的合成是两个相对独立的过程B．在对照实验中，控制无关变量可以采用“加法原理”或“减法原理”C．鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明了光合作用释放的氧气来自水D．葡萄糖、酒精具有氧化性，均可与酸性重铬酸钾发生颜色反应2．（2023春·重庆·高一重庆十八中校考期中）种植在大田和大棚里的同种小白菜，往往在形态结构上出现差异。下列分析错误的是（）A．因为是同种，二者的光饱和点和光补偿点是相同的B．大田的小白菜叶子深绿，大棚里的浅绿，前者叶绿素a/叶绿素b的值可能更大些C．大棚里的小白菜叶子薄，叶面积较大，是对弱光照的适应D．二者所接受的光照强度和光波长不同，是导致上述差异的重要外因3．（2023·湖南娄底·校联考模拟预测）苹果树对氮、磷元素需求较大，生产中施氮、磷量往往偏多，造成了资源浪费和环境污染。为了科学施肥、科研小组测定了某种苹果树在不同施氮量情况下净光合速率等指标，结果见下表。下列说法错误的是（

）施氮量/（g·m⁻²）叶绿素含量/（mg·g⁻¹）净光合速率/（μmol·m⁻²·s⁻¹）氮肥农学效率/（g·g⁻¹）01.289.96一251.4510.411.51401.5212.542.4255（生产中常用施氮量）1.5010.681.72注：氮肥农学效率=（施氮肥的产量—不施氮肥的产量）/施氮量，在苹果收获后可通过计算得出。A．科学施氮肥能够促进苹果树的叶绿素合成，进而促进光反应速率B．所施氮元素还可用于合成C₃还原过程所需的NADPH和ATPC．该实验的三个因变量变化具有一致性并可依此指导科学施氮肥D．实验表明生产中常用施氮量较适宜，不会造成资源浪费和环境污染4．（2023·浙江·统考模拟预测）某同学进行“探究环境因素对光合作用影响”的活动，以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、温度计、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。下列叙述错误的是（）A．NaHCO3溶液可以为黑藻的光合作用提供CO2B．降低聚光灯的瓦数可导致黑藻光合作用释放氧气速率变慢C．选用不同颜色玻璃纸分别罩住聚光灯，可探究光照强度对光合作用的影响D．由于黑藻将溶液中的CO2转化为有机物引起pH值改变，可用精密试纸检测溶液pH值来估测光合速率变化5．（2023·河北·校联考模拟预测）取某乔木树冠上、下层两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（

）

A．甲叶片为上层叶，乙叶片为下层叶B．光照强度大于N时，光照强度不是限制甲、乙叶片光合作用的因素C．光照强度为N时，甲叶片的实际光合速率等于乙叶片的D．光照强度为M时，甲叶片产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质6．（2023·广西玉林·校考三模）图甲表示全光照和不同程度遮光对某植物叶片中叶绿素含量的影响，图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开程度）的日变化趋势。下列说法错误的是（

）

A．图甲中叶绿素含量的测定，可先用无水乙醇提取叶片中的色素B．据图甲推测，该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力C．图乙中8:00到10:00，该植株在叶肉细胞中产生ATP最多的场所是线粒体内膜D．图乙中18:00时光合作用固定CO2的速率和呼吸作用释放的CO2的速率相等7．（2023秋·安徽蚌埠·高一统考期末）夏季晴朗的白天，某绿色植物叶片光合作用强度的变化如下图所示，有关分析错误的是（）

A．ab段光合作用强度增强的主要原因是光照强度在不断增强B．bc段光合作用强度下降是因为部分气孔关闭、CO2吸收量减少C．de段光合作用强度逐渐下降的主要原因是环境温度降低D．从图中可以推断限制光合作用的因素有光照强度、CO2浓度等8．（2023春·重庆·高一重庆十八中校考期中）科研人员分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，持续进行20分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，结果如图所示。下列分析错误的是（）

A．与光反应相比，碳反应较缓慢，不能及时消耗掉光反应产生的NADPH和ATPB．S1、S3可分别表示光反应释放的O2总量与碳反应吸收的CO2总量，且S1=S3C．黑暗开始后CO2吸收速率稳定一段时间后迅速下降，该段时间内C5的含量减少D．间歇光使植株充分利用光反应产生的NADPH和ATP，单位光照时间内光合产物合成量更大9．（2021春·河南郑州·高二统考期末）下图是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中①、②、③、④、⑤表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。下列表述错误的是（

）

A．在生物膜上发生的生理过程有③和④B．如果树冠叶肉细胞中刚好满足图示的动态平衡状态，该植物能够正常生长C．若施加18O2，在植物体内检测到C6H1218O6，则其元素转移途径应该是18O2→H218O→C18O2→C6H1218O6D．若突然停止光照，短时间内叶绿体基质中C3含量上升C5含量下降10．（2023春·重庆万州·高一重庆市万州第二高级中学校考期中）如图表示在适宜温度下，玉米光合速率与光照强度的关系，SA、SB、SC依次表示有关物质量的相对值，下列说法中不正确的是（

）A．光照强度极短时间迅速从B到D点的变化过程中，C3会减少B．SC-SA表示净光合作用量C．SA+SB+SC表示光合作用总量D．若适当提高温度，则B点右移11．（2023·辽宁·二模）2022年北京冬奥会在国家体育场馆使用了无水免冲智慧生态厕所，全程不用水且无臭无味，经过降解的排泄物可变成有机肥料供农业种植使用。这项黑科技中硝化细菌起了重要作用，下列关于硝化细菌的叙述，正确的是（

）A．其遗传物质彻底水解后可产生8种小分子物质B．该细菌为原核生物，其增殖方式为无丝分裂C．其细胞仅含核糖体，无线粒体，只能进行无氧呼吸D．它能除臭的原因是可将有臭味的氨等物质氧化为无味的产物12．（2023春·福建南平·高二福建省政和第一中学校考阶段练习）科研人员将某油料作物种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中(含幼苗)的脂肪含量和干重，结果如图所示。有关叙述正确的是（

）

A．C点幼苗才开始进行光合作用B．导致AB段种子干重增加的主要元素是NC．AB段种子干重增加说明光合速率大于呼吸速率D．萌发初期，鲜重增加与种子从外界吸收水分有关13．（2023·湖北·校联考模拟预测）如图表示在温度适宜、CO2浓度一定的密闭条件下，测得的光照强度对某植株光合作用影响的曲线。下列有关叙述错误的是（

）

A．自然条件下，影响P点上下移动的主要外界因素是温度B．图中M点时，细胞中能够产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体、叶绿体C．若将该植物从L点条件下突然转移至M点条件下，则短时间内C3含量将下降D．若每天光照8小时，植株能够正常生长，则平均光照强度应大于6k1x14．（2021·云南昆明·昆明市第三中学校考模拟预测）在理想的实验条件下，将小麦放在密闭的广口瓶中，以测定CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对小麦光合作用与呼吸作用的影响，结果如下图所示。请回答下列问题。

(1)A点叶肉细胞中消耗的O2来自____（填“叶绿体”或“线粒体”）。适当降低光照强度，A点将向_______移动。40℃与60℃时，CO2的吸收量均为0，二者的区别是_______。(2)测得该植物光合速率最大值为（用单位时间内CO2的总固定量表示）_____mg/单位面积·h。小麦在30℃条件下光照12小时，20℃条件下黑暗8小时，有机物（葡萄糖）的积累量为______。(3)在适宜的条件下，若用CO2、H218O供给该小麦进行代谢，一段时间后葡萄糖中也发现了放射性，请简要阐述其产生的过程_______。（用箭头和物质表示）(4)利用纸层析法可以分离该绿色植物叶片中的色素，其原理是_______，从结果看，滤纸条上相邻且距离最远的两条色素带呈_______色和_______色。15．（2023春·湖北·高一校联考阶段练习）科研人员利用图1装置在光合作用最适温度下培养某植株幼苗，通过一昼夜密闭玻璃罩内浓度变化来测定其光合速率，结果如图2所示。请回答下列问题：(1)光合作用可为植物的根细胞主动运输间接提供能量，其过程是：植物通过光合作用将光能转化为_________________________，再通过呼吸作用转化为_________________________，供植物根系直接利用。(2)图2中，玻璃罩内浓度在__________点最低、__________点最高（用图中字母表示）。(3)若18时玻璃罩内的量比0时减少了，则此阶段植株积累葡萄糖的量约为__________。(4)温室生产过程中，施用有机肥比单纯施用化肥具有更明显的增产效果。分析其原因是__________________________________________________。1．（2022·湖北·统考高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（）植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素野生型12355194194．19突变体1512753701．59突变体2115203790．36A．两种突变体的出现增加了物种多样性B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色2．（2022·浙江·统考高考真题）膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是（

）A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度C．叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶D．神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白3．（2022·天津·高考真题）天津市针对甘肃古浪县水资源短缺现状，实施“农业水利现代化与智慧灌溉技术帮扶项目”，通过水肥一体化智慧灌溉和高标准农田建设，助力落实国家“药肥双减”目标，实现乡村全面振兴。项目需遵循一定生态学原理。下列原理有误的是（

）A．人工生态系统具有一定自我调节能力B．项目实施可促进生态系统的物质与能量循环C．对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质投入D．根据实际需要，合理使用水肥4．（2022·北京·统考高考真题）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浓度的关系如下图。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200μL·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5．（2022·北京·统考高考真题）下列高中生物学实验中，对实验结果不要求精确定量的是（）A．探究光照强度对光合作用强度的影响B．DNA的粗提取与鉴定C．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度D．模拟生物体维持pH的稳定6．（2022·海南·统考高考真题）某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是（

）A．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率C．四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高D．若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短7．（2022·广东·高考真题）我国自古“以农立国”，经过悠久岁月的积累，形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中，与植物生长调节剂使用直接相关的是（

）A．秸秆还田 B．间作套种 C．水旱轮作 D．尿泥促根8．（2022·全国·统考高考真题）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是（）A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率9．（2022·湖南·高考真题）在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是（）A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降10．（2022·辽宁·统考高考真题）浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定(1)在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和___________。在细胞中，这些光合色素分布在___________。(2)测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。样品叶绿素a（mg·g-1）叶绿素b（mg·g-1）上层0.1990.123中层0.2280.123下层0.6840.453数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为___________。Ⅱ．光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定(3)研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。

粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和___________。研磨时加入缓冲液的主要作用是___________稳定。离心后的___________为粗酶液。(4)酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。

在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为___________μmol·m-2·s-1（填具体数字），强光照会___________浒苔乙酶Y的活性。11．（2022·浙江·统考高考真题）不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。回答下列问题：(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。(2)据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞____________，细胞吸水，气孔开放。(3)生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。12．（2022·天津·高考真题）利用蓝细菌将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。(1)蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于__________和__________等生理过程，为各项生命活动提供能量。(2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D—乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，是由于细胞质中的NADH被大量用于_______________作用产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH。(3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，以补充ATP产量，使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表。注：数据单位为pmol∕OD730菌株ATPNADHNADPH初始蓝细菌6263249工程菌K8296249由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三阶段__________（被抑制∕被促进∕不受影响），光反应中的水光解__________（被抑制∕被促进∕不受影响）。(4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L能积累更多D—乳酸，是因为其__________（双选）。A．光合作用产生了更多ATP B．光合作用产生了更多NADPHC．有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP D．有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH13．（2022·重庆·统考高考真题）科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP（如图I）。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。(1)制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是________；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持________（填“低温”或“常温”）。(2)在图I实验基础上进行图II实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差，原因是________。(3)为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图III所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是________。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是________。(4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有________（答两点）。14．（2022·江苏·统考高考真题）图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系（①～⑦表示代谢途径）。Rubisco是光合作用的关键酶之一，CO2和O2竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化则产生乙醇酸（C2），C2在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。请都图回各下列问题：(1)图1中，类囊体膜直接参与的代谢途径有___________（从①～⑦中选填），在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是___________。(2)在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的___________在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。(3)将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化，获得曲线a、b（图Ⅱ）。①曲线a，0～t1时（没有光照，只进行呼吸作用）段释放的CO2源于细胞呼吸；t1～t2时段，CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于___________。②曲线b，当时间到达t2点后，室内CO2浓度不再改变，其原因是___________。(4)光呼吸可使光合效率下降20%-50%，科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶，形成了图Ⅲ代谢途径，通过降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作体现了遗传多样性的___________价值。15．（2022·河北·统考高考真题）某品种茶树叶片呈现阶段性白化：绿色的嫩叶在生长过程中逐渐转为乳白色，而后又恢复为绿色。白化期叶绿体内部结构解体（仅残留少量片层结构）。阶段性白化过程中相关生理指标检测结果如下图。回答下列问题：(1)从叶片中分离叶绿体可采用________法。(2)经检测，白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低，其原因是________（写出两点即可）。(3)白化过程中气孔导度下降，既能够满足光合作用对CO2的需求，又有助于减少________。(4)叶片复绿过程中需合成大量直接参与光反应的蛋白质。其中部分蛋白质由存在于________中的基因编码，通过特定的机制完成跨膜运输：其余蛋白质由存在于________中的基因编码。16．（2022·湖北·统考高考真题）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。

【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。回答下列问题：(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会____（填“减小”、“不变”或“增大”）。(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明______________。(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的__________________，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明_____________。(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为__________，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。17．（2022·山东·高考真题）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。分组处理甲清水乙BR丙BR+L(1)光可以