第13课 光合作用-【提分宝典】2026年新高考生物一轮全考点普查与练习

学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第13课 光合作用 普查与练习131 光合作用 六组题学透 1,捕获光能的色素和结构 (1)(多选)(2026汇编，3分)下列关于高等植物叶绿体及分布其中的色素的叙 述，不正确的是() A,氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素(2023全国川真题) B.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰(2023 全国川真题) C,黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是叶绿素合成受阻引起的 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 E,秋天叶片变黄或变红的原因是叶绿素在低温下分解，叶片呈现类胡萝卜素的颜 色 F,类囊体薄膜上和叶绿体基质中有许多进行光合作用所必需的酶 G,温室种植蔬菜时应选用无色透明的玻璃，不应使用红色或蓝紫色的玻璃 H.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上(2023全国Ⅱ真题) (1)答案：DE 解析：叶绿素的组成元素有碳、氢、氧、氮和镁，因此氮元素和镁元素是构成叶 绿素分子的重要元素，故A项正确，不符合题意。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光， 用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，故B项 正确，不符合题意。叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，没有光照而 导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，故C项 正确，不符合题意。叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光，而对绿光的吸收较 少，反射多，因此叶片呈现绿色，故D项错误，符合题意。秋天叶片变黄是因为 低温使叶绿素遭到破坏，叶片呈现出类胡萝卜素的颜色，变红则是因为液泡中花 青素的颜色，故E项错误，符合题意。光合作用光反应阶段是在类囊体薄膜上进 行的，暗反应阶段是在叶绿体基质中进行的，两个阶段都需要特定的酶催化，因 此类囊体薄膜上和叶绿体基质中有许多进行光合作用所必需的酶，故F项正确， 不符合题意。叶绿体色素对红光和蓝紫光吸收最多，但也吸收其他光，红色、蓝 紫色的玻璃分别能透过红光、蓝紫光，而无色透明的皱璃能透过红光和蓝紫光， 以及光合色素吸收较少的其他光，因此温室种植蔬菜时，应选用无色透明的玻璃， ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 6ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 使植株的光合效率最高，故G项正确，不符合题意。光合作用光反应需要光合色 素吸收光能，该反应的发生场所是类囊体薄膜，因此叶绿素和类胡萝卜素存在于 叶绿体中类囊体的薄膜上，故H项正确，不符合题意。 2.光合作用的过程 a.光合作用的过程分析 (2)（多选)(2026汇编，3分)如图为叶绿体的结构与功能示意图，下列说法错 误的是() 0 CO H,0 A,结构A中的能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能 B.供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C,→甲 C,光合作用过程中ADP和Pi从B向A处移动 D.NADPH产生于B处，在暗反应中起还原作用 E.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量 (2)答案：DE 解析：分析题图可知，A是由类囊体堆径而成的基粒，类囊体薄膜是光反应发生 的场所，B是叶绿体基质，是暗反应发生的场所，甲是光合作用生成的糖类物质。 光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能是在类囊体薄膜上进行的，发生在光 合作用的光反应阶段，故A项正确，不符合题意。图中甲表示(CH2O),根据暗 反应过程可知，暗反应中供给4CO2,放射性出现的顺序为CO2一C3一(CH2O), 故B项正确，不符合题意。光合作用过程中，光反应合成ATP,暗反应消耗ATP, 因此ADP和Pi从B处向A处移动，故C项正确，不符合题意。NADPH产生于 A处的光反应阶段中，在B处暗反应阶段中起还原作用，故D项错误，符合题意。 水在叶绿体中分解产生氧气需要光能，但不需要ATP提供能量，故E项错误，符 合题意。 b.环境骤变对光合作用相关物质含量变化的影响 ·独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 52Xxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 (3)(北京高三专题练习，2分)如图是各种环境因素影响黑藻光合速率变化的 示意图。下列相关叙述正确的是() ◆光合速率 黑暗 充C0. 充足恒 定光照 (弱光) 马4时间 注：箭头所指为处理开始时间。 A,若在前充CO2,则暗反应速率将显著提高 B.(~2,光反应速率显著提高而暗反应速率不变 C,专~t4,叶绿体基质中NADPH的消耗速率提高 D.4后短暂时间内，叶绿体中C/C比值下降 (3)答案：C 解析：4之前光照较弱，光合速率较慢，限制因素为光照强度，若在1前充CO2, 则暗反应速率也不会显著提高，故A项错误。一，光反应速率显著提高，产生 的NADPH和ATP增加，导致暗反应速率也增加，故B项错误。3~t4,CO2浓度 增加，叶绿体基质中生成的C,增加，因此消耗NADPH的速率提高，故C项正确。 t后短暂时间内，由于缺少光照，ATP和NADPH合成减少，还原C的速率减慢， 但短时间内暗反应过程几乎不变，C仍会与CO2结合生成C,因而叶绿体中C 与C,比值将上升，故D项错误。 3.影响光合作用的因素及应用 a.光照强度对光合作用的影响 (4)(2023北京真题，2分)在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速 率的影响如图。对此图理解错误的是() ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 52Xxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 50 高光强 40 10u 30 20 低光强 10 0 CP CP 0 10 20 30 40 叶温（℃） A.在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B.在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C.在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D.图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 (4)答案：C 解析：分析题意可知，本实验的自变量为光照强度和叶温，因变量为CO2吸收速 率。CO2吸收速率代表净光合速率，在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下 降的原因是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，故A项正确，不符合愚 意。在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高的主要原因是叶温升高，光合酶的 活性增强，故B项正确，不符合题意。CP点代表呼吸速率等于真正光合速率，此 时植物可以进行光合作用，故C项错误，符合题意。图中M点处CO2吸收速率最 大，即净光合速率最大，也就是真正光合速率与呼吸速率的差值最大，故D项正 确，不符合题意。 (5)(2023山东真题，10分)当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应 阶段的PSⅡ复合体(PSⅡ)造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强 度减弱。细胞可通过非光化学淬灭(NPQ)将过剩的光能耗散，减少多余光能对 PSⅡ的损伤。己知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ 的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验， 结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对 二者的PSⅡ均造成了损伤。 ·独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 52xXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 突变体 野生型 黑暗 强光照射 黑暗 ①该实验的自变量为 该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 (答出2个因素即可)。 ②根据本实验， (填“能”或“不能”)比较出强光照射下突变体与野生型 的PSⅡ活性强弱，理由是 ③据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 (填“多”或“少”)。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原 因是 (5)答案：①光照的有无、拟南芥植株类型(2分)CO2浓度、温度、水（答 出2个因素即可)(2分)②不能(1分)强光照射下，突变体的NPQ强度高， 光损伤小，但无H蛋白，不能修复；野生型的NPQ强度低，光损伤大，但有H 蛋白，能修复(2分)③少(1分)突变体NPQ强度相对值高，PSⅡ系统损 伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多，可为暗反应提供物 质和能量(2分) 解析：①分析题意可知，该实验的实验材料为拟南芥的野生型和H基因缺失突变 体，实验中，对实验材料的处理有黑暗和强光照射两种，因此该实验的自变量有 光照的有无、拟南芥植株类型。影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、 温度和水分等。 ·独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ②由题意知，NPQ可以减少强光对PSⅡ的损伤。据图分析，强光照射下突变体的 NPQ强度相对值比野生型的高，说明突变体能更好地减少强光对PSⅡ复合体造成 的损伤，但是突变体无H蛋白，对损伤的PSⅡ不能进行修复。强光照射下野生型 的NPQ强度相对值比突变体的低，减少强光对PSⅡ的损伤的能力低，但是野生 型含有H蛋白，可以对损伤的PSⅡ进行修复。综合两方面可知，本实验不能确定 强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。 ③与野生型相比，强光照射下突变体中NPQ强度相对值较高，由于实验中强光照 射时对野生型和突变体光照的强度相同，而PQ能将过剩的光能耗散，说明强光 照射下突变体中流向光合作用的能量减少。突变体的NPQ强度大，能够减少强光 对PSⅡ的损伤，导致突变体的PSⅡ活性高，光反应产物多，能为暗反应提供较多 的NADPH和ATP,促进暗反应的进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。 b.CO2浓度对光合作用的影响 (6)(北京海淀区模拟，2分)为研究CO2浓度增加对植物光合作用速率的影响， 科研人员测定了三种环境条件下植物的光合速率，实验中保证充足的水分供应。 据图可知，下列叙述合理的是() 40 .2w.jourr 8 10 大豆甘薯花生水稻棉花作物种类 ▣甲组：大气C0,浓度(375μmol·mol)、30天 ▣乙组：C0,浓度倍增(750μmml·mol1)、30天 ☐丙组：C0,求度倍增(750μmml·malH)、60天 恢复为大气C0,浓度(375mol·m)、7天 A.本实验的自变量为作物种类及不同的CO2浓度 B.只记录晴天中午光照充足时的数据，阴天数据可以忽略 C.CO2浓度倍增但光合作用速率没有倍增，仅是因为ATP和NADPH不足 D,本实验可为应对温室效应加剧而采取“碳中和”政策的必要性方面提供支持 (6)答案：D 解析：分析题图可知，本实验的自变量为作物种类、不同的CO2浓度及培养时间， 故A项不符合题意。科学实验中，要做到如实全面地记录实验数据，不能只记求 晴天中午光照充足时的数据，故B项不符合题意。图中乙组的光合作用速率比甲 ·独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 组高，但并未高出一倍，说明在CO2浓度倍增时，光合作用速率并未发生倍增， 此时限制光合作用速率增加的主要因素可能是温度、光照强度或有机物积累较多 等，还可能是作物长期处于高CO2浓度环境引起固定CO2的酶的活性降低，故C 项不符合题意。丙组在CO2浓度倍增的环境中培养了60天，然后恢复为大气CO2 浓度并培养7天，但是其光合速率低于甲组（提供的是大气C○2浓度），说明植物 长期处于高CO2浓度的环境中，光合速案会降低，因此本实验可为应对温室效应 加剧而采取“碳中和政策的必要性方面提供支持，故D项符合题意。 c,温度对光合作用的影响 (7)(北京经典真题，2分)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后， 测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果 如图。由图不能得出的结论是() 4 略 CT植株 HT植株 0 10 20304050 叶片温度（℃） -1日 A,两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B.35C时两组植株的真正（总）光合速率相等 C.50©℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D.HT植株表现出对高温环境的适应性 (7)答案：B 解析：由图可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近3 mmol.cm-2s1,故A项不符合题意。CO2吸收速率代表净光合速率，而真正（总） 光合速率=净光合速率+呼吸速率。图中35℃时两组植株的净光合速率相等，但 呼吸速率未知，因此无法比较35©℃时两组植株的真正（总）光合速率，故B项符 合题意。50C时HT植株的净光合速率大于0，说明能积累有机物，而CT植株的 净光合速率等于0，说明不能积累有机物，故C项不符合题意。在较高的温度下， HT植株的净光合速率仍大于O,能积累有机物进行生长发有，体现了HT植株对 独家授权侵权必究 告 学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 bXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 高温环境的适应性，故D项不符合题意。 d.水分对光合作用的影响 (8)(湖南怀化联考，2分)为探究不同灌溉处理对夏季菠菜光合作用的影响， 某科研小组进行了有关实验，实验结果如图所示。下列说法不正确的是() 18 。一对照 16 。一低灌溉 14 12 中灌溉 10 8 6 ◆ 2 架 0 7:00 9.0011:0013.0015.0017.00时间(h)） A,若对菠菜进行高灌溉处理，则同一时间的光合速率会最高 B.9点时，与实验组相比，对照组光反应产生的NADPH和ATP最少 C.11点时，低灌溉处理能维持叶片的水分含量，避免气孔的关闭 D.11点时，中灌溉处理组的气孔开放程度可能最大 (8)答案：A 解析：对菠菜进行高灌溉处理，可能会使水过多导致植物根系有氧呼吸过程受阻， 甚至导致根细胞死亡，因此同一时间的光合速率不一定会最高，故A项错误，符 合题意。由图可知，9点时，对照组的光合速率最低，因此此时产生的NADPH和 ATP量最少，故B项正确，不符合题意。I1点时，与对照组相比，低灌溉处理组 的光合速率较高，说明该处理能避免气孔的关闭，故C项正确，不符合题意。11 点时，中灌溉处理组比低灌溉处理组光合速率高，原因可能是中灌溉处理组的气 孔开放程度更大，固定CO2形成C3的速率更快，进而提高了光合速率，故D项 正确，不符合题意。 e,气孔导度对光合作用的影响 (9)(2023江苏真题，12分)气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔 运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分 的结构和物质代谢途径。a~d表示场所。请回答下列问趣： ·独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 52Xxk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 +++ K ATP 叶肉细胞 ADP -K 泡 a 还原 PEP 孔 OAA ATP :G6P 蔗糖 ONTT 蔗糖 :AHA:质子系 淀粉 :G6P:6-磷酸萄萄糖 :Mal:苹果酸 :NTT:ATP转运载体 OAA:草酰乙酸 :PEP:磷酸烯醇式丙酮酸 保卫细胞 !TP:磷酸丙糖 图1 ①光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在 (从a~d中选填)：NADPH 可用于CO2固定产物的还原，其场所有 (从a~d中选填)。液泡中与气 孔开闭相关的主要成分有HO、 (填写2种)等。 ②研究证实气孔运动需要ATP,产生ATP的场所有 (从a~d中选填)。 保卫细胞中的糖分解为PEP,PEP再转化为 进入线粒体，经过TCA循环 产生的 最终通过电子传递链氧化产生ATP。 ③蓝光可刺滋气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA,消耗ATP将H+泵出 膜外，形成跨膜的 ，驱动细胞吸收K+等离子。 ④细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA,并进一步转化成Mal,使细胞 内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞，促进气孔张开。 ⑤保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细 胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体tt1(叶绿体失去运入 ATP的能力)保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2。下列相关叙 述合理的有 ·独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅+正版资源 52Xxk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 40 □wT图ntl () 20 0 2 黑暗结束 光照时长(h) 图2 A,淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP B.光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关 C.光照条件下突变体nt1几乎不能进行光合作用 D.长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉 (9)答案：①d(1分)ad(1分)K+和Mal(2分)②abd(1分)丙酮 酸(1分)NADH(1分)③H+浓度差(H+电化学梯度)(1分)④吸水(1 分)⑤ABD(3分) 解析：①分析题图可知，a表示细胞质基质，b表示线粒体，c表示液泡，d为叶 绿体。d叶绿体是光合作用的场所，光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在d 叶绿体的类囊体膜上：CO2固定产物C,和OAA的还原过程发生在叶绿体基质和 细胞质基质中，即ad中。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有HO、K+和Mal 等，其中K+和Ml影响细胞液的渗透压，进而影响保卫细胞的吸水能力，影响 气孔的开闭。 ②产生ATP的场所有细胞质基质、b线粒体、d叶绿体。保卫细胞中的糖分解为 PEP,PEP再转化为丙铜酸进入线粒体，经过TCA循环产生的NADH最终通过电 子传递链氧化产生ATP。 ③蓝光可刺滋气孔张开，其机理是蓝光激活顾膜上的AHA,消耗ATP将H+泵出 膜外，形成跨膜的H+浓度梯度，并提供电化学势能驱动细胞吸收K+等离子，进 而提高细胞液浓度，促进细胞吸水，使气孔张开。 ·独家授权侵权必究