课时冲关14 光合作用的原理及探究历程-【创新教程】2026年高考生物总复习大一轮课时作业（人教版2019 多选）

课时冲关１４　光合作用的原理及探究历程　对应学生用书P３８７ [基础对点练] 一、单项选择题 １．(２０２５􀅰福建福州三中高三第二次月考)下列有 关生命科学研究方法及结论的叙述中,错误 的是 (　　) A．卡尔文用１４C标记的CO２ 供应小球藻进行光 合作用,探明了暗反应中碳的转移途径 B．科学家将伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行嫁 接实验,证明了细胞核决定伞帽的性状 C．科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射３H 标记 的亮氨酸,揭示分泌蛋白合成加工运输的 途径 D．施莱登、施旺建立细胞学说和达尔文的自然 选择学说用的都是不完全归纳法 解析:B　[卡尔文等用１４C标记 CO２,供应小球 藻进行光合作用,然后追踪检测光合作用产物 的放射性,最终探明了 CO２ 中的碳元素在光合 作用的暗反应中转化为有机物中的碳的转移途 径,A 正确;科学家将伞形帽和菊花形帽两种伞 藻进行嫁接实验,证明了伞藻的假根决定伞帽 的性状,B错误;科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞中 注射用３H 标记的亮氨酸,通过追踪同位素的走 向,揭示了分泌蛋白的合成与分泌过程,C 正 确;“不完全归纳法”是合情推理的一种归纳推 理,它是由某类事物的部分对象具有某些特征, 推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推 理.简言之,就是由部分到整体、由特殊到一般 的推理.施莱登、施旺建立细胞学说和达尔文 的 自 然 选 择 学 说 用 的 都 是 不 完 全 归 纳 法, D正确.] ２．(２０２５􀅰河南信阳模拟)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,部分实验记录如图 所示.下列分析正确的是 (　　) A．ac段为光反应阶段,ce段为暗反应阶段 B．S１、S３ 可分别表示光反应释放的 O２ 总量与 暗反应吸收的CO２ 总量 C．黑暗开始后CO２ 吸收速率稳定后又下降,该 段时间内C５ 的含量增加 D．间歇光处理的植物,单位光照时间内光合产 物合成量可能会更大 解析:D　[d点黑暗开始,说明d以后只进行暗 反应阶段,暗反应在有光和无光条件下都可进 行,故ae段均进行暗反应,A 错误;据图可知, 一个光周期内,光反应释放的 O２ 总量＝S１＋ S２,暗反应吸收的 CO２ 总量＝S２＋S３,B错误; 由于光反应时间内产生的 NADPH 和 ATP有 积累,因此黑暗开始后 C３ 可以继续被还原,故 CO２ 吸收速率稳定一段时间后才随着 NADPH 和 ATP被逐渐消耗减少而迅速下降,由于 CO２ 继续与C５ 固定形成C３,而C３ 被还原为C５ 的速 率减慢,因此该段时间内 C５ 的含量减少,C 错 误;从一个光周期来看,“间歇光”在一个光周期 内光反应的产物恰好能被暗反应利用,而持续 光照时间内光反应的产物会有剩余,所以间歇 光使 植 株 充 分 利 用 光 反 应 产 生 NADPH 和 ATP,单位光照时间内光合产物合成量会更大, D正确.] ３．(２０２５􀅰河南信阳模拟)Rubisco催化 CO２ 的固 定,其活性易受低 CO２ 浓度的抑制.为了适应 水中低CO２ 环境,地球上几乎所有水生藻类都 进化出一种称为蛋白核的特殊结构,为 Rubisco 提供浓缩的 CO２,而陆地农作物细胞中通常不 含这种蛋白核,下列推断不合理的是 (　　) A．低 CO２ 浓度抑制 Rubisco的活性进而抑制 光合作用速率 B．高等植物的 Rubisco最可能主要分布在细胞 的叶绿体基质中 C．光合作用过程中Rubisco催化CO２ 的固定需 要 ATP和 NADPH D．导入蛋白核合成基因的农作物可能不存在光 合“午休”现象 解析:C　[Rubisco催化CO２ 的固定,低CO２ 浓 度抑 制 Rubisco的 活 性 进 而 抑 制 光 合 作 用 速 率,A 正确;Rubisco催化 CO２ 的固定,即暗反 应的过程,故高等植物的 Rubisco最可能主要 分布在细胞的叶绿体基质中,B正确;光反应产 生的 ATP和NADPH 参与暗反应过程 C３ 的还 原,光合作用过程中 Rubisco催化 CO２ 的固定 不需要 ATP和 NADPH,C 错误;光合“午休” 现象是由于气孔关闭导致二氧化碳不足造成 的,导入蛋白核合成基因 的 农 作 物 为 Rubisco 提供浓缩的CO２,可能不存在光合“午休”现象, D正确.] ４．(２０２５􀅰江苏镇江高三开学 考)如图为蓝细菌光合作用 部分过程示意图,其中甲表 示细胞结构.下列相关叙 述正确的是 (　　) A．甲为叶绿体,磷脂双分 子层构成其基本骨架 B．过程①可为叶绿素转化光能提供电子 C．除 O２ 外,光反应其他产物均直接参与过程② D．提高水体中CO２ 浓度,可降低蓝细菌中C３/C５ 的值 解析:B　[该生物为蓝细菌,原核生物没有叶绿 体,A 错误;叶绿素转化光能时失去电子,需要 从水中获取电子使水发生分解,B正确;过程② 为 CO２ 的 固 定,该 过 程 不 需 要 光 反 应 产 生 的 ATP和 NADPH 参 与,C 错 误;提 高 水 体 中 CO２ 浓度,则C３ 的含量增加,C５ 含量减少,蓝细 菌中的C３/C５ 值增大,D错误.] ５．(２０２５􀅰江苏盐城五校联考)生物学知识中的 “比值”是一种数学模型,可较为准确的表示生 命过程中两种(个)密切相关的量之间的关系. 下列对各种“比值”变化的描述中错误的是 (　　) A．置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中 外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小 B．种子休眠或农作物越冬时,植物细胞中结合 水/自由水的值变大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３０５􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第二单元　细胞的能量供应和利用 C．对某绿色植物进行遮光处理时,遮光后瞬间 叶绿体中 NADPH/NADP＋ 的值变小 D．运动员在百米冲刺时,CO２ 释放量/O２ 吸收 量的值变大 解析:D　[置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离 的过程中,细胞逐渐失水,外界溶液浓度降低, 细胞液浓度升高,因此外界溶液浓度与细胞液 浓度的比值降低,A 正确;种子休眠或农作物越 冬时,细胞代谢活动较弱,植物细胞中结合水/ 自由水的值变大,B正确;对某绿色植物进行遮 光处理时,遮光后瞬间,光照减弱,光反应产生 的 NADPH 减少,但是暗反应中利用 NADPH 的过程照常进行,并产生 NADP＋ ,故遮光后瞬 间叶绿体中 NADPH 与 NADP＋ 的比值变小, C正确;人体有氧呼吸吸收 O２ 量和释放CO２ 量 相同,而无氧呼吸既不吸收 O２,也不释放 CO２, 因此人在百米冲刺时,CO２ 释放量与 O２ 吸收量 的比值不变,均为１,D错误.] ６．(２０２５􀅰皖豫名校联盟高三联考)我国的历史悠 久,劳动人民积累、总结了大量生产实践经验, 如:①玉米、小麦和水稻收获后晒干了再进仓; ②水稻分蘖(植物在接近地面处发生分枝)后, 在晴天将田中的水排尽并“烤田”;③在果实成 熟季节昼夜温差大的区域种植苹果、西瓜等; ④对农作物进行合理密植,并“正其行,通其 风”;⑤在黏性较大的黄泥巴地里埋入一些作物 秸秆并多施用农家肥;⑥在同一块田上,一定年 限内按一定顺序逐年轮换种植不同作物,即进 行轮种;⑦夏季每天适当对菊花植株进行遮光, 缩短菊花植株的照光时间.下列相关叙述错误 的是 (　　) A．①②③⑤涉及细胞呼吸原理的应用 B．④⑥⑦均涉及光合作用原理的应用 C．④⑤有利于为农作物提供充足的CO２ D．⑥能在一定程度上控制农作物害虫 解析:B　[①粮食作物的种子进仓储存前要尽 量晒干,以减少其自由水含量,抑制其细胞呼吸 速率;②“烤田”是为了增大田泥中的 O２ 含量, 有利于水稻根系进行有氧呼吸,促进根系的发 育;③果实成熟季节,昼夜温差大一点,白天光 合作用旺盛,晚上呼吸作用微弱,有利于果实中 糖类的积累;⑤黏性大的黄泥巴地容易出现土 壤板结现象,透气性差,在其中埋入一些作物秸 秆有利于疏松土壤,便于根系 进 行 有 氧 呼 吸, A 正确;⑦夏季每天适当缩短菊花植株的照光 时间可以让菊花提前开花,这说明光参与调节 植物的生命活动,不是光合作 用 原 理 的 应 用, B错误;④合理密植,“正其行,通其风”,有利于 农作物获得 CO２;⑤多用农家肥有利于疏松土 壤,农家肥经过分解者的分解作用,也能给植物 提供CO２,C正确;⑥不同农作物的主要害虫不 同,每年在相同区域种植相同的农作物可能会 使该农作物的害虫数量较多,而轮种能在一定 程度上控制农作物害虫的数量,D正确.] [素养提升练] 二、不定项选择题 ７．(２０２５􀅰河南安阳高三模拟)植物叶绿体内的部 分代谢过程如图,PSⅠ、PSⅡ是两个光系统. 下列相关分析正确的是 (　　) A．叶绿体类囊体腔中的 H＋ 均来源于水的光解 B．PSⅠ主要参与NADPH的合成,水的光解与PSⅡ 有关 C．类囊体膜两侧的 H＋ 浓度差可以为 ATP合 成提供能量 D．合成的 ATP、NADPH 都能为叶绿体基质中 C３ 的还原提供能量 解析:BCD　[叶绿体类囊体腔中的 H＋ 一部分 来源于水的光解,还可来自叶绿体基质中的 H＋ 通过载体蛋白转运到类囊体腔中,A 错误;由题 图可知,PSⅠ主要参与 NADPH 的合成,水的 光解是在PSⅡ中进行的,B正确;类囊体膜两侧 的 H＋ 浓 度 差 形 成 的 质 子 电 化 学 势 能 可 以 为 ATP的合成提供能量,C 正确;光反应合成的 ATP和 NADPH 都能为叶绿体基质中 C３ 的还 原提供能量,D 正确.] ８．(２０２５􀅰河北实验中学高三开学调研)景天科植 物多生长于沙漠等炎热地区,其特殊的 CO２ 固 定方式为景天酸代谢途径(CAM).景天科植 物夜晚开放气孔吸收 CO２,经过磷酸烯醇式丙 酮酸羧化酶(PEPC)的催化作用,与磷酸烯醇式 丙酮 酸 (PEP)发 生 化 学 反 应 生 成 草 酰 乙 酸 (OAA),OAA经过苹果酸脱氢酶的催化作用, 进一步被还原为苹果酸,转移到液泡中进行储 存.白天,液泡中积累的苹果酸发生转移,运输 到细胞质基质中,CO２ 被释放,进入叶绿体,进 行卡尔文循环生成有机物,关于景天科植物的 说法正确的是 (　　) A．给植物提供１４C标记的１４CO２,１４C先后出现 在PEPC、OAA、苹果酸和有机物中 B．上午１０时,若突然降低外界 CO２ 浓度,叶肉 细胞中C３ 含量短时间内将会下降 C．景天酸代谢途径有利于植物适应干旱环境 D．景天酸植物细胞中固定 CO２ 的物质有 PEP 和C５ 解析:CD　[具有景天酸代谢途径的植物,晚上 气孔开放,１４CO２ 进入细胞后在细胞质基质中与 PEP结合生成 OAA,然后再转化为苹果酸而被 固定.白 天 苹 果 酸 运 出 液 泡 后 放 出１４CO２, １４CO２首先与C５ 结合生成C３,随后C３ 被还原生 成有机物,即１４C 先后出现在 OAA、苹果酸、C３ 和有机物中,A 错误;白天气孔关闭,突然降低 外界 CO２ 浓度对 CAM 植物光合作用无影响, B错误;具有景天酸代谢途径的植物,气孔白天 关闭,可以减少蒸腾作用,夜晚 气 孔 张 开 吸 收 CO２,因此可以适应干旱的环境条件,C正确;景 天科植物夜晚开放气孔吸收 CO２,经过磷酸烯 醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化作用,与磷酸 烯醇式丙酮酸(PEP)发生化学反应生成草酰乙 酸(OAA),景天酸植物细胞中固定 CO２ 的物质 有PEP,CAM 植物也进行卡尔文循环,所以固 定CO２ 的物质有PEP也有C５,D正确.] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４０５􀅰 高考总复习　生物学 　　　　　　 三、非选择题 ９．(２０２５􀅰河北沧州高三月考)植物工厂是通过调 控光照和通风控温等措施进行精细管理的高效 农业生产系统,常采用无土栽培技术利用植物 工厂培植生菜.回答下列问题. (１)光作为一种信号,使植物体内　　　　　　 (一种接受光信号的分子)的结构发生变化,这 一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞 核内,影响　　　　　　,从而表现出生物学 效应. (２)植物工厂进行无土栽培过程中,需适时更换 营养液和定时向营养液中通入空气,主要原因 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (３)植物工厂研究人员对生菜进行了一系列实 验测定,绘制成如图所示曲线. ①该实验的目的是 　. ②在３５℃时,生菜的光合速率与呼吸速率的数 值关系是 　. ③保持其他条件不变,由黑暗转为光照时,短时 间内叶肉细胞中C３ 的含量将　　　. ④合理控制昼夜温差有利于提高生菜产量,原 因是 　. 解析:(１)光作为一种信号,光敏色素是一类色 素—蛋白复合体,接受到光照射时,植物体内光 敏色素的结构发生变化,这一变化的信息会经 过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基 因的表达,从而表现出生物学效应. (２)植物根系吸收了营养液中的矿质元素,导致 营养液成分发生改变,另外植物不同生长发育 阶段需要的矿质元素有差异,需要根据植物生 长发育的需求适时更换营养液,为植物的生长 提供所需的矿质元素,同时减少代谢废物积累; 定时向营养液中通入空气,可增加营养液中的 溶氧量,促进根部细胞的有氧呼吸,从而促进对 矿质元素的吸收. (３)①植物在光下能进行光合作用,在黑暗条件 下只能进行呼吸作用,根据题意和图像可知,该 实验的目的是探究温度对生菜净光合速率与呼 吸速率的影响. ②分析题图可知,在３５ ℃时,生菜的净光合速 率与呼吸速率相等,故总光合速率是呼吸速率 的２倍. ③当其他条件不变,由黑暗转为光照时,光反应 增强,细胞中 ATP和 NADPH 增加,C３ 的还原 加快,而短时间内CO２ 的固定速率不变,因此短 时间内细胞中C３ 的含量将减少. ④白天适当提高温度可以促进光合作用的进 行,让植物合成更多的有机物,而夜晚适当降温 则可以抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,故合 理控制昼夜温差有利于提高作物产量. 答案:(１)光敏色素　特定基因的表达 (２)为了提供植物生长所需的营养和促进植物 根系的有氧呼吸 (３)①探究温度对生菜净光合速率与呼吸速率 的影响　②总光合速率是呼吸速率的２倍 ③减少　④白天适当提高温度可以促进光合作 用的进行,让植物合成更多的有机物,而夜晚适当 降温则可以抑制呼吸作用,减少有机物的消耗 １０．科研工作者对光合作用的研究历经两百余年, 逐步揭示光能转化为化学能的过程.回答下 列问题. (１)视紫红质是光能驱动的质子泵,可以逆浓 度梯度跨膜转运 H＋ .研究人员把视紫红质和 ATP合成酶构建到一个磷脂双分子层囊泡 上,如图(a)所示,向囊泡悬浮液中添加 ADP 和 Pi,并 进 行 光 照,随 即 观 察 到 ATP 迅 速 合成. ①该实验主要模拟了光合作用中 　 阶段的部分过程.在叶绿体中,此过程发生的 场所是　　　　　. ②如果囊泡膜发生破损,则光照时 ATP　　 (填“能”或“不能”)大量合成,原因是 　. (２)研究人员从植物叶片中提取完整叶绿体, 向叶绿体悬浮液中通入１４CO２,在一定的反应 条件下检测３－磷酸甘油酸(C３)和核酮糖－１, ５－二磷酸(C５)中放射性强度的变化,结果如 图(b),物质 A 为　　　.一段时间内物质 B 放射性强度不变,造成该现象的原因是 　. 解析:(１)①光合作用包括光反应和暗反应两 个阶段,光反应阶段会发生水的光解和 ATP 的生成,该实验向囊泡悬浮液中添加 ADP和 Pi,并进行光照,随即观察到 ATP迅速合成, 故该实验主要模拟了光合作用中光反应阶段 的部分过程;在叶绿体中,此过程发生的场所 是类囊体薄膜(基粒). ②结合图a可知,ATP的合成需要 H＋ 浓度势 能,如果囊泡膜发生破损,H＋ 浓度梯度不能维 持,无 法 为 ATP 合 成 提 供 能 量,故 光 照 时 ATP不能合成. (２)暗反应过程首先发生 CO２ 的固定,即 CO２ 和C５ 结合形成两分子的 C３,C３ 利用光反应产 生的 NADPH 和 ATP被还原,分析图b,向叶 绿体悬浮液中通入１４CO２,在一定的反应条件 下检测３－磷酸甘油酸(C３)和核酮糖－１,５－ 二磷酸(C５)中放射性强度的变化,A 物质随时 间延长变多,B 物质基本不变,则 A 为 C３;分 析题图,没有光照,无法为 C５(核酮糖－１,５－ 二磷酸)的生成提供 ATP(能量)和 NADPH, 故一段时间内物质B放射性强度不变. 答案:(１)①光反应　类囊体薄膜(基粒) ②不能　 H＋ 浓度梯度不能维持,无法为 ATP 合成提供能量 (２)C３　没有光照,无法为 C５(核酮糖－１,５－ 二磷酸)的生成提供 ATP(能量)和 NADPH 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５０５􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第二单元　细胞的能量供应和利用