训练(十三) 光合作用的影响因素及其应用（学生用书Word）-【高考领航】2026年高考生物大一轮复习学案

训练(十三)　光合作用的影响因素及其应用 (建议用时：50分钟　满分：45分) (选择题1～7题每题2分，8～9题每题3分，共20分) [基础巩固] 1．(2024·广西适应性测试)在华南地区秋冬种植的白菜、油菜等蔬菜，引种到西北高原地区夏季种植，常会生长得更加旺盛，导致这种现象的原因不包括(　　) A．光照时间长让植物有更多的光合作用时长 B．光照强度大使植物具有更高的光合速率 C．紫外线吸收增加使植物光合作用强度增大 D．昼夜温差更大有利于光合作用产物的积累 2．(2025·湖北黄石联考)植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系，作物采用无土栽培的技术。生菜是植物工厂常年培养的速生蔬菜。下列有关植物工厂中对生菜培养的说法，正确的是(　　) A．培养过程中需要定时向营养液中通入空气，主要目的是为光合作用提供CO2 B．同等强度下使用白光比红光更有利于生菜光合作用制造有机物 C．培养过程中需要定期更换营养液，主要目的是保证无机盐的供应 D．合理的控制温度可以提高生菜的光补偿点，有利于增产 3．(2025·湖北黄冈调研)将某植物置于密闭的容器中，测量其单位时间内CO2的吸收量与光照强度、温度等的关系，结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．与17 ℃相比，22 ℃条件下呼吸速率更大 B．当植物缺镁时，B点向左移，E点向左下方移 C．植物在C、D两点时光合作用合成有机物的量相同 D．限制E点光合速率的主要因素是光照强度和温度 4．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200 μL·L-1时，温度对光合速率的影响小 D．10 ℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续增大 5．(2025·河北衡水模拟)如图为某农作物光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日变化相同，则据图分析错误的是(　　) A．在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象 B．曲线Ⅱ波谷的形成与气孔有关 C．适时进行灌溉可以缓解该农作物光合作用的“午休”程度 D．导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是土壤含水量 6．(2025·湖南岳阳模拟)在25 ℃条件下探究某品种玉米光合速率的影响因素，不考虑光照、施肥和土壤含水量对呼吸速率的影响，实验结果如图。据图分析下列有关说法正确的是(　　) A．与B点相比，D点叶绿体中ATP和NADPH生成速率更慢 B．光照强度为800 Lux是玉米在25 ℃条件下的光饱和点 C．与G点相比，制约C点时光合作用强度的因素有土壤含水量和光照强度 D．在土壤含水量为40%～60%的条件下，施肥或增大光照强度均能有效促进光合作用 7．(2025·广东深圳检测)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是(　　) 图1 图2 A．t2比t1具有更高的光饱和点 B．t1比t2具有更低的光补偿点 C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关 D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大 [能力提升] 8．(2025·重庆巴蜀检测)低温冷害是我国北方玉米高产的主要限制因素，如图为低温胁迫下PKN(一种抗冷剂)处理对玉米幼苗光合作用的影响结果。下列叙述错误的是(　　) A．玉米幼苗细胞中的叶绿素分布在类囊体薄膜上，提取叶绿素时需用无水乙醇 B．冷害会导致叶片缺绿或黄化，可能的原因是低温使叶绿素分解加速或合成变慢 C．PKN可通过减缓叶绿素含量和气孔导度的下降，减缓净光合速率的下降 D．在实验时间内，低温胁迫天数越长，细胞中有机物的含量越低 9．(2025·山东菏泽模拟)叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响，甲、乙、丙三组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2 供应给各组保留的叶片进行光合作用。下列叙述不正确的是(　　) 项目 甲组 乙组 丙组 库源比 1/2 1/4 1/6 净光合速率/(μmol· m-2·s-1) 9.31 8.99 8.75 果实中含13C光合产物/mg 21.96 37.38 66.06 单果重/g 11.81 12.21 19.59 A．该实验的自变量是库源比，观测指标有净光合速率、果实中含13C光合产物、单果重 B．用13CO2的原因是其只能研究光合产物从源分配到库的生成过程 C．实验结果表明，库源比降低，单果重量增加，原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多 D．实验中净光合速率可用单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量表示 10．(13分)(2025·广东广州检测)水稻是我国重要的粮食作物。研究人员为研究土壤的干旱程度对植物光合作用影响的机制，以某水稻品种为材料在自然干旱的条件下进行实验，结果如图1所示，回答下列问题： 得分 图1 (1)实验期间，各组________________________(答出两点即可)等实验条件应保持一致。实验操作中会重复处理多组，目的是_______________________________。 (2)根据图示，在干旱胁迫下，随着胁迫时间的延长，水稻植株的气孔的变化有利于__________________________________，从而响应干旱胁迫。研究发现，干旱严重时，细胞内水分亏损还会导致叶绿体超微结构破坏，使得类囊体薄膜上的________________减少，从而直接影响光反应。 (3)为研究干旱对水稻耐热性的影响，科学家将相同的水稻种子分别置于正常条件(CK)、单一高温条件(H)和干旱—高温交叉条件(DH，先干旱后高温)下萌发，测定其幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度，结果如图2所示： 图2 依据图2中的结果，结合光合作用原理分析，导致H组净光合速率显著降低的原因是______________________________________________。 DH组净光合速率降低不显著，推测对水稻进行适度的干旱预处理，________(填“有利于”或“不利于”)提高水稻的耐热性。 11．(12分)(2025·湖南师大附中月考)水分和CO2浓度都是影响光合速率的重要因素。黄腐酸(FA)是易溶于水的小分子物质，参与调控植物的耐旱性。科研人员采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件探究FA(700 mg·L-1)对黄瓜叶片光合作用的影响。下表为干旱处理5 d后测定的相关生理指标。PEG及FA等处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 得分 处理 净光合 速率/ (μmol ·m-2 ·s-1) 叶绿素 含量/ (mg· g-1) 气孔导 度/ (mmol ·m-2·s-1) 胞间 CO2浓 度/(μL ·L-1) Rubisco活性/ (nmol ·min-1·g-1) 对照 22.9 24.2 605 351 172 PEG －0.69 14.7 34 505 78 PEG ＋ FA 11.7 20.3 108 267.8 119 注：Rubisco参与CO2固定。 (1)黄瓜进行光合作用暗反应的场所在______________，该过程需要光反应产生的____________为其提供能量。 (2)黄瓜叶肉细胞中光合色素分布于__________上，其中叶绿素主要吸收______________光，为了测定叶片中叶绿素的含量，需要先对光合色素进行提取，提取时需要加入______________以溶解色素。 (3)据表分析，干旱条件下喷施一定浓度的FA可以提高暗反应速率的原因是_______________________________。 (4)在叶绿体中叶绿素水解酶与叶绿素是单独分布的。干旱会导致叶绿体大量变形、基粒片层完全解体，使光合速率降低，据此分析，FA可通过__________________________提高光反应速率，进而提高黄瓜的净光合速率。 答案与精析 训练(十三)　光合作用的影响因素及其应用 1．C　西北高原地区夏季种植，光照时间长，植物有更多的光合作用时长，A不符合题意；西北高原地区夏季种植，光照强度大，植物具有更高的光合速率，B不符合题意；一般情况下，光合色素吸收的是可见光，而紫外线是不可见光，植物不吸收，C符合题意；西北高原地区夏季种植，昼夜温差大，白天温度高，光合作用强，夜间温度低，呼吸作用弱，有利于有机物的积累，D不符合题意。 2．C　培养过程中需要定时向营养液中通入空气，主要是为根部提供O2，保证根部细胞的有氧呼吸，A错误；同等强度下植物对红光和蓝紫光的利用率比其他单色光更高，白光中红光和蓝紫光只占一部分，能用于生菜光合作用的有效光弱于红光，B错误；培养过程中定期更换营养液可以补充无机盐，C正确；合理的控制温度可以降低生菜的光补偿点、提高光饱和点，进而有利于增产，D错误。 3．A　当光照强度为0时，不能进行光合作用，即曲线与纵轴的交点，据图可知，与17 ℃相比，22 ℃条件下呼吸速率更大，A正确；植物缺镁时，叶绿素无法合成，光合作用下降，一般不影响呼吸作用，B点时光合速率等于呼吸速率，此时要增大光照强度才能弥补缺镁引起的光合速率下降，因此B点向右移，E是光饱和点，E点向左下方移，B错误；实际光合速率等于净光合速率＋呼吸速率，植物在C、D两点净光合速率相同，但22 ℃条件下呼吸速率更大，因此植物在C、D两点时光合作用合成有机物的量不相同，C错误；据图可知，E点已经达到光饱和点，光照强度此时不是限制因素，此时限制E点光合速率的主要因素是温度和二氧化碳浓度，D错误。 4．D　分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最大值，之后随着温度的继续升高而减小，A不符合题意。分析题图可知，当CO2浓度为200 μL·L-1时，最适温度为25 ℃左右；当CO2浓度为370 μL·L-1时，最适温度为30 ℃左右；当CO2浓度为1000 μL·L-1时，最适温度大于CO2浓度为370 μL·L-1时的最适温度，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高，B不符合题意。分析题图可知，当CO2浓度为200 μL·L-1时，光合速率随温度的升高变化程度不大，在温度升高时，光合速率在10 μmol CO2·m-2·s-1附近波动，所以表明CO2浓度为200 μL·L-1时，温度对光合速率影响小，C不符合题意。分析题图可知，10 ℃条件下，CO2浓度为200 μL·L-1至370 μL·L-1时，光合速率有显著提高，而370 μL·L-1至1000 μL·L-1时，光合速率无明显的提高趋势，而且370 μL·L-1时与1000 μL·L-1时的光合速率数值接近，所以不能表明10 ℃ 条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续增大，D符合题意。 5．D　导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是光照强度，导致曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应光合速率不同的主要因素是土壤含水量，D错误。 6．D　与B点相比，D点光照强度增大，光反应增强，叶绿体中ATP和NADPH生成速率更快，A错误；光照强度增大，光合速率可能会继续升高，光照强度为800 Lux不一定是玉米在25 ℃条件下的光饱和点，B错误；与G点相比，制约C点时光合作用强度的因素是土壤含水量，C错误；在土壤含水量为40%～60%的条件下，施肥或增大光照强度，光合速率均增大，因此施肥或增大光照强度均能有效促进光合作用，D正确。 7．D　正常光照条件下，三者的叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同，造成叶绿体相对受光面积的不同，从而影响光合速率，在一定范围内，随着光照强度的增加，三者的光合速率也增加，当光照强度足够大时，三者都达到最大光合速率，故三者光合速率的差异不会随着光照强度的增加而变大，D错误。 8．D　净光合速率反映的是单位时间内有机物的净积累，由图可知，在实验时间内，低温胁迫天数越长，植物单位时间内有机物的积累量越低，但是细胞中总的有机物的含量是逐渐增加的，D错误。 9．B　本题研究不同库源比对叶片光合作用和光合产物分配的影响，自变量为库源比，即果实数量与叶片数量比值；因变量为光合作用以及光合产物分配情况，A正确。用13CO2 的原因不仅可以研究光合产物从源分配到库的生成过程，也能研究净光合积累有机物的量，B错误。根据表格数据可知，库源比降低，单果重量增加，原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，C正确。净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，因此，可用单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2 量表示，D正确。 10．解析：(1)由题干可知，本实验目的是研究干旱胁迫对植物光合作用的影响，干旱胁迫天数为本实验的自变量。实验的无关变量应保持一致，如光照强度、光照时间、CO2浓度等。为了遵循实验设计的平行重复原则，减小实验误差和偶然性因素对实验结果的影响，增加实验结果的可靠性，每个组别都要进行多次重复处理。(2)分别检测不同时间水稻叶片的气孔导度，发现随着土壤相对含水量降低，气孔导度变小，可以减少水分的蒸发，响应干旱胁迫。光反应过程需要色素和酶的参与，色素和酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上。因此干旱严重时，细胞内水分亏损还会导致叶绿体超微结构破坏，使得类囊体薄膜上的光合色素(和酶)减少，从而直接影响光反应。(3)H组叶绿素含量最低，叶绿素具有吸收、传递、转化光能的作用，光反应速率降低，光合速率降低。同时高温导致气孔关闭，影响了暗反应速率。分析表格数据可知，用干旱—高温交叉条件处理时水稻的叶绿素含量及净光合速率、气孔导度下降幅度较H组均较小，推测对水稻进行适度的干旱预处理，有利于提高水稻的耐热性。 答案：(1)光照强度、光照时间、CO2浓度　减小实验误差，增加实验结果的可靠性　(2)减少水分的散失　光合色素(和酶)等　(3)叶绿素含量下降，光反应速率下降；气孔关闭，二氧化碳吸收不足，导致暗反应下降　有利于 11．解析：(1)光合作用暗反应的场所在叶绿体基质，该过程需要光反应产生的ATP和NADPH为其提供能量。(2)光合色素有叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)、类胡萝卜素(包括叶黄素和胡萝卜素)，分布在类囊体薄膜上，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，为了测定叶片中叶绿素的含量，需要先对光合色素进行提取，提取时需要加入无水乙醇，以溶解色素。(3)分析表格可知，PEG＋FA组与PEG组相比，气孔导度上升，胞间CO2浓度利用增加，Rubisco活性上升，因此干旱条件下喷施一定浓度的FA可以提高暗反应速率的原因是FA增大了气孔导度，胞间CO2浓度利用增加，Rubisco活性增强。(4)在叶绿体中叶绿素水解酶与叶绿素是单独分布的，干旱会导致叶绿体大量变形、基粒片层完全解体，叶绿素水解酶与叶绿素接触，将叶绿素分解，导致叶绿素含量降低，加入FA后叶绿素含量比不加FA的高，说明FA可能降低了叶绿素水解酶的活性，避免叶绿素被水解，提高光反应速率，进而提高黄瓜的净光合速率。 答案：(1)叶绿体基质　ATP和NADPH　(2)类囊体薄膜　红光和蓝紫　无水乙醇　(3)FA增大了气孔导度，胞间CO2浓度利用增加，Rubisco活性增强　(4)降低叶绿素水解酶活性 学科网（北京）股份有限公司 $