2026届高三生物一轮复习核心素养测评 第三单元 第13讲　影响光合作用的因素及应用

**基本信息** 以影响光合作用的内外因素为核心，通过实验探究、曲线分析、农业实践等题型构建“原理-应用-拓展”的知识逻辑链，强化生命观念与科学思维的综合运用。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |实验探究|题1、9|实验变量分析与思路设计|自变量控制与因变量检测的科学方法，体现探究实践素养| |曲线分析|题3、4、8|多因素对光合速率的影响曲线解读|光照强度、CO₂浓度等环境因素的协同作用，培养科学思维| |实际应用|题2、7|农谚解释与农业措施效果分析|光合作用原理在生产中的具体应用，落实态度责任| |特殊生物代谢|题5、6|蓝细菌、硝化细菌的光合/化能合成作用分析|自养生物能量转换机制，深化生命观念中的物质与能量观|

核心素养测评 第三单元 第13讲　影响光合作用的因素及应用 (40分钟　38分) 一、选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.水蕴草原产于南美洲,近年来已成为亚洲地区池塘、河流等水域中的常见野生植物之一。某生物兴趣小组将长势相近的水蕴草均分成甲、乙两组,用如图实验装置进行实验,定时记录倒置的试管顶端的气体量。该实验的目的是(　　) A.探究环境温度对光合速率的影响 B.探究光照强度对光合速率的影响 C.探究环境温度对呼吸速率的影响 D.探究光照强度对呼吸速率的影响 【解析】选A。从实验装置中看出,实验的自变量为温度(15 ℃、30 ℃)不同,因变量为产生的气体量,该气体是光合作用产生的氧气,因此实验可探究环境温度对光合速率的影响,A正确;两装置中的灯源与水蕴草距离相等,因此光照强度相同,故不能探究光照强度对光合速率的影响,B错误;若要测定植物的呼吸速率,应将实验装置放在黑暗条件下,以排除光合作用对实验结果的影响,图示两个装置均有光源,因此不能探究环境温度对呼吸速率的影响,且光照强度在实验中属于无关变量,C、D错误。 2.(2026·梅州联考)我国是一个农业大国,几千年来中国人民利用勤劳和智慧创造了无数辉煌,在农业上积累了丰富的经验,许多经验被编成了通俗易懂的谚语广为流传,下列有关农谚的解释错误的是(　　) A.“勤除草,谷粒饱”,减少杂草与农作物之间对阳光和空间等资源的竞争,可增加产量 B.“人在屋里热得跳,稻在田里哈哈笑”,温度通过影响酶的活性来影响光合作用 C.“疏禾有谷粜,密禾捞柴烧”,合理密植有利于提高光合速率,从而提高产量 D.“白天热来夜间冷,一棵豆儿打一捧”,昼夜温差大,导致作物落花落果,减少产量 【解析】选D。除草可减少杂草与农作物的竞争,使农作物获取更多阳光和空间等资源,促进生长,增加产量,A正确;温度通过影响酶的活性来调控光合速率,高温可能增强酶的活性(在适宜范围内),B正确;合理密植通过增加光合作用面积提高光能利用率,从而提高光合速率(单位叶面积的光合效率),提高产量,C正确;昼夜温差大时,白天光合作用强,夜间呼吸作用弱,有机物积累多,产量应增加,而非因落花落果减少产量,D错误。 3.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 lx是玉米在25 ℃条件下的光饱和点 C.与G点相比,制约C点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 【解析】选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 lx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点光合作用强度的因素有土壤含水量,没有光照强度,C点与G点光照强度相同,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。 4.光合作用是自然界最重要的化学反应之一,光合作用的限制因素有内因和外因两个方面,外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度,如图是实验人员测得的光吸收对单个叶片光合速率的影响。下列相关叙述不正确的是(　　) 注:光极限是指光合作用吸收CO2量随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。 CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。 A.大田作物群体对光能的利用与单个叶片不同,对应的光极限范围应该更大 B.达到CO2极限时,限制光合速率的因素可能是CO2浓度或温度 C.在光合作用最适温度下适当升温,若呼吸速率增大,光补偿点可能左移 D.实际生产中施肥过多会影响植物吸水,施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成 【解析】选C。大田作物群体对光能的利用更充分,光饱和点较单个叶片更向右偏移,故光极限范围会增大,A正确;达到CO2极限时,曲线趋于水平说明限制因素不再是光吸收(光照强度),可能是其他外界因素,比如温度或CO2浓度,B正确;在光合作用最适温度的基础上升高温度,若呼吸速率增大,但是光合速率下降,光补偿点应该右移,C错误;合成叶绿素和相关的酶需要根吸收的矿质元素,但实际生产中施肥过度会造成土壤溶液浓度过大,植物吸水困难,甚至失水,D正确。 5.地木耳是一种可食用耐旱蓝细菌,具有高蛋白低脂肪的特点。为探究盐胁迫对地木耳的影响,做了相关实验,结果如图。下列叙述错误的是(　　) A.随着NaCl浓度的提高,光转化效率的总趋势是下降 B.地木耳叶绿体类囊体膜上进行光转化 C.光合作用产生的淀粉可转化为蛋白质和脂肪 D.野生地木耳比人工培养地木耳能更好地适应盐胁迫 【解析】选B。由图可知,随着NaCl浓度升高,两种地木耳的光转化效率的总趋势均下降,A正确;地木耳是一种可食用耐旱蓝细菌,为原核生物,无叶绿体,B错误;光合作用产生的淀粉可在体内发生转化,可转化为蛋白质和脂肪,C正确;由图可知,在相同浓度的NaCl浓度下,野生地木耳比人工培养地木耳光转化效率高,说明野生地木耳比人工培养地木耳能更好地适应盐胁迫,D正确。 6.硝化细菌包括亚硝酸细菌和硝酸细菌,前者能将NH3氧化为HNO2释放少量能量,后者能将HNO2氧化为HNO3释放少量能量。如图为硝化细菌利用NH3和HNO2氧化释放能量合成有机物的过程。下列相关叙述正确的是(　　) A.硝化细菌属于自养生物,不需要细胞外界的能量输入 B.化能合成作用产生的O2能在硝化细菌的线粒体中被利用 C.两种硝化细菌合成的有机物不会被其他生物利用 D.分离土壤中的硝化细菌时,培养基中不需要加入碳源 【解析】选D。硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能,将二氧化碳转变葡萄糖,是自养型生物,利用的是细胞外界的能量, A错误;硝化细菌是原核生物,没有线粒体,B错误;两种硝化细菌合成的有机物可以被其他消费者或者分解者利用,C错误;硝化细菌可利用空气中的二氧化碳,分离土壤中的硝化细菌时,培养基中不需要加入碳源,D正确。 7.科研人员为农业生产建立高效节水措施,研究了不同辅料覆盖(S为石子覆盖组,B为地膜覆盖组,M为秸秆覆盖组,CK为对照组)对春小麦光合作用的影响,在春小麦灌浆期的晴朗的上午,每组随机选取3株长势良好小麦的叶片在其他条件适宜的情况下进行观测,得到如图所示结果。相关叙述正确的是(　　) A.覆盖措施能提高土壤温度和小麦对水的利用率 B.覆盖措施明显提高了春小麦对弱光的利用效率 C.秸秆覆盖(M)在强光下不利于净光合速率的提高 D.石子覆盖(S)是提高春小麦产量的最佳处理措施 【解析】选A。覆盖措施有保温保湿的效果,能提高土壤温度和小麦对水的利用率,A正确;据图可知,覆盖措施在弱光下的效果不明显,B错误;秸秆覆盖(M)在强光下与CK组相比,显著提高了净光合速率,C错误;地膜覆盖(B)后,春小麦的净光合速率最高,是提高春小麦产量的最佳处理措施,D错误。 8.植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下,测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合速率。下列有关说法错误的是(　　) A.在A点所示条件下,该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只有线粒体 B.该植物叶片的呼吸速率是5 mg·100 cm-2叶·h-1 C.在一昼夜中,将该植物叶片置于C点光照强度条件下11 h,其余时间置于黑暗中,则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mg D.已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,若将温度提高到30 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变),则图中B点将向右移动,C点将向左下方移动 【解析】选A。A点时植物只进行呼吸作用,有氧呼吸的三个阶段均能产生ATP,所以该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体,A错误;图中可以看出,光照强度为0时A点对应的值即为呼吸速率,是5 mg·100 cm-2叶·h-1,B正确;由图可知,在C点光照下植物的净光合速率为10 mg·100 cm-2叶·h-1,则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量=光照时净光合作用总量-黑暗时呼吸作用总量=10×11-5×13=45 mg,C正确;若将温度提高到30 ℃的条件下,光合作用酶活性下降,光合速率下降,而呼吸作用酶活性上升,呼吸速率上升,因此要达到光补偿点,必须光照增强,即B点右移,而净光合作用=光合作用总量-呼吸作用量,此值将减小,C点左下移,D正确。 二、非选择题 9.(14分)(2025·黑吉辽内蒙古高考)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型(WT)获得该酶含量增加的转基因品系(S),并做了相关研究。实验结果表明,这一改良提高了该作物的光合速率(如下图)和产量潜力。回答下列问题。 (1)Rubisco在叶绿体的__________中催化__________与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中能量转换是______________________。  (2)据图分析,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合是由于__________不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是__________。胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时,曲线①比②的光合速率高的具体原因是__________。  (3)研究发现,在饱和光照和适宜CO2浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证,简要写出实验思路。___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________【解析】(1)Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶,暗反应的场所是叶绿体基质,因此Rubisco在叶绿体基质中催化C5与CO2结合生成C3。在C3的还原过程中需要ATP和NADPH提供能量,部分产物经过一系列反应形成(CH2O),这一过程中能量转化是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物(CH2O)中稳定的化学能。 (2)①②曲线的自变量是有无补光(光照强度),②③曲线的自变量是有无转入Rubisco基因(Rubisco的含量)。据图分析,当胞间CO2浓度低于B点时,曲线②高于③,是因为②中Rubisco的含量多,固定CO2的能力强,当胞间CO2浓度高于B点时,曲线②与③重合,说明Rubisco的量已经不是限制光合速率的因素,而曲线①光合速率高于曲线②③,曲线①有较高的光照强度,因此曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②,但是A点之前曲线①和②重合,光照强度不是限制因素,此时最主要的限制因素是CO2浓度。胞间CO2浓度为 300 μmol·mol-1时,曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的ATP和NADPH,使暗反应速率加快,光合速率高。 (3)研究发现,在饱和光照和适宜CO2浓度条件下,S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。要验证此结论,实验思路为:用14C标记CO2,分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下,定时检测C3放射性强度,比较S植株与WT的C3生成速率。 答案:(1)基质　C5　ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物(CH2O)中稳定的化学能 (2)光照强度　CO2浓度　曲线①光照强度高,光反应速率快,产生更多的ATP和NADPH,使暗反应速率加快,光合速率高 (3)用14C标记CO2,分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下,定时检测C3放射性强度,比较S植株与WT的C3生成速率。 - 8 - 学科网（北京）股份有限公司 $