13 课时作业(十三) 光合作用的影响因素(Word练习)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

**基本信息** 聚焦光合作用影响因素，通过12道选择与综合题构建“环境因素-生理机制-实验验证”的逻辑链，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |环境因素调控|8题（含2024北京卷）|以坐标曲线分析为主，覆盖光照强度、CO₂浓度等变量|从单因子变量到多因子交互，构建光合作用速率影响的系统模型| |分子机制探究|2题（突变体/酶活性）|结合图表考查基因调控与代谢途径|从结构功能观出发，揭示叶绿素合成、酶活性对光合效率的分子调控| |实验综合应用|2题（植物工厂/盐胁迫）|设计多组对照实验，要求结果分析与方案完善|遵循“提出问题-设计实验-分析数据-得出结论”的探究实践路径|

课时作业(十三)　光合作用的影响因素 (限时:30分钟) 1.取生长旺盛的绿叶,用打孔器获取直径大小相同的若干圆形小叶片,用于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验。下列相关叙述错误的是 (　) A.相同时间内叶圆片浮起的数量可作为检测指标 B.排出叶圆片中的气体有利于使叶片沉入水底 C.可通过调节光源与烧杯之间的距离来控制自变量 D.单位时间内叶圆片释放的O2量代表实际光合作用强度 2.[2024·北京卷] 某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验,测定单位时间单位叶面积的氧气释放量,结果如图所示。若想提高X,可采取的做法是 (　) A.增加叶片周围环境CO2浓度 B.将叶片置于4 ℃的冷室中 C.给光源加滤光片改变光的颜色 D.移动冷光源缩短与叶片的距离 3.[2025·湖南湘西模拟] 某突变型水稻与野生型水稻在不同光照强度下的CO2吸收速率如图所示。下列说法正确的是 (　) A.与野生型水稻相比,突变型水稻曲线出现差异的原因可能是叶绿素含量较少,固定CO2的酶的活性较高 B.光照强度为P时,限制突变型水稻和野生型水稻的主要环境因素均是光照强度 C.A点时野生型水稻的总光合速率大于B点时突变型水稻的总光合速率 D.若突变型水稻固定CO2的酶的活性的确高于野生型,则野生型水稻更适合在高温、干旱的环境中生存 4.[2025·江西九江三模] 磷是维持植物正常生长发育所必需的元素。研究人员在环境条件相同的情况下,对长势一致的4组当归植株,分别补充一定量的磷(如图),测定其叶肉细胞的净光合速率和总叶绿素含量。下列说法错误的是 (　) A.当归叶肉细胞的细胞膜、核膜和细胞器膜含有较多的磷元素 B.磷元素是当归叶肉细胞合成叶绿素的原料 C.实验组当归叶肉细胞单位时间、单位叶面积的CO2吸收量不一定都高于对照组 D.可选取60~400 kg/hm2磷浓度范围进一步探究磷的最适补充含量以提高当归产量 5.[2025·山西太原一模] 研究人员将某植物叶片分离得到的叶绿体,分别置于不同蔗糖浓度的溶液中,测量其光合速率,结果如图所示。下列叙述正确的是 (　) A.图中的光合速率可以用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳表示 B.测得的该植物叶片的光合速率大于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率 C.蔗糖浓度过高导致叶绿体吸水涨破,使光合速率下降 D.若该植物较长时间处于遮阴环境,叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中BC段对应的关系相似 6.[2025·湖北华中师大附中模拟] 增温可能改变气孔导度,进而影响植物的光合速率。科研人员以杉木为研究对象进行了土壤增温实验,分别在夏、冬季取样检测,结果如下图所示。下列叙述错误的是 (　) A.夏季土壤增温不利于杉木生长,冬季土壤增温有利于杉木生长 B.夏季土壤增温对杉木气孔导度的影响程度大于冬季土壤增温 C.冬季土壤增温对杉木光合作用暗反应的影响不显著 D.冬季土壤增温可能提高了杉木光合作用中相关酶的活性 7.[2025·江苏南通模拟] 莱茵衣藻无氧呼吸会抑制光合作用。其原因是无氧呼吸产生的弱酸分子(HA)能够自由跨越磷脂双分子层,最终进入类囊体腔,但HA电离出的离子不能自由跨膜,科研人员将上述现象称为“离子陷阱”。由于类囊体腔内的pH缓冲能力较低,腔内氢离子不断积累,从而发生类囊体腔酸化,并最终影响了光合作用。下列相关叙述正确的是 (　) A.葡萄糖在分解为丙酮酸的同时会生成NADPH B.类囊体腔酸化可能通过影响CO2固定酶的活性影响光合作用 C.外源添加HA后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象,支持“离子陷阱”理论 D.黑暗条件下,类囊体腔酸化的同时,叶绿体基质中C5的含量将上升 8.光照过强会使得电子积累过多,过多的电子会产生活性氧破坏类囊体膜,导致光合速率下降,这种现象被称作光抑制。我国科学家利用能接收电子的人工电子梭(铁氰化钾)有效解除微藻的光抑制,实验结果如图,下列分析不合理的是 (　) A.对照组类囊体膜上水分解释放的电子可用于NADH的形成 B.对照组光照强度由 Ⅰ1突然增加到 Ⅰ2的过程中,C3含量基本不变 C.实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生,对类囊体膜起保护作用 D.若将对照组中经 Ⅰ1、 Ⅰ3光照强度处理的微藻分别加入适量铁氰化钾后置于 Ⅰ3光照强度下, Ⅰ1光照强度处理的微藻光合放氧速率更高 9.[2025·广东广州月考] 取野生型小麦(W)和转Z基因的小麦(T)各数株,分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3,24 h后进行干旱胁迫处理,测得未胁迫组和胁迫组植株8 h时的光合速率如下图所示。下列叙述错误的是 (　) A.寡霉素在细胞呼吸过程中起作用的部位主要在线粒体内膜 B.寡霉素对光合作用的抑制作用可以通过提高CO2的浓度来缓解 C.在干旱胁迫和未胁迫环境下,喷施NaHSO3都能促进光合作用 D.Z基因能提高光合作用速率,且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降 10.[2025·福建龙岩二模] 智慧农业常采用无土栽培结合各类技术手段对农作物生长环境进行精准调控,从而影响农作物的生长发育。下列相关叙述错误的是 (　) A.采用补光等措施在温室中种植作物,可实现反季节生产 B.向温室中持续通入高浓度CO2,实现作物产量的最大化 C.实时调节培养液的pH,有利于植物吸收矿质元素 D.利用控温设备调控温室中的温度,有利于有机物的积累 综合应用练 11.[2026·四川内江月考] 植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可人工控制光照、温度、CO2浓度等条件。研究人员探究在不同温度条件下,增施CO2对生菜光合速率的影响,结果如图甲所示。图乙是以马铃薯植株为实验材料,探究遮光处理对马铃薯植株光合作用影响的实验结果。 注:正常光照(CK)、单层遮光网遮盖处理(Z1)、双层遮光网遮盖处理(Z2)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)。 (1)CO2进入叶绿体后,在　　　　　　　　(场所)被固定形成C3分子,随后为C3的还原提供能量的化合物为　　　　　　　　。  (2)由图甲可知,在25 ℃时,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳,判断依据是　　　　　　　　　　　　。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气,冬天可燃烧沼气以提高CO2浓度,还可以　　　　　　,使光合速率进一步提高。  (3)遮光后,植物短时间内C5含量将　　　　;若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,则马铃薯叶片的光合速率将　　　　。  (4)根据图乙分析,遮光条件下,Ci值增大,其原因是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  12.[2025·湖北八校联考] 土壤盐渍化严重影响植物生长发育,研究植物应对盐胁迫的机制对提高作物产量至关重要。图甲表示在不同盐浓度处理下,野生型拟南芥(WT)、CDK8缺失突变体(cdk8)和AHL10缺失突变体(ahl10)的净光合速率变化。请回答下列问题: 注:基因1编码的铁氧还蛋白主要参与NADPH的形成。基因2为盐胁迫响应基因,可减弱盐胁迫对基因1的影响,S蛋白能抑制基因2的表达。 (1)据图甲可知,随着盐浓度的升高,WT的净光合速率变化趋势是　　　　　　　 　　　　。CDK8对植物在盐胁迫下维持光合能力具有　　　(填“促进”或“抑制”)作用,依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)为进一步探寻CDK8在盐胁迫下调控光合能力的机理,科研人员测定了盐胁迫下植物体内相关基因表达量和S蛋白招募量(图乙)。盐胁迫下基因1的表达量　　　　,该变化影响光合作用的　　　　　　阶段,进而影响植物的光合速率。研究发现,CDK8通过直接磷酸化AHL10来促进其降解,推测CDK8在盐胁迫响应中调控光合能力的分子机制:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　。  (3)据上述研究提出一种提高作物耐盐性的育种策略:　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 课时作业(十三)　光合作用的影响因素 1.D　[解析] 本实验的目的是探究光照强度对光合作用强度的影响,实验的自变量为光照强度,因变量为光合作用强度,本实验可用相同时间内叶圆片浮起的数量作为检测指标,A正确;实验中用真空渗水法排出叶圆片中的气体有利于使叶片沉入水底,为后续的检测做准备,B正确;可通过调节光源与烧杯之间的距离来调节光照强度,C正确;单位时间内叶圆片释放的O2量代表净光合作用强度,不能代表实际光合作用强度,D错误。 2.A　[解析] CO2是光合作用的原料,增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量,A符合题意;降低温度会降低与光合作用有关酶的活性,会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量,B不符合题意;给光源加滤光片改变光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低,比如将白光改变为绿光会降低光合速率,C不符合题意;移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大,但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变,因为光饱和点之后,光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强,D不符合题意。 3.A　[解析] 与野生型水稻相比,突变型水稻在弱光下光合速率低,强光下光合速率高,可能是叶绿素含量较少,而固定CO2的酶活性更高所致,A正确;光照强度为P时,突变型水稻尚未达到光饱和点,限制突变型水稻光合速率的主要环境因素仍然是光照强度,而野生型水稻已达到光饱和点,此时光合速率不再随光照强度的增加而增加,限制因素可能是CO2浓度、温度等其他环境因素,B错误;总光合速率=净光合速率+呼吸速率,A点和B点时,野生型水稻和突变型水稻的净光合速率都为0,从题图可知,野生型水稻的呼吸速率等于突变型水稻,所以A点时野生型水稻的总光合速率等于B点时突变型水稻的总光合速率,C错误;在高温、干旱环境下,蒸腾作用过强,水稻的气孔部分关闭,CO2吸收量减少,突变型水稻固定CO2的酶的活性高于野生型,可以利用较低浓度的CO2,更适合在高温、干旱的环境中生存,D错误。 4.B　[解析] 生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂中含有磷元素,当归叶肉细胞的细胞膜、核膜和细胞器膜都属于生物膜,所以含有较多的磷元素,A正确;叶绿素的元素组成主要是C、H、O、N、Mg,不含磷元素,B错误;由题图可知,当磷含量为400 kg/hm2时,净光合速率略低于对照组(磷含量为0 kg/hm2),净光合速率可以用叶肉细胞单位时间、单位叶面积的CO2吸收量来表示,所以实验组当归叶肉细胞单位时间、单位叶面积的CO2吸收量不一定都高于对照组,C正确;由题图可知,在120 kg/hm2磷浓度时净光合速率最大,应在60~400 kg/hm2磷浓度范围进一步探究磷的最适补充含量以提高当归产量,D正确。 5.A　[解析] 光合速率可用单位时间内单位面积固定的二氧化碳总量表示,也可以用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳表示,A正确;植物叶片的光合速率(净光合速率)=植物叶片的总光合速率-叶片的呼吸作用速率,而分离出的叶绿体得到的光合速率属于总光合速率,所以测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离出的叶绿体得到的光合速率,B错误;蔗糖浓度过高会导致叶绿体失水,C错误;若该植物较长时间处于遮阴环境,光照不足,光反应减弱,影响暗反应速率,蔗糖合成一直减少,与BC段不对应,D错误。 6.C　[解析] 由题图甲可知,夏季土壤增温会降低杉木的净光合速率,冬季土壤增温会提高杉木的净光合速率,A正确;由题图乙分析可知,夏季土壤增温对杉木气孔导度的影响程度大于冬季土壤增温,B正确;冬季土壤增温对植物的气孔导度影响不显著,仅表明该处理对暗反应过程中二氧化碳的吸收影响不显著,不代表对暗反应过程的影响不显著,因为温度升高,杉木的净光合速率提高,可能提高了光合作用相关酶的活性,即可能会对暗反应相关的酶的活性造成影响,C错误,D正确。 7.C　[解析] 葡萄糖在细胞呼吸的第一阶段分解为丙酮酸的同时会生成NADH(还原型辅酶Ⅰ),而NADPH(还原型辅酶Ⅱ)是光合作用光反应阶段产生的,A错误;光反应发生在类囊体薄膜,CO2固定酶在暗反应阶段发挥作用,场所是叶绿体基质,故类囊体腔酸化可能通过影响光反应来影响光合作用,B错误;外源添加HA后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象,说明外源添加的HA能够自由跨越磷脂双分子层,最终进入类囊体腔,但HA电离出的氢离子不能自由跨膜运出类囊体,导致类囊体腔内氢离子不断积累,支持“离子陷阱"理论,C正确;无氧呼吸产生的HA导致类囊体腔酸化,通过影响光反应来影响光合作用,且黑暗条件下不能进行光反应产生NADPH和 ATP,C3不能被还原为糖类和C5,故黑暗条件下,类囊体腔酸化的同时,叶绿体基质中C5的含量不会上升,D错误。 8.A　[解析] 对照组类囊体膜上水分解释放的电子可用于NADPH的形成,A错误。对照组光照强度由 Ⅰ1增加到 Ⅰ2的过程中已达到光饱和,C3含量基本不变,B正确。实验组中铁氰化钾通过分流电子避免活性氧的产生,对类囊体膜起保护作用,C正确。对照组中经 Ⅰ1光照强度处理的微藻类囊体膜没有被破坏,加入铁氰化钾后,光抑制解除,将其置于 Ⅰ3光照强度下,光合放氧速率会升高;而 Ⅰ3光照强度处理的微藻细胞中类囊体膜已经被累积的电子破坏,加入铁氰化钾后,光合放氧速率较低,D正确。 9.B　[解析] 由题意可知,寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性,在细胞呼吸过程中第三阶段产生的ATP最多,场所位于线粒体内膜,故寡霉素在细胞呼吸过程中起作用的部位主要在线粒体内膜,A正确;从题图中无法得知提高CO2的浓度可以缓解寡霉素对光合作用的抑制作用,B错误;由题图可知,不论是否进行干旱胁迫处理,喷施NaHSO3的小麦植株的光合速率均比喷施H2O的对照组高,说明NaHSO3对光合作用有促进作用,C正确;对比W+H2O组和T+H2O组的实验结果可知,Z基因能提高光合作用速率,再结合W+H2O组(胁迫和未胁迫)和T+H2O组(胁迫和未胁迫),可知转入Z基因能降低干旱胁迫引起的光合速率的下降(下降幅度减小),D正确。 10.B　[解析] 采用补光等措施在温室中种植作物,可实现反季节生产,提高经济效益,A正确;向温室中持续通入适宜浓度的CO2,有利于提高作物的光合作用强度,进而提高产量,实现作物产量的最大化,但CO2浓度过高会抑制作物的呼吸作用,影响能量供应,进而影响作物产量,B错误;实时调节培养液的pH,使植物处在适宜pH的环境中,有利于植物吸收矿质元素,C正确;利用控温设备调控温室中的温度,有利于有机物的积累,如适当降低夜晚的温度,以降低作物的呼吸作用,减少有机物的消耗,D正确。 11.(1)叶绿体基质　ATP和NADPH (2)光合速率最大且增加幅度最大　升高温度 (3)减少　降低 (4)虽然气孔导度(Gs)减小,导致CO2吸收减少,但净光合速率(Pn)减小幅度更大,叶肉细胞消耗CO2更少 [解析] (1)CO2进入叶绿体后,在叶绿体基质参与光合作用的暗反应阶段,首先与C5结合被固定形成C3分子,随后在光反应产物ATP和NADPH的作用下完成C3的还原,形成储存能量的有机物。(2)由题图甲可知,在25 ℃时,光合速率最大且增加幅度最大,所以在此温度下,提高CO2浓度对提高生菜光合速率的效果最佳。沼气产生主要依靠分解者的分解作用,此过程会有热能释放,可以升高温度,使光合作用有关的酶的活性增强,进而使光合速率进一步提高。(3)遮光后,光反应速率下降,光反应产生的ATP和NADPH减少,则C3还原速率下降,产生的C5减少,但短时间内CO2固定过程即C5的消耗过程正常进行,因此,植物短时间内C5含量将减少。若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,光合产物没有了储存的场所,进而影响了光合产物的运输,因而马铃薯叶片的光合速率将降低。(4)题图乙显示,遮光条件下,胞间CO2浓度上升,原因是遮光条件下,净光合速率下降,利用的CO2减少,且此时气孔导度(Gs)也减小,导致CO2吸收减少,但由于净光合速率(Pn)减小幅度更大,因此,叶肉细胞消耗CO2更少,Ci值增大。 12.(1)先基本不变,后下降　促进　在相同盐浓度下,cdk8的净光合速率低于野生型 (2)下降　光反应　CDK8通过直接磷酸化AHL10,促进其降解,从而减少S蛋白招募量,解除对盐胁迫响应基因(基因2)的抑制,使基因2表达量增加,减弱盐胁迫对基因1的抑制,维持光合能力 (3)通过基因工程技术提高作物中CDK8基因的表达量(或培育CDK8基因高表达的作物品种)或降低AHL10基因的表达量(或使AHL10基因发生突变或持续磷酸化) [解析] (1)由题图甲可知,随着盐浓度的升高,野生型拟南芥的净光合速率先基本不变,后下降。在相同盐浓度下,CDK8缺失突变体的净光合速率低于野生型,说明CDK8对植物在盐胁迫下维持光合能力具有促进作用。(2)由题图乙可知,盐胁迫下基因1的表达量下降,基因1编码的铁氧还蛋白主要参与NADPH的形成,NADPH在光反应阶段产生,所以该基因表达量的变化可能会影响光合作用的光反应阶段。CDK8在盐胁迫响应中的核心功能和分子机制是CDK8通过直接磷酸化AHL10,促进其降解,从而减少S蛋白招募量,解除S蛋白对基因2的抑制,使基因2表达量增加,减弱盐胁迫对基因1的抑制,维持植物在盐胁迫下的光合能力。(3)根据上述研究结果,CDK8对植物在盐胁迫下维持光合能力具有促进作用,所以可以通过基因工程技术提高作物中CDK8基因的表达量来提高作物耐盐性,同时CDK8通过影响AHL10起作用,也可降低AHL10基因的表达量。 学科网（北京）股份有限公司 $