2027届高考生物一轮复习重点强化练24　光合作用强度的影响因素

**基本信息** 聚焦光合作用强度多维度影响因素，通过选择与非选择综合题型构建“因素-机制-应用”逻辑链，渗透科学思维与探究实践素养。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|5题（气孔开放/CO₂浓度等）|以实验数据、图表为载体，考查单一变量分析与结果推断|从光反应（NADPH/叶绿素）到暗反应（C₃代谢），关联环境因素（CO₂/光照）对光合速率的调控| |非选择题|2题（磷肥/植物激素）|结合生产实际，分析矿质元素、激素对光合性能及产量的影响|整合“结构（叶绿素）-功能（希尔反应/酶活性）-应用（合理施肥）”的递进关系|

重点强化练24　光合作用强度的影响因素 (分值∶55分) (第1～5题，每题5分，共25分。) 一、选择题 1．(2025·宝鸡三模)叶片从黑暗中转到光下时，光合速率由低到高逐步达到稳定的过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，a组不处理，b组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。下列分析正确的是(　　) A．0 min时，a组叶肉细胞胞间CO2浓度等于b组胞间CO2浓度 B．与a组叶片相比，b组叶片光合作用的光诱导期更短 C．30 min时，b组叶绿体中C3生成速率大于a组，还原速率小于a组 D．30 min时，限制a组光合速率的主要因素是光照时间 2．(2026·湖北黄陂一中月考)为研究 NADPH 对光合作用的影响，科学家向菠菜叶绿体悬浮液中加入不同浓度的 NADPH，光照处理并通入14CO2。几分钟后取样，分离叶绿体，检测14C标记化合物的相对含量。结果如表所示(PGA 是CO2固定后的产物，TP 是 PGA 还原后的产物，二者均为三碳化合物)。下列叙述错误的是(　　) 加入 NADPH 的浓度/(μmol·L－1) 14C标记化合物的相对含量 TP/PGA值 0 15 1.0 10 30 2.5 20 45 4.0 30 60 5.5 A.向悬浮液中添加NADPH可增加碳固定量，提高TP/PGA值 B．若延长光照时间，可能在C5以及培养液所含有机物中检出14C C．科学家分离叶绿体时，需要提供模拟叶绿体基质的等渗缓冲液环境 D．悬浮液中添加NADPH后，光照强度将不再是限制光合速率的因素 3．(2026·厦门联考)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．菠菜叶圆片进行光合作用时主要吸收蓝紫光和红光 B．该实验中，较高浓度的NaHCO3溶液有利于叶片进行光合作用 C．四组实验中，2.0%NaHCO3溶液中叶圆片的光合速率最小 D．若提高实验温度，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长 4．(2025·连云港一中月考)为研究物质M对番茄光合作用的影响，研究者用物质M处理番茄后，检测叶片光合色素含量与净光合速率，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A．提取叶片中色素时需要添加无水乙醇以溶解叶片中的各种色素 B．纸层析法分离滤液中的色素时，应连续画2～3次滤液细线以增加色素含量 C．物质M对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素小 D．据图可知，物质M降低光合色素含量，进而减弱番茄光合能力 5．(2025·武汉联考)为研究播种密度对作物的产量的影响，研究人员进行相关研究并发现，某植物的播种密度与单位面积产量之间的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．当播种密度等于a时，该植物产量较低的原因是叶绿体光反应较弱 B．光反应需要光能，植物细胞中的暗反应可以在黑暗条件下持续进行 C．为提高该植物的产量，适宜的播种密度为b或c D．播种密度等于d时，限制产量的因素不仅仅是光照 二、非选择题 6．(15分)小麦是我国重要的粮食作物之一，开展小麦高产研究是保证国家粮食安全的重要举措。研究人员为探究磷肥施用量对冬小麦叶片光合性能和产量的影响，将试验田中的小麦分成3组，分别为低磷(P2O5 75 kg/hm2，LP)、中磷(P2O5 225 kg/hm2，MP)和高磷(P2O5 375 kg/hm2，HP)3个处理。三组小麦从旗叶(麦穗下面的第一个叶片)全展时开始，每隔10 d测定一次叶片的希尔反应活力和净光合速率(Pn)，直至叶片黄枯。实验结果如图所示，回答下列问题： (1)本实验________(填“属于”或“不属于”)对比实验，小麦从磷肥中吸收的磷元素可用于合成叶绿体中的________(2种小分子有机物)，作为反应物参与光合作用的光反应阶段。 (2)(5分)希尔反应活力测定通常是在有光照、______的条件下，在离体的叶绿体悬浮液中加入Fe3＋后测定O2的释放速率。该过程中Fe3＋的作用是_________________________________。 (3)10 d后HP和LP组小麦希尔反应活力均低于MP组，经检测，HP和LP都会导致旗叶中叶绿素b含量减少，若用纸层析法验证该结论，预期结果是相比于MP组，HP和LP组___________________________________________________________________________。 (4)图2结果表明HP组小麦的净光合速率最高，但研究人员发现产量却低于MP组，推测原因是旗叶将光合产物输出到秸秆用于营养生长的比例：HP组________(填“＞”“＜”或“＝”)MP组，这提示人们在实际生产中应注意__________________。 7．(15分)(2025·衡水中学月考)科研人员以玉米品种“郑58”为材料，探究了植物激素油菜素内酯(BR)对灌浆期玉米叶片光合作用相关指标的影响。BR对玉米穗位叶叶绿素含量(SPAD值)的影响如图1所示。叶片中的光合产物转变为蔗糖后才能转运到其他器官中，因此又对不同处理条件下玉米穗位叶细胞中蔗糖合成酶活性进行了检测，结果如图2所示。回答下列问题： (1)玉米绿叶中能够吸收蓝紫光的色素包括______________________________，进行光合作用所必需的酶分布在_____________________________________________________________。 (2)(7分)由图1可知，授粉后20～45天内，BR处理组与对照组穗位叶叶绿素含量均呈下降趋势，BR处理组SPAD值下降速度________(填“大于”“小于”或“等于”)对照组，显示BR能够________________________________________________________________________。与对照组相比，BR处理后叶片的光反应能产生更多______________，以储存能量供暗反应阶段利用。 (3)(4分)玉米植株中蔗糖是植物碳同化产物的主要运输形式，蔗糖合成酶的活性是反映籽粒对同化物需求的重要指标。根据图2分析，BR处理可以提高玉米籽粒干物质积累，原因是________________________________________________________________________。 重点强化练24　光合作用强度的影响因素参考答案 (分值∶55分) (第1～5题，每题5分，共25分。) 一、选择题 1．(2025·宝鸡三模)叶片从黑暗中转到光下时，光合速率由低到高逐步达到稳定的过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，a组不处理，b组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。下列分析正确的是(　　) A．0 min时，a组叶肉细胞胞间CO2浓度等于b组胞间CO2浓度 B．与a组叶片相比，b组叶片光合作用的光诱导期更短 C．30 min时，b组叶绿体中C3生成速率大于a组，还原速率小于a组 D．30 min时，限制a组光合速率的主要因素是光照时间 答案　B 解析　题图横坐标是光照时间，在0 min之前，a和b两组已经在黑暗中一段时间，而二者不是相同条件，b组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，a组叶肉细胞胞间CO2浓度高于b组，A错误；30 min时，b组的光合速率相对值高于a组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于a组，C错误；30 min后，a组光合速率相对值不再随着光照时间延长而增加，则限制因素不是光照时间，D错误。 2．(2026·湖北黄陂一中月考)为研究 NADPH 对光合作用的影响，科学家向菠菜叶绿体悬浮液中加入不同浓度的 NADPH，光照处理并通入14CO2。几分钟后取样，分离叶绿体，检测14C标记化合物的相对含量。结果如表所示(PGA 是CO2固定后的产物，TP 是 PGA 还原后的产物，二者均为三碳化合物)。下列叙述错误的是(　　) 加入 NADPH 的浓度/(μmol·L－1) 14C标记化合物的相对含量 TP/PGA值 0 15 1.0 10 30 2.5 20 45 4.0 30 60 5.5 A.向悬浮液中添加NADPH可增加碳固定量，提高TP/PGA值 B．若延长光照时间，可能在C5以及培养液所含有机物中检出14C C．科学家分离叶绿体时，需要提供模拟叶绿体基质的等渗缓冲液环境 D．悬浮液中添加NADPH后，光照强度将不再是限制光合速率的因素 答案　D 解析　NADPH为暗反应提供还原力，促进PGA(三碳酸)还原为TP(三碳糖)，故TP/PGA值随NADPH浓度增加而升高。同时，14C标记化合物相对含量增加，说明CO2固定量提升，A正确。延长光照时间，光反应持续生成ATP和NADPH，促进C3还原并再生C5(RuBP)，且部分14C标记的有机物可能释放到培养液中，B正确。分离叶绿体需要维持基质的渗透压，等渗缓冲液可防止叶绿体破裂或失水，C正确。添加NADPH仅补充还原力，但暗反应还需要光反应提供的ATP。若光照不足，ATP生成受限，光合速率仍受光照强度影响，D错误。 3．(2026·厦门联考)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．菠菜叶圆片进行光合作用时主要吸收蓝紫光和红光 B．该实验中，较高浓度的NaHCO3溶液有利于叶片进行光合作用 C．四组实验中，2.0%NaHCO3溶液中叶圆片的光合速率最小 D．若提高实验温度，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长 答案　C　 解析　该实验中，在一定的浓度范围内，随着NaHCO3浓度的升高，叶圆片上浮的时间逐渐缩短，说明释放的氧气量逐渐增加，进而表明在该实验中较高浓度的NaHCO3溶液有利于叶片进行光合作用，B正确；四组实验中，NaHCO3浓度为0.5%时叶圆片上浮需要的时间最长，光合速率最小，C错误；本实验已经在适宜温度下进行，若提高实验温度，与光合作用相关的酶的活性会下降，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长，D正确。 4．(2025·连云港一中月考)为研究物质M对番茄光合作用的影响，研究者用物质M处理番茄后，检测叶片光合色素含量与净光合速率，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A．提取叶片中色素时需要添加无水乙醇以溶解叶片中的各种色素 B．纸层析法分离滤液中的色素时，应连续画2～3次滤液细线以增加色素含量 C．物质M对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素小 D．据图可知，物质M降低光合色素含量，进而减弱番茄光合能力 答案　D 解析　提取叶片中色素时需要添加无水乙醇以溶解叶片中的脂溶性色素，不能溶解水溶性色素，A错误；画滤液线时，重复画线操作应在前一次画线晾干后再进行，其目的是增加色素含量，不能连续画线，B错误；使用物质M后，叶绿素相较于对照组(H2O处理)的下降幅度比类胡萝卜素相较于对照组的下降幅度更大，因此说明物质M对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素大，C错误；用物质M处理番茄后，跟对照组相比，叶绿素的含量、类胡萝卜素的含量和净光合速率都降低，由此可知物质M降低光合色素的含量，进而减弱番茄光合能力，D正确。 5．(2025·武汉联考)为研究播种密度对作物的产量的影响，研究人员进行相关研究并发现，某植物的播种密度与单位面积产量之间的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．当播种密度等于a时，该植物产量较低的原因是叶绿体光反应较弱 B．光反应需要光能，植物细胞中的暗反应可以在黑暗条件下持续进行 C．为提高该植物的产量，适宜的播种密度为b或c D．播种密度等于d时，限制产量的因素不仅仅是光照 答案　D 解析　播种密度小于b时，单位面积产量随播种密度增加而增加，说明此时该植物对光能的利用率随播种密度的增加而提高，光照强度不是限制该植物光合作用的主要因素，所以当播种密度等于a时，该植物产量较低的原因是播种密度低，A错误；该植物单位面积产量在b点时最大，因此最佳播种密度为b，过b点后再提高播种密度，单位面积产量不会增加，C错误；播种密度等于d时，限制产量的因素不仅仅是光照，还有可能是CO2浓度等除播种密度以外的其他因素，D正确。 二、非选择题 6．(15分)小麦是我国重要的粮食作物之一，开展小麦高产研究是保证国家粮食安全的重要举措。研究人员为探究磷肥施用量对冬小麦叶片光合性能和产量的影响，将试验田中的小麦分成3组，分别为低磷(P2O5 75 kg/hm2，LP)、中磷(P2O5 225 kg/hm2，MP)和高磷(P2O5 375 kg/hm2，HP)3个处理。三组小麦从旗叶(麦穗下面的第一个叶片)全展时开始，每隔10 d测定一次叶片的希尔反应活力和净光合速率(Pn)，直至叶片黄枯。实验结果如图所示，回答下列问题： (1)本实验________(填“属于”或“不属于”)对比实验，小麦从磷肥中吸收的磷元素可用于合成叶绿体中的________(2种小分子有机物)，作为反应物参与光合作用的光反应阶段。 (2)(5分)希尔反应活力测定通常是在有光照、______的条件下，在离体的叶绿体悬浮液中加入Fe3＋后测定O2的释放速率。该过程中Fe3＋的作用是_________________________________。 (3)10 d后HP和LP组小麦希尔反应活力均低于MP组，经检测，HP和LP都会导致旗叶中叶绿素b含量减少，若用纸层析法验证该结论，预期结果是相比于MP组，HP和LP组___________________________________________________________________________。 (4)图2结果表明HP组小麦的净光合速率最高，但研究人员发现产量却低于MP组，推测原因是旗叶将光合产物输出到秸秆用于营养生长的比例：HP组________(填“＞”“＜”或“＝”)MP组，这提示人们在实际生产中应注意__________________。 答案　(1)属于　ADP、NADP＋　(2)无CO2　作为氧化剂，接受水光解产生的电子　(3)滤纸条最下面的色素带颜色浅、带形窄　(4)>　合理施肥 解析　(1)本实验中两组实验为相互对照，属于对比实验；光合作用的光反应阶段反应物中含有磷元素的小分子有机物只有ADP、NADP＋。(2)希尔反应只有光反应没有暗反应，因此条件是有光照无 CO2，希尔反应中 Fe3＋的作用是作为氧化剂，接受水光解产生的电子。(3)绿叶中色素的提取和分离实验中，滤纸条从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素带的宽窄与色素含量相关，分析题意可知，HP 和 LP 组叶绿素 b 含量减少，因此用纸层析法验证该结论，预期结果是黄绿色(滤纸条最下面)的色素带颜色浅、带形窄。(4)HP组小麦的净光合速率最高，但产量却低于 MP 组，推测是 HP 组旗叶将光合产物输出到秸秆用于营养生长的比例增大导致的，这提示人们在生产实际中施肥量高不一定增加产量，因此应注意合理施肥。 7．(15分)(2025·衡水中学月考)科研人员以玉米品种“郑58”为材料，探究了植物激素油菜素内酯(BR)对灌浆期玉米叶片光合作用相关指标的影响。BR对玉米穗位叶叶绿素含量(SPAD值)的影响如图1所示。叶片中的光合产物转变为蔗糖后才能转运到其他器官中，因此又对不同处理条件下玉米穗位叶细胞中蔗糖合成酶活性进行了检测，结果如图2所示。回答下列问题： (1)玉米绿叶中能够吸收蓝紫光的色素包括______________________________，进行光合作用所必需的酶分布在_____________________________________________________________。 (2)(7分)由图1可知，授粉后20～45天内，BR处理组与对照组穗位叶叶绿素含量均呈下降趋势，BR处理组SPAD值下降速度________(填“大于”“小于”或“等于”)对照组，显示BR能够________________________________________________________________________。与对照组相比，BR处理后叶片的光反应能产生更多______________，以储存能量供暗反应阶段利用。 (3)(4分)玉米植株中蔗糖是植物碳同化产物的主要运输形式，蔗糖合成酶的活性是反映籽粒对同化物需求的重要指标。根据图2分析，BR处理可以提高玉米籽粒干物质积累，原因是________________________________________________________________________。 答案　(1)叶绿素、类胡萝卜素　类囊体薄膜、叶绿体基质　(2)小于　延缓叶绿素的下降　NADPH、ATP　(3)BR处理后蔗糖酶活性更高，籽粒对同化物需求较高，蔗糖的合成量更多 解析　(2)由图1可知，授粉后20～45天内，BR处理组与对照组穗位叶叶绿素含量均呈下降趋势，BR处理组SPAD值下降速度小于对照组(斜率变化可知)，显示BR能够延缓叶绿素的下降；光反应的产物NADPH和ATP储存有能量可用于C3的还原，与对照组相比，BR处理后叶片的光反应能产生更多NADPH、ATP，以储存能量供暗反应阶段利用。(3)玉米植株中蔗糖是植物碳同化产物的主要运输形式，蔗糖合成酶的活性是反映籽粒对同化物需求的重要指标，根据图2分析，BR处理后蔗糖酶活性更高，籽粒对同化物需求较高，蔗糖的合成量更多，因此，BR处理可以提高玉米籽粒干物质积累。 . 学科网（北京）股份有限公司 $