2027届高考生物人教版一轮复习练习光合作用的过程

**基本信息** 以光合作用过程为核心，整合呼吸作用、影响因素及实验分析，通过多样化题型构建“过程-联系-应用”的知识逻辑链，强化科学思维与探究实践能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|3题（1/3/4）|正误判断|光反应与暗反应的物质能量联系| |过程整合|4题（2/9/10/11）|图解分析|光合与呼吸的碳氢转移及代谢途径| |实验探究|4题（5/6/7/8）|数据处理|温度、CO₂、光质对光合速率的影响| |应用拓展|2题（12/13）|新情境分析|光合原理在生物工程及农业中的应用|

光合作用的过程 同步练习-2026-2027学年高三生物学一轮复习 一、选择题（本大题共12小题） 1 [2025福建卷]科研人员将光合系统相关基因整合到大肠杆菌后，该菌能在无碳源培养基中生长繁殖。下列叙述错误的是（　　） A.必需整合光反应和暗反应系统的相关基因 B.暗反应所需的所有能量来源于细胞中的ATP C.改造成功的大肠杆菌可用CO2作为唯一碳源 D.该菌在无碳源培养基中生长繁殖一定需要光照 2 [2024盐城伍佑中学检测]如图是桃树叶肉细胞内光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中 ①～⑥代表有关生理过程。下列相关叙述错误的是（　　） A.过程①②③都有ATP产生 B.表示光合作用暗反应的过程是①⑥ C.在生物膜上进行的过程有④⑤ D.过程③产生的[H]只有部分来自丙酮酸 3 模型构建法是生物学上常用的研究方法，如图为某种生物细胞内部分代谢活动的概念模型图，其中①～⑤表示代谢过程，a～f表示代谢过程中产生的物质。据图分析，下列说法错误的是（　　） A.该生物可能是原核生物 B.①③④⑤过程均能产生ATP C.图示中c代表NADPH，①代表光反应 D.④过程产生了d，d应为 CO2 4 [2025宿迁模拟]如图表示光合作用和呼吸作用之间的能量转变过程。下列说法错误的是（　　） A.只有含叶绿素的细胞才能进行过程①和③ B.过程③④发生的场所分别为叶绿体基质和线粒体基质 C.过程①中光能转变为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中 D.有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自第二阶段 5 [2024扬州阶段练习]用某种绿色植物轮藻的大小相似叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量相等，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立即光照1 h（光强度相同），再测其质量变化。得到如下结果。据表分析下列说法错误的是（　　） 组别 一 二 三 四 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后质量变化/mg －2 －3 －4 －1 光照后与暗处理前质量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋2 A.29 ℃时，轮藻光合作用酶的活性高于其他3组 B.光照时，第一、二、三组轮藻释放的氧气量不相等 C.光照时，第二、三组轮藻生长一样快 D.光照时，第四组轮藻制造的有机物总量为4 mg 6 [2025天津期末]在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量1 h内密闭容器的CO2变化量，绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　） 图1 图2 A.若第10 min时突然黑暗，叶绿体基质中C3的含量在短时间内将下降 B.该绿色植物前30 min真正光合速率平均为64 ppm CO2/min C.适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大 D.ab段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输 7 [2025山东卷]在低氧条件下，某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H＋和光合作用产生的NADPH生成H2。为研究该单细胞藻释放H2的培养条件，将大肠杆菌和该单细胞藻按一定比例混合均匀后分成2等份，1份形成松散菌—藻体，另1份形成致密菌—藻体，在CO2充足的封闭体系中分别培养并测定体系中的气体含量，两种菌—藻体培养体系中的O2含量变化相同，结果如图所示。培养过程中，任意时刻两体系之间的光反应速率无差异。下列说法正确的是（　　） A.菌—藻体不能同时产生O2和H2 B.菌—藻体的致密程度可影响H2生成量 C.H2的产生场所是该藻叶绿体的类囊体薄膜 D.培养至72 h，致密菌—藻体暗反应产生的有机物多于松散菌—藻体 8 [2025安徽六安期中]以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图1所示。图2装置是在其他条件适宜时，测定该绿色植物在不同温度下的气体变化情况。结合两图分析。下列叙述错误的是（　　） 图1 图2 A.该绿色植物在30 ℃时的实际光合作用强度与35 ℃时相等 B.若每天光照12 h，黑暗12 h，则该植物在25 ℃时生长速率最快 C.若该植物原重X kg，置于暗处4 h后重为（X－1）kg，然后光照4 h后重为（X＋2）kg，则总光合速率为1 kg/h D.乙装置的液滴约在25 ℃时，单位时间内向右移动的距离最大 9 （多选）[2025徐州检测]如图表示不同生物细胞代谢的过程。下列有关叙述正确的有（　　） 甲 乙 丙 丁 A.给甲提供HO，一段时间后可在细胞内检测到（CHO） B.甲、乙、丙三者均为生产者，甲可能是蓝藻，乙可能是根瘤菌，丙发生的反应中不产氧，是三者中唯一可能为厌氧型的生物 C.过程①可表示渗透吸水，对④⑤⑥⑦⑧过程研究，发现产生的能量全部储存于ATP中 D.就植株叶肉细胞来说，若②O2的释放量大于⑧O2的吸收量， 则该植物体内有机物的量不一定增加 10 （多选）如图表示植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的相关过程，字母代表有关物质，数字代表代谢过程。下列相关叙述正确的有（　　） A.过程①③⑤在生物膜上进行 B.过程①②③都需要ADP和Pi C.物质C、D、E中都含H元素 D.物质A中的元素只来自水 11 （多选）如图是叶绿体淀粉合成的调节过程示意图，光下TPT活性受到限制。下列相关叙述正确的有（　　） A.TPT分布在叶绿体外膜中，具有专一性和饱和性 B.白天光合速率快，叶绿体中[3­磷酸甘油酸]/[Pi]的比值低 C.细胞质基质中的Pi浓度降低时，丙糖磷酸运出叶绿体受抑制 D.白天叶绿体基质中有大量淀粉的合成 12 （多选）[2026河南南阳期末]我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻（颤蓝细菌）表面，使磁性螺旋藻（MSP）能在外部磁场控制下，靶向运动至癌变部位，促进癌细胞的放疗，治疗机制如图。已知肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成。下列说法正确的有（　　） A.螺旋藻细胞内存在RNA—蛋白质复合物，但不存在DNA—蛋白质复合物 B.温度过高，光合作用的酶活性降低，MSP促进放疗效果减弱 C.过程①利用MSP叶绿体释放的O2提高肿瘤组织内部的氧气浓度 D.过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜 二、非选择题（本大题共1小题） 13 [2025广东卷]我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线（图1）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异（图2），鉴定到突变体发生了PILI5基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。请回答下列问题。 图1 注：红光下植物的相关反应与白天相似，远红光下植物相关反应与夜间相似 图2 （1） 图1中，胞间CO2浓度在900～1 200 μmol·mol-1范围时，红光下光合速率的限制因子是________，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是______________________________________________________________________________。 （2） 图2中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是____________________________________________________________________。 （3） 归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路（图3）。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为________________。通路2中吸收光的物质②为________。用箭头完成图3中②所介导的通路，并在箭头旁用“（＋）”或“（－）”标注前后两者间的作用，（＋）表示正相关，（－）表示负相关。 图3 （4） 根据图3中相关信息，概括出植物利用光的方式：__________________________________________________________________。 ·参 考 答 案· 1 B　光反应生成ATP和NADPH，暗反应利用这些物质固定CO2，两者缺一不可，因此必须整合光反应和暗反应相关基因，A正确；暗反应的能量不仅来源于ATP，还需NADPH提供能量且作为还原剂，B错误；改造后的大肠杆菌通过暗反应固定CO2合成有机物，CO2可作为唯一碳源，C正确；光反应需要光照提供能量，若培养基无碳源，菌体必须依赖光反应进行自养，D正确。 2 A　图中①表示C3的还原，②表示细胞呼吸的第一阶段，③表示有氧呼吸的第二阶段，其中过程①没有ATP产生，A错误；⑥表示CO2的固定，因此表示光合作用暗反应的过程是①⑥，B正确；④表示有氧呼吸的第三阶段，在线粒体内膜上进行，⑤表示光反应阶段，在叶绿体的类囊体薄膜上进行，C正确；过程③产生的[H]只有部分来自丙酮酸，还有一部分来自葡萄糖分解产生丙酮酸的过程（有氧呼吸的第一阶段），D正确。 3 C 4 B　由图可知①表示光反应中水的光解，③表示暗反应过程，则①和③是光合作用过程，光反应中需要色素吸收、传递、转化光能，其中叶绿素是转化光能必不可少的，A正确；由图可知③表示暗反应过程，发生在叶绿体基质，④过程包括有氧呼吸的第一阶段和第二阶段，第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生在线粒体基质，B错误；①光反应中，光能转变成活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中，二者可被暗反应利用，C正确。 5 C　实际光合速率＝2×暗处理后质量变化＋光照后与暗处理前质量变化，各组实际光合速率分别为7、9、11、4，29 ℃时轮藻光合作用酶的活性高于其他3组，A正确；在光下，组一的净光合作用为3－（－2）＝5 mg，组二的净光合作用为3－（－3）＝6 mg，组三的净光合作用为3－（－4）＝7 mg，因此这三组在光下的净光合作用是不同的，氧气的释放量不相等，B正确；根据B选项分析可知，组二和组三的净光合速率不同，因此光照时第二、三组轮藻生长不一样快，C错误；组四的净光合作用为2－（－1）＝3 mg，制造的有机物量为总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝3＋1＝4 mg，D正确。 6 B　若第10 min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，A错误；真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率＝（1 680－180）/30＝50 ppm CO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率＝（600－180）/30＝14 ppm CO2/min，因此真正光合速率平均为64 ppm CO2/min，B正确；题干中提出，该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点下降，C错误；ab段CO2含量在下降，说明植物的光合作用大于呼吸作用，且CO2在暗反应中被用于合成C3，因此叶绿体中ATP从类囊体膜向基质运输，D错误。 7 B　单细胞藻光反应可以产生NADPH、氧气和ATP，蛋白F可利用H＋和光合作用产生的NADPH生成H2，因此，菌—藻体能同时产生O2和H2，A错误；对比松散菌—藻体和致密菌—藻体，相同时间产生的H2含量相对值不同，说明菌—藻体的致密程度可影响H2生成量，B正确；根据“某单细胞藻叶绿体基质中的蛋白F可利用H＋和光合作用产生的NADPH生成H2”，说明H2的产生场所是该藻叶绿体的基质中，C错误；任意时刻两体系之间的光反应速率无差异，说明光反应产生的NADPH相同，致密菌—藻体产生的H2多，说明消耗的NADPH多，则用于暗反应的NADPH少，因此培养至72 h，致密菌—藻体暗反应产生的有机物少于松散菌—藻体，D错误。 8 B　在光照时间相同的情况下，30 ℃时光合作用的总量为3.50（净合成量）＋3.00（呼吸消耗量）＝6.50 mg/h，35 ℃时光合作用的总量为3.00（净合成量）＋3.50（呼吸消耗量）＝6.50 mg/h，二者相等，A正确；若每天交替进行12 h光照，12 h黑暗，则幼苗积累有机物为12 h的净光合作用－12 h的呼吸作用，数值最大的是20 ℃，B错误；该植物原重X kg，置于暗处4 h后重（X－1） kg，则呼吸速率为1/4 kg小时，然后光照4 h后重（X＋2） kg，则4 h内的净光合量为3 kg，总光合量为（3＋1） kg，故总光合速率为1 kg/h，C正确；图2中NaHCO3溶液作为CO2缓冲液，因此水滴的移动方向与距离与装置中的O2变化有关，结合图甲，光照下乙装置的液滴在25 ℃时净光合速率最强，因此单位时间内向右移动的距离最大，D正确。 9 AD　给甲提供HO，水可以参与有氧呼吸第二阶段，生产C18O2，CO2参与光合作用的暗反应生成带有同位素标记的（CHO），A正确；乙可能是硝化细菌，硝化细菌能将土壤中的氨氧化成为硝酸，利用释放的能量将CO2和H2O合成糖类，即化能合成作用，甲、乙、丙都能将无机物转化为有机物，都为自养型生物，说明这三种生物一定都是生产者，但丙的反应中不产氧，甲、乙的反应中产生了氧，说明丙很有可能是三者中唯一的厌氧型生物，B错误；过程①可表示渗透吸水，④⑤⑥⑦⑧细胞呼吸中所释放的大部分能量以热能散失，C错误；若叶肉细胞②光反应过程O2的释放量大于⑧有氧呼吸过程O2的吸收量，则叶肉细胞的净光合作用量＞0，但植物体还有很多不能进行光合作用的细胞，它们只能进行呼吸作用，所以该植物体内有机物的量不一定增加，D正确。 10 BD 11 CD　叶绿体是双层膜结构，外膜的外面是细胞质基质，据图可知，TPT既能转运丙糖磷酸又能转运磷酸，具有专一性和饱和性，但位于叶绿体内膜上，A错误；白天，光合作用形成较多的3­磷酸甘油酸，与ADPG焦磷酸化酶结合后，便催化形成淀粉；晚上，光合磷酸化停止，积累在叶绿体里的Pi浓度便升高，抑制淀粉形成，因此，白天或光照下[3­磷酸甘油酸]/[Pi]的比值高时，合成淀粉活跃；在夜晚或暗处则抑制淀粉合成，转而合成蔗糖，B错误；丙糖磷酸转运体（TPT）能将丙糖磷酸（TP）不断运到叶绿体外，同时将释放的Pi（无机磷酸）运回叶绿体基质，当细胞质基质中Pi浓度降低时，会抑制丙糖磷酸（TP）从叶绿体中运出，C正确；白天光照较强，光下TPT活性受到限制，TPT不能将Pi（无机磷酸）运回叶绿体基质，不会抑制ADPG焦磷酸化酶活性，从而促进淀粉的合成，因此白天叶绿体基质中有大量淀粉的合成，D正确。 12 BD　螺旋藻细胞内存在RNA—蛋白质复合物（如核糖体），也存在DNA—蛋白质复合物，如转录时，RNA聚合酶与DNA结合，A错误；据题干信息“肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成”，据题图分析可知，MSP在温度过高时，光合作用的酶活性降低，产生的氧气减少，肿瘤组织内部在氧气减少的条件下产生的含氧自由基减少，对肿瘤细胞的损伤减小，故由此可推测温度过高，光合作用的酶活性降低，MSP促进放疗效果减弱，B正确；螺旋藻是颤蓝细菌，为原核生物，没有叶绿体，C错误；据题干信息和题图分析可知，过程②中叶绿素在激光照射条件下产生含氧自由基，这些自由基能够破坏细胞内的分子结构，包括磷脂分子，磷脂是细胞膜的主要成分之一，如果磷脂分子被破坏，就会导致细胞膜的结构和功能受损，这种损伤可能是“雪崩式”的，即一旦一个磷脂分子被破坏，就会引发一系列连锁反应，导致更多的磷脂分子被破坏和细胞膜的整体崩溃，D正确。 13 （1） 光质　蓝光能促进光合作用相关酶的活性　（2） 突变体中PILI5基因功能缺失，阻断了光信号对气孔开放程度的调控，使得气孔开放程度在远红光和红光条件下无明显差异　（3） 有机物中的化学能 光敏色素　光敏色素→（－）PILI5基因→（＋）脱落酸信号通路→（－）气孔开放程度　（4） 通过叶绿体中的光合色素吸收光能用于光合作用合成有机物；通过光敏色素吸收光信号调控基因表达，影响植物生理过程 页） 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