2027届高考生物人教版一轮复习练习综合分析影响光合作用的因素

**基本信息** 聚焦影响光合作用的内外因素，通过图表分析、实验探究及农业应用情境，构建“因素-机制-应用”的知识逻辑链，渗透生命观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |外因影响 | 题1-2、7-9 | 结合温度/光照曲线，分析光合与呼吸关系 | 温度/光照强度通过影响酶活性、光反应速率调控光合速率 | | 内因机制 | 题3、8、11、14 | 围绕C₃/C₅转化、PSⅡ功能、光呼吸展开 | 从色素/酶到光系统/电子传递链，体现结构与功能观 | | 实验探究 | 题4-6、10 | 涉及装置分析、速率测定及曲线解读 | 实验设计与结果分析结合，培养探究实践能力 | | 实际应用 | 题13 | 农业谚语解释与生产情境 | 理论联系实际，强化社会责任意识 |

综合分析影响光合作用的因素 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13小题） 1 [2025湖南模拟]某农业科研团队在研究温室大棚番茄种植时发现，白天适度升温至32 ℃、夜间降温至10 ℃的条件下，番茄产量显著高于昼夜恒温25 ℃。下列分析正确的是（　　） A.夜间低温导致细胞呼吸中丙酮酸转化为酒精的速率加快 B.昼夜温差增大导致叶片细胞中淀粉积累，反馈抑制光合作用 C.夜间低温减少了细胞呼吸消耗，同时促进光合产物向果实转运 D.白天高温使气孔关闭，但参与CO2固定的酶活性升高，CO2固定速率不变 2 已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为 25 ℃ 和30 ℃，如图表示30 ℃时细胞呼吸强度、光合作用强度与光照强度的关系。若温度下降到25 ℃（原光照强度和CO2浓度不变），理论上，图中A、B、C三点的移动方向分别是（　　） A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移 C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移 3 [2025宿迁模拟]如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是（　　） A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP B.图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度 C.图中Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累 D.图中Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低 4 [2025南京模拟]某社团利用金鱼藻进行光合作用相关实验，实验装置如图。下列叙述错误的是（　　） A.该装置可用于探究CO2浓度和光质对金鱼藻光合作用的影响 B.去掉单色滤光片后，短时间内金鱼藻叶绿体基质中C3含量降低 C.利用氧气传感器测到的O2浓度变化量可表示金鱼藻总光合速率 D.该装置测得的氧气释放速率会随时间推移逐渐减小至0 5 [2025重庆开学考]某同学利用黑藻探究“光对光合速率的影响”，设计实验装置如图2。图1表示在一定光照强度下图2装置中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程，其中a、b、c、d代表细胞结构，①～⑤表示物质。下列叙述正确的是（　　） 图1 图2 A.图1 a、b、c中，存在光合作用色素的是a和c B.单位时间内有色小液滴向右移动的距离代表黑藻光合作用的速率 C.图2中，当CO2浓度突然降低时，则短期内叶绿体中C5的含量将增加 D.图1中，①在b内参与有氧呼吸的第二阶段，能产生⑤的细胞结构只有a、b 6 [2025安徽卷]关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（　　） A.用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B.调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验 C.用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度 D.同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关 7 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照强度对单个叶片光合速率的影响曲线图。下列相关叙述错误的是（　　） 注：光极限是指光合作用吸收CO2量随着光照强度的增加而上升的光照强度范围。CO2极限是指光合作用吸收CO2量不再随着光照强度的增加而上升的光照强度范围 A.阴生植物的光极限和CO2极限范围一般小于阳生植物 B.在光合作用最适温度下适当升温，若细胞呼吸速率增大，光补偿点可能左移 C.达到CO2极限时，限制光合速率的因素可能是CO2浓度或温度 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 8 [2025四川模拟]为了研究高温胁迫对水稻拔节期相对叶绿素含量（SPAD）的影响，研究人员以水稻为材料进行实验，温度具体设定如下：10：00为36 ℃、11：00为38 ℃、12：00为39 ℃、13：00为40 ℃、14：00为38 ℃、15：00为35 ℃。实验结果如图1，图2为高温胁迫诱导水稻PSⅡ发生光抑制的局部作用机理图（PSⅡ是吸收、传递、转化光能的光系统，ROS代表活性氧，D1蛋白是组成PSⅡ的重要蛋白之一）。相关分析错误的是（　　） 图1 图2 A.由图可知，在10：00～15：00时，CK组的温度越高，SPAD越低；在12：00～13：00时，实验组中高温胁迫5 d处理组的SPAD下降最多 B.水稻细胞中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，可以用无水乙醇分离叶片中的叶绿素 C.由题意可推知，PSⅡ可能是由蛋白质和光合色素组成的复合物，分布于叶绿体的类囊体薄膜上 D.高温胁迫下产生过量ROS，可直接导致PSⅡ失活，也可抑制D1蛋白的合成来导致PSⅡ失活 9 [2025全国卷]在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率（CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是（　　） A.光照强度为a时，该植物的干重不会增加 B.光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大 C.光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大 D.光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低 10 [2025宿迁模拟]如图是某科研小组在对药用植物黄精进行光合作用和呼吸作用研究实验过程中，根据测得的实验数据绘制的曲线图，其中图1的光合曲线（图中实线）是在光照、CO2浓度等条件都适宜的环境中测得，图1呼吸曲线（图中虚线）是在黑暗条件下测得；图2 的实验环境是在恒温密闭玻璃温室中，测定指标是连续24 h室内CO2浓度和植物CO2吸收速率。据图分析，下列说法错误的是（　　） 图1 图2 A.图1中，当温度达到55 ℃时，植物光合作用已停止，可能原因是与光合作用相关的酶失去活性 B.图1中，当温度达到55 ℃时，植物的净光合速率与呼吸速率相等，真光合速率是呼吸速率的2倍 C.结合图1数据分析，进行图2所示实验时，为了减少无关变量带来的干扰，温度应设置在30 ℃左右 D.图1中温度为40 ℃时对应的光合曲线点与图2中6 h和18 h对应的曲线点有相同的净光合速率 11 [2025重庆模拟]当光照强度大于光饱和点时，常引起光抑制或光损伤。科研人员探究了某植物对强光的生理响应变化及机制。光反应过程中的光合电子传递链主要由光系统等光合复合体组成，如图所示（活性氧：ROS，一种自由基；铁氰化钾能吸收e－）。据此分析，下列说法错误的是（　　） A.由图可知叶绿体膜是生成NADPH的场所 B.强光导致NADPH和电子累积可能是导致光抑制的原因 C.强光导致活性氧大量增多可能是导致光损伤的原因 D.适度增加铁氰化钾可能会解除光抑制 12 （多选）[2024扬州仪征中学检测]西红柿叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用的过程如图1所示（①～④表示过程）。某实验室用水培法栽培西红柿进行相关实验的研究，在CO2充足的条件下西红柿植株的呼吸速率和光合速率变化曲线如图2所示，下列说法错误的有（　　） 图1 图2 A.图1中，晴朗的白天西红柿叶肉细胞中产生ATP的过程是①③④ B.图2中，9～10 h间，光合速率迅速下降，最可能发生变化的环境因素是温度 C.培养时若水循环不充分导致植物萎蔫，原因是植物排出无机盐导致培养液渗透压升高 D.图2中两曲线的交点处（A点），叶肉细胞不吸收外界的CO2 13 （多选）[2026江西阶段练习]我国劳动人民经过无数实践总结出许多蕴含着科学道理的农谚。下列对相关农谚的解释，正确的有（　　） 选项 农谚 解释 A 立春三场雨，遍地都是米 充沛的雨水对农作物的生长有利，能提高农作物的产量 B 三伏不热，五谷不结 充足的光照和适当高温有利于农作物中有机物的合成 C 正其行，通其风 农作物应该保持空气流通，提高 CO2浓度以提高光合效率 D 庄稼一枝花，全靠粪当家 农作物吸收粪便中的有机物和无机盐，才能生长得更好 二、非选择题（本大题共1小题） 14 [2024南通模拟]光照过强时还原能的积累会导致自由基的产生，损伤膜结构。光呼吸（图中虚线所示）可促进草酰乙酸—苹果酸的穿梭，输出叶绿体和线粒体中过剩的还原能实现光保护。其中过程③是光呼吸速率的限制因素，线粒体中的电子传递链对该过程有促进作用，相关机制如图1。请回答下列问题。 图1 （1） 图1中过程①进行的场所是____________，叶绿体和线粒体中电子传递链分别位于________、________。 （2） 图1中叶绿体中所示过程需要NADPH参与的有_______、_____________，过剩的NADPH通过草酰乙酸—苹果酸穿梭，在光呼吸的过程______（填序号）消耗。 （3） 线粒体中的电子传递链促进过程③的机理是________________________ _____________。 （4） 线粒体电子传递链有细胞色素途径（CP）和交替氧化途径（AP）。CP途径有ATP的合成；AP途径无ATP的合成，能量以热能的形式散失。为了进一步研究不同环境条件对两条途径的影响，科研人员利用正常植株和aoxla突变体（AP功能缺陷）进行了相关实验，结果如下图2和3。 图2 图3 ①正常情况下，黑暗时电子传递链以________途径为主。 ②光照过强时，光保护主要依赖于________途径，而不是另一途径，从物质和能量变化的角度分析其原因是__________________________________________ ______________________________________________________________________。 ③温度与光保护机制的关系是________________________________________ ______________________________________________________________________。 ·参 考 答 案· 1 C　番茄进行有氧呼吸，丙酮酸会进入线粒体彻底氧化分解，而非转化为酒精，A错误；昼夜温差增大时，白天光合作用合成的有机物通过韧皮部更多转运至果实，减少叶片淀粉积累，从而避免对光合作用的反馈抑制，B错误；夜间低温降低呼吸酶活性，减少有机物消耗。同时低温可能增强细胞中蔗糖转运蛋白的活性，促进光合产物向果实运输，C正确；白天高温可能导致气孔部分关闭（减少CO2吸收），而参与CO2固定的酶活性升高虽有利于暗反应，但CO2供应不足会成为限制因素，实际CO2固定速率可能下降，D错误。 2 C　已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25 ℃、30 ℃，如图所示曲线表示该植物在30 ℃时光合作用强度与光照强度的关系（是用CO2的吸收和释放来表示的）。若将温度调节到25 ℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），则光合作用增强，而呼吸作用减弱，所以A点上移，B点时光合作用强度等于呼吸作用强度，所以B点左移，从外界吸收CO2变多，C点上移，C正确。 3 D　图中物质甲C5与CO2结合形成乙C3，该过程只需要酶的催化，不需要消耗光反应提供的ATP和NADPH，A错误；植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，如果Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度，则ATP和NADPH产生量减少，那么C3增加，C5减少，与图形的走势不符合，B错误；图中Ⅱ阶段甲C5上升，乙C3下降，则改变的条件可能是CO2浓度降低，进而导致C5消耗减少而表现为含量上升，同时C3生成减少而表现为含量下降，此时叶绿体中NADPH和ATP的积累是CO2浓度降低导致的结果，C错误；Ⅱ阶段改变的条件主要影响暗反应的进行，即Ⅱ阶段的变化是由CO2浓度下降导致的，所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低，D正确。 4 C　在该装置中可通过改变NaHCO3溶液的浓度来探究CO2浓度对金鱼藻光合作用的影响，可通过改变滤光片来探究光质对金鱼藻光合作用的影响，A正确；相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，拆去滤光片，光反应增强，ATP和NADPH含量升高，C3还原速率加快，短时间内C3含量降低，B正确；总光合速率＝净光合速率＋呼吸作用速率，利用氧气传感器测到的O2浓度变化可计算净光合作用速率，C错误；该装置处于适宜条件下，随着光合作用的进行，CO2逐渐被消耗，光合作用速率逐渐降低，当光合作用速率等于呼吸作用速率时，氧气释放速率为0，因此测得的氧气释放速率会随时间逐渐减小至0，D正确。 5 C　图1中细胞器a吸收光照，将①②转变成糖，可推知细胞器a是叶绿体，由于液泡可吸收水分，因此①是水分子、②是CO2；K＋在⑤协助下进入细胞中，可推知⑤是呼吸产生的ATP；三碳糖变成④，并进入b与①③反应生成①②，可推知细胞器b是线粒体、③是氧气、④是丙酮酸。a为叶绿体，b为线粒体，c为液泡，光合色素存在a叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；黑藻能进行光合作用和呼吸作用，单位时间内有色小液滴向右移动的距离代表黑藻的净光合作用速率，B错误；图2中，当CO2浓度突然降低时，短期内CO2与C5固定速率降低，而C3的还原速率不变，因此叶绿体中C5的含量将增加，C正确；b是线粒体，是有氧呼吸二、三阶段的场所，①是水分子在b内参与有氧呼吸的第二阶段，⑤是ATP，能产生ATP的细胞结构有细胞质基质、b线粒体和a叶绿体，D错误。 6 C　调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是实验组，为对比实验，B正确；用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只可计算出净光合作用强度，C错误；同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其接受的光照强度不同有关，D正确。 7 B　与阳生植物比，阴生植物对光的需求小，呼吸作用弱，所以阴生植物的光极限和CO2极限范围一般小于阳生植物，A正确；在光合作用最适温度下适当升温，光合作用速率下降，若细胞呼吸速率增大，光补偿点可能右移，B错误；光合作用的限制因素的外因主要包括温度、CO2浓度和光照强度，达到CO2极限时，光合作用速率不随光照强度改变，则限制光合作用速率的因素可能是CO2浓度或温度，C正确；实际生产中施肥过多，缩小根毛细胞细胞液与土壤溶液之间的浓度差，减少植物吸水量，甚至导致植物失水，施肥不足，植物可能缺乏N元素来合成光合作用相关的色素和酶，D正确。 8 B　由图1中CK组曲线走向可知，在10：00～15：00时，温度越高对应的SPAD越低，在12：00～13：00时，实验组中高温胁迫5 d处理组的SPAD下降最多，A正确；由题干信息“PSⅡ是吸收、传递、转化光能的光系统，D1蛋白是组成PSⅡ的重要蛋白之一”推测其中有光合色素和蛋白质分布于类囊体薄膜上，C正确；由图2推测高温胁迫下产生过量ROS，可直接导致PSⅡ失活，也可抑制D1蛋白的合成来导致PSⅡ失活，D正确。 9 C　光照强度为a时，光合速率等于呼吸速率，净光合速率为0，干重不会增加，A正确；光照强度从a逐渐增加到b时，光合速率与呼吸速率差值逐渐增大，净光合速率逐渐增大，生长速率逐渐增大，B正确；光照强度小于b时，光照强度未达到饱和的阶段，在光照强度为主要限制因素时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率不会增大，因为光照不足，光反应提供的ATP和NADPH有限，限制暗反应，只有当光照强度饱和后，提高CO2浓度，CO2固定速率才会增大，C错误；光照强度为b时，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，适当降低光反应速率，提供的ATP和NADPH减少，会使暗反应中CO2固定速率降低，D正确。 10 B　当温度达到55 ℃时，两条曲线重合，植物不再进行光合作用，只进行呼吸作用，可能原因是与光合作用相关的酶失去活性，A正确；图1中，当温度达到55 ℃时，两条曲线重合，植物不再进行光合作用，真光合速率为0，B错误；结合图1数据可知，植物净光合速率最大时的温度为30 ℃，因此，在进行图2所示实验时，为了减少无关变量带来的干扰，温度应设置在 30 ℃左右最好，C正确；图2中当光合速率等于呼吸速率时，净光合速率为0，处于室内CO2浓度曲线的拐点，即6 h和18 h，因此图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有2个，图1中，光合作用与呼吸作用相等的温度条件是40 ℃，D正确。 11 A　类囊体膜是生成NADPH的场所，A错误；强光导致光反应过强，NADPH和电子累积，导致活性氧大量增多，造成光合速率下降，导致光抑制或光损伤，B、C正确；铁氰化钾能吸收电子，适度增加铁氰化钾可能会解除光抑制，D正确。 12 BCD　图1中，①是光合作用的光反应阶段，合成ATP，②是光合作用暗反应，消耗光反应产生的ATP，④是有氧呼吸的第一和第二阶段，产生少量的ATP，③是有氧呼吸第三阶段，产生大量ATP，A正确；图2中，9～10 h间，光合速率迅速下降的原因可能是环境中温度迅速下降，也可能是突然停止光照，因为呼吸作用也受到温度影响，但呼吸速率并没有明显下降，故不是温度变化，B错误；培养时若水循环导致植物萎蔫，原因是蒸腾作用导致植物体内水分散失，C错误；图2表示的是植株的光合速率与呼吸速率，A点时光合速率与呼吸速率相等，因植物只有叶肉细胞能进行光合作用，因此也就是叶肉细胞的光合速率与全株细胞的呼吸速率相等，因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率，因此叶肉细胞会吸收外界的CO2，D错误。 13 ABC　农作物不能吸收粪便中的有机物，能利用的是有机物被降解后产生的无机盐等物质，D错误。 14 （1） 叶绿体基质　类囊体薄膜　线粒体内膜　（2） C3的还原（卡尔文循环）　草酰乙酸转变为苹果酸　④　（3） 电子传递过程促进NADH向NAD＋转化，为过程③提供NAD＋等　（4） ①CP　②AP　AP途径能量以热能的形式散失，而CP途径受细胞内ADP和Pi等的限制　③温度较高时光保护机制加强，低温时光保护机制丧失（或下降） 解析：（1） 过程①是光呼吸过程，这一阶段主要发生在叶绿体基质。在这个阶段，光能被叶绿体中的叶绿素吸收，从而激发电子，电子经过一系列的电子传递体，最终与NADP＋结合生成NADPH。同时，水分解产生O2、质子和高能电子。叶绿体和线粒体中电子传递链分别位于叶绿体的类囊体薄膜和线粒体的内膜。（2） 叶绿体中C3的还原（卡尔文循环）、草酰乙酸转变为苹果酸需要NADPH的参与。由图1可知，过剩的NADPH通过草酰乙酸—苹果酸穿梭，在过程④中被消耗。光呼吸是植物在光照条件下，通过消耗NADPH和ATP来维持光合作用的平衡。（3） 线粒体中的电子传递链促进过程③的机理是通过电子传递链产生的NAD＋等，促进过程③的进行。（4） ③温度与光保护机制的关系：温度越高，光保护机制越活跃。这是因为高温可以加速生物体内的化学反应速率，从而使光保护机制更加迅速地消耗过剩的还原能，保护细胞免受损伤。 页） 学科网（北京）股份有限公司 $