15非选择题强化练(一)-（配套练习）【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习（多选版）

**基本信息** 聚焦光合作用核心模块，通过实验数据与图表分析，构建“过程机制-影响因素-适应策略-农业应用”的递进式知识网络，强化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| |----|-----------|----------|----------| |光合作用综合|4道非选择题|情境化实验分析（表格/示意图）、跨模块知识整合|从光合色素功能、光反应与暗反应关系切入，延伸至C3/C4/CAM植物CO₂固定差异及光呼吸调节机制，最终关联耕作方式的农业实践，体现结构与功能观及物质能量观|

非选择题强化练(一)　 (限时:20分钟) 1.[2025·安徽淮南二模] 耕地是粮食生产的命根子,合理利用耕地对保障粮食生产具有重要意义。为探究不同耕作方式(免耕、犁耕)、种植模式(间作、轮作)对小麦产量的影响,科研人员开展了试验,部分检测结果如表所示。回答下列问题: 处理 叶绿素含量 相对值 胞间CO2 浓度/ (μmol·L-1) 气孔导度/ (mmol· m-2·s-1) 净光合速率/ (μmol CO2· m-2·s-1) ①免耕间作 60 502.72 0.99 24.05 ②犁耕间作 55 1005.25 0.87 17.13 ③免耕轮作 57 1009.52 0.73 18.12 ④犁耕轮作 53 1045.54 0.46 15.52 注:胞间CO2是指植物体细胞之间的CO2;气孔导度是指气孔张开的程度。 (1)小麦叶片中叶绿素捕获的光能在光反应阶段用于　　　 　　 　　 　　　　 　(答出两点即可)。  (2)据表分析,与犁耕相比,免耕小麦植株净光合速率更大,一个原因是CO2利用率更高,判定依据是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　;另一个原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。  (3)与轮作相比,间作种植的优点是透光性、通风性更好,提高了作物群体对　　　 　　　的利用率,使作物群体增产;并且隔行种植的不同植物根系深浅搭配,能合理地利用不同层次土壤内的　　　　　　　　　　。  (4)松土易造成水土流失和空气中扬尘的出现。近些年,农业提倡免耕法,尽量不用或少用松土措施,收获时只收割麦穗等部分,而经过处理的农作物秸秆或残根保留在土壤中任其腐烂,以便恢复土壤的自然状态并保护土壤。免耕法有利于　 　 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　(写出两点)。  2.[2026·河北邯郸期中] 光合作用过程中,叶绿体依靠光系统(包括PS Ⅰ和PS Ⅱ)将光能转换为电能。光系统产生的高能电子沿光合电子传递链依次传递促使NADPH的形成,同时驱动膜内的质子泵在膜两侧建立H+梯度,进而驱动ATP的合成。回答下列问题: (1)光系统是由光合色素与蛋白质结合形成的复合物,其中叶绿素主要吸收　　　 　　　光。实验室常用　　　　　(填试剂名称)提取光合色素,分离光合色素时,在滤纸条上扩散得最快的色素是　　　　　。  (2)据图甲可知,水的光解主要与光系统　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅰ和Ⅱ”)有关,水光解产生的e-的最终受体为　　　　。光合作用光反应的速率也与CO2浓度有关,从光反应与暗反应的关系角度分析,原因是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)在高温胁迫下,植物细胞内超氧化物歧化酶的活性下降,使活性氧(如H2O2)等自由基增多,会攻击蛋白质、磷脂等物质。喷洒BR后可有效缓解该现象,从而提高光反应速率。推测BR的作用可能是　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。用不同浓度的BR(T1~T4组浓度依次递增)处理高温胁迫下的植物,测得PS Ⅱ活性如图乙所示。高温条件下,喷施BR可提高光合作用效率的原因是　　　　　　　　　　　　 。  3.[2025·山东青岛期末] 高等植物固定CO2的生化途径有3条:C3途径、C4途径和景天酸代谢途径(CAM),其中以C3途径为最基本的途径。图甲、乙、丙分别表示三类植物固定CO2的途径。 请据图回答下列问题: (1)取新鲜叶片烘干粉碎,提取光合色素。提取时,需加入无水乙醇和碳酸钙,如未加碳酸钙,提取液会偏　　　　色。  (2)C3植物吸收的二氧化碳在叶肉细胞中被　　　(物质)固定后,形成　　　,该过程　　　　　　(填“需要”或“不需要”)光反应提供的ATP和NADPH参与。  (3)已知C3植物中固定CO2的酶是Rubisco,C4植物能利用低浓度CO2的原因在于PEP羧化酶与CO2的亲和力比Rubisco更　　　(填“强”或“弱”)。此外,C4植物首次同化CO2的场所在　　　　细胞。  (4)CAM植物叶肉细胞液泡的pH白天比夜晚要　　　(填“高”或“低”)。CAM植物夜晚能吸收CO2,却不能合成淀粉是因为　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。 从适应性角度分析,CAM植物将固定和利用CO2的过程在时间上分隔开的意义是　　　　　　　　　　　　 　。  4.[2025·湖南郴州期末] 光呼吸是所有利用卡尔文循环进行碳固定的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。在该过程中氧气被消耗,并且会生成二氧化碳。如图是光呼吸和卡尔文循环的生理过程,其中Rubisco是光呼吸中不可缺少的酶,也是卡尔文循环中固定二氧化碳最关键的酶。如果光呼吸发生在进行光合作用的生物中,那么光呼吸会抵消约30%的光合作用。回答下列问题: (1)Rubisco 是一种酶,它作用的底物是　　　　　　　　。  (2)光呼吸出现的原因是Rubisco的活性中心不能分辨O2和CO2,在酶动力学上该现象被称为　　　　　　　　(填“竞争性抑制”或“非竞争性抑制”)。结合题图分析光呼吸会抵消一部分光合作用的原因是　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出两个)。  (3)正常进行光合作用的植物,突然停止光照,引起　　　　　　　　减少,导致暗反应减弱;C5与O2结合,使细胞产生的 CO2　　　　(填 “增加”或“减少”)。  (4)光照过强时,植物吸收的过多光能无法被利用,一方面导致光反应相关结构被破坏,另一方面过高的 NADPH/NADP+的值会导致更多自由基生成,破坏叶绿体结构,最终导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。研究发现光呼吸对光合作用不完全是消极的影响。请分析光呼吸在光照过强时对植物起保护作用的机理: 　　　　　　　 。  学科网（北京）股份有限公司 $ 非选择题强化练(一) 1.(1)H2O的光解和ATP的合成 (2)免耕小麦的气孔导度大,但胞间CO2浓度显著降低　叶绿素含量相对更高,光反应速率更大 (3)光能和CO2　水和无机盐 (4)水土保持、减少沙尘暴的发生、提高土壤的肥力 [解析] (1)小麦叶片中叶绿素捕获的光能在光反应阶段用于H2O的光解和ATP的合成。(2)分析表格数据可知,与犁耕相比,免耕小麦植株气孔导度较大,CO2吸收较多,但胞间CO2浓度显著降低,说明免耕小麦植株CO2利用率更高,净光合速率更大;与犁耕相比,免耕小麦植株叶绿素含量相对值更高,能吸收、传递和转化更多的光能,光反应速率更大,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH更多,暗反应速率加快,CO2利用率高。(3)与轮作相比,间作种植的透光性、通风性更好,提高了作物群体对光能和CO2的利用率,从而使作物群体增产。隔行种植的不同植物根系深浅搭配,能合理地利用不同层次土壤内的水分和无机盐。(4)免耕法又叫保护性耕作法,是指农业生产中平时不用或尽量少用松土措施,收获时将农作物秸秆或残根保留在土壤中任其腐烂,这样有利于水土保持、减少沙尘暴的发生、提高土壤的肥力等。 2.(1)红光和蓝紫　无水乙醇　胡萝卜素 (2)Ⅱ　NADP+　光反应所需的NADP+与ADP、Pi均为暗反应的产物,而暗反应的反应速率与CO2浓度有关 (3)使超氧化物歧化酶活性升高,清除细胞内的活性氧等自由基,减少对光系统中蛋白质等物质的破坏　BR通过缓解PS Ⅱ活性下降,提高光能利用率,进而提高了光合作用的效率 [解析] (1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以实验室常用无水乙醇提取光合色素。在分离光合色素时,由于胡萝卜素在层析液中的溶解度最大,所以在滤纸条上扩散得最快的色素是胡萝卜素。(2)据图甲可知,水的光解产生氧气、H+和e-,此过程主要与光系统Ⅱ有关。水光解产生的e-最终传递给NADP+,使其形成NADPH。光合作用中,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+,当CO2浓度升高时,暗反应加快,会间接促进光反应的进行,所以光合作用光反应的速率也与CO2浓度有关。(3)在高温胁迫下,植物细胞内超氧化物歧化酶的活性下降,活性氧等自由基增多,会攻击蛋白质、磷脂等物质,喷洒BR后可有效缓解该现象,推测BR的作用可能是提高超氧化物歧化酶的活性,使活性氧等自由基含量减少,从而减少对光系统中蛋白质等物质的破坏。由图乙可知,用不同浓度的BR(T1~T4组浓度依次递增)处理高温胁迫下的植物,PS Ⅱ活性有所提高,所以高温条件下,喷施BR可提高光合作用效率的原因是BR通过缓解PS Ⅱ活性下降,提高光能利用率,进而提高了光合作用的效率。 3.(1)黄 (2)C5　C3　不需要 (3)强　叶肉 (4)高　夜晚没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供ATP和NADPH　减少水分散失,从而适应干旱环境 [解析] (1)提取光合色素时,需加入无水乙醇和碳酸钙,碳酸钙的作用是保护叶绿素不被破坏,如未加碳酸钙,叶绿素被破坏,提取液会偏黄色。(2)C3植物吸收的二氧化碳在叶肉细胞的叶绿体基质中被C5固定后,形成C3,该过程不需要光反应提供的ATP和NADPH参与。(3)据题图乙分析,C4植物固定CO2的酶比C3植物多一种PEP羧化酶,由于该酶比Rubisco对CO2的亲和力强,所以具有该酶的植物更能适应CO2浓度较低的环境,据题图乙可知,C4植物首次同化CO2的场所在叶肉细胞。(4)结合题图所示可知,CAM植物在晚上气孔张开,吸收二氧化碳形成苹果酸,苹果酸进入液泡储存起来,白天苹果酸分解释放出二氧化碳用于卡尔文循环,因此CAM植物叶肉细胞液泡的pH白天比夜晚要高。由于夜晚没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供ATP和NADPH,故CAM植物夜晚能吸收CO2,却不能合成淀粉。CAM植物大多分布于干旱地区,夜晚开启气孔,吸收并储存二氧化碳以满足光合作用的需求,白天关闭气孔,降低蒸腾作用,减少水分的散失,因此CAM植物将固定和利用CO2的过程在时间上分隔开可减少水分散失,从而适应干旱环境。 4.(1)C5、O2和CO2 (2)竞争性抑制　光呼吸降低了Rubisco固定CO2的效率;光呼吸消耗了C5 (3)ATP和NADPH　增加 (4)光呼吸会消耗NADPH,降低NADPH/NADP+的值,减少自由基生成,降低对光反应相关结构的破坏 [解析] (1)分析题图,Rubisco作用的底物是C5、O2和CO2。(2)催化C5与CO2结合与催化C5与O2结合的是同一种酶(Rubisco),并且该酶的活性中心不能分辨CO2与O2,据此推测该酶的专一性较弱,因此在酶动力学上该现象被称为“竞争性抑制”,结合题图分析可知:光呼吸会抵消一部分光合作用的原因可能是光呼吸降低了Rubisco固定CO2的效率且光呼吸消耗了C5。(3)正常进行光合作用的植物,突然停止光照,光反应速率下降,会引起ATP和NADPH减少,导致暗反应减弱;C5与O2结合增加,加强细胞光呼吸,释放出CO2,使细胞释放的CO2增加。(4)分析题意可知,光呼吸是指植物的绿色细胞在光下可进行一个吸收O2、释放CO2的呼吸过程,光呼吸消耗ATP等光反应产物,使植物可进一步利用光能,减少过剩光能引起的光反应结构损伤,同时光呼吸释放CO2,可加快暗反应消耗NADPH,降低NADPH/NADP+的值,减少自由基生成,对植物起保护作用。 学科网（北京）股份有限公司 $