课时冲关14 光合作用的原理及探究历程(练习Word版)-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮课时作业（单选）

**基本信息** 以光合作用经典实验、原理机制及生产应用为逻辑主线，通过基础辨析与综合探究结合，系统覆盖光反应、暗反应及特殊生物适应等核心考点，渗透生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础对点练|5题（1-5）|选择题为主，含实验验证（卡尔文实验）、原理辨析（Rubisco功能）、实践应用（合理密植）|从经典实验（如第1题）到基本原理（如第3题CO₂固定），再到生产实践（如第5题轮种），构建“实验-原理-应用”认知链| |素养提升练|3题（6-8）|含过程分析（类囊体H⁺运输）、特殊适应（CAM途径）、综合填空（温度对光合影响）|深入光合作用微观机制（如第6题光系统），拓展特殊生物适应策略（如第7题景天科植物），结合实验设计（如第8题温度实验），体现结构与功能观及探究实践能力|

课时冲关14　光合作用的原理及探究历程　对应学生用书P373 [基础对点练] 1．下列有关生命科学研究方法及结论的叙述中，错误的是(　　) A．卡尔文用14C标记的CO2供应小球藻进行光合作用，探明了暗反应中碳的转移途径 B．科学家将伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行嫁接实验，证明了细胞核决定伞帽的性状 C．科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，揭示分泌蛋白合成加工运输的途径 D．施莱登、施旺建立细胞学说和达尔文的自然选择学说用的都是不完全归纳法 解析：B　[卡尔文等用14C标记CO2，供应小球藻进行光合作用，然后追踪检测光合作用产物的放射性，最终探明了CO2中的碳元素在光合作用的暗反应中转化为有机物中的碳的转移途径，A正确；科学家将伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行嫁接实验，证明了伞藻的假根决定伞帽的性状，B错误；科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射用3H标记的亮氨酸，通过追踪同位素的走向，揭示了分泌蛋白的合成与分泌过程，C正确；“不完全归纳法”是合情推理的一种归纳推理，它是由某类事物的部分对象具有某些特征，推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理。简言之，就是由部分到整体、由特殊到一般的推理。施莱登、施旺建立细胞学说和达尔文的自然选择学说用的都是不完全归纳法，D正确。] 2．对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料，其化学性质稳定。某细菌需在有氧条件下能降解对硝基苯酚并释放CO2。栅藻为真核生物，在特定条件下培养时，对硝基苯酚含量影响其光合放氧量情况如图1所示。为进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚的降解能力，开展了对比试验，结果如图2所示。分析相关叙述正确的是(　　) 　 　图1　　　　　　　图2 A．栅藻的光合放氧反应在细胞质基质中进行 B．对硝基苯酚能促进栅藻的光合放氧反应 C．细菌利用对硝基苯酚时，氧气是无关因子 D．细菌与栅藻共同合作可净化被污染水体 解析：D　[栅藻是真核生物，其光合放氧反应在叶绿体中进行，A错误；分析图1可知，对硝基苯酚能抑制栅藻的光合放氧反应，且在一定范围内，随着对硝基苯酚浓度增加，栅藻的光合放氧量逐渐下降，对光合放氧的抑制作用增强，B错误；该细菌不能在无氧条件下生长，栅藻在光照下会产生氧气，分析图2可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组对比，Ⅰ组有氧气，Ⅱ、Ⅲ组有细菌＋氧气，Ⅱ、Ⅲ组对硝基苯酚相对含量下降趋势基本一致，Ⅰ组基本不变，则细菌在有氧条件下可降解对硝基苯酚，可推知细菌利用对硝基苯酚时，氧气是限制因子，不是无关因子，C错误；结合题意和图示信息可知，在光照条件下栅藻进行光合放氧为细菌提供有氧环境，而细菌在有氧环境下可降解对硝基苯酚，并为栅藻提供CO2，因此，细菌与栅藻共同合作可净化被污染水体，D正确。] 3．Rubisco催化CO2的固定，其活性易受低CO2浓度的抑制。为了适应水中低CO2环境，地球上几乎所有水生藻类都进化出一种称为蛋白核的特殊结构，为Rubisco提供浓缩的CO2，而陆地农作物细胞中通常不含这种蛋白核，下列推断不合理的是(　　) A．低CO2浓度抑制Rubisco的活性进而抑制光合作用速率 B．高等植物的Rubisco最可能主要分布在细胞的叶绿体基质中 C．光合作用过程中Rubisco催化CO2的固定需要ATP和NADPH D．导入蛋白核合成基因的农作物可能不存在光合“午休”现象 解析：C　[Rubisco催化CO2的固定，低CO2浓度抑制Rubisco的活性进而抑制光合作用速率，A正确；Rubisco催化CO2的固定，即暗反应的过程，故高等植物的Rubisco最可能主要分布在细胞的叶绿体基质中，B正确；光反应产生的ATP和NADPH参与暗反应过程C3的还原，光合作用过程中Rubisco催化CO2的固定不需要ATP和NADPH，C错误；光合“午休”现象是由于气孔关闭导致二氧化碳不足造成的，导入蛋白核合成基因的农作物为Rubisco提供浓缩的CO2，可能不存在光合“午休”现象，D正确。] 4. 如图为蓝细菌光合作用部分过程示意图，其中甲表示细胞结构。下列相关叙述正确的是(　　) A．甲为叶绿体，磷脂双分子层构成其基本骨架 B．过程①可为叶绿素转化光能提供电子 C．除O2外，光反应其他产物均直接参与过程② D．提高水体中CO2浓度，可降低蓝细菌中C3/C5的值 解析：B　[该生物为蓝细菌，原核生物没有叶绿体，A错误；叶绿素转化光能时失去电子，需要从水中获取电子使水发生分解，B正确；过程②为CO2的固定，该过程不需要光反应产生的ATP和NADPH参与，C错误；提高水体中CO2浓度，则C3的含量增加，C5含量减少，蓝细菌中的C3/C5值增大，D错误。] 5．我国的历史悠久，劳动人民积累、总结了大量生产实践经验，如：①玉米、小麦和水稻收获后晒干了再进仓；②水稻分蘖(植物在接近地面处发生分枝)后，在晴天将田中的水排尽并“烤田”；③在果实成熟季节昼夜温差大的区域种植苹果、西瓜等；④对农作物进行合理密植，并“正其行，通其风”；⑤在黏性较大的黄泥巴地里埋入一些作物秸秆并多施用农家肥；⑥在同一块田上，一定年限内按一定顺序逐年轮换种植不同作物，即进行轮种；⑦夏季每天适当对菊花植株进行遮光，缩短菊花植株的照光时间。下列相关叙述错误的是(　　) A．①②③⑤涉及细胞呼吸原理的应用 B．④⑥⑦均涉及光合作用原理的应用 C．④⑤有利于为农作物提供充足的CO2 D．⑥能在一定程度上控制农作物害虫 解析：B　[①粮食作物的种子进仓储存前要尽量晒干，以减少其自由水含量，抑制其细胞呼吸速率；②“烤田”是为了增大田泥中的O2含量，有利于水稻根系进行有氧呼吸，促进根系的发育；③果实成熟季节，昼夜温差大一点，白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用微弱，有利于果实中糖类的积累；⑤黏性大的黄泥巴地容易出现土壤板结现象，透气性差，在其中埋入一些作物秸秆有利于疏松土壤，便于根系进行有氧呼吸，A正确；⑦夏季每天适当缩短菊花植株的照光时间可以让菊花提前开花，这说明光参与调节植物的生命活动，不是光合作用原理的应用，B错误；④合理密植，“正其行，通其风”，有利于农作物获得CO2；⑤多用农家肥有利于疏松土壤，农家肥经过分解者的分解作用，也能给植物提供CO2，C正确；⑥不同农作物的主要害虫不同，每年在相同区域种植相同的农作物可能会使该农作物的害虫数量较多，而轮种能在一定程度上控制农作物害虫的数量，D正确。] [素养提升练] 6．植物叶绿体内的部分代谢过程如图，PSⅠ、PSⅡ是两个光系统。下列相关分析错误的是(　　) A．叶绿体类囊体腔中的H＋均来源于水的光解 B．PS Ⅰ主要参与NADPH的合成，水的光解与PS Ⅱ有关 C．类囊体膜两侧的H＋浓度差可以为ATP合成提供能量 D．合成的ATP、NADPH都能为叶绿体基质中C3的还原提供能量 解析：A　[叶绿体类囊体腔中的H＋一部分来源于水的光解，还可来自叶绿体基质中的H＋通过载体蛋白转运到类囊体腔中，A错误；由题图可知，PSⅠ主要参与 NADPH 的合成，水的光解是在 PSⅡ中进行的，B正确；类囊体膜两侧的H＋浓度差形成的质子电化学势能可以为ATP的合成提供能量，C正确；光反应合成的ATP和NADPH都能为叶绿体基质中C3的还原提供能量，D 正确。] 7．景天科植物多生长于沙漠等炎热地区，其特殊的CO2固定方式为景天酸代谢途径(CAM)。景天科植物夜晚开放气孔吸收CO2，经过磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化作用，与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)发生化学反应生成草酰乙酸(OAA)，OAA经过苹果酸脱氢酶的催化作用，进一步被还原为苹果酸，转移到液泡中进行储存。白天，液泡中积累的苹果酸发生转移，运输到细胞质基质中，CO2被释放，进入叶绿体，进行卡尔文循环生成有机物，关于景天科植物的说法正确的是(　　) A．给植物提供14C标记的14CO2,14C先后出现在PEPC、OAA、苹果酸和有机物中 B．上午10时，若突然降低外界CO2浓度，叶肉细胞中C3含量短时间内将会下降 C．景天酸代谢途径有利于植物适应干旱环境 D．景天酸植物细胞中固定CO2的物质只有PEP 解析：C　[具有景天酸代谢途径的植物，晚上气孔开放，14CO2进入细胞后在细胞质基质中与PEP结合生成OAA，然后再转化为苹果酸而被固定。白天苹果酸运出液泡后放出14CO2，14CO2首先与C5结合生成C3，随后C3被还原生成有机物，即14C先后出现在OAA、苹果酸、C3和有机物中，A错误；白天气孔关闭，突然降低外界CO2浓度对CAM植物光合作用无影响，B错误；具有景天酸代谢途径的植物，气孔白天关闭，可以减少蒸腾作用，夜晚气孔张开吸收CO2，因此可以适应干旱的环境条件，C正确；景天科植物夜晚开放气孔吸收CO2，经过磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化作用，与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)发生化学反应生成草酰乙酸(OAA)，景天酸植物细胞中固定CO2的物质有PEP，CAM植物也进行卡尔文循环，所以固定CO2的物质有PEP也有C5，D错误。] 8．植物工厂是通过调控光照和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术利用植物工厂培植生菜。回答下列问题。 (1)光作为一种信号，使植物体内____________(一种接受光信号的分子)的结构发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响____________，从而表现出生物学效应。 (2)植物工厂进行无土栽培过程中，需适时更换营养液和定时向营养液中通入空气，主要原因是____________________________________。 (3)植物工厂研究人员对生菜进行了一系列实验测定，绘制成如图所示曲线。 ①该实验的目的是________________________________________________________________________。 ②在35 ℃时，生菜的光合速率与呼吸速率的数值关系是________________________________________________________________________。 ③保持其他条件不变，由黑暗转为光照时，短时间内叶肉细胞中C3的含量将______。 ④合理控制昼夜温差有利于提高生菜产量，原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)光作为一种信号，光敏色素是一类色素—蛋白复合体，接受到光照射时，植物体内光敏色素的结构发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 (2)植物根系吸收了营养液中的矿质元素，导致营养液成分发生改变，另外植物不同生长发育阶段需要的矿质元素有差异，需要根据植物生长发育的需求适时更换营养液，为植物的生长提供所需的矿质元素，同时减少代谢废物积累；定时向营养液中通入空气，可增加营养液中的溶氧量，促进根部细胞的有氧呼吸，从而促进对矿质元素的吸收。 (3)①植物在光下能进行光合作用，在黑暗条件下只能进行呼吸作用，根据题意和图像可知，该实验的目的是探究温度对生菜净光合速率与呼吸速率的影响。 ②分析题图可知，在35 ℃时，生菜的净光合速率与呼吸速率相等，故总光合速率是呼吸速率的2倍。 ③当其他条件不变，由黑暗转为光照时，光反应增强，细胞中ATP和NADPH增加，C3的还原加快，而短时间内CO2的固定速率不变，因此短时间内细胞中C3的含量将减少。 ④白天适当提高温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑制呼吸作用，减少有机物的消耗，故合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。 答案：(1)光敏色素　特定基因的表达 (2)为了提供植物生长所需的营养和促进植物根系的有氧呼吸 (3)①探究温度对生菜净光合速率与呼吸速率的影响　②总光合速率是呼吸速率的2倍 ③减少　④白天适当提高温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑制呼吸作用，减少有机物的消耗 学科网（北京）股份有限公司 $