2022届高考生物一轮复习专题训练22　理解光合作用的过程及影响因素（解析版）

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重点强化练22　理解光合作用的过程及影响因素1．(2021·山东高唐一中高三月考)下列关于光合作用的叙述，正确的是(　　)A．光反应只能在有光条件下进行，暗反应只能在黑暗中进行B．光反应是在叶绿体类囊体上进行，暗反应只能在叶绿体基质中进行C．影响光反应的外界因素仅有光照强度，影响暗反应的外界因素只是CO2浓度D．光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应需要不止一种酶的催化答案　D解析　光反应只能在有光条件下进行，而暗反应在有光条件下和黑暗中都可以进行，A错误；绿色植物细胞的光反应在叶绿体类囊体上进行，暗反应在叶绿体基质中进行，而蓝藻等原核细胞的光合作用在细胞质中进行，B错误；影响光反应的外界因素主要是光照强度，影响暗反应的外界因素主要是CO2浓度和温度，影响光合作用的因素还有水、无机盐离子等，C错误。2．(2021·黑龙江铁人中学高三期中)在置于黑暗条件下的叶绿体悬浮液中加入适量NaH14CO3溶液，再给予瞬时光照。下列说法正确的是(　　)A．黑暗条件下，叶绿体基质中不存在C3和C5B．黑暗条件下，叶绿体悬浮液不能合成ATP和[H]C．瞬时光照后，(CH2O)出现放射性比C3早D．光照瞬间，C3含量迅速增加而C5含量迅速减少答案　B解析　黑暗条件下，叶绿体不能进行光合作用，叶绿体基质中存在C3和C5，A错误；黑暗条件下，光反应不能进行，叶绿体悬浮液不能合成ATP和[H]，B正确；瞬时光照后，(CH2O)出现放射性比C3晚，C错误；光照瞬间，C3含量迅速减少而C5含量迅速增加，D错误。3．(2021·天津一中高三月考)下图表示植物细胞中的某些代谢过程，其中①～⑥代表各种物质。下列叙述错误的是(　　)A．光照强度也是影响①②间循环速率的重要因素之一B．③转化为④时光能就转化成了活跃的化学能C．物质⑤和⑥进行跨膜运输时都不需消耗能量D．①②的循环速率与③④的循环速率相互制约答案　B解析　光反应产生的[H]和ATP用于三碳化合物的还原，所以光照强度是影响①②间循环速率的重要因素，A正确；③转化为④时，ATP用于三碳化合物的还原，活跃的化学能就转化成了有机物中稳定的化学能，B错误；物质⑤和⑥进行跨膜运输时的方式都是自由扩散，所以都不需消耗能量，C正确；光反应产生的[H]和ATP用于三碳化合物的还原，所以①②的循环速率与③④的循环速率相互制约，D正确。4．(2021·天津高三检测)如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述正确的是(　　)A．图示膜结构为叶绿体内膜B．甲表示色素，可用无水乙醇分离C．a侧为叶绿体基质，其中含有少量DNAD．图示过程为光反应，该过程不需要酶的催化答案　C解析　图示膜结构为叶绿体的类囊体薄膜；甲表示色素，分离色素用的是层析液；图示过程为光反应，该过程需要酶的催化。5．(2021·四川成都七中高三开学考试)用打孔器将某植物的叶片取出一部分圆形小叶片，放置在低浓度的NaHCO3溶液中，照光培养一段时间，再向溶液中溶解适量的NaHCO3，此后叶片叶绿体内不可能发生的现象是(　　)A．O2的释放速率减慢B．(CH2O)的含量增加C．C3的含量增多后趋于稳定D．NADPH/NADP＋比值减小答案　A解析　向溶液中溶解适量的NaHCO3，溶液中CO2浓度增大，叶片光合作用强度增强，O2的释放速率加快，A错误；导致叶片光合作用合成(CH2O)的量增加，B正确；导致短时间内C3的合成速率加快，因此C3的含量先增多后又趋于稳定，C正确；加入NaHCO3后导致短时间内C3含量增加，则NADPH被消耗后减少，NADP＋生成量增多，所以NADPH/NADP＋比值减小，D正确。 6．(2021·临川二中高三调研)下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是(　　)A．t1→t2，叶绿体类囊体薄膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多B．t2→t3，暗反应限制光合作用；若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应速率增强D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3还原后的直接产物含量降低答案　D解析　水的光解、O2的释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中，A项错误；t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3→t4，暗反应速率增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应，C项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3减少，直接产物含量降低，D项正确。7．(2021·安徽合肥一六八中学高三月考)如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是(　　)A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能B．CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类C．固定CO2形成的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5D．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高答案　C解析　CO2的固定实质上是CO2与C5结合，形成C3，A项错误；CO2不能直接被[H]还原，B项错误；固定CO2形成的C3在相关酶的催化作用下，可生成C5和(CH2O)，C项正确；光照强度由强变弱时，光反应生成的ATP和[H]减少，C3的还原减弱，C5来源减少，而C5参与CO2的固定被消耗，短时间内C5含量会降低，D项错误。8．(2021·天津一中高三月考)为探究影响光合速率的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)A．此实验共有两个自变量：光照强度和施肥情况B．d点比b点CO2吸收量高原因是光照强度大C．在土壤含水量为40%～60%的条件下施肥效果明显D．制约c点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量答案　A解析　本实验有不同光照强度、是否施肥、土壤含水量三个自变量，A错误。9．为探究CO2浓度倍增及紫外线辐射强度增加对农业生产的影响，用一定强度的紫外线辐射和CO2浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，期间测定了番茄株高及光合作用相关生理指标。下列分析正确的是(　　)分组处理株高(cm)叶绿素含量(mg·g－1)光合速率(μmol·m－2·s－1)15天30天45天15天30天45天Ⅰ自然条件21.535.254.31.652.02.08.86Ⅱ紫外线增强21.131.648.31.51.81.86.52ⅢCO2浓度倍增21.938.361.21.752.42.4514.28ⅣCO2浓度倍增21.135.955.71.551.952.259.02 A.Ⅱ组ATP和[H]的合成速率小于Ⅰ组，但C3还原速率相同B．番茄叶肉细胞利用和产生CO2的场所分别是类囊体薄膜、线粒体内膜C．CO2浓度倍增可减少紫外线增强对光合速率的影响D．若将Ⅲ组CO2浓度再增加一倍，则光合速率变为28.56 μmol·m－2·s－2答案　C解析　由题表可知，Ⅰ、Ⅱ两组光合速率不同，且不知呼吸速率，故无法判断C3还原速率，A错误；番茄叶肉细胞利用和产生CO2的场所分别是叶绿体基质、线粒体基质，B错误；从表中数据无法得到CO2浓度倍增可导致光合速率成倍增加的结论，D错误。10．(2021·河南孟津一中高三期中)光是绿色植物进行光合作用的条件。某兴趣小组为探究光对植物光合作用的影响设计了以下实验。将密闭玻璃罩内的某植物置于适宜光照下一定时间，迅速进行遮光处理，一段时间后给予适宜光照，检测玻璃罩内CO2含量的变化如图所示。下列相关分析不正确的是(　　)A．ab段CO2含量的减少是因为植物的光合作用强度大于呼吸作用强度B．bc 段CO2含量上升是因为遮光处理后，植物只进行呼吸作用所致C．ab 段和cd段植物都有有机物积累，有机物含量最多的是d点和e点D．de段CO2含量不变是因为该植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等答案　C解析　CO2含量的变化取决于光合作用和呼吸作用的大小，ab段CO2含量的减少是因为植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，A正确；b点后曲线呈上升趋势，CO2含量升高，结合题意可知，是因为遮光处理导致植物只进行呼吸作用所致，B正确；ab 段和cd段CO2含量都减少，说明植物的光合作用强度都大于呼吸作用强度，植物都有有机物积累，但有机物含量最多的是b点，因为b点是密闭容器内CO2含量的最低点，有机物积累最多，C错误。11．(2021·山东德州一中高三月考)某植物夜间通过气孔吸收CO2，并把CO2经一系列反应合成苹果酸，储存在液泡中，白天液泡中的苹果酸可以运送至细胞质基质，经过反应产生CO2，进而参与卡尔文循环(如图所示)。请据图回答下列问题：(1)叶绿体中的色素主要吸收________光和________光。(2)该植物细胞进行卡尔文循环的场所是叶绿体______________。参与卡尔文循环的CO2直接来源于____________过程和__________过程，被固定后生成的化合物是________(填“C3”或 “C5”)(3)经研究发现，该植物夜晚虽然能吸收CO2，却不能合成(CH2O)，原因是________________ _______________________________________________。(4)根据题干信息可以推测，该植物很有可能生活在________(填“干热”或“湿冷”)的环境中。答案　(1)红　蓝紫　(2)基质　苹果酸分解　有氧呼吸(或细胞呼吸)　C3　(3)夜晚没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和ATP　(4)干热解析　(1)叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，主要吸收红光和蓝紫光。(2)图中该植物细胞的卡尔文循环发生在叶绿体的基质中。据图分析可知，卡尔文循环需要的二氧化碳可以来自苹果酸的分解，也可来自主要发生在线粒体的有氧呼吸；二氧化碳被C5固定生成C3。(4)由题意可知，此类植物夜间气孔开放，吸收的二氧化碳生成的苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，由此推测其生活在炎热干旱的环境。12．(2021·陕西榆林一中高三月考)温室大棚种植黄瓜时，经常会遭遇昼间持续高温现象。为研究此现象对黄瓜的影响，某科研小组测定了甲、乙两组黄瓜光合速率的变化，结果如图所示。回答下列问题：(1)绿色植物叶肉细胞进行光合作用时，产生O2的场所是____________________。甲、乙两组除控制昼间温度不同外，还要控制____________________(答出2点即可)等环境条件相同且适宜。(2)11：00之前，两组黄瓜的O2释放速率不断增强的主要原因是________________________________________________。(3)9：30时，甲、乙两组黄瓜的O2释放速率相等，但此时两组黄瓜的O2产生速率并不相等，原因是________________________________________________________________________。 (4)11：00和15：30时，甲、乙两条曲线均出现峰值，经检测甲、乙两组叶片峰值时胞间CO2浓度相等，此时适当提高乙组大棚内CO2浓度，推测叶绿体中C3的含量会__________(填“上升”“基本不变”或“下降”)。答案　(1)叶绿体(类囊体薄膜)　CO2浓度、光照强度　(2)光照强度逐渐增大，光反应增强，因此产生的O2不断增多　 (3)9：30时，甲、乙两组黄瓜细胞呼吸速率不同，O2的消耗速率不相等　(4)基本不变解析　(1)绿色植物叶肉细胞进行光合作用时，产生O2的场所在叶绿体的类囊体薄膜上，据图分析可知，该实验的自变量是温度，因变量是光合速率，故实验中除控制白天温度不同外，还要控制二氧化碳浓度和光照强度等无关变量。(3)总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率，9：30时，氧气的释放速率为净光合速率，而甲、乙两组细胞呼吸速率不同，氧气的消耗速率不同，而两组黄瓜的O2生成速率为总光合速率，所以二者不相等。(4)11：00和15：30时，甲、乙两条曲线均出现峰值，且两组叶片峰值时胞间CO2浓度相等，说明已经达到光饱和点和二氧化碳饱和点，此时影响光合作用的因素不是光照强度和二氧化碳含量，所以适当提高二氧化碳浓度，乙组黄瓜叶绿体中C3的含量会基本不变。