2025届高考生物一轮总复习课时跟踪练14光合作用的影响因素及其应用

这是一份2025届高考生物一轮总复习课时跟踪练14光合作用的影响因素及其应用，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．（2021·辽宁选择考）植物工厂是通过光调控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。下列有关叙述错误的是（ ）
A.可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B．应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C．合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D．适时通风可提高生产系统内的CO2浓度
解析：选B。不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度，A项正确；为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统培养液的浓度应小于植物根部细胞的细胞液浓度，B项错误；适当提高白天的温度可以提高光合作用强度，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，使其减少有机物的分解，合理控制昼夜温差有利于提高作物产量，C项正确；适时通风可提高生产系统内的CO2浓度，进而提高光合作用的速率，D项正确。
2．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为30 ℃和40 ℃，下图表示30 ℃时光合作用（CO2吸收量）与光照强度的关系。若温度升到40 ℃（其他条件不变），题图中相应点a、b、d的移动方向分别是（ ）
A．下移、右移、右上移 B．下移、右移、左下移
C．上移、左移、右上移 D．上移、右移、左上移
解析：选B。分析题图可知，a点代表呼吸作用速率，b点代表光补偿点，c点代表光饱和点。由题干可知，当温度从30 ℃上升到40 ℃时，呼吸作用强度增大，a点下移；而光合作用强度减弱，所以达到光饱和点时吸收的CO2量减少，且较低光照强度下，光合速率就能达到最大值（c点左移），d点向左下移；b点时光合作用强度＝呼吸作用强度，40 ℃时呼吸作用强度增大，光合作用强度减弱，在除光照强度外，其他条件不变的情况下，要使光合作用强度仍然与呼吸作用强度相等，需增大光照强度，即b点右移，B项符合题意。
3．下图是各种环境因素影响黑藻光合速率变化的示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．若在t1前补充CO2，则暗反应速率将显著提高
B．t1→t2，光反应速率显著提高而暗反应速率不变
C．t3→t4，叶绿体基质中NADPH的消耗速率提高
D．t4后短暂时间内，叶绿体中C3/C5的值下降
解析：选C。t1时弱光条件转变为充足恒定光照，之后光合速率升高，说明在t1前光照限制了光反应速率，导致为暗反应供应的ATP和NADPH不足，此时补充CO2无法显著提高暗反应速率，A项错误；t1→t2，光照充足恒定，光反应速率显著提高，为暗反应供应的ATP和NADPH充足，暗反应速率也会随之提高，整体表现为光合速率显著提高，B项错误；t3时补充了CO2，光合速率升高，说明在t3前CO2浓度限制了暗反应速率，导致为光反应供应的ADP和Pi、NADP＋不足，补充CO2后，CO2固定合成更多的C3，在叶绿体基质中需消耗更多的NADPH和ATP，将C3还原为（CH2O）和C5，C项正确；t4时转为黑暗条件，光反应无法继续提供ATP和NADPH，C3的还原速率显著下降，C5合成量减少，但短时间内CO2的固定不变，即t4后短暂时间内，C3的消耗速率下降、合成速率不变（C3变多），C5的消耗速率不变、合成速率下降（C5变少），C3/C5的值升高，D项错误。
4．（2021·北京等级考）将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如下图所示。由图不能得出的结论是（ ）
A.两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B．35 ℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C．50 ℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D．HT植株表现出对高温环境的适应性
解析：选B。真正（总）光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，35 ℃时，二者的净光合速率相等，但呼吸速率未知，所以二者的真正（总）光合速率不一定相等，B项符合题意。
5．（2024·湛江一模）为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．除测定CO2吸收量外，还可通过测定O2释放量表示光合作用强度
B．A点条件下限制光合速率的主要环境因素是光照强度、是否施肥和土壤含水量
C．根据实验数据，农业上可在土壤含水量为40%～60%条件下施肥以提高玉米产量
D．从光合作用面积的角度考虑，还可采取合理密植以提高玉米的光能利用率
解析：选B。除测定CO2吸收量外，还可通过测定O2释放量表示光合作用强度，A项正确；通过A、C点对比可知，限制A点光合作用的因素有光照强度，通过A、B点对比可知，限制A点光合作用的因素有土壤含水量，在A点条件下，施肥与未施肥没有差别，B项错误；结合实验数据，在土壤含水量为40%～60%条件下，施肥可提高CO2吸收量，提高玉米产量，C项正确；合理密植可提高光合作用面积，从而提高玉米的光能利用率，D项正确。
6．（2022·湖南选择考改编）在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因不可能是（ ）
A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，但呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量
C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降
解析：选C。夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入植物体内的CO2量减少，暗反应减慢，导致光反应产物积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，A项、D项不符合题意；夏季中午温度过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶不受影响（呼吸酶最适温度高于光合酶），光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量，B项不符合题意；光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜上，C项符合题意。
7．夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲植株在a点开始进行光合作用
B．乙植株在e点有机物积累量最多
C．曲线bc段和de段下降的原因相同
D．两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
解析：选D。a点时CO2吸收速率为0，说明此时甲植株的光合速率等于呼吸速率，在a点之前就已经开始进行光合作用，A项错误。乙植株有机物积累量最多的点是18时，B项错误。曲线bc段下降是因为光照过强，使部分气孔关闭，进而使CO2吸收速率降低；曲线de段下降的原因是光照强度减弱，使光合作用减弱，C项错误。bd段，乙植株出现“光合午休”现象是因为部分气孔关闭使叶肉细胞内CO2浓度降低，甲植物没有出现类似现象的原因可能是气孔无法关闭等，D项正确。
8．将某株植物置于CO2浓度适宜、水分充足、光照强度合适的环境中，测定其在不同温度下的光合作用强度和细胞呼吸强度，得到下图所示的结果。下列叙述错误的是（ ）
A．若每天的日照时间相同，则该植物在15 ℃的环境中积累有机物的速率最快
B．若每天的日照时间少于12 h，相比5 ℃，该植物在25 ℃环境中生长更快
C．若每天的日照时间为12 h，则该植物在35 ℃环境中无法生存
D．由图可知，在一定的温度范围内，温度变化对该植物的细胞呼吸可能没有影响
解析：选B。设每天光照时间为x h，则5 ℃时，一昼夜积累的有机物量为Y1＝4x－1×24, 25 ℃时，一昼夜积累的有机物量为Y2＝6x－2×24，若x＝12，则 Y1＝Y2；若x>12，则Y1Y2，由此可知日照时间少于12 h，相比于25 ℃，5 ℃条件下植物生长更快，B项错误。
二、非选择题
9．（2024·茂名一模）温室效应引起的气候变化对植物的生长发育会产生显著影响，研究人员以大豆、花生和棉花作为实验材料，分别进行三种处理（其他条件均相同且适宜）：甲组提供m浓度（大气浓度）的CO2；乙组提供2m（浓度加倍）浓度的CO2；丙组先在2m浓度下培养60天，再转至m浓度下培养7天。然后测定光合速率，其相对值（μml·m－2·s－1）如下表所示：
（1）CO2浓度会直接影响 反应，从而影响光合速率。为保证实验结果正确，甲、乙两组的培养时间应为 。
（2）研究表明，长时期高CO2浓度环境会导致上述作物体内相关酶和气孔的响应发生适应性改变。从酶的角度推测，乙组与甲组相比光合速率并没有随CO2浓度倍增而加倍的原因是____________________________________。从气孔的角度推测，丙组的光合速率比甲组还低的原因是 _____________________________________________________。
（3）人类可通过优化生态系统管理来有效增强生态系统的固碳能力，在利用生态系统时，请从维持生态系统稳定性的层面提出两点措施： _________________________________________________。
答案：（1）暗 67天 （2）长时间2m浓度的CO2环境使作物内固定CO2的酶的活性（或数量）降低 长时间2m浓度的CO2环境使部分气孔关闭，恢复到m浓度的CO2环境时，关闭的气孔未能及时打开 （3）控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力；对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调（合理即可）
10．（2024·东莞质检）为探究不同光周期条件下，不同浓度外源Fe对番茄光合作用的影响，科研小组设置了两个光周期：12 h光照＋12 h黑暗（12 h/12 h）和16 h光照＋8 h黑暗（16 h/8 h）；开花前后在番茄叶面喷施不同浓度（0 μml/L、 100 μml/L、150 μml/L、200 μml/L）的Fe肥，测定气孔导度（气孔开放程度）、净光合速率，结果如下图所示。
回答下列问题：
（1） CO2通过气孔进入细胞后，在特定酶的作用下，与 结合。根据图甲可知，Fe肥可 （填“增大”或“减小”）气孔导度，在 光周期条件下作用更明显。
（2）根据图乙分析，可以得到的结论有___________________________________（至少答出两点）。
（3）实验结果还发现，光周期为18 h/6 h的番茄植株提前开花，这表明光除了供能，还能 。
（4）Fe肥除通过影响光合作用提高番茄产量外，还可以提高番茄品质。因此，有同学认为在生产过程中需要给植物施加大量Fe肥。你认为这样做是否合适？请说出理由：__________________________________________________。
解析：（1）光合作用暗反应阶段可发生CO2的固定，CO2通过气孔进入细胞后，在特定酶的作用下，与C5结合形成C3。分析题图甲，与0 μml/L Fe肥组比较可知，Fe肥可增大气孔导度，有利于吸收CO2，题图中12 h/12 h光周期比16 h/8 h光周期作用更明显，气孔导度增大效果更显著。（2）题图乙表示的是光周期和Fe肥对净光合速率的影响，16 h/8 h光周期的净光合速率大于12 h/12 h光周期的净光合速率；Fe肥能增大净光合速率，且150 μml/L时增大效果最好。（3）对于植物来说，光可以作为能源促进光合作用；也可以作为信号，光作为一种信号，是一种物理信息，影响和调控植物生长、发育的全过程。（4）生产中应该合理施肥，大量施肥会导致土壤渗透压升高，植物不能吸水甚至失水出现烧苗现象，且Fe是微量元素，植物对其需求量不大，合理施肥即可满足生长需求。
答案：（1）C5（或五碳化合物） 增大 12 h/12 h
（2）16 h/8 h光周期的净光合速率大于12 h/12 h光周期的净光合速率；Fe肥能增大净光合速率，且150 μml/L时增大效果最好 （3）作为信号 （4）不合适，Fe是微量元素，植物对其需求量不大，合理施肥即可满足生长需求；大量施肥可造成土壤渗透压过高，导致植物失水而出现烧苗现象项目
甲组
乙组
丙组
大豆
23
36
16
花生
22
34
17
棉花
24
34
18