2022届高考生物一轮复习课后限时集训11光合作用Ⅱ含解析新人教版

光合作用(Ⅱ)

(建议用时：40分钟)

1．下列关于影响光合作用的因素的叙述，错误的是(　　)

A．温度能影响光合速率，主要是影响光合作用过程中各种酶的活性

B．CO2参与光合作用的暗反应，其浓度太低会限制光合速率

C．其他条件不变，达到光饱和点时增加光照强度不能使光合速率增加

D．除温度、CO2浓度和光照强度外，其他环境因素对光合速率没有影响

D　[光合作用过程中各种酶的活性受温度影响，A正确；CO2是暗反应的原料，浓度太低会影响暗反应速率，进而影响光合速率，B正确；达到光饱和点时增加光照强度不能使光合速率增加，此时限制因素为温度、CO2浓度等，C正确；除温度、CO2浓度和光照强度外，水分对光合速率也有影响，D错误。]

2．(2020·合肥一模)光合作用速度等于呼吸作用速度时所对应的光照强度为光补偿点。某同学将生长状态相似的番茄幼苗均分为两组，其中一组置于缺镁的培养液中培养一段时间，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，下列说法正确的是(　　)

A．实验组光反应强度降低，暗反应强度不变   

B．与对照组相比实验组的光补偿点变大

C．实验组色素带的位置与对照组不同      

D．实验组色素带的宽度与对照组相同

B　[实验组光合作用强度下降是光反应强度降低，暗反应强度也降低，A项错误；实验组的光补偿点相对对照组增大，B项正确；实验组色素带的位置与对照组相同，叶绿素a和叶绿素b的色素带会变窄，C、D项错误。]

3．如图为某研究小组测定光照强度对植物叶片光合作用影响的实验装置。将该装置先放在黑暗条件下一段时间，然后给予不同强度的光照。关于该实验的叙述，正确的是(　　)

A．温度、CO2浓度和有色液滴的移动距离都是无关变量

B．CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定

C．如果有色液滴向右移动，说明不进行光合作用

D．如果有色液滴向左移动，说明不进行光合作用

B　[依题意可知：该实验的目的是探究光照强度对植物叶片光合作用的影响，自变量是光照强度，因变量是有色液滴的移动距离，温度、CO2浓度等都是无关变量，A错误；CO2缓冲液的作用是维持容器中CO2浓度的稳定，B正确；有色液滴移动的距离是由装置内O2的变化量引起，如果有色液滴向右移动，说明光合作用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量，试管内气体压强变大，C错误；如果有色液滴向左移动，说明光合作用释放的氧气量小于呼吸作用吸收的氧气量，试管内气体压强变小，D错误。]

4．(2020·吉林调研)科学家研究小麦20 ℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到曲线，下列有关叙述不正确的是(　　)

A．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移

B．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体

C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动

D．外界条件均适宜时，c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关

A　[20 ℃不是光合作用的最适温度，在一定温度范围内适当提高温度时，光合速率将增强，cd段位置会上移，但是超过一定的温度，cd段位置可能会下移，A错误；a点时无光照，所以玉米只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体，B正确；Mg是叶绿素的组成元素，当植物缺Mg时，叶绿素合成减少，导致光合速率减慢，因此需要较高强度的光照才能达到光补偿点，即b点将向右移动，C正确；外界条件均适宜时，c点之后小麦光合作用强度不再增加是内因造成的，叶绿体中影响光合作用的内因有色素量、酶的数量等，D正确。]

5．如图表示在适宜的光照强度、温度和水分等条件下，某实验小组所测得的甲、乙两种植株叶片CO2吸收速率与CO2浓度的关系。下列叙述正确的是(　　)

A．CO2浓度为B时，甲、乙植株真正光合速率相等

B．若将甲、乙植株置于玻璃钟罩内，一段时间后甲植株先死亡

C．只要有CO2，植株就能进行光合作用

D．A点时，甲植株叶肉细胞光合速率为零

B　[由于缺少两种植株的呼吸速率数据，因此无法比较两种植株真正光合作用速率的大小，A错误；A点表示甲植株的光合作用与呼吸作用强度相等，即甲植株进行光合作用的CO2补偿点，其大于乙植株进行光合作用的CO2补偿点，在低CO2浓度条件下，乙植株先于甲植株得到补偿消耗，所以将甲乙两种植株置于玻璃钟罩内，一段时间后甲先死亡，B正确；当CO2浓度达到一定值时，光合作用才能发生，C错误；A点时，甲植株叶肉细胞的净光合速率为零，D错误。]

6．现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光(A)，另一半不遮光(B)，并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位为mg/(dm2·h)。下列说法正确的是   (　　)

A．该方法在未测出细胞呼吸强度的条件下，能测出实际光合作用的强度

B．(m2－m1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量

C．m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小

D．m1表示被截取的部分在光照时间内细胞呼吸的大小

A　[假设原来半片叶重为m0，m1和m2分别表示在适宜光照和温度下照射一段时间后的被截取的部分(A部分)干重和被截取的部分(B部分)干重，而在该时间段内，前者只进行细胞呼吸，而后者同时进行光合作用和细胞呼吸，则m0－m1＝细胞呼吸速率，m2－m0为光照下的净光合作用速率，实际光合作用速率＝净光合作用速率＋细胞呼吸速率＝m2－m0＋m0－m1＝m2－m1，即B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的合成量。]

7．(2020·衡水金卷)如图为某农作物光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日变化相同，则据图分析错误的是(　　)

A．在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象

B．曲线Ⅱ波谷的形成与气孔有关

C．适时进行灌溉可以缓解该农作物光合作用的“午休”程度

D．导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是土壤含水量

D　[分析题图，自变量是土壤含水量、光照强度，因变量是光合速率。由题干信息“曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为降雨后第2、8、15天测得的数据”及分析曲线图可知，在水分充足时(如降雨后第2天)该农作物光合作用没有出现“午休”现象，A项正确；由曲线图可知，曲线Ⅱ双峰的形成与光照强度的变化有关，波谷的形成是由光照过强导致气孔关闭，进而固定的CO2减少引起的，即曲线Ⅱ波谷的形成与气孔有关，B项正确；经上述分析可知，在水分充足时该农作物光合作用没有出现“午休”现象，故适时进行灌溉可以缓解农作物光合作用的“午休”程度，C项正确；导致曲线Ⅲ日变化的主要因素是光照强度，导致曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应光合速率不同的主要因素是土壤含水量，D项错误。]

8．(2020·云南师大附中检测)为完成“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验，提供以下材料用具：菠菜叶、打孔器(直径1 cm)、注射器、40 W台灯、烧杯、4%NaHCO3溶液、蒸馏水、不同颜色的透明薄膜等。

(1)某同学选取其中一个因素进行探究，以下是实验结果：

①该实验的目的是__________________，实验检测指标是：________________________________________________________________。

②有哪些措施可以减少实验误差？_______________________________

________________________________________________________________。(至少写出二项)   

③有同学认为叶片之所以浮起，是因为呼吸作用消耗了有机物且产生了CO2导致叶片上浮的。根据实验结果判断该观点是否正确？并说明理由：________________________________________________________________

________________________________________________________________。

(2)利用以上材料，还可以探究的环境因素有_________________________

________________________________________________________________。(答出2个)

[解析]　(1)①由表格看出实验的自变量是不同浓度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液的浓度不同，提供的CO2浓度不同，因此该实验是研究的不同浓度的CO2对光合作用的影响。实验观察的指标是单位时间内上浮的叶圆片的数量。②减少实验误差就要平衡无关变量，重复实验求平均值。③叶片上浮的原因是光合作用大于呼吸作用，叶片中氧气增多，叶圆片密度变小。说明叶圆片上浮的原因不是呼吸作用消耗了有机物且产生了CO2，应从蒸馏水中叶圆片没有上浮来论述。(2)利用上述实验材料，还可探究光照强度或不同的光质对光合作用的影响。

[答案]　(1)①研究CO2浓度(或NaHCO3浓度)对叶片光合速率的影响　相同时间内烧杯中叶片浮起的数量　②用打孔器打出的叶片数量足够多：每组实验重复几次，记录的数据取平均值　③该同学的认识是错误的，因为在蒸馏水的那组实验中，叶片一样进行了呼吸作用，却没有叶片浮起，叶片上浮的原因是光合作用强度大于呼吸作用强度，叶片内氧气增多。　(2)光照强度、光的成分

9．2018年“杂交水稻之父”袁隆平再创奇迹，抗盐碱“海水稻”的研究取得阶段性成果，将至少解决8 000万人的粮食问题。其团队在试验田中发现，某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。请回答下列问题：

(1)为测定野生型和突变型水稻叶片中的叶绿素含量，常用________试剂提取色素，对比纸层析法获得的色素带宽度，突变型的颜色为________________的色素带会明显变窄。若用640～660 nm波长的光处理水稻叶片，则主要由________(填“类胡萝卜素”“叶绿素”或“类胡萝卜素＋叶绿素”)参与光合作用。

(2)光照强度低于P时，________(填“野生型”或“突变型”)水稻对光能利用率较高；光照强度为P时，限制突变型净光合速率的主要环境因素是________。

(3)光照强度为A时，野生型水稻进行光合作用固定CO2的速率________(填“大于”“等于”或“小于”)光照强度为B时突变型水稻进行光合作用固定CO2的速率。

(4)与野生型相比，突变型水稻较适于生长在高温、干旱环境中，原因是________________________________________________________________

________________________________________________________________。

[解析]　本题考查光合作用，考查考生对叶绿体中色素种类、颜色、吸收光谱的识记和对光合作用影响因素的理解。图中CO2吸收速率表示净光合速率，光合作用固定CO2的速率代表实际光合速率，实际光合速率＝呼吸速率＋净光合速率。(1)利用叶绿体中的色素易溶于有机溶剂的特点，常用无水乙醇提取色素；叶绿素a为蓝绿色，叶绿素b为黄绿色，某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，对比纸层析法获得的色素带宽度，二者对应的色素带会明显变窄。640～660 nm波长的光属于红光，主要被叶绿素吸收。(2)据图可知，光照强度低于P时，野生型水稻CO2吸收速率高于突变型，说明野生型水稻对光能利用率较高；当光照强度高于P时，突变型水稻CO2吸收速率随光照强度增加而增加，说明光照强度为P时限制其净光合速率的主要环境因素是光照强度。(3)据图可知，野生型水稻和突变型水稻呼吸速率相同，光照强度为A时野生型水稻CO2吸收速率和光照强度为B时突变型水稻CO2吸收速率相同，二者实际光合速率相等，即光合作用固定CO2的速率相等。(4)高温、干旱环境下，蒸腾作用过强，水稻的气孔部分关闭，CO2吸收量减少，突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型，可以利用较低浓度的CO2，因此比野生型较适于生长在高温、干旱环境中。

[答案]　(1)无水乙醇　蓝绿色和黄绿色　叶绿素

(2)野生型　光照强度　(3)等于　(4)高温、干旱环境下，蒸腾作用过强，水稻的气孔部分关闭，CO2吸收量减少，突变型水稻固定CO2酶的活性显著高于野生型，可以利用较低浓度的CO2(合理即可)

10．(2020·北京市海淀区高三期末)将编号为甲、乙、丙的三个相同透光玻璃瓶放入池塘水深0.5 m处，装入等量含有浮游植物的池塘水。甲瓶立即测定并记录水中氧含量，乙、丙瓶均密封，丙瓶装入不透光袋中，与乙瓶一同放回水深0.5 m处，24 h后测定并记录水中氧含量，得到表中结果。下列相关分析，正确的是(　　)

A．24 h后乙瓶中的二氧化碳含量高于开始时

B．丙瓶浮游植物的线粒体中没有ATP产生

C．乙瓶浮游植物24 h光合作用产生的氧量为1.9 mg

D．乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物呼吸消耗量

C　[24 h后乙瓶中的氧气含量大于初始值，说明此时光合作用大于呼吸作用，所以在吸收二氧化碳，二氧化碳含量低于开始时，A错误；丙瓶浮游植物在黑暗环境中可以进行呼吸作用，所以线粒体中有ATP产生，B错误；测定的乙瓶浮游植物24 h后氧含量为净光合作用，所以4 h光合作用产生的氧量为净光合作用＋呼吸作用＝(5.2－4)＋(4－3.3)＝1.9 mg，C正确；乙瓶与甲瓶的氧含量差值为浮游植物的净光合作用，D错误。]

11．(2020·湖北名校联盟)在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是(　　)

(光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强)

A．光强大于140 μmol·m－2·s－1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体

B．光强小于1255 μmol·m－2·s－1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度

C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量

D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加

D　[140 μmol·m－2·s－1为马尾松植株的光补偿点，当光强大于140 μmol·m－2·s－1时，马尾松的光合速率大于呼吸速率，因此马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2除进入线粒体外，还扩散至细胞外部，A错误；光强小于1255 μmol·m－2·s－1，结合题干信息可知影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是光照强度，B错误；森林中生产者制造有机物的能量总和是输入该生态系统的总能量，C错误；由表格信息可知，青冈的光补偿点较低，因而更适应弱光环境，因此在群落演替过程中随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加，D正确。]

12．(2020·长郡中学模拟)为探究不同环境因素对某韭菜光合作用速率以及相关物质含量的影响，科研小组在适宜温度条件下进行了相关实验，如图表示氮肥使用量、CO2供应量与产氧相对速率，叶绿素含量、CO2固定酶含量之间的关系。请据图回答下列问题：

(1)在色素提取过程中，需加入________，可防止其在研磨过程中叶绿素被破坏。与高氮肥组相比，低氮肥组叶片提取分离得到的色素带变窄、颜色变浅的是从上到下第________条。

(2)与高氮肥组相比，低氮肥组叶片所处环境中CO2浓度变化对其产氧速率的影响________(填“较大”或“较小”)，最可能原因是__________________

________________________________________________________________。

(3)韭黄是韭菜的“黄化苗”。在韭菜生长过程中，用草或黑膜覆盖，因无阳光供给，不能合成叶绿素，由此长成韭黄。在韭黄生长过程中，叶肉细胞内ADP消耗的场所有__________________________________________________。

[解析]　(1)在色素提取过程中，需加入碳酸钙，可防止其在研磨过程中叶绿素被破坏。与高氮肥组相比，低氮肥组叶片提取分离得到的叶绿素的相对含量减少，即从上到下第3、4条色素带变窄、颜色变浅。(2)分析题图可知：与高氮肥组相比，低氮肥组叶片所处环境中CO2浓度变化对其产氧速率的影响较小，可能是低氮肥组光合速率主要受叶绿素含量和CO2固定酶含量的限制。(3)韭黄是韭菜的“黄化苗”，因无阳光供给，不能合成叶绿素，不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，所以叶肉细胞内ADP消耗的场所即ATP的生成场所有细胞质基质、线粒体。

[答案]　(1)碳酸钙　3、4　(2)较小　低氮肥组光合速率主要受叶绿素含量和CO2固定酶含量的限制　(3)细胞质基质、线粒体

13．(2020·河北省检测)某实验小组为探究CO2浓度和温度对某种水绵光合作用的影响，设置了甲、乙和丙三个实验组，并测量在不同光照强度条件下水绵的光合速率，结果如图所示(细胞呼吸的最适温度高于图中温度)。请回答下列问题：

(1)在C点时，限制甲组水绵光合速率的环境因素主要是________________。在B点时，限制乙组水绵光合速率的环境因素主要是_____________________。

(2)在A、B两点对应的条件下，丙组水绵吸收CO2的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)乙组的，原因是_________________________。

(3)水绵可用于富营养化水体的除磷，已知无机氮源能提高除磷量，但NO的促进效果大于NH的。请设计实验验证NO、NH促进水绵除磷的效果，要求简要写出实验思路、预期结果。

实验思路：________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________。

预期结果：______________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________。

[解析]　本题主要考查影响光合速率的环境因素，考查学生的理解能力和实验与探究能力。(1)在C点时，甲组水绵光合速率达到最大值，此时限制水绵光合速率的环境因素主要是温度和CO2浓度。在B点时，限制乙组水绵光合速率的环境因素主要有光照强度和温度。(2)在A、B两点对应的条件下，乙、丙组水绵的总光合速率相同，但丙组的温度(25 ℃)高，导致细胞呼吸速率较高而释放的CO2较多，从外界吸收的CO2减少。(3)要验证NO、NH促进水绵除磷的效果，可选用分别添加NO、NH的富营养化的水体培养水绵，一段时间后检测并比较水体中磷的剩余浓度，剩余浓度小的则说明除磷效果好。

[答案]　(1)温度和CO2浓度　光照强度和温度

(2)小于　此时两组水绵的光合速率相等，但丙组的温度高导致细胞呼吸速率较高而释放的CO2较多，从外界吸收的CO2减少(补充：丙组的温度高导致细胞呼吸速率较高，净光合速率小于乙组的)　(3)向两组等量富营养化的水体中分别加入等量相同浓度的NO溶液和NH溶液，并培养水绵，一段时间后，检测并比较水体中磷的剩余浓度　添加NO组的水体中磷的剩余浓度小于添加NH组的(补充：添加NO组的水体中磷的剩余浓度较低、添加NH组的水体中磷的剩余浓度较高、添加NH组的水体中磷的剩余浓度大于添加NO组的)