备考2025届高考生物一轮复习【强化训练】第3章课时5影响光合作用的因素及其应用

第3章细胞代谢课时5影响光合作用的因素及其应用1.[2021湖南]绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（A）A.弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用B.在暗反应阶段，CO2不能直接被还原C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度解析绿色植物在光下可进行光合作用，弱光条件下植物没有O2的释放，此时光合作用强度可能小于或等于呼吸作用强度，A错误；在光合作用的暗反应阶段，CO2首先和C5结合形成C3，然后C3在[H]和ATP的作用下被还原，B正确；植物开花期光合作用的产物优先供应生殖器官的生长，若剪掉部分花穗，光合产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；合理密植可为农作物提供充足的光照和CO2，增施的有机肥被微生物分解后可为农作物提供CO2和无机盐，二者均能提高农作物的光合作用强度，D正确。2.[2023海南节选，8分]海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。回答下列问题。（2）本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是红光＋蓝光，该光源的最佳补光时间是6小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是在不同的补光时间内，红光＋蓝光补光光源组获得的平均花朵数均最多，红光＋蓝光最有利于促进火龙果的成花。（3）现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。将成花诱导完成后的火龙果植株（成花数目等生长状况相同）随机均分成A、B、C三组，分别置于三种不同光照强度的白色光源中照射相同时间至果实成熟（其他条件相同且适宜），观察并记录各组植株所结火龙果的产量，产量最高组对应的光照强度为最适光照强度。解析（2）（3）该实验的目的是探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度，该实验的自变量是光照强度，观测指标为火龙果产量，由题中信息知，有三种可促进火龙果增产的光照强度，故可将实验分为3组；在设计实验时应遵循对照原则和单一变量原则等，无关变量应保持相同且适宜。实验思路见答案。3.[2022全国甲，9分]根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。（1）不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是O2、ATP和NADPH（或[H]）（答出3点即可）。（2）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是自身呼吸作用要消耗一部分（答出1点即可）。（3）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是干旱条件下，植物胞间CO2浓度低，C4植物的CO2补偿点比C3植物的低，C4植物能利用较低浓度的CO2进行光合作用（合理即可）。解析（1）光反应阶段的化学反应是在类囊体薄膜上进行的，在光反应阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能一方面将水分解成氧气和H＋，H＋与NADP＋结合形成NADPH（或[H]），另一方面在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。（2）植物叶片细胞也要通过呼吸作用消耗一部分光合产物，故正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位。（3）干旱导致气孔开度减小，通过气孔进入叶肉细胞的CO2减少，C4植物的CO2补偿点比C3植物的低，说明C4植物能利用较低浓度的CO2进行光合作用，故在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物生长得好。4.[2021浙江6月改编，8分]不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；16h光照、8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问题：（1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于液泡，还存在于细胞质基质、线粒体和叶绿体等结构。光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物ATP和NADPH的组分，也是卡尔文循环产生并可运至叶绿体外的化合物三碳糖的组分。（2）图甲的O～A段表明无机磷不是光合作用中光反应过程的主要限制因素。由图乙可知，光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是较低、较高；不论高磷、低磷，24h内淀粉含量的变化是光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少。（3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比。为确定叶片光合产物的去向，可采用14CO2的同位素示踪法。解析（1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于液泡中，还存在于线粒体、叶绿体、细胞质基质等结构中。光反应的产物有O2、ATP和NADPH，其中ATP和NADPH中含有磷酸基团。卡尔文循环产生的三碳糖也含有磷酸基团，其大部分会运到叶绿体外合成蔗糖。（2）光强度通过影响光反应过程来改变光合速率，由图甲可知，O～A段低磷和高磷曲线变化一致，说明无机磷不是光合作用中光反应过程的主要限制因素。由图乙可知，无论低磷、高磷，24h内，光照下淀粉含量增加，黑暗下淀粉含量减少。（3）光电比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法，这是利用有色物质对特定波长光的吸收特性来进行定量分析的一种方法