2026版《金版教程》高考总复习生物不定项版终新第二单元 考点9 光合作用

高考总复习首选用卷生物学(不定项版)考点9光合作用题号123456789难度★★★★★★★★★★对点叶绿体与光合作用叶绿体中色素的提取和分离光合作用的过程希尔反应光合作用的暗反应影响光反应速率的因素光反应过程细胞器及光合作用影响光合作用的因素题号1011121314151617难度★★★★★★★★★★★★★★★★★对点影响光合作用的因素影响光合作用的因素影响光合作用的因素光合作用的过程光合作用的过程、影响因素人工淀粉合成影响光合作用的因素光合作用影响因素及应用1．(2024·重庆南开中学模拟)下列关于叶绿体的叙述，正确的是()A．叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积B．叶绿体基质中NADP＋能形成NADPHC．类囊体薄膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光D．类囊体薄膜中的酶可催化CO2的固定和C3还原答案：C解析：叶绿体扩大受光面积的不是外膜和内膜，而是类囊体薄膜，A错误；NADP＋形成NADPH的场所是类囊体薄膜，B错误；类囊体薄膜上的叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，C正确；催化CO2的固定和C3还原的酶存在于叶绿体的基质中，D错误。2.(2024·吉林一模)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素，层析后滤纸条的结果如图(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是()A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加B．层析液一般可以用石油醚，原理是溶解度高的色素扩散速度慢C．Ⅰ中色素比Ⅳ中色素吸收的可见光的波长长D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次答案：A解析：图示表明强光照下叶绿素色素带宽度变窄，类胡萝卜素色素带宽度变宽，说明此时叶绿素含量降低，类胡萝卜素增加，A正确；层析液一般由石油醚、丙酮、苯混合而成，原理是溶解度高的色素扩散速度快，B错误；Ⅰ中为胡萝卜素，吸收蓝紫光，Ⅳ中为叶绿素b，吸收蓝紫光和红光，叶绿素吸收的可见光的波长长，C错误；在分离色素实验中，画滤液细线时，需要重复画线，增加色素量，但操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作，D错误。3．(2024·陕西渭南模拟)如图为植物体内光合作用示意图，下列叙述错误的是()A．①可进入线粒体或出细胞，②可为暗反应提供能量B．突然停止光照，短时间内C3的含量将增多C．图示中的NADPH可进入线粒体中参与H2O的生成D．14CO2中14C的转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)答案：C解析：①为光反应阶段水光解产生的氧气，可进入线粒体用于有氧呼吸，也可释放到细胞外；②为ATP，可为暗反应C3的还原提供能量，A正确；突然停止光照，光反应停止，不能继续为暗反应提供ATP和NADPH，短时间内C3的还原速率减慢，但CO2的固定速率不变，故C3的含量将增多，B正确。4．(2024·安徽三模)在离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照条件下发生了水的光解、产生氧气的现象称为“希尔反应”。下列叙述错误的是()A．希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化B．希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP＋的作用相似C．希尔反应说明植物产生的氧气中的氧元素全部都来自水D．希尔反应说明水的光解和糖类的合成不是同一个化学反应答案：C解析：希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化，需要光照、水等条件，A正确；希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP＋的作用相似，都具有氧化的作用，B正确；希尔反应不能证明光合作用产生的O2中的氧元素全部来自于H2O，实验中其他物质也含有氧，需要进一步研究，C错误；希尔反应过程没有加入二氧化碳，说明水的光解和糖类的合成不是同一个化学反应，D正确。5．(2024·兰州一中质检)下列关于农业生产措施及其作用对在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是()A．Rubisco存在于细胞质基质中B．激活Rubisco需要黑暗条件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2结合答案：D解析：由“唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco”可知，Rubisco是与暗反应有关的酶，暗反应阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误，D正确；暗反应在有光、无光条件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B错误；在暗反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和ATP，C错误。6.(2024·北京，4)某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是()A．增加叶片周围环境CO2浓度B．将叶片置于4℃的冷室中C．给光源加滤光片改变光的颜色D．移动冷光源缩短与叶片的距离答案：A解析：题图曲线体现了光照强度对光合速率的影响，当氧气释放速率达到X时，氧气释放速率已不再随光照强度的增加而增大，要提高X，就需要考虑改变影响光合作用的其他因素，如可采取增加叶片周围环境CO2浓度，A正确；在4℃的冷室中，叶片中与光合作用有关的酶活性降低，光合速率下降，不能提高X，B错误；给光源加滤光片等同于降低光照强度，X可能降低，缩小冷光源与叶片的距离可增加光照强度，但对X无影响，C、D错误。7．(不定项)(2024·江苏扬州期初)如图表示绿色植物光合作用中的光反应，字母A、B、C表示物质。下列有关分析，错误的是()A．物质B既能供氢，又能供能B．图中H＋从上侧到下侧的运输方式是主动运输C．图中产生的ATP用于细胞的各项生命活动D．该图是类囊体薄膜部分结构，水的光解使类囊体内腔pH上升答案：CD解析：物质B是NADPH，既能供氢，又能供能，A正确；H＋从上侧到下侧是逆浓度梯度转运，故运输方式是主动运输，B正确；图中产生的ATP只能用于叶绿体内的耗能过程，主要是暗反应，不能用于细胞的各项生命活动，C错误；该图是类囊体薄膜部分结构，水的光解产生H＋释放到类囊体腔内，使类囊体内腔pH下降，D错误。8．(2023·全国甲卷，29)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是____________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在__________上，其中类胡萝卜素主要吸收________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖，原因是____________________________________________________________。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。___________________________________________________________________________________________________________________________________答案：(1)差速离心法类囊体薄膜(或基粒)蓝紫光(2)黑暗条件下不能进行光反应产生还原三碳化合物所需要的NADPH和ATP(3)实验思路：将照光和黑暗处理的叶绿体悬浮液离心得到叶绿体，分别记为A组和B组，之后将得到的叶绿体进行脱色处理，向经脱色处理的叶绿体滴加碘液，观察颜色变化。预期结果：A组叶绿体变为蓝色，B组叶绿体不变色。解析：(1)一般采用差速离心法分离细胞器。叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)糖是在光合作用的暗反应阶段产生的，暗反应的进行需要光反应提供ATP和NADPH。将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖，其原因是黑暗条件下，光反应不能正常合成NADPH和ATP，由于缺少NADPH和ATP，暗反应也不能正常合成糖。(3)淀粉遇碘显蓝色。叶绿体呈绿色，要证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体进行脱色处理，之后用碘液进行检测，实验设计思路及结果详见答案。9.(2024·广东七校联考)甲植物和乙植物的净光合速率随CO2浓度变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是()A．CO2浓度为200(μL·L－1)时，限制两种植物光合速率的主要因素均为光照强度或温度B．CO2浓度为400(μL·L－1)时，甲、乙植物的总光合速率相等C．CO2浓度为500(μL·L－1)时，甲植物水的光解能力强于乙D．与甲植物相比，乙植物更适合在高CO2浓度条件下生存答案：C解析：CO2浓度为200(μL·L－1)时，甲植物未达到CO2饱和点，其光合速率的主要限制因素为CO2浓度，而乙植物已达到CO2饱和点，其光合速率的限制因素主要是光照强度或温度等，A错误；CO2浓度为400(μL·L－1)时，甲、乙植物的净光合速率相等，由曲线与纵轴的交点可知，二者的呼吸速率不相等，故二者的总光合速率不相等，B错误；CO2浓度为500(μL·L－1)时，甲植物的总光合速率大于乙植物，故甲植物的光反应中水的光解能力强于乙植物，C正确；图中甲植物CO2饱和点大于乙，且高浓度CO2情况下光合作用速率更高，故甲植物更适合在高CO2浓度条件下生存，D错误。10．(2024·吉林三模)科研人员进行温室效应对油松和榆树生长影响的探究实验，结果如图所示，以下分析正确的是()A．油松和榆树固定CO2的过程需要ATP和NADPH的参与B．仅升高温度条件下油松和榆树的生长均受到抑制C．由图可知CO2浓度变化对油松的影响大于温度变化D．C2T2条件对油松和榆树的影响分别为无影响、促进生长答案：D解析：植物固定CO2的过程不需要ATP和NADPH的参与，ATP和NADPH参与的是C3的还原过程，A错误；由题干仅升高温度条件，根据单一变量原则，应选择观察计算两种植物的第三组(C1T2)与第一组(C1T1)的差值，可知高温抑制了油松的生长，高温促进了榆树的生长，B错误；油松图像中第二组(C2T1)与第一组(C1T1)的差值a可表示CO2浓度对油松生长的影响，第三组(C1T2)与第一组(C1T1)的差值b可表示温度变化对油松的影响，比较a与b的绝对值大小，可知CO2浓度变化对油松的影响小于温度变化，C错误；观察比较两种植物第四组(C2T2)与第一组(C1T1)的差值，油松的差值约为0，推知该条件对油松无影响，榆树的差值为正，推知该条件促进榆树生长，D正确。11．(不定项)(2024·河北省部分高中三模)草莓浆果芳香多汁，营养丰富，素有“早春第一果”的美称。秋冬季节光照不足是限制草莓生长的关键因素，研究人员探究了在不同补光位置进行补光对草莓生长的影响，实验处理和实验结果如表所示。下列相关叙述不正确的是()处理顶端补光水平补光不补光叶绿素荧光特性值0.780.890.65气孔导度(mmol·m－2·s－1)528.33576.33486.56净光合速率(μmol·m－2·s－1)15.0116.517.78叶面积(cm2)13.6318.0520.53根系干重(g)4.814.223.24注：测定时间是在草莓盛果期典型阴天早上9：00～10：00。A．开始补光后草莓叶肉细胞中NADPH和C3的含量均增加B．水平补光组草莓净光合速率的提高与暗反应速率加快有关C．顶端补光组可能通过调控叶面积来减少呼吸消耗，从而抑制草莓植株的徒长D．补光使草莓叶片中叶绿素含量增加，进而提高了光反应的最大光能转化效率答案：A解析：开始补光后，光反应速率加快，生成的NADPH增多，CO2固定速率短时间变化不大，C3生成速率不变，而消耗速率加快，C3总量减少，A错误；与对照组相比，无论是顶端补光还是水平补光，净光合速率都得到了大幅提高，且气孔导度增大，固定的二氧化碳增多，暗反应速率加快，即水平补光组草莓净光合速率的提高与暗反应速率加快有关，B正确；据表可知，顶端补光和水平补光的净光合速率值，差不多都是不补光组的两倍，但顶端补光的叶面积远小于水平补光，减少呼吸消耗，这样能有效抑制草莓的徒长，使光合产物更多地积累到果实中，C正确；与对照组相比，无论是顶端补光还是水平补光，净光合速率都得到了大幅提高，且补光后叶绿素荧光特性值均增大，最大光能转化效率得以提高，D正确。12．(不定项)(2024·天一大联考)科研人员分离出某植物叶肉细胞的叶绿体，让叶绿体接受5s光照、5s黑暗交替(间歇光)处理，持续进行20min，并用灵敏传感器记录密闭环境中O2和CO2的变化，结果如图所示(S1、S2、S3分别表示相邻的曲线围成的图形面积)。下列相关叙述正确的是()A．ac段，叶绿体的光反应速率明显大于暗反应速率B．de段，CO2吸收速率变慢的原因是C3还原速率减慢C．S1＋S2的数值可表示光反应速率，S1的数值大于S3D．总光照时间相同时，间歇光处理有助于有机物的积累答案：ABD解析：由题图信息分析，虚线表示O2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，ac段O2释放速率大于CO2吸收速率，说明叶绿体的光反应速率明显大于暗反应速率，A正确；de段在黑暗条件下进行，导致不能进行光反应产生ATP和NADPH，C3还原速率减慢，CO2固定减慢，所以导致CO2吸收速率变慢，B正确；虚线表示O2的释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，在一个光周期内，二者从开始的0经过一段时间的反应以后又变为0，结合光合作用的总反应式来看，S1＋S2表示光反应释放的O2总量，S2＋S3表示暗反应吸收的CO2总量，在一个光周期内释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量是相等的，S1＋S2＝S2＋S3，所以S1＝S3，C错误；总光照时间相同的情况下，间歇光与连续光照处理相比，光合作用合成的有机物增多，光合作用效率更高，是因为间歇光处理能充分利用光反应产生的NADPH和ATP，D正确。13.(2024·辽宁省高三联考三模)甲醛(HCHO)是装修后的建筑室内空气中常见的污染物之一；严重情况下会引发人体免疫功能异常甚至导致白血病。研究发现常春藤可利用外源甲醛进行光合作用，具体过程如图所示。RU5P和HU6P是中间产物，①②代表过程，字母代表物质。请回答下列问题：(1)a代表________，b代表____________。(2)图中循环①的名称是______________，该过程的能量变化是____________________________________。(3)追踪并探明循环②甲醛的碳同化路径，可采用的方法是____________。常春藤细胞同化甲醛的场所是____________。(4)甲醛在被常春藤吸收利用的同时，也会对常春藤的生长产生一定的影响，研究人员发现在低浓度甲醛胁迫下，叶片气孔导度(气孔的开放程度)降低，而叶肉细胞中可溶性糖含量反而增加，据图分析，可能的原因是___________________________________________________________________________，叶片的气孔开放程度可能与植物激素中______有关。答案：(1)NADPH五碳化合物(2)卡尔文循环ATP和NADPH中的化学能转变为糖类中的化学能(3)同位素标记法叶绿体基质(4)通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收，甲醛对植物的影响减弱；甲醛代谢产生CO2，可用于暗反应脱落酸14．(2024·海南二模)我国新疆是世界上重要的优质棉花产地。作为重要的经济作物，棉花叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作用过程如图1所示。图1中酶a为暗反应的关键酶，酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶，字母A～G代表物质。(1)图1中酶a催化暗反应中的____________过程。F形成三碳糖时需要的能源物质D有____________。(2)研究表明，高温胁迫(40℃以上)会降低酶a的活性。据此推测，在高温胁迫下，短时间内物质________(填字母E或F)含量会上升。(3)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖占叶片干重的百分比，结果如图2。①光合产物的积累会影响光合作用的速率，图2两条曲线中代表叶片CO2固定速率的曲线是________，本实验中对照组植株CO2固定速率相对值是________。②已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，输出量________(填“增加”“不变”或“减少”)，进而在叶片中积累。③综合上述结果可推测，棉花去棉铃后会对光合作用有________作用。(4)有些棉花在特定环境中气孔会出现周期性的开合现象，被称为“气孔振荡”。研究发现，气孔振荡周期中的开合与炎热夏季正午气孔开合机理一致，推测气孔振荡是棉花植株在________(填“干旱”“寒冷”或“潮湿”)环境中经过长期进化而产生的适应性机制，“气孔振荡”的具体意义是________________________________________________________。答案：(1)二氧化碳的固定ATP和NADPH(2)E(3)①Ⅰ28②减少③抑制(4)干旱“开”能保证CO2的供应，维持较强的光合作用，“闭”能降低蒸腾作用，提高作物抗旱性解析：(1)分析图1，C为ADP和Pi、NADP＋和H＋，D为ATP、NADPH，E为C5，F为C3，G为CO2，图1中酶a催化暗反应中的二氧化碳的固定过程。F形成三碳糖时需要的能源物质D有ATP和NADPH。(2)高温胁迫使气孔开放程度降低，胞间CO2浓度降低，酶a相对活性降低，E(C5)的消耗减少，而短时间合成不变，故E含量短时间会上升；同时F(C3)的合成减少，而短时间消耗不变，C3含量减少。(3)①Ⅱ曲线应为蔗糖占叶片干重的百分比，叶片中蔗糖的含量增加是由于去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，输出量降低，进而在叶片中积累。Ⅰ曲线是叶片的CO2固定速率，由Ⅰ曲线可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率不断下降。本实验中不去除棉铃的即为对照组，因此对照组植株的CO2固定速率相对值是28。②已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，输出量减少，进而在叶片中积累，叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。15．(2024·山东泰安高三4月月考)2021年，我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线(ASAP)，在高密度氢能的作用下，成功将CO2和H2转化为淀粉。ASAP由11个核心反应组成，依赖许多不同生物来源的工程重组酶。科学家表示，按照目前的技术参数，在不考虑能量输入的情况下，1立方米生物反应器的年淀粉产量，理论上相当于种植1/3公顷玉米的淀粉年产量。下列说法错误的是()A．该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATPB．人工合成淀粉同样需要CO2的固定和C5的再生，最终将C6合成淀粉C．ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响D．大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化可能面临的难题答案：B解析：该反应器需要高能氢以及ATP还原C3，故该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATP，A正确；人工合成淀粉同样需要CO2的固定，但不需要C5的再生，B错误；该反应器需要酶，大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化可能面临的难题，D正确。16．(不定项)以某农作物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图，气孔导度大表示气孔开放程度大。下列说法正确的是()A．蓝光组，光合作用消耗的CO2多，导致胞间CO2浓度低B．红光组，主要由类胡萝卜素吸收光能用于光合作用C．与红光相比，蓝光能在一定程度上促进气孔开放D．大棚种植时，可以适当补充蓝光提高作物产量答案：ACD解析：红光组，主要由叶绿素吸收光能用于光合作用，因为叶绿素能吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B错误；与红光相比，蓝光照射条件下气孔导度大，且高于白光组，因此推测，蓝光照射能在一定程度上促进气孔开放，C正确；根据实验结果可知，蓝光照射条件下，植物光合速率高，说明对二氧化碳利用效率高，因此，大棚种植时，可以适当补充蓝光提高作物产量，D正确。17．(2024·浙江三模)植物光合作用过程分为光反应和碳反应两个过程。下图表示光合作用的作用光谱与叶绿素a吸收光谱的关系，作用光谱显示的是不同波长光的光合