【备考2025】苏教版（2019）生物学高考一轮基础练习--专题6光合作用过关测（含答案）

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2025江苏版新教材生物学高考第一轮
专题6　光合作用
过关检测练1　　　　 　　　　　　　　　　
一、单项选择题　　　　　 　　　　　　　　　　
1.如图所示生理过程中,PQ、Cytb6-f、PC是传递电子的蛋白质,CF0、CF1构成ATP合酶。下列说法错误的是(　　)
A.PSⅡ、PSⅠ内含易溶于有机溶剂的色素
B.通过图中过程叶肉细胞将光能转化为电能,最终转化为化学能
C.暗反应所需能量全部来源于图中ATP合酶合成的ATP
D.如果e-和H+不能正常传递给NADP+,暗反应的速率会下降
2.研究发现,光照条件下,当外界CO2浓度突然降至极低水平时,某植物叶肉细胞中的五碳化合物含量突然上升,三碳化合物含量下降。若在降低CO2浓度的同时停止光照,则不出现上述情况。下列说法正确的是(　　)
A.叶肉细胞中的五碳化合物是三碳化合物固定CO2后的产物
B.在五碳化合物上升的同时,叶肉细胞中的NADP+/NADPH上升
C.光反应产生的NADPH和ATP能促进五碳化合物的形成
D.五碳化合物和三碳化合物间的转化需要光能的直接驱动
二、多项选择题
3.科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还有另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径,AOX能参与催化有氧呼吸第三阶段的反应。研究表明,AOX途径还与光合作用有关。科研人员进行了相关实验,其处理方式和实验结果如表所示。下列分析正确的是(　　)
组别 处理方式 实验结果
A 叶片+正常光照+AOX途径抑制剂
B 叶片+正常光照
C 叶片+高光照+AOX途径抑制剂
D 叶片+高光照
A.进入春天后,植物某些部位AOX基因表达增加有利于植物生长
B.该实验的自变量为是否高光照和是否有AOX途径抑制剂
C.根据实验结果可知,AOX途径能提高光合色素的光能捕获效率
D.与正常光照相比,高光照下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较小
三、非选择题
4.【热点透】为探究光合作用的有关过程,某科研小组以菠菜为实验材料,将其正常叶片置于温度适宜的某溶液X中,破碎细胞后分离出叶绿体,将分离得到的叶绿体悬浮在溶液中,照光后有O2放出。
(1)分离叶绿体常采用的方法是　　　　　,实验所用的溶液X应满足的条件是　　　　
　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。
(2)现将双层膜局部破损的叶绿体悬浮液均分到A、B两支试管中,并分别用亲脂性DCIP(DCIP氧化态为蓝紫色,被还原后为无色)、亲水性Fecy作为电子受体替代NADP+,抽取空气后在适宜温度和光照条件下进行如下实验:
组别 加入物质 实验现象
A DCIP 产生了一定量的O2且DCIP溶液变为无色
B Fecy 产生了一定量的O2
①A组说明水的光解产生O2,是否能说明植物光合作用产生O2中的氧元素全部都来自水,阐明你的理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②科研人员改用双层膜结构完整的叶绿体重复上述实验,发现A、B两组产生的O2都减少,但B组的减少更多。请从物质运输的角度分析,B组减少更多的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为进一步探究光反应ATP产生的原动力,科研人员又在黑暗条件下进行了如图所示的实验(平衡的目的是让类囊体内部的pH和外界溶液相同)。
据实验结果推测,叶绿体中ATP形成的原动力来自　　　　　　　　　　。
5.C4植物固定CO2时存在一个特殊的C4途径:CO2在叶肉细胞内首先被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)固定,进而形成苹果酸。如图1是C4植物光合作用的部分过程,其中PEP羧化酶与CO2的亲和力高于Rubisco与CO2的亲和力。请回答下列问题。
(1)C4植物叶片细胞光合作用过程中,固定CO2的场所有　　　　　　　　　　　　。细胞中生成丙酮酸的生理过程除图1所示外,还发生在　　　　　　(场所)中的　　　　　过程。
(2)研究发现C4植物叶片中只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒,而叶肉细胞中没有,据图1推测可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)Rubisco可催化CO2与　　　结合,生成　　　。在高O2低CO2条件下,Rubisco会加强加氧功能,启动光呼吸过程,在炎热干燥的气候条件下,与C3植物相比,C4植物由于存在C4途径,进而　　　　(填“促进”或“抑制”)光呼吸,最终使其光合作用的效率高于C3植物。
(4)为探究在C3植物中建立C4微循环系统提高光合作用效率的可能性,科研人员以菠菜为材料,对叶切片外施草酰乙酸(OAA)、苹果酸(MA)后观测叶片净光合速率,结果如图2。
①采用叶龄相同的叶片,在　　　　　　　(写出2个即可)等相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积　　　　的释放量,计算出外施OAA、MA后的净光合速率,再与对照组相比较,即可观测外施OAA、MA对光合速率影响的大小。
②结合以上分析,外施草酰乙酸(OAA)和苹果酸(MA)对菠菜光合作用都有　　　　作用,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
过关检测练2
一、单项选择题
1.【新思维】科研小组分别在林窗(阳光充足)处和荫蔽林下,测定长势相同的樟子松幼苗的光合速率、气孔阻力等指标,结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A.实验中,温度、CO2浓度是影响樟子松幼苗光合速率的无关变量,可不同
B.8:00~10:00时段林窗组幼苗单位叶面积CO2消耗量小于10:00~12:00时段
C.12:00~14:00时段林窗组幼苗光合速率减弱,是气孔阻力增大导致的
D.将樟子松幼苗从林下移至林窗,短时间内叶绿体中C3的合成速率减慢
答案　B　
2.为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响,某生物兴趣小组做了实验研究,实验结果如图所示。据图分析正确的是(　　)
A.图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素只有CO2浓度和温度
B.在弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃条件下,马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生
C.马铃薯植株在适当遮阴、CO2浓度为0.03%、40 ℃条件下,光照强度不是限制光合作用速率的因素
D.据图分析,在光照充足的条件下适当增加CO2浓度有利于提高马铃薯产量
答案　D　
二、多项选择题
3.植物光合速率目前主要使用CO2红外分析仪进行测定,一般用单位时间内同化CO2的微摩尔数表示。将生长状况相同的某种植物在不同温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测定分析仪密闭气路中CO2的浓度,转换得到如图数据。下列分析正确的是(　　)
A.该植物在29 ℃和30 ℃时依然表现生长现象
B.该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度分别是29 ℃和28 ℃
C.在27 ℃、28 ℃和29 ℃时,光合作用制造的有机物的量不相等
D.30 ℃时光合作用速率等于细胞呼吸速率,CO2变化都是20微摩尔/小时
答案　AC　
三、非选择题
4.【新教材】在光合作用的研究中,植物光合产物产生器官被称作“源”,光合产物消耗和储存部位被称作“库”。研究发现,叶绿体中淀粉积累会导致类囊体生理结构被破坏,保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔开放程度。图为马铃薯光合产物合成及向库运输的过程示意图。
(1)提取并分离正常生长的马铃薯叶肉细胞叶绿体中的光合色素,在层析液中溶解度最小的色素的颜色是　　　,主要吸收　　　。
(2)有实验者为马铃薯叶片提供O,不久后测到块茎的淀粉中含18O,请结合图写出18O在过程中转移的路径:　　　　　　　　　　　　　　　　。(用相关物质及箭头表示)
(3)图中②过程需要光反应提供　　　　　将C3转变成磷酸丙糖。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)科研人员通过实验研究了去留马铃薯块茎对光合作用的影响,根据下表中数据分析,去块茎后会导致光合速率降低,请从CO2供应的角度解释:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
组别 净光合 速率 叶片蔗 糖含量 叶片淀 粉含量 气孔开 放程度
对照组(留块茎) 5.39 30.14 60.61 51.41
实验组(去块茎) 2.48 34.20 69.32 29.70
答案　(1)黄绿色　蓝紫光和红光　(2)O→C18O2→C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉　(3)NADPH和ATP　颗粒中的脂质参与构成叶绿体的膜结构　(4)保卫细胞中淀粉积累,导致保卫细胞的气孔开放程度下降,CO2的供应减少,使得暗反应原料不足,光合速率降低
5.【新思维】为探究遮光处理对马铃薯植株光合作用和产量的影响,以荷兰7号马铃薯品种原种为实验材料,苗齐后进行正常光照(CK)、单层遮光网遮盖处理(Z1)、双层遮光网遮盖处理(Z2)三组实验。回答下列问题:
(1)提取马铃薯绿叶中的色素,需在研钵中加入　　　　　　　　　和适量绿叶后进行充分研磨,过滤后的滤液经过层析,在滤纸上出现的最宽的色素带是　　　(填色素种类)。
(2)遮光后,植物短时间内C5含量　　　　;若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,则马铃薯叶片的光合速率将　　　　。
(3)不同程度遮光条件下,测出荷兰7号马铃薯光合作用的生理指标如图所示。遮光条件下,气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)的值均减小,Gs减小能引起Pn减小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,遮光条件下,胞间CO2浓度(Ci)的值却都增大,结合信息分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)进一步研究发现,不同颜色的光对马铃薯植株光合作用产物分布影响不同。现欲探究白光、红光、蓝光和绿光对光合作用产物在根、茎、叶中分布的影响,请设计实验,通过检测根、茎、叶各器官中13C的含量并予以比较分析。
实验设计思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇　叶绿素a　(2)下降　减小　(3)气孔导度减小,叶肉细胞从外界环境吸收的CO2减少,叶肉细胞暗反应速率减小,净光合速率减小　虽然气孔导度减小,导致CO2吸收减少,但是净光合速率减小幅度更大,叶肉细胞消耗CO2更少　(4)取生理状况一致的马铃薯幼苗若干株,均分为四组,置于相同浓度的13CO2环境中培养,分别给予相同强度的白光、红光、蓝光和绿光光照,其他条件保持相同且适宜,一段时间后,测定各组不同器官中13C的平均含量,分析比较并得出结论
专题6　光合作用
过关检测练1　　　　 　　　　　　　　　　
一、单项选择题　　　　　 　　　　　　　　　　
1.如图所示生理过程中,PQ、Cytb6-f、PC是传递电子的蛋白质,CF0、CF1构成ATP合酶。下列说法错误的是(　　)
A.PSⅡ、PSⅠ内含易溶于有机溶剂的色素
B.通过图中过程叶肉细胞将光能转化为电能,最终转化为化学能
C.暗反应所需能量全部来源于图中ATP合酶合成的ATP
D.如果e-和H+不能正常传递给NADP+,暗反应的速率会下降
答案　C　
2.研究发现,光照条件下,当外界CO2浓度突然降至极低水平时,某植物叶肉细胞中的五碳化合物含量突然上升,三碳化合物含量下降。若在降低CO2浓度的同时停止光照,则不出现上述情况。下列说法正确的是(　　)
A.叶肉细胞中的五碳化合物是三碳化合物固定CO2后的产物
B.在五碳化合物上升的同时,叶肉细胞中的NADP+/NADPH上升
C.光反应产生的NADPH和ATP能促进五碳化合物的形成
D.五碳化合物和三碳化合物间的转化需要光能的直接驱动
答案　C　
二、多项选择题
3.科研人员发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还有另一条借助交替氧化酶(AOX)的途径,AOX能参与催化有氧呼吸第三阶段的反应。研究表明,AOX途径还与光合作用有关。科研人员进行了相关实验,其处理方式和实验结果如表所示。下列分析正确的是(　　)
组别 处理方式 实验结果
A 叶片+正常光照+AOX途径抑制剂
B 叶片+正常光照
C 叶片+高光照+AOX途径抑制剂
D 叶片+高光照
A.进入春天后,植物某些部位AOX基因表达增加有利于植物生长
B.该实验的自变量为是否高光照和是否有AOX途径抑制剂
C.根据实验结果可知,AOX途径能提高光合色素的光能捕获效率
D.与正常光照相比,高光照下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较小
答案　ABC　
三、非选择题
4.【热点透】为探究光合作用的有关过程,某科研小组以菠菜为实验材料,将其正常叶片置于温度适宜的某溶液X中,破碎细胞后分离出叶绿体,将分离得到的叶绿体悬浮在溶液中,照光后有O2放出。
(1)分离叶绿体常采用的方法是　　　　　,实验所用的溶液X应满足的条件是　　　　
　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。
(2)现将双层膜局部破损的叶绿体悬浮液均分到A、B两支试管中,并分别用亲脂性DCIP(DCIP氧化态为蓝紫色,被还原后为无色)、亲水性Fecy作为电子受体替代NADP+,抽取空气后在适宜温度和光照条件下进行如下实验:
组别 加入物质 实验现象
A DCIP 产生了一定量的O2且DCIP溶液变为无色
B Fecy 产生了一定量的O2
①A组说明水的光解产生O2,是否能说明植物光合作用产生O2中的氧元素全部都来自水,阐明你的理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②科研人员改用双层膜结构完整的叶绿体重复上述实验,发现A、B两组产生的O2都减少,但B组的减少更多。请从物质运输的角度分析,B组减少更多的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为进一步探究光反应ATP产生的原动力,科研人员又在黑暗条件下进行了如图所示的实验(平衡的目的是让类囊体内部的pH和外界溶液相同)。
据实验结果推测,叶绿体中ATP形成的原动力来自　　　　　　　　　　。
答案　(1)差速离心法　pH应与细胞质基质的相同;渗透压应与细胞质基质的相同　(2)①不能,实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到氧元素的转移　②亲水性Fecy比亲脂性DCIP更难通过完整的叶绿体双层膜　(3)类囊体膜两侧的H+浓度差
5.C4植物固定CO2时存在一个特殊的C4途径:CO2在叶肉细胞内首先被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)固定,进而形成苹果酸。如图1是C4植物光合作用的部分过程,其中PEP羧化酶与CO2的亲和力高于Rubisco与CO2的亲和力。请回答下列问题。
(1)C4植物叶片细胞光合作用过程中,固定CO2的场所有　　　　　　　　　　　　。细胞中生成丙酮酸的生理过程除图1所示外,还发生在　　　　　　(场所)中的　　　　　过程。
(2)研究发现C4植物叶片中只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒,而叶肉细胞中没有,据图1推测可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)Rubisco可催化CO2与　　　结合,生成　　　。在高O2低CO2条件下,Rubisco会加强加氧功能,启动光呼吸过程,在炎热干燥的气候条件下,与C3植物相比,C4植物由于存在C4途径,进而　　　　(填“促进”或“抑制”)光呼吸,最终使其光合作用的效率高于C3植物。
(4)为探究在C3植物中建立C4微循环系统提高光合作用效率的可能性,科研人员以菠菜为材料,对叶切片外施草酰乙酸(OAA)、苹果酸(MA)后观测叶片净光合速率,结果如图2。
①采用叶龄相同的叶片,在　　　　　　　(写出2个即可)等相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积　　　　的释放量,计算出外施OAA、MA后的净光合速率,再与对照组相比较,即可观测外施OAA、MA对光合速率影响的大小。
②结合以上分析,外施草酰乙酸(OAA)和苹果酸(MA)对菠菜光合作用都有　　　　作用,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)叶肉细胞的细胞质基质、维管束鞘细胞的叶绿体基质　细胞质基质　细胞呼吸第一阶段　(2)C4植物光合作用中淀粉的合成只在维管束鞘细胞内进行　(3)C5　C3　抑制　(4)光照强度、温度　氧气　促进　外施OAA和MA可提高细胞内CO2浓度,使得Rubisco能够以较高速率催化CO2的固定,而其加氧酶的活性被降低到较低水平
过关检测练2
一、单项选择题
1.【新思维】科研小组分别在林窗(阳光充足)处和荫蔽林下,测定长势相同的樟子松幼苗的光合速率、气孔阻力等指标,结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A.实验中,温度、CO2浓度是影响樟子松幼苗光合速率的无关变量,可不同
B.8:00~10:00时段林窗组幼苗单位叶面积CO2消耗量小于10:00~12:00时段
C.12:00~14:00时段林窗组幼苗光合速率减弱,是气孔阻力增大导致的
D.将樟子松幼苗从林下移至林窗,短时间内叶绿体中C3的合成速率减慢
答案　B　
2.为研究多种环境因子对马铃薯植株光合作用的影响,某生物兴趣小组做了实验研究,实验结果如图所示。据图分析正确的是(　　)
A.图中影响马铃薯植株光合作用速率的因素只有CO2浓度和温度
B.在弱光、CO2浓度为0.03%、20 ℃条件下,马铃薯植株叶肉细胞的叶绿体中无O2产生
C.马铃薯植株在适当遮阴、CO2浓度为0.03%、40 ℃条件下,光照强度不是限制光合作用速率的因素
D.据图分析,在光照充足的条件下适当增加CO2浓度有利于提高马铃薯产量
答案　D　
二、多项选择题
3.植物光合速率目前主要使用CO2红外分析仪进行测定,一般用单位时间内同化CO2的微摩尔数表示。将生长状况相同的某种植物在不同温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测定分析仪密闭气路中CO2的浓度,转换得到如图数据。下列分析正确的是(　　)
A.该植物在29 ℃和30 ℃时依然表现生长现象
B.该植物细胞呼吸和光合作用的最适温度分别是29 ℃和28 ℃
C.在27 ℃、28 ℃和29 ℃时,光合作用制造的有机物的量不相等
D.30 ℃时光合作用速率等于细胞呼吸速率,CO2变化都是20微摩尔/小时
答案　AC　
三、非选择题
4.【新教材】在光合作用的研究中,植物光合产物产生器官被称作“源”,光合产物消耗和储存部位被称作“库”。研究发现,叶绿体中淀粉积累会导致类囊体生理结构被破坏,保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔开放程度。图为马铃薯光合产物合成及向库运输的过程示意图。
(1)提取并分离正常生长的马铃薯叶肉细胞叶绿体中的光合色素,在层析液中溶解度最小的色素的颜色是　　　,主要吸收　　　。
(2)有实验者为马铃薯叶片提供O,不久后测到块茎的淀粉中含18O,请结合图写出18O在过程中转移的路径:　　　　　　　　　　　　　　　　。(用相关物质及箭头表示)
(3)图中②过程需要光反应提供　　　　　将C3转变成磷酸丙糖。在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)科研人员通过实验研究了去留马铃薯块茎对光合作用的影响,根据下表中数据分析,去块茎后会导致光合速率降低,请从CO2供应的角度解释:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
组别 净光合 速率 叶片蔗 糖含量 叶片淀 粉含量 气孔开 放程度
对照组(留块茎) 5.39 30.14 60.61 51.41
实验组(去块茎) 2.48 34.20 69.32 29.70
答案　(1)黄绿色　蓝紫光和红光　(2)O→C18O2→C3→磷酸丙糖→蔗糖→淀粉　(3)NADPH和ATP　颗粒中的脂质参与构成叶绿体的膜结构　(4)保卫细胞中淀粉积累,导致保卫细胞的气孔开放程度下降,CO2的供应减少,使得暗反应原料不足,光合速率降低
5.【新思维】为探究遮光处理对马铃薯植株光合作用和产量的影响,以荷兰7号马铃薯品种原种为实验材料,苗齐后进行正常光照(CK)、单层遮光网遮盖处理(Z1)、双层遮光网遮盖处理(Z2)三组实验。回答下列问题:
(1)提取马铃薯绿叶中的色素,需在研钵中加入　　　　　　　　　和适量绿叶后进行充分研磨,过滤后的滤液经过层析,在滤纸上出现的最宽的色素带是　　　(填色素种类)。
(2)遮光后,植物短时间内C5含量　　　　;若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,则马铃薯叶片的光合速率将　　　　。
(3)不同程度遮光条件下,测出荷兰7号马铃薯光合作用的生理指标如图所示。遮光条件下,气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)的值均减小,Gs减小能引起Pn减小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,遮光条件下,胞间CO2浓度(Ci)的值却都增大,结合信息分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)进一步研究发现,不同颜色的光对马铃薯植株光合作用产物分布影响不同。现欲探究白光、红光、蓝光和绿光对光合作用产物在根、茎、叶中分布的影响,请设计实验,通过检测根、茎、叶各器官中13C的含量并予以比较分析。
实验设计思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇　叶绿素a　(2)下降　减小　(3)气孔导度减小,叶肉细胞从外界环境吸收的CO2减少,叶肉细胞暗反应速率减小,净光合速率减小　虽然气孔导度减小,导致CO2吸收减少,但是净光合速率减小幅度更大,叶肉细胞消耗CO2更少　(4)取生理状况一致的马铃薯幼苗若干株,均分为四组,置于相同浓度的13CO2环境中培养,分别给予相同强度的白光、红光、蓝光和绿光光照,其他条件保持相同且适宜,一段时间后,测定各组不同器官中13C的平均含量,分析比较并得出结论
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