光合作用练习题及答案-高中生物高考模拟-组卷网

2024·贵州·二模

非选择题-解答题 | 适中(0.65) |

解题方法

光合作用的过程外部因素对光合作用的影响

1 . 为研究CO₂浓度和CO₃浓度上升对农作物的影响，研究人员将生长状况一致的甲、乙品种水稻植株各分为4组，在不同大气条件下连续生长75天，在第55天65天、75天分别检测植物的净光合速率，各组实验处理及结果如下表所示：

检测结果实验处理	净光合速率（μmol·m⁻²·s⁻¹）
	品种甲			品种乙
	55天	65天	75天	55天	65天	75天
对照组（常态大气浓度）	33.0	33.0	33.0	30.2	30.2	30.2
实验组一（高CO₂浓度）	35.3	35.3	35.3	33.3	3.43	3.4
实验组二（高O₃浓度）	31.2	31.2	27.5	26.0	26.0	21.2
实验组三（高CO₂浓度+高O₃浓度）	33.0	33.0	30.1	31.2	30.0	25.2

（注：净光合速率是指在一定光照条件下，一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO₂的量）
回答下列问题：
(1)光合作用中CO₂在叶绿体基质中经过________和________两个过程，生成糖类等有机物。
(2)若要进一步获取甲、乙两个品种水稻植株的光合速率，还要检测这两个品种水稻植株的呼吸速率，测定光合速率的思路是_________。
(3)据表分析，长时间高浓度的O₃对水稻光合作用产生明显抑制，对________水稻植株的抑制作用更明显；高浓度CO₂可________（填“提高”或“降低”）高浓度O₃对水稻净光合作用的抑制效果。
(4)理论上，大气中CO₂浓度不断升高会使绿色植物的光合作用逐渐增强。但是，有科学家认为，大气中CO₂升高带来的气温升高会使光合作用受到一定程度的抑制。请根据所学知识，从光合作用角度说明提出这个观点的理由可能是___________（答一点）。

2024-04-03更新 | 137次组卷 | 1卷引用：2024届贵州省高考备考诊断联考二模生物试题

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23-24高三上·山西朔州·开学考试

非选择题-实验题 | 适中(0.65) |

光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素光合作用与细胞呼吸在物质和能量代谢上的区别与联系光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计

名校

2 . 下图是大麦叶肉细胞中的有关代谢过程，其中A、B代表相关细胞器。回答下列问题：

(1)过程①中消耗的 ATP 和NADPH的合成场所是______。研究表明酶X是由核 DNA和叶绿体DNA共同控制合成的，据此推测，酶X的具体合成场所是______中的核糖体。
(2)在适宜光照条件下，过程③所需O₂来自______反应。细胞中某些氨基酸、核苷酸和脂肪酸等都可直接或间接地与乙酰 CoA 相互转化，这说明______。
(3)据图推测，大麦叶肉细胞中合成淀粉所需的酶主要存在于______。研究发现叶肉细胞叶绿体中的淀粉含量会出现“昼多夜少”规律性的变化，据此推测，叶绿体中淀粉的主要用途是______。
(4)研究发现，大麦的光合作用和呼吸作用之间存在着紧密的联系：呼吸作用的运行能够优化光合作用。有实验者利用大麦叶片进行了下表所示实验，表中的 KCN 和 SHAM是两类呼吸抑制剂。

组别	1	2。	3	4
缓冲液中的添加物	不添加	0.5 mmol/L KCN	1mmol/L SHAM	1mmol/L SHAM +0.5 mmol/L KCN
步骤一	在相同位置选取大小一致且完全伸展的叶片，置于缓冲液中进行真空渗透1小时
步骤二	渗透结束后，将叶片从缓冲液中取出，清洗并吸去叶片表面残余的缓冲液；将叶柄浸入上述缓冲液中，并将叶片置于持续的适宜光照下
步骤三	光照4小时后，使用相关仪器测定叶片的光合作用及呼吸作用速率

①缓冲液可以保证培养液中______（答两点）等的相对稳定。
②该实验的目的是______；该实验最可能出现的实验现象是______。

2023-08-05更新 | 352次组卷 | 3卷引用：2023届河北省保定市唐县一中高三下学期第二次模拟考试生物试题

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2020·浙江金华·模拟预测

非选择题-实验题 | 较难(0.4) |

光合作用与呼吸作用的综合计算问题

3 . 下图表示小麦叶肉细胞内两个重要的生理过程，表一表示小麦受镉浓度影响的相关测量数据，表二表示两种植物受光照强度影响的相关测量数据，请根据图表回答。

镉浓度（mg·L^-1）	气孔导度（mmolCO₂·m²·s^-1）	胞间CO₂浓度（μLm^-2·s^-1）	净光合速率（μmolCO₂·m²·s^-1）
0	154．75	256．50	11．05
0．01	133．50	264．50	9．07
0．1	141．50	236．75	12．02
1	121．00	277．00	8．37
10	93．75	355．00	3．52

表一
（1）①过程的场所是__________。
（2）若该小麦长期缺Mg，则提取该小麦的色素经__________分离后，滤液细线自下而上第__________条色素带明显变窄。
（3）④过程产生的[H]来源是__________（不考虑中间产物）。
（4）据表一分析，高剂量（≥1mg·L^-1）镉会使气孔导度明显下降，而胞间二氧化碳浓度却增大，其主要原因是__________。
（5）表二取阳生和阴生两种长势相似的植物，分别放在两个相同的密闭透明玻璃瓶中，在适宜温度条件下，逐渐增加光照强度，测定放氧速率的数据如下表。请回答相关问题：

光强μmol光

子/（100g·s）

0

10

30

50

100

200

450

500

放氧速率μ

molO₂/（100g·s）

植物A

-20

-10

-5

-1

5

15

29

28

植物B

-2

-0．5

1．5

3

6

10

表二
①光强由200μmol光子/（100g·s）突然变为450μmol光子/（100g·s）时，阳生植物短期体内的三碳酸和RuBP变化分别为__________。
②该实验的目的是探究_________________________光合作用的影响。
③光饱和点时，阴生植物的呼吸熵为0．8（呼吸作用CO₂的释放速率/呼吸作用O₂的消耗速率），则该植物要从外界吸收CO₂的速率是______μmol/（100g·min）

2020-09-25更新 | 209次组卷 | 2卷引用：2020届浙江省金华市东阳市高三6月模拟生物试题

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2023·浙江绍兴·模拟预测

非选择题-解答题组 | 困难(0.15) |

光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素光合作用原理的应用光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计

解题方法

内部因素对光合作用的影响外部因素对光合作用的影响

4 . 光抑制是指当植物吸收的光能超过其所需而导致光合速率下降的现象。光合复合体Ⅱ是光反应中吸收、传递并转化光能的一个重要场所，D1是其核心蛋白。在光能过剩时活性氧（ROS）的大量积累可直接破坏D1蛋白且抑制其合成，被破坏的D1降解后，空出相应的位置，新合成的D1占据相应位置，光系统Ⅱ得以修复。为探究高温胁迫对植物光合速率的影响机理，研究者进行了如下实验：
实验一：以野生型番茄植株为实验材料进行探究，在实验第3天时测定相关实验数据，如表所示（R酶参与碳反应）

组别	温度	气孔导度（mol·m²·s¹）	O₂释放速率（μmol·m²·s¹）	胞间CO₂浓度（μmol·mol-¹）	R酶活性（U·ml-¹）
甲	25℃	99．2	11．8	282	172
乙	40℃	30．8	1．1	403	51

(1)光合复合体Ⅱ位于叶绿体的_____，该复合体由蛋白质、电子传递体和_____组成，其吸收的能量用于光反应阶段。
(2)叶肉细胞吸收的CO₂，在_____被固定形成三碳酸，接受_____释放的能量，经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。
(3)由表中数据可知，CO₂浓度_____（是/不是）限制乙组番茄植株光合速率的重要因素，理由是_____。
(4)高温胁迫下番茄植株光反应速率减慢，分析其原因可能是：
①_____
②_____
实验二：已知叶绿素酶（CLH）能促进被破坏的D1降解。研究者以野生型番茄植株和CLH基因缺失的突变体植株为实验材料进行相关实验，测得实验结果如下图曲线所示（注：第1天之前为25℃，第1~3天为40℃，第4~5天为25℃）。

(5)结合实验二曲线图，从D1蛋白的角度分析，突变型植株光合速率较低的原因是_____。
(6)研究者补充设计以_____的突变型番茄植株为实验材料重复实验二，实验结果为上述结论提供支持证据。

2023-12-23更新 | 382次组卷 | 2卷引用：浙江省绍兴市嵊州市2023-2024学年高三上学期选考科目调研生物学科试题

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2024·湖南常德·三模

非选择题-实验题 | 适中(0.65) |

光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素

解题方法

内部因素对光合作用的影响外部因素对光合作用的影响

5 . 科研人员利用大棚作物对光合作用展开了研究，请回答下列问题。
(1)光合作用过程中，CO₂在______中被固定形成C₃。NADPH在暗反应中的生理作用是____________。
(2)用多个番茄大棚模拟不同空气污染情况对大棚温度、光合有效辐射（被光合色素吸收并转化的太阳能）相对值和光合速率相对值的影响，结果如下表。据表分析，当空气质量为重度污染时，与中度污染相比，应采取____________的措施来提高植物的光合速率以提高产量。

空气质量	棚温/℃	光合有效辐射相对值	光合速率相对值
良	25.6	987	20.4
轻度污染	23.4	746	19.6
中度污染	23.5	477	17.1
重度污染	23.1	325	11.8

(3)在另一空气质量、温度、光照强度等栽培条件均适宜的番茄大棚中，将CO₂浓度由375µmol·mol^-1增加到750µmol·mol^-1，发现光合速率并没有倍增，原因可能是______（答出两点即可）。
(4)给予某植物48小时持续光照，测定叶肉细胞中的淀粉积累量，结果如图1所示。为了解释该实验现象，研究人员提出了两种假设。

假设一：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成停止。
假设二：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成与降解同时存在。
科研人员测定了叶肉细胞的CO₂吸收量和淀粉降解产物麦芽糖的含量，结果如图2所示。实验结果支持假设______（填“一”或“二”）。
为进一步确定该假设成立，研究人员在第12小时测得叶肉细胞中的淀粉含量为a，为叶片通入仅含¹³C标记的CO₂4小时，在第16小时测得叶肉细胞中淀粉总量为b，¹³C标记的淀粉含量为c。若a、b、c的关系满足______（用关系式表示），则上述假设成立。

2024-04-03更新 | 65次组卷 | 1卷引用：2024届湖南省常德市高三模拟考试生物试题

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2024·江西·模拟预测

非选择题-实验题 | 较易(0.85) |

叶绿体中色素的种类、含量及功能绿叶中色素的提取和分离实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素

解题方法

光合色素的提取和分离内部因素对光合作用的影响

6 . 莲叶桐是修复海岸生态系统的优良树种之一、为探究光照强度对莲叶桐幼苗生理特性的影响，研究人员选取生长状态良好且长势一致的莲叶桐幼苗，用一、二、三层造荫网分别对莲叶桐幼苗进行遮前处理（记为T₁、T₂、T₃，网层数越多，遮荫效果越好），对照不遮荫处理，其他条件一致。一段时间后，测定相关数据见下表（表中叶绿素SPAD值越大，表示叶绿素含量越高）。回答下列问题：

实验组测量指标	对照	T₁	T₂	T₃
单株总干重（g）	7.02	9.01	7.75	6.15
叶绿素（SPAD）	41.52	46.49	43.84	35.03
叶片可溶性糖（mg/g）	25.09	20.41	15.41	11.14

(1)绿色植物中的叶绿素主要存在于叶绿体的_____中。遮荫后，T₃的叶绿素含量减少。叶色发黄，推测其主要原因是_____。T₃的叶片主要吸收可见光中的_____。
(2)经过遮荫处理后，随着光照强度由强到弱，叶片可溶性糖含量逐渐降低，其原因是_____。
(3)对照的叶片可溶性糖含量比T₁，T₂高，但单株总干重比T₁、T₂低，其原因是_____。
(4)为验证T₃的叶绿素含量降低，需要分析莲叶桐遮荫处理后光合色素含量的变化。现有干燥的定性滤纸条（其一端剪去两角，并在这一端底部1cm处画有一条细的横线）、天平、玻璃漏斗、尼龙布等充足的实验材料和用具，按步骤简要写出实验过程（根据需要可自行加步骤，不限于3步）：
①_____
②将材料剪碎，分别置于不同研钵中，加入等量溶剂后充分研磨
③_____

2024-01-24更新 | 942次组卷 | 4卷引用：2024年1月江西省普通高等学校招生全国统一考试适应性测试（九省联考）生物试题

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23-24高三上·天津·阶段练习

非选择题-实验题 | 困难(0.15) |

叶绿体中色素的种类、含量及功能绿叶中色素的提取和分离实验光合作用原理的应用光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计

名校

解题方法

环境骤变对光合作用中物质含量变化的影响实验结果

7 . 材料一：某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO₃，实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSII和PSI是吸收、传递、转化光能的光系统。

材料二：某研究者测得番茄植株在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如下表。

组别	温度/℃	光照强度/（μmol·m^-2·s^-1）	净光合速率/（μmol·m^-2·s^-1）	气孔导度/（mmol·m^-2·s^-1）	胞间CO₂浓度/ppm	Rubisco活性/（U·mL^-1）
CK	25	500	12.1	114.2	308	189
HH	35	1000	1.8	31.2	448	61

注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。
(1)分析图甲所示实验结果可知，含量最多的色素为____，可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其与正确操作下获得的色素提取液的吸收光谱差异最大在于____光。
(2)PSII中的色素吸收光能后，将H₂O分解为H⁺和____。图乙中____为过程③供能，其中H⁺在____积累，从而推动ATP的合成。
(3)由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降的原因____。此条件下的短时间内光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量____（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
(4)D₁蛋白是PSII复合物的组成部分，对维持PSII的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D₁蛋白失活。已知药物SM可抑制D₁蛋白的合成。为研究植物应对高温高光逆境时D₁蛋白的变化机制，研究者利用番茄植株进行如下三组实验：①组在适宜温度、适宜光照下培养；③组在高温高光下培养并施加适量Sm（抑制D₁蛋白合成的药物）。②组的处理方式是____。其他条件相同且适宜，连续5天每天定期测定各组番茄植株的净光合速率（Pn），结果如丙图，预测结果为三组D₁蛋白含量从高到低依次是：____。

2024-01-13更新 | 335次组卷 | 4卷引用：2024届浙江省宁波市奉化中学高考考前最后一卷生物试题

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22-23高三上·福建莆田·期中

非选择题-解答题 | 较难(0.4) |

叶绿体中色素的种类、含量及功能光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素验证性实验与探究性实验

名校

8 . 番茄是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料，回答问题：
材料一：某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO₃，实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题：

(1)分析图甲所示实验结果可知，距离点样处距离最远的色素为________。可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其对________光的吸收明显减少。
(2)PSⅡ中的色素吸收光能后，将H₂O分解为H⁺和________。前者通过________的协助进行转运，促使ADP完成磷酸化。
材料二：为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，某研究者将番茄植株放在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（亚高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如下表。

组别	温度/℃	光照强度/（μmol·m^-2·s^-1）	净光合速率/（μmol·m^-2·s^-1）	气孔导度/（mmol·m^-2·s^-1）	胞间CO₂浓度/ppm	Rubisco活性/（U·mL^-1）
CK	25	500	12．1	114．2	308	189
HH	35	1000	1．8	31．2	448	61

注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。
(3)由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔导度因素引起的，请说出理由______________________________________。
(4)D₁蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D₁蛋白失活。某研究者利用番茄植株进行了三组实验，①组的处理为适宜温度和适宜光照处理番茄植株，②组的处理为___________________，③组用适量的SM（SM可抑制D₁蛋白的合成）和亚高温高光（HH）下培养，其他的条件三组都相同且适宜。定期测定各组植株的净光合速率（Pn），实验结果如图丙。根据实验结果分析，番茄如何缓解亚高温高光对光合作用的抑制？________________________________。

2022-11-24更新 | 413次组卷 | 5卷引用：2023届湖北省高考冲刺模拟试卷生物试题（八）

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22-23高三·湖南长沙·阶段练习

非选择题-实验题 | 适中(0.65) |

光合作用实验光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素

名校

9 . 研究发现光反应产生ATP与NADPH数量比是2.57∶2，而暗反应消耗的ATP与NADPH数量比是3∶2，NADPH积累是光合作用限制因素之一。因此，在细胞中导入NADPH消耗模块（异丙醇合成途径），以期提高光合速率。

(1)图1中①②表示的物质分别是_____；NADPH在③的进一步反应中的作用是____。
(2)以蓝细菌为研究模型，通过导入三种外源酶（ABC酶）基因，相关指标的检测结果见表和图2．

组别	导入基因	NADPH含量（pmol）	ATP含量（μmol）	CO₂固定速率（mg·g^-1细胞干重·h^-1）
一	无	193．5	39．28	86
二	A、B	190．83	35．23	85
三	A、B、C	112．83	62．53	119

注：NADPH与ATP含量在最适光照下测定。

①表中组别二的结果说明________。为验证蓝细菌有效提高光合速率是由于额外的NADPH消耗直接导致的，研究人员在组别一的蓝细菌中只导入C基因，在培养基中添加______进行培养，实验结果应与组别_____结果相同。
②结合表和图2分析，在蓝细菌中创建异丙醇合成途径能够提高光合速率的原因：_______。

2023-02-15更新 | 401次组卷 | 4卷引用：2023届湖北省高三下学期高考第六次适应性模拟考试生物试题

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2022·福建漳州·一模

非选择题-解答题 | 适中(0.65) |

光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化影响光合作用的因素

10 . 科研人员研究番茄大棚和草莓大棚内不同空气污染情况对大棚温度、大棚作物光合有效辐射及光合速率的影响，结果如下表。

	番茄大棚			草莓大棚
空气质量	棚温（℃）	光合有效辐射	光合速率	棚温（℃）	光合有效辐射	光合速率
良	25．6	987	20．4	27．3	994	20．11
轻度污染	23．4	746	19．6	26．1	785	18．72
中度污染	23．5	477	17．1	26．1	428	17．41
重度污染	23．1	325	11．8	24．6	428	10．10

注：光合有效辐射指植物进行光合作用时，光合色素吸收并转化的太阳能。
(1)叶肉细胞吸收的CO₂在_____中被固定形成C₃，C₃在光反应产生的_____作用下，一些转化为糖类，另一些经一系列变化后形成_____参与CO₂的固定。
(2)据表分析，空气质量重度污染时，番茄大棚和草莓大棚应采取_____、_____措施来提高作物的光合速率。
(3)科研人员还探索持续光照是否导致植物有机物积累量增加。他们给予某种植物48小时持续光照，测定叶肉细胞中的淀粉积累量，结果如图1所示。据图分析，淀粉积累量的变化规律是_____。

(4)为了解释（3）出现的实验结果，科研人员提出了两种假设。
假设一：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成停止
假设二：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成与降解同时存在。
为验证假设，科研人员测定了叶肉细胞的CO₂吸收量和淀粉降解产物——麦芽糖的含量，结果如图2所示。实验结果支持假设_____。结合图2阐述判断理由：

2022-09-09更新 | 231次组卷 | 1卷引用：2023届福建省漳州市高三第一次教学质量检测生物试题

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