江苏专版2020版高考生物一轮复习课时跟踪检测十二影响光合作用的因素及相关曲线分析含解析

影响光合作用的因素及相关曲线分析
一、选择题
1．某生物小组在适宜条件下用一密闭的无色透明玻璃钟罩培养番茄幼苗，在实验过程中( ) A．叶绿体中C5化合物含量减少
B．装置中O2浓度一直升高
C．净光合速率逐渐减小到0
D．装置中CO2浓度逐渐降低到0
解析：选 C 正常情况下，植物的光合作用大于呼吸作用，因此，随光合作用的进行，装置中的
CO2越来越少，光合速率也逐渐降低，当光合速率等于呼吸速率时，装置中CO2浓度不再发生变化，净
光合速率逐渐减小到0。

2．(2019·南通中学段考)如图是绿色植物叶肉细胞的部分代谢过程图解，相关叙述正确的是
( )
A．过程①表示光合作用暗反应，无光条件下能正常进行
B．过程②发生在细胞质基质中，所有活细胞都能进行
C．过程③表示有氧呼吸第二阶段，无氧条件下能正常进行
D．过程③产生的[H]、ATP、CO2都用于过程①
解析：选 B 过程①表示的是光合作用的暗反应阶段C3的还原，需要消耗光反应阶段产生的[H]和ATP；过程②表示的是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，无氧呼吸全过程发生在细胞质
基质中；过程③是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质，无氧条件下不能正常进行；过程③是有
氧呼吸的第二阶段，产生的[H]用于有氧呼吸的第三阶段，还原[H]，不能用于过程①的光合作用。

3．某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。

据此，对该植物生理特性理解错误的是( )
A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B．净光合作用的最适温度约为25 ℃
C．在0～25 ℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D．适合该植物生长的温度范围是10～50 ℃
解析：选 D 从第二幅图的曲线中可以看出，光合作用的最适温度为30 ℃左右，呼吸作用的最
适温度为55 ℃左右，因此呼吸作用的最适温度比光合作用的高；从第一幅图的曲线中可以看出，净
光合作用的最适温度为25 ℃左右；通过第二幅图的曲线可以看出，在0～25 ℃范围内，光合作用曲
线变化明显大于呼吸作用曲线；植物总光合作用大于呼吸作用时，即净光合作用大于0时，适合植物的生长；从图中可以看出，适合该植物生长的温度范围是－10～45 ℃。

4.某校生物兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验。

他们对室内空气中的CO2含量进行了24 h 测定，并根据数据绘制成如图曲线。

图中表示光合速率等于呼吸速率的点是( )
A．a、b B．b、c
C．a、c D．a、d
解析：选 B ab段CO2波度是升高的，表示光合速率小于呼吸速率，b点时CO2浓度不再升高，说
明光合速率等于呼吸速率。

bc段CO2浓度降低说明光合速率大于呼吸速率，c点时CO2浓度不再下降，说明光合速率等于呼吸速率。

5．(2019·盐城中学调研)某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸
在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数目，结果如图所示。

下列相关叙述错误的是( )
A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B．a点和c点的限制因素分别为温度和光照强度
C．b点条件下伊乐藻能进行光合作用
D．若在缺镁的培养液中进行此实验则b点向右移动
解析：选 D 由图可知，该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响。

a点距离改变不影响气泡，而温度改变则气泡明显变化，所以限制因素是温度；在三条曲线中，c点都处于曲线的下降
阶段，即光合强度随着光照强度的降低而降低，所以c点的限制因素为光照强度。

b点没有产生气泡，说明伊乐藻光合作用强度等于呼吸作用强度。

若培养液缺镁，叶绿素合成受阻，光合作用减弱，而呼
吸作用强度不变，需要增大光照强度才能增大光合作用强度，使光合速率等于呼吸速率，即b点向左移动。

6．下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。

相关叙述正确的是( )
A．发生在生物膜上的过程有②③④
B．人体细胞中也可发生的过程有②④
C．过程①③都消耗ATP
D．过程①消耗的CO2普遍少于②产生的CO2
解析：选 B 过程②是有氧呼吸的第一、二阶段，发生在细胞质基质和线粒体基质中，过程③是
光合作用中的光反应，发生在叶绿体类囊体薄膜上，过程④是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内
膜上；人体细胞中可发生的过程是有氧呼吸，即过程②④；过程①是光合作用中的暗反应，需要消耗
ATP和NADPH，过程③是光反应，产生ATP；高等植物体内存在不能进行光合作用的细胞，为了能积
累有机物生存，细胞内的光合作用强度大于细胞内的呼吸作用强度，即过程①消耗的CO2普遍多于过程②产生的CO2。

7.农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图所示的曲线。

据此得出的结论合理的是( )
A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35 ℃时蔬菜的净光合速率小于零
C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30 ℃
解析：选 D 由题图可看出，光合作用酶的最适温度范围为25～30 ℃，呼吸作用酶的最适温度
高于35 ℃；5～35 ℃时，光合作用强度大于呼吸作用强度，净光合速率大于零；从图中无法判断光
照强度对蔬菜新品种产量的影响；25～30 ℃时，光合作用强度与呼吸作用强度的差值最大，即净光
合速率最大，最适宜蔬菜生长。

8.研究人员在不同光照强度下(其他条件恒定)测定某高等绿色植物的O2释放速率并绘制出如图所示的曲线。

据图分析，下列叙述正确的是( )
A．b点时，该植物的O2释放速率为0的原因是该植物不进行光合作用B．c点时，该植物叶肉细胞中产生O2的场所是叶绿体基质
C．d点时，该植物通过光合作用产生O2的速率是10 mg/h
D．d点之后O2释放速率不再增加的原因可能是受温度、CO2浓度等的限制
解析：选 D b点时，该植物的O2释放速率为0的原因是光合作用产生O2的速率等于细胞呼吸消耗O2的速率；光合作用的光反应阶段产生O2，其场所为叶绿体类囊体薄膜；该植物通过细胞呼吸消耗
O2的速率是 5 mg/h，d点时绿色植物释放O2的速率为10 mg/h，该植物通过光合作用产生O2的速率是10＋5＝15(mg/h)；d点之后，可能受温度、CO2浓度等环境因素的限制，该植物的光合速率不再增加。

9．在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，
结果如表所示。

据表中数据推测：当光照强度为 3 klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为(单
位：mg·10－2 cm－2·ｈ－1)( )
指标光合速率与呼吸速
率相等时光照强度
(klx)
光饱和点时光照强
度(klx)
光饱和点时CO2吸
收量(mg·10－2cm－
2叶·ｈ－1)
黑暗条件下CO2释
放量(mg·10－2cm－
2叶·ｈ－1)
A植物 1 3 20 6
B植物 3 9 30 15
注：当光照强度达到某一点后，再增大光照强度，光合强度不增加，这一点的光照强度称为光饱
和点。

A．11 B．2
C．9 D．20
解析：选 A 黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率，A、B植物的呼吸速率分别为 6 mg·10－2cm－2叶·ｈ－1、15 mg·10－2cm－2叶·ｈ－1。

光饱和点时CO2吸收量表示净光合速率，等于真正光合速率与呼
吸速率之差。

在光照强度为 3 klx时，A植物的真正光合速率＝20＋6＝26 mg·10－2cm－2叶·ｈ－1，B 植物的真正光合速率为15 mg·10－2cm－2叶·ｈ－1。

因此，当光照强度为 3 klx时，A植物与B植物固定的CO2量之差为11。

10．某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合速率和呼吸速率，绘制出图
甲、乙和丙，图中光合速率与呼吸速率不相等的点是( )
A．a B．b
C．c D．d
解析：选 A 图甲中虚线表示净光合速率，净光合速率＝真光合速率－呼吸速率，a点时净光合速率＝呼吸速率，因此，真光合速率是呼吸速率的2倍；图乙中的b、c点和图丙中的d点是光补偿点，此刻光合速率等于呼吸速率。

11．(2019·南通高考考前卷，多选)图1表示植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程，
其中C3在不同代谢过程中表示不同的化合物；图2表示该细胞中的一种生物膜和其上所发生的部分生
化反应。

下列说法正确的是( )
A．图1属于光合作用的过程有①②
B．图2生物膜是线粒体内膜
C．图2蛋白M能催化合成ATP
D．图1中过程③发生在图2生物膜上
解析：选ABC 分析图示可知：图1中过程①表示CO2固定，过程②表示C3的还原，所以过程①②均属于光合作用的暗反应；图2显示，该生物膜上发生4H＋＋O2→2H2O和ATP的生成反应，由此可知
该膜为线粒体内膜；图2蛋白M能催化合成ATP；图1中过程③表示有氧呼吸第二阶段，发生在线粒
体基质中，而图2的生物膜为线粒体内膜。

12．(多选)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。

对于改变反应条件而引
起的变化，说法正确的是( )
A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小
B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增大
C．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小
D．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小
解析：选BC 突然中断CO2供应导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加，C3含量减少；突然中断CO2供应使C3含量减少，进而使ATP和[H]含量增多，所以ATP/ADP比值增大；突然将红光
改变为绿光后光能利用率降低，ATP和[H]含量减少，进而使C3含量增多，C5含量减少；突然将绿光
改变为红光后光能利用率提高，ATP和[H]含量增加，ATP/ADP比值增大。

13．(多选)某兴趣小组研究绿竹笋的保鲜方法，将新采摘的绿竹笋做如图所示处理后，丙组用一
定浓度的壳聚糖涂膜，再将其装箱。

每种处理取3株竹笋，测其呼吸速率。

下列有关叙述正确的是( )
A．可以用O2的释放量或CO2的吸收量作为呼吸速率的指标
B．装箱初期，乙组的呼吸速率低于甲组的原因是酶的活性较低
C．与乙组相比，丙组还可以减少O2进入细胞，进一步降低有机物消耗
D．常温下呼吸消耗大量有机物导致 6 h后曲线急剧下降，保鲜处理应在此之前
解析：选BCD 可以用O2的吸收量或CO2的释放量作为呼吸速率的指标；装箱初期，乙组(冰水浴)处理后的温度低于甲组(常温)，酶的活性较低，呼吸速率低。

二、非选择题
14．(2019·镇江一模)某种植物固定CO2的方式比较特殊，夜间吸收的CO2生成苹果酸储存在液
泡中，白天苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其过程如图1所示；图2表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线。

请据图分析并回答：
(1)图1所示细胞对应图2中的________(填字母)类植物，其在中午12点时光合作用所需的CO2来源有____________________________，该植物在夜间产生ATP的场所有________。

(2)在上午10点时，突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内，图2中植物A和植物B细胞中C3含量的变化分别是________________________。

(3)m点是曲线C与x轴交点，影响m点向左移动的因素有________(多选)。

A．植物缺镁B．调整温度使之更适宜
C．天气转阴D．CO2浓度适当上升
E．CO2浓度适当下降
(4)在一定的CO2浓度和适宜温度下，把图2中A植物的叶片置于 5 klx(光合作用总速率为44 mg CO2·100 cm－2叶·ｈ－1)光照下14 h，其余时间置于黑暗中(细胞呼吸速率为 6.6 mg C O2·100 cm－2叶·ｈ－1)，则一天内该植物每25 cm2叶片葡萄糖积累量为____________(用CO
2的净吸收量表示)mg。

(5)图1细胞固定CO2的方式是对环境的适应，推测其生活环境的特点是________(填“炎热干旱”
或“温暖潮湿”)，从进化角度看，其固定CO2的特殊方式是________的结果。

解析：(1)图1所示细胞夜间能吸收CO2生成苹果酸储存在液泡中，对应图2中的A类植物。

由图1卡尔文循环中CO2的来源可以看出，该类植物中午光合作用所需的CO2来源于苹果酸经脱羧作用释放
及细胞呼吸产生，该植物在夜间进行细胞呼吸产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体。

(2)突然降低环境中CO2浓度，植物A液泡中苹果酸经脱羧作用可以释放CO2，所以细胞中C3含量基本不变，植物B 由于环境中CO2浓度下降，生成的C3减少，细胞中C3含量下降。

(3)m点是曲线C与x轴交点，此时细胞呼吸速率等于光合速率，调整温度使之更适宜及CO2浓度适当上升均会增大光合速率，使m点向左移动；植物缺镁、天气转阴及CO2浓度适当下降，均会影响m点使其向右移动。

(4)一天内该植物每100 cm2叶片CO2净吸收量为44×14－6.6×24＝457.6 (mg)，每25 cm2叶片CO2净吸收量为457.6÷４＝114.4 (mg)。

(5)图1细胞应该生活在炎热干旱环境中，白天气孔关闭，所以夜晚要固定CO2，从进
化角度看，这是长期自然选择的结果。

答案：(1)A 苹果酸经脱羧作用释放、细胞呼吸产生细胞质基质和线粒体(2)A基本不变，B 下降(3)BD (4)114.4 (5)炎热干旱自然选择
15．将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光
合速率的影响结果如图所示(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)。

请回答：
(1)水稻光合色素的功能是____________________，用相同方法提取水稻和某植物的光合色素，
同时进行纸层析。

图谱显示：与水稻相比，该植物缺少距层析起点最近的两条色素带。

据此可初步推
测该植物缺少______________(按距层析起点由近及远的顺序填色素种类)。

(2)光合作用过程中，碳的固定产物还原需要光反应提供____________。

光合作用产物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到达终产物________中。

(3)分析图中信息，光照强度为10×102～14×102μmol·ｍ－2·ｓ－1时，原种水稻的气孔导度下降
但光合速率基本不变，可能的原因是________________________________，PEPC酶所起的作用是
____________________________________________。

解析：(1)叶绿体中色素主要功能是吸收、传递和转化光能。

滤纸条从上往下色素的名称是胡萝
卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。

(2)光反应可以为暗反应提供ATP和[H]。

葡萄糖中的氧经过有
氧呼吸后最终到达终产物CO2。

(3)气孔导度下降但光合速率基本不变，可能是呼吸作用增强，可提供
足够的CO2。

观察图1可知，转基因水稻气孔导度大，光合速率高。

答案：(1)吸收、传递并转化光能叶绿素b、叶绿素 a
(2)ATP和[H] CO2(3)呼吸作用增强，可提供足够的CO2增加气孔导度，提高光合速率。