課下達(dá)標(biāo)檢測（十） 光合作用的過程和影響因素一、選擇題1(2019濰坊一模)下列關(guān)于光合作用的敘述，錯誤的是()A魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣來自水B一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光C在暗反應(yīng)階段，C3可被H還原為C5和糖類D溫度的變化不會影響光合作用的光反應(yīng)階段解析：選D魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明了光合作用釋放的氧氣來自水；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光；暗反應(yīng)發(fā)生場所是葉綠體基質(zhì)，首先發(fā)生CO2的固定，即CO2和C5結(jié)合形成兩分子的C3，C3再被光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP還原；溫度的變化會影響酶的活性，故會影響光合作用的光反應(yīng)階段。2(2019杭州質(zhì)檢)植物葉肉細(xì)胞的部分代謝過程如圖所示。下列敘述正確的是()A圖中H通過主動轉(zhuǎn)運(yùn)(運(yùn)輸)從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外B通常，在光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，物質(zhì)A的釋放速率已達(dá)到最大值C每個三碳酸分子接受來自物質(zhì)N的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán)D葉片呈綠色，是因?yàn)樗罅课站G光，而幾乎不吸收其他顏色的光解析：選B圖中H從類囊體膜內(nèi)運(yùn)到膜外的過程是順濃度梯度進(jìn)行的，不屬于主動轉(zhuǎn)運(yùn)(運(yùn)輸)；通常，在光強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，光合作用已達(dá)到光飽和點(diǎn)時的光合速率，即光合作用的光反應(yīng)已達(dá)到最大速率，因此物質(zhì)A(即O2)的釋放速率已達(dá)到最大值；物質(zhì)N為NADP，碳(暗)反應(yīng)中三碳酸分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán)；葉片呈綠色，是因?yàn)樗鼛缀醪晃站G光。3在有光條件下，葉肉細(xì)胞中一定在基質(zhì)中進(jìn)行的是()A二氧化碳的消耗B還原氫的生成C氧氣的產(chǎn)生D水的消耗解析：選A二氧化碳的消耗發(fā)生在光合作用的暗反應(yīng)階段，場所是葉綠體基質(zhì)；光合作用的光反應(yīng)過程中葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生還原氫，有氧呼吸過程中第一、第二階段都可以產(chǎn)生還原氫，場所分別是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)；氧氣的產(chǎn)生發(fā)生在光合作用過程中，場所是葉綠體類囊體薄膜；光合作用的光反應(yīng)階段和有氧呼吸的第二階段都消耗水，場所分別是葉綠體類囊體薄膜和線粒體基質(zhì)。4在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3，下列分析正確的是()A葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶分布在葉綠體基質(zhì)中BRuBP羧化酶為上述反應(yīng)的進(jìn)行提供所需的活化能C提取的RuBP羧化酶應(yīng)在最適溫度條件下保存，以保持其最高活性D葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶只有在黑暗條件下才能發(fā)揮其催化作用解析：選A葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶是植物體內(nèi)催化CO2固定的酶，反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)；酶的作用原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而不是提供反應(yīng)進(jìn)行所需的活化能；酶在低溫條件下，空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)，因此酶適于在低溫下保存以保持活性；CO2的固定在有光、無光條件下都能進(jìn)行，因此葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶在光照和黑暗條件下都能發(fā)揮作用。5.(2019臨沂一模)如圖所示為研究光照強(qiáng)度和CO2濃度對某植物光合作用強(qiáng)度的影響。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A曲線ab點(diǎn)，葉綠體中C3濃度降低Bbd點(diǎn)，葉綠體中C5濃度升高C曲線ab點(diǎn)，葉綠體中C5生成速率降低Dd點(diǎn)時，限制光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素可能有CO2濃度和溫度等解析：選C曲線中a點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)時，光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP增加，促進(jìn)暗反應(yīng)中C3的還原，導(dǎo)致葉綠體中C3濃度降低，相對應(yīng)的C5生成速率升高；曲線中b點(diǎn)轉(zhuǎn)向d點(diǎn)時，CO2濃度降低，CO2用于暗反應(yīng)中和C5固定生成C3的反應(yīng)減弱，因此葉綠體中C5濃度升高；曲線中d點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，限制光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素可能有CO2濃度和溫度等。6研究者探究不同光照條件下，兩種不同濃度CO2對某種藍(lán)藻生長的影響，結(jié)果如圖所示。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的敘述，錯誤的是()A“”和“”分別表示高濃度和低濃度CO2下的測量結(jié)果B若相同條件下測量O2的釋放量，可得到相似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果C低光強(qiáng)時，不同的CO2濃度對干重增加的影響不顯著D高濃度CO2時，不同的光強(qiáng)對干重增加的影響不顯著解析：選D分析題圖曲線可知，高光照強(qiáng)度下，“”有機(jī)物積累多于“”，因此“”為高CO2濃度下的測量結(jié)果，“”為低CO2濃度下的測量結(jié)果；光照和CO2濃度相同，光合作用產(chǎn)生的氧氣相同，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度不變，因此相同條件下測量O2的釋放量相同；低光強(qiáng)時，限制光合作用的外界因素主要是光照強(qiáng)度，不是CO2濃度，因此不同的CO2濃度對干重增加的影響不顯著；高CO2濃度時，一定的范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度增加光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，干重增加速度增大。7.取生長旺盛的天竺葵葉片，用打孔器打出小圓片若干并抽取葉片細(xì)胞內(nèi)空氣，均分后置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，記錄圓葉片上浮至液面所需時間，其結(jié)果繪制的曲線如圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是()AYZ段平緩的限制因素可能是光照強(qiáng)度BY點(diǎn)比X點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)的C5含量高CZ點(diǎn)后曲線上行，應(yīng)該是葉片細(xì)胞失水，代謝受影響導(dǎo)致DY點(diǎn)時葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有葉綠體和線粒體解析：選BYZ段平緩，說明隨著CO2濃度的增加光合作用不再增強(qiáng)，則限制因素可能是光照強(qiáng)度；Y點(diǎn)與X點(diǎn)相比，CO2濃度高，CO2的固定加快，則Y點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)的C5含量低；Z點(diǎn)后光照不變，CO2濃度升高，而圓葉片上浮到液面的時間延長，說明光合作用減弱，應(yīng)該是葉片細(xì)胞失水，代謝受影響導(dǎo)致；Y點(diǎn)既有光合作用又有呼吸作用，則葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有葉綠體和線粒體。8研究人員以生長狀態(tài)相同的綠色植物為材料，在相同的條件下進(jìn)行了四組實(shí)驗(yàn)。其中D組連續(xù)光照T秒，A、B、C組依次加大光照黑暗的交替頻率，每組處理的總時間均為T秒，發(fā)現(xiàn)單位光照時間內(nèi)光合作用產(chǎn)物的相對含量從A到C依次越來越大。下列相關(guān)說法正確的是()A本實(shí)驗(yàn)中光照強(qiáng)度是無關(guān)變量，故光照強(qiáng)度的改變不影響實(shí)驗(yàn)組光合作用產(chǎn)物的相對含量B光照期間，光反應(yīng)通過水的分解為暗反應(yīng)提供ATP和HC實(shí)驗(yàn)組黑暗變?yōu)楣庹諘r，光反應(yīng)速率增加，暗反應(yīng)速率變小D推測在某光照黑暗的交替頻率上，單位光照時間內(nèi)光合作用產(chǎn)物的相對含量達(dá)到100%解析：選D本實(shí)驗(yàn)中溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度是無關(guān)變量，無關(guān)變量也是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量，需要人為控制相同；光照期間，光反應(yīng)通過水的分解為暗反應(yīng)提供H，ATP不是通過水的分解形成的；實(shí)驗(yàn)組黑暗變?yōu)楣庹諘r，光反應(yīng)、暗反應(yīng)速率均增加；由題意“單位光照時間內(nèi)光合作用產(chǎn)物的相對含量從A到C依次越來越大”可推測光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和H等物質(zhì)的速率大于暗反應(yīng)的利用速率，即在光照條件下產(chǎn)生的ATP和H等物質(zhì)，在黑暗后仍可以繼續(xù)利用并生成有機(jī)物。隨著光照黑暗交替頻率的提高，在某種頻率的一個光照黑暗周期內(nèi)，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H等物質(zhì)正好夠這一周期使用，即達(dá)到與D組連續(xù)光照相同的產(chǎn)物產(chǎn)量，即單位光照時間內(nèi)光合作用產(chǎn)物的相對含量達(dá)到100%。9圖1表示夏季晴朗的一天，某種綠色植物在24小時內(nèi)O2吸收和釋放速率的變化示意圖，a、b點(diǎn)對應(yīng)時刻分別為6點(diǎn)和19點(diǎn)。圖2表示光照強(qiáng)度與植物光合速率的關(guān)系。下列有關(guān)說法錯誤的是()A圖1中24 h內(nèi)不進(jìn)行光合作用的時段是05點(diǎn)和2024點(diǎn)B圖1的陰影部分可表示619點(diǎn)有機(jī)物的積累量C圖2中限制ac段光合速率的主要外界因素是光照強(qiáng)度D圖2的c點(diǎn)時，每個細(xì)胞合成ATP的場所都有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體解析：選D據(jù)圖分析，圖1中05點(diǎn)和2024點(diǎn)氧氣吸收速率一直保持最大，只進(jìn)行呼吸作用；圖中6點(diǎn)和19點(diǎn)時光合速率呼吸速率，故圖1的陰影部分可表示619點(diǎn)有機(jī)物的積累量；圖2中ac段光合速率隨光照強(qiáng)度的增大而增大，說明此段限制光合速率的主要外界因素是光照強(qiáng)度；圖2的c點(diǎn)時，每個細(xì)胞合成ATP的場所都有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，但只有能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所含有葉綠體。10.將一綠色植物放在密閉裝置內(nèi)，在恒定且適宜溫度下，依次經(jīng)過如下處理：黑暗中放置一段時間；持續(xù)給予一定強(qiáng)度的光照；持續(xù)光照，并添加NaHCO3溶液。測得裝置內(nèi)O2濃度的變化如圖，下列分析錯誤的是()A從a點(diǎn)開始處理，d點(diǎn)開始處理Bab段該植物只進(jìn)行呼吸作用Cbd段光合速率大于呼吸速率Dcd段光合作用的限制因素是CO2濃度解析：選C黑暗中植物只進(jìn)行呼吸作用，ab段O2濃度下降表示該段植物只進(jìn)行呼吸作用；bc段裝置內(nèi)O2濃度逐漸增加，說明bc段光合速率大于呼吸速率，但cd段裝置內(nèi)O2濃度維持恒定，說明cd段光合速率等于呼吸速率，d點(diǎn)添加NaHCO3溶液，O2濃度又迅速上升說明cd段光合作用的限制因素是CO2濃度。11(2019東營期末)小麥和玉米的CO2固定量隨外界CO2濃度的變化而變化(如圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A一定范圍內(nèi)小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關(guān)BCO2濃度在100 LL1時，小麥幾乎不固定CO2CCO2濃度大于360 LL1后，玉米不再固定CO2D玉米比小麥更能有效地利用低濃度CO2解析：選C從圖中可以看出：隨著外界CO2濃度的增加，小麥的CO2固定量也增加，所以在一定范圍內(nèi)，小麥的CO2固定量與外界CO2濃度呈正相關(guān)；CO2濃度在100 LL1時小麥幾乎不固定CO2；CO2濃度大于360 LL1后玉米仍然固定CO2，但固定CO2的量不再增加；在低CO2濃度下，玉米比小麥能更有效地利用CO2。12如圖表示將一種植物葉片置于適宜條件下，不同的細(xì)胞間隙CO2濃度下葉肉細(xì)胞中C5的含量變化。以下推測不合理的是()Aab段，葉肉細(xì)胞CO2固定速率增加Bbc段，葉片的凈光合速率等于0Cab段，CO2固定速率比C3的還原速率快Dbc段，可能是有關(guān)酶量限制了光合速率解析：選Bab段，隨葉肉細(xì)胞間隙CO2的相對濃度升高，CO2的固定加快，C5消耗增多，含量下降；bc段，葉肉細(xì)胞間隙的CO2的相對濃度較高，C5含量基本維持不變，表示達(dá)到了CO2飽和點(diǎn)，此時光合速率應(yīng)大于呼吸速率，葉片的凈光合速率大于0；ab段，C5含量降低，說明CO2的固定速率比C3的還原速率快；bc段CO2不再是光合作用的限制因素，可能是有關(guān)酶量或光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP的數(shù)量限制了光合速率。二、非選擇題13(2018臺州期末)下圖是黑藻光合作用過程示意圖(用字母代表物質(zhì))。請分析回答：(1)反應(yīng)發(fā)生的場所是_，其中產(chǎn)物B是_。(2)在反應(yīng)中RuBP不斷被利用，但含量仍能保持穩(wěn)定的原因是_。光合作用合成的三碳糖，大部分運(yùn)至葉綠體外轉(zhuǎn)變成蔗糖，還有一部分在葉綠體中轉(zhuǎn)變成_。(3)若要分析黑藻葉綠體的色素種類，制備色素提取液時需要加入_可使研磨充分。將提取到的濾液收集到試管中，塞上橡皮塞，將試管置于適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下23 min后，試管內(nèi)氧氣的含量_(填“增加”“減少”或“不變”)。(4)給黑藻提供C18O2和H2O，釋放的氧氣中含有18O是由于_。解析：(1)為光反應(yīng)階段，發(fā)生的場所在類囊體膜，其中產(chǎn)物B是H。(2)在碳(暗)反應(yīng)中RuBP不斷被利用，但含量仍能保持穩(wěn)定的原因是RuBP可以再生。(3)要分析黑藻葉綠體的色素種類，制備色素提取液時需要加入二氧化硅可使研磨充分，因?yàn)檠心ズ笕~綠體遭破壞，只有色素不能進(jìn)行光合作用，所以試管內(nèi)氧氣含量基本不變。(4)給黑藻提供C18O2和H2O，釋放的氧氣中含有18O是因?yàn)镃18O2經(jīng)光合作用產(chǎn)生HO，然后光合作用利用HO產(chǎn)生含18O的氧氣。答案：(1)類囊體膜(或光合膜、葉綠體基粒)H(2)RuBP可以再生淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)(3)二氧化硅(SiO2)不變(4)C18O2經(jīng)光合作用產(chǎn)生HO，然后光合作用利用HO產(chǎn)生含18O的氧氣14在光合作用中NADP與NADPH可相互轉(zhuǎn)化。為探究外界因素對NADP含量的影響，某科研團(tuán)隊取某雙子葉植物小圓葉片等量分為3組，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：組別處理甲組25 ，光照1 h黑暗5 min重新光照乙組25 ，光照1 h黑暗5 min不再光照丙組42 ，光照1 h黑暗5 min重新光照各組均在黑暗處理5 min后開始測定葉片中NADP含量，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。(1)NADPH轉(zhuǎn)化為NADP發(fā)生在葉綠體的_(填場所)中。(2)圖中_(填“a與d”“d與e”或“c與f”)點(diǎn)葉片中NADP含量的差異，反映出高溫(42 )抑制該植物的暗反應(yīng)。(3)ab段葉片中NADP含量下降的原因是_。(4)資料顯示：抗霉素A能夠影響該植物的光合作用，導(dǎo)致葉片中NADP含量減少。請在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證(簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路即可)。解析：(1)在光合作用中，NADPH(還原型輔酶，H)轉(zhuǎn)化為NADP(輔酶)的過程，就相當(dāng)于消耗H的過程，即C3的還原，其場所是葉綠體基質(zhì)。(2)根據(jù)“高溫(42 )抑制該植物的暗反應(yīng)”可知，本組對比的是高溫(42 ，對應(yīng)丙組)與常溫(25 ，對應(yīng)甲組)，即a和d點(diǎn)對比或b和e點(diǎn)對比。(3)由表格和圖示可知，ab段屬于甲組的數(shù)據(jù)變化，且圖示結(jié)果是在黑暗處理5 min后開始測定的，而甲組在黑暗處理5 min后重新進(jìn)行了光照，因此，NADP含量變化的起因是“重新光照”，結(jié)果是“NADP含量下降”。二者之間具體的因果關(guān)系：重新光照光反應(yīng)速率增大NADP消耗量增加；同時暗反應(yīng)速率短時間內(nèi)基本不變C3還原速率基本不變消耗NADPH較少，最終NADP含量下降。(4)本小題的目的是驗(yàn)證抗霉素A能夠影響該植物的光合作用，說明該實(shí)驗(yàn)需要在光照下進(jìn)行，由此可確定乙組不能作為對照組，再根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，甲組的NADP含量高于丙組，由此判定甲組更適合作為對照組(現(xiàn)象更明顯)，而實(shí)驗(yàn)組則是在甲組的基礎(chǔ)上添加抗霉素A。答案：(1)基質(zhì)(2)a與d(3)重新光照時，短時間內(nèi)光反應(yīng)加快，迅速將水分解，生成較多的O2和NADPH，消耗NADP，同時暗反應(yīng)中C3的還原消耗的NADPH較少，導(dǎo)致NADP含量下降(4)增設(shè)1組實(shí)驗(yàn)，加入抗霉素A，其他條件與甲組相同，測定葉片中 NADP含量，與甲組進(jìn)行比較(答案合理即可)。15(2019煙臺模擬)圖甲是利用小球藻(一種單細(xì)胞綠藻)進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)的示意圖，圖乙是用圖甲中A組裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得的小球藻凈光合速率與光質(zhì)、CO2濃度的關(guān)系(不考慮光質(zhì)對呼吸作用的影響)。請回答下列問題：(1)與藍(lán)藻相比，小球藻在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是_，兩者都是自養(yǎng)生物，因?yàn)樗鼈兌寄躝。(2)圖甲中，B組實(shí)驗(yàn)時，向試管中通入，則一段時間后，在小球藻呼吸產(chǎn)物中出現(xiàn)含的CO2，試解釋這種CO2產(chǎn)生的過程：_。若在密閉且其他條件相同的情況下，測定圖甲中A、B兩組試管中氧氣的變化，初始氧氣濃度均為300 mg/L,24 h后，A組試管氧氣濃度為500 mg/L，B組試管氧氣濃度為116 mg/L，則A試管中，小球藻光合作用產(chǎn)生的氧氣速率為_mg/(Lh)。(3)依據(jù)圖乙曲線，當(dāng)小球藻處于黃光、CO2濃度為300 L/L時，細(xì)胞內(nèi)合成ATP的場所是_；當(dāng)小球藻細(xì)胞由曲線中b點(diǎn)狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)移到a點(diǎn)狀態(tài)時，短時間內(nèi)葉綠體中的C5含量將會_。(4)據(jù)圖乙所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為提高溫室作物的產(chǎn)量，你的建議是_。解析：(1)藍(lán)藻屬于原核生物，小球藻屬于真核生物，與藍(lán)藻相比，小球藻在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是小球藻有核膜包被的細(xì)胞核；兩者都是自養(yǎng)生物，因?yàn)樗鼈兌寄苓M(jìn)行光合作用，將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。(2)圖甲中，B組實(shí)驗(yàn)小球藻只進(jìn)行呼吸作用，向試管中通入，經(jīng)小球藻的有氧呼吸第三階段消耗轉(zhuǎn)變?yōu)镠O，后者參與線粒體內(nèi)有氧呼吸中丙酮酸分解過程，產(chǎn)生C18O2，所以一段時間后，在小球藻呼吸產(chǎn)物中出現(xiàn)含的CO2。根據(jù)題意可知，A試管24 h后氧氣濃度增加量是500300200(mg/L)，為凈光合作用量，B試管24 h后氧氣濃度減少量是300116184(mg/L)，為呼吸消耗量，因此，小球藻24 h實(shí)際光合作用量為200184384(mg/L)，則A試管中，小球藻光合作用產(chǎn)生的氧氣速率為3842416mg/(Lh)。(3)依據(jù)圖乙曲線，當(dāng)小球藻處于黃光、CO2濃度為300 L/L時，小球藻同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，所以細(xì)胞內(nèi)合成ATP的場所是線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；當(dāng)小球藻細(xì)胞由曲線中b點(diǎn)狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)移到a點(diǎn)狀態(tài)時，光質(zhì)由黃光變?yōu)榧t光，光合作用增強(qiáng)，短時間內(nèi)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H的量增加，C3被還原的量增加，導(dǎo)致C3減少，同時C5含量增加。(4)分析圖乙曲線可知：不同的CO2濃度條件下，白光組最有利于植物凈光合速率的提高，而且在實(shí)驗(yàn)CO2濃度范圍內(nèi)，隨著CO2濃度的升高，三種光照條件下的凈光合速率均逐漸增大。因此，溫室種植作物時，可采用自然光照(白光)、適當(dāng)增加CO2濃度等措施，以提高溫室作物產(chǎn)量。答案：(1)小球藻有核膜包被的細(xì)胞核進(jìn)行光合作用，將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為有機(jī)物(2)經(jīng)小球藻的有氧呼吸消耗轉(zhuǎn)變?yōu)镠O，后者參與線粒體內(nèi)有氧呼吸中丙酮酸分解過程，產(chǎn)生C18O216(3)線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)增加(4)采用自然光照(白光)、適當(dāng)增加CO2濃度