高考生物一轮复习之考点训练：光合作用的场所、条件、过程

(时间：45分钟满分：100分)
1．(原创题)如图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。

下列相关叙述正确的是()。

A．甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大
B．乙图所示的结构来自甲图中的③
C．③中的所有色素分子都可以吸收、传递和转化光能
D．ATP的合成场所是④，分解场所是③
解析甲图中的①②③和④分别是叶绿体内膜、外膜、基粒和基质，乙所示的膜结构来自甲图中的③。

叶绿体扩大膜面积主要靠片层结构中的类囊体薄膜。

③中的色素分子只有少数叶绿素a才可以将光能转化成化学能。

ATP的合成场所是③，消耗部位是④。

答案 B
2．历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是()。

A．普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气
B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量
D．鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧
气来自于H2O而不是CO2
解析恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是进行光合作用的场所，而不能定量分析光合作用生成的氧气量。

答案 C
3．(2012·菏泽统考)将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，好氧细菌的分布情况最可能是
()。

A．随机、均匀分布在混合液中
B．集中分布在上下两侧
C．集中分布在中央位置
D．集中分布在溶液的下层
解析白光经三棱镜分解成七色光，其中上下两端的红光和蓝紫光被植物吸收利用最多，故两端产生的氧气最多，因此好氧细菌集中分布在两端。

答案 B
4．(2012·潍坊抽样检测)下图为光合作用过程示意图，在适宜的条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是()。

A．a上升、b下降B．a、b都上升
C．a、b都下降D．a下降、b上升
命题立意本题考查光合作用过程及物质变化规律，难度中等。

解析分析题图可知：a或b分别代表[H]或ATP，c代表CO2，在暗反应阶段，CO2突然降低，则C3的含量降低，[H]和ATP的利用减少，因此在其他条件不变的情况下，[H]和ATP含量都会上升，即a和b的含量都会上升，因此选B。

答案 B
5．用高速离心法打破叶绿体膜后，类囊体薄膜和基质都释放出来。

在缺二氧化碳的条件下，给予光照，然后再用离心法去掉类囊体薄膜。

黑暗条件下，在去掉类囊体薄膜的基质中加入14CO2，结果在基质中检测到含14C的光合产物。

为证明①光照条件下，在类囊体薄膜上产生ATP、[H]等物质；②CO2被还原成光合产物的过程不需要光。

在上述实验进行的同时，应追加一个怎样的实验(已知肯定要加14CO
)来说明问题()。

2
A．备无类囊体薄膜的基质，在无任何光照的条件下加入ATP、[H]
B．备有类囊体薄膜的基质，在无任何光照的条件下加入ATP、[H]
C．备无类囊体薄膜的基质，在有光照的条件下加入ATP、[H]
D．备有类囊体薄膜的基质，在有光照的条件下加入ATP、[H]
解析要实现实验目的“①光照条件下，在类囊体薄膜上产生ATP、[H]等物质”应在追加的实验中备无类囊体薄膜的基质，加入ATP、[H]；要实现实验目的“②CO2被还原成光合产物的过程不需要光”应将追加的实验装置放在无任何光照的条件下。

答案 A
6．(2012·温州市模考)如图表示在夏季一个晴天，某阳生植物细胞光合作用过程中C3、C5的数量变化，若这一天中午天气由光照强烈转向阴天，此时细胞中C3、C5含量的变化分别相当于曲线中的哪一段()。

A．3―→4段(a)2―→3段(b)
B．4―→5段(a)4―→5段(b)
C．4―→5段(b)3―→4段(a)
D．2―→3段(b)2―→3段(a)
解析本题考查光合作用中光照变化与C3、C5含量变化的关系。

当天气由光照强烈转向阴天，导致光反应产物[H]、ATP的含量下降，从而影响了C3的还原，使C3含量增加，此时CO2的固定仍进行，因此C5含量下降。

答案 B
7．下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是
()。

A．水稻在收获时节，叶片中色素含量是(甲＋乙)<(丙＋丁)
B．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光
命题立意本题考查色素的提取和分离，难度中等。

解析依柱状图中扩散距离可推知，甲为叶绿素b，乙为叶绿素a，丙为叶黄素，丁为胡萝卜素。

在水稻收获时节，叶片变黄，类胡萝卜素的含量大于叶绿素的含量；在提取色素时，加入碳酸钙的目的是为了防止研磨过程中，叶绿素遭到破坏；丁色素在层析液中的溶解度最大，故扩散的距离最远，乙色素的含量最多；叶绿素(甲＋乙)主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素(丙＋丁)主要吸收蓝紫光。

答案 A
8．(2012·福州统考)卡尔文等人在小球藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后，从小球藻中提取并分析放射性物质。

预测实验结果是()。

A．光照时间越长，三碳化合物的积累越多
B．光照时间越长，五碳化合物的积累越多
C．光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多
D．无论光照时间长短，放射性物质都会集中分布在类囊体膜上
解析CO2参与暗反应的过程，其中C的转移途径是CO2―→C3―→C5或C6，其中C5被循环利用，所以光照时间越长积累的C6越多，放射性物质种类越多；暗反应过程在叶绿体基质中进行。

答案 C
易错点拨对光合作用场所和过程不熟是做错该题的主要原因。

9．(2012·南昌模考)将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，下列有关说法正确的是
()。

A．甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同
B．甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降
C．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，则甲叶片的呼吸强度一定比乙低
D．若实验一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，则甲固定CO2的能力较乙低
命题立意本题考查影响光合作用的因素及分析问题、解决问题的能力，难度较大。

解析由于甲、乙是两种植物叶片，因而光合作用强度不一定相同；由于在密闭小室中，CO2浓度随光合作用的进行而下降，甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降；一段时间后，甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低，由于小室中的CO2浓度取决于光合作用和呼吸作用，因而不能说明甲叶片呼吸强度一定比乙低，也不能说明甲固定CO2的能力较乙低。

答案 B
10．(2012·太原调研)下图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是()。

A．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B．B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示该植物处于25 ℃环境中，则将温度提高到30 ℃时，A点上移，B点左移，D点下移D．当植物缺镁时，B点将向右移
解析A点叶肉细胞只进行细胞呼吸，无光合作用，故产生ATP的细胞器只有线粒体；B点时植物光合作用产生的氧气量正好等于细胞呼吸消耗的氧气量，故氧气的吸收量为0；温度由25 ℃提高到30 ℃时，植物光合作用强度下降，细胞呼吸强度提高，则A点上移，B点右移，D点上移；当植物缺镁时，吸收光能的色素量
减少，要达到与细胞呼吸强度相同，则所需的光照强度较高，故B点将向右移。

答案 C
规律总结光合作用CO2消耗量、O2产生量的计算：光合作用二氧化碳的消耗量＝二氧化碳的吸收量＋细胞呼吸二氧化碳的产生量；光合作用氧气的产生量＝氧气的释放量＋细胞呼吸氧气的消耗量。

11．(2012·乌鲁木齐诊断测试Ⅱ)在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测定不同光照强度下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量，结果如下表。

分析表中数据，不正确的推论是()。

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B．光照强度为2 klx时，该植物净光合作用速率应为0
C．光照强度由5 klx增强为7 klx时，叶肉细胞中C3化合物合成速率增大
D．光照强度为9 klx时，叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因之一
解析光照强度为1 klx时，CO2变化量为正值，说明此时呼吸作用释放的CO2大于光合作用吸收的CO2；光照强度由1 klx到3 klx时，CO2变化量由正值变为负值，说明在1～3 klx某点时，植物净光合作用速度为0，但不一定是2 klx时；光照强度由5 klx增强为7 klx时，CO2变化量最大，说明在这段时间内光合作用逐渐增强，叶肉细胞中C3化合物合成速率增大；光照强度由8 klx增强为10 klx时，CO2量不变，说明此时光合作用达到最大值，叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因之一。

答案 B
12．(2012·咸阳模拟)右图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。

图示中，CE段是增大了光照强度后测得的曲线。

下列有关叙述中，正确的是()。

A．植物体鲜重的增加量是光合作用强度的重要指标
B．出现BC段的限制因素主要是温度
C．叶绿体内的三碳化合物含量，C点时大于B点
D．在E点后再次增大光照强度，曲线有可能为EG
命题立意本题考查二氧化碳含量与光合作用强度的关系及分析推理能力，难度较大。

解析植物体鲜重的增加主要是水分，不能代表光合作用的强度；在C点增加光照强度，光合作用强度增加，说明出现BC段的限制因素主要是光照强度；BC段光合作用强度基本不变，C点和B点时三碳化合物含量维持动态平衡；在一定范围内光合速率随着光照强度的增加而加快，但超过一定范围之后，光合速率的增加转慢，当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象，因而在E点后再次增大光照强度，曲线有可能为EG。

答案 D
二、非选择题(共40分)
13．(20分)(2012·洛阳、安阳联考)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验设计、结果预测和分析。

实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜，气体在空气中和在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。

实验步骤和预测实验结果：
第1步：剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的甲、乙两支试管中。

此时，叶片均浮在水面。

第2步：用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。

第3步：将这两支试管先放在________________一段时间。

结果：甲试管中________________，乙试管中叶片仍在试管底部。

第4步：再将这两支试管放在________________一段时间，结果：甲试管中________________，乙试管中叶片仍在试管底部。

结果分析：
(1)第3步中甲试管中出现上述现象的原因：_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

(2)第4步中甲试管中出现上述现象的原因：_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

(3)第3、4步中乙试管中叶片均不变化的原因：_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

答案第3步：日光灯下叶片上浮第4步：暗培养箱中叶片下沉(1)光照下，叶片进行光合作用产生的O2量多于呼吸作用消耗的O2量(叶肉细胞间隙中的O2量增加，叶片上浮)(2)黑暗中，叶片只进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2量(放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉) (3)缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸(叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部)
14．(20分)(2012·安庆模考)为探究影响光合速率[单位/(μmol·m2·s－1)]的因素，科研人员利用玉米和大麦在适宜的温度、光照强度下进行有关实验，结果如下图。

请回答下列问题。

(1)从图中可以看出，影响光合作用的因素有________、________和________。

(2)如果将长势相同的玉米和大麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中，保持题干中的条件和21%的O2环境，一段时间后，________幼苗先死亡。

理由是___________________________________________________________________。

(3)由图可知，大麦植株处于不同CO2浓度下，其光合作用速率均以含O2量为
________时最高；随着含O2量增加，光合速率会________。

(4)某人拟利用下列材料用具设计实验，进一步探究较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响。

请帮助完成下列实验方案。

材料用具：玉米幼苗3株，适宜浓度的完全培养液(含植物生长的全部必需无机盐离子)，适宜浓度的NaHCO3溶液(维持CO2含量在大气水平)，培养装置，照明灯，O2发生器等。

实验步骤：
①组装培养装置并编号为甲、乙、丙。

培养装置除规格满足实验需要并方便添加物质和取样分析外，还应________________________。

②向甲、乙、丙中分别加入等量且适量的完全培养液和NaHCO3溶液，振荡摇匀，各放入1株玉米幼苗。

③向装置甲、乙中分别充入相同体积的4% O2和50% O2，丙组________作为对照。

④在________条件下培养一段时间，实验过程中保持培养液的有氧环境。

⑤观察记录实验数据，比较得出结论。

结果与结论(略)。

讨论：为尽量减少实验的偶然误差，对实验材料的处理应注意：
a．________________________________________________________________；b．________________________________________________________________。

命题立意本题主要考查对光合作用相关内容的理解与综合运用能力，难度中等。

解析(1)由曲线图可知，不同植物(如图中的大麦和玉米)在相同条件下光合速率不同，同一植物在不同的CO2浓度和O2浓度条件下光合速率不同。

(2)在21% O2浓度且密闭条件下由两曲线图可知，在其他条件相同时，玉米的光合速率比大麦高得多，另外，玉米能利用较低浓度CO2进行光合作用，相比较而言大麦则不能。

(4)由题干信息可知，装置要保证能控制和测定气体浓度，并能进行光合作用，故应透明且密闭。

联系题干信息，对照组应充入相同体积的21% O2，这也是正常大气中的O2浓度。

在对照实验中，各组的条件应符合等量最适原则和平行重复原则，以避免偶然因素导致的误差。

答案(1)植物类型(或植物种类)CO2浓度O2浓度(2)大麦在其他条件相同时，玉米的光合速率比大麦高得多，且玉米能利用低浓度CO2进行光合作用，大麦不能(其他合理答案也可)(3)4%明显下降(逐渐降低)
(4)①透明且密闭③充入相同体积的21% O2④相同且适宜(的光照、温度等)讨论：a.幼苗应生长良好且长势一致b．进行平行重复实验(或每组需用多株玉米幼苗进行实验)
教学心得。