高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用 第10讲 光合作用习题

第10讲 光合作用知识点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构1．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。

(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。

2．叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位。

(1)为什么叶片一般呈现绿色？提示：因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。

(2)为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？提示：无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。

知识点二光合作用的探索历程知识点三光合作用的过程1．判断下列有关叶绿体及其色素的叙述的正误(1)叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的吸收峰波长相同(2015·江苏卷)(×)(2)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(2014·课标全国Ⅱ卷) (√)(3)生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片的叶绿体中都含有叶绿素a(2014·海南卷) (×)(4)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光(经典再现) (√)(5)液泡中色素吸收的光能用于光合作用(经典再现) (×)2．判断下列有关光合作用叙述的正误(1)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内CO2的固定加快(2014·课标全国Ⅰ卷) (×)(2)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生(经典再现) (×)(3)离体叶绿体基质中添加ATP、NADPH[H]和CO2后，可完成碳(暗)反应 (经典再现) (√)一、选择题1．(2015·四川卷)下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是( )A．Mg2＋吸收B．O2扩散C．光能转换 D．DNA复制解析：Mg2＋的吸收是主动运输，需要载体蛋白的参与，A项错误；O2扩散为自由扩散，直接跨越磷酯双分子层结构，B项正确；光能转换需要多种酶的催化作用，C项错误；DNA 复制时需解旋酶及DNA聚合酶等的催化作用，D项错误。

答案：B2．下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是 ( )A．光合作用和细胞呼吸的第一阶段都有丙酮酸的产生B．光合作用产生的ATP有一部分用于细胞呼吸C．光合作用进行的同时不一定都伴随着细胞呼吸的进行D．光合作用和细胞呼吸都有水的参与解析：丙酮酸的生成在细胞呼吸的第一阶段，与光合作用无关；光反应阶段产生的ATP 只能用于暗反应；光合作用进行的同时一定伴随着细胞呼吸的进行；水作为原料参与光合作用的光反应阶段，而细胞呼吸中水参与有氧呼吸的第二阶段。

答案：D3．(2015·海南卷)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。

从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。

在上述整个时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是 ( ) A．降低至一定水平时再升高B．降低至一定水平时保持不变C．持续保持相对稳定状态D．升高至一定水平时保持相对稳定解析：密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸，植物净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量；根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。

说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0时，密闭容器内的CO2浓度停止下降，然后净光合速率为0保持不变，密闭容器内的CO2浓度保持相对稳定状态，所以C正确。

答案：C4．(2015·福建卷)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。

为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。

下列分析错误的是 ( ) A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高解析：由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B 错误；对14CO2中的C元素进行同位素标记，检测14C3的放射性强度，可以用来测定RuBP羧化酶的活性，C正确；14C3的生成量的多少表示固定过程的快慢，可以说明该酶活性的高低，D正确。

答案：B5．炎热夏季中午，为了防止失水过多，植物往往采取应急措施。

此时叶肉细胞( )A．三碳化合物含量上升B．光反应产物不足以支持暗反应的需求C．有机物积累速率明显下降D．叶绿体基质中ADP含量增加解析：炎热夏季中午，植物为了防止失水过多，叶片上的气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，影响了暗反应中二氧化碳的固定，进而影响了光合作用的进行，导致有机物积累速率下降。

答案：C6．下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是 ( )A．①是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中B．②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段C．③是三碳化合物，能被氧化为(CH2O)D．④是ATP，在叶绿体基质中生成解析：根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上；②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]结合生成水，释放大量的能量；③是三碳化合物，在由光反应阶段提供的[H]和ATP的作用下被还原为(CH2O)；④是ATP，在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上生成。

答案：B(教师备用)下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程。

有关分析正确的是( )A．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ和Ⅲ的某过程B．阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水C．过程①④⑤可为叶肉细胞吸收Mg2＋等提供动力D．过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体解析：据图可知，阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸，①～⑤分别表示光反应产生ATP、C3的还原、CO2的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。

能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ(光反应发生于叶绿体类囊体薄膜)、Ⅲ中的⑤(有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上)，故A正确；阶段Ⅰ生成的[H]将作为还原剂还原C3，故B错误；过程④和⑤都合成ATP，为细胞吸收Mg2＋等提供动力，①过程产生的ATP只能用于暗反应，故C错误；过程③进行的场所是叶绿体基质，过程④进行的场所是细胞质基质，过程⑤进行的场所是细胞质基质和线粒体，故D错误。

答案：A7．下列各项措施中，能提高农作物的光合作用速率的是 ( )①延长作物的光合作用时间②增加作物的光合作用面积③对不同的作物给予适宜的光照强度④确保通风以保证二氧化碳的供给量A．①② B．②③C．①④ D．③④解析：农作物的光合作用速率是指单位时间单位面积光合作用产生有机物的量，延长光合作用时间和增加光合作用面积虽然能提高光合作用的产量，但却不能提高光合作用速率。

答案：D8．(2016·沈阳模拟)下图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率影响的结果。

下列有关叙述中不正确的是 ( )A．曲线由a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高B．曲线由b点转向d点时，叶绿体中C5浓度升高C．在一定范围内增加光照和CO2浓度，有利于提高光合速率D．曲线中c点产生的限制因素主要是叶绿体中酶数量解析：曲线由a点转向b点时，由于光反应增强，光反应产物ATP和[H]增多，还原C3的量也增多，因此，叶绿体中C3的浓度会下降。

曲线由b点转向d点时，二氧化碳浓度降低，二氧化碳的固定速率减小，叶绿体中C5浓度升高。

ab段影响光合作用速率的主要因素是光照强度，若增加光照强度，可提高光合速率。

曲线中c点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量、也可能是温度等其他条件，与横坐标的影响因素无关。

答案：A(教师备用)(2016·无锡模拟)某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下细胞光合作用速率和细胞呼吸速率的关系，并绘制了A、B、C、D四幅图。

其中图中“A”点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是 ( )解析：A图中A点的含义是CO2的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于细胞呼吸速率，此时光合作用速率大于细胞呼吸速率；B图中A点后CO2的浓度降低，说明光合作用速率大于细胞呼吸速率，故A点含义是光合作用速率等于细胞呼吸速率；C图中，根据图中曲线的含义可知，A点代表光合作用速率等于细胞呼吸速率；D图中，A点CO2的吸收量为0，说明此时的光合作用速率等于细胞呼吸速率。

答案：A二、非选择题9．为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。

请回答下列问题：(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在______________________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积____________的释放量。

(2)光合作用过程中CO2与C5结合生成________，消耗的C5由________经过一系列反应再生。

(3)由图可知， P1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的______________；另一方面是其蛋白质含量较高，含有更多的________________________。

(4)栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是________________________________________。

解析：(1)图1探究温度对净光合速率的影响，则无关变量有光照强度、CO2浓度，需保证相同且适宜。

光合速率可用单位时间、单位叶面积O2释放量或CO2吸收量表示。

(2)光合作用暗反应过程中，CO2与C5结合形成C3，C3再经过还原形成C5和(CH2O)。

(3)P1叶绿素含量较高，吸收较多的太阳能用于光反应，产生更多的[H]和ATP；叶片中蛋白质含量较多，含有更多的与光合作用有关的酶，使光合速率加快。

(4)与对照组相比，P2植株光合作用能力强，产生的有机物多，但向籽实运输的光合产物少，导致籽实的产量并不高。

答案：(1)光照强度、CO2浓度 O2(2)C3 C3(3)[H]和ATP 参与光合作用的酶(4)P2光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少10．(2015·课标全国Ⅰ卷)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。