1.3.3能量之源——光与光合作用

1.3.3能量之源——光与光合作用
D
第3讲能量之源——光与光合作用
一、选择题
1.
下图为某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(CH
2
O)
D.④是ATP,在叶绿体基质中生成
【解析】水光解产生［H］和O
2,故②为O
2
,O
2
参与有氧呼吸的第三阶段。

【答案】 B
2.
下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。

分析曲线图说法错误的是（）
A.AB段随光照的增强，光合作用强度不断增强
B. C点是由于气孔的关闭影响了CO
2
的吸收
C. BC段与DE段下降的原因是相同的
D. CD段与AB段上升的原因是不同的
【解析】 AB段上升是由于光照的增强；在C点，中午温度高，气孔关闭，影响
5.
下图甲表示某种植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。

图乙表示某种植物光合速率在不同光照强度下，光合速率受CO
2
浓度影响的变化曲线。

a点与c点
相比较，c点时叶肉细胞中C
3
的含量；b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中C5的含量（）
A.高、高
B.低、基本一致
C.低、高
D.高、基本一致
【解析】 a点与c点相比，二氧化碳浓度较低，随二氧化碳浓度升高，C
3
的生
成量会增多，光照强度不变，光反应阶段不变，C
3的消耗不变，因此C
3
的含量
增多；b点与c点相比，b点光照强度强，在二氧化碳浓度不变的情况下，光照
强度增加，光反应阶段增强，C
3的还原增强，C
5
的生成量增加，消耗不变，所以
C
5
含量增加。

【答案】 A
6.
在叶绿体中，［H］和ADP的运动方向是（）
A. ［H］与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
B. ［H］与ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜运动
C. ［H］由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，ADP则向相反方向运动
D. ADP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，［H］则向相反方向运动
【解析】［H］参与暗反应，在类囊体薄膜上产生，暗反应场所是叶绿体基质，
光反应过程还产生ATP，用于暗反应的C
还原，所以［H］由类囊体薄膜向叶绿
3
体基质运动，ADP则由叶绿体基质向类囊体薄膜运动。

【答案】 C
7.
(2011江苏高考，4)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。

将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是…（）
A.光吸收差异显著，色素带缺第2条
B.光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C.光吸收差异显著，色素带缺第3条
D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条
【解析】绿叶中的色素有4种，叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。

叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

用纸层析法将色素分离，出现四条色素带，从上到下的顺序为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。

【答案】 B
8.
下列关于光合作用的探究历程的叙述，不正确的是（）
A.萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮光、一半曝光处理，得出光合作用需要光照才能进行的结论
B.恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验，得出氧气是由叶绿体释放出来的结论
C.梅耶根据能量转化和守恒定律，指出植物在进行光合作用时把光能转换成化学能储存起来
D.鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明光合作用释放的氧气来自水
【解析】萨克斯的实验证明了光合作用的产物是淀粉，而不是光合作用需要光
照才能进行。

【答案】 A
9.
如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO
2
浓度为0.03％的环境中光合作用速率与光照强度的关系。

在y点时改变某条件，结果发生了如曲线Ⅱ的变化。

下列分析合理的是
（）
A.与y点相比较，x点时叶绿体中C
3
含量低
B.在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C.制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D.制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度
【解析】由图示可知，与y点相比较，x点时光照强度低，因此\〖H\〗和ATP
含量低，C
3的还原减少，因此x点时叶绿体中C
3
含量高；Ⅰ曲线表示在适宜温
度下的光合作用速率与光照强度的关系，故升高温度不会由Ⅰ变为Ⅱ；y点之前限制光合速率的因素是光照强度；z点时在同样的光照强度下，光合速率不同，限制因素可能是二氧化碳浓度。

【答案】 D
10.
现在园艺师们往往将李子、杏等果树的树形，修整成主干突出，侧枝层次分明，呈螺旋状均匀着生在主干上的主干形。

“有空就有枝，有枝就有果”，是对该树形的最佳描述。

由此我们可以想到该树形丰产的主要原因是（）
A.提高了对光的利用效率
B.提高了对CO
2
的利用效率
C.增强了果树的抗病能力
D.增强了果树的呼吸作用
【解析】侧枝层次分明，呈螺旋状均匀着生在主干上，避免了相互遮挡阳光，提高了对光的利用效率。

【答案】 A
二、非选择题
11.
条件下光合作用速率与环境因素之间的关图甲和图乙表示某植物在适宜的CO
2
系，图丙是光合作用过程的图解，据图回答：
(1)由图甲可知，B点光合作用的速率主要受的限制，此时主要影响图丙中等过程(填序号)。

(2)图乙表示光照强度为图甲中的B点时，植物光合作用速率的变化曲线。

图乙中曲线后段呈下降趋势的原因是。

(3)图丙中吸收的光能将用于过程(填序号)；④过程需要光反应提供的。

【解析】 (1)图甲中随温度升高，光合作用速率增大，说明限制因素是温度，而温度影响酶的活性，图丙中②③④过程均需酶的催化。

(2)图乙中，曲线不受光照强度的影响而是受温度变化的影响(因为表示的是图甲B点时的状态)，当温度超过最适温度时，酶的活性会下降，因而光合作用速
率会下降。

(3)图丙中用于吸收光能的是光合色素，吸收的光能用于水的光解(即①过程)和
的还原，需要消耗光反应提供的［H］与ATP。

ATP的形成(即②过程)。

④为C
3
【答案】 (1)温度②③④
(2)温度过高，酶活性降低，光合作用速率因而降低
(3)光合色素①② ATP、［H］
12.
(2011海南高考，26)
某同学设计了一个探究实验，把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内(如下图所示)，其中A
溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏不密封，B、C密封；B内培养皿中盛有Ba(OH)
2
水，各培养皿中液体的体积相同。

该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。

回答问题：
(1)根据上述实验设计判断，该实验的目的是。

(2)从理论上讲，培养一段时间后，预期的实验结果是：B中的幼苗生长量比C 中的 (大、小)，原因是；A 中的幼苗生长量比C中的 (大、小)，原因是。

溶液，可以吸收钟罩内的二氧化碳，【解析】 (1)由于B中培养皿盛有Ba(OH)
2
而A、B中培养皿盛的是蒸馏水，不吸收二氧化碳，通过对照可知本实验的实验
目的是探究二氧化碳浓度对光合作用的影响。

(2)和C装置相比，B中培养皿内Ba(OH)
溶液可以吸收钟罩内的二氧化碳而导致该装置二氧化碳浓度较低，因此
2
B中的幼苗生长量比C中的小；A和C装置相比，A装置未密封，该装置内二氧化碳可以不断供应，因此A中的幼苗生长量比C中的大。

【答案】 (1)探究二氧化碳浓度对光合作用速率的影响 (2)小 B中的二氧化碳被氢氧化钡溶液吸收大 A玻璃钟罩未密封，二氧化碳供应充分
13.
在科学研究中，通常把一个大的课题分解成若干小的子课题来分别进行研究。

在“研究环境因素对光合速率的影响”这一研究性课题中，某小组同学进行了
和水分充足的环境中，通过实验测得图1所如下研究：将某种植物置于CO
2
示的结果。

(1)你认为该小组研究的子课题是。

(2)据图1可知，当光照强度小于1时，是限制光合作用速率的因素。

(3)当光照强度为0.5、温度为35 ℃时，呼吸作用消耗的有机物比光合作用制造的有机物 (多、少、相同)。

(4)在图1中可得出不同温度下Y的值，如图2所示。

Y的含义是。

的吸收速率的【解析】本题考查光合作用的影响因素。

从图1可知，影响CO
2
因素有光照强度和温度，因此该小组研究的课题是探究温度和光照强度对光合作用的影响；当光照强度小于1时，限制光合速率的因素是光照强度；在35 ℃、光强为0.5时呼吸速率大于光合速率，因此消耗的有机物多于光合作用制造的
有机物；从图2各个温度值对应的Y值数据看，正好是各温度下的光饱和点。

【答案】 (1)探究温度和光照强度对光合作用的影响(2)光照强度 (3)多(4)开始达到光饱和现象的光照强度(达到最大光合速率所需最小光照强度或光饱和点)
14.
下列是某实验小组在完成叶绿体中色素提取和分离实验时所遇到的有关问题，分析回答：
(1)剪碎5 g新鲜浓绿的菠菜叶片放在研钵中，加入SiO
后，经迅速研磨成糊状，
2
发现糊状的研磨液呈现浅绿色，其原因是没有加入。

(2)甲同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液，几分钟后取出观察，发现滤纸条上无色素分带现象，而用同一滤液做实验的乙同学的滤纸条上却色素分带明显。

甲同学实验失败的原因可能是。

(3)若选用在缺Mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因是。

(4)实验结束几天后，甲、乙两同学发现部分预留叶片已变黄。

甲同学认为这是由于叶片中叶绿素降解所造成的，乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致。

根据所学知识，设计实验来判断哪个同学的观点正确。

实验过程：
①从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片，分别编号为A、B两组。

②。

实验结论：
①与B组相比，若A组滤纸条只有上面两条色素带或上面两条色素带较B组的窄，则的观点是正确的。

②，则的观点是正确的。

【解析】 (1)在色素的提取过程中，研磨时要加入碳酸钙，防止叶绿素在研磨过程中被破坏，加入无水乙醇，让色素溶解并提取出来。

(2)乙同学滤纸条上无色素带，说明滤液细线中的色素溶解到层析液中，即层析液触及滤液细线。

(3)Mg是合成叶绿素的必需元素，无Mg不能合成叶绿素a和叶绿素b。

(4)通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少，某些色素是否含量增加。

对照组选取正常未发黄的叶片，实验组选取已变黄的叶片，通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素的含量，得出结论。

【答案】 (1)碳酸钙和无水乙醇叶绿素分子受到破坏,色素没有被提取出来
(2)层析液触及滤液细线
(3)缺Mg植物不能合成叶绿素
(4)实验过程：②在相同条件下，进行绿叶中色素的提取和分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片色素的组成和含量
实验结论：①甲同学②与B组相比，若A组滤纸条上面的两条色素带较宽乙同学
15.(选做题)
在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15％)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题：
(1)在光合作用过程中，光反应为暗反应提供了两种物质，请写出在光反应中形成这两种物质的反应式：①。

(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是；图乙中与细胞呼吸有关曲线的数据需在条件下测量。

(3)由图丙可知，40 ℃时，植物体 (填“能”或“不能”)显示生长现象；而5 ℃时的状态可用图甲中 (填“A”“B”或“C”)点表示。

(4)用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为点对应的光照强度，温度为℃最佳。

(5)由图乙可知在氧气浓度最低为时植物无氧呼吸停止。

【解析】光合作用过程中，光反应为暗反应提供［H］和ATP，ATP的生成反应式为：；［H］的生成反应式为：。

图甲中，A点表示只进行细胞呼吸，影响细胞呼吸的主要外因是温度。

图丙中，当40 ℃时，光合速率小于呼吸速率，净光合量小于0，植物不能显示生长现象；5 ℃时，光合速率等于呼吸速率。

大棚种植蔬菜时，光照强度为C，温度为25 ℃时，净光合速率最大。

在图乙中，从D点开始，呼吸总强度等于有氧呼吸强度，说明无氧呼吸停止。

【答案】 (1)①
②
2)温度无光(或黑暗) (3)不能 B (4)C 25 (5)10%。