微专题六 光合作用 纯题版

考点二光合作用
1．判断正误
(1)高等植物细胞中，光合作用中的光反应只发生在生物膜上(2018·海南高考，T4改编)( )
(2)类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成(2017·全国卷Ⅲ，T3A)( )
(3)通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用(2016·全国卷Ⅱ，T4C)( )
(4)适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高(2015·山东高考，T4D)( )
(5)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量都会升高(2013·山东高考改编)( )
(6)暗反应中C原子的转移途径是14CO214C314C5(14CH2O)( )
(7)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度降低，暗反应强度也降低( )
(8)夏季晴天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低( )
2．(2019·全国卷Ⅰ)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于()
A．水、矿质元素和空气B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤D．光、矿质元素和空气
3．(2016·全国卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是() A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
4．(2019·全国卷Ⅰ)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片
气孔开度减小。

回答下列问题。

(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力________。

(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是___________________________________。

(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。

请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。

要求简要写出实验思路和预期结果。

命题视角1光合色素和光合作用的过程
1．植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。

下列叙述错误的是()
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D．叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的2．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。

各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。

处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。

B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。

C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。

D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。

回答下列问题：
(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量______(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是_______________________________；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________________，这些反应发生的部位是叶绿体的
____________。

(2)A、B、C三组处理相比，随着____________________的增加，使光下产生的____________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。

命题视角2影响光合作用的因素
3．(2016·全国卷Ⅰ)为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。

培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。

回答下列问题：
(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是______________。

(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高______________(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。

(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。

根据这一结果能够得到的初步结论是____________________________。

命题视角3光合作用相关实验探究
4．(2016·全国卷Ⅱ)BTB是一种酸碱指示剂。

BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。

某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。

其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。

各试管的实验处理和结果见下表。

试管编号 1 2 3 4 5 6 7 水草无有有有有有有
距日光灯的
距离(cm)
20 遮光* 100 80 60 40 20 50 min后试管
中溶液的颜色
浅绿色X 浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_______________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是____________(填“可靠的”或“不可靠的”)。

(2)表中X代表的颜色应为________(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是___________________________________________________。

(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草___________________________________________________________。

1．如图是植物细胞部分代谢过程中物质关系示意图。

下列有关说法正确的是()
O2――→
①
H2O――→
②
O2
A．①过程在线粒体内膜上进行，②过程在叶绿体内膜上进行
B．①过程消耗的[H]和伴随②过程产生的[H]是同一种物质
C．伴随①②过程产生的ATP都可用于细胞的各种生命活动
D．可进行①过程的细胞不一定能进行②过程，可进行②过程的细胞一定能进行①过程
2．研究者使用稳定同位素18O标记水和碳酸盐/碳酸氢盐中的氧，加入三组小球藻培养液中，记录反应起始时水和碳酸盐/碳酸氢盐中18O的比例，光照一段时间后，分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例，实验结果如表所示。

下列相关叙述错误的是()
组别
水中18O
的比例(%)
HCO－3和CO2－3中
18O的比例(%)
反应时间(min)
释放的O2中
18O的比例(%)
1 0.85 0.41 45 0.84
2 0.85 0.55 110 0.85
3 0.85 0.61 225 0.85
2－
3
2－
3
B．HCO－3和CO2－3中18O的比例不同导致放氧速率不同
C．释放的O2中18O的比例不受光合作用反应时间影响
D．释放的O2和水中18O的比例接近，推测O2来自水
3．当其他条件最适宜时，某植物的光合速率如图所示。

下列叙述正确的是()
A．20 ℃条件下，c点以后限制光合速率的因素是光照强度
B．若将CO2浓度降低，c点将向左移动
C．30 ℃条件下，5 klx时的总光合速率小于b点的总光合速率
D．研究光照强度对光合速率的影响时，温度应保持在40 ℃
考点三光合作用和细胞呼吸的关系
1．判断正误
(1)若用含有18O的水浇灌番茄，则番茄周围空气中含有18O的物质有H182O、18O2( )
(2)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP( )
(3)CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中( )
(4)ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生( )
(5)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量( )
(6)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长( )(2014·海南高考，T7D)
(7)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定( )
2．(2018·全国卷Ⅰ)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。

回答下列问题：
(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是________。

(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是_______________________________。

(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。

(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。

3．(2018·全国卷Ⅲ)回答下列问题：
(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的______________上，该物质主要捕获可见光中的______________。

(2)植物的叶面积与产量关系密切。

叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。

由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均________。

当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是_________________________________________________________________。

(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度______(填“高”或“低”)。

命题视角1光合作用与细胞呼吸的过程
1．下列是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述错误的是()
A．提供15N标记的氨基酸给细胞，粗面内质网上的核糖体和游离核糖体均将出现放射性
B．给水稻提供14CO2，则14C的转移途径大致是14CO2→14C3→(14CH2O)
C．给水稻提供C18O2，则产生18O2必须依次经历光合作用、有氧呼吸、再一次光合作用
D．小白鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到H182O，呼出的二氧化碳也可能含有18O
2．(2017·全国卷Ⅱ)下图是某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是________、________、________、________，[H]代表的物质主要是________。

(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。

(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是__________________________________________。

命题视角2影响光合速率与呼吸速率的因素
3．科研人员进行有关植物叶面积指数与细胞呼吸、总光合作用量、干物质积累量的实验，所获有关数据如表所示。

下列叙述正确的是()
叶面积指数 1 2 3 4 5 6 7 8 总光合作用量(%) 12 35 58 76 85 92 93 93 呼吸量(%) 8 25 30 45 50 68 93 97
A．随着叶面积指数的增加，干物质积累量增加
B．叶面积指数为5时，植物的干物质积累量最大
C．叶面积指数大于6时，限制总光合作用量增加的因素是含水量和温度D．从能量流动的角度看，植物的干物质积累量大于或等于0
4．(2017·北京高考)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 ℃
命题视角3光补偿点、光饱和点的移动
5．如图所示纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化(非适宜条件下)。

下列说法正确的是()
A．若a代表O2吸收量，可以判断d点开始进行光合作用
B．若a代表O2吸收量，降低土壤中的Mg2＋浓度，d点将左移
C．若a代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，d点将左移
D．若a代表CO2释放量，e点时光合作用制造的有机物总量是8
6．(2020届高三·哈尔滨第六中学检测)植物的光合作用受CO2浓度、光照强度和温度的影响。

如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物在不同光照强度下的光合速率。

下列有关说法正确的是()
A．在a点所示条件下，该植物细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所是线粒体
B．b点时该植物的实际光合速率为0
C．若将该植物置于c点条件下光照9 h，其余时间置于黑暗中，则每平方米叶片一昼夜中CO2的净吸收量为15 mg
D．适当提高CO2浓度，则图中a点下移，b点左移，c点上移
命题视角4光合速率和呼吸速率的测定实验
7．某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10 mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，将它们分别置于六种不同的光照条件下，24 h后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量，记录数据如下：
光照强度(klx) 0(黑暗) a b c d e
白瓶溶氧量(mg/L) 3 10 16 24 30 30
黑瓶溶氧量(mg/L) 3 3 3 3 3 3
(1)；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为________mg/(L·24 h)。

(2)当光照强度为c时，白瓶中植物产生的O2量为____mg/(L·24 h)。

(3)光照强度至少为________(填字母)时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。

1．将某种大小相同的绿色植物叶片在不同温度下分别暗处理1 h，测其重量变化，立即光照1 h，再测其重量变化，结果如下表。

分析表中数据可判定()
组别 1 2 3 4
温度(℃) 25 27 29 31 暗处理后质量变化(mg) －1 －2 －3 －1
光照后与暗处理前质量变化(mg) ＋3 ＋3 ＋3 ＋1
B．光照的1 h时间内，第1、2、3组释放的氧气量相等
C．光照的1 h时间内，四组光合作用强度均大于呼吸作用强度
D．呼吸酶的最适温度是29 ℃
2.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关系。

若温度降到25 ℃(原光照强度和CO2浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是()
A．下移、右移、上移B．下移、左移、下移
C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移
3．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合速率，做如图所示实验：在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片，烘干后称其重量，M处的实验条件是16时后将整个实验装置遮光3小时。

则测得叶片叶绿体的总光合速率为(单位：g·cm－2·h －1，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响)()
A．(3y－2z－x)/6B．(3y－2z－x)/3
C．(2y－x－z)/6 D．(2y－x－z)/3
4．图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙中a、b为测定过程中某些生理指标相对量的变化。

下列说法错误的是()
A．图甲装置在较强光照下有色液滴向右移动，再放到黑暗环境中有色液滴向左移动
B．若将图甲中的CO2缓冲液换成质量分数为1%的NaOH溶液，其他条件不变，则植物幼苗叶绿体产生NADPH的速率将不变
C．一定光照条件下，如果再适当升高温度，真正光合速率会发生图乙中从b到a的变化，同时呼吸速率会发生从a到b的变化
D．若图乙表示图甲植物光合速率由a到b的变化，则可能是适当提高了CO2缓冲液的浓度
5．小球藻是一种单细胞的绿藻，为研究不同浓度的纳米银对小球藻光合作用和细胞呼吸的影响，研究人员用不同浓度的纳米银溶液培养小球藻，实验结果如下表所示。

已知酸、碱、重金属离子、高温等均会使蛋白质发生变性。

请分析回答下列问题：
纳米银浓度(mg·L－1)
净光合速率
(μmol O2·m－2·s－1)
细胞呼吸速率
(μmol O2·m－2·s－1)
叶绿素a含
量(mg·g－1)
0 8 1 0.070
1 2 0.2 0.038
5 1 0.1 0.018
10 0.5 0.001 0.015
首先要对小球藻细胞内的光合色素进行______________，再进行定量测定。

(2)将培养在1 mg·L－1纳米银浓度条件下的小球藻置于0 mg·L－1浓度条件下培养，小球藻净光合速率低于8 μmol O2·m－2·s－1，根据上表从光反应的角度推测，主要的原因是__________________________________________________。

在10 mg·L－1纳米银浓度条件下，小球藻的细胞呼吸速率几乎完全被抑制，其可能原因主要是___________________________________________________________。

(3)如图为其他外界因素对小球藻光合作用的影响。

如果X代表培养液Mg2
＋浓度，则X可通过影响________的合成来影响光合速率；如果X代表CO2的含量，则X主要通过影响________的合成来影响光合速率；如果X代表光照强度，则0点时小球藻________ (填“能”或“不能”)产生[H]和ATP，原因是___________________________________________________________。