1、1课时检测(十一) 光合作用的过程及影响因素一、选择题1(2018合肥三中检测)德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理后，再把叶片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( )本实验未设对照组 有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因 实验开始时遮光和曝光区域均应达到无淀粉状态 实验证明叶绿体利用光照将 CO2转变成了淀粉A BC D解析：选 A 本实验的自变量为是否遮光，遮光的为实验组，曝光的为对照组，错误；本实验的自变量为有无光照，其他无关变量均应保持相同且适宜，因此有
2、无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因，正确；实验开始之前，萨克斯将叶片放在暗处几小时进行“饥饿”处理，目的是消耗掉叶片中原有的淀粉，因此实验开始时遮光和曝光区域均应达到无淀粉状态，正确；本实验只能证明叶片光合作用能产生淀粉，不能证明光合作用的场所和过程，错误。2(2017海南高考)将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是( )A离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生C若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生D水在叶绿体中分解产生氧气需要 ATP 提供能量解析：选 A 叶绿素主要吸收红光、蓝紫色，水在光能、酶的作用下
3、分解形成 O2和H。3如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )ACO 2的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3中的化学能BCO 2可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类C被还原的 C3在有关酶的催化作用下，可再形成 C5D光照强度由强变弱时，短时间内 C5含量会升高解析：选 C ATP 为 C3的还原提供能量，并将能量转移到(CH 2O)等有机物中，CO 2的固定不需要能量。暗反应中，必须经过 CO2的固定和 C3的还原才能形成有机物。在暗反应中，一部分 C3经过一系列变化形成 C5，一部分 C3还原成(CH 2O)等有机物。在 CO2供应不变的情2况下，
4、光照强度由强变弱时，光反应提供的H、ATP 减少，导致 C3还原过程减弱，但此时CO2的固定仍在进行，故短时间内 C3含量上升，C 5含量下降。4下列有关光合作用过程的叙述，正确的是( )A光反应和暗反应都能转化光能B光反应不需要酶的催化，暗反应需要酶的催化C暗反应的减弱会影响光反应的进行D增加光照强度，H、ATP 的量一定能增加解析：选 C 暗反应不能转化光能；光反应和暗反应都需要酶的催化；影响光合作用的因素有多种，故增加光照强度，H、ATP 的量不一定增加。5(2017遵义二模)如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是( )A结构 a 中的能量变化是光能转变为 ATP 中的化学能B供
5、给 14CO2，放射性出现的顺序为 CO2C 3甲C结构 a 释放的 O2可进入线粒体中D如果突然停止 CO2的供应，短时间内 C3的含量将会增加解析：选 D 在光合作用中，CO 2首先和 C5结合生成两分子 C3，如果突然停止 CO2的供应，则 C3的生成量减少，而其消耗量不变，因此短时间内 C3的含量将会减少。6如图为绿色植物光合作用过程示意图(图中 ag 为物质，为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列有关判断错误的是( )A图中表示水分的吸收，表示水的光解Bc 为 ATP，f 为HC将 b 物质用 18O 标记，最终在(CH 2O)中能检测到放射性D图中 a 物质主要
6、吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转化成活跃的化学能解析：选 B 图中 ag 分别代表光合色素、O 2、ATP、ADP、NADPH(H)、NADP 、CO 2，分别代表水分的吸收、ATP 的合成、水的光解、CO 2的固定、C 3的还原、有机物的合成； 18O2有氧,H O 有氧,C 18O2暗反应,(CH O)；光合色素具有吸收、传递182 182和转化光能的作用。7(2018福州质检)为研究光反应中 ATP 产生的原理，有科学家进行如下实验：将叶绿体类囊体置于 pH 为 4 的琥珀酸溶液后，琥珀酸进入类囊体腔，腔内的 pH 下降为 4；然后把悬浮液的 pH 迅速上升为 8，此时类囊体内
7、 pH 为 4，类囊体外 pH 为 8，在有 ADP 和 Pi3存在时类囊体生成 ATP，对实验条件和结论分析正确的是( )A黑暗中进行，结果表明：H 能通过自由扩散进入类囊体膜B光照下进行，结果支持：合成 ATP 的能量直接来自色素吸收的光能C黑暗中进行，结果支持：光反应使类囊体内外产生 H 浓度差，推动 ATP 合成D光照下进行，结果表明：光反应产生的H参与暗反应中三碳化合物的还原解析：选 C H 通过主动运输进入类囊体膜；光照下进行，类囊体膜上的色素吸收光能，能将光能转化成 ATP 中的化学能，干扰实验结果；黑暗中进行，类囊体内 pH 为 4，类囊体外 pH 为 8，合成 ATP，说明
8、ATP 的合成与 H 浓度梯度有关；光反应产生的H参与暗反应中三碳化合物的还原，暗反应的场所是叶绿体基质，不是叶绿体类囊体。8下列为几种环境因素对植物光合作用影响的关系图，有关描述错误的是( )A图 1 中，若光照强度适当增强至最适状态，a 点左移，b 点右移B图 2 中，若 CO2浓度适当增大至最适状态， a 点右移，b 点左移C图 3 中，与 b 点相比，a 点叶绿体中 C3含量相对较多D图 3 中，限制 b 点光合作用的主要因素是光照强度和 CO2浓度解析：选 B 图 1 和图 2 中的 a 点代表光合作用和呼吸作用相等时光合作用的强度，在曲线达到最高点之前，光照强度和 CO2浓度都是限
9、制光合作用强度的因素，当其中一个因素增大，要达到相同的生理状态，另一个因素在其相对较弱时即可满足，故图 1 中光照强度适当增大至最适状态时，a 点会左移，图 2 中 CO2浓度适当增大至最适状态时，a 点也会左移；图 1 和图 2 中的 b 点代表光合作用的饱和点，限制因素光照强度和 CO2浓度适当增大时，光合作用强度也会增大，所需的 CO2浓度和光照强度也会增大，b 点右移；图 3中 b 点，光照强度和 CO2浓度均是光合作用的限制因素，a 点和 b 点的光照强度相同，故 a点时叶绿体中 C3含量比 b 点多。9如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的
10、是( )4A t1 t2，叶绿体类囊体薄膜上的色素吸收光能增加，水光解加快、O 2释放增多B t2 t3，暗反应限制光合作用，若在 t2时刻增加光照，光合速率将再提高C t3 t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D t4后短时间内，叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高，C 3还原后的直接产物含量升高解析：选 A t1 t2，叶绿体类囊体薄膜上的色素吸收光能增加，类囊体薄膜上水光解加快、O 2释放增多，A 正确； t2 t3，暗反应限制光合作用，若在 t2时刻增加光照，光合速率也不再提高，B 错误； t3 t4，光照强度不变，光合速率的提高主要是由于光反应和暗
11、反应都增强的结果，C 错误； t4后短时间内，光照停止，ATP 产生停止，但是还在消耗ATP，叶绿体中 ADP 和 Pi 含量升高，C 3还原后的直接产物含量降低，D 错误。10(2018合肥检测)离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断 CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中 ATP 与 O2相对含量变化的示意图中，正确的是( )解析：选 B 离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，突然中断 CO2的供应使 C3合成减少，一段时间内暗反应逐渐减弱，暗反应消耗的 ATP 也逐渐减少，故 ATP 相对含量逐渐增加；随着暗反应的减弱，光反应也逐渐减弱，所以叶绿体内 O2的含量逐渐减少，B
12、 正确。11(2018锦州检测)阳光穿过森林中的空隙形成“光斑” ，它会随太阳的运动和枝叶的摆动而移动。如图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后的光合作用过程中吸收CO2和释放 O2的有关曲线，此曲线说明( )A “光斑”照射前，光合作用无法进行B “光斑”照射开始后，光反应和暗反应迅速同步增加5C “光斑”照射后，O 2释放速率的变化说明暗反应对光反应有限制作用DCO 2曲线 AB 段的变化说明进行暗反应与光照无关解析：选 C 由于 O2释放速率代表光反应速率， “光斑”照射前，有 O2释放，说明能进行光合作用，A 错误；“光斑”照射开始后，O 2释放速率急剧增大，CO 2吸收速率增大相
13、对较慢，说明光反应和暗反应不是迅速同步增加的，B 错误；“光斑”照射后，CO 2的吸收速率增加缓慢，O 2的释放速率先迅速增大后又下降，说明暗反应对光反应有抑制作用，C正确；AB 段“光斑”移开，光照减弱，光反应减弱，O 2的释放速率下降的同时，CO 2的吸收速率也下降，说明暗反应的进行与光照有关，D 错误。12在一定浓度的 CO2和适宜温度条件下，测定不同光照条件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，下列叙述错误的是( )光照强度(klx) 1 2 3 5 7 8 10CO2变 化 量 mg 100 cm2h 1 2 0 2 6 10 12 12A.光
14、照强度为 1 klx 时，光合作用吸收的 CO2少于细胞呼吸释放的 CO2B光照强度为 2 klx 时，该植物的光合速率不为零C光照强度由 5 klx 增强到 7 klx 时，叶肉细胞中 C3合成速率增大；而由 7 klx 增强到 8 klx 时，叶肉细胞中 C3合成速率减小D光照强度为 9 klx 时，叶绿体色素含量是限制植物光合速率的内因之一解析：选 C 表格中测得的 CO2变化量是净光合速率，只要有光照，植物就进行光合作用，光照强度为 1 klx 时，容器内 CO2增多是因为细胞呼吸大于光合作用，A 项正确；光照强度为 2 klx 时，CO 2变化量为 0，即净光合速率为 0，B 项正确
15、；光照强度由 5 klx 增强为 7 klx 时，由 7 klx 增强到 8 klx 时，CO 2的吸收量增加，因此叶肉细胞中 C3合成速率增大，C 项错误；光照强度超过 8 klx，净光合速率不变，限制植物光合速率的内因有色素的含量、酶的数量等，D 项正确。二、非选择题13图甲表示光合作用过程的图解，图乙为大棚中栽培的某种蔬菜在水肥充足、温度适宜条件下，光合强度受环境因素影响的变化曲线图。请据图分析并回答下列问题：(1)参与光合作用的色素分布在叶绿体的_上。(2)光合作用的过程可以分为两个阶段，图甲中 B 表示_阶段，反应场所是6_。(3)图甲 A 生理过程的产物是_。(4)由图乙可知，影响
16、光合作用的外界因素是_和_。(5)比较图乙中、两条曲线，当光照强度大于 a 时，曲线的光合强度不再增大的原因是_，限制了光合作用_阶段的进行。(6)写出光合作用的总反应式：_。解析：(1)光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。(2)光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段，A 是光反应阶段，场所是类囊体薄膜；B 是暗反应阶段，场所是叶绿体基质。(3)光反应产物有H、ATP、O 2。(4)图乙比较的是光照强度和 CO2浓度对光合作用的影响，所以影响光合作用的外界因素有光照强度和 CO2浓度。(5)CO 2浓度过低，限制了暗反应进行。答案：(1)类囊体的薄膜 (2)暗反应 叶绿体基质(3)O2、H、
17、ATP (4)光照强度 CO 2浓度(5)CO2浓度过低 暗反应 (6)CO 2H 2O (CH2O)O 2 光 能 叶 绿 体14(2018贵阳一检)为了研究叶肉细胞间隙的 CO2浓度对光合作用的影响，研究人员将若干新鲜的某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下的实验装置中，测定不同的细胞间隙 CO2浓度下叶肉细胞中 C5的含量，得到如图所示的结果。请据图分析回答问题。(1)本实验中研究者需控制的无关变量有_。(2)AB 段，随着细胞间隙 CO2浓度的升高，直接导致_(填“碳的固定”或“碳的还原”)过程加快，C 5的消耗_(填“减少”或“增多”)，细胞中生成的 C3增多，这在一定程度上_(填“
18、减慢”或“加快”)了 ATP 的消耗，进而使叶肉细胞有机物的合成增多。(3)BC 段，叶肉细胞中 C5的含量不再随着细胞间隙 CO2浓度的增加而减少，此时实际光合速率_(填“小于” “等于”或“大于”)呼吸速率。(4)本实验的结论是：随细胞间隙 CO2相对浓度增加，叶片细胞光合速率变化情况是：_。解析：(1)实验中的自变量为细胞间隙 CO2的相对浓度，则光照强度、温度、叶片的状7态等属于无关变量，这些无关变量应保持相同且适宜。(2)在暗反应中 CO2与 C5结合生成C3，这一反应称为 CO2的固定；随着细胞间隙 CO2浓度增大，CO 2固定速度加快，导致 C5的消耗增多，CO 2固定的产物 C
19、3合成的速度加快，则在 C3的还原中消耗 ATP 和H的速度也加快。(3)BC 段，叶肉细胞中 C5的含量不再随着细胞间隙 CO2浓度的增加而减少，说明(实际)光合速率已经达到最大值并维持相对稳定，此时光合速率大于呼吸速率。(4)AB 段表示随着细胞间隙 CO2浓度增大，光合速率逐渐增大；BC 段表示光合速率达到最大值，且保持相对稳定。答案：(1)光照、温度、叶片的状态等 (2)碳的固定 增多 加快 (3)大于 (4)先增加，后保持相对稳定15某实验小组将菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片(面积和质量相同)，装入含蒸馏水的注射器中，排出叶片内的气体，使叶圆片下沉。然后将叶圆片分别放入不同浓度的 NaHC
20、O3溶液中进行实验(NaHCO 3溶液为光合作用提供原料，且浓度变化对溶液 pH 的影响忽略不计，其他实验条件相同)，观察第 1 片叶圆片上浮所需时间(min)，结果如图。请回答：(1)当 NaHCO3溶液浓度为 1%4%时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长，可能是幼叶的光合作用能力比成熟叶_(填“强”或“弱”)。有人推测幼叶与成熟叶光合作用能力差异可能是叶片中光合色素的含量不同，为寻求证据，可以用_分别提取菠菜幼叶、成熟叶的色素，再用_法分离色素，观察并比较二者色素带的宽度及颜色深浅。(2)在 NaHCO3溶液浓度为 0 的溶液中，叶圆片直至实验结束仍未上浮，其原因是缺乏NaHCO3直接
21、影响光合作用的_阶段。当浓度超过 5%，叶圆片也不上浮，最可能的原因是浓度过大，导致_。(3)当 NaHCO3溶液浓度为 3%时，适当提高溶液温度，第一片叶圆片上浮时间延长，该现象不能表明提高后的温度已超过总光合作用的最适温度，请说明理由：_。解析：(1)叶圆片上浮是由于光合作用产生了氧气，氧气释放越多，浮力越大，上升越快，幼叶上浮时间比成熟叶长，可能是幼叶光合作用能力弱，释放的 O2量比成熟叶少。叶绿体中色素的提取用无水乙醇，分离色素用纸层析法。(2)NaHCO 3为光合作用提供二氧化碳，二氧化碳参与暗反应。NaHCO 3浓度过大会导致细胞渗透失水，细胞失水过多会导致死亡。8(3)适当提高溶液温度，对光合作用和呼吸作用都会产生影响，叶圆片上浮时间延长，只能说明叶圆片释放氧气的速率减小，即净光合速率减小。答案：(1)弱 无水乙醇 纸层析 (2)暗反应 细胞渗透失水过多而死亡(合理即可) (3)叶圆片上浮时间延长，只能表明净光合速率降低(或只能表明总光合作用与呼吸作用的差值降低)
