光合作用练习题.docx
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光合作用练习题
光合作用练习题
1.叶绿体的结构与功能
(1)结构模式图
(3)功能:
进行光合作用的场所。
2.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。
3.光合作用的探究历程(连线)
4.光合作用的过程
(1)反应式:
(2)过程
5.光合作用强度
(1)含义:
植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)两种表示方法
①一定时间内原料的消耗量。
②一定时间内产物的生成量。
6.影响光合作用强度的因素
(1)空气中CO2的浓度。
(2)土壤中水分的多少,温度的高低。
(3)光照的长短与强弱,光的成分。
考向一捕获光能的色素和叶绿体的结构
1.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
据图判断,以下说法不正确的是( )
A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500nm波长的光;B.用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度;
C.由550nm波长的光转为670nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加;
D.土壤中缺乏镁时,植物对420~470nm波长的光的利用量显著减少。
【参考答案】C
【试题解析】类胡萝卜素主要吸收400~500nm波长的光,A正确;据图可知,用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度,B正确;由550nm波长的光转为670nm波长的光后,色素吸收光能增强,光反应增强,C3还原加速,叶绿体中C3的量将减少,C错误;叶绿素b主要吸收420~470nm波长的光,缺镁时叶绿素合成减少,所以此波段的光的利用量显著减少,D正确。
解题必备
色素与叶片颜色
2.如图显示的是叶绿体结构,下列有关判断错误的是( )
A.甲为单层膜结构;
B.氧气在乙处产生;
C.乙和丙中都含有H+;
D.缺少CO2时乙中的生理活动不受影响。
【答案】D【解析】甲为单层膜结构的类囊体薄膜,A正确;氧气在类囊体薄膜的腔内产生,B正确;在光合作用光反应过程中,H2O光解为e和H+,同时释放氧气,而H+则留在类囊体腔中,当腔内H+达到一定浓度时,可经类囊体膜上ATP合成酶复合体穿过膜进入叶绿体基质,同时能将能量传给ADP,使ADP与Pi合成ATP,因此乙和丙中都含有H+,C正确;缺少CO2,会导致暗反应速率减慢,进而使光反应的产物NADPH与ATP积累,导致光反应也减慢,即乙中的生理活动会受到影响,D错误。
考向二探究光合作用历程的实验分析
3.某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。
在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。
其中,没有出现蓝色的部位是( )
A.a、b和d
B.a、c和e
C.c、d和e
D.b、c和e
【参考答案】B
【试题解析】部位c、e被锡箔纸遮盖,所以不能进行光合作用,而a部位为黄白色,没有叶绿素,不能进行光合作用产生淀粉,所以加碘液不会变蓝。
4.某植物(其叶片如图一所示)放在黑暗中两天后,根据图二所示,处理其中一块叶片。
然后将整株植物置于阳光下4h,取该叶片经酒精脱色处理后,滴加碘液(棕黄色)显色,下列有关该实验结果和现象的描述正确的是( )
①X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要CO2
②W和Y两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素
③显色后X为蓝色,Y为棕黄色
④木塞处所显颜色证明光合作用需要光
A.①②;
B.①③;
C.②④;
D.③④。
【答案】B
【解析】
X处可进行光合作用,Y处不能,因此实验后的结果显示出X
为蓝色,Y为棕黄色;W和X两部分对照实验能证明光合作用需要
叶绿素;X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要二氧化碳;Y
处缺少二氧化碳,木塞夹着的叶片缺少光和二氧化碳,不能形成
对照实验,不能证明光合作用需要光。
考向三分析光合作用的过程
5.如图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a~g为物质,①~⑥为反应过程,物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示)。
下列判断错误的是( )
A.图中①表示水分的吸收,③表示水的光解
B.c为ATP,f为[H]
C.将b物质用18O标记,最终在(CH2O)中能检测到放射性
D.图中a物质主要吸收红光和蓝紫光,绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能
解题技巧
利用光合作用简图理解光反应和暗反应之间的关系
(1)光反应为暗反应提供[H]、ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi。
(2)没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成,光反应也会受到抑制。
6.植物光合作用过程中类囊体腔内H+顺浓度梯度转移到叶绿体基质,产生的能量用于ATP的合成。
下列叙述正确的是( )
A.植物在黑暗条件下能进行此过程
B.该过程中H+跨膜运输需要消耗ATP
C.光反应中形成的ATP只用于暗反应
D.黑暗条件下,叶肉细胞中没有ATP的水解
【答案】C
【解析】光合作用过程中类囊体腔内H+顺浓度梯度转移到叶绿体基质,产生的能量用于ATP的合成,此过程需要光照,故不能在黑暗条件下进行,A错误。
H+顺浓度梯度转移到叶绿体基质,不需要消耗ATP,B错误。
光合作用中光反应形成的ATP只能用于暗反应,C正确。
黑暗条件下,叶肉细胞也存在一些耗能过程,需要ATP水解供能,而能量来源于细胞呼吸,D错误。
考向四分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响
7.如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO2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,结果发生了如图曲线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C3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点时光合作用速率的因素主要是叶绿体中色素的含量;
D.制约z点时光合作用速率的因素可能是二氧化碳浓度。
【答案】D
【解析】x点时,光照强度较弱,光反应提供的[H]和ATP较少,C3的含量较y点时高,A项不正确;题目中已提到是适宜温度,如果再提高温度,会降低光合作用速率,B项不正确;制约x点光合作用速率的因素主要是光照强度,C项不正确;一般情况下,在适宜温度和同等光照强度下,提高CO2浓度可提高光合作用速率,D项正确。
解题必备
模型法分析物质的量的变化
(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。
(2)以上各物质变化中,C3和C5含量的变化是相反的,[H]和ATP含量变化是一致的。
8.图1表示光合作用部分过程的图解,图2表示改变光照后,与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。
请据图回答问题:
(1)图1中A表示的物质是______,它是由______产生的,其作用主要是______。
(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于______。
若用放射性同位素标记14CO2,则14C最终进入的物质是______。
(3)图2中曲线a表示的化合物是______,在无光照时,其含量迅速上升的原因是:
______。
(4)曲线b表示的化合物是______,在无光照时,其含量下降的原因是:
______。
【答案】
(1)[H];水在光下分解; 用于C3的还原。
(2)太阳光能; (CH2O)。
(3)C3;CO2与C5结合形成C3,而C3不能被还原
(4)C5; C5与CO2结合形成C3,而C3不能被还原为C5。
【解析】
(1)光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP,由此可确定A是[H],[H]是由水光解后经一系列过程产生的,其作用主要是用于C3的还原。
(2)光反应中,光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中,14CO2的同化途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。
(3)(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化,光照停止后,光反应停止,[H]和ATP含量下降,C3的还原减弱直至停止,而CO2的固定仍将进行,因此C3含量相对升高,C5含量相对下降,即a表示C3,b表示C5。
考向五影响光合作用的因素
9.下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。
下列各选项中,不正确的是( )
A.①图中的X因素可表示CO2浓度
B.②图中Y因素有可能代表温度
C.③图中,b点是曲线与横轴的交点,阴生植物的b点值一般比阳生植物的高
D.④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度,当光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要因素是光照强度
【参考答案】C
【试题解析】图中的X因素可表示CO2浓度,因为a点表示CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用,A正确;图中的Y因素有可能是温度,因为温度超过一定限度后,酶的活性会降低,导致光合速率降低,B正确;图中,b点是光补偿点,阴生植物对光的利用能力弱,光补偿点的值一般要比阳生植物的低,C错误;图④中,当光照强度小于c值时,随着光照强度的增强光合作用速率逐渐加快,因此光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要因素是光照强度,D正确。
规律总结
1.多因子对光合速率影响的分析
P点:
限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断提高。
Q点:
横坐标所表示的因子不再影响光合速率,要想提高光合速率,可适当提高图中的其他因子。
2.关于环境因素影响光合作用强度的两点提醒
(1)温度改变对光合作用强度的影响:
当温度改变时,不管是光反应还是暗反应都会受影响,但主要是影响暗反应,因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。
(2)CO2浓度对光合作用强度的影响:
CO2浓度很低时,光合作用不能进行,但CO2浓度过高时,会抑制植物的细胞呼吸,进而影响光合作用强度。
10.如图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系,请据图回答下列问题:
(1)图甲表示在光照弱的情况下,光合作用随______的增加成正比增加,这种情况下,可以认为此时主要影响光合作用的______阶段。
(2)从图甲可见,光照强度超过某一强度时,光合作用速率不再增加,且有稳定发展的趋势,这种变化主要决定于______,此时光合作用的______阶段受到限制。
(3)图乙中C点表示光照强度为B时,植物生长的______;出现CD段的原因是______。
(4)请在图甲中绘制50℃时植物光合作用速度变化的曲线。
(5)根据图甲,在图乙中绘制光照强度为A时,不同温度下光合作用速率变化曲线。
【答案】
(1)光照强度;光反应;
(2)温度; 暗反应;
(3)最适温度; 酶活性降低,光合作用速率降低;
(4)如图1
1.下列关于光合作用的说法,正确的是( )
A.植物通过光合作用积累的有机物用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动
B.杂交育种、诱变育种等育种方法不能提高植物的光合作用速率
C.水绵没有叶绿体,但也可以进行光合作用
D.光合作用的暗反应过程受光反应的制约,但光反应不受暗反应的制约
【答案】A
【解析】植物通过光合作用积累的有机物用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,A正确。
杂交育种发生在同种生物不同品种之间,可以从其它品种获得提高植物光合作用速率的基因,诱变育种可能产生提高植物光合作用速率的基因,B错误。
水绵有叶绿体,可以进行光合作用,C错误。
光合作用的暗反应过程受光反应的制约,光反应也受暗反应的制约,D错误。
2.将叶绿体悬浮液置于白光下,一段时间后发现有氧气放出。
下列相关说法正确的是( )
A.O2的产生发生在叶绿体基质中;
B.若将叶绿体置于蓝紫光下,则不会有氧气产生;
C.突然改用光照强度与白光相同的绿光照射,瞬间[H]和C5下降;
D.水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量。
【答案】C
【解析】O2的产生发生在叶绿体类囊体薄膜上,A错误;若将叶绿体置于蓝紫光下,会有氧气产生,B错误;如果在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的绿光,光反应减弱,产生的还原氢和ATP速率减少,三碳化合物还原速率减慢,而二氧化碳固定速率暂时不变,因此三碳化合物增加,五碳化合物含量减少,C正确;水在叶绿体中分解产生氧气需要光能,而不需要ATP提供能量,D错误。
3.如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点植物的光合作用强度与细胞呼吸强度相等;
C.当植物缺镁时,b点将右移;
D.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℃,如果该图表示该植物处于25℃环境中,则将温度提高到30℃时,a点上移,b点左移。
【答案】D
【解析】a点时光照强度为0,植物叶肉细胞只进行细胞呼吸,故产生ATP的细胞器只有线粒体,A项正确;b点时O2释放量为0,说明此时植物的光合作用强度和呼吸作用强度相等,B项正确;当植物缺镁时,叶绿素的合成受到影响,光合作用减弱,b点要增加光照强度,才能保证此时的光合作用强度等于细胞呼吸强度,故b点将向右移,C项正确;已知植物在25℃时光合作用强度最强,如果将温度提高到30℃,呼吸强度增加,光合作用强度下降,则a点将上移,b点将右移,D项错误。
4.如图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然将c降至低水平(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。
【答案】B
【解析】根据光合作用的过程可知,a、b为光反应产生的ATP和[H],c为CO2。
若CO2降至极低水平,则暗反应中C3产生量降低,从而导致光反应产生的ATP和[H]积累。
5.RuBP羧化酶催化C5与CO2结合生成C3。
将某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下,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。
据图作出的推测不合理的是( )
A.A→B,叶肉细胞吸收CO2速率增加;
B.A→B,暗反应消耗ATP的速率增加;
C.B→C,叶片的光合速率等于呼吸速率;
D.B→C,RuBP羧化酶量限制了光合速率。
【答案】C
【解析】分析图形可知,A→B随着细胞间隙CO2浓度升高,细胞内C5的相对含量降低,说明暗反应中CO2与C5反应生成C3的速率升高,因此暗反应中C3还原的速率也升高,故叶肉细胞吸收CO2速率增加,暗反应消耗ATP的速率增加,AB正确;B→C随着细胞间隙CO2浓度升高,细胞内C5的相对含量基本不变,说明RuBP羧化酶量不足限制了二氧化碳的固定,因此限制了光合速率升高,D正确;适宜的光照和温度条件下,叶片的光合速率应大于呼吸速率,C错误。
6.为研究高温对不同植物光合速率的影响,研究者将甲、乙、丙三种植物从25℃环境移入40℃环境中培养,测得相关数据如图所示。
下列结论正确的是( )
A.40℃环境下三种植物的光合速率均下降
B.与处理前相比,甲植物光反应速率加快,CO2吸收速率几乎不变
C.处理后,丙植物光合作用时吸收CO2的速率最慢
D.与乙植物相比,丙植物光合速率降低的原因主要是光反应受到了限制
【答案】D
【解析】据图可知,甲植物40℃环境下的光合速率上升,A项错误;与处理前相比,甲植物光合速率上升,甲植物CO2吸收速率应增大,B项错误;处理后,乙植物气孔导度最小,光合作用时吸收CO2的速率最慢,C项错误;丙植物40℃环境下光能捕获效率明显低于乙植物,说明其光反应受到了限制,D项正确。