版高考生物大二轮复习 专题三 细胞呼吸与光合作用 考点2 光合作用练习Word文档下载推荐.docx

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（4）依据图1可推知若温度保持在35℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能正常生长（　×

（5）图2中经过连续24h的培养，与0h时相比，24h时该植物的有机物量增多了（　×

一、光反应、碳反应的过程和物质变化

1.光合作用的原理

（1）光合作用基本过程图解

（2）光反应与碳反应的关系

①光反应为碳反应提供NADPH、ATP，碳反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。

②没有光反应，碳反应无法进行；

没有碳反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。

2.外界条件变化对光合作用产物的影响

变化条件

三碳酸

RuBP

NADPH和ATP

三碳糖

CO2供应不变

光照强→弱

↑

↓

光照弱→强

光照不变

CO2充足→不足

CO2不足→充足

注：

此表只是对变化后短时间内各物质的相对量的变化作讨论，而不是长时间。

用“↑”代表上升，“↓”代表下降。

二、叶绿体色素的种类及提取与分离

1.填写滤纸条上色素的种类

2.光合色素提取与分离实验的异常现象分析

（1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析

①未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分。

②使用放置数天的叶片，滤液色素（叶绿素）太少。

③一次加入大量95%的乙醇（正确做法：

分次加入少量95%的乙醇提取色素）。

④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。

（2）滤纸条色素带重叠：

滤纸条上的滤液细线画的不整齐或较粗。

（3）滤纸条看不见色素带

①忘记画滤液细线或没有提取出色素。

②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。

三、环境因素对光合速率的影响（加试）

1.光强度对光合速率的影响

（1）图像分析：

A点时，只进行细胞呼吸；

AB段随着光强度的增加，光合速率也增加，但仍小于细胞呼吸强度；

B点时，光合速率等于细胞呼吸速率，即光补偿点；

BC段随着光强度的增加，光合速率增加；

C点对应的光强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能是温度或二氧化碳浓度等。

（2）下面的四幅图表示A点、AB段、B点和B点之后的O2和CO2转移方向，但顺序已打乱，请具体填出对应区段。

（3）应用分析：

欲使植物正常生长，则必须使光强度大于光补偿点；

适当提高光强度可增加大棚作物产量。

2.CO2浓度

图1中纵坐标表示净（表观）光合速率，A点时光合速率等于细胞呼吸速率，即CO2补偿点，而图2中纵坐标表示总光合速率，A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。

两图中的B和B′点都表示CO2饱和点；

两图都表示在一定范围内，光合速率随CO2浓度增加而增大。

（2）应用分析：

大气中的CO2浓度处于OA′段时，植物无法进行光合作用；

在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合速率。

3.温度

（1）原理分析：

通过影响酶活性进而影响光合作用。

（2）图像分析：

低温导致酶的活性降低，引起植物的光合速率降低，在一定范围内随着温度的升高酶活性升高，进而引起光合速率也增大；

温度过高会引起酶活性降低，植物光合速率降低。

温室中白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；

晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物的有机物积累。

题型一　考查光合作用的概念、阶段、场所和产物

1.（2017·

温州期末）如图表示光合作用的碳反应过程，下列叙述错误的是（　　）

A.①是3－磷酸甘油酸B.②和③在类囊体膜上产生

C.⑤是核酮糖二磷酸D.⑥可在叶绿体内转变为氨基酸

答案　C

解析　根据光合作用碳反应过程中的物质变化可以判断，图中①表示的是3－磷酸甘油酸，②表示的是ATP，③表示的是NADPH，④表示的是NADP＋，⑤、⑥表示的是三碳糖。

ATP和NADPH在叶绿体的类囊体膜上产生，三碳糖可在叶绿体内转变为氨基酸。

2.（2018·

浙江超级全能生3月模拟）下图为类囊体膜的部分结构和生理功能示意图。

请据图回答相关问题：

（1）叶绿体内的很多类囊体堆叠起来的结构称为______。

（2）类囊体膜是植物进行________的场所，其上的色素吸收光能，并将光能转化为________，贮存在NADPH和________中。

（3）a物质是______，是水的裂解产物，经过一系列膜蛋白的传递后被NADP＋接受，NADP＋同时还接受1个H＋形成NADPH，NADPH在三碳酸分子的还原过程中提供________。

若撤离光照，短时间内叶绿体中的RuBP含量将________。

答案　

（1）基粒　

（2）光反应　化学能　ATP　（3）电子　能量和氢　下降

解析　叶绿体内的许多类囊体堆叠起来形成基粒。

类囊体膜上的色素能够吸收光能，在光反应阶段水被裂解为H＋、O2、电子，其中H＋、电子将NADP＋还原为NADPH，同时将光能转化为化学能贮存在ATP和NADPH中。

在碳反应阶段，NADPH为三碳酸分子的还原提供能量和氢。

若在光合作用过程中突然撤离光照，短时间内，三碳酸分子还原产生的RuBP减少，而RuBP与二氧化碳产生三碳酸分子的反应正常进行，则叶绿体中的RuBP含量将下降。

题型二　考查光反应和碳反应的过程

3.（2018·

绍兴3月模拟）如图为光合作用的过程示意图，①②表示光合作用的场所，a、b和c表示物质。

请回答下列问题：

（1）①的名称是__________，其膜上含镁的色素主要吸收____________________光。

（2）水在光下裂解，除图中所示的产物外，还有_____，这些物质会被______接受形成______，其在卡尔文循环中将三碳酸还原为________，此过程中还伴随着________的贮存。

（3）在供给C18O2后，除了糖类物质含有18O以外，从另一种光合产物____________中也应当能够检测到18O。

答案　

（1）类囊体　红光和蓝紫　

（2）H＋和电子　NADP＋　NADPH　糖（或三碳糖或三碳糖磷酸）　能量　（3）水

解析　

（1）①中进行的是光反应，场所是叶绿体的类囊体膜，其膜上含镁的色素是叶绿素，主要吸收红光和蓝紫光。

（2）水在光下裂解产生氧气、H＋和电子，H＋和电子会被NADP＋接受，形成NADPH，在三碳酸还原过程中NADPH供能和作为还原剂，将三碳酸还原为糖（或三碳糖或三碳糖磷酸），此过程中还伴随着能量的贮存。

（3）在供给C18O2后18O的走向为：

C18O2

三碳糖和H

O（碳反应阶段有水产生）。

4.（2018·

湖州检测）图甲表示某植物叶肉细胞叶绿体内的部分代谢过程示意图，图乙表示在最适温度及其他条件保持不变的条件下该植物叶片CO2释放量随光强度变化的曲线。

据图回答下列问题：

（1）由图甲可知，3－磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被还原为③______，其中的①为3－磷酸甘油酸的还原提供了________和能量，②在____________（场所）重新形成①。

（2）图乙所示A点时光合作用O2产生量为________mmol·

（m2·

h）－1。

若其他条件不变，CO2浓度下降则A点将向________移动。

（3）提取并分离该植物叶肉细胞中的光合色素时，滤纸条上自下而上第二条色素带的颜色是________，该种色素溶液放在光源与分光镜之间，在光谱中可以看到最强的吸收区域在____________这一区域。

答案　

（1）三碳糖磷酸（三碳糖）　氢　类囊体膜（或光合膜或基粒）　

（2）5　右　（3）蓝绿色　红光和蓝紫光

解析　

（1）卡尔文循环中，3－磷酸甘油酸在NADPH和ATP的作用下被还原为三碳糖，其中的NADPH为3－磷酸甘油酸的还原提供了氢和能量；

在光反应过程中，NADP＋在类囊体膜（基粒）上重新形成NADPH，所以卡尔文循环只有在有光条件下才能一轮一轮地循环不已。

（2）图乙中，A点表示光补偿点，此时光合速率＝呼吸速率，故A点时光合作用O2产生量为5mmol/（m2·

h）。

适当降低CO2浓度，光合作用减弱，光补偿点增大，则A点将向右移动。

（3）提取并分离该植物叶肉细胞中的光合色素时，滤纸条上自下而上第二条色素带是叶绿素a，颜色是蓝绿色，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以将叶绿素a溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中最强的吸收区域在红光和蓝紫光区域。

题型三　考查光合色素的提取与分离

5.（2018·

浙江模拟）为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。

下列叙述正确的是（　　）

A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深

B.强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成

C.四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ

D.色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间

答案　B

解析　分析题图可知，强光照导致了该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误；

强光照和正常光照相比，叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；

四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C错误；

色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，色素会溶解在层析液中而使色素带颜色变浅或得不到色素带，D错误。

6.两位同学的叶绿体色素提取和分离实验的结果如图，则关于这两种结果的分析正确的是（　　）

A.甲同学可能绿叶研磨不够充分

B.甲同学选用的材料可能叶片较薄

C.乙同学将滤液色素线部分浸在层析液中

D.乙同学研磨时加入的乙醇浓度过高

解析　甲同学的实验结果显示叶绿素含量较低而类胡萝卜素含量较高，所以甲同学可能是因为研磨时未加入碳酸钙而导致叶绿素被破坏，也可能是因为选用的材料叶片已发黄，几乎不含叶绿素；

乙同学的实验结果显示色素含量均较低，所以乙同学可能是因为将滤纸色素线部分浸在层析液中，使滤纸上的色素溶解到层析液中，也可能是因为研磨时加入的乙醇浓度过低。

题型四　考查环境因素对光合速率的影响（加试）

7.植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响（如图所示）。

下列叙述错误的是（　　）

A.a点条件下NADPH的合成速率大于b点

B.b点条件下RuBP的再生速率小于c点

C.X一般大于大气中CO2浓度

D.a点对应的光强度一般大于全天最强光照

答案　D

解析　a点光强度大于b点，光反应较强，NADPH的合成速率也较大，A正确；

b点CO2浓度小于c点，碳反应较弱，RuBP的再生速率较小，B正确；

CO2为X浓度下植物光合速率较大，因此X一般大于大气中CO2浓度，C正确；

a点对应的光强度一般小于全天最强光照，D错误。

8.甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；

其中B已死亡。

气球内的培养液中均含CO2缓冲液（维持气球内CO2浓度不变），初始时指针指向正中零的位置。

乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指针复零。

下列对于相关描述，不正确的是（　　）

A.在适宜光照条件下，指针将向右偏转

B.该实验的自变量为光强度，c点的含义为单位时间内O2释放量最大

C.ce段说明随灯光距离的增大，单位时间内O2释放量减少

D.f点与a、b、c、d点的指针的偏转方向相同，但数值较小

解析　在适宜光照条件下，植物光合作用大于细胞呼吸，有氧气的净释放，此时A侧浮力增大，指针将向右偏转，A正确；

实验研究光强度对光合作用的影响，实验的自变量为光强度，c点表示单位时间内O2释放量最大，净光合速率最大，B正确；

据曲线图分析可知，ce段随灯光距离的增大，O2释放量减少，e点时光合速率与细胞呼吸速率相等，O2释放量为0，指针指向正中零的位置，灯光距离继续增大，光合速率小于细胞呼吸速率，A气球内气体量减少，所以f点时指针向左偏转，则f点与a、b、c、d点相比，指针的偏转方向相反，C正确，D错误。

9.（2018·

考前押宝2）将玉米的PEPC酶基因与PPDK酶基因导入水稻后，在某一温度下测得光强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响如图1；

在光照为1000μmol·

m－2·

s－1下测得温度影响光合速率如图2，请据图分析，下列叙述错误的是（　　）

A.PEPC酶基因与PPDK酶基因不影响水稻的呼吸强度

B.用温度25℃重复图1相关实验，A点向右上方移动

C.转双基因水稻可提高对CO2的利用而增强光合速率

D.转双基因水稻更适合栽种在高温度、强光照环境中

解析　由图可知，转双基因水稻不影响水稻的呼吸强度，A正确；

因为不知图1是在哪个温度下做的实验，所以用温度25℃重复图1相关实验，A点可能不动，可能向左下方也可能向右上方移动，B错误；

由图1可知，在高光强度相同时转双基因水稻的净光合速率比原种水稻高，说明转双基因水稻可提高对CO2的利用而增强光合速率，C正确；

由图可知，转双基因水稻更适合栽种在高温度、强光照环境中，D正确。

探究环境因素对光合作用影响的变量设置及检测

一、选择题

1.（加试）（2018·

“七彩阳光”联盟）为了研究两个小麦新品种P1、P2的光合作用特性，研究人员分别测定了新品种与原种（对照）叶片的净光合速率，结果如图所示。

以下说法错误的是（　　）

A.实验过程中光强度和CO2初始浓度必须一致

B.可用单位时间内进入叶绿体的CO2量表示净光合速率

C.每组实验应重复多次，并取平均值作为绘图数据

D.三个品种达到最大净光合速率时的温度没有显著差异

浙江“吴越联盟”二模）下列关于叶绿体内光合色素的描述，正确的是（　　）

A.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变

B.叶绿素a吸收的光能可在类囊体膜上转化为ATP和NADPH中的化学能

C.层析液中溶解度最大的光合色素是叶绿素a

D.叶绿素呈绿色是因为它大量吸收绿光，几乎不吸收其他颜色的光

解析　植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是会发生变化的，如秋天叶子变黄，说明叶绿素分解了，叶黄素没有分解，各色素的比例明显发生了改变，A项错误；

叶绿素a等色素吸收的光能可在类囊体膜上转化为ATP和NADPH中的化学能，B项正确；

层析液中溶解度最大的光合色素是胡萝卜素，C项错误；

叶绿素呈绿色是因为它几乎不吸收绿光，D项错误。

3.下图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换。

下列有关此图的叙述正确的是（　　）

A.A结构可进行完整的细胞呼吸

B.A、B结构可为对方提供ATP

C.若O2全部被A结构利用，则光合速率与呼吸速度一定相同

D.限制A、B结构代谢的主要环境因素不同

解析　据图可知，A为线粒体、B为叶绿体。

线粒体是需氧呼吸的主要场所，但只能完成需氧呼吸的第二和第三阶段，A错误；

叶绿体产生的ATP只能供给本身的碳反应，B错误；

若线粒体除了利用了叶绿体产生的全部O2，还从环境中吸收O2，则光合速率小于呼吸速率，C错误；

限制线粒体代谢的主要环境因素为O2浓度和温度，限制叶绿体代谢的主要环境因素为光强度、CO2浓度和温度，D正确。

4.下图表示某植物在室温为25℃、不同光强度下CO2吸收速率的变化情况，下列相关叙述正确的是（　　）

A.a点时只进行细胞呼吸

B.植物长期在b点光强度下也能正常生长

C.c点时光合速率小于呼吸速率

D.c点植物的总光合速率为20mg·

s－1

答案　A

5.如图表示新鲜菠菜叶中4种色素的相对含量及其在滤纸上的分离情况。

下列分析错误的是（　　）

A.叶绿体中的四种色素均分布在类囊体膜上

B.四种色素均可吸收蓝紫光

C.四种色素在层析液中溶解度最大的是Ⅲ

D.发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ

解析　在叶绿体中，与光合作用有关的色素分布在类囊体膜上；

胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；

溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散速度快，故胡萝卜素（Ⅰ）在层析液中的溶解度最大；

发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ，即叶绿素a和叶绿素b。

6.（2018·

嘉兴模拟）下列对有关实验的叙述，正确的是（　　）

A.观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，将已解离、漂洗、染色的洋葱根尖置于载玻片上，滴一滴清水后盖上盖玻片，即可镜检

B.观察黑藻叶绿体实验中，宜选择深绿色的成熟叶片，因为叶绿体数量越多观察越清晰

C.在提取菠菜叶绿体色素的实验中，取新鲜叶片的干粉，加少许SiO2和CaCO3再加适量95%的乙醇后，迅速、充分研磨成匀浆，过滤后得到色素滤液

D.在检测试管中的梨汁是否有还原糖的实验中，加入适量本尼迪特试剂，摇匀后即可观察到出现红黄色

解析　观察植物细胞有丝分裂的实验中，将已解离、漂洗、染色的洋葱根尖压片后，再用显微镜进行观察，A错误；

黑藻的叶较薄，叶绿体少而大，是观察叶绿体的良好材料，B错误；

在提取菠菜叶绿体色素的实验中，取新鲜叶片的干粉，加少许SiO2和CaCO3再加适量95%的乙醇后，迅速、充分研磨成匀浆，过滤后得到色素滤液，C正确；

检测试管中梨汁是否有还原糖时，加入适量本尼迪特试剂摇匀后还需要水浴加热才能观察到颜色变化，D错误。

7.阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”，下图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2和释放O2量的变化，据此下列分析正确的是（　　）

A.光斑照射前，光合作用无法进行

B.光斑照射后，光反应和碳反应迅速同步增加

C.光斑照射后，碳反应对光反应有限制作用

D.光斑移开后，光反应和碳反应迅速同步减弱

解析　光斑照射前，有氧气释放，说明植物细胞在进行光合作用，A项错误；

光斑照射后，光反应迅速增加，而碳反应没有立即增加，二者不同步，B项错误；

光斑照射后，O2释放曲线变化趋势是光反应先增加然后降低，说明碳反应对光反应有限制作用，原因是碳反应不能及时消耗光反应产生的ATP和NADPH，C项正确；

移开光斑后，光反应迅速减弱，而碳反应过一段时间后才减弱，二者不同步，D项错误。

8.（2018·

浙江超级全能生3月模拟）为探究影响光合速率的因素，将生长状况相同的玉米幼苗分别栽培于多个密闭钟罩内，置于25℃环境中，对幼苗进行不同处理，测量其光合速率（以CO2吸收量/μmol·

s－1表示）如下图。

A.C点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光强度

B.土壤含水量低限制了B点条件下玉米幼苗的CO2吸收量

C.H点条件下玉米叶肉细胞的CO2吸收速率为20μmol·

D.仅改变温度条件，A、E点的光合速率不可能相等

解析　分析题图可知，本实验研究的是光强度、土壤含水量和施肥对光合速率的影响。

C点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光强度和施肥；

土壤含水量低限制了B点条件下玉米幼苗的CO2吸收量；

H点条件下，整个玉米幼苗的CO2吸收速率为20μmol·

s－1，故叶肉细胞的CO2吸收速率大于20μmol·

s－1；

当温度较低时，限制光合速率的因素可能仅为温度，此时A、E点的光合速率可能相等。

9.将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如下图所示。

下列有关说法错误的是（　　）

A.图乙中的b点对应图甲中的B点

B.图甲中的F点对应图乙中的g点

C.到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高

D.经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加

解析　分析题图可知，图甲、乙两曲线各点对应情况是：

A点对应a点，凌晨0点，只有细胞呼吸，植物释放CO2；

B点对应b点，植物释放CO2减少的原因是夜间低温影响细胞呼吸强度；

C点对应d点，玻璃罩内的CO2浓度最高，此时植物既不吸收CO2也不释放CO2，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，植物在图乙c点（图甲C点）之前已经开始进行光合作用；

f点CO2吸收速率有所下降，原因是中午光照过强，导致气孔关闭；

F点对应h点，光合作用强度等于细胞呼吸强度，其后某时刻光合作用消失。

一昼夜后，玻璃罩内CO2浓度下降（G点低于A点），减少的CO2量＝植物白天光合作用吸收的CO2量－植物一昼夜细胞呼吸释放的CO2量，故植物体的有机物含量增加。

10.（加试）（2017·

浙江11月选考，26）在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在pH4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。

根据实验分析，下列叙述正确的是（　　）

A.实验中溶液的H＋均来自于水的裂解

B.黑暗条件下植物叶肉细胞的叶绿体可产生ATP

C.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H＋浓度较高

D.若使类囊体的脂双层对H＋的通透性增大，ATP生成量不变

解析　本实验是在黑暗条件下完成的，实验中溶液的H＋不仅仅来自于光下时水的裂解，也来自于缓冲液中，A错误；

黑暗条件下，植物叶肉细胞中的叶绿体不能产生ATP，B错误；

光照条件下，植物细胞叶绿体中类囊体的腔内发生水的光解产生H＋，使类囊体腔内的H＋浓