光合作用专题训练6套.docx

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光合作用专题训练6套

光合作用专题训练6套

（A卷　光合作用过程）

一、选择题

1．（2015·安徽）右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（　　）

A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能

B．CO2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在相关酶的催化作用下，可再形成C5

D．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高

解析　根据图示可知：

CO2＋C5―→2C3是二氧化碳的固定，ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A项错误；CO2＋C5―→2C3是二氧化碳的固定，[H]不参与CO2的固定反应，B项错误；被还原的C3在有关酶的催化作用下，可以再形成C5，称为卡尔文循环，C项正确；光照强度由强变弱时，在短时间内，造成[H]和ATP减少，C5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C5的含量会下降，D项错误。

答案　C

2．（2014·新课标全国Ⅰ）正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是（　　）

A．O2的产生停止B．CO2的固定加快

C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降

解析　用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A项会发生；光反应停止，[H]和ATP的产生停止，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢，B项不会发生；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP比值下降，C项会发生；光反应停止，NADPH（[H]）的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D项会发生。

答案　B

3．（2013·新课标全国Ⅱ）关于叶绿素的叙述，错误的是（　　）

A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素

B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用

C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同

D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光

解析　叶绿素中心元素是镁离子，A项正确；色素的作用是吸收、传递、转化光能，进行光合作用，B项正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，C项正确；植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D项错误。

答案　D

4．Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：

在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。

预测实验结果是（　　）

A．光照时间越长，固定产生的三碳化合物越多

B．在一定时间内光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多

C．无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体膜上

D．只要给予光照，放射性就会出现在NADPH中

解析　本题利用放射性同位素标记考查光合作用过程。

光合作用的暗反应过程中固定产生的三碳化合物会被还原。

放射性物质应分布在叶绿体的基质中。

NADPH是光反应阶段产生的，而二氧化碳是用于暗反应阶段的。

答案　B

5．下列对叶绿体和线粒体结构和功能的叙述正确的是（　　）

A．叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6过程，线粒体中可发生C6H12O6→C3→CO2过程

B．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

C．光能转变成化学能发生在叶绿体中，化学能转变成光能发生在线粒体中

D．都具有较大膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行

解析　A项错误：

有氧呼吸时，C6H12O6→C3H4O3发生在细胞质基质中；B项错误：

有氧呼吸三个阶段都产生ATP，生成水的过程消耗[H]；C项错误：

线粒体是完成有氧呼吸的主要场所，将葡萄糖等有机物中的化学能释放出来，合成ATP。

线粒体不能把化学能转变成光能；D项正确：

叶绿体通过类囊体重叠扩大膜面积，线粒体通过内膜向内折叠扩大膜面积。

答案　D

6．下图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的生化反应。

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．图甲、乙中的两种生物膜分别存在于叶绿体和线粒体中

B．图乙中的[H]主要来自于葡萄糖的分解

C．甲、乙两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP

D．影响甲、乙两种膜上生化反应的主要环境因素分别是光照和温度

解析　呼吸作用中的[H]主要来自有氧呼吸的第二阶段。

答案　B

7．如图表示植物体内的某些代谢过程，据图判断，下列叙述不正确的是（　　）

A．X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸

B．①④过程可以产生还原性氢，②过程需要消耗还原性氢

C．①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中

D．①②③④四个过程可以在同一个细胞中进行

解析　③代表CO2的固定，②代表三碳化合物的还原，都发生于叶绿体基质，X物质代表三碳化合物；①代表有氧呼吸第一阶段，发生于细胞质基质；④代表有氧呼吸第二、三阶段，发生于线粒体，Y物质代表丙酮酸。

三碳化合物的还原要消耗还原态氢，有氧呼吸第一、二阶段会产生还原态氢。

叶肉细胞可同时进行光合作用和有氧呼吸。

答案　C

8．（2015·福建）在光合作用下，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5（即RuBP）→2C3。

为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。

下列分析错误的是（　　）

A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质

B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行

C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法

D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高

解析　由题意可知，RuBP羧化酶催化的反应为CO2的固定，发生在暗反应阶段，其反应场所是叶绿体基质，A项正确；光合作用的暗反应在有光、无光条件下都可以进行，B项错误；从菠菜叶中提取该酶后，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度，说明该过程运用了同位素标记法，C项正确；RuBP羧化酶活性越高，其催化CO2的固定产生的C3就会越多，D项正确。

答案　B

9.如图为叶绿体亚显微结构模式图，关于其结构与功能的不正确叙述是（　　）

A．①和②均为选择透过性膜

B．光反应的产物有O2、还原氢和ATP等

C．③上的反应需要光，不需要酶，④中的反应不需要光，需要多种酶

D．光能转变为活跃的化学能在③上进行；活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成

解析　①和②分别表示叶绿体的外膜和内膜，生物膜都具有选择透过性，A项正确；光反应的产物有O2、还原氢和ATP等，B项正确；③表示叶绿体的类囊体，是光反应的场所，③上的反应需要光，也需要酶，④表示叶绿体基质，是暗反应的场所，④中反应不需要光，需要多种酶，C项错误；光能转变为活跃的化学能在③上进行，活跃的化学能转变为稳定的化学能在④中完成，D项正确。

答案　C

10．炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞（　　）

A．三碳化合物含量上升

B．光反应产物不能满足暗反应的需求

C．有机物积累速率明显下降

D．叶绿体基质中ADP含量增加

解析　炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞中二氧化碳的浓度减小，这时二氧化碳的固定减弱，三碳化合物含量下降；这时光反应正常进行，ATP和[H]的量没有变，光反应产物相对过剩，ATP的利用减少，叶绿体基质中ADP含量减少。

答案　C

11．科学家提取植物细胞中的叶绿体，用差速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验（如表所示），用来研究光合作用过程，下列选项中各试管得到的产物情况正确的是（　　）

试管

叶绿体结构

光照

C18O2

ATP、NADPH

五碳化合物

甲

类囊体

＋

＋

－

－

乙

基质

－

＋

＋

＋

丙

基质

＋

＋

－

＋

丁

基质和类囊体

＋

＋

－

＋

（注：

表中的“＋”表示“添加”，“－”表示“不添加”）

A．甲试管可得到18O2

B．乙试管可得到三碳化合物

C．丙试管可得到葡萄糖和淀粉

D．丁试管可得到乳糖

解析　光合作用产生的O2来源于水的光解，甲试管中没有H18O2，所以没有18O2；乙试管中有C18O2和五碳化合物，可得到三碳化合物；丙试管不含ATP、NADPH，所以得不到葡萄糖和淀粉；乳糖是动物细胞内合成的二糖。

答案　B

12.如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，a、b、c分别表示不同的代谢过程。

以下表述正确的是（　　）

A．水参与c中第二阶段的反应

B．b在叶绿体类囊体薄膜上进行

C．a中产生的O2参与c的第二阶段

D．X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜

解析　由图中关系可知，a是光反应，b是暗反应，c是有氧呼吸。

暗反应（b）在叶绿体基质中进行，故B项错误；水参与有氧呼吸（c）的第二阶段，O2参与有氧呼吸（c）的第三阶段，故A项正确、C项错误；X代表ATP，ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上通过光反应产生的，然后从叶绿体的类囊体薄膜移向叶绿体基质参与暗反应，故D项错误。

答案　A

二、非选择题

13．下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。

根据图回答：

（1）图1中A表示的物质是________，它由________产生，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___________________________________________________。

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减少，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍在进行，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。

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和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

14．（2015·江西4月联考）光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2/CO2值异常情况下发生的一个生理过程，该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成（如下图所示），是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应。

光呼吸过程中O2被消耗，并且会生成CO2。

光呼吸损耗能量大约抵消了30%的光合作用储备能量，因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。

但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用。

（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了________为原料，但光合作用在________反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生________。

（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O2反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO2反应，你推测O2/CO2值________（填“高”或“低”）时利于光呼吸而不利于光合作用。

（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于：

干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，________供应减少。

此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的________，而光呼吸产生的________又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。

解析　

（1）在光合作用的暗反应阶段进行CO2的固定和C3的还原，在此过程中完成五碳化合物的再生。

分析图解可以看出，暗反应中利用的原料是五碳化合物，在光呼吸过程中，五碳化合物在氧气的参与下分解成三碳化合物和二碳化合物，二碳化合物在线粒体中分解成CO2。

（2）根据图示可以推测，在O2/CO2值高时，利于光呼吸而不利于光合作用。

（3）在干旱天气和过强光照下，由于温度很高，蒸腾作用很强，导致气孔大量关闭，引起CO2供应不足。

光呼吸可以消耗光反应的产物[H]和ATP，又可在线粒体内将二碳化合物分解生成CO2，作为光合作用暗反应阶段的原料。

答案　

（1）五碳化合物（C—C—C—C—C或C5）　暗　CO2

（2）高

（3）CO2　[H]和ATP　CO2

15．下图表示某绿色植物部分生理过程，该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态，晚上开放。

请据图回答问题。

（1）图中a、b表示的两个生理过程和C物质产生的场所是________________________________________________________________________。

（2）在叶绿体中，ADP的转移途径是__________________________。

（3）植物夜晚能吸收CO2，却不能合成（CH2O），其原因是________________________________________________________________________。

白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由图中________过程产生（填数字）。

（4）图中H元素从C物质到③产生的H2O的转移途径是________________（用字母和箭头表示）。

（5）与乳酸菌的发酵相比，图中植物呼吸过程中特有的步骤是________（填数字），这些过程发生的部位在________（填细胞器）。

（6）在一定浓度的CO2和适当的温度（25℃）条件下，测定该植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。

项目

光合速率与

呼吸速率相

等时光照强

度/klx

光饱和

时光照

强度/klx

光饱和时CO2

吸收量（mg/

100cm2叶·h）

黑暗条件下CO2

释放量（mg/

100叶·h）cm2

小麦

3

9

32

8

当光照强度为3klx时，小麦固定的CO2的量为________（mgCO2/100cm2叶·h），当光照强度为9klx时，小麦固定的CO2的量为________（mgCO2/100cm2叶·h）。

解析　

（1）图中a为暗反应中二氧化碳的固定，b为三碳化合物的还原，两个过程均发生在叶绿体基质中；C物质是光反应过程的产物，其产生场所是叶绿体类囊体薄膜。

（2）叶绿体中的ADP在叶绿体基质中生成，在类囊体薄膜上参与生成ATP。

（5）乳酸菌只能进行无氧呼吸，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段反应是一样的。

（6）当光照强度为3klx时，光合作用速率等于细胞呼吸速率，细胞呼吸速率为8mgCO2/100cm2叶·小时，故该植物固定的CO2的量为8mgCO2/100cm2叶·小时；当光照强度为9klx时，该植物光合作用强度达到最大，净光合作用速率为32mgCO2/100cm2叶·小时，此时该植物固定的CO2的量为32＋8＝40mgCO2/100cm2叶·小时。

答案　

（1）叶绿体基质、叶绿体类囊体薄膜上（类囊体）

（2）从叶绿体基质中转移到叶绿体类囊体上

（3）没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP　②

（4）C→D→E→G→H2O

（5）②③　线粒体　（6）8　40

（B卷　光合作用曲线）

一、选择题

1．（2012·山东）夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．甲植株在a点开始进行光合作用

B．乙植株在e点有机物积累量最多

C．曲线b－c段和d－e段下降的原因相同

D．两曲线b－d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭

解析　本题主要考查影响光合作用的因素以及对曲线图的分析能力。

图中光合作用开始的点在a点之前，a点时光合作用等于呼吸作用，故A项错误；只要光合作用大于呼吸作用，有机物就一直在积累，图中6－18时有机物一直在积累，所以18时植物体内有机物积累量最大，故B项错误；曲线b－c段下降的原因是由于光照太强，叶片气孔关闭，叶片吸收的二氧化碳减少造成的；d－e段下降的原因是光照强度的减弱，故C项错误；乙植株出现b－d段的原因是气孔关闭，但是甲植株没有出现该现象，说明甲植株没有出现气孔关闭的现象，故D项对。

答案　D

2．农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图所示的曲线。

据此得出的结论合理的是（　　）

A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度

B．阴影部分表示5－35℃时蔬菜的净光合速率小于零

C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高

D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25－30℃

解析　由题图可看出，光合作用酶的最适温度范围为25－30℃，呼吸作用酶的最适温度高于35℃，A项错误；5－35℃时，光合作用强度大于呼吸作用强度，净光合速率大于零，B项错误；从图中无法判断光照强度对蔬菜新品种产量的影响，C项错误；25－30℃时，光合作用强度与呼吸作用强度的差值最大，即净光合速率最大，最适宜蔬菜生长，D项正确。

答案　D

3．（2013·重庆）下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，正确的是（　　）

A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多

B．t2→t3，暗反应（碳反应）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后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低

解析　水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质，A项错误；t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3→t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应，C项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。

答案　D

4．（2014·四川）将桑树和大豆分别单独种植（单作）或两种隔行种植（间作），测得两种植物的光合速率如下图所示（注：

光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度）。

据图分析，下列叙述正确的是（　　）

A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响

B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大

C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率

D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作

解析　A项，由图曲线分析可知，桑树间作时比单作时呼吸强度增大，大豆间作时比单作时呼吸强度减小，均受到影响，故A项错误。

B项，间作时，桑树光饱和点增大，大豆光饱和点减小，故B项错误。

C项，在某一光照强度范围内，间作也提高了大豆的光合速率，故C项错误。

D项，从大豆曲线图中可看到光合速率大于零表示有有机物的积累，其光补偿点单作大于间作，D项正确。

答案　D

5．某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率，绘制了如图所示的四幅图，哪幅图中“a”点不能表示光合作用速率与呼吸作用速率相等（　　）

解析　A图中的a点表示光合作用速率和呼吸作用速率相等；B图中的上升支代表呼吸作用速率大于光合作用速率，导致温室内空气中CO2浓度上升，下降支表示呼吸作用速率小于光合作用速率，导致温室内空气中CO2浓度下降，a点（拐点）表示呼吸作用速率等于光合作用速率；C图中光照下CO2的吸收量代表净光合速率，黑暗下CO2的释放量代表呼吸作用速率，故a点表示呼吸作用速率等于净光合作用速率；D图中的曲线代表净光合速率，a点时CO2的吸收量为0，即净光合速率为0，表示此时呼吸作用速率等于光合作用速率。

答案　C

6．某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃。

如图为该植物处于25℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。

下列叙述正确的是（　　）

A．a点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响

B．b点时植物才开始进行光合作用

C．若将温度从25℃提高到30℃时，a点上移，d点下移

D．c点时该植物的O2产生量为V1＋V2

解析　据图分析，a点时叶肉细胞进行呼吸作用，但不进行光合作用，细胞呼吸受多种因素的影响，不是只受温度的影响；b点时植物光合作用产生的O2量等于呼吸作用吸收的O2量，在此之前植物就开始光合作用；若将温度从25℃提高到30℃，光合作用减弱，产生的O2量减少，但呼吸作用增强，吸收的O2量增加，故a、d点均上移；c点时该植物的O2产生量为V1＋V2。

答案　D

7.某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。

如图为该植物在恒温30℃时，光合速率与光照强度的关系，下列对此描述不准确的是（　　）

A．B点时，植物光合作用吸收CO2的量等于A点时CO2的释放量

B．B点时，叶肉细胞中产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体

C．若将温度调节到25℃，则A点应向上移动

D．若将温度调节到25℃，则B点应向左移动

解析　题图是在恒温30℃下测量的结果，此时该植物的呼吸作用强度恒定。

B点代表该光照强度下，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用释放CO2的量，故A项正确；B点时叶肉细胞内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，故B项错误；该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，当温度从30℃调整到25℃时，呼吸作用强度减弱，光合作用强度增强，因而A点上移、B点左移，故C、D项正确。

答案　B

8．将某种植物置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在5℃、15℃、25℃和35℃条件下，改变光照强度，测定CO2的吸收速率，得到图1所示的结果。

处理图1中有关数据得到图2、图3。

下列叙述不正确的是（　　）

A．图1中的自变量是温度和光照强度

B．当光照强度大于7时，25℃与15℃条件下植物的有机物的合成速率相同

C．图2表示在5－35℃条件下该植物光饱和点的变化

D．图3表示在5－35℃条件下该植物呼吸速率的变化

解析　题图中CO2的吸收速率指的是净光合速率，有机物的合成速率应该是净光合速率加上呼吸速率。

当光照强度大于7时，25℃与15℃条件下植物的净光合速率相等，但由于呼吸速率不同，故有机物的合成速率也不相同。

答案　B

二、非选择题

9．如图是对某植物进行光合作用研究的实验结果。

图中a、b、c代表温度，且a>b>c；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表CO2浓度，且Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ。

请回答：

（1）本实验的目的是________________________________________。

（2）上图中曲线反映了该植物的________（填“总光合作用”或“净光合作用”）。

判断的理由是____________________