1、第第 9 讲讲 光合作用光合作用 1 （2019 广东百校联考）光合作用过程中产生的物质中，能进入线粒体并参与 有氧呼吸的是（ ） AC6H12O6 BATP CH DO2 解析 葡萄糖不能直接进入线粒体被分解，光合作用光反应过程中产生的H和 ATP 被叶绿体暗反应直接利用，不进入线粒体，故 A、B、C 均不正确。 答案 D 2 （2019 江西金太阳全国大联考）如图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克 斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是（ ） A两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉 B两实验均需要光的照射 C两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照 D两实验均可证明光合作用的产物有
2、氧气 解析 图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉 细胞中原有的淀粉，A 错误；恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所， 萨克斯实验的目的是探究光合作用除氧气之外的产物， 所以两实验均需要光的照 射，B 正确；恩格尔曼的实验中，照光与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨 克斯的实验中，经过暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照，C 错误；恩格 尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物， 萨克斯的实验可以证明淀粉是光合作 用的产物，D 错误。 答案 B 3将某植物置于密闭的容器中，测量其 CO2的吸收量与光照强度、温度等的关 系，结果如图所示。请据图判断下列说法，错误的是
3、（ ） AD 点时该植物只进行呼吸作用，且在 25 条件下呼吸速率更大 BA、B 两点 CO2吸收量相同，故两点光合作用合成有机物的量也相同 C分析图示可知，限制 A、B 两点光合速率的主要因素都是光照强度 D为了提高大棚内该植物的净光合速率，在阴雨天可以适当降低温度或提高光 强 解析 分析图示可知，D 点时光照强度为 0，该植物只进行呼吸作用，且在 25 条件下呼吸速率更大，A 正确；虽然 A、B 两点对应的 CO2吸收量（表观光合作 用量）相同，但 A 点所处条件下植物的呼吸速率小于 B 点所处条件下植物的呼 吸速率，所以与 B 点相比，A 点所处条件下，真正光合速率较小及合成的有机物 量
4、较小，B 错误；分析图示可知，限制 A、B 两点光合速率的主要因素都是光照 强度，C 正确；在连续阴雨天可适当降低大棚内的温度，降低呼吸作用强度，减 少有机物的消耗，提高净光合速率；同样也可以通过提高大棚内的光照强度来提 高光合作用强度、提高净光合速率，D 正确。 答案 B 4如图甲、乙分别为 A、B 两个同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验时得 到的结果，下列说法错误的是（ ） A两同学提取色素使用的试剂可能为无水乙醇 B与图甲相比，出现图乙所示色素带的原因是 SiO2加入过少 C色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同 Da、b 分别为胡萝卜素和叶黄素 解析 绿叶中的色素可
5、溶解在有机溶剂无水乙醇中，A 正确；实验中加入 SiO2 有助于充分研磨，从而使色素充分释放，而加入 CaCO3可防止研磨中色素（主 要是叶绿素）被破坏，与图甲相比，图乙色素带中叶绿素 a 和叶绿素 b 的色素带 偏窄，而胡萝卜素和叶黄素的色素带宽度基本没有发生变化，故原因可能是 CaCO3加入过少，B 错误；不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大的在 滤纸条上扩散得越快， 从而使色素在滤纸条上得到分离， C 正确： a 为胡萝卜素， b 为叶黄素，D 正确。 答案 B 5 （2018 洛阳一模）下列关于提高农作物产量的措施中，不合理的是（ ） A蔬菜大棚采用蓝紫色的薄膜，有利于提高农作物
6、光合效率 B施用农家肥有利于土壤微生物的代谢，可为农作物提供更多的 CO2 C维持蔬菜大棚中适当的昼夜温差，可减少有机物消耗，提高产量 D合理密植有利于提高农作物对光、水、肥等资源的利用率 解析 绿色植物对其他颜色的光也有吸收，蔬菜大棚采用蓝紫色的薄膜，不利于 提高农作物光合效率，A 错误；农家肥含有较多的有机物，施用农家肥有利于土 壤微生物的代谢，通过微生物的呼吸作用可为农作物提供更多的 CO2，B 正确； 适当的昼夜温差可以使晚上有机物消耗减少，C 正确；合理密植有利于提高农作 物对光、水、肥等资源的利用率，D 正确。 答案 A 6将某植物放在透明密闭容器内，给予不同的光照条件，不同时间内
7、测定密闭 容器中 CO2的含量（ppm）如表所示，下列说法错误的是（ ） 时间/s 条件 0 50 100 150 黑暗 340 347 354 361 遮光 75% 340 342 344 346 遮光 25% 340 332 324 316 全光照 340 336 332 328 A.该实验不同组别的温度和初始时 CO2含量必须相同 B本实验中适宜该植物生长的光照条件是遮光 25% C在遮光 75%的条件下，光照强度是限制该植物光合作用的主要因素 D100150 s 全光照条件下植物固定的 CO2量为 4 ppm 解析 由题干和表格信息可知，实验的自变量是光照强度，温度和初始 CO2含 量
8、均为无关变量，应控制相同，A 正确；分析表格数据，经过相同的时间，遮光 25%的条件下，容器内 CO2含量最低，说明本实验中适宜该植物生长的光照条件 是遮光 25%，B 正确；由表格数据可知，从黑暗条件，到遮光 75%，再到遮光 25%，光照强度逐渐增加，且三种条件下经过相同的时间，随光照强度的增加， 容器内 CO2含量逐渐降低， 说明光合作用逐渐增强， 因此在遮光 75%的条件下， 光照强度是限制该植物光合作用的主要因素，C 正确；100150 s 全光照条件下 植物积累的 CO2量为 4 ppm，D 错误。 答案 D 7 （2019 河南八市下学期第一次测评）在光合作用的探究历程中，人们利
9、用离 体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和H的产生过程，如图所示（e 为 负电子） 。下列分析正确的是（ ） A绿色植物对光能的吸收需要叶绿体色素和酶的共同作用 B过程发生在类囊体膜上并存在能量的转换 CNADPH 进入叶绿体基质并参与合成 C3的反应 D自养生物细胞的过程均发生在叶绿体中 解析 本题考查光合作用的过程，主要考查理解能力和获取信息的能力。绿色植 物对光能的吸收需要叶绿体色素的作用，不需要酶的作用，A 错误；过程发生 在类囊体膜上，电能转化为 NADPH 中活跃的化学能，B 正确；CO2和 C5结合 形成 C3的过程只需要酶的催化，不需要 NADPH，C 错误；光能自养生物可
10、能是 原核生物，也可能是真核生物，原核生物细胞中无叶绿体，D 错误。 答案 B 8 （2019 沈阳质检）某科研小组研究光照强度、CO2浓度和温度对植物光合速 率的影响，其实验条件及实验结果如图所示。请据图回答下列问题。 （1）写出光合作用过程化学反应式，其中糖类用（CH2O）表示 。 （2）CO2浓度大小直接影响光合作用生成 的速率，而光照强度直接影 响光合作用生成的 速率。 （3）据图分析，光照强度在 OA 区间，限制上述三组实验光合速率的环境因 素主要是 ；光照强度在 BC 区间，限制组实验光合速率的环境因素 一定有 。 （4）比较图中所示的温度数值，t1 t2（填大小关系） 。 解析
11、（1）光合作用过程化学反应式为 CO2H2O 光能 叶绿体（CH2O）O2，注意 要标明反应物、生成物、条件和方向。 （2）二氧化碳直接参与暗反应中 CO2的 固定，CO2固定可生成三碳化合物；光照强度直接影响光反应，光反应的产物有 O2、ATP、NADPH。 （3）据图可知，在 OA 区间限制三组实验光合速率的环 境因素主要是光照强度。组实验与组实验对照：光照强度和 CO2浓度是自 变量， 在相同光照强度条件下 CO2浓度 m1较 m2更有利于光合作用进行； 组实 验与组实验对照：温度和光照强度是自变量，在相同光照强度下，温度 t1 较 t2 更有利于光合作用进行；综合分析三组实验，在 BC
12、 区间限制组实验 光合速率的环境因素主要是光照强度和温度。 （4）由于酶具有作用的最适温度， 温度过高或过低都会影响酶活性，故 t1有可能大于 t2，也有可能小于 t2。 答案 （1）CO2H2O 光能 叶绿体（CH2O）O2 （2）C3 O2、ATP、NADPH（H） （3）光照强度 光照强度、温度 （4） 或 9 （2019 唐山期末）为探究环境因素对光合作用的影响，某小组进行了相关实 验。 取去除淀粉的某植物叶片打成大小相等的圆片，并将相同数量的叶圆片分别 放入 AD 四组烧杯中，在 25 环境中进行实验，实验内容与结果见下表。 组别 烧杯中液体成分 处理条件 检测结果 A 富含 CO2
13、的纯水 光照 B 富含 CO2的纯水 黑暗 C 富含 CO2的葡萄糖溶液 光照 D 富含 CO2的葡萄糖溶液 黑暗 注： “”表示检出淀粉， “”表示检出淀粉含量较高， “”表示未检出淀 粉 下列说法错误的是（ ） A去除植物叶片中淀粉的方法可以是不光照饥饿处理 B离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合成淀粉 C淀粉合成所需直接能源物质只能来自光反应阶段 D若仅将 D 组 CO2替换成 N2，可推测叶片中仍有淀粉 解析 根据 B 组的实验结果可知，欲去除植物叶片中的淀粉，可以在黑暗条件 下进行饥饿处理，A 正确；将 B 组和 D 组的实验结果作对比可知，两组实验的 自变量为葡萄糖的有无，因变量是淀粉含
14、量，离体叶肉细胞可直接利用葡萄糖合 成淀粉，B 正确；由 C 组和 D 组可知，光照条件下淀粉含量较高，但黑暗条件 下也有淀粉合成，说明淀粉合成所需直接能源物质不是只来自光反应阶段，还可 以来自细胞呼吸，C 错误；D 组为黑暗环境，若将 D 组 CO2替换成 N2，葡萄糖 仍可合成淀粉，因此推测叶片中仍有淀粉，D 正确。 答案 C 10研究发现，将新疆雪莲中的 sikRbcs2 基因导入烟草后获得的转基因烟草具 有较高的抗寒能力。为探究其机理，研究者以 25 、16 、10 、6 、4 的温度梯度处理非转基因烟草和转基因烟草，3 天后分别测定二者的光合速率 （图 1）和表观电子传递效率（图 2
15、） ，其中，表观电子传递效率是光合作用中光 能转化最大效率的一种度量方式，可以反映光合作用中光反应阶段的强度。下列 各项叙述错误的是（ ） A低温可能导致烟草叶片部分气孔关闭，进而降低了光合速率 B表观电子传递效率越高，说明光合作用产生的 NADPH 越多 C由图 1 和图 2 的数据变化趋势分析，低温只影响光合作用的暗反应阶段 D与非转基因烟草相比，低温处理对转基因烟草的表观电子传递效率影响较小 解析 根据题干信息可知，图 2 体现的是光反应强度随温度的变化，综合分析图 1 和图 2 可知，低温可影响烟草的光反应强度，且随处理温度的降低，转基因烟 草的表观电子传递效率降幅低于非转基因烟草的，
16、C 错误、D 正确；在光反应中 电子传递的结果是产生H（NADPH）和 ATP，B 正确；综合分析图 1 和图 2 可 知，低温可能影响光反应阶段（如影响色素对光能的吸收、传递和转换） ，也可 能影响酶的活性，还可能影响暗反应的原料（CO2）供应，即使叶片气孔关闭， A 正确。 答案 C 11 （2019 广东惠州模拟） （1）图 1、图 2 分别代表烟草和玉米叶片利用 CO2的 两条途径。请回答下列问题。 图中过程 a 称为 ；玉米的光合叶片用碘蒸气处理， （填“叶 肉”或“维管束鞘”）细胞出现深蓝色（不考虑有机物的转移） 。 以对 CO2的利用情况来看， （填“玉米”或“烟草”）更适于在高
17、 温、干旱等环境中生活。 （2）探究不同氮素水平对青花菜叶片光合作用的影响，实验结果如表所示。分 析表格数据回答下列问题： 氮素水平/ （mmol L 1） 叶绿素含量/ （gcm 2） 净光合速率/ （molm 2 s 1） 气孔导度/ （mmol m 2 s 1） 胞间 CO2浓 度/ （LL 1） 5（低氮） 86 19.4 0.68 308 10（中氮） 99 20.7 0.84 304 15（偏高） 103 21.4 0.85 301 20（高氮） 103 22.0 0.84 295 随着氮素水平的升高， 叶片净光合速率逐渐 （填“增大”或“减小”） ， 气孔导度 （填“限制”或“不
18、限制” ）青花菜叶片净光合速率的变化。 光合作用过程中，叶绿素主要吸收 光，光合色素吸收的光能一部分用 于将水分解为 ，还有一部分转移到 中。 为了使实验数据更可靠，在控制好无关变量的基础上，应针对每个氮素水平设 置 。 解析 （1）图 1 是烟草叶肉细胞中进行的生理过程，过程 a 是 CO2的固定， 过程 b 是 C3的还原；图 2 是玉米叶片中进行的生理过程，维管束鞘细胞内进行 暗反应生成淀粉，玉米的光合叶片用碘蒸气处理后维管束鞘细胞出现深蓝色。 相比烟草，玉米可利用浓度较低的 CO2，因此玉米更适于在高温、干旱等环境下 生活。 （2）据表中数据可知，随着氮素水平的升高，青花菜叶片的净光合
19、速率 逐渐增大，而气孔导度在中氮、偏高、高氮三种情况下基本相同，故随着氮素水 平的升高，气孔导度不限制青花菜叶片净光合速率的变化。叶绿素主要吸收红 光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。光反应阶段，光合色素吸收的光能一 部分用于水的光解，将水分解为氧气和H，还有一部分用于合成 ATP。为使 实验数据更可靠，应针对每个氮素水平条件设置至少三个重复实验。 答案 （1）CO2的固定 维管束鞘 玉米 （2）增大 不限制 红光 和蓝紫 H和氧气（O2） ATP 重复实验 12 （科学探究） （2019 广东湛江模拟）补光是指在自然光照条件下额外补充不 同波长的光。为了探究补光对植物光合作用速率的影响，研
20、究小组在温度适宜的 玻璃温室中，分别用三种强度相同的单色光对某植物进行补光实验， 补光时间 为上午 7：0010：00。结果如图所示。 （1）补光实验时，采用适宜温度的原因是_。 （2）该实验证明，自然光照下补充 nm 的光可以提高光合作用速率。 （3）10：00 时光照突然停止，此时光合作用速率是否为 0？ ；原因是 _。 （4）现有沉置于清水底部的 30 片新鲜小圆叶片、饱和的碳酸氢钠溶液，其他材 料器具自选， 欲探究不同浓度的 CO2对光合作用强度的影响， 请写出实验思路： _。 解析 （1）根据题意知，实验中温度是无关变量，为了在不同时间、不同波长 的补光实验时对植物光合速率不造成影响
21、， 所以要采用适宜且相同的温度进行实 验。 （2）对比曲线分析，与自然光照下比较，补充 450、680 nm 的光可以提高光合 作用速率，若采用 580 nm 的光进行补光实验，植物光合速率反而更低。 （3） 若 10： 00 时光照突然停止， 由于此时刻叶绿体内还有一定量的 ATP 和H， 所以叶绿体内暗反应还可以继续进行，此时光合作用合成有机物的速率不为 0。 （4）欲探究不同浓度的 CO2对光合作用强度的影响，则首先应配制不同浓度的 碳酸氢钠溶液，用以提供不同浓度的 CO2，再选用相同数量的叶圆片放入不同浓 度的碳酸氢钠溶液，给予相同强度的光照，观察记录相同时间内叶圆片上浮的数 量。 答案 （1）避免由于温度不适影响植物光合作用速率 （2）450、680 （3）否 光照停止，叶绿体依然积累有 ATP 和H，暗反应继 续进行 （4）配制不同浓度的碳酸氢钠溶液，分别加入等量的小圆叶片，给予 相同的光照，一段时间后观察、记录小圆叶片上浮的数量
