1、第第 2 课时课时 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用 知识点 1 光合作用的原理 1.(2021 河北承德期末)下列关于高等绿色植物的叙述，错误的是( ) A.植物光合作用释放的 O2是在叶绿体类囊体薄膜上产生的 B.缺 Mg 导致叶绿素的含量减少，叶片吸收和转化的光能减少 C.植物幼茎的绿色部分能进行光合作用制造糖类等有机物 D.植物叶肉细胞在白天只进行光合作用，在夜晚只进行细胞呼吸 答案 D 解析 光合作用过程中 O2在叶绿体类囊体薄膜上产生， 发生在光反应阶段， A 正 确；Mg 是叶绿素的重要组成元素，缺 Mg 导致叶绿素含量下降，叶片吸收和转 化的光能减少，B 正确；植物幼茎
2、的绿色部分含叶绿体，能进行光合作用制造糖 类等有机物，C 正确；植物叶肉细胞中含有叶绿体，白天既能进行光合作用又能 进行呼吸作用，夜晚只进行呼吸作用，D 错误。 2.(2021 河北沧州期末)如图是生活在适宜环境中的某植物光合作用部分过程图解， 其中 A、B、C、D 表示四种化合物，a、b 表示两个生理过程，相关叙述错误的是 ( ) A.该过程发生的场所为叶绿体基质 B.C 物质可以作为 b 过程的还原剂 C.无光条件利于此过程的进行 D.光反应产生的 ATP 用于图中反应 答案 C 解析 图示表示光合作用的暗反应阶段，无光不能进行光反应，不能为图中暗反 应提供 ATP 和 NADPH，不利于
3、此过程的进行，C 错误。 3.(2021 新疆兵团二中高一期末)如图是绿色植物光合作用过程示意图。下列与此 图相关的说法错误的是( ) A.如果 A 代表某结构，则 A 为类囊体 B.形成 C、D 的过程发生在叶绿体基质中 C.突然降低环境中 CO2浓度，B 的产生速率下降 D.C3中不仅有来自 CO2中的碳，也有来自 CO2中的氧 答案 B 解析 结构 A 上发生的是光合作用的光反应阶段， 结构 A 表示的是类囊体， A 正 确；光反应类囊体上的色素吸收的光能一部分被用来进行水的光解形成氧气和 NADPH，一部分用来形成 ATP，形成 C、D 的过程发生在类囊体上，B 错误；突 然降低环境中
4、的二氧化碳浓度，暗反应减弱，光反应也随之减弱，所以氧气的产 生速率会下降，C 正确；二氧化碳中的碳和氧均参与了三碳化合物的合成，所以 C3中不仅有来自 CO2中的碳，也有来自 CO2中的氧，D 正确。 4.(2021 漯河四高开学考试)用 14C 标记的14CO2 供小球藻进行光合作用， 然后追踪 检测其放射性。表示 14C 转移途径最恰当的是( ) A.14CO2叶绿素(14CH2O) B.14CO214C314C5(14CH2O) C.14CO214C5(14CH2O) D.14CO214C3(14CH2O)14C5 答案 D 解析 二氧化碳参加光合作用的暗反应，被 C5固定生成 C3，C
5、3与光反应提供的 NADPH 和 ATP 反应，生成(CH2O)和 C5，D 正确。 知识点 2 光合作用原理的应用 5.(2021 广州市期末)将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用 与呼吸作用的影响，实验以 CO2的吸收量与释放量(单位：mg/h)为指标。实验结 果如下表所示。下列对表中数据分析不正确的是( ) 温度/ 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 收 CO2 黑暗中释 放 CO2 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 A.昼夜不停地光照，温度在 35 时该
6、植物能生长 B.昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是 25 C.实验中不同温度条件下光照强度应该随之相应改变 D.每天光照、黑暗各进行 12 小时，温度 20 时，该植物积累的有机物最多 答案 C 解析 表中“光照下吸收 CO2(mg/h)”代表的是净光合作用速率，“黑暗中释放 CO2(mg/h)”代表的是呼吸作用速率。由表可知，在昼夜不停地光照条件下，只要 净光合作用速率大于0， 植物就可以正常生长， 所以在35 时该植物能正常生长， A 正确；净光合作用速率越大，植物生长越快，故昼夜不停地光照，在 25 时该 植物生长得最快，B 正确；根据题干“探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼 吸
7、的影响”，故实验中不同温度条件下光照强度应该保持不变，C 错误；有机物 积累量光照下积累的有机物量黑暗下消耗的有机物量，故每天光照 12 小时， 黑暗 12 小时，在 20 时该植物的有机物积累量最多，D 正确。 6.(2020 湖北荆州中学期末)如图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为 a、 b、 c、 d 时，单位时间内 CO2释放量和 O2产生总量的变化，乙表示水稻叶肉细胞在相同 条件下 CO2吸收量与光照强度的关系。下列有关说法正确的是( ) A.光照强度为 a 时，叶绿体中 C3的含量是 C5的两倍 B.乙中限制 g 点 CO2吸收量的主要因素是光照强度 C.甲中的 b 光照强度应小
8、于乙中 f 点对应的光照强度 D.适当提高 CO2浓度后再测定，乙中的 f 点将向右移动 答案 C 解析 a 光照条件下，细胞释放二氧化碳，不产生氧气，此时细胞只进行呼吸作 用，叶绿体中 C3的含量与 C5不存在两倍的关系，A 错误；g 点时光合作用强度 已达到最大值， g 点及其以后限制光合作用强度的因素不再是光照强度， B 错误； b 光照条件下释放的二氧化碳与氧气的产生总量相等，说明光合作用小于呼吸作 用，乙中 ef 段(不包括 f 点)表示光合作用小于呼吸作用，C 正确；f 点是光的补偿 点，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等，适当提高 CO2浓度，光合作用强度 增强，故 f 点将向左
9、移动，D 错误。 7.(2021 许昌高中高一月考)如图为某植物处于 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.c 点为该植物的光饱和点 C.d 点的呼吸速率大于 b 点 D.b 点时该植物光合作用的 O2产生量为 N1 答案 D 解析 a 点时的光照强度为 0， 叶肉细胞只进行呼吸作用， 但影响呼吸作用的因素 有很多，不只是受温度的影响，A 错误；c 点时对应的光合作用无法确定是否达 到最大，因此 c 点不一定为该植物的光饱和点，B 错误；光照强度的大小不影响 植物呼吸速率，则 a、b、d 三点的呼吸速率是相同
10、的，C 错误；b 点时该植物的 光合速率和呼吸速率相等，而呼吸作用的 O2消耗量为 N1，故此时植物光合作用 的 O2产生量为 N1，D 正确。 8.(2021 石嘴山市期末)下列关于硝化细菌的叙述，错误的是( ) A.将二氧化碳和水合成糖类化合物所需能量为光能 B.将二氧化碳和水合成糖类化合物所需能量为化学能 C.硝化细菌细胞中含有将二氧化碳和水合成有机物的一系列酶 D.硝化细菌和绿色植物一样都是自养型生物 答案 A 解析 硝化细菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，硝化 细菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类， 这些糖类可供硝化细菌维持自身的生
11、命活动，所以硝化细菌也属于自养生物，A 错误，B、D 正确；硝化细菌能够将二氧化碳和水合成为糖类，所以硝化细菌细 胞中含有将二氧化碳和水合成有机物的一系列酶，C 正确。 9.(2021 天津一中期末)以测定的 CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色 植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是( ) A.光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与 30 时相等 B.光照相同时间，在 20 条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于 25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 答案 A 解析 在光照相
12、同时间的条件下，35 时 CO2的消耗量为 6.5 (mg/h)，而 30 时 也是 6.5 (mg/h)，故 35 时光合作用制造的有机物的量与 30 时相等，A 正确； 光照相同时间，植物积累的有机物的量最多应为 25 ，B 错误；在 30 和 35 时该植物光合作用制造的有机物量相等， 故不可能在温度高于 25 时光合作用制 造的有机物的量开始减少，C 错误；两曲线的交点为净光合作用积累或增加的有 机物量与呼吸作用消耗的有机物量相同，D 错误。 10.(2021 黑龙江哈尔滨三中期末)将状况相同的某种绿叶分成四等组， 在不同温度 下分别暗处理 1 h，再光照 1 h(光强相同)，测其重量
13、变化，得到如下表的数据。 据此不能得出的结论是( ) 组别 一 二 三 四 温度/ 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg 1 2 3 1 光照后与暗处理前重量变化/mg 3 3 3 1 A.27 下该绿叶在整个实验期间积累的有机物是 4 mg B.四个温度中，该植物呼吸作用的最适温度是 29 C.30下该绿叶每小时经光合作用合成有机物的总量是 3 mg D.四个温度中，该植物光合作用的最适温度是 29 答案 A 解析 光照后与暗处理前重量变化可表示实验期间积累的有机物， 故 27 时该绿 叶在整个实验期间积累的有机物是 3 mg，A 错误；表格中暗处理后的重量变化指 的是1 h呼吸消
14、耗的有机物， 表中数据显示29 消耗有机物最多， 故四个温度中， 该植物呼吸作用的最适温度约是 29 ，B 正确；由题意可知，30 下该绿叶每 小时经光合作用合成有机物的总量是 1123 mg， C 正确； 由表中数据可知， 29 时植物呼吸速率最快，光合速率光照后与暗处理前重量变化2暗处理 后重量变化，经过计算可知，29 时光合速率最快，故四个温度中，植物光合作 用的最适温度是 29 ，D 正确。 11.(2020 洛阳一中期末)甲图表示光合作用部分过程的图解， 乙图表示改变光照后， 与光合作用有关的五碳化合物(C5)和三碳化合物(C3)在细胞内的变化曲线。 据图回 答问题： (1)图中 A
15、 表示的物质是_，它是由_产生的，其作用主要是 _。 (2)图中 ATP 形成所需的能量最终来自于_。 若用同位素标记 14CO2， 则14C 最终进入的物质是_。 (3)图中曲线 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)NADPH 水在光下分解 用于 C3的还原和提供能量 (2)太阳光能 (CH2O) (3)C3 无光时，C3还原受阻，C3合成仍在进行 (4)C5 无光时，C5与 CO2结合形成 C3，且 C3不能被还原为 C5 解析 分析甲图可以看出， 过程为 C3的还原， 它需
16、要 ATP 和 NADPH， NADPH 是水在光下分解产生的。CO2首先被 C5固定生成 C3，然后被还原生成葡萄糖等 有机物。根据图乙，黑暗条件下光反应停止，产生的 NADPH 和 ATP 迅速减少， 使 C3的还原受阻，而此时 CO2仍在不断地被 C5固定形成 C3而使 C3的含量迅速 上升，可见 a 应是 C3含量的变化曲线，那么 b 则是 C5含量的变化曲线。 12.(2021 湖南长沙市期末)生产实践中发现， 普遍栽培的绿叶辣椒对强光耐受能力 弱。为培育耐强光的辣椒品种，研究人员探究不同光照强度对绿叶辣椒和紫叶辣 椒光合作用的影响，通过实验测得辣椒叶片中相关色素含量及辣椒植株的净光
17、合 速率，结果如图所示。 (1)适宜光照下，绿叶辣椒叶绿体_(场所)上的_吸收光能进行光合 作用，而强光条件会破坏叶绿体相关结构导致光合作用受抑制。 (2)B 点时绿叶辣椒叶肉细胞进行光合作用所需二氧化碳来源场所可以是( ) A.外界空气 B.细胞核 C.细胞质基质 D.线粒体 (3)紫叶辣椒在 B 点产生的物质相对含量一定多于 A 点的有( ) A.NADPH B.ATP C.氧气 D.丙酮酸 (4)由左图可知， 绿叶辣椒和紫叶辣椒光补偿点(实际光合速率等于呼吸速率时的光 照强度，即图中的 A、B 点)不同的原因在于_(填“花青素”或“光合色 素”)含量的差异，推测其_(填“能”或“不能”)
18、吸收一部分光能，造成 紫叶辣椒光补偿点_(填“高”或“低”)。 (5) 根 据 实 验 结 果 分 析 ， 紫 叶 辣 椒 能 适 应 强 光 条 件 ， 原 因 可 能 是 _ _。 答案 (1)类囊体薄膜 光合色素 (2)AD (3)ABC (4)花青素 能 高 (5)紫 叶辣椒叶片花青素含量较高，能够吸收部分光能，防止叶绿体在强光下被破坏 解析 (1)适宜光照下，绿叶辣椒叶绿体类囊体薄膜上的光合色素吸收光能进行光 合作用，而强光条件会破坏叶绿体相关结构导致光合作用受抑制。(2)B 点时绿叶 辣椒植株的光合作用强度大于呼吸作用强度，叶肉细胞中光合作用强度也大于呼 吸作用强度，因此叶肉细胞进
19、行光合作用有利用细胞外的 CO2和自身呼吸产生的 二氧化碳，即所需二氧化碳来源场所可以是外界空气、线粒体。此时在细胞质基 质中不会发生无氧呼吸产生二氧化碳的过程， 故选 A、 D。 (3)根据实验结果分析， B 点比 A 点的光照强度大，光反应强，故紫叶辣椒在 B 点产生的物质相对含量一 定多于 A 点的有光合作用过程中光反应产生的 NADPH、 ATP、 氧气， 故选 A、 B、 C。(4)由左图可知，绿叶辣椒的光合色素的含量和紫叶辣椒相同，但花青素的含 量比紫叶辣椒少， 故绿叶辣椒和紫叶辣椒光补偿点(实际光合速率等于呼吸速率时 的光照强度，即图中的 A、B 点)不同的原因在于花青素含量的差异；推测其能吸 收一部分光能，造成紫叶辣椒光补偿点高。(5)根据实验结果分析，紫叶辣椒能适 应强光条件，推测其原因可能是紫叶辣椒叶片花青素含量较高，能够吸收部分光 能，防止叶绿体在强光下被破坏。
