2021届课标版高考生物一轮复习课时作业：9 光合作用

课时作业(九)光合作用

[基础练]

1．关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，错误的是()

A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素

B．叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同

C．研钵中需加入二氧化硅、醋酸钙、无水乙醇和绿叶

D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠

C[叶绿体色素不溶于水，而溶于有机溶剂，所以可以用无水乙醇或丙酮等有机溶剂提取色素；叶绿体中的不同色素在层析液中的溶解度不同，从而可以分离色素；研磨时需加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇和绿叶，不能加入醋酸钙；滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠，影响实验结果。]

2．(2019·福建福州检测)如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断下列说法错误的是()

A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光

B．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度

C．由550 nm波长的光转为670 nm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420～470 nm波长的光的利用量显著减少

C[类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光；据图可知，用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度；由550 nm波长的光转为670 nm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；叶绿素b主要吸收420～470 nm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。] 3．(2018·山西太原期末)下列关于植物光合作用的叙述，正确的是()

A．暗反应在细胞质基质中进行

B．光合作用产生的葡萄糖中的碳和氧都来自二氧化碳

C．光反应产生的ATP可以用于暗反应，也可以用于其他生命活动

D．光反应只进行能量代谢，不进行物质代谢；暗反应则刚好相反

B[暗反应的场所是叶绿体基质；光反应产生的ATP只用于暗反应，为C3还原提供能量，不能用于其他生命活动；光反应和暗反应过程中都存在能量代谢和物质代谢。] 4．(2019·河南八市测评)如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析正确的是()

A．突然停止光照B．突然增加CO2浓度

C．降低环境温度D．增加光照强度

D[突然停止光照，光反应产生的[H]和A TP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将增加、C5的相对含量将减少；突然增加CO2浓度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3还原速率不变，植物细胞内C3相对含量增加、C5相对含量减少；降低环境温度，CO2固定速率和C3还原速率均下降，C5的相对含量不会大幅度地改变；增加光照强度，光反应产生的[H]和A TP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增加。]

5．下列关于影响光合速率因素的说法，错误的是()

A．叶绿体内光合色素对不同波长光照的吸收有差异，故在不同波长光照下光合速率有差异

B．在一定的光照强度范围内，随光照强度增强，在相同时间内光反应产生的ATP和[H]数量增多

C．在一定CO2浓度范围内，CO2浓度会影响C3的合成

D．温度变化只影响暗反应阶段

D[光反应和暗反应都有酶的参与，酶的活性与温度相关联，因此，温度对光反应和暗反应都有影响。]

6．(2019·山东潍坊模拟)科学家提取植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用的过程(如下表，表中“＋”表示有或添加，“－”表示无或不添加)。下列条件下能产生葡萄糖的是()

选项场所光照CO2ATP [H]C5

A 基质－＋－＋＋

B 基粒＋＋－－＋

C 基质和基粒－＋－－－

D 基质和基粒＋＋－－＋

D[

行时需要光反应提供[H]和ATP，需要叶绿体基质中的C5和大气中的CO2的参与。] 7．(2019·山东K12联盟联考)下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中A～C表示相关物质。有关分析错误的是()

A．图中A为氧气，可部分释放到空气中

B．图中B为NADPH，外界CO2浓度升高时，B的含量暂时升高

C．该过程消耗的NADP＋和C来自叶绿体基质

D．该过程将光能转化为化学能储存在B和A TP中

B[水的光解产物是氧气和H＋，若光合作用强度大于呼吸作用强度，氧气会部分释放到空气中；图中B是在NADP＋、H＋和电子参与下形成的，为NADPH，当外界CO2浓度升高时，暗反应中生成的三碳化合物增多，则消耗的NADPH增多，导致NADPH的含量暂时降低；叶绿体基质中，暗反应消耗NADPH、ATP产生NADP＋、ADP；光合作用光反应过程中，将光能转化成化学能储存在ATP和NADPH中。]

8．(2019·北京四中模拟)2,6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色，从叶绿体中分离出类囊体，置于2,6-二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有O2释放。此实验证明()

A．光合作用在类囊体上进行

B．光合作用产物O2中的氧元素来自CO2

C．光反应能产生还原剂和O2

D．光合作用与叶绿体基质无关

C[依据题中信息判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生，有O2释放；而类囊体是光合作用光反应阶段进行的场所，故该实验说明光反应能产生还原剂和O2。] 9．(2019·山东名校联盟联考)1937年植物学家赫尔希发现，离体的叶绿体中加入“氢接受者”，比如二氯酚叫噪酚(DCPIP)，光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原状态的DCPIPH2。研究者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下实验：

(1)

____________过程中被消耗。

(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是__________________________，A试管除了颜色变化外，实验过程中还能观察到的现象是________________。

(3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要________，设置B和D试管的目的是为了说明DCPIP______________________________________。

(4)实验结束后A组试管中叶绿体________(填“有”或“没有”)糖类的产生，主要原因是________________________________________________________________。

解析(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是叶绿体的类囊体薄膜，叶绿体产生的氢在暗反应中用于三碳化合物的还原过程。(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的渗透压，避免使用蒸馏水使叶绿体吸水涨破。A试管有叶绿体和光照，除了颜色变化外，实验过程中还能观察到有气泡产生。(3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要光照，B和D试管作为对照实验，说明DCPIP在光照和黑暗条件下自身不会变色。(4)氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应，并且实验条件为“密闭条件”，没有二氧化碳的供应，因此实验结束后A组试管中叶绿体没有糖类的产生。

答案(1)类囊体薄膜C3的还原

(2)避免叶绿体吸水涨破有气泡产生

(3)光照在光照和黑暗条件下自身不会变色

(4)没有氢转移到DCPIP中而不能参与暗反应(或密闭环境中没有CO2)

10．(2019·山东济宁模拟)大气CO2浓度增加不仅导致全球气候变暖，也影响植物光合作用。为研究高浓度CO2对水稻光合作用的影响，测定了不同CO2浓度下处于抽穗期水稻不同时刻的净光合速率的变化，如下图所示。回答下列问题：

(1)依据上述实验结果，在环境浓度CO2条件下，9：30时限制水稻光合作用的环境因素是___________________________________________________________(答两点)。

(2)环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，水稻的净光合速率不同。要了解两种CO2浓度下不同时刻光合速率的变化，还要进行的实验是_________________________________。

(3)若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，呼吸速率差异不明显。与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率________(填“较高”“相同”或“较低”)，其原因是_____________________________________________________。

解析(1)题图显示在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下的净光合速率不同，而且9：30－11：30净光合速率逐渐增加，因此9：30时限制水稻光合作用的环境因素是CO2浓度、光照强度等。(2)实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此要了解两种CO2浓度下不同时刻光合速率的变化，还需要进行的实验是：在黑暗条件下，测定不同时刻呼吸速率。(3)题图显示在环境浓度CO2条件下的净光合速率低于高浓度CO2条件下的净光合速率。若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，呼吸速率差异不明显，则与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率较高，其原因是高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供[H]和A TP增多，光反应增强。

答案(1)CO2浓度、光照强度(或温度)(2)在黑暗条件下，测定不同时刻呼吸速率(3)较高高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需光反应提供[H]和ATP增多，光反应增强[能力练]

11．(2019·山东青岛模拟)用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物，测定光束照射前后植物吸收CO2和释放O2量的变化，结果如图所示。对该图的分析正确的是()

A．开始照射前，光反应和暗反应均无法进行

B．结束照射后，光反应和暗反应迅速同步增强

C．开始照射后，暗反应限制了光合速率

D．结束照射后，光反应和暗反应迅速同步减弱

C[据图可知，开始照射前，光反应与暗反应正常进行，并且是同步的。开始照射后，光反应迅速加快产生大量的O2，随后产生O2的曲线迅速下降，说明此时暗反应限制了光合速率。结束照射后，光反应迅速减弱，而暗反应则缓慢减弱，最后两反应同步进行。] 12．用不同温度和光强度组合对葡萄植株进行处理，实验结果如图所示，据图分析正确的是()

A．各个实验组合中，40℃和强光条件下，类囊体膜上的卡尔文循环最弱

B．影响气孔开度的因素有光、温度、水分、脱落酸等因素

C．在实验范围内，葡萄植株的胞间CO2浓度上升的原因，可能是高温破坏类囊体膜结构或高温使细胞呼吸速率增强所致

D．葡萄植株在夏季中午光合速率明显减小的原因，是因为光照过强引起气孔部分关闭C[分析图示可知：各个实验组合中，40℃和强光条件下，气孔开度和光合速率相对值最小，但胞间CO2浓度最大，说明因叶片吸收的CO2减少而导致叶绿体基质中进行的卡尔文循环(暗反应)最弱，A错误；在光照强度相同时，气孔开度相对值随温度的增加(从28℃增至40℃)而减小，在温度相同时，气孔开度相对值随光照强度的增加而减小，说明影响气孔开度的因素有光、温度，但不能说明水分、脱落酸对气孔开度有影响，B错误；在实验范围内，葡萄植株的胞间CO2浓度上升的原因，可能是高温破坏类囊体膜结构使CO2的利用率降低或高温使细胞呼吸速率增强释放的CO2增多所致，C正确；图示信息没有涉及时间的变化，因此不能说明葡萄植株在夏季中午光合速率明显减小的原因是光照过强引起气孔部分关闭所致，D 错误。]

13．(2019·河南郑州调研)某生物小组在适宜条件下用一密闭的无色透明玻璃钟罩培养番茄幼苗，在实验过程中()

A．叶绿体中C5含量减少

B．装置中O2浓度一直升高

C．净光合速率逐渐减小到0

D．装置中CO2浓度逐渐降低到0

C[实验开始时，光合作用强度大于呼吸作用强度，但是由于玻璃罩是密闭的，所以随着光合作用的进行植物体外的CO2被消耗至很低，主要由自身的呼吸作用提供，净光合速率逐渐减小到0。由于CO2浓度逐渐降低，叶绿体中C5含量增加。装置中O2浓度不可能一直升高，CO2浓度逐渐降低，但是达不到0。]

14．如图表示将一种植物叶片置于适宜条件下，不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量变化。以下推测不合理的是()

A．AB段，叶肉细胞CO2固定速率增加

B．BC段，叶片的净光合速率等于零

C．AB段，CO2固定速率比C3的还原速率快

D．BC段，可能是有关酶量限制了光合速率

B[AB段，随叶肉细胞间隙的CO2相对浓度升高，CO2的固定加快，C5消耗增多，含量下降；BC段，叶肉细胞间隙的CO2的相对浓度较高，C5含量基本维持不变，表示达到CO2饱和点，此时光合速率应大于呼吸速率，叶片的净光合速率大于零；AB段，C5含量降低，说明CO2固定速率比C3的还原速率快；BC段CO2不再是光合作用的限制因素，可能是有关酶量或光反应产生的[H]和A TP的数量限制了光合速率。]

15．(2019·北京通州模拟)某科研人员研究了日光温室中的黄瓜不同叶位叶片的光合作用。

甲

叶位基粒厚度(mm) 片层数

上位叶 1.79 10.90

中上位叶 2.46 17.77

基部叶 3.06 17.91

(1)研究者分别测定日光温室中同一品种黄瓜__________叶片的光合速率，实验结果如甲图所示。据图可知，光合速率从大到小排列的叶片顺序依次为____________________________。研究者推测，这与叶片中叶绿体的发育状况不同有关。

(2)为了证实(1)的推测，研究者进一步观察不同叶位叶片的叶绿体超微结构，得到乙表所示结果。

①实验结果表明，不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果

________________(填“完全一致”或“不完全一致”)。

②叶绿体中对光能的吸收发生在________________(场所)，虽然基部叶的叶绿体超微结构特征是对________环境的一种适应，但是基部叶光合速率仍然最低。因此进一步推测，除了叶龄因素外，光合速率的差异可能还与叶片接受的光照强度不同有关。

(3)为了证实(2)中的推测，可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率，与(1)的结果相比较，若_______________________________________，则证实这一推测成立。

(4)根据上述研究结果，请你为温室栽培提高黄瓜产量，提出两点可行建议：

①________________；②____________。

解析(1)分析图甲可知，研究者分别测定了日光温室中同一品种黄瓜不同叶位叶片的光合速率；据图可知，光合速率从大到小排列的叶片顺序依次为中上位叶、上位叶和基部叶。(2)①综合分析曲线图和表中信息可知，上位叶、中上位叶和基部叶的基粒厚度和片层数依次增加，而光合速率由小到大却依次为基部叶、上位叶和中上位叶，因此不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果不完全一致。②叶绿体中的光合色素对光能的吸收发生在类囊体薄膜(基粒)上；由于叶片相互遮挡导致基部叶片接受的光照强度较弱，所以基部叶的叶绿体超微结构特征是对弱光的一种适应。(3)为证实“光合速率的差异还与叶片接受的光照强度不同有关”这一推测，可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率，与(1)的结果相比较，若不同叶位叶片光合速率的差异减小，则可证实这一推测成立。(4)根据上述研究结果，可通过摘除基部叶(衰老叶片)、适当补光等措施，以提高温室栽培黄瓜的产量。

答案(1)不同叶位中上位叶、上位叶和基部叶

(2)①不完全一致②类囊体薄膜(基粒)弱光

(3)不同叶位叶片光合速率的差异减小

(4)①摘除基部叶(或“衰老叶片”)②适当补光