高三生物一轮复习第10讲光合作用2专题练!

光合作用

一、选择题

1．细胞中不能合成ATP的部位是

A. 线粒体的内膜

B. 内质网膜

C. 叶绿体类囊体薄膜

D. 细胞质基质

2．在提取和分离叶绿体色素时，如果滤液细线画得很粗，结果是

A. 看不到四种色素

B. 色素带之间重合

C. 色素带颜色过浅

D. 最上面的色素带呈绿色

3．在适宜的温度和一定的CO2浓度等条件下，某同学对甲、乙两种高等植物设计实验，测得的相关数据如下表。下列说法中正确的有

注：光照强度单位为klx;CO2吸收量或释放量单位为mg/(200cm2·h)

⑴本实验中，适宜的温度和一定的 CO2浓度属于无关变量

⑵光照强度为l klx时，甲植物叶肉细胞的叶绿体中 ATP由叶绿体基质移向类囊体薄膜

⑶光照强度为3 klx时，甲、乙两植物固定CO2速率的差为1．5 mg/（ 100 cm2·h）

⑷甲、乙两植物相比较，甲植物更适合在弱光下生长

A. 一项

B. 两项

C. 三项

D. 四项

4．植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应（如O2的释放）来绘制的。下列叙述错误的是

A. 叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制

B. 类胡萝卜素可在红光区吸收大量光能用于光反应中ATP的合成

C. 光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示

D. 叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的

5．硝化细菌利用CO2和H2O制造有机物所利用的能量可以来自

A. N2氧化成亚硝酸

B. 亚硝酸氧化成硝酸

C. ATP水解

D. 糖类氧化分解

6．关于线粒体基质与叶绿体基质中发生的化学反应，下列叙述正确的是

A. 前者消耗[H]而后者产生[H]

B. 前者消耗O2而后者产生O2

C. 前者产生ATP而后者消耗ATP

D. 前者产生H2O而后者消耗H2O

7．用某种大小相似的绿色植物叶片，分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量，在不同温度下分别光照1h（光强度相同），测其质量变化，立即再暗处理1h，再测其质量变化。得到如下结果。以下说法错误的是（）

A. 光照的1h时间内，第四组植物合成葡萄糖总量为11mg

B. 黑暗1h时间，第一、二、三组植物呼吸作用强度相等

C. 光照1h时间，第四组植物光合作用强度最大

D. 表格中四组，光合作用强度依次增大

8．夏季晴朗的一天，一昼夜中植物代谢强度变化的曲线如下图，下列叙述中错误的是（）

A. a点凌晨温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少

B. c点表示光合作用速率等于呼吸作用速率

C. ce段表示光合作用速率大于呼吸作用速率

D. d点表示因温度过高,所有气孔全部关闭,导致“光合午休”现象

9．下图是叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中CO2和[H]的变化，相关叙述正确的是

A. 过程⑦发生在线粒体中

B. 过程④发生在线粒体的内膜

C. 过程⑤、⑥均需要ATP提供能量

D. 过程①、③产生的[H]的作用相同

10．光合作用过程中，能量流动的正确途径是（）

A. 叶绿素→光能→ 氢和氧

B. 光能→叶绿素→ADP →（CH2O）

C. 叶绿素→光能→ATP →C5

D. 光能→叶绿素→ATP →（CH2O）

11．在下列生物领域的发现中，科学家与其使用的技术或方法对应完全一致的有（）

A. ②③⑤

B. ①④⑤

C. ③④⑥

D. ①④⑥

12．下图是温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用影响的研究结果，有关说法不正确的是( )

A. 光合酶和呼吸酶的最适温度不同，光合作用速率最大时的温度为30 ℃

B. 在15 ℃时，光合作用速率为呼吸作用速率的3.5倍

C. 每天光照12 h，最有利于植物生长的温度是25 ℃

D. 持续光照，最有利于植物生长的温度是25 ℃

二、非选择题

13．下图为甲、乙两种植物CO2吸收量随光照强度变化的曲线图。据图回答：

（1）甲、乙两种植物呼吸作用较强的是__________植物。在A、C点时，植物细胞中可以产生ATP的细胞器有______________________。

（2）如果在图中F点突然停止光照，短期内叶绿体中C3化合物的含量将___________。若土壤中缺乏镁元素，F点向______________方向移动。

（3）当平均光照强度在B和D之间，光照和黑暗的时间各为12h。实验前后，甲植物中有机物总量将___________ ，乙植物中有机物总量将____________ 。

14．科研人员对大棚种植的、发育良好的某植物在不同条件下测定其光合速率变化情况，调查时间为每天的8:30?14:00，连续调查了数天，记录、分析了相关数据，绘制了如下所示曲线图。请回答下列问题：

（1）在该调查时段内，该植物晴天积累有机物总量最多的时刻为_________________。

（2）从图中a-b段可以看出，该植物净光合速率为负值，其原因是___________。可能与环境因素中______和______________有关。

（3）图中c-d时段，植物体内有机物总量的变化情况是___________。

（4）i点时叶肉细胞内产生[H]的场所有________。j点时，该植物光合作用消耗的C02量________(填“大于”、“等于”或“小于”）植物从外界吸收的C02量。

（5）从上面的曲线分析，晴天时，___________有利于提高产量。

15．如图为某绿色植物成熟的叶肉细胞内部分代谢过程，其中①～⑤表示生理过程，A～E 表示物质。据图分析回答下列问题。

(1)参与过程①的色素其作用是_________，此过程中细胞生成物质B的同时，还产生了___________。物质C从细胞外进入细胞内并参与了过程③，如果物质C的供应突然停止，其他条件不变，短期内C5的含量变化是________。

(2)物质B参与过程⑤，如果物质B严重不足，则C6H12O6分解的反应式为_______________________________。

(3)某生物兴趣小组借助5套密封装置，研究不同光照强度与该绿色植物O2相对释放量的关系。在其他条件相同的情况下，1 h内记录到如下表所示的实验结果(单位mL)：

①在每个光照条件下，均设置1、2、3组是遵循____________________原则。

②在光照强度为500 lx时，能够产生ATP的部位有___________________。

③上述实验条件下最大O2产生量平均每小时为________。

答案：1．B

2．B

3．C【解析】据表分析，该实验的自变量为光照强度，因变量为二氧化碳的吸收量，温度和一定的CO2浓度属于无关变量，⑴正确；光照强度为lklx时，甲植物叶肉细胞的叶绿体中

ATP由类囊体薄膜移向叶绿体基质，⑵错误；光照强度为3klx时，甲已经达到光饱和点，其固定CO2速率为11+5.5=16.5mg/（100 cm2．h），乙达到光补偿点，CO2吸收量为15mg/（100 cm2．h），两植物固定CO2速率的差为1.5mg/（100 cm2．h），⑶正确；甲、乙两植物相比较，甲植物光补偿点和光饱和点较乙低，更适合在弱光下生长，⑷正确。综上所述，确的说法有三项，故选C。

4．B【解析】叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，A正确；类胡萝卜素只吸收蓝紫光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成，B错误；由于光反应产生的[H]和ATP能用于暗反应，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；根据吸收光谱可知，叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。

5．B【解析】硝化细菌能利用将土壤中的氨氧化成亚硝酸、再将亚硝酸氧化成硝酸的过程中释放的能量，将CO2和H2O合成为糖类等有机物，B项正确，A、C、D三项均错误。

6．C【解析】在线粒体基质中进行的是有氧呼吸的第二阶段，其过程为：丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量，产生少量的ATP；在叶绿体基质中发生的是光合作用的暗反应，其过程为：在有关酶的催化下，CO2与C5结合生成两个C3，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原，一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化形成糖类，另一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化又形成C5。综上所述，前者产生[H]而后者消耗[H]，A项错误；前者不消耗O2，后者也不产生O2，B项错误；前者产生ATP而后者消耗ATP ，C项正确；前者消耗H2O而后者产生H2O，D项错误。

7．B【解析】设轮藻实验前的质量为amg，则第四组植物光照1h后的质量为(a＋6)mg，再暗处理1h后的质量为(a＋1)mg，则经暗处理1h后，第四组植物的质量减少了（a＋6）－（a ＋1）＝5mg，即第四组植物呼吸速率为5mg/h。第四组植物光照1h后的质量增加了6mg，可推知其净光合速率为6mg/h。因此，光照的1h时间内，第四组植物合成葡萄糖总量为净光合速率＋呼吸速率＝6＋5＝11mg，A项正确；同理，第一组植物呼吸作用速率为4－3＝1mg/h，第二组植物呼吸作用速率为5－3＝2mg/h，第三组植物呼吸作用速率为6－3＝3mg/h，故B 项错误；根据A、B项分析可知，光照1h时间，第一组植物光合作用速率为4＋1＝5mg/h，第二组植物光合作用速率为5＋2＝7mg/h，第三组植物光合作用速率为6＋3＝9mg/h，第四组植物光合作用速率为11mg/h，故C、D项正确；

8．D【解析】据图可知，a点凌晨温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少，A项正确；c点时，植物表现为不吸收CO2也不释放CO2，表明此时光合作用消耗的CO2等于呼吸作用产生的CO2，

B项正确；ce段植物表现为积累有机物，表明此时植物光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，C项正确；d点时植物仍能进行光合作用，且光合速率仍大于呼吸速率，只是二者的差值有所降低，说明此时植物的气孔只是部分关闭，D项错误。

9．B【解析】⑦把葡萄糖分解成丙酮酸，为呼吸作用（有氧呼吸或无氧呼吸）的第一阶段，发生在细胞质基质中，A项错误；过程④表示氧气与[H]结合生成水，为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体的内膜，B项正确；过程⑤为CO2的固定，不需要ATP。过程⑥为C3还原，需要消耗能量ATP和NADPH，C项错误；过程①是光反应，产生的[H]用于暗反应中C3的还原，过程③是有氧呼吸第一、二阶段，产生的[H]用于有氧呼吸第三阶段与氧气结合生成水，故D项错误。

10．D【解析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。在光合作用的光反应过程中，光能首先被叶绿素吸收并传换成电能，再转换成活跃的化学能储存在ATP中；在暗反应过程中，光反应产生的ATP参与三碳化合物的还原，使ATP中活跃的化学能转变成稳定的化学能储存到糖类等有机物中。因此光合作用过程中的能量流动的大致过程是：光→叶绿素→ATP→（CH2O）（有机物），D项正确，A、B、C项错误。

11．B【解析】巴斯德利用显微镜观察，发现酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在，①正确；德国植物学家萨克斯通过碘蒸气染色进行光合作用的植物叶片和不进行光合作用的植物叶片，证明了光合作用的产物是淀粉，②错误；光合作用中O2的来自于水是美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法进行探究发现的，③错误；赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，通过分别用32p和35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验，证明了DNA是遗传物质，④正确；膜由脂质组成的是欧文顿通过实验发现细胞膜对不同的物质通透性不同得出的结论，⑤正确；罗伯特森利用电镜观察细胞膜，发现细胞膜是由暗—亮—暗的三层结构构成，⑥错误。因此，B项正确，A、C、D项错误。

12．C【解析】从柱形图可以看出，光合速率最高点和呼吸速率最高点不同，说明两者的最适温度不同，光合速率最大即光照下吸收CO2量和黑暗中释放CO2量的和最大，发生在图中30 ℃时，A项正确；15 ℃时，光合作用吸收CO2的量为2.5＋1＝3.5，是呼吸速率的3.5倍，B项正确；每天光照12 h，适合植物生长的温度应是光照12 h有机物净积累量与黑暗12 h消耗的有机物量的差值最大的温度，即图中的20 ℃，C项错误；持续光照，最有利于植物生长的温度为净光合速率最大时温度25 ℃， D项正确。

13．（1）甲线粒体、叶绿体（2）增多左下（3）减少增多

【解析】 (1) 当光照强度为0时，甲、乙两种植物只进行呼吸作用，此时纵坐标对应的数

值表示呼吸作用强度，据此从图中信息可知，甲种植物的呼吸作用较乙种植物的强。在A、C点时，甲、乙两种植物的CO2吸收量即净光合作用速率均为零，说明此时这两种植物的光合作用和呼吸作用速率相等，所以植物细胞中可以产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体。(2) 如果在图中F点突然停止光照，则光反应立即停止，叶肉细胞中不再产生[H]和ATP，C3化合物的还原过程受阻，短期内叶绿体中C3化合物的含量将增多。若土壤中缺乏镁元素，则会导致叶肉细胞中叶绿素的含量减少，光反应减弱，致使光合作用速率降低，F点向左下方向移动。

(3)有机物的总量＝光合作用制造的有机物－呼吸作用消耗的有机物，可用CO2吸收量表示。甲、乙两种植物的呼吸速率依次为2和1mg/m2·h。当平均光照强度在B和D之间，光照和黑暗的时间各为12h，因甲植物的CO2吸收量在1～1.5 mg/m2·h之间，乙植物的CO2吸收量在1～4 mg/m2·h之间，所以实验前后，甲植物中有机物总量＝（1～1.5）×12－2×12＝—（6～12）mg，乙植物中有机物总量＝（1～4）×12－1×12＝0～36 mg，即甲植物中有机物总量减少，乙植物中有机物总量将增多。

14．（1）14:00 （2）光合作用强度小于呼吸作用强度光照（较弱）温度（较低）（3）先减少后增加（4）细胞质基质、线粒体、叶绿体大于（5）午后(中午12:00～14:00)对其适当遮荫

【解析】（1）根据晴天的曲线分析，净光合速率在8:30到14:00之间基本都大于0，只是在12:30左右的时候有少量的负值，但是消耗的有机物没有14:00前增加的多，所以14:00时有机物积累最多。

（2）图中a-b段，光照较弱，温度较低，导致光合作用强度小于呼吸作用强度，所以植物净光合速率为负值。

（3）c～d 对应时段，光照增强，植物的光合作用强度增大，但cd段的前期呼吸作用大于光合作用，所以植物体内有机物总量先减少后增加。

（4）i点时叶肉细胞内合成[H]的过程有：光合作用的光反应阶段，发生在类囊体薄膜上；呼吸作用的第一阶段，发生在细胞质基质；有氧呼吸的第二阶段，发生在在线粒体基质中。（5）从上面的曲线分析，晴天午后(中午12:00～14:00)对该植物适当遮荫，有利于提高产量。

15．（1）吸收传递和转换光能 [H] 和 ATP 升高（2） C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量（3）平行重复细胞质基质、叶绿体、线粒体 15.7 mL

【解析】（1）过程①是光反应，需要色素吸收、传递和转化光能；光反应的产物有氧气、[H]

和ATP；物质C是二氧化碳，从细胞外进入细胞内并参与了二氧化碳的固定，如果二氧化碳的供应突然停止，C5的消耗量将降低，但是②过程即三碳化合物的还原速率不变，C5的生成量将不变，综合可知C5的含量将升高。

（2）物质B是氧气，参与过程⑤中的有氧呼吸第三阶段，如果氧气严重不足，将进行无氧呼吸产生酒精，其反应式为C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量（少量）。

（3）①在进行探究实验时，进行多次重复实验，最后取平均值，从而减小实验的误差。

②在光照强度为5001x时，此时既进行光合作用，有进行有氧呼吸，因此能够产生ATP的部位有叶绿体、细胞质基质、线粒体。

③当光照强度为30001x时，光合作用强度最大，释放O2平均值11.6ml为净光合速率。表格中的光照强度为0lx时，植物只进行呼吸作用，因此求出的平均值即4.1ml为呼吸速率，因此上述实验条件下最大O2产生量每小时=11.6+4.1=15.7ml。

【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用和呼吸作用的过程及其物质变化，明确图中数字代表的生理过程和字母代表的物质名称。