2019届高考生物一轮课时跟踪检测10《光合作用的过程和影响因素 》(含解析)

课时跟踪检测（十）  光合作用的过程和影响因素

一、选择题

1．下图表示绿色植物细胞中叶绿体内所发生的生理过程的图解，下列分析错误的是(　　)

A．a为H2O，b为C3  B．c为O2

C．d为(CH2O)  D．e与f为ATP与[H]

解析：选A　据图分析可知，a代表光反应的原料H2O、b代表暗反应的原料CO2；c代表由光反应产生，能释放出去，且不用于暗反应的物质，为氧气；d代表由暗反应产生，且不用于光反应的物质，为(CH2O)；e与f代表由光反应产生，且用于暗反应的物质，为ATP和[H]。

2．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

解析：选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。

3．将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(　　)

A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气

B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生

C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生

D．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量

解析：选A　光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产生氧气。叶绿体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光。水在叶绿体中分解产生氧气不仅不需要ATP提供能量，还能产生ATP。

4．(2018·江淮名校联考)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(　　)

解析：选D　光合作用分光反应和暗反应两大阶段，光反应在基粒上进行，需要光照；暗反应进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。

5．(2018·临沂一模)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ATP中

解析：选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。

6．2,6­二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

解析：选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。

7．如图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列有关判断错误的是(　　)

A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解

B．c为ATP，f为[H]

C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性

D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转化成活跃的化学能

解析：选B　图中a～g分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH([H])、NADP＋、CO2，①～⑥分别代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的还原、有机物的合成；18O2HOC18O2(CHO)；光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用。

8．(2018·唐山一模)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

解析：选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。

9．在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(　　)

A．红光，ATP下降　　 B．红光，未被还原的C3上升

C．绿光，[H]下降  D．绿光，C5上升

解析：选C　叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光吸收最少，因此当突然改用光照强度与白光相同的红光照射时，光反应增强，ATP、[H]、C5含量上升，ADP、C3含量减少；当突然改用光照强度与白光相同的绿光照射时，光反应减弱，ATP、[H]、C5含量减少，ADP、C3含量增多。

10．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

解析：选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ATP的数量限制了光合速率。

11.(2018·南宁一模)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

解析：选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.(2018·枣庄调研)植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定的某植物叶片在不同光照条件下的光合速率。下列有关说法错误的是(　　)

A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位只是线粒体

B．该植物叶片的呼吸速率是5 mg/(100 cm2叶·h)

C．在一昼夜中，将该植物叶片置于c点光照强度条件下11 h，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mg

D．已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃。若将温度提高到30 ℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将向右移，c点将向左下移动

解析：选A　在a点所示条件下，细胞只进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；a点的纵坐标表示呼吸速率；c点光照强度下，11 h光照每100 cm2叶片吸收CO2的量为11×10＝110 mg，晚上每100 cm2叶片细胞呼吸释放CO2的量为13×5＝65 mg，一昼夜每100 cm2叶片净吸收CO2量为45 mg；将温度提高到30 ℃，真正光合速率降低，细胞呼吸速率增大，净光合速率降低，c点将向左下移，光补偿点b点向右移。

二、非选择题

13．(2018·赣州一模)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)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是______________，这些氢在暗反应的________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)

14．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ATP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

15．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

　　　　　　　　　　　　　　　乙

(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