光合作用专题训练

-1-光合作用专题提能训练一、选择题1.(2011·新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是()A．光反应强度升高，暗反应强度降低B．光反应强度降低，暗反应强度降低C．光反应强度不变，暗反应强度降低D．光反应强度降低，暗反应强度不变2.(2011·浙江高考)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是()A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应3.(2011·福建高考)如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是()A.在9：30～11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B.在11：00～12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应4.（2012海南卷）将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是A.一直降低，直至为零B.一直保持稳定，不变化C.降低至一定水平时保持相对稳定D.升高至一定水平时保持相对稳定-2-5.(2011·江苏高考)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是()遮光比例(%)叶绿素a/b叶绿素含量(mg/g)净光合速率(μmol·m-2·s-1)植株干重(g)04.82.18.07.5105.32.39.69.9305.22.48.99.2504.42.65.27.2704.12.92.74.8903.33.003.2A.适当的遮光处理,不能提高其干重B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用6.（2013重庆卷）下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多B．t2→t3，暗反应（碳反应）限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低二、非选择题7.(2011·安徽高考)保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组-3-为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60kg·hm-2)、氮肥(255kg·hm-2)、保水剂(60kg·hm-2)+氮肥(255kg·hm-2),置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10∶00～11∶00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表：组号CO2吸收量/μmol·m-2·s-1叶绿素含量/mg·g-1A10.663.07B13.043.02C15.913.05实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。(1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正：步骤①；步骤②。(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是。(3)实验测得的CO2吸收量(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定释放量计算。8.(2011·新课标全国卷)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势如图，回答问题：(1)图中物质A是(C3、C5)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A低，原因是；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B的浓度升高的原因是。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的(低、高)。-4-(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的(高、低)，其原因是。9.(2012·广东高考)荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表。叶片发育时期叶面积(最大面积的%)总叶绿素含量(mg/g·fw)气孔相对开放度(%)净光合速率(μmolCO2/m2·s)A新叶展开前19---2.8B新叶展开中871.1551.6C新叶展开完成1002.9812.7D新叶已成熟10011.11005.8注:“-”表示未测数据。(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;②,导致。(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累;D的叶肉细胞中,ATP含量将。(3)与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是。(4)叶片发育过程中,叶面积逐渐增大,是的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是。10.（2013江苏卷）为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响，在不同浓度NaCl条件下，对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定，结果如下图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题:（1）叶绿体中色素的功能是。（2）大气中的CO2可通过植物叶片表面的进入植物体内。光合作用产生的有机物（C6H12O6）中的氧来源于原料中的，有机物中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物中。（3）当NaCl浓度在200~250mmol/L时净光合速率显著下降，自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于，后者主要是由于。（4）总光合速率可用单位时间内单位叶面积上表示。请在答题卡指定位置的坐标图上绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。-5-光合作用专题提能训练答案1.【解析】选B。缺镁叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低；由于光反应产生的［H］和ATP减少，间接影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。2.【解析】选D。A项，叶绿体类囊体薄膜上产生O2，不是外膜；B项，不同季节各色素的比例不同，秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多；C项，影响光合作用速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等，与夏季相比，冬季温度低是光合速率低的主要原因；D项，暗反应不仅需要CO2，还需要光反应提供ATP、NADPH，只要离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2，就可以完成暗反应3.【解析】选B。A项，9:30～11:00光照强度增强，光反应提供的ATP和［H］增多，但净光合速率降低说明暗反应跟不上光反应，反应缓慢；B项，有机物的积累量可代表净光合速率，从图知花生的净光合速率即有机物的积累量比玉米少；C项，从图知，17:00时净光合速率相同，氧气释放量代表净光合速率，即氧气释放量相同；D项，18:30时，玉米净光合速率为零，说明光合作用速率等于呼吸作用速率，仍进行光合作用，即有光反应和暗反应。4.5.【解析】选C。由表格信息可知：遮光比例由0～10％，植株干重提高，A项错误。叶绿素含量与净光合速率无特定关系，B项错误。遮光比例由10％～90％，叶绿素a／b不断降低，叶绿素a／b可作为其利用弱光能力的判断指标，C项正确。遮光90％时，净光合速率为0，此时铁线莲光合作用很弱，没有有机物的积累，D项错误。6.【解析】选D.水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质，A项错误；t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3→t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，同时促进了光反应，C项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。【试题评价】本题以坐标图为信息载体，考查光照、温度对光合作用的影响及光合作用的过程和考生的理解能力，选项迷惑性强，具有一定难度。7.【解析】本题考查实验设计和光合作用的有关知识。-6-(1)步骤①中缺少一组既无保水剂又无氮肥的空白对照，步骤②中选取的叶片不仅数量相同，其他方面，如叶片大小等也应相同，从而保证单一变量。(2)由表格数据可知，施用保水剂的A、C两组的叶绿素含量都高于无保水剂的B组，说明保水剂有利于叶绿素的合成，又由于氮是叶绿素和酶的组成元素，因此保水剂与氮肥配施有利于叶绿素的合成(或有利于光合作用有关酶的合成)，从而提高了CO2吸收量。(3)光合作用过程中，CO2实际消耗量=实验测得的CO2吸收量+呼吸作用释放出的CO2量；光合作用强度除了用CO2吸收量表示，还可用O2释放量表示。答案:(1)①本实验缺少对照，应增加一组空白对照组②只考虑叶数量而忽视其他条件，应选取相同位置、相同数量大小的绿色叶片(2)在水分和氮肥供应充足的条件下，更有利于叶绿素的合成(或有利于光合作用有关酶的合成)(3)小于小麦自身呼吸还生成一部分CO2可用于光合作用O28.【解析】(1)CO2浓度降低，暗反应速率减慢，光反应受影响不大，因此C5的含量升高，C3的含量降低，曲线A为C3，曲线B为C5。(2)CO2浓度为1%时，暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定，根据碳反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍；当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累；（3）CO2浓度为0.003%时，C3和C5的浓度保持稳定后，暗反应保持稳定，此时仍根据暗反应中CO2固定的反应式确定，C3的量应是C5的量的2倍。（4）CO2浓度降低，达到最大光合速率时所需的光照强度降低，因为暗反应减弱，所需的ATP和[H]减少，光反应强度减弱。答案：(1)C3(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和[H]少9.【解题指南】解答本题的关键是:(1)纵向分析表格数据,明确叶片发育过程中各指标的变化规律。(2)横向分析表格数据,明确叶片每个发育阶段净光合速率和其他各指标的关系。【精讲精析】(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、二氧化碳浓度等)和内因(叶绿素的含量、酶等),结合表格中的信息,B组叶绿素含量为1.1mg/g·fw,叶绿素含量低,气孔开放程度比较低,仅为55%,二氧化碳吸收量比较少,导致光合速率较低。-7-(2)A叶片净光合速率为-2.8μmolCO2/m2·s,即光合速率小于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸,产生酒精。D叶片中,光合速率大于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内二氧化碳越来越少,暗反应减弱,而光反应不变,导致ATP增多。(3)叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上,从表中可推知,由于总叶绿素含量增加,因此D的叶肉细胞的叶绿体中,基粒明显增多。(4)细胞分裂使细胞数目增多,导致叶面积增大;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。【参考答案】(1)气孔开放度相对低二氧化碳供应不足(2)酒精增多(3)低基粒(4)细胞分裂基因的选择性表达10.【解析】（1）叶绿体中色素的功能是吸收、传递和转化光能，用于光合作用的