1、光合作用原理的应用和化能合成作用一、选择题(每小题2分，共20分)1雾霾天气会导致农作物的光合作用速率下降，其主要原因是(A)A光照强度减弱 B土壤肥力下降C吸收CO2过多 D吸收水分过多解析：雾霾会遮挡阳光，导致光照强度减弱，进而使农作物的光合作用速率下降。综上所述，A项正确，B、C、D项均错误。2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(B)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，暗反应强度不变解析：镁是合成叶绿素的原料，缺镁培养液培养的植物叶绿素合成受阻，光反应减弱，合成
2、的H(NADPH)与ATP减少，从而使暗反应强度也降低。3下图表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。a、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量由高到低的顺序是(A)Aabc Babbc Dabbc。4下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是(D)A无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜BCO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量解析：无氧条件下植物细胞无氧呼吸产生的酒精对水果细
3、胞有毒害作用，零下低温易引起细胞内的水结冰，二者均不利于水果的保鲜；C6H12O6在细胞质基质中分解产生丙酮酸，丙酮酸进入线粒体中进一步分解产生CO2和H2O；光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，可将光能转变为稳定的化学能，细胞呼吸过程是将有机物中稳定的化学能转变成ATP中活跃的化学能和热能，故C项不确切；夏季连续阴雨天，限制光合作用的主要因素是光照，适当增加光照能够提高光合速率，夜间适当降低温度可降低呼吸速率，二者结合起来，可提高作物的产量。故选D。5在生物界中，能够将CO2转变成有机物的同化作用方式有三种：绿色植物光合作用、细菌光合作用(如绿硫细菌在含H2S、可透光的缺氧水环境里进行光
4、合作用)、细菌化能合成作用。从生物进化的角度，它们在地球上出现的先后顺序最可能为(B)A绿色植物光合作用、细菌光合作用、细菌化能合成作用B细菌光合作用、细菌化能合成作用、绿色植物光合作用C细菌化能合成作用、绿色植物光合作用、细菌光合作用D细菌光合作用、绿色植物光合作用、细菌化能合成作用解析：绿色植物的生命活动需要氧气，细菌化能合成作用需要氧气，而原始大气中不含氧气，所以应该先有细菌光合作用，再有细菌化能合成作用。6取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测
5、得各装置内氧气的增加量如图所示。下列叙述错误的是(B)A装置内增加的氧气来自于水B光照强度为a时，光合作用停止C丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D该图反映了光合作用强度与光照强度的关系解析：光合作用光反应阶段主要发生ATP的合成和H2O的光解，其中H2O光解为H和O2；光照强度为a时，O2增加量少，但光合作用仍进行；若装置中氧含量增加，说明光合作用正在进行；丙组产生O2量最多，消耗的CO2量最多，因此，丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低。7下图表示某绿色植物的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时，分别在光照强度为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生量的变化。下列叙述正确的
6、是(D)A光照强度为a时，叶肉细胞产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质B光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率C该植物其他条件不变，一昼夜中保持15 h光照强度为c，其余时间黑暗，该植物能正常生长D光照强度为d时，细胞要从周围吸收2个单位的二氧化碳解析：光照强度为a时，只有CO2的释放，没有O2产生，所以植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，此时叶肉细胞产生ATP的场所有线粒体和细胞质基质；光照强度为b时，CO2的释放量是线粒体产生的CO2经细胞内叶绿体光合作用吸收后的剩余部分，O2的产生量是叶绿体真正光合作用所产生的O2，由于CO2的释放量0，说明此时呼吸速率大于光合速率；光照强
7、度为c时，没有CO2释放，且O2产生量等于a时CO2的释放量，可判断此时光合速率呼吸速率，所以该植物其他条件不变一昼夜中保持15 h光照强度为c，其余时间黑暗，一昼夜的有机物积累量0，该植物不能正常生长；光照强度为d时，真正光合速率净光合速率呼吸速率，所以净光合速率O2产生量呼吸速率862，所以细胞要从周围吸收2个单位的CO2。8Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是(B)A光照时间越长，固定产生的三碳化合物越多B在一定时间内光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多C无论光照时间长短，
8、放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体膜上D只要给予光照，放射性就会出现在H中解析：本题利用放射性同位素标记考查光合作用过程。光合作用的暗反应过程中固定产生的三碳化合物会被还原；放射性物质应分布在叶绿体的基质中；H是光反应阶段产生的，而二氧化碳是用于暗反应阶段的。9下面是光合作用过程的实验图解。请分析判断相关说法中不正确的是(C)A此实验说明叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位B装置b因缺少有关酶及C5而不能产生含14C的有机物C适当增强光照、增加CO2浓度及适当提高温度对本实验最终c试管中含14C有机物的产量无影响D本实验能证明光反应为暗反应提供了反应必需的条件解析：光合作用分光反应和暗反应两个
9、阶段，光反应在类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行，光反应为暗反应提供ATP和H。从图中、所示的位置及后续实验可知是类囊体膜，是叶绿体基质；装置b中无有机物生成的原因是缺少有关酶和固定CO2的五碳化合物。从影响光合作用速率的因素分析，适当增强光照、增加CO2浓度及适当提高温度可提高本实验最终c试管内含14C有机物的产量。分析3个试管的产物知，光反应和暗反应彼此联系，不能分割，叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位。10光合作用和有氧呼吸过程中都有H的生成利用，下列分析中合理的是(B)A从本质上讲，二者都具有还原性，一定是同一种物质B从来源上看，前者来源于水的光解，后者可来源于葡萄糖、H2O和
10、丙酮酸C从去路上看，前者产生的H用于还原C5，后者与O2结合生成H2OD二者产生的H在还原底物时，都释放出大量的能量，供给生物体生命活动所需解析：光合作用和有氧呼吸过程中产生的H不是同一种物质，光合作用产生的H来自H2O的光解，用于还原C3，有氧呼吸过程中的H来自葡萄糖、水和丙酮酸，与O2结合释放出大量能量供给生物体生命活动所需。二、非选择题(共30分)11(9分)下图一表示A、B两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线，图二表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线，请分析回答：(1)在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是A。(2)图一中的
11、“a”点表示没有光照，植物只进行细胞呼吸。(3)在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动。(4)e点与d点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量低；e点与f点相比较，e点时叶肉细胞中C3的含量高。(填“高”“低”或“基本一致”)解析：两图横坐标均表示光照强度，纵坐标表示CO2吸收量，图一为两种植物光合效率随光照强度的变化，图二为同种植物在不同CO2浓度条件下，光合效率随光照强度的变化。a点光照强度为0，只进行细胞呼吸；b点CO2吸收量和释放量为0，此时细胞呼吸与光合作用强度相等，c为光合效率的最高点。A、B两种植物光合效率随光照强度的变化趋势不同，得到最大值时所需光照强
12、度不同，可知A适宜在强光下生长，而B适宜在弱光处生长；同种植物在不同的CO2浓度下的光合效率不同，但变化趋势相同。12(10分)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为0。CO2浓度在ab之间时，曲线A、B和C表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是光强。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量大于(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2
13、浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑光强这一因素的影响，并采取相应措施。解析：(1)由图可知，当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为0；CO2浓度在ab之间时，曲线A、B和C都表示净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)对比A、B、C 3条曲线可知，当CO2浓度大于c时，限制B、C净光合速率增加的环境因素为光强。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物净光合速率都小于0，说明该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)由图可以看出光强和CO2浓度都会影响植物的光合作用，所以在温室栽培植物时，可通过控制光强和CO2浓度等措施来提高产量。
14、13(11分)图甲表示植物细胞代谢的某些过程，图乙表示光照强度和二氧化碳变化量的关系。请据图回答问题。(图中数字代表物质，a、b、c代表细胞器)(1)图甲中，细胞器a为液泡。(2)图甲中物质在氧气充足的情况下，全部进入c中被分解。(3)将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如上图乙所示(数据均在标准状况下测定)，据此回答：若该植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，在25 、4千勒克斯光照条件下，该植物在充分光照下1小时总共积累葡萄糖60毫克。(4)从图乙中可发现，影响A点光合速率的因素是温度和光照强度。(5)若给该密闭装置通入C18O2，一段
15、时间后，装置内出现了18O2，请用文字或图解简要说明。C18O2HO18O2。解析：(1)分析图甲可知，b是进行光合作用的叶绿体，c为进行有氧呼吸的主要场所线粒体，a可吸收H2O供叶绿体利用，为液泡。(2)图甲中物质为丙酮酸，在氧气充足的情况下，全部进入线粒体中被分解。(3)分析图乙可知，在25 、4千勒克斯光照条件下，植物1小时从外界净吸收CO2 44.8 mL，积累葡萄糖的量为1/318060 mg。(4)分析图乙可知，影响A点光合速率的因素是光照强度和温度。(5)若给该密闭装置通入C18O2，参与光合作用，其氧原子进入葡萄糖和水分子中，水分子再参与光合作用被光解，产生氧气，即C18O2HO18O2。
