1、光与光合作用时间：45分钟一、单项选择题1(2020甘肃武威六中高三段考)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。下列关于相关过程以及发生场所的说法，不正确的是(D)AH2OHO2发生在光反应阶段，场所是叶绿体类囊体薄膜B膜上的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光用于光合作用C发生的能量转换是光能化学能D产生的ATP可用于植物体的各项生理活动解析：水的光解发生在光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜，A项正确；叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，B项正确；光能在类囊体薄膜上转换为ATP中的化学能，C项正确；叶绿体类囊体薄膜上经光反应产生的ATP只能用于暗反应，D项错误。2(2020
2、广东惠州高三调研)用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是(A)AOa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降B叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质，暗反应全过程都消耗ATP和HCab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽Db点后叶肉细胞内没有有机物的合成解析：分析题图可知，Oa段叶肉细胞中含放射性的三碳化合物(C3)浓度上升，说明消耗的五碳化合物(C5)增多，所以C5浓度有所下降，A正确；暗反应的场所是叶绿体基质，暗反应的过程包括CO2的固定和C3的还原，
3、其中C3的还原需要消耗ATP和H，B错误；ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽，而是CO2被C5固定形成C3的过程与C3的还原过程保持相对稳定，C错误；b点后，在黑暗条件下，光反应不能进行，但之前还剩余部分H和ATP，因此短时间内暗反应仍可进行， 仍有部分有机物合成，D错误。3(2020辽宁大连渤海中学猜题卷)氮元素是组成细胞的大量元素，下图为植物根吸收的氮元素在植株中的运转情况，下列相关说法正确的是(D)A在木质部中运输NO，不运输NH3，说明氮元素在木质部中只能以离子形式运输B在根尖成熟区中，由“NH3氨基酸”可知，根尖细胞也可将无机物合成有机物C根尖成熟区吸收的NO可被运
4、输到叶肉细胞中，然后被叶肉细胞直接利用D在叶肉细胞中，氨基酸来源包括：根尖成熟区、叶绿体合成等解析：据题图可知，氮元素在木质部中运输的形式有NO、氨基酸等，A错误；氨基酸主要含有C、H、O、N等元素，由“NH3氨基酸”只能说明NH3参与氨基酸的合成或转化，不能说明根尖细胞可单纯地将无机物合成有机物，B错误；据题图可知，根尖成熟区吸收的NO可被运输到叶肉细胞中，但在叶肉细胞中，NO要先转变为NO，再转变为NH3才能被细胞利用，C错误；由题图可知，叶肉细胞中的氨基酸包括至少2个来源和2个去向，其来源包括根尖成熟区及叶绿体通过光合作用合成等，D正确。4(2020山东济南实验中学模拟)植物光合作用的作
5、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)A类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B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640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的解析：类胡萝卜素不吸收红光，A项错误；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项正确；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来绘制的，因此可用CO2吸收速率随光波长的变化来表示，C项正确；叶绿素吸收640660 nm的红光，导致水光
6、解释放氧气，D项正确。5(2020江西临川一中月考)光合作用通过密切关联的两大阶段光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，正确的说法是(B)A突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小解析：突然中断CO2供应导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加、C3含量减少，A错误；突然中断CO2供应使C3含量减少，进而使ATP和H含量增多，所以ATP/ADP的值增大，B正确；突然将红
7、光改变为绿光后光能利用率降低，ATP和H含量减少，进而使C3含量增多、C5含量减少，C错误；突然将绿光改变为红光后光能利用率提高，ATP和H含量增加，ATP/ADP的值增大，D错误。6下列有关科学家探索光合作用的实验中，叙述错误的是(D)A与黑藻相比，水绵更适宜用作探究光合作用的场所B金鱼藻是水生植物，用作探究光合作用的产物是O2时，利于收集气体C卡尔文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径D用银边天竺葵探究光合作用产物是淀粉时，不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝色解析：光合作用的产物之一是淀粉，淀粉遇碘液变蓝色，首先要用酒精使绿色的叶片脱去颜色，再滴加碘液，防止绿叶本身颜色对实
8、验现象的干扰，银边天竺葵叶片边缘不含叶绿体，无法进行光合作用合成淀粉。7(2020浙江省宁波市余姚市模拟)研究人员对日光温室内的番茄叶片补充等强度不同波长的光，测得番茄光合速率的日变化情况如图。下列叙述错误的是(B)A据图分析，在10：00左右适当补充红光，对番茄的生长最有效B14：0016：00，引起三组光合速率均降低的主要因素是室内CO2浓度过低C9：0011：00对照组CO2固定量比补蓝光组多D12：30时，若适当提高温室内CO2浓度，短时间番茄植株中三碳酸的合成速率不变解析：据图分析可知，若采取在10：00前适当补充红光措施，对番茄的生长最有效，A正确； 14：0016：00，三组的光
9、照强度均下降，三组番茄光合速率均降低，B错误； 9：0011：00，对照组的光合速率高于补蓝光组，故对照组CO2固定量比补蓝光组多，C正确； 12：30时，番茄气孔关闭出现了光合午休现象，若适当提高温室内CO2浓度，短时间番茄植株中三碳酸的合成速率不变，D正确。8(2020山西省太原市高三模拟)某同学将生长一致的小麦幼苗平均分为甲、乙两组，甲组置于光下培养，乙组置于黑暗中培养，其他条件适宜。较长一段时间后，测定麦苗的干重，发现两组存在明显差异。下列相关叙述正确的是(B)A甲乙比较，乙因有机物的制造量小于甲，故增重多B乙组叶片会出现黄化现象C能够通过肉眼观察到甲植物进行光合作用D甲植物叶绿体的色
10、素主要吸收红橙光、蓝紫光，不吸收绿光解析：甲乙比较，由于甲组置于光下培养，光合作用合成的有机物大于呼吸作用消耗的有机物，有有机物积累，而乙组置于黑暗中培养，光合作用不能进行，同时细胞中原有的有机物还要通过呼吸作用不断被消耗，所以甲组增重大于乙组，A错误；叶绿素的合成需要光，由于乙组在黑暗条件下，缺乏光照不能合成叶绿素，而且原有的叶绿素还会被降解，所以乙组叶片会出现黄化现象，B正确；植物进行光合作用，不能够通过肉眼观察到，C错误；叶绿体中的色素，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，对绿光的吸收最少，D错误。9(2020山西省高三模拟)如图是生理状况相同的油料作物种子在清水中萌发
11、形成幼苗过程中的生长情况。下列相关说法错误的是(A)A10 d前，萌发种子干重增加的主要元素是C和NB10 d后，白光下的幼苗体内消耗ADP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质C从图中可知前10 d内光照对幼苗的生长存在抑制作用D幼苗在黑暗条件下发黄而在光下变绿，说明光照能影响叶绿素的合成解析：由于油料种子在清水中萌发，最开始干重增加的原因是脂肪转换成糖类，因而导致干重增加的主要元素是O，A错误；10 d后，白光下，由于幼苗叶子变绿能进行光合作用，幼苗体内消耗ADP的场所，即ATP合成场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质，B正确；图中前10 d内光照条件下幼苗的长度低于黑暗条件下，可以判断前10 d
12、内光照对幼苗的生长存在抑制作用，C正确；黑暗条件下幼苗发黄而光下变绿，可说明光照能影响叶绿素的合成，D正确。二、不定项选择题10蝴蝶兰是一种阴生观赏花卉，往往表现出白天气孔关闭、傍晚气孔开始开放的现象。下图为夏天不同光照条件下蝴蝶兰净光合速率变化曲线，下列说法正确的是(BCD)A8：00至10：00，蝴蝶兰净光合速率下降与胞间CO2浓度下降无关B10：00至16：00,36%全光照条件下蝴蝶兰仍可进行光合作用C14：00至16：00，全光照条件下蝴蝶兰净光合速率增强与光照减弱有关D16：00至18：00,18%全光照条件下蝴蝶兰气孔开放导致净光合速率增强解析：由题干信息可知“白天气孔关闭、傍晚
13、气孔开始开放”，8：00至10：00，蝴蝶兰气孔关闭，胞间CO2浓度下降，净光合速率下降，A错误；对比全光照与36%光照条件可知，36%光照条件下蝴蝶兰的净光合速率较大，故36%全光照条件下蝴蝶兰仍可进行光合作用，B正确；由题干信息可知，蝴蝶兰为阴生植物，对光照要求较低，故14：00至16：00，全光照条件下蝴蝶兰净光合速率逐渐增强，主要与该时段光照减弱有关，C正确；因蝴蝶兰“傍晚气孔开始开放”，故16：00至18：00,18%全光照条件下蝴蝶兰气孔开放，导致净光合速率增强，D正确。11利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述错误的是(ABD)A试管中收集的气体量代表了光合作用
14、产生的氧气量B在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气C为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验D为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化解析：试管中收集的气体量是光合作用的净产氧量，A项错误；在光下有气泡产生不能确定该气体就是氧气，B项错误；为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验，C项正确；探究光照强度对光合作用的影响时，距光源不同距离，应设置多套相同装置，在其他条件相同情况下，观察气泡产生速率的变化，D项错误。12某生物小组利用图甲装置在光合作用最适温度下培养某植株幼苗，通
15、过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O2释放速率来测定光合速率，结果如图乙所示，下列说法正确的是(ACD)A若用缺镁的完全培养液培养一段时间，光合作用的光反应减弱，暗反应也减弱B曲线中t1t4时段，玻璃罩内CO2浓度在t1时最高、t4时最低Ct4时补充CO2，此时叶绿体内C3的含量将增多D若t4时玻璃罩内O2的量比t0时增加了128 mg，则此阶段植株积累葡萄糖的量为120 mg解析：若培养液缺镁，则会影响叶绿素的合成，进而影响光反应的进行，而光反应能为暗反应提供ATP和H，从而又会影响暗反应的进行，A项正确；在t1到t2时段，氧气释放速率为负值，此时CO2浓度还会增加，即在t2时CO2浓度最高，
16、B项错误；在t4时补充CO2后，被固定的CO2增多，使C3含量增加，C项正确；在此时间段中O2的积累量对应于葡萄糖的积累量为6 mol O2对应于1 mol葡萄糖，则O2增加128 mg，葡萄糖的积累量为180128(632)120(mg)，D项正确。三、非选择题13(2019四川广安、眉山、内江、遂宁高三诊断)研究人员通过一定手段，将正常蓝藻的光合作用途径(图中实线所示)进行改造，创建了能消耗NADPH的异丙醇生物合成途径(图中虚线所示)。回答下列问题：(1)蓝藻细胞没有叶绿体，但能进行完整的光合作用过程，原因是蓝藻细胞中含有吸收光能的色素和进行光合作用所需要的酶。蓝藻吸收的光能在光反应阶段
17、可以转变为化学能储存在ATP和NADPH中。NADPH在卡尔文循环中的作用是为C3的还原提供能量和还原剂。(2)据图分析推测，在适宜光照条件下，与正常蓝藻相比，具有异丙醇生物合成途径的蓝藻，产生O2的速率可能会加快，原因是合成异丙醇需要消耗更多的NADPH，导致水在光下分解速率加快，使产O2速率加快。解析：(1)蓝藻是原核生物，无叶绿体，但是细胞中含有吸收光能的色素和进行光合作用所需要的酶，因此其可以进行光合作用。蓝藻光反应吸收的光能可以转化为化学能储存在ATP和NADPH中，为暗反应(卡尔文循环)过程中三碳化合物的还原提供能量，其中NADPH还能为暗反应(卡尔文循环)提供还原剂。(2)据图分
18、析可知，改造后的蓝藻合成异丙醇需要消耗更多的NADPH，导致水在光下分解速率加快，因此其产生O2速率会加快。14某植物上有白色和绿色两种叶片，在该植物上选取不同的叶片测定其生理过程，如图1，甲、乙中的叶片生长状况相同，丙、丁叶片生长状况相同，丙进行遮光处理，给丁提供一定浓度的14CO2，回答下列相关问题：(1)要利用该植物做叶绿体中色素的提取和分离实验，选择图1中如丁(填“甲”或“丁”)装置中的叶片比较合适，一般常用的提取色素的试剂是无水乙醇。(2)在相同且适宜条件下，对甲、乙两装置中的叶片进行实验，用碘蒸汽处理叶片，结果只有乙装置内叶片上编号的部位变成蓝色，此实验说明叶片进行光合作用时需要C
19、O2，叶肉细胞中需含有叶绿体(合理即可)。(3)图2是在适宜的光照条件下，改变通入的14CO2浓度测定的叶片中葡萄糖、C5和C3三种化合物的变化情况的实验结果。图2中曲线a、b、c分别表示C3、C5、葡萄糖的含量变化。若在1% CO2浓度条件下，某一时刻突然增加光照，则短时间内曲线b表示的物质在细胞中的变化情况是增加，产生这种变化的原因是光照强度增加，光反应产生的H和ATP增多，C3还原速率增加，C5再生增多，而CO2固定过程中C5消耗速率不变(合理即可)。图2中在05分钟内，曲线a、b中的14C量保持不变，形成两条曲线平行的原因是光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡。解析：(1)提取分离叶
20、绿体中的色素应选择四种色素都含有且色素含量比较高的叶片，因此应选择丁装置中的叶片，一般选用无水乙醇来提取绿叶中的色素。(2)甲装置中有NaOH溶液，因此该装置中的CO2被NaOH溶液吸收，植物不能进行光合作用，而乙装置中，编号的部位为叶片白色部分，该部位无叶绿体，编号的部位为叶片绿色部分，该部位有叶绿体，且不对乙装置进行遮光处理，而在编号的部位能检测到光合作用的产物淀粉，故该实验说明叶片进行光合作用时需要CO2，叶肉细胞中需含有叶绿体。(3)由图可知，在适宜的光照条件下，CO2浓度先降低后升高，由于二氧化碳浓度降低，暗反应固定二氧化碳的速率降低，所以C3的含量会下降，而C5消耗量降低，故C5的含量会升高；由于光合作用一直进行，故其葡萄糖含量应一直增加，则曲线a表示的是C3的含量变化，曲线b表示的是C5的含量变化，曲线c表示的是葡萄糖的含量变化。突然增加光照强度，光反应产生的H和ATP的量增加，C3的还原速率增加，C5的再生增多，而CO2固定过程中C5消耗速率不变，则短时间内叶肉细胞中C5的含量上升。由图2中可看出，在05分钟内，曲线a、b中的14C量保持不变，形成两条曲线平行的原因是光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡。
