1、课时跟踪检测（十一） 光合作用的过程及影响因素一、选择题1(2017合肥三中月考)德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理后，再把叶片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是()本实验未设对照组有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因实验开始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉ABC D解析：选A本实验的自变量为是否遮光，遮光的为实验组，曝光的为对照组，错误；本实验的自变量为有无光照，其他无关变量均应保持相同且适宜，因此有无光照是遮光和曝
2、光区域显现不同结果的唯一原因，正确；实验开始之前，萨克斯将叶片放在暗处几小时进行“饥饿”处理，目的是消耗掉叶片中原有的淀粉，因此实验开始时遮光和曝光区域均应达到无淀粉状态，正确；实验只能证明叶片光合作用能产生淀粉，不能证明光合作用的场所和过程，错误。2下列有关光合作用过程的叙述，正确的是()A光反应和暗反应都能转化光能B光反应不需要酶的催化，暗反应需要酶的催化C暗反应的减弱会影响光反应的进行D增加光照强度，H、ATP的量一定能增加解析：选C暗反应不能转化光能；光反应和暗反应都需要酶的催化；影响光合作用的因素有多种，故增加光照强度，H、ATP的量不一定增加。3植物体内为避免过量的光能对光合作用装
3、置的氧化性损伤，而产生了一种光保护蛋白Psbs。下列说法错误的是()APsbs的活性受温度和pH等因素的影响BPsbs镶嵌在类囊体薄膜上，与光反应有关C光能转化后存于ATP中，用于暗反应DPsbs由高尔基体合成并通过囊泡运输到叶绿体内解析：选D过酸、过碱和高温都会破坏蛋白质的结构，进而影响其活性，所以光保护蛋白Psbs的活性受温度、pH等因素的影响；依题意“Psbs”可避免过量的光能对光合作用装置的氧化性损伤”可推知，Psbs镶嵌在类囊体薄膜上，与光反应有关；在光合作用的光反应阶段，光能经转化后存于ATP中，而ATP可用于暗反应中三碳化合物的还原；Psbs为蛋白质，其合成的场所是核糖体。4下图
4、中、代表生理过程，、代表物质，下列有关叙述错误的是()A中的氧原子来自和B过程完成的能量变化是将光能活跃的化学能C玉米根尖细胞中不能进行过程D用于暗反应还原C3化合物解析：选A由图可知，、代表光合作用的光反应和暗反应，、分别代表水、二氧化碳、H、氧气和葡萄糖。葡萄糖中的氧原子全部来自二氧化碳。5植物叶片中有一种酶，是叶片中含量最高的蛋白质，其功能是催化反应C5CO22C3。由此推断这种酶()A主要分布在细胞质基质中B在低温环境中会失活，导致光合速率降低C是固定CO2的关键酶，其催化活性可能比其他酶低D由叶绿体中的基因控制合成，与细胞核基因无关解析：选C题干所述反应是二氧化碳的固定过程，发生在叶
5、绿体基质中；在低温下，酶的活性受到抑制，但酶的空间结构并没有被破坏，故低温下酶不会失活；该酶是固定CO2的关键酶，根据该酶在叶片中含量最高，说明该酶的活性可能比其他酶的活性低；根据题中的信息，不能确定该酶是由细胞核基因控制合成的，还是由叶绿体基因控制合成的，或者由两类基因共同控制合成的。6将从叶绿体中分离出的类囊体置于一种蓝色染料溶液中，该蓝色染料溶液能被还原剂还原成无色，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CO2C光反应能产生还原剂和O2D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
6、明有还原剂产生，有O2释放，说明该过程有O2产生；而类囊体是光合作用光反应阶段进行的场所，故该实验能证明光合作用的光反应能产生还原剂和O2。7为提高温室栽培的番茄和黄瓜的产量，可采取的措施不包括()A增施氮肥和磷肥，促进茎叶生长，以增大光合作用面积B提高温室中CO2浓度，以提高光合作用效率C适当增加光照时间，提高光能利用率D制作温室的薄膜改成绿色解析：选D影响光合作用的因素都能够影响产量，叶绿体中的色素对绿光几乎不吸收，绿光不能提高光合作用效率，故温室的薄膜改成绿色不能提高产量。8科学家从植物细胞中提取得到叶绿体，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。下列条件下不能产生葡萄
7、糖的是()选项场所光照CO2ATPHC3A基质B基粒C基质和基粒D基质和基粒解析：选B葡萄糖通过光合作用中的暗反应产生，其场所为叶绿体基质，需要的条件有H、ATP、CO2、C5、酶等，B项条件中缺少基质，也缺少暗反应需要的酶，故不能产生葡萄糖。9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，下列相关叙述错误的是()A叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质BOa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降Cab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽Db点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶绿体基粒不
8、能继续产生H和ATP解析：选C叶肉细胞中固定CO2的场所是叶绿体基质；从题图分析，Oa段三碳化合物的含量持续上升，说明消耗的五碳化合物越来越多，因此五碳化合物的含量有所下降；ab段三碳化合物浓度不变的原因是三碳化合物生成的量与被还原的量基本相等；黑暗条件下叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应提供H和ATP等物质，导致三碳化合物还原受阻，其含量上升。10如图所示，在适宜温度下某农作物CO2吸收量随环境CO2浓度变化的曲线。该图可以表明()A光合作用强度与环境CO2浓度成正比Ba点时农作物不进行光合作用Cb点是开始进行光合作用的临界点Db点前影响光合作用强度的主要因素是CO2浓度，b点后是光照强度
9、解析：选B由图可知，在一定的CO2浓度范围内，随CO2浓度增加，光合作用强度提高，但达到某个值后，CO2浓度增加但光合作用强度基本保持不变；植物利用CO2进行光合作用时，CO2有个最低浓度，a点时CO2浓度为0，故植物不进行光合作用；b点时CO2吸收量为0，此时光合作用CO2吸收量与呼吸作用CO2释放量相等；b点前后影响光合作用强度的主要因素是CO2浓度，从CO2吸收量保持不变时开始，以后的影响因素是光照强度。11将生长良好的某盆栽植物移入密闭的温室中培养，培养期间利用自然光，在温度适宜的条件下测得的24小时内CO2浓度变化曲线如图所示。下列叙述错误的是()A图中AB段，CO2的浓度不变，说明
10、此时该植物不进行光合作用B与BC段相比，CD段的形成原因主要是CO2浓度太高或O2浓度太低C图中DE段CO2浓度下降的原因主要是植物进行光合作用消耗CO2且光合作用强度大于呼吸作用强度D图中EF段，限制该植物光合作用速率的主要环境因素是CO2浓度解析：选A图中AB段，该植物既进行光合作用又进行呼吸作用，CO2的浓度不变是光合速率等于呼吸速率的结果。图中BC段，该植物的细胞主要进行有氧呼吸，释放的CO2使温室中的CO2浓度升高，与BC段相比，CD段的形成原因主要是CO2浓度太高或O2浓度太低。图中DE段，该植物进行光合作用消耗CO2且光合作用强度大于呼吸作用强度，故CO2浓度下降。图中EF段，C
11、O2浓度较低，使植物的光合作用受到限制。12科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成下图。下列相关说法错误的是()A光照强度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因B致使bc段、mn段Pn下降的原因是气孔关闭C致使ef段、op段Pn下降的原因是光照逐渐减弱D适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施解析：选B早晨日出后光照强度不断增大，使得露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率迅速上升。大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降；而露地栽培的油桃在mn段Pn下
12、降，是因环境温度过高导致气孔关闭，不能吸收CO2。15时以后，两种栽培条件下油桃的光合速率持续下降，是光照强度逐渐减弱所致。适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥从而增加土地中CO2浓度是提高大田作物产量的可行性重要措施。二、非选择题13(2017青岛一模)研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究，A组培养在完全培养液中，B组培养在缺Mg2的培养液中，其他条件相同且适宜。一段时间后，持续提供14C标记的CO2进行光合作用，然后检测并比较14C标记的有机化合物的量。请回答下列问题：(1)该实验的目的是_。(2)B组14C标记的(CH2O)的量比A组低，原因是_。(3)
13、在检测过程中，发现6 s后有十余种产物含有放射性，而0.5 s内只发现一种产物含有放射性，这种产物最可能是_。(4)实验中的“其他条件”主要是指_(至少答两项)。若在实验过程中突然停止14CO2供应，则此时两组实验中14C5的含量均会_，(CH2O)/C3比值会_。解析：(1)该实验的自变量为Mg2的有无，说明该实验的目的是探究Mg2对植物光合作用的影响。(2)B组由于缺少Mg2不利于叶绿素的合成，导致光反应产生的H和ATP不足，C3的还原减弱，形成(CH2O)减少，所以B组14C标记的(CH2O)的量比A组低。(3)根据题干信息提供14C标记的CO2进行光合作用，CO2与C5反应，生成C3,
14、0.5 s内发现的唯一的含放射性的物质应该是C3。(4)实验中的“其他条件”指的是无关变量，如温度、光照、pH等。若在实验过程中突然停止14CO2供应，则生成的C3减少，消耗的C5也减少，导致两组实验中14C5的含量均升高，(CH2O)/C3比值也升高。答案：(1)探究Mg2对植物光合作用的影响(2)缺少Mg2不利于叶绿素的合成，光反应产生的H和ATP不足，C3的还原减少，形成(CH2O)减少(3)C3(4)温度、光照、pH等(答出两项即可)升高升高14(2017贵阳一检)为了研究叶肉细胞间隙的CO2浓度对光合作用的影响，研究人员将若干新鲜的某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下的实验装置中，
15、测定不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量，得到如图所示的结果。请据图分析回答问题。(1)本实验中研究者需控制的无关变量有_。(2)AB段，随着细胞间隙CO2浓度的升高，直接导致_(填“碳的固定”或“碳的还原”)过程加快，C5的消耗_(填“减少”或“增多”)，细胞中生成的C3增多，这在一定程度上_(填“减慢”或“加快”)了ATP的消耗，进而使叶肉细胞有机物的合成增多。(3)BC段，叶肉细胞中C5的含量不再随着细胞间隙CO2浓度的增加而增加，此时实际光合速率_(填“大于”“等于”或“大于”)呼吸速率。(4)本实验的结论是：随细胞间隙CO2相对浓度增加，叶片细胞光合速率变化情况是：_。解析
16、：(1)实验中的自变量为细胞间隙CO2相对浓度，则光照强度、温度、叶片的状态等属于无关变量，这些无关变量应保持相同且适宜。(2)在暗反应中CO2与C5结合生成C3，这一反应称为CO2的固定，随着细胞间隙CO2浓度增大，CO2固定速度加快，导致C5的消耗增多，CO2固定的产物C3合成的速度加快，则在C3的还原中消耗ATP和H的速度也加快。(3)BC段，叶肉细胞中C5的含量不再随着细胞间隙CO2浓度的增加而增多，说明(实际)光合速率已经达到最大值并维持相对稳定，此时光合速率大于呼吸速率。(4)AB段表示随着细胞间隙CO2浓度增大，光合速率逐渐增大，BC段表示光合速率达到最大值，且保持相对稳定。答案
17、：(1)光照、温度、叶片的状态等(2)碳的固定增多加快(3)大于(4)先增加，后保持相对稳定15为探究CO2浓度倍增和干旱胁迫对紫花苜蓿光合生理特性的影响，研究者在适宜温度等条件下采用人工气候室和控水实验室模拟CO2浓度倍增和干旱胁迫，实验结果如下：组别处理(光照强度为Q)净光合速率(mol CO2m2s1)相对气孔开度(%)水分利用效率A对照大气CO2浓度27.05501.78B干旱22.55351.87C对照CO2浓度倍增31.65402.45D干旱23.95302.55根据实验结果，回答下列问题：(1)在干旱胁迫条件下净光合速率降低，其原因可能是_，进而影响光合作用暗反应阶段中_的速率；
18、在干旱胁迫条件下，CO2浓度倍增能使光饱和点_(填“增大”或“减小”)。光照强度大于Q点时，限制B组光合作用的环境因素主要有_。(2)由实验结果可知，在干旱胁迫条件下，CO2浓度倍增可使苜蓿叶片相对气孔开度_；干旱胁迫可导致叶肉细胞中光合色素等含量减少，使光反应减弱，供给暗反应的_减少，从而使光合作用过程减弱。(3)实验结果表明，当干旱胁迫发生时，CO2浓度倍增不仅能提高_，还能通过提高_，从而缓解干旱胁迫对苜蓿的伤害，增强抗旱能力。解析：(1)分析表中数据可知，与对照组相比，干旱胁迫条件下气孔开度降低，CO2吸收减少，净光合速率降低，进而影响光合作用暗反应阶段中CO2固定的速率。4条曲线中，
19、D组与B组均处于干旱胁迫条件下，CO2浓度倍增能使光饱和点增大。光照强度大于Q点时，B组植物净光合速率不再随光照强度的增强而增大，因此限制B组光合作用的环境因素主要有水分和CO2浓度。(2)对比D、B两组实验数据可知，在干旱胁迫条件下，CO2浓度倍增使苜蓿叶片相对气孔开度降低；干旱胁迫可导致叶肉细胞中光合色素等含量减少，使光反应减弱，供给暗反应的ATP和H减少，从而使光合作用过程减弱。(3)分析题表中的实验数据可知，当干旱胁迫发生时，CO2浓度倍增可使净光合速率和水分利用效率得到提高。答案：(1)气孔开度降低，CO2吸收减少CO2固定增大水分和CO2浓度(2)降低ATP和H(3)净光合速率水分利用效率