时光合作用

1、第14课时 光合作用（选修）对应训练1.如图是光合作用过程中光能转换成电能的示意图，有关该图的叙述错误的是 （ ）A.图中A的主要功能是吸收光能，并将光能转换成电能B.图中B的主要功能是吸收和传递光能C.图中C、D代表传递电子的物质，E代表H2OD.图中F代表NADPH，G代表NADP+答案 D2.下列关于叶绿体中色素作用的叙述，正确的是 （ ）少数处于特殊状态的叶绿素a的作用是吸收和传递光能 叶绿体中的色素均可以吸收、传递和转换光能少数处于特殊状态的叶绿素a可以吸收和转换光能绝大多数叶绿素a、全部叶绿素b和类胡萝卜素可以吸收和转换光能绝大多数叶绿素a、全部叶绿素b和类胡萝卜素可以吸收和传递光

2、能A. B. C. D.答案 D解析 绝大多数叶绿素a、全部叶绿素b、类胡萝卜素（即胡萝卜素和叶黄素）可以吸收和传递光能，少数处于特殊状态的叶绿素a不仅可以吸收光能，还可转换光能。3.在光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是 （ ）答案 B解析 本题以坐标图的形式考查学生对C4植物固定CO2的C3途径和C4途径及相互关系的正确理解，属于中等难度题。供给玉米离体叶片少量的14CO2，因PEP对CO2具有很强的亲和力，14CO2迅速被固定成C4化合物，而叶肉细胞中的C4途径只是起到CO2泵的

3、作用，故随着14CO2被叶肉细胞吸收，维管束鞘细胞含14C的化合物逐渐减少。4.下面是关于N元素的供应与光合作用效率的关系图，正确的是 （ ）答案 B解析 氮是光合作用所需酶及NADP+和ATP的重要成分，对光合作用有重要作用。给植物增加氮素供应，可使光合效率增强。随着氮素供应的增多，光合效率不可能无限增强，会进入平台期。当氮肥施用过多时，会造成农作物倒伏，甚至烧苗，从而影响光合效率，甚至导致植株死亡。5. (2008年烟台模拟)合理施肥的实质是提高光能的利用率，下列叙述与提高光合作用效率密切相关的是（ ）氮使叶面积增大，增大了光合作用的面积氮是光合产物蛋白质的必需元素磷是NADP+和ATP的

4、组成成分，可提高光合作用能力钾可促进光合产物的运输A. B. C. D.答案 C光能转换【例1】下图是发生在植物叶片细胞内的A、B两个生理过程之间关系的示意图解。请据图回答：（1）图中A和B分别表示植物的 和 两个生理过程。如果A和B分别表示一种细胞器，则A是 ，B是 。（2）物质a与b分别是 、 ，而过程需要在酶的作用下，经过 和 两过程最终生成a物质。（3）过程所发生的能量变化是 。与过程所发生的能量变化是 。（4）在充足的光照条件下，过程产生的CO2将会迅速用于过程，原因是 。（5）根据图示，用数字和箭头表示光能转换为根吸收矿质元素所需能量的过程 。答案 （1）光合作用 有氧呼吸 叶绿体

5、 线粒体（2）糖类 氧气 CO2的固定 C3的还原（3）光能转变为电能，电能转变为活跃的化学能 稳定的化学能转变为活跃的化学能和热能（4）光照充足时，光合作用速率大于细胞呼吸速率（5）解析 本题通过光合作用和细胞呼吸考查光能在植物体内的转换。（1）从图中看出：A过程中CO2和H2O参加了反应，应为光合作用；B过程中CO2和H2O是生成物，应为有氧呼吸。（2）、（3）从图中过程是水的光解：2H2O 4H+4e+O2，产生的电子最终传递给NADP+生成NADPH，与此同时，叶绿体利用另一部分电能，将ADP和Pi转化成ATP。因此，过程实现了光能电能活跃化学能的能量转换。过程表示CO2被还原为糖类等

6、有机物的过程，包括CO2固定和C3还原两个过程，实现了活跃的化学能稳定化学能的转变。因此，图中a表示糖类等有机物，b表示O2。图中过程表示细胞呼吸中物质和能量的转变。细胞呼吸过程中也有H和e的传递，通过细胞呼吸，实现了稳定的化学能活跃的化学能和热能的转变。（4）在光照充足时，植物的光合作用速率大于细胞呼吸速率，细胞呼吸产生的CO2将被叶绿体吸收,用于光合作用。（5）ATP是植物各项生命活动所利用的直接能源物质，ATP中的能量最终来源于光能，由图中看出，其转化过程为。C3植物与C4植物的区别【例2】（2007年全国，30）玉米和小麦在适宜条件下光照一段时间后，将叶横切片用碘液染色，在显微镜下观察

7、这两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞，结果发现玉米叶片的维管束鞘细胞被染色，小麦叶片的 被 染成 ，被染色的原因是 。由此可知，玉米属于 植物，小麦属于 植物。当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时，却发现被染色的叶片同时出现上述玉米和小麦叶片的染色结果。据这个实验现象可推出：从光合作用角度来说，该植物具有 植物的特点，其光合作用固定CO2形成的最初化合物有 种，即 。答案 叶肉细胞 蓝色 光合作用积累的淀粉与碘液反应呈蓝色 C4 C3 C3与 C4 2 三碳化合物和四碳化合物解析 C3植物和C4植物在叶片结构上的差异是，C3植物的维管束鞘细胞中无叶绿体，不能进行光合作用产生淀粉，而C4植物的

8、维管束鞘细胞中有不含基粒的叶绿体，能制造出淀粉。用碘液处理经光照一段时间的叶横切片时，若维管束鞘细胞被染色则为C4植物，叶肉细胞被染色，则为C3植物；两者均被染色，则该植物既具有C3植物的特点也具有C4植物的特点，其固定CO2形成的最初化合物就会有三碳化合物和四碳化合物两种。变式训练下列关于C3植物和C4植物代谢和结构特点的描述，正确的是 （ ）A.C4植物维管束鞘细胞中叶绿体没有基粒B.C3植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞都具有叶绿体C.CO2都是先与五碳化合物结合，形成三碳化合物D.CO2都是先与三碳化合物结合，形成四碳化合物答案 A1.（2008年北京理综，3）在光照下，小麦（C3植物）叶片

9、的叶肉细胞和维管束鞘细胞都能发生的生理过程是（ ）A.水光解释放O2 B.固定CO2形成三碳化合物C.产生ATP和H D.光合色素吸收并转换光能答案 C解析 C3植物的维管束鞘细胞不但体积小，而且也没有叶绿体，但能通过呼吸作用产生ATP和H。2.（2008年四川理综，2）分别取适宜条件下和低温、低光照强度条件下生长的玉米植株叶片，徒手切片后，立即用碘液染色，置于显微镜下观察，发现前者维管束鞘细胞有蓝色颗粒，而后者维管束鞘细胞没有蓝色颗粒，后者没有的原因是 （ ）A.维管束鞘细胞不含叶绿体，不能进行光合作用B.维管束鞘细胞能进行光反应，不能进行暗反应C.叶片光合作用强度低，没有光合作用产物积累D

10、.叶片光合作用强度高，呼吸耗尽光合作用产物答案 C解析 玉米为C4植物，它的维管束鞘细胞中的叶绿体能合成淀粉，但在低温、低光照强度条件下，没有光合作用产物积累，故维管束鞘细胞中没有蓝色颗粒。3.（2008年山东理综，7）下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上 （ ）A.生物膜为叶绿体内膜 B.可完成光合作用的全过程C.发生的能量转换是：光能电能化学能 D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动答案 C解析 叶绿体内膜为生物膜的一种，图示为囊状结构的薄膜，光反应在叶绿体囊状结构的薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行，光反应产生的ATP只用于暗反应。4. (2006年江苏生物，

11、2)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列为参与暗反应的必需物质是 （ ）A.H2O、CO2、ADP B.CO2、NADPH、ATPC.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP答案 B解析 光反应和暗反应有着密切的联系，光反应可以为暗反应提供NADPH和ATP，同时暗反应还需要CO2。5.如图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下，两种植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是（ ）A.当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和B.C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和C.C4植物比C3植物光能利用率高D.水稻是阴生植物，玉米是阳生植物答案 D解析 玉米

12、属于C4植物，水稻是C3植物。根据图示，两条曲线均呈正相关走向，水稻曲线的饱和点所对应的光照强度较玉米低，故水稻比玉米光能利用率低。水稻和玉米均为阳生植物。实验设计核心找准符合要求的实验方法请回答下列两个问题：科学家发现生长在高温、强光照和干旱环境中的植物气孔关闭，C4植物能利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，C3植物则不能。.取自热带不同生活环境下的甲、乙两株长势良好、状态相似的草本植物，已知甲是C4植物，乙不知其光合作用固定CO2的类型。请利用一个密闭大玻璃钟罩，完成初步判别乙植物是C3植物还是C4植物的实验。（1）原理： 。（2）方法：将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下，

13、给予 等条件培养。连续若干天观察记录它们的生长情况。（3）预期结果 ； 。（4）结果的分析： 。.对于以上的分析，用显微镜从形态学方面进一步验证。（1）方法：制作乙植物的叶片过叶脉横切的临时切片，用显微镜观察。（2）结论如果视野中看到 ，则乙是C3植物；如果看到 ，则乙是C4植物。.研究性学习小组欲观察两种植物光合作用形成的淀粉粒在叶片内的位置有何不同，用碘液对叶片染色后制成的横切片在显微镜下观察，只能看到绿色颗粒，却看不到淀粉粒，这一操作过程的错误之处是 。答案 .（1）在高温、干旱和强光照下，随着植物光合作用的进行，造成密闭钟罩内CO2浓度逐渐降低，C4植物能利用较低浓度的CO2，生长良好

14、，而C3植物不能（2）高温、强光照和干旱（3）乙植物与甲植物生长状态相似 乙植物逐渐枯萎，而甲植物依然健壮（4）若出现第种情况，乙植株为C4植物；出现第种情况，乙植株为C3植物.（2）没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿体有“花环型”结构或维管束鞘细胞中有叶绿体无（基粒）.绿色叶片应该先在热的酒精中脱去叶绿素，再去染色制片变式训练（2008年海淀模拟）为了比较C3植物和C4植物叶片结构的主要区别，将小麦和玉米的叶片制成临时横切片标本在光学显微镜下观察。下面是涉及观察过程与观察结果的叙述，其中正确的是 （ ）A.观察的目标主要是比较两种植物叶肉细胞和表皮细胞的形态结构B.先用低倍镜对焦，将

15、观察目标移至视野中央，转用高倍镜并减少光量，调焦观察C.先用低倍镜对焦，寻找叶脉，观察维管束外是否具有“花环型”的两圈细胞D.主要观察维管束鞘细胞的叶绿体中有无基粒，这是C3植物和C4植物的主要区别答案 C解析 将植物叶片横切片制成临时装片，是鉴定C4植物最可靠的方法。逐项分析如下：选项内容指向·联系分析A观察的目标是叶肉细胞和维管束鞘细胞是否含有叶绿体B当换上高倍物镜进行观察时，应开大光圈、增加通光量CC4植物维管束外有“花环型”的两圈细胞，C3植物没有D叶绿体的基粒用光学显微镜是观察不到的，在电子显微镜下才能看到1.下列哪项措施不能提高光合作用的效率 （ ）A.将人参、三七种在遮

16、阴处 B.向温室内通入一定量的CO2C.在苹果树周围地面铺反光膜 D.白天适当降低温室内温度答案 D2.夏季中午强烈的阳光会导致植物气孔关闭。此时，下列植物中光合作用强度最高的是 （ ）A.高粱 B.水稻 C.大豆 D.小麦答案 A解析 夏季中午，由于气孔的关闭，C3植物的光合作用减弱，而C4植物能够利用较低浓度的CO2进行光合作用，在题目给出的选项中，只有高粱是C4植物。3.将小麦和玉米进行光合作用的叶片制成临时横切标本，然后分别用碘液染色，下列叙述正确的是 （ ）小麦玉米叶肉细胞维管束鞘细胞叶肉细胞维管束鞘细胞A不变蓝变蓝不变蓝变蓝B变蓝不变蓝不变蓝变蓝C变蓝不变蓝变蓝不变蓝D变蓝不变蓝变

17、蓝变蓝答案 B4.如图为水稻与玉米的叶片结构图。下列对它们结构的描述，正确的是 （ ）A.甲为水稻，乙为玉米 B.与细胞内都有正常叶绿体C.细胞内含结构完整的叶绿体 D.细胞内含结构不完整的叶绿体答案 B5.抽出叶片中的空气后放入盛有新制的冷开水的三角瓶中，研究环境因子对光合作用的影响。下表四组中可以说明CO2对光合作用影响的组合是 （ ）1光照20水浴新制的冷开水2厚纸遮光20水浴加少许NaHCO3粉末3光照冰水降温加少许NaHCO3粉末4光照20水浴加少许NaHCO3粉末A.1号 B.2号和4号C.3号和4号 D.1号和4号答案 D解析 分析题中表格的四组实验条件可知，1组和4组实验惟一的

18、实验变量是二氧化碳，因为新制的冷开水中无二氧化碳，而加入少许NaHCO3粉末是为了提供二氧化碳。6.下列关于NADPH的叙述中，不正确的是 （ ）A.NADPH形成于叶肉细胞中叶绿体的囊状结构薄膜上B.NADPH为暗反应合成有机物提供能量和还原剂C.NADPH的消耗主要发生于叶绿体的基质中D.NADPH的生成标志着光能转变成电能答案 D解析 考查光合作用光反应过程中的物质变化和能量转化。在光反应中能量的转变包括两步：光能转变成电能，这是特殊状态的叶绿素a不断失电子、夺电子的结果；电能转变成活跃的化学能，当辅酶接受两个电子、一个氢离子变成还原型辅酶时，就标志着电能转变成活跃的化学能。7. (20

19、09年宜昌模拟)下列关于光合作用的叙述，正确的是 （ ）A.叶绿体离开叶肉细胞便不能进行光合作用B.光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成（CH2O）需要ATP、有关的酶和HC.NADP+在暗反应中起还原作用，并将能量转移到（CH2O）中D.没有类胡萝卜素、叶绿素b和一般状态的叶绿素a的作用，特殊状态的叶绿素a就不能独立完成对光能的吸收和转换答案 B解析 本题是对光合作用的综合考查。叶绿体主要存在于叶肉细胞中，另外，保卫细胞、维管束鞘细胞中的叶绿体也可进行光合作用。在暗反应中起还原作用，并将能量转移到（CH2O）中的是还原型辅酶（NADPH）。特殊状态的叶绿素a不仅可以吸收光能，还能将光能转换为

20、电能。8.在适宜的温度、水分和CO2条件下，分别测定强光和弱光时不同植物的净光合作用量（如图）。请据此判断，下列叙述不正确的是 （ ）A.该条件下，使植物吸收CO2量增加或减少的主要生态因素是光B.植物在强光下的净光合作用量一定比弱光下高C.同等光照条件下，玉米比小麦的净光合作用量高D.大多数农作物都是喜阳植物答案 B解析 此题研究强光和弱光对阴生植物和阳生植物光合作用的影响。强光下，植物光合作用强，消耗的原料二氧化碳多；弱光下，植物光合作用弱，消耗的原料二氧化碳少，A是正确的。此图所列的几种农作物小麦、玉米、高粱都是阳生植物，实际上大多数农作物都是喜阳植物，D是正确的。阳生植物在强光下的实际

21、光合作用量一定比弱光下高，净光合作用量=实际光合作用量-呼吸作用消耗量，而这几种植物生理活动的环境温度并不知道，温度高，光合作用强，呼吸作用也强，消耗的有机物也多；阴生植物图中，强光下的光合作用量低于弱光下的光合作用量，所以B项不正确。据图分析，同等光照条件下，玉米比小麦的净光合作用量高，所以C项正确。9.（2008年中山模拟）下列有关植物叶绿体的成分和功能的叙述中，正确的是 （ ）A.吸收光的色素位于基粒上，转化光能的色素位于基质中B.得到电子后的某些叶绿素a即成为强氧化剂，能使NADPH转变成NADP+C.光能转化为电能后，能使某些叶绿素b不断得到电子和失去电子D.分解水的部位在基粒，分解

22、ATP和NADPH的部位在基质答案 D10.将CO2最终还原成糖类等有机物的还原剂以及使H2O氧化的强氧化剂分别是 （ ）A.NADP+和叶绿素a B.NADP+和失去电子的叶绿素aC.NADPH和叶绿素a D.NADPH和失去电子的叶绿素a答案 D解析 CO2被固定后形成C3，进而C3被还原成糖类等有机物，需要的还原剂是NADPH。色素吸收了光能后，经过传递到达处于特殊状态的叶绿素a，使叶绿素a被激发失去电子，成为一种强的氧化剂，并从水分子中夺取电子，使水分子氧化成氧分子和氢离子。11.光能转换成化学能的过程中，叶绿体囊状结构薄膜上发生的物质变化中正确的一组是 （ ）A. B. C. D.答

23、案 A12.下列有关C4植物的叙述，不正确的是 （ ）A.固定CO2的最初产物为四碳化合物 B.C4植物的产量低C.C4植物与C3植物具有不同的固定CO2的途径 D.高粱、苋菜属于C4植物答案 B13.（2009年杭州模拟）一位研究人员将3种不同的植物放到10种不同的光照强度（光照强度从0到全日光照）下培养几天。条件为正常大气，温度为32，所有植物都不缺水。研究人员测定了每种植物叶片的光合速率，并且将结果按a、b、c作图如下，对于这3种植物的叙述，正确的是 （ ）A. a为一种适应强光下生长的C3植物，b为一种适应强光下生长的C4植物B.a为一种适应强光下生长的C4植物，b为一种适应弱光下生长

24、的C3植物C.b为一种适应强光下生长的C3植物，c为一种适应弱光下生长的C3植物D.b为一种适应强光下生长的C4植物，c为一种适应弱光下生长的C3植物答案 C14.下图表示某植物体内的部分代谢过程，请据图分析回答：（1）植物光合作用过程中电子的最终供体和受体分别是 、 。写出NADPH形成的方程式 。（2）A过程表示 ，发生的场所是 ；D+E+F表示 ，发生的场所是 。（3）在af物质中代表CO2的代号是 ，e代表的物质是 。（4）该植物体内，二氧化碳的受体有 ， 为碳的还原提供了能量。（5）如把某植物突然从光下移到黑暗处，其他条件不变，则细胞中c、d的含量分别将 、 。答案 （1）H2O N

25、ADP+ NADP+2e+H+NADPH（2）C4途径 叶肉细胞的叶绿体 有氧呼吸 细胞质基质和线粒体 （3）a、b 丙酮酸（4）PEP、C5 ATP、NADPH （5）上升 下降解析 （1）特殊状态的叶绿素a接受了光能，被激发而失去电子，脱离叶绿素a的电子，经过一系列的传递，最后传递给一种带正电荷的有机物NADP+。失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子，叶绿素a由于获得电子而恢复原状。所以植物光合作用过程中电子的最终供体和受体分别是H2O和NADP+。（2）图中显示固定CO2的途径中有A过程即C4途径，所以该植物为C4植物，图中的A、B、

26、C都属于光合作用过程。D+E+F则为有氧呼吸过程，其场所是细胞质基质（第一阶段）和线粒体（第二、三阶段）。（3）在C4植物的光合作用中，CO2先在叶肉细胞的叶绿体中被一个C3（PEP）所固定，形成一个C4。C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中，释放出一个CO2，并且形成一个丙酮酸，释放出的CO2被一个C5固定，很快形成两个C3。可见图中a和b都代表CO2；物质e则为有氧呼吸第一阶段产生的丙酮酸，其将进入线粒体中继续被氧化分解。（4）由上面的分析可知，C4植物二氧化碳的受体有两种：PEP和C5；在暗反应阶段中，二氧化碳被固定后形成的一些C3，在有关酶的催化下，接受ATP和NADPH释放出的能量并且被N

27、ADPH还原，再经过一系列复杂的变化，最终形成糖类等富含稳定化学能的有机物。（5）在其他条件不变的情况下，某植物突然从光下移到黑暗处，则光反应的产物ATP、NADPH（d）将减少；由于一方面C5仍不断被消耗生成C3，而另一方面因缺少ATP、NADPH，C3被还原消耗再生成C5的量减少，故细胞中短时间内C3的含量将上升，C5的含量将下降。15.某农科所为研究不同植物的光能利用率与环境因素的关系，在可人工控制的大棚内种植了玉米和大豆。图甲表示在光照强度为7 000 lx，室温为18的条件下，两种植物叶片的光合作用强度和CO2浓度的关系。请据图分析回答：（1）曲线A、B都说明了 。（2）大豆中固定CO2的物质是 ，其相应的场所在 细胞中。（3）当CO2浓度达到a点后，若要提高光能利用率，可采取的措施有 。（4）为研究C在植物体内的转移途径，可采用的实验手段是 。（5）将两种植物叶片的横切片放在显微镜下观察，图乙中右图所示的叶片应为 的叶片。（6）上述两种植物在大棚内种植