第5章第4节 B光合作用的原理和应用附答案.doc

第5章 第4节 　B 光合作用的原理和应用
一、选择题
1．光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是(　　)
A．H2O、CO2、ADP　 　B．CO2、[H]、ATP C．H2O、CO2、ATP D．[H]、H2O、ADP
2．在植物细胞中，有ATP的分解，但不能合成ATP的部位是(　　)
A．细胞质基质 B．线粒体 C．叶绿体基粒 D．叶绿体基质
3．下列关于光合作用的叙述中，不正确的是(　　)
A．光反应在类囊体的薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行
B．光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶
C．光反应吸收光能形成ATP，暗反应将ATP中活跃的化学能储存在有机物中
D．光反应分解水生成[H]并放出O2，暗反应最终将CO2还原成(CH2O)
4.右图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是(　　)
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D．在无光条件下，有利于暗反应进行
5．植物气孔是由两个保卫细胞组成的，其张开度有多种调节机制，其中的一个调节机制如下图，则下列说法错误的是(　　)
SO2→抑制CO2固定的酶
↓
保卫细胞中CO2浓度相对提高
ABA(一种化学物质)→↓
气孔关闭
A．当SO2浓度过高时，可能会抑制光合速率
B．ABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏
C．当SO2浓度过高时，植物体内C3的含量上升
D．CO2进出保卫细胞的方式为自由扩散
6.右图表示大棚栽培的植物在环境因素发生改变时，叶绿体内暗反应中C3和C5含量的变化情况。下列选项中最可能导致这种变化的环境因素是(　　)
A．给植物增施氮肥和镁肥
B．大棚栽培的植物通过增施农家肥料补充CO2
C．给植物补充适宜强度的人工光照
D．夜间适当降低植物的环境温度
7．在上海世博会E区，是以英国贝丁顿“零能耗”社区为原型的“世博零碳馆”。整个小区只使用可再生资源产生的能源，不需要向大气排放CO2。下列有关叙述错误的是(　　)
A．橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与CO2发生化学反应变成灰绿色
B．碳在叶肉细胞内的转化途径为：CO2→C3→(CH2O)→丙酮酸→CO2
C．人在剧烈运动时产生的CO2都是有氧呼吸的产物
D．“零碳馆”房顶植物吸收的CO2将参与暗反应合成有机物
8．下图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙)，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是(　　)

A．在a～b段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在b～c段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
9．下图曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。在y点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是(　　)

A．与y点相比，x点叶绿体中的C3含量较低
B．在y点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D．制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度
10．某生物兴趣小组就影响植物光合作用的因素进行了研究，获得如下图所示的实验结果。下列有关分析正确的是(　　)

A．该实验表明，温度、光照强度和CO2浓度都会影响植物光合作用的强度
B．当光照强度大于7时，该植物在15℃和25℃的环境中合成有机物的速率相同
C．随着温度的升高，该植物的呼吸速率逐渐增强
D．该植物可在较低温度、较弱光照的环境中快速生长

二、非选择题
11．下列是有关光合作用的图示，请回答：

(1)写出图甲中下列物质的名称：
A_____C________。
(2)从图甲可知：光合作用包括D和E两个阶段，E是________，在叶绿体的________中进行，该阶段需要D阶段提供的物质是________和________。
(3)叶绿体的色素分布在________(用图中字母回答)，可用________法分离。
(4)影响绿色植物光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度、温度等。
①若图乙中的x代表光照强度，光照强度影响光合作用强度主要是影响________阶段(用图甲的字母回答)。
②若图乙中的x代表温度，其主要通过影响________来影响光合作用强度。
③光合作用强度在图丙的a点时达到最大值，请画出CO2浓度继续增加时曲线的变化趋势。
12．下图中甲图表示植物光合速率受光照强度影响的变化曲线，乙图表示植物在不同外界环境条件下，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。据图回答问题：

(1)甲图曲线中，当光照强度为n时，叶肉细胞中产生ATP的场所有
________________________________________________________________________。
(2)甲图中，当光照强度为k时，叶绿体中ADP的移动方向是从________移向_________________________________________________________
(3)乙图中，a点对应条件下，叶肉细胞中C3含量____于b点；c点对应条件下，叶肉细胞中C5含量________于b点；结合甲图信息，d点对应条件下，叶肉细胞中C5含量________于c点。
(4)根据甲图信息，乙图中的光照强度为n对应的曲线与光照强度为k对应的曲线应重合，而实际情况不是这样的。写出一个引起乙图中出现阴影部分的主要外界因素：________________________。
(5)综合上述分析，影响植物光合速率的因素主要包括___________________(答出三项)。
13．将某绿色植物放在特定实验装置内，研究温度对其光合作用与呼吸作用的影响(假设其余的实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：
温度( ℃)
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2(mg/h)
1.00
1.75
2.50
3.15
3.75
3.53
3.00
黑暗中释放CO2(mg/h)
0.50
0.75
1.25
1.75
2.25
3.00
3.50

(1)该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高，其原因是
________________________________________________________________
(2)在昼夜不停的光照下，该植物生长的最适宜温度是________；在35 ℃时，该植物实际光合作用速率为________(用CO2吸收速率表示)。
(3)每天交替进行12 h光照、12 h黑暗处理，温度保持在30 ℃的条件下，该植物________(填“能”或“不能”)生长。

第5章 第4节 　B 光合作用的原理和应用参考答案

1．选B　光合作用暗反应过程包括二氧化碳的固定(CO2＋C52C3)和C3的还原[2C3(CH2O)]，还原需要[H]作为还原剂和酶的催化，并消耗能量(ATP分解)。
2．选D　植物细胞内能产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体。叶绿体基质是光合作用暗反应进行的场所，利用光反应产生的ATP和[H]还原C3，即存在ATP的分解，但无ATP的合成。
3．选B　光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段：光反应是在类囊体的薄膜上进行的，需要色素、酶和光照作为条件，产生的物质为ATP、[H]、O2；暗反应发生在叶绿体基质中，不需要光而需要酶、CO2等条件，并把ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
4．选B　图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质。C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利用ATP提供的能量 ，通过[H]的还原进行。若在最适温度条件下，提高温度反而会降低酶的活性，会使反应减弱。在无光条件下，暗反应会因[H]和ATP的缺乏受到限制。
5．选C　据图可知，当SO2浓度过高时，保卫细胞中CO2浓度相对提高，在ABA的作用下，气孔关闭，导致光合作用的原料CO2供应减少，抑制光合速率；ABA在CO2浓度过高时促进保卫细胞关闭，可帮助植物免受SO2的破坏；当SO2浓度过高时，导致叶肉细胞CO2供应不足，而C3的还原仍在继续，故植物体内C3的含量下降；CO2进出保卫细胞的方式是自由扩散。
6．选B　氮、镁是构成植物体内叶绿素的重要元素，增施氮肥和镁肥有利于叶绿素的合成，使光反应产生的[H]和ATP增加，促进C3的还原，导致C3的含量减少，C5的含量增加；CO2和C5结合生成C3，CO2增多会导致C3的含量增加，C5含量减少；补充适宜强度的光照，使光反应产生的[H]和ATP增加，加速C3的还原，导致C3含量减少，C5含量增多；夜间适当降低植物的环境温度对光合作用没有影响，C3和C5的含量基本不变。
7．选A　橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色；碳在叶肉细胞内光合作用的转化途径为CO2→C3→(CH2O)，呼吸作用的转化途径为(CH2O)→丙酮酸→CO2；人体无氧呼吸的产物是乳酸，故剧烈运动时产生的CO2都是有氧呼吸的产物；光合作用过程中植物吸收的CO2在暗反应阶段合成有机物。
8．选C　在a～b段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，叶圆片上浮至液面所用的平均时间变短，表明光合作用速率逐渐增大；在b～c段，单独增加光照或温度可以缩短叶圆片上浮至液面所用的时间，但单独增加NaHCO3溶液浓度不能缩短叶圆片上浮至液面所用的时间；在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降；凡是活细胞都能进行呼吸作用。
9．选D　 在x点的光照强度比y点弱，所以x点的C3含量较y点高；本来处于适宜温度下的y点，升高温度会导致酶的活性降低，则所得曲线应在曲线Ⅰ的下方；x点限制其光合作用的因素主要是光照强度；在大于光饱和点的光照强度处增加CO2浓度，会提高光合作用强度。
10．选D　图中影响植物光合作用的因素只涉及温度和光照强度，并没有涉及CO2浓度；当光照强度大于7时，该植物在15℃和25℃的环境中积累有机物的速率相同，但是在25℃环境中该植物呼吸速率较大，所以25℃环境中该植物合成有机物的速率较大；由题图知5℃和15℃时植物的呼吸速率相等。
11．解析：图甲中A是O2，B是ATP，C是C3，D是光反应，E是暗反应，F是基粒。叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上，可用纸层析分离绿叶中的色素。光照主要影响光合作用的光反应阶段，温度主要影响酶的活性。
答案：(1)O2　三碳化合物(或C3)
(2)暗反应　基质　[H]　ATP(或B)
(3)F　纸层析
(4)①D　②酶的活性　③如下图

12．解析：当光照强度为n时，植物既进行光合作用(在叶绿体类囊体薄膜上合成ATP)，又进行有氧呼吸(在细胞质基质和线粒体中合成ATP)。当光照强度为k时，光反应消耗ADP，而暗反应产生的ADP由叶绿体基质运往叶绿体类囊体薄膜。一定范围内的CO2浓度增加可以使细胞中C3增加；CO2浓度不变时，一定范围内的光照增强会导致细胞内C5增加。甲图信息显示：若只考虑光照的影响，光照强度由n增加到k时，光合速率几乎不变，而乙图中出现阴影部分应是光照之外的其他因素引起的，比如温度等。
答案：(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体　(2)叶绿体基质　叶绿体类囊体薄膜
(3)低　高　约等　(4)温度　(5)光照强度、CO2浓度、温度
13．解析：在黑暗条件下，植物释放CO2量为呼吸作用释放CO2量。在光照条件下，植物吸收CO2量＝光合作用吸收CO2量－呼吸作用释放CO2量。酶的活性受温度影响，在一定范围内，随温度的升高，酶的活性增强，呼吸作用升高。在光照下，25 ℃时植物的光合作用最强(CO2吸收速率最大，为3.75 mg/h)，故该温度为植物生长的最适温度。解题时注意关键词“昼夜不停的光照”。35 ℃时植物的实际光合作用速率(用CO2吸收速率表示)＝光照下CO2吸收速率＋呼吸作用CO2释放速率，即3＋3.5＝6.5(mg/h)。30 ℃条件下交替进行12 h光照，12 h黑暗，则该植物的昼夜有机物积累为(3.53＋3)×12－24×3＝0.53＞0，故能生长。
答案：(1)一定范围内，酶的活性随温度的升高而增强　(2)25 ℃　6.5 mg/h　(3)能