4.2 光合作用 同步测试 苏教版必修一 (4)

4.2 光合作用 同步测试 苏教版必修一

一、选择题

1．如图为鲁宾和卡门实验的示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是(

)

A．1∶2 B．2∶1

C．8∶9 D．9∶8

【解析】 根据光合作用的过程，可以确定A、B二者均为光反应阶段水的光解产生的O2，A中的O2是H2O光解产生，B中的O2是H182O产生的，故二者的相对分子质量之比是：O2∶18O2＝32∶36＝8∶9。

【答案】 C

2．(2011·新课标全国卷)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 ( )

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】 缺镁则叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低；由于光反应产生的NADPH和ATP减少，间接影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。

【答案】 B

3．(2012·济南高一检测)有一种黄色染色剂DCPIP(二氯酚靛酚)，被还原后成为白色，下列条件能使DCPIP产生最大程度颜色变化的是 ( )

A．分离的叶绿体，置于黑暗中

B．分离的叶绿体，置于光下

C．叶绿体色素提取液，置于黑暗中

D．叶绿体基质提取液，置于光下

【解析】 在光合作用中产生的具有还原性的物质只有NADPH，而NADPH是在光反应中产生的，光反应的场所是在叶绿体的基粒类囊体膜上，在叶绿体的基质内只能进行暗反应，因此，将叶绿体臵于光下能够进行光反应，产生的NADPH具有还原性，能将DCPIP还原成白色。

【答案】 B

4．如图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、V、W、X、Y代表参与光能转换的物质。

下列选项中错误的是( )

A．U在光合作用中的作用是吸收和传递光能

B．V吸收光能后被激发，使H2O分解，产生电子流

C．W为CO2的还原剂，其能量是稳定的化学能来源之一

D．U至Y的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行

【解析】 叶绿体色素依功能分为两部分：一部分是绝大部分叶绿素a、全部的叶绿素b和全部的类胡萝卜素(图中U，其作用是吸收、传递光能)；另一部分是少数处于特殊状态的叶绿素a(图中V，其作用是吸收、转换光能)。V吸收光能后被激发失去电子而成为强氧化剂，能够从水中夺取电子，使水分解，V连续不断地丢失电子和获得电子，形成电子流。W是NADPH，为CO2的还原剂，能够把其中活跃的化学能通过还原CO2过程转移到Y(糖类等有机物)中，成为稳定的化学能。U至Y包括光反应和暗反应，光反应在叶绿体囊状结构薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行。

【答案】 D

5．下图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用速率的影响。下列有关叙述中不正确的是(

)

A．曲线a～b点，叶绿体中C3浓度降低

B．曲线b～d点，叶绿体中C5浓度升高 C．曲线b～c点，叶绿体中C5浓度几乎不变

D．d点时，限制光合作用速率的环境因素主要有光照强度、二氧化碳浓度和温度等

【解析】 该题考查CO2浓度和光照强度对植物光合作用速率的影响。该图表示在一定CO2浓度下，植物的光合作用速率与光照强度的关系。从图中我们知道，在a～b点时，限制光合作用速率的因素主要是光照强度，随着光照强度的增加，光反应提供的NADPH和ATP增加，C3被大量还原，消耗的C3的量增加，C3的浓度降低。在b～c点，随着光照强度的增加，光合作用速率基本保持稳定，光合作用的光反应和暗反应保持动态平衡，所以C3和C5的浓度几乎不变。在b～d点，光照强度相同，二氧化碳浓度降低，暗反应中二氧化碳的固定减少，生成的C3减少，消耗的C5也减少，而C3的还原还在继续，C5在不断生成，所以C5浓度增加。d点限制光合作用速率的因素主要是二氧化碳浓度和温度等。

【答案】 D

6．如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法不正确的是(

)

A．叶绿体中的四种色素分布在类囊体膜上

B．四种色素均可溶于有机溶剂丙酮中

C．四种色素在层析液中溶解度最大的是甲

D．发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙

【解析】 叶绿体中的四种色素都分布在类囊体膜上，在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散速度快，所以丁的溶解度最大，扩散最快；菠菜发黄是由于菜叶中的叶绿素被破坏而呈现类胡萝卜素的颜色所致。

【答案】 C

7．(2012·山东高考)夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是( )

A．甲植株在a点开始进行光合作用

B．乙植株在e点有机物积累量最多

C．曲线b～c段和d～e段下降的原因相同

D．两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭

【解析】 具体分析如下：

选项 具体分析 结论

A 从图中可以看出，a点时光合作用速率等于呼吸作用速率，并非从此处开始进行光合作用 错误

B 有机物的积累量等于光合作用制造的有机物量减去呼吸作用消耗的有机物量，所以有机物的积累量最多是在e点前与横坐标的交点，不是e点 错误

C b～c段下降是因为光照过强，气孔关闭，CO2吸收速率降低；d～e段下降是因为光照强度降低，CO2吸收速率降低 错误

D 由图中曲线可知，甲、乙两株同种植物在夏季晴朗的一天同种条件下b～d段曲线不同，乙曲线b～d段出现的原因是光照过强，气孔关闭，甲曲线出现b～d段的原因，可能是甲植株气孔无法关闭 正确

【答案】 D

8．(2013·昆明高一检测)科学家研究20 ℃时小麦光合作用强度与光照强度的关系，得到如图所示曲线，下列有关叙述不正确的是 ( )

A．如果CO2浓度适当提高，b点右移，c点向右下方移动

B．a点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体

C．其他条件适宜，当植物少量缺Mg时，b点将向右移动

D．c点后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关

【解析】 该曲线图描述了净光合作用强度与光照强度的关系。如果CO2浓度适当提高，光合作用暗反应增强，光合作用速率增大，在较低光照强度下即可达到补偿点，即b点左移；而光合作用达到最大强度所需光照强度较高(光饱和点)，即c点向右下方移动。a点光照强度为零，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，故产生ATP的细胞器只有线粒体。当植物少量缺Mg时，叶绿素合成减少，对光能的吸收、传递、转换能力下降，故b点右移。图中c点后限制小麦光合作用强度的因素除光照强度以外的其他外因：CO2浓度、温度等，或植物自身的因素如叶绿体中酶的数量、色素的含量、叶绿体的数量等。

【答案】 A

9．光合作用的场所、光照条件对光合作用的影响以及测定光合作用的速率都可以通过实验进行研究。下列是关于这三个实验的处理方法，你认为不合理的是 ( )

A．证明绿色植物的光合作用场所是叶绿体，可以采用银边天竺葵作实验材料

B．研究光照是光合作用的条件，单一变量是有无光照

C．测定真实光合作用速率时，先在暗处测定出呼吸速率，然后再测定净光合作用速率

D．三个实验的因变量都是有无O2产生

【解析】 银边天竺葵的叶片周围无叶绿体，与中间的绿色部位形成对照，可以验证光合作用的场所是叶绿体，A正确。真实光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，C正确。研究光照是光合作用的条件，单一变量是有无光照，B正确。测定光合作用速率属于定量实验，不仅要观察有无光合作用产物，而且还要测定光合作用产物的产量，比如O2的产生量，D错误。

【答案】 D

10．(2013·延安高一检测)将生理状况相同的某种绿叶分成相同的四组，在不同温度下先暗处理1 h，再用相同适宜的光照射1 h，测其质量变化(假设在有光和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物的量相同)，得到下表的数据，下列说法不正确的是 ( )

温度(℃) 27 28 29 30

暗处理前后质量变化(mg) －1 －2 －3 －1

光照前后质量变化(mg) ＋4 ＋5 ＋6 ＋2

A.27 ℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是2 mg

B．28 ℃时该绿叶光照后比暗处理前质量增加3 mg C．29 ℃是该绿叶进行光合作用和细胞呼吸的最适温度

D．30 ℃时该绿叶经光合作用合成有机物的总质量是3 mg

【解析】 27 ℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是3 mg；28 ℃时，该绿叶光照后比暗处理前质量增加量为5－2＝3 mg；29 ℃时细胞呼吸最强，光合作用也最强；30 ℃时该绿叶经光合作用合成有机物总量为净光合量＋呼吸量＝2＋1＝3 mg。

【答案】 A

二、非选择题

11．(2013·平阴检测)如图是20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究光合作用的示意图。他们用氧的同位素(18O)分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H182O和C18O2，然后按示意图做实验。请对实验作出必要说明：

(1)在小球藻进行光合作用过程中，向第一组提供的物质是________和________；向第二组提供的物质是________和________；向两组共同提供的是________________。

(2)图中A和B分别代表________和________，它们的相对分子质量比是________。

(3)这个实验说明了_________________________________。

【解析】 通过图示可清晰看到提供给第一组的物质是H2O和C18O2；提供给第二组的是H182O和CO2。向两组共同提供的是光能、小球藻。虽然向每组提供的水和二氧化碳都有氧，但通过同位素的不同标记以及实验的有意安排，使光合作用释放出的氧却为A和B两种。两位科学家的实验结果是A为O2，而B为18O2。O2和18O2的相对分子质量比是32∶36＝8∶9。

【答案】 (1)H2O C18O2 H182O CO2 光能和小球藻 (2)O2 18O2

8∶9 (3)光合作用产生的氧气中的氧全部来自于水

12．某科学家在研究光合作用时，做了一个实验，如下图所示。实验前，他向一个密闭容器的溶液中加进了ADP、磷酸盐、光合色素及有关的酶等(图甲)。