文档内容
专题 09 光与光合作用
考点一、绿叶中色素的提取和分离实验
【要点速记】
1．实验原理
2．实验步骤3．实验结果分析
色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度
a ___________ 橙黄色 _______ 最高 最快
b 叶黄素 黄色 _______ 较高 _______
c 叶绿素a _________ 最多 _______ 较慢
d __________ 黄绿色 较多 _______ _______【重难点突破】
1．四个常见异常现象及其原因分析
（1）滤液绿色过浅（色素条带变窄）
①未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分；
②使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素（叶绿素）太少；
③一次加入大量的无水乙醇，色素浓度太低；
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
（2）滤纸条色素带重叠
①滤液细线不直；
②滤液细线过粗。
（3）滤纸条无色素带
①忘记画滤液细线；
②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
（4）滤纸条色素带少
①未加碳酸钙导致叶绿素被破坏；
②所用叶片为“黄叶”。
考点二、捕获光能的色素和结构
【要点速记】
1．色素的种类和功能
（1）分布：___________________________________________。
（2）功能：____________________________________________。
（3）吸光状况：
①叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
②叶绿素对______________的吸收量大，类胡萝卜素对___________光的吸收量大。2．叶绿体的结构和功能
（1）模式图
【重难点突破】
1．影响叶绿素合成的三大因素
2．光合色素和光合场所的三点提醒
（1）色素的功能特点：叶绿素和类胡萝卜素均有主要的吸收光波段，对其他波段的可见光
并非不吸收，只是吸收量较少。
（2）色素的分布位置：色素不只分布于叶绿体中，液泡中也含有色素如花青素，但是液泡
中的色素不能用于光合作用。
（3）光合作用的场所：叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝藻细胞没有叶绿体，
也能进行光合作用。
考点三、光合作用的过程【要点速记】
1．概念
指绿色植物通过______________，利用光能，把________________转化成储存着能量的有
机物，并且释放出__________________的过程。
2．光反应与暗反应的比较
阶段 Ⅰ．___________ Ⅱ．___________
过程图解
场所 _____________________ _____________________
物质变化
ATP中活跃的化学能
能量转化 光能→_____________________
→________________________
①光反应为暗反应提供____________。
联系
②暗反应为光反应提供___________。
【重难点突破】
1．光合作用中C、H、O的转移途径
2．细胞中C 和C 含量变化的判断
3 5
下图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO 的固定，Ⅲ表示C 的还原，当外界条件（如光照、
2 3
CO）突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：
2（1）CO 供应不变，光照条件突然发生变化，可以分为两种情况：
2
光照 C 含量变化 C 含量变化
3 5
减弱 Ⅰ过程减弱→［H］和ATP Ⅰ过程减弱→［H］和ATP
合成减少→Ⅲ过程减弱、Ⅱ 合成减少→Ⅲ过程减弱、Ⅱ
过程暂时不变→C 消耗减 过程暂时不变→C 消耗暂时
3 5
少、合成暂时不变→C 含量 不变、合成减少→C 含量减
3 5
增加 少
增强 与上述分析相反，结果是C 含量减少，C 含量增加
3 5
（2）光照条件不变，CO 供应突然发生变化，可以分为两种情况：
2
CO 供应 C 含量变化 C 含量变化
2 3 5
减少 Ⅱ过程减弱、Ⅲ过程暂时不 Ⅱ过程减弱、Ⅲ过程暂时不
变→C 合成减少、消耗暂时 变→C 消耗减少、合成暂时
3 5
不变→C 含量减少 不变→C 含量增加
3 5
增加 与上述分析相反，结果是C 含量增加，C 含量减少
3 5
3．利用数学模型分析光合作用中物质含量的变化
（1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。
（2）以上各物质变化中，C 和C 含量的变化是相反的，［H］和ATP含量变化是一致的。
3 5
（3）具体分析时只有理清C 、C 的“来源”与“去路”（C 产生于CO 的固定，消耗于
3 5 3 2
C 的还原；C 产生于C 的还原，消耗于CO 的固定），才能准确作出判断。
3 5 3 2
考点四、环境因素对光合作用强度的影响及应用
【要点速记】
1．光合作用强度（1）概念：是指植物在单位时间内通过光合作用制造___________的数量。
（2）其他表示方法：
①单位时间内通过光合作用_______________的数量。
②单位时间内通过光合作用_______________的数量。
2．环境因素
（1）光照强度：
①原理：光照强度通过影响植物的________________进而影响光合速率。
②影响：光照强度增加，光反应速度_________________，产生的_______________增多，
使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。
③构建数学模型：
曲线解读：
代谢过程 细胞气体交换图解
A点 只有_________
AB段 光合作用强度______细胞呼吸强度
B点 光补偿点：光合作用强度______细胞
呼吸强度
B点后 光合作用强度________细胞呼吸强度
C′点 光饱和点：光照强度继续增强，光合
作用强度_________
④应用：
a．增加光照强度促进光合作用：温室中适当_______________以提高作物的光合作用强度。
b．依据植物的特点合理利用光能：阴生植物光补偿点和光饱和点均较阳生植物__________，
可采用阴生植物与阳生植物_____________的方式以合理利用光能。
（2）CO 浓度：
2①原理：CO 影响________________阶段，制约________________的形成。
2
②数学模型分析：
代谢过程
A点 细胞只进行细胞呼吸
AB段 光合作用强度________细胞呼吸强度
B点 CO 补偿点：光合作用强度＝细胞呼吸强度
2
B点后 光合作用强度________细胞呼吸强度
C′点 CO 饱和点：增加CO 浓度，光合作用强度__________
2 2
③应用：
a．大田生产：应“正其行，通其风”或增施________________。
b．温室栽培：人工增加____________、增施农家肥或与动物圈舍连通等。
（3）温度：
①原理：温度通过影响_______________影响光合作用强度。
②数学模型：
③应用：
a．白天：适当提高温度以_____________________。
b．夜间：适当降低温度以_____________________，减少有机物的消耗。
（4）水分和矿质元素：
①原理：
a．水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的_________，如植物缺水导致萎蔫，
使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响_______进入植物体内。
b．矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响______________的合成从而影响光反应。
②数学模型：
③应用：农业生产中，可根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。
【重难点突破】
1．影响光合作用强度的因素：
（1）外因：包括光照强度、温度、CO 浓度等。
2
（2）内因：包括酶的活性和数量、色素的种类和数量、五碳化合物的含量等。
2．光合作用强度高≠光能利用率高：
（1）其他条件相同的情况下，光合作用强度越高，光能利用率越高。
（2）光能利用率除受光合作用强度的影响外，还受光合作用时间和光合作用面积的影响。
多因素对光合作用强度的影响：
（1）构建数学模型：
图中：a．高CO 浓度，b．中CO 浓度，c．低CO 浓度。
2 2 2
①高光强，②中光强，③低光强。
（2）模型解读：
①P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为光照强度、光照强度
和温度。
②Q点之后横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素，此时的主要影响因素依
次为温度、CO 浓度和光照强度。
2
（3）应用：
①温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用相关酶的活性，提
高光合速率。也可同时适当增加CO 浓度，进一步提高光合速率。
2②当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO 浓度以提高光合速率。
2
3．坐标曲线上限制因变量变化的因素分析
（1）单曲线分析：曲线上升段或下降段的限制因素，主要是横轴对应的变量（自变量）；
曲线水平段的限制因素是除自变量之外的其他影响因变量的因素。
（2）多曲线分析：两曲线重合部分的限制因素是横轴对应的变量（自变量），两曲线不重
合部分的差异是由除自变量之外的其他影响因变量的因素所致。
专题 09 光与光合作用（基础）
一、单选题
1．下列关于光合作用的叙述，错误的是（ ）
A．鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水
B．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光
C．在暗反应阶段，C 可被［H］还原为C 和糖类
3 5
D．温度的变化不会影响光合作用的光反应阶段
2．对光合作用过程中物质转变途径的叙述中，不正确的是（ ）
A．碳原予：CO →C →（CH O） B．氧原子：H O→O
2 3 2 2 2
C．氧原子：CO →C →（CH O） D．氢原子：H O→NADPH→（CH O）
2 5 2 2 2
3．放置在阳光下的鱼缸中的鱼哪一个会先死去（鱼、缸大小均相同）（ ）
A．一缸清水2条鱼和一部分水藻 B．一缸清水2条鱼
C．一缸清水10条鱼 D．一缸清水10条鱼和一部分水藻
4．为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗
200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组
的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（ ）
①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养 ⑤生长良好 ⑥生长不良A．②③⑤ B．①③⑥ C．①④⑤ D．②④⑥
5．下列有关叶绿体中色素提取、分离实验的叙述，正确的是（ ）
A．先用层析液提取色素，再用无水乙醇分离色素
B．改变滤液细线的宽度做纸层析，可以探究滤液细线的宽度对实验的影响
C．用滤纸对研磨液进行过滤后，立即用棉塞塞紧试管口
D．画滤液细线时最好用毛细吸管连续画线2～3次
6．将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO 条件下，如果在2h时，将环境中某一条
2
件改变，此时，叶肉细胞中的C 、C 、ATP含量变化如图。那么改变的条件是（ ）
3 5
A．加强光照 B．减弱光照 C．提高CO 浓度 D．降低温度
2
7．在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，曾提出了植物在
进行光合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说（ ）
A．英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验
B．恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光的实验
C．萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验
D．鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水的实验
8．如图所示装置先放暗处一昼夜，然后用铝箔纸将甲叶片全部包裹，乙叶片不包裹。在连
续照光数天后，摘下甲、乙叶片通过去除叶绿素和漂洗后，再滴加碘液。叙述正确的是（
）
A．包铝箔纸的目的是为防止水分散失
B．该实验证明光合作用需要二氧化碳
C．滴加碘液之后，甲叶片呈蓝色，乙叶片呈黄白色D．该实验证明光合作用的产物需要照光后才能由叶片合成
9．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CO 浓度，以提高光合作用效率
2
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
10．下列对光合作用和化能合成作用的叙述，正确的是（ ）
A．进行光合作用的生物都是真核生物，进行化能合成作用的生物都是原核生物
B．进行光合作用的生物是自养生物，进行化能合成作用的生物是异养生物
C．光合作用过程利用的能量为光能，化能合成作用过程利用的能量为化学能
D．光合作用将CO 和H O合成糖类等有机物，化能合成作用需分解现成的有机物
2 2
11．用一定浓度的NaHSO 溶液喷洒到小麦叶片上，短期内检测到叶绿体中C3的含量下降，
3
C 的含量上升。NaHSO 溶液的作用可能是（ ）
5 4
A．促进叶绿体中［H］的产生 B．促进叶绿体中CO 的固定
2
C．破坏叶绿体的类囊体薄膜 D．破坏气孔，使CO 进出不受限制
2
12．下图①～④表示不同条件下，植物叶肉细胞的CO 转移途径。某小组在密闭玻璃温室
2
中进行植物栽培实验，他们对室内空气中的CO 含量进行24小时监测，并根据数据绘制了
2
如下图所示的曲线。下列分析正确的是（忽略土壤微生物代谢活动产生的CO 量）
2
（ ）
A．①与曲线中a点相符 B．②与曲线中b点相符C．③与曲线中c点相符 D．④与曲线中d点相符
13．下列有关绿叶中色素的提取与分离实验的叙述，正确的是（ ）
A．研磨时，添加二氧化硅，目的是保护色素
B．利用光合色素在无水乙醇中的溶解度不同可将色素层析分离
C．为了让更多的色素附着在滤液细线上，可在细线上连续画多次
D．层析时，层析液不能淹没滤液细线，否则色素会溶于其中，实验失败
14．在光合作用的探究历程中，科学家恩格尔曼利用水绵和好氧细菌等做了如下实验。甲
组：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在无空气的黑暗环境中，再用极细光束照射水绵；
乙组：将载有水绵和好氧细菌的临时装片完全暴露在光下；丙组：用透过三棱镜的光照射
载有水绵和好氧细菌的临时装片。下列关于上述实验的分析，不正确的是（ ）
A．选择水绵和好氧细菌做实验材料的好处是便于观察和确定放出氧气的部位
B．临时装片置于黑暗和没有空气的环境中，其目的是消耗水绵中的有机物
C．丙组的实验结果可以证明光合作用的有效光是红光和蓝紫光
D．设置乙组实验的目的是进一步对甲组实验结果进行验证
15．RuBP羧化酶催化C 与CO 结合生成C 。将某种植物置于适宜的光照和温度条件下，测
5 2 3
定叶片不同的细胞间隙CO 浓度下叶肉细胞中C 的含量，得到如下图所示的结果。据图作
2 5
出的推测合理的是 （ ）
A．B→A，叶肉细胞吸收CO 的速率增加 B．B→C，RuBP羧化酶量限制了光合速率
2
C．B→A，光反应产生ATP的速率增加 D．B→C，叶片的光合速率等于呼吸速率
16．如图所示，在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO
2
浓度的变化情况，下列说法错误的是（ ）A．植物乙比植物甲对CO 浓度变化更敏感
2
B．当CO 吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等
2
C．d点甲植物细胞内的C 含量比b点高
3
D．适当降低光照强度，b点将向右移动
17．将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光
开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。在上述时间段内，玻
璃容器内CO 浓度表现出的变化趋势是（ ）
2
A．降低至一定水平时再升高
B．持续保持相对稳定状态
C．降低至一定水平时保持不变
D．升高至一定水平时保持相对稳定
18．下图表示植物细胞的光合作用过程简图，其中①~⑥代表物质。下列叙述错误的是（
）
A．光照强度是影响④→③转化速率的重要因素
B．③转化为④时，光能转化成了活跃的化学能
C．物质⑤和⑥进行跨膜运输时都不需消耗能量
D．①②的相互转化速率制约③④的相互转化速率
19．下列关于绿叶中色素的叙述，正确的是（ ）
A．类胡萝卜素在层析液中的溶解度小于叶绿素
B．色素能溶解于无水乙醇，可用无水乙醇提取色素
C．叶绿素主要吸收红外光和紫外光用于光合作用
D．叶绿体和液泡中的色素都能将光能转变为化学能
20．如图表示在一定的光照强度和温度下，植物光合作用增长
速率随CO 变化的情况，下列有关说法错误的是（ ）
2A．与D点相比，C点时细胞内［H］量较髙
B．与A点相比，B点时细胞内的C 含量较低
5
C．图中C点时光合作用速率达到最大值
D．图中D点以后限制光合速率的主要环境因素是光照强度或温度
21．下图表示在适宜的光照、CO 浓度等条件下测得的光合速率、呼吸速率随温度的变化
2
情况，下列分析错误的是（ ）
A．图中的虚线表示呼吸速率随温度变化的情况
B．当温度达到45℃时，植物不再进行光合作用．
C．40℃与60℃时的CO 吸收量均为0，但二者的代谢活动不
2
同
D．30℃时植物的净光合速率最大
22．科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递
给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成将会增加，
黑暗时蚜虫的ATP含量便会下降。下列有关分析不合理的是（ ）
A．正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时一定伴随着放能反应
B．阳光下蚜虫的ATP生成量增加使得蚜虫组织细胞内ATP的含量增高
C．蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样
D．蚜虫合成ATP所需要的能量不仅来自光能，还来自呼吸作用释放的化学能
二、综合题
23．下图是某种植物叶肉细胞内部分代谢示意图，请回答相关问题。
（1）叶绿体中色素分布在_____________，在此完成的能量转换是_____________。
（2）在图中能与CO 结合的物质有____________，场所是_____________。
2
（3）有机物B能参与线粒体中的呼吸作用，则物质B为_____________。
（4）该植物气孔白天关闭、夜间开放，推测这种植物的生活环境是_____________（干旱/潮湿）环境，作出推测的理由是_____________。
24．图甲表示在一定条件下测得的某植物的光合速率与光照强度的关系；图乙是某兴趣小
组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得室内的CO 浓度与时间关系的曲线。
2
请分析回答：
（1）图甲中c点时，该植物的叶肉细胞中产生ATP的场所有_____________。此时，该植
物的叶肉细胞中光合速率____________呼吸速率（填大于、等于或小于）。
（2）据图甲可知，在相同温度下，将该植物置于4 klx光照下12小时，然后移到黑暗处
12小时，该植物24小时内每100 cm2叶片的光合作用所固定的CO 总量为________mg。
2
（3）由图乙可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是________点，光合速率与呼吸速率
相等的点是____________点和____________点，一昼夜后植物体内的有机物含量将_______
（填增加、减少、或不变）。
25．我国北方部分地区种植某种药用植物。为了探究生长条件对该植物光合作用的影响，
研究小组将该植物的盆栽苗均分成甲，乙两组，甲组自然光照，乙组给予一定程度的遮光。
培养一段时间后，测定实验结果如下图所示。
回答下列问题：
（1）从7点到17点，甲组净光合速率先后两次下降，导致下降的直接环境因素分别是
______、________；乙组植物在_________点时干重最大，此时叶肉细胞中产生ATP的细胞器有______。
（2）13点比9点光照强度大，但两组实验中13点的净光合速率都低于9点，主要原因是
_____________________________。
（3）叶绿素b/a比值可作为植物利用弱光能力的判断指标。研究人员发现遮光处理提高了
该植物叶绿素b/a比值，可以通过色素的提取和分离实验验证该结论，支持该结论的实验
结果是：___________________________。
专题 09 光与光合作用（提高）
一、单选题
1．下列关于光合作用的叙述，正确的是（ ）
A．蓝藻细胞的光合作用发生在叶绿体中 B．水在叶绿体中分解需要ATP提供能量
C．叶肉细胞中合成葡萄糖时需要ATP提供能量 D．二氧化碳固定生成C 需要消耗ATP
3
2．科研人员对某细胞器进行研究时，发现其生物膜上能产生气体，下列相关分析正确的是
（ ）
A．产生的气体可能是CO B．产生气体过程消耗ATP
2C．该细胞器可能是线粒体 D．光照影响该气体的产生
3．用打孔器将某植物的叶片取出一部分圆形小叶片，放置在低浓度的NaHCO 溶液中，照
3
光培养一段时间，再向溶液中溶解适量的NaHCO ，此后叶片叶绿体内不可能发生的现象是
3
（ ）
A．O 的释放速率减慢 B．（CH O）的含量增加
2 2
C．C 的含量增多后趋于稳定 D．NADPH/NADP+比值减小
3
4．将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小密闭的透明玻璃罩A、B中，
甲给予适宜强度的光照，乙遮光（黑暗）处理，其他条件相同。下列分析正确的是
（ ）
A．A玻璃罩中的CO 含量将持续降低
2
B．B玻璃罩中植株的干重将持续降低
C．甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均不同
D．甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的呼吸作用强度
5．下图是某植物叶肉细胞中光合作用与细胞呼吸过程中相关物质变化示意图，下列叙述正
确的是（ ）
A．①过程发生于线粒体中
B．光合作用与细胞呼吸产生的［H］均用于产生水
C．当该细胞中②过程强度大于①过程时，则该植株一定表现为正常生长
D．②过程产生的［H］参与碳反应中三碳化合物的生成
6．高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相
互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素
b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，
正确的是（ ）
A．图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上
B．利用纸层析法分离色素时，③应位于滤纸条的最下端
C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收绿光
D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用
7．下图是某植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸过程中物质变化示意图，其中甲、乙表示气体，①～④表示相关过程。下列说法错误的是（ ）
A．甲和乙分别代表CO 和O
2 2
B．①过程发生的场所是细胞质基质
C．③代表光合作用的光反应阶段
D．植物叶片表皮细胞中可以发生过程①②
8．如图是温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用影响的研究结果，有关说法正确的是（
）
A．实际光合作用速率最大时的温度为25℃
B．持续光照，最有利于植物生长的温度是20℃
C．每天光照12h，最有利于植物生长的温度在25℃左右
D．在5℃时，光合作用速率为呼吸作用速率的3倍
9．如图所示为光照强度对植物光合作用的影响关系。下列相关叙述中错误的是（ ）
A．b代表光下植物的净光合量
B．m点时植物的光合速率与呼吸速率相等
C．若植物长期处于光照强度为m的自然环境中，植物仍能生长
D．当光照强度由图中m点突然改变到n点时，短时间内植物细胞中C 的含量会降低
3
10．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，下图表示植物在
25℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度提高到30℃的条件下，其他条件不变，
理论上图中相应点的移动情况是（ ）
A．a点将上移，b点将右移，c点将右移，d点上移B．a点将下移，b点将右移，c点将左移，d点下移
C．a点将上移，b点将左移，c点将右移，d点上移
D．a点将下移，b点将左移，c点将左移，d点下移
11．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与
自然环境中相同。用CO 浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO 浓度的变化情况，绘制成如下
2 2
图的曲线，下列有关说法正确的是（ ）
A．经过24小时，该植物体内有机物总量减少
B．BC段曲线斜率降低可能是凌晨的低温所致
C．CO 浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
2
D．H点CO 浓度最低，说明此时植物对CO 的吸收量多，光合作用最
2 2
强
12．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的
叶绿体内不可能发生的现象是（ ）
A．O 的产生停止 B．CO 的固定加快
2 2
C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP+比值下降
13．如图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中二氧化碳吸收量和释放量（单位：mg/h）
的影响情况。已知除了温度变化之外，其他环境条件（如光照强度等）不变，下列说法正
确的是（ ）
A．根据图中曲线，无法确定呼吸作用的最适温度
B．光照下CO 的吸收量表示光合作用所需的CO 量
2 2
C．图中a点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等
D．环境温度超过25℃时，植物体内有机物的量会减少
14．用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，
立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别
测定两瓶中的氧气含量，结果如下（不考虑化能合成作用）。有关分析合理的是（ ）透光玻璃瓶
透光玻璃瓶甲 不透光玻璃瓶丙
乙
4.9mg 5.6mg 3.8mg
A．丙瓶中浮游植物的细胞产生［H］的场所是细胞质基质和线粒体内膜
B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.lmg
C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低
D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.lmg
15．图示适宜条件下某植物叶肉细胞代谢的部分过程，下列叙述错误的是（ ）
A．X、Y物质可分别代表三碳化合物和丙酮酸
B．①②过程可以产生［H］，④过程需要消耗［H］
C．①②过程发生在线粒体基质，③④过程发生在叶绿体基
质
D．①②③④四个过程中既没有消耗O ，也没有产生O
2 2
二、综合题
16．如图为测定金鱼藻（一种高等植物）光合作用强度的密闭装置，自然光来自40瓦的台
灯，氧气传感器可监测O 浓度的变化，1小时后氧气的浓度变化相对量如下表。回答下列
2
问题：
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
光质 自然光 红光 橙光 黄光 绿光 青光 蓝光 紫光 无光
O 相对
2 +18 +15 +11 0 -1 +8 +13 +12 -4
变化量
注：＋表示增加，－表示减少。
（1）该实验的自变量是_______________，如果要测定不同光照强度对光合速率的影响，
去除滤光片后，对光源的控制方法为___________________________。
（2）改变NaHCO₃溶液的浓度会使表中数据发生改变，原因是_________________________。
（3）黄光下真正光合作用O 的产生相对值为______________，此时金鱼藻中产生O 和利
2 2
用O 的具体场所分别为_______________________。
2
17．为研究某植物A的光合特性，研究人员测定了植物A在光、暗条件下的CO 吸收速率，
2
结果如下图。
（1）在有光条件下，植物A与一般植物相同，细胞吸收的CO 在____________（场所）中
2
与一分子_____________结合形成为两分子C ，然后生成糖类等有机物。
3
（2）在黑暗条件下，植物A通过_____________产生CO 。但实验结果显示，与一般植物
2
不同的是，在暗期植物A _____________（选填吸收或释放）CO 。
2
（3）科研人员进一步测定了植物A中酸性物质的含量变化，结果发现，苹果酸（一种C
4
化合物）在暗期上升，光期下降，试结合（2）对此进行解释_____________________。在
暗期，植物A不能将CO 转化为糖类等光合产物，原因是__________________________。
2
18．某种植物的茎叶均为紫色，为探究叶片中是否含有叶绿素，生物兴趣小组进行了如下
实验：
（1）兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离、鉴定。色素分离的原理是
__________________。若出现_____________色的色素带，说明有叶绿素a。
（2）兴趣小组乙先将同一生长状况的本品种植株均分为两组，分别培养在完全培养液、只
缺镁的培养液中，置于适宜条件下培养两周后，再将两种条件下的植株分别移入两个密闭
玻璃容器内，置于室外（晴天）相同的条件下，测定密闭容器中一天的CO 浓度变化情况，
2
如图所示。①____组是在缺镁条件下培养的植株，判断的依据是________________________。
②对于这两组植株来说，B 、B 两个点对应的光照强度又称为___________________。在这
1 2
一天内，B 对应的时刻________（填“同于”“早于”或“晚于”）B 对应的时刻，Ⅰ组
1 2
植株一天中有机物积累最多的时间点是____________。
19．1939年，鲁宾和卡门制备了含有少量同位素18O的碳酸氢盐和水，并分别供给光照的
小球藻培养物然后分析产生的氧气，三次实验的结果如图甲所示。图乙表示相关反应在叶
绿体内的反应场所。请分析回答下列问题：
（1）根据图甲的实验结果可知，产生的氧气中的同位素18O百分比与________一致。由此
得出实验结论：____________________。
（2）图乙所示的膜结构是__________，其中的蛋白复合体的功能是________和________。
由图可知叶绿体内ATP合成受质子梯度驱动，因此叶绿体类囊体腔内的pH较叶绿体基质
___（填“低”或“高”或“相等”）
（3）若要研究光合作用中碳的同化与去向，可用同位14C标记的CO 供给小球藻，一定时
2
间后取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并________标记化合
物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物分离。结果发现多种含碳有机物都带有
标记，若要探究CO 转化成的第一个产物是什么，可以______________，然后杀死小球藻，
2
同时提取产物分析，当检测到的产物只有一种时，该化合物就是第一个产物。
专题 09 光与光合作用（挑战）
一、单选题
1．将植物栽培在适宜的光照、温度和CO 充足的条件下。如果将环境中CO 含量突然降至
2 2
极低水平，此时叶肉细胞内的C 化合物、C 化合物和ATP含量的变化情况是（ ）
3 5A．上升、下降、上升 B．下降、上升、上升
C．下降、上升、下降 D．上升、下降、下降
2．细胞呼吸和光合作用是两个重要的生化反应，下列相关叙述错误的是（ ）
A．细胞呼吸过程产生的［H］与光合作用过程产生的［H］都蕴含能量
B．丙酮酸彻底氧化分解需要水的参与，释放的能量部分以热能散失
C．人的成熟红细胞的呼吸速率大小与血液中氧浓度的高低呈正相关
D．能进行光合作用的生物一定是生产者，生产者不一定能进行光合作用
3．如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮
冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是（ ）
A．研磨时加入CaCO 过量会破坏叶绿素
3
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
4．某兴趣小组利用黑藻在白天进行光合作用实验：将一枝黑藻浸 在水族箱中，
计算光下单位时间内放出的气泡数作为光合速率；用瓦数足够的台灯作为光源，改变台灯
与水族箱的距离，从而改变光照强度。结果发现，当灯与水族箱的距离从85cm缩短到
45cm时，气泡释放速度变化很小；而从45cm处被移至15cm处时，气泡释放速度才随光
照强度的增加而明显增加。根据测算，当台灯从85cm处移至45cm时，照在水族箱的光照
强度增加了300%。对于该实验结果，小组成员提出了下列4条可能的解释及推测，你认为
最有道理的是（ ）
A．在距离大于45cm时，光太弱，黑藻根本不能进行光合作用
B．光照影响了黑藻呼吸酶的活性
C．在大于45cm时，黑藻主要利用室内的散射光和从窗户进来的光进行光合作用
D．黑藻在弱光下进行光合作用较好，强光则抑制光合作用
5．为探究影响光合速率的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图
所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．此实验共有两个自变量：光照强度和施肥情况
B．D点比B点CO 吸收量高原因是光照强度大
2
C．在土壤含水量为40%~60%的条件下施肥效果明显
D．制约C点时光合作用强度的因素主要是土壤含水
量6．为探究空间搭载对植物光合作用的影响，研究人员将水稻种子空间搭载12天后，返回
地面在原环境中种植，测定其幼苗的净光合速率（Pn），气孔导度（Gs，气孔张开的程
度）和叶绿素含量的变化，结果如下表，以下说法正确的是（ ）
对照组 实验组
Pn 25．52±2．32 18．46±1．30
Gs 253．62±21．61 191．84±19．91
叶绿素含量（mg/g） 35．12 26．35
A．水稻叶肉细胞中叶绿体色素能够捕获光能，这些能量经过转换，最终储存在ATP中
B．该实验对照组无须设置平行重复实验，而实验组需要设置3-5组平行重复实验，测定每
组结果取平均值
C．气孔导度的变化直接影响光合作用暗反应阶段，影响暗反应的外部因素，只与CO 浓度
2
有关
D．表中数据显示空间搭载后该水稻Gs、叶绿素含量明显降低是导致Pn下降的重要原因
7．下图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径，研究表明，磷酸丙糖转移蛋白
（TPT）的活性是限制光合速率大小的重要因素，CO 充足时，TPT活性降低。下列有关叙
2
述错误的是（ ）
A．Pi输入叶绿体减少时，磷酸丙糖从叶绿体输出减少
B．暗反应中磷酸丙糖的合成需要消耗光反应产生的ATP
C．叶肉细胞的光合产物主要是以蔗糖形式运出细胞的
D．农业生产上可通过增加CO 来提高作物中蔗糖的含量
2
8．下图表示温棚内光照强度（X）与农作物净光合作用强度（实际光合作用强度与呼吸作
用强度之差）的关系（棚内温度、水分和无机盐均处于适宜的条件下）。请据图分析，下
列说法中不正确的是（ ）
A．当X＞Q时，可采取遮光措施确保作物的最大光合速率B．和Q点相比，P点时叶肉细胞内C 化合的含量较Q点低
5
C．在N和Q点时分别取农作物上部成熟叶片用碘蒸气处理，Q点所取的叶片显色较深
D．当X=P时，叶肉细胞内形成ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质
9．夏季晴朗的白天，取某棵绿色植物顶部向阳的叶片（阳叶）和下部阴蔽的叶片（阴叶）
进行不离体的光合速率测定，结果如下图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该棵绿色植物从上午8：00开始进行光合作用
B．该植物叶肉细胞产生NADPH的场所是叶绿体类囊体薄膜
C．据图分析，阴叶在12：00时积累的有机物最多
D．阳叶出现光合午休而阴叶没有，原因是阴叶和阳叶的基因不同
10．英国植物学家希尔发现：在光下，若给含叶绿体的叶片提取液（淡绿色）提供特定的
与氢离子结合的氢受体2，6-D（一种墨绿色染料，接受氢离子并被还原成无色），在无
CO 时进行光照，可观察到提取液由墨绿色变为淡绿色，并释放出O ；但放在暗处，则试
2 2
管中的液体仍为墨绿色，且无O 的释放，如下图所示。下列有关该实验的叙述和推论，错
2
误的是（ ）
A．该实验证明了光照条件下释放的氧气完全来自于H O的光解
2
B．该实验证明了光照条件下叶绿体内产生了还原性物质
C．若给A组提供14 CO 等物质，可能会检测到（14CH O）的生成
2 2
D．该实验无法证明叶绿体是植物细胞合成糖类的场所
11．如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光强度下，甲、乙两种植物叶片的CO 净吸
2
收速率与CO 浓度的关系。下列说法正确的是（ ）
2
A．CO 浓度大于a时，甲才能进行光合作用
2
B．适当增加光强度，a点将左移
C．CO 浓度为b时，甲、乙总光合作用强度一定相等
2
D．甲、乙光合作用强度随CO 浓度的增大而不断增强
2
12．1937年希尔发现，离体的叶绿体中加入二氯酚吲哚酚（DCPIP），光照后能释放氧气，同时，蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原态的DCPIPH2。某小组进行了实验验证，
实验分组和结果如下表，各试管加入试剂后密闭。下列叙述错误的是（ ）
溶液种类 甲试管 乙试管 丙试管 丁试管
叶绿体悬浮液 1．0mL — 1．0mL —
DCPIP 0．5mL 0．5mL 0．5mL 0．5mL
0．5mol/L蔗糖溶液 4．0mL 5．0mL 4．0mL 5．0mL
光照或黑暗 光照 光照 黑暗 黑暗
上层液体颜色 无色 蓝色 蓝色 蓝色
A．叶绿体悬浮于灭菌蒸馏水中制成叶绿体悬浮液
B．甲试管除了颜色变化外，还有ATP生成
C．若试管不密闭，会影响DCPIPH2的生成
D．蔗糖溶液中的DCPIP在光照下自身不会变色
二、综合题
13．为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃
的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO 固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如
2
图所示：
（1）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率__________。本实验中对照
组（空白对照组）植株的CO 固定速率相对值是__________。
2
（2）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中_______________增加。已知叶片光合产物会
被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，_____________
降低，进而在叶片中积累。
（3）根据结果推测，叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。为验证上述推测，可进行以
下实验：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的
器官，检测___________________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是_____________，则支持上述推测。
14．如图为某实验小组为研究细胞的结构和功能设计的四组实验，其他相关实验条件适宜。
请回答下列问题：
（1）为了研究线粒体或叶绿体的功能，需要将细胞中的线粒体或叶绿体分离出来，常用的
方法是___________法。
（2）图甲装置和图乙装置的实验现象有何区别？_____________，请分析产生差异的主要
原因：_____________________。
（3）图丙装置在适宜的光照下_______（填“能”或“不能”）产生氧气。若光照条件下
突然停止二氧化碳供应，ATP的合成速率将__________（填“增大”、“不变”或“减
小”）。图丁装置同正常的细胞相比呼吸速率有何变化？________________，请分析其原
因：___________________________________________。
15．研究人员在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，
在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见下表。据表回答下列问题。
叶绿素a含量 叶绿素b含 胡萝卜素总含量 光合作用速率
组别 品种 光照处理 量（mg/
（mg/cm2） cm2） （mg/cm2） （μmol CO 2 /m2·s）
一 A 正常光照 1.81 0.42 1.02 4.59
二 A 弱光照 0.99 0.25 0.46 2.60
三 B 正常光照 1.39 0.27 0.78 3.97
四 B 弱光照 3.80 3.04 0.62 2.97
（1）表中的光合色素分布于叶绿体的__________上，该实验的自变量是______________。
将品种A从正常光照环境转入弱光照环境，短时间内叶绿体中C 含量变化是__________。
3
（填“增加”、“减少”或“不变”）
（2）分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，用纸层析法进行分离。与正常光照相
比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第3条色素带变__________（填“宽”或
“窄”）。实验结果表明，A、B两个品种中，品种____________的耐阴性更强。
（3）为了验证植物叶片在光合作用过程中有气体的产生以及呼吸作用过程中有气体的消耗，研究人员对表中植物A品种进一步做了如下实验：
步骤①：剪取若干相同小块的植物A品种叶片，随机分成两组，分别放入盛有等量蒸馏水
（甲组）和NaHCO 溶液（乙组）的两支试管中，叶片均浮在液面上。
3
步骤②：用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观
察到叶片均下沉到试管底部。
步骤③：将两支试管放置光照下一段时间后，试管中的现象分别为____________________；
再将两支试管放置黑暗环境下一段时间后，试管中的现象分别为______________________。
由此可以分析得出植物叶片在光合作用过程中有气体的产生以及呼吸作用过程中有气体的
消耗。
