二光合作用的原理和应用知识点题库

将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如下表（数据均在标准状况下测得，单位mL）请分析后回答下列问题：

条件变化	在充分光照下	在黑暗处
条件变化	15℃	25℃	15℃	25℃
CO₂减少量	22.4	44.8	﹣	﹣
CO₂增加量	﹣	﹣	11.2	22.4

（1）在25℃条件下，若该株植物在充分光照下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则1小时积累的葡萄糖是克．

（2）在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖克．

（3）如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过且昼夜温度为25℃，假定积累的有机物都是葡萄糖，则一昼夜积累葡萄糖克．

（4）如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，假定积累的有机物都是葡萄糖，则一昼夜积累葡萄糖克．

（5）根据计算，种在新疆地区的同种西瓜比种在江浙一带甜的原因之一是．

如图表示光照强度对阳生植物和阴生植物CO₂吸收量的影响．下列说法错误的是（　　）

A . 图中甲、乙植物分别代表阳生植物、阴生植物 B . 图中e点时，甲植物净光合强度比乙植物净光合强度大 C . 图中d点，限制乙增产的外界因素是CO2浓度、温度 D . 在缺Mg培养液中培养甲植物，则其b1点将向右移动

科学家用含有¹⁴C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是（）

A . 二氧化碳→叶绿素→ADP B . 二氧化碳→叶绿体→ATP C . 二氧化碳→乙醇→糖类 D . 二氧化碳→三碳化合物→糖类

自养生物是专指能够通过光合作用制造有机物的生物．

下列有关光合作用过程中物质的变化的说法，正确的是（）

A . 终止CO₂的供应，C₃和C₅的含量均下降，ATP和[H]的含量均上升 B . 增加光照，C₃的含量将持续下降，C₅的含量将持续上升 C . ATP和[H]的含量是由光照决定的，与CO₂的变化没有关系 D . 无论增加光照或是增加CO₂的浓度，有机物的产量都不一定增加

如图表示生物体内部分物质之间的变化，下列说法正确的是（）

A . 过程a只能在植物的叶肉细胞内进行 B . 过程c的每个阶段都有[H]生成 C . 过程b能在酵母菌缺氧时进行 D . 过程d只有乳酸菌能进行

对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导我们的农业生产．下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题．

（1）由甲图可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的外界因素是（写出两种），甲实验给我们的启示是：在栽培农作物时要注意．
（2）种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化如图乙所示．C～F段，叶绿体内ADP含量最高的部位是，叶绿体内C₅的含量将．乙图给我们的启示是，在密闭大棚种植作物时要注意．

某生物学习小组利用黑藻探究光照强度对光合速率的影响，设计了如图所示的一个实验装置，请分析判断下列说法中不正确的是（）

A . 瓶中NaHC0₃的作用是维持瓶内C0₂含量的稳定 B . 若黑藻的呼吸速率大于光合速率，有色小液滴会向左移动 C . 增大广口瓶与冷光灯之间的距离，短时间内瓶中植物叶肉细胞内C₅含量减少 D . 减小广口瓶与冷光灯之间的距离，短时间内瓶中植物叶肉细胞内C₃含量增加

下图为绿色植物光合作用与呼吸作用关系图。据图回答问题。

（1）图中的0₂来源于光反应阶段，该生理过程被称为。
（2）图中的ATP，主要来源于有氧呼吸的第阶段。
（3）植物细胞有氧呼吸产生CO₂的场所是。
（4）如果一天中，CO₂吸收量远大于CO₂的释放量，则该天有机物的积累量将。
（5）蔬菜大棚夜晚适当降低温度有利于提高产量的原理是。

细叶桉（喜光耐旱的高大乔木）和蛤蒌（常生长在树林中半阴处）均为我国南方地区常见的植物。图甲为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，据图回答。

（1）图中表示蛤蒌的是曲线。
（2）当光照强度为a时，B植物叶肉细胞内产生ATP的膜结构有。光照强度在c点之后，限制B植物P/R值增大的主要外界因素是。
（3）若其他条件不变，光照强度突然从d变为b，则A植物叶肉细胞中的C₃消耗的速率将，此时C₃生成的速率 (大于、小于、等于)C₃消耗的速率。
（4）某科研人员研究了细叶桉凋落叶对蛤蒌幼苗的影响，部分研究结果见图乙。研究结果表明：与凋落叶量为0(g/kg土壤)相比，凋落叶量30(g/kg土壤)主要影响了蛤蒌幼苗光合作用中的光反应速率，依据是；在凋落叶含量为90(g/kg土壤)时， C₃生成速率下降，说明蛤蒌幼苗对的利用下降。

下图为高等生物体内新陈代谢过程中有关物质转化的示意图。请据图回答：

（1）图甲中序号③所代表的物质是；序号④所代表的物质是；图中⑥是阶段，反应场所是叶绿体的；⑥需要⑤提供的物质是[] 和[]（填序号和名称）。
（2）图乙中氧气浓度为b时，有氧呼吸强度（大于、等于、小于）无氧呼吸强度。氧气浓度为时，只有有氧呼吸。

叶绿体是由顶端分生组织内的原质体发育而来的，原质体具双层膜，当它发育成前质体，其内膜会向内折成若干管状结构，继续内折生成许多能散发荧光的小泡，这些小泡相互融合形成片层结构。

（1）具有片层结构的质体，在暗中形成能贮存的白色体，在光下逐渐形成，上有光合色素及相关酶，即形成了具有光合功能的叶绿体。
（2）叶绿体内的液体称为基质，其主要成分是可溶性蛋白质，包括光合作用中的所有酶系，其中最多的是催化二氧化碳和反应的酶。
（3）叶绿体的ATP合成酶和线粒体的ATP合成酶很相似，但叶绿体ATP合成酶的激活需有无机盐离子Mg²⁺ ，并且被用于3-磷酸甘油酸形成的过程中。叶绿体和线粒体虽能合成蛋白质，但其合成种类十分有限，大多数仍需在上合成。
（4）某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的装置甲（如图所示，烧杯内是二氧化碳缓冲液，玻璃罩上连接有刻度尺的导管）。如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何设置对照实验？
对照实验：

①。

②。

科学家将固碳相关的基因导入大肠杆菌，在实验室长期培养，筛选出可以利用CO₂合成自身有机物的菌株。关于筛选出的大肠杆菌，下列叙述正确的是（）

A . 属于自养型的生物 B . 遗传物质主要是DNA C . 在叶绿体中固定CO₂ D . 有丝分裂间期染色体复制

下图是生物体内能量供应与利用的示意图，下列说法正确的是（）

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A . 只有绿色植物才具有进行①过程所需的色素 B . ①过程产生的ATP只用于②过程中固定CO₂和还原C₃ C . ①、③中合成ATP所需的能量来源不同 D . ④中的能量可用于肌肉收缩、人的红细胞吸收葡萄糖、兴奋传导等

甘蔗和玉米等植物的叶肉细胞在较低CO₂条件下也能固定CO₂ ，形成四碳二羧酸化合物（C₄酸）进入维管束鞘细胞后释放CO₂ ，从而提高维管束鞘细胞中的CO₂浓度，为C₃途径提供原料。这种浓缩CO₂的机制称为C₄途径。其过程如下图所示，其中PEP为磷酸烯醇式丙酮酸，PEPC为磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。

（1）玉米植株细胞中，C₃途径进行的场所是，光反应为该过程提供的物质有。
（2）通过C₃途径和C₄途径固定CO₂时，与CO₂结合的物质分别是和。
（3） RuBisco和PEPC分别是C₃途径和C₄途径固定CO₂的两种关键酶。二者固定CO₂能力较强的是，试说明理由：。
（4）玉米、甘蔗等C₄植物原产地多是强光照、高温、干旱的热带地区，试说明C₄途径的适应意义：。

绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（）

A . 弱光条件下植物没有O₂的释放，说明未进行光合作用 B . 在暗反应阶段，CO₂不能直接被还原 C . 在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降 D . 合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度

阳生植物和阴生植物之所以能适应不同环境，与它们的生理特征和形态特征不同有关。回答下列问题：

（1）在一定范围内，光合速率会随光照强度的提高而加快。当光照强度高到一定数值时，随光照强度的增加光合速率不再变化，这种现象叫光饱和现象。在达到光饱和之前，限制光合速率的主要因素为。阳生植物与阴生植物比，光饱和时所需的光照强度更大。与之相适应，森林中，阴生植物生活的场所为。
（2）阳生植物的叶绿体中有较大的基粒，基粒中的数目也较多，这种结构特点的意义在于。
（3）除了叶绿体，阳生植物还有多个方面与其生活环境相适应，下列属于阳生植物结构特点的是（填序号）
①叶片大而薄 ②表面具有蜡质或绒毛 ③气孔多位于下表皮 ④渗透压高
（4）弱光下不同波长的光所占比例会发生改变，有人认为，阴生植物在较弱的光下能很好地生存与其叶绿素a和叶绿素b的比值减小有关，请设计实验验证这一说法，写出实验思路

科研人员以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果为图甲、乙，图中的绿藻质量为鲜重。回答下列问题：

（1）绿藻中的叶绿素a分布在，该部位为暗反应提供的物质是。
（2）由甲图可知，与高光强组相比，低光强组，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在条件下温度对光合速率的影响更显著。

（3）在光合作用的研究中，植物光合作用制造器官被称为“源”，光合产物或营养物质接纳和储存部位被称为“库”。科研人员对库源关系及其机理进行了研究。

①去除部分桃树部分枝条上的果实，检测其对叶片光合速率等指标的影响，结果如下表。

组别	净光合速率（µmol•m^-2•s^-1）	叶片蔗糖含量（mg•g^-1FW）	叶片淀粉含量（mg•g^-1FW）	气孔导度（mmol•m^-2•s^-1）
对照组（留果）	5.39	30.14	60.61	51.41
实验组（去果）	2.48	34.20	69.32	29.70

据表推测：去果处理降低了（库或源）的大小，使叶片中积累，进而抑制了光合速率。

②将某植物叶片分离得到叶绿体，检测蔗糖对离体叶绿体光合速率的影响，结果如图：

图中浓度范围的实验数据支持以上推测。

③研究发现，叶绿体中淀粉的积累会导致类囊体膜结构被破坏，进而直接影响光反应。保卫细胞中淀粉含量增加会降低气孔导度，使，进而抑制暗反应。

黄瓜是我国重要的蔬菜作物，光合产物在黄瓜植物细胞中的利用示意图如下。研究人员以北方生长的黄瓜品种为材料，用单层黑色遮阳网（遮荫率70%）对黄瓜幼苗进行遮荫，以自然条件下光照为对照，一段时间后，测定黄瓜的生长发育和光合特性变化，实验结果如下表所示（表中数据的单位忽略）。请分析回答下列问题：

（1）光合色素分布于黄瓜叶肉细胞叶绿体的上，需要通过充分研磨破坏叶绿体的膜结构，有利于（试剂）接触溶解色素。
（2）进行卡尔文循环时CO₂首先与结合生成三碳酸，然后被还原为三碳糖，三碳酸还原为三碳糖的过程从能量变化的角度分析属于反应。
（3）三碳糖在叶绿体外能够转化为X，以便运输到植物体其他细胞被利用。X表示，若生成1个X分子至少需要卡尔文循环轮。
（4）据表分析，实验组净光合速率显著低于对照组，主要原因是实验组，使光反应产物减少，进而降低了叶肉细胞对CO₂的利用率，导致胞间CO₂浓度增大。
（5）据表分析，一段时间后，实验组黄瓜产生了有利于提高其光能利用率的变化有。与叶绿素a相比，叶绿素b在波长430－450nm蓝紫光（弱光下占优势）区有较高的吸收峰和较宽的吸收带，由此推测，实验组叶绿素a/b含量比值（填“大于”、“等于”或“小于”）对照组。
（6）若将自然条件生长的黄瓜突然用单层黑色遮阳网遮荫，短时间内，黄瓜细胞内三碳酸的含量将（填“增加”、“减少”或“基本不变”）。

图1表示某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为物质名称。图2表示光照强度对该植物的光合作用的影响曲线图。回答下列问题：

（1）图1中①～⑤生理过程中，能够产生ATP的过程有，b表示的物质是，g表示的物质是。苹果贮藏久了，会有酒味产生，其原因是图1中的在不同酶的催化下产生了酒精。
（2）在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，图1中a表示光合色素，其中主要吸蓝紫光和红光，在层析液中溶解度最大的色素是。
（3）当在图2中A点对应的光照强度时，该植物光合作用速率（填“>”“=”或“＜”）细胞呼吸速率，此时该植株的实际光合作用速率为（用CO₂相对量表示）。若适当增加CO₂浓度，则A点（填“左移”“右移”或“不移动”）。
（4）图2中BC段限制该植物光合速率的环境因素是（写出一个即可）。

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