高中生物：《光合作用》典型例题

例1、对绿色植物光合作用最有效的一组光是（    ）

A. 红光和黄绿光

B. 黄光和蓝紫光

C. 红光和橙光

D. 红光和蓝紫光

分析：绿叶中的色素有四种，叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素，叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

答案：D

 

例2、光合作用碳反应阶段中直接利用的物质是（    ）

A. O₂和C₃化合物

B. 叶绿体色素  

C. O₂和H₂O

D. [H]和ATP

分析：光合作用的碳反应包括两个过程：一是CO₂的固定，二是三碳化合物的还原。CO₂的固定过程是CO₂+C₅ 

2C₃，三碳化合物的还原过程是2C3

（CH₂O）+ C₅，其中[H]和ATP是由光反应提供的。

答案：D

 

例3、一般来说，光照强度增强，光合作用增强，但夏季光照最强的中午，光合作用反而下降。其原因是（    ）

A. 蒸腾作用太强，体内水分不足         

B. 酶的活性降低

C. 气孔关闭，氧释放不出来，抑制光反应 

D. 气孔关闭，CO₂供应不足

分析：一般情况下光照增强，蒸腾作用也随之增强，以降低叶片的温度。但在夏季光照最强的中午，由于光照过强，植物为了防止体内水分的过度散失，造成萎蔫、干枯，通过植物进行适应性调节，气孔关闭。虽然光反应产生了足够的氢和ATP，但因气孔关闭造成碳反应所需二氧化碳的供给不足，从而影响碳反应的进行，光合作用减弱。

答案：D

 

例4、光合作用光反应产生的物质有  （    ）

A. C₆H₁₂O₆、NADPH、ATP

B. NADPH、CO₂、ATP

C. NADPH、O₂、ATP

D. C₆H₁₂O₆、CO₂、H₂O

分析：选项A、D有葡萄糖。葡萄糖是光合作用最终的产物。选项B中有CO₂，CO₂是光合作用的原料。在光反应阶段，反应的生成物是氧气、NADPH和ATP。

答案：C

 

例5、离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO₂气体的供应，短暂时间内叶绿体中C₃化合物与C₅化合物相对含量的变化是  （    ）

A. C₃化合物增多、C₅化合物减少

B. C₃化合物增多、C₅化合物增多

C. C₃化合物减少、C₅化合物增多

D. C₃化合物减少、C₅化合物减少

分析：按光合作用过程的图解，突然中断CO₂气体的供应，短暂时间内叶绿体中C₃化合物的含量会减少，C₅化合物的含量会增加。因为在碳反应阶段，一个主要的变化过程是一个CO₂分子与一个C₅化合物结合，形成两个C₃化合物。如果中断了CO₂气体的供应，C₅化合物不消耗，其相对含量就会增加，C₃化合物不形成，其相对含量就会减少。

答案：C

 

例6、把载有新鲜水绵和细菌的临时装片，置于显微镜载物台上观察。光线从反光镜反射上来后，可看到细菌从分散状态逐渐向水绵方向运动，水绵附近细菌的密度增加。如果在反光镜上方放置一个三棱镜，使七种不同颜色的光束照射水绵的不同部位，这时看到细菌逐渐聚集成明显的两堆，如图所示。

请回答：

（1）根据上述实验可以判断这类细菌的细胞呼吸类型是              。

（2）放置三棱镜后，细菌聚集成两堆的原因是____                  _____。

分析：光合作用吸收CO₂，放出O₂，根据异化作用类型，题目中提到的这类细菌应该属于需氧型。叶绿体被红光和蓝紫光照射部位的光合作用最强，放出的氧气最多，需氧细菌就聚集在这里。

答案：（1）需氧呼吸型 （2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿体被红光和蓝紫光照射部位光合作用较强，放出的氧气多。

 

例7、温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量  （    ）

A. 增加室内CO₂浓度                 B. 增大室内昼夜温差

C. 增加光照强度                     D. 采用绿色玻璃盖顶

分析：从温度入手作答：光合作用制造有机物，呼吸作用分解有机物。若增大室内昼夜温差，白天温度高，作物的光合作用明显增强，合成的有机物就多，而夜晚温度低，呼吸作用分解的有机物就会减少，作物积累的有机物就多。CO₂是光合作用的原料，增加室内CO₂浓度，有利于增强光合作用，也就有利于增加产量。光是光合作用的动力，增强光照同样可以加强光合作用而提高产量。再从光与色素的关系作分析：绿色植物之所以是绿色的，是因为对绿光的吸收少而将绿光反射回来。所以，绿光的光合作用效果较差。同样，绿色玻璃盖顶吸收的绿光也很少，而吸收其他的光较多，可能会与绿色植物争夺其他颜色的光。对B项也可联想到昼夜温差大的地区粮食产量比较高和新疆的哈密瓜比较甜等常识。

答案：D

 

例8、下面是有关光合作用的问题。

（1）下图1表示的反应过程进行的场所是__________。

（2）请据图回答：

①在有光条件下，停止供给CO₂时，二磷酸核酮糖的浓度变化如图2的_________；磷酸甘油酸的浓度变化如图2的_________。

②在CO₂存在条件下，将植物从暗处移到明处后，磷酸甘油醛的浓度变化如图2的_________。

分析：（1）图1虽然出现了磷酸甘油酸等未见过的化合物名称，但是同时也标出了含有的碳原子数，可以看出它表示的是光合作用的碳反应过程。光合作用碳（暗）反应进行的场所是叶绿体基质。

（2）①在有光的条件下，可以进行光反应，产生NADPH和ATP，进一步完成还原过程，消耗磷酸甘油酸（C₃），形成二磷酸核酮糖（C₅）。停止供应CO₂后，不能完成固定过程，不消耗二磷酸核酮糖（C₅），也不形成磷酸甘油酸（C₃）。这样，在短时间内，二磷酸核酮糖（C₅）的来源不变，去路减少，浓度将在较低的水平上急剧上升。观察图2中表示浓度上升的有B、D，B中表示停止供应CO₂前，浓度为0，显然不符合实际情况，而D无论在停止供应CO₂之前还是之后，都符合实际情况，所以选D。同理，磷酸甘油酸（C₃）的去路不变，来源减少，浓度下降。在图2中表示浓度下降的有A、C，两者的区别是停止供应CO₂后浓度是否立即下降，显然应该选C。

②在CO₂存在的条件下，植物可进行CO₂的固定，产生磷酸甘油酸（C₃），但因缺乏光反应提供的NADPH和ATP，不能形成磷酸甘油醛（C₃），原有的磷酸甘油醛（C₃）又不断被消耗，使之含量极少。将植物从暗处移到明处后，植物开始进行光反应，产生NADPH和ATP，形成磷酸甘油醛（C₃），浓度从0开始逐渐增大，后因光反应与碳反应的正常进行而使磷酸甘油醛（C₃）的含量上升并保持在正常水平，所以选B。

答案：（1）叶绿体基质   （2）①D   C   ②B

 

例9、下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是  （    ）

A. 无光合作用，有呼吸作用

B. 光合作用与呼吸作用达到动态平衡

C. 无呼吸作用，有光合作用

D. 光合作用与呼吸作用都不进行

分析：光合作用吸收CO₂，呼吸作用释放CO₂，若在同一时间光合作用强于呼吸作用，则光合作用将呼吸作用所释放的CO₂全部利用后还不够，会从外界环境中去吸收CO₂，从曲线上看，表现为吸收CO₂。同样，当呼吸作用的强度大于光合作用的时候，呼吸作用放出的CO₂光合作用用不完，会释放到外界环境中，在曲线上表现为释放CO₂。若两者的强度相等，意味着光合作用吸收的CO₂和呼吸作用放出的CO₂相等，在曲线上表现为不吸收也不释放CO₂。P点的含义正显示了两者相等的情况。

答案：B

 

例10、森林群落中，下层植物较上层植物光合作用强度低，是因为下层  （    ）

A. 光照强度较弱

B. 红光及蓝紫光比例较高

C. 湿度较高

D. 温度较高

分析：根据实际经验，森林下层植物所受到的光照强度较弱。阳光照射到森林群落的树冠上，上层植物叶片光合作用吸收大量的红光和蓝紫光，因此，透过上层植物的树冠到达下层植物的叶片时，红光和蓝紫光相对较少。

在森林群落中，上层植物直接受阳光照射，温度较高；下层植物由于所处环境隐蔽，气候凉爽，故蒸腾作用强度较低。因此，森林下层的温度较上层低，湿度较上层高。湿度对光合作用的影响较小，在一定范围内，湿度高对光合作用有利，但湿度较高不是下层植物光合作用强度低的原因。

答案：A