高中生物竞赛试题及答案及高中生物竞赛辅导专题五：光合作用

PAGEPAGE1高中生物竞赛试题及答案：

高二生物竞赛初赛1．下列说法中错误的是：（）A．人身体可看作是一个系统B．大肠杆菌菌落属于生命系统的种群层次C．一个分子或一个原子不是一个系统D．细胞是最基本的生命系统2．下列生物中，不具有叶绿体，但具有细胞壁的是：①噬菌体②大肠杆菌③颤藻④绿藻A．①②B．①③c．②④D．②③3．C、H、N三种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73％左右，而在组成岩石圈的化学成分中，质量分数还不到1％，这一事实说明了（）A．生物界与非生物界具有相似性B．生物界与非生物界具有统一性C．生物界与非生物界具有差异性D．生物界与非生物界的元素组成是不同的4．鉴定脱脂淡奶粉是否为伪劣产品，不需用的化学试剂是（）A．斐林试剂B．苏丹Ⅳ染液C．双缩脲试剂D．红墨水5．下面为洋葱根尖分生区有丝分裂观察实验的有关图示，甲图是一组目镜标有5X和16X字样、物镜标有10X和40X字样的镜头，乙图是某同学在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于有丝分裂后期的细胞移至视野中央进行640倍高倍镜观察，正确的镜头组合及装片的移动方向应是（）A．（1）×（4）；左上方B．（1）×（3）；右下方C．（2）×（3）；右下方D．（2）×（3）；左上方6．下列各项组合中，能体现生命系统由简单到复杂的正确层次是（）①皮肤②胃黏膜③神经元④龟⑤细胞内的蛋白质等化合物⑥病毒⑦同一片草地上的所有山羊⑧一池塘的所有鱼类⑨一片森林⑩一池塘中所有的生物A．⑤⑥③②①④⑦⑨⑩B.③②①④⑦⑩⑨C．③②①④⑦⑧⑩⑨D.⑤②①④⑦⑩⑨7．种群是指一个生态系统中()A.同种生物所有成熟个体的总和B.所有生物成熟个体的总和C.同种生物所有个体的总和D.所有生物个体的总和8．对生物进化的方向起决定作用的是()A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.自然选择9．下列有关生物膜的叙述，正确的是（）A．膜的组成成分不能在膜系统中转移B．生物膜是对生物体内所有膜结构的统称C．各种生物膜的化学组成和结构相似D．生物膜上不能进行化学反应10．在晒干的稻谷中，水的含量为13%～15%，这些水的存在形态主要是（）1A.自由水B.蒸发水C.结合水D.结晶水11．下列基因组合中,不属于配子的是()A.BCB.aBC.BrD.Aa12．现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为（）A．798、2和2B．798、12和10C．799、1和1D．799、11和913．烟草，烟草花叶病毒，噬菌体中含有的物质，下列叙述正确的是（）A．核酸的种类依次是2、1、2B．核苷酸的种类依次是8、5、4C．五碳糖的种类依次是2、2、1D．含N碱基的种类依次是5、4、414．下列有关生物体化学成分的叙述正确的是（）A．精瘦肉中含量最多的是蛋白质B．组成细胞壁主要成分的单体是氨基酸C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D．与精子形成相关的雄性激素属于脂质15．后代出现性状分离的亲本杂交组合是()A.AaBB×AAbbB.AaBB×AaBbC.AAbb×aaBBD.AaBB×AABB16．全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量大约是A．1024B．898C．880D．86217、用哺乳动物的红细胞制备细胞膜的方法正确的是（）A.把细胞放在清水里，胀破细胞B.用针孔破细胞C.用镊子把细胞膜剥下来D.用石英砂研靡细胞18、任何一种细胞均有细胞膜，它是由什么组成的（）A.只是脂质B.只是蛋白质C.脂质和糖类D.脂质、蛋白质和少量糖类19、一株高等植物的所有细胞都具有的结构是（）A.大液泡B.中心体C.细胞壁D.叶绿体20、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分的细胞中线粒体的数量（见下表）。不能根据此表得出的结论是（）A.冬眠动物与正常情况相比较，其能量代谢的水平高，消耗能量多B.心肌细胞能量代谢的水平高，消耗的能量多C.正常情况下，肝细胞消耗的能量比平滑肌细胞多D.冬眠时肝脏代谢加强，需能量多21．奶牛毛色黑白斑是显性性状,产奶量高;隐性的红白斑奶牛产奶量低。现要鉴定一头黑白斑公牛是否是纯合体,选用测交的母牛应为()A.纯种黑白斑母牛B.杂种黑白斑母牛C.纯种红白斑母牛D.杂种红白斑母牛22、将洋葱根尖细胞放在含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的适宜培养液中，温育数小时。然后收集细胞粉碎并轻摇匀浆，进行分级离心以获得各种细胞结构。放射性3H将主要存在于（）2A．质体和高尔基体B.细胞核、溶酶体C．细胞核、叶绿体D.细胞核、线粒体23、一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿越过生物膜层数是（）A.5B.6C.7D.824、向鱼鳔内注入30%的蔗糖溶液，扎紧入口并称重，然后将其浸入5%的蔗糖溶液中，每隔半小时称一次重量，结果如右下图所示。下列关于其重量变化的解释正确的是（）①在进行实验的1小时内，鱼鳔重量增加是因为外界水分进入鱼鳔内②在进行实验的1小时内，鱼鳔重量增加是因为外界蔗糖分子进入鱼鳔③在进行实验的1小时后，鱼鳔重量不再增加是因为进出鱼鳔的水分子处于相对平衡状态④在进行实验的1小时后，鱼鳔重量不再增加是因为进出鱼鳔的蔗糖分子处于相对平衡状态A．①④B.②④C.②③D.①③25、浸入1mol/LKNO3溶液中的洋葱表皮细胞，会产生质壁分离和质壁分离复原的现象。在此过程中，物质进出细胞的方式先后有（）A．自由扩散，主动运输B.自由扩散，主动运输，自由扩散C．主动运输，自由扩散D.自由扩散，协助扩散，自由扩散26．比较DNA和RNA的分子结构,DNA特有的化学成分是()A.核糖与胸腺嘧啶B.脱氧核糖与胸腺嘧啶C.核糖与腺嘌呤D.脱氧核糖与腺嘌呤27．下列四种生物巾，哪一种生物的细胞结构与其他三种生物的细胞结构有明显的区别?A．乳酸菌B．酵母菌C．草莓D．蘑菇28．一个正在发生质壁分离的细胞，它的吸水能力会逐渐（）A．减小B．升高C．不变D．等于029、蝾螈受精卵横缢实验、伞藻核移植实验不能说明（）A.细胞分裂与细胞核有关B.伞帽的形状与细胞核有关C.伞帽的形状与细胞有关D.细胞核控制着细胞的代谢和遗传30、在哺乳动物体内，葡萄糖进出红细胞的跨膜运输方式为（）A.自由扩散B.协助扩散C.被动运输D.主动运输31．下列物质出入细胞膜的方式中不需要载体的是（）Ａ．氨基酸进入小肠上皮细胞Ｂ．O2进入肺泡+Ｃ．Ｋ被吸收进入小肠绒毛Ｄ．葡萄糖进入红细胞32、．下列关于“ATP===ADP+Pi+能量”反应式的叙述，正确的是（）A．反应式物质是可逆，能量不可逆B．反应式能量可逆，物质不可逆C．两者均可逆D．生物体内，ADP转变成ATP所需能量都来自呼吸作用33、根据下列概念图作出的判断，不正确的是（）3A．若甲中a和b分别代表乳酸菌和蓝藻,d可以代表原核生物B．乙图能体现酶(c)、蛋白质(a)和固醇类物质(b)的关系C．丙图表示糖(b)和糖原(a)的关系D．丁图可体现出细胞（c）、核糖体(a)和线粒体(b)的关系34、美国科学家沃森和英国科学家克里克，在生物科学发展中所做出的贡献是提出了()A.细胞学说B.自然选择学说C.DNA分子双螺旋结构模型D.DNA是遗传物质35．酶能够影响：（）A．化学反应最终分子浓度B．化学反应方向C．影响化学反应速度D．使原本不能的化学反应发生36、下列有关ATP的叙述中，正确的是（）①ATP是生物体内贮存能量的主要物质②ATP中的能量主要贮存在腺苷和磷酸之间的化学键中③ATP水解的实质是ATP分子中高能磷酸键的水解④ATP在细胞内的含量很少，但转化速度很快⑤ATP只能在线粒体中生成⑥ATP是可流通的能量“通货”A．①②④B.③④⑥C.③⑤⑥D.③④⑤37、减数分裂过程中，同源染色体分离发生在()A.分裂间期B.四分体时期C.减数第一次分裂D.减数第二次分裂38、在蛙的个体发育过程中，开始出现三个胚层的时期是()Ａ.囊胚期B.原肠胚期C.卵裂期D.幼体期39、在日光下，植物叶片中的叶绿素（）A．大量吸收绿光B．等量吸收不同波长的光C．主要吸收蓝紫光和绿光D．主要吸收蓝紫光和红光40、若在酵母菌酒精发酵后期通入氧气，与不通氧气相比，酒精的产生量会（）A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少41、下列叙述错误的是（）A．酵母菌有核膜，而固氮菌没有B．酵母菌有细胞膜，而固氮菌没有C．黑藻细胞有线粒体，而蓝藻细胞没有D．黑藻细胞有内质网，而蓝藻细胞没有42、下列图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是（）443、肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都能证明()A.DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B.DNA是主要遗传物质C.DNA是主要遗传物质，RNA也是遗传物质D.DNA是遗传物质，蛋白质也是遗传物质44．右图为某高等植物叶肉细胞结构模式图，相关叙述不正确的是：（）A．图中能产生ATP的结构有l、2、5B．1中产生的一分子C02扩散出来进入2中被利用，穿过4层磷脂双分子层C．2与4中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素D．3是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传和代谢的控制中心45、人类在正常情况下,男性产生的精子中常染色体数和性染色体种类的组合是()A.22+XYB.22+XC.44+XYD.22+X或22+Y46．右图所示酵母菌的呼吸作用与氧气浓度的关系。下列说法不正确的是?????气体相对量()2释放量A．B点为酵母菌呼吸作用的最弱点B．C点时酵母菌不再进行无氧呼吸C．AB段表示酵母菌仅进行无氧呼吸O2吸收量D．阴影部分面积表示酵母菌无氧呼吸的强度O的浓度2547．人体剧烈运动时，肌肉细胞呼吸作用的产物有（）A．酒精、二氧化碳、水、ATPB．二氧化碳、乳酸、ATPC．二氧化碳、水、酒精、ATPD．水、二氧化碳、乳酸、ATP48．下列有关“一定”的说法正确的是：（）①光合作用一定要在叶绿体中②有氧呼吸的第二、第三阶段一定在线粒体中③没有细胞结构的生物一定是原核生物④酶催化作用的最适温度一定是37℃A．①8．②③C．①②③D．全都不对49右图是测定植物某一生命活动过程的装置，从左侧泵入空气后，会产生某些实验现象，下列几种说法中错误的是（）A．该实验的目的是测定植物呼吸作用能产生C02B．本实验装置中b瓶的作用是减少实验误差C．如果将c瓶中的植物换成萌发的种子，则出现相同的实验现象D．把不透光的玻璃罩换作透光的玻璃罩仍能得到同样的实验结果50、人的血友病属于伴性遗传，苯丙酮尿症属于常染色体遗传。一对表现型正常的夫妇生下一个既患血友病又患苯丙酮尿症的男孩。如果他们再生一个女孩，表现型正常的概率是()A.9／16B.3／4C.3／16D.1／451．右图表示的两盆相似植物被完全密封，甲不透光，乙可透光，其余条件均相同。则较强光照两小时后，其结果最可能是（）A．甲植物增重，整个装置重量不变B．乙植物增重，整个装置重量不变C．甲植物减轻，整个装置重量减轻D．乙植物增重，整个装置重量增重52、酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，无氧时进行无氧呼吸，将酵母菌放在含有培养液的密闭锥形瓶中，测得CO2的释放量比O2的吸收量大1倍，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为（）A．1：6B．1：3C．1：2D．1：153．用纸层析法分离叶绿体中的色素，四种色素在层析液中溶解度最大和最小的分别是（）A．叶绿素a；胡萝卜素B．叶绿素b；胡萝卜素C．胡萝卜素；叶绿素aD．胡萝卜素；叶绿素b54．现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比为3∶5，这是因为（）A.有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸B.有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸C.有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸D.有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸55、在一个阴湿的山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蜘蛛、蚯蚓、老鼠等动物。它们共同构成一个()6A.食物网B.生态系统C.生物群落D种群56.下面坐标图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发生的情况与曲线中B点相符的是（）57．将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与糖类生成量的变化是A．C3突然增加，（CH2O）减少B．C3与（CH2O）都减少C．C3与（CH2O）都增加D．C3突然减少，（CH2O）增加58．下图l中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期。图2中，按箭头方向，表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是：（）A．图l的中a、图2中B—A细胞正在进行DNA复制B．图l的中b、图2中A—B时的会出现染色体数目加倍的时期C．图l、图2中会发生同源染色体的分离，同源染色体的自由组合D．根据在细胞周期中阻断DNA复制的原理，可以控制癌细胞的分裂59．在植物细胞有丝分裂过程中，下列特点出现的先后顺序是：（）①着丝点排列在赤道板上②ＤＮＡ分子数目加倍③染色体数目加倍④形成纺锤体⑤形成细胞板A.②①③④⑤B.④②①③⑤C.②④③①⑤D.②④①③⑤60、对水稻→鼠→蛇→鹰这条食物链的错误描述是()A.水稻是生产者B.鼠是初级消费费C.蛇是次级消费者D.鹰属于第三营养级61．下列关于内环境稳态调节的描述正确的是（）7A．所有调节都有反射弧的参与B．所有的稳态都是相对的C．所有稳态的形成都有许多系统参与D．所有稳态的调节中枢都在大脑62．下列有关血糖调节的叙述中，正确的是（）A．下丘脑既可以使血糖升高，又可以使血糖降低B．血糖升高是神经调节，血糖降低是体液调节C．血糖升高是体液调节，血糖降低是神经调节D．下丘脑可以使血糖升高，垂体使血糖降低63、对生态系统稳定性的正确叙述是()A.抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性就越低B.抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性就越高C.抵抗力稳定性越低，恢复力稳定性就越低D.抵抗力稳定性与恢复力稳定性无关64．用一定量的甲状腺激素连续饲喂正常成年小白鼠4周，与对照组比较，实验组小白鼠表现为（）A．耗氧量增加、神经系统的兴奋性降低B．耗氧量增加、神经系统的兴奋性增强C．耗氧量减少、神经系统的兴奋性降低D．耗氧量减少、神经系统的兴奋性增强65.绿色植物倒伏后,它的茎杆能部分恢复直立状态,引起这种现象的原因是（）A.受重力影响,向地性B.受重力影响,背地性C.受水的影响,向水性D.受光的影响,向光性66、保护生物的多样性就是在下列哪三个层次上采取保护战略和保护措施()A.基因、染色体、细胞B.细胞、物种、生物圈C.基因、物种、生态系统D.物种、种群、生态系统67、某人腰椎部因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但有感觉。该病人受损伤的部分可能是在反射弧的：（）①传入神经②传出神经③感受器④神经中枢⑤效应器A.②④B.①④C.①②D.②⑤68、兴奋的传导在体内只能是单向的，下列对这点的叙述不正确的是：（）A.突触小体中有突触小泡，小泡中有递质B.递质释放到突触间隙里，使另一种神经元兴奋或抑制C.突触后膜中突触小泡内没有递质存在D.兴奋只能从一个神经元的轴突传给另一神经元的胞体或树突69、关于体液免疫的叙述中正确的是：（）A．有的抗原可以直接刺激B淋巴细胞B．抗体是由B淋巴细胞分泌的C．抗体一般可以直接杀死入侵的细胞D．记忆B细胞经迅速增殖分化，可以形成大量的效应T细胞70．下图所示的是一种罕见的疾病——苯丙酮尿症(PKU)的家系图，设该病受一对等位基因控制，A是显性，a是隐性)，下列叙述不正确的是()8A．8的基因型为AaB．PKU为常染色体上的隐性遗传病C．8与9结婚，生了两个正常孩子，第3个孩子是PKU的概率为1/6D．该地区PKU发病率为1/10000，10号男子与当地一正常女子结婚，生病孩几率为1/20071、发生在祼岩上的演替过程中,地衣阶段的主要作用是（）A.吸收光能,制造有机物B.保持土壤中的水分,使土壤的通气性越来越好C.分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤的过程D.为各种昆虫和其他小动物创造良好的生活环境72．若一个人的胸腺先天发育不良，可能造成的结果是（）A．体内没有B细胞而仅仅有T细胞B．丧失一切免疫功能，各种传染病乘机而人C．只保留有非特异性免疫功能和部分体液免疫功能D．有免疫功能的球蛋白合成能力减弱73．正常情况下，以下物质属于人体内环境组成成分的是（）①血红蛋白②葡萄糖③无机盐④激素A．①②③④B．②③④C．②③D．②74．以下可以口服的是（）A．胰岛素B.生长激素C.抗体D.甲状腺激素75．下图是某家系一种遗传病的遗传图解，成员中Ⅰ－1、2和Ⅱ－2为患者。推测合理的一项是()Ⅰ12Ⅱ14233Ⅲ1A．III－2为患病男孩的概率是50%B．该病为常染色体显性遗传病C．II－3携带致病基因的概率是50%D．该病为X染色体显性遗传病976．在制备蛇毒抗毒素血清时，需将灭毒的蛇毒液注入家兔体内引起免疫反应，参与这一免疫反应的细胞有（）A．吞噬细胞、效应B细胞、T细胞、效应T细胞B．吞噬细胞、T细胞、B细胞、效应T细胞C．吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞D．吞噬细胞、记忆细胞、T细胞、效应T细胞77．右图中的X代表的细胞是（）A．效应T细胞B．效应B细胞C．吞噬细胞D．癌细胞78.如果母鸡长出公鸡的鸡冠和羽毛,并好斗,那么发生这种变化的最大可能是（）A.注射了生长激素B.除去了母鸡的卵巢C.移植了睾丸D.除去卵巢,移植了睾丸79．有关遗传变异的叙述正确的是()A．基因型为Dd的豌豆，能产生雌雄两种配子，且数量比接近1∶1B．在基因工程中使用的DNA连接酶的作用是将互补的碱基连接起来C．自然界中的变异主要是基因重组，所以基因重组是生物变异的根本原因D．将基因型为Aabb的玉米的花粉授到基因型为aaBb的玉米的雌蕊的柱头上，所结籽粒胚的基因型为AaBb，Aabb，aaBb，aabb80．下列各项中，不属于过敏反应特点的是（）Ａ．由机体初次接触过敏原刺激引起Ｂ．发作迅速、反应强烈、消退较快Ｃ．有明显的遗传倾向和个性差异Ｄ．组织胺等物质的释放直接引起相关的症状81．红细胞、淋巴细胞利血小板共同的内环境是（）A．血浆和组织液B．血浆和淋巴C．组织液和淋巴D．只有血浆82．在人体内，神经冲动的传导不可能由（）A．轴突→树突→细胞体B．轴突→细胞体→树突C．树突→细胞体→轴突D．细胞体→树突→轴突83.取一只小鼠的皮肤，分别移植到切除和不切除胸腺的幼年小鼠身上，切除胸腺鼠的皮肤移植更易成功。这个实验结果说明对异体皮肤排斥起重要作用的是（）A.造血干细胞B.T淋巴细胞C.B淋巴细胞D.吞噬细胞84．已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是()已知染色体状况：10ABCD85、下图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述不正确的是（）A、生长素由②→①移动B、生长素由④→③移动C、生长素由①→③移动D、③处生长比④处快86．下列与免疫失调无关的疾病是（）A.过敏性鼻炎B.血友病C.艾滋病D.系统性红班狼疮87．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，有关新植株的叙述正确的一组是()(1)是单倍体(2)体细胞内没有同源染色体(3)不能形成可育的配子(4)体细胞内有同源染色体(5)能形成可育的配子(6)可能是纯合子也有可能是杂合子(7)一定是纯合子(8)是二倍体A．(4)(5)(7)(8)C．(1)(2)(3)(6)B．(1)(4)(5)(6)D．(1)(4)(5)(7)88．下列属于人体的第二道防线的是（）A．皮肤角质层细胞屏障作用B．胃粘膜起保护作用C．白细胞的吞噬作用D．淋巴细胞的杀伤作用89．下列不属于抗原特性的是（）A．异物性B．大分子性C．多样性D．特异性90．下列不属于淋巴器官的是（）A．胸腺B．脾C．骨髓D．垂体91．吞噬细胞不参与的是（）A．非特异性免疫B．体液免疫C．细胞免疫D．合成并分泌抗体92、下列关于顶端优势的叙述中错误的是（）A、切除顶芽，切口涂以高浓度生长素，侧芽生长被抑制B、除去顶芽，侧芽生长被抑制C、顶芽优先生长时，侧芽生长受到抑制D、顶芽生长衰弱，促进侧芽生长93、在置于暗室中的燕麦胚芽鞘尖端套上一个不透光的锡纸小帽，然后从右侧照光，结果是胚芽鞘将（）A、向右弯曲B、向左弯曲C、向前弯曲D、直立生长94、胚芽鞘产生生长素的部位，感受光刺激的部位，弯曲生长的部位分别是（）A、尖端、尖端、尖端B、尖端、尖端、尖端下面的部分C、尖端、尖端下面的部分、尖端下面的部分D、尖端、尖端下面的部分、尖端95、对4株具顶端优势的植株分别进行下列四种处理有一株长出侧芽，指出是哪种处理A、去顶后在断口上放上富含生长素的琼脂小块B、去顶后在断口上放一琼脂小块11C、不去顶D、不去顶，在侧芽涂以低浓度的生长素96、下列生理现象不需要其他部位供应生长素的是（）A、杨树顶芽的生长B、燕麦胚芽鞘尖端以下部位的弯曲生长C、番茄子房发育成果实D、梨树侧芽萌发的抑制97、在农业生产上，可通过移植促进植物侧根的生长，这是因为在移植过程中能（）A、破坏根的顶端优势B、促进侧根的生长素形成C、促进侧根细胞分裂D、破坏侧根的生长素形成98、将一株生长着的豌豆幼苗水平放置，经过一段时间，根能向地生长，茎能背地生长，发生这种现象的原因是（）①重力影响生长素分布不均②根近地一侧生长素的分布比背地一侧多③根比茎对生长素反应灵敏④茎比根对生长素反应灵敏⑤根近地一侧生长快⑥茎近地一侧生长快A、①②③⑤B、①②③⑥C、①②④⑥D、①④⑤⑥99、用一定浓度的植物生长素类似物可以作为除草剂除去单子叶农作物田间的双子叶杂草，主要是由于（）A、植物生长素类似物对双子叶植物不起作用B、生长素类似物能够强烈促进单子叶农作物的生长C、不同的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感D、同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应不一样100.对于植物生命活动的调节，下列叙述不正确的是（）A、一种激素的浓度不同可能会产生正、负两方面影响B、植物的生长发育主要受生长素的调节C、用同一浓度的生长素溶液处理同一植物的不同器官，作用效果可能不同D、无子番茄的获得利用了生长素促进果实发育的原理12高二生物竞赛初赛1-5CDCDD6-10BCDCC11-15DBDDB16-20CADCA21-25CDBDB26-30BABCB31-35BABCC36-40BCBDB41-45BCACD46-50CDDDB51-55BBDBB56-60CACDD61-65BAABB66-70CDCAA71-75CBBDB76-80CADDA81-85DDBDB86-90BBCCD91-95DBDBB96-100AABCB专题五：光合作用[竞赛要求]1.光合作用的概念及其重大意义2.光合作用的场所和光合色素3.光合作用的全过程（光系统I和光系统II）4.C3和C4植物的比较（光呼吸）5.外界条件对光合作用的影响（饱和点、补偿点）6.光合作用的原理在农业生产中的应用[知识梳理]一、光合作用概述光合作用是指绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。1．光合作用的重要性可以概括为把无机物变成有机物、蓄积太阳能量和环境保护为三方面。2．叶绿体和光合色素叶绿体是进行光合作用的细胞器。在显微镜下观察，高等植物的叶绿体大多数呈椭球形，一般直径约为3～6um，厚约为2～3um。其结构可分为外膜、内膜、基粒和基质四部分，内膜具有控制代谢物质进出叶绿体的功能，基粒是光反应进行的场所，基质是暗反应进行的场所。叶绿体具有由许多片层组成的片层系统，称为类囊体。每个基粒是由2个以上的类囊体垛叠在一起形成的，这样的类囊体称为基粒类囊体；有一些类囊体较大，贯穿在两个基粒之间的基质中，称为基质类囊体。光合作用的光能转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体膜亦称为光合膜。光合色素叶绿素光合色素叶绿素――主要吸收蓝光和红光类胡萝卜素――主要吸收蓝光叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）应注意吸收光谱只说明光合色素吸收的光段，不能进一步说明这些被吸收的光段在光合作用中的效率，要了解各被吸收光段的效率还需研究光合作用的作用光谱，即不同波长光作用下的光合效率称为作用光谱。荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色的现象。磷光现象：叶绿素在去掉光源后，还能继续辐射出极微弱的红光（用精密仪器测知）的现象。3．光合作用的发现17世纪，vanHelmont，将2.3kg的小柳树种在90.8kg干土中，雨水浇5年后，小柳树重76.7kg，而土仅减少57g。因此，他认为植物是从水中取得所需的物质。1771年，JosephPriestley，密闭容器中蜡烛燃烧污染了空气，使放于其中的小鼠窒息；若在密闭容器中放入一支薄荷，小鼠生命就可得到挽救。他的结论是，植物能净化空气。1779年，JanIngenhousz，确定植物净化空气是依赖于光的。1782年，J.Senebier，证明植物在照光时吸收CO2并释放O2。1804年，N.T.DeSaussure发现，植物光合作用后增加的重量大于吸收CO2和释放O2所引起的重量变化，他认为是由于水参与了光合作用。6CO26CO2+6H2OC6H12O6+6O2光绿色细胞CO2CO2+2H2A(CH2O)+2A+H2O1937年，R.Hill用离体叶绿体培养证明，光合作用放出的O2，来自H2O。将光合作用分为两个阶段：第一阶段为光诱导的电子传递以及水的光解和O2的释放（又称希尔反应）；这一阶段之后才是CO2的还原和有机物的合成。HH2O+AAH2+1/2O21940年代，Ruben等用18O同位素示踪，更进一步证明光合作用放出的O2，来自H2O66CO2+2H2O(C6H12O6)+6H2O+6O2二、光合作用的过程1．光反应和暗反应根据需光与否，可笼统的将光合作用分为两个反应――光反应和暗反应。光反应发生水的光解、O2的释放和ATP及NADPH（还原辅酶II）的生成。反应场所是叶绿体的类囊体膜中，需要光。暗反应利用光反应形成的ATP和NADPH，将CO2还原为糖。反应场所是叶绿体基质中，不需光。从能量转变角度来看，光合作用可分为下列3大步骤：光能的吸收、传递和转换过程（通过原初反应完成）；电能转化为活跃的化学能过程（通过电子传递和光合磷酸化完成）；活跃的化学能转变为稳定的化学能过程（通过碳同化完成）。前两个步骤属于光反应，第三个步骤属于暗反应。（1）光能的吸收、传递和转换①原初反应：为光合作用最初的反应，它包括光合色素对光能的吸收、传递以及将光能转换为电能的具体过程（图5-1）。图5图5-1原初反应图解②参加原初反应的色素光合色素按功能可分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a，以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a能够捕获光能，并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。在类囊体膜中，上述色素并非散乱地分布着，而是与各种蛋白质结合成复合物，共同形成称做光系统的大型复合物（图5-2）。图7-图7-2光系统示意图光系统：由光合色素组成的特殊功能单位。每一系统包含250-400个叶绿素和其他色素分子。分光系统I和光系统II，2个光系统之间有电子传递链相连接。光系统I（PSI）：作用中心色素为P700，P700被激发后，把电子供给Fd。光系统II（PSII）：作用中心色素为P680，P680被激发后，电子供给pheo(去镁叶绿素)，并与水裂解放氧相连。③原初反应的基本过程：D·P·A→D·P*·A→D·P+·A-→D+·P·A-D·P·A为光系统或反应中心Donor（原初电子供体）Pigment（作用中心色素）Acceptor（原初电子受体）（2）电能转化为活跃的化学能①水的光解：H2O是光合作用中O2来源，也是光合电子的最终供体。水光解的反应：2H2O→O2＋4H+＋4e-②光合电子传递链（光合链）概念：光合链是指定位在光合膜上的、一系列互相衔接的电子传递体组成的电子传递的总轨道。由于各电子传递体具不同的氧化还原电位，负值越大代表还原势越强，正值越大代表氧化势越强，据此排列呈“Z”形，又称为“Z方案”（图5-3）。图5-3图5-3“Z方案”③光合电子传递的类型：非环式电子传递；环式电子传递；假环式电子传递。④光合磷酸化光合磷酸化的概念：叶绿体在光下把无机磷酸和ADP转化为ATP，形成高能磷酸键的过程。光合磷酸化与光合电子传递相偶联，同样分为三种类型：即非环式光合磷酸化；环式光合磷酸化；假环式光合磷酸化。光合磷酸化的机理：化学渗透学说，即在光合电子传递体中，PQ经穿梭在传递电子的同时，把膜外基质中的H+转运至类囊体膜内；PSⅡ光解水时在膜内释放H+；PSⅠ引起NADP+的还原时，进一步引起膜外H+浓度降低。这样膜内外存在H+浓度差（ΔpH），同时膜内外电荷呈现“内正外负”，引起电位差(Δ)。ΔpH和Δ合称质子动力势。H+顺着浓度梯度返回膜外时释放能量，在ATP酶催化下，偶联ATP合成。（3）活跃的化学能转变为稳定的化学能①碳同化：植物利用光反应中形成的NADPH和ATP将CO2转化成稳定的碳水化合物的过程，称为CO2同化或碳同化。②碳同化的途径：A)卡尔文循环（又叫C3途径）：CO2的受体是一种戊糖(核酮糖二磷酸，RuBP)，故又称为还原戊糖磷酸途径（RPPP）。二氧化碳被固定形成的最初产物是一种三碳化合物（3－磷酸甘油酸），故称为C3途径。是卡尔文等在50年代提出的，故称为卡尔文循环(TheCalvincycle)。卡尔文循环具有合成淀粉等有机物的能力，是所有植物光合碳同化的基本途径，大致可分为三个阶段，即羧化阶段、还原阶段和再生阶段。C3途径的总反应式：3CO2+5H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH→PGAld+6NADP++9ADP+9Pi可见，要产生1molPGAld（磷酸丙糖分子）需要消耗3molCO2，9molATP和6molNADPH。B)C4途径（又叫Hatch-Slack途径）：有些起源于热带的植物，如甘蔗、玉米等，除了和其它植物一样具有卡尔文循环以外，还存在一条固定CO2的途径。按C4途径固定CO2的植物称为C4植物。现已知被子植物中有20多个科近2000种植物中存在C4途径。图5-4C3植物叶片C3和C4叶的结构的不同：绿色植物的叶片中有由导管和筛管等构成的维管束，围绕着维管束的一圈薄壁细胞叫做维管束鞘细胞，C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体，维管束鞘以外的叶肉细胞排列疏松，但都含有叶绿体(图5-4图5-4C3植物叶片C4植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘细胞，外面的一圈是一部分叶肉细胞。C4植物中构成维管束鞘的细胞比较大，里面含有没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量比较多，而且个体比较大，叶肉细胞则含有正常的叶绿体。(图5-5)图5-5C4图5-5C4植物叶片固定CO2的最初产物是四碳二羧酸（草酰乙酸），故称为C4-二羧酸途径（C4－dicarboxylicacidpathway），简称C4途径。也叫Hatch-Slack途径。C4循环和C3循环的关系见图5-6。图5-6C4循环和C3循环的关系C4途径中的反应基本上可分为：①羧化反应在叶肉细胞中磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与HCO3～在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）催化下形成草酰乙酸(OAA)；②还原或转氨作用OAA被还原为苹果酸(Mal)，或经转氨作用形成天冬氨酸(Asp)；③脱羧反应C4酸通过胞间连丝移动到BSC，在BSC中释放CO2，CO2由C3途径同化；④底物再生脱羧形成的C3酸从BSC运回叶肉细胞并再生出CO2受体PEP。C4植物具较高光合速率的因素有：①C4植物的叶肉细胞中的PEPC对底物HCO3～的亲和力极高，细胞中的HCO3～浓度一般不成为PEPC固定CO2的限制因素；②C4植物由于有“CO2泵”浓缩CO2的机制，使得BSC中有高浓度的CO2，从而促进Rubisco的羧化反应，降低了光呼吸，且光呼吸释放的CO2又易被再固定；③高光强又可推动电子传递与光合磷酸化，产生更多的同化力，以满足C4植物PCA循环对ATP的额外需求；④鞘细胞中的光合产物可就近运入维管束，从而避免了光合产物累积对光合作用可能产生的抑制作用。但是C4植物同化CO2消耗的能量比C３植物多，也可以说这个“CO2泵”是要由ATP来开动的，故在光强及温度较低的情况下，其光合效率还低于C3植物。可见C4途径是植物光合碳同化对热带环境的一种适应方式。C)景天科酸代谢途径（CAM）：干旱地区的景天科、仙人掌科、菠萝等植物有一个特殊的CO2同化方式。晚上气孔开放，吸进CO2，再PEP羧化酶作用下，与PEP结合，形成OAA，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到胞质溶胶，在依赖NADP苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出CO2，参与卡尔文循环，形成淀粉等。这类植物体内白天糖分含量高，而夜间有机酸含量高。具有这种有机酸合成日变化类型的光合碳代谢称为景天科酸代谢。植物的光和碳同化途径具有多样性，这也反映了植物对生态环境多样性的适应。但是C3途径是最基本、最普遍的途径，也只有该途径才可以生成碳水化合物，C4和CAM途径都是C3途径的辅助形式，只能起固定、运转、浓缩CO2的作用，单独不能形成淀粉等碳水化合物。（4）光呼吸光呼吸：植物绿色细胞在光下吸收O2、释放CO2的过程称为光呼吸。一般生活细胞的呼吸在光暗条件下都可以进行，对光照没有特殊要求，可称为暗呼吸。光呼吸与暗呼吸在呼吸底物、代谢途径以及光呼吸速率等方面均不相同。光呼吸的全过程需要由叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器协同完成。光呼吸的底物是乙醇酸，O2的吸收发生在叶绿体和过氧化物酶体，CO2的释放发生在线粒体。光呼吸时，每氧化2分子乙醇酸放出1分子CO2，碳素损失>25%。光呼吸的意义：①消除乙醇酸的毒害：乙醇酸的产生在代谢中是不可避免的。光呼吸可消除乙醇酸的毒害作用。②维持C3途径的运转：在叶片气孔关闭或外界CO2浓度降低时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持C3途径的运转。③防止强光对光合机构的破坏：在强光下，光反应中形成的同化力会超过暗反应的需要，叶绿体中NADPH/NADP+的比值增高，最终电子受体NADP+不足，由光激发的高能电子会传递给O2，形成超氧阴离子自由基O2～，O2～对光合机构具有伤害作用，而光呼吸可消耗过剩的同化力，减少O2～的形成，从而保护光合机构。④氮代谢的补充：光呼吸代谢中涉及多种氨基酸(甘氨酸、丝氨酸等)的形成和转化过程，对绿色细胞的氮代谢是一个补充。光合作用主要反应概要反应主要事件需要的物质最终产物1、光反应（类囊体膜）光化学反应电子传递化学渗透利用光能使水光解，合成ATP和还原NADP+（即NADPH）叶绿素激发；反应中心将高能电子传递给电子受体电子沿着类囊体膜上的电子传递链传递，并最终还原NADP+；水的光解提供的H+积累于类囊体内质子穿越类囊体膜进入类囊体；在类囊体和基质间形成质子梯度；质子通过由ATP合成酶复合物构成的特殊通道回到基质中；ATP生成光能；光合色素电子；NADP+；H2O质子梯度ADP+Pi电子NADPH+H+；O2；H+ATP2、暗反应(基质)CO2固定，即CO2与一有机化合物结合二磷酸核酮糖；CO2；ATP；NADPH+H+糖；ADP+Pi，NADP+2．影响光合作用的因素（1）外部因素：①A）光强光补偿点：当叶片的光合速率与呼吸速率相等（净光合速率为零）时的光照强度，称为光补偿点。光饱和点：在一定条件下，使光合速率达到最大时的光照强度，称为光饱和点。出现光饱和点的原因：强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率。一般来说，光补偿点高的植物其光饱和点也高。如，草本植物的光补偿点与光饱和点>木本植物；阳生植物的>阴生植物；C4植物的>C3植物。光补偿点低的植物较耐荫，适于和光补偿点高的植物间作。如豆类与玉米间作。光抑制：光能过剩导致光合效率降低的现象称为光合作用的光抑制。光抑制现象在自然条件下是经常发生的，因为晴天中午的光强往往超过植物的光饱和点，如果强光与其它不良环境(如高温、低温、干旱等)同时存在，光抑制现象更为严重。B）光质对光合作用有效的是可见光。红光下，光合效率高；蓝紫光次之；绿光的效果最差。红光有利于碳水化合物的形成，蓝紫光有利于蛋白的形成。②CO2补偿点：当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的CO2浓度即为补偿点。凡是能提高CO2浓度差和减少阻力的因素都可促进CO2流通从而提高光合速率。如改善作物群体结构，加强通风，增施CO2肥料等。CO2饱和点：当光合速率开始达到最大值(Pm)时的CO2浓度被称为CO2饱和点。凡是能提高CO2浓度差和减少阻力的因素都可促进CO2流通从而提高光合速率。如改善作物群体结构，加强通风，增施CO2肥料等。③光合作用有温度三基点，即光合作用的最低、最适和最高温度。低温抑制光合的原因主要是，低温导致膜脂相变，叶绿体超微结构破坏以及酶的钝化。高温会引起膜脂和酶蛋白的热变性，加强光呼吸和暗呼吸。在一定温度范围内，昼夜温差大,有利于光合产物积累。④用于光合作用的水只占植物吸收水分的1%，因此，水分缺乏主要是间接的影响光合作用，具体地说，缺水使气孔关闭，影响二氧化碳进入叶内；使光合产物输出减慢；使光合机构受损；光合面积减少。水分过多也会影响光合作用。土壤水分过多时，通气状况不良，根系活力下降，间接影响光合作用。⑤直接或间接影响光合作用。N、P、S、Mg是叶绿体结构中组成叶绿素、蛋白质和片层膜的成分；Cu、Fe是电子传递体的重要成分；Pi是ATP、NADPH以及光合碳还原循环中许多中间产物的成分；Mn、Cl是光合放氧的必需因子；K、Ca对气孔开闭和同化物运输具有调节作用。因此，农业生产中合理施肥的增产作用，是靠调节植物的光合作用而间接实现的。⑥引起光合“午睡”的原因：大气干旱和土壤干旱（引起气孔导度下降）；CO2浓度降低，光合产物淀粉等来不及运走，反馈抑制光合作用。光呼吸增强。光合“午休”造成的损失可达光合生产的30%以上。（2）内部因素：①不同部位以叶龄为例：幼叶净光合速率低，需要功能叶片输入同化物；叶片全展后，光合速率达最大值（叶片光合速率维持较高水平的时期，称为功能期）；叶片衰老后，光合速率下降。②不同生育期一般都以营养生长期为最强，到生长末期就下降。3．提高光能利用率的途径光能利用率：单位土地面积上植物光合作用积累的有机物所含的化学能，占同一期间入射光能量的百分率称为光能利用率。作物光能利用率很低，即便高产田也只有1%～2%。（1）延长光合时间：措施有提高复种指数、延长生育期（如防止功能叶的早衰）、补充人工光照等。（2）增加光合面积：措施有合理密植、改变株型等。（3）增强光合作用效率：措施主要有增加二氧化碳浓度、降低光呼吸等。三、光合作用与人类社会（1）人类活动引起全球变暖（2）臭氧层的保护[典型例题]例1．从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ）。测定了每种类型的光合作用，如右图所示。在最深处采集到的是哪种类型的浮游植物？（）A、ⅠB、ⅡC、ⅢD、Ⅳ答案:D解析：深海处的光强是极其微弱的，长期生活在深海处的浮游植物必然已适应这种环境，因此在较低光强下即达到光饱和点,而在较高光强下其光合速率仍然是很低的。例2．取相同体积的培养液，分别放入透光瓶和不透光瓶中，分别加入等量的小球藻，置于相同温度及光照下培养一段时间后，测得透光瓶中产生氧气的量为0.3g,不透光瓶中消耗氧气的量为0.lg,则透光瓶中小球藻光合作用制造氧气的量是（）A、0.4gB、0.3gC、0.2gD、0.lg答案:A解析：此题中透光瓶中产生氧气的量应为光合作用制造的减去呼吸作用消耗的之后净剩的氧气的量，不透光瓶消耗氧气的量应为瓶中小球藻呼吸作用消耗氧气的量，在其他条件相同时，透光瓶中小球藻光合作用制造氧气的量应为净剩的氧气量加上呼吸作用消耗的氧气量。例3．在严寒的冬天，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、湿度、气体和温度，以提高产品的质量和品质。下列措施及方法正确的是（）①由于温室内外温差大，在温室薄膜（或玻璃）上结成一层水膜，要及时擦干，以防止透光率降低②适当地增加光照，以补充冬季阳光的不足③尽量增加空气湿度，以降低植物的蒸腾作用④向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用强度⑤向温室内定期施放氧气，以降低呼吸作用强度⑥冬季温室内温度尽量维持恒定A、①②④B、①②④⑥C、②③⑤⑥D、③④⑥答案:A解析:此题考察了影响光合作用的外界因素,主要有光照、二氧化碳、温度、水分、矿质元素及光合速率的日变化。正确的：①水膜不擦干会导致透光率降低影响光合作用。②适当地增加光照，可以补充冬季阳光的不足。④补充二氧化碳可以增加光合作用强度。错误的：③温室内由于植物的蒸腾作用，空气湿度本来就相对较高，所以不用再增加空气湿度来降低植物的蒸腾作用了。⑤光合作用就会释放氧气，不需要额外施放氧气来降低呼吸作用强度了。⑥为了多积累有机物，温度应控制为日温高夜温低。例4．对植物进行暗处理的暗室内，安装的安全灯最好是选用（）A、红光灯B、绿光灯C、白炽灯D、黄色灯答案：B解析：植物叶片中光合色素对绿光吸收、利用最少，即绿光对植物的光合作用不起作用。因此绿光也称为生理无效光。例5．在光合环运转正常后，突然降低环境中的CO2浓度，则光合环的中间产物含量会发生哪种瞬时变化？（）A、RuBP量突然升高而PGA量突然降低B、PGA量突然升高而RuBP量突然降低C、RuBP和PGA均突然升高D、RuBP和PGA的量均突然降低答案：A解析：RuBP是碳同化过程中直接与CO2结合的物质，而且RuBP在光合环中是不断再生的，当突然降低环境中的CO2浓度后，用于结合CO2而消耗的RuBP少了，但RuBP再生过程仍然进行，因此此时RuBP量突然升高；PGA是碳同化过程中产生的三碳化合物，当环境中的CO2浓度降低后，同化的CO2少了，产生必然也就少了。例6．连接光反应和暗反应的关键物质是（）A、ADP和NADPHB、ATP和NADPHC、CO2和C3D、丙酮酸和〔H〕答案：B解析：光反应是植物体将光能转化为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中，用于暗反应中CO2的同化和还原，ATP和NADPH合称同化力，因此ATP和NADPH是将光暗反应联系起来的关键物质。例7．如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应，最好是检验其（）A、葡萄糖的形成B、淀粉的形成C、氧气的释放D、CO2的吸收量答案：C解析：葡萄糖的形成、淀粉的形成和CO2的吸收这三个现象都是要暗反应完成后才能发生，如果光反应完成了，必然要发生水的光解放出氧气。而且在水中测定氧气的释放这一现象是很方便的，而其它三项的的测定较复杂。例8．C4植物同C3植物相比（）A、C4植物能在弱光下生长更好B、C4植物能在低C02浓度下生长更好C、C4植物利用高光合速率补偿高光呼吸带来的损失D、C4植物光合速率受高温抑制相对较小答案：BD解析：在生理上，C4植物一般比C3植物具有较强的光合作用，这是与C4植物的PEP羧化酶活性较强，光呼吸很弱有关。PEP羧化酶对CO2的Km值(米氏常数)是7μmol，核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶的Km值是450μmol。前者比后者对CO2的亲和力大得很多。试验证明，C4植物的PEP羧化酶的活性比C3植物的强60倍，因此，C4植物的光合速率比C3植物快许多，尤其是在二氧化碳浓度低的环境下，相差更是悬殊。由于C4植物能利用低浓度的CO2，当外界干旱气孔关闭时，C4植物就能利用细胞间隙里的含量低的CO2，继续生长，C3植物就没有这种本领。所以，在干旱环境中，C4植物生长比C3植物好。C4之所以光呼吸很弱是因为(1)C4植物的光呼吸代谢是发生在维管束鞘细胞（BSC）中，由于C4途径的脱羧使BSC中CO2浓度提高，这就促进了Rubisco的羧化反应，抑制了Rubisco的加氧反应。(2)由于C4植物叶肉细胞中的PEP羧化酶对CO2的亲和力高，即使BSC中有光呼吸的CO2释放，CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEP羧化酶再固定。C4植物适应于高光强，光饱和点明显高于C3植物。相应的C4植物全年干物质积累量近40吨/公顷，C3植物约22吨/公顷。C4植物光合作用的最适温度30－47℃，C3植物适宜温度在20－30℃之间，C4植物的高光合速率是付出代价的，它在同样的条件下要比C3植物消耗更多的能量，C4植物每同化一分子CO2要比C3植物多消耗2ATP（腺苷三磷酸），在能量上是不经济的。所以，在光照强、气温高的地区，C4植物生长比C3植物好；而在光强、温度较低的地区，C4植物的光合效率就不一定比C3植物高。例9．右图表示在75%的全日照下两种植物的叶片在不同CO2浓度下CO2净吸收速度，下列叙述正确的是：（）A、植物A是C4植物，因为它在高CO2浓度下有较高的CO2净吸收速度B、在CO2净吸收速度等于0时，A和B没有光合作用和呼吸作用C、如果光照强度保持恒定，CO2浓度进一步增加，则A的CO2净吸收速度将达到饱和点D、在CO2浓度为200×10-6时，B比A有较高的光能利用效率答案：CD解析：A、在高CO2浓度下有较高的CO2净吸收速度并不能说明该植物是C4植物，C4植物具有特殊的叶片结构，即具有花环结构，可作为判定C4植物的一个标准，另外C4植物一般应具有较低的CO2补偿点和较高的CO2羧化效率。B、在CO2净吸收速度等于0时，植物的光合作用吸收CO2量与呼吸作用放出CO2量相等，是一种动态平衡。C、如果光照强度保持恒定，CO2浓度进一步增加，从图可看出植物A的CO2交换速度将为一恒定值，此时的CO2浓度称为该植物的CO2饱和点。D、从图可看出，相同光强下，在CO2浓度为200×10-6时，植物B比植物A的CO2交换速度快，因此B比A有较高的光能利用效率。例10．在昼夜周期条件下，维持植物正常生命活动所需要的最低光照强度应（）A、大于光补偿点B、等于光补偿点C、小于光补偿点D、大于或等于光补偿点答案：A解析：光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，即表观光合速率为零时的光照强度称为光补偿点。当光照强度低于光补偿点时，呼吸作用释放的CO2就会大于光合作用吸收的CO2的量，这样植物体内有机物就会被慢慢消耗尽。因此，要维持植物正常生命活动，光照强度应大于光补偿点。例11．下面有关光系统II的论述是正确的?（）A、在受光激发后，作用中心色素分子P680失去电子B、P700是P680的氧化态形式C、每一个吸收的光子可以导致两个电子传递D、放氧过程产生的质子可以用于ATP合成E、光系统II仅在叶绿体存在答案：AD解析：B、P700是光系统=1\*ROMANI的作用中心色素分子，代表光能吸收高峰在700nm。P680是光系统II的作用中心色素分子，代表光能吸收高峰在680nm。C、每1个吸收的光子导致1个电子传递。D、根据化学渗透学说，放氧过程产生的质子在传递过程中造成类囊体膜内外质子梯度，可以作为驱动ATP合成的动力。E、红藻、蓝藻等原核生物中没有叶绿体，但仍有光系统II。例12．气孔的开闭影响绿色植物的哪些生理活动？（）A、光合作用B、离子转运C、呼吸作用D、水的转运答案：ABCD解析：气孔是水分散失的主要通道，如果气孔关闭就会使水分散失减少，从而影响水分的吸收和转运。离子是溶于水中进行转运的，由于水分散失减少也会使离子转运受影响。气孔也是气体交换的主要通道，气孔开闭影响CO2进出叶片，从而影响光合作用和呼吸作用。例13．为探究光合作用放出了氧气，某同学设计了下图所示的实验装置。(1)请说明他该如何检验试管内收集到的是否是氧气?(2)能利用这套装置探究植物光合作用最有效的波长吗?请写出实验思路。(3)再给你一只秒表、蒸馏水、小苏打、天平，同样利用这套装置，你能探究二氧化碳对光合作用效率的影响吗?（4）设计一个实验数据记录表：答案：（1）让氧气排出试管里所有的水，小心地取下试管，用手指堵住试管口。用火柴点燃一根薄木条。然后吹灭木条上的火。移开堵在试管口上的手指，迅速地把灼热的木条伸到试管里，如果木条能够复燃，证明产生的是氧气。（2）设置同样的装置若干套，分别置于不同波长的光下，用秒表记录试管中所收集到的气体达到刻度线所需的时间，时间最短者，光合作用的效率最高。依次类推，可测出不同波长的光对植物光合作用于的影响大小。（3）写出方法步骤：通过添加不同量的小苏打，使蒸馏水碳酸化，如可以用浓度是O.50％、O.75％、1.0％、2.0%和3.0%的溶液进行比较实验。通过测量试管中所收集到的气体达到刻度线所需的时间长短，可以测量不同二氧化碳浓度对光合作用的速率的影响。注意：一定要设立一个对照组，这样就可以计算出所收集的气体中，有多少是苏打水中的二氧化碳。解析：（1）收集气体的方法有排水法和排空气法，根据氧气的物理性质，应采用排水法。一般用使带火星的木条复燃的方法检验氧气。（2）探究植物光合作用最有效的波长可用不同波长的光照射此装置。检测指标可以是产生相同氧气量的时间长短，也可以是测量相同时间产生氧气量的多少。（3）用小苏打来调节蒸馏水中CO2的含量，通过测量试管中所收集到的气体达到刻度线所需的时间长短，可以测量不同二氧化碳浓度对光合作用的速率的影响。以上两个实验设计都应设计对照组。例14．将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg；如给予充足的光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，据实验测定上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg。请回答：（1）上述条件下，比较光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用强度是。（2）在光照时该植物每小时葡萄糖的净生产量是。（3）若一昼夜中先光照4小时，接着处置在黑暗的情况下20小时，该植物体内有机物含量的变化是。答案：（1）相同（2）24.5454（3）减少解析：（1）影响呼吸作用的因素有温度、氧和二氧化碳等，光照不是影响因素，因此给光与否不影响呼吸作用。（2）呼吸每小时产生CO28mg，即消耗葡萄糖180×8/6×44≈5.4545。光合每小时产生葡萄糖30mg，净产生葡萄糖量则应为30－5.4545≈24.5454（3）从题中可知，光下每小时光合消耗36mgCO2，光照4小时则消耗144mg。黑暗下每小时呼吸放出8mgCO2，20小时则放出160mg，因此植物体内有机物含量应减少。例15．有人设计了一个研究光合作用的实验，实验前在溶液中加入破损了外膜和内膜的叶绿体及一定量的ATP和NADPH然后分连续的Ⅰ、Ⅱ两个阶段，按图示的控制条件进行实验请回答：（1）根据光合作用原理，在上图中绘出糖类合成速率的两条可能的曲线。（2）除糖以外Ⅰ阶段积累的物质是ADP，Pi，NADP，三碳化合物。Ⅱ阶段积累的物质是ATP，NADPH，五碳化合物。答案：（1）（2）ADP，Pi，NADP，三碳化合物ATP，NADPH，五碳化合物解析：（1）由于加入了ATP和NADPH，在黑暗有CO2的情况下，会进行暗反应的全过程，所以糖的合成速率升高，但一段时间后，外加的ATP和NADPH被消耗掉，暗反应停止，糖类合成速率下降至停止。再给以光照，又会产生ATP和NADPH，利用前一阶段剩余的CO2使暗反应继续进行，糖的合成速率再次升高。随着CO2被消耗，糖类合成速率再次下降。（2）Ⅰ阶段ATP被消耗产生ADP和Pi，NADPH被利用产生NADP，CO2和C5化合物结合产生三碳化合物。Ⅱ阶段光反应产生ATP和NADPH，由于糖类合成时再生出五碳化合物，而此时缺乏CO2，再生出的五碳化合物不能与CO2结合，从而导致五碳化合物积累。[智能训练]1．光强度增加，光合作用速率不再增加时，外界的光强度为 （）A．光补偿点 B．CO2饱和点 C．CO2补偿点 D．光饱和点2．植物光反应的最终电子受体和氧化磷酸化中最初电子受体依次是 （）A．NADP＋和NAD＋ B．H2O和O2C．FAD＋和FMN D．NAD＋和FAD＋3．下列论述哪项是对的？ （）A．暗反应在叶绿体的基粒片层上进行B．光反应在叶绿体的基质中进行C．暗反应不需要光，但在阳光下也能进行D．暗反应只有在黑暗中才能进行4．光合作用的过程中，二氧化碳被〔H〕还原，这个〔H〕来源于 （）A．固定CO2的五碳化合物 B．水被光解后产生的C．体内有机物氧化产生的 D．吸收大气中的氢5．C4植物维管束鞘细胞的特点 （）A．细胞较大、叶绿体没有基粒 B．细胞较大、叶绿体有基粒C．细胞较小、叶绿体没有基粒 D．细胞较小、叶绿体有基粒6．下列对叶绿素分子功能的叙述，正确的是 （）A．吸收光能 B．传递光能 C．储藏光能 D．转化光能7．一个光合单位包括 （）A．天线色素系统和反应中心色素分子 B．ATP酶复合物和电子传递体C．电子传递体和NADPH D．ATP酶复合物和P7008．光合作用过程中在叶绿体类囊体腔中完成的反应步骤有： （）A．三碳化合物的形成 B．水的光解和氧的释放C．NADP的还原 D．ATP的生成9．所有进行光合放氧的生物都具有哪种色素 （）A．叶绿素a，叶绿素b B．叶绿素￡L，叶绿素cC．叶绿素a，类胡萝卜素 D．叶绿素a，藻胆素10．以下哪些参与光合磷酸化： （）A．P680，P700，P450 B．P680，P700，去镁叶绿素C．P680，P700，叶绿素b D．细胞色素c，细胞色素b，NADH11．哪些特征使得景天科植物适应在炎热荒漠环境生长? （）A．维管束的排列方式特异 B．具有C4代谢途径C．白天气体交换少 D．储存酸性物质可以抗虫。12．光合作用中C02固定和同化一定需要： （）A．Rubisco B．NADPH C．ATP D．放出氧气13．一个分子自叶绿体类囊体内到达线粒体基质必须穿过的层膜数是 （）A．3 B．5 C．7 D．914．一种C3植物和一种C4植物在光下一起放在一个密封的玻璃钟罩中，在这个钟罩内CO2浓度如何变化？ （）A．没有变化 B．增加 C．下降到C4植物的CO2补偿点D．下降到C3植物的CO2补偿点 E．下降到C4植物的CO2补偿点以下15．光合产物主要以什么形式运出叶绿体 （）A．丙酮酸 B．磷酸丙糖 C．蔗糖 D．G–6–P16．叶绿体中所含的脂除叶绿体色素外主要是 （）A．真脂 B．磷脂 C．糖脂 D．硫脂17．将叶绿素提取液放到直射光下，则可观察到 （）A．反射光为绿色，透射光是红色 B．反射光是红色，透射光是绿色C．反射光和透射光都是红色 D．反射光和透射光都是绿色18．光合作用中蔗糖的形成部位 （）A．叶绿体间质 B．叶绿体类囊体 C．细胞质 D．叶绿体膜19．维持植物正常生长所需的最低日光强度 （）A．等于光补偿点 B．大于光补偿点C．小于光补偿点 D．与日光强度无关20．类胡萝卜素属于萜类化合物中的 （）A．倍半萜 B．三萜 C．双萜 D．四萜21．Hill反应的表达方式是 （）A．CO2＋2H2O*(CH2O)＋H2O＋O2*B．CO2＋2H2A(CH2O)＋A2＋H2OC．ADP＋PATP＋H2OD．2H2O＋2A2AH2＋O222．“高能磷酸键”中的“高能”是指该键 （）A．健能高 B．活化能高C．水解释放的自由能高 D．A，B和C都是23．绿色植物在白天光合作用旺盛时，多数气孔常开放着，随着光合作用的减弱，越来越多的气孔逐渐关闭。影响气孔开闭的主要内因是保卫细胞内部的 （）A．氧气的浓度 B．淀粉的浓度 C．水解酶的浓度 D．酸碱度（pH值）24．C3植物光合作用时，CO2的受体是 （）A．磷酸甘油醛 B．磷酸甘油酸 C．丙酮酸 D．l，5–二磷酸核酮糖25．阳光经三棱镜分光照在丝状绿藻上，在哪些频率范围内聚集着最多的好气性细菌 （）A．红光和蓝紫光 B．黄光和蓝紫光C．红光和绿光 D．蓝紫光和绿光26．下列各个作用中，哪些是与光合作用的光反应相联系的？ （）NADPNADPH2ATPADPCO2C6H12O6激发的叶绿素叶绿素A．1、3、6 B．2、4、5 C．2、3、6 D．1、4、627．在光合作用中，光化学反应的中心分子是 （）A．全部叶绿素a的各种状态分子 B．P700和P680的叶绿素a的分子C．与光合作用有关的酶分子 D．全部叶绿素和类胡萝卜素分子28．正常状态下，光合作用过程中，限制光合作用速度的步骤是 （）A．光能的吸收 B．高能电子的传递 C．CO2的固定 D．以上都是29．天气晴朗的早晨，摘取一植物叶片甲，于100