高考生物 易錯(cuò)點(diǎn)07 關(guān)于光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)關(guān)系分析-備戰(zhàn)高考生物考試易錯(cuò)題（全國(guó)）（原卷版）VIP

易錯(cuò)點(diǎn)07關(guān)于光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)關(guān)系分析光合作用相關(guān)知識(shí)是高考命題必考的內(nèi)容之一，光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系常常以選擇題或非選擇題形式考查。這類試題丟分的原因有對(duì)光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系不理解、對(duì)題目新情境有效信息獲取能力和分析能力薄弱、對(duì)原因依據(jù)類表達(dá)邏輯混亂等。在復(fù)習(xí)備考中，需要對(duì)比光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)區(qū)別與聯(lián)系，同時(shí)進(jìn)行專項(xiàng)練習(xí)鞏固，提高理解能力、獲取信息能力和表達(dá)能力，注意避開(kāi)易錯(cuò)陷阱，才能從容應(yīng)對(duì)這類題。易錯(cuò)陷阱1：光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場(chǎng)所。誤以為光合作用只能在葉綠體進(jìn)行；誤以為液泡和葉綠體的色素均參與光合作用；誤以為葉綠體內(nèi)膜和外膜參與光合作用。誤以為離體的葉綠體不能進(jìn)行光合作用。易錯(cuò)陷阱2：光反應(yīng)和暗反應(yīng)的條件。誤以為暗反應(yīng)在無(wú)光條件下可以長(zhǎng)期進(jìn)行；誤以為暗反應(yīng)必須在暗處進(jìn)行。易錯(cuò)陷阱3：驟然改變某個(gè)因素對(duì)光反應(yīng)和暗反應(yīng)產(chǎn)物的影響。忽視光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系，即光反應(yīng)產(chǎn)物NADPH和ATP對(duì)C3還原中的作用、忽視暗反應(yīng)產(chǎn)物ADP和NADP+對(duì)ATP和NADPH形成的影響造成分析錯(cuò)誤。例題1、（2021湖南省·T18）圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖，圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過(guò)程的簡(jiǎn)化示意圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）圖b表示圖a中的______結(jié)構(gòu)，膜上發(fā)生的光反應(yīng)過(guò)程將水分解成O2、H+和e-，光能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____和ATP中活躍的化學(xué)能。若CO2濃度降低．暗反應(yīng)速率減慢，葉綠體中電子受體NADP+減少，則圖b中電子傳遞速率會(huì)______（填“加快”或“減慢”）。（2）為研究葉綠體的完整性與光反應(yīng)的關(guān)系，研究人員用物理、化學(xué)方法制備了4種結(jié)構(gòu)完整性不同的葉綠體，在離體條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用Fecy或DCIP替代NADP+為電子受體，以相對(duì)放氧量表示光反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。葉綠體A：雙層膜結(jié)構(gòu)完整葉綠體B：雙層膜局部受損，類囊體略有損傷葉綠體C：雙層膜瓦解，類囊體松散但未斷裂葉綠體D：所有膜結(jié)構(gòu)解體破裂成顆?；蚱螌?shí)驗(yàn)一：以Fecy為電子受體時(shí)的放氧量100167.0425.1281.3實(shí)驗(yàn)二：以DCIP為電子受體時(shí)的放氧量100106.7471.1109.6注：Fecy具有親水性，DCIP具有親脂性。據(jù)此分析：①葉綠體A和葉綠體B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葉綠體雙層膜對(duì)以_________（填“Fecy”或“DCIP”）為電子受體的光反應(yīng)有明顯阻礙作用，得出該結(jié)論的推理過(guò)程是_________。②該實(shí)驗(yàn)中，光反應(yīng)速率最高的是葉綠體C，表明在無(wú)雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下，更有利于_________，從而提高光反應(yīng)速率。③以DCIP為電子受體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)葉綠體A、B、C和D的ATP產(chǎn)生效率的相對(duì)值分別為1、0.66、0.58和0.41。結(jié)合圖b對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋_________。例題2、(2020山東·T21)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽(yáng)能合成糖類，相關(guān)裝置及過(guò)程如下圖所示，其中甲、乙表示物質(zhì)，模塊3中的反應(yīng)過(guò)程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過(guò)程相同。(1)該系統(tǒng)中執(zhí)行相當(dāng)于葉綠體中光反應(yīng)功能的模塊是______________，模塊3中的甲可與CO2結(jié)合，甲為_(kāi)_______________。(2)若正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中氣泵突然停轉(zhuǎn)，則短時(shí)間內(nèi)乙的含量將_____(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會(huì)發(fā)生改變，原因是______________________。(3)在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下，該系統(tǒng)糖類的積累量_____(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是_________________________________________。(4)干旱條件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是___________________。人工光合作用系統(tǒng)由于對(duì)環(huán)境中水的依賴程度較低，在沙漠等缺水地區(qū)有廣闊的應(yīng)用前景。1.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場(chǎng)所。藍(lán)細(xì)菌等光合細(xì)菌沒(méi)有葉綠體，但能進(jìn)行光合作用。綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色素不參與光合作用。綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中，葉綠體內(nèi)膜和外膜不直接參與光反應(yīng)和暗反應(yīng)。離體的葉綠體在適宜條件下也能進(jìn)行光合作用。2.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的條件。光合作用的過(guò)程可以分為兩個(gè)階段，即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者在光下才能進(jìn)行，并在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)；后者在有光、無(wú)光的條件下都可以進(jìn)行，但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物NADPH和ATP，因此暗反應(yīng)在無(wú)光條件下不可以長(zhǎng)期進(jìn)行。光照主要影響光反應(yīng)，溫度和二氧化碳濃度主要影響暗反應(yīng)。3.環(huán)境驟變對(duì)光合作用中間產(chǎn)物含量的影響當(dāng)外界條件改變時(shí),光合作用中C3、C5、NADPH、ATP含量和（CH2O）合成量變化可以用以下圖解和模型進(jìn)行分析:(1)以上分析只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)含量的變化。(2)以上各物質(zhì)變化中,C3和C5含量的變化是相反的,NADPH（[H]）和ATP含量變化是一致的。(3)具體分析時(shí)只有理清C3、C5的“來(lái)源”與“去路””(C3產(chǎn)生于CO2的固定，消耗于C3的還原；C5產(chǎn)生于C3的還原，消耗于CO2的固定)，才能避開(kāi)試題陷阱。4.類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素和葉綠素吸收綠光最少。1.光合作用通過(guò)密切關(guān)聯(lián)的兩大階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。下列關(guān)于改變反應(yīng)條件而引起的變化，正確的是 ()A.突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值減小B.突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增大C.突然將紅光改變?yōu)榫G光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值減小D.突然將綠光改變?yōu)榧t光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值減小2.(2020全國(guó)卷Ⅱ·T30)為了研究細(xì)胞器的功能，某同學(xué)將正常葉片置于適量的溶液B中，用組織搗碎機(jī)破碎細(xì)胞，再用差速離心法分離細(xì)胞器。回答下列問(wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)所用溶液B應(yīng)滿足的條件是______________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)離心沉淀出細(xì)胞核后，上清液在適宜條件下能將葡萄糖徹底分解，原因是此上清液中含有_________________________________________________。(3)將分離得到的葉綠體懸浮在適宜溶液中，照光后有氧氣釋放；如果在該適宜溶液中將葉綠體外表的雙層膜破裂后再照光，________(填“有”或“沒(méi)有”)氧氣釋放，原因是_________________________________________________。3.（2022山東·T21）強(qiáng)光條件下，植物吸收的光能若超過(guò)光合作用的利用量，過(guò)剩的光能可導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降，出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。為探索油菜素內(nèi)酯（BR）對(duì)光抑制的影響機(jī)制，將長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗進(jìn)行分組和處理，如表所示，其中試劑L可抑制光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強(qiáng)光照射，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。（1）光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收，分離蘋果幼苗葉肉細(xì)胞中的色素時(shí)，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是____________。（2）強(qiáng)光照射后短時(shí)間內(nèi)，蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)達(dá)到一定速率后不再增加，但氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加。蘋果幼苗光合作用暗反應(yīng)速率不再增加，可能的原因有_________________、_______________（答出2種原因即可）；氧氣的產(chǎn)生速率繼續(xù)增加的原因是________________。（3）據(jù)圖分析，與甲組相比，乙組加入BR后光抑制_______________（填“增強(qiáng)”或“減弱”）；乙組與丙組相比，說(shuō)明BR可能通過(guò)____________________發(fā)揮作用。1.（2022湖南·T13不定項(xiàng)選擇）在夏季晴朗無(wú)云的白天，10時(shí)左右某植物光合作用強(qiáng)度達(dá)到峰值，12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱。光合作用強(qiáng)度減弱的原因可能是（）A．葉片蒸騰作用強(qiáng)，失水過(guò)多使氣孔部分關(guān)閉，進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量C．葉綠體內(nèi)膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低D．光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降2.如圖表示綠色植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的部分代謝過(guò)程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生過(guò)程①時(shí)，會(huì)釋放少量能量B.過(guò)程③和④都發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中C.過(guò)程③主要消耗過(guò)程①、②產(chǎn)生的[H]D.突然增大光照強(qiáng)度，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3含量會(huì)減少3.(2021廣東·T12)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco，下列敘述正確的是A.Rubisco存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B.激活Rubisco需要黑暗條件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2結(jié)合4.（2019·海南卷）下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述，錯(cuò)誤的是()A.光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能B.紅光照射時(shí)，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC.光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與D.紅光照射時(shí)，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用5.（武漢市2022二月調(diào)研考·T4）我國(guó)科學(xué)家模擬植物光合作用，設(shè)計(jì)了一條利用二氧化碳合成淀粉的人工路線，流程如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是A.①、②、③過(guò)程是卡爾文循環(huán)的過(guò)程B.②、③、④的縮合或聚合過(guò)程均有肽鍵形成C.步驟③、④的順利進(jìn)行，需要多種酶的催化，但不需要消耗能量D.在與植物光合作用固定的CO2量相等時(shí)，該體系淀粉的積累量較高6.（2021湖南卷·T7）綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.弱光條件下植物沒(méi)有O2的釋放，說(shuō)明未進(jìn)行光合作用B.在暗反應(yīng)階段，CO2不能直接被還原C.在禾谷類作物開(kāi)花期剪掉部分花穗，葉片的光合速率會(huì)暫時(shí)下降D.合理密植和增施有機(jī)肥能提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度7.對(duì)下面圖解分析錯(cuò)誤的是()A．①將進(jìn)入線粒體或出細(xì)胞，②可為暗反應(yīng)提供能量B．突然停止供應(yīng)CO2，短時(shí)間內(nèi)C3的含量將下降C．圖示過(guò)程為葉綠素和藻藍(lán)素參與光合作用的過(guò)程D．H2O中H元素的轉(zhuǎn)移途徑為H2O→[H]→糖類和C58.(2021遼寧·T22)早期地球大氣中的O2濃度很低，到了大約3.5億年前，大氣中O2濃度顯著增加，CO2濃度明顯下降。現(xiàn)在大氣中的CO2濃度約390μmol·mol－1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是一種催化CO2固定的酶，在低濃度CO2條件下，催化效率低。有些植物在進(jìn)化過(guò)程中形成了CO2濃縮機(jī)制，極大地提高了Rubisco所在局部空間位置的CO2濃度，促進(jìn)了CO2的固定?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)真核細(xì)胞葉綠體中，在Rubisco的催化下，CO2被固定形成___________，進(jìn)而被還原生成糖類，此過(guò)程發(fā)生在___________中。（2）海水中的無(wú)機(jī)碳主要以CO2和HCO3-兩種形式存在，水體中CO2濃度低、擴(kuò)散速度慢，有些藻類具有圖1所示的無(wú)機(jī)碳濃縮過(guò)程，圖中HCO3-濃度最高的場(chǎng)所是__________（填“細(xì)胞外”或“細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”或“葉綠體”），可為圖示過(guò)程提供ATP的生理過(guò)程有___________。（3）某些植物還有另一種CO2濃縮機(jī)制，部分過(guò)程見(jiàn)圖2。在葉肉細(xì)胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可將HCO3-轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，該有機(jī)物經(jīng)過(guò)一系列的變化，最終進(jìn)入相鄰的維管束鞘細(xì)胞釋放CO2，提高了Rubisco附近的CO2濃度。①由這種CO2濃縮機(jī)制可以推測(cè)，PEPC與無(wú)機(jī)碳的親和力__________（填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisco。②圖2所示的物質(zhì)中，可由光合作用光反應(yīng)提供的是__________。圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過(guò)程屬于__________（填“吸能反應(yīng)”或“放能反應(yīng)”）。③若要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某植物在上述CO2濃縮機(jī)制中碳的轉(zhuǎn)變過(guò)程及相應(yīng)場(chǎng)所，可以使用__________技術(shù)。（4）通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)或蛋白質(zhì)工程技術(shù)，可能進(jìn)一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有__________。A.改造植物的HCO3-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，增強(qiáng)HCO3-的運(yùn)輸能力B.改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C.改造植物的Rubisco基因，增強(qiáng)CO2固定能力D.將CO2濃縮機(jī)制相關(guān)基因轉(zhuǎn)入不具備此機(jī)制的植物9.（華大新高考聯(lián)盟2022屆高三4月教學(xué)質(zhì)量·T21）全世界有一半的人口食用水稻，水稻總產(chǎn)量占世界糧食作物產(chǎn)量第三位，僅次于玉米和小麥，是人類重要的糧食作物之一。某科研小組利用水稻進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：（1）夏季晴朗的一天，將一盆水稻幼苗置于密閉透明裝置內(nèi)，測(cè)得一段時(shí)間內(nèi)裝置中CO2濃度的變化如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①光合作用中的暗反應(yīng)在__________中進(jìn)行，其中固定CO2用到的C5在__________階段實(shí)現(xiàn)再生，C5再生__________（填“需要”或“不需要”）光反應(yīng)提供的ATP和NADPH。②A點(diǎn)________（填“是”或“不是”）水稻幼苗開(kāi)始進(jìn)行光合作用的時(shí)刻，此時(shí)水稻葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度_________（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用的強(qiáng)度，原因是________________________。③如果在B點(diǎn)時(shí)突然遮光，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3含量_____，原因是_______________。④一天之內(nèi)，水稻幼苗積累的有機(jī)物最多的時(shí)刻是圖中__________點(diǎn)。（2）研究人員用1mmol/LNaHSO3溶液對(duì)乳熟期溫室水稻進(jìn)行處理，研究NaHSO3溶液對(duì)水稻光合作用速率和呼吸作用速率的影響，得到了如圖所示的結(jié)果。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：①據(jù)圖分析，1mmol/LNaHSO3溶液對(duì)水稻的呼吸作用和凈光合作用速率的影響：_____________________________________