34. C 35. D 36. B 37. D 38. C 39. C 40. B 41. C 42. B 43. A 44. D 45. B 46. C 47. B 48. B 49. D 50. B 51. C

四、问答题

1. 答：(1)光合作用把CO2转化为碳水化合物。 (2)光合作用将太阳能转变为可贮存的化学能。

(3)光合作用中释放氧气，维持了大气中CO2和氧气的平衡。 2. 答：碳三、碳四植物的光合生理特性比较见下表 比较项目 叶片解剖结构 叶绿 体 CO2同化途径 CO2受体 最初产物 光呼吸 净光合速率 CO2偿点 C3 植 物 C4 植 物 维管束鞘细胞与叶肉维管束鞘细胞与叶肉细胞排列紧密，有细胞排列疏松 叶绿体，富含胞间连丝，维管束发达 只有叶肉细胞中含有维管束鞘细胞中的叶绿体机理片层不叶绿体 发达，叶绿体体积较叶肉中的大 只有碳三途径 RuBP 3-磷酸甘油酸 高，易测出 碳三途径和碳四途径 RuBP 和 PEP 草酰乙酸 低，不易测出 10～40～80(CO2mgdm-2) 40(CO2mgdm-2) 50～100ppm 0～10ppm 相同点:光反应的过程基本上相同，反应的实质是相同的，都是把二氧化碳同化为 有机物，它们都要进行卡尔文循环。 3. 答：①光是光合作用进行的能量来源，是光合作用进行的动力，光合速率随光照强度增加而增加，达到光饱和点光合速率不再增加；②光照可以诱导暗反应中多种酶的活性；③光照还会影响与光合作用有关的叶绿素的合成和叶绿体的发育。

4. 答：根据光合作用的途径不同，将植物分为C3植物、C4植物和CAM。C3植物二氧化碳

同化在叶肉细胞中完成，碳同化途径为C3途径；C4植物初次固定二氧化碳在椰肉细胞中，进行的是C4途径，然后转入维管束鞘细胞中被再次固定，通过C3途径同化为有机物质，氧化碳的固定与还原是在空间上分隔开的；CAM的光合途径与C4植物类似，但空间位置不同，在夜晚固定二氧化碳为有机酸，储藏在液泡中，在白天转入叶绿体中同化为有机物质，二氧化碳的固定与还原是在时间上分隔开的。

5. 答：作物产量的本质是通过植物生产有机物质，光合作用是植物制造有机物质的主要途径，光合产物的多少直接影响植物产量；再者，光合作用产生的有机物质为植物正常生长发育提供有机营养和能量，若光合作用较低，则会影响植物的生长发育，甚至于植物不能生存，也就谈不上进一步为人类提供有机物质。因此光合作用是作物产量的最重要的因素。 答：B点为光补偿点，F点为光饱和点，OA线段为暗呼吸强度，AC线段为光强－光合曲线的比例阶段，DE线段为光强－光合曲线的饱和阶段，CD曲线为比例阶段向饱和阶段的过渡阶段，AC斜率即为光强－光合曲线的比例阶段斜率，可衡量光合量子产量。 6. 请分析C4植物比C3植物光合效率高的原因

7. 答：①改良半夜法主要测定但为时间单位面积叶片干重的增加。②红外二氧化碳分析法：原理是二氧化碳对特定波长的红外线有较强的吸收，二氧化碳的浓度与红外辐射能量降低呈线性关系。③氧电极法：氧电极由铂和银构成，其外套有聚乙烯薄膜，外加激化电压时，溶氧透过薄膜在阴极上还原，同时产生扩散电流，溶氧量越高，电流越强。

8. 答：化学渗透学说认为：ATP的合成是由质子动力(或质子电化学势差)推动形成的，类

＋

囊体膜对质子具有选择透过性，在光合作用过程中随着类囊体膜上的电子传递会将H从基

＋＋

质向类囊体膜腔内，加之水在类囊体膜强光解产生H，可以形成跨过类囊体膜的H梯度形成，它具有做功的本领，称之为质子动力势，当质子通过返回叶绿体基质中时，由质子动力势推动ATP合酶催化ADP和Pi合成ATP。 9. 答：①光通过光反应对CO2同化提供同化力。

②调节着光合酶的活性。C3循环中的Rubisco、PGAK、GAPDH、FBPase，SBPase，Ru5PK都是光调节酶。光下这些酶活性提高，暗中活性降低或丧失。光对酶活性的调节大体可分为

＋

两种情况：一种是通过改变微环境调节，即光驱动的电子传递使H向类囊体腔转移，Mg2＋＋

则从类囊体腔转移至基质，引起叶绿体基质的pH从7上升到8，Mg2浓度增加。较高的

＋

pH与Mg2浓度使Rubisco等光合酶活化。另一种是通过产生效应物调节，即通过Fd-Td(铁氧还蛋白-硫氧还蛋白)系统调节。FBPase、GAPDH、Ru5PK等酶中含有二硫键(－S－S－)，当被还原为2个巯基(－SH)时表现活性。光驱动的电子传递能使基质中Fd还原，进而使Td还原，被还原的Td又使FBPase和Ru5PK等酶的相邻半胱氨酸上的二硫键打开变成2个巯基，酶被活化。在暗中则相反，巯基氧化形成二硫键，酶失活。 10. 答：叶色深浅与光合作用关系是

①在一定范围内光合作用速率与叶色深浅呈正比。

②当叶色超过一定的范围，光合作用速率与叶色深浅不呈正比。 ③因为叶片颜色深浅反映了叶绿体色素含量的高低，叶绿体色素在光合作用中起吸收、传递光能和光能的转化。在一定范围内，叶绿体色素含量越多，吸收、传递转化的光能越多，光合速率就快；当含量过多，会受到光合机构的限制和暗反应速率的限制以及环境因素的限制，不能继续提高光合速率。

11. 答：引起光合“午睡”的主要因素是大气干旱和土壤干旱。在干热的中午，叶片蒸腾失水加剧，如此时土壤水分也亏缺，使植株的失水大于吸水，就会引起萎蔫与气孔导性降低，进而使CO2吸收减少。另外，中午及午后的强光、高温、低CO2浓度等条件都会使光呼吸激增，光抑制产生，这些也都会使光合速率在中午或午后降低。 12. 答：光呼吸在生理上的意义推测如下：

① 回收碳素。通过C2碳氧化环可回收乙醇酸中3/4的碳(2个乙醇酸转化1个PGA，释放1个CO2)。

② 维持C3光合碳还原循环的运转。在叶片气孔关闭或外界CO2浓度低时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持光合碳还原环的运转。

③ 防止强光对光合机构的破坏作用。在强光下，光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要，从而使叶绿体中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高。同时由光激发的高能电子会传递给O2，形成的超氧阴离子自由基会对光合膜、光合器有伤害作用，而光呼吸可消耗同化力与高能电子，降低超氧阴离子自由基的形成，从而保护叶绿体，免除或减少强光对光合机构的破坏。

13. 答：①一年中没m2通过植物光合作用所形成的有机物质的所包含的能量为： （1200+500）÷0.5×（1－12%）×1000÷667=4485.75千卡/m2 ②光能利用率=单位面积的光合产物包含的能量÷单位面积的辐射能×100% =4485.75千卡/ m2÷（1120千卡/cm2×100）×100% =4.005%

14. 答：光合速率（mg CO2·dm-2·h-1）= (0.528-0.468)×1.2×60÷20×100=21.6 15. 答：以下三方面的研究可证实光合作用中释放的O2来自水。

①尼尔(C.B.Van Niel)假说 尼尔将细菌光合作用与绿色植物的光合作用反应式加以比较，提出了以下光合作用的通式： 光，自养生物

CO2 ＋ 2H2A-----------→(CH2O)＋2A＋H2O

这里的H2A代表还原剂，可以是H2S、有机酸等，对绿色植物而言，H2A就是H2O，2A就是O2。

②希尔反应 希尔(Robert.Hill)发现在叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水分解而释放氧气： 光，破碎叶绿体

＋＋＋

4Fe3＋2H2O-----------→4Fe2＋4H＋Ｏ２

这个反应称为希尔反应。此反应证明了氧的释放与CO2还原是两个不同的过程，O2的释放来自于水。

③18O的标记研究 用氧的稳定同位素18O标记H2O或CO2进行光合作用的实验，发现当标记物为H218O时，释放的是18O2，而标记物为C18O2时，在短期内释放的则是Ｏ2。 光，光合细胞

CO2＋ 2H218O-----------→（CH2O）＋18O2 ＋ H2O

16. 答：① C4植物叶片具有特殊的有利于光合的结构和光合途径。

② 维管束鞘细胞中有高的CO2浓度，促进了Rubisco的羧化反应，抑制了Rubisco的加氧反应。

③ PEPC对CO2的亲和力高。由于C4植物叶肉细胞中的PEPC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PEPC再固定。 17. 答：叶绿体有两层被膜，分别称为外膜和内膜，具有选择性。叶绿体膜以内的基础物质为基质。基质成分主要是可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质。在基质里可固定CO2形成淀粉。在基质中分布有绿色的基粒，它是由类囊体垛叠而成。光合色素主要集中在基粒之中，光能转变为化学能的过程是在基粒的类囊体膜上进行的。

18. 答：C3途径可分为三个阶段：①羧化阶段。CO2被固定，生成了3-磷酸甘油酸，为最初产物。②还原阶段。利用同化力（NADPH、ATP）将3-磷酸甘油酸还原3—磷酸甘油醛—光合作用中的第一个三碳糖。③更新阶段。光合碳循环中形成了3—磷酸甘油醛，经

过一系列的转变，再重新形成RuBP的过程。

19. 答：响光能利用率的因素大体有以下几方面：

① 光合器官捕获光能的面积，作物生长初期植株小，叶面积不足，日光的大部分直射于地面而损失。

② 光合有效幅射能占整个辐射能的比例只有53%，其余的47%不能用于光合作用。 ③ 光合器官上的光不能被光合器官全部吸收，要扣除反射、透射及非叶绿体组织吸收的部分。

④ 吸收的光能在传递到光合反应中心色素过程中会损失，如发热、发光的损耗。 ⑤ 光合器将光能转化为同化力，进而转化为稳定化学能过程中的损耗。 ⑥ 光、暗呼吸消耗以及在物质代谢和生长发育中的消耗。

⑦ 环境因素对光合作用的影响，如作物在生长期间，经常会遇到不适于作物生长与进行光合的逆境，如干旱、水涝、低温、高温、阴雨、缺CO2、缺肥、盐渍、病虫草害等。在逆境条件下，作物的光合生产率要比顺境下低得多，这些也会使光能利用率大为降低。 提高作物光能利用率的主要途径有:

① 提高净同化率 如选择高光效的品种、增施CO2、控制温湿度、合理施肥等。 ② 增加光合面积 通过合理密植或改变株型等措施，可增大光合面积。 ③ 延长光合时间 如提高复种指数、适当延长生育期，补充人工光源等。

20.答:①酶活化调节：通过改变叶的内部环境，间接地影响酶的活性。如间质中pH的升高，Mg2+浓度升高，可激活RuBPCase和Ru5P激酶。

②质量作用的调节，代谢物的浓度可以影响反应的方向和速率。

③转运作用的调节，叶绿体内的光合最初产物--磷酸丙糖，从叶绿体运到细胞质的数量，受细胞质里的Pi数量所控制。Pi充足，进入叶绿体内多，就有利于叶绿体内磷酸丙糖的输出，光合速率就会加快