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3.5《光合作用将光能转化为化学能》课堂训练
一、单选题：本大题共15小题，共30分。
1.如图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是（ ）

A. 水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜
B. NADP+与电子（e﹣）和质子（H+）结合形成NADPH
C. 产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应
D. 电子（e﹣）的有序传递是完成光能转换的重要环节
2.某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（　　）
植林类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素
野生型 1235 519 419 4.19
突变体1 512 75 370 1.59
突变体2 115 20 379 0.36
A. 两种突变体的出现增加了物种多样性
B. 突变体2比突变体1吸收红光的能力更强
C. 两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致
D. 叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
3.光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色，该反应过程中（　　）
A. 需要ATP提供能量 B. DCIP被氧化
C. 不需要光合色素参与 D. 会产生氧气
4.植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B. 应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C. 合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D. 适时通风可提高生产系统内的CO2浓度
5.将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（　）
A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B. 35 ℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C. 50 ℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D. HT植株表现出对高温环境的适应性
6.取某植物生长旺盛的绿叶，用打孔器打出许多叶圆片，再用气泵抽出叶圆片的气体直至叶圆片沉入水体，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度NaHCO3溶液烧杯中，给予一定的光照，记录每个烧杯中叶圆片上浮至液面所用的平均时间．下列说法错误的是（　　）
A. 本实验是研究CO2浓度与光合作用强度的影响
B. 叶片必须先在暗处放置几小时，消耗叶片中淀粉
C. 叶肉细胞产生的O2从叶绿体扩散到线粒体和细胞外
D. 一定范围内增强光照强度，可以缩短叶圆片上浮的平均时间
7.如图为叶绿体结构与功能示意图，甲、乙表示叶绿体的结构，①～⑤表示不同物质。下列叙述错误的是（　　）
A. 甲中含有大量光合色素，是进行光反应的场所
B. 用18O标记①，可在②中检测到18O
C. 乙是叶绿体基质，③是CO2
D. ④和⑤都是六碳化合物
8.在适宜条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用相同强度的绿光照射，短时间内相关物质的变化，不会发生的是（　　）
A. O2释放速率减慢 B. C3含量下降 C. NADPH含量下降 D. C5含量下降
9.银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，已知测得的绿叶中的色素结果如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A. 研磨时不能用清水代替无水乙醇
B. 可使用化学实验常用的定性滤纸过滤研磨液
C. 甲和乙主要吸收红光和蓝紫光
D. 黄叶的色素中，甲和乙的含量可能会减少
10.韭黄是韭菜隔绝光照在黑暗中种植获得的。某同学用韭菜和韭黄进行了光合色素的提取和分离实验，分别得到滤纸条甲和乙，如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A. 该实验不能证明光照影响叶绿素的合成
B. 研磨时加入二氧化硅可以防止研磨中叶绿素被破坏
C. 滤纸条乙的2条色素带从上至下为叶绿素a、叶绿素b
D. 色素分离的原理是不同色素在有机溶剂中的溶解度不同
11.川芎光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃。将川芎植株的叶片置于恒温的密闭小室，在25℃条件下测得叶片CO2吸收量变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A. A点只进行呼吸作用，30℃时A点将上移
B. B点表示光补偿点，此时不进行光合作用
C. C点后CO2吸收量不再上升是受到了光反应的限制
D. D点表示光饱和点，此时叶片固定的CO2值为14
12.番茄叶肉细胞内部分生理过程如图所示，其中①～③表示生理过程，a～d表示不同的物质。下列叙述错误的是（　　）
A. 红光照射下参与①过程的色素主要是叶绿素
B. 自由基攻击磷脂分子直接影响了②过程
C. NADPH和物质a都能为③过程提供能量
D. 光照突然减弱，叶绿体内的值会暂时升高
13.某区域中分布有a和b两种经济作物，在最适温度条件下，两种植株的CO2吸收量随光照强度的变化如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A. G点时两种植株单位面积、单位时间内叶绿体吸收的CO2量相同
B. M点时限制a植株光合速率的主要环境因素可能是CO2浓度
C. 若土壤中缺乏Mg,则图中的P点可能会向右移动
D. 若a植株比b植株矮小，则两种作物不适合进行间作
14.RuBisco普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中，它是光呼吸（细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应）中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。RuBisco的具体作用过程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A. 据图可推测，玉米、大豆叶片中消耗O2的场所有叶绿体基质和线粒体内膜
B. 在夏季天气晴朗的中午，大豆叶肉细胞中光呼吸强度较通常条件下会下降
C. 在CO2/O2的值高时，RuBisco催化RuBP与CO2结合发生反应进而形成糖类
D. 在CO2/O2的值低时，光呼吸可消耗NADPH以免NADPH对叶绿体造成损伤
15.下列关于探索光合作用原理的部分实验的叙述错误的是（　　）
A. 希尔发现在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐，在黑暗中就可以释放出O2
B. 鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究发现，光合作用中氧气来源于H2O
C. 阿尔农发现在光照下叶绿体可以合成ATP，这一过程总是与水的光解相伴随
D. 卡尔文等用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的碳如何转变为糖
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
16.为研究不同灌溉模式对水稻生长及光合特性的影响，某研究团队采用大田试验，选用“龙粳31号”水稻品种进行对比试验，设计控制灌溉(KG)、浅晒浅灌溉(QS)、常规灌溉(CG)三种灌溉模式，观测三种不同灌溉模式下水稻生育期耗水量、叶片的光合速率及气孔导度的变化，结果如图1、图2、图3所示。请回答下列问题：

（1）水稻根部细胞从土壤中吸收的水分可参与光合作用的_________阶段，水中的氧元素最终以_________形式释放。
（2）图1中不同处理下，水稻各生育期耗水量不同，其中_________处理耗水量最大。特别是拔节孕穗期（水稻进入快速生长阶段），请尝试解释拔节孕穗期耗水量大的主要原因______________________________________________________________________________。
（3）抽穗开花期的光合速率显著高于分蘖期和拔节孕穗期，结合气孔导度的变化，解释造成这种差异的可能原因_________________________。
（4）正常环境条件下，若要在孕穗期通过外源激素的调控进一步提高水稻光合效率，请基于植物激素的作用提出一种实验方案（要明确植物激素或植物生长调节剂的名称），并说明理论依据。____________________________________________________________________。
三、识图作答题：本大题共4小题，共48分。
17.光照强度、温度、CO2浓度等环境因素可以影响光合作用强度，光合作用强度直接关系农作物的产量。在夏季晴朗的白天，科研人员测定了黄瓜叶片的光合作用强度变化结果如图所示。
回答下列问题：
（1）黄瓜的叶片是绿色的，原因是叶绿体中含有较多的 ______ （填“叶绿素”或“类胡萝卜素”）。
（2）光合作用强度可以用单位时间内 ______ （填“释放”或“吸收”）的氧气量来表示。导致AB段光合作用强度不断增强的主要环境因素是 ______ （填“光照强度”或“CO2浓度”）。
（3）气孔是叶片与外界进行气体交换的通道。夏季中午，由于温度较高，气孔大量关闭， ______ 难以进入叶片组织，导致12时左右植物光合作用强度明显下降。
（4）请结合影响光合作用的因素，提出增加黄瓜产量的措施： ______ 。
18.草莓是喜光植物，光照对草莓的生长发育影响巨大。科研人员为探究不同光质对草莓苗生长的影响，采用农用透明膜（CK）、红膜（T1）、紫膜（T2）、黄膜（T3）和蓝膜（T4）模拟不同光质处理草莓，测定了相关指标，如图表所示。
注：草莓的光饱和点为20～30Klx。
表：不同光质对草莓苗生长和生理特性的影响
处理 叶片宽（cm） 叶片长（cm） 根长（cm） 主根数（条） 叶绿素含量（mg/g） 叶绿素a/b 干物质质量（g）
CK 12.1 6.8 14.4 14.0 52.72 1.93 3.67
T1 11.1 6.6 15.7 14.3 55.97 1.62 3.0
T2 11.1 5.9 14.0 11.3 54.68 1.67 2.53
T3 12.0 7.1 19.7 15.0 55.91 1.68 4.27
T4 11.2 6.5 15.8 13.7 59.08 1.42 4.1
回答下列问题：
（1）在叶绿体中，光合色素位于 ______ 上。测定叶绿素含量时，为防止叶绿素被破坏，研磨时应加入少量 ______ 。叶绿素a/b是衡量植物耐荫性的重要指标，结合上述研究分析，叶绿素a/b比值 ______ （填“升高”或“降低”），有利于对环境中弱光的利用。
（2）草莓苗达到最大光合速率所需要的 ______ 称为光饱和点。据图分析，紫膜（T2）组最大净光合速率较小的原因可能是透射光光照强度较小，影响光反应产物 ______ 的生成，同时气孔导度小，影响了 ______ 循环中CO2的供应。
（3）植物叶片 ______ （填植物激素）浓度升高，会引起气孔导度下降。与透明膜（CK）相比，蓝膜（T4）组气孔导度显著下降，但胞间CO2浓度反而上升，可能的原因是 ______ 。
（4）研究结果表明光质可以调控草莓的生长发育， ______ 膜更适用于草莓苗期推广使用，判断依据合理的有哪些 ______ 。
A.叶面积大有利于增大光合速率
B.根系发达有利于吸收矿质营养
C.草莓的叶绿素主要吸收黄光
D.净光合速率大有利于于物质积累
19.高温强光会严重影响草莓幼苗的生长和发育。科研人员为探究壳聚糖缓解高温强光对草莓产量影响的机制，在自然条件和高温强光条件下，用不同浓度的壳聚糖溶液处理草莓幼苗，结果如图1。回答下列问题：
（1）实验过程中，可用 ______ 作为溶剂提取光合色素，再利用特定的仪器测定色素提取液在 ______ （填“红光”或“蓝紫光”）下的吸光率，从而计算出叶绿素的含量，测定时不选择另一种光的原因 ______ 。
（2）据图1可知，高温强光会严重影响草莓幼苗的生长和发育的原因是 ______ ；壳聚糖的作用机制可能是 ______ （答出1点）。科研人员计划进一步探究壳聚糖缓解高温强光对草莓产量影响的机制，请针对此提出一个可行的探究方向 ______ 。
20.棉花是我国重要的经济作物。棉花的光合作用过程如图所示，图中酶X和酶Y是光合作用过程中重要的酶，A～G代表物质。回答下列问题。
（1）图中物质A→B过程发生的场所是 ______ ，光照充足的环境中，物质B的去路有 ______ 。
（2）可用 ______ （溶剂）提取叶绿体中的色素，其中主要吸收蓝紫光和红光的色素是 ______ 。
（3）图中D代表的物质是 ______ ；绿叶通过气孔可从外界环境中吸收G，与F结合形成的E是 ______ ，该过程叫作 ______ 。
（4）研究发现，在生长发育过程中，棉花植株的棉铃期光合速率明显大于花蕾期的光合速率，根据图中信息分析，可能的原因是 ______ 。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A、水光解产生的O2场所是叶绿体的类囊体膜上，若被有氧呼吸利用，其场所在线粒体内膜，氧气从叶绿体类囊体膜开始，穿过叶绿体2层膜，然后进入同一细胞中的线粒体，穿过一层细胞膜和两层线粒体膜，所以至少要穿过5层膜，A错误；
B、光反应中NADP+与电子（e-）和质子（H+）结合形成NADPH，提供给暗反应，B正确；
C、由图可知，产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢，色素合成等其他消耗能量的反应，C正确；
D、电子（e-）的有序传递是完成光能转换的重要环节，D正确。
故选：A。
1、细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程，其中有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段在细胞质基质中进行，第二阶段在线粒体基质中进行，第三阶段在线粒体内膜中进行；无氧呼吸两个阶段都在细胞质基质中进行。
2、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生H+与氧气，以及ATP的形成。
光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类有机物。
本题主要考查光合作用中光反应的过程，考生需掌握相关知识，才能准确答题。
2.【答案】D
【解析】A、两种突变体应该是同一物种，并没有增加物种多样性，A错误；
B、由表格可知，突变体2的叶绿素含量明显小于突变体1，因此吸收红光的能力不如突变体1，B错误；
C、两种突变体的光合色素含量差异，是由相同基因发生不同方向的突变所致，C错误；
D、叶绿素显绿色，类胡萝卜素显黄色，叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色，D正确。
故选：D。
1、光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、表格分析：与野生型比较，两种突变体叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素/胡萝卜素四项指标都下降。
本题的知识点是光合作用色素的种类和功能，主要考查学生分析表格获取信息并理解有效信息解决问题的能力，强化学生对相关知识的理解与运用。
3.【答案】D
【解析】【解答】
A、在适宜条件下，照光后在叶绿体类囊体上进行光反应，不需要ATP提供能量，且生成ATP，A错误；
B、DCIP是氧化还原指示剂，当由蓝色逐渐变为无色，说明光反应产物中有还原性氢，B错误；
C、光反应需要类囊体薄膜上的光合色素参与，并吸收光能，C错误；
D、光反应过程中，水分解后产生还原性氢和氧气，D正确。
故选：D。
【分析】
1、光反应阶段：场所是类囊体薄膜。
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP。
2、依据题中信息可判断，光照后DCIP由蓝色逐渐变为无色，说明有还原剂产生，发生了水的光解。
本题主要考查光合作用过程中的光反应，意在强化学生对光合作用过程的识记、理解与掌握。
4.【答案】B
【解析】A、不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度，A正确；
B、为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，B错误；
C、适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，使其少分解有机物，合理控制昼夜温差有利于提高作物产量，C正确；
D、适时通风可提高生产系统内的CO2浓度，进而提高光合作用的速率，D正确。
故选：B。
影响绿色植物进行光合作用的主要外界因素有：CO2浓度、温度、光照强度。
本题主要考查影响光合作用的环境因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握。
5.【答案】B
【解析】A、由图可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于 3 nmol cm-2 s-1，A正确；
B、CO2吸收速率代表净光合速率，而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35 ℃时两组植株的净光合速率相等，但呼吸速率未知，故35 ℃时两组植株的真正（总）光合速率无法比较，B错误；
C、由图可知，50 ℃时HT植株的净光合速率大于零，说明能积累有机物，而CT植株的净光合速率不大于零，说明不能积累有机物，C正确；
D、由图可知，在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零，能积累有机物进行生长发育，体现了HT植株对高温环境较适应，D正确。
故选：B。
6.【答案】B
【解析】解：A、叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，因此实验的自变量是不同浓度的NaHCO3溶液（二氧化碳浓度），A正确；
B、该实验探究的是二氧化碳浓度对光合作用的影响，自变量是二氧化碳浓度，因变量是叶圆片上浮的平均时间，所以叶片不需要在暗处放置几小时，消耗叶片中淀粉，B错误；
C、该实验的因变量是叶圆片上浮的平均时间，此时光合作用大于呼吸作用，叶肉细胞产生的O2从叶绿体扩散到线粒体和细胞外，C正确；
D、在一定的范围内，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强，叶圆片上浮的平均时间缩短，D正确．
故选：B．
分析题干信息可知，本实验的目的是探究不同浓度的二氧化碳对光合作用的影响，实验的原理是当叶圆片抽取空气沉入水底后，光合作用大于呼吸作用时产生的氧气在细胞间隙积累圆叶片的浮力增加，叶片上浮，根据上浮的时间判断出光合作用的强弱．
本题的知识点是二氧化碳浓度对光合作用的影响，根据题干信息分析出实验目的、原理、自变量和因变量是解题的突破口，对于二氧化碳浓度对光合作用的影响的理解是本题考查的重点．
7.【答案】D
【解析】解：A、光合色素位于图中的甲叶绿体的类囊体膜上，类囊体薄膜是进行光反应的场所，A正确；
B、用18O标记①水，则水的光解产生的②氧气也含有18O，B正确；
C、乙是叶绿体基质，是暗反应的场所，③可与C5结合，表示CO2，C正确；
D、④表示三碳化合物，⑤表示（CH2O），D错误。
故选：D。
光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
8.【答案】B
【解析】解：A、光源由白光变为相同强度的绿光后，光合色素吸收光能减少，光反应速率变慢，所以水的光解变慢，O2释放速率减慢，A不符合题意；
B、光反应为暗反应提供NADPH、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，则C3化合物消耗减少，C3化合物剩余的相对增多，B符合题意；
C、由于光反应变慢，所以水的光解变慢，产生的H+减少，导致NADPH含量下降，C不符合题意；
D、光反应为暗反应提供NADPH、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，则C5化合物生成量减少，短时间内CO2固定形成C3的速率不变，即C5消耗速率不变，故C5含量下降，D不符合题意。
故选：B。
光反应过程是水光解产生氧气和ATP、NADPH，暗反应需要光反应产生的还原氢和ATP。
本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
9.【答案】B
【解析】解：A、光合色素为脂溶性色素，易溶于有机溶剂，研磨时不能用清水代替无水乙醇，A正确；
B、实验中常用纱布或离心等方法去除研磨液中的残渣，通常不直接用定性滤纸来进行过滤研磨液，否则易出现色素吸附、损耗等问题，不利于后续层析分离，B错误；
C、分析题图可知，甲和乙的扩散距离近，表示叶绿素b和叶绿素a,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，C正确；
D、叶片变黄往往是由于叶绿素含量下降、类胡萝卜素相对含量升高所致，即黄叶的色素中，甲（叶绿素b）和乙（叶绿素a）的含量可能会减少，D正确。
故选：B。
叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中；色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。
本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
10.【答案】D
【解析】解：A、甲与乙区别在于甲用的是韭菜，是在光照条件下，乙用的是韭黄，是在黑暗条件下，从实验结果可知，图乙中缺少两种色素，分别是叶绿素a和叶绿素b,说明光照对叶绿素的合成有影响，A错误；
B、研磨时加入二氧化硅的目的是充分研磨，加入碳酸钙的目的是防止研磨中叶绿素被破坏，B错误；
C、滤纸条乙的2条色素带从上至下为胡萝卜素、叶黄素，C错误；
D、色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，D正确。
故选：D。
叶绿素的提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。叶绿素分离的原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。层析的结果自上而下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
本题考查色素提取与分离的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
11.【答案】D
【解析】解：A、A点光照强度为0，植物只进行呼吸作用；由于川芎呼吸作用的最适温度是30℃，实验温度为25℃，因此在30℃条件下，植物进行呼吸作用释放的二氧化碳更多，A点下移，A错误；
B、B点表示光补偿点，在B点时，植物会进行光合作用，且植物的光合作用速率等于呼吸速率，B错误；
C、C点后CO2吸收量不再上升，光合速率达到最大值，此时影响光合作用的因素不再是光照强度，因此不受光反应的限制，可能是受到外界CO2浓度等的影响，C错误；
D、由图可知，D表示表示光饱和点（光合速率达到最大值所需要的最小光照），光合速率达到最大，此时叶片固定的CO2量=呼吸作用释放的CO2量+净光合作用吸收的CO2量=9+5=14，D正确。
故选：D。
1、光补偿点指植物在一定的条件下，光合作用吸收二氧化碳的速率，与呼吸作用释放二氧化碳的速率相等，达到平衡状态时的光照强度，此时呼吸速率等于光合作用速率。
2、光饱和点是指植物在一定的条件下，光合作用吸收二氧化碳的速率，达到上限，不再增加时的光照强度。
3、真正光合速率（总光合速率）=呼吸速率+净光合速率。
本题考查光合作用的相关内容，要求学生能运用所学的知识正确作答。
12.【答案】B
【解析】解：A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以红光照射下参与①光反应过程的色素主要是叶绿素，A正确；
B、磷脂参与构成生物膜，②表示CO2的固定，发生场所是在叶绿体基质，所以自由基攻击磷脂分子不直接影响②过程，B错误；
C、光反应阶段场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP、NADPH的生成，暗反应阶段场所是叶绿体基质，包括CO2的固定和C3的还原。物质a表示ATP，ATP和NADPH可以为③C3的还原提供能量，C正确；
D、e表示C3，b表示C5，光照突然减弱，则光反应产生ATP和NADPH减少，C3的还原速率减慢，而CO2的固定速率不变，即C5的生成量减少，而消耗量不变，C3的消耗量减少，而生成量不变，所以叶绿体内的值会暂时升高，D正确。
故选：B。
1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP、NADPH的生成。暗反应阶段场所是叶绿体基质，包括CO2的固定C3的还原。
2、题图分析：①表示光反应阶段，②表示CO2的固定，③表示C3的还原。
本题考查光合作用的过程，识记光合作用物质变化相关内容，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系。
13.【答案】A
【解析】解：A、G点时两种植株单位面积、单位时间内植物叶片吸收的CO2量相同，但由于两种植物呼吸作用速率不同，所以G点叶绿体吸收的CO2量不同，A错误；
B、M点a植株随着光照强度增加，光合作用速率不再增加，此时限制a植株光合速率的主要环境因素可能是CO2浓度，B正确；
C、若土壤中缺乏Mg,导致叶绿素降低，光合作用速率更低，所以需要更强的光照才能达到与呼吸作用速率相等的光合作用速率，所以P点会右移，C正确；
D、a植株需要光照较强，如果a植株比b植株矮小，则两种作物不适合进行间作，因为b植株会遮挡a植株需要的光照，D正确。
故选：A。
从图中看出，随着光照强度增加，两种植物的光合作用速率先增加后保持稳定，a是阳生植物，b是阴生植物。
本题考查影响光合作用的因素的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点、把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力。
14.【答案】B
【解析】解：A、从图中可知，光呼吸时在叶绿体基质中RuBisco作为加氧酶催化反应消耗O2，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜消耗O2，所以玉米、大豆叶片中消耗O2的场所有叶绿体基质和线粒体内膜，A正确；
B、在夏季天气晴朗的中午，往往会发生气孔关闭，从而使二氧化碳通过气孔量减少，由题意知细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生光呼吸强度升高，B错误；
C、由卡尔文循环，推知RuBP为五碳化合物，在CO2/O2的值高时，RuBisCo能以五碳化合物（RuBP）为底物，使其结合二氧化碳发生羧化，进而形成糖类，C正确；
D、由图可知，在CO2/O2的值低时，RuBP结合氧气发生光呼吸，光呼吸会消耗多余的ATP、NADPH，同时产生二氧化碳作为暗反应的原料，以免NADPH对叶绿体造成损伤，D正确。
故选：B。
光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用的一个损耗能量的副反应，植物在照光条件下的呼吸作用。
本题考查光合作用与呼吸作用的有关知识，学生要建立结构与功能观，能对题图和题干信息进行准确的分析判断，再将所学知识运用于问题的解答。
15.【答案】A
【解析】解：A、希尔发现在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气，该实验被后人称为希尔反应，A错误；
B、鲁宾和卡门用同位素示踪法（用18O标记水或二氧化碳）研究了光合作用中氧气全部来自于水，B正确；
C、阿尔农发现叶绿体可合成ATP，且该过程总与水的光解相伴随，C正确；
D、卡尔文采用同位素标记法（用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用），探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径，即CO2中的碳如何转变为糖，D正确。
故选：A。
光合作用的发现历程：（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水；（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
本题考查光合作用的发现史，要求学生能结合所学知识正确作答。
16.【答案】（1）光反应；氧气
（2）CG；水稻生长旺盛，细胞分裂、分化等生命活动需要大量的水分，叶面积增大，蒸腾作用增强，通过蒸腾作用散失的水分增多
（3）抽穗开花期叶片的气孔导度大，进入叶片的CO2多，有利于暗反应的进行，从而提高光合速率
（4）实验方案：用行家浓度的赤霉素溶液处理孕穗期水稻。理论依据：赤霉素促进细胞伸长，使叶片增大，增加光合作用的面积，同时赤霉素还能促进植物生长，增强植物的代谢活动，从而提高光合效率
【解析】（1）水稻根部细胞从土壤中吸收的水分可参与光合作用的光反应阶段，用于水的光解，产生O2和H+及电子，水中的氧元素最终以氧气的形式释放。
（2）由图1可知，在常规灌溉（CG）模式下，各时期的耗水最大。在拔节孕穗期水稻进入快速生长阶段，此时期耗水量大的主要原因有：一方面水稻生长旺盛，细胞分裂、分化等生命活动需要大量的水分参与细胞内的各种化学反应；另一方面随着植株的生长，叶面积增大，蒸腾作用增强，通过蒸腾作用散失的水分增多，所以需要从土壤中吸收更多的水分来维持植物的正常生理活动。
（3）从图中可以看出，抽穗开花期和叶片的气孔导度显著大于分蘖期和拔节孕穗期。气孔导度大，意味关单位时间内进入叶片的CO2量增多，CO2是光合作用暗反应的原料，充足的CO2供应有利于暗反应的进行，从而提高了光合速率。
（4）实验方案：用行家浓度的赤霉素溶液处理孕穗期水稻。理论依据：赤霉素促进细胞伸长，使叶片增大，增加光合作用的面积，同时赤霉素还能促进植物生长，增强植物的代谢活动，从而提高光合效率。
17.【答案】叶绿素 释放 光照强度 CO2 增施农家肥
【解析】解：（1）绿叶中色素包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素包括叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色），类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）。黄瓜的叶片是绿色的，原因是叶绿体中含有较多的叶绿素。
（2）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用强度可以用单位时间内释放的氧气量或单位时间内吸收的二氧化碳量来表示。曲线AB段表明光合作用强度随光照强度增强而增强，因此，导致AB段光合作用强度不断增强的主要环境因素是光照强度。
（3）气孔是叶片与外界进行气体交换的通道。夏季中午，由于温度较高，蒸腾作用过强，植物为了保持水分使气孔大量关闭，就会影响二氧化碳的进入，从而抑制光合作用的进行，造成光合作用强度下降。
（4）光照强度、温度、CO2浓度等环境因素可以影响光合作用强度，增加黄瓜产量的措施有增施农家肥（分解后产生二氧化碳和无机盐）、增加光照强度等。
故答案为：
（1）叶绿素
（2）释放 光照强度
（3）CO2
（4）增施农家肥
分析曲线图可知，曲线AB段表明光合作用强度随光照强度增强而增强；在夏日中午12时，由于光照过强，温度较高，蒸腾作用过强，植物为了保持水分使气孔关闭，影响了二氧化碳的进入，从而抑制光合作用的进行，造成光合作用强度下降；曲线DE段表明，光合作用强度随光照强度减弱而降低。
本题主要考查影响光合作用的因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
18.【答案】类囊体膜；CaCO3；降低
最小光照强度；ATP、NADPH、O2；卡尔文
脱落酸；净光合速率下降更显著
黄；BD
【解析】（1）光合作用的光反应阶段主要发生水的光解和ATP的合成，因此需要光合色素吸收传递转化光能，在叶绿体中，光合色素位于类囊体薄膜上，因而类囊体薄膜是光合作用光反应的主要场所。测定叶绿素含量时，为防止叶绿素被破坏，研磨时应加入少量CaCO3。叶绿素a/b是衡量植物耐荫性的重要指标，结合表格信息可知，叶绿素a/b比值降低，有利于对环境中弱光的利用。
（2）草莓苗达到最大光合速率所需要的最低光照强度称为光饱和点。据图分析，紫膜（T2）组最大净光合速率较小的原因可能是透射光光照强度较小，影响光反应产物ATP、NADPH、O2的生成，进而为暗反应提供的ATP和NADPH减少，同时气孔导度小，吸收二氧化碳减少，影响了卡尔文循环中CO2的供应，因而暗反应速率下降，最终导致光合速率下降。
（3）植物叶片脱落酸浓度升高，会引起气孔关闭，因而气孔导度下降。与透明膜（CK）相比，蓝膜（T4）组气孔导度显著下降，但胞间CO2浓度反而上升，这是因为此时净光合速率下降更显著，因而细胞吸收的二氧化碳减少，因而表现为胞间CO2浓度上升。
（4）研究结果表明随着光质的改变，草莓的净光合速率发生改变，说明光质可以调控草莓的生长发育，表格中数据显示，黄膜条件下草莓净光合速率最大，因而更适用于草莓苗期推广使用；
A、叶面积大有利于增大光合作用面积，进而提高光能利用率，未必会增加光合速率，A错误；
B、根系发达有利于吸收矿质营养，矿质营养的吸收有利于光合速率提高，B正确；
C、草莓的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；
D、黄膜组净光合速率大，因而有利于于物质积累，因而产量提高。
即BD均可作为黄膜有利于提高光合作用的依据。
故选：BD。
故答案为：
（1）类囊体膜；CaCO3；降低
（2）最小光照强度；ATP、NADPH、O2；卡尔文
（3）脱落酸；净光合速率下降更显著
（4）黄；BD
叶绿素易溶于有机溶剂，所以用无水乙醇进行提取，不同色素在层析液中溶解度不同导致其在滤纸条上的扩散速度不同，可根据该原理分离色素。
本题考查了影响光合作用的环境因素，意在考查考生的理解能力，需要学生能够提取题干信息答题。
19.【答案】无水乙醇 红光 叶绿素能吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素也能大量吸收蓝紫光，选用红光可排除类胡萝卜素的干扰
高温强光导致叶绿素含量降低，草莓幼苗光合作用下降 促进叶绿素的合成；抑制叶绿素的分解 壳聚糖是否通过增加气孔导度来缓解高温强光对草莓产量的影响；或壳聚糖是否通过降低高温对酶活性的影响来缓解高温强光对草莓产量的影响
【解析】（1）色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，为了避免类胡萝卜素吸收色素的干扰，因此利用特定的仪器测定色素提取液在红光下的吸光率。
（2）据图1可知，高温强光导致叶绿素含量降低，影响光反应，导致草莓幼苗光合作用下降，由图可知，在一定范围内，随着壳聚糖浓度的增加，壳聚糖可促进叶绿素的合成或抑制叶绿素的分解，进而增加叶绿素的含量缓解高温强光对草莓产量影响。为了进一步探究壳聚糖缓解高温强光对草莓产量影响的机制，可探究壳聚糖是否通过增加气孔导度来缓解高温强光对草莓产量的影响；或壳聚糖是否通过降低高温对酶活性的影响来缓解高温强光对草莓产量的影响等。
故答案为：
（1）无水乙醇 红光 叶绿素能吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素也能大量吸收蓝紫光，选用红光可排除类胡萝卜素的干扰
（2）高温强光导致叶绿素含量降低，草莓幼苗光合作用下降 促进叶绿素的合成；抑制叶绿素的分解 壳聚糖是否通过增加气孔导度来缓解高温强光对草莓产量的影响；或壳聚糖是否通过降低高温对酶活性的影响来缓解高温强光对草莓产量的影响
1、叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素。
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中叶绿素被破坏。
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
2、色素的作用：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
本题主要考查影响光合作用的因素以及叶绿体色素的提取和分离实验的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
20.【答案】叶绿体类囊体薄膜 用于植物有氧呼吸、释放到外界环境中
无水乙醇 叶绿素
NADPH、ATP C3 CO2的固定
棉铃期光合产物从叶绿体输出到棉铃等器官中较多，促进暗反应
【解析】（1）图中A是水，B是O2，物质A→B过程是光反应的过程，发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，光照充足的环境中，物质O2的去路有用于植物有氧呼吸（在线粒体中消耗）、释放到外界环境中。
（2）光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇，因此可以用无水乙醇提取色素，其中吸收蓝紫光和红光的是叶绿素。
（3）C是NADP+、ADP、Pi,参与光反应，形成D是NADPH和ATP。绿叶通过气孔可从外界环境中吸收CO2，参与暗反应，在酶X的催化作用下，与F五碳化合物结合生成E三碳化合物，称为CO2的固定。
（4）棉铃期光合产物从叶绿体输出较多，促进暗反应，没有光合作用产物积累在叶绿体，所以棉铃期光合速率明显大于花蕾期的光合速率。
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜 用于植物有氧呼吸、释放到外界环境中
（2）无水乙醇 叶绿素
（3）NADPH、ATP C3 CO2的固定
（4）棉铃期光合产物从叶绿体输出到棉铃等器官中较多，促进暗反应
分析题图：图中A为水，B为氧气，C为ADP+Pi,D为ATP，G为二氧化碳，F为五碳化合物，E为三碳化合物。
本题结合图解，考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用过程中的物质变化和能量变化过程，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。

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