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1．历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是(　　)
A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气
B．萨克斯的实验可证明光合作用的产物有淀粉
C．恩格尔曼的实验能证明氧气是叶绿体释放出来的
D．卡尔文的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气只来自H2O
【解析】选D。证明了光合作用产生的氧气只来自H2O的科学家是鲁宾和卡门，卡尔文研究的是暗反应过程中碳的转移途径，D错误。
2．叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构和功能的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中
C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
3．将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上，可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长，单位为mm，暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。则该色素是(　　)
A．类胡萝卜素　　　　　　　
B．叶黄素
C．胡萝卜素
D．叶绿素a
【解析】选D。叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a。
4．关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是(　　)
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
【解析】选B。本题考查叶绿体色素的提取和分离实验的相关知识。实验过程中用单层尼龙布过滤研磨液；在滤纸条上划出一条滤液细线后，待干燥后再重复划线2～3次；研磨叶片时，用无水乙醇或95%的乙醇溶解色素。
5．某研究组获得了水稻的胡萝卜素缺失突变体。对其叶片进行了红光照射，光吸收值测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比实验结果是(　　)
A．光吸收差异不显著，色素带缺第1条
B．光吸收差异显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第4条
6．给予从叶绿体分离出的类囊体膜光照，发现能使草酸铁的Fe3＋还原为Fe2＋，并有氧气释放。此实验证明(　　)
A．光合作用在类囊体上进行
B．光合作用的产物O2来自H2O，而不是CO2
C．类囊体吸收光能后，产生O2和还原性物质
D．类囊体上的光反应能产生O2，而暗反应使Fe3＋被还原
【解析】选C。本题考查类囊体膜上发生的反应，意在考查考生的获取信息能力，难度中等。由题干可知，类囊体吸收光能后，可以产生O2和具有还原性的物质，故选C。
7.利用乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素后，并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示)，当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确位置应为(　　)
8．下列关于光合作用的叙述，错误的是(　　)
A．光反应阶段不需要酶的参与
B．暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗
C．光合作用过程中既有[H]的产生又有[H]的消耗
D．光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能
【解析】选A。本题考查光合作用的过程，意在考查考生在识记和理解方面的能力，难度较小。光反应阶段，由ADP和Pi形成ATP时需要ATP合成酶的参与；在暗反应阶段二氧化碳与C5反应生成C3，然后C3又被还原生成(CH2O)和C5；光合作用过程中先在光反应阶段将光能转化为ATP和[H]中的化学能，然后在暗反应阶段将ATP和[H]中的化学能转化为(CH2O)中的化学能。
9．如图为光合作用示意图。下列说法错误的是(　　)
A．①表示O2，④表示CO2
B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)
C．C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有②
D．增加光照强度，C3的含量将减少
【解析】选C。在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生[H](即NADPH)、ATP和氧气，因此，①表示氧气，④表示暗反应中与C5反应的CO2；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应提供的ATP和[H]的参与下被还原成(CH2O)；增加光照强度，则光反应产生的ATP和[H]增多，则在暗反应中有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少。
10．进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中[H]的含量相对稳定，在a点时突然停止供给CO2，能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是(　　)
【解析】选B。突然停止供给CO2，暗反应受到抑制，消耗光反应产生的[H]的量减少，[H]积累增多，一段时间后处于稳定状态。
11．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是(　　)
A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
12．如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是(　　)
A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP
B．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度
C．Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中[H]和ATP的积累
D．若CO2浓度降低，Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低
【解析】选D。光合作用过程中，降低光照强度，ATP与还原氢生成减少，三碳化合物还原受阻，短时间内三碳化合物的合成不变，最终导致三碳化合物含量上升，五碳化合物的含量下降，故甲是三碳化合物，乙是五碳化合物。若降低CO2浓度，二氧化碳的固定减少，三碳化合物的合成降低，去路暂时不变，导致三碳化合物含量下降，五碳化合物含量上升，故甲是五碳化合物，乙是三碳化合物。若甲是三碳化合物，乙是五碳化合物，需要消耗光反应提供的ATP和还原氢，若甲是五碳化合物，乙是三碳化合物，需要消耗二氧化碳，A错误；Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度或降低CO2浓度，B错误；根据分析，Ⅱ阶段甲上升不一定是因为叶绿体中[H]和ATP的积累，C错误；低CO2浓度下的光饱和点也低，D正确。
13．将生长发育状况相同的大豆植株分为两组，Ⅰ组用遮光网处理以降低光照强度，Ⅱ组不做处理，分别测定净光合速率的日变化情况，结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．ab段叶肉细胞合成[H]的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体
B．e点时叶绿体中ADP从叶绿体基质移向类囊体薄膜
C．一天中有机物总量最少的是f点
D．在dg对应的时间段进行遮光处理，可提高大棚栽种作物的产量
14．如图表示在适宜温度和CO2浓度下的大棚中，光照强度对某植物光合作用的影响。下列有关说法正确的是(　　)
A．光照强度在D点时，光反应最强，细胞中的ATP大量积累
B．B点时叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度
C．植物细胞呼吸产生的CO2总量＝S2＋S4
D．大棚用红色或蓝紫色薄膜对提高棚内植物的产量最有效
色薄膜效果最好，D项错误。
15．在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48
h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。
与本实验相关的错误叙述是(　　)
A．14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B．生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官
C．遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D．实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
【解析】选C。CO2被固定形成C3，进而被还原为光合产物，是在叶肉细胞的叶绿体基质中完成的，A正确；分析图示可知，该植物生殖器官发育早期，营养器官中含14C量的比例较高，说明此期光合产物大部分被分配到营养器官，B正确；由图示可知遮光70%条件下，在生殖器官发育早期，分配到营养器官的光合产物较多，只有在生殖器官发育晚期，分配到生殖器官和营养器官的光合产物量才较为接近，C错误；分析题干信息和图示均可看出本实验的目的是研究光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响，D正确。
16．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。相关分析正确的是(　　)
A．光照相同时间，35
℃时光合作用制造的有机物的量与30
℃时相等
B．光照相同时间，在20
℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25
℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
17．如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，下列四项叙述中，正确的是(　　)
A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b
【解析】选C。结合图示考查光合作用和细胞呼吸的联系及物质转化关系。a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移途径为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸作用下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。
18．利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是(　　)
A．试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量
B．在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气
C．为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验
D．为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化
19．下列图示中，图甲表示植物光合作用强度与光照强度之间的关系；图乙表示某绿色植物某些代谢过程中物质的变化，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示不同的代谢过程；图丙表示在种植植物的密闭玻璃温室中，CO2浓度随光照强度变化而变化的情况；图丁表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖浓度之间的关系。请据图回答：
(1)图甲三种植物中最适合间作的两种是____________；叶肉细胞在a、b点时都可以产生ATP的细胞器是____________。
(2)图乙中Ⅰ中产生的O2参与Ⅲ的第________阶段；Ⅱ进行的场所是____________。
(3)从图丙曲线变化分析，图中代表光合速率与呼吸速率相等的点为____________。
(4)图丁中，如果温度上升5
℃，b点将向________(填“左上”“右下”“左下”或“右上”)方移动。
图丁中，如果温度上升5
℃，高于最适温度，麦芽糖酶的活性下降，催化速率降低，麦芽糖的消耗速率减慢，b点将向左下方移动。
【答案】(1)Ⅰ和Ⅲ　线粒体
(2)三　叶绿体基质
(3)b、c　(4)左下
20．下面是关于植物光合作用的问题。请回答：
(1)光反应发生在叶绿体的____________中，H2O在光反应中分解为____________。
(2)若以14CO2作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是____________。该三碳化合物在NADPH和ATP物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。
(3)给某植物提供C18O2和H2O释放的氧气中含有18O。氧气中含有18O是由于____________，HO又作为原料参与了光合作用之故。
(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同____________下的光合速率来确定。在一定条件下，某植物在温度由25
℃降为5
℃的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度________(选填：＜、≤、＝、≥、＞)25
℃。
时的最适温度≥25
℃。
【答案】(1)类囊体膜　[H]、O2
(2)三碳酸
(3)C18O2中的部分氧转移到HO中
(4)光强度　≥
21．为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量，获得的数据处理成下面的柱状图。请分析回答下列问题：
(1)提取叶片中光合色素时常使用____________(试剂)研磨法来获取色素，为使____________，还可加入少许二氧化硅。
(2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。若研究者用该方法能否获得上述实验数据？为什么？________________
________________。
(3)据图可知，污染程度的加剧使____________(色素类型)的含量减少。
(4)污染加剧导致叶片中光合色素含量的变化会直接影响光合作用的____________阶段，使其产生的____________减少，进而导致叶片中制造有机物的量____________。
(5)请用化学反应式来概括光合作用的过程。________________
________________。
【解析】(1)色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素含量。(3)据图可知，污染程度的加剧使叶绿素a和叶绿素b的含量减少，类胡萝卜素含量不变。(4)叶绿素a和叶绿素b的含量减少直接影响光合作用的光反应阶段，光反应产生ATP、[H]减少，叶片中制造有机物的量减少。
【答案】(1)无水乙醇(有机溶剂)　研磨更充分　(2)不能，利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素　(3)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)　(4)光反应　ATP、[H]　减少　(5)CO2＋H2O(CH2O)＋O2
22．落地生根可以通过气孔吸收CO2用于合成某种有机酸，气孔的开关情况直接影响CO2的吸收。植物液泡中的这种有机酸可以运送至细胞质基质中，经过一系列的反应产生CO2，进而参与卡尔文循环。下图是落地生根的CO2吸收、液泡有机酸含量在24
h内的变化，分析回答：
(1)植物细胞卡尔文循环进行的场所是________，参与卡尔文循环CO2被固定生成的化合物是________(填“C3”或“C5”)。
(2)有机酸经过一系列的反应产生的CO2，要参与卡尔文循环必须穿过________层磷脂分子。
(3)与8时相比，2时的暗反应强度________(填“更高”或“更低”)。在8时～14时CO2吸收量低是因为________。
(4)在20时～2时该植物的有机酸含量________，糖类含量________。
即4层磷脂分子。(3)2时由于无光反应，因此暗反应强度更低。由于气孔的开闭情况直接影响CO2的吸收，因此在8时～14时CO2吸收量低很可能是气孔关闭导致的。(4)由题图可知，在20时～2时该植物的有机酸含量增加，由于此时无光合作用合成有机物，但细胞呼吸消耗有机物，因此糖类等有机物的含量减少。
【答案】(1)叶绿体基质　C3　(2)4
(3)更低　气孔关闭　(4)增加　减少1．光合作用的基本过程(Ⅱ)。
2．影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)。
3．实验：叶绿体色素的提取和分离。
一、捕获光能的色素和结构
1．叶绿体
(1)结构示意图
(2)结构
(3)功能：叶绿体是进行光合作用的场所
(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌集中分布于叶绿体被光束照射的部位
2．叶绿体中色素的提取和分离
(1)实验原理
(2)分离结果
二、光合作用的过程
1．完善光合作用过程
2．写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向
高频考点一　光合作用色素的提取、分离
例1．为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述不正确的是(　　)
A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次
【解析】选D。分析正常光照和强光照下的不同色素带宽度可以发现，强光导致了叶绿素含量降低、类胡萝卜素含量升高，这可能与类胡萝卜素可以抵御强光照有关，A、B正确；叶绿素a的吸收波长更广一些，C正确；为增加色素带的色素含量，画滤液细线时，滤液应在点样线上重复画几次。
【变式探究】关于叶绿素提取的叙述，错误的是(　　)
A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料
B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏
C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
【方法技巧】实验成功的技巧
1．选新鲜绿色的叶片，可使滤液中色素含量高；不能选用发黄的叶片。
2．迅速研磨是为了防止乙醇挥发过多，充分研磨是为了充分破坏叶绿体，使色素完全释放出来。
3．滤液细线画得要细、齐、直。
4．滤液细线不要触及(或没入)层析液，使色素溶解，否则可能看不到色素带。
5．在提取色素时，收集到的滤液颜色过浅，可能有以下几种原因：
(1)未加SiO2，研磨不充分。
(2)未加CaCO3或加入过少，色素分子被破坏。
(3)叶片放置时间长，滤液色素少。
(4)一次加入无水乙醇过多，色素浓度低。
高频考点二　叶绿体及叶绿体色素
例2、如图为叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识分析，以下说法中正确的是(　　)
①在晚间用大约550
nm波长的绿光照射行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度　②据图可知，用白光中450
nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度　③在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素的色素带在最上面　④土壤中缺乏镁时，420～470
nm波长的光的利用量显著减少　⑤由550
nm波长的光转为670
nm波长的光后，叶绿体中C3的量减少
A．②④⑤
B．③④⑤
C．②③④
D．①②⑤
【答案】B
【变式探究】下列关于叶绿体色素的叙述，错误的是(　　)
A．菠菜叶肉细胞内光合色素中含量最多的是叶绿素a
B．叶绿体中色素分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中
C．光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
D．叶绿体中色素的提取实验中加入少许CaCO3可避免叶绿素的破坏
【解析】叶绿体中的四种色素只分布在类囊体薄膜上，基质中没有，B错误。
【答案】B
【规律总结】不同色素对光的吸收及应用
1．不同色素的吸收光谱
(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
2．不同颜色温室大棚的光合效率
(1)无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
(2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低。
(3)不同颜色的温室大棚光合效率不同，单色光中，蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。
高频考点三　光合作用过程
例3、如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)，下列判断错误的是(　　)
A．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中
B．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解
C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O
D．在g物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降
供应充足时，C3被还原的量减少，C3含量会迅速上升，D错误。
【答案】D
【方法技巧】环境因素骤变对物质含量动态变化的判断
当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量变化可以采用下图分析：
1．图示
2．分析
条件
过程变化
C3
C5
[H]和ATP
模型分析
光照由强到弱，CO2供应不变
①过程减弱②③过程减弱④过程正常进行
增加
减少
减少或没有
光照由弱到强，CO2供应不变
①过程增强②③过程增强④过程正常进行
减少
增加
增加
【变式探究】如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B．CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类
C．被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5
D．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
强度变弱时，光反应产生的ATP和[H]减少，故短时间内C5含量会降低，D项错误。
高频考点四
探究光照强度对光合作用的影响
例4．(2016·高考江苏卷)为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：
(1)最适宜在果树林下套种的品种是________，最适应较高光强的品种是________。
(2)增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的________，而S3在光饱和点时可能________(填序号)。
①光反应已基本饱和
②暗反应已基本饱和
③光、暗反应都已基本饱和
(3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2，也参与叶绿体中生物大分子________的合成。
(4)在光合作用过程中，CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP)，TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的________。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或________，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由________构成的蔗糖，运出叶肉细胞。
光饱和点；在暗反应达到饱和的情况下，增加二氧化碳不改变暗反应速率，光饱和点不发生变化。(3)叶绿体中光反应产生的能量仅限用于叶绿体中的需能反应，包括用于固定CO2，也可用于其中的蛋白质和核酸等生物大分子的合成。(4)根据图示，叶绿体膜上存在六碳糖载体，淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖(六碳糖)，葡萄糖通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，蔗糖由葡萄糖和果糖结合而成。
【答案】(1)S2　S3　(2)ATP和[H]　①②③　(3)核酸、蛋白质　(4)基质中　葡萄糖　葡萄糖和果糖
【方法技巧】持续光照与交替光照
光反应和暗反应在不同酶的催化作用下相对独立进行，由于催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的，因此在一般情况下，光反应的速率比暗反应快，光反应的产物ATP和[H]不能被暗反应及时消耗掉。持续光照，光反应产生的大量的[H]和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔有利于充分利用光照时积累的光反应的产物，持续进行一段时间的暗反应。因此在光照强度和光照时间不变的情况下，制造的有机物相对多。
【变式探究】如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是(　　)
A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，致使C3化合物的量增加
B．t2→t3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高
C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是光反应速率不变，暗反应增强的结果
D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3被还原后的直接产物含量降低
增多，因此ATP和[H]的量减少，此变化进而又导致光反应因生成物的减少而速率增大，C错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP的合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，水光解产生的[H]含量减少，进而影响C3的还原，致使C3被还原后的直接产物含量降低，D正确。
高频考点五　光合作用与呼吸作用的测定
例5、下图甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和CO2缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得气体体积变化如图乙所示。
(1)标记实验开始时毛细刻度管中红色液滴所在位置。实验时，试管内变化的气体是____________。
(2)若此时图甲植物光照强度为15
klx，则1
h光合作用产生的气体量为________mL。若此时植物叶片的呼吸熵(CO2/O2)为0.8(呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值)，那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，还需从外界吸收________mL
CO2。
(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照组实验装置与实验组实验装置的区别是____________。如果对照组在相同光照条件下，毛细刻度管中的红色液滴较实验组向右移了5
mL，其原因是________________________________。
【解析】本题考查细胞呼吸和光合作用的实验探究，明确“红色液滴移动”的实质是正确解题的关键。由于图甲中存在CO2缓冲液，所以在不同光照强度下，液滴位置改变的本质是O2的消耗和释放。光合作用产生O2的气体量应包括积累量和叶片消耗量(15
klx时为150＋50＝200
mL)，若呼吸熵为0.8，则植物自身呼吸作用产生的CO2为0.8×50＝40(mL)，植物光合作用产生的O2量等于消耗的CO2量，故植物还需从外界吸收160
mL
CO2；设置对照时可将新鲜叶片改为经消毒的死叶片；除叶片本身会影响实验外，环境因素也可能影响实验结果。
【答案】(1)O2　(2)200　160　(3)新鲜叶片改为经消毒的死叶片　环境因素(如温度变化等)对实验的影响
【方法技巧】光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制
1．增加水中O2——泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；
2．减少水中O2——容器密封或油膜覆盖或用凉开水；
3．除去容器中CO2——氢氧化钠溶液；
4．除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中；
5．除去叶中叶绿素——酒精隔水加热；
6．除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光；
7．如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光；
8．线粒体提取——细胞匀浆离心。
【变式探究】用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5
m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下(不考虑化能合成作用)。有关分析不合理的是(　　)
透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9
mg
5.6
mg
3.8
mg
A.丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质
B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1
mg
C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低
D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.8
mg
合量用氧气表示为0.7
mg，细胞呼吸的量用氧气表示为1.1
mg，所以一昼夜乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量为1.8
mg，D项正确。
高频考点六　光合作用与呼吸作用相关计算
例6．如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，某植物在不同温度下的净光合作用速率和细胞呼吸速率曲线，下列叙述错误的是(　　)
A．光合作用中温度主要影响暗反应阶段
B．光合作用、细胞呼吸都受到温度的影响，其中与细胞呼吸有关的酶的适宜温度更高
C．温度在30
℃左右时真正光合作用速率最大
D．若温度保持在25
℃，长时间每天交替进行12
h光照、12
h黑暗，该植物不能正常生长
【解析】选D。光合作用暗反应阶段需要更多的酶参加，因此温度主要影响暗反应阶段，A项正确；由图示可知光合作用最适温度为30
℃，细胞呼吸的最适温度为40
℃，B项正确；由图示可知温度为30
℃时，净光合作用速率与细胞呼吸速率之和最大，C项正确；温度保持在25
℃时，光照条件下净光合速率为4，黑暗条件下的呼吸速率为2.5，因此，长时间每天交替进行12
h光照、12
h黑暗，该植物能正常生长，D项错误。
【变式探究】植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是(　　)
A．在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是线粒体
B．该植物叶片的呼吸速率是5
mg
CO2/(100
cm2叶·小时)
C．在一昼夜中，将该植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100
cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45
mg
D．已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25
℃和30
℃。若将温度提高到30
℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将右移，c点将下移
【易错警示】常考易错的植物“三率”
1．植物“三率”间的内在关系
(1)呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。
(2)净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。
(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
2．植物“三率”的判定
(1)根据坐标曲线判定：当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值绝对值代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率，当光照强度为0时，若CO2吸收值为0，该曲线代表真正光合速率。
(2)根据关键词判定：
检测指标
呼吸速率
净光合速率
真正(总)光合速率
CO2
释放量(黑暗)
吸收量
利用量、固定量、消耗量
O2
吸收量(黑暗)
释放量
产生量
有机物
消耗量(黑暗)
积累量
制造量、产生量
1.（2016上海卷.24）在光合作用的光反应中
A.电子受体是水
B.电子供体是NADPH
C.反映场所位于叶绿体膜
D.H+浓度差驱动ATP合成
【答案】D
【解析】在光合作用的光反应中，电子供体是水，A项错误；电子受体是NADPH，B项错误；反映场所位于叶绿体类囊体薄膜，C项错误；H+浓度差驱动ATP合成，D项正确。
【考点定位】光合作用
2.（2016海南卷.10）下列叙述错误的是
A.温度和光照会影响CO2的同化速率
B.光合作用中O2的产生发生在光反应阶段
C.光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应
D.土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖
【答案】C
【考点定位】代谢
3.（2016天津卷.2）在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是
A.红光，ATP下降
B.红光，未被还原的C3
上升
B.绿光，[H]下降
D.绿光，C5
上升
【答案】C
【解析】叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，则可利用的光增加，光反应增强，ATP含量增加，未被还原的C3减少，故A、B项错误；叶绿体色素对绿光吸收最少，若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的[H]和ATP减少，而短时间内暗反应仍以原来的速率进行，消耗[H]和ATP，故短时间内[H]含量会下降，C项正确；同理，绿光下由于[H]和ATP含量下降，导致C3被还原为C5的速率减慢，而暗反应中CO2的固定仍以原来的速率消耗C5，故短时间内C5的含量会下降，D项错误。
4.（2016新课标2卷.4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
【答案】C
【解析】叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A项正确；镁属于组成细胞的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B项正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C项错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D项正确。
5.（2016四川卷.1）
叶内细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是
A．O2的产生
B．H2O生成
C．[H]的消耗
D．ATP的合成
【答案】A
【解析】氧气是在光合作用光反应中产生的，场所在叶绿体类囊体薄膜，A正确；光合作用暗反应生成水、消耗[H]的场所在叶绿体基质中，B、C错误；细胞呼吸第一阶段产生ATP在细胞质基质中进行，
D错误。
6.（2016四川卷.5）三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是
A.与11：00时相比，13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高
B.14:00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少
C.17:00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率
D.叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度
【答案】D
7.（2016北京卷.5）在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2，48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。
与本实验相关的错误叙述是
A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物
B.生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官
C.遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近
D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响
【答案】C
由图示可知该实验的自变量有：光强和发育时期，因变量是两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例即光合产物在两类器官间的分配情况；D正确。答案选C。
【考点定位】光合作用，实验分析。
8.（2016课标1卷.1）
下列与细胞相关的叙述，正确的是
A.
核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B.
酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C.
蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D.
在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
【答案】B
【解析】核糖体无膜结构，溶酶体具有单层膜结构，A项错误；酵母菌为真核生物，其细胞核内含有DNA和RNA两类核酸，B项正确；蓝藻细胞为原核细胞，其细胞中无线粒体，C项错误；在叶绿体的类囊体薄膜上所进行的光反应过程中，会有ATP生成，D项错误。
【考点定位】细胞的结构和功能、核酸的分布、光合作用
9.（2016浙江卷.30)（14分)下面是关于植物光合作用的问题。请回答：
（1）光反应发生在叶绿体的
中,H20在光反应中裂解为
。
(2)
若以14CO2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含的三碳化合物是
。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的
等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。
(3)
给某植物提供C1802和H20,释放的氧气中含有18O是由于
，H218O又作为原料参与了光合作用之故。
(4)
植物光合作用光饱和点可通过测定不同的
下的光合速率来确定。在一定条件下，某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度
(选填:
＜、≤、＝、≥、＞)25℃。
【答案】
（1）类囊体膜
氧气、H+和电子
（2)三碳酸
磷酸基团
（3）C1802的部分氧转移到H2180中
（4）光强度
≥
【解析】
（4）植物光合作用光饱和点可通过测定不同光强度下的光合速率来确定。某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度≥25℃。
10.（2016课标1卷.30）
为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位面积吸收CO2的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：
（1）据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_______________。
（2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高___________（填“CO2浓度”或“O2浓度”）。
（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_____。
【答案】（1）光照强度
（2）
CO2浓度
（3）乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的
【解析】（1）题图显示：光照强度低于a时，甲组植物的光合作用强度随光照强度的增加而增加，因此影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。
（2）b光照强度下，甲组植物的光合作用强度不再随光照强度的增加而增加，因此限制甲组植物光合作用的因子不再是光照强度，而是CO2浓度等。所以，要使甲组的光合作用强度继续升高，可以考虑的措施是提高CO2浓度。
11.（2016江苏卷.32）（8分）为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2。请回答以下问题：
（1）最适宜在果树林下套种的品种是▲
，最适应较高光强的品种是▲。
（2）增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的▲，而S3在光饱和点时可能▲（填序号）。
①光反应已基本饱和
②暗反应已基本饱和
③光、暗反应都已基本饱和
（3）叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2，也参与叶绿体中生物大分子▲的合成。
（4）在光合作用过程中，CO2与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。
淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成场所应该在叶绿体的▲。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或▲，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由▲糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。
【答案】（1）S2
S3
（2）[H]和ATP
①②③
（3）核酸、蛋白质
（4）基质中
葡萄糖
葡萄糖和果糖
【解析】（1）果树林下光照较弱，适合光补偿点较低的植物生长。最适应较高光强的品种光饱和点较高。
（2）光反应的产物为[H]和ATP；增加环境中CO2浓度后，
S3的光饱和点却没有显著改变，可能是光反应已基本饱和、暗反应已基本饱和，或二者已基本饱和。
（3）叶绿体中有机物大分子如核酸、蛋白质的合成需要消耗ATP。
【考点定位】光合作用，光补偿点，光饱和点，光反应，暗反应
12.（2016上海卷.五）回答下列有关光合作用的问题。
玉米叶肉细胞中有CO2“泵”，使其能在较低的CO2浓度下进行光合作用，水稻没有这种机制。图19显示了在相同的光照和温度条件下，不同植物在不同胞间CO2浓度下的光合速率。各曲线代表的植物情况见表4，其中人工植物B数据尚无。
（1）
CO2可参与水稻光合作用暗反应的_______过程，此过程发生的场所是______。
（2）在胞间CO2浓度0~50时，玉米的光合速率升高，此阶段发生的变化还有____。
A.经气孔释放的CO2增多
B.单个叶绿素a分子的氧化性不断增强
C.供给三碳化合物还原的氢增多
D.单个叶绿素a分子吸收的光能持续增多
（3）在胞间CO2浓度200~300之间，水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化的原因是______________。
（4）根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测，表4中人工植物B在不同胞间CO2浓度下的光合速率（曲线④）最可能是______。
（5）根据表4及相关信息，图19中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明______。
（6）现代工业使得大气中CO2的浓度不断提高，这一环境变化趋势更有利于______。
A.水稻生长，因为超过一定的胞间CO2浓度后玉米的酶活性不再增加
B.水稻生长，因为在较低胞间CO2浓度范围内水稻的酶活性较高
C.玉米生长，因为它们的光合效率极高
D.玉米生长，因为它们拥有CO2泵
【答案】（1）二氧化碳的固定
叶绿体基质
（2）C
（3）玉米和水稻光合作用速率达到最大时，对应的二氧化碳浓度不同
（4）A
（5）在水稻叶肉细胞内，玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低
（6）A
【解析】（1）.CO2在暗反应中被固定为三碳化合物，发生场所为叶绿体基质。
（2）.
在胞间CO2浓度0~50时，玉米的光合速率升高，此时不会经气孔释放较多的CO2；单个叶绿素a分子失去电子的同时又可以得到电子，氧化性不会不断增强；单个叶绿素a分子吸收的光能转变为电能，不会持续增多。
（6）.据图可知水稻可利用更高浓度的CO2，大气中CO2的浓度不断提高更有利于水稻生长。超过一定的胞间CO2浓度后玉米的光合速率不再增加。
【考点定位】光合作用的过程和影响因素
（2015年安徽卷.2）下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图，下列叙述正确的是
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能
B.CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的作用下，可再形成C5
D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
【答案】C
（2015年海南卷.24）将一株生长正常的某种植物里于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0。之后保持不变。在上述整时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是（
）
A．降低至一定水平时再升高
B．持续保持相对稳定状态
C．降低至一定水平时保持不变
D．升高至一定水平时保持相对稳定
【答案】C
【解析】密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸，植物净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，净光合速率只要大于0，则光合作用消耗的CO2量就大于有氧呼吸释放的CO2量；根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变。说明密闭容器内的CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0时，密闭容器内的CO2浓度停止下降下降，然后净光合速率为0保持不变，密闭容器内的CO2浓度保持不变，所以C正确。
（2015年海南卷.9）植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度（叶温）变化的趋势如图所示。错误的是（
）
A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能
B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高
C．叶温为25℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的
D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0
【答案】D
（2015年福建卷.3）在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2+C5（即RuBP）→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是(
)
A．菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
【答案】B
【解析】由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B错误；对14CO2中的C元素进行同位素标记，检测14C3的放射性强度，可以用来测定RuBP羧化酶的活性，C正确；单位时间内
14C3的生成量的多少表示固定反应的快慢，可以说明该酶活性的高低，D正确。
(
2015年四川卷.4)在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标（见下表）。下列分析正确的是（　　）
A．光强大于140μmol·m-2·s-1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B．光强小于1255μmol·m-2·s-1，影响苦储幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量
D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加
【答案】D
正确。
(
2015年重庆卷.4)将题4图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是（　　）
　　　　　　　　　　　
A．黑暗条件下，①增大、④减小
B．光强低于光补偿点时，①、③增大
C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变
D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大
【答案】B
【解析】黑暗条件下，细胞只有呼吸作用，呼吸作用消耗氧气产生的CO2扩散至细胞外，因此①增大、④减小；A正确。光强低于光补偿点时，即光合作用强度小于呼吸作用强度，此时①增大、③减小；B错误。光强等于光补偿点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，②、③保持不变；C正确。D．光强等于光饱和点时，光合作用强度大于呼吸作用强度，②减小、④增大；D正确。
(2014·课标全国理综Ⅱ，6)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是(　　)
A．磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物
B．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与
C．人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供
D．病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量
【答案】C
(2014·四川理综，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两种植物的光合速率如下图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
B．与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C．间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D．大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
【解析】由图可知，两种植物单作和间作时的呼吸速率(与纵轴的交点)不同，桑树间作时呼吸速率较大，大豆单作时呼吸速率较大，A项错误；桑树间作时光饱和点大，大豆单作时光饱和点大，B项错误；间作提高了桑树的光合速率，在较低光照强度下，间作提高了大豆的光合速率，但在较高光照强度下，间作降低了大豆的光合速率，C项错误；大豆开始积累有机物的最低光照强度(与横轴的交点)单作大于间作，D项正确。
【答案】D
(2014·课标Ⅰ，2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
【解析】用黑布将培养瓶罩上，光反应停止，氧气的产生停止，A项正确；同时ATP的生成减少，ADP积累，使ATP/ADP比值下降，NADPH([H])的产生减少，NADP＋积累，NADPH/NADP＋比值下降，C、D项正确；光反应停止后，[H]和ATP的产生减少，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致CO2的固定减慢，B项错误。
【答案】B
(2014·广东理综，26)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题：
光照强度
叶色
平均叶面积/cm2
强
浅绿
13.6(100%)
826(100%)
4.33(100%)
中
绿
20.3(149%)
768(93%)
4.17(96%)
弱
深绿
28.4(209%)
752(91%)
3.87(89%)
注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照
(1)CO2以________方式进入叶绿体后，与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的________。
(2)在弱光下，柑橘通过________和________来吸收更多的光能，以适应弱光环境。
(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数________，单位时间内平均每片叶CO2吸收量__________。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观察叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是________，最后发生改变的是________。
3(μmol)，弱光下单位时间内平均每片叶CO2吸收量为3.87×28.4×10－4＝1.1×10－2(μmol)，对强光下生长的柑橘适度遮阴，柑橘的光反应强度降低，光合速率相对下降。为适应弱光环境，柑橘叶合成更多叶绿素来增强吸收光的能力，以合成相对较多的有机物，有利于叶的生长，故最后发生改变的是平均叶面积。
【答案】(1)自由扩散　五碳化合物　[H]/NADPH和ATP
(2)增加叶面积　提高叶绿素含量
(3)较少　较少　净光合速率　叶面积
(2013·江苏单科，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是(　　)
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
【解析】本题考查叶绿体色素的提取和分离实验的相关知识。实验过程中用单层尼龙布过滤研磨液；在滤纸条上划出一条滤液细线后，待干燥后再重复划线2～3次；研磨叶片时，用无水乙醇或95%的乙醇溶解色素。
【答案】B
(2013·海南高考)某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48
h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．a、b和d
B．a、c和e
C．c、d和
e
D．b、c和e
【答案】B
(2013·课标Ⅱ，2)关于叶绿素的叙述，错误的是(　　)
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
【解析】本题主要考查叶绿素的相关知识。镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，用于光合作用的光反应过程；叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同；叶绿素不能有效地吸收绿光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色。
【答案】D
1．植物光合作用离不开色素，下列关于高等植物细胞内色素的叙述，正确的是(　　)
A．植物细胞内的色素有4种
B．植物细胞内的色素都可以参与光合作用
C．植物细胞内的色素都可以吸收和传递光能
D．植物细胞内的色素与植物的颜色也有关系
【答案】D
2．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是(　　)
A．光反应强度升高，暗反应强度降低
B．光反应强度降低，暗反应强度降低
C．光反应强度不变，暗反应强度降低
D．光反应强度降低，暗反应强度不变
【解析】镁是合成叶绿素的原料，缺镁培养液培养的植物叶绿素合成受阻，光反应减弱，合成的[H](NADPH)与ATP减少，从而使暗反应强度也降低。
【答案】B
3．下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是(　　)
A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应
【解析】本题主要考查光合作用的相关知识，A选项中O2的产生是在光反应阶段中产生，场所是类囊体薄膜，与叶绿体外膜无关；B选项中，植物生长过程中，各种色素的比例有变化；C选项中冬季光合速率降低的原因包括光照时间缩短和温度降低；D选项中，添加ATP、NADPH、CO2，叶绿体基质中含有暗反应所需要的各种酶，从而完成暗反应。
【答案】D
4．Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是(　　)
A．光照时间越长，固定产生的三碳化合物越多
B．在一定时间内光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多
C．无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体膜上
D．只要给予光照，放射性就会出现在[H]中
【答案】B
5．如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是(　　)
A．叶绿体中的色素只分布在结构A上
B．细胞吸收14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的O2可参与有氧呼吸第三阶段的反应
D．[H]产生于B处，在暗反应中起还原作用
【解析】[H]是光反应的产物，产生于类囊体薄膜(A)处，D错误。
【答案】D
6．下列是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的是(　　)
A．利用15N标记某丙氨酸，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，而游离的核糖体无放射性
B．给水稻提供14CO2，则14C的转移途径大致是：14CO2→14C3→(14CH2O)
C．给水稻提供14CO2，则其根细胞在缺氧状态有可能出现14C2H5OH
D．小白鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到HO，呼出的二氧化碳也可能含有18O
【解析】附着在内质网上的核糖体和游离的核糖体均可利用氨基酸合成蛋白质，A不正确；光合作用暗反应阶段可发生CO2的固定和C3的还原，给水稻提供14CO2，则14C的转移途径大致是：14CO2→14C3→(14CH2O)，B正确；植物通过光合作用将14CO2合成葡萄糖并运输到根细胞，缺氧时根细胞可进行无氧呼吸产生14C2H5OH，C正确；小白鼠吸入18O2，经有氧呼吸第三阶段形成HO,
HO可随尿液排出，也可参与有氧呼吸第二阶段反应产生C18O2，D正确。
【答案】A
7．下图表示植物细胞内光合作用、呼吸作用中[H]的转移过程。相关叙述正确的是(　　)
H2O[H](CH2O)[H]H2O
A．过程①伴随有ATP的消耗
B．过程②发生时的产物还有C3
C．过程③需要消耗水
D．过程④发生在线粒体的基质中
【解析】过程①属于光反应，产生[H]的过程中伴随着ATP的产生，A错误；过程②表示暗反应中C3的还原，此过程需消耗C3，B错误；过程③代表有氧呼吸第一和第二阶段，其中第二阶段需要消耗水，C正确；过程④表示有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，D错误。
【答案】C
8．用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉，下列结论错误的是(　　)
A．光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O
B．光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2
C．有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2
D．有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6
【答案】D
9．如图曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。在y点时改变某条件，曲线变为Ⅱ。下列分析合理的是(　　)
A．与y点相比，x点叶绿体中的C3含量较低
B．在y点时，升高温度导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D．制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度
【解析】与y点相比较，x点时光照强度较弱，光反应提供的[H]和ATP较少，C3化合物还原减少，导致C3含量较y点时高，A错误；题目中提到是在适宜温度下，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B错误；制约x点时光合作用的因素主要是光照强度，C错误；z点在图中Ⅰ曲线上，表示在适宜温度下，提高光照强度光合速率不再提高，说明此点限制光合速率的因素不是温度和光照强度，可能是CO2浓度，D正确。
【答案】D
10．将重量相同的小麦幼苗置于装满含有植物必需全部矿质元素的培养液甲、乙两支试管中，都用较强的光照射，只是把甲试管置于15℃，乙试管置于20℃的条件下，培养若干天，结果乙试管中小麦幼苗重量比甲试管的增加的多，原因是(　　)
A．甲的幼苗光反应产物少，限制了CO2的固定，形成有机物少
B．乙的幼苗光反应产物多，有利于CO2的固定，形成有机物多
C．乙的温度较高，能提高酶的催化效率，促进光合作用，形成有机物多
D．甲的温度较低，限制了光反应，合成有机物多
【答案】C
11．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。相关分析正确的是(　　)
A．光照相同时间，35
℃时光合作用制造的有机物的量与30
℃时相等
B．光照相同时间，在20
℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．温度高于25
℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D．两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
线的交点应表示光合作用积累的与呼吸作用消耗的有机物的量相等。
【答案】A
12．对某植物在不同环境条件下氧气的吸收量和释放量进行测定，结果如表所示：
　下列对结果的分析不合理的是(　　)
A．在5
klx光照条件下5小时，10
℃时光合作用产生的O2总量比20
℃时多2.5
mg
B．在20
℃时，分别用10
klx和5
klx光照10小时，黑暗14小时，氧气增加量前者比后者多30
mg
C．在10
℃、10
klx光照4.8小时后，转入20
℃黑暗环境19.2小时，氧气变化量为0
D．该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间，二氧化碳浓度等属于无关变量
错误。
【答案】D
13．下图为叶绿体的结构和功能示意图，请回答：
(1)光合作用光反应产生的________可以被暗反应所利用；在光照条件下，ATP的移动方向是________(用图中字母和箭头表示)。
(2)若暗反应被抑制，可能的外部影响因素是__________、________。
(3)在电子显微镜下观察，可见到叶绿体基质中含量最多的物质是________颗粒(光合产物)。
(4)暗反应通过________来影响光反应，从而影响光合作用速率。
【解析】(1)光合作用光反应为暗反应提供了还原性氢和ATP，用于三碳化合物的还原。光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜A，暗反应的场所是叶绿体基质B，所以光照下ATP从A移向B。(2)暗反应主要受外界环境中二氧化碳浓度和温度的影响。(3)光合作用的产物葡萄糖最终以多糖淀粉的形式储存起来，且淀粉颗粒在电子显微镜下是可以观察到的，所以电子显微镜下叶绿体基质中含量最多的物质是淀粉。(4)暗反应消耗ATP产生ADP和Pi，而ADP和Pi为光反应过程中ATP合成的原料。
【答案】(1)还原性氢和ATP　A→B
(2)二氧化碳供应不足　温度过高或过低
(3)淀粉　(4)提供ADP和Pi
14．研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为A、B两组进行实验探究，A组培养在完全培养液中，B组培养在缺Mg2＋的培养液中，其他条件相同且适宜。一段时间后，持续提供14C标记的CO2进行光合作用，然后检测并比较14C标记的有机化合物的量。请回答下列问题。
(1)该实验的目的是________________________________
__________________。
(2)B组14C标记的(CH2O)的量比A组低，原因是_____________________________________________
____________________________________________________。
(3)在检测过程中，发现6
s后有十余种产物含有放射性，而0.5
s内只发现一种产物含有放射性，这种产物最可能是________。
(4)实验中的“其他条件”主要是指________(至少答两项)。若在实验过程中突然停止14CO2供应，则此时两组实验中14C5的含量均会________，(CH2O)/C3比值会________。
他条件”指的是无关变量，如温度、光照、pH等。若在实验过程中突然停止14CO2供应，则生成的三碳化合物减少，消耗的五碳化合物也减少，导致两组实验中14C5的含量均升高，(CH2O)/C3比值也升高。
【答案】(1)探究Mg2＋对植物光合作用的影响
(2)缺少Mg2＋不利于叶绿素的合成，光反应产生的[H]和ATP不足，C3的还原减少，形成(CH2O)减少　(3)C3
(4)温度、光照、pH等(答出两项即可)　升高　升高
15．在一定浓度的CO2和适宜的温度(25℃)条件下，测定某植物在不同光照条件下的光合速率，结果如表，据表中数据回答问题：
光合速率等于呼吸速率时的光照强度(光补偿点)
光饱和时的光照强度
光饱和时的CO2吸收量
黑暗条件下CO2释放量
3千勒克斯
9千勒克斯
32
mg/100cm2叶·h
8
mg/100cm2叶·h
(1)本实验的实验变量是________。光照条件下该植物叶肉细胞能产生ATP的场所有________________________________。当光照强度超过9千勒克斯时，植物合成葡萄糖的量为________mg/100
cm2叶·h(精确到0.1)。若其他条件保持不变，适当提高CO2浓度，该植物的光补偿点________(大于、等于或小于)3千勒克斯。
(2)上图表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。测定叶绿素含量需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是________。据图分析，该植物可通过________增强对弱光的适应能力。
萄糖的合成量为：(40÷44)÷6×180≈27.3。适当提高二氧化碳浓度后，在3千勒克斯光照下，植物的光合速率会大于呼吸速率，因此光补偿点小于3千勒克斯。(2)光合色素易溶于有机溶剂，一般选用无水乙醇提取；在滤纸条上，叶绿素a位于叶绿素b的上方，说明叶绿素a在层析液中溶解度较大；根据图中数据，可以推断随着遮光度的增加，叶绿素含量增加。
【答案】(1)光照强度　叶绿体、细胞质基质和线粒体(缺一不可)　27.3　小于
(2)无水乙醇(或丙酮)　叶绿素a　增加叶绿素含量

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