专题07 光合作用（期末真题汇编，山东专用）高一生物上学期

专题07 光合作用 2大高频考点概览 考点01 光合作用的原理及应用 考点02 光合作用与细胞呼吸的综合 地 城 考点01 光合作用的原理及应用 一、单选题 1．（24-25高一上·山东枣庄·期末）下列有关实验的叙述中，正确的是（　　） A．卡尔文运用放射性同位素标记法探明了光合作用中CO2中碳的转移路径 B．科研上鉴别细胞死活可用台盼蓝染色，凡是活的动物细胞会被染成蓝色 C．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时，可用碘液进行检验 D．在做质壁分离及复原实验时，若选用洋葱鳞片叶内表皮细胞则不会发生质壁分离与复原 2．（24-25高一上·山东枣庄·期末）海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。关于这种现象的分析错误的是（　　） A．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光 B．不同颜色的光在水体中的穿透力不同，这说明光质影响了藻类的垂直分布 C．三种海藻的颜色与其吸收的光有关，红藻主要吸收红光和蓝紫光 D．不同藻类含有的色素的种类和含量不同 3．（24-25高一上·山东淄博·期末）下列关于生物学实验或研究方法的叙述，正确的是（　　） A．归纳法得出的结论都是可信的，因此可以用来预测和判断 B．脂肪的检测和观察植物细胞有丝分裂实验中所用酒精的体积分数不同 C．探究酵母菌呼吸方式实验中有氧组为对照组，无氧组为实验组 D．可用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2来研究光合作用中氧气的来源 4．（24-25高一上·山东淄博·期末）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物光合效率高。玉米是典型的C4植物，其光合作用的部分过程如图。CO2补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。下列说法错误的是（　　） A．玉米用于固定CO2的物质是PEP和C5，光反应发生在叶肉细胞的叶绿体中 B．ATP可能通过胞间连丝从叶肉细胞转运至维管束鞘细胞 C．C3接受NADPH和ATP释放的能量，并被NADPH还原 D．C4植物的CO2补偿点比C3植物高 5．（24-25高一上·山东聊城·期末）关于“绿叶中色素的提取和分离实验”，下列叙述正确的是（　　） A．对滤纸条剪角时剪得越尖越有利于形成整齐的色素带 B．把新鲜滤液放在光源和分光镜之间，观察到最强吸光区是红外光和蓝紫光 C．滤纸条上距滤液细线最远的色素带最窄，其色素在层析液中的溶解度最大 D．若对韭黄的色素进行纸层析法分离，与菠菜叶的色素带相比缺少 1 条条带 6．（24-25高一上·山东滨州·期末）在研究光照强度与光合强度的关系时，将前者随光照强度的增加而上升的光照强度范围称为光极限；随光照强度的增加不再上升的光照强度范围称为CO2极限。下列说法错误的是（　　） A．与光极限相比，CO2极限时叶肉细胞中的NADPH、ATP含量高，C3含量低 B．在CO2极限范围内，限制光合速率的环境因素可能是CO2浓度或温度 C．在光极限范围内，产生ATP场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体基质 D．绝大多数阴生植物的光极限和CO2极限均小于阳生植物 7．（24-25高一上·山东潍坊·期末）下列有关实验的描述错误的是（　　） A．鉴定酵母菌无氧呼吸产生酒精时，应消耗尽培养液中的葡萄糖 B．希尔在离体的叶绿体中加入氧化剂、H2O、CO2，光照下可以释放出氧气 C．鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2证实了O2来源于H2O D．恩格尔曼的实验证明了光合作用产生的氧气是由叶绿体释放的 8．（24-25高一上·山东德州·期末）实验材料的正确选取、科学方法的准确运用和试剂的恰当使用是实验成功的关键。下列说法错误的是（    ） A．新鲜的黑藻可用于提取光合色素、观察质壁分离和细胞质流动等实验 B．探究抗体的分泌和光合作用中氧气的来源时均可采用放射性同位素标记法 C．在体积分数为95%的乙醇中加入适量无水碳酸钠可用于绿叶中色素的提取 D．检测酒精时需耗尽酵母菌培养液中的葡萄糖后再加入溶有重铬酸钾的浓硫酸 9．（24-25高一上·山东青岛·期末）青岛八大关景区有一条银杏大道，秋天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。下列说法错误的是（    ） A．研磨时用水补充损失的提取液 B．画滤液细线时需要重画一到两次 C．两组滤纸条可置于同一烧杯中层析 D．与绿叶相比，黄叶靠近滤液细线的两条色素带较窄 10．（24-25高一上·山东菏泽·期末）我国科学家设计了一种光敏蛋白（PSP），成功模拟了光合系统的部分过程。在光照条件下，PSP 能够将 CO2直接还原，使光合作用效率明显提高，该研究为减轻温室效应提供了新思路。下列说法错误的是（　　） A．PSP 还原 CO2模拟的是自然光合系统中暗反应过程 B．自然光合系统不能直接还原CO2，而光敏蛋白可直接还原CO2 C．光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH 和 ATP 等物质的功能相似 D．黑暗条件下自然光合系统中的暗反应可持续进行，而光敏蛋白发挥作用离不开光照 11．（24-25高一上·山东济宁·期末）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，已知在一定浓度范围内，色素提取液的光吸收值与色素浓度成正比，可利用该原理对色素含量进行测定。下列叙述正确的是（    ） A．研磨时可用水补充损失的提取液 B．画滤液细线时应尽量减少滤液扩散 C．测定叶绿素的含量时应使用蓝紫光波段 D．提取色素时加入二氧化硅的目的是防止色素被破坏 12．（24-25高一上·山东青岛·期末）科学家提取菠菜光合作用的类囊体，并将其包裹在哺乳动物细胞膜中，传送到小鼠衰老的细胞里，使动物体能够借用植物光合作用的能量，减缓细胞衰老。下列说法错误的是（    ） A．类囊体能将光能转化为活跃的化学能 B．缺乏能量和还原剂可能是细胞衰老的原因 C．传送过程需要借助细胞膜的流动性来完成 D．若要类囊体持续发挥作用需要给细胞补充 二、多选题 13．（24-25高一上·山东烟台·期末）菠菜是常见的一年生草本植物，叶片浓绿，富含多种营养素，分布广泛。下列关于生物学实验的说法，正确的是（　　） A．在光学显微镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶临时装片，可见叶绿体的内部结构 B．观察菠菜细胞质壁分离时，选择新鲜菠菜叶肉细胞比表皮细胞效果更好 C．分离菠菜色素时，叶绿素b因在层析液中溶解度最小而位于滤纸条最下端 D．欲观察菠菜染色体的清晰形态，应选用处于有丝分裂前期的细胞标本 14．（24-25高一上·山东聊城·期末）下列关于科学实验或研究中采用的方法的叙述，正确的是（　　） A．常用差速离心法分离细胞器 B．研究细胞膜的流动性时，用到了荧光标记法 C．研究光合作用中氧气的来源时，利用了放射性同位素标记法 D．通过构建物理模型的方法来制作真核细胞的三维结构模型 15．（24-25高一上·山东菏泽·期末）生物科学史蕴含科学研究的思路和方法。下表中对应关系正确的选项是（　　） 选项 科学史实验 结果或结论 A 不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验 细胞膜具有流动性 B 用差速离心法分离细胞中的各种细胞器 细胞器由小到大依次分离 C 用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验 细胞核控制伞藻的帽形 D 绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，一段时间后，用碘蒸气处理，观察叶片颜色变化 淀粉是光合作用的产物 A．A B．B C．C D．D 三、解答题 16．（24-25高一上·山东威海·期末）光合作用原理的发现离不开多位科学家孜孜不倦的探索。 (1)1937年，植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液（其中有H2O，没有CO2）中加入铁盐或其他氧化剂，置于光照下可以释放出氧气。该实验说明离体叶绿体在适当条件下可以发生 。该实验 （填“能”或“不能”）说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水，原因是 。实验中铁盐相当于光反应中的 （填物质）。 (2)1941年，科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气的来源。其两组实验的处理分别是 。某研究小组给植物提供C18O2，一段时间后测量发现，该植物释放的氧气中含有18O。请推测出现该现象最可能的原因是 。 (3)1946年，科学家卡尔文供给小球藻持续的光照和14CO2.在光照处理30s后，发现小球藻细胞内含有14C的产物是C3、C5和葡萄糖；在光照处理5s后，14C出现在C5和葡萄糖中：在光照处理0.5s后，小球藻细胞中含有14C的产物只有C3.由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是 。光照充足时，提高CO2浓度会使植物光合作用速率加快，研究小组将CO2浓度提高至两倍时，其他条件不变，发现光合作用速率并未增至两倍，此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是 （答出2点）。 17．（24-25高一上·山东潍坊·期末）长时间的高光照强度下，水稻会发生严重的光氧化（光诱导产生的大量活性氧等物质积累），严重影响叶绿体代谢活动，影响有机物合成，造成大幅度减产。在农业生产中发现，与野生型水稻（812S）相比，水稻光氧化突变体（812HS，H基因突变）在高光照强度下更易发生光氧化现象。为探究水稻光氧化的调控机制，科研人员测定了这两种水稻在低光强（10000 Lux）和高光强（40000 Lux 的）下的叶绿素含量、气孔导度、净光合作用速率等数据，结果如表所示（已知呼吸代谢不受影响）。 10000 Lux 40000 Lux 测量指标 叶绿素（mg.g-1） 气孔导度（μmol.m-2.s-1） 净光合速率（μmol.m-2.s-1） 叶绿素 （mg.g-1） 气孔导度 （μmol.m-2.s-1） 净光合速率（μmol.m-2.s-1） 812S 4.0 16.5 162 4.1 15.8 192 812HS 3.7 15.9 164 1.3 8.7 63 注：“Lux”表示光照强度，“气孔导度”指气孔的开放程度。 (1)该实验中的自变量除H基因外，还有 。将812HS植株从10000Lux移至40000Lux光照条件下，短时间内叶绿素含量变化不大，气孔导度变化明显，检测发现植株O2释放速率明显下降，据表推测原因为 。 (2)在高光强下野生型水稻（812S）仍然能较好的保持叶片绿色，而突变体 （812HS）叶片发生明显的失绿变黄现象。为解释此现象发生的原因，可以用 提取出叶片中的色素，并用 法分离出这两种品系叶片中所含色素的种类进行比较。从能量转化角度分析，光能被水稻叶绿体中光合色素吸收后转化为 。 (3)据表分析，高光强下突变体水稻净光合作用速率低于野生型水稻的原因是 。 18．（24-25高一上·山东淄博·期末）镁是植物生长的必需元素，对植物生长发育至关重要，叶绿体中的Mg2+浓度通常比细胞质基质中高几十倍。植物缺镁会导致生长缓慢，叶片呈黄色。下图表示植物叶肉细胞的Mg2+转运机制。 (1)外界Mg2+浓度过高时，Mg2+经通道蛋白NSCCs转入叶肉细胞，此时Mg2+进入细胞的方式是 ，影响其转运速率的因素是 。 (2)游离于细胞质基质中的Mg2+，进入叶绿体的方式是 。液泡通过MHX蛋白摄取Mg2+的动力来自 。 (3)在叶片中，Mg2+参与构成光合色素，体现了无机盐的功能是 ，含有Mg2+的色素主要吸收的光是 。提取叶片中的光合色素常用的溶剂是 。 (4)土壤中营养元素间存在相互作用，其它阳离子会影响植物对Mg2+的吸收。在含Mg2+的培养液中添加Ca2+和K+进行实验，一段时间后检测大麦根系和地上部的Mg2+含量，结果如图。农业生产中，常施用钾肥。根据所学知识结合本实验，推测过量施用钾肥造成作物减产的原因可能是 （写出2点即可）。 19．（24-25高一上·山东烟台·期末）大气低层臭氧（O3）会影响水稻的生长，科研人员为了研究物质X对O3胁迫下水稻生长的影响，进行了相关实验，其处理及结果如表所示。 处理 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 净光合速率（μmol·m-2·g-1） ①空白对照组 2.24 0.75 16.03 ②O3处理组 1.53 0.43 4.37 ③ ？ 1.78 0.56 9.00 (1)水稻叶片产生氧气的具体场所是 ，叶绿素等光合色素的功能是 。通过测定光合色素提取液在 （填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”）下的吸光率，可估算水稻叶片中叶绿素的含量。 (2)根据实验目的分析，表中③组的处理为 ，据表分析，O3对植物的影响为 。 (3)科研人员进一步对以上三组中Rubisco（催化C5与CO2反应的酶）活性进行测定，结果如下图所示。综合表和图研究，物质X可以 （填“缓解”或“加重”）O3对光合作用的影响，其机制是 。 20．（24-25高一上·山东临沂·期末）科研人员以某高等绿色植物为实验材料，探究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如下表，其中气孔导度表示气孔的开放程度。 组别 叶绿素含量 （mg·g-1） 气孔导度 （mmol·m-2.s-1） 胞间CO2浓度 μmol·mol-1） 净光合速率 （μmol·m-2.s-l） 对照组 1.81 164.67 276.67 5.30 蓝光组 1.93 262.00 204.13 7.26 红光组 1.65 142.33 231.24 4.83 (1)植物吸收光能的4种色素分布在 ，其中叶绿素主要吸收的光有 。 (2)实验中对照组的处理是 ，由表中数据可知， 组对植物生长促进作用更佳，判断依据是 。 (3)据表分析，蓝光照射下植物气孔导度增加，但胞间CO2浓度降低，原因可能是 。 (4)若要进一步探究蓝光强度对该植物净光合速率的影响，请写出实验思路并预期实验结果。 实验思路： 。 预期结果： 。 21．（24-25高一上·山东聊城·期末）PSⅡ和PSⅠ是色素和蛋白质的复合体，具有吸收、传递、转化光能的功能，如图甲所示。PSⅡ光复合体通过与光捕获蛋白(LHCⅡ)结合或分离来增强或减弱对光能的捕获，如图乙所示。回答下列问题： (1)由图甲可知，PSⅡ和PSⅠ是位于 上的光复合体。其中，PSⅡ利用光能引发水的光解，其产物有H+和 ；PSⅠ将电子最终传递给 ，完成部分能量的转化。ATP合成酶既可以催化ATP的合成，还具有 的功能。 (2)LHCⅡ与PSⅡ光复合体的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。据图乙分析，与强光下相比，在弱光下LHC蛋白激酶的活性 ，此条件下，LHC蛋白激酶活性的转变对植物光合作用的影响是 。 (3)在弱光条件下PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，但植物体对CO2的吸收速率仍然远低于强光条件下，分析其原因可能是 。 (4)研究发现光合作用产物需要不断运输到果实或根部等器官储存，若叶片中糖类输出障碍则会导致气孔开放程度降低，进而致使光合速率下降。请以发育出块状茎的红薯为实验材料，设计简单实验方案验证光合产物的运输对光合速率的影响： 。(对光合速率测定方法不作具体要求) 22．（24-25高一上·山东滨州·期末）为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料，设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的相对含量。处理方法和实验结果如下： A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。 B组：_______，每次光照和黑暗的时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。 C组：光照和黑暗交替处理，先光照后黑暗，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。 D组（对照组）：______，光合作用产物的相对含量为100%。 回答下列问题： (1)该实验的自变量是 。将上述实验步骤补充完整：B组： ，D组： 。 (2)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量 （填“高于”“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是 。 (3)C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不直接依赖 ，这些反应发生的部位是 。 (4)A、B、C三组处理相比，光合产物的相对含量逐渐提高，说明 。 地 城 考点02 光合作用与细胞呼吸的综合 一、单选题 1．（24-25高一上·山东枣庄·期末）某小组同学在“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中，通过移动小烧杯与光源的距离来调节光照强度，观察并记录10分钟内圆形小叶片浮起的数量（每组烧杯中有10个小叶片），实验结果如表所示。下列有关叙述正确的是（　　） 距离/cm 100 90 80 70 60 50 40 浮起数量/个 0 0 2 5 8 10 10 A．距离90 cm和距离100 cm相比，光照强度没有变化 B．距离小于80 cm时，部分植物叶片的产氧量多于耗氧量 C．距离大于90 cm时，植物叶片没有进行光合作用 D．在这个实验中温度是无关变量，不会对实验结果造成影响 2．（24-25高一上·山东烟台·期末）如图为某绿色植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图（其余条件均相同）。下列说法错误的是（　　） A．图中虚线是该绿色植物在黑暗条件下测出的呼吸作用曲线 B．AB段叶肉细胞中产生的CO2移动方向是线粒体移向叶绿体 C．限制AB段CO2吸收速率的主要因素是温度 D．图中B点光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物 3．（24-25高一上·山东临沂·期末）下图表示适宜温度下，甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线。下列相关叙述错误的是（　　） A．可推测植物乙比甲更适合在林下种植 B．适当提高土壤中Mg2+浓度，P点将左移 C．若白天和黑夜各为12h，则平均光照强度在Xklx以上时乙才能正常生长 D．光照强度为Yklx时，单位时间内甲、乙光合作用合成有机物的量相等 4．（24-25高一上·山东临沂·期末）光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相对的独立性。如图是某植物细胞光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中a~e表示物质，①~⑤表示生理过程。下列叙述错误的是（　　） A．图中a和e、b和d分别表示同一种物质 B．过程①、⑤分别发生在叶绿体内膜和线粒体内膜 C．NADPH既可作为供能物质又可作为还原剂参与过程② D．图中过程①~⑤均伴随着ATP的合成或水解 5．（24-25高一上·山东临沂·期末）科学实验的成功离不开适宜的研究方法。下列有关叙述正确的是（　　） A．在人鼠细胞融合实验中，用同位素标记法证明了细胞膜具有一定的流动性 B．鲁宾和卡门用同位素标记法追踪18O的放射性，证明了光合作用释放的O2来自于水 C．运用差速离心法分离各种细胞器，离心率较低时颗粒较小的沉降 D．探究酵母菌细胞呼吸方式的实验运用了相互对照，不需要空白对照 6．（24-25高一上·山东德州·期末）植物叶肉细胞内碳元素的部分转移路径如图所示，其中①④表示生理过程。下列说法错误的是（    ） A．①②属于光合作用 B．②③发生的场所不同 C．若①②的速率大于③④的速率，则该细胞可能会积累有机物 D．若给该细胞提供18O2，能检测到18O的只有CO2和C6H12O6 7．（24-25高一上·山东德州·期末）为研究干旱对小麦产量的影响，科研人员以小麦品种JM47和YZ4110为实验材料进行相关实验，结果如图所示。ATP合成酶（ATPase）可催化光反应中ATP的合成，其活性大小可反映小麦产量的高低。下列说法正确的是（    ） A．该实验的自变量是小麦品种和水分含量 B．随着干旱程度的增加，ATPase活性不断上升 C．与灌浆后期相比，灌浆前期叶绿体基质中水分解的速率更快 D．在干旱条件下，JM47的产量可能高于YZ4110的产量 8．（24-25高一上·山东济南·期末）用密闭的培养瓶培养等量的绿藻（单细胞藻类），将其置于4种不同温度下（）培养，分别测定光照和黑暗条件下培养瓶中氧气的含量变化，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．绿藻细胞中产生和消耗的场所分别是类囊体膜和线粒体基质 B．图中光下增加值代表真光合速率，黑暗中消耗值表示呼吸速率 C．温度升高过程中，绿藻的真光合速率与呼吸速率的差值逐渐增大 D．温度为时，每天光照时间至少长于12小时绿藻才能正常生长 9．（24-25高一上·山东济南·期末）下图表示两种植物在最适温度不同光照强度下吸收与释放量的变化。根据实验结果判断错误的是（    ） A．甲植物比乙植物更适合在强光下生长 B．该条件下乙植物的细胞呼吸强度小于甲植物 C．光强为B时，乙植物的生长速率大于甲植物 D．光强为C时，适度提高温度可提升甲植物吸收速率 10．（24-25高一上·山东济南·期末）分子马达ATP合酶是一种复合体蛋白，由和两部分组成。可跨膜并形成通道，同时位于基质侧的可催化ATP的合成，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．ATP合酶广泛存在于线粒体和叶绿体内膜上 B．pH仅通过影响ATP合酶的活性影响ATP的合成 C．通过ATP合酶催化可使势能转化为ATP中的化学能 D．通道跨膜运输过程属于主动运输 11．（24-25高一上·山东济南·期末）下图为与ATP有关的部分反应，数字代表各种反应过程，下列相关描述正确的是（    ） A．过程①～⑥既可以发生在真核细胞中也可以发生在原核细胞中 B．过程①⑤为ATP的合成，两过程不可能发生在同一生物细胞中 C．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重一定增加 D．ATP中的磷酸基团均可脱离并挟能量与其他分子结合使其磷酸化 二、多选题 12．（24-25高一上·山东淄博·期末）为探究环境因素对水稻植株光合作用的影响，某科研小组进行了相关实验，结果如图（lx为光照强度单位）。下列说法错误的是（　　） A．b点时，水稻开始进行光合作用 B．c点时，水稻叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等 C．与f点相比，d点时C3的生成速率较高 D．ef段CO2的吸收量不再增加，原因是受光反应产物的限制 13．（24-25高一上·山东枣庄·期末）下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，相关叙述正确的是（　　） A．光照强度逐渐增强，叶肉细胞对应的依次是①④②③ B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，但是植株表现为向外界释放CO2 C．细胞③处在较强光照条件下，叶肉细胞光合作用固定的CO2量为N1 D．分析细胞④可得出，此时叶肉细胞光合作用速率小于呼吸作用速率 14．（24-25高一上·山东聊城·期末）利用装置甲，在相同条件(最适温度、适宜pH)下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的“圆叶”，抽出空气进行光合速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是（　　） A．从图乙可看出，与植物E相比较，植物F适于在较弱光照下生长 B．光照强度为1klx，装置甲中放置植物E叶片进行测定时，液滴向右移动 C．光照强度为3klx时，E、F两种植物的叶片合成有机物的速率之比为3∶2 D．光照强度为6klx时，适当升高温度，单位时间内植物F叶片浮起的数量增多 15．（24-25高一上·山东滨州·期末）水中CO2浓度降低能诱导沉水植物轮叶黑藻的光合途径由C3（固定CO2的初产物为C3）转变为C4（固定CO2的初产物为C4），且两条途径在同一叶肉细胞中进行。在低CO2浓度下，该细胞光合作用过程如下图，其中①~⑤为相关过程，PEPC、Rubisco为催化CO2固定的两种酶。下列说法正确的是（　　） A．该细胞的细胞质基质中的H+浓度大于水中的H+浓度 B．该细胞中的Rubisco与CO2的亲和力高于PEPC C．该细胞中的NADPH可为过程②和⑤提供能量和还原剂 D．该细胞中丙酮酸产生的场所可能有细胞质基质和叶绿体基质 16．（24-25高一上·山东烟台·期末）某科研小组在适宜的温度条件下，将某绿色植物置于密闭、透明的容器中，在T1时刻前后，分别给予X1、X2不同强度光照，容器内CO2浓度的变化情况如图所示。已知光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度。下列说法正确的是（　　） A．X1小于光补偿点，X2大于光补偿点 B．T1时刻后，短时间内叶绿体中C3的量减少 C．与A点相比，D点时植物体干重减少 D．C～D段不再下降是受到光照强度的限制 17．（24-25高一上·山东威海·期末）如图为某植物在不同温度下（其它条件相同且最适）CO2的吸收速率或释放速率的变化曲线。下列说法错误的是（　　） A．该植物光合作用最适温度为25℃ B．P点时突然停止光照，短时间内叶肉细胞中C3的含量降低 C．35℃时光合速率小于呼吸速率 D．30℃和35℃下单位时间内该植物光合作用制造有机物的量相等 18．（24-25高一上·山东潍坊·期末）西瓜幼苗光合作用速率、呼吸作用速率随温度变化曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） A．温度为10℃时该幼苗的光合作用速率小于呼吸作用速率 B．A点时该幼苗叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率 C．从20℃升温至30℃过程中，光合作用速率增强 D．温度由15℃升至20℃，该幼苗的光饱和点会变低 19．（24-25高一上·山东菏泽·期末）在种植果蔬过程中，喷洒农药、化肥可产生物质M。物质M以S-M肽的形式在植物体内储存和运输。为研究物质 M 对番茄光合作用的影响，研究者用物质 M 和H2O分别处理番茄后，检测叶片的光合色素含量和净光合速率，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A．胡萝卜素相对分子质量最小，因此它在滤纸条上的扩散速度最快 B．物质 M 对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素大 C．物质M 可通过降低光合色素含量，从而减弱番茄光合能力 D．物质M 处理条件下，番茄植株的净光合作用速率为10μmol.m-2.s-1 20．（24-25高一上·山东菏泽·期末）农业谚语是我国劳动人民在农业生产实践中总结出来的宝贵经验。下列利用生物学知识对谚语分析解释正确的是（　　） A．“种子晒干扬净，来年庄稼不生病”，降低种子中结合水的比例能够降低细胞代谢 B．“庄稼一枝花，全靠粪当家”，施加有机肥只能为植物补充无机盐，实现增产 C．“要想白菜不烂，经常翻垛倒换”，翻垛增加O2，减少厌氧呼吸产物堆积的危害 D．“处暑里的雨，谷仓里的米”，适时补充水分可减弱植物光合午休，实现增产 三、解答题 21．（24-25高一上·山东淄博·期末）博山猕猴桃以其甜美的口感和丰富的营养价值已成为淄博一张靓丽的名片。淹水、干旱等胁迫是影响猕猴桃口感的重要原因。 (1)遇到淹水胁迫时，猕猴桃植株的根系易腐烂，可能的原因是 。猕猴桃植株地上部分以有氧呼吸为主，在有氧呼吸过程中，产生CO2的具体场所是 ，第 阶段产生的ATP最多。 (2)植物产生光合产物的器官称为“源”，而消耗或储存光合产物的器官称为“库”。猕猴桃叶片光反应阶段，将水分解为 等，形成ATP和NADPH，进而在暗反应中将CO2转变为有机物，其中 可以进入筛管转运至猕猴桃“库”中。 (3)活性氧是指植物光合作用和呼吸作用等过程中产生的自由基、H2O2等物质，这些物质可被相关的酶清除。发生淹水胁迫时，猕猴桃叶片中酶活性降低，叶片衰老、黄化。试分析叶片衰老与黄化的原因分别是 、 。 (4)研究人员将长势一致的猕猴桃分为4组，进行相关实验，测定叶片净光合速率（Pn），结果如图。复水是指恢复正常灌水，使其土壤含水量达到对照组的水平。 ①图中Pn的观测指标是 。干旱处理组猕猴桃的Pn下降的主要原因是 。 ②据图可知，干旱处理第6天复水更有利于猕猴桃恢复生长，依据是 。 22．（24-25高一上·山东威海·期末）黑白瓶法常用于研究浮游植物的生产量，某研究小组将等量的浮游植物置于若干个装满清水的黑白瓶中进行实验，其中白瓶完全透光，黑瓶完全不透光，结果如下图所示。 (1)影响浮游植物生产量的环境因素包括 。该实验的自变量是 。黑瓶在该实验中的作用是 。 (2)a光照强度下，白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为 mg/L；该条件下，白瓶中的浮游植物 （填“能”或“不能”）生长，原因是 ；此时浮游植物叶肉细胞中产生ATP的场所有 。 (3)b光照强度下，白瓶中溶氧量高于原初溶氧量的原因是 ；此时浮游植物24小时的净生产量（用O2释放量表示）为 mg/L。 23．（24-25高一上·山东济南·期末）如图a是水稻的光合作用暗反应及相关过程示意图。在强光和高低条件下，叶绿体中的Rubisco酶既可催化RuBP与羧化反应进行卡尔文循环；又可催化RuBP与反应进行光呼吸。该酶促反应方向受和相对浓度的影响。据图回答下列问题： (1)据图分析，参与光呼吸的细胞器有 ，参与光合作用的色素分布在 ，可用 （试剂）提取。 (2)Rubisco酶催化与反应生成的过程称为 ，为生成（）的过程提供能量的物质是 。 (3)细胞中浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是 。水稻通过光呼吸能增强对强光环境适应的机制是 。 (4)叶绿体内的值过高会导致自由基生成，这些自由基会进一步对叶绿体造成伤害，导致光合作用强度下降，出现光抑制现象。试简要阐述在干旱、高光照强度环境下，光呼吸对水稻的保护机制： （答出2点）。 24．（24-25高一上·山东德州·期末）图1和图2分别表示小麦和玉米进行光合作用的部分过程，其中玉米的光合作用由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。某研究小组测定了小麦和玉米在适宜温度和一定的浓度下，吸收速率随光照强度的变化情况，结果如图3所示。 (1)图1表示光合作用的 阶段，除图中所示物质，该阶段还需要 （答出两种）等物质的参与。 (2)夏季晴朗中午小麦的光合速率会明显降低，其原因是 。同样条件下，玉米的光合速率变化不大，已知玉米细胞的PEPC酶比Rubisco酶对的亲和力更强，据此推测其原因是 。 (3)据图3可知，当光照强度长期为X时，小麦细胞产生ATP的场所有 。当光照强度为时，限制玉米吸收速率的环境因素主要是 。假设一昼夜中光照时间为，当光照强度长期为时， （填“玉米”或“小麦”）不能正常生长。 25．（24-25高一上·山东济宁·期末）在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程。图1中①~⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构；图2表示某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势，其他条件相同且适宜。回答下列问题。 (1)图1中产生NADPH的过程是 （填标号），②过程中突然减少CO2的供应，短时间内物质F的含量将 （填“上升”、“下降”或“不变”），原因是 。 (2)图1中③④⑤过程均与NADH和ATP相关，NADH产生的场所为 （填字母），图示③④⑤过程中，过程 （填标号）ATP合成数量最多。 (3)图2温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低，暗反应速率降低的原因可能是 。 (4)据图2推测，若温度长期维持在d，该植物体的干重会 （填“上升”、“下降”、“不变”），原因是 。 26．（24-25高一上·山东菏泽·期末）科学家获得一种黄绿叶突变体（YG）水稻，YG 是由野生型（WT）水稻突变形成的。经研究发现在光照充足的条件下，CO2充足时，WT 和YG的光合速率差异不明显，CO2不足时，YG 的光合速率高于 WT。为了阐明YG 高光合速率的生理机制，科学家以WT 和 YG为材料，对其氧气释放速率以及两种光合关键酶（Rubisco和PEPC）活性等因素进行研究，结果如图1和图2.回答下列问题： (1)水稻叶绿体中光反应发生的场所是 。光反应过程中光合色素能将光能转化为 中的化学能，为暗反应提供能量。 (2)研究发现：突变体的叶绿素a和叶绿素b的含量分别为野生型的61.3%和41.9%，类胡萝卜素含量相差不大，图1 是适宜温度和 CO2不足的条件下，测得野生型和突变体植株的 O2释放速率，其中曲线 （填“A”或“B”）代表突变体。在P 点时若突然增大光照强度，短时间内叶绿体中C3/C5的比值将 （填“变大” “不变”或“变小”）。P点时植株A产生O2的速率是 μmol∙m-2∙s-1 (3)进一步研究发现：在水稻暗反应的过程中，Rubisco 和PEPC 是催化（CO2固定的两种酶且PEPC与CO2的亲和力更强。野生型和突变体的两种酶活性比较结果见图2，从光合作用色素和固定CO2两种酶的角度综合分析，在光照充足和CO2不足时，突变体的光合速率高于野生型的原因是 。 (4)若给水稻植株提供H218O一段时间后其体内会出现C6H1218O6原因是 （用物质和箭头符号表示  C6H1218O6中18O出现的过程）。 27．（24-25高一上·山东青岛·期末）羊草是新疆地区的优良牧草。下图是羊草叶肉细胞中发生的化学反应，其中①～⑤表示反应阶段。 (1)光合色素位于叶绿体 ，图中表示光合作用暗反应阶段的是 （填编号）。 (2)羊草根尖细胞 （填“能”或“不能”）完成图示的两种生理过程。⑤的场所是 。 (3)夏季中午乌云飘来遮住太阳，短时间内该细胞中含量的变化为 （填“增加”或“减少”）。 (4)兴趣小组发现一片羊草，其叶片泛黄，从土壤元素的角度分析推测，这片羊草所在土壤中可能缺镁。请设计实验验证该推测： 。预期结果： 。 28．（24-25高一上·山东枣庄·期末）下图1是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为相应物质；图2是某科研小组在黄瓜幼苗光合作用的最适温度条件下，探究环境因素对其光合作用影响时所得到的实验结果。请据图回答： (1)图1中吸收、传递和转化光能的色素分布于叶绿体的 上。发生在线粒体中的过程是 （用图1中数字回答）。 (2)光照强度直接影响光合作用的 （用图1中数字回答）阶段，若将在阳光下正常生长的绿色植物移入暗室，短时间内细胞中C3的含量 。 (3)图2中a点时ATP产生的场所是 ，若植物呼吸作用的强度不变，d点真正的光合速率固定的CO2为 mg·h-1。 (4)分析图2，p点之前限制黄瓜幼苗光合作用速率的因素是 。d点的CO2吸收量高于c点，结合光合作用的过程分析其原因是 。 (5)研究发现，黄光照射时植物光合作用速率减慢，科学家推测黄光可能导致叶绿素含量发生改变，现以番茄试管苗为实验材料，探究番茄试管苗在黄光照射下叶绿素含量是否发生改变，可设计如下实验：在 条件下分别培养番茄试管苗（甲和乙），一段时间后取甲和乙的叶片，用 提取其中的色素并用层析液分离，通过比较两组滤纸条上从上到下第 （填第几条）色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否发生变化。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 光合作用 2大高频考点概览 考点01 光合作用的原理及应用 考点02 光合作用与细胞呼吸的综合 地 城 考点01 光合作用的原理及应用 一、单选题 1．（24-25高一上·山东枣庄·期末）下列有关实验的叙述中，正确的是（　　） A．卡尔文运用放射性同位素标记法探明了光合作用中CO2中碳的转移路径 B．科研上鉴别细胞死活可用台盼蓝染色，凡是活的动物细胞会被染成蓝色 C．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时，可用碘液进行检验 D．在做质壁分离及复原实验时，若选用洋葱鳞片叶内表皮细胞则不会发生质壁分离与复原 【答案】A 【详解】A、卡尔文通过用14C标记CO2，追踪碳在光合作用暗反应中的转移路径，发现了光合作用中CO2中碳的转移路径，A正确； B、台盼蓝只能将死亡的细胞染成蓝色，活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝无法进入，因此活细胞不会被染色，B错误； C、碘液只能检测淀粉是否被水解，而无法检测蔗糖是否被水解（蔗糖及其水解产物均不与碘液反应），因此该实验应使用斐林试剂（需水浴加热）检测还原糖，C错误； D、洋葱鳞片叶内表皮细胞具有成熟植物细胞的结构（细胞壁、液泡），在蔗糖溶液中能发生质壁分离，清水条件下可复原，只是因无紫色色素导致现象不如外表皮明显，D错误。 故选A。 2．（24-25高一上·山东枣庄·期末）海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。关于这种现象的分析错误的是（　　） A．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光 B．不同颜色的光在水体中的穿透力不同，这说明光质影响了藻类的垂直分布 C．三种海藻的颜色与其吸收的光有关，红藻主要吸收红光和蓝紫光 D．不同藻类含有的色素的种类和含量不同 【答案】C 【详解】A、光合色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，A正确； B．不同光质穿透力差异导致藻类分层，体现光质对分布的影响，B正确； C、红藻因含藻红素，主要吸收蓝绿光而非红光，C错误； D、藻类颜色由所含色素种类及含量决定，如红藻含藻红素，D正确。 故选C。 3．（24-25高一上·山东淄博·期末）下列关于生物学实验或研究方法的叙述，正确的是（　　） A．归纳法得出的结论都是可信的，因此可以用来预测和判断 B．脂肪的检测和观察植物细胞有丝分裂实验中所用酒精的体积分数不同 C．探究酵母菌呼吸方式实验中有氧组为对照组，无氧组为实验组 D．可用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2来研究光合作用中氧气的来源 【答案】B 【详解】A、归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法，不完全归纳法的结论可能不可靠，不能用于准确预测和判断，A错误； B、检测脂肪时使用体积分数50%的酒精洗去浮色，观察有丝分裂时使用体积分数95%的酒精（与盐酸混合）进行解离，两者浓度不同，B正确； C、探究酵母菌呼吸方式的实验中，有氧组和无氧组均为实验组，属于对比实验，C错误； D、18O是稳定性同位素，无法通过放射性检测追踪，鲁宾和卡门实验中通过检测产物O2的分子质量差异判断来源，D错误。 故选B。 4．（24-25高一上·山东淄博·期末）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C4植物比C3植物光合效率高。玉米是典型的C4植物，其光合作用的部分过程如图。CO2补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。下列说法错误的是（　　） A．玉米用于固定CO2的物质是PEP和C5，光反应发生在叶肉细胞的叶绿体中 B．ATP可能通过胞间连丝从叶肉细胞转运至维管束鞘细胞 C．C3接受NADPH和ATP释放的能量，并被NADPH还原 D．C4植物的CO2补偿点比C3植物高 【答案】D 【详解】A、由图可知，玉米叶肉细胞中PEP固定CO2，维管束鞘细胞中C5固定CO2，叶肉细胞叶绿体有类囊体，光反应在此进行，A正确； B、叶肉细胞产生ATP，维管束鞘细胞暗反应需ATP，胞间连丝可实现细胞间物质运输，ATP可能经其转运，B正确； C、暗反应中C3接受NADPH和ATP释放的能量，被NADPH还原成有机物，C正确； D、C4植物能利用低浓度CO2，其CO2补偿点比C3植物低，D错误。 故选D。 5．（24-25高一上·山东聊城·期末）关于“绿叶中色素的提取和分离实验”，下列叙述正确的是（　　） A．对滤纸条剪角时剪得越尖越有利于形成整齐的色素带 B．把新鲜滤液放在光源和分光镜之间，观察到最强吸光区是红外光和蓝紫光 C．滤纸条上距滤液细线最远的色素带最窄，其色素在层析液中的溶解度最大 D．若对韭黄的色素进行纸层析法分离，与菠菜叶的色素带相比缺少 1 条条带 【答案】C 【详解】A、对滤纸条剪角有利于形成整齐的色素带，但并不是剪得越尖越有利，A错误； B、把新鲜滤液放在光源和分光镜之间，观察到最强吸光区是红光和蓝紫光，不是红外光，B错误； C、滤纸条上距滤液细线最远的色素是胡萝卜素，含量最少，所以色素带最窄，其色素在层析液中的溶解度最大，因此扩散速度快，C正确； D、韭黄缺少叶绿素a和叶绿素b，若对韭黄的色素进行纸层析法分离，与菠菜叶的色素带相比缺少2条条带，D错误。 故选C。 6．（24-25高一上·山东滨州·期末）在研究光照强度与光合强度的关系时，将前者随光照强度的增加而上升的光照强度范围称为光极限；随光照强度的增加不再上升的光照强度范围称为CO2极限。下列说法错误的是（　　） A．与光极限相比，CO2极限时叶肉细胞中的NADPH、ATP含量高，C3含量低 B．在CO2极限范围内，限制光合速率的环境因素可能是CO2浓度或温度 C．在光极限范围内，产生ATP场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体基质 D．绝大多数阴生植物的光极限和CO2极限均小于阳生植物 【答案】C 【详解】A、光极限时，随着光照强度增加光合强度上升，此时光照强度是限制因素；CO2极限时，光照强度再增加光合强度不再上升，说明光反应产生的 NADPH、ATP充足，相对光极限时含量高。CO2极限时，CO2固定形成C3的速率相对稳定，而光反应产生的NADPH、ATP充足，C3还原加快，所以C3含量低。因此，与光极限相比，CO2极限时叶肉细胞中的NADPH、 ATP含量高， C3含量低，A正确； B、在CO2极限范围内，光合速率不再随光照强度增加而上升，说明光照强度不再是限制因素。而影响光合速率的环境因素主要有光照强度、CO2浓度和温度等，此时限制光合速率的环境因素可能是CO2浓度或温度，B正确； C、叶绿体基质是暗反应的场所，消耗ATP，不产生ATP，C错误； D、阳生植物适应强光环境，阴生植物适应弱光环境。所以绝大多数阴生植物的光极限和CO2极限均小于阳生植物，D正确。 故选C。 7．（24-25高一上·山东潍坊·期末）下列有关实验的描述错误的是（　　） A．鉴定酵母菌无氧呼吸产生酒精时，应消耗尽培养液中的葡萄糖 B．希尔在离体的叶绿体中加入氧化剂、H2O、CO2，光照下可以释放出氧气 C．鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2证实了O2来源于H2O D．恩格尔曼的实验证明了光合作用产生的氧气是由叶绿体释放的 【答案】B 【详解】A、鉴定酵母菌无氧呼吸产生酒精时，若培养液中葡萄糖未消耗尽，葡萄糖也可能与鉴定试剂发生反应，干扰酒精的鉴定，所以应消耗尽培养液中的葡萄糖，A正确； B、希尔在离体的叶绿体中加入氧化剂、H2O，光照下可以释放出氧气，该实验并没有添加CO2，B错误； C、鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，通过对比实验证实了O2来源于H2O，C正确； D、恩格尔曼利用水绵和需氧细菌进行实验，证明了光合作用产生的氧气是由叶绿体释放的，D正确。 故选B。 8．（24-25高一上·山东德州·期末）实验材料的正确选取、科学方法的准确运用和试剂的恰当使用是实验成功的关键。下列说法错误的是（    ） A．新鲜的黑藻可用于提取光合色素、观察质壁分离和细胞质流动等实验 B．探究抗体的分泌和光合作用中氧气的来源时均可采用放射性同位素标记法 C．在体积分数为95%的乙醇中加入适量无水碳酸钠可用于绿叶中色素的提取 D．检测酒精时需耗尽酵母菌培养液中的葡萄糖后再加入溶有重铬酸钾的浓硫酸 【答案】B 【详解】A、黑藻叶肉细胞中含有大而清晰的叶绿体，可用于观察叶绿体的分布；黑藻叶肉细胞中液泡无色，但叶绿体的存在使细胞质呈绿色，故可用于观察植物细胞的质壁分离和细胞质流动等实验，A正确； B、探究抗体的分泌是利用的放射性同位素标记法，光合作用中氧气的来源时均采用的是稳定性同位素标记法，B错误； C、使用菠菜的叶片进行光合色素的提取时，可以用无水乙醇，也可以用体积分数为95%的乙醇溶液加入适量无水碳酸钠来代替，C正确； D、橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，因而可以用来鉴定酒精的存在，但葡萄糖也能与酸性重铬酸钾溶液反应发生颜色变化，因而为避免干扰，应适当延长培养时间以耗尽培养液中的葡萄糖，D正确。 故选B。 9．（24-25高一上·山东青岛·期末）青岛八大关景区有一条银杏大道，秋天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。下列说法错误的是（    ） A．研磨时用水补充损失的提取液 B．画滤液细线时需要重画一到两次 C．两组滤纸条可置于同一烧杯中层析 D．与绿叶相比，黄叶靠近滤液细线的两条色素带较窄 【答案】A 【详解】A、色素易溶于有机溶剂，而不溶于水，研磨时应用无水乙醇等有机溶剂来提取色素，不能用水补充损失的提取液，A错误； B、画滤液细线时，重画一到两次，能增加滤液细线上的色素含量，使分离出的色素带更清晰，B正确； C、两组滤纸条置于同一烧杯中层析，可以在相同条件下对绿叶和黄叶的色素进行分离，便于对比，C正确； D、与绿叶相比，黄叶中叶绿素含量减少，叶绿素a和叶绿素b在滤纸条上位于靠近滤液细线的两条色素带，所以黄叶靠近滤液细线的两条色素带较窄，D正确。 故选A。 10．（24-25高一上·山东菏泽·期末）我国科学家设计了一种光敏蛋白（PSP），成功模拟了光合系统的部分过程。在光照条件下，PSP 能够将 CO2直接还原，使光合作用效率明显提高，该研究为减轻温室效应提供了新思路。下列说法错误的是（　　） A．PSP 还原 CO2模拟的是自然光合系统中暗反应过程 B．自然光合系统不能直接还原CO2，而光敏蛋白可直接还原CO2 C．光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH 和 ATP 等物质的功能相似 D．黑暗条件下自然光合系统中的暗反应可持续进行，而光敏蛋白发挥作用离不开光照 【答案】D 【详解】A、自然光合系统中暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，PSP 还原CO2模拟的正是暗反应中二氧化碳还原这一过程，A正确； B、自然光合系统中二氧化碳不能直接被还原，需要先经过固定等一系列过程，而光敏蛋白（PSP）能够在光照条件下将CO2直接还原，B正确； C、在光合作用中光合色素吸收、传递和转化光能，NADPH和ATP为暗反应中二氧化碳的还原提供能量和还原剂，光敏蛋白在光照下能还原二氧化碳，其功能与光合色素、NADPH和ATP等物质在暗反应中参与二氧化碳还原的功能相似，C正确； D、自然光合系统中暗反应需要光反应提供的ATP和NADPH，黑暗条件下光反应无法进行，暗反应因缺少ATP和NADPH而不能持续进行；且由题意可知，光敏蛋白发挥作用需要光照，D错误。 故选D。 11．（24-25高一上·山东济宁·期末）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，已知在一定浓度范围内，色素提取液的光吸收值与色素浓度成正比，可利用该原理对色素含量进行测定。下列叙述正确的是（    ） A．研磨时可用水补充损失的提取液 B．画滤液细线时应尽量减少滤液扩散 C．测定叶绿素的含量时应使用蓝紫光波段 D．提取色素时加入二氧化硅的目的是防止色素被破坏 【答案】B 【详解】A、光合色素为脂溶性色素，研磨时用无水乙醇补充损失的提取液，A错误； B、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，可以使分离出的色素带平整不重叠，B正确； C、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，测定叶绿素的含量时应使用红光波段，C错误； D、提取色素时加入碳酸钙的目的是防止色素（叶绿素）被破坏，D错误。 故选B。 12．（24-25高一上·山东青岛·期末）科学家提取菠菜光合作用的类囊体，并将其包裹在哺乳动物细胞膜中，传送到小鼠衰老的细胞里，使动物体能够借用植物光合作用的能量，减缓细胞衰老。下列说法错误的是（    ） A．类囊体能将光能转化为活跃的化学能 B．缺乏能量和还原剂可能是细胞衰老的原因 C．传送过程需要借助细胞膜的流动性来完成 D．若要类囊体持续发挥作用需要给细胞补充 【答案】D 【详解】A、类囊体堆积形成基粒，光合作用光反应的场所是基粒，类囊体能将光能转化为活跃的化学能，A正确； B、关于细胞衰老机制的研究取得了重大进展，科学家提出了许多假说，目前为大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说；缺乏能量和还原剂可能是细胞衰老的原因，B正确； C、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性；科学家提取菠菜光合作用的类囊体，并将其包裹在哺乳动物细胞膜中，传送到小鼠衰老的细胞里，传送过程需要借助细胞膜的流动性来完成，C正确； D、若要类囊体持续发挥作用需要给细胞补充NADP+，D错误。 故选D。 二、多选题 13．（24-25高一上·山东烟台·期末）菠菜是常见的一年生草本植物，叶片浓绿，富含多种营养素，分布广泛。下列关于生物学实验的说法，正确的是（　　） A．在光学显微镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶临时装片，可见叶绿体的内部结构 B．观察菠菜细胞质壁分离时，选择新鲜菠菜叶肉细胞比表皮细胞效果更好 C．分离菠菜色素时，叶绿素b因在层析液中溶解度最小而位于滤纸条最下端 D．欲观察菠菜染色体的清晰形态，应选用处于有丝分裂前期的细胞标本 【答案】BC 【详解】A、叶绿体的内部结构属于亚显微结构，光学显微镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶临时装片，只能观察到叶绿体的形态，不能看到其内部结构，A错误； B、菠菜表皮细胞不含叶绿体，而叶肉细胞含有叶绿体，观察菠菜细胞质壁分离时，选择新鲜菠菜叶肉细胞比表皮细胞更易观察，效果更好，B正确； C、分离菠菜色素时，叶绿素b因在层析液中溶解度最小，在层析液中扩散最慢，故位于滤纸条最下端，C正确； D、有丝分裂中期的染色体形态最稳定，故欲观察菠菜染色体的清晰形态，应选用处于有丝分裂中期的细胞标本，D错误。 故选BC。 14．（24-25高一上·山东聊城·期末）下列关于科学实验或研究中采用的方法的叙述，正确的是（　　） A．常用差速离心法分离细胞器 B．研究细胞膜的流动性时，用到了荧光标记法 C．研究光合作用中氧气的来源时，利用了放射性同位素标记法 D．通过构建物理模型的方法来制作真核细胞的三维结构模型 【答案】ABD 【详解】A、分离细胞器常用的方法是差速离心法，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，将各种细胞器分开，A正确； B、证明细胞膜的流动性时，利用了荧光标记法标记膜蛋白，B正确； C、研究光合作用中氧气的来源时，用到了同位素18O，但18O是稳定性同位素，无放射性，C错误； D、制作真核细胞的三维结构模型属于构建物理模型，D正确。 故选ABD。 15．（24-25高一上·山东菏泽·期末）生物科学史蕴含科学研究的思路和方法。下表中对应关系正确的选项是（　　） 选项 科学史实验 结果或结论 A 不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验 细胞膜具有流动性 B 用差速离心法分离细胞中的各种细胞器 细胞器由小到大依次分离 C 用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验 细胞核控制伞藻的帽形 D 绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，一段时间后，用碘蒸气处理，观察叶片颜色变化 淀粉是光合作用的产物 A．A B．B C．C D．D 【答案】ACD 【详解】A、不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验，随着时间推移，两种颜色的荧光染料均匀分布，这表明细胞膜上的蛋白质分子是可以运动的，从而证明细胞膜具有流动性，A正确； B、差速离心法是根据细胞器的密度不同来分离细胞器，而不是根据细胞器的大小依次分离，B错误； C、用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验，发现伞藻的帽形与细胞核有关，从而得出细胞核控制伞藻的帽形，C正确； D、绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，一段时间后，用碘蒸气处理，遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝，说明光合作用产生了淀粉，D正确。 故选ACD。 三、解答题 16．（24-25高一上·山东威海·期末）光合作用原理的发现离不开多位科学家孜孜不倦的探索。 (1)1937年，植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液（其中有H2O，没有CO2）中加入铁盐或其他氧化剂，置于光照下可以释放出氧气。该实验说明离体叶绿体在适当条件下可以发生 。该实验 （填“能”或“不能”）说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水，原因是 。实验中铁盐相当于光反应中的 （填物质）。 (2)1941年，科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气的来源。其两组实验的处理分别是 。某研究小组给植物提供C18O2，一段时间后测量发现，该植物释放的氧气中含有18O。请推测出现该现象最可能的原因是 。 (3)1946年，科学家卡尔文供给小球藻持续的光照和14CO2.在光照处理30s后，发现小球藻细胞内含有14C的产物是C3、C5和葡萄糖；在光照处理5s后，14C出现在C5和葡萄糖中：在光照处理0.5s后，小球藻细胞中含有14C的产物只有C3.由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是 。光照充足时，提高CO2浓度会使植物光合作用速率加快，研究小组将CO2浓度提高至两倍时，其他条件不变，发现光合作用速率并未增至两倍，此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是 （答出2点）。 【答案】(1) 水的光解 不能 该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移 氧化型辅酶II（NADP+） (2) 一组给植物提供H2O和C18O2，另一组给同种植物提供H218O和CO2 C18O2中的18O有部分转移到光合作用产物H2O中，H218O又作为原料参与了光合作用，将18O转移到光反应产物氧气中 (3) CO2→C3→C5、葡萄糖 ATP和NADPH的供应限制、固定CO2的酶、还原C3的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等 【详解】（1）在离体叶绿体的悬浮液（有H2O，没有CO2）中加入铁盐或其他氧化剂，置于光照下可以释放出氧气，这表明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解。因为水的光解会产生氧气等产物，该实验有氧气释放，所以可得出此结论。 该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到元素的转移。虽然有氧气产生，但不确定氧气中的氧元素具体来源，有可能叶绿体中其他物质参与反应对氧元素来源判断造成干扰，且没有直接证据证明氧元素全部来自水。在光合作用中，水光解产生的氢会被氧化型辅酶Ⅱ（NADP⁺）接受形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH ），所以这里填氧化型辅酶Ⅱ（NADP⁺） 。 （2）用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源，一组给植物提供H2O和C18O2，另一组给同种植物提供H218O和CO2。通过这样的设置，对比两组实验中18O去向，就可以探究氧气中氧元素的来源。 该植物释放的氧气中有18O，最可能的原因是C18O2中的8O有部分转移到光合作用产物H2O中，H218O又作为原料参与了光合作用，将18O转移到光反应产物氧气中。即二氧化碳参与暗反应等过程，其中的氧元素转移到了水，水再参与光反应产生含18O的氧气。 （3）根据不同光照处理时间下含¹⁴C的产物情况，在光照处理30s后，含14C的产物有C3、C5和葡萄糖；光照处理5s后，14C出现在C3和葡萄糖中；光照处理0.5s后，含14C的产物只有C3，由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是CO2→C3→C5、葡萄糖 。即二氧化碳先固定形成三碳化合物，三碳化合物再经过一系列反应形成五碳化合物和葡萄糖等。 光照充足时，提高CO2浓度，光合速率未增至两倍，此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是ATP和NADPH的供应限制（光反应产生的ATP和NADPH有限，不能满足因二氧化碳浓度升高而增加的暗反应需求）、固定CO2的酶、还原C3的酶活性不够高（酶活性限制了反应速率）、C5的再生速率不足（影响二氧化碳的固定）、有机物在叶绿体中积累较多等（产物积累可能会反馈抑制光合作用） 。 17．（24-25高一上·山东潍坊·期末）长时间的高光照强度下，水稻会发生严重的光氧化（光诱导产生的大量活性氧等物质积累），严重影响叶绿体代谢活动，影响有机物合成，造成大幅度减产。在农业生产中发现，与野生型水稻（812S）相比，水稻光氧化突变体（812HS，H基因突变）在高光照强度下更易发生光氧化现象。为探究水稻光氧化的调控机制，科研人员测定了这两种水稻在低光强（10000 Lux）和高光强（40000 Lux 的）下的叶绿素含量、气孔导度、净光合作用速率等数据，结果如表所示（已知呼吸代谢不受影响）。 10000 Lux 40000 Lux 测量指标 叶绿素（mg.g-1） 气孔导度（μmol.m-2.s-1） 净光合速率（μmol.m-2.s-1） 叶绿素 （mg.g-1） 气孔导度 （μmol.m-2.s-1） 净光合速率（μmol.m-2.s-1） 812S 4.0 16.5 162 4.1 15.8 192 812HS 3.7 15.9 164 1.3 8.7 63 注：“Lux”表示光照强度，“气孔导度”指气孔的开放程度。 (1)该实验中的自变量除H基因外，还有 。将812HS植株从10000Lux移至40000Lux光照条件下，短时间内叶绿素含量变化不大，气孔导度变化明显，检测发现植株O2释放速率明显下降，据表推测原因为 。 (2)在高光强下野生型水稻（812S）仍然能较好的保持叶片绿色，而突变体 （812HS）叶片发生明显的失绿变黄现象。为解释此现象发生的原因，可以用 提取出叶片中的色素，并用 法分离出这两种品系叶片中所含色素的种类进行比较。从能量转化角度分析，光能被水稻叶绿体中光合色素吸收后转化为 。 (3)据表分析，高光强下突变体水稻净光合作用速率低于野生型水稻的原因是 。 【答案】(1) 光照强度 气孔导度明显下降，CO2吸收减少，暗反应速率下降，为光反应提供的NADP+、ADP、Pi会减少，导致光反应速率下降 (2) 无水乙醇等有机溶剂 纸层析 ATP和NADPH中的化学能 (3)高光强下 812HS的叶绿素含量降低使吸收的光能减少，光反应下降；气孔导度下降，吸收CO2减少，暗反应速率下降，使得净光合速率降低 【难度】0.85 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、绿叶中色素的提取和分离实验、验证性实验与探究性实验 【分析】光合作用过程：（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；（2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）据表可知，该实验中的自变量除H基因外，还有光照强度；将812HS植株从10000Lux移至40000Lux光照条件下，短时间内叶绿素含量变化不大，气孔导度变化明显，检测发现植株O2释放速率明显下降，说明光反应减慢，据表推测原因可能是气孔导度明显下降，CO2吸收减少，暗反应速率下降，为光反应提供的NADP+、ADP、Pi会减少，导致光反应速率下降，使得O2释放速率下降。 （2）光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，故可用其来提取出叶片中的色素；分离光合色素的方法为纸层析法；从能量转化角度分析，光能被水稻叶绿体中光合色素吸收后转化为ATP和NADPH中的活跃化学能。 （3）据表中数据可知，高光强下突变体水稻净光合作用速率低于野生型水稻的原因可能是一方面高光强下 812HS的叶绿素含量降低使吸收的光能减少，光反应下降，另一方面气孔导度下降，导致吸收CO2减少，暗反应速率下降，使得净光合速率降低。 18．（24-25高一上·山东淄博·期末）镁是植物生长的必需元素，对植物生长发育至关重要，叶绿体中的Mg2+浓度通常比细胞质基质中高几十倍。植物缺镁会导致生长缓慢，叶片呈黄色。下图表示植物叶肉细胞的Mg2+转运机制。 (1)外界Mg2+浓度过高时，Mg2+经通道蛋白NSCCs转入叶肉细胞，此时Mg2+进入细胞的方式是 ，影响其转运速率的因素是 。 (2)游离于细胞质基质中的Mg2+，进入叶绿体的方式是 。液泡通过MHX蛋白摄取Mg2+的动力来自 。 (3)在叶片中，Mg2+参与构成光合色素，体现了无机盐的功能是 ，含有Mg2+的色素主要吸收的光是 。提取叶片中的光合色素常用的溶剂是 。 (4)土壤中营养元素间存在相互作用，其它阳离子会影响植物对Mg2+的吸收。在含Mg2+的培养液中添加Ca2+和K+进行实验，一段时间后检测大麦根系和地上部的Mg2+含量，结果如图。农业生产中，常施用钾肥。根据所学知识结合本实验，推测过量施用钾肥造成作物减产的原因可能是 （写出2点即可）。 【答案】(1) 协助扩散/易化扩散 细胞膜内外Mg2+浓度梯度的大小和NSCCs的数量和活性 (2) 主动运输 H+浓度差产生的电化学势能 (3) 作为细胞中化合物的重要组成成分 红光和蓝紫光 无水乙醇 (4)大量施用钾肥，造成植物细胞外渗透压过高，植物失水影响生命活动；抑制植物对Mg2+的吸收，叶绿素含量降低，光合作用强度降低，造成减产 【详解】（1）Mg2+经通道蛋白NSCCs顺浓度梯度（外界浓度过高）进入细胞，属于协助扩散（易化扩散）。协助扩散受浓度差、转运蛋白数量和活性影响，因此影响其转运速率的因素是细胞膜内外Mg2+浓度梯度的大小和NSCCs的数量和活性。 （2）叶绿体中的Mg2+浓度通常比细胞质基质中高几十倍，则游离于细胞质基质中的Mg2+进入叶绿体为逆浓度梯度运输，故方式为主动运输。液泡膜上MHX蛋白转运Mg2+与H+顺浓度梯度运输相关，利用H+浓度差产生的电化学势能来运输Mg2+。 （3）Mg2+是叶绿素（光合色素）组成成分，体现了无机盐作为细胞中化合物的重要组成成分的功能。叶绿素含有Mg2+，主要吸收红光和蓝紫光。光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇，用于提取 。 （4）大量施用钾肥，造成植物细胞外渗透压过高，细胞外溶液浓度大于细胞液导致植物失水，进而影响生命活动（如吸收水分、矿质元素等）；根据实验结果可知，K+会抑制植物根系对Mg2+吸收，而Mg2+是叶绿素的组成成分之一，则叶绿素含量降低，叶绿素参与光反应阶段，进而导致光合作用强度降低，造成减产。 19．（24-25高一上·山东烟台·期末）大气低层臭氧（O3）会影响水稻的生长，科研人员为了研究物质X对O3胁迫下水稻生长的影响，进行了相关实验，其处理及结果如表所示。 处理 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 净光合速率（μmol·m-2·g-1） ①空白对照组 2.24 0.75 16.03 ②O3处理组 1.53 0.43 4.37 ③ ？ 1.78 0.56 9.00 (1)水稻叶片产生氧气的具体场所是 ，叶绿素等光合色素的功能是 。通过测定光合色素提取液在 （填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”）下的吸光率，可估算水稻叶片中叶绿素的含量。 (2)根据实验目的分析，表中③组的处理为 ，据表分析，O3对植物的影响为 。 (3)科研人员进一步对以上三组中Rubisco（催化C5与CO2反应的酶）活性进行测定，结果如下图所示。综合表和图研究，物质X可以 （填“缓解”或“加重”）O3对光合作用的影响，其机制是 。 【答案】(1) （叶绿体的）类囊体薄膜 吸收、传递和转化光能 红光 (2) O3+物质X O3使植物的叶绿素含量降低，净光合速率降低 (3) 缓解 物质X通过提高O3胁迫下叶绿素的含量提高光反应速率，通过提高O3胁迫下的Rubisco活性提高暗反应速率，缓解O3胁迫下光合速率的降低 【详解】（1）水稻叶片在光合作用光反应阶段产生氧气，具体场所为（叶绿体的）类囊体薄膜。叶绿体中含有光合色素，光合色素能吸收、传递和转化光能。叶绿素吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素吸收蓝紫光，故通过测定光合色素提取液在红光下的吸光率，可估算水稻叶片中叶绿素的含量。 （2）该实验研究物质X对O3胁迫下水稻生长的影响，表中③组的处理为O3+物质X。分析图表可知，与①组相比，②组叶绿素含量有所降低，O3使植物的叶绿素含量降低，净光合速率降低。 （3）分析图表可知，与②组相比，③组叶绿素含量有所提高，说明物质X可以缓解O3对光合作用的影响，机制可能为物质X通过提高O3胁迫下叶绿素的含量提高光反应速率，通过提高O3胁迫下的Rubisco活性提高暗反应速率，缓解O3胁迫下光合速率的降低。 20．（24-25高一上·山东临沂·期末）科研人员以某高等绿色植物为实验材料，探究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如下表，其中气孔导度表示气孔的开放程度。 组别 叶绿素含量 （mg·g-1） 气孔导度 （mmol·m-2.s-1） 胞间CO2浓度 μmol·mol-1） 净光合速率 （μmol·m-2.s-l） 对照组 1.81 164.67 276.67 5.30 蓝光组 1.93 262.00 204.13 7.26 红光组 1.65 142.33 231.24 4.83 (1)植物吸收光能的4种色素分布在 ，其中叶绿素主要吸收的光有 。 (2)实验中对照组的处理是 ，由表中数据可知， 组对植物生长促进作用更佳，判断依据是 。 (3)据表分析，蓝光照射下植物气孔导度增加，但胞间CO2浓度降低，原因可能是 。 (4)若要进一步探究蓝光强度对该植物净光合速率的影响，请写出实验思路并预期实验结果。 实验思路： 。 预期结果： 。 【答案】(1) 类囊体薄膜上 蓝紫光和红光 (2) 用同等强度的自然光（白光）照射 蓝光 蓝光条件下净光合速率最大，积累的有机物最多 (3)蓝光条件下植物固定CO2的能力强 (4) 实验思路：设置一系列不同光照强度梯度的蓝光处理组，光照一段时间后，测定各组植物的净光合速率 预期结果：在一定范围内，随蓝光强度增大，植物净光合速率增大，蓝光强度增大到一定程度后，植物净光合速率不再增大 【详解】（1）植物吸收光能的色素是4种光合色素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上，其中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。 （2）本实验的自变量是不同光质，因此对照组应用同等强度的自然光（白光）照射处理。根据表格数据可知：蓝光条件下净光合速率最大，积累的有机物最多，因此蓝光组对植物生长促进作用更佳。 （3）蓝光照射下植物气孔导度增加那么进入细胞间的二氧化碳就会增多，但是胞间二氧化碳浓度降低，说明二氧化碳进入了细胞内参与光合作用，因此可以推测蓝光条件下植物固定CO2的能力强。 （4）探究蓝光强度对该植物净光合速率的影响，自变量是蓝光的强度，因变量是净光合速率，因此可以设置一系列不同光照强度梯度的蓝光处理组，光照一段时间后，测定各组植物的净光合速率。预期结果：在一定范围内，随蓝光强度增大，植物净光合速率增大，蓝光强度增大到一定程度后，植物净光合速率不再增大，还会受到其他因素的影响。 21．（24-25高一上·山东聊城·期末）PSⅡ和PSⅠ是色素和蛋白质的复合体，具有吸收、传递、转化光能的功能，如图甲所示。PSⅡ光复合体通过与光捕获蛋白(LHCⅡ)结合或分离来增强或减弱对光能的捕获，如图乙所示。回答下列问题： (1)由图甲可知，PSⅡ和PSⅠ是位于 上的光复合体。其中，PSⅡ利用光能引发水的光解，其产物有H+和 ；PSⅠ将电子最终传递给 ，完成部分能量的转化。ATP合成酶既可以催化ATP的合成，还具有 的功能。 (2)LHCⅡ与PSⅡ光复合体的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。据图乙分析，与强光下相比，在弱光下LHC蛋白激酶的活性 ，此条件下，LHC蛋白激酶活性的转变对植物光合作用的影响是 。 (3)在弱光条件下PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，但植物体对CO2的吸收速率仍然远低于强光条件下，分析其原因可能是 。 (4)研究发现光合作用产物需要不断运输到果实或根部等器官储存，若叶片中糖类输出障碍则会导致气孔开放程度降低，进而致使光合速率下降。请以发育出块状茎的红薯为实验材料，设计简单实验方案验证光合产物的运输对光合速率的影响： 。(对光合速率测定方法不作具体要求) 【答案】(1) 类囊体膜 O2、电子 NADP+/氧化型辅酶Ⅱ 转运H+ (2) 减弱 弱光下，叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性减弱，有利于LHCⅡ与PSⅡ光复合体结合，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，有利于植物弱光下光合作用的进行 (3)弱光条件下，PSⅡ光复合体捕获的光能有限，光反应较弱，导致C3还原受限，C5生成速率下降，CO2吸收与固定速率下降 (4)取大小相同、长势良好的红薯若干均分为甲、乙两组，甲组摘掉部分地下块状茎，乙组不作处理，放在适宜条件下培养，一段时间后观察叶片气孔开放度并比较两组红薯光合速率的大小 【详解】（1）PSⅡ和PSⅠ具有吸收、传递、转化光能的功能，说明其位于叶绿体的类囊体薄膜上。PSⅡ利用光能引发水的光解，其产物有H+和O2、电子；PSⅠ将电子最终传递给NADP+，完成部分能量的转化。ATP合成酶既可以催化ATP的合成，还具有转运H+的功能。 （2）据题意可知，PSⅡ光复合体上的光捕获蛋白（LHCI），通过与PSⅡ光复合体结合或分离来增强或减弱对光能的捕获，弱光下，叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性减弱，有利于LHCⅡ与PSⅡ光复合体结合，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，利于植物弱光下光合作用的进行。 （3）弱光下，虽然PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，但弱光条件下，PSⅡ光复合体捕获的光能有限，光反应较弱，光反应产物少，导致C3还原受限，固定CO2的原料C5不足，使暗反应消耗的CO2减少。 （4）该实验的自变量是糖类输出情况，因变量是叶片气孔导度和光合速率。实验设计：取大小相同、长势良好的红薯若干均分为甲、乙两组，甲组摘掉部分地下块状茎，乙组不作处理，放在适宜条件下培养，一段时间后观察叶片气孔开放度并比较两组红薯光合速率的大小。 22．（24-25高一上·山东滨州·期末）为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料，设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的相对含量。处理方法和实验结果如下： A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。 B组：_______，每次光照和黑暗的时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。 C组：光照和黑暗交替处理，先光照后黑暗，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。 D组（对照组）：______，光合作用产物的相对含量为100%。 回答下列问题： (1)该实验的自变量是 。将上述实验步骤补充完整：B组： ，D组： 。 (2)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量 （填“高于”“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是 。 (3)C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不直接依赖 ，这些反应发生的部位是 。 (4)A、B、C三组处理相比，光合产物的相对含量逐渐提高，说明 。 【答案】(1) 光照和黑暗的交替频率 先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理 光照时间为135s (2) 高于 由于C组只用了D组光照时间的一半，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，所以单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量 (3) 光照 叶绿体基质 (4)随着光照和黑暗交替频率的增加使光下产生的ATP和还原性辅酶Ⅱ能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量 【详解】（1）分析题目可知，是在探究不同光照处理对植物光合作用的影响，A、B、C组光照和黑暗交替频率不同，所以实验的自变量是“光照和黑暗的交替频率”。从题目条件可知，A组是先光照后黑暗，时间各为67.5s，所以B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理；D组作为对照组应该光照时间为135s，光合作用产物的相对含量为100%。 （2）C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，所以单位光照时间内，C组植物合成有机物的量高于D组植物合成有机物的量。 （3）C组和D组实验结果表明光合作用有些反应不依赖光照，这些反应是暗反应，暗反应的场所是叶绿体基质。 （4）A、B、C三组处理相比，光合产物相对含量逐渐提高，是因为随着光照和黑暗交替频率的增加，光下产生的ATP和还原性辅酶Ⅱ能及时被利用与再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。 地 城 考点02 光合作用与细胞呼吸的综合 一、单选题 1．（24-25高一上·山东枣庄·期末）某小组同学在“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中，通过移动小烧杯与光源的距离来调节光照强度，观察并记录10分钟内圆形小叶片浮起的数量（每组烧杯中有10个小叶片），实验结果如表所示。下列有关叙述正确的是（　　） 距离/cm 100 90 80 70 60 50 40 浮起数量/个 0 0 2 5 8 10 10 A．距离90 cm和距离100 cm相比，光照强度没有变化 B．距离小于80 cm时，部分植物叶片的产氧量多于耗氧量 C．距离大于90 cm时，植物叶片没有进行光合作用 D．在这个实验中温度是无关变量，不会对实验结果造成影响 【答案】B 【详解】A、光照强度与光源距离的成反比，距离从100cm变为90cm时，光照强度增强，但此时可能仍低于光补偿点，导致叶片未上浮，但光照强度实际发生变化，A错误；   B、距离小于80cm时，部分叶片浮起，说明其光合作用产氧量多于呼吸作用耗氧量，净光合速率＞0，B正确； C、距离＞90cm时叶片未浮起，说明光合作用产氧量等于或小于呼吸作用耗氧量，此时光合速率等于或小于呼吸速率，而非未进行光合作用，C错误； D、在这个实验中温度是无关变量，会对实验结果造成影响，因而保持相同且适宜，D错误。   故选B。 2．（24-25高一上·山东烟台·期末）如图为某绿色植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图（其余条件均相同）。下列说法错误的是（　　） A．图中虚线是该绿色植物在黑暗条件下测出的呼吸作用曲线 B．AB段叶肉细胞中产生的CO2移动方向是线粒体移向叶绿体 C．限制AB段CO2吸收速率的主要因素是温度 D．图中B点光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物 【答案】D 【详解】A、题图中虚线测量的是呼吸速率，应在黑暗条件下进行，否则会有光合作用的影响，A正确； B、据图可知AB段，光合作用大于呼吸作用，植物呼吸作用产生的CO2被光合作用被利用，因此AB段时叶肉细胞中产生的CO2移动方向是从线粒体移向叶绿体，B正确； C、A点为光补偿点，此时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，AB段随温度升高，净光合作用升高，该阶段限制光合作用的因素是温度，C正确； D、B点净光合量等于呼吸作用量，光合作用的总量等于呼吸作用的两倍，D错误。 故选D。 3．（24-25高一上·山东临沂·期末）下图表示适宜温度下，甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线。下列相关叙述错误的是（　　） A．可推测植物乙比甲更适合在林下种植 B．适当提高土壤中Mg2+浓度，P点将左移 C．若白天和黑夜各为12h，则平均光照强度在Xklx以上时乙才能正常生长 D．光照强度为Yklx时，单位时间内甲、乙光合作用合成有机物的量相等 【答案】D 【详解】A、植物乙的光补偿点和光饱和点（N点）都比甲低，这意味着乙在较弱光照下就能进行光合作用且达到饱和，而林下光照强度较弱。所以植物乙比甲更适合在林下种植，B正确； B、Mg2+是合成叶绿素的重要元素，适当提高土壤中Mg2+浓度，会使植物叶绿素含量增加，光合速率增强。光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，光合速率增强则在较低光照强度下就能使光合速率等于呼吸速率，所以 P 点（光补偿点）将左移，B正确； C、乙植物在光照强度为 Xklx 时，净光合速率为1mg⋅m−2⋅h−1，呼吸速率为1mg⋅m−2⋅h−1。若白天和黑夜各为12h，要正常生长，白天积累的有机物需大于夜间呼吸消耗的有机物。当平均光照强度在Xklx以上时，白天净光合速率大于1mg⋅m−2⋅h−1，12小时积累的有机物量大于夜间 12 小时呼吸消耗的有机物量，所以乙才能正常生长，C正确； D、光合作用合成有机物的量（总光合速率）= 净光合速率 + 呼吸速率。光照强度为Yklx 时，甲、乙的净光合速率相等，但甲的呼吸速率（曲线与纵轴交点的绝对值）大于乙的呼吸速率。所以甲的总光合速率大于乙的总光合速率，即单位时间内甲光合作用合成有机物的量大于乙，D错误。 故选D。 4．（24-25高一上·山东临沂·期末）光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相对的独立性。如图是某植物细胞光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中a~e表示物质，①~⑤表示生理过程。下列叙述错误的是（　　） A．图中a和e、b和d分别表示同一种物质 B．过程①、⑤分别发生在叶绿体内膜和线粒体内膜 C．NADPH既可作为供能物质又可作为还原剂参与过程② D．图中过程①~⑤均伴随着ATP的合成或水解 【答案】B 【详解】A、过程①为光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体类囊体薄膜上，水光解产生氧气和NADPH，同时合成ATP，所以a为氧气。 过程②为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，b为二氧化碳。 过程③为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，葡萄糖分解产生丙酮酸和少量[H]，并合成少量ATP。 过程④为有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质中，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和大量[H]，并合成少量ATP，所以d为二氧化碳。 过程⑤为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上， [H]与氧气结合生成水，并合成大量ATP，所以e为氧气，A正确； B、过程①为光反应阶段，发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体内膜；过程⑤为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜，B错误； C、在过程②暗反应中，NADPH既可为反应提供能量，又可作为还原剂参与C3的还原，C正确； D、过程①光反应有ATP合成；过程②暗反应有ATP水解；过程③细胞呼吸第一阶段有ATP合成；过程④有氧呼吸第二阶段有ATP合成；过程⑤有氧呼吸第三阶段有ATP合成，所以图中过程① - ⑤均伴随着ATP的合成或水解，D正确。 故选B。 5．（24-25高一上·山东临沂·期末）科学实验的成功离不开适宜的研究方法。下列有关叙述正确的是（　　） A．在人鼠细胞融合实验中，用同位素标记法证明了细胞膜具有一定的流动性 B．鲁宾和卡门用同位素标记法追踪18O的放射性，证明了光合作用释放的O2来自于水 C．运用差速离心法分离各种细胞器，离心率较低时颗粒较小的沉降 D．探究酵母菌细胞呼吸方式的实验运用了相互对照，不需要空白对照 【答案】D 【详解】A、在人鼠细胞融合实验中，是用荧光标记法证明了细胞膜具有一定的流动性，而非同位素标记法。该实验将人和鼠的细胞膜上的蛋白质分别用不同颜色的荧光标记，然后让两种细胞融合，观察不同颜色荧光的分布变化情况，以此来证明细胞膜具有流动性，A错误； B、18O没有放射性，B错误； C、运用差速离心法分离各种细胞器时，离心速率较低时，质量较大的颗粒先沉降，而不是颗粒较小的沉降。随着离心速率的增加，质量较小的颗粒才会逐渐沉降，C错误； D、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，设置了有氧和无氧两种条件，这两种条件相互对比，通过观察不同条件下酵母菌的呼吸产物等指标来探究其呼吸方式，不需要设置空白对照。因为有氧和无氧这两个实验组之间就可以相互说明问题，形成对照关系，D正确。 故选D。 6．（24-25高一上·山东德州·期末）植物叶肉细胞内碳元素的部分转移路径如图所示，其中①④表示生理过程。下列说法错误的是（    ） A．①②属于光合作用 B．②③发生的场所不同 C．若①②的速率大于③④的速率，则该细胞可能会积累有机物 D．若给该细胞提供18O2，能检测到18O的只有CO2和C6H12O6 【答案】D 【详解】A、①为暗反应中二氧化碳固定过程，②为C3还原形成糖的过程，②③均属于光合作用，A正确； B、②为暗反应过程，场所是叶绿体基质，③为有氧呼吸第一阶段，场所是细胞质基质，②③发生的场所不同，B正确； C、①②为光合作用，③④为呼吸作用，若①②的速率大于③④的速率，即光合作用速率大于细胞呼吸速率，则该细胞可能会积累有机物，C正确； D、若给该细胞提供18O2，氧气首先用于有氧呼吸产生H2O，水用于有氧呼吸的第二阶段，产生二氧化碳，二氧化碳参与暗反应形成糖，因此能检测到18O的有H2O、CO2、C6H12O6,D错误。 故选D。 7．（24-25高一上·山东德州·期末）为研究干旱对小麦产量的影响，科研人员以小麦品种JM47和YZ4110为实验材料进行相关实验，结果如图所示。ATP合成酶（ATPase）可催化光反应中ATP的合成，其活性大小可反映小麦产量的高低。下列说法正确的是（    ） A．该实验的自变量是小麦品种和水分含量 B．随着干旱程度的增加，ATPase活性不断上升 C．与灌浆后期相比，灌浆前期叶绿体基质中水分解的速率更快 D．在干旱条件下，JM47的产量可能高于YZ4110的产量 【答案】D 【详解】A、该实验的自变量是小麦品种、小麦发育时期和水分含量，A错误； B、随着干旱程度的增加，ATPase活性不断降低，B错误； C、与灌浆后期相比，灌浆前期ATPase活性高，则叶绿体的类囊体薄膜上水分解的速率更快，C错误； D、在干旱条件下，JM47中ATPase活性高于YZ4110，则JM47产量可能高于YZ4110的产量，D正确。 故选D。 8．（24-25高一上·山东济南·期末）用密闭的培养瓶培养等量的绿藻（单细胞藻类），将其置于4种不同温度下（）培养，分别测定光照和黑暗条件下培养瓶中氧气的含量变化，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．绿藻细胞中产生和消耗的场所分别是类囊体膜和线粒体基质 B．图中光下增加值代表真光合速率，黑暗中消耗值表示呼吸速率 C．温度升高过程中，绿藻的真光合速率与呼吸速率的差值逐渐增大 D．温度为时，每天光照时间至少长于12小时绿藻才能正常生长 【答案】D 【详解】A、绿藻是真核生物，光合作用中O2产生的场所为叶绿体中的类囊体薄膜，有氧呼吸的主要场所是线粒体，氧气消耗的场所为线粒体内膜，A错误； B、图中光下O2增加值代表净光合速率，黑暗中O2消耗值表示呼吸速率，B错误； C、温度升高过程中，在t1到t3阶段，真光合速率与呼吸速率的差值逐渐增大，但t3到t4阶段，差值不变，C错误； D、温度为t4时，净光合速率等于呼吸速率，设光照时间为x小时，黑暗时间为24-x小时，要使绿藻正常生长，则净光合速率×光照时间>呼吸速率×黑暗时间，即12x > 12×（24-x），解得x>12，所以每天光照时间至少长于12小时绿藻才能正常生长，D正确。 故选D。 9．（24-25高一上·山东济南·期末）下图表示两种植物在最适温度不同光照强度下吸收与释放量的变化。根据实验结果判断错误的是（    ） A．甲植物比乙植物更适合在强光下生长 B．该条件下乙植物的细胞呼吸强度小于甲植物 C．光强为B时，乙植物的生长速率大于甲植物 D．光强为C时，适度提高温度可提升甲植物吸收速率 【答案】D 【详解】A、甲植物比乙植物更适合在强光下生长，这是因为甲植物光补偿点和饱和点均大于乙植物，A正确； B、根据图示可以看出，该条件下乙植物的细胞呼吸强度（曲线与Y轴的交点）小于甲植物，B正确； C、光强为B时，甲植物净光合速率为0，乙植物净光合速率大于0，因此此时乙植物的生长速率大于甲植物，C正确； D、图示为最适温度条件下的数据，高于或低于该温度，光合作用强度均会下降，因此，光强为C时，适度提高温度可降低甲植物 CO2 吸收速率，D错误。 故选D。 10．（24-25高一上·山东济南·期末）分子马达ATP合酶是一种复合体蛋白，由和两部分组成。可跨膜并形成通道，同时位于基质侧的可催化ATP的合成，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．ATP合酶广泛存在于线粒体和叶绿体内膜上 B．pH仅通过影响ATP合酶的活性影响ATP的合成 C．通过ATP合酶催化可使势能转化为ATP中的化学能 D．通道跨膜运输过程属于主动运输 【答案】C 【详解】A、ATP合酶可以催化ATP合成，生物体中合成ATP主要通过光合作用和呼吸作用，光合作用在光反应中产生ATP，即在叶绿体的类囊体薄膜上；有氧呼吸三个阶段都产生ATP，主要在第三阶段产生，即在线粒体内膜上，A错误； B、pH不仅影响ATP合酶的活性，还通过影响H+跨膜回流的速度影响ATP的合成，B错误； C、通据图可知，H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP，C正确； D、通道跨膜运输过程是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，D错误。 故选C。 11．（24-25高一上·山东济南·期末）下图为与ATP有关的部分反应，数字代表各种反应过程，下列相关描述正确的是（    ） A．过程①～⑥既可以发生在真核细胞中也可以发生在原核细胞中 B．过程①⑤为ATP的合成，两过程不可能发生在同一生物细胞中 C．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重一定增加 D．ATP中的磷酸基团均可脱离并挟能量与其他分子结合使其磷酸化 【答案】A 【详解】A、过程①②③表示光合作用，④⑤表示呼吸作用，过程⑥表示ATP的利用，这些过程既可以发生在真核细胞中也可以发生在原核细胞中，A正确； B、过程①⑤为ATP的合成，前者消耗的是光能，后者消耗的是有机物中的化学能，两过程可能发生在同一生物细胞中，如植物的叶肉细胞中，B错误； C、叶肉细胞内③的速率大于④的速率（即叶肉细胞的光合作用强度大于叶肉细胞的细胞呼吸强度）时，则植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用的细胞还要通过细胞呼吸消耗有机物，C错误； D、ATP中远离腺苷的两个磷酸基团均可脱离并挟能量与其他分子结合使其磷酸化，D错误。 故选A。 二、多选题 12．（24-25高一上·山东淄博·期末）为探究环境因素对水稻植株光合作用的影响，某科研小组进行了相关实验，结果如图（lx为光照强度单位）。下列说法错误的是（　　） A．b点时，水稻开始进行光合作用 B．c点时，水稻叶肉细胞的光合速率与呼吸速率相等 C．与f点相比，d点时C3的生成速率较高 D．ef段CO2的吸收量不再增加，原因是受光反应产物的限制 【答案】AB 【详解】A、据图可知a点以后就开始进行光合作用了，A错误； B、图2中c点时，水稻幼苗光合作用=呼吸作用，但由于植株中还存在不能进行光合作用的细胞，例如根尖细胞，因此叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率，B错误； C、图中d点净光合速率大于f点，而两者的呼吸速率相同，因而d点的光合速率大于f点，所以d点的暗反应速率大于f点，故与f点相比，d点时C3的生成速率较高，C正确。 D、图中曲线表明，ef段不再随CO2浓度的增大而升高，但光照强度增大可使曲线上升，因此此时段限制光合作用的主要外界因素是光照强度较弱，导致光反应产物少而产生了对暗反应的限制，D正确。 故选AB。 13．（24-25高一上·山东枣庄·期末）下面是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，相关叙述正确的是（　　） A．光照强度逐渐增强，叶肉细胞对应的依次是①④②③ B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，但是植株表现为向外界释放CO2 C．细胞③处在较强光照条件下，叶肉细胞光合作用固定的CO2量为N1 D．分析细胞④可得出，此时叶肉细胞光合作用速率小于呼吸作用速率 【答案】ABD 【详解】A、光照强度逐渐增强，叶肉细胞作用逐渐增强，会经过只有呼吸作用、呼吸大于光合、呼吸等于光合、进而表现为光合大于呼吸的过程；则相应的光合对应的依次是①④②③，A正确； B、细胞②没有与外界进行气体交换，此时光合速率与呼吸速率相等，但由于植株中还有不能进行光合作用的细胞，因而此时植株表现为向外界释放CO2，B正确； C、细胞③处在较强光照条件下，光合大于呼吸速率，则此时叶肉细胞光合作用所固定的CO2量为N1+ N2，C错误； D、细胞④从外界吸收O2，释放到外界CO2，此时的光照强度较弱且光合速率小于呼吸速率，D正确。 故选ABD。 14．（24-25高一上·山东聊城·期末）利用装置甲，在相同条件(最适温度、适宜pH)下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的“圆叶”，抽出空气进行光合速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是（　　） A．从图乙可看出，与植物E相比较，植物F适于在较弱光照下生长 B．光照强度为1klx，装置甲中放置植物E叶片进行测定时，液滴向右移动 C．光照强度为3klx时，E、F两种植物的叶片合成有机物的速率之比为3∶2 D．光照强度为6klx时，适当升高温度，单位时间内植物F叶片浮起的数量增多 【答案】AC 【详解】A、由图可知，E植物在较强光照强度下净光合速率大于F植物，说明F植物更适合在弱光照下生长，A正确； B、由图乙可知，光照强度为1klx，植物E的净光合速率（-10ml/10cm2·h）小于0，即需要从外界吸收氧气，气压减小，故装置甲中放置植物E叶片进行测定时，液滴向左移动，B错误； C、光照强度为3klx时，E、F两种植物的叶片净光合速率相等，均为10ml/10cm2·h，而E植物的呼吸速率为-20ml/10cm2h，F植物的呼吸速率为-10ml/10cm2·h，所以E、F两种植物合成有机物的速率之比为（10+20）∶（10+10）=3：2，C正确； D、实验温度为最适温度，光照强度为6klx时，适当升高温度，与光合作用相关的酶活性下降，单位时间内植物叶片浮起的数量减少，D错误。 故选AC。 15．（24-25高一上·山东滨州·期末）水中CO2浓度降低能诱导沉水植物轮叶黑藻的光合途径由C3（固定CO2的初产物为C3）转变为C4（固定CO2的初产物为C4），且两条途径在同一叶肉细胞中进行。在低CO2浓度下，该细胞光合作用过程如下图，其中①~⑤为相关过程，PEPC、Rubisco为催化CO2固定的两种酶。下列说法正确的是（　　） A．该细胞的细胞质基质中的H+浓度大于水中的H+浓度 B．该细胞中的Rubisco与CO2的亲和力高于PEPC C．该细胞中的NADPH可为过程②和⑤提供能量和还原剂 D．该细胞中丙酮酸产生的场所可能有细胞质基质和叶绿体基质 【答案】CD 【详解】A、由图可知，细胞质基质中的H+运输到细胞外时需要消耗ATP，说明H+ 运输的方式是主动运输，主动运输一般是逆浓度梯度运输，由此推断细胞质基质中的H+ 浓度比细胞外的低，A错误； B、根据题干信息“水中CO2浓度降低，能诱导其光合途径由C3型向C4型转变”，说明C4循环中PEPC与CO2的亲和力高于C3循环中的Rubisco，B错误； C、过程②为草酰乙酸分解产生苹果酸，由图可以看出，NADPH可为该过程提供能量和还原剂；过程⑤为C3 的还原，NADPH是光反应的产物，在暗反应中为C3 ​的还原（过程⑤）提供能量和还原剂，C正确； D、在叶肉细胞中，丙酮酸是细胞呼吸第一阶段的产物，在细胞质基质中葡萄糖分解产生丙酮酸；同时，在叶绿体基质中，C4 分解也会产生丙酮酸，所以该细胞中丙酮酸产生的场所可能有细胞质基质和叶绿体基质，D正确。 故选CD。 16．（24-25高一上·山东烟台·期末）某科研小组在适宜的温度条件下，将某绿色植物置于密闭、透明的容器中，在T1时刻前后，分别给予X1、X2不同强度光照，容器内CO2浓度的变化情况如图所示。已知光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度。下列说法正确的是（　　） A．X1小于光补偿点，X2大于光补偿点 B．T1时刻后，短时间内叶绿体中C3的量减少 C．与A点相比，D点时植物体干重减少 D．C～D段不再下降是受到光照强度的限制 【答案】AB 【详解】A、已知光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度，T1之前是利用了X1光照强度照射，容器内CO2浓度增加了，说明植物的光合速率小于呼吸速率，即X1小于光补偿点，同理，T1之后是利用了X2光照强度照射，容器内CO2浓度减少了，说明植物的光合速率大于呼吸速率，X2大于光补偿点，A正确； B、T1时刻后由X1→X2，光照强度增加，光反应产生的ATP和NADPH增加，还原的C3化合物增加，短时间内C3的合成速率不变，故短时间内C3减少，C5增加，B正确； C、D点相对于A点，容器内CO2的浓度降低，说明光合速率大于呼吸速率，植物体有机物增加，C错误； D、C~D段，容器内CO2浓度较低，影响光合作用，C～D段不再下降是受到CO2浓度的限制，D错误。 故选AB。 17．（24-25高一上·山东威海·期末）如图为某植物在不同温度下（其它条件相同且最适）CO2的吸收速率或释放速率的变化曲线。下列说法错误的是（　　） A．该植物光合作用最适温度为25℃ B．P点时突然停止光照，短时间内叶肉细胞中C3的含量降低 C．35℃时光合速率小于呼吸速率 D．30℃和35℃下单位时间内该植物光合作用制造有机物的量相等 【答案】ABC 【详解】A、图示植物在最适温度条件下，净光合作用最大，但总光合速率=净光合速率+呼吸速率，此时该野生型小麦在25℃时的总光合速率为2.25+3.75=6，小于30℃时的总光合速率6.5，A错误； B、若突然降低光照，则光反应产生的NADPH和ATP减少，降低暗反应C3的还原，故P点时若突然降低光照，短时间内C3的消耗速率降低，而二氧化碳固定速率基本不变，因而C3含量上升，B错误； C、35℃时净光合速率大于0，因此光合速率大于呼吸速率，C错误； D、总光合速率=净光合速率+呼吸速率，由图中数据可知，30℃和35℃下单位时间内该植物总光合速率均为3.5+3=6.5，因而此时制造有机物的量相等，D正确。 故选ABC。 18．（24-25高一上·山东潍坊·期末）西瓜幼苗光合作用速率、呼吸作用速率随温度变化曲线如图所示，下列说法正确的是（　　） A．温度为10℃时该幼苗的光合作用速率小于呼吸作用速率 B．A点时该幼苗叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率 C．从20℃升温至30℃过程中，光合作用速率增强 D．温度由15℃升至20℃，该幼苗的光饱和点会变低 【答案】BC 【详解】A、图中从空气中吸收的CO2量表示净光合速率，温度为10℃时，该幼苗的净光合速率大于0，因此此时幼苗的光合作用速率大于呼吸作用速率，A错误； B、A点时该幼苗的净光合速率等于0，说明此时该幼苗的总光合速率等于呼吸速率，但植物有些细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，因此A点时该幼苗叶肉细胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，B正确； C、图中呼吸作用消耗O2的量表示呼吸速率，分析图可知，从20℃升温至30℃过程中，净光合速率不变，但呼吸速率增大，总光合速率等于净光合速率加呼吸速率，因此从20℃升温至30℃过程中，光合作用速率增强，C正确； D、温度由15℃升至20℃，光合作用速率在增大，因此需要更强的光照，因此该幼苗的光饱和点会变高，D错误。 故选BC。 19．（24-25高一上·山东菏泽·期末）在种植果蔬过程中，喷洒农药、化肥可产生物质M。物质M以S-M肽的形式在植物体内储存和运输。为研究物质 M 对番茄光合作用的影响，研究者用物质 M 和H2O分别处理番茄后，检测叶片的光合色素含量和净光合速率，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A．胡萝卜素相对分子质量最小，因此它在滤纸条上的扩散速度最快 B．物质 M 对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素大 C．物质M 可通过降低光合色素含量，从而减弱番茄光合能力 D．物质M 处理条件下，番茄植株的净光合作用速率为10μmol.m-2.s-1 【答案】AD 【详解】A、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，所以在滤纸条上的扩散速度最快，而不是因为相对分子质量最小，A错误； B、从图中可以看出，用物质M处理后，叶绿素含量下降幅度比类胡萝卜素大，所以物质M对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素大，B正确； C、由图可知，物质M处理后，光合色素含量降低，净光合速率也降低，所以物质M可通过降低光合色素含量，从而减弱番茄光合能力，C正确； D、图中显示物质M处理条件下，番茄叶片的净光合作用速率为10μmol.m-2.s-1，而不是番茄植株的净光合作用速率，D错误。 故选AD。 20．（24-25高一上·山东菏泽·期末）农业谚语是我国劳动人民在农业生产实践中总结出来的宝贵经验。下列利用生物学知识对谚语分析解释正确的是（　　） A．“种子晒干扬净，来年庄稼不生病”，降低种子中结合水的比例能够降低细胞代谢 B．“庄稼一枝花，全靠粪当家”，施加有机肥只能为植物补充无机盐，实现增产 C．“要想白菜不烂，经常翻垛倒换”，翻垛增加O2，减少厌氧呼吸产物堆积的危害 D．“处暑里的雨，谷仓里的米”，适时补充水分可减弱植物光合午休，实现增产 【答案】CD 【详解】A、种子晒干主要是降低种子中自由水的比例，而不是结合水的比例，自由水比例降低能降低细胞代谢，减少种子霉变等情况，从而使来年庄稼少生病，A错误； B、施加有机肥不仅能为植物补充无机盐，有机肥中的有机物被微生物分解后还能增加二氧化碳的供应，同时还能改善土壤结构等，进而实现增产，B错误； C、白菜进行无氧呼吸会产生酒精等产物，酒精对细胞有毒害作用，“要想白菜不烂，经常翻垛倒换”，翻垛增加了氧气供应，减少厌氧呼吸产物堆积的危害，C正确； D、“处暑里的雨，谷仓里的米”，适时补充水分可减弱植物光合午休现象，因为光合午休是由于气孔关闭导致二氧化碳供应不足等原因，补充水分可使气孔正常开放，保证二氧化碳供应，从而增强光合作用，实现增产，D正确。 故选CD。 三、解答题 21．（24-25高一上·山东淄博·期末）博山猕猴桃以其甜美的口感和丰富的营养价值已成为淄博一张靓丽的名片。淹水、干旱等胁迫是影响猕猴桃口感的重要原因。 (1)遇到淹水胁迫时，猕猴桃植株的根系易腐烂，可能的原因是 。猕猴桃植株地上部分以有氧呼吸为主，在有氧呼吸过程中，产生CO2的具体场所是 ，第 阶段产生的ATP最多。 (2)植物产生光合产物的器官称为“源”，而消耗或储存光合产物的器官称为“库”。猕猴桃叶片光反应阶段，将水分解为 等，形成ATP和NADPH，进而在暗反应中将CO2转变为有机物，其中 可以进入筛管转运至猕猴桃“库”中。 (3)活性氧是指植物光合作用和呼吸作用等过程中产生的自由基、H2O2等物质，这些物质可被相关的酶清除。发生淹水胁迫时，猕猴桃叶片中酶活性降低，叶片衰老、黄化。试分析叶片衰老与黄化的原因分别是 、 。 (4)研究人员将长势一致的猕猴桃分为4组，进行相关实验，测定叶片净光合速率（Pn），结果如图。复水是指恢复正常灌水，使其土壤含水量达到对照组的水平。 ①图中Pn的观测指标是 。干旱处理组猕猴桃的Pn下降的主要原因是 。 ②据图可知，干旱处理第6天复水更有利于猕猴桃恢复生长，依据是 。 【答案】(1) 积水导致土壤供氧不足，根细胞无氧呼吸产生过多酒精，导致烂根 线粒体基质 三 (2) 氧/O2、H+（e-） 蔗糖 (3) 酶活性降低，自由基、H2O2等物质不能及时清除，导致叶片细胞衰老，自由基等物质破坏叶绿素 酶活性降低，叶绿素合成减少，导致叶片黄化 (4) 单位叶面积CO2的吸收速率/单位时间、单位叶面积CO2的吸收量 干旱导致气孔关闭，CO2的吸收减少，光合作用减弱，进而表现为Pn下降 第6天复水处理后叶片的Pn大于第9天复水组，且接近于对照组 【详解】（1）淹水胁迫时，猕猴桃植株的根系易腐烂，可能的原因是淹水胁迫使猕猴桃植株根部细胞进行无氧呼吸，产生的酒精对根部细胞有毒害作用（或无氧呼吸产生的ATP少），影响根部细胞吸收矿质元素（或植株生长发育）。有氧呼吸产生CO2的具体场所是线粒体基质，释放能量最多的是第三阶段，即在线粒体的内膜上[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 （2）猕猴桃叶片光反应阶段，将水分解为氧气与H+等，形成ATP和NADPH，进而在暗反应中将CO2转变为有机物，其中光合产物蔗糖可以进入筛管转运至猕猴桃“库”中。 （3）发生淹水胁迫时，猕猴桃叶片中酶活性降低，自由基、H2O2等物质不能及时清除，导致叶片细胞衰老，自由基等物质破坏叶绿素，所以叶片会衰老，同时酶活性降低，叶绿素合成减少，导致叶片黄化。 （4）Pn表示净光合速率，观测指标是单位叶面积CO2的吸收速率/单位时间、单位叶面积CO2的吸收量。干旱处理组猕猴桃时，干旱导致气孔关闭，CO2的吸收减少，光合作用减弱，进而表现为Pn下降。据图可知第6天复水处理后叶片的Pn大于第9天复水组，且接近于对照组，所以可推测干旱处理第6天复水更有利于猕猴桃恢复生长。 22．（24-25高一上·山东威海·期末）黑白瓶法常用于研究浮游植物的生产量，某研究小组将等量的浮游植物置于若干个装满清水的黑白瓶中进行实验，其中白瓶完全透光，黑瓶完全不透光，结果如下图所示。 (1)影响浮游植物生产量的环境因素包括 。该实验的自变量是 。黑瓶在该实验中的作用是 。 (2)a光照强度下，白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为 mg/L；该条件下，白瓶中的浮游植物 （填“能”或“不能”）生长，原因是 ；此时浮游植物叶肉细胞中产生ATP的场所有 。 (3)b光照强度下，白瓶中溶氧量高于原初溶氧量的原因是 ；此时浮游植物24小时的净生产量（用O2释放量表示）为 mg/L。 【答案】(1) 光照强度、温度、CO2浓度 光照的有无和强弱 用于测量浮游植物24小时呼吸消耗的氧气量 (2) 7 不能 a光照强度下，白瓶中溶解氧的变化为0，说明瓶中浮游植物的净光合速率为0，有机物的积累量为0，因此该条件下瓶中浮游植物不能生长 细胞质基质、线粒体、叶绿体 (3) 浮游植物光合作用产生的氧气量多于呼吸作用消耗的氧气量，浮游植物释放氧气，溶氧量增加 2 【详解】（1）影响浮游植物生产量的外界环境因素包括光照强度、温度、CO2浓度。白瓶是透光瓶，可进行光合作用和呼吸作用，黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用，并且该实验还设置了a和b两种光照强度，因此本实验的自变量是：光照的有无和强弱。黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用，因此用于测量浮游植物24小时呼吸消耗的氧气量。 （2）黑瓶中生物只进行呼吸作用，所以瓶中呼吸消耗氧气量代表了湖水中所有生物的呼吸强度，消耗的氧气为10-3=7mg。a光照下，瓶中生物24小时后溶解氧的含量还是为10，说明净光合作用等于0，因此a光照强度下，白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为0+7=7mg/L。该条件下，白瓶中的浮游植物不能生长，植物的净光合速率为0，有机物的积累量为0。此时叶肉细胞在进行光合作用和呼吸作用，因此产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。 （3）b光照强度下，白瓶中溶氧量高于原初溶氧量，说明瓶中的植物进行光合作用和呼吸作用的情况下，光合速率大于呼吸速率，有氧气的释放。24小时白瓶中氧气的增加量即为氧气的释放量=12-10=2mg/L。 23．（24-25高一上·山东济南·期末）如图a是水稻的光合作用暗反应及相关过程示意图。在强光和高低条件下，叶绿体中的Rubisco酶既可催化RuBP与羧化反应进行卡尔文循环；又可催化RuBP与反应进行光呼吸。该酶促反应方向受和相对浓度的影响。据图回答下列问题： (1)据图分析，参与光呼吸的细胞器有 ，参与光合作用的色素分布在 ，可用 （试剂）提取。 (2)Rubisco酶催化与反应生成的过程称为 ，为生成（）的过程提供能量的物质是 。 (3)细胞中浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是 。水稻通过光呼吸能增强对强光环境适应的机制是 。 (4)叶绿体内的值过高会导致自由基生成，这些自由基会进一步对叶绿体造成伤害，导致光合作用强度下降，出现光抑制现象。试简要阐述在干旱、高光照强度环境下，光呼吸对水稻的保护机制： （答出2点）。 【答案】(1) 叶绿体、线粒体 叶绿体类囊体薄膜 无水乙醇 (2) CO2的固定 NADPH、ATP (3) 高浓度CO2可减少Rubisco酶与O2结合，减少光呼吸；高浓度CO2可提高光合作用（暗反应）速率 强光照射下，通过光呼吸能补充气孔关闭造成的CO2不足 (4)光呼吸一方面消耗ATP等光反应产物，使植物可进一步利用光能，减少过剩光能引起的光反应结构损伤；另一方面释放CO2，加快暗反应消耗NADPH，降低NADPH/NADP+的值，减少自由基生成 【详解】（1）据图分析，参与光呼吸的细胞器有叶绿体和线粒体；参与光合作用的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，分布在叶绿体类囊体薄膜；由于色素易溶于有机溶剂，常用无水乙醇提取色素。 （2）暗反应在叶绿体基质中进行，包括与CO2的固定和三碳化合物的还原，Rubisco酶催化与反应生成的过程称为CO2的固定；光反应为C3转化为（CH2O）和C5提供ATP和NADPH。 （3）光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高O2低CO2情况下发生的生理过程，Rubisco酶是一种双功能酶，即可与CO2结合发生CO2的固定，又可与O2结合发生光反应。高浓度CO2可减少Rubisco酶与O2结合，减少光呼吸，还可促进Rubisco酶与CO2结合，提高光合作用（暗反应）速率；作物通过光呼吸能增强对强光环境的适应，其生理意义是 强光照射下，通过光呼吸能补充气孔关闭造成的CO2不足。 （4）分析题意可知，光呼吸一方面消耗ATP等光反应产物，使植物可进一步利用光能，减少过剩光能引起的光反应结构损伤；另一方面，光呼吸释放CO2，加快暗反应消耗NADPH，降低NADPH/NADP+的值，减少自由基生成，进而减弱自由基对叶绿体的生物膜结构的破坏。 24．（24-25高一上·山东德州·期末）图1和图2分别表示小麦和玉米进行光合作用的部分过程，其中玉米的光合作用由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。某研究小组测定了小麦和玉米在适宜温度和一定的浓度下，吸收速率随光照强度的变化情况，结果如图3所示。 (1)图1表示光合作用的 阶段，除图中所示物质，该阶段还需要 （答出两种）等物质的参与。 (2)夏季晴朗中午小麦的光合速率会明显降低，其原因是 。同样条件下，玉米的光合速率变化不大，已知玉米细胞的PEPC酶比Rubisco酶对的亲和力更强，据此推测其原因是 。 (3)据图3可知，当光照强度长期为X时，小麦细胞产生ATP的场所有 。当光照强度为时，限制玉米吸收速率的环境因素主要是 。假设一昼夜中光照时间为，当光照强度长期为时， （填“玉米”或“小麦”）不能正常生长。 【答案】(1) 暗反应 ATP和NADPH (2) 小麦叶片的气孔部分关闭，吸收减少 玉米细胞的PEPC酶对的亲和力更强，可以利用低浓度进行光合作用 (3) 细胞质基质、线粒体、叶绿体 浓度 玉米 【详解】（1）图1中进行CO2的固定和C3的还原，表示光合作用的暗反应阶段。除图中所示物质，还需要ATP和NADPH等物质的参与C3的还原。 （2）夏季晴朗的中午，由于气温过高，导致气孔部分关闭，吸收 CO2 减少，导致光合速率会明显降低。由于玉米细胞的PEPC酶对 CO2 的亲和力更强，可以利用低浓度 CO2 进行光合作用，所以即使吸收CO2减少，对光合速率的影响也不大。 （3）光照强度为X时，小麦的净光合速率为0，此时同时进行光合作用和呼吸作用，产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体。Z是玉米的光饱和点，当光照强度为 Z 时，限制玉米 CO2 吸收速率的环境因素主要是CO2 浓度。假设一昼夜中光照时间为 12h ，当光照强度长期为 Y 时，小麦一昼夜积累的有机物为5×12-1×12＞0，可正常生长，玉米一昼夜积累的有机物为2×12-2×12=0，不能正常生长。 25．（24-25高一上·山东济宁·期末）在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程。图1中①~⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构；图2表示某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势，其他条件相同且适宜。回答下列问题。 (1)图1中产生NADPH的过程是 （填标号），②过程中突然减少CO2的供应，短时间内物质F的含量将 （填“上升”、“下降”或“不变”），原因是 。 (2)图1中③④⑤过程均与NADH和ATP相关，NADH产生的场所为 （填字母），图示③④⑤过程中，过程 （填标号）ATP合成数量最多。 (3)图2温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低，暗反应速率降低的原因可能是 。 (4)据图2推测，若温度长期维持在d，该植物体的干重会 （填“上升”、“下降”、“不变”），原因是 。 【答案】(1) ① 上升 F（五碳糖）的消耗减少，而合成影响不大 (2) c、b ⑤ (3)温度超过b时，酶活性下降，暗反应速率降低 (4) 下降 叶片的光合速率等于呼吸速率，而植物体非绿色器官仅有呼吸作用消耗有机物 【详解】（1）图1中①是光合作用光反应阶段，能产生NADPH（NADP++H++e-→NADPH）；图1中②是暗反应阶段，F是五碳糖，G是CO2，生成E为三碳酸，②过程中突然减少CO2的供应，F的消耗减少，而F的合成影响较小或滞后，因此短时间内物质F的含量将上升。 （2）图1中③④⑤分别为有氧呼吸第一、二、三阶段，第一、二阶段均能产生NADH，产生的场所为细胞质基质、线粒体基质；⑤为有氧呼吸第三阶段，消耗氧气产生水，释放大量的能量，产生ATP最多。 （3）图2温度超过b时，酶活性下降，暗反应为多种酶参与的化学反应，因此暗反应速率下降，暗反应为光反应提供原料，光反应速率也下降，最终引起光合速率下降。 （4）图2表示某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势，由于非绿色器官如根、茎只能进行呼吸不能进行光合作用，因此若温度长期维持在d，植物的光合小于呼吸，合成的有机物小于消耗的有机物，该植物体的干重会下降。 26．（24-25高一上·山东菏泽·期末）科学家获得一种黄绿叶突变体（YG）水稻，YG 是由野生型（WT）水稻突变形成的。经研究发现在光照充足的条件下，CO2充足时，WT 和YG的光合速率差异不明显，CO2不足时，YG 的光合速率高于 WT。为了阐明YG 高光合速率的生理机制，科学家以WT 和 YG为材料，对其氧气释放速率以及两种光合关键酶（Rubisco和PEPC）活性等因素进行研究，结果如图1和图2.回答下列问题： (1)水稻叶绿体中光反应发生的场所是 。光反应过程中光合色素能将光能转化为 中的化学能，为暗反应提供能量。 (2)研究发现：突变体的叶绿素a和叶绿素b的含量分别为野生型的61.3%和41.9%，类胡萝卜素含量相差不大，图1 是适宜温度和 CO2不足的条件下，测得野生型和突变体植株的 O2释放速率，其中曲线 （填“A”或“B”）代表突变体。在P 点时若突然增大光照强度，短时间内叶绿体中C3/C5的比值将 （填“变大” “不变”或“变小”）。P点时植株A产生O2的速率是 μmol∙m-2∙s-1 (3)进一步研究发现：在水稻暗反应的过程中，Rubisco 和PEPC 是催化（CO2固定的两种酶且PEPC与CO2的亲和力更强。野生型和突变体的两种酶活性比较结果见图2，从光合作用色素和固定CO2两种酶的角度综合分析，在光照充足和CO2不足时，突变体的光合速率高于野生型的原因是 。 (4)若给水稻植株提供H218O一段时间后其体内会出现C6H1218O6原因是 （用物质和箭头符号表示  C6H1218O6中18O出现的过程）。 【答案】(1) 类囊体薄膜 ATP、NADPH (2) A 变小 30 (3)突变体中的PEPC酶活性比野生型的高，且PEPC与CO2的亲和力更高，催化CO2固定的速率更快，因此光合速率要高 (4)H218O→C18O2→C3→C6H1218O6 【详解】（1）水稻叶绿体中光反应发生的场所是类囊体薄膜，光反应过程中光合色素能将光能吸收、传递并转化为储存在ATP和NADPH中的活跃化学能，为暗反应提供能量。 （2）由题干可知，WT 和YG的光合速率差异不明显，CO2不足时，YG 的光合速率高于 WT。所以在适宜温度和 CO2不足的条件下，测得野生型和突变体植株的 O2释放速率，其中曲线A代表突变体。在P 点时若突然增大光照强度，光反应产生的ATP和NADPH增多，它们用于光合作用暗反应阶段C3的还原，所以C3减少，C5增多，短时间内叶绿体中C3/C5的比值将减少。据图1可知，P点时植株A释放O2速率是20μmol∙m-2∙s-1，即为净光合速率。据图1可知呼吸速率为10μmol∙m-2∙s-1，P点时植株A产生O2的速率即总光合速率=净光合速率+呼吸速率=30μmol∙m-2∙s-1。 （3）突变体的叶绿素a和叶绿素b的含量分别为野生型的61.3%和41.9%，类胡萝卜素含量相差不大，即光合色素的含量低于野生型，但是光照充足时，产生的ATP和NADPH含量相差不大。野生型的Rubisco酶活性高于突变体，但突变体的PEPC酶活性高于野生型，由于突变体中的PEPC酶活性比野生型的高，且PEPC与CO2的亲和力更高，催化CO2固定的速率更快，因此光合速率要高。 （4）有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和H218O，生成C18O2，光合作用的暗反应阶段，利用C18O2生成的C3里含有18O，再经过C3的还原，生成C6H1218O6，即O元素转移的正确路径：H218O→C18O2→C3→C6H1218O6 27．（24-25高一上·山东青岛·期末）羊草是新疆地区的优良牧草。下图是羊草叶肉细胞中发生的化学反应，其中①～⑤表示反应阶段。 (1)光合色素位于叶绿体 ，图中表示光合作用暗反应阶段的是 （填编号）。 (2)羊草根尖细胞 （填“能”或“不能”）完成图示的两种生理过程。⑤的场所是 。 (3)夏季中午乌云飘来遮住太阳，短时间内该细胞中含量的变化为 （填“增加”或“减少”）。 (4)兴趣小组发现一片羊草，其叶片泛黄，从土壤元素的角度分析推测，这片羊草所在土壤中可能缺镁。请设计实验验证该推测： 。预期结果： 。 【答案】(1) 类囊体膜 ② (2) 不能 线粒体内膜 (3)减少 (4) 将这片羊草地随机均分成甲、乙两块，向甲地块喷酒适宜浓度镁溶液，向乙地块喷酒等量清水，观察羊草叶片变化。 甲地块叶片逐渐变绿；乙地块叶片依旧泛黄 【详解】（1）叶绿体是光合作用的场所，其中的类囊体膜上分布有光合色素和酶，是光反应的场所；暗反应是将CO2还原成糖的一系列反应，在图中属于阶段②。 （2）根尖细胞无叶绿体，有线粒体。故不能进行光合作用，因此不能完成①（光反应阶段）、②（暗反应阶段），可以完成③④（细胞呼吸）；⑤是有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上进行。 （3）夏季中午乌云飘来遮住太阳，光照弱，光反应减弱，产生的ATP、NADPH减少，短时间内三碳化合物的还原减弱，该细胞中C5的生成含量减少，又不断消耗，最终C5含量减小。 （4）实验遵循单因素变量原则，对照原则。将这片羊草地随机均分成甲、乙两块，向甲地块喷酒适宜浓度镁溶液，向乙地块喷酒等量清水，观察羊草叶片变化。由于是缺镁引起的泛黄，因此甲地块叶片逐渐变绿；乙地块叶片依旧泛黄。 28．（24-25高一上·山东枣庄·期末）下图1是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～h为相应物质；图2是某科研小组在黄瓜幼苗光合作用的最适温度条件下，探究环境因素对其光合作用影响时所得到的实验结果。请据图回答： (1)图1中吸收、传递和转化光能的色素分布于叶绿体的 上。发生在线粒体中的过程是 （用图1中数字回答）。 (2)光照强度直接影响光合作用的 （用图1中数字回答）阶段，若将在阳光下正常生长的绿色植物移入暗室，短时间内细胞中C3的含量 。 (3)图2中a点时ATP产生的场所是 ，若植物呼吸作用的强度不变，d点真正的光合速率固定的CO2为 mg·h-1。 (4)分析图2，p点之前限制黄瓜幼苗光合作用速率的因素是 。d点的CO2吸收量高于c点，结合光合作用的过程分析其原因是 。 (5)研究发现，黄光照射时植物光合作用速率减慢，科学家推测黄光可能导致叶绿素含量发生改变，现以番茄试管苗为实验材料，探究番茄试管苗在黄光照射下叶绿素含量是否发生改变，可设计如下实验：在 条件下分别培养番茄试管苗（甲和乙），一段时间后取甲和乙的叶片，用 提取其中的色素并用层析液分离，通过比较两组滤纸条上从上到下第 （填第几条）色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否发生变化。 【答案】(1) 类囊体薄膜 ④⑤ (2) ① 升高 (3) 细胞质基质和线粒体 140 (4) 光照强度和CO2浓度 d点光照强度大，光反应产生的ATP和NADPH多，暗反应速率快 (5) 自然光和黄光 无水乙醇 3和4 【详解】（1）图1中吸收、传递和转化光能的色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，因此光反应发生在该处。发生在线粒体中的过程是④⑤，分别代表有氧呼吸第二阶段、有氧呼吸第三阶段。 （2）光照强度直接影响光合作用的光反应即①阶段，若将在阳光下正常生长的绿色植物移入暗室，则光反应产生的ATP和NADPH减少，进而导致C3还原速率减慢，而二氧化碳的固定过程基本不变，因此短时间内细胞中C3的含量将升高。 （3）图2中a点时代表此时植物只进行呼吸作用，因此ATP产生的场所是细胞质基质和线粒体，若植物呼吸作用的强度不变，d点真正的光合速率，即固定的CO2的速率为净光合速率和呼吸速率之和，即为（20+120）=140mg·h-1。 （4）分析图2，p点之前限制黄瓜幼苗光合作用速率的因素是光照强度和CO2浓度，因为p点之前随着光照强度和CO2浓度的增加，光合速率均会增加。d点的CO2吸收量高于c点，这是因为d点的光照强度大于c点，其原因可描述为：d点光照强度大，光反应产生的ATP和NADPH多，暗反应速率快，因而光合速率上升。 （5）本实验的目的是探究番茄试管苗在黄光照射下叶绿素含量是否发生改变，因此实验的自变量为是否接受黄光照射，因变量为叶绿素含量的变化，本实验的设计思路可以是在自然光和黄光条件下分别培养番茄试管苗（甲和乙），一段时间后取甲和乙的叶片，用无水乙醇提取其中的色素并用层析液分离，这里用无水乙醇提取的原因是色素能溶解到无水乙醇中，用层析液分离的原因是色素在层析液中的溶解度不同，进而扩散的速率不同，所以色素会分离开来；而后通过比较两组滤纸条上从上到下第三、四色素带的宽窄来判断叶绿素含量是否发生变化，因为第三和第四分别代表叶绿素a和叶绿素b，且色素带的宽窄与色素的含量呈正相关。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $