专题06 光合作用及细胞呼吸的综合（期末真题汇编，河南专用）高一生物上学期

专题06 光合作用及细胞呼吸的综合 3大高频考点概览 考点01 捕获光能的色素和结构 考点02 光合作用的原理和应用 考点03 光合作用与呼吸作用综合 地 城 考点01 捕获光能的色素和结构 一、单选题 1．（24-25高一上·河南三门峡·期末）为探究光照条件对光合色素的影响，某学习小组将韭菜种子在光照和避光条件下分别进行培养（其他条件相同且适宜），最后从收获的韭菜和韭黄叶片中对色素进行提取和分离，实验结果如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．色素带①和②统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光 B．色素带④为蓝绿色，在无水乙醇中的溶解度最低，所以在滤纸条的最下方 C．提取色素时，加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏，加入二氧化硅使研磨充分 D．实验结果表明，避光条件影响叶绿素的合成，对类胡萝卜素的含量基本无影响 2．（24-25高一上·河南新乡·期末）在“绿叶中色素的提取和分离”的实验中，下列滤纸条上色素带的分布情况正确的是（    ） A． B． C． D． 3．（24-25高一上·河南郑州·期末）图甲是叶绿体的结构示意图，图乙是绿叶中色素分离的结果。①表示叶绿体中的某结构，A~D是4条色素带。下列相关叙述错误的是（　　） A．①上与光反应有关的色素对绿光吸收最少 B．利用无水乙醇提取色素的原因是色素溶于乙醇 C．B带表示叶绿素a，在层析液中溶解度最大 D．A带表示叶绿素b，其颜色为黄绿色 4．（24-25高一上·河南许昌·期末）下列关于菠菜叶肉细胞中光合作用的叙述，正确的是（    ） A．光反应能为暗反应过程提供NADP+和ADP B．叶绿体内膜上的色素主要吸收蓝紫光和红光 C．若叶肉细胞中叶绿素的含量减少，则暗反应中（CH2O）的含量会增多 D．若叶肉细胞中O2的产生量长期等于CO2的产生量，则该菠菜不能正常生长 5．（24-25高一上·河南新乡·期末）下列关于生物学教材中某些实验的检测过程或现象的叙述，正确的是（    ） A．向梨汁中加入斐林试剂，摇匀后即出现砖红色沉淀 B．在高倍镜下可观察到黑藻叶绿体的基粒结构 C．通过比较气泡的产生速率可判断过氧化氢酶的活性 D．分离绿叶中的色素时，滤液细线要浸入层析液中 6．（23-24高一·河南安阳·期末）黑藻是多年生沉水草本植物，其叶片可用于观察细胞质的流动。下列相关叙述正确的是（    ） A．黑藻细胞中既有叶绿体，又有中心体 B．应取稍带些叶肉细胞的下表皮进行该实验 C．显微镜下不同细胞的细胞质环流方向可能不同 D．可用纸层析法对黑藻叶片中的色素进行提取与分离 二、非选择题 7．（24-25高一上·河南信阳·期末）在自然环境中，植株通常处于异质性光下，即植株不同部位受到的光照条件是不同的。在这种异质性光下，光照条件较好的叶片的光合能力通常会增强。为了探究这种现象形成的机制，科研人员进行了如下图1所示的实验，初步设定B组的遮光比例为50%，即有一半的叶片用透光率为25%的黑色尼龙网进行单侧遮光，A组不遮光，C组全株用同样的黑色尼龙网进行遮光，一段时间测定相关指标，结果如图2，请回答： （1）叶肉细胞中捕获光能的物质是 （2）根据图2推测，与A组相比，B1侧净光合速率上升，原因是光合作用固定二氧化碳的能力增强，判断的依据有 。 （3）已知各组呼吸速率一致，与A组相比，B1侧净光合速率上升，但叶片中光合产物的现存量却下降的原因是 ，这种机制促进光合作用的机理是 。 （4）初步实验结果显示B组玉米生长速度快，同时产量高，若想进一步提高玉米的产量，基于该实验结果，进一步探究实验的思路是 （写出一点）。 8．（24-25高一上·河南信阳·期末）下图表示用洋葱作为实验材料的三个实验的操作流程。请据图回答下列问题： （1）步骤A表示研磨提取洋葱管状叶叶肉细胞中的色素，向研磨中加入的物质有 。 （2）用洋葱根尖做有丝分裂实验C操作中，如果用质量分数为5%的盐酸在室温条件下解离5min，然后按正常要求进行 等步骤。结果在观察时，发现根尖细胞没有较好地分散开，可能是因为 。 （3）图②是利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行的相关实验，某学生在进行D步骤时，发现实验现象无明显变化，最可能的原因是 。 （4）除了上述实验以外，洋葱可作为实验材料并在光学显微镜下观察的实验有 （填序号）。 ①探究根尖细胞中是否含有脂肪②探究细胞的呼吸方式③观察多种多样的细胞 地 城 考点02 光合作用的原理和利用 一、单选题 1．（24-25高一上·河南郑州·期末）下图是某植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化图解，其中①~④表示不同的反应过程。相关叙述正确的是（　　） A．图中的[H]代表同一物质 B．过程①③都在生物膜上进行 C．过程④产生的[H]全部来自葡萄糖 D．过程①②③④都能合成ATP 2．（23-24高一上·河南中州联盟·期末）影响光合作用强度的因素有很多，如图为甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2的吸收速率曲线图。下列相关叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量为光照强度 B．两曲线相交时植物甲、乙光合速率相同 C．D点时限制光合速率的因素为光照强度 D．植物甲为阳生植物，植物乙为阴生植物 3．（24-25高一上·河南洛阳·期末）下列关于“探索光合作用原理的实验”的叙述，正确的是（　　） A．在光照下，加入铁盐的离体叶绿体悬浮液（有H2O，没有CO2）释放出O2，说明水的光解和糖类的合成是同一个化学反应 B．用透过三棱镜的光照射载有水绵和需氧细菌的临时装片，发现需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区，说明该区域产生的有机物多 C．利用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2，可证明光合作用产生氧气中的氧元素全部来自于水 D．用经过14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，发现碳原子的转移途径是CO2→C3→糖类 4．（24-25高一上·河南洛阳·期末）为探究CO2浓度对光合作用强度的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，给予适宜光照和温度等条件，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述错误的是（　　） A．本实验属于对比实验，不需要设置添加盛有清水的烧杯作为对照组 B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率 C．继续提高NaHCO3溶液的浓度，叶圆片上浮所需时长会不断缩短 D．若降低光照或提高温度，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长 5．（24-25高一上·河南南阳·期末）绿色植物通过叶绿体利用光能进行光合作用。如图为光合作用过程示意图，a~h表示相关物质。下列叙述错误的是（    ） A．结构A由多个类囊体堆叠而成，分布有光合色素 B．据图分析，图中物质a、e、f分别表示O2、CO2和C5 C．叶绿体基质中进行的暗反应由物质b和c驱动 D．若e供应增加，则短时间内f的含量将会增大 6．（24-25高一上·河南周口·期末）在高海拔或高纬度地区，利用大棚种植蔬菜，是提高产量的有效措施。从光合作用的影响因素来看，下列说法合理的是（　　） A．尽量缩小行距以增大光合作用的叶面积，可显著增大净光合作用量 B．及时去掉蔬菜植株下部泛黄的老叶，可增强光合作用，提高蔬菜产量 C．阴天补光，可通过增强光合作用的光反应，进而增加光合作用的总量 D．合理延长大棚蔬菜的光照时间，可增大蔬菜光合作用的速率 7．（24-25高一上·河南漯河·期末）落地生根属于景天科植物，其叶子有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸（一种有机酸）储存在液泡中，白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。下列有关分析错误的是（　　）    A．落地生根叶肉细胞的液泡白天pH升高，夜晚pH降低 B．落地生根叶片光合作用所需CO2来自于细胞呼吸和苹果酸脱羧 C．白天适当提高CO2浓度，落地生根叶肉细胞中的C3含量升高 D．晚上落地生根叶绿体由于缺乏ATP和NADPH而不能进行光合作用 8．（24-25高一上·河南濮阳·期末）如图是生物兴趣小组绘制的桑叶光合作用过程的示意图，其中I、Ⅱ表示光合作用过程的两个阶段，①~④表示物质。下列叙述正确的是（    ）    A．I过程只在有光照下进行，Ⅱ过程有无光照都能持续进行 B．①、②均可参与Ⅱ过程，②与有氧呼吸过程产生的[H]不是同一种物质 C．适宜光照条件下突然提高③的浓度，短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低 D．如果叶绿体中缺乏C5，则④的生成速率会上升 9．（24-25高一上·河南驻马店·期末）生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法和科学精神，同时还需要科学技术的支撑。下列有关生命科学史的叙述错误的是（　　） A．施莱登采用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的，新细胞从老细胞中产生 B．欧文顿通过脂溶性物质容易进入细胞的实验，从而推测出细胞膜是由脂质组成的 C．细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力，推测细胞膜可能还含有蛋白质 D．卡尔文用含14C的CO2追踪光合作用中碳原子的转移途径是CO2→C3→（CH2O） 二、非选择题 10．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下图所示。 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： 。 11．（24-25高一上·河南郑州·期末）图甲表示夏季晴朗的白天，某大田种植作物光合作用强度的曲线，图乙表示密闭大棚中二氧化碳浓度在一昼夜中的变化。据图回答下列问题。    （1）图甲中，BC段光合作用强度明显减弱，被称为“光合午休”，其原因是 ，此时光合作用所需的CO2一部分由有氧呼吸的第 阶段提供。参与光合作用时，这些CO2与 结合，这个过程称作 。 （2）图乙中，C点的光合速率 （填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸速率，经过图示的24小时，大棚作物的有机物总量 （填“增加”、“减少”或“不变”）。 （3）农作物的光合作用和细胞呼吸均需要酶的催化，酶催化化学反应的原理是 ，每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这说明酶具有 。 （4）实际生产中，大棚并不会一直密闭，而需要适时通风，通风可以起到的作用有 （答出2点即可）。 12．（24-25高一上·河南三门峡·期末）光合作用是地球上最重要的化学反应，包含了一系列的化学步骤和物质转变过程，分为光反应和暗反应两个阶段；在探索光合作用原理的过程中，英国植物学家希尔发现在离体叶绿体的悬液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可释放出氧气，以反应式2H2O→O 2＋4H+＋4e-表示。 （1）希尔反应中水的裂解释放氧气需要在光照下进行，吸收光能的色素分布在 ，在光合色素的提取实验中，为了防止研磨中色素被破坏，需要加入 ；色素分离后距离滤液细线最近的两条色素带主要吸收 光。 （2）希尔反应中产生的电子（e-）和H+可以用于形成 ；该实验结果 （“能”或“不能”）说明水的光解与糖的合成是同一个化学反应，理由是 。 （3）为进一步研究CO2如何转变为糖类，美国科学家卡尔文在光照下给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30s的时间，放射性代谢物多达几十种，缩短时间到7s，发现放射性代谢物减少到12种。如果要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是 。 （4）经研究发现光照停止后，暗反应在短时间仍然能够持续合成糖类等有机物，但无法长时间正常进行，推测原因是 。 13．（24-25高一上·河南周口·期末）水稻是重要的粮食作物，其叶肉细胞的某些代谢过程如图1所示，其中①~④分别表示不同的生理过程。某科研人员进行实验，将水稻植株置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在5℃、15℃、25℃和35℃下，改变光照强度，测定CO2的吸收速率，得到如图2所示的结果。请回答下列有关问题： （1）图1中X、Y代表的物质分别是 。可发生在生物膜上的过程有 （填序号）。若停止CO2的供应，则一段时间后过程①产生氧气的速率将会 （填“增大”“减小”或“基本不变”）。 （2）光补偿点是指植物在一定光照强度范围内，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。35℃时水稻的光补偿点高于25℃，原因可能是 。 （3）15℃时与光合作用有关酶的活性高于5℃，但光照强度相对值小于1时，5℃和15℃的CO2吸收速率相同，原因可能是 。光照强度相对值为3时，5℃与25℃条件下光合作用合成有机物的速率分别为M1、M2，则M1 （填“＞”“＜”或“=”）M2。 （4）分析图2中的曲线，温度为25℃、光照强度相对值小于3时，在不改变光照强度时可采取 措施有助于提高作物的产量。研究发现光照继续增强时，CO2的吸收速率却下降，原因可能是 （答出一点）。 14．（24-25高一上·河南新乡·期末）在光合作用过程中，Rubisco催化CO2与RuBP（C5）结合，从而将CO2固定。研究人员从某种野生型（WT）水稻中获得两种Rubisco发生突变的品系，分别为株系1和株系2。在适宜且相同的条件下，研究人员探究了光照强度和CO2浓度对这三种植株的影响，结果如图所示。回答下列问题： （1）在水稻叶肉细胞中，Rubisco催化CO2与RuBP结合的场所是 。生成的C₃被还原时，需要光反应提供的物质是 。 （2）分析图1可知，11时～12时，WT植株的光合速率下降，主要原因是 。这三种水稻品系中，最适合在高光照强度地区种植的是 。 （3）分析图2可知，利用CO2效率较低的植株是 。当CO2浓度高于800μmol·mol-1时，限制株系1光合速率的主要自身因素可能是 （答出1点）。 地 城 考点03 光合作用与呼吸作用综合 一、单选题 1．（24-25高一上·河南三门峡·期末）某研究小组为研究温度对于光合作用的影响，将某生长状况一致的植物平均分成6组置于不同的温度下进行培养，每组黑暗处理6h，然后给予适宜白光照射6h，在黑暗处理后和光照后分别截取同等面积的叶圆片，烘干称重，获得下表所示数据。请根据表中数据分析（不考虑有机物转移），下列有关说法正确的是（    ） 温度/ 15 20 25 30 35 40 黑暗处理后叶圆片干重/ 4.25 4.00 3.50 2.75 2.00 1.50 光照后叶圆片干重/ 6.00 6.50 6.75 6.50 5.50 4.50 A．在黑暗和光照处理过程中，植物细胞合成ATP的场所均只有线粒体和细胞质基质 B．该实验温度处理下，植物叶片在15℃时呼吸速率最快 C．在6h适宜光照下，各实验温度处理后植物叶片在30℃时光合速率最快 D．经6h黑暗和6h光照处理后，植物叶片在25℃时光合积累的有机物最多 2．（24-25高一上·河南新乡·期末）在同一试验田中，光照强度对两种拟南芥光合作用影响的情况如图所示。下列分析正确的是（　　）    A．当光照强度小于m时，植株a的光合速率小于植株b的 B．当光照强度等于m 时，植株a的有机物积累速率等于植株b的 C．当光照强度等于n时，植株a的光反应速率小于植株b的 D．当光照强度大于n时，限制植株a、b光合速率的环境因素主要是光照强度 3．（24-25高一上·河南驻马店·期末）某同学绘制了鸭跖草光合作用和细胞呼吸的关系如图1，其中①～⑤表示生理过程，A～D表示物质，甲、乙表示结构；该同学又进行了光照强度对鸭跖草光合作用的影响实验，并绘制了曲线图2；同时绘制了鸭跖草叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸的微观代谢图如图3。下列相关分析正确的是（　　）    A．图1中A代表丙酮酸，D代表NADH和ADP、Pi，③发生于线粒体内膜 B．图1中①②③④过程都能产生ATP，它们均能用于各项生命活动 C．图2中影响b点的因素主要是光照强度，c点时对应图3中的BCDF D．鸭跖草在缺镁的培养液中生长，图2中b点会右移，c点会左移 4．（24-25高一上·河南许昌·期末）兴趣小组研究某植物在高光照强度和低光照强度下，不同温度对CO2吸收速率的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．该植物叶肉细胞在C点时合成ATP的场所为叶绿体、线粒体和细胞质基质 B．相同温度下由低光强提升到高光强后，该植物细胞短时间内C3的含量会下降 C．该植物在M点时生长速度最快，C点时低光强的总光合速率大于高光强的总光合速率 D．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因可能是呼吸速率上升 5．（24-25高一上·河南洛阳·期末）甲、乙两种植物净光合速率（可用单位时间单位叶面积吸收CO2的量、释放02的量或积累的干物质的量表示）随光照强度的变化趋势如图所示。下列说法错误的是（　　） A．光照强度为a时，甲、乙两种植物合成有机物的速率相等 B．当光照强度大于b时，甲植物对光能的利用率高于乙 C．甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是植物乙 D．甲、乙两种植物单独种植时，若种植密度过大，则净光合速率下降幅度较大的是植物甲 6．（23-24高一·河南许昌·期末）利用以下装置可探究绿色植物的某些生理作用。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列有关叙述错误的是（    ） A．黑暗条件下，利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸 B．光照条件下，利用装置乙、丙探究植物光合作用O2的产生速率 C．光照条件下，若装置丙红色液滴向右移动，则该装置中氧气增多 D．黑暗条件下，若装置甲红色液滴向左移动，则该装置中氧气减少 二、非选择题 7．（24-25高一上·河南洛阳·期末）甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程如图所示。回答下列问题。 （1）除图示外，过程①还发生的化学反应有 。 （2）过程②为光合作用的 阶段，其 （填“能”或“不能”）在无光的条件下持续进行，原因是 。 （3）过程③ （填“产生”“消耗”或“既产生也消耗”）NADH。 （4）若过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的于重 （填“一定”或“不一定”）会增加，原因是 。 8．（24-25高一上·河南濮阳·期末）图1表示某绿色植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化而变化的趋势。图2表示其他条件均适宜的情况下，实验测得植物光合速率与光照强度的关系。回答下列问题：    （1）据图1可知，呼吸速率的最适温度 （填“高于”“等于”或“低于”）光合作用的最适温度。无论是光合作用还是细胞呼吸，温度都是通过 来影响其速率的。在温度为d时，实际光合速率与呼吸速率的数量关系是 。该植物在温度为 （填字母）时生长速率最快。 （2）图2中当光照强度为2klx时，该植物的叶肉细胞实际光合速率 （填“大于”“等于”或“小于”）呼吸速率。当光照强度为4klx时，限制光合速率的主要环境因素是 。在光照强度为6klx时，适当提高环境温度，光合速率能否会提高？ （填“能”或“否”），理由是 。 9．（24-25高一上·河南漯河·期末）水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。 （1）用 提取水稻叶肉细胞的光合色素，分离光合色素采用的方法是 。Mg2+是叶绿素合成不可缺少的元素，对土壤中Mg2+不足的水稻植株进行光合色素的提取和分离之后，在滤纸条上从上到下第 条色素带会变浅。 （2）如图是在适宜温度下测得光照强度对水稻植株光合作用的影响曲线：a点可表示 。b点时水稻叶肉细胞产生ATP的细胞结构是 。    （3）叶绿体中的Rubisco酶能催化C5与CO2的反应，还能在CO2浓度低而O2浓度高时催化C5与O2的反应。水稻叶肉细胞在强光、高浓度O2条件下，存在吸收O2、氧化乙醇酸（C2）并释放CO2的现象，称为光呼吸。其机理如下：乙醇酸产生于叶绿体，可就地直接氧化为乙醛酸，也可从叶绿体转移至过氧物酶体并在其中氧化为乙醛酸；乙醛酸在过氧物酶体内转化为甘氨酸；甘氨酸转入线粒体内并转化为丝氨酸，同时释放CO2。 ①Rubisco酶分布在 中，科学家利用基因工程技术将水稻催化光呼吸的多种酶基因转移到叶绿体内并成功表达，在叶绿体内构建了光呼吸支路，大大提高水稻产量，其原因是 。 10．（24-25高一上·河南南阳·期末）绿藻主要分布于潮间带及10米以上浅水中的岩石上，研究人员测定绿藻在不同的海水和光照强度条件下的净光合速率（其他条件均为最适），结果如下图所示。回答下列问题： （1）绿藻所含的光合色素与高等绿色植物相似，可用 提取绿藻中的光合色素，在研磨过程中通常加入一些碳酸钙，其目的是 。 （2）光合色素吸收光能后用于 ，进而使暗反应阶段的 还原为糖类等有机物。 （3）如图所示，影响绿藻光合速率的主要因素是 。当光照强度为10klx时，富含CO2的海水组的绿藻实际光合速率是自然海水组的 倍。 （4）光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。自然海水组绿藻的光补偿点 （填“高于”或“低于”）富含CO2的海水组的光补偿点，分析其原因是 。 11．（24-25高一上·河南许昌·期末）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题：    （1）检测该植物叶片呼吸速率时装置应控 条件下。在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率 （填“相等”或“不相等”）。 （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 （答出2点即可）。 （3）在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是 。 （4）通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在 最大时的温度。 12．（24-25高一上·河南驻马店·期末）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可在人工精密控制光照、温度、湿度、CO2浓度和营养液等条件下，生产蔬菜和其他植物。科研人员研究了不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。回答下列问题： （1）生菜叶片中的色素提取后常用 法对其进行分离，其分离原理是 。 （2）氮在生菜细胞内的作用有 （答出1点即可）。由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，结合甲图分析其原因 。 （3）科研人员进一步研究了温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，T4时最有利于生菜的生长，其原因是 。光照/黑暗时间设置为15h/9h，若将温度从T5调至T6，培养24h后，生菜植株的有机物积累量下降，判断依据是 。 （4）结合科研人员对人工种植生菜的研究，请你提出大棚种植生菜增收的措施 （至少写出两条）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 光合作用及细胞呼吸的综合 3大高频考点概览 考点01 捕获光能的色素和结构 考点02 光合作用的原理和应用 考点03 光合作用与呼吸作用综合 地 城 考点01 捕获光能的色素和结构 一、单选题 1．（24-25高一上·河南三门峡·期末）为探究光照条件对光合色素的影响，某学习小组将韭菜种子在光照和避光条件下分别进行培养（其他条件相同且适宜），最后从收获的韭菜和韭黄叶片中对色素进行提取和分离，实验结果如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．色素带①和②统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光 B．色素带④为蓝绿色，在无水乙醇中的溶解度最低，所以在滤纸条的最下方 C．提取色素时，加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏，加入二氧化硅使研磨充分 D．实验结果表明，避光条件影响叶绿素的合成，对类胡萝卜素的含量基本无影响 【答案】B 【解析】A、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，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），其中胡萝卜素和叶黄素统称为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，A正确； B、色素带④为叶绿素b（黄绿色），在层析液中的溶解度最低，所以在滤纸条的最下方，无水乙醇是提取色素的溶剂，B错误； C、提取色素时，加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏，加入二氧化硅使研磨充分，C正确； D、根据两种叶片色素的分离结果可看出，类胡萝卜素色素带的宽度基本相似，说明避光条件对类胡萝卜素的合成基本上不会造成影响，而韭黄缺失色素带③和④，说明避光条件影响了叶绿素的合成，D正确。 故选B。 2．（24-25高一上·河南新乡·期末）在“绿叶中色素的提取和分离”的实验中，下列滤纸条上色素带的分布情况正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】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，所以可用无水酒精等提取色素。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。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色最窄）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色、最宽）、叶绿素b（黄绿色、第2宽），即胡萝卜素在层析液中溶解度最高，叶绿素b在层析液中溶解度最小，A正确。 故选A。 3．（24-25高一上·河南郑州·期末）图甲是叶绿体的结构示意图，图乙是绿叶中色素分离的结果。①表示叶绿体中的某结构，A~D是4条色素带。下列相关叙述错误的是（　　） A．①上与光反应有关的色素对绿光吸收最少 B．利用无水乙醇提取色素的原因是色素溶于乙醇 C．B带表示叶绿素a，在层析液中溶解度最大 D．A带表示叶绿素b，其颜色为黄绿色 【答案】C 【解析】A、图甲中①为类囊体薄膜，在类囊体薄膜上分布有光合色素，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，①上与光反应有关的光合色素对绿光吸收最少，故叶片呈绿色，A正确； B、色素易溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取色素，B正确； C、分析乙图可知，B带最宽代表含量最多，为叶绿素a，胡萝卜素在层析液中溶解度最大，因此随着层析液在滤纸条上扩散的最快，C错误； D、乙图中A带扩散速度最慢，为叶绿素b，其颜色为黄绿色，D正确。 故选C。 4．（24-25高一上·河南许昌·期末）下列关于菠菜叶肉细胞中光合作用的叙述，正确的是（    ） A．光反应能为暗反应过程提供NADP+和ADP B．叶绿体内膜上的色素主要吸收蓝紫光和红光 C．若叶肉细胞中叶绿素的含量减少，则暗反应中（CH2O）的含量会增多 D．若叶肉细胞中O2的产生量长期等于CO2的产生量，则该菠菜不能正常生长 【答案】D 【解析】A、光合作用过程中的光反应阶段能为暗反应阶段提供NADPH和ATP，A错误； B、叶绿体类囊体薄膜上的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，而胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，B错误； C、若叶肉细胞中的叶绿素含量减少，则会影响光反应，ATP和NADPH含量会相应减少，而暗反应过程需要ATP和NADPH，同样生成的有机物（CH2O）也会减少，C错误； D、当叶肉细胞光合作用过程产生的O2量与细胞呼吸产生的CO2量相等时，叶肉细胞没有光合产物的积累，而菠菜部分细胞只进行呼吸作用消耗有机物，整个菠菜的光合作用有机物积累量为负值，长期如此该菠菜是不能正常生长的，D正确。 故选D。 5．（24-25高一上·河南新乡·期末）下列关于生物学教材中某些实验的检测过程或现象的叙述，正确的是（    ） A．向梨汁中加入斐林试剂，摇匀后即出现砖红色沉淀 B．在高倍镜下可观察到黑藻叶绿体的基粒结构 C．通过比较气泡的产生速率可判断过氧化氢酶的活性 D．分离绿叶中的色素时，滤液细线要浸入层析液中 【答案】C 【解析】A、斐林试剂用于鉴定还原糖时，需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀，A错误； B、黑藻叶绿体的基粒属于亚显微结构，需借助电子显微镜观察，高倍光学显微镜无法分辨，B错误； C、过氧化氢酶催化过氧化氢分解产生氧气（气泡），在相同温度、pH等条件下，气泡产生速率可反映酶活性高低，C正确； D、分离绿叶色素时，滤液细线若浸入层析液，色素会溶解于层析液而非随层析液扩散，导致无法分离，正确操作是滤液细线需高于层析液液面，D错误。 故选C。 6．（23-24高一·河南安阳·期末）黑藻是多年生沉水草本植物，其叶片可用于观察细胞质的流动。下列相关叙述正确的是（    ） A．黑藻细胞中既有叶绿体，又有中心体 B．应取稍带些叶肉细胞的下表皮进行该实验 C．显微镜下不同细胞的细胞质环流方向可能不同 D．可用纸层析法对黑藻叶片中的色素进行提取与分离 【答案】C 【解析】A、黑藻属于高等植物，细胞中没有中心体，A错误； B、黑藻叶片由单层细胞构成，可直接放在显微镜下观察，若用菠菜叶作为实验材料，则应取稍带些叶肉的下表皮以获得更好的观察效果，B错误； C、显微镜下不同细胞的细胞质环流方向可能不同，C正确； D、纸层析法只能分离黑藻叶片中的光合色素，提取光合色素需要用到无水乙醇等有机溶剂，D错误。 故选C。 二、非选择题 7．（24-25高一上·河南信阳·期末）在自然环境中，植株通常处于异质性光下，即植株不同部位受到的光照条件是不同的。在这种异质性光下，光照条件较好的叶片的光合能力通常会增强。为了探究这种现象形成的机制，科研人员进行了如下图1所示的实验，初步设定B组的遮光比例为50%，即有一半的叶片用透光率为25%的黑色尼龙网进行单侧遮光，A组不遮光，C组全株用同样的黑色尼龙网进行遮光，一段时间测定相关指标，结果如图2，请回答： （1）叶肉细胞中捕获光能的物质是 （2）根据图2推测，与A组相比，B1侧净光合速率上升，原因是光合作用固定二氧化碳的能力增强，判断的依据有 。 （3）已知各组呼吸速率一致，与A组相比，B1侧净光合速率上升，但叶片中光合产物的现存量却下降的原因是 ，这种机制促进光合作用的机理是 。 （4）初步实验结果显示B组玉米生长速度快，同时产量高，若想进一步提高玉米的产量，基于该实验结果，进一步探究实验的思路是 （写出一点）。 【答案】（1）叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素（或叶绿素和类胡萝卜素） （2）气孔导度上升，同时胞间二氧化碳浓度下降 （3） 光合产物向外转移的速率增强 避免光合产物积累抑制光合作用 （4）探究提高作物产量的最适遮阴比例；探究提高作物产量的最适透光率 【解析】（1）叶肉细胞中捕获光能的物质是光合色素，主要包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素等。这些色素能够吸收光能，并将其转化为化学能，用于光合作用。 （2）据图2可知，与A组相比，B1气孔导度上升，同时胞间二氧化碳浓度下降，说明B1光合作用固定二氧化碳的能力增强，使胞间二氧化碳浓度下降，净光合速率上升。 （3）若呼吸速率保持不变，B1净光合速率上升，产生的有机物增加，但光合产物现存量却下降，说明光合产物向外运输的速率增强了，及时的将光合产物运输出去，避免有机物的积累抑制光合作用速率。 （4）依题意，B组遮光比例为50%时，玉米生长速度快，同时产量高，若想进一步提高玉米的产量可以探究产量最高时的遮光比例或者透光率。 8．（24-25高一上·河南信阳·期末）下图表示用洋葱作为实验材料的三个实验的操作流程。请据图回答下列问题： （1）步骤A表示研磨提取洋葱管状叶叶肉细胞中的色素，向研磨中加入的物质有 。 （2）用洋葱根尖做有丝分裂实验C操作中，如果用质量分数为5%的盐酸在室温条件下解离5min，然后按正常要求进行 等步骤。结果在观察时，发现根尖细胞没有较好地分散开，可能是因为 。 （3）图②是利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行的相关实验，某学生在进行D步骤时，发现实验现象无明显变化，最可能的原因是 。 （4）除了上述实验以外，洋葱可作为实验材料并在光学显微镜下观察的实验有 （填序号）。 ①探究根尖细胞中是否含有脂肪②探究细胞的呼吸方式③观察多种多样的细胞 【答案】（1）弄碎的洋葱叶、无水乙醇、SiO2、CaCO3 （2） 解离→漂洗→染色→制片 盐酸浓度过低，且没有与酒精混合使用 （3）细胞失水过多而死亡 （4）①③ 【解析】（1）提取绿叶中色素时，需要向研钵中加入弄碎的洋葱叶、无水乙醇、SiO2、CaCO3，其中丙酮的作用是提取色素，SiO2的作用是使研磨更充分，CaCO3的作用是防止色素被破坏。 （2）制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的步骤为解离、漂洗、染色、制片；细胞分裂间期时间长，因此观察细胞有丝分裂实验时，视野中观察到最多的是应处于分裂间期的细胞。观察时若发现根尖细胞没有较好地分散开，可能是因为解离不彻底，解离液的成分是15%的盐酸与95%的酒精1：1混合得到的5%的盐酸浓度不够（过低），而且没有与酒精混合使用。 （3）图②是利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行的相关实验，图③中细胞处于质壁分离状态，质壁分离及复原的前提是细胞要保持活性，因此若某学生在进行D步骤时，发现实验现象无明显变化，即质壁分离不能复原，其最可能的原因是细胞失水过多而死亡。 （4）洋葱可作为实验材料并在光学显微镜下观察的实验有：①探究根尖细胞中是否含有脂肪、③观察多种多样的细胞。而②中探究细胞的呼吸方式应该选用酵母菌，且不需要使用显微镜。 地 城 考点02 光合作用的原理和利用 一、单选题 1．（24-25高一上·河南郑州·期末）下图是某植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化图解，其中①~④表示不同的反应过程。相关叙述正确的是（　　） A．图中的[H]代表同一物质 B．过程①③都在生物膜上进行 C．过程④产生的[H]全部来自葡萄糖 D．过程①②③④都能合成ATP 【答案】B 【解析】A、图中①表示光反应阶段，光反应阶段产生的[H]是指还原性辅酶ⅡNADPH，④表示有氧呼吸的第一二阶段，该过程中产生的[H]是指还原性辅酶ⅠNADH，A错误； B、光反应阶段①发生在类囊体薄膜上，有氧呼吸第三阶段③发生在线粒体内膜上，都在生物膜上进行，B正确； C、过程④包括有氧呼吸第一阶段和第二阶段，其中第一阶段产生的[H]来自葡萄糖，第二阶段产生的[H]来自丙酮酸和水，C错误； D、光反应阶段①产生ATP，暗反应阶段②消耗ATP，有氧呼吸③④过程均能产生ATP，D错误。 故选B。 2．（23-24高一上·河南中州联盟·期末）影响光合作用强度的因素有很多，如图为甲、乙两种植物在不同光照强度下CO2的吸收速率曲线图。下列相关叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量为光照强度 B．两曲线相交时植物甲、乙光合速率相同 C．D点时限制光合速率的因素为光照强度 D．植物甲为阳生植物，植物乙为阴生植物 【答案】D 【解析】A、该实验的自变量为光照强度和植物种类，A错误； B、（总）光合速率等于净光合速率加呼吸速率。两曲线相交时植物甲、乙CO2吸收速率（净光合速率）相同，但呼吸速率不同，所以光合速率不相同，B错误； C、甲曲线D点光合速率最大，随着光照强度的增大，光合速率不再增大，说明限制因素不是光照强度，C错误； D、植物甲在强光下CO2吸收速率更快，植物乙在弱光下CO2吸收速率更快，所以植物甲为阳生植物，植物乙为阴生植物，D正确。 故选D。 3．（24-25高一上·河南洛阳·期末）下列关于“探索光合作用原理的实验”的叙述，正确的是（　　） A．在光照下，加入铁盐的离体叶绿体悬浮液（有H2O，没有CO2）释放出O2，说明水的光解和糖类的合成是同一个化学反应 B．用透过三棱镜的光照射载有水绵和需氧细菌的临时装片，发现需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区，说明该区域产生的有机物多 C．利用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2，可证明光合作用产生氧气中的氧元素全部来自于水 D．用经过14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，发现碳原子的转移途径是CO2→C3→糖类 【答案】D 【解析】A、在光照下，加入铁盐的离体叶绿体悬浮液（有H2O，没有CO2）释放出O2，由于糖类的合成需要CO2，而该反应中无CO2，所以并不能说明水的光解和糖类的合成是同一个化学反应，A错误； B、用透过三棱镜的光照射载有水绵和需氧细菌的临时装片，发现需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区，说明该区域产生的O2多，而不是该区域产生的有机物多，B错误； C、18O是稳定同位素，不具有放射性，C错误； D、用经过14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，发现碳原子的转移途径是CO2C3糖类，D正确。 故选D。 4．（24-25高一上·河南洛阳·期末）为探究CO2浓度对光合作用强度的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，给予适宜光照和温度等条件，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述错误的是（　　） A．本实验属于对比实验，不需要设置添加盛有清水的烧杯作为对照组 B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率 C．继续提高NaHCO3溶液的浓度，叶圆片上浮所需时长会不断缩短 D．若降低光照或提高温度，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长 【答案】C 【解析】A、本实验是探究CO2浓度对光合作用强度的影响，自变量是NaHCO3溶液的浓度（代表CO2浓度），因变量是叶圆片上浮所需时长。该实验通过不同浓度NaHCO3溶液处理，相互对比来探究CO2浓度的影响，属于对比实验，不需要设置添加盛有清水的烧杯作为对照组，A正确； B、叶圆片上浮是因为光合作用产生氧气，氧气在细胞间隙积累使叶圆片浮力增大，所以叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率，B正确； C、从图中可以看出，在一定范围内随着NaHCO3溶液浓度升高，叶圆片上浮所需时长缩短，但NaHCO3溶液浓度过高可能会导致细胞失水等问题，影响光合作用，所以继续提高NaHCO3溶液的浓度，叶圆片上浮所需时长不会不断缩短，C错误； D、若降低光照，光合作用强度减弱，产生氧气速率变慢，叶圆片上浮所需时长会延长；若提高温度，超过光合作用最适温度后，光合作用酶活性降低，光合作用强度减弱，叶圆片上浮所需时长也会延长，D正确。 故选C。 5．（24-25高一上·河南南阳·期末）绿色植物通过叶绿体利用光能进行光合作用。如图为光合作用过程示意图，a~h表示相关物质。下列叙述错误的是（    ） A．结构A由多个类囊体堆叠而成，分布有光合色素 B．据图分析，图中物质a、e、f分别表示O2、CO2和C5 C．叶绿体基质中进行的暗反应由物质b和c驱动 D．若e供应增加，则短时间内f的含量将会增大 【答案】D 【解析】A、结构A是光反应的场所基粒，基粒由多个类囊体堆叠而成，分布有吸收光能的光合色素，A正确； B、据图分析，图中物质a是水光解的产物，释放出去则为O2、e用于二氧化碳的固定，e为CO2，C3还原的产物是（CH2O）和C5，所以f表示C5，B正确； C、叶绿体基质中进行的暗反应由物质b（NADPH）和c（ATP）驱动，C正确； D、若e（二氧化碳）供应增加，则短时间内二氧化碳的固定能力加强，但是三碳化合物的还原能力不变，则f的含量将会降低，D错误。 故选D。 6．（24-25高一上·河南周口·期末）在高海拔或高纬度地区，利用大棚种植蔬菜，是提高产量的有效措施。从光合作用的影响因素来看，下列说法合理的是（　　） A．尽量缩小行距以增大光合作用的叶面积，可显著增大净光合作用量 B．及时去掉蔬菜植株下部泛黄的老叶，可增强光合作用，提高蔬菜产量 C．阴天补光，可通过增强光合作用的光反应，进而增加光合作用的总量 D．合理延长大棚蔬菜的光照时间，可增大蔬菜光合作用的速率 【答案】C 【解析】A、缩小行距可增大光合作用叶面积，使总光合作用增强，但若行距过小，则会因为植株过密使呼吸作用显著增强，可能导致净光合作用量减小，A不符合题意； B、若及时去除植株下部的泛黄老叶，可有效减少呼吸消耗，对光合作用没有显著影响，却因消耗减少，增大植株的光合作用的积累量，提高蔬菜的产量，B不符合题意； C、阴天适度补光，可直接增强光合作用的光反应，进而增加总光合作用量，C符合题意； D、光合速率是单位时间内的光合作用量，延长光照时间并不能直接增大光合作用的速率，而是因为光合作用时间的延长，可增加有机物的积累量，从而提高蔬菜的产量，D不符合题意。 故选C。 7．（24-25高一上·河南漯河·期末）落地生根属于景天科植物，其叶子有一个很特殊的CO2同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸（一种有机酸）储存在液泡中，白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。下列有关分析错误的是（　　）    A．落地生根叶肉细胞的液泡白天pH升高，夜晚pH降低 B．落地生根叶片光合作用所需CO2来自于细胞呼吸和苹果酸脱羧 C．白天适当提高CO2浓度，落地生根叶肉细胞中的C3含量升高 D．晚上落地生根叶绿体由于缺乏ATP和NADPH而不能进行光合作用 【答案】C 【解析】A、夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中，苹果酸呈酸性，会使液泡中氢离子浓度升高， pH 降低。 白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2，苹果酸含量减少，氢离子浓度降低， pH 升高。 所以落地生根叶肉细胞的液泡白天 pH 升高，夜晚 pH 降低，A正确； B、由图可知，白天落地生根叶片气孔关闭，此时光合作用所需的CO2有两个来源：一是细胞呼吸产生的CO2；二是液泡中苹果酸经脱羧作用释放的CO2。 所以落地生根叶片光合作用所需CO2来自于细胞呼吸和苹果酸脱羧，B正确； C、白天落地生根叶肉细胞气孔关闭，外界CO2不能进入细胞，即使适当提高外界CO2浓度，也不会影响细胞内CO2的供应。 因为CO2供应不受外界浓度影响，所以C3的生成量不变，同时C3的还原也在正常进行，因此C3含量基本不变，而不是升高，C错误； D、光合作用包括光反应和暗反应，光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，其作用是为暗反应提供ATP和NADPH。 晚上没有光照，叶绿体无法进行光反应，缺乏ATP和NADPH，而暗反应需要ATP和NADPH提供能量和还原力，所以不能进行光合作用。 所以晚上落地生根叶绿体由于缺乏ATP和NADPH而不能进行光合作用，D正确。 故选C。 8．（24-25高一上·河南濮阳·期末）如图是生物兴趣小组绘制的桑叶光合作用过程的示意图，其中I、Ⅱ表示光合作用过程的两个阶段，①~④表示物质。下列叙述正确的是（    ）    A．I过程只在有光照下进行，Ⅱ过程有无光照都能持续进行 B．①、②均可参与Ⅱ过程，②与有氧呼吸过程产生的[H]不是同一种物质 C．适宜光照条件下突然提高③的浓度，短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低 D．如果叶绿体中缺乏C5，则④的生成速率会上升 【答案】C 【解析】A、图中的I、Ⅱ分别是光反应和暗反应，没有光照则光反应不能进行，虽然暗反应不直接依赖于光，但暗反应需要光反应提供物质②NADPH和ATP，所以如果光反应不能进行，则暗反应也不能持续进行，A错误； B、①、②分别是氧气和NADPH，NADPH可参与暗反应但氧气不参与，有氧呼吸产生的[H]是NADH，与NADPH不是同一种物质，B错误； C、③是CO2，适宜光照条件下如果突然提高CO2的浓度，短时间内C3的产生速率加快，但还原C3的ATP和NADPH的含量不增加，从而导致C3的含量会升高，而固定CO2会消耗更多的C5，所以C5的含量会降低，从而导致短时间内叶绿体中C5/C3的比值会降低，C正确； D、过程Ⅱ的产物是④，CO2首先被C5固定成C3，C3再被还原成④，所以如果叶绿体中缺乏C5则④的生成速率会下降，D错误。 故选C。 9．（24-25高一上·河南驻马店·期末）生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法和科学精神，同时还需要科学技术的支撑。下列有关生命科学史的叙述错误的是（　　） A．施莱登采用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的，新细胞从老细胞中产生 B．欧文顿通过脂溶性物质容易进入细胞的实验，从而推测出细胞膜是由脂质组成的 C．细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力，推测细胞膜可能还含有蛋白质 D．卡尔文用含14C的CO2追踪光合作用中碳原子的转移途径是CO2→C3→（CH2O） 【答案】C 【解析】A、施莱登通过观察部分植物细胞，采用不完全归纳法提出“所有植物体由细胞构成”，并认为新细胞由老细胞产生，A正确； B、欧文顿通过脂溶性物质更易穿透细胞膜的实验，推测细胞膜含有脂质。这一推理基于“相似相溶”原理，B正确； C、丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力显著低于油—水界面，由此推测细胞膜中可能含有蛋白质（因蛋白质可降低表面张力），C错误； D、卡尔文用放射性同位素14C标记CO2，追踪到碳转移途径为CO2→C3→（CH2O），该结论符合卡尔文循环的实验结果，D正确。 故选C。 二、非选择题 10．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下图所示。 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： 。 【答案】（1）叶绿素 （2） 释放 光照强度 （3）CO2/二氧化碳 （4）增施农家肥（合理即可） 【解析】（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（合理即可）。 11．（24-25高一上·河南郑州·期末）图甲表示夏季晴朗的白天，某大田种植作物光合作用强度的曲线，图乙表示密闭大棚中二氧化碳浓度在一昼夜中的变化。据图回答下列问题。    （1）图甲中，BC段光合作用强度明显减弱，被称为“光合午休”，其原因是 ，此时光合作用所需的CO2一部分由有氧呼吸的第 阶段提供。参与光合作用时，这些CO2与 结合，这个过程称作 。 （2）图乙中，C点的光合速率 （填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸速率，经过图示的24小时，大棚作物的有机物总量 （填“增加”、“减少”或“不变”）。 （3）农作物的光合作用和细胞呼吸均需要酶的催化，酶催化化学反应的原理是 ，每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这说明酶具有 。 （4）实际生产中，大棚并不会一直密闭，而需要适时通风，通风可以起到的作用有 （答出2点即可）。 【答案】（1） 夏季晴朗的天气中午温度高（蒸腾作用强），气孔大量关闭，CO2吸收减少 二 C5/五碳化合物 CO2的固定 （2） 大于 增加 （3） 降低化学反应的活化能 专一性 （4）补充CO2、调节温度、调节湿度等 【解析】（1）图甲表示夏季晴朗的白天，某大田种植作物光合作用强度的曲线。BC段夏季晴朗的天气中午温度高（蒸腾作用强），气孔大量关闭，CO2吸收减少，光合作用强度明显减弱，被称为“光合午休”，有氧呼吸在第二阶段产生二氧化碳。参与光合作用时，这些CO2与五碳化合物结合，这个过程叫做CO2的固定，场所在叶绿体基质； （2）图乙表示密闭大棚中二氧化碳浓度在一昼夜中的变化。图乙中，C点时二氧化碳浓度逐渐变少，说明植物在吸收二氧化碳，净光合速率大于零，光合速率大于呼吸速率，经过图示的24小时，E点时的二氧化碳浓度低于A点，大棚作物的有机物总量增加； （3）酶的作用是催化，催化的机理是降低化学反应的活化能，每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这说明酶具有专一性； （4）实际生产中，大棚并不会一直密闭，而需要适时通风，通风可以起到的作用有补充CO2（提供原料）、调节温度（影响酶的活性）、调节湿度（提供原料，影响气孔导度）等。 12．（24-25高一上·河南三门峡·期末）光合作用是地球上最重要的化学反应，包含了一系列的化学步骤和物质转变过程，分为光反应和暗反应两个阶段；在探索光合作用原理的过程中，英国植物学家希尔发现在离体叶绿体的悬液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可释放出氧气，以反应式2H2O→O 2＋4H+＋4e-表示。 （1）希尔反应中水的裂解释放氧气需要在光照下进行，吸收光能的色素分布在 ，在光合色素的提取实验中，为了防止研磨中色素被破坏，需要加入 ；色素分离后距离滤液细线最近的两条色素带主要吸收 光。 （2）希尔反应中产生的电子（e-）和H+可以用于形成 ；该实验结果 （“能”或“不能”）说明水的光解与糖的合成是同一个化学反应，理由是 。 （3）为进一步研究CO2如何转变为糖类，美国科学家卡尔文在光照下给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30s的时间，放射性代谢物多达几十种，缩短时间到7s，发现放射性代谢物减少到12种。如果要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是 。 （4）经研究发现光照停止后，暗反应在短时间仍然能够持续合成糖类等有机物，但无法长时间正常进行，推测原因是 。 【答案】（1） 叶绿体的类囊体薄膜 碳酸钙 红光和蓝紫 （2） NADPH 不能 水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而糖的合成需要碳的参与 （3）继续缩短杀死小球藻的时间，直至放射性产物只有一种 （4）暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH，停止光照使光反应停止，叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间，但是这段时间后，暗反应因缺少ATP和NADPH而无法进行 【解析】（1）希尔反应是在离体的叶绿体中发生的，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜。在光合色素的提取实验中，为了防止研磨过程中色素被破坏，需要加入碳酸钙中和有机酸。色素在滤纸条上分离后，距离滤液细线从远到近的色素带分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，而叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光。 （2）希尔反应中产生的电子（e-）和H+可以用于形成NADPH，该实验结果不能说明水的光解与糖的合成是同一个化学反应，这是因为水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而糖的合成需要碳的参与。 （3）实验发现，仅仅30s的时间，放射性代谢物多达几十种，缩短时间到7s，发现放射性代谢物减少到12种，所以继续缩短杀死小球藻的时间，直至放射性产物只有一种，就可以确定CO2转化成的第一个产物。 （4）暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH，停止光照使光反应停止，叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间，合成糖类等有机物，但是这段时间后，暗反应因缺少ATP和NADPH而无法进行。可见，光照停止后，暗反应在短时间仍然能够持续合成糖类等有机物，但无法长时间正常进行。 13．（24-25高一上·河南周口·期末）水稻是重要的粮食作物，其叶肉细胞的某些代谢过程如图1所示，其中①~④分别表示不同的生理过程。某科研人员进行实验，将水稻植株置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在5℃、15℃、25℃和35℃下，改变光照强度，测定CO2的吸收速率，得到如图2所示的结果。请回答下列有关问题： （1）图1中X、Y代表的物质分别是 。可发生在生物膜上的过程有 （填序号）。若停止CO2的供应，则一段时间后过程①产生氧气的速率将会 （填“增大”“减小”或“基本不变”）。 （2）光补偿点是指植物在一定光照强度范围内，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。35℃时水稻的光补偿点高于25℃，原因可能是 。 （3）15℃时与光合作用有关酶的活性高于5℃，但光照强度相对值小于1时，5℃和15℃的CO2吸收速率相同，原因可能是 。光照强度相对值为3时，5℃与25℃条件下光合作用合成有机物的速率分别为M1、M2，则M1 （填“＞”“＜”或“=”）M2。 （4）分析图2中的曲线，温度为25℃、光照强度相对值小于3时，在不改变光照强度时可采取 措施有助于提高作物的产量。研究发现光照继续增强时，CO2的吸收速率却下降，原因可能是 （答出一点）。 【答案】（1） ATP、丙酮酸（顺序不能颠倒） ①④ 减小 （2）光补偿点时光合速率等于呼吸速率，35℃时呼吸速率高于25℃，因此需要的光照强度大 （3） 光照强度过低，光反应合成的NADPH和ATP过少，影响暗反应的进行，导致CO2吸收速率低（答案合理即可） < （4） 适当降低温度 光照强度过大时，叶绿体的结构被破坏；光照继续增强，温度过高，蒸腾作用旺盛，导致气孔关闭（答出一点即可） 【解析】（1）①②③④分别表示光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二和第三阶段，光反应为暗反应提供NADPH和ATP，有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸和[H]。光反应发生在类囊体薄膜、暗反应发生在叶绿体基质，有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，有氧呼吸第二和第三阶段发生在线粒体中。故X、Y代表的物质分别是ATP、丙酮酸，可发生在生物膜上的过程为①光反应和④中的有氧呼吸的第三阶段。若停止CO2的供应，则C3含量将减少，C3还原变慢，NADPH和ATP将积累，因此光反应受到抑制，氧气的生成量减少。 （2）由图2曲线可知，35℃时的呼吸速率高于25℃，光补偿点时光合速率等于呼吸速率，因此35℃时需要的光照强度大，35℃时光补偿点高于25℃。 （3）光照强度相对值小于1时，限制光合作用的主要因素是光照强度，光反应太弱，合成的NADPH和ATP过少，影响暗反应的进行，导致CO2吸收过少，故5℃和15℃时CO2吸收速率相同。光照强度相对值为3时，25℃与5℃条件下净光合速率相同，但25℃条件下的呼吸速率大于5℃条件下的呼吸速率，有机物的合成速率（即总光合速率）=呼吸速率+净光合速率，因此5℃时有机物的合成速率小于25℃时有机物的合成速率，即M1＜M2。 （4）图2中，光照强度相对值小于3、温度为25℃时的净光合速率小于15℃时的净光合速率，由此可见，适当降低温度有助于提高作物的产量。光照强度过大时，叶绿体的结构被破坏或光照继续增强，温度过高，蒸腾作用旺盛，导致气孔关闭，CO2的吸收速率下降。 14．（24-25高一上·河南新乡·期末）在光合作用过程中，Rubisco催化CO2与RuBP（C5）结合，从而将CO2固定。研究人员从某种野生型（WT）水稻中获得两种Rubisco发生突变的品系，分别为株系1和株系2。在适宜且相同的条件下，研究人员探究了光照强度和CO2浓度对这三种植株的影响，结果如图所示。回答下列问题： （1）在水稻叶肉细胞中，Rubisco催化CO2与RuBP结合的场所是 。生成的C₃被还原时，需要光反应提供的物质是 。 （2）分析图1可知，11时～12时，WT植株的光合速率下降，主要原因是 。这三种水稻品系中，最适合在高光照强度地区种植的是 。 （3）分析图2可知，利用CO2效率较低的植株是 。当CO2浓度高于800μmol·mol-1时，限制株系1光合速率的主要自身因素可能是 （答出1点）。 【答案】（1） 叶绿体基质 ATP和NADPH （2） 光照过强，气孔部分关闭，CO2吸收量减少 株系1 （3） WT Rubisco的活性、光合色素含量或与光合作用有关酶的数量等 【解析】（1）水稻叶肉细胞中，Rubisco催化CO2与RuBP结合（暗反应中CO2固定步骤 ）发生在叶绿体基质，暗反应中C3还原需要光反应提供的ATP和NADPH。 （2）图1 中11 时～12 时，光照过强、温度过高，水稻为减少水分散失，气孔部分关闭，导致CO2吸收减少，光合速率下降（“光合午休” 现象 ）。高光强下，株系1的净光合速率最高（图1中强光段品系1曲线峰值更高 ），说明其更适应高光强环境。 （3）从图2可知，在相同CO2浓度下，WT的净光合速率相对较低（或达到相同光合速率需要更高CO2浓度），说明其利用CO2效率较低。当CO2浓度高于800 μmol⋅mol-1时，株系1光合速率不再随CO2浓度升高而显著增加，此时限制因素为自身因素可能是Rubisco的活性、光合色素含量或与光合作用有关酶的数量等。 地 城 考点03 光合作用与呼吸作用综合 一、单选题 1．（24-25高一上·河南三门峡·期末）某研究小组为研究温度对于光合作用的影响，将某生长状况一致的植物平均分成6组置于不同的温度下进行培养，每组黑暗处理6h，然后给予适宜白光照射6h，在黑暗处理后和光照后分别截取同等面积的叶圆片，烘干称重，获得下表所示数据。请根据表中数据分析（不考虑有机物转移），下列有关说法正确的是（    ） 温度/ 15 20 25 30 35 40 黑暗处理后叶圆片干重/ 4.25 4.00 3.50 2.75 2.00 1.50 光照后叶圆片干重/ 6.00 6.50 6.75 6.50 5.50 4.50 A．在黑暗和光照处理过程中，植物细胞合成ATP的场所均只有线粒体和细胞质基质 B．该实验温度处理下，植物叶片在15℃时呼吸速率最快 C．在6h适宜光照下，各实验温度处理后植物叶片在30℃时光合速率最快 D．经6h黑暗和6h光照处理后，植物叶片在25℃时光合积累的有机物最多 【答案】D 【解析】A、黑暗和光照过程中均进行呼吸作用，合成ATP的场所为细胞质基质和线粒体，光照下进行光合作用，叶绿体也是合成ATP的场所，A错误； B、设处理前叶圆片干重为X，则各温度下X与黑暗后叶圆片干重的差值代表呼吸作用消耗的有机物，40℃剩余最少，说明消耗最多，单位时间呼吸速率最快，B错误； C、光照后叶圆片干重与黑暗后叶圆片干重之差代表光照时积累的有机物，单位时间积累的有机物代表净光合速率，呼吸速率与净光合速率之和为光合速率，35℃和40℃光合速率为最大，C错误； D、经6h黑暗和6h光照处理后，25℃时该叶片积累的有机物最多，为（6.75-X），D正确。 故选D。 2．（24-25高一上·河南新乡·期末）在同一试验田中，光照强度对两种拟南芥光合作用影响的情况如图所示。下列分析正确的是（　　）    A．当光照强度小于m时，植株a的光合速率小于植株b的 B．当光照强度等于m 时，植株a的有机物积累速率等于植株b的 C．当光照强度等于n时，植株a的光反应速率小于植株b的 D．当光照强度大于n时，限制植株a、b光合速率的环境因素主要是光照强度 【答案】B 【解析】A、分析图可知，植株a的呼吸速率明显大于植株b的。当光照强度略小于m时，植株a、b的净光合速率相当，但植株a的光合速率大于植株b的，A错误； B、当光照强度等于 m 时，植株a、b的净光合速率相等，有机物积累速率相等，B正确； C、当光照强度等于n时，植株a的光反应速率大于植株b的，C错误； D、当光照强度大于n时，植株a、b的净光合速率接近最大值，限制光合速率的环境因素可能是CO2浓度，D错误。 故选B。 3．（24-25高一上·河南驻马店·期末）某同学绘制了鸭跖草光合作用和细胞呼吸的关系如图1，其中①～⑤表示生理过程，A～D表示物质，甲、乙表示结构；该同学又进行了光照强度对鸭跖草光合作用的影响实验，并绘制了曲线图2；同时绘制了鸭跖草叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸的微观代谢图如图3。下列相关分析正确的是（　　）    A．图1中A代表丙酮酸，D代表NADH和ADP、Pi，③发生于线粒体内膜 B．图1中①②③④过程都能产生ATP，它们均能用于各项生命活动 C．图2中影响b点的因素主要是光照强度，c点时对应图3中的BCDF D．鸭跖草在缺镁的培养液中生长，图2中b点会右移，c点会左移 【答案】D 【解析】A、图1中①②③分别表示有氧呼吸的第一、第二、第三阶段，④表示光反应，⑤表示暗反应，A表示丙酮酸，D表示ATP和NADPH，③发生于线粒体内膜，A错误； B、图1中①②③过程产生的ATP可用于除暗反应之外的各项生命活动，④产生的ATP用于暗反应，B错误； C、图2中影响b点的因素主要是光照强度，c点时光合速率大于呼吸速率，对应图3中的ACDE，C错误； D、b点是光补偿点，c点是光饱和点，鸭跖草在缺镁的培养液中生长，图2中b点会右移，c点会左移，D正确。 故选D。 4．（24-25高一上·河南许昌·期末）兴趣小组研究某植物在高光照强度和低光照强度下，不同温度对CO2吸收速率的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．该植物叶肉细胞在C点时合成ATP的场所为叶绿体、线粒体和细胞质基质 B．相同温度下由低光强提升到高光强后，该植物细胞短时间内C3的含量会下降 C．该植物在M点时生长速度最快，C点时低光强的总光合速率大于高光强的总光合速率 D．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因可能是呼吸速率上升 【答案】C 【解析】A、该植物叶肉细胞在C点时CO2吸收速率为0，即此时光合速率等于呼吸速率，合成ATP的场所为叶绿体、线粒体和细胞质基质，A正确； B、在相同温度下，将该植物由低光强提升到高光强后，光反应产生的ATP和NADPH增多，C3还原加快，但其产生速率不变，该植物细胞短时间内C3的含量会下降，B正确； C、净光合速率最大时生长速度最快，结合图示可知，该植物在M点时，生长速度最快，图中C点时表示为净光合速率的大小，而呼吸速率未知，因此无法判断低光强与高光强下的总光合速率大小，C错误； D、CO2吸收速率代表净光合速率，低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因可能是呼吸速率上升，需要从外界吸收的CO2减少，D正确。 故选C。 5．（24-25高一上·河南洛阳·期末）甲、乙两种植物净光合速率（可用单位时间单位叶面积吸收CO2的量、释放02的量或积累的干物质的量表示）随光照强度的变化趋势如图所示。下列说法错误的是（　　） A．光照强度为a时，甲、乙两种植物合成有机物的速率相等 B．当光照强度大于b时，甲植物对光能的利用率高于乙 C．甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是植物乙 D．甲、乙两种植物单独种植时，若种植密度过大，则净光合速率下降幅度较大的是植物甲 【答案】A 【解析】A、合成有机物的速率表示总光合速率，光照强度为a时，甲、乙两种植物的净光合速率相等，由于甲、乙两种植物的呼吸速率未知，故甲、乙两种植物合成有机物的速率不一定相等，A错误； B、当光照强度大于b时，在光照强度相等的前提下，甲的净光合速率大于乙，说明甲植物对光能的利用率高于乙，B正确； C、乙植物与甲植物相比，光饱和点和光补偿点更小，更适合在林下种植，C正确； D、据图可推知，乙植物更适合在林下种植，若种植密度过大，乙植物净光合速率下降幅度较小，而甲植物净光合速率下降幅度较大，D正确。 故选A。 6．（23-24高一·河南许昌·期末）利用以下装置可探究绿色植物的某些生理作用。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列有关叙述错误的是（    ） A．黑暗条件下，利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸 B．光照条件下，利用装置乙、丙探究植物光合作用O2的产生速率 C．光照条件下，若装置丙红色液滴向右移动，则该装置中氧气增多 D．黑暗条件下，若装置甲红色液滴向左移动，则该装置中氧气减少 【答案】B 【解析】A、装置甲内氢氧化钠溶液，可以吸收容器中的CO2，装置甲内压强只由氧气的变化引起。在黑暗条件下，若能进行有氧呼吸，消耗装置内的氧气，则液滴向左移动；若为无氧呼吸，不消耗氧气，产生的CO2被吸收，液滴不移动，所以，在黑暗条件下，利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸，A正确； B、由图可知：装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，则装置内压强变化由二氧化碳和氧气共同引起；装置丙烧杯中盛放CO2缓冲液，可以为光合作用提供二氧化碳，并且装置内压强由氧气变化引起，因此不能用二者来探究光合作用O2的产生速率，B错误； C、装置丙内为CO2缓冲液，维持装置内CO2的浓度稳定，因此如果装置丙的有色液滴向右移动，则说明装置中有氧气产生，该装置中氧气增多，C正确； D、如果装置甲的有色液滴向左移动，则说明该装置中植物进行了有氧呼吸，氧气减少，D正确。 故选B。 二、非选择题 7．（24-25高一上·河南洛阳·期末）甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程如图所示。回答下列问题。 （1）除图示外，过程①还发生的化学反应有 。 （2）过程②为光合作用的 阶段，其 （填“能”或“不能”）在无光的条件下持续进行，原因是 。 （3）过程③ （填“产生”“消耗”或“既产生也消耗”）NADH。 （4）若过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的于重 （填“一定”或“不一定”）会增加，原因是 。 【答案】（1）水分解产生氧和H+，H+与NADP+结合形成NADPH （2） 暗反应 不能 无光条件下，光反应无法进行，无法为暗反应持续提供ATP和NADPH （3）既产生也消耗 （4） 不一定 除叶肉细胞外，植物还存在非绿色器官只进行呼吸作用消耗有机物，无法判断甘蔗光合作用制造有机物的量与所有细胞呼吸作用消耗有机物量的大小 【解析】（1）①是光反应，除图示ATP的合成外，还发生水分解产生氧和H+，H+与NADP+结合形成NADPH。 （2）过程②为光合作用的暗反应阶段，其在有光、无光条件下均可进行，由于其需要光反应提供ATP和NADPH，所以不能再无光的条件下持续进行。 （3）过程③为呼吸作用，若为有氧呼吸，则第一、二阶段产生NADH，第三阶段消耗NADH；若为无氧呼吸，则第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH。 （4）由于除叶肉细胞外，植物还存在非绿色器官只进行呼吸作用消耗有机物，无法判断甘蔗光合作用制造有机物的量与所有细胞呼吸作用消耗有机物量的大小，若过程②（暗反应，产生有机物）的速率大于过程③（呼吸作用，消耗有机物）的速率，则甘蔗的于重不一定会增加。 8．（24-25高一上·河南濮阳·期末）图1表示某绿色植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化而变化的趋势。图2表示其他条件均适宜的情况下，实验测得植物光合速率与光照强度的关系。回答下列问题：    （1）据图1可知，呼吸速率的最适温度 （填“高于”“等于”或“低于”）光合作用的最适温度。无论是光合作用还是细胞呼吸，温度都是通过 来影响其速率的。在温度为d时，实际光合速率与呼吸速率的数量关系是 。该植物在温度为 （填字母）时生长速率最快。 （2）图2中当光照强度为2klx时，该植物的叶肉细胞实际光合速率 （填“大于”“等于”或“小于”）呼吸速率。当光照强度为4klx时，限制光合速率的主要环境因素是 。在光照强度为6klx时，适当提高环境温度，光合速率能否会提高？ （填“能”或“否”），理由是 。 【答案】（1） 高于 影响酶的活性 实际光合速率是呼吸速率的2倍 b （2） 大于 光照强度 否 图二实验的温度条件是适宜的，如果提高温度则光合酶的活性会降低 【解析】（1）根据图一中两条曲线的走势可知，呼吸速率的最适温度高于光合作用的最适温度。光合作用和细胞呼吸过程都需要酶的催化，温度可通过影响酶的活性来影响光合作用和细胞呼吸的速率。由于图一中的光合速率是净光合速率，而实际光合速率是净光合速率和呼吸速率之和，所以在温度为d时，实际光合速率是呼吸速率的2倍。净光合速率的高低能决定植物的生长速率，据图一可知，当温度为b时净光合速率最大，所以该植物在温度为b时生长速率最快。 （2）图二表示的是光照强度对整株植物的光合速率的影响，由于大部分植物细胞不能像叶肉细胞一样可以进行光合作用，所以当光照强度为2klx时，该植物的叶肉细胞实际光合速率大于呼吸速率。据图二可知，在光照强度为4klx时，限制光合速率的主要环境因素是光照强度。由于该实验的温度条件是适宜的，如果提高温度则光合酶的活性会降低，所以在光照强度为6klx时，适当提高环境温度，植物的光合速率并不会提高。 9．（24-25高一上·河南漯河·期末）水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。 （1）用 提取水稻叶肉细胞的光合色素，分离光合色素采用的方法是 。Mg2+是叶绿素合成不可缺少的元素，对土壤中Mg2+不足的水稻植株进行光合色素的提取和分离之后，在滤纸条上从上到下第 条色素带会变浅。 （2）如图是在适宜温度下测得光照强度对水稻植株光合作用的影响曲线：a点可表示 。b点时水稻叶肉细胞产生ATP的细胞结构是 。    （3）叶绿体中的Rubisco酶能催化C5与CO2的反应，还能在CO2浓度低而O2浓度高时催化C5与O2的反应。水稻叶肉细胞在强光、高浓度O2条件下，存在吸收O2、氧化乙醇酸（C2）并释放CO2的现象，称为光呼吸。其机理如下：乙醇酸产生于叶绿体，可就地直接氧化为乙醛酸，也可从叶绿体转移至过氧物酶体并在其中氧化为乙醛酸；乙醛酸在过氧物酶体内转化为甘氨酸；甘氨酸转入线粒体内并转化为丝氨酸，同时释放CO2。 ①Rubisco酶分布在 中，科学家利用基因工程技术将水稻催化光呼吸的多种酶基因转移到叶绿体内并成功表达，在叶绿体内构建了光呼吸支路，大大提高水稻产量，其原因是 。 【答案】（1） 无水乙醇 纸层析法 3、4 （2） 水稻的呼吸速率 线粒体、叶绿体、细胞质基质 （3） 叶绿体基质 乙醇酸可在叶绿体内分解为CO2，提高了叶绿体中CO2的浓度，一方面使CO2在与O2竞争Rubisco酶中有优势，使光呼吸减弱，另一方面使光合作用的原料增多，促进光合作用 【解析】（1）由于光合色素易溶于有机溶剂，所以常用无水乙醇提取水稻叶肉细胞的光合色素。分离光合色素采用纸层析法，其原理是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，从而使各种色素分离开来。Mg2+是叶绿素合成不可缺少的元素，对土壤中Mg2+不足的水稻植株进行光合色素的提取和分离之后，叶绿素含量减少。在滤纸条上从上到下色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 、叶绿素 b ，所以第 3 、 4 条色素带会变浅。 （2）a 点时，光照强度为 0 ，此时水稻植株只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以 a 点可表示水稻植株的呼吸速率。b 点时，水稻植株的光合速率等于呼吸速率，此时水稻叶肉细胞既进行光合作用又进行呼吸作用。光合作用光反应阶段产生 ATP ，场所是叶绿体类囊体薄膜；呼吸作用的第一阶段在细胞质基质中进行，也能产生少量 ATP ，有氧呼吸的第二、三阶段在线粒体中进行，也能产生 ATP 。所以 b 点时水稻叶肉细胞产生 ATP 的细胞结构是细胞质基质、线粒体、叶绿体。 （3）由题干“叶绿体中的 Rubisco 酶能催化C5与CO2的反应，还能在CO2浓度低而O2浓度高时催化C5与O2的反应”可知， Rubisco 酶分布在叶绿体基质中。 在叶绿体内构建光呼吸支路提高水稻产量的原因：乙醇酸可在叶绿体内分解为CO2，提高了叶绿体中CO2的浓度，一方面使CO2在与O2竞争Rubisco酶中有优势，使光呼吸减弱，另一方面使光合作用的原料增多，促进光合作用。 10．（24-25高一上·河南南阳·期末）绿藻主要分布于潮间带及10米以上浅水中的岩石上，研究人员测定绿藻在不同的海水和光照强度条件下的净光合速率（其他条件均为最适），结果如下图所示。回答下列问题： （1）绿藻所含的光合色素与高等绿色植物相似，可用 提取绿藻中的光合色素，在研磨过程中通常加入一些碳酸钙，其目的是 。 （2）光合色素吸收光能后用于 ，进而使暗反应阶段的 还原为糖类等有机物。 （3）如图所示，影响绿藻光合速率的主要因素是 。当光照强度为10klx时，富含CO2的海水组的绿藻实际光合速率是自然海水组的 倍。 （4）光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。自然海水组绿藻的光补偿点 （填“高于”或“低于”）富含CO2的海水组的光补偿点，分析其原因是 。 【答案】（1） 无水乙醇 防止研磨过程中色素被破坏（或保护色素） （2） 光反应（或水的光解和生成ATP与NADPH） C3 （3） 光照强度和CO2浓度 1.6 （4） 高于 自然海水的CO2浓度较低，使该组绿藻光合速率较低，而呼吸速率与富含CO2的海水组绿藻的相同，故自然海水组绿藻光合速率等于呼吸速率时所需要的光照强度较高 【解析】（1）绿藻是真核生物，细胞中含有叶绿体，含有叶绿素和类胡萝卜素，可用无水乙醇提取绿藻中的光合色素，在研磨过程中通常加入一些碳酸钙，其目的是防止研磨过程中色素被破坏（或保护色素）。 （2）光合色素吸收光能后用于光反应（或水的光解和生成ATP与NADPH），进而使暗反应阶段C3还原为糖类等有机物。 （3）如图所示，影响绿藻光合速率的主要因素是光照强度和CO2浓度。当光照强度为10klx时，富含CO2的海水组的实际光合速率是12mmol•m-2•h-1+4mmol•m-2•h-1=16mmol•m-2•h-1，自然海水组的实际光合速率是6mmol•m-2•h-1+4mmol•m-2•h-1=10mmol•m-2•h-1，故当光照强度为10klx时，富含CO2的海水组的绿藻实际光合速率是自然海水组的16/10=1.6倍。 （4）因为自然海水的CO2浓度较低，使该组绿藻光合速率较低，而呼吸速率与富含CO2的海水组绿藻的相同，故自然海水组绿藻光合速率等于呼吸速率时所需要的光照强度较高，所以自然海水组绿藻的光补偿点高于富含CO2的海水组的光补偿点。 11．（24-25高一上·河南许昌·期末）在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题：    （1）检测该植物叶片呼吸速率时装置应控 条件下。在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率 （填“相等”或“不相等”）。 （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 （答出2点即可）。 （3）在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是 。 （4）通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在 最大时的温度。 【答案】（1） 黑暗 不相等 （2）温度过高导致部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率降低；温度过高导致酶的活性降低，使暗反应速率降低 （3）温度d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，导致植物体的干重减少 （4）光合速率和呼吸速率差值 【解析】（1）为排除光合作用的影响，所以为测定叶片呼吸速率，应该在黑暗条件下进行；ac光合作用速率相等，但由于呼吸作用速率不等，所以有机物积累速率，即净光合作用速率不等。 （2）温度超过b时，暗反应速率降低可能是因为温度过高使参与暗反应的酶活性降低，或温度过高导致部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率降低，从而导致光合作用速率降低。 （3）温度为d时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，但植物的根部等细胞不进行光合作用，仍呼吸消耗有机物，所以导致植物体的干重减少。 （4）为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在b点，因为b点时光合速率与呼吸速率的差值最大，即净光合速率最大，有利于有机物积累，能最大程度获得光合产物。 12．（24-25高一上·河南驻马店·期末）植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可在人工精密控制光照、温度、湿度、CO2浓度和营养液等条件下，生产蔬菜和其他植物。科研人员研究了不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组（白光）、A组（红光：蓝光=1：2）、B组（红光：蓝光=3：2）、C组（红光：蓝光=2：1），每组输出的功率相同。回答下列问题： （1）生菜叶片中的色素提取后常用 法对其进行分离，其分离原理是 。 （2）氮在生菜细胞内的作用有 （答出1点即可）。由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，结合甲图分析其原因 。 （3）科研人员进一步研究了温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响，结果如图丙所示。由图可知，T4时最有利于生菜的生长，其原因是 。光照/黑暗时间设置为15h/9h，若将温度从T5调至T6，培养24h后，生菜植株的有机物积累量下降，判断依据是 。 （4）结合科研人员对人工种植生菜的研究，请你提出大棚种植生菜增收的措施 （至少写出两条）。 【答案】（1） 纸层析 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 （2） 合成核酸、蛋白质等物质，组成细胞膜和类囊体薄膜等生物膜 与CK组相比，A、B、C三组使用不同配比的红光、蓝光照射，使生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量增加，吸收的红光、蓝光较多，光合作用强度增加，干重增加 （3） T4时生菜的净光合速率最大，有机物积累最多 温度从T5调至T6，生菜的光合速率下降，呼吸速率上升，净光合速率为零，15h光照无有机物积累，9h黑暗消耗有机物 （4）调整不同光质的配比；适当升高温度（或白天适当升高温度，夜间适当降低温度） 【解析】（1）分离光合色素常用纸层析法，原理是不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而实现分离。 （2）氮在细胞内可用于合成蛋白质、核酸等生物大分子，组成细胞膜和类囊体薄膜等生物膜。叶绿素能吸收光能用于光合作用，与CK组相比，A、B、C三组使用不同配比的红光、蓝光照射，使生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量增加，吸收的红光、蓝光较多，光合作用强度增加，干重增加。 （3）由图丙可知，T4时，生菜的光合速率与呼吸速率的差值（净光合速率）最大 ，单位时间积累有机物最多，最利于生长。温度从T5调至T6，生菜的光合速率下降，呼吸速率上升，T6时净光合速率为零，15h光照无有机物积累，9h黑暗消耗有机物，所以有机物积累量下降。 （4）大棚种植生菜增收的措施有调整不同光质的配比；适当升高温度（或白天适当升高温度，夜间适当降低温度）。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $