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人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用当堂检测题
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这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用当堂检测题，共16页。试卷主要包含了下列有关叶绿体的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
知识点1 捕获光能的色素
1.下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述正确的是（ ）
A．加入碳酸钙可防止滤液挥发
B．用50%的酒精溶液提取叶片中的色素
C．用无水乙醇或丙酮分离滤液中的色素
D．加入二氧化硅有利于充分研磨
2．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”的实验时，观察到的色素带颜色较浅，其可能原因是（ ）
①无水乙醇加入量太多 ②未加CaCO3 ③未加SiO2 ④使用放置了两天的菠菜叶 ⑤只画了一次滤液细线
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
3．右图为某研究小组的同学从绿叶中分离的色素在滤纸条上的分布情况，下列叙述正确的是（ ）
A．a色素带对应的色素为胡萝卜素
B．b色素带主要吸收红光和蓝光
C．c色素带最宽，说明其溶解度最高
D．d色素带颜色为橙黄色
4．如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素（ ）
A．叶绿素b、类胡萝卜素
B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a
D．叶绿素a、叶绿素b
5．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
6. 红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是（ ）
A．红枫叶片不含叶绿素
B．红枫叶片能吸收光能进行光合作用
C．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
D．液泡中的色素吸收的光能用于光合作用
知识点2 叶绿体的结构和功能
7.下列有关叶绿体的说法正确的是（ ）
A．叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B．叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中
C．叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用
D．线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
8．下列关于恩格尔曼实验的叙述，正确的是（ ）
A．用水绵做实验材料是因为其叶绿体呈椭球形便于观察
B．通过同位素示踪法证明了氧气是叶绿体释放出来的
C．实验材料先放在没有空气的黑暗环境中以排除氧气和光的干扰
D．根据产生气泡的位置来确定绿色植物进行光合作用的部位
知识点3 光合作用的原理
9.下列关于探索光合作用原理的部分实验，描述错误的是（ ）
A．卡尔文的实验能说明光合作用需要原料CO2
B．希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
C．阿尔农发现水的光解过程伴随着ATP的合成
D．鲁宾和卡门利用放射性同位素同时标记CO2和水，证明光合作用释放的O2来自水
10．如图为高等绿色植物光合作用过程图解，以下说法正确的是（ ）
A．A是光合色素，分布在叶绿体内膜和类囊体薄膜上
B.E是ADP，在叶绿体类囊体薄膜上产生
C．G是C3，F是C5
D．光合作用的光反应和暗反应过程均有酶的参与
11．如图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是（ ）
A．物质b可能是ADP和Pi
B．物质c直接被还原生成（CH2O）和C5
C．甲中色素不溶于水，易溶于有机溶剂
D．乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行
知识点4 光合作用原理的应用
12.下列有关植物光合作用原理的应用，叙述错误的是（ ）
A．雨天的大棚中适当增加人工光照有助于提高光合作用强度
B．冬季晴天的中午在大棚中适当增加CO2的供应有助于提高光合作用强度
C．夏季雨天的农田，升高温度有助于提高光合作用强度
D．立秋后的农田，适当施用农家肥有助于提高光合作用强度
13．利用温室大棚栽培蔬菜、瓜果等农作物已成为现代农业的基本模式。下列是温室大棚栽培经常采取的措施，其中不是通过增强光合作用速率实现的是（ ）
A．给农作物增施氮肥
B．大棚栽培的农作物通过增施农家肥补充CO2
C．给农作物补充适宜强度的人工光照
D．夜间适当降低农作物的环境温度
知识点5 影响光合作用强度的因素
14.如图所示为植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，下列说法中不正确的一项（ ）
A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应的向右移动
B．若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动。
C．D点时，ATP的移动方向是从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D．若图上为阳生植物，则换为阴生植物，B点和C点均要向左移动
15．如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用合成量随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件。结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是（ ）
A．适当提高温度 B．增大光照强度
C．适当增加CO2浓度 D．增加酶的数量
16．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同
C．光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
D．光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
关键能力综合练 进阶训练第二层
17．硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，有关叙述正确的是（ ）
A．该过程需要在具有NH3和O2存在条件下才可以进行
B．该过程与光合作用非常相似，都需有光合色素
C．硝化细菌属于异养型生物，因为它是原核生物，以现成有机物为营养来源
D．该过程合成有机物的原料是其他有机物
18．右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、NADPH中的化学能转变为C3中的化学能
B．CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类
C．被还原的C3在相关酶的催化作用下，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
19．给光下正常进行光合作用的叶肉细胞施加14CO2，一段时间后，关闭光源，含放射性C3浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是（ ）
A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基粒
B．ab段叶肉细胞中C3浓度大量增加
C．bc段C3浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
D．c点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无NADPH和ATP的供应
20．[2022·全国乙卷]某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是 （ ）
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
21．下图为某植物在夏季某一晴天的光合作用变化示意图。下列判断错误的是（ ）
A．d点时的光合作用强度比c点时弱
B．de段光合作用强度上升的主要原因是光照强度逐渐增强
C．光合作用开始的时间在a点，而不是b点
D．植物从b点后开始积累有机物，到f点时有机物积累最多
22．下列有关光合作用和有氧呼吸的叙述，不正确的是（ ）
A．光合作用合成有机物，有氧呼吸分解有机物
B．光合作用在光下进行，有氧呼吸在黑暗中进行
C．光合作用需要水参与，有氧呼吸也需要水参与
D．光合作用和有氧呼吸可以发生在同一个细胞中
23．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，相关叙述错误的是（ ）
A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率
B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于m2
24．如图表示某植株在不同光强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。对该植物生理过程的分析，正确的是（ ）
A．光强度为a时，该植株内有机物总量将减少
B．光强度为b时，该植株的光合速率是细胞呼吸速率的2倍
C．光强度为c时，叶肉细胞的光合速率与细胞呼吸速率相等
D．光强度为d时，叶肉细胞产生ATP的细胞器是细胞质基质、线粒体、叶绿体
25．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，下列分析正确的是（ ）
A.光照相同时间，在35℃条件下光合作用制造的有机物量与30℃时相等
B．光照相同时间，在20℃条件下植物光合作用积累的有机物的量最多
C．温度高于25℃时，光合作用制造有机物的量开始减少
D．两曲线的交点代表光合作用制造有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
26．现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位mg/（dm2·h）。下列说法正确的是（ ）
A.该方法在未测出细胞呼吸强度的条件下，能得出实际光合作用的强度
B．（m2－m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量
C．m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小
D．m1表示被截取的部分在光照时间内细胞呼吸的大小
27．关于提取和分离叶绿体色素实验：
（1）某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下所述：
①将5 g新鲜完整的菠菜叶，放在研钵中，加入适宜的无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙以后，迅速研磨。
②用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画1～2次。
③把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散速度。
实验结果失败，请指出其错误并改正：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
（2）某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取和分离”实验，色素层析结果如图，请根据实验结果回答：
①绿叶组的滤纸条是 （填字母），判断依据是 。
②嫩黄叶组的滤纸条是 （填字母），判断依据是________________________________________________________________________。
28．下图是光合作用的过程图解，据图回答问题：
（1）写出图中①和②代表的生理过程：[①] ，[②] 。
（2）光反应为暗反应提供的物质有 、 。
（3）暗反应为光反应提供的物质有 和 。
（4）如果在光合作用过程中二氧化碳浓度突然大幅度降低，从理论上分析，短时间内五碳化合物浓度的变化是 。
29．下图表示某绿色植物部分生理过程，该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态，晚上开放，请据图回答问题。
（1）图中a、b 表示的生理过程发生场所是 ，C 物质产生场所是 。
（2）在叶绿体中，ADP 的转移途径是 。
（3）植物夜晚能吸收 CO2，却不能合成有机物，其原因是 。白天这类植物进行光合作用所需的 CO2 还可以由图中 过程产生（填数字）。
（4）图中H 元素从C 物质到③产生的H2O 的转移途径是 （用字母和箭头表示）。
（5）与乳酸菌的发酵相比，图中植物呼吸过程中特有的步骤是 （填数字），这些过程发生的部位在 （填细胞器）。
（6）在一定浓度的 CO2和适当的温度（25℃）条件下，测定该植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。
当光照强度为 3 klx 时，小麦固定的CO2的量为 （mg CO2/100 cm2 叶·h） ; 当光照强度为 9 klx 时，小麦固定的CO2的量为 （mg CO2/100 cm2 叶·h） 。
30．[2022·广东卷]研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题：
（1）结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量 ，原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的 ，因而生长更快。
（3）某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：
实验材料：选择前期 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以 为对照，并保证除 外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是 。
第4节 光合作用与能量转化
1．D 研磨过程中应加入少许碳酸钙，可防止研磨过程中色素被破坏，A错误；叶绿体中的色素溶于有机溶剂，不溶于水，可利用无水乙醇提取叶片中的色素，B错误；用层析液分离叶绿体中的色素，C错误；二氧化硅能破坏细胞结构，所以研磨时加入二氧化硅有助于研磨得充分，D正确。
2．D 无水乙醇的作用是提取色素，若溶剂量太大，则色素的浓度降低，会导致收集到的滤液绿色过浅，①正确；碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏，未加碳酸钙，色素被破坏，会导致收集到的滤液绿色过浅，②正确；未加SiO2研磨不充分，色素提取量偏少，导致收集到的滤液绿色过浅，③正确；使用放置了两天的菠菜叶，叶绿素被分解，会导致收集到的滤液绿色过浅，④正确；画滤液细线次数太少，则滤纸条上色素带颜色较浅，⑤正确。
3．A a色素带对应的色素为胡萝卜素，A正确；b为叶黄素，主要吸收蓝紫光，B错误；色素带宽代表色素含量高，C错误；d色素带为叶绿素b，呈黄绿色，D错误。
4．A 据图分析，色素A吸收波峰为红光和蓝紫光，则色素A表示叶绿素b；色素B吸收波峰只有蓝紫光，则色素B代表类胡萝卜素。
5．D 植物在进行光合作用时主要吸收的红光和蓝紫光，由于绿色植物几乎不吸收绿光，反射绿光，所以植物的叶片一般呈现绿色。
6．B 红枫叶片含有叶绿素，A错误；红枫叶片含有叶绿体，能吸收光能进行光合作用，B正确；红枫叶片呈红色是因为其含有红色的花青素，且反射红光导致的，C错误；液泡中的色素不能吸收光能用于光合作用，D错误。
7．D 叶绿体通过类囊体堆叠的方式增大膜面积，而线粒体则是借助内膜向内折叠增大膜面积，A错误；叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶分布在基粒和基质中，B错误；叶绿体产生的O2除向外扩散外，还可被线粒体利用，但不能被自身利用，C错误；线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层，D正确。
8．C 用水绵做实验材料是因为其叶绿体呈带状便于观察，A错误；此实验证明了叶绿体是进行光合作用的场所，通过同位素示踪法证明了光合作用释放的氧气来自于水，B错误；实验材料先放在黑暗密闭的环境中以排除氧气和光的干扰，C正确；在检验光合作用的产物时，用需氧细菌来确定进行光合作用的部位，D错误。
9．D 卡尔文的实验探究了暗反应过程中CO2中的碳的转移途径，能够说明光合作用需要原料CO2，A正确；希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气，说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，B正确；阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP，并发现这一过程总是与水的光解相伴随，C正确；鲁宾和卡门利用放射性同位素分别标记CO2和水，证明光合作用释放的O2来自水，D错误。
10．D 据图分析可知，A是光合色素，高等绿色植物内光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；E是ADP，是暗反应中ATP水解产生的，在叶绿体基质中产生，B错误；G是五碳化合物，与二氧化碳反应生成F三碳化合物，C错误；光合作用的光反应和暗反应过程均有酶的参与，D正确。
11．B 据图分析可知，图中物质b为ADP和Pi，A正确；物质c是二氧化碳，其先被固定为三碳化合物，再被还原为(CH2O)和C5，B错误；甲是叶绿体的类囊体薄膜，含有的光合色素不溶于水，但是溶于有机溶剂，C正确；乙表示叶绿体基质，是光合作用暗反应发生的场所，暗反应在有光和无光的条件下都可以进行，D正确。
12．C 雨天的大棚中适当增加人工光照有助于提高光合作用，A正确；冬季晴天的中午在大棚中适当增加CO2的供应有助于提高光合作用，B正确；夏季雨天的农田，光合作用强度弱，升高温度，呼吸作用增强，不利于有机物的积累，C错误；立秋后的农田，适当施用农家肥，经微生物分解能为植物提供CO2和矿质元素，有助于提高光合作用，D正确。
13．D 给农作物增施氮肥，可促进叶菜类植物的生长，增强光合作用速率，A正确；大棚栽培的农作物通过增施农家肥补充CO2，提供了光合作用的原料，从而提高了光合作用速率，B正确；给农作物补充适宜强度的人工光照也是通过增强光合作用速率实现的，C正确；夜间适当降低农作物的环境温度，导致酶活性降低，从而减少呼吸作用对有机物的消耗，最终达到增产的目的，可见该措施是通过减弱呼吸作用速率实现增产的，D错误。
14．B B点是植物的光补偿点，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等。若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应的向右移动，A正确；若增加二氧化碳浓度，则光合作用强度增加，因此B点左移，C点右移，D点向右上方移动，B错误；D点时的光合作用强度最大，其光反应产生的ATP从叶绿体类囊体薄膜移向叶绿体基质，参与暗反应过程中三碳化合物的还原，C正确；若图上为阳生植物，则换为阴生植物，B点和C点均要向左移动，D正确。
15．C 由于曲线a是最适宜温度，因此适当提高温度，酶的活性降低而使光合作用强度减弱，A错误；分析题图可知，B点之后光照强度已不再是限制光合作用的因素，光照强度增加，光合作用强度不会增强，B错误；由于二氧化碳是光合作用的原料，B点二氧化碳浓度增加，光合作用强度增强，C正确；酶的数量不是环境因素，D错误。
16．D 光照强度为a时，曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强度相同、温度相同，而曲线Ⅱ的光合速率明显高于曲线Ⅲ，说明此处造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；光照强度为b时，曲线Ⅰ和Ⅱ的光照强度相同，二氧化碳浓度相同，因此造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同，B正确；由图中看出，光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ的光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；光照强度为a～c，曲线Ⅲ光合作用强度不随光照强度升高而升高，D错误。
17．A 硝化细菌是需氧自养型生物，其能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3，A正确，C错误；化能合成过程不需要光合色素吸收光能，B错误；该过程合成有机物的原料是无机物，即CO2和H2O，D错误。
18．C ATP、NADPH中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A错误；CO2不能直接被NADPH还原。需要经过固定形成C3，C3再经过一系列变化形成糖类，B错误；C3化合物被NADPH还原后可再形成C5，此过程中需要酶参与，C正确；光照强度由强变弱时，会造成NADPH和ATP在短时间内减少，C5的合成速率下降，而其利用速率不变，所以C5的含量会下降，D错误。
19．D 叶肉细胞暗反应阶段利用14CO2，其场所是叶绿体基质，A错误；ab段含放射性的C3浓度升高，说明以14CO2为原料生成的C3增加，但由于暗反应受光反应影响，因此C3浓度略有增加，但不会大量增加，B错误；bc段C3浓度不变是因为14C3的生成速率和消耗速率相等，CO2并未消耗殆尽，C错误；c点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无NADPH和ATP的供应，从而导致C3的消耗减少所致，D正确。
20．D 将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，小麦同时进行光合作用和呼吸作用，而容器内CO2含量初期逐渐降低。说明初期小麦的光合速率大于呼吸速率，之后CO2含量保持相对稳定，说明光合速率等于呼吸速率，D正确。
21．B 分析曲线图可知，d点时二氧化碳的吸收量少于c点时的吸收量，所以d点时的光合作用强度比c点时弱，A正确；de段光合作用强度上升的主要因素是光照强度逐渐减弱，气孔张开，吸收的二氧化碳逐渐增加，B错误；从a点开始二氧化碳的释放逐渐减少，说明从a点开始进行光合作用，b点表示的是光合作用强度等于呼吸作用强度，C正确；b点以后光合作用强度大于呼吸作用强度，植物开始积累有机物，f点以后光合作用强度小于呼吸作用强度，f点时有机物积累最多，D正确。
22．B 光合作用合成有机物，储存能量；有氧呼吸分解有机物，释放能量，A正确；光合作用要在有光的条件下进行，有氧呼吸在有光无光条件下都可以进行，B错误；光合作用的光反应阶段需要水的参与，有氧呼吸的第二阶段需要水的参与，C正确；光合作用和有氧呼吸可以发生在同一个细胞中，如植物的叶肉细胞，D正确。
23．D 细胞①处于黑暗环境中，细胞只进行呼吸作用，因此可以测定该细胞的呼吸速率，A正确；细胞②中叶绿体产生的氧气全部被线粒体所利用，此时能进行光合作用的细胞中光合作用速率等于呼吸作用速率，B正确；细胞③光合作用强度大于呼吸作用，光合作用所需的CO2，来源有外来的CO2和呼吸作用产生的CO2，故细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和，C正确；细胞④的呼吸作用强度大于光合作用强度，可能原因是此时光照强度较弱，细胞有氧呼吸和光合作用过程中，O2的净消耗量(吸收量)m2与CO2的净生成量N1相等，D错误。
24．A 光强度为a时，只有CO2的释放，且O2的产生总量为0，说明此时植物只进行细胞呼吸消耗有机物，不进行光合作用，故光强度为a时，该植株内有机物总量将减少，A正确；光强度为b时，CO2的释放量等于光合作用产生O2的总量，说明细胞呼吸速率是光合速率的2倍，B错误；光强度为c时，CO2的释放量为0，且O2的产生总量等于a时的CO2的释放量，说明此时植株的光合速率等于细胞呼吸速率，由于植株中存在不能进行光合作用的细胞，故叶肉细胞的光合速率应大于细胞呼吸速率，C错误；光强度为d时，叶肉细胞既可以进行光合作用，又可以进行细胞呼吸，故叶肉细胞产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体，细胞质基质不是细胞器，D错误。
25．A 光合作用制造的有机物的量＝净光合作用量＋呼吸作用量，因此图中35 ℃与30 ℃的光合作用制造的有机物的量相等，都是6.5，A正确；植物积累的有机物的量等于净光合作用量，图中虚线表示净光合作用量，光照相同时间，在25 ℃条件下植物积累的有机物的量最多，B错误；从图中可以看出：25 ℃时，总光合作用产生的有机物的量约等于2.30＋3.75＝6.05；30 ℃时为3.00＋3.50＝6.50；35 ℃时为3.50＋3.00＝6.50；故温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量先上升后不变，C错误；根据分析可知，两曲线的交点表示此时净光合速率和呼吸速率相等，即表示光合作用积累的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等，D错误。
26．A 假设原来半片叶干重为m0，则m0－m1＝呼吸作用，m2－m0为光照下的净光合作用；所以，实际光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率＝m2－m0＋m0－m1＝m2－m1，A正确；(m2－m1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的合成量，而不是积累量，B错误；m2表示被截取的部分(B部分)干重，不能代表净光合作用的大小，C错误；m1表示被截取的部分(A部分)干重，不能代表在光照时间内呼吸作用的大小，D错误。
27．答案：(1)①不应该用完整叶片而应剪去主叶脉，剪碎 ②不应该连续迅速重复画线，而应待滤液细线干燥后再重复画线 ③不应该摇晃，不能让滤液细线触及层析液
(2)①A 叶绿素a带和叶绿素b带较宽 ②B 叶绿素a带和叶绿素b带较窄
28．答案：(1)CO2固定 C3的还原
(2)NADPH ATP (3)NADP＋ ADP和Pi (4)上升
29．答案：(1)叶绿体基质 叶绿体类囊体薄膜
(2)从叶绿体基质中转移到叶绿体类囊体上
(3)无光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供 NADPH 和ATP ②
(4)C→D→E→H2O
(5)②③ 线粒体 (6)8 40
30．答案：(1)高 遮阴条件下植物合成较多的叶绿素 (2)糖类等有机物 (3)光照条件 A组 遮光程度 探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少
解析：(1)分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能多地吸收光能。(2)比较图b中B1叶绿素含量为 5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为5.3＋3.9＝9.2，净光合速率为(20.5＋7.0)/2＝13.75，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。(3)分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否能提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
光合速率与呼吸速率相等时光照强度/klx
光饱和时光照强度/klx
光饱和时CO2吸收量（mg/100 cm2叶·h）
黑暗条件下CO2释放量（mg/100 cm2叶·h）
小麦
3
9
32
8
知识点1 捕获光能的色素
1.下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述正确的是（ ）
A．加入碳酸钙可防止滤液挥发
B．用50%的酒精溶液提取叶片中的色素
C．用无水乙醇或丙酮分离滤液中的色素
D．加入二氧化硅有利于充分研磨
2．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”的实验时，观察到的色素带颜色较浅，其可能原因是（ ）
①无水乙醇加入量太多 ②未加CaCO3 ③未加SiO2 ④使用放置了两天的菠菜叶 ⑤只画了一次滤液细线
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
3．右图为某研究小组的同学从绿叶中分离的色素在滤纸条上的分布情况，下列叙述正确的是（ ）
A．a色素带对应的色素为胡萝卜素
B．b色素带主要吸收红光和蓝光
C．c色素带最宽，说明其溶解度最高
D．d色素带颜色为橙黄色
4．如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素（ ）
A．叶绿素b、类胡萝卜素
B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a
D．叶绿素a、叶绿素b
5．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
6. 红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是（ ）
A．红枫叶片不含叶绿素
B．红枫叶片能吸收光能进行光合作用
C．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
D．液泡中的色素吸收的光能用于光合作用
知识点2 叶绿体的结构和功能
7.下列有关叶绿体的说法正确的是（ ）
A．叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B．叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中
C．叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用
D．线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
8．下列关于恩格尔曼实验的叙述，正确的是（ ）
A．用水绵做实验材料是因为其叶绿体呈椭球形便于观察
B．通过同位素示踪法证明了氧气是叶绿体释放出来的
C．实验材料先放在没有空气的黑暗环境中以排除氧气和光的干扰
D．根据产生气泡的位置来确定绿色植物进行光合作用的部位
知识点3 光合作用的原理
9.下列关于探索光合作用原理的部分实验，描述错误的是（ ）
A．卡尔文的实验能说明光合作用需要原料CO2
B．希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
C．阿尔农发现水的光解过程伴随着ATP的合成
D．鲁宾和卡门利用放射性同位素同时标记CO2和水，证明光合作用释放的O2来自水
10．如图为高等绿色植物光合作用过程图解，以下说法正确的是（ ）
A．A是光合色素，分布在叶绿体内膜和类囊体薄膜上
B.E是ADP，在叶绿体类囊体薄膜上产生
C．G是C3，F是C5
D．光合作用的光反应和暗反应过程均有酶的参与
11．如图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是（ ）
A．物质b可能是ADP和Pi
B．物质c直接被还原生成（CH2O）和C5
C．甲中色素不溶于水，易溶于有机溶剂
D．乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行
知识点4 光合作用原理的应用
12.下列有关植物光合作用原理的应用，叙述错误的是（ ）
A．雨天的大棚中适当增加人工光照有助于提高光合作用强度
B．冬季晴天的中午在大棚中适当增加CO2的供应有助于提高光合作用强度
C．夏季雨天的农田，升高温度有助于提高光合作用强度
D．立秋后的农田，适当施用农家肥有助于提高光合作用强度
13．利用温室大棚栽培蔬菜、瓜果等农作物已成为现代农业的基本模式。下列是温室大棚栽培经常采取的措施，其中不是通过增强光合作用速率实现的是（ ）
A．给农作物增施氮肥
B．大棚栽培的农作物通过增施农家肥补充CO2
C．给农作物补充适宜强度的人工光照
D．夜间适当降低农作物的环境温度
知识点5 影响光合作用强度的因素
14.如图所示为植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，下列说法中不正确的一项（ ）
A.若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应的向右移动
B．若增加二氧化碳浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动。
C．D点时，ATP的移动方向是从类囊体薄膜向叶绿体基质移动
D．若图上为阳生植物，则换为阴生植物，B点和C点均要向左移动
15．如图表示某种植物在最适温度和0.03%的CO2浓度条件下，光合作用合成量随光照强度变化的曲线，若在B点时改变某种条件。结果发生了如曲线b的变化，则改变的环境因素是（ ）
A．适当提高温度 B．增大光照强度
C．适当增加CO2浓度 D．增加酶的数量
16．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同
C．光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
D．光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
关键能力综合练 进阶训练第二层
17．硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，有关叙述正确的是（ ）
A．该过程需要在具有NH3和O2存在条件下才可以进行
B．该过程与光合作用非常相似，都需有光合色素
C．硝化细菌属于异养型生物，因为它是原核生物，以现成有机物为营养来源
D．该过程合成有机物的原料是其他有机物
18．右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、NADPH中的化学能转变为C3中的化学能
B．CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类
C．被还原的C3在相关酶的催化作用下，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
19．给光下正常进行光合作用的叶肉细胞施加14CO2，一段时间后，关闭光源，含放射性C3浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是（ ）
A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基粒
B．ab段叶肉细胞中C3浓度大量增加
C．bc段C3浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
D．c点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无NADPH和ATP的供应
20．[2022·全国乙卷]某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是 （ ）
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
21．下图为某植物在夏季某一晴天的光合作用变化示意图。下列判断错误的是（ ）
A．d点时的光合作用强度比c点时弱
B．de段光合作用强度上升的主要原因是光照强度逐渐增强
C．光合作用开始的时间在a点，而不是b点
D．植物从b点后开始积累有机物，到f点时有机物积累最多
22．下列有关光合作用和有氧呼吸的叙述，不正确的是（ ）
A．光合作用合成有机物，有氧呼吸分解有机物
B．光合作用在光下进行，有氧呼吸在黑暗中进行
C．光合作用需要水参与，有氧呼吸也需要水参与
D．光合作用和有氧呼吸可以发生在同一个细胞中
23．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，相关叙述错误的是（ ）
A．细胞①处于黑暗环境中，该细胞单位时间释放的CO2量即为呼吸速率
B．细胞②没有与外界发生O2和CO2的交换，可断定此时光合速率等于呼吸速率
C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和
D．分析细胞④可得出，此时的光照强度较弱且N1小于m2
24．如图表示某植株在不同光强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。对该植物生理过程的分析，正确的是（ ）
A．光强度为a时，该植株内有机物总量将减少
B．光强度为b时，该植株的光合速率是细胞呼吸速率的2倍
C．光强度为c时，叶肉细胞的光合速率与细胞呼吸速率相等
D．光强度为d时，叶肉细胞产生ATP的细胞器是细胞质基质、线粒体、叶绿体
25．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，下列分析正确的是（ ）
A.光照相同时间，在35℃条件下光合作用制造的有机物量与30℃时相等
B．光照相同时间，在20℃条件下植物光合作用积累的有机物的量最多
C．温度高于25℃时，光合作用制造有机物的量开始减少
D．两曲线的交点代表光合作用制造有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
26．现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位mg/（dm2·h）。下列说法正确的是（ ）
A.该方法在未测出细胞呼吸强度的条件下，能得出实际光合作用的强度
B．（m2－m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量
C．m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小
D．m1表示被截取的部分在光照时间内细胞呼吸的大小
27．关于提取和分离叶绿体色素实验：
（1）某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下所述：
①将5 g新鲜完整的菠菜叶，放在研钵中，加入适宜的无水乙醇、二氧化硅、碳酸钙以后，迅速研磨。
②用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画1～2次。
③把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散速度。
实验结果失败，请指出其错误并改正：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
（2）某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取和分离”实验，色素层析结果如图，请根据实验结果回答：
①绿叶组的滤纸条是 （填字母），判断依据是 。
②嫩黄叶组的滤纸条是 （填字母），判断依据是________________________________________________________________________。
28．下图是光合作用的过程图解，据图回答问题：
（1）写出图中①和②代表的生理过程：[①] ，[②] 。
（2）光反应为暗反应提供的物质有 、 。
（3）暗反应为光反应提供的物质有 和 。
（4）如果在光合作用过程中二氧化碳浓度突然大幅度降低，从理论上分析，短时间内五碳化合物浓度的变化是 。
29．下图表示某绿色植物部分生理过程，该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态，晚上开放，请据图回答问题。
（1）图中a、b 表示的生理过程发生场所是 ，C 物质产生场所是 。
（2）在叶绿体中，ADP 的转移途径是 。
（3）植物夜晚能吸收 CO2，却不能合成有机物，其原因是 。白天这类植物进行光合作用所需的 CO2 还可以由图中 过程产生（填数字）。
（4）图中H 元素从C 物质到③产生的H2O 的转移途径是 （用字母和箭头表示）。
（5）与乳酸菌的发酵相比，图中植物呼吸过程中特有的步骤是 （填数字），这些过程发生的部位在 （填细胞器）。
（6）在一定浓度的 CO2和适当的温度（25℃）条件下，测定该植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。
当光照强度为 3 klx 时，小麦固定的CO2的量为 （mg CO2/100 cm2 叶·h） ; 当光照强度为 9 klx 时，小麦固定的CO2的量为 （mg CO2/100 cm2 叶·h） 。
30．[2022·广东卷]研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题：
（1）结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量 ，原因可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的 ，因而生长更快。
（3）某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：
实验材料：选择前期 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以 为对照，并保证除 外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是 。
第4节 光合作用与能量转化
1．D 研磨过程中应加入少许碳酸钙，可防止研磨过程中色素被破坏，A错误；叶绿体中的色素溶于有机溶剂，不溶于水，可利用无水乙醇提取叶片中的色素，B错误；用层析液分离叶绿体中的色素，C错误；二氧化硅能破坏细胞结构，所以研磨时加入二氧化硅有助于研磨得充分，D正确。
2．D 无水乙醇的作用是提取色素，若溶剂量太大，则色素的浓度降低，会导致收集到的滤液绿色过浅，①正确；碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏，未加碳酸钙，色素被破坏，会导致收集到的滤液绿色过浅，②正确；未加SiO2研磨不充分，色素提取量偏少，导致收集到的滤液绿色过浅，③正确；使用放置了两天的菠菜叶，叶绿素被分解，会导致收集到的滤液绿色过浅，④正确；画滤液细线次数太少，则滤纸条上色素带颜色较浅，⑤正确。
3．A a色素带对应的色素为胡萝卜素，A正确；b为叶黄素，主要吸收蓝紫光，B错误；色素带宽代表色素含量高，C错误；d色素带为叶绿素b，呈黄绿色，D错误。
4．A 据图分析，色素A吸收波峰为红光和蓝紫光，则色素A表示叶绿素b；色素B吸收波峰只有蓝紫光，则色素B代表类胡萝卜素。
5．D 植物在进行光合作用时主要吸收的红光和蓝紫光，由于绿色植物几乎不吸收绿光，反射绿光，所以植物的叶片一般呈现绿色。
6．B 红枫叶片含有叶绿素，A错误；红枫叶片含有叶绿体，能吸收光能进行光合作用，B正确；红枫叶片呈红色是因为其含有红色的花青素，且反射红光导致的，C错误；液泡中的色素不能吸收光能用于光合作用，D错误。
7．D 叶绿体通过类囊体堆叠的方式增大膜面积，而线粒体则是借助内膜向内折叠增大膜面积，A错误；叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶分布在基粒和基质中，B错误；叶绿体产生的O2除向外扩散外，还可被线粒体利用，但不能被自身利用，C错误；线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层，D正确。
8．C 用水绵做实验材料是因为其叶绿体呈带状便于观察，A错误；此实验证明了叶绿体是进行光合作用的场所，通过同位素示踪法证明了光合作用释放的氧气来自于水，B错误；实验材料先放在黑暗密闭的环境中以排除氧气和光的干扰，C正确；在检验光合作用的产物时，用需氧细菌来确定进行光合作用的部位，D错误。
9．D 卡尔文的实验探究了暗反应过程中CO2中的碳的转移途径，能够说明光合作用需要原料CO2，A正确；希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气，说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，B正确；阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP，并发现这一过程总是与水的光解相伴随，C正确；鲁宾和卡门利用放射性同位素分别标记CO2和水，证明光合作用释放的O2来自水，D错误。
10．D 据图分析可知，A是光合色素，高等绿色植物内光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；E是ADP，是暗反应中ATP水解产生的，在叶绿体基质中产生，B错误；G是五碳化合物，与二氧化碳反应生成F三碳化合物，C错误；光合作用的光反应和暗反应过程均有酶的参与，D正确。
11．B 据图分析可知，图中物质b为ADP和Pi，A正确；物质c是二氧化碳，其先被固定为三碳化合物，再被还原为(CH2O)和C5，B错误；甲是叶绿体的类囊体薄膜，含有的光合色素不溶于水，但是溶于有机溶剂，C正确；乙表示叶绿体基质，是光合作用暗反应发生的场所，暗反应在有光和无光的条件下都可以进行，D正确。
12．C 雨天的大棚中适当增加人工光照有助于提高光合作用，A正确；冬季晴天的中午在大棚中适当增加CO2的供应有助于提高光合作用，B正确；夏季雨天的农田，光合作用强度弱，升高温度，呼吸作用增强，不利于有机物的积累，C错误；立秋后的农田，适当施用农家肥，经微生物分解能为植物提供CO2和矿质元素，有助于提高光合作用，D正确。
13．D 给农作物增施氮肥，可促进叶菜类植物的生长，增强光合作用速率，A正确；大棚栽培的农作物通过增施农家肥补充CO2，提供了光合作用的原料，从而提高了光合作用速率，B正确；给农作物补充适宜强度的人工光照也是通过增强光合作用速率实现的，C正确；夜间适当降低农作物的环境温度，导致酶活性降低，从而减少呼吸作用对有机物的消耗，最终达到增产的目的，可见该措施是通过减弱呼吸作用速率实现增产的，D错误。
14．B B点是植物的光补偿点，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等。若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应的向右移动，A正确；若增加二氧化碳浓度，则光合作用强度增加，因此B点左移，C点右移，D点向右上方移动，B错误；D点时的光合作用强度最大，其光反应产生的ATP从叶绿体类囊体薄膜移向叶绿体基质，参与暗反应过程中三碳化合物的还原，C正确；若图上为阳生植物，则换为阴生植物，B点和C点均要向左移动，D正确。
15．C 由于曲线a是最适宜温度，因此适当提高温度，酶的活性降低而使光合作用强度减弱，A错误；分析题图可知，B点之后光照强度已不再是限制光合作用的因素，光照强度增加，光合作用强度不会增强，B错误；由于二氧化碳是光合作用的原料，B点二氧化碳浓度增加，光合作用强度增强，C正确；酶的数量不是环境因素，D错误。
16．D 光照强度为a时，曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强度相同、温度相同，而曲线Ⅱ的光合速率明显高于曲线Ⅲ，说明此处造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；光照强度为b时，曲线Ⅰ和Ⅱ的光照强度相同，二氧化碳浓度相同，因此造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同，B正确；由图中看出，光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ的光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；光照强度为a～c，曲线Ⅲ光合作用强度不随光照强度升高而升高，D错误。
17．A 硝化细菌是需氧自养型生物，其能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3，A正确，C错误；化能合成过程不需要光合色素吸收光能，B错误；该过程合成有机物的原料是无机物，即CO2和H2O，D错误。
18．C ATP、NADPH中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A错误；CO2不能直接被NADPH还原。需要经过固定形成C3，C3再经过一系列变化形成糖类，B错误；C3化合物被NADPH还原后可再形成C5，此过程中需要酶参与，C正确；光照强度由强变弱时，会造成NADPH和ATP在短时间内减少，C5的合成速率下降，而其利用速率不变，所以C5的含量会下降，D错误。
19．D 叶肉细胞暗反应阶段利用14CO2，其场所是叶绿体基质，A错误；ab段含放射性的C3浓度升高，说明以14CO2为原料生成的C3增加，但由于暗反应受光反应影响，因此C3浓度略有增加，但不会大量增加，B错误；bc段C3浓度不变是因为14C3的生成速率和消耗速率相等，CO2并未消耗殆尽，C错误；c点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无NADPH和ATP的供应，从而导致C3的消耗减少所致，D正确。
20．D 将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，小麦同时进行光合作用和呼吸作用，而容器内CO2含量初期逐渐降低。说明初期小麦的光合速率大于呼吸速率，之后CO2含量保持相对稳定，说明光合速率等于呼吸速率，D正确。
21．B 分析曲线图可知，d点时二氧化碳的吸收量少于c点时的吸收量，所以d点时的光合作用强度比c点时弱，A正确；de段光合作用强度上升的主要因素是光照强度逐渐减弱，气孔张开，吸收的二氧化碳逐渐增加，B错误；从a点开始二氧化碳的释放逐渐减少，说明从a点开始进行光合作用，b点表示的是光合作用强度等于呼吸作用强度，C正确；b点以后光合作用强度大于呼吸作用强度，植物开始积累有机物，f点以后光合作用强度小于呼吸作用强度，f点时有机物积累最多，D正确。
22．B 光合作用合成有机物，储存能量；有氧呼吸分解有机物，释放能量，A正确；光合作用要在有光的条件下进行，有氧呼吸在有光无光条件下都可以进行，B错误；光合作用的光反应阶段需要水的参与，有氧呼吸的第二阶段需要水的参与，C正确；光合作用和有氧呼吸可以发生在同一个细胞中，如植物的叶肉细胞，D正确。
23．D 细胞①处于黑暗环境中，细胞只进行呼吸作用，因此可以测定该细胞的呼吸速率，A正确；细胞②中叶绿体产生的氧气全部被线粒体所利用，此时能进行光合作用的细胞中光合作用速率等于呼吸作用速率，B正确；细胞③光合作用强度大于呼吸作用，光合作用所需的CO2，来源有外来的CO2和呼吸作用产生的CO2，故细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和，C正确；细胞④的呼吸作用强度大于光合作用强度，可能原因是此时光照强度较弱，细胞有氧呼吸和光合作用过程中，O2的净消耗量(吸收量)m2与CO2的净生成量N1相等，D错误。
24．A 光强度为a时，只有CO2的释放，且O2的产生总量为0，说明此时植物只进行细胞呼吸消耗有机物，不进行光合作用，故光强度为a时，该植株内有机物总量将减少，A正确；光强度为b时，CO2的释放量等于光合作用产生O2的总量，说明细胞呼吸速率是光合速率的2倍，B错误；光强度为c时，CO2的释放量为0，且O2的产生总量等于a时的CO2的释放量，说明此时植株的光合速率等于细胞呼吸速率，由于植株中存在不能进行光合作用的细胞，故叶肉细胞的光合速率应大于细胞呼吸速率，C错误；光强度为d时，叶肉细胞既可以进行光合作用，又可以进行细胞呼吸，故叶肉细胞产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体，细胞质基质不是细胞器，D错误。
25．A 光合作用制造的有机物的量＝净光合作用量＋呼吸作用量，因此图中35 ℃与30 ℃的光合作用制造的有机物的量相等，都是6.5，A正确；植物积累的有机物的量等于净光合作用量，图中虚线表示净光合作用量，光照相同时间，在25 ℃条件下植物积累的有机物的量最多，B错误；从图中可以看出：25 ℃时，总光合作用产生的有机物的量约等于2.30＋3.75＝6.05；30 ℃时为3.00＋3.50＝6.50；35 ℃时为3.50＋3.00＝6.50；故温度高于25 ℃时，光合作用制造的有机物的量先上升后不变，C错误；根据分析可知，两曲线的交点表示此时净光合速率和呼吸速率相等，即表示光合作用积累的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等，D错误。
26．A 假设原来半片叶干重为m0，则m0－m1＝呼吸作用，m2－m0为光照下的净光合作用；所以，实际光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率＝m2－m0＋m0－m1＝m2－m1，A正确；(m2－m1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的合成量，而不是积累量，B错误；m2表示被截取的部分(B部分)干重，不能代表净光合作用的大小，C错误；m1表示被截取的部分(A部分)干重，不能代表在光照时间内呼吸作用的大小，D错误。
27．答案：(1)①不应该用完整叶片而应剪去主叶脉，剪碎 ②不应该连续迅速重复画线，而应待滤液细线干燥后再重复画线 ③不应该摇晃，不能让滤液细线触及层析液
(2)①A 叶绿素a带和叶绿素b带较宽 ②B 叶绿素a带和叶绿素b带较窄
28．答案：(1)CO2固定 C3的还原
(2)NADPH ATP (3)NADP＋ ADP和Pi (4)上升
29．答案：(1)叶绿体基质 叶绿体类囊体薄膜
(2)从叶绿体基质中转移到叶绿体类囊体上
(3)无光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供 NADPH 和ATP ②
(4)C→D→E→H2O
(5)②③ 线粒体 (6)8 40
30．答案：(1)高 遮阴条件下植物合成较多的叶绿素 (2)糖类等有机物 (3)光照条件 A组 遮光程度 探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少
解析：(1)分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能多地吸收光能。(2)比较图b中B1叶绿素含量为 5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为5.3＋3.9＝9.2，净光合速率为(20.5＋7.0)/2＝13.75，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。(3)分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否能提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
光合速率与呼吸速率相等时光照强度/klx
光饱和时光照强度/klx
光饱和时CO2吸收量（mg/100 cm2叶·h）
黑暗条件下CO2释放量（mg/100 cm2叶·h）
小麦
3
9
32
8
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