【备战2023高考】生物专题讲与练——考向06《光合作用与能量转换》全能练（含解析）（全国通用）

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A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏
C.研磨时添加石英砂有助于色素提取
D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散
2.(2019·海南卷，9)下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是( )
A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能
B.红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a
C.光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与
D.红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用
1.色素的提取与分离实验
(1)实验原理
(2)实验装置及操作
(3)实验结果及分析
1.叶绿素提取和分离实验异常现象分析
【易错点 1】 关于光合色素的4点提醒
点拨： (1)可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体(如蓝藻等)，但是都含有光合色素。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
(3)植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。
(4)植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。
【易错点2】 误认为用光照射叶绿体中提取的色素就能发生光反应
点拨： 叶绿体中的色素具有吸收、传递、转化光能的作用，发生光反应除色素、光照之外，还需ADP、Pi、H2O、NADP＋、酶等。
1.(2022·北京房山区期末)如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是( )
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.若选用同种但失绿变黄的叶片，色素含量可能是(甲＋乙)<(丙＋丁)
C.四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
D.四种色素中，丙和丁主要吸收红光
2.(2022·黑龙江哈三中一调)在绿叶中色素的提取与分离实验中，在滤纸中央滴一滴色素滤液，然后进行分离(如图)，得到四个不同颜色的同心圆。下列说法正确的是( )
A.可以用层析液提取绿叶中的光合色素
B.由外向内的第三圈呈蓝绿色，主要吸收蓝紫光和红光
C.如实验中未加CaCO3，会导致由外向内的第一、二圈颜色较浅
D.由外向内第一、二圈中的色素主要吸收红光和蓝紫光
3.(2021·广东卷，12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisc，下列叙述正确的是( )
A.Rubisc存在于细胞质基质中
B.激活Rubisc需要黑暗条件
C.Rubisc催化CO2固定需要ATP
D.Rubisc催化C5和CO2结合
4．(2017年全国卷2)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题：
（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是_______________________、_______________________、_______________________、_________________，[H]代表的物质主要是_________________。
（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_________________（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。
（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。
1.光合作用过程
(1)图解光合作用的过程
(2)比较光反应与暗反应
3.光合作用的概念及反应式
(1)概念：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。
(2)反应式：
CO2＋H2Oeq \(――→,\s\up11(光能),\s\d4(叶绿体))(CH2O)＋O2
(3)元素的转移途径
①H：3H2Oeq \(――→,\s\up7(光反应))NADPHeq \(――→,\s\up7(暗反应))(C3H2O)。
②C：14CO2eq \(――→,\s\up7(CO2的固定))14C3eq \(――→,\s\up7(C3的还原))(14CH2O)。
③O：Heq \\al(18,2)Oeq \(――→,\s\up7(光反应))18O2；C18O2eq \(――→,\s\up7(CO2的固定))C3eq \(――→,\s\up7(C3的还原))(CHeq \\al(18,2)O)。
1.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
(1)“过程法”分析各物质变化
下图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：
(2)“模型法”表示C3和C5的含量变化
起始值C3高于C5(约为其2倍)
【易错点1】 对光合作用过程的4点说明
点拨： (1)C3和 C5并不是只含有3个或5个碳原子，还有H、O等原子，如丙酮酸(C3H4O3)就是一种三碳化合物。
(2)暗反应不直接需要光，但是如果没有光，光反应停止后，暗反应很快也会停止。
(3)光合作用的产物主要是糖类，还有一些类脂、有机酸、氨基酸和蛋白质等。
(4)叶绿体产生的ATP只能用于暗反应(C3的还原)，不能用于细胞中其他部位的生命活动。
【易错点2】 误认为14C转移途径为14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)
点拨： 光合作用暗反应中C5的作用在于固定CO2形成C3，14CO2中的14C转移途径为14CO2→14C3→(14CH2O)，中间没有C5参与。
3.(2022·东北师大附中质检)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，能溶于有机溶剂
D.乙中含有多种催化反应的酶
4.(2022·东北师大附中质检)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，能溶于有机溶剂
D.乙中含有多种催化反应的酶
5.(2018·江苏卷，18)如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是( )
A.横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度
B.横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
C.横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度
D.横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度
6．（2022年1月·浙江·高考真题）不同光质及其组合会影响植物代谢过程。以某高等绿色植物为实验材料，研究不同光质对植物光合作用的影响，实验结果如图1，其中气孔导度大表示气孔开放程度大。该高等植物叶片在持续红光照射条件下，用不同单色光处理（30s/次），实验结果如图2，图中“蓝光+绿光”表示先蓝光后绿光处理，“蓝光+绿光+蓝光”表示先蓝光再绿光后蓝光处理。
回答下列问题：
(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素，常用____________方法分离。光合色素吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能、可用于碳反应中____________的还原。
(2)据分析，相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是____________。气孔主要由保卫细胞构成、保卫细胞吸收水分气孔开放、反之关闭，由图2可知，绿光对蓝光刺激引起的气孔开放具有阻止作用，但这种作用可被____________光逆转。由图1图2可知蓝光可刺激气孔开放，其机理是蓝光可使保卫细胞光合产物增多，也可以促进K+、Cl-的吸收等，最终导致保卫细胞____________，细胞吸水，气孔开放。
(3)生产上选用__________LED灯或滤光性薄膜获得不同光质环境，用于某些药用植物的栽培。红光和蓝光以合理比例的____________或____________、合理的光照次序照射，利于次生代谢产物的合成。
1.影响光合作用的内部因素
(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
(3)叶面积指数
2.影响光合作用的外部因素
(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析
①光照强度
②CO2浓度
③温度
④水分或矿质元素 影响气孔的开闭
超过一定浓度后，植物会因土壤溶
液浓度过高而渗透失水，出现萎蔫。
(2)多因子对光合速率的影响
1.光合作用曲线中的“关键点”移动
(1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。
(2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变)
注意： 细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
(3)D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。
【易错点1】 混淆塑料大棚中“塑料颜色”与“补光类型”的选择
点拨： 为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“无色塑料”以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时各种颜色的光均可被作物吸收(对黄绿色吸收较少)，而阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，则宜选择植物吸收利用效率最高的“红光或蓝紫光”灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中“黄、绿光”利用率极低，从节省能源(节电、节省成本)的角度讲，用红灯泡、紫灯泡效率最高。
【易错点2】 误认为温室生产中昼夜温差越大，作物产量越高
点拨： 白天适当提高温度或增加CO2浓度，可有利于提高光合产量，夜晚不进行光合作用，适当降低温度可降低呼吸速率从而减少有机物消耗，故适当提高昼夜温差可提高作物有机物积累量，从而提高作物产量。然而，昼夜温差并非越大越好，因为夜晚温度过低时，呼吸酶活性过小，当呼吸作用被过度抑制时，必将减弱矿质离子的吸收等代谢过程，从而制约次日的光合作用，这对作物生长显然不利。
【易错点3】 混淆不同图形中的光补偿点
点拨： 四幅图中所有的A点及图乙中的B点均表示光补偿点，因此在判断时一定要认真分析。
5．（2022·安徽淮北·二模）农业生产中合理施肥对实现粮食稳产、高产至关重要，科研工作者以水稻为研究材料，设置4种不同的处理方式，分别为不施氮肥（CK）低氮150 kg·hm-2（LN）、 中氮240kg·hm-2（MN）、高氮330kg·hm-2（HN），研究施肥对水稻生命活动的影响，研究结果见下表，据表回答：
(1)净光合速率可以用测得的单位时间、单位叶面积的___________（写出1种即可）表示。
(2)叶肉细胞的叶绿体中，氮元素主要存在于____________等物质中（写出2种即可）。
(3)分析表格数据可知，适当增施氮肥可以___________（填“提高”或“降低”）水稻光合作用速率，原因是___________________。
(4)研究表明，大量施用化肥会导致土壤结构不良和土壤酸化；减施氮肥并用有机肥替代部分氮肥对维持土壤肥力，保障粮食生产安全具有重要意义。施用有机肥的优点有_____________________________（写出2点即可）。
6．（2022·湖北·恩施市第一中学模拟预测）以大豆为实验材料，研究了CO2浓度升高的条件下，干旱胁迫及复水后大豆的生理变化。生长室分成实验组和对照组2个组，每组2个处理。对照组（充分供水和重度干旱），CO2浓度为当前大气CO2浓度（350μml/ml）；实验组（充分供水和重度干旱），每天7：00~19：00分别通入浓度为700μml/ml的CO2（为大气CO2浓度的2倍）。干旱处理的第5天开始复水，使土壤含水量恢复至充分供水程度。实验结果如图1和图2所示。请回答下列问题：
(1)CO2进入__________后，与__________结合而被固定。
(2)第1~4天，无论是充分供水还是干旱胁迫，高浓度CO2处理的大豆净光合速率均__________大气CO2浓度处理的，原因是__________________________________________________。干旱胁迫使大豆光合效率__________。CO2浓度升高短期内可__________大豆的光合效率，长期则会出现适应性改变。
(3)由图2分析可得，充分供水时，高CO2浓度条件下，大豆的蒸腾速率__________。而干旱胁迫条件下蒸腾速率急剧下降，原因可能是______________________，涉及的植物激素是__________。
7．（2022·全国甲卷·高考真题）根据光合作用中CO2的固定方式不同，可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。回答下列问题。
(1)不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的产物是____________（答出3点即可）。
(2)正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是____________（答出1点即可）。
(3)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植物生长得好。从两种植物CO2补偿点的角度分析，可能的原因是______________。
8．（2018年3卷）回答下列问题：
（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的___________上，该物质主要捕获可见光中的_________。
（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均_______。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是__________________________。
（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________（填“高”或“低”）。
1.光合作用与呼吸作用的比较
2.光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP的来源与去路
1.辨析净光合速率与总光合速率
(1)微观辨析
(2)结合曲线辨析
(3)从语言文字中辨析
还有“叶绿体吸收”也表示总光合速率
注 真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率
①光合作用消耗的CO2量＝从环境中吸收的CO2量＋呼吸释放的CO2量
②光合作用产生的O2量＝释放到环境中的O2量＋呼吸作用消耗的O2量
7.(2022·山东济南调研)图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化，图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等，下列说法正确的是 ( )
A.若图甲代表水稻，图乙代表蓝细菌，则图甲的c光照强度下与图乙的C时细胞中产生ATP的场所都有细胞质基质、线粒体和叶绿体
B.若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图甲的c光照强度下相当于图乙的B点
C.图甲植物的d光照强度下单位时间内细胞从周围环境吸收8个单位的CO2
D.图乙的A、B、C点光合作用限制因素只有光照强度
8.(2022·重庆南开中学调研)甲图为某种植物在夏季晴朗无云的一昼夜植物CO2吸收量的变化，乙图是同种植物在春季的某一晴天的变化情况。请回答下列问题：
(1)植物叶肉细胞中光合作用光反应的场所是________，在该部位分布着吸收光能的色素，其中________主要吸收蓝紫光和红光。
(2)甲图中该植物一天中有机物积累最多的时刻是________(填图中字母)，在12点左右出现光合作用强度“低谷”，原因是_________________________________________。
(3)甲图中E点和D点相比较，细胞内C3和NADPH的含量变化分别是________、________(填“增加”或“减少”)。乙图中E点和D点相比较，细胞内C5和ATP的含量变化分别是________、________(填“增加”或“减少”)。
9.(2022·吉林长春五校联考)图1是某植物叶肉细胞中部分代谢过程的模式图；图2表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合作用速率的关系；图3是某兴趣小组将植物栽培在密闭玻璃温室中，用红外线测量仪测得的室内二氧化碳浓度与时间关系的曲线。回答下列问题：
(1)光合作用与光反应有关的酶分布于叶绿体的________。分离叶绿体中色素常用的方法是________________。
(2)在某些条件下，R酶还可以催化1分子C5和1分子O2反应生成1分子C3和1分子2­磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后经载体T运离叶绿体，再经过叶绿体外的代谢途径转换为________回到叶绿体。经测定，由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少，从图1分析，原因是________________。
(3)图2中的A点表示____________；C点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有________________。当光照强度在图2的D点时，该植物叶绿体固定的二氧化碳的量__________CO2mg·(100 cm2·h)－1。
(4)由图3可推知，密闭玻璃温室中氧气浓度最大的是________点。24点与0点相比，植物体内有机物总量的变化情况是________(填“增大”“不变”或“减少”)。
1．迁移率为色素在滤纸条上移动距离与层析液移动距离的相对比值，是纸层析法分离绿叶中各种色素的重要指标之一。现以菠菜为实验材料进行色素的提取与分离实验并测得各种色素的迁移率，如下图。相关叙述正确的是（ ）
A．提取色素时，可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠代替无水乙醇
B．画滤液细线时，连续画2~3次可增加色素含量，使实验结果更加明显
C．纸层析分离色素时，色素的迁移率与色素在层析液中的溶解度呈负相关
D．分析实验结果可知，菠菜叶肉细胞的叶绿体中色素1和2的含量较多
2．在密闭环境中不同条件下某绿色植物的光合作用和呼吸作用速率分别用图甲、乙表示。下列关于曲线的说法，正确的是（ ）
A．图甲A点光合作用固定的CO2量与和呼吸作用释放的CO2量相等
B．图甲A点温度条件最有利于植物生长
C．图乙B时刻植物开始进行光合作用
D．图乙C时刻植物积累的有机物最多
3．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃，如图曲线表示该植物在25℃时光合速率与光照强度的关系。若将温度调节到30℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是（ ）
A．a点上移，b点左移，m值上升B．a点上移，b点左移，m值不变
C．a点下移，b点右移，m值下降D．a点下移，b点右移，m值上升
4．“新叶伸简和融的用光空，对于绿色植物来说，叶片进行光合作用需要光照。在绿叶细胞中，叶绿体的类囊体薄膜上能够完成的能量转换过程是（ ）
A．光能→糖类等有机物中的化学能
B．光能→ATP和NADPH中的化学能
C．ATP和NADPH中的化学能→糖类等有机物中的化学能
D．糖类等有机物中的化学能→ATP和NADPH中的化学能
5．历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是（ ）
A．英格豪斯的实验证明了植物需要阳光制造气体
B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件
C．恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量
D．鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2
6．下列关于晴天和阴雨天温室中菠菜细胞呼吸和光合作用的叙述，正确的是（ ）
A．晴朗的夏天，菠菜根细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
B．阴雨天，可以通过白天适当降低温度、夜间适当提高温度来提高产量
C．阴雨天，菠菜叶肉细胞叶绿体中光反应速率下降、暗反应速率基本不变
D．晴朗的夏天，中午光照过强、温度过高会引起菠菜的光合速率下降
7．下图表示绿色植物体内光合作用和细胞呼吸的过程，请据图分析并回答：
(1)甲图表示_______________过程，乙图表示_______________过程。
(2)甲图中的物质A是________，该物质是光合作用的光反应产生的，能为光合作用的___反应提供能量。分析甲图可知，影响光合作用的外界因素主要有________、水、二氧化碳浓度等。
(3)乙图中的物质B是________，其产生的场所是___________，序号①和________表示有氧呼吸的过程。
8．已知植物合成叶绿素和Rubisc酶（暗反应中催化CO2固定的关键酶）都需要消耗氨元素。某植物突变体中叶绿素含量仅为野生型的49%，研究人员探究了不同氮肥水平对该植物野生型和突变体叶片中Rubisc酶含量影响，结果如图所示。回答下列问题：
(1)叶绿素分布在植物叶绿体的____________，直接参与____________（填“光”或“暗”）反应。Rubisc酶能催化CO2的固定，该反应具体是________________________。
(2)本实验的自变量是____________。与野生型相比，突变体更倾向于将氮元素用于合成____________（填“叶绿素”或“Rubisc酶”），判断依据是________________________________________________。
(3)为验证突变体和野生型的叶绿素含量存在差异，请写出实验思路和实验结果：________________________________________________。
1．ATP合成酶是自然界中最小的生物分子马达，在生物能的产生和转化方面起着关键作用。生命活动所必需的ATP可由ATP合成酶在跨膜质子梯度势的推动下合成，如图所示。相关叙述正确的是（ ）
A．ATP合成酶存在于叶绿体、线粒体等结构
B．ATP合成酶与ATP具有相同的元素组成
C．ATP合成酶可为ATP的合成提供活化能
D．ATP合成酶转运H+的动力来自于ATP的水解
2．光合作用过程的概念模型图如下，字母表示物质，数字表示反应过程，实线表示物质转换，虚线表示能量传递。下列有关叙述错误的是（ ）
A．物质e的元素组成除了H，还有C、O、N、P等
B．物质c转变成物质d的过程需要水分子的参与
C．通过标记g的碳元素可以追踪到（CH2O）的碳元素
D．b的产生速率等于g的固定速率时处于补偿点状态
3．研究表明，6-BA（一种人工合成的细胞分裂素类似物）在提高植物抗逆性方面有着积极的作用。下图是外源6-BA对茄子幼苗光合作用影响的研究结果，有关叙述错误的是（ ）
A．在常温下，6-BA能提高茄子幼苗光合作用速率
B．外源6-BA可以缓解低温对茄子幼苗光合作用的抑制作用
C．随着时间的推移，由于6-BA的存在，幼苗的表观光合速率持续加强
D．低温处理3~5天时，光合速率下降的原因可能是CO2固定过程受到影响
4．下图表示蚕豆叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中部分化合物的变化。相关叙述正确的是（ ）
A．物质A、B作为还原剂参与相同的代谢过程
B．过程①④在生物膜上进行且均能合成ATP
C．过程②③依赖酶的催化且都需H2O的参与
D．过程①②③④只发生在叶绿体和线粒体中
5．生物实验要求正确选材和规范操作。下列实验若进行某种改变，仍能实现实验目的的是（ ）
A．在验证酶的高效性实验中，用蒸馏水代替FeCl3溶液
B．在提取和分离绿叶色素的实验中，滤液细线没入了层析液
C．在探究酵母菌呼吸方式的实验中，用溴麝香草酚蓝水溶液代替澄清石灰水
D．在探究酶的专一性实验中，用碘液代替斐林试剂检测蔗糖是否被水解
6．如图表示由两个半月形的保卫细胞组成的气孔。气孔开闭与保卫细胞的细胞液浓度及内外侧细胞壁的厚薄有关。保卫细胞吸水膨胀，气孔就张开；保卫细胞失水皱缩，气孔就关闭。植物可以通过调节气孔开闭来适应各种环境。下列有关叙述错误的是（ ）
A．保卫细胞 A 侧细胞壁伸缩性小于 B 侧
B．夏天的正午，某些植物的“光合午休"现象是部分气孔关闭所致
C．在普通光学显微镜下就可以看到保卫细胞中的叶绿体
D．出现“烧苗”现象时，保卫细胞的细胞液浓度升高，吸水膨胀
7．下列关于光合作用的判断，分析正确的是（ ）
A．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
B．光合作用光反应阶段产生的NADPH可在叶绿体基质中作为还原剂
C．光合作用光反应阶段只有类囊体薄膜上的叶绿素才能吸收光能
D．夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高
8．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，得到的实验结果如图所示。请据图判断下列叙述不正确的是（ ）
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时，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b～c时，曲线Ⅱ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
9．为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量和光合作用速率的影响，进行了相关实验，部分实验内容和结果见下表：
(1)植物在缺少氮元素的情况下叶片会变黄，原因是位于叶绿体中_____________上的色素受到影响。将发黄叶片利用纸层析法分离得到的4条色素带，从上至下第______________条色素带会明显变窄。
(2)据表分析，该实验的可变因素是_______________。实验测得的CO2吸收速率_____________（填“能”或“不能”）代表植物真正的光合速率。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外，还可采用_____________。
(3)植物固定CO2的场所是_______________，一分子CO2被固定后很快生成两个________________，并经过一系列的反应转化为糖类。从正常光处理转为弱光处理后，叶肉细胞中C3的生成速率会____________。为了确定固定CO2的物质是哪种物质，可以在植物光合作用过程中改变_____________，并观测相关物质的含量变化。
(4)根据表格可知，弱光下，施肥对叶绿素含量的影响与正常光照下相比_________________（填“较大”或“较小”），因此推测除叶绿素外，施氨肥可能影响了其他与光合作用有关的含氮化合物，试举例_______________（至少写出2种）。
10．下图甲是水稻生长过程中，在不同光照强度下，测得叶片吸收和释放气体体积变化的曲线（假定植物叶片的呼吸速率不变），图乙和图丙表示天气晴朗时某作物一昼夜内对二氧化碳的吸收和释放情况。请据图回答：

(1)图甲中，B点和A点相比较，B点叶肉细胞中产生ATP特有的场所是__________________（具体场所）。光照强度由A到C范围内，限制光合作用的主要因素是______________，在B点突然降低CO2浓度，短时间内NADPH的量____________（填“增加”或“减少”）。
(2)用生长旺盛的水稻叶片提取和分离叶绿素时，在滤纸条上色素带最宽的色素颜色是_______。
(3)图乙和丙中，最可能代表夏季一昼夜二氧化碳吸收和释放情况的是图__________。
(4)图乙中，作物积累有机物最多的时间是________（填“A”“B”或“C”）。S1、S2、S3表示曲线与时间轴之间围成的面积，已知该作物能正常生长，则S1、S2、S3之间的关系可用数学表达式表示为______________。
(5)图丙中，时间DE段内CO2吸收速率呈下降趋势，其原因是________________________。
1．（2022·全国乙卷·高考真题）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
2．（2022·广东·高考真题）种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是（ ）
A．该反应需要在光下进行
B．TTF可在细胞质基质中生成
C．TTF生成量与保温时间无关
D．不能用红色深浅判断种子活力高低
3.（2021天津）孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（ ）
A. 用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B. 用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C. 用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D. 用洋葱鳞片叶粗提取DNA
4.（2021辽宁） 植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度
B. 应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同
C. 合理控制昼夜温差有利于提高作物产量
D. 适时通风可提高生产系统内的CO2浓度
5．（2021·湖南高考真题）绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（ ）
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
6.（2021北京） 将某种植物置于高温环境（HT）下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度（CT）下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是（ ）
A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B. 35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等
C. 50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D. HT植株表现出对高温环境的适应性
7.（2022·山东·高考真题）强光条件下，植物吸收的光能若超过光合作用的利用量，过剩的光能可导致植物光合作用强度下降，出现光抑制现象。为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。
(1)光可以被苹果幼苗叶片中的色素吸收，分离苹果幼苗叶肉细胞中的色素时，随层析，液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是______。
(2)强光照射后短时间内，苹果幼苗光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。苹果幼苗光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有______、______（答出2种原因即可）；氧气的产生速率继续增加的原因是______。
(3)据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光抑制______（填“增强”或“减弱”）；乙组与丙组相比，说明BR可能通过______发挥作用。
8．（2022·广东·高考真题）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________________。
9．（2022年6月·浙江·高考真题）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。
注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。
回答下列问题：
(1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中___________的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。
(2)植物的光合产物主要以___________形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至___________中。
(3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为___________（A．<2小时 B．2小时 C．4小时 D．>4小时），才能获得较高的花生产量。
10.（2021海南）植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜。回答下列问题。
（1）植物工厂用营养液培植生菜过程中，需定时向营养液通入空气，目的是____________。除通气外，还需更换营养液，其主要原因是____________。
（2）植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜，选用红蓝光的依据是____________。生菜成熟叶片在不同光照强度下光合速率的变化曲线如图，培植区的光照强度应设置在____________点所对应的光照强度；为提高生菜产量，可在培植区适当提高CO2浓度，该条件下B点的移动方向是____________。
（3）将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h，研究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，光合作用最适温度比呼吸作用最适温度____________；若将培植区的温度从T5调至T6，培植24h后，与调温前相比，生菜植株的有机物积累量________________________。
异常现象
原因分析
色素带颜色较浅
(1)未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；(2)一次加入过量的无水乙醇，提取液浓度太低(应分次加入少量无水乙醇，如10 mL)；(3)画滤液细线时次数太少
滤纸条下面两条色素带较浅
(1)未加碳酸钙或加入过少，叶绿素被破坏；(2)实验材料中叶绿素的含量较少(如泛黄的叶片)
色素带重叠
(1)滤液细线不直；(2)滤液细线过粗
无色素带
(1)忘记画滤液细线；(2)滤液细线接触或浸没于层析液，色素全部溶解到层析液中
B点(补偿点)
C点(饱和点)
适当增大CO2浓度(光照强度)
左移
右移
适当减小CO2浓度(光照强度)
右移
左移
土壤缺Mg2＋
右移
左移
处理
净光合速率Pn（µml•m-2•s-1）
气孔导度Ga（ml•m-2•s-1）
标记CO2浓度Ci（µml•ml-1）
CK
19.8
0.36
305
LN
22.9
0.41
301
MN
24.3
0.47
312
HN
26.2
0.53
306
项目
光合作用
呼吸作用
发生范围
含叶绿体的植物细胞、蓝细菌等
所有活细胞
发生条件
在光下进行
时时刻刻都进行
实质
合成有机物、储存能量
分解有机物，
释放能量
图解联系
能量联系
总(真正)光合速率
净(表观)光合速率
呼吸速率
“同化”“固定”或“消耗”的CO2的量
“从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2的量
黑暗中释放的CO2的量
“产生”或“制造”的O2的量
“释放至容器(环境)中”或“容器(环境)中增加”的O2的量
黑暗中吸收的O2的量
“产生”“合成”或“制造”的有机物的量
“积累”“增加”或“净产生”的有机物的量
黑暗中消耗的有机物的量
组别
光照处理
氮肥处理
叶绿素含量（mg/cm2）
光合作用速率（μmlCO2/m2·s）
1
正常光照
不施肥
1.81
4.58
2
弱光照
不施肥
2.06
3.48
3
正常光照
施氮
2.01
5.80
4
弱光照
施氮
2.09
4.39
分组
处理
甲
清水
乙
BR
丙
BR+L
处理
指标
光饱和点（klx）
光补偿点（lx）
低于5klx光合曲线的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1）
叶绿素含量（mg·dm-2）
单株光合产量（g干重）
单株叶光合产量（g干重）
单株果实光合产量（g干重）
不遮阴
40
550
1.22
2.09
18.92
3.25
8.25
遮阴2小时
35
515
1.23
2.66
18.84
3.05
8.21
遮阴4小时
30
500
1.46
3.03
16.64
3.05
6.13