高中生物实战高考一轮复习第9讲光合作用试题含答案

这是一份高中生物实战高考一轮复习第9讲光合作用试题含答案，共75页。试卷主要包含了活动，5，细胞质基质的pH约为7，8小时，该植物幼苗才能正常生长等内容，欢迎下载使用。

1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
2.活动：提取和分离绿叶中的色素。探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。
第1课时 绿叶中色素的提取、分离和光合作用的基本过程
考点一 绿叶中色素的提取和分离
1．实验原理与过程
(1)实验原理
(2)实验步骤和实验结果
2．叶绿体中色素的吸收光谱
(1)分布：叶绿体类囊体薄膜上。
(2)功能：吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a)。
由图可以看出：
①叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
②叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大。
典型例题1 围绕光合色素的种类与功能考查生命观念与科学探究
1．1880年美国生物学家G.Engelmann设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将三棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)，他得出光合作用在红光区和蓝紫光区最强。这个实验的思路是( )
A．细菌对不同的光反应不同，细菌聚集多的地方，水绵光合作用强
B．好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强
C．好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强
D．聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物——O2，使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用
2．高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素 a 和叶绿素 b 之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素 a ／叶绿素 b 的值会降低，以适应环境。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是（ ）
A．缺少微量元素镁时，①②的合成都会受到影响
B．利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端
C．与①②不同，类胡萝卜素主要吸收红光
D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用
典型例题2 围绕光合作用的光谱考查科学思维及社会责任
3．下图是绿色植物光合作用过程中叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱图。据图分析下列叙述错误的是（ ）
A．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
B．叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，而绿光吸收量最少被反射出来，所以叶片呈绿色
C．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
4．研究人员对日光温室内的黄瓜补充不同波长的光，测得黄瓜光合速率的日变化情况如图1所示。为进一步探究补充不同波长的光对黄瓜光合速率影响的原因，研究人员测定了叶肉细胞内的叶绿体数、叶绿体内的淀粉粒数和基粒数，结果如图2所示。下列相关分析错误的是（ ）

A．据图1可知，10：00前适当补充红光，对黄瓜的生长最有效
B．14：00～16：00，三组光合速率均降低的主要因素是光照强度
C．补蓝光时，由于基粒数减少不利于光合作用光反应的进行
D．补红光时，叶绿体内的淀粉粒数减少由光合作用减弱导致
典型例题3 教材基础
5．采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（ ）
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CaCO3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
6．某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时，进行了以下操作：①将5g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中，加入无水乙醇后直接进行研磨；②将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1cm处用钢笔画一条横线；③为增强实验效果，将滤液细线画粗些；④将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液中。该同学的操作有误的是( )
A．①B．①②C．①②③D．①②③④
典型例题4 拓展延伸
7．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，如图对其中的色素进行分离，得到四个不同颜色的同心圆。下列说法正确的是（ ）
A．可以用纸层析法提取绿叶中的光合色素
B．由外向内的第一圈中的色素在层析液中溶解度最高
C．如实验中未加CaCO3，则导致由外向内的第一、二圈颜色明显变浅
D．由外向内第一、二圈中的色素含量较高，主要吸收红光和蓝紫光
8．现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，证实上面的猜测哪个正确。
（1）材料用具：30株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
（2）实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状。根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因。
（3）方法步骤：
①首先配制相应的缺镁培养液和 培养液和全素完全培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
②将30株长势相同的幼苗分成三等份，分别培养在上述三种培养液中。
③放在适宜的条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长发育状况。
（4）结果预测和分析：
① 缸内的苹果幼苗正常生长，作为 组（填“对照”或“实验”）。
②若A缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说明 ；
若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而A缸没有，则说明 ；
若A、B两缸内幼苗都不表现为小叶病，则说明 。
若A、B两缸内的幼苗都表现为小叶病，则说明 ；
（5）若实验证明苹果小叶病是由缺镁引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是： 。增加步骤后的实验结果是 。
1．叶片颜色变化的原因分析
2．对影响叶绿素合成的三大因素的归纳
3．实验注意事项
4．绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析
①未加SiO2，研磨不充分。
②使用放置数天的绿叶，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
④未加CaCO3或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠：没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致造成的。
(3)滤纸条看不到色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
考点二 光合作用的基本原理
1．光合作用的过程
(1)反应式：CO2＋H2O (CH2O)＋O2。
(2)基本过程[据图填空]
①NADPH ②2C3 ③ADP＋Pi ④O2 ⑤(CH2O)
2．光反应与暗反应的比较
典型例题1 围绕光合作用历程考查生命观念与科学探究
9．下表是与光合作用相关的实验探究，下列叙述正确的是（ ）
A．第1组实验说明了光合作用的场所是叶绿体，CO2的固定需要光照
B．第2组实验可以观察到遮光部位变蓝，曝光部位不变蓝
C．第3组实验在小球藻细胞中的三碳化合物、丙酮酸中也可能检测到14C
D．第4组实验中色素带的宽度反映的是色素的溶解度大小
10．1941年，美国科学家鲁宾和卡门设计了如下实验，用18O分别标记CO2（第一组）和H2O（第二组），通过培养小球藻悬浮液来研究光合作用中氧气的来源。下列叙述正确的是（ ）
A．收集气体A、B，两者均有放射性
B．第一组和第二组的设置属于相互对照实验
C．18O如果只标记H2O，不标记CO2，也能充分说明光合作用的O2来自于水
D．该实验也可以证明光合作用中氧气的产生必须有光
典型例题2 围绕光合作用的过程考查生命观念与社会责任
11．叶绿体中合成的光合产物主要通过磷酸转运器以磷酸丙糖的形式运到细胞质基质中，然后转化成蔗糖，其机制如下图所示。若用抑制剂抑制磷酸转运器的活动，下列现象不会出现的是.（ ）
A．叶肉细胞吸收CO2的量增加B．卡尔文循环受到抑制
C．光反应可能不能正常进行D．叶绿体中淀粉的量增加
12．经过200多年的研究，科研人员对光合作用过程和相关机理已经非常清晰。近年来，得益于科学技术的进步，人工光合作用发展迅速，重要研究成果不断涌现。人工光合作用模仿植物的光合作用，实现了对太阳能的转化、存储和利用，被认为是应对全球能源挑战的重要途径。回答下列问题：
(1)绿色植物的叶绿体是发生光反应和暗反应的重要场所。光反应将光能转化为化学能，产生了两种重要的能量载体，即 。而暗反应则利用这两种高能分子直接驱动 （填“CO2的固定”或“C3的还原”）进而合成有机物。
(2)近日，科学家利用微流体体系模拟植物的叶绿体，在细胞尺寸的“油包水液滴”中实现了CO2的固定和光合成反应（如图所示）。
①将菠菜的类囊体薄膜、多种基酶以及足量的物质Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ等用“油”包裹起来，得到“油包水液滴”。“油”、物质Ⅰ分别是 和 。
②对“油包水液滴”采取光暗交替处理，发现NADPH的含量在光期上升，暗期下降，随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，NADPH含量的增加量在减少。NADPH含量的增加量随光暗交替次数增加而减少的原因是 。
③通入充足的CO2并进行光暗交替处理后，从“油包水液滴”内检测到有乙醇酸（一种有机酸）的生成，说明“油包水液滴”内的人工 反应系统构建成功。推测光暗交替处理过程中ATP量的变化： 。
1．光合作用过程中C、H、O的转移途径
2．光反应和暗反应的比较
3．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
如图中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
注：起始值C3高于C5(约其2倍)
4．连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析
(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。
(2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。
13．如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
14．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
15．浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：
Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定
(1)在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和 。在细胞中，这些光合色素分布在 。
(2)测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。
数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为 。
Ⅱ．光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定
(3)研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。
酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。

粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和 。研磨时加入缓冲液的主要作用是 稳定。离心后的 为粗酶液。
(4)酶Y活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性测试反应液中进行检测，结果如图2。

在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为 μml·m-2·s-1（填具体数字），强光照会 浒苔乙酶Y的活性。
16．大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：

（1）在叶绿体中，光合色素分布在 上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和 。
（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸（PGA）的酶在 中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于 。
（3）根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成 键。
（4）CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自 ；根瘤中合成ATP的能量主要源于 的分解。
（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是 。
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
17．如图是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图。下列相关分析正确的是（ ）
A．a部分应置于无水乙醇中
B．e色素带的颜色是蓝绿色
C．色素c在层析液中的溶解度最小
D．如果c、d带宽减小一定是忘记添加碳酸钙
18．下表是与光合作用相关的实验探究，下列叙述错误的是（ ）
A．第1组实验除了能证明产生氧气的场所是叶绿体，还能证明氧气产生需要光照
B．第2组实验证明了光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自H2O
C．第3组实验C3晚于C5出现放射性
D．第4组实验若加入无水乙醇过多，可导致色素带颜色变浅
19．如图所示的实验中，试管中色素若是分别来自水稻的叶黄素缺失突变体叶片和缺镁条件下生长的水稻叶片，则在光屏上形成较明显暗带的条数分别是（ ）
A．1、1B．1、2C．2、2D．2、1
20．硝化细菌包括亚硝酸细菌和硝酸细菌，前者能将NH3氧化为HNO2释放少量能量，后者能将HNO2氧化为HNO3释放少量能量。如图为硝化细菌利用NH3和HNO2氧化释放的能量合成有机物的过程。下列相关叙述正确的是（ ）

A．硝化细菌属于自养生物，不需要细胞外界的能量输入
B．化能合成作用产生的O2能在硝化细菌的线粒体中被利用
C．两种硝化细菌合成的有机物不会被其他生物利用
D．分离土壤中的硝化细菌时，培养基中不需要加入碳源
21．下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是（ ）
A．叶绿体中可发生CO2→C3→C6H12O6，线粒体中可发生C6H12O6→C3→CO2
B．ATP和[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而产生
C．光能转变成化学能发生在叶绿体中，化学能转变成光能发生在线粒体中
D．都具有较大膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行
22．科学家卡尔文等用14CO2供小球藻进行光合作用，每隔一定的时间取样，用热乙醇杀死细胞并以纸层析技术分析细胞产物，根据具有放射性标记的细胞产物出现的顺序探明了CO2中的碳转化为有机物中碳的过程。下列说法错误的是（ ）
A．该实验过程中标记CO2的方法称为放射性同位素标记法
B．该实验的自变量是取出的不同样本小球藻光合作用的时间
C．纸层析技术分离细胞产物的原理是不同细胞产物的分子量不同
D．光照时间较短时的细胞产物可能是光照时间较长时细胞产物的原料
23．如图表示某植物在I阶段处于较为适宜的环境条件下培养，在200s时，突然增大光照强度，叶片暗反应中C3和C5化合物变化趋势，下列相关叙述正确的是
A．图中甲表示C3化合物，乙表示C5化合物
B．在200s～300s，[H]的生成速率增大，ATP的生成速率减小
C．在200s时突然降低CO2浓度也可以达到类似的结果
D．暗反应过程只能在有光条件下进行
24．叶绿体在光下把ADP和Pi合成ATP的过程称为光合磷酸化。为探究形成ATP的直接能量来源，科学家在黑暗中进行了如下实验。图中“平衡”的目的是让类囊体内部的pH和外界缓冲溶液pH相同。下列相关叙述正确的是（ ）
A．黑暗中培养瓶内只发生呼吸作用
B．该实验不需要提供充足的CO2
C．形成ATP的直接能量来源由ADP和Pi提供
D．在叶绿体中合成ATP需要酸性环境
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
25．著名诗人李商隐“秋应为黄叶，雨不厌青苔”的诗句中描述了金秋美景。以下有关细胞中的色素描述正确的是（）
A．叶黄素大量存在于液泡中B．胡萝卜素的颜色为黄色
C．叶绿素主要吸收的是绿光D．秋天叶片变黄的原因是叶绿素含量大量减少
26．植物液泡内的pH约为5.5，细胞质基质的pH约为7.2，H+浓度越大，溶液pH越低。液泡膜上存在同向运输载体，可同时转运H+和另一种物质，如NO3-、蔗糖，如图所示。H+浓度梯度可以为转运另一种物质提供能量。下列分析错误的是（ ）
A．同向运输载体转运物质具有特异性
B．同向运输载体转运蔗糖时需要ATP直接供能
C．蔗糖可能不是通过同向运输载体进入液泡的
D．温度、H+浓度会影响NO-3的跨膜运输速率
27．图为叶绿体结构与功能示意图，A、B表示叶绿体的结构，①~⑤表示物质，下列说法不正确的是（ ）
A．结构A中含有大量光合色素，是进行光反应的场所
B．B是叶绿体基质，在这里进行的反应需要CO2的参与
C．用18O标记①，则可在②中检测到18O
D．植物体的所有细胞均含有叶绿体，所以植物的任何细胞中都能进行图示生理过程
28．近日澳大利亚生物学家从蓝藻中提取到了一种被称作叶绿素f的新叶绿素，它能够吸收红光和红外光进行光合作用。下列有关叙述正确的是
A．叶绿素f主要分布在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上
B．叶绿素f能够吸收红光和红外光扩大了可利用的太阳能的范围
C．叶绿素f具有与叶绿素a和叶绿素b相同的吸收光谱
D．用纸层析法分离蓝藻细胞中的色素将获得5条色素带
三、非选择题
29．SⅠ和 PSⅡ是两个光系统，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC 是传递电子的蛋白质，其中 PQ 在传递电子的同时能将 H＋运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为 H＋的运输过程。ATP 合成酶由 CF0和 CF1两部分组成。据图回答问题：
(1)PSⅠ和 PSⅡ光系统主要吸收 光进行光反应，该场所产生的 将参与 C3的还原。
(2)图中电子传递的过程可知，最初提供电子的物质为 ，最终接受电子的物质为 。据图分析在一个细胞内光反应产生的 O2至少穿过 层生物膜用于有氧呼吸。
(3)CF0和 CF1的作用是 （答两点）。
(4)合成 ATP 依赖于类囊体薄膜两侧的 H＋浓度差，图中使膜两侧 H＋浓度差增加的过程有 (答三点)。
30．HCHO（甲醛）是家装过程中的主要污染物，花色娇艳的天竺葵能吸收一定量的HCHO，是人们喜爱的室内观赏植物。科研人员为培育能同化HCHO的天竺葵，将酵母菌的二羟基丙酮激酶（DAS）基因和二羟基丙酮合酶（DAK）基因导入天竺葵的叶绿体中，获得了能同化HCHO的天竺葵，其同化HCHO的途径如下图。请回答下列问题：
（1）天竺葵花色娇艳，其花青素存在于 中。叶绿体色素分布于 上，其功能是 。
（2）天竺葵固定CO2的场所是 ，3-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛的过程需要光反应提供 。
（3）转基因天竺葵同化HCHO的两条主要途径是：①HCHO→ →淀粉；②HCHO→ →淀粉。
（4）为了进一步测定转基因天竺葵同化HCHO的能力，研究人员取生长良好、株龄和长势一致的天竺葵，置于含相同浓度HCHO的玻璃容器中胁迫处理24h，同时以未放入天竺葵的空容器和容器外的天竺葵为对照，测定容器内的HCHO浓度和叶片的气孔导度，结果如下图。
①实验结果表明转基因天竺葵吸收HCHO的能力比非转基因天竺葵 ，其主要原因是 基因成功表达，增加了HCHO的同化途径。
②转基因天竺葵在当日18:00至次日8:00时段内吸收HCHO的能力明显降低，其原因是 。
③上述实验结果表明天竺葵在有甲醛的环境中气孔导度会发生明显变化，其意义是 。
第2课时 影响光合作用的环境因素及其应用
考点一 探究环境因素对光合作用强度的影响
1．光合作用强度
(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。
2．探究光照强度对光合作用强度的影响
(1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。
(2)实验中变量分析
(3)实验流程
取材→排气→沉水→分组→光照→观察并记录。
(4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也越多。
(5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也增强(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。
(6)注意事项
①打孔时要避开大的叶脉，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。
②为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。
3．影响光合作用强度的因素
(1)影响光合作用强度的内部因素：色素的含量、酶的含量和活性、叶龄等。
(2)影响光合作用强度的环境因素：光照强度、二氧化碳浓度、温度、水分等。只要影响到原料(CO2、水)、能量的供应(动力—光能)，都可能是影响光合作用强度的因素。
典型例题1 教材基础
31．在如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是（ ）
A．叶片吸水膨胀，密度减小
B．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上
C．溶液内产生的CO2大量附着在叶面上
D．NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大
典型例题2 拓展延伸
32．下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。请回答下列问题。
(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是 、 ，要想使叶绿体内C5的含量快速下降，可以改变的环境条件是 。下列选项中，能使乙产生量更多的有
(2)图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是 ，图2ABCD四点中 点光合作用速率最大。
(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图3。请据此回答。
①该实验的目的是：
②从图解分析，b点比a点细胞内的C5含量 ，bc段曲线平缓的限制因素可能是 而c点以后曲线上行，其原因应该是 。
1．实验装置分析
(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。
(2)中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。
(3)因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。
2．实验结果分析
(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如图：
(2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中仍然没有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图：
(3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如图：
3．小圆形叶片上浮实验中的三个关注点
(1)叶片上浮的原因是光合作用产生O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面认为只是光合作用产生了O2。
(2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长小圆形叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。
(3)为确保溶液中CO2含量充足，小圆形叶片可以放入NaHCO3溶液中。
考点二 光合作用的影响因素及其应用
1．外部环境因素
(1)光照强度
①原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速度加快，产生的NADPH和ATP增多，使暗反应中C3还原过程加快，从而使光合作用产物增加。
②曲线分析
③应用：温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。
(2)CO2浓度
①原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。
②曲线分析
图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。
③应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。
(3)温度
①原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用。
②曲线分析
③应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
(4)水分
①原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。
②曲线分析
图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，部分气孔关闭，影响了CO2的供应。
(5)矿质元素
①原理：N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成，从而影响光合作用。
②应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用效率。
2．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
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
(3)植物叶面积指数
3．多因子变量对光合速率的影响
典型例题1 围绕影响光合作用的因素考查科学思维与科学探究
33．某小组研究CO2浓度和光照强度对龙须菜（海洋中藻类植物）生长的影响，实验结果如下图所示。已知大气CO2浓度约为0.03%，实验过程中温度等其他条件适宜，下列相关说法正确的是
A．实验中CO2浓度为0.1%的组是对照组
B．增加CO2浓度能提高龙须菜的生长速率
C．高光照强度下光反应速率快从而使龙须菜生长较快
D．选择龙须菜养殖场时不需考虑海水的透光率等因素
经典高考题
34．为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：
（1）据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是 。
（2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高 （填“CO2浓度”或“O2浓度”）。
（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是 。
[方法提炼] 坐标曲线上限制因变量变化的因素分析
(1)单曲线分析：曲线上升段或下降段的限制因素，主要是横轴对应的变量(自变量)；曲线水平段的限制因素是除自变量之外的其他影响因变量的因素。
(2)多曲线分析：两曲线重合部分的限制因素是横轴对应的变量(自变量)，两曲线不重合部分的差异是由除自变量之外的其他影响因变量的因素所致。
典型例题2 围绕影响光合作用的因素考查科学思维与科学探究
35．为了研究某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响，研究者做了以下相关实验：将长势相同的该植物幼苗分成若干组，分别置于如图所示的7组不同温度下（其他条件相同且适宜），暗处埋1h，再光照1h，测其干重变化，得到如图所示的结果。下列说法正确的是（ ）

A．28℃和30℃时植物的净光合速率相等
B．该植物进行光合作用时，当光照强度突然减小时，C5的量将会增加
C．24小时恒温26℃条件下，只有光照时间超过4.8小时，该植物幼苗才能正常生长
D．34℃时，该番茄幼苗光照1h的净光合速率为5mg/h
36．农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量的目的。回答下列问题：
(1)轮作是农业生产中经常使用的方法。农民通常将玉米和大豆按不同的年份进行轮作。玉米对土壤中氮和硅的吸收量较多，而对钙的吸收量较少；豆科植物吸收大量的钙，而吸收硅的数量极少。玉米和大豆根系吸收元素时具有差异性的直接原因是 。
(2)在适宜温度条件下，逐渐增加光照强度，测得阳生植物与阴生植物叶片的氧气释放速率如下表。据表：可推测A、B植物中阳生植物为 ，当光照强度为50μμml光子/ (m2·s)时， A、B植物氧气产生速率的差值为 μml O2/ (m2.s)。
(3)下图表示夏季玉米地里距地面高度不同处CO2浓度的变化，实线表示上午10时的测定结果，虚线表示晚上22时的测定结果。10时与22时植物在a点高度固定CO2的速率是否相同? (填“是”“否”或“不一定" )。在富含有机肥的农田中，图中c点会向 (填“左”或“右”)移动，原因主要是 。
1．开放环境中光合作用昼夜变化曲线分析
(1)曲线分析
(2)一昼夜有机物的积累量的计算方法(用CO2表示)
一昼夜有机物的积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸作用释放的CO2量，即S3－(S1＋S2)。
2．密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系曲线
(1)曲线分析
(2)植物生长与否的判断方法
37．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
38．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
39．在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是（ ）
A．叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少
B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量
C．叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低
D．光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降
40．为探究水和氮对光合作用的影响，研究者将一批长势相同的玉米植株随机均分成三组，在限制水肥的条件下做如下处理：（1）对照组；（2）施氮组，补充尿素（12g·m-2）（3）水+氮组，补充尿素（12g·m-2）同时补水。检测相关生理指标，结果见下表。
注：气孔导度反映气孔开放的程度
回答下列问题：
（1）植物细胞中自由水的生理作用包括 等（写出两点即可）。补充水分可以促进玉米根系对氮的 ，提高植株氮供应水平。
（2）参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与 离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动 两种物质的合成以及 的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到 分子上，反应形成的产物被还原为糖类。
（3）施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是 。
41．不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高浓度臭氧（O3）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度O3连续处理甲、乙两种植物75天，在第55天、65天、75天分别测定植物净光合速率，结果如图1、图2和图3所示。

【注】曲线1：甲对照组，曲线2：乙对照组，曲线3：甲实验组，曲线4：乙实验组。
回答下列问题：
(1)图1中，在高浓度O3处理期间，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会 （填“减小”、“不变”或“增大”）。
(2)与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明 。
(3)从图3分析可得到两个结论：①O3处理75天后，甲、乙两种植物的 ，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙植物的影响大于甲植物，表明 。
(4)实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天。若实验现象为 ，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
42．某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，下图为该植物处于25℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。下列叙述正确的是

A．a点时叶肉细胞叶绿体内C5的含量最高
B．b点时植物才开始进行光合作用
C．若将温度从25℃提高到30℃时，a、d点均上移
D．c点时该植物的O2产生量为V1-V2
43．植物的光合作用受温度和光照强度影响，下图表明植物在三种不同光照下消耗CO2的情况。结合下图分析正确的是
A．在-5℃—0℃时，温度和光强都是光合作用的主要限制因素
B．在10℃—30℃时，温度是限制光合作用的主要因素
C．在光强相同的情况下，0℃时的光合强度小于15℃时
D．在温度相同的情况下，4倍光强时的光合强度一定大于1倍光强时的光合强度
44．下图表示的是一昼夜北方某植株CO2吸收量的变化。甲图为盛夏的某一晴天，乙图为春天的某一晴天。对图的相关原因分析不正确的是
A．甲图中有机物积累最多的是G点,两图中B点植物干重均低于A点时的干重
B．甲图中E点和G点相比，叶绿体中的ATP含量较多
C．两图中DE时间段叶绿体中C3含量 均大大减少
D．植株有机物总积累量可用横轴上下曲线围成的有关面积表示
45．关于生物学原理在农业生产上的应用，下列叙述错误的是（ ）
A．“低温、低氧环境储藏果实、蔬菜”更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗
B．“正其行，通其风”，能为植物提供更多的O2，提高光合作用效率
C．“中耕松土、适时排水”，能为根系提供更多O2，促进细胞呼吸，有利于根吸收无机盐
D．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象
46．大气中CO2浓度持续升高会导致海水酸化，影响海洋经济藻类——龙须菜的生长。科研人员设置不同CO2浓度（大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC）和磷浓度（低磷浓度LP和高磷浓度HP）的实验组合进行相关实验，以探究环境因素对龙须菜生理代谢的影响，结果如下图所示。下列有关说法错误的是（ ）

A．ATP水解酶相对活性可通过测定磷酸的生成速率获得
B．HC和HP能协同提高ATP水解酶的相对活性
C．在光照充足和LP条件下，给予HC处理的龙须菜净光合速率更高
D．在光照充足和HP条件下，给予LC处理的龙须菜生长较快
47．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。下列有关叙述错误的是（ ）
A．距离90cm和距离100cm相比，光照强度不变
B．距离大于90cm时，植物叶片不进行光合作用
C．距离小于80cm时，部分植物叶片的产氧量多于耗氧量
D．距离为50cm和40cm时，光照强度限制植物叶片的光合速率
48．某兴趣小组的同学设计实验，用水培法栽植的小麦研究叶片光合作用强度和空气中二氧化碳浓度的关系，结果如图所示。CE段是适当提高温度后测得的曲线，EF段是适当增加光照强度后测得的曲线。下列有关叙述错误的是（ ）
A．B点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体
B．AB段时，影响光合作用的主要因素是二氧化碳浓度
C．CE段时的温度一定是小麦叶片光合作用的最适温度
D．A点二氧化碳浓度提升至B点时，短时间内叶绿体中三碳化合物的含量较高
49．下图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。图2为从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后置于不同浓度的NaHCO3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成的曲线图。下列分析错误的是（ ）
A．图1中d点光合速率达到最大，此时限制光合速率的主要环境因素可能是光照强度
B．图1中c点与b点相比，叶绿体中[H]的合成速率较快
C．图2中bc段曲线平缓的限制因素可能是光照强度，而c点以后曲线上行，其原因最可能是NaHCO3浓度过大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢
D．适当地增加光照强度重复图2实验，b点将向上移动
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
50．如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2 量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是（ ）
A．NaHCO3 溶液可以为金鱼藻光合作用提供 CO2
B．单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用 绿光测到的 O2 量多
C．氧气传感器测到的 O2 量就是金鱼藻光合作用产生的 O2 量
D．拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲 线可推知其光饱和点
51．紫叶李（阳生植物）和绿萝（阴生植物）均为日常生活中常见的植物。如图为两种植物在适宜的温度、水分等条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，下列叙述正确的是（ ）
A．若B植物缺镁，a点会左移
B．光照强度为a时，每日光照12小时，一昼夜后绿萝干重不变
C．光照强度为c时，紫叶李和绿萝的净光合速率相等
D．光照强度在b点之后，限制绿萝P/R增大的主要外界因素是CO2浓度
52．为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图所示。下列叙述错误的是
A．此实验有两个自变量
B．D点比B点吸收量高的原因是D点的光照强度大
C．实验结果表明，在土壤含水量为40%~60%的条件下施肥效果明显
D．限制C点时吸收量的因素主要是土壤含水量
53．夏季大棚种植，有人这样做：①夜晚要打开门和所有通风口半小时以上。②晴朗的中午，要把大棚开口。③如果遇到阴雨天，要降低棚内温度。对上述做法的分析错误的是（ ）
A．①起到降氧、降温的作用，有利于抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗
B．②提高了棚内二氧化碳的浓度，有利于增强光合作用
C．与②时的状态相比，①时叶肉细胞中线粒体的功能有所减弱
D．③操作是错误的，应该提高棚内温度从而增加光合作用
三、非选择题
54．为了研究干旱胁迫对栀子光合作用强度的影响，科研人员以田间土壤相对持水量的100%为对照（CK），将土壤相对持水量的80%，60%和40%分别设为轻度、中度和重度的干旱胁迫处理。对照及每个干旱胁迫处理各栽30盆。图1、图2、图3分别为栀子在不同条件下净光合速率、胞间CO2浓度和气孔导度的变化曲线。请据图回答下列问题：
(1)图1对应实验的自变量为 ，可以用 （至少答出两点）来表示净光合速率。
(2)由图2可知，干旱胁迫对栀子叶片胞间CO2浓度的影响是 。
(3)气孔导度随着光照强度的增强而上升，但在 （填“轻度”、“中度”或“重度”）干旱胁迫下，其气孔导度对光照强度的变化最敏感。在干旱胁迫条件下，气孔导度减小的意义是 。
(4)根据图2和图3的结果，研究人员认为在干旱胁迫下栀子净光合速率的下降与气孔导度有关，判断的依据是 。
55．为探究大气CO2浓度上升及紫外线（UV）辐射强度增加对农业生产的影响，研究人员人工模拟一定量的UV辐射和加倍的CO2 浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果见下表。请分析回答：
(1)光合作用中，捕获光能的色素主要吸收可见光中的 。部分C3在光反应提供的 的作用下最终形成糖，这样光能就转化为糖分子中的化学能。
(2)据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于 ，加快了暗反应的速率；另一方面是由于 增加，使光反应速率也加快。D组光合速率与对照相比无显著差异，说明CO2 浓度倍增对光合作用的影响可以 UV辐射增强对光合作用的影响。
(3)由表可知，CO2 浓度倍增可以促进番茄植株生长。有研究者认为，这可能与CO2参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设，还需要测定A、C组植株中 的含量。若检测结果是 ，则支持假设。
步骤
操作要点
说明
提取
色素
研磨
①无水乙醇：作为提取液，可溶解绿叶中的色素
②SiO2：使研磨更充分
③CaCO3：防止研磨时色素受到破坏
过滤
研磨后用单层
尼龙布过滤
制备滤
纸条
剪去两角的干燥的定性滤纸条距底部一端1 cm处用铅笔画一条细线
剪去两角以保证色素在滤纸上扩散均匀、整齐，否则会形成弧形色素带
画滤液
细线
用毛细吸管吸取色素滤液，沿铅笔线均匀画一条滤液细线，待滤液干后再重画一到两次
①滤液细线要细、直、齐
②干燥后重复画一到两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同
色素分离
将适量层析液倒入试管→插入滤纸条→棉塞塞紧试管口
实验结果
分析
色素种类
色素
颜色
色素
含量
溶解
度
扩散
速度
a．胡萝卜素
橙黄
色
最少
最高
最快
b．叶黄素
黄色
较少
较高
较快
c．叶绿素a
蓝绿色
最多
较低
较慢
d.叶绿素b
黄绿色
较多
最低
最慢
正常绿色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色
叶色变黄
寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄
叶色变红
秋天降温时，植物体为了适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色
注意事项
操作目的
提取色素
选新鲜绿色的叶片
使滤液中色素含量提高
研磨时加无水乙醇
溶解色素
加少量SiO2和CaCO3
研磨充分和保护色素
迅速、充分研磨
防止乙醇过度挥发，充分溶解色素
盛放滤液的试管管口加棉塞
防止乙醇挥发和色素氧化
分离色素
滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸上快速扩散
滤液细线要细、齐、直
使分离出的色素带平整不重叠
滤液细线干燥后再画一两次
使分离出的色素带清晰分明
滤液细线不触及层析液
防止色素直接溶解到层析液中
光反应
暗反应
场所
类囊体的薄膜上
叶绿体基质中
条件
需光
不需要光
物质变化
H2OH＋＋O2＋能量；
NADP＋＋H＋＋能量→NADPH；
ADP＋Pi＋能量ATP
CO2＋C52C3；2C3 (CH2O)＋C5
能量变化
光能→ATP和NADPH中的化学能
ATP和NADPH中的化学能→(CH2O)中的化学能
组别
实验材料
实验试剂或处理方法
实验记录
1
水绵和好氧细菌
在没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵
观察细菌分布的部位
2
叶片经饥饿处理后，一半遮光，一半曝光
碘蒸气处理
颜色反应
3
小球藻、14C标记的14CO2
提供适宜的光照和14CO2
追踪检测放射性14C的去向
4
菠菜叶
无水乙醇、层析液等
色素带的宽度、位置与颜色
项目
光反应
暗反应
条件
光、色素、酶
ATP、NADPH、CO2、多种酶
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
物质变化
水的光解、ATP的合
成、NADPH的形成
CO2的固定、C3的还原
能量变化
光能转化为活跃的化学能
活跃的化学能转化为稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成
样品
叶绿素a（mg·g-1）
叶绿素b（mg·g-1）
上层
0.199
0.123
中层
0.228
0.123
下层
0.684
0.453
组别
实验材料
实验试剂或处理方法
实验记录
1
水绵和好氧细菌
在没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵
观察细菌分布的部位
2
某种植物
给两种植物分别提供H218O、CO2和H2O、C18O2
测定氧气的相对分子质量
3
小球藻
提供适宜的光照和14CO2
追踪检测放射性14C的去向
4
菠菜叶
无水乙醇、层析液等
色素带的宽度、位置与颜色
自变量
不同光照强度
控制自变量
调节光源与烧杯的距离进行控制
因变量
光合作用强度
检测因变量
同一时间段内叶片浮起数量
对无关变量进行控制
叶片大小、溶液的量等保持一致
A．更适宜的光照强度
B．更高的氧气浓度
C．更适宜的CO2浓度
D．更适宜的叶绿素数量
项目
生理过程
气体交换
生理状态模型
A点
只进行呼吸作用
吸收O2、释放CO2
AB段
呼吸作用大于光合作用
吸收O2、释放CO2
B点
呼吸作用等于光合作用
不与外界进行气体交换
B点以后
呼吸作用小于光合作用
吸收CO2、释放O2
AB段
在B点之前，随着温度升高，光合速率增大
B点
酶的最适温度，光合速率最大
BC段
随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 ℃左右光合速率几乎为零
光照强度[ μml光子/(m2·s) ]
0
10
25
50
100
250
500
600
氧气的释放速率[ μml O2 / ( m2· s) ]
A
-16
-10
-5
-1
5
15
30
30
1
B
-4
-0.5
1.5
3
s
12
12
10
MN和PQ
夜晚植物只进行细胞呼吸；植物体内有机物的总量减少，环境中CO2量增加，O2量减小
N～P
光合作用与呼吸作用同时进行
NA和EP
清晨和傍晚光照较弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度；植物体内有机物的总量减少，环境中CO2量增加，O2量减少
A点和
E点
光合作用强度等于细胞呼吸强度，CO2的吸收和释放达到动态平衡；植物体内有机物的总量不变，环境中CO2量不变，O2量不变
A～E
光合作用强度大于细胞呼吸强度；植物体内有机物的总量增加；环境中CO2量减少，O2量增加
C点
叶片表皮气孔部分关闭，出现“光合午休”现象
E点
光合作用产物的积累量最大
AB段
无光照，植物只进行呼吸作用
BC段
温度降低，呼吸作用减弱
CD段
C点后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度＜呼吸作用强度
D点
光合作用强度＝呼吸作用强度
DH段
光合作用强度＞呼吸作用强度。其中FG段表示“光合午休”现象
H点
光合作用强度＝呼吸作用强度
HI段
光照继续减弱，光合作用强度＜呼吸作用强度，直至光合作用完全停止
若I点低于A点
说明一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用＞呼吸作用，植物生长
若I点高于A点
说明光合作用＜呼吸作用，植物体内有机物总量减少，植物不能生长
若I点等于A点
说明光合作用＝呼吸作用，植物体内有机物总量不变，植物不生长
生理指标
对照组
施氮组
水+氮组
自由水/结合水
6.2
6.8
7.8
气孔导度（mml·m-2s-1）
85
65
196
叶绿素含量（mg·g-1）
9.8
11.8
12.6
RuBP羧化酶活性（μml·h-1g-1）
316
640
716
光合速率（μml·m-2s-1）
6.5
8.5
11.4
距离/cm
100
90
80
70
60
50
40
浮起数量/个
0
0
2
5
8
10
10
分组及实验处理
株高（cm）
叶绿素含量（mg · g- 1）
光合速率(μml·m- 2·s- 1)
15天
30天
45天
15天
30天
45天
A
对照（自然条件）
21.5
35.2
54.5
1.65
2.0
2.0
8.86
B
UV照射
21.1
31.6
48.3
1.5
1.8
1.8
6.52
C
CO2浓度倍增
21.9
38.3
61.2
1.75
2.4
2.45
14.28
D
UV照射和 CO2浓度倍增
21.5
35.9
55.7
1.55
1.95
2.25
9.02
《第9讲 光合作用》参考答案：
1．C
【详解】好氧型细菌需要氧气，所以会聚集在氧气浓度高的，也就是光合作用最强的区域，C正确。不是因为细菌对不同的光反应不同，A错误。好氧型细菌聚集多的地方，不是因为水绵光合产生的有机物多，B错误。聚集的好氧型细菌会消耗氧气，但不是有利于该种光的光合作用，D错误。
2．D
【分析】由图中所给的吸收光谱可判断，①是叶绿素b，②是叶绿素a。
【详解】A、镁元素是叶绿素的重要组成成分，故缺少镁时，叶绿素b和叶绿素a（①②）的合成都会受到影响，但是镁是大量元素，不是微量元素，A错误；
B、利用纸层析法分离色素时，叶绿素b（①）位于滤纸条最下端，B错误；
C、叶绿素b和叶绿素a（①②）主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C错误；
D、根据题干信息可知，弱光下叶绿素a通过“叶绿素循环”向叶绿素b转化，以适应弱光环境，增强对光能的利用，所以①的相对含量会增高，D正确。
故选D。
3．C
【分析】叶绿体中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素又分为叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素又分为胡萝卜素和叶黄素。光合作用中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。
【详解】A、由于光反应产生的[H]和ATP能用于暗反应，暗反应要吸收CO2，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，A正确；
B、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素和类胡萝卜素基本不吸收绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，几乎不吸收红光，所以几乎不能利用红光来合成光反应中的ATP，C错误；
D、640～660nm波长主要是红光区域，该区域的光可被叶绿素吸收利用，因此叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。
故选C。
4．D
【详解】本题主要考查影响光合作用的环境因素，通过曲线图、柱形图的分析，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。
A．据图1曲线变化规律可知，与对照组相比，若采取在10：00前适当补充红光措施可提高黄瓜的光合速率，补充蓝光光合速率反而下降或与对照组相同，可见适当补充红光，对黄瓜的生长最为有效，A正确；
B．14〜16时，三组光合速率均比8~14时降低，影响的主要因素应是光照强度下降所致，B正确；
C．据图2数据分析，与对照组相比，补充蓝光时细胞内叶绿体数相同但由于基粒数量减少，导致光合作用光反应下降从而引起光合速率下降，C正确；
D．依据图1、2结果分析，补充红光时叶绿体中淀粉粒数减少，是造成光合速率比对照组大的原因，说明促进光合产物运出叶绿体有利于光合作用的进行，D错误；
答案选D。
[点睛]：本题解题关键是对题图的解读：分析图1：在10：00前适当补充红光对黄瓜的生长最有效，分析图2补充红光有利于增加叶肉细胞叶绿体的数量，但是每个叶绿体的基粒数量减少，每个叶绿体内的淀粉粒数减少，补充蓝光叶肉细胞叶绿体的数量基本不变，但是每个叶绿体的基粒数量减少，每个叶绿体内的淀粉粒数增加，据此分析解答各选项。
5．B
【分析】叶绿素的提取和分离实验的原理：无水乙醇能溶解绿叶中的各种光合色素；不同色素在层析液中的溶解度不同，因而在滤纸上随层析液的扩散速度也有差异。
【详解】A、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因而可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，A正确；
B、研磨时需要加入碳酸钙（CaCO3），可防止研磨时色素被细胞中的有机酸破坏，不是氧化，B错误；
C、研磨时加入少许石英砂（SiO2）有助于充分研磨，利于破碎细胞使色素释放，C正确；
D、画滤液细线时应尽量减少滤液扩散，要求细、直、齐，才有利于色素均匀地分离，D正确。
故选B。
6．D
【分析】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；③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏；④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入无水乙醇、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨，①错误；将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1cm处用铅笔画一条横线，不能用钢笔画线，②错误；用毛细管吸少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，为增强实验效果，待滤液干燥后，可将滤液细线重复画两次，但是不能画得太粗，③错误；将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，但是滤液细线不能浸入层析液中，④错误。因此，以上说法都是错误的，故选D。
7．B
【分析】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（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关；把在滤纸中央滴一滴提取液，然后进行纸上层析，得到四个不同颜色的同心圆，四个圆圈中扩散最慢的即为圆圈最内侧的，四个圆圈中扩散最快的即为圆圈最外侧的，圆圈从外到内的排列顺序为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、根据叶绿体中色素的分离原理可知，可以用层析液分离绿叶中的光合色素，提取光合色素常用无水乙醇，A错误；
B、由外向内第一圈中的色素是胡萝卜素，溶解度最大，B正确；
C、光合色素的提取实验中加入CaCO3的作用是防止叶绿素被破坏，所以如果实验中未加CaCO3，叶绿素a和叶绿素b较少，即由外向内的第三、四圈颜色较浅，C错误；
D、由外向内第一、二圈中的色素是胡萝卜素和叶黄素，含量较少，它们主要吸收蓝紫光，D错误。
故选B。
8． ①缺锌 C 对照 苹果小叶病是由缺镁引起的 苹果小叶病是由缺锌引起的 苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关 苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关 在缺镁的完全培养液B中加入一定量的含镁的无机盐 一段时间后小叶病消失，幼苗恢复正常生长
【分析】细胞中的无机盐大多以离子形式存在，少数是细胞内某些复杂化合物的组成成分。
无机盐可以维持细胞和生物体的生命活动，维持细胞的酸碱平衡。
【详解】（3）要确定苹果小叶病是土壤中缺锌引起的还是缺镁引起的，实验的自变量应该是是否含锌和是否含镁，因变量是观察苹果的生长情况。
①需要配制相应的缺镁培养液和缺锌培养液和全素完全培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
（4）①丙缸内加入的完全培养液，苹果幼苗正常生长，作为对照组。
②若苹果小叶病是由缺镁引起的，则A缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有；若苹果小叶病是由缺锌引起的，则B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而A缸没有；若苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关；则A、B两缸内幼苗都不表现为小叶病；若苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关，则A、B两缸内的幼苗都表现为小叶病。
（5）若实验证明苹果小叶病是由缺镁引起的，还需要在缺镁的完全培养液B中加入一定量的含镁的无机盐，一段时间后小叶病消失，幼苗恢复正常生长，可以说明苹果小叶病缺失是缺镁所致。
【点睛】解决本题的关键是需要根据实验目的确定自变量和因变量，然后设置相关的实验，分类讨论。
9．C
【分析】1、光合作用的发现历程：（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水；（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、观察第1组实验现象发现好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，说明了氧气的释放需要光照，产生氧气的场所是叶绿体，A错误；
B、第2组实验中，只有曝光部位可以进行光合作用，生成淀粉，遇碘变蓝；遮光部位不能进行光合作用，也无淀粉生成，遇碘不变蓝，B错误；
C、第3组实验中，小球藻细胞吸收的14CO2与C5生成三碳化合物（C3），故C3有可能检测到放射性，C3还原为（CH2O）后，（CH2O）可以作为呼吸作用第一阶段的底物，生成丙酮酸，故此阶段生成的产物丙酮酸中也可能检测到14C，C正确；
D、第4组实验中色素带的宽度反映的是色素含量的多少，D错误。
故选C。
【点睛】
10．B
【分析】1、鲁宾和卡门采用放射性同位素标记法，通过设计对照实验，最终证明光合作用释放的氧气全部来自水。
2、探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则。
3、光合作用过程：
（1）光反应：水的光解：2H2O4[H]+O2；ATP的形成：ADP+Pi+能量ATP。
（2）暗反应：CO2的固定：CO2+C52C3；C3的还原：2C3（CH2O）+C5。
【详解】A、光合作用产生氧气中的氧来自于水，所以收集的气体B有放射性，A没有，A错误；
B、第一组和第二组的设置属于相互对照实验，B正确；
C、18O如果只标记H2O，不标记CO2，不能证明氧气中的氧是否来自CO2，C错误；
D、没有无光条件的对照组，不能证明光合作用中氧气的产生必须有光，D错误。
故选B。
11．A
【分析】分析题图可知，磷酸转运器用于卡尔文循环产物及Pi的转运，属于转运蛋白。磷酸转运器主要将磷酸丙糖运输到细胞质中，再将其转化形成蔗糖产生的Pi运回到叶绿体。
【详解】A、若用抑制剂抑制磷酸转运器的活动，磷酸丙糖转运到细胞质基质中的减少，故在叶绿体积累，导致光合作用减弱，叶肉细胞吸收CO2的量减少，A错误；
B、若用抑制剂抑制磷酸转运器的活动，磷酸丙糖转运到细胞质基质中的减少，故在叶绿体积累，导致暗反应即卡尔文循环受到抑制，B正确；
C、若用抑制剂抑制磷酸转运器的活动，磷酸丙糖转运到细胞质基质中的减少，故在叶绿体积累，暗反应受到抑制，则消耗ATP和NADPH减少，进而影响光反应可能不能正常进行，C正确；
D、若用抑制剂抑制磷酸转运器的活动，磷酸丙糖外运减少，促进叶绿体内磷酸丙酮转化成淀粉，D正确。
故选A。
12．(1) ATP，NADPH C3的还原
(2) 磷脂 ADP、Pi 随光暗交替次数的增加和交换频率的加快，只在光期合成的NADPH在光期和暗期都一直在消耗 暗 ATP的量在光期上升，暗期下降
【分析】光合作用分为两个阶段：光反应和暗反应
（1）光反应阶段：光合作用 第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形式释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活泼的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样，光能就转变为储存在AIP中的化学能。这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。
（2）暗反应阶段：光合作用 第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。在暗反应阶段中，绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被[H]还原。它必须首先与植物体内的C5( 一种五碳化合物)结合，这个过程叫做二氧化碳的固定。一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3(一种三碳化合物)分子。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原。随后，一些接受能量并被还原的C3经过一系列变化，形成糖类；另些接受能量并被还原的C3则经过一系列的化学变化，又形成C5从而使暗反应阶段的化学反应持续地进行下去。
【详解】（1）由光合作用过程可知，光合作用光反应阶段，产生了ATP和[H]即NADPH两种能量载体。暗反应过程中，C3接受ATP释放的能量并且被[H]（NADPH）还原，即暗反应则利用这两种高能分子直接驱动C3的还原进而合成有机物。
（2）①分析图可知，CETCH循环中，利用物质Ⅰ合成的是ATP，所以物质Ⅰ是ADP和Pi，利用物质Ⅱ合成的是NADPH，所以物质Ⅱ是NADP+和H+。“油包水液滴”最外层是类似膜结构的物质，为磷脂。
②科学家对油包水液滴采取光暗交替处理，发现NADPH的含量在光期上升，暗期下降，说明此结构内的类囊体薄膜上在光期进行了光反应过程，产生了NADPH并逐渐积累，而在暗期NADPH被消耗下降，但随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，NADPH含量的增加量在减少，说明随光暗交替次数的增加和交换频率的加快，只在光期合成的NADPH在光期和暗期都一直在消耗。
③通入充足的CO2作为原料，形成化学反应循环。光暗交替处理，在该化学反应循环中可检测到乙醇酸(一种有机酸)的生成，这一化学反应循环模拟了光合作用的暗反应阶段。由于暗反应过程会消耗ATP，在光期也能生成ATP，所以此结构中ATP的含量在光期上升，暗期下降。
【点睛】本题考查细胞膜、光合作用及相关应用相关知识，要求考生掌握细胞膜的组成和结构，明确光合作用的过程和场所，并能结合图示信息利用光合作用解决实际生产中的问题。
13．D
【分析】绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
由图可知，菠菜含有四种色素，蓝藻（原核生物）只含有叶绿素a和胡萝卜素。
【详解】A、研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A错误；
B、层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，也可以用92号汽油代替，生理盐水或磷酸盐缓冲液起不到层析的效果，B错误；
C、层析时，为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C错误；
D、绿色植物的叶绿体中含有四种色素，纸层析后，形成的色素带从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。由图可知，菠菜含有四种色素，蓝藻只有两条色素带，不含有叶黄素和叶绿素b，D正确。
故选D。
14．B
【分析】叶绿体中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素，前者包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光；后者包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。
【详解】光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能，但需要利用光反应阶段形成的[H]和ATP，A正确；胡萝卜素不能吸收红光，B错误；光反应中，将光能转变为ATP中活跃的化学能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的参与，C正确；红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以转变为ATP中活跃的化学能，D正确。故选B。
15．(1) 类胡萝卜素 叶绿体的类囊体薄膜##类囊体薄膜
(2)下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，
(3) 酶变性(防止酶降解和保证酶空间结构稳定，防止酶丧失活性） 维持pH值 上清液
(4) 1800（1800-1900之间都可以） 抑制
【分析】绿叶中色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素；
色素分离原理：叶绿体中的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，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【详解】（1）浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，高等植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。在细胞中，这些光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。
（2）由于下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，故取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高。
（3）粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和酶变性。缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液，故研磨时加入缓冲液的主要作用是维持pH值的稳定。由于含有不溶性的细胞碎片，故离心后的上清液为粗酶液。
（4）分析题图数据，在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为1800μml·m-2·s-1，中午时浒苔乙酶Y活性最低，说明强光照会抑制浒苔乙酶Y的活性。
16． 类囊体（薄）膜 C5 叶绿体基质 细胞质基质 肽 光能 糖类 非还原糖较稳定
【分析】本题主要考查光合作用、蛋白质合成及ATP的有关知识。依据有关知识，结合题图可以顺利解决本题的问题。
【详解】（1）在叶绿体中，光反应在类囊体薄膜上进行，色素吸收光能，光合色素分布在类囊体薄膜上；暗反应在叶绿体基质中进行，在酶催化下从外界吸收的CO2和基质中的五碳化合物结合很快形成二分子三碳化合物；
（2）据图所示可知，CO2进入叶绿体基质形成PGA，推知催化该过程的酶位于叶绿体基质；然后PGA被还原，形成TP，TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，可推知催化该过程的酶存在于细胞质基质中；
（3）NH3中含有N元素，可以组成氨基酸中的氨基，氨基酸的合成蛋白质时，通过脱水缩合形成肽键；
（4）光合作用的光反应中，叶绿体的色素吸收光能，将ADP和Pi合成为ATP；根瘤菌与植物共生，从植物根细胞中吸收有机物，主要利用糖类作原料进行细胞呼吸，释放能量，合成ATP；（5)葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定。
17．C
【分析】分析题图：图中是对菠菜叶片叶绿体色素分离的结果示意图，其中f表示胡萝卜素，e表示叶黄素，d表示叶绿素a，c表示叶绿素b，b表示画滤液细线处，a是接触层析液的部位。
【详解】A、分离色素时使用的是层析液，所以a部分应置于层析液中，A错误；
B、e色素带为叶黄素，颜色是黄色，B错误；
C、色素c在层析液中的溶解度最小，在滤纸条上扩散的速度最慢，C正确；
D、如果c、d带宽减小可能是忘记添加碳酸钙，也可能是材料不新鲜，叶绿素含量减少，D错误。
故选C。
18．C
【分析】恩格尔曼利用水绵和好氧细菌，证明产生氧气的场所是叶绿体，还能证明氧气产生需要光照；
鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明了光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自H2O；
暗反应中，先进行CO2的固定，也就是CO2和C5反应，产生C3；
绿叶中色素的提取和分离实验中，若加入无水乙醇过多，可导致色素带颜色变浅。
【详解】A、第1组实验感光部位在叶绿体，好氧细菌集中分布在感光部位，能证明产生氧气的场所是叶绿体，还能证明氧气产生需要光照，A正确；
B、第2组实验利用同位素标记法，根据O2的标记情况，证明了光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自H2O，B正确；
C、第3组实验，14CO2和C5反应，产生14C3，C错误；
D、第4组实验若加入无水乙醇过多，可导致色素过度溶解，从而导致色素带颜色变浅，D正确；
故选C。
19．D
【分析】叶绿体色素有四种，分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。叶绿素合成的条件需要镁、光照和适宜的温度。
【详解】叶黄素缺失的突变体水稻不能合成叶黄素，而试管中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，则在光屏上形成2条较明显暗带；缺镁条件下生长的水稻，叶绿素合成受阻，则试管中的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，则在光屏上形成1条较明显暗带，ABC错误，D正确。
故选D。
20．D
【分析】能将无机物转变为有机物的生物是自养型生物。
【详解】A、硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能，将二氧化碳转变葡萄糖，是自养型生物，利用的是细胞外界的能量， A错误；
B、硝化细菌是原核生物，没有线粒体，B错误；
C、两种硝化细菌合成的有机物可以被其他消费者或者分解者利用，C错误；
D、硝化细菌可利用空气中的二氧化碳，分离土壤中的硝化细菌时，培养基中不需要加入碳源，D正确。
故选D。
21．D
【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。线粒体内膜向内折叠形成嵴，嵴的存在大大增加了内膜的表面积，线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
2、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生于细胞质基质，1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量；第二阶段发生于线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H] 并释放少量能量；第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
【详解】A、叶绿体可以进行光合作用，光合作用的暗反应中可以发生CO2→C3→C6H12O6，C6H12O6→丙酮酸（C3）的过程在细胞质基质中进行，不在线粒体中进行，A错误；
B、[H]在叶绿体中随水的分解而产生，在线粒体中随水的生成而消耗，B错误；
C、光能转变成化学能发生在叶绿体中，化学能转变成热能和ATP中的化学能发生在线粒体中，但化学能转化成光能不发生在线粒体中，C错误；
D、线粒体和叶绿体都具有较大膜面积和复杂的酶系统，有利于新陈代谢高效而有序地进行，D正确。
故选D。
22．C
【分析】科学家卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通入14C标记的14CO2，给予充足的光照，每隔一定时间取样、分离、鉴定光合产物，根据放射性标记的细胞产物出现的顺序，最终探明了C的转移路径为14CO2→14C3→14C6H12O6，即探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
【详解】A、卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪其放射性的方法称为同位素标记法，A正确；
B、卡尔文通过不断缩短光照时间，可确定被14C标记的化合物出现的先后顺序，因此该实验的自变量是取出的不同样本小球藻光合作用的时间，B正确；
C、纸层析技术分离细胞产物如利用纸层析技术分离绿叶中的色素，其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，故随着层析液在滤纸上条上的扩散速度不同，因此纸层析技术分离细胞产物的原理是细胞产物在层析溶液中的溶解度不同，而不是分子量不同，C错误；
D、卡尔文通过不断缩短光照时间，可确定被14C标记的化合物出现的先后顺序，光照时间较短时的细胞产物可能是光照时间较长时细胞产物的原料，D正确。
故选C。
23．C
【详解】A、200s时，突然增大光照强度，光反应产生的[H]和ATP增多，C3化合物还原加快，含量减少，因此乙表示C3化合物，甲表示C5化合物，A错误；
B、在200s～300s，[H]和ATP的生成速率增大，B错误；
C、在200s时突然降低CO2浓度，CO2的固定速度减弱，C3化合物产生减少，含量减少，C正确；
D、暗反应过程与有无光没关系，D错误。
故选C。
考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化
【点睛】光照和CO2浓度对光合作用过程及中间产物的影响及动态变化规律：
24．B
【分析】依题意和图示分析可知：将类囊体置于pH为4的缓冲溶液中，当类囊体内部的pH和外界溶液相同时，再将类囊体转移至pH为8的缓冲溶液中并立即加入ADP和Pi，则有ATP生成，但当类囊体内部的pH和外界溶液相同时，即pH均为8时加入ADP和Pi，则没有ATP生成。
【详解】A、本实验只有叶绿体的类囊体，故在黑暗中培养瓶内不发生呼吸作用（无线粒体，也无细胞质基质），A错误；
B、该实验探究形成ATP的直接能量来源（模拟光反应过程合成ATP过程），而CO2参与的是暗反应，该实验不需要提供充足的CO2，B正确；
CD、依题意和图示分析可知：将类囊体置于pH为4的缓冲溶液中，当类囊体内部的pH和外界溶液相同时（即pH=4），再将类囊体转移至pH为8的缓冲溶液中并立即加入ADP和Pi，则有ATP生成，但当类囊体内部的pH和外界溶液相同时，再加入ADP和Pi，则没有ATP生成。可见，叶绿体中合成ATP需要营造成类囊体两侧pH值不同，在叶绿体中合成ATP不一定需要酸性环境，形成ATP的直接能量来源由H＋浓度差提供，CD错误。
故选B。
25．D
【分析】叶绿体中色素的种类、颜色及作用：
【详解】A、叶黄素大量存在于叶绿体中，A错误；
B、胡萝卜素的颜色为橙黄色，B错误；
C、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；
D、秋天叶片变黄的原因是叶绿素含量大量减少，D正确。
故选D。
26．B
【分析】协同运输是一类间接消耗能量完成的主动运输方式，该方式中物质主动运输所需能量来自膜两侧离子的浓度梯度。
【详解】A、载体蛋白具有特异性，所以同向运输载体转运物质具有特异性，A正确；
B、H+浓度梯度能为同向运输载体转运蔗糖提供能量，不需要直接消耗ATP，B错误；
C、液泡内的pH约为5，细胞质基质的pH为7.2，由题图可知，蔗糖经同向运输载体由液泡进入细胞质基质为逆浓度梯度运输；若蔗糖由细胞质基质进入液泡，则为顺浓度梯度运输，所以蔗糖可能不是通过同向运输载体进入液泡的，C正确；
D、NO3-的跨膜运输是主动运输，需要消耗能量，温度影响酶的活性影响细胞呼吸产生的能量、H+与NO3-协同运输，所以温度、H+浓度会影响NO3-的跨膜运输速率，D正确。
故选B。
27．D
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。2、分析图示，A表示叶绿体的类囊体膜，B表示叶绿体的基质，①表示水，②表示氧气，③表示二氧化碳，④表示三碳化合物，⑤表示（CH2O）。
【详解】A、参与光合作用的色素位于图中的A叶绿体的类囊体膜上，类囊体薄膜是进行光反应的场所，A正确；
B、CO2参与暗反应中CO2的固定，场所为图中的B叶绿体基质，B正确；
C、用18O标记水，则水的光解产生的②氧气也含有18O，C正确；
D、植物的根尖细胞不含有叶绿体，D错误。
故选D。
28．B
【分析】叶绿体的每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。四种色素分布在类囊体的薄膜上。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光。滤纸条上色素带有四条，从上往下是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
【详解】A、蓝藻是原核细胞，没有叶绿体，也类囊体薄膜上，与光合作用有关的色素分布在光合片层上，A错误；
B、叶绿素f能够吸收红光和红外光扩大了可利用的太阳能的范围，B正确；
C、叶绿素f与叶绿素a和叶绿素b吸收的光谱不同，叶绿素a和叶绿素b不能吸收红外光，C错误；
D、蓝藻细胞内主要含有藻蓝素和叶绿素，用纸层析法分离其中的色素不能获得5条色素带，D错误。
故选B。
29．(1) 蓝紫光和红 ATP和NADPH
(2) 水 NADP+ 5
(3)转运H+、催化ATP的合成
(4)水的分解产生H+、PQ主动运输H+、合成NADPH消耗H+
【分析】据图和题意可知，光系统涉及两个反应中心：光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ）。PSⅡ光解水，PSI还原NADP+。光系统II的色素吸收光能以后，能产生高能电子，并将高能电子传送到电子传递体PQ，传递到PQ上的高能电子就好像接力赛跑中的接力棒一样，依次传递给Cytbf、PC。光系统I吸收光能后，通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。水光解产生H+，使类囊体腔内H+浓度升高，H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外，而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外中H+浓度降低，同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内，这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差，类囊体膜上的ATP合成酶合成了ATP。
【详解】（1）光合作用包括光反应和暗反应阶段，位于类囊体的薄膜上的PSⅠ和 PSⅡ光系统主要吸收蓝紫光和红光进行光反应，光反应阶段产生的ATP和NADPH用于暗反应中参与 C3的还原。
（2）根据图中所示，水光解后产生氧气、H+和电子，故最初提供电子的物质为水；水光解后电子将NADP+还原为NADPH，故最终接受电子的物质为NADP+。光反应产生的O2被细胞呼吸利用至少穿过五层生物膜，分别是一层类囊体薄膜、两层叶绿体膜、两层线粒体膜，在线粒体内膜上利用。
（3）CF0和CF1是复杂的蛋白质，可以利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差，在转运H+的同时，催化ATP的合成。
（4）图中水光解产生H+，使类囊体腔内H+浓度升高，H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外，而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外的H+浓度降低，同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内，这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差。
30． 液泡 类囊体薄膜 吸收、传递、转化光能 叶绿体基质 ATP、NADPH 3-磷酸甘油醛 二羟丙酮→磷酸二羟丙酮 强 DAS基因和DAK（DAS） 此时段天竺葵光合作用弱，产生的5-磷酸木酮糖少 减少甲醛的吸收，降低甲醛对植物细胞的毒害
【分析】据图1分析：图1表示天竺葵通过光合作用的暗反应阶段同化HCHO的过程。天竺葵同化HCHO的两条主要途径是：①HCHO→3-磷酸甘油醛→淀粉；②HCHO→二羟丙酮→磷酸二羟丙酮→淀粉。
分析题干信息，转基因天竺葵的叶绿体中导入了酵母菌的二羟基丙酮激酶（DAS）基因和二羟基丙酮合酶（DAK）基因，两种基因成功表达可使转基因天竺葵的叶绿体中存在DAS和DAK。DAS和DAK可增加天竺葵对HCHO的同化途径。
【详解】（1）花青素存在于液泡中，叶绿体的光合色素分布于类囊体薄膜上，光合色素可吸收、传递、转化光能。
（2）天竺葵在叶绿体基质中固定CO2，需要光反应提供ATP和NADPH，3-磷酸甘油酸才能还原为3-磷酸甘油醛。
（3）由题图信息可知，转基因天竺葵同化HCHO的两条主要途径是：①HCHO→3-磷酸甘油醛→淀粉；②HCHO→二羟丙酮→磷酸二羟丙酮→淀粉。
（4）①由容器内剩余HCHO浓度曲线图可知，随着时间的延长，放置天竺葵的容器内HCHO浓度均下降，放置转基因天竺葵的容器内HCHO浓度下降得更明显，表明转基因天竺葵吸收HCHO的能力比非转基因天竺葵的更强。结合题干信息分析可知，转基因天竺葵的叶绿体中导入了酵母菌的二羟基丙酮激酶（DAS）基因和二羟基丙酮合酶（DAK）基因，两种基因成功表达可使转基因天竺葵的叶绿体中存在DAS和DAK；而DAS可催化HCHO→3-磷酸甘油醛，增加了天竺葵同化HCHO的途径①HCHO→3-磷酸甘油醛→淀粉；DAS和DAK共同催化天竺葵同化HCHO的途径②HCHO→二羟丙酮→磷酸二羟丙酮→淀粉。
②在当日18:00至次日8:00时段内，光照强度过弱，暗反应受阻，此时段天竺葵光合作用弱，产生的5-磷酸木酮糖少，转基因天竺葵吸收HCHO的能力明显降低。
③据右图可知，甲醛浓度较高时，天竺葵气孔导度较低，这样可以减少空气中甲醛进入植物体内，避免甲醛对植物细胞的伤害。
【点睛】本题考查光合作用过程和光合作用的影响因素。考查对光合作用过程的理解和从题图中获取信息、分析信息、得出相应结论的能力。
31．B
【分析】分析实验装置图：开始时叶片沉入水中，若给予适当的光照，叶片会进行光合作用产生氧气，当光合作用产生的氧气大于呼吸作用消耗的氧气时，叶片会逐渐上浮，所以能影响光合作用强度的因素都会影响叶片上浮所需的时间。光合作用受到光照、温度和二氧化碳浓度的影响，因此光照、温度和NaHCO3溶液浓度都会影响叶片上浮所需的时间。
【详解】AB、叶片浮出水面的原因是叶片进行光合作用，产生的气体（氧气）存在于细胞间隙中，然后附着在叶面上，使得叶片浮在水面上，A错误；B正确；
CD、溶液内不会产生过多的二氧化碳，NaHCO3溶液的作用是保持容器内二氧化碳的浓度稳定，CD错误。
故选B。
【点睛】本题是课本“环境因素对光合作用强度的影响”的实验的一个变式题目，要理解叶片沉入水底和浮出水面的原因，要加强对课本知识点的理解。
32．(1) CO2 [H]和ATP 增大CO2浓度或降低光照强度 ACD
(2) 光照强度 D
(3) 探究CO2浓度对光合作用速率的影响 低 光照强度 NaHCO3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢
【分析】1、图1是光合作用过程图解，图中甲表示CO2，乙表示光反应产生的[H]和ATP，丙表示ADP和Pi。
2、图2中，光合作用增长速率类似于加速度，因此只要增长速率大于零，光合作用强度就不断增加．图中可以看出，BC段增长速率最大，到D点是增长速率降为0，此时光合作用强度达到最大。
3、影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、CO2浓度等。一般光合作用达到饱和点时，自变量将不再成为限制因素。
【详解】（1）分析图1，光反应要为暗反应提供[H]和ATP，乙应是[H]和ATP，甲是暗反应中参与C3形成的二氧化碳，因为C3的还原需要消耗ATP。C5与二氧化碳固定形成C3，要想使叶绿体内C5的含量快速下降，可以改变的环境条件是增大二氧化碳浓度或者降低光照强度，降低光照强度时，C3还原速率下降，而二氧化碳的固定还在进行，此时C5含量也下降。能使乙（[H]和ATP）产生量更多的有以下措施：适宜的光照强度可以增大光合作用速率，适宜的二氧化碳浓度使暗反应速率快，[H]和ATP产生量增加；光反应不会因为产物的积累而受到限制，可加快[H]和ATP产生；使参与光反应的叶绿素数量更多也会明显增大光合作用光反应速率，[H]和ATP产生量增加，A、C、D正确；氧气是光合作用的产物，不会影响光反应的进行，B错误。
故选ACD。
（2）由图可知D点的限制因素不是二氧化碳浓度，应是光照强度的限制，因为图2的纵坐标是光合作用增长速率，在ABCD四点中D点光合作用速率应最大。
（3）①碳酸氢钠可以提供二氧化碳，自变量是二氧化碳，纵坐标因变量是小圆叶片上浮时间即光合作用速率，故探究的是二氧化碳浓度对光合作用速率的影响。
②b点比a点相比二氧化碳浓度高，光合速率快，细胞内的C5含量因为用的多而剩余的少，bc段曲线平缓的限制因素不是二氧化碳浓度最可能是光照强度，而c点以后曲线上行，其原因应该是NaHCO3浓度太大，导致细胞渗透失水，从而影响细胞代谢。
33．C
【分析】根据题意，实验研究CO2浓度和光照强度对龙须菜生长的影响，故自变量是CO2浓度和光照强度；据图1可知，相同CO2浓度条件下，高光组比低光组的植物相对生长速率都高，且在相同光照强度下，0.03% CO2和0.1% CO2浓度下相对生长速率几乎无差别，据图2分析，相同CO2浓度条件下，高光组比低光组的植物相对光反应速率都高，且在相同光照强度条件下，0.03% CO2浓度下植物相对0.1% CO2浓度下植物相对光反应速率几乎无差别，据此分析。
【详解】A、大气CO2浓度约为0.03%，则实验中CO2浓度为0.1%的组是实验组，A错误；
B、由图1可知，高光和低光条件下，两种CO2浓度条件下，龙须菜的生长速率相差不大，既增加CO2浓度龙须菜的生长速率基本不变，B错误；
C、由图2可知，与低光条件相比，高光条件下龙须菜光反应速率显著增加，C正确；
D、综合两图可知，龙须菜生长主要受到光照强度的影响，因此选择龙须菜养殖场所需要考虑海水的透光率等因素，D错误。
故选C。
【点睛】本题是以龙须菜的光合作用为素材，系统考查了实验设计的原则、光合作用的条件等问题，重点考查学生获取信息的能力。
34． 光照强度 CO2浓度 乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的
【详解】（1）题图显示：光照强度低于a时，甲组植物的光合作用强度随光照强度的增加而增加，因此影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。
（2）b光照强度下，甲组植物的光合作用强度不再随光照强度的增加而增加，因此限制甲组植物光合作用的因子不再是光照强度，而是CO2浓度等。所以，要使甲组的光合作用强度继续升高，可以考虑的措施是提高CO2浓度。
（3）依题意可知：导致曲线图中甲、乙两组光合作用强度差异的原因是光照强度不同，即甲组模拟自然光照，乙组提供低光照；播种乙组植株产生的种子所得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，其植株叶片随光照强度变化的光合作用强度曲线与甲组的相同。据此能够得到的初步结论是：乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。
考点：本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
35．C
【分析】暗处理1h前后的重量变化反映呼吸速率；光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率。
【详解】A、根据曲线可知，28℃和30℃时光照后与暗处理前的重量变化相同，但是根据曲线可知28 ℃和30℃的呼吸作用不相同。因为，总光合速率=净光合速率+呼吸速率，所以28 ℃和30 ℃时的光合速率不相等，A错误；
B、当光照强度突然减小时，光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，从而减弱了三碳化合物的还原，C5的生成速率减慢，但是二氧化碳固定形成的三碳化合物的过程不受影响，即C5的消耗速率不变，故C5的量减少，B错误；
C、据图中信息可知，26°C条件下呼吸速率是1mg/h，光照1h后与暗处理前的重量变化=光合速率-2×呼吸速率，故光合速率=3+2×1=5mg/h，设在光照强度适宜且恒定、一昼夜恒温26℃条件下，至少需要光照X小时以上，该番茄幼苗才能正常生长，则有5X-1×24=0，可求出X=4.8h，C正确；
D、34℃时，该番茄幼苗的呼吸速率为2mg/h，光照1h后与暗处理前的干重变化是-3mg，说明光照1h的净光合速率为-1mg/h，D错误。
故选C。
36．(1)不同植物根系细胞膜上吸收离子的载体的种类和数量存在差异
(2) A 8
(3) 否 右 富含有机质的农田中，由于微生物分解作用，会释放出二氧化碳，故c点将会右移
【分析】1、轮作是在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。合理的轮作有很高的生态效益和经济效益，有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害；能有效地改善土壤的理化性状，调节土壤肥力。间作是指同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物。
2、分析表格数据可知：氧气的释放速率表示净光合作用速率，A植物的呼吸作用速率为16µmlO2/（m2•s），B植物的呼吸作用速率为4µmlO2/（m2•s）；随光照增强，A植物的净光合速率逐渐增加，直至不变；随光照增强，B植物的净光合速率逐渐增加，当光照强度为250µml光子/（m2•s）时，净光合作用速率达到最大，再增加光照强度，净光合速率反而下降，由此可知，A植物是阳生植物，B植物是阴生植物。
【详解】（1）玉米和大豆的根系吸收元素时，具有差异的直接原因是不同植物根系细胞膜上吸收离子的载体的种类和数量存在差异。玉米根系细胞膜上运输氮和硅的载体蛋白较多，而运输钙的载体蛋白较少；豆科植物根系细胞膜上运输钙的载体蛋白较多，而运输硅的载体蛋白数量极少。
（2）根据分析可知，阳生植物为A。当光照强度为50µml光子/(m2·s)时，A植物的氧气产生速率=呼吸速率+净光合速率=16−1=15，而B的氧气产生速率=呼吸速率+净光合速率=4+3=7，故A、B植物氧气的产生速率的差值为8µml O2/(m2·s)。
（3）10时与22时相比，CO2浓度虽然相同，但这两个时间点的光照强度不同，22时无光，因此固定二氧化碳的速率不同。在富含有机肥的农田中，由于土壤中微生物的作用，丰富的有机质能够被分解产生二氧化碳，从而使得近地面的二氧化碳浓度上升，因此图中c点会向右移动。
【点睛】本题结合曲线图主要考查光合作用的相关知识，要求学生学会利用单一变量原则分析实验数据，掌握影响光合作用速率因素的影响机理是解答本题的关键。
37．D
【分析】据图分析，图示纵坐标的含义是净光合速率，是光合速率与呼吸速率的差值，在横坐标以下表示光合速率小于呼吸速率，在横坐标以上表示光合速率大于呼吸速率，与横坐标相交的点表示光合速率与呼吸速率相等。
【详解】A、若横坐标是CO2浓度，纵坐标表示净光合速率，则根据题中信息无法判断出较高温度下和较低温度下呼吸速率的大小，同理，也无法判断出较低和较高温度下光合速率的大小，所以无法判断甲和乙的关系，A错误；
B、若横坐标是温度，则随着温度的升高光合速率与呼吸速率都会表现为先升高后降低的趋势，B错误；
C、若横坐标是光波长，则净光合曲线的变化趋势为先升高后降低，与图中甲乙曲线变化不符，C错误；
D、若横坐标是光照强度，较高浓度的二氧化碳有利于光合作用的进行，因此甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度，D正确。
故选D。
【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用与呼吸作用的过程，明确纵坐标的含义，确定图中曲线不同段的生理意义，结合横坐标的不同含义进行分析答题。
38．B
【分析】影响绿色植物进行光合作用的主要外界因素有：①CO2浓度；②温度；③光照强度。
【详解】A、不同植物对光的波长和光照强度的需求不同，可可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度，A正确；
B、为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，B错误；
C、适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物，而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，使其少分解有机物，合理控制昼夜温差有利于提高作物产量，C正确；
D、适时通风可提高生产系统内的CO2浓度，进而提高光合作用的速率，D正确。
故选B。
【点睛】
39．AD
【分析】影响光合作用的因素：1、光照强度：光照会影响光反应，从而影响光合作用，因此，当光照强度低于光饱和点时，光合速率随光照强度的增加而增加，但达到光饱和点后，光合作用不再随光照强度增加而增加；2、CO2浓度：CO2是光合作用暗反应的原料，当CO2浓度增加至1%时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高；3、温度：温度对光合作用的影响主要是影响酶的活性，或午休现象；4、矿质元素：在一定范围内，增大必须矿质元素的供应，以提高光合作用速率；5、水分：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，植物缺水时又会导致气孔关闭，影响CO2的吸收，使光合作用减弱。
【详解】A、夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，光合作用强度明显减弱，A正确；
B、夏季中午气温过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶不受影响（呼吸酶最适温度高于光合酶），光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量，B错误；
C、光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜而非叶绿体内膜上，C错误；
D、夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，导致光反应产物积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，D正确。
故选AD。
40． 细胞内良好的溶剂，能够参与生化反应，能为细胞提供液体环境，还能运送营养物质和代谢废物 主动吸收 镁 ATP和NADPH 水 C5（或RuBP） 气孔导度增加，CO2吸收量增多，同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大
【分析】分析题意可知，该实验目的是探究水和氮对光合作用的影响，实验分成三组：对照组、施氮组、水+氮组；分析表格数据可知：自由水与结合水的比值：对照组＜施氮组＜水+氮组；气孔导度：对照组＞施氮组＜水+氮组；叶绿素含量：对照组＜施氮组＜水+氮组；RuBP羧化酶活性：对照组＜施氮组＜水+氮组；光合速率：对照组＜施氮组＜水+氮组。
【详解】1）细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，能够参与生化反应，能为细胞提供液体环境，还能运送营养物质和代谢废物；根据表格分析，水+氮组的气孔导度大大增加，增强了植物的蒸腾作用，有利于植物根系吸收并向上运输氮，所以补充水分可以促进玉米根系的对氮的主动吸收，提高植株氮供应水平。
（2）参与光合作用的很多分子都含有氮，叶绿素的元素组成有C、H、O、N、Mg，其中氮与镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于光反应，光反应的场所是叶绿体的类囊体膜，完成的反应是水光解产生NADPH（[H]）和氧气，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH（[H]）中，其中ATP和NADPH（[H]）两种物质含有氮元素；暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，其中RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到C5（RuBP）分子上，反应形成的C3被还原为糖类。
（3）分析表格数据可知，施氮同时补充水分使气孔导度增加，CO2吸收量增多，同时RuBP羧化酶活性增大，使固定CO2的效率增大，使植物有足量的CO2供应，从而增加了光合速率。
【点睛】本题考查水的存在形式和作用、光合作用的过程、影响光合作用的因素等相关知识，意在考查考生把握知识间的相互联系，运用所学知识解决生物学实际问题的能力，难度中等。
41．(1)增大
(2)高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小
(3) 实验组的净光合速率均明显小于对照组 长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异
(4)A基因过量表达与表达量下降时，乙植物的净光合速率相同
【分析】光饱和点：在一定范围内，随光照强度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度为光饱和点。影响光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，内因有叶绿体中色素含量、酶的含量、酶的活性等。
【详解】（1）限制光饱和点的环境因素有温度、CO2浓度，图1中，在高浓度O3处理期间，当光照强度增大到一定程度时，净光合速率不再增大，出现了光饱和现象，若适当增加环境中的CO2浓度，甲、乙植物的光饱和点会增大。
（2）据图可见，用某一高浓度O3连续处理甲植物不同时间，与图3相比，图2中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明高浓度臭氧处理甲的时间越短，对甲植物光合作用的影响越小。
（3）据图3可见，O3处理75天后，曲线3净光合速率小于曲线1、曲线4净光合速率小于曲线2，即甲、乙两种植物的实验组的净光合速率均明显小于对照组，表明长时间高浓度的O3对植物光合作用产生明显抑制；曲线4净光合速率比曲线3下降更大，即长时间高浓度O3对乙植物的影响大于甲植物，表明长时间高浓度臭氧对不同种类植物光合作用产生的抑制效果有差异。
（4）实验发现，处理75天后甲、乙植物中的基因A表达量都下降，为确定A基因功能与植物对O3耐受力的关系，自变量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天，比较A基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若两种条件下乙植物的净光合速率相同，则说明A基因的功能与乙植物对O3耐受力无关。
42．C
【详解】A、由图可知，a点时不进行光合作用，但二氧化碳仍可与C5固定形成C3，只是C3不进行还原，C5的含量较低，A错误；
B、b点时光合作用等于呼吸作用，b点之前就已经开始进行光合作用，B错误；
C、如果温度从25℃提高到30℃时，呼吸作用强度增大，光合作用减弱，所以a、d点均上移，C正确；
D、c点时该植物的氧气产生量为V1+V2，D错误。
故选C。
43．C
【分析】本题考查影响光合速率的因素，意在考查图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容；运用所学知识，通过比较、分析做出合理的判断或得出正确的结论。
【详解】在-5℃—5℃时，温度是限制光合作用的因素，光照强度不是限制因素，A错误。
在10℃—30℃时，光照强度是限制光合作用的主要因素，B错误。
据图可知，在光强相同的情况下，0℃时的光合强度小于15℃时，C正确。
在温度相同的情况下，4倍光强时的光合强度不一定大于1倍光强时的光合强度，例如温度为0℃时，4倍光强时的光合强度=1倍光强时的光合强度，D错误。
【点睛】曲线的上升阶段，因变量的限制因素是横坐标标注的自变量；在曲线的稳定阶段，纵坐标的限制因素是除了横坐标之外的其它无关量。
44．C
【分析】根据题意和图示分析可以知道：甲图中AB和HI表示只进行呼吸作用，C、G时CO2的吸收和释放量为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当。DE时因为光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭， CO2供应不足，光合作用速率略有下降。
乙图中AB和FG表示只进行呼吸作用，C、E时CO2的吸收和释放量为0，说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相当。
【详解】A、G点光合强度=呼吸强度，以后呼吸强度大于光合强度，故有机物积累最多的是G点，两图中AB段只进行呼吸作用，故B点植物干重均低于A点时的干重，正确；
B、甲图中E点与G点相比， G点由于太阳落山，光反应阶段减弱，合成的ATP减少，叶绿体中的ATP含量比E点少，正确；
C、甲图DE时因为光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足，光合作用速率略有下降，三碳化合物来源减少，去路未变，含量减少；乙图是因为光照强度减弱，光反应减弱，导致光合速率减弱，三碳化合物来源不变，去路降低，含量会升高，错误；
D、有机物总积累可用横轴上、下曲线围成的有关面积表示，正确。
故选C。
【点睛】净光合速率是指植物光合作用积累的有机物，是总光合速率减去呼吸速率的值。
真正光合速率就是植物的光合速率，也叫总光合速率。
反映在有机物上，净光合速率是指植物在单位时间内积累的有机物的量，而真正光合速率则是指植物在单位时间制造有机物的量。
反映在坐标图上，一般画出的是净光合速率，可以看出其曲线会有负值出现，而真正光合速率是不会有负值出现的。
如果题目中说了某植物在单位时间内积累了多少葡萄糖，或单位时间内氧气释放了多少、或二氧化碳吸收了多尔，那么这个指的就是净光合了；
而总光合则是利用净光合作用加上呼吸作用得出的，在实验中是测不出来的，体现在题目中一般用的语言就是某植物在单位时间内制造了葡萄糖多少，或是在单位时间内同化了二氧化碳多少等。
45．B
【分析】1.有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
2.无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、“低温、低氧环境储藏果实、蔬菜”，可以降低蔬菜的呼吸作用，减少有机物的消耗，延长贮藏时间，A正确；
B、正其行，通其风，可以增加植物间的气体（二氧化碳）流通，为植物提供更多的CO2，有利于植物提高光合速率，B错误；
C、根细胞吸收无机盐的方式是主动运输，需要载体并消耗能量，所以“中耕松土、适时排水”，有利于植物的根系进行有氧呼吸，从而促进其吸收土壤中的无机盐，C正确；
D、一次性施肥过多，造成土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度，植物体通过渗透作用失水，无法吸水，最终因失水过多而死亡，因此，一次施肥不能太多，D正确。
故选B。
【点睛】
46．C
【分析】根据题意，本实验研究CO2浓度和磷浓度对龙须菜生长的影响，故自变量是CO2浓度和磷浓度，因变量为海洋藻类龙须菜的生长状况。据图1可知，相同CO2浓度条件下，高磷浓度比低磷浓度的ATP水解酶活性高，且在相同磷浓度下，高浓度二氧化碳条件下ATP水解酶活性高。
【详解】A、酶活性可通过产物的生成量或底物的消耗量进行测定，由于ATP的水解产物是ADP和Pi，故ATP水解酶活性可通过测定单位时间磷酸的生成量来获得，A正确；
B、根据图1可知，相同CO2浓度条件下，高磷浓度比低磷浓度的ATP水解酶活性高，且在相同磷浓度下，高浓度二氧化碳条件下ATP水解酶活性高，因此HC和HP能协同提高ATP水解酶的相对活性，B正确；
C、根据图2可知，在光照充足和LP条件下，给予HC处理的龙须菜比LC处理组的净光合速率更低，C错误；
D、根据图2可知，在光照充足和HP条件下，给予LC处理的龙须菜比给予HC处理组净光合速率大，故生长较快，D正确。
故选C。
47．ABD
【分析】实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，自变量光照强度（光源与烧杯的距离），因变量是光合作用速率（圆形小叶的上浮数量）。
【详解】AB、距离90cm和距离100cm相比，光照强度增大，但是植物叶片的光合速率小于呼吸速率，氧气没有净增加，叶片不能上浮，A、B错误；
C、距离小于80cm时，部分植物叶片上浮，说明部分植物叶片的产氧量多于耗氧量，氧气净增加，C正确；
D、距离为50cm和40cm时，光照强度增大，但是叶片上浮数量不变，说明限制光合速率的因素可能是其他因素，如CO2浓度等，D错误。
故选ABD。
48．C
【分析】题图分析：AB段，随二氧化碳浓度的增加光合作用逐渐增强，AB段限制光合作用的因素是二氧化碳的浓度，在C点增加温度后光合作用强度升高，说明BC段温度影响了光合作用强度，在E点增加光照强度，光合作用强度增加，说明出现DE段的限制因素主要是光照强度。
【详解】A、B点时，叶肉细胞同时进行细胞呼吸与光合作用，因此产生ATP的细胞器除了线粒体，还有叶绿体，A正确；
B、AB段时，二氧化碳浓度增大，光合作用强度继续增大，因此二氧化碳浓度是限制光合作用的因素，B正确；
C、CE段时，温度如果进一步增大，光合作用强度还可能继续增大，因此此时的温度不一定是小麦叶片光合作用的最适温度，C错误；
D、B点与A点相比，二氧化碳浓度增大，二氧化碳的固定速率加快，而三碳化合物的还原速率短时间内保持不变，三碳化合物的含量上升，D正确。
故选C。
49．D
【分析】根据题意和图示分析可知：图1是在某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况，光合作用强度的增长率大于零，光合作用强度就不断增加。图中可以看出，bc段增长率最大，到d点是增长率降为0，此时光合作用强度达到最大。图2表示圆叶片上浮至液面所需时间，时间越短，说明光合作用强度越大，产生的氧气就越多，因此图示说明，随着NaHCO3溶液浓度的上升，光合速率不断上升，但是达到一定程度后又会开始下降。
【详解】A、图1表示光合作用强度增长率的变化，只要光合作用强度增长率为正值，植物光合作用速率都在不断增加，所以在增长率达到0时（即d点）光合作用速率达到最大，此时CO2浓度仍在继续上升，故限制光合作用速率的主要环境因素不是CO2而是光照强度，A正确；
B、图1中c点和b点相比，光合作用强度增长率虽不变，但光合作用速率在不断增加，所以叶绿体中[H]的合成速率增大，因此c点时叶绿体中[H]的合成速率大于b点，B正确；
C、图2中，bc段NaHCO3溶液浓度继续上升，圆叶片上浮至液面所需时间不变，说明光合速率不变，此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度。cd段曲线上升表明光合作用减弱（产生的氧气减少），原因是c点之后NaHCO3溶液浓度增加，导致叶片细胞外的浓度过高，叶片细胞失水从而影响了细胞代谢，故而导致光合作用降低，C正确；
D、b点限制因素为光照强度，如果适当地增加光照强度，光合作用会增强（产生的氧气增多），圆叶片上浮至液面所需时间变短，b点将向下移动，D错误。
故选D。
50．C
【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】A、加入NaHCO3溶液是为了给光合作用提供CO2，A正确；
B、色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，因此单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多，B正确；
C、氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用产生的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，C错误；
D、拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点，D正确。
故选C。
【点睛】本题结合装置图，考查了影响光合作用的环境因素，要求学生能够识记色素的吸收光谱，明确装置中NaHCO3溶液的作用，掌握环境因素对光合速率的影响，同时明确测到的O2量表示额净光合作用量。
51．D
【分析】分析题图：阳生植物的光饱和点大于阴生植物的，因此曲线A表示紫叶李，曲线B表示绿萝。
【详解】A、a点时B植物的P/R=1，为光补偿点，植物缺镁，叶绿素合成不足，光合作用减弱，则a点会右移，A错误；
B、光照强度为a时，对于绿萝（B）而言，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）为1，白天12小时没有积累有机物，晚上进行呼吸作用消耗有机物，一昼夜干重减少，B错误；
C、阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率更低，光照强度为c时，二者的P/R值相同，但呼吸速率不一定相同，故净光合速率不一定相同，C错误；
D、光照强度在b点之后，绿萝已经达到光饱和点，限制绿萝（B）P/R值增大的主要外界因素不是光照强度，又因为图示是适宜温度条件下的结果，故限制绿萝P/R增大的主要外界因素是CO2浓度，D正确。
故选D。
52．A
【分析】观察曲线图可以发现，该实验中具有三个影响光合作用的因素：光照强度、无机盐和含水量。在光照强度增强、含水量增加、施肥后植物的光合作用强度均增加。并且施肥的玉米在土壤含水量为40%以上时光合作用强度明显增强。
【详解】A、分析题图可知，此实验有土壤含水量、光照强度和是否施肥共三个自变量，A错误；
B、D点和B点除光照强度不同，其他条件都相同，所以D点比B点吸收量高的原因是D点的光照强度大，B正确；
C、无论光照强度是200klx，还是800klx，其吸收量在土壤含水量为20%~40%的条件下施肥和没施肥是一样的，而在土壤含水量为40%~60%的条件下施肥，效果明显，C正确；
D、C点和D点光照强度相同，而C点含水量为20%，D点含水量为60%，说明限制C点玉米苗吸收量的主要因素是土壤含水量，D正确。
故选A。
【点睛】本题考查影响光合作用强度的因素相关知识，意在考查考生运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力；同时也考查学生分析图象、曲线的能力。
53．D
【解析】1、绿色植物的光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物，并释放出氧气的过程。影响光合作用效率的环境因素有：光照、温度、二氧化碳的浓度等。为了提高农作物的产量，就要充分的利用光能，合理密植、间作套种充分的利用光能的重要措施，增加光合作用的有效面积等。
2、白天提高光合作用强度，增加有机物的积累，夜间通过降低呼吸作用对有机物的消耗，可以有效地使农作物增产。
【详解】A、夜晚通风可以降氧、降温，从而抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，A正确；
B、晴朗的中午把大棚开口通风，可以提高棚内二氧化碳的浓度，有利于增强光合作用，B正确；
C、与②晴朗的中午相比，①夜晚由于温度降低，与细胞呼吸有关的酶活性降低，叶肉细胞中线粒体的功能有所减弱，C正确；
D、如果遇到阴雨天，光合作用较弱，可适当降低棚内温度，降低呼吸作用以减少有机物的消耗，③操作是正确的，D错误。
故选D。
54．(1) 光照强度、干旱程度 氧气的释放量、CO2的吸收量和有机物的积累量
(2)干旱导致胞间CO2浓度下降
(3) 轻度 防止水分的蒸发
(4)随着干旱程度的增加气孔导度下降，胞间CO2的浓度下降，导致净光合速率下降
【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】（1）图1中横坐标代表光照强度，每条曲线代表的是不同的干旱程度曲线，则自变量分别为光照强度、干旱程度。可通过检测氧气的释放量、CO2的吸收量和有机物的积累量来表示净光合速率。
（2）由图2可知，随着干旱程度的增加，胞间CO2浓度下降，说明干旱导致胞间CO2浓度下降。
（3）在轻度干旱胁迫下，随着光照强度的变化气孔导度变化量最大，说明轻度干旱气孔导度对光照强度的变化最敏感。在干旱胁迫条件下，气孔导度减小可防止水分的蒸发。
（4）随着干旱程度的增加气孔导度下降，胞间CO2的浓度下降，导致净光合速率下降，说明干旱胁迫下栀子净光合速率的下降与气孔导度有关。
55．(1) 蓝紫光和红光 [H]和ATP
(2) CO2浓度倍增 叶绿素含量 抵消
(3) 生长素 C组植株中的生长素的含量大于A组
【分析】分析表格中数据可以看出：AB对照：自变量是是否UV照射，经过UV照射后，株高变矮、叶绿素含量降低，光合作用强度下降；
AC对照：自变量是二氧化碳浓度高低，增大二氧化碳浓度下，株高长高，叶绿素含量增加，光合作用强度增强；
BD对照：自变量是二氧化碳浓度高低，在UV照射的情况下，增大二氧化碳浓度下，株高长高，叶绿素含量增加，光合作用强度增强；
CD对照：自变量是是否UV照射，在二氧化碳倍增的情况下，经过UV照射后，株高变矮、叶绿素含量降低，光合作用强度下降。
【详解】（1）光合作用中，光合色素主要吸收红光和蓝紫光。部分C3在光反应提供的[H]和ATP的作用下，被还原产生糖。
（2）分析表格中数据可以看出，C组光合速率较大，一方面由于二氧化碳浓度倍增，暗反应的原料增多，加快了暗反应速率；另一方面，叶绿素的含量增加，光反应中吸收的光能增加，加快了光反应速率。D组光合速率与对照组相比无明显差异，和对照组相比，增加的条件是CO2倍增和UV照射，说明二氧化碳浓度倍增可以抵消UV辐射对光合作用的影响。
（3）由于假设内容为：CO2浓度倍增可以促进番茄植株生长可能与CO2参与了生长素的合成的基因表达有关，因此需要测定植株中生长素的含量，而A组和C组的自变量是二氧化碳是否倍增，故如果C组的生长素含量大于A组，可以证明假设内容。
【点睛】本题考查光合作用的有关知识，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。