考点2 光合作用
1．光合作用的概念及其过程的正误判断
(1)适宜条件下光合作用过程中RuBP/三碳酸分子的比值在停止供应CO2后比停止前高( √ )
(2)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与( √ )
(3)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( √ )
(4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，碳反应强度也降低( √ )
(5)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应( √ )
2．(加试)环境因素对光合速率的影响的正误判断
(1)夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高( × )
提示 夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭，出现“午休”现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降。
(2)提高温度一定能促进三碳糖的生成( × )
(3)水分亏缺主要是通过影响CO2进入叶肉细胞内而影响光合作用的( √ )
(4)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞内的NADPH/NADP＋的比值下降( √ )
3．(加试)光合作用与细胞呼吸的异同的正误判断
(1)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATP( × )
提示 ATP是物质不是能量。
(2)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量( √ )
(3)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长( √ )
(4)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是降低至一定水平时保持相对稳定( √ )
(5)如图是夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化，则甲植株在a点开始进行光合作用；乙植株在e点有机物积累量最多；曲线b～c段和d～e段下降的原因相同( × )
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提示 甲植株在a点光合速率＝呼吸速率，乙植株在18时有机物积累量最多，曲线b～c段和d～e段下降的原因分别是部分气孔关闭、光强减弱。
4．(综合应用)某研究小组进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24 h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图判断相关叙述并思考相关问题：
(1)图1中，当温度达到55 ℃时，植物光合作用相关的酶失活( √ )
(2)18 h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量( √ )
(3)该植株在进行光合作用且吸收CO2的量为0时，在两图中的描述点共有4个( × )
(4)依据图1可推知若温度保持在35 ℃的条件下，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物能正常生长( × )
(5)图2中经过连续24 h的培养，与0 h时相比，24 h时该植物的有机物量增多了( × )
(6)图2中一昼夜温室中氧气浓度最高时在18时，而最低是6时( √ )
(7)图1中实线在40 ℃时的代谢特点是什么？在原题坐标图1中绘出40 ℃之前和40 ℃之后的真正的光合作用的相对强度。
答案 40 ℃时光合速率与细胞呼吸速率相等。40 ℃之前某温度条件下真正的光合作用的相对强度等于该温度条件下两曲线纵坐标值之和，40 ℃之后某温度条件下真正的光合作用的相对强度等于虚线纵坐标值减掉实线所对应的纵坐标值，如图所示。
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(8)图1中，40 ℃与60 ℃时，CO2的吸收量均为0，二者的机理有区别吗？
答案 有区别，前者光合速率等于呼吸速率，后者光合速率和呼吸速率均为0(植物死亡)。
一、光反应、碳反应的过程和物质变化
1．光合作用的原理
(1)光合作用基本过程图解
(2)光反应与碳反应的关系
①光反应为碳反应提供NADPH、ATP，碳反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。
②没有光反应，碳反应无法进行；没有碳反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。
2．外界条件变化对光合作用产物的影响
变化条件
三碳酸
RuBP
NADPH和ATP
三碳糖
CO2供
应不变
光照强→弱
↑
↓
↓
↓
光照弱→强
↓
↑
↑
↑
光照不变
CO2充足→不足
↓
↑
↑
↓
CO2不足→充足
↑
↓
↓
↑
注：此表只是对变化后短时间内各物质的相对量的变化作讨论，而不是长时间。用“↑”
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代表上升，“↓”代表下降。
二、叶绿体色素的种类及提取与分离
1．填写滤纸条上色素的种类
2．填写图中3条曲线代表的3种色素的吸收光谱
3．光合色素的提取与分离的原理、试剂
(1)实验原理
①提取：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水，可用95%的乙醇等有机溶剂提取色素。
②分离：各种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，从而使各种色素相互分离。
(2)“光合色素的提取与分离”实验中的试剂、材料的作用
95%的乙醇：溶解叶绿体色素；层析液：分离色素；SiO2：增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨更充分；CaCO3：防止研磨过程中色素被破坏。
4．光合色素提取与分离实验的异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析
①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。
②使用放置数天的叶片，滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量95%的乙醇(正确做法：分次加入少量95%的乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线画的不整齐或较粗。
(3)滤纸条看不见色素带
①忘记画滤液细线或没有提取出色素。
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。
三、环境因素对光合速率的影响(加试)
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1．光强度对光合速率的影响
(1)图像分析：A点时，只进行细胞呼吸；AB段随着光强度的增强，光合速率也增强，但仍小于细胞呼吸强度；B点时，光合作用强度等于细胞呼吸强度，即光补偿点；BC段随着光强度的增强，光合速率增强；C点对应的光强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。
(2)下面的四幅图表示A点、AB段、B点和B点之后的O2和CO2转移方向，但顺序已打乱，请具体填出对应区段。
(3)应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光强度大于光补偿点；适当提高光强度可增加大棚作物产量。
2．CO2浓度
(1)图像分析：图1中纵坐标表示净光合速率，A点时光合速率等于细胞呼吸速率，即CO2补偿点，而图2中纵坐标表示总光合速率，A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。两图中的B和B′点都表示CO2饱和点；两图都表示在一定范围内，光合速率随CO2浓度增加而增大。
(2)应用分析：大气中的CO2浓度处于OA′
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段时，植物无法进行光合作用；在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合速率。
3．温度
(1)原理分析：通过影响酶活性进而影响光合作用。
(2)图像分析：低温导致酶的活性降低，引起植物的光合速率降低，在一定范围内随着温度的升高酶活性升高，进而引起光合速率也增强；温度过高会引起酶活性降低，植物光合速率降低。
(3)应用分析：温室中白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物的有机物积累。
四、关于光合作用的易错点分析
1．涉及光合作用的过程与条件虽然基础，但易错，主要有以下几个方面：
(l)叶绿体中ATP与ADP的转移场所：在光反应中，合成ATP，所以ADP由叶绿体基质中转移到类囊体膜上；在碳反应中，ATP被水解利用，所以ATP由类囊体膜上转移到叶绿体基质中。
(2)光反应与碳反应的关系：这是两个既相对独立又相互联系的生理过程。光反应必须在有光的条件下进行，碳反应在有光无光条件下都可以进行。光反应为碳反应提供ATP和NADPH，还原三碳酸，碳反应为光反应提供ADP、磷酸、NADP＋等物质。如果没有光反应产物的提供，尽管CO2充足也不能进行光合作用。同样如果缺乏CO2，即使有较强的光照也不能大量地产生O2。
(3)分析三碳酸、RuBP相对含量变化的技巧是当光强度变化时，主要分析：2三碳酸→RuBP＋三碳糖；当CO2含量变化时，主要分析RuBP＋CO2→三碳酸。
2．基本知识易错、易混点主要表现在：
(1)对于植物来说，只有绿色部分可进行光合作用，非绿色部分不能进行光合作用，如根细胞、萌发的种子等，而任何器官均可进行细胞呼吸。
(2)只有在光照条件下才可进行光合作用，但细胞呼吸一天24 h均可进行。
(3)植物一般在白天进行光合作用吸收二氧化碳，但是有的沙漠植物或有的植物在非常干旱的时候会出现夜晚气孔开放吸收二氧化碳，而白天会呈现二氧化碳吸收量出现负值的情况。这类植物白天气孔关闭是为了减少水分散失，晚上吸收的二氧化碳暂时储存在细胞内，仍是在白天有光的时候才进行光合作用。
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题型一 光合作用的过程及其影响因素
1．将小麦植株置于密闭玻璃罩内，下图是在不同温度条件下测定小麦对氧气的吸收或释放量随光强度的变化，实验结果如图所示。请回答下列问题：
(1)b点的生物学含义是_________________________________________________________
___________________________________________。
此时小麦根尖细胞中产生ATP的场所为____________________________。适当提高CO2浓度后再测定，图中的b点将向________移动。
(2)由图可知，影响c点变动的主要因素是__________________。
(3)若适当提高CO2浓度，d点将向________移动。此时叶绿体产生的O2的去向是______________(填“线粒体”“细胞外”或“两者都有”)。
答案 (1)光合作用产生氧气的速率等于需氧呼吸消耗氧气的速率 细胞溶胶和线粒体 左 (2)光强度和温度 (3)右下 两者都有
解析 (1)分析题图发现，纵坐标表示氧气吸收速率即净光合速率，横坐标表示光强度；b点氧气吸收速率为0，即净光合速率为0，其含义为：光合作用产生氧气的速率等于需氧呼吸消耗氧气的速率；此时小麦根尖(根尖中无叶绿体)只能进行呼吸作用产生ATP，呼吸作用产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体。图中适当提高CO2浓度后，光合速率增加，光补偿点减小，b点将向左移动。
(2)由题图可知，变量只有两个：光强度、温度。分析25 ℃曲线可知，随着光强度增强，氧气释放速率增强，光强度是限制因素影响c点变动；分析15 ℃曲线可知，c点时虽然二者温度不同，但净光合速率相同，由于二者的呼吸速率不同，说明二者总光合速率不同，进而说明温度也影响光合速率，进而影响c点的变动。
(3)提高二氧化碳浓度后，植物的最大光合速率增加，d点会向下移，最大光合速率增加，需要的光强度会增加，所以d点会向右移；因此d点向右下移。
思维延伸 (1)原题中若b点时玻璃罩内该气体量保持不变的情况下，其叶肉细胞中该气体的产生量________(填“大于”“等于”或“小于”)消耗量。已知该植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，若将温度从25 ℃提高到30 ℃时，a点将________移。
答案 大于 上
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(2)将生长发育状况相同的某经济作物分为两组，Ⅰ组用遮光网处理以降低光强度，Ⅱ组不做处理，分别测定净光合速率的日变化情况，结果如图，则________点时体内有机物总量最少；若增加Ⅰ组的透光量(其他条件不变)，c点应向________移。
答案 c 左
(3)如图表示棉田内，棉叶在一天内吸收二氧化碳速率的情况，如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等，均为36 mg·dm－2·h－1，则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是___________，如果土壤中长期缺乏Mg2＋，则图中G点向________移动。
答案 F>C>A 左
(4)如图1是在图2的m点对应的条件下测得的曲线，图2是在图1的c点对应的条件下测得的阳生植物的光合作用曲线，若在图2的n点条件下，测绘阳生植物光强度与光合CO2同化速率关系曲线，则该曲线与图1的阳生植物曲线比较 b点向____(”左”或“右”)移，a点上下移动的主要影响因素是________。
答案 左 温度
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面积法快速分析坐标图中光补偿点、光饱和点的移动
据图可知，OA表示细胞呼吸释放的CO2量，由光(CO2)补偿点到光(CO2)饱和点围成△BCD面积代表净光合作用有机物的积累量。改变影响光合作用某一因素，对补偿点和饱和点会有一定的影响，因此净光合作用有机物的积累量也会随之变化。具体分析如下表所示：
条件改变
△面积
光(CO2) 补偿点
光(CO2) 饱和点
适当提高温度
减小
右移
左移
适当增大光强度(CO2浓度)
增加
左移
右移
适当减少光强度(CO2浓度)
减小
右移
左移
植物缺少Mg元素
减小
右移
左移
注：适当提高温度指在最适光合作用温度的基础上；光强度或CO2浓度的改变均是在饱和点之前。
题型二 总光合速率与净光合速率的相关计算
2．(2017·嘉兴模拟)以CO2的吸收量与释放量为指标，研究温度对某植物光合作用与呼吸作用的影响(其余实验条件均适宜)，结果如下表。下列对该表数据分析正确的是( )
温度(℃)
5
10
15
20
25
30
35
光照下吸收CO2(mg/h)
1.00
1.75
2.50
3.25
3.75
3.50
3.00
黑暗下释放CO2(mg/h)
0.50
0.75
1.00
1.50
2.25
3.00
3.50
A.昼夜不停地光照，温度在35 ℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30 ℃
C．在恒温条件下，每天光照、黑暗各12小时，20 ℃时该植物积累的有机物最多
D．每天光照、黑暗各12小时，在35 ℃、5 ℃的昼夜温差下，该植物积累的有机物最多
答案 C
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解析 题表中“光照下吸收CO2(mg/h)”代表的是净光合速率，“黑暗中释放CO2(mg/h)”代表的是呼吸速率。由题表可知，在昼夜不停地光照条件下，只要净光合速率大于0，植物就可以正常生长，A错误；昼夜不停地光照，该植物生长的最适温度为净光合速率最大点，故最适温度为25 ℃，B错误；有机物积累量＝光照下积累的有机物量－黑暗下消耗的有机物量，故每天光照12小时，黑暗12小时，在20 ℃时该植物的有机物积累量最大，C正确；植物积累的有机物最多，要求白天积累的有机物最多，夜间消耗的有机物最少。25 ℃时净光合速率最大，说明积累的有机物最多，5 ℃呼吸速率最低，说明消耗的有机物最少。因此每天光照、黑暗各12小时，在25 ℃、5 ℃的昼夜温差下，该植物积累的有机物最多，D错误。
3．某科研小组为研究温度变化对某栽培植物生长的影响，在光照、CO2浓度及其他外界条件适宜且恒定的条件下，测得植物叶肉细胞净光合速率及在黑暗条件下呼吸速率的相对值如下表；在不同温度下该植物叶肉细胞间的CO2浓度相对值如下图。请分析回答：
温度(℃)
20
25
30
35
40
45
50
55
净光合速率相对值
2
4
5
3
0
－4
－3
－2
呼吸速率相对值
2
3
3.5
4.5
5
4.5
3
2
(1)表中数据表明：该植物在温度为________℃时，光合产物的积累最快；温度对叶肉细胞光合作用和呼吸作用的影响不完全相同，其原因是__________________________。
(2)在40 ℃条件下，该植物叶肉细胞的胞间CO2浓度应处在图中的________点，判断依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图中d点时，叶肉细胞所处的温度是________℃(填表中温度)。
(3)每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植物能长期正常生长的温度为________(填表中温度)，理由是______________________________________。
答案 (1)30 光合酶和呼吸酶的最适温度不同
(2)c 因40 ℃条件下光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞无CO2的吸收和释放 45
(3)25 ℃和30 ℃ 24 h内有机物的积累量大于零
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解析 (1)净光合速率最大时，光合产物的积累最快，此时对应的温度是表中的30 ℃。表中数据显示：40 ℃时呼吸速率的相对值最大，说明呼吸酶的最适温度是40 ℃左右；实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，分析表中各温度下的数据可知，30 ℃时，实际光合速率为5＋3.5＝8.5，高于其他温度，说明光合酶的最适温度是30 ℃左右。综上所述，光合酶和呼吸酶的最适温度不同，所以温度对叶肉细胞光合作用和呼吸作用的影响不完全相同。(2)在40 ℃条件下，净光合速率相对值为零，说明此时光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞无CO2的吸收和释放，所以该植物叶肉细胞的胞间CO2浓度应处在图中的c点。图中d点时，胞间CO2的相对值最高，说明净光合速率的相对值最小，所以叶肉细胞所处的温度是45 ℃。(3)只有一昼夜有有机物积累，植物才能正常生长。若每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，则该植物有机物积累量＝净光合速率×12－呼吸速率×12＝(净光合速率－呼吸速率)×12，据此分析表中数据可知：在25 ℃和30 ℃时，24 h内有机物积累量均大于零，该植物能长期正常生长。
题型三 光合作用相关实验探究与分析
4．(2016·全国甲，31)BTB是一种酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中，其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的
距离(cm)
20
遮光*
100
80
60
40
20
50 min后试管中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色
注：*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由__________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是____________(填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为____________(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是____________________________________________________________。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草________________
____________________________________________。
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答案 (1)不同光强度下水草的光合作用与呼吸作用 不可靠的
(2)黄色 水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号试管
(3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等
解析 (1)依题意并结合表中信息可知：距日光灯的距离表示光照的强弱。2号试管遮光，其内的水草不能进行光合作用，但能进行呼吸作用；3～7号试管内的水草在有光的条件下，溶液颜色的变化是光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量的综合作用的结果；1号试管为对照组，其中的NaHCO3可维持CO2浓度的相对稳定，2～7号试管为实验组。综上所述，若50 min后，1号试管的溶液是浅绿色，则说明2～7号试管的实验结果是由水草在不同光强度下光合作用与呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，表明即使无水草，也会引起溶液颜色变化，因而2～7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管因遮光，其内的水草不能进行光合作用消耗CO2，但能通过呼吸作用释放CO2，所以试管内CO2浓度最高，X代表的颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色与对照组1号试管的相同，均为浅绿色，说明在此条件下水草并未引起溶液中CO2含量变化，这意味着其光合作用强度与呼吸作用强度相等。
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专题强化练
一、选择题
1．(加试)(2018·“七彩阳光”联盟)为了研究两个小麦新品种P1、P2的光合作用特性，研究人员分别测定了新品种与原种(对照)叶片的净光合速率，结果如图所示。以下说法错误的是( )
A．实验过程中光强度和CO2初始浓度必须一致
B．可用单位时间内进入叶绿体的CO2量表示净光合速率
C．每组实验应重复多次，并取平均值作为绘图数据
D．三个品种达到最大净光合速率时的温度没有显著差异
答案 B
2．植物叶肉细胞的部分代谢过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．图中H＋通过主动转运从类囊体膜内运到膜外
B．通常，在光强度达到全日照之前，物质A的释放速率已达到最大值
C．每个三碳酸分子接受来自物质N的氢和来自ATP的磷酸基团
D．叶绿素呈绿色，是因为它大量吸收绿光，而几乎不吸收其他颜色的光
答案 B
解析 图中H＋从类囊体膜内运到膜外为易化扩散，A错误；通常，在光强度达到全日照之前，物质A(O2)的释放速率已达到最大值，B正确；每个三碳酸分子接受来自物质NADPH的氢和来自ATP的磷酸基团，C错误；叶绿素呈绿色，是因为它大量吸收红光和蓝紫光，几乎不吸收绿光，D错误。
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3．(2017·“吴越联盟”)下列关于叶绿体内光合色素的描述，正确的是( )
A．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
B．叶绿素a吸收的光能可在类囊体膜上转化为ATP和NADPH中的化学能
C．层析液中溶解度最大的光合色素是叶绿素a
D．叶绿素呈绿色是因为它大量吸收绿光，几乎不吸收其他颜色的光
答案 B
解析 植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是会发生变化的，秋天叶子变黄，说明叶绿素分解了，叶黄素没有分解，比例明显发生了改变，A项错误；叶绿素a等色素吸收的光能可在类囊体膜上转化为ATP和NADPH中的化学能，B项正确；层析液中溶解度最大的光合色素是胡萝卜素，C项错误；叶绿素呈绿色是因为它几乎不吸收绿光，绿光被反射回来，D项错误。
4．(加试)(2017·宁波模拟)为探究某植物生长的最佳光强度，设计如图所示的实验装置进行有关实验，下列叙述正确的是( )
A．光合作用产生 O2的速率可以用单位时间内装置中液滴移动距离来表示
B．给予黑暗条件，图中液滴移动距离即为细胞呼吸消耗的 O2量
C．为使测得的 O2变化量更精确，该装置烧杯中应盛放 CO2缓冲液，还应增加对照装置，换死亡的同种植物幼苗替代装置中的植物幼苗
D．为了探究光强度对光合作用的影响，调节白炽灯的光强度，只有在达到全日照光强时液滴向右移动量才最大
答案 C
解析 实验过程中，单位时间内装置中液滴移动距离来表示净光合作用速率，A错误；如果用装置测细胞呼吸消耗的O2量，烧杯中应放入氢氧化钠溶液，吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，并对植物进行遮光处理，B错误；若测量指标为装置中O2含量的变化，则氧气为自变量，二氧化碳为无关变量，所以装置中的小烧杯中的蒸馏水应该换成二氧化碳缓冲液或碳酸氢钠溶液，以保证单一变量是氧气浓度。该实验需要设置对照实验，具体为该装置的容器和小烧杯中应分别放入死的植物幼苗和二氧化碳缓冲液，C正确；调节白炽灯的光强，可以探究光强度对光合作用的影响，当一定光强度下，光合作用强度－呼吸作用强度最大时，液滴向右移动量才最大，D错误。
5．(2017·浙江模拟)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)
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。下列叙述正确的是( )
A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深
B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成
C．四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ
D．色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间
答案 B
解析 根据题图来看：强光照导致了该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误；强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C错误；色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，色素会溶解在层析液中，D错误。
6．(2017·嘉兴模拟)下列对有关实验的叙述，正确的是( )
A．观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，将已解离、漂洗、染色的洋葱根尖置于载玻片上，滴一滴清水后盖上盖玻片，即可镜检
B．观察黑藻叶绿体实验中，宜选择深绿色的成熟叶片，因为叶绿体数量越多观察越清晰
C．在提取菠菜叶绿体色素的实验中，取新鲜叶片的干粉，加少许SiO2和CaCO3再加适量95%乙醇后，迅速、充分研磨成匀浆，过滤后得到色素滤液
D．在检测试管中的梨汁是否有还原糖的实验中，加入适量本尼迪特试剂，摇匀后即可观察到出现红黄色
答案 C
解析 观察植物细胞有丝分裂的实验中，将已解离、漂洗、染色的洋葱根尖压片后，再用显微镜进行观察，A错误；黑藻的叶较薄，叶绿体少而大，是观察叶绿体的良好材料，B错误；在提取菠菜叶绿体色素的实验中，取新鲜叶片的干粉，加少许SiO2和CaCO3再加适量95%的乙醇后，迅速、充分研磨成匀浆，过滤后得到色素滤液，C正确；试管中梨汁是否有还原糖，检测时加入适量本尼迪特试剂摇匀后还需要水浴加热才能观察到颜色变化，D错误。
7．(加试)(2017·郴州二模)甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中B已死亡。气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变)，初始时指针指向正中零的位置。乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指针复零。下列对于相关描述，不正确的是
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( )
A．在适宜光照条件下，指针将向右偏转
B．该实验的自变量为光强度，c点的含义为单位时间内O2释放量最大
C．ce段说明随灯光距离的增大，单位时间内O2释放量减少
D．f点与a、b、c、d点的指针的偏转方向相同，但数值较小
答案 D
解析 在适宜光照条件下，光合作用大于呼吸作用，有氧气的净释放，此时A侧浮力增大，指针将向右偏转，A正确；实验研究光强度对光合作用的影响，实验的自变量为光强度，c点表示单位时间内O2释放量最大，净光合速率最大，B正确；据曲线图分析可知，ce段随灯光距离的增大，O2释放量减少，C正确；f点与a、b、c、d点相比，细胞呼吸速率大于光合速率，气球内气体量减少，因此指针的偏转方向相反，D错误。
8．(加试)(2017·南通模拟改编)某生物兴趣小组为探究温度对某绿色植物光合速率与呼吸速率的影响进行了相关实验，结果如图所示。下面说法正确的是( )
A．5 ℃时，光合速率约为呼吸速率的3倍
B．25 ℃时，光合速率最大
C．30 ℃时，增强光照，叶绿体内三碳酸的量会增多
D．35 ℃时，光照一段时间，植物体中干物质量将减少
答案 A
解析 5 ℃时，光合速率为1＋0.5＝1.5 mg·h－1，呼吸速率为0.5 mg·h－1，A正确；25 ℃时，光合速率为3.7(左右)＋2＝5.7 mg·h－1左右，30 ℃时，光合速率为3.5＋3＝6.5 mg·h－1左右，B错误；30 ℃时，增强光照，光反应产生ATP和NADPH增多，促进三碳酸的还原，但CO2的固定过程不变，故叶绿体内三碳酸的量将减少，C错误；35 ℃时，净光合作用强度大于0，光照一段时间，植物体中干物质量将增加，D错误。
9．(2017·天津，6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2
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酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光强度下的CO2吸收速率。下列叙述错误的是( )
A．光强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型
B．光强度高于P时，突变型的碳反应强度高于野生型
C．光强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光强度
D．光强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度
答案 D
解析 由于突变型水稻叶片的叶绿素较少，由图可知，光强度低于P时，突变型的光合作用光反应强度低于野生型，A项正确；突变型水稻中固定CO2酶的活性显著高于野生型，当光强度高于P时，突变型的碳反应强度高于野生型，B项正确；光强度低于P时，光强度没有达到光饱和点，限制突变型光合速率的主要环境因素是光强度，C项正确；P点未达到突变型水稻光合作用的光饱和点，故光强度高于P小于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是光强度，当光强度大于光饱和点时，限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度，D项错误。
10．(加试)(2017·浙江11月选考，26)在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在pH 4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH 8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是( )
A．实验中溶液的H＋均来自于水的裂解
B．黑暗条件下植物叶肉细胞的叶绿体可产生ATP
C．光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H＋浓度较高
D．若使类囊体的脂双层对H＋的通透性增大，ATP生成量不变
答案 C
解析 本实验是在黑暗条件下完成的，实验中溶液的H＋不仅仅来自于光下时水的裂解，也来自于缓冲液中，A错误；黑暗条件下，植物叶肉细胞中的叶绿体不能产生ATP，B错误；光照条件下，植物细胞叶绿体中类囊体的腔内发生水的光解产生H＋，使类囊体腔内的H＋浓度较高，C正确；根据实验的结果，在类囊体内H＋浓度大于外面时会有ATP产生，H＋的浓度差和ATP的产生有关，若使类囊体的脂双层对H＋的通透性增大，ATP生成量会发生改变，D错误。
二、非选择题
11．(2017·浙江4月选考，30)为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图。
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回答下列问题：
(1)本实验的因变量是______________。由图中曲线对比可知，经________处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的________光减少而降低了光合速率。由此推知，若遇到较低温天气，除升温方法外，可对植物进行________处理以减少叶绿素的损失。
(2)提取上述四组该植物叶片中的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量的________。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第4 组得到的色素带中，从上到下的第________条色素带均明显变窄。
(3)若用不同波长的光照射叶绿素a 提取液并测定________，可得到叶绿素a 的吸收光谱。
答案 (1)叶绿素含量 光＋0 ℃ 红光和蓝紫 遮光(2)碳酸钙 三、四 (3)吸光率
解析 (1)因变量是植物叶片中叶绿素的含量。由图可知，在光＋0 ℃处理时该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，而叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，因此光合速率降低。若遇较低温天气，还可对该植物进行遮光处理以减少叶绿素的损失。
(2)光合色素的提取过程，需加碳酸钙防止色素被破坏，分离结果从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，叶绿素含量降低直接导致相应色素带明显变窄。
(3)可通过测定吸光率得到叶绿素a的吸收光谱。
12．(2018·“七彩阳光”联盟)图甲表示高等植物光合作用过程的示意图，图中数字表示反应过程，字母表示有关物质。图乙表示研究环境因素对光合速率影响的实验处理。据图回答下列问题：
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(1)从能量变化看，F到E的反应称为________反应。在光反应时，图甲中物质C的作用是____________。
(2)提取绿叶中光合色素时，除绿叶等，还需向研钵中加入____________，作为溶解光合色素的溶剂。光合色素吸收的光能转变为化学能储存在____________(填图甲中字母)中，这些物质在④过程中起的作用是________________________。
(3)利用图乙的实验处理可用于研究________________________等环境随对光合速率的影响。该实验可通过观察__________________________________________，即可比较各组实验光合速率的大小。
答案 (1)放能 作为氢(或H＋、e－)的受体
(2)95%的乙醇 D、F 提供磷酸基团、氢和能量
(3)光强度、光波长、CO2浓度 试管中单位时间产生气泡的数量
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