5.4 光合作用的原理和应用 综合练习-高一生物学同步备课系列（人教版2019必修1）（word版含解析）

5.4 光合作用的原理和应用
夯实基础
1．某兴趣小组利用菠菜叶片进行色素的提取和分离实验，并在滤纸条上得到如图所示
的 4 条色素带。下列与该实验的原理及结果相关的叙述，错误的是( )
A．可用无水乙醇提取叶片中的色素
B．研磨时加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
C．该兴趣小组选取的叶片可能为缺 Mg 导致的黄化叶片
D．该条带中，在层析液中溶解度最高的色素是色素带 1 2．将叶绿体悬浮液置于光下，一段时间后发现有氧气放出。下列有关叙述正确的是 ( )
A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气
B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生
C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生
D．水在叶绿体中分解产生氧气需要 NADPH 提供能量
3．科学家用含有 14C 的 CO2 来追踪光合作用中的碳原子，其转移途径是( )
A ．CO2→ 叶绿素→ADP
B ．CO2→ 叶绿体→ATP
C ．CO2→乳酸→糖类
D ．CO2→C3 化合物→糖类
4．下图为光合作用过程的示意图，其中 I 、II 表示光合作用的两个阶段， a 、b 表示相 关物质。下列说法不正确的是( )
A．物质 a 表示 NADPH B．物质 b 表示 C3
C．阶段 I 表示光反应阶段 D．阶段 I 发生在叶绿体类囊体薄膜上
5．下列关于光合作用发现史的叙述错误的是( )
A．恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B．希尔反应证明了光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水
C．卡尔文通过实验探明了暗反应中从 C5 到 C3 再到 C5 的循环过程
D．阿尔农发现在光照下叶绿体可合成 ATP，而且该过程总与水的光解相伴随
能力提升
6．某科研所为提高蔬菜产量进行了相关生理活动的研究(均在最适温度下进行)，结果
如下图，相关分析合理的是( )
A ．图一中呼吸底物为葡萄糖， O2 浓度为 a 时， O2 的吸收量等于CO2 的释放量
B．图一中 de 段CO2 的释放量有所下降可能是由于温度抑制了酶的活性
C．图二中 f 点时甲的叶肉细胞中生成 ATP 的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体 D．图二可见乙品种比甲品种呼吸速率低， 且乙品种比甲品种更适于生长在弱光环境中 7．与野生型拟南芥 WT 相比，突变体 t1 和 t2 在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中 的分布及位置不同(图a )，造成叶绿体相对受光面积的不同(图 b )，进而引起光合速 率差异， 但叶绿素含量及其它性状基本一致。光饱和点和光补偿点是反映植物需光特性
的两个主要指标(图c )，在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述正确的是( )
A ． t1 比 t2 具有更高的光饱和点
B ． t2 比WT 具有更低的光补偿点
C ． t2 在图c 中B 点时的光合作用强度等于呼吸作用强度
D ． t1 光合作用强度随光照强度的增加而变大
8．植物 A 叶片上的气孔夜间开放吸收 CO2 ，生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，
液泡中的苹果酸经脱羧作用释放 CO2 用于光合作用。下列相关叙述错误的是( )
A．植物 A 液泡中PH 变化的规律是：夜晚逐渐下降，白天逐渐升高
B．植物 A 夜晚能吸收 CO2，却因缺乏光反应提供的 ATP 和 NADPH 不能合成(CH2O) C．植物 A 光合作用所需的 CO2 只能来自苹果酸脱羧作用释放
D．根据植物 A 气孔开闭的特点，推测其最可能生活在炎热干旱的环境中 9．农业生产中的谚语顺口溜都是劳动人民一代代积累的经验，是一种宝贵财富。下列 关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述错误的是( )
A ．“正其行，通其风”—— 能为植物提供更多的 CO2 ，提高光合作用效率
B ．“麦种深，谷种浅，荞麦芝麻盖半脸”一一不同类型的种子萌发时对光的需求不同 C ．“上粪不浇水，庄稼撅着嘴”—— 只施肥不浇水，不利于植株吸收无机盐，甚至会造 成植株因失水而萎蔫
D ．“缺镁后期株叶黄，老叶脉间变褐亡”——镁是大量元素，缺镁影响叶绿素的合成 10．如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率， 下列假设条件中一定能使图
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，甲表示较高光照强度，乙表示较低光照浓度
C．横坐标是光波长，甲表示最适温度，乙表示较低温度
D．横坐标是光照强度，甲表示最适温度，乙表示较低温度
终极冲关
11．将某绿色盆栽植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内 CO2 和 O2 的初始浓度相 等(气体含量相对值为 1)，在天气晴朗时的 6 ：00 将该容器移至阳光下，日落后移到 暗室中， 测得两种气体的相对含量变化情况如下图所示。下列对此过程的分析正确的是 ( )
注：两条曲线在 20 ：00 前沿水平虚线上下对称。
A．只有在 8 ：00 时光合作用强度与呼吸作用强度相等
B．在 9 ：00~16：00 之间， O2 浓度不断增加，光合速率>呼吸速率
C．该植物体内 17 ：00 时有机物的积累量小于 19 ：00 时有机物的积累量 D．该植物从 20 ：00 开始进行无氧呼吸
12．将某植物放在密闭的玻璃罩内， 置于室外进行培养， 假定玻璃罩内植物的生理状态 与自然环境中相同。用 CO2 浓度测定仪测得了一昼夜中该玻璃罩内 CO2 浓度的变化情 况，绘制成如图的曲线，下列有关说法正确的( )
A ．A 点植物的光合作用强度与细胞呼吸强度相等
B．在 DH 段存在有机物净积累速率一直为正
C ．H 点 CO2 浓度最低，说明此时植物对 CO2 的吸收最多，光合作用最强
D ．CO2 浓度下降从 DE 段开始，说明植物进行光合作用是从 D 点开始的
13．为研究环境因素对某植物光合作用强度的影响， 设计图甲所示实验装置若干(已知
密闭小室内的 CO2 充足，光照不影响温度变化)，在相同温度条件下进行实验，一段时
间后测量每个小室中的气体释放量绘制曲线如图乙。下列叙述正确的是( )
A．实验过程中，释放的气体始终是 O2
B．若距离 s 突然由 0 时变为 a ，光照强度是限制光合作用速率的因素
C ．K 点时，叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率
D ．IK 段表示该植物光合作用逐渐减弱， KL 段表示呼吸作用逐渐增强
14．二十世纪六十年代米切尔(Mitchell)的化学渗透假说提出：光反应中 ATP 的合成 是由叶绿体类囊体内外 H+浓度差引起的(如图甲所示)。1963 年， 贾格道夫通过巧妙实
验为 ATP 合成的化学渗透机制提供了早期证据(如图乙所示)。下列相关叙述错误的是
( )
A．图甲中类囊体内侧的 H+通过协助扩散方式运至类囊体外侧
B．图乙中第三步的缓冲液 pH=8 是为了类囊体膜内外形成 H+浓度差 C．图乙中第四步加入锥形瓶中的物质 X 应该是 ADP 和 Pi
D．图乙中第四步在黑暗中进行操作的目的是避免光照产生 O2
15．科研人员将小球藻放在密闭容器内， 探究在一定温度条件下容器内 CO2 浓度的变化， 实验结果如下图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．若实验中有两个小时处于黑暗中，则没有光照的时间段应是 2~4h
B ．实验过程中， 4~6h 时间段的平均光照强度小于 8~10h 时间段的平均光照强度 C ．实验过程中， 8~10h 时间段的真正光合作用的平均速率与呼吸作用相等
D ．12h 内小球藻光合作用固定 CO2 量大于细胞呼吸产生的 CO2 量，导致有机物积累
第 II 卷(非选择题)
请点击修改第 II 卷的文字说明
二、综合题
16．植物可以利用如图 1 所示的两种不同途径来固定空气中的二氧化碳。利用 C4 途径 的植物的维管束周围有两层细胞， 内层细胞是鞘细胞， 其内的叶绿体中几乎无基粒(或
没有发育良好的基粒)；外层为叶肉细胞，其内的叶绿体中有发达的基粒。
(1)C4 植物鞘细胞的光反应能力___________ (填“较强”或“较弱”)。叶肉细胞与鞘细胞之 间的胞间连丝比较发达，有利于____________。
(2)在夏季晴朗的白天， C3 和 C4 植物的光合作用强度的变化如图 2 所示， 由此推测 PEP 羧化酶和 CO2 的亲和力比 RuBP 羧化酶___________ (填“高”或“低”)，理由是
。
___________
(3)夜间 CAM 植物的叶肉细胞从外界吸收 CO2 ，但不合成有机物，结合光合作用过程， 分析其原因是___________ 。 17 ．一栋温室十亩田，一年四季都生钱。 ”近年来，临夏市折桥镇高度重视设施农业， 把发展大棚经济作为引导和带领农民增收致富的重要突破口。为研究大棚作物光合作用 强度与光照强度的关系， 科研人员利用若干大小一致的密闭透明容器， 并给予不同的光
照强度进行相关实验，测得容器内 CO2 浓度的变化情况如图所示。回答下列问题：
(1)B 点时， 植物叶肉细胞中能产生 ATP 的场所有_________，C 点时， 植物光合作用强 度_________ (填“大于” 、“等于”或“小于”)细胞呼吸强度。
(2)D 点时，若光照强度不变，增加 CO2 浓度供应，则短时间内叶绿体中 C5 含量会 _________ ，原因是_________。
(3)光照强度低于 B 点所对应的光照强度时，大棚中植物不能正常生长，其原因是
__________________。
(4)植物的光合作用与叶绿素密切相关， 叶绿素中含有 Mg，植物必须吸收足够的 Mg2+才 能保证光合作用的正常进行。若要探究小麦根部吸收 Mg2+ 的方式是主动运输还是协助
(
。
)扩散，请简要写出实验思路： _________________________________
参考答案：
1 ．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，所以可用无水乙醇提取色素。(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。溶解度大的，扩散速度快；溶解度小的，扩散速度慢。(3)各物 质作用：无水乙醇：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】A、光合色素不溶于水，但溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇提取叶片中的色素， A 正确；
B、研磨时加入二氧化硅可使研磨更加充分， 加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏， B 正确； C、镁是叶绿素合成的重要元素， 实验结果显示叶绿素含量明显偏低， 可能所选材料为缺 Mg 导致的黄化叶片， C 正确；
D、分离色素时， 在层析液中溶解度大的， 在滤纸条上扩散的快， 据图可知， 条带 4 扩散的 最快，说明在层析液中溶解度最高， D 错误。
故选 D。
2 ．A
【分析】叶绿体产生氧气的过程是水的光解过程，水的光解过程需要叶绿体中的色素吸收、 传递转化光能。叶绿体中的色素包括类胡萝卜素和叶绿素，能吸收红光和蓝紫光。
【详解】 A、光合作用的场所是叶绿体， 离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产 生氧气， A 正确；
B 、叶绿体中的色素能吸收红光，红光下可以产生氧气， B 错误；
C 、叶绿体中的色素能吸收红光，也能吸收蓝紫光，蓝紫光下会有氧气生成， C 错误； D 、水在叶绿体中分解产生氧气利用的是吸收的光能， D 错误。
故选 A。
3 ．D
【分析】光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段， 光反应阶段发生的场所是类囊体薄膜， 包括水的光解和 ATP 的合成；暗反应阶段发生的场所是叶绿体基质，包括二氧化碳的固定 和三碳化合物的还原。
【详解】根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子转移到三碳化合物中，
然后暗反应进行的是三碳化合物的还原， 所以碳原子又转移到到有机物中， 即 CO2→C3→糖 类， D 正确。
故选 D。
4 ．B
【分析】分析题图：图示为光合作用的过程，其中Ⅰ表示光反应阶段；Ⅱ表示暗反应阶段；光 反应能为暗反应提供 ATP 和 NADPH，因此图中 a 表示 NADPH ，b 表示 ATP。
【详解】 A、物质 a 表示 NADPH ，A 正确；
B、物质 b 表示 ATP ，B 错误；
CD、阶段Ⅰ表示光反应，发生在叶绿类囊体薄膜上， CD 正确。
故选 B。
5 ．B
【分析】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。
【详解】 A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布， 直接证明了叶绿体能吸 收光能用于光合作用放氧， A 正确；
B、希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂， 在光照下可释放氧气， 说明离体 叶绿体在适当条件下能进行水的光解， 产生氧气， 但是不能证明光合作用产生的氧气中的氧 元素全部来自水， B 错误；
C、卡尔文用放射性 14C 标记 CO2，通过追踪放射性去向， 证明了光合作用中 C 的转移途径， 即从 C5 到 C3 再到 C5 的卡尔文循环， C 正确；
D、阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成 ATP，并且叶绿体合成 ATP 的过程总是与水的 光解相伴随， D 正确。
故选 B。
6 ．D
【分析】1、无氧呼吸不吸收 O2 ，只释放 CO2 ；有氧呼吸吸收的 O2 和释放 CO2 量刚好相等，
因此当氧气的吸收量等于二氧化碳释放量时，表示细胞只进行有氧呼吸；图中 c 点为无氧呼
吸的消失点， c 点以后只进行有氧呼吸；因为相关生理活动的研究均在最适温度下进行，所
以图一中 de 段 CO2 的释放量有所下降，温度不是抑制酶活性的因素；
2 、f 点时，植物不进行光合作用只进行呼吸作用，此时产生 ATP 的场所为细胞质基质、线 粒体；图中 g 点两条线刚好相交，代表它们此时的净光合作用量相等；由于甲植物在光照强 度为 0 时， 其呼吸作用比乙植物强， 图中可以看出， 乙植物在光照强度为 h 时， 光合作用强 度不再增加，而甲植物仍然在不断增强，因此乙植物更适于生长在弱光环境中。
【详解】 A、无氧呼吸不吸收 O2 ，只释放 CO2；有氧呼吸吸收的 O2 和释放 CO2 量刚好相等， O2 浓度为 a 时， 无氧呼吸和有氧呼吸的 CO2 释放量相等， O2 的吸收量等于总 CO2 的释放量
的 1/2 ，A 错误；
B、因研究是在最适温度下进行的，故图一中 de 段 CO2 的释放量有所下降的原因不可能是 温度抑制了酶的活性， B 错误；
C、图二中 f 点时只进行呼吸作用， 故甲品种的叶肉细胞中产生 ATP 的场所只有细胞质基质 和线粒体， C 错误；
D、图二中， 从与纵轴的交点可见， 乙品种比甲品种的呼吸速率低， 且乙品种在较弱的光照 强度下其光合速率即达到最大值，故乙品种更适于生长在弱光环境中， D 正确；
故选 D。
7 ．C
【分析】 1、叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球型或球型，是可 以运动；题中图 a 表示野生型拟南芥 WT、突变体 t1 和 t2 在正常光照条件下，叶绿体在叶肉 细胞中的分布及位置不同，从而造成叶绿体相对受光面积的不同如图 b 即 t1＞WT＞t2 进而 引起光合速率差异即 t2＞WT＞t1 。 2、光饱和点和光补偿点是反映植物需光特性的两个主要指标：光饱和点指在一定的光照强 度范围内， 光合作用随光照强度的增加而增加， 但超过一定的光照强度以后， 光合作用便保 持一定的水平而不再增加了，这个光照强度的临界点称为光饱和点；光补偿点指在光饱和点 以下， 当光照强度降低时， 光合作用也随之降低， 当植物通过光合作用制造的有机物质与呼 吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度称为光补偿点。可知图 c 中 C 为光饱和点， B 为光补 偿点，同时可知 A 为呼吸作用的强度。
【详解】 A 、在正常光照下， t2 中叶绿体的相对受光面积低于 t1 ，则二者光合作用速率相同 时， t2 所需的光照强度高于 t1 ，因此当二者光合速率分别达到最大时， t2 所需光照强度高于
t1 ，即 t2 具有比 t1 更高的光饱和点， A 错误；
B 、在正常光照下， t2 中叶绿体的相对受光面积低于 WT，吸收光能更少，因此当呼吸作用 释放 CO2 速率等于光合作用吸收 CO2 速率时，t2 所需光照强度高于 WT，即 t1 的光补点＞WT 的光补偿点， B 错误；
C、图 c 中 B 点为光补偿点即光合作用强度等于呼吸作用强度， C 正确；
D、由图 c 可知，在一定的光照强度后， 光合作用强度不再随光照强度的增加而变大， D
错误。
故选 C。
8 ．C
【分析】据图分析：植物 A 夜间气孔开放，吸收的 CO2 生成苹果酸储存在液泡中；在白天 气孔关闭时，叶绿体吸收液泡中苹酸分解释放的二氧化碳。
【详解】 A、植物 A 夜晚能吸收 CO2，生成苹果酸储存在液泡中， 白天苹果酸经脱羧作用释 放 CO2 ，故植物 A 夜晚 pH 逐渐下降，白天逐渐升高， A 正确；
B、植物 A 夜晚能吸收 CO2，但因缺乏光反应提供的 ATP 和 NADPH 不能合成(CH2O)，B 正确；
C、植物 A 白天进行光合作用所需的 CO2 来源有从苹果酸分解的和呼吸作用产生的， C 错 误；
D、植物 A 的气孔在白天关闭，晚上开放，而气孔的开、闭与蒸腾作用有关，据此推测植 物 A 可能生活在炎热、干旱的环境中， D 正确。
故选 C。
9 ．B
【分析】 1、农田施肥时，无机盐离子溶解在土壤溶液中，会导致土壤溶液浓度较高，从而 使植物根出现失水现象， 不利于植物生长， 此外， 无机盐离子溶解在水中才能被作物根吸收， 所以农田在施肥的同时，还需要浇水。 2、光照、二氧化碳、温度、矿质元素、水分是影响 光合作用的因素。光合作用是一个光生物化学反应， 所以光合速率随着光照强度的增加而加 快。二氧化碳浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。光合作用暗反应是一系列酶促反应，
明显地受温度变化影响和制约。
【详解】 A 、“正其行， 通其风”，可以增加植物间的气体 (如氧气和二氧化碳)流通， 为植物 提供更多的 CO2 ，有利于植物提高光合速率， A 正确；
B 、“麦种深，谷种浅，养麦芝麻盖半脸，土层深度不同“，含氧量也不同，这说明种子萌发
与氧气的含量有关，种子萌发需要有机物氧化分解提供能量，而不是需要不同的光照条件，
B 错误；
C 、“上粪不浇水，庄稼撅着嘴”，说明如果只施肥不浇水，虽然由于微生物的分解士壤中有 多种无机盐但是无机盐不溶于水植物无法吸收， 反而会因为土壤溶液浓度过高导致植物细胞 失水过多而萎蔫， C 正确；
D 、“缺镁后期株叶黄， 老叶脉间变褐亡”，镁是大量元素， 是合成叶绿素的原料之一， 是植 物生长所必需的，如果缺少镁，植物的叶绿素无法合成，叶片会发黄甚至死亡， D 正确。 故选 B。
10 ．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， 最适温度有利于光合作用的进行， 因此甲表示最适温度， 乙表示 较低温度， D 正确。
故选 D。
11 ．B
【分析】光合作用， 通常是指绿色植物(包括藻类) 吸收光能， 把二氧化碳和水合成富能有 机物， 同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是 在光驱动下生成氧气、ATP 和NADPH 的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH 和ATP 进行碳的同化作用， 使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光， 而只是 依赖于 NADPH 和 ATP 的提供，故称为暗反应阶段。
【详解】 A 、分析题图可知， 6：00~8：00 时容器内的 CO2 增多， O2 减少，此阶段呼吸作用 强度大于光合作用强度， 8 ：00~17 ：00 时，容器内的 CO2 减少， O2 增多，此阶段光合作用
强度大于呼吸作用强度，超过 17 ：00 后， CO2 增多， O2 减少，此阶段光合作用强度小于呼
吸作用强度，故 8 ：00 、17 ：00 时光合作用强度与呼吸作用强度都相等， A 错误；
B、在 9 ：00~16 ：00 之间， O2 浓度不断增加，光合速率大于呼吸速率，有多余的氧气释放 到环境中， B 正确；
C 、17：00 时光合作用强度与呼吸作用强度相等，此时植物体内有机物积累量最大， 19：00 时光合作用强度小于呼吸作用强度，植物体内的有机物会减少， C 错误；
D 、20 ：00 以后 O2 浓度继续减少，说明植物仍旧进行有氧呼吸，但是不能判断此时是否进 行无氧呼吸， D 错误。
故选 B。
12 ．B
【分析】玻璃罩内 CO2 浓度的变化情况与光合作用和呼吸作用相关，上升表明呼吸速率大 于光合速率，下降表明呼吸速率小于光合速率。
【详解】 A 、A 点 0 时植物只有细胞呼吸， A 错误；
B、在 DH 段 CO2 的浓度一直在下降， 说明呼吸速率小于光合速率， 有机物净积累速率一直 为正， B 正确；
C 、H 点 CO2 最低，是由于 D 点之后光合速率大于呼吸速率，玻璃罩内 CO2 被吸收多，剩
余量减少导致，而非此刻光合作用最强， C 错误；
D、CO2 浓度下降从 DE 段开始， 是因为呼吸速率小于光合速率， D 点表示光合速率=呼吸速 率，光合作用在 D 点之前就开始进行，只是此前呼吸速率大于光合速率， D 错误。
故选 B。
13 ．C
【分析】光合作用， 通常是指绿色植物(包括藻类) 吸收光能， 把二氧化碳和水合成富能有 机物， 同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是 在光驱动下生成氧气、ATP 和NADPH 的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH 和ATP 进行碳的同化作用， 使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光， 而只是 依赖于 NADPH 和 ATP 的提供，故称为暗反应阶段。
【详解】 A 、s 表示光源与密闭小室的距离，距离越大光照强度越小，光合作用速率越小， 当 s=c 时， 光合速率与呼吸速率相等， 当 s>c 时， 呼吸速率大于光合速率， 植物释放的气体 是 CO2 ，在 sB、若距离 s 突然由 0 时变为 a ，气体释放速率不变，即光合速率不变，故光照强度不是限
制光合作用速率的因素， B 错误；
C、实验测的是整个植株气体释放速率，当距离为 c ，即 K 点时， 整个植株的光合速率等于 呼吸速率， 由于植株中存在如根细胞没有叶绿体不进行光合作用的细胞， 故叶肉细胞的光合 速率大于呼吸速率， C 正确；
D 、KL 段表示光合作用逐渐增强， D 错误。
故选 C。
14 ．D
【分析】 1 、物质跨膜运输的方式：①自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式，如： 氧气、二氧化碳、脂溶性小分子。 ②协助扩散：借助转运蛋白(载体蛋白和通道蛋白)的 扩散方式，如红细胞吸收葡萄糖。 ③主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载 体蛋白。
2 、光合作用光反应阶段：场所在类囊体薄膜，光合色素吸收光能，用于水的光解、 ATP 和
NADPH 的合成，光能转化为 ATP 与 NADPH 中的化学能。
【详解】 A、类囊体中的 H+通过 H+通道运至类囊体外侧，借助离子通道从高浓度到低浓度 的运输属于协助扩散， A 正确；
B、经过第一步和第二步， 类囊体内外的 pH 为 4，第三步将类囊体置于 pH=8 的缓冲介质中， 就会出现类囊体膜内为 pH=4，类囊体膜外为 pH=8，从而在类囊体膜内外形成 H+浓度差， B 正确；
C、在有关酶的催化作用下，由 H+提供的电势能可以提供能量促使 ADP 与 Pi 反应形成 ATP，故第四步加入锥形瓶中的物质 X 应该是 ADP 和 Pi ，C 正确；
D、第四步在黑暗中进行的目的是避免光照对 ATP 产生的影响，排除光照的作用，用以证 明实验中产生的 ATP 是由叶绿体类囊体内外 H+浓度差引起的，并非为了避免光照产生 O2， D 错误。
故选 D。
15 ．D
【分析】表观光合速率和真正光合速率：真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。表观光 合速率常用 O2 释放量、 CO2 吸收量、有机物积累量等来表示。真正光合速率常用光合作用 产生 O2 量、 CO2 固定量、有机物的产生量来表示。
【详解】 A、图 2 实验中在没有光照的时间段， 小球藻消耗 O2 ，产生 CO2 ，其中 2~4hCO2 的增加量最大，因此没有光照的时间段应是 2~4h ，A 正确；
B、图 2 实验过程中4~6h 与 8~10h 都属于光合作用速率等于呼吸作用速率， 但由于4~6h
容器中 CO2 浓度高于 8~10h，故 4~6h 呼吸速率低于 8~10h，因此 4~6h 的平均光照强度 小于 8~10h ，B 正确；
C、实验过程中， 8~10h 时间段 CO2 的浓度没有改变， 说明此时的真正光合作用的平均速率 与呼吸作用相等， C 正确；
D 、12 小时与 0 时相比 CO2 的浓度没有变化，说明 12h 内小球藻光合作用固定 CO2 量等于 细胞呼吸产生的 CO2 量，没有有机物的积累， D 错误。
故选 D。
16 ．(1) 较弱 进行物质运输和信息交流
(2) 高 在中午气孔部分关闭的情况下， C4 植物的光合作用强度比 C3 植物高
(3)夜间不能进行光反应，缺少 NADPH 和 ATP，不能还原 C3 生成有机物
【分析】由图 1 可知， C4 植物利用 PEP 羧化酶将 CO2 转化成 C4 储存，然后在转化成 CO2 进入鞘细胞内进行光合作用；图 2 的横坐标时间为自变量，纵坐标光合作用强度为因变量， 且 C3 存在光合午休现象。
【详解】(1) C4 途径的植物的维管束周围有两层细胞，内层细胞是鞘细胞，其内的叶绿体 中几乎无基粒(或没有发育良好的基粒)，说明在内层细胞中无光合色的附着位点，所以光 反应较弱；胞间连丝是高等植物细胞间运输物质的通道，同时也能实现细胞间的信息交流。 (2)中午温度高，植物会出现“光合午休”现象，气孔导度降低，致使胞间 CO2 浓度降低， 光合作用减弱， 但是 C4 植物的光合作用强度并未受影响， 但是 C4 特有 PEP 羧化酶，所以 PEP 羧化酶和 CO2 的亲和力比 RuBP 羧化酶要高。
(3)夜间无光不能进行光反应，缺少 NADPH 和 ATP，不能还原 C3 生成有机物。
17 ．(1) 细胞质基质、线粒体和叶绿体 等于
(2) 下降##减少 CO2 浓度增加， CO2 的固定加快，使 C5 的消耗加快，但 C3 还原速率不 变， C5 的合成速率不变
(3)光照强度低于 B 点所对应的光照强度时， CO2 浓度逐渐升高，说明植物光合作用强度小 于细胞呼吸强度，有机物不能积累，植物不能生长
(4)取甲、乙两组生长状态基本相同的小麦幼苗，放入适宜浓度的含有 Mg2+ 的溶液中；甲组 给予正常的呼吸条件，乙组抑制细胞呼吸，一段时间后，测定两组溶液中 Mg2+ 的剩余量
【分析】密闭容器中 CO2 浓度的变化与净光合速率的大小有关， 净光合速率大于 0，容器中
CO2 浓度降低，净光合速率小于 0，容器中 CO2 浓度升高。
【详解】(1)AB 段密闭容器中 CO2 浓度升高，说明净光合速率小于 0，BC 段密闭容器中 CO2 浓度降低， 说明净光合速率大于 0，B 点时， 密闭容器中 CO2 浓度最高， 说明净光合速率为 0，即光合速率=呼吸速率＞0，因此植物叶肉细胞中可通过光合作用和呼吸作用产生 ATP， 场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。 C 点后， CO2 浓度不在发生变化， 说明 C 点时植物光 合作用强度等于细胞呼吸强度，植物既不从外界吸收 CO2 ，也不释放 CO2。
(2) D 点时， 若光照强度不变， 增加 CO2 浓度供应， 则 CO2 与 C5 的固定加快， 使 C5 的消 耗加快，但短时间内 C3 还原生成 C5 的速率不变，因此 C5 含量会下降。
(3) 由图可知， 光照强度低于 B 点所对应的光照强度时， 密闭透明容器内 CO2 浓度逐渐升 高，说明植物光合作用强度小于细胞呼吸强度， 有机物不能积累， 且消耗自身储存的有机物， 故植物不能生长。
(4) 探究小麦根部吸收 Mg2+是主动运输还是协助扩散， 由于主动运输和协助扩散的区别在 于主动运输是需要消耗能量的，故自变量为是否有能量提供，因此设计实验为：取甲、乙两 组生长状态基本相同的小麦幼苗，放入适宜浓度的含有 Mg2+ 的溶液中；甲组给予正常的呼 吸条件，乙组抑制细胞呼吸，一段时间后测定两组植物对 Mg2+ 的吸收速率。