2024届高考生物复习：光合作用非选择题专练（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024届高考生物复习：光合作用非选择题专练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-04 16:05:20 | ||
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文档简介
2024届高考生物复习非选择题专练-光合作用
一、非选择题
1．臭氧层破坏导致到达地表的紫外辐照B区（UV-B）辐照量日渐增强，此时的UV-B辐照称为“增强UV-B辐照”，对生物圈产生了严重影响。某科研小组利用40W紫外灯管处理贵妃芒果树，研究增强UV-B辐照处理（96kJ·m-2·d-1辐照）对其叶片多种生理指标的影响，结果如下图所示。
回答下列问题：
(1)贵妃芒果树叶片中捕获光能的色素分布在叶绿体中的 上，这些色素均能吸收的光主要是 。一般情况下，UV-B （填“能”或“不能”）被色素吸收用于光合作用。
(2)测量叶片多种生理指标时，研究人员在靠近树冠顶端随机选取健壮成熟叶片10片测定。选取10片叶测定的原因是 。
(3)增强UV-B辐照处理后贵妃芒单果变小但产量不变，这说明增强UV-B辐照处理可使其结果率 。5月7日，增强UV-B辐照处理组的胞间CO2浓度显著 （填“大于”或“小于”）对照组的，可能的原因是处理组的叶肉细胞净光合作用从胞间吸收CO2的速率与叶片通过气孔从空气中吸收CO2速率的差值 （填“大于”或“小于”）对照组的。
(4)增强UV-B辐照处理下金煌芒明显减产而贵妃芒产量不变。从根本原因的角度分析，是因为不同品种的 不同。
2．土壤盐渍化导致全球耕地面积不断减少，极大程度限制了作物产量和品质的提高。我国农学家选育两种大豆新品种，以国际公认的耐盐品种和敏盐品种作为对照材料，检测各项指标，结果如表所示。据表分析，回答下列问题：
品种 敏盐品种 耐盐品种 新品种1 新品种2
SPAD相对值/% 82.07 115.94 107.31 68.69
气孔相对导度/% 11.11 57.14 50.00 20.00
胞间CO2相对浓度/% 163.37 95.27 97.03 90.92
相对植株干重/% 45.61 90.32 96.42 65.67
相对根长/% 74.66 87.31 99.87 70.04
注：SPAD相对值为叶绿素的相对含量，上述相对值均为150mmol·L-1NaCl溶液胁迫处理的结果。
(1)在盐胁迫条件下，耐盐品种与敏盐品种表现出不同的光合速率。
①耐盐品种比敏盐品种光反应速率更高，原因是 。
②耐盐品种比敏盐品种的暗反应速率更 ，判断依据是 。
(2)对比表中数据可知，新品种1与 品种的生理特性更接近，新品种2与 品种的生理特性更接近。（填“耐盐”或“敏盐”）
(3)为获得高产的大豆，由表中的 （填指标名称）可判断出四个品种中最适合在盐碱地中种植的是 。
3．光抑制指光能在超过光合作用所能利用的量时，会影响细胞相关结构而出现光合功能下降的现象。某研究团队为研究叶绿素含量降低对水稻叶片光抑制的影响，利用水稻叶绿素合成突变体（YL）及其野生型（WT）作为实验材料进行了相关实验，实验结果如图所示，其中图1表示两种水稻经低光照强度（LL）和高光照强度（HL）处理后叶片中叶绿素含量的测量结果，图2分别表示两种水稻经低强度光照（LL）和高强度光照（HL）处理后移入相同条件的人工气候室中培养，测量的水稻在不同光照强度条件下的光合速率的变化。回答下列问题：
(1)叶绿素主要分布在 （填具体部位）上，实验中常采用 （填溶剂）提取叶片中的色素。
(2)图1显示，突变体叶片叶绿素含量显著 野生型。叶绿素的合成需要光照的参与，但与低光强比较，野生型品种叶绿素含量在高光强下减少20%以上，从细胞结构角度分析，原因可能是 。
(3)图2显示，经高强度光处理后，突变体的光合速率与野生型的差异更显著，原因可能是 。本研究的意义在于，在未来高效光合育种中可通过 的措施有效缓解光抑制。
4．科学研究发现：绿色植物中RuBP羧化酶（Rubisco）具有双重活性，在较强光照下，它既催化Cs与CO2的羧化反应进行光合作用，同时又催化Cs的加氧反应进行光呼吸，羧化和加氧反应的相对速率完全取决于CO2与O2的相对浓度。右图所示为光合作用暗反应和光呼吸的部分过程。现以水稻叶肉细胞为研究材料，请结合所学知识回答下列问题：
(1)光呼吸与光合作用暗反应相比，两者均利用了C5作为原料；除图中所示物质及酶外，光合作用暗反应生成最终产物还需要光反应提供 （填物质名称）的参与。
(2)由图可知，绿色植物在Rubisco催化下 与C5反应，形成的 中的C原子最终进入线粒体放出CO2，完成光呼吸的过程。参与此过程的细胞器有 。研究发现，光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上。据上述信息推测，细胞中CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是 。
(3)研究发现，对正常进行光合作用的水稻突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是 。
5．如下图所示，光呼吸是进行光合作用的细胞在强光照和高O2低CO2情况下发生的生理过程，RuBP（C ）既可与CO2结合，经酶催化生成PGA（C）进行光合作用；又可与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（C2），进行光呼吸。请回答下列问题：
(1)光呼吸时C5与O2结合的场所是 ，卡尔文循环过程中发生的能量转换是 。
(2)研究人员经常把细胞呼吸称为“暗呼吸”。从反应条件角度分析，光呼吸和暗呼吸的区别是 。
(3)Rubisco酶是一种双功能性酶，其“双功能性”体现在 。
(4)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，对细胞造成伤害，光呼吸可以消耗光反应产生的过多的 ，从而对细胞起到保护作用。同时在夏季强光照下，叶片气孔关闭，光呼吸产生的 进入卡尔文循环，为光合作用提供原料。
6．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，实验处理及结果如下图1所示。图2是在CO2浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度下测得的苹果幼苗叶片的光合作用强度。
分组 处理
甲 清水
乙 BR
丙 BR+L
(1)苹果幼叶中的光合色素分布在 膜上，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 光。
(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）。
(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。
(4)在图2中B点时，产生ATP的场所是 ，C点时叶片中产生氧气的去向是 。
7．植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还有另一条借助交替氧化酶（AOX）的途径，AOX途径与植物的光合作用有关。研究人员进行了相关实验，实验结果如图所示，a~d表示光合色素的光能捕获效率数值。请回答下列相关问题：
(1)植物叶片中的光合色素有 两大类，前者主要吸收蓝紫光和红光，后者主要吸收 。
(2)光合色素捕获的光能经转化后储存在 （填物质）中，在暗反应中被进一步转化、储存。根据实验结果分析，AOX途径能 （填“提高”或“降低”）光合色素的光能捕获效率。与正常光照条件相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，判断依据是 （用计算式表示）。
(3)AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上，据此分析AOX在植物细胞呼吸中的作用很可能是 。
8．光是植物生长发育的主要影响因素，弱光环境中植株的叶片形态会出现变化，且叶绿素a/b的值会降低，这均可以增强植物对弱光的吸收能力。科研人员对有斑纹叶和无斑纹叶两种维西堇菜进行了不同程度的遮光处理，下面是相关的测量数据。已知光补偿点指植物光合速率与细胞呼吸速率相等时的光照强度，光饱和点指植物的光合速率达到最大时对应的最低光照强度。回答下列问题：
材料 处理 株高 根数目 叶绿素a/b 最大净光合速率 光饱和点 光补偿点
有斑 L0 9.225 2.750 4.031 9.139 620.000 14.666
L1 9.860 2.800 4.180 11.373 730.667 9.333
L2 10.300 1.600 4.168 7.985 749.333 29.333
L3 13.833 2.333 4.207 6.042 500.000 8.000
L4 14.000 1.333 4.076 4.288 350.667 25.333
无斑 L0 9.833 2.667 3.923 11.660 737.333 9.333
L1 10.250 2.667 4.137 9.680 784.000 14.667
L2 9.700 2.000 4.170 6.964 505.333 17.333
L3 11.840 2.400 4.023 5.388 340.000 20.000
L4 11.000 2.000 3.730 4.257 398.667 24.000
注：L0为未遮光，L1、L2、L3、L4依次为一层遮光、两层遮光、三层遮光、四层遮光。
(1)影响光补偿点的因素包括 （答出2点）。
(2)随着遮光程度的增大，有斑纹维西堇菜、无斑纹维西堇菜株高均增加，其意义是 。随着遮光处理程度的增加，维西堇菜的光饱和点先增大后减小，光饱和点减小的原因是 。
(3)随着遮光程度的增大，叶绿素a/b的值变化幅度不大，而维西堇菜最大净光合速率、光饱和点、光补偿点变化显著。该事实 （填“能”或“不能”）说明叶绿素a、b对光合作用的影响不大，原因是 。
9．为探究 NaCl胁迫对宁夏枸杞幼苗光合作用的影响，将长势一致、健康的宁夏枸杞幼苗在添加NaCl的培养溶液中进行 NaCl胁迫处理。试验共设置0（A组）、100（处理组B）、200（处理组C）和300（处理组D）mmol/LNaCl胁迫处理等共4 个处理组。在处理一周时测定幼苗的净光合作用速率，结果如下图。回答下列问题：
(1)若图中净光合作用速率是用O2释放量表示的，则该O2释放量 （填“大于”“小于”或“等于”）光合作用实际O2产生量，因为 。图示结果说明 。
(2)为进一步研究 NaCl胁迫对宁夏枸杞幼苗光合作用影响的原因，科研人员对叶片中 ATP 合成酶（在细胞内催化能源物质 ATP 的合成），POR、CAO等叶绿素合成途径的关键酶，PAO、MCS等叶绿素降解途径的关键酶三类酶合成的相关基因表达情况进行了检测。发现 ATP 合成酶、POR、CAO基因表达量均降低，PAO、MCS基因表达量均上升，且这些变化与 NaCl浓度变化呈正相关。
①叶绿素可将光能转化为化学能储存在 中用于暗反应。实验结束后，需先用 做溶剂提取叶片中的色素，再通过对比各组提取液对 （填“红光”或“蓝紫光”）的吸收率可以比较准确地计算出叶片中叶绿素的含量。
②你认为 NaCl胁迫下净光合作用速率变化的主要原因是 ，这些变化直接影响光合作用的 阶段；同时， 还影响叶片呼吸作用。
10．温室大棚结构既密封保温，又便于通风降温。现代化温室中具有控制温度、湿度、光照等条件的设备，用电脑即可自动控制创造植物所需的最佳环境条件。有效提高了蔬菜产量，保障了民众的“菜篮子”。回答下列问题：
(1)某阴雨天，工作人员观测发现上午6点到7点之间，大棚内CO2不变，该时间段内蔬菜叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度（填“大于”“等于”或“小于”），蔬菜根尖细胞产生 ATP的场所是 。工作人员打开补充光源，短时间内蔬菜叶肉细胞中 C3含量下降，原因是 。
(2)施加有机肥能提高蔬菜产量的原因是 。 施肥的同时还要中耕松土的原因是 。
(3)叶肉细胞可在光照下吸收O2释放 CO2，称为光呼吸。光呼吸现象存在的根本原因在于 RuBP 是一个双功能的酶，当CO2浓度高而 O2浓度低时， RuBP(C5)与 CO2结合，经此酶催化生成2分子的 PGA(C3),，进行光合作用；反之，RuBP与O2结合，进行光呼吸，过程如图1所示。图2 是在不同供水条件下该植物生长中期叶片光呼吸速率的日变化曲线。
①从能量代谢分析，光呼吸与有氧呼吸最大的区别是 。植物光合作用时所固定的CO2来源可能有 。
②①由图2分析缺水组在12时到14时左右光呼吸速率最高的原因是 。
③研究发现在某植物中存在 CO2浓缩机制：叶肉细胞中产生一种特殊的蛋白质微室，能将（CO2浓缩在Rubisco周围，该机制的意义是 。
11．某植物在不同光照条件下叶片中叶绿素含量的变化如下表。夏天在遮光50%条件下，不同指标的日变化如图所示。回答下列问题：
实验处理 全光照 遮光50% 遮光70% 遮光90%
叶绿素含量（mg/g） 5 6 7 10
(1)绿叶中的色素分布在叶绿体的 上。提取绿叶中的色素时，可向研钵中加入 使研磨充分，且色素不被破坏。
(2)据表中数据，该植物可以通过 增强对弱光的适应能力。
(3)图中8：00~12：00净光合速率下降的原因 （填“一定”或“不一定”）是光合作用速率减弱导致，原因是 。18：00时光合作用 （填“固定的”或“吸收的”）CO2和呼吸作用释放的CO2相等，此时该植物叶肉细胞能够产生ATP的场所有 。
(4)将全光照组某对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理，在叶柄基部用热石蜡液烫伤阻止两部分的物质和能量转移。适宜光照下照射2小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB、。则MB-MA代表的生物学含义是 。
12．镉（Cd）是对植物有毒害的一种重金属，茉莉酸甲酯（MeJA）是重要的植物生长调节物质，可以影响植物的光合作用。科研人员进行了镉胁迫下茉莉酸甲酯对水稻光合作用的影响实验，结果如下表所示。据此回答问题：
品种 处理 叶绿素mg/g 净光合速率μmolCO2m-2s-1 气孔导度molH2Om-2s-1 胞间CO2浓度μmolCO2mol-1 蒸腾速率mmolH2Om-2s-1
C156 正常 4.11 8.04 0.12 345.62 2.64
Cd 3.79 5.95 0.07 343.09 1.96
Cd+MeJA 4.23 6.92 0.08 375.56 2.02
C111 正常 4.50 6.65 0.12 362.73 3.06
Cd 4.46 5.54 0.06 268.97 1.48
Cd+MeJA 4.71 5.77 0.085 378.41 2.21
(1)该实验的自变量是 ，Cd对 品种水稻生长影响更大。
(2)叶绿素分布在水稻叶绿体的 ，主要吸收 光。Cd能通过影响叶绿素含量，使光合作用过程中作为还原剂的 合成量下降，进而影响对 的还原。
(3)据表分析，Cd降低C156、C111两品种水稻净光合速率的主要原因分别是 。
(4)由该实验得出的结论是 。
13．植物在夏季中午光合作用减弱的现象称光合“午休”。有学者认为植物光合“午休”是气孔因素导致的，即植物的气孔导度（气孔张开程度）减小，引起 CO2吸收量减少。为了解光合“午休”的原因，研究小组测定了晴天条件下油葵的光合特性，图1 表示油葵的净光合速率及胞间CO2浓度的日变化规律，图2 表示油葵的蒸腾速率及气孔导度的日变化规律。回答下列问题：
(1)CO2转化为糖类的过程需要消耗光反应产生的 。
(2)图1中的曲线a表示的是 。14：00~16：00 光合速率下降的主要环境因素是 。
(3)结合图1和图2的数据可知，气孔因素 （填“是”或“不是”）油葵光合“午休”的主要原因，请说明理由： 。
(4)研究发现，部分植物没有光合“午休”现象。该类植物光合作用的过程如图 3 所示，据图分析，该类植物在高温、干旱时还能正常合成有机物的原因可能是 PEP 羧化酶对CO2的亲和力较高，因此植物能够 。
14．图甲表示O2浓度对某种蔬菜产生CO2的影响，图乙表示当其他条件均适宜时，该种蔬菜在不同温度和不同光照强度条件下的光合速率变化情况。请回答下列问题；
(1)图甲中A点时，植物细胞产生CO2的场所是 ；影响A点位置高低的主要环境因素是 。
(2)为了有利于贮藏该种蔬菜，贮藏室内的O2浓度应该调节到较低的浓度。B点之后，CO2释放量增加，其主要原因是 。
(3)图乙中，25℃条件下，光照强度为2klx时，该植物叶肉细胞中产生ATP的细胞器是 ；由图乙可以判断，在两条曲线的交点处。该植物光合作用消耗CO2的量15℃条件下 （选填“大于”或“等于”或“小于”）25℃条件下的量；若降低CO2浓度，则P点向 （方向）移动。
15．为探究干旱条件下降低灌水量对赤霞珠葡萄品种光合特性的影响，筛选出既能保证该品种生长又能减少水资源浪费的灌溉量，为生产栽培提供科学依据。某科研小组以某地3年生赤霞珠葡萄为研究对象，设置四组实验，在葡萄果实膨大期测定各组葡萄叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率，数据如下表。回答下列问题：
组别 蒸腾速率日均值/(mmol·m-2·s-1) 水分利用率日均值/(μmol·mmol-1) 净光合速率日均值/(μmol·mmol-1)
处理1 (220m3·667m-2地下滴灌水量) 4.48 3.07 13.11
处理2 (260m3·667m-2地下滴灌水量) 5.03 2.81 13.35
处理3 (280m3·667m-2地下滴灌水量) 5.03 2.78 13.68
对照组 (330m3·667m-2地下滴灌水量) 4.90 2.82 12.92
注：叶片的水分利用率是指利用单位重量的水分植物所能同化的有机物量。
(1)光反应过程中，葡萄叶肉细胞中产生的含有能量的物质有 和NADPH，其中NADPH的作用是 。
(2)研究发现，采用地下滴灌为220m3·667m-2的灌水量时，可以更好的达到目的，结合表格推测，依据是 (答出3点)。
(3)下图为不同处理下赤霞珠葡萄净光合速率的日变化曲线，已知净光合速率=光合速率一呼吸速率。8~10时温度不断上升，各处理组净光合速率不断增强的原因是 。12~14时，净光合速率逐渐下降的原因是 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1) 类囊体薄膜 蓝紫光 不能
(2)排除偶然因素对实验结果的影响
(3) 升高 小于 大于
(4)基因
【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NADPH与氧气，以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】（1）贵妃芒果树叶片中捕获光能的色素分布在叶绿体中的类囊体薄膜上，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，这些色素均吸收的光主要是蓝紫光。一般情况下，光合色素吸收的光都是可见光，不吸收紫外线，UV-B不能被色素吸收用于光合作用。
（2）为了排除偶然因素对实验结果的影响，要选取10片叶片进行测定。
（3）增强UV-B辐照处理后贵妃芒单果变小但产量不变，说明芒果的结实率升高。分析题图5月7日，增强UV-B辐照处理组的胞间CO2浓度显著小于对照组，但净光合速率和气孔导度显著大于对照组，可能的原因是处理组的叶肉细胞净光合作用从胞间吸收CO2的速率与叶片通过气孔从空气中吸收CO2速率的差值大于对照组的。
（4）增强UV-B辐照处理下金煌芒明显减产而贵妃芒产量不变。从根本原因的角度分析，是因为不同品种的基因不同。
2．(1) 耐盐品种比敏盐品种的叶绿素相对含量更高，能吸收更多的光能 高 耐盐品种比敏盐品种的气孔相对导度大，但胞间CO2相对浓度低，说明耐盐品种比敏盐品种的CO2消耗量大
(2) 耐盐 敏盐
(3) 相对植株干重 新品种1
【分析】光合作用过程：1、光反应阶段（场所：类囊体薄膜）：物质变化①水的光解，生成氧气和[H]；②利用光能将ADP和Pi结合形成ATP。2、暗反应阶段（场所：叶绿体基质）：物质变化①碳的固定：二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物；②碳的还原：利用光反应所提供的ATP和[H]，将三碳化合物还原成糖类有机物和五碳化合物。
本题主要考查光合作用，考查学生的解决问题能力、实验探究能力和创新能力。在盐胁迫条件下，由SPAD相对值判断，耐盐品种比敏盐品种的光反应速率更高。由气孔相对导度和胞间CO2相对浓度判断，耐盐品种比敏盐品种的暗反应速率更高。新品种1各项指标与耐盐品种相近，属于耐盐品种，新品种2各项指标与敏盐品种相近，属于敏盐品种。根据表中数据判断，相对植株干重最高的为新品种1。故最适合在盐碱地中种植的是新品种1。
【详解】（1）在盐胁迫条件下，耐盐品种与敏盐品种表现出不同的光合速率。由表中的数据可以看出，①耐盐品种比敏盐品种光反应速率更高，原因是耐盐品种比敏盐品种的叶绿素相对含量更高，能吸收更多的光能。②耐盐品种比敏盐品种的暗反应速率更高，耐盐品种比敏盐品种的气孔相对导度大，但胞间CO2相对浓度低，说明耐盐品种比敏盐品种的CO2消耗量大。
（2）对比表中数据可知，新品种1与耐盐品种的生理特性更接近，新品种2与敏盐品种的生理特性更接近。
（3）为获得高产的大豆，由表中的相对植株干重可判断出四个品种中最适合在盐碱地中种植的是新品种1 ， 新品种1的相对植株干重最大。 。
3．(1) 叶绿体类囊体薄膜 无水乙醇（或加入适量无水碳酸钠的95%的乙醇）
(2) 低于 高光强环境下，野生型叶片的叶绿体结构被破坏，功能受到影响
(3) 野生型在高光强环境下发生了光抑制，突变体在高光强环境下占优势 适当降低叶绿素含量
【分析】叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。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。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。
【详解】（1）吸收光能的4种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，这些色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此提取新鲜叶片中的色素可用无水乙醇（或加入适量无水碳酸钠的95%的乙醇）作溶剂研磨。
（2）据图可知，突变体叶片叶绿素含量显著低于野生型。叶绿素的合成需要光照的参与，但高光强环境下，野生型叶片的叶绿体结构被破坏，功能受到影响。因此，与低光强比较，野生型品种叶绿素含量在高光强下减少20%以上。
（3）依题意，光抑制指光能在超过光合作用所能利用的量时，会影响细胞相关结构而出现光合功能下降的现象，野生型在高光强环境下发生了光抑制，突变体在高光强环境下占优势。因此，经高强度光处理后，突变体的光合速率与野生型的差异更显著。依据本实验结果，在未来高效光合育种中可通过适当降低叶绿素含量的措施有效缓解光抑制。
4．(1)ATP和NADPH（或[H]）
(2) O2 C2（乙醇酸） 叶绿体、线粒体、过氧化物酶体 高浓度CO2可减少Rubisco与O2结合，减少光呼吸
(3)光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多
【分析】据图分析，光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程，它是光合作用一个损耗能量的副反应，过程中氧气被消耗，并且会生成三碳化合物和二碳化合物，进而生成二氧化碳，因此降低光呼吸被认为是提高光合作用效能的途径之一。
【详解】（1）光呼吸与光合作用暗反应相比，两者均利用了C5作为原料；除图中所示物质及酶外，光合作用暗反应生成最终产物还需要光反应提供ATP和NADPH的参与。
（2）在叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C5与氧气的反应生成二碳化合物进入线粒体，进而被氧化为二氧化碳，完成光呼吸的过程。图中参与此过程的细胞器有叶绿体、线粒体、过氧化物酶体。光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，据此推测，CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是高浓度CO2可减少Rubisco与O2结合，减少光呼吸。
（3）研究发现，对正常进行光合作用的水稻突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多。
5．(1) 叶绿体基质 （ATP和NADPH中）活跃的化学能转化为（有机物中）稳定的化学能
(2)光呼吸只能在光下进行，暗呼吸有光无光都可以进行
(3)CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，进行光合作用；O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，进行光呼吸
(4) ATP、NADPH CO2
【分析】光呼吸和暗反应中CO2的固定都利用了Rubisco酶，在其作用下，光呼吸过程中RUBP与O2反应，生产1分子的C3酸和1分子的乙醇酸，光合作用中RUBP和CO2反应，生成2分子的C3酸。
【详解】（1）据图分析光呼吸和暗反应发生的场所相同，因此光呼吸时C5与O2结合的场所是线粒体基质。光反应能量转换是光能转变为（ATP和NADPH中）活跃的化学能，暗反应需要光反应产生的ATP和NADPH，因此卡尔文循环过程中发生的能量转换是（ATP和NADPH中）活跃的化学能转化为（有机物中）稳定的化学能。
（2）细胞呼吸在有光和无光的条件下均能发生，而光呼吸只有在有光的条件下才能发生，因此从反应条件角度分析，光呼吸和暗呼吸的区别是光呼吸只能在光下进行，暗呼吸有光无光都可以进行。
（3）据图分析，Rubisco酶在CO2浓度较高时，催化C5与CO2反应，进行光合作用；O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，进行光呼吸，这也正体现了Rubisco酶的“双功能性”。
（4）光反应是将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，因此在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，对细胞造成伤害，光呼吸可以消耗光反应产生的过多的ATP、NADPH。在夏季强光照下，叶片气孔关闭，二氧化碳无法从外界吸收，而此时光呼吸产生的二氧化碳可以进入卡尔文循环，为光合作用提供原料。
6．(1) 叶绿体的类囊体 蓝紫
(2) CO2供应不足 酶数量有限
(3) 减弱 光反应关键蛋白
(4) 叶绿体、线粒体、细胞质基质 线粒体、外界环境
【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。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等，图2曲线表示净光合速率。
【详解】（1）植物的光合色素分布在叶绿体的类囊体膜上；随层析液在滤纸上扩散速度最快的是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。
（2）影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等：其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。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，可能的原因有五碳化合物供应不足、暗反应酶浓度有限、CO2供应不足等。
（3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用的。
（4）图 2 中 B 点为光补偿点，光合等于呼吸，因此产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质；C 点时叶片净光合速率大于0，其中产生氧气一部分用于呼吸，一部分散失到外界环境中。
7．(1) 叶绿素和类胡萝卜素 蓝紫光
(2) ATP、NADPH 提高 （d—c）＞（b—a）
(3)参与催化有氧呼吸第三阶段的反应（或催化[H]与氧气生成水）
【分析】1、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。
2、光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫光反应阶段。光反应阶段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，有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
【详解】（1）植物叶片中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者主要吸收蓝紫光和红光，后者主要吸收蓝紫光。
（2）光合色素可将捕获的光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。比较A组和B组、C组和D组可知，AOX途径被抑制后其叶片光合色素的光能捕获效率降低，说明AOX途径能提高光合色素的光能捕获效率。与正常光照条件相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，因为C、D组（高光）光合色素的光能捕获效率差值（d—c）明显大于A、B组（正常光照）光合色素的光能捕获效率差值（b—a）。
（3）AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，据此分析AOX在植物细胞呼吸中的作用很可能是参与催化有氧呼吸的第三阶段。
8．(1)温度、CO2浓度、与光合作用有关的色素和酶的含量等
(2) 利于维西堇菜在自然状况下被其他植物遮挡后，避开遮挡获取更多光照 遮光处理导致维西堇菜叶片形态和色素比例发生了变化，其吸收和利用弱光的能力变强，使其达到最大净光合速率所需的光照减少，因此可能更容易达到光饱和点
(3) 不能 由图中数据无法得知叶绿素a和叶绿素b的具体含量
【分析】1、影响光合作用的外部因素主要有二氧化碳浓度、光照强度、温度等；内部影响因素有光合色素的含量，酶的活性等。
2、本实验的自变量为维西堇菜的类型和遮光程度，据表格分析可知，随着遮光程度的增大，有斑纹维西堇菜、无斑纹维西堇菜株高均增加，可以获得更多的光照。
【详解】（1）影响光补偿点的因素有温度、CO2浓度、与光合作用有关的色素和酶的含量等。
（2）随着遮光程度的增大，有斑纹维西堇菜、无斑纹维西堇菜株高均增加，有利于维西堇菜在自然状况下被其他植物遮挡后，避开遮挡获取更多光照；由题意分析可知，弱光环境中植株的叶片形态和叶绿素a/b的值会发生变化，从而增强植物对弱光的吸收能力，使其达到最大净光合速率所需的光照减少，因此可能更容易达到光饱和点。
（3）根据表中数据无法得知叶绿素a和叶绿素b的具体含量变化，因此无法判断叶绿素a、b对光合作用的影响。
9．(1) 小于 该O2释放量为实际光合作用产生O2速率减去呼吸作用消耗2的速率（没有包括幼苗自身呼吸作用对O2的消耗量） NaCl胁迫降低枸杞幼苗净光合作用速率，且在一定浓度范围内这种影响随着NaCl胁迫的程度的增加而增加
(2) ATP、NADPH 无水乙醇 红光 NaCl胁迫导致叶绿素含量、ATP合成量下降，且随着胁迫程度增加而增加 光反应 ATP合成酶基因表达量的下降
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
2、总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
【详解】（1）光合作用O2产生量表示总光合速率，而O2释放量表示净光合速率，而总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，故若图中净光合作用速率是用O2释放量表示的，则该O2释放量小于光合作用实际O2产生量，图示表示不同浓度的NaCl胁迫对宁夏枸杞幼苗光合作用的影响，题图结果表明NaCl胁迫降低枸杞幼苗净光合作用速率，且在一定浓度范围内这种影响随着NaCl胁迫的程度的增加而增加。
（2）光合作用分为光反应和暗反应，光反应是将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能用于暗反应；叶片中参与光合作用的色素溶于有机溶剂，且叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；实验结束后，需先用无水乙醇做溶剂提取叶片中的色素，再通过对比各组提取液对红光的吸收率可以比较准确地计算出叶片中叶绿素的含量。题干信息：科研人员对叶片中 ATP 合成酶（在细胞内催化能源物质 ATP 的合成），POR、CAO等叶绿素合成途径的关键酶，PAO、MCS等叶绿素降解途径的关键酶三类酶合成的相关基因表达情况进行了检测。发现 ATP 合成酶、POR、CAO基因表达量均降低，PAO、MCS基因表达量均上升，且这些变化与 NaCl浓度变化呈正相关，可见NaCl胁迫下净光合作用速率变化的主要原因是NaCl胁迫导致叶绿素含量、ATP合成量下降，且随着胁迫程度增加而增加，这些变化直接影响光合作用的光反应；ATP合成酶参与呼吸作用，ATP合成酶基因表达量的下降还影响叶片呼吸作用。
10．(1) 大于 细胞质基质和线粒体 光照强度增加，光反应产生的NADPH和ATP增加，C3还原加快，含量下降
(2) 有机肥中的有机物被微生物分解，能够增加大棚内二氧化碳浓度，并为蔬菜提供矿质营养 增强蔬菜根部细胞的有氧呼吸，以促进根对矿质元素的吸收
(3) 光呼吸消耗能量，有氧呼吸产生能量 从外界吸收、细胞呼吸、光呼吸 缺水组在12时到14时左右，为了减少水分散失，气孔关闭，胞间CO2浓度较低，当CO2浓度低而O2浓度高时，光呼吸增强 可以减少光呼吸，增加光合作用有机物的产量
【分析】影响光合作用强度的外界因素:空气中二氧化碳的浓度，土壤中水分的多少，光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成的数量来定量地表示。
【详解】（1）植物光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2，上午6点到7点之间，大棚内CO2不变，说明此时蔬菜光合作用等于呼吸作用，蔬菜中叶肉细胞经进行光合作用又能进行呼吸作用，蔬菜中也有些细胞只能进行呼吸作用，不进行光合作用，因此如果蔬菜光合作用等于呼吸作用，那么叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度。蔬菜根尖细胞不进行光合作用，只进行呼吸作用，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。工作人员打开补充光源，相当于光照增强，光反应增强，产生的ATP和NADPH增多，C3还原增多，因为CO2短时间内不变，C3合成量不变，即C3来源不变，去路增多，因此C3下降。
（2）有机肥中的有机物被微生物分解，能够增加大棚内二氧化碳浓度，并为蔬菜提供矿质营养，因此施加有机肥能提高蔬菜产量。中耕松土能增强蔬菜根部细胞的有氧呼吸，以促进根对矿质元素的吸收，因此施肥的同时还要中耕松土。
（3）①由图可知，光呼吸消耗ATP、释放CO2，有氧呼吸释放能量，释放CO2，从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗能量，有氧呼吸产生能量。植物光合作用时所固定的CO2来源可能有从外界吸收、细胞呼吸、光呼吸。
②光照下吸收O2释放CO2，称为光呼吸，相对于对照组，缺水组在12点到14点左右，为了减少水分散失，气孔关闭，胞间CO2浓度较低，当CO2浓度低而O2浓度高时，光呼吸加强。
③Rubisco可催化RuBP（C5）与CO2结合进行光合作用，因此将CO2浓缩在Rubisco周围可以减少光呼吸，增加光合作用有机物的产量。
11．(1) 类囊体薄膜 二氧化硅和碳酸钙
(2)增加（叶片）叶绿素含量
(3) 不一定 光照强度增大，光反应速率增大，且气孔导度基本不变，CO2吸收并未减少 固定的 叶绿体、细胞质基质和线粒体
(4)叶片B被截取部分在2小时内光合作用合成的有机物总量
【分析】据表分析：遮光程度越大，叶片中的叶绿素含量越多。据图分析8：00到12：00气孔导度基本不变，18：00时净光合速率等于0。
【详解】（1）绿叶中的色素分布在类囊体薄膜上。提取绿叶中的色素时，可向研钵中加入二氧化硅使研磨充分，加入碳酸钙使色素不被破坏。
（2）据表中数据推测该植物可以通过增加叶片叶绿素含量增强对弱光的适应能力。
（3）图中8：00~12：00净光合速率下降的原因不一定是光合作用速率减弱导致的，因为光照强度增大，光反应速率增大，且气孔导度基本不变，CO2吸收并未减少。由图可知，18：00时净光合速率为0，此时光合作用固定的CO2和呼吸作用释放的CO2相等，此时该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸，能够产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体。
（4）假设初始重量为X，(X-MA)/2为呼吸速率，(MB-X)/2为净光合速率，总光合速率=呼吸速率+净光合速率=（X-MA）/2+（MB-X）/2=（MB MA）/2，所以MB-MA代表叶片B被截取部分在2小时内光合作用合成的有机物总量。
12．(1) 植物种类、镉（Cd）、茉莉酸甲酯（MeJA） C156
(2) 叶绿体的类囊体结构薄膜上 蓝紫光和红光 NADPH(还原性辅酶II) C3（三碳化合物）
(3)使叶绿素含量减少和气孔导度变小 使气孔导度变小
(4)茉莉酸甲酯（MeJA）可以缓解镉胁迫对水稻光合作用的影响
【分析】1、本实验目的是研究茉镉胁迫下茉莉酸甲酯对不同品种水稻光合作用的影响，则实验的自变量是植物种类、镉（Cd）、茉莉酸甲酯（MeJA）的有无，因变量是不同品种水稻光合作用情况，包括色素含量、气孔导度和净光合速率、胞间CO2浓度等。
2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】（1）本实验目的是研究茉镉胁迫下茉莉酸甲酯对不同品种水稻光合作用的影响，则实验的自变量是植物种类、镉（Cd）、茉莉酸甲酯（MeJA）的有无；Cd对使C156净光合速率下降幅度更大，所以对其生长影响更大。
（2）叶绿素和类胡萝卜素存都属于光合色素，存在于叶绿体类囊体薄膜（或叶绿体基粒）上；叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
（3）据表分析，Cd使C156品种水稻叶绿素含量减少和气孔导度变小，进而降低光合作用的光反应和暗反应，从而降低C156品种水稻净光合速率；Cd使C111品种水稻叶绿素含量几乎没变化，但使气孔导度变小，进而降低了暗反应，从而降低C156品种水稻净光合速率。
（4）据表分析，Cd降低C156、C111两品种水稻净光合速率，但加入茉莉酸甲酯（MeJA）后两个品种的叶绿素含量和气孔导度以及净光合速率都有所增加，所以说本实验结论是茉莉酸甲酯（MeJA）可以缓解镉胁迫对水稻光合作用的影响。
13．(1)ATP和NADPH
(2) 净光合速率 光照强度
(3) 不是 油葵光合速率下降时，气孔导度虽然减小，但是胞间CO2浓度却增加
(4)利用低浓度的CO2进行光合作用
【分析】影响光合作用的外因主要有：光照强度、温度及CO2浓度等。
【详解】（1）CO2转化为糖类的过程属于暗反应的过程，包括CO2的固定和C3的还原，其中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH。
（2）图1 表示油葵的净光合速率及胞间CO2浓度的日变化规律，a表示净光合速率，b表示胞间CO2浓度，其原因是，一天之中，根据外界环境的变化，净光合速率呈现出先上升后下降的过程，即曲线a。14：00~16：00 光合速率下降的原因是下午光照强度逐渐降低。
（3）依据图1和图2可知，由于温度导致气孔导度在正午下降，但是同一时间，胞间CO2浓度增加，所以气孔因素不是油葵光合“午休”的主要原因。
（4）依据图3可知，C4植物体内由于 PEP 羧化酶对CO2的亲和力较高，所以可以在逆境下（高温、干旱）可以利用低浓度的CO2进行光合作用。
14．(1) 细胞质基质 温度
(2)随着氧气浓度的增大，（无氧呼吸逐渐减弱），有氧呼吸逐渐增强，导致CO2释放量增加
(3) 线粒体和叶绿体 小于 左下方
【分析】乙图纵坐标在横坐标为零时表示呼吸作用；纵坐标为零时表示光合速率等于呼吸速率；纵坐标小于零时呼吸速率大于光合速率；纵坐标大于零时表示光合速率大于呼吸速率。
【详解】（1） 图甲中A点时没有氧气，因此只进行无氧呼吸，植物细胞产生CO2的场所是细胞质基质；影响A点位置高低即影响呼吸速率的主要环境因素是温度。
（2） 贮藏室内的O2浓度应该调节到图甲中B点所对应的浓度时，此时产生二氧化碳的量最少，有机物消耗最少，最有利于贮藏该种蔬菜。B点之后，随着氧气浓度的增大，无氧呼吸受抑制程度越强，因此CO2释放量增加的主要原因是有氧呼吸速率增大，释放的CO2增加。
（3） 25℃条件下，光照强度为2klx时，该植物净光合速率等于零，即光合速率等于呼吸速率，故叶肉细胞中产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体；图乙中在两条曲线的交点处，表示净光合速率相等，由于25℃条件下呼吸速率大于15℃条件下，且真光合速率=净光合速率+呼吸速率，故该植物光合作用制造的有机物（总光合速率）15℃条件下小于25℃条件下的量；若降低CO2浓度，植物光合速率降低，可利用的最大光照强度减小，则P点向左下方移动。
15．(1) ATP 作为还原剂参与三碳化合物的还原，为暗反应提供能量
(2)叶片蒸腾速率日均值显著低于其他处理组，而水分利用率日均值高于其他处理组，水分得到了高效利用，且净光合速率日均值高于对照组
(3) 光照强度增大和温度上升，葡萄光合速率升高的幅度大于细胞呼吸速率升高的幅度，故净光合速率不断增强温度不断升高 叶片气孔部分关闭，CO2吸收量减少，光合速率逐渐下降，细胞呼吸速率升高，导致净光合速率逐渐下降
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】（1）光反应过程中，葡萄叶肉细胞中产生的含有能量的物质是ATP和NADPH，其中NADPH作为还原剂参与三碳化合物还原，并为暗反应提供能量。
（2）在采用地下滴灌为220m3·667m-2的灌水量时，叶片蒸腾速率日均值显著低于其他处理组，而水分利用率日均值高于其他处理组，水分得到了高效利用；同时，净光合速率日均值高于对照组，故从中可以获得更大的经济效益。
（3）8~10时光照强度增大、温度上升，葡萄光合速率升高的幅度大于细胞呼吸速率升高的幅度，故净光合速率不断增强。12~14时，温度不断升高，叶片气孔部分关闭，CO2吸收量减少，光合速率逐渐下降，细胞呼吸速率升高，导致净光合速率逐渐下降
一、非选择题
1．臭氧层破坏导致到达地表的紫外辐照B区（UV-B）辐照量日渐增强，此时的UV-B辐照称为“增强UV-B辐照”，对生物圈产生了严重影响。某科研小组利用40W紫外灯管处理贵妃芒果树，研究增强UV-B辐照处理（96kJ·m-2·d-1辐照）对其叶片多种生理指标的影响，结果如下图所示。
回答下列问题：
(1)贵妃芒果树叶片中捕获光能的色素分布在叶绿体中的 上，这些色素均能吸收的光主要是 。一般情况下，UV-B （填“能”或“不能”）被色素吸收用于光合作用。
(2)测量叶片多种生理指标时，研究人员在靠近树冠顶端随机选取健壮成熟叶片10片测定。选取10片叶测定的原因是 。
(3)增强UV-B辐照处理后贵妃芒单果变小但产量不变，这说明增强UV-B辐照处理可使其结果率 。5月7日，增强UV-B辐照处理组的胞间CO2浓度显著 （填“大于”或“小于”）对照组的，可能的原因是处理组的叶肉细胞净光合作用从胞间吸收CO2的速率与叶片通过气孔从空气中吸收CO2速率的差值 （填“大于”或“小于”）对照组的。
(4)增强UV-B辐照处理下金煌芒明显减产而贵妃芒产量不变。从根本原因的角度分析，是因为不同品种的 不同。
2．土壤盐渍化导致全球耕地面积不断减少，极大程度限制了作物产量和品质的提高。我国农学家选育两种大豆新品种，以国际公认的耐盐品种和敏盐品种作为对照材料，检测各项指标，结果如表所示。据表分析，回答下列问题：
品种 敏盐品种 耐盐品种 新品种1 新品种2
SPAD相对值/% 82.07 115.94 107.31 68.69
气孔相对导度/% 11.11 57.14 50.00 20.00
胞间CO2相对浓度/% 163.37 95.27 97.03 90.92
相对植株干重/% 45.61 90.32 96.42 65.67
相对根长/% 74.66 87.31 99.87 70.04
注：SPAD相对值为叶绿素的相对含量，上述相对值均为150mmol·L-1NaCl溶液胁迫处理的结果。
(1)在盐胁迫条件下，耐盐品种与敏盐品种表现出不同的光合速率。
①耐盐品种比敏盐品种光反应速率更高，原因是 。
②耐盐品种比敏盐品种的暗反应速率更 ，判断依据是 。
(2)对比表中数据可知，新品种1与 品种的生理特性更接近，新品种2与 品种的生理特性更接近。（填“耐盐”或“敏盐”）
(3)为获得高产的大豆，由表中的 （填指标名称）可判断出四个品种中最适合在盐碱地中种植的是 。
3．光抑制指光能在超过光合作用所能利用的量时，会影响细胞相关结构而出现光合功能下降的现象。某研究团队为研究叶绿素含量降低对水稻叶片光抑制的影响，利用水稻叶绿素合成突变体（YL）及其野生型（WT）作为实验材料进行了相关实验，实验结果如图所示，其中图1表示两种水稻经低光照强度（LL）和高光照强度（HL）处理后叶片中叶绿素含量的测量结果，图2分别表示两种水稻经低强度光照（LL）和高强度光照（HL）处理后移入相同条件的人工气候室中培养，测量的水稻在不同光照强度条件下的光合速率的变化。回答下列问题：
(1)叶绿素主要分布在 （填具体部位）上，实验中常采用 （填溶剂）提取叶片中的色素。
(2)图1显示，突变体叶片叶绿素含量显著 野生型。叶绿素的合成需要光照的参与，但与低光强比较，野生型品种叶绿素含量在高光强下减少20%以上，从细胞结构角度分析，原因可能是 。
(3)图2显示，经高强度光处理后，突变体的光合速率与野生型的差异更显著，原因可能是 。本研究的意义在于，在未来高效光合育种中可通过 的措施有效缓解光抑制。
4．科学研究发现：绿色植物中RuBP羧化酶（Rubisco）具有双重活性，在较强光照下，它既催化Cs与CO2的羧化反应进行光合作用，同时又催化Cs的加氧反应进行光呼吸，羧化和加氧反应的相对速率完全取决于CO2与O2的相对浓度。右图所示为光合作用暗反应和光呼吸的部分过程。现以水稻叶肉细胞为研究材料，请结合所学知识回答下列问题：
(1)光呼吸与光合作用暗反应相比，两者均利用了C5作为原料；除图中所示物质及酶外，光合作用暗反应生成最终产物还需要光反应提供 （填物质名称）的参与。
(2)由图可知，绿色植物在Rubisco催化下 与C5反应，形成的 中的C原子最终进入线粒体放出CO2，完成光呼吸的过程。参与此过程的细胞器有 。研究发现，光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上。据上述信息推测，细胞中CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是 。
(3)研究发现，对正常进行光合作用的水稻突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是 。
5．如下图所示，光呼吸是进行光合作用的细胞在强光照和高O2低CO2情况下发生的生理过程，RuBP（C ）既可与CO2结合，经酶催化生成PGA（C）进行光合作用；又可与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（C2），进行光呼吸。请回答下列问题：
(1)光呼吸时C5与O2结合的场所是 ，卡尔文循环过程中发生的能量转换是 。
(2)研究人员经常把细胞呼吸称为“暗呼吸”。从反应条件角度分析，光呼吸和暗呼吸的区别是 。
(3)Rubisco酶是一种双功能性酶，其“双功能性”体现在 。
(4)在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，对细胞造成伤害，光呼吸可以消耗光反应产生的过多的 ，从而对细胞起到保护作用。同时在夏季强光照下，叶片气孔关闭，光呼吸产生的 进入卡尔文循环，为光合作用提供原料。
6．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，实验处理及结果如下图1所示。图2是在CO2浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度下测得的苹果幼苗叶片的光合作用强度。
分组 处理
甲 清水
乙 BR
丙 BR+L
(1)苹果幼叶中的光合色素分布在 膜上，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 光。
(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）。
(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。
(4)在图2中B点时，产生ATP的场所是 ，C点时叶片中产生氧气的去向是 。
7．植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还有另一条借助交替氧化酶（AOX）的途径，AOX途径与植物的光合作用有关。研究人员进行了相关实验，实验结果如图所示，a~d表示光合色素的光能捕获效率数值。请回答下列相关问题：
(1)植物叶片中的光合色素有 两大类，前者主要吸收蓝紫光和红光，后者主要吸收 。
(2)光合色素捕获的光能经转化后储存在 （填物质）中，在暗反应中被进一步转化、储存。根据实验结果分析，AOX途径能 （填“提高”或“降低”）光合色素的光能捕获效率。与正常光照条件相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，判断依据是 （用计算式表示）。
(3)AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上，据此分析AOX在植物细胞呼吸中的作用很可能是 。
8．光是植物生长发育的主要影响因素，弱光环境中植株的叶片形态会出现变化，且叶绿素a/b的值会降低，这均可以增强植物对弱光的吸收能力。科研人员对有斑纹叶和无斑纹叶两种维西堇菜进行了不同程度的遮光处理，下面是相关的测量数据。已知光补偿点指植物光合速率与细胞呼吸速率相等时的光照强度，光饱和点指植物的光合速率达到最大时对应的最低光照强度。回答下列问题：
材料 处理 株高 根数目 叶绿素a/b 最大净光合速率 光饱和点 光补偿点
有斑 L0 9.225 2.750 4.031 9.139 620.000 14.666
L1 9.860 2.800 4.180 11.373 730.667 9.333
L2 10.300 1.600 4.168 7.985 749.333 29.333
L3 13.833 2.333 4.207 6.042 500.000 8.000
L4 14.000 1.333 4.076 4.288 350.667 25.333
无斑 L0 9.833 2.667 3.923 11.660 737.333 9.333
L1 10.250 2.667 4.137 9.680 784.000 14.667
L2 9.700 2.000 4.170 6.964 505.333 17.333
L3 11.840 2.400 4.023 5.388 340.000 20.000
L4 11.000 2.000 3.730 4.257 398.667 24.000
注：L0为未遮光，L1、L2、L3、L4依次为一层遮光、两层遮光、三层遮光、四层遮光。
(1)影响光补偿点的因素包括 （答出2点）。
(2)随着遮光程度的增大，有斑纹维西堇菜、无斑纹维西堇菜株高均增加，其意义是 。随着遮光处理程度的增加，维西堇菜的光饱和点先增大后减小，光饱和点减小的原因是 。
(3)随着遮光程度的增大，叶绿素a/b的值变化幅度不大，而维西堇菜最大净光合速率、光饱和点、光补偿点变化显著。该事实 （填“能”或“不能”）说明叶绿素a、b对光合作用的影响不大，原因是 。
9．为探究 NaCl胁迫对宁夏枸杞幼苗光合作用的影响，将长势一致、健康的宁夏枸杞幼苗在添加NaCl的培养溶液中进行 NaCl胁迫处理。试验共设置0（A组）、100（处理组B）、200（处理组C）和300（处理组D）mmol/LNaCl胁迫处理等共4 个处理组。在处理一周时测定幼苗的净光合作用速率，结果如下图。回答下列问题：
(1)若图中净光合作用速率是用O2释放量表示的，则该O2释放量 （填“大于”“小于”或“等于”）光合作用实际O2产生量，因为 。图示结果说明 。
(2)为进一步研究 NaCl胁迫对宁夏枸杞幼苗光合作用影响的原因，科研人员对叶片中 ATP 合成酶（在细胞内催化能源物质 ATP 的合成），POR、CAO等叶绿素合成途径的关键酶，PAO、MCS等叶绿素降解途径的关键酶三类酶合成的相关基因表达情况进行了检测。发现 ATP 合成酶、POR、CAO基因表达量均降低，PAO、MCS基因表达量均上升，且这些变化与 NaCl浓度变化呈正相关。
①叶绿素可将光能转化为化学能储存在 中用于暗反应。实验结束后，需先用 做溶剂提取叶片中的色素，再通过对比各组提取液对 （填“红光”或“蓝紫光”）的吸收率可以比较准确地计算出叶片中叶绿素的含量。
②你认为 NaCl胁迫下净光合作用速率变化的主要原因是 ，这些变化直接影响光合作用的 阶段；同时， 还影响叶片呼吸作用。
10．温室大棚结构既密封保温，又便于通风降温。现代化温室中具有控制温度、湿度、光照等条件的设备，用电脑即可自动控制创造植物所需的最佳环境条件。有效提高了蔬菜产量，保障了民众的“菜篮子”。回答下列问题：
(1)某阴雨天，工作人员观测发现上午6点到7点之间，大棚内CO2不变，该时间段内蔬菜叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度（填“大于”“等于”或“小于”），蔬菜根尖细胞产生 ATP的场所是 。工作人员打开补充光源，短时间内蔬菜叶肉细胞中 C3含量下降，原因是 。
(2)施加有机肥能提高蔬菜产量的原因是 。 施肥的同时还要中耕松土的原因是 。
(3)叶肉细胞可在光照下吸收O2释放 CO2，称为光呼吸。光呼吸现象存在的根本原因在于 RuBP 是一个双功能的酶，当CO2浓度高而 O2浓度低时， RuBP(C5)与 CO2结合，经此酶催化生成2分子的 PGA(C3),，进行光合作用；反之，RuBP与O2结合，进行光呼吸，过程如图1所示。图2 是在不同供水条件下该植物生长中期叶片光呼吸速率的日变化曲线。
①从能量代谢分析，光呼吸与有氧呼吸最大的区别是 。植物光合作用时所固定的CO2来源可能有 。
②①由图2分析缺水组在12时到14时左右光呼吸速率最高的原因是 。
③研究发现在某植物中存在 CO2浓缩机制：叶肉细胞中产生一种特殊的蛋白质微室，能将（CO2浓缩在Rubisco周围，该机制的意义是 。
11．某植物在不同光照条件下叶片中叶绿素含量的变化如下表。夏天在遮光50%条件下，不同指标的日变化如图所示。回答下列问题：
实验处理 全光照 遮光50% 遮光70% 遮光90%
叶绿素含量（mg/g） 5 6 7 10
(1)绿叶中的色素分布在叶绿体的 上。提取绿叶中的色素时，可向研钵中加入 使研磨充分，且色素不被破坏。
(2)据表中数据，该植物可以通过 增强对弱光的适应能力。
(3)图中8：00~12：00净光合速率下降的原因 （填“一定”或“不一定”）是光合作用速率减弱导致，原因是 。18：00时光合作用 （填“固定的”或“吸收的”）CO2和呼吸作用释放的CO2相等，此时该植物叶肉细胞能够产生ATP的场所有 。
(4)将全光照组某对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理，在叶柄基部用热石蜡液烫伤阻止两部分的物质和能量转移。适宜光照下照射2小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB、。则MB-MA代表的生物学含义是 。
12．镉（Cd）是对植物有毒害的一种重金属，茉莉酸甲酯（MeJA）是重要的植物生长调节物质，可以影响植物的光合作用。科研人员进行了镉胁迫下茉莉酸甲酯对水稻光合作用的影响实验，结果如下表所示。据此回答问题：
品种 处理 叶绿素mg/g 净光合速率μmolCO2m-2s-1 气孔导度molH2Om-2s-1 胞间CO2浓度μmolCO2mol-1 蒸腾速率mmolH2Om-2s-1
C156 正常 4.11 8.04 0.12 345.62 2.64
Cd 3.79 5.95 0.07 343.09 1.96
Cd+MeJA 4.23 6.92 0.08 375.56 2.02
C111 正常 4.50 6.65 0.12 362.73 3.06
Cd 4.46 5.54 0.06 268.97 1.48
Cd+MeJA 4.71 5.77 0.085 378.41 2.21
(1)该实验的自变量是 ，Cd对 品种水稻生长影响更大。
(2)叶绿素分布在水稻叶绿体的 ，主要吸收 光。Cd能通过影响叶绿素含量，使光合作用过程中作为还原剂的 合成量下降，进而影响对 的还原。
(3)据表分析，Cd降低C156、C111两品种水稻净光合速率的主要原因分别是 。
(4)由该实验得出的结论是 。
13．植物在夏季中午光合作用减弱的现象称光合“午休”。有学者认为植物光合“午休”是气孔因素导致的，即植物的气孔导度（气孔张开程度）减小，引起 CO2吸收量减少。为了解光合“午休”的原因，研究小组测定了晴天条件下油葵的光合特性，图1 表示油葵的净光合速率及胞间CO2浓度的日变化规律，图2 表示油葵的蒸腾速率及气孔导度的日变化规律。回答下列问题：
(1)CO2转化为糖类的过程需要消耗光反应产生的 。
(2)图1中的曲线a表示的是 。14：00~16：00 光合速率下降的主要环境因素是 。
(3)结合图1和图2的数据可知，气孔因素 （填“是”或“不是”）油葵光合“午休”的主要原因，请说明理由： 。
(4)研究发现，部分植物没有光合“午休”现象。该类植物光合作用的过程如图 3 所示，据图分析，该类植物在高温、干旱时还能正常合成有机物的原因可能是 PEP 羧化酶对CO2的亲和力较高，因此植物能够 。
14．图甲表示O2浓度对某种蔬菜产生CO2的影响，图乙表示当其他条件均适宜时，该种蔬菜在不同温度和不同光照强度条件下的光合速率变化情况。请回答下列问题；
(1)图甲中A点时，植物细胞产生CO2的场所是 ；影响A点位置高低的主要环境因素是 。
(2)为了有利于贮藏该种蔬菜，贮藏室内的O2浓度应该调节到较低的浓度。B点之后，CO2释放量增加，其主要原因是 。
(3)图乙中，25℃条件下，光照强度为2klx时，该植物叶肉细胞中产生ATP的细胞器是 ；由图乙可以判断，在两条曲线的交点处。该植物光合作用消耗CO2的量15℃条件下 （选填“大于”或“等于”或“小于”）25℃条件下的量；若降低CO2浓度，则P点向 （方向）移动。
15．为探究干旱条件下降低灌水量对赤霞珠葡萄品种光合特性的影响，筛选出既能保证该品种生长又能减少水资源浪费的灌溉量，为生产栽培提供科学依据。某科研小组以某地3年生赤霞珠葡萄为研究对象，设置四组实验，在葡萄果实膨大期测定各组葡萄叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率，数据如下表。回答下列问题：
组别 蒸腾速率日均值/(mmol·m-2·s-1) 水分利用率日均值/(μmol·mmol-1) 净光合速率日均值/(μmol·mmol-1)
处理1 (220m3·667m-2地下滴灌水量) 4.48 3.07 13.11
处理2 (260m3·667m-2地下滴灌水量) 5.03 2.81 13.35
处理3 (280m3·667m-2地下滴灌水量) 5.03 2.78 13.68
对照组 (330m3·667m-2地下滴灌水量) 4.90 2.82 12.92
注：叶片的水分利用率是指利用单位重量的水分植物所能同化的有机物量。
(1)光反应过程中，葡萄叶肉细胞中产生的含有能量的物质有 和NADPH，其中NADPH的作用是 。
(2)研究发现，采用地下滴灌为220m3·667m-2的灌水量时，可以更好的达到目的，结合表格推测，依据是 (答出3点)。
(3)下图为不同处理下赤霞珠葡萄净光合速率的日变化曲线，已知净光合速率=光合速率一呼吸速率。8~10时温度不断上升，各处理组净光合速率不断增强的原因是 。12~14时，净光合速率逐渐下降的原因是 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1) 类囊体薄膜 蓝紫光 不能
(2)排除偶然因素对实验结果的影响
(3) 升高 小于 大于
(4)基因
【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NADPH与氧气，以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】（1）贵妃芒果树叶片中捕获光能的色素分布在叶绿体中的类囊体薄膜上，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，这些色素均吸收的光主要是蓝紫光。一般情况下，光合色素吸收的光都是可见光，不吸收紫外线，UV-B不能被色素吸收用于光合作用。
（2）为了排除偶然因素对实验结果的影响，要选取10片叶片进行测定。
（3）增强UV-B辐照处理后贵妃芒单果变小但产量不变，说明芒果的结实率升高。分析题图5月7日，增强UV-B辐照处理组的胞间CO2浓度显著小于对照组，但净光合速率和气孔导度显著大于对照组，可能的原因是处理组的叶肉细胞净光合作用从胞间吸收CO2的速率与叶片通过气孔从空气中吸收CO2速率的差值大于对照组的。
（4）增强UV-B辐照处理下金煌芒明显减产而贵妃芒产量不变。从根本原因的角度分析，是因为不同品种的基因不同。
2．(1) 耐盐品种比敏盐品种的叶绿素相对含量更高，能吸收更多的光能 高 耐盐品种比敏盐品种的气孔相对导度大，但胞间CO2相对浓度低，说明耐盐品种比敏盐品种的CO2消耗量大
(2) 耐盐 敏盐
(3) 相对植株干重 新品种1
【分析】光合作用过程：1、光反应阶段（场所：类囊体薄膜）：物质变化①水的光解，生成氧气和[H]；②利用光能将ADP和Pi结合形成ATP。2、暗反应阶段（场所：叶绿体基质）：物质变化①碳的固定：二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物；②碳的还原：利用光反应所提供的ATP和[H]，将三碳化合物还原成糖类有机物和五碳化合物。
本题主要考查光合作用，考查学生的解决问题能力、实验探究能力和创新能力。在盐胁迫条件下，由SPAD相对值判断，耐盐品种比敏盐品种的光反应速率更高。由气孔相对导度和胞间CO2相对浓度判断，耐盐品种比敏盐品种的暗反应速率更高。新品种1各项指标与耐盐品种相近，属于耐盐品种，新品种2各项指标与敏盐品种相近，属于敏盐品种。根据表中数据判断，相对植株干重最高的为新品种1。故最适合在盐碱地中种植的是新品种1。
【详解】（1）在盐胁迫条件下，耐盐品种与敏盐品种表现出不同的光合速率。由表中的数据可以看出，①耐盐品种比敏盐品种光反应速率更高，原因是耐盐品种比敏盐品种的叶绿素相对含量更高，能吸收更多的光能。②耐盐品种比敏盐品种的暗反应速率更高，耐盐品种比敏盐品种的气孔相对导度大，但胞间CO2相对浓度低，说明耐盐品种比敏盐品种的CO2消耗量大。
（2）对比表中数据可知，新品种1与耐盐品种的生理特性更接近，新品种2与敏盐品种的生理特性更接近。
（3）为获得高产的大豆，由表中的相对植株干重可判断出四个品种中最适合在盐碱地中种植的是新品种1 ， 新品种1的相对植株干重最大。 。
3．(1) 叶绿体类囊体薄膜 无水乙醇（或加入适量无水碳酸钠的95%的乙醇）
(2) 低于 高光强环境下，野生型叶片的叶绿体结构被破坏，功能受到影响
(3) 野生型在高光强环境下发生了光抑制，突变体在高光强环境下占优势 适当降低叶绿素含量
【分析】叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。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。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。
【详解】（1）吸收光能的4种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，这些色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此提取新鲜叶片中的色素可用无水乙醇（或加入适量无水碳酸钠的95%的乙醇）作溶剂研磨。
（2）据图可知，突变体叶片叶绿素含量显著低于野生型。叶绿素的合成需要光照的参与，但高光强环境下，野生型叶片的叶绿体结构被破坏，功能受到影响。因此，与低光强比较，野生型品种叶绿素含量在高光强下减少20%以上。
（3）依题意，光抑制指光能在超过光合作用所能利用的量时，会影响细胞相关结构而出现光合功能下降的现象，野生型在高光强环境下发生了光抑制，突变体在高光强环境下占优势。因此，经高强度光处理后，突变体的光合速率与野生型的差异更显著。依据本实验结果，在未来高效光合育种中可通过适当降低叶绿素含量的措施有效缓解光抑制。
4．(1)ATP和NADPH（或[H]）
(2) O2 C2（乙醇酸） 叶绿体、线粒体、过氧化物酶体 高浓度CO2可减少Rubisco与O2结合，减少光呼吸
(3)光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多
【分析】据图分析，光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程，它是光合作用一个损耗能量的副反应，过程中氧气被消耗，并且会生成三碳化合物和二碳化合物，进而生成二氧化碳，因此降低光呼吸被认为是提高光合作用效能的途径之一。
【详解】（1）光呼吸与光合作用暗反应相比，两者均利用了C5作为原料；除图中所示物质及酶外，光合作用暗反应生成最终产物还需要光反应提供ATP和NADPH的参与。
（2）在叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C5与氧气的反应生成二碳化合物进入线粒体，进而被氧化为二氧化碳，完成光呼吸的过程。图中参与此过程的细胞器有叶绿体、线粒体、过氧化物酶体。光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，据此推测，CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是高浓度CO2可减少Rubisco与O2结合，减少光呼吸。
（3）研究发现，对正常进行光合作用的水稻突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多。
5．(1) 叶绿体基质 （ATP和NADPH中）活跃的化学能转化为（有机物中）稳定的化学能
(2)光呼吸只能在光下进行，暗呼吸有光无光都可以进行
(3)CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，进行光合作用；O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，进行光呼吸
(4) ATP、NADPH CO2
【分析】光呼吸和暗反应中CO2的固定都利用了Rubisco酶，在其作用下，光呼吸过程中RUBP与O2反应，生产1分子的C3酸和1分子的乙醇酸，光合作用中RUBP和CO2反应，生成2分子的C3酸。
【详解】（1）据图分析光呼吸和暗反应发生的场所相同，因此光呼吸时C5与O2结合的场所是线粒体基质。光反应能量转换是光能转变为（ATP和NADPH中）活跃的化学能，暗反应需要光反应产生的ATP和NADPH，因此卡尔文循环过程中发生的能量转换是（ATP和NADPH中）活跃的化学能转化为（有机物中）稳定的化学能。
（2）细胞呼吸在有光和无光的条件下均能发生，而光呼吸只有在有光的条件下才能发生，因此从反应条件角度分析，光呼吸和暗呼吸的区别是光呼吸只能在光下进行，暗呼吸有光无光都可以进行。
（3）据图分析，Rubisco酶在CO2浓度较高时，催化C5与CO2反应，进行光合作用；O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，进行光呼吸，这也正体现了Rubisco酶的“双功能性”。
（4）光反应是将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，因此在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，对细胞造成伤害，光呼吸可以消耗光反应产生的过多的ATP、NADPH。在夏季强光照下，叶片气孔关闭，二氧化碳无法从外界吸收，而此时光呼吸产生的二氧化碳可以进入卡尔文循环，为光合作用提供原料。
6．(1) 叶绿体的类囊体 蓝紫
(2) CO2供应不足 酶数量有限
(3) 减弱 光反应关键蛋白
(4) 叶绿体、线粒体、细胞质基质 线粒体、外界环境
【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。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等，图2曲线表示净光合速率。
【详解】（1）植物的光合色素分布在叶绿体的类囊体膜上；随层析液在滤纸上扩散速度最快的是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。
（2）影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等：其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。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，可能的原因有五碳化合物供应不足、暗反应酶浓度有限、CO2供应不足等。
（3）据图分析，与甲组相比，乙组加入BR后光合作用强度较高，说明加入BR后光抑制减弱；乙组用BR处理，丙组用BR和试剂L处理，与乙组相比，丙组光合作用强度较低，由于试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成，说明BR可能通过促进光反应关键蛋白的合成发挥作用的。
（4）图 2 中 B 点为光补偿点，光合等于呼吸，因此产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质；C 点时叶片净光合速率大于0，其中产生氧气一部分用于呼吸，一部分散失到外界环境中。
7．(1) 叶绿素和类胡萝卜素 蓝紫光
(2) ATP、NADPH 提高 （d—c）＞（b—a）
(3)参与催化有氧呼吸第三阶段的反应（或催化[H]与氧气生成水）
【分析】1、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。
2、光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫光反应阶段。光反应阶段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，有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
【详解】（1）植物叶片中的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者主要吸收蓝紫光和红光，后者主要吸收蓝紫光。
（2）光合色素可将捕获的光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。比较A组和B组、C组和D组可知，AOX途径被抑制后其叶片光合色素的光能捕获效率降低，说明AOX途径能提高光合色素的光能捕获效率。与正常光照条件相比，高光条件下AOX途径对光合色素光能捕获效率的影响较大，因为C、D组（高光）光合色素的光能捕获效率差值（d—c）明显大于A、B组（正常光照）光合色素的光能捕获效率差值（b—a）。
（3）AOX分布在植物细胞的线粒体内膜上，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，据此分析AOX在植物细胞呼吸中的作用很可能是参与催化有氧呼吸的第三阶段。
8．(1)温度、CO2浓度、与光合作用有关的色素和酶的含量等
(2) 利于维西堇菜在自然状况下被其他植物遮挡后，避开遮挡获取更多光照 遮光处理导致维西堇菜叶片形态和色素比例发生了变化，其吸收和利用弱光的能力变强，使其达到最大净光合速率所需的光照减少，因此可能更容易达到光饱和点
(3) 不能 由图中数据无法得知叶绿素a和叶绿素b的具体含量
【分析】1、影响光合作用的外部因素主要有二氧化碳浓度、光照强度、温度等；内部影响因素有光合色素的含量，酶的活性等。
2、本实验的自变量为维西堇菜的类型和遮光程度，据表格分析可知，随着遮光程度的增大，有斑纹维西堇菜、无斑纹维西堇菜株高均增加，可以获得更多的光照。
【详解】（1）影响光补偿点的因素有温度、CO2浓度、与光合作用有关的色素和酶的含量等。
（2）随着遮光程度的增大，有斑纹维西堇菜、无斑纹维西堇菜株高均增加，有利于维西堇菜在自然状况下被其他植物遮挡后，避开遮挡获取更多光照；由题意分析可知，弱光环境中植株的叶片形态和叶绿素a/b的值会发生变化，从而增强植物对弱光的吸收能力，使其达到最大净光合速率所需的光照减少，因此可能更容易达到光饱和点。
（3）根据表中数据无法得知叶绿素a和叶绿素b的具体含量变化，因此无法判断叶绿素a、b对光合作用的影响。
9．(1) 小于 该O2释放量为实际光合作用产生O2速率减去呼吸作用消耗2的速率（没有包括幼苗自身呼吸作用对O2的消耗量） NaCl胁迫降低枸杞幼苗净光合作用速率，且在一定浓度范围内这种影响随着NaCl胁迫的程度的增加而增加
(2) ATP、NADPH 无水乙醇 红光 NaCl胁迫导致叶绿素含量、ATP合成量下降，且随着胁迫程度增加而增加 光反应 ATP合成酶基因表达量的下降
【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
2、总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
【详解】（1）光合作用O2产生量表示总光合速率，而O2释放量表示净光合速率，而总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，故若图中净光合作用速率是用O2释放量表示的，则该O2释放量小于光合作用实际O2产生量，图示表示不同浓度的NaCl胁迫对宁夏枸杞幼苗光合作用的影响，题图结果表明NaCl胁迫降低枸杞幼苗净光合作用速率，且在一定浓度范围内这种影响随着NaCl胁迫的程度的增加而增加。
（2）光合作用分为光反应和暗反应，光反应是将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能用于暗反应；叶片中参与光合作用的色素溶于有机溶剂，且叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；实验结束后，需先用无水乙醇做溶剂提取叶片中的色素，再通过对比各组提取液对红光的吸收率可以比较准确地计算出叶片中叶绿素的含量。题干信息：科研人员对叶片中 ATP 合成酶（在细胞内催化能源物质 ATP 的合成），POR、CAO等叶绿素合成途径的关键酶，PAO、MCS等叶绿素降解途径的关键酶三类酶合成的相关基因表达情况进行了检测。发现 ATP 合成酶、POR、CAO基因表达量均降低，PAO、MCS基因表达量均上升，且这些变化与 NaCl浓度变化呈正相关，可见NaCl胁迫下净光合作用速率变化的主要原因是NaCl胁迫导致叶绿素含量、ATP合成量下降，且随着胁迫程度增加而增加，这些变化直接影响光合作用的光反应；ATP合成酶参与呼吸作用，ATP合成酶基因表达量的下降还影响叶片呼吸作用。
10．(1) 大于 细胞质基质和线粒体 光照强度增加，光反应产生的NADPH和ATP增加，C3还原加快，含量下降
(2) 有机肥中的有机物被微生物分解，能够增加大棚内二氧化碳浓度，并为蔬菜提供矿质营养 增强蔬菜根部细胞的有氧呼吸，以促进根对矿质元素的吸收
(3) 光呼吸消耗能量，有氧呼吸产生能量 从外界吸收、细胞呼吸、光呼吸 缺水组在12时到14时左右，为了减少水分散失，气孔关闭，胞间CO2浓度较低，当CO2浓度低而O2浓度高时，光呼吸增强 可以减少光呼吸，增加光合作用有机物的产量
【分析】影响光合作用强度的外界因素:空气中二氧化碳的浓度，土壤中水分的多少，光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成的数量来定量地表示。
【详解】（1）植物光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2，上午6点到7点之间，大棚内CO2不变，说明此时蔬菜光合作用等于呼吸作用，蔬菜中叶肉细胞经进行光合作用又能进行呼吸作用，蔬菜中也有些细胞只能进行呼吸作用，不进行光合作用，因此如果蔬菜光合作用等于呼吸作用，那么叶肉细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度。蔬菜根尖细胞不进行光合作用，只进行呼吸作用，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。工作人员打开补充光源，相当于光照增强，光反应增强，产生的ATP和NADPH增多，C3还原增多，因为CO2短时间内不变，C3合成量不变，即C3来源不变，去路增多，因此C3下降。
（2）有机肥中的有机物被微生物分解，能够增加大棚内二氧化碳浓度，并为蔬菜提供矿质营养，因此施加有机肥能提高蔬菜产量。中耕松土能增强蔬菜根部细胞的有氧呼吸，以促进根对矿质元素的吸收，因此施肥的同时还要中耕松土。
（3）①由图可知，光呼吸消耗ATP、释放CO2，有氧呼吸释放能量，释放CO2，从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗能量，有氧呼吸产生能量。植物光合作用时所固定的CO2来源可能有从外界吸收、细胞呼吸、光呼吸。
②光照下吸收O2释放CO2，称为光呼吸，相对于对照组，缺水组在12点到14点左右，为了减少水分散失，气孔关闭，胞间CO2浓度较低，当CO2浓度低而O2浓度高时，光呼吸加强。
③Rubisco可催化RuBP（C5）与CO2结合进行光合作用，因此将CO2浓缩在Rubisco周围可以减少光呼吸，增加光合作用有机物的产量。
11．(1) 类囊体薄膜 二氧化硅和碳酸钙
(2)增加（叶片）叶绿素含量
(3) 不一定 光照强度增大，光反应速率增大，且气孔导度基本不变，CO2吸收并未减少 固定的 叶绿体、细胞质基质和线粒体
(4)叶片B被截取部分在2小时内光合作用合成的有机物总量
【分析】据表分析：遮光程度越大，叶片中的叶绿素含量越多。据图分析8：00到12：00气孔导度基本不变，18：00时净光合速率等于0。
【详解】（1）绿叶中的色素分布在类囊体薄膜上。提取绿叶中的色素时，可向研钵中加入二氧化硅使研磨充分，加入碳酸钙使色素不被破坏。
（2）据表中数据推测该植物可以通过增加叶片叶绿素含量增强对弱光的适应能力。
（3）图中8：00~12：00净光合速率下降的原因不一定是光合作用速率减弱导致的，因为光照强度增大，光反应速率增大，且气孔导度基本不变，CO2吸收并未减少。由图可知，18：00时净光合速率为0，此时光合作用固定的CO2和呼吸作用释放的CO2相等，此时该植物叶肉细胞进行光合作用和细胞呼吸，能够产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体。
（4）假设初始重量为X，(X-MA)/2为呼吸速率，(MB-X)/2为净光合速率，总光合速率=呼吸速率+净光合速率=（X-MA）/2+（MB-X）/2=（MB MA）/2，所以MB-MA代表叶片B被截取部分在2小时内光合作用合成的有机物总量。
12．(1) 植物种类、镉（Cd）、茉莉酸甲酯（MeJA） C156
(2) 叶绿体的类囊体结构薄膜上 蓝紫光和红光 NADPH(还原性辅酶II) C3（三碳化合物）
(3)使叶绿素含量减少和气孔导度变小 使气孔导度变小
(4)茉莉酸甲酯（MeJA）可以缓解镉胁迫对水稻光合作用的影响
【分析】1、本实验目的是研究茉镉胁迫下茉莉酸甲酯对不同品种水稻光合作用的影响，则实验的自变量是植物种类、镉（Cd）、茉莉酸甲酯（MeJA）的有无，因变量是不同品种水稻光合作用情况，包括色素含量、气孔导度和净光合速率、胞间CO2浓度等。
2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】（1）本实验目的是研究茉镉胁迫下茉莉酸甲酯对不同品种水稻光合作用的影响，则实验的自变量是植物种类、镉（Cd）、茉莉酸甲酯（MeJA）的有无；Cd对使C156净光合速率下降幅度更大，所以对其生长影响更大。
（2）叶绿素和类胡萝卜素存都属于光合色素，存在于叶绿体类囊体薄膜（或叶绿体基粒）上；叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
（3）据表分析，Cd使C156品种水稻叶绿素含量减少和气孔导度变小，进而降低光合作用的光反应和暗反应，从而降低C156品种水稻净光合速率；Cd使C111品种水稻叶绿素含量几乎没变化，但使气孔导度变小，进而降低了暗反应，从而降低C156品种水稻净光合速率。
（4）据表分析，Cd降低C156、C111两品种水稻净光合速率，但加入茉莉酸甲酯（MeJA）后两个品种的叶绿素含量和气孔导度以及净光合速率都有所增加，所以说本实验结论是茉莉酸甲酯（MeJA）可以缓解镉胁迫对水稻光合作用的影响。
13．(1)ATP和NADPH
(2) 净光合速率 光照强度
(3) 不是 油葵光合速率下降时，气孔导度虽然减小，但是胞间CO2浓度却增加
(4)利用低浓度的CO2进行光合作用
【分析】影响光合作用的外因主要有：光照强度、温度及CO2浓度等。
【详解】（1）CO2转化为糖类的过程属于暗反应的过程，包括CO2的固定和C3的还原，其中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH。
（2）图1 表示油葵的净光合速率及胞间CO2浓度的日变化规律，a表示净光合速率，b表示胞间CO2浓度，其原因是，一天之中，根据外界环境的变化，净光合速率呈现出先上升后下降的过程，即曲线a。14：00~16：00 光合速率下降的原因是下午光照强度逐渐降低。
（3）依据图1和图2可知，由于温度导致气孔导度在正午下降，但是同一时间，胞间CO2浓度增加，所以气孔因素不是油葵光合“午休”的主要原因。
（4）依据图3可知，C4植物体内由于 PEP 羧化酶对CO2的亲和力较高，所以可以在逆境下（高温、干旱）可以利用低浓度的CO2进行光合作用。
14．(1) 细胞质基质 温度
(2)随着氧气浓度的增大，（无氧呼吸逐渐减弱），有氧呼吸逐渐增强，导致CO2释放量增加
(3) 线粒体和叶绿体 小于 左下方
【分析】乙图纵坐标在横坐标为零时表示呼吸作用；纵坐标为零时表示光合速率等于呼吸速率；纵坐标小于零时呼吸速率大于光合速率；纵坐标大于零时表示光合速率大于呼吸速率。
【详解】（1） 图甲中A点时没有氧气，因此只进行无氧呼吸，植物细胞产生CO2的场所是细胞质基质；影响A点位置高低即影响呼吸速率的主要环境因素是温度。
（2） 贮藏室内的O2浓度应该调节到图甲中B点所对应的浓度时，此时产生二氧化碳的量最少，有机物消耗最少，最有利于贮藏该种蔬菜。B点之后，随着氧气浓度的增大，无氧呼吸受抑制程度越强，因此CO2释放量增加的主要原因是有氧呼吸速率增大，释放的CO2增加。
（3） 25℃条件下，光照强度为2klx时，该植物净光合速率等于零，即光合速率等于呼吸速率，故叶肉细胞中产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体；图乙中在两条曲线的交点处，表示净光合速率相等，由于25℃条件下呼吸速率大于15℃条件下，且真光合速率=净光合速率+呼吸速率，故该植物光合作用制造的有机物（总光合速率）15℃条件下小于25℃条件下的量；若降低CO2浓度，植物光合速率降低，可利用的最大光照强度减小，则P点向左下方移动。
15．(1) ATP 作为还原剂参与三碳化合物的还原，为暗反应提供能量
(2)叶片蒸腾速率日均值显著低于其他处理组，而水分利用率日均值高于其他处理组，水分得到了高效利用，且净光合速率日均值高于对照组
(3) 光照强度增大和温度上升，葡萄光合速率升高的幅度大于细胞呼吸速率升高的幅度，故净光合速率不断增强温度不断升高 叶片气孔部分关闭，CO2吸收量减少，光合速率逐渐下降，细胞呼吸速率升高，导致净光合速率逐渐下降
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】（1）光反应过程中，葡萄叶肉细胞中产生的含有能量的物质是ATP和NADPH，其中NADPH作为还原剂参与三碳化合物还原，并为暗反应提供能量。
（2）在采用地下滴灌为220m3·667m-2的灌水量时，叶片蒸腾速率日均值显著低于其他处理组，而水分利用率日均值高于其他处理组，水分得到了高效利用；同时，净光合速率日均值高于对照组，故从中可以获得更大的经济效益。
（3）8~10时光照强度增大、温度上升，葡萄光合速率升高的幅度大于细胞呼吸速率升高的幅度，故净光合速率不断增强。12~14时，温度不断升高，叶片气孔部分关闭，CO2吸收量减少，光合速率逐渐下降，细胞呼吸速率升高，导致净光合速率逐渐下降
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