[强化练习·知能提升]
1．下列有关色素的描述正确的是( )
A．蓝藻细胞所含的叶绿素和藻蓝素主要游离在细胞质中
B．可以用无水乙醇等有机溶剂提取紫色洋葱液泡中的色素
C．分离色素过程中不能让滤液细线触及层析液
D．秋天树叶变黄，说明叶片开始大量合成类胡萝卜素
解析：选C。叶绿素和类胡萝卜素是脂溶性的，因此，蓝藻细胞中的叶绿素和藻蓝素应主要存在于生物膜上，A错误；液泡中的色素存在于细胞液中，说明液泡中的色素是水溶性的，因此无法用无水乙醇等有机溶剂提取，B错误；分离色素过程中不能让滤液细线触及层析液，目的是防止色素溶解在层析液中，C正确；秋天树叶变黄是因为叶片中叶绿素被破坏，从而表现出类胡萝卜素的颜色，而不是因为叶片中大量合成类胡萝卜素，D错误。
2．植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是( )
A．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
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．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
D．叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
解析：选A。根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱图中的曲线可知，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，在红光区不吸收光能，A错误。不同色素的吸收光谱都是通过测量其对不同波长光的吸收值绘制的，B正确。题干中文字表明“通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)”可以绘制光合作用的作用光谱，而CO2的吸收速率和O2的释放速率都可以反映光合速率且具有数据的一致性，所以可用CO2的吸收速率随光波长的变化代替O2的释放速率随光波长的变化表示光合作用的作用光谱，C正确。波长为640～660 nm的光可被叶绿素吸收，但不能被类胡萝卜素吸收，叶绿素可吸收此波段的红光并参与光合作用(释放O2)，D正确。
3．(2019·山东临沂高三模拟)人体运动强度与O2消耗量和血液中乳酸含量的关系如下图所示。下列说法错误的是( )
A．运动状态下，肌肉细胞CO2的产生量等于O2消耗量
B．无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中
C．运动强度为c时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍
D．若运动强度长时间超过c，肌细胞积累大量乳酸使肌肉有酸痛感
解析：选B。运动状态下，肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，其中有氧呼吸产生的CO2量等于消耗的O2量，而无氧呼吸既不消耗O2也不产生CO2，A正确。无氧呼吸过程是有机物不彻底的氧化分解过程，大部分能量储存在有机物中；无氧呼吸释放的能量，大部分以热能散失，其余的转移到ATP中，B错误。有氧呼吸消耗1分子葡萄糖需要6分子O2，无氧呼吸消耗1分子葡萄糖生成2分子乳酸；运动强度为c时，O2消耗量＝乳酸生成量，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，C正确。若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力，D正确。
4．(2019·中原名校联盟高三考评)卡尔文因发现光合作用合成己糖(葡萄糖)反应中CO2的固定途径获得诺贝尔奖。卡尔文将14CO2注入小球藻悬浮液，给予实验装置不同时间(0光照时间 0 t1 t2 t3 t4 t5
分离出的放射性化合物 无 ① ①② ①②③ ①②③④⑤ ①②③④⑤⑥
注：表中①～⑥依次代表3?磷酸甘油酸(C3H7O7P)、1，3?二磷酸甘油酸(C3H8O10P2)、3?磷酸甘油醛(C3H7O6P)、己糖、C5、淀粉。
A．不同时间的产物为本实验自变量
B．t1时，①中的3个碳原子都具有放射性
C．14C的转移途径为14CO2→①→②→③→④⑤→⑥
D．只做光照时间为t5的实验，也能确定出放射性化合物出现的先后顺序
解析：选C。本实验的自变量为时间，不同时间的产物为因变量，A不正确。在t1时，最先出现的3个碳原子的化合物是由1个CO2分子与细胞内的1个C5反应生成的，因此两个①中只有1个碳原子具有放射性，B不正确。随着时间的推移，放射性物质出现的先后顺序就是14C的转移途径，由表可知，14C的转移途径为14CO2→①→②→③→④⑤→⑥，C正确。如果只做光照时间为t5的实验，则同时检验到①②③④⑤⑥ 6种具有放射性的物质，不能判断其出现的先后顺序，D不正确。
5．(2019·北京朝阳区期末)为研究光合作用中ATP合成的动力，20世纪60年代，Andre Jagendorf等科学家设计了如下实验：首先人为创设类囊体内外pH梯度，之后置于黑暗条件下，发现随着类囊体内外pH梯度的消失有ATP形成。下列相关说法合理的是( )
A．离体类囊体取自绿色植物根尖分生区细胞
B．在绿色植物中该过程也是在黑暗中完成的
C．ATP的合成需要伴随H＋运输进入类囊体腔
D．推测ATP合成的动力来自H＋浓度梯度势能
解析：选D。类囊体存在于叶绿体中，而绿色植物根尖分生区细胞没有叶绿体，A错误；在绿色植物中合成ATP是在光反应阶段进行的，自然环境下此过程需要光照，B错误；ATP的合成需要伴随H＋运输出类囊体腔，C错误；把悬浮液的pH迅速上升为8，类囊体内外产生了浓度差，此时，在有ADP和Pi存在的情况下类囊体生成了ATP，因此可以推测：ATP合成的动力来自H＋浓度梯度势能，D正确。
6．下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸的过程及其关系图解，其中，A～D表示相关过程，a～e表示有关物质。据图判断，下列相关说法正确的是( )
A．图中B、C、D过程可以在整个夜间进行
B．有氧呼吸和无氧呼吸共有的过程是D
C．图中a、c都是在细胞质基质中产生的
D．A、C、D过程产生的ATP用于生物体的各项生命活动
解析：选B。图中A、B分别表示光反应阶段、暗反应阶段，C表示有氧呼吸的第二、三阶段，D表示有氧呼吸的第一阶段。a～e分别表示H2O、O2、CO2、[H]和ATP。细胞有氧呼吸的各个阶段在有光和无光条件下都可进行，光合作用暗反应的进行需要光反应提供的[H]和ATP，因此不能长时间在黑暗条件下进行，A错误。葡萄糖氧化分解成丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段，B正确。图中的H2O(a)在有氧呼吸第三阶段(场所是线粒体内膜)产生，CO2(c)在有氧呼吸第二阶段(场所是线粒体基质)产生，C错误。光反应阶段产生的ATP全部用于叶绿体内的生命活动，D错误。
7．下图为植物的某个叶肉细胞中两种膜结构及其上发生的反应模式图。下列有关叙述正确的是( )
A．图1、2中的两种生物膜依次存在于线粒体和叶绿体中
B．图1中的[H]来自水，图2中的[H]来自丙酮酸
C．两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP
D．影响图1、2中两种膜上反应的主要外界因素分别是温度和光照
解析：选C。图1膜上的反应是H2O→[H]＋O2，即光反应中水的光解，据此可以推断图1中的膜为叶绿体类囊体薄膜，图2膜上的反应是[H]＋O2→H2O，即有氧呼吸第三阶段，据此可以推断图2中的膜为线粒体内膜，A错误。图1中的[H]来自H2O，图2中的[H]不只来自丙酮酸，B错误。光合作用光反应阶段可产生ATP，有氧呼吸第三阶段生成H2O的同时有ATP产生，C正确。影响光合作用光反应阶段的主要外界因素是光照，影响呼吸作用第三阶段的主要外界因素是温度和O2，D错误。
8．(2019·湖北襄阳模拟)科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照后检测放射性物质分布情况，结果如下表所示。
实验组别 光照时间(s ) 放射性物质分布
1 2 大量3?磷酸甘油酸(三碳化合物)
2 20 多种磷酸化糖类
3 60 除上述多种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等
根据上述实验结果分析，下列叙述错误的是( )
A．本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段
B．每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质分布
C．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是多种磷酸化糖类
D．实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
解析：选C。提取表格中的关键词“三碳化合物”“磷酸化糖类”“氨基酸、有机酸等”，据此推测本实验研究的是光合作用的暗反应阶段，A正确；由于某一反应的产物同时是下一个反应的反应物，要想准确测定放射性物质分布，必须阻断后续的反应，B正确；CO2进入叶绿体后，最初形成的产物应该是三碳化合物，C错误；第三组实验中放射性物质除分布在多种磷酸化糖类外，还分布在氨基酸、有机酸等物质中，由此表明光合作用产物中不仅有糖类，还有其他物质，D正确。
9．(2019·山东济南高三调研)在CO2浓度相同、光照不同的条件下，对油菜光合速率日变化研究的实验结果如下图所示。以下分析不正确的是( )
A．据图可知，油菜最大光合速率上午均比下午高，这与环境因素的变化有关
B．与Ⅰ相比，Ⅱ出现“午休现象”是由于中午光照强、温度高，导致叶片气孔关闭影响光合作用的暗反应阶段，从而使光合速率下降
C．与Ⅱ相比，Ⅲ也出现了“午休现象”，可推测油菜的光合速率除受外界环境因素影响外，还受遗传因素的控制
D．据图可知，提高CO2浓度，Ⅰ的光合速率可达到Ⅲ
解析：选D。由题图可看出上午的光合速率要高，与上午光照强烈、温度适宜有关，A正确； 与Ⅰ相比，Ⅱ中午时，由于光照强烈导致温度升高，植物剧烈蒸腾而失水，导致叶肉细胞气孔关闭，CO2不能通过气孔进入叶肉细胞内部，叶肉细胞内的CO2浓度降低，大大降低了暗反应过程中CO2的固定，导致光合速率下降，B正确；与Ⅱ相比，Ⅲ没有过强的光照和过高的温度，同样的时间也出现了午休现象，这是内因即遗传控制的生物节律现象，C正确；限制曲线Ⅰ的主要因素是光照强度，所以提高CO2浓度，Ⅰ的光合速率也不能达到Ⅲ，D错误。
10．细胞内的磷酸果糖激酶(酶P)催化反应：果糖?6?磷酸＋ATP果糖?1，6?二磷酸＋ADP，这是细胞有氧呼吸第一阶段中的重要反应。下图为高、低两种ATP浓度下酶P活性与果糖?6?磷酸浓度的关系。下列叙述错误的是( )
A．细胞内酶P催化的反应发生在细胞质基质中
B．一定范围内，果糖?6?磷酸浓度与酶P活性呈正相关
C．低ATP浓度抑制了酶P的活性
D．酶P活性受有氧呼吸产物ATP的反馈调节
解析：选C。根据题意可知，酶P催化的反应是有氧呼吸第一阶段中的重要反应，而有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，A正确；由题图中曲线可知，在一定范围内，横轴(果糖?6?磷酸浓度)与纵轴(酶P活性)呈正相关，B正确；对比题图中两条曲线可知，在一定的果糖?6?磷酸浓度范围内，相同果糖?6?磷酸浓度下低ATP浓度对应的酶P活性高于高ATP浓度对应的酶P活性，即低ATP浓度可在一定程度上增加酶P的活性，C错误；ATP为有氧呼吸的产物，分析曲线可知，当ATP浓度升高时，会在一定程度上抑制酶P的活性，即酶P活性受有氧呼吸产物ATP的反馈调节，D正确。
11．(不定项)某植物放置在室内一密闭的玻璃罩内，首先开启光源将其光照一段时间，然后突然进行黑暗处理一段时间，再开启室内光源，测得密闭容器内CO2含量的变化如下图所示，则下列叙述错误的是( )
A．BC段表示植物处于黑暗条件下玻璃罩中的CO2含量的变化
B．DE段表示该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等
C．B点植物积累的有机物比D点少
D．B～C的过程中，叶绿体中[H]的含量是上升的
解析：选CD。由题图可知，BC段CO2含量上升与突然进行黑暗处理一段时间有关，因为进行黑暗处理一段时间后，植物不再进行光合作用，但可进行呼吸作用释放CO2，所以BC段表示植物处于黑暗条件下玻璃罩中的CO2含量变化，A正确。DE段密闭玻璃罩中的CO2含量基本保持稳定，说明该植物光合作用强度和呼吸作用强度相等，B正确。因为B点时密闭玻璃罩内的CO2浓度比D点时低，所以B点植物积累的有机物比D点多，C错误。B～C过程中，没有光照，无法继续合成[H]，而光反应停止后，暗反应仍能进行一段时间，所以叶绿体中[H]的含量是下降的，D错误。
12．(不定项)在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要植物幼苗的生理指标(见下表)。下列分析正确的是( )
物种 指标 构树 刺槐 香樟 胡颓子
光补偿点(千勒克斯) 6 4 1.8 1.1
光饱和点(千勒克斯) 13 9 3.5 2.6
注：光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强。
A．光照强度小于6千勒克斯时，构树幼苗叶肉细胞需要的CO2全部来自外界
B．光照强度为10千勒克斯时，影响构树和刺槐幼苗光合速率的环境因素都有光照强度和CO2浓度等
C．若将光照强度突然由2千勒克斯增加到4千勒克斯，短时间内香樟幼苗叶肉细胞中的C3会减少
D．在树冠遮蔽严重、林下光照较弱的环境中，胡颓子和香樟的幼苗存活率高于刺槐和构树
解析：选CD。光照强度小于6千勒克斯时，构树幼苗的实际光合速率小于呼吸速率，但叶肉细胞光合速率可以大于其呼吸速率，则所需CO2可来自细胞呼吸和外界，A错误；对构树来说，10千勒克斯光照强度大于其光补偿点，但小于其光饱和点，此时限制构树光合速率的环境因素有光照强度等，但对于刺槐来说，10千勒克斯光照强度大于其光饱和点，此时光照强度并不是其光合速率的限制因素，B错误；若将光照强度突然从2千勒克斯增加到4千勒克斯，则香樟的光反应增强，产生更多的[H]和ATP，从而使更多的C3被还原，而短时间内C3的生成速率不变，故短时间内，香樟幼苗叶肉细胞中的C3减少，C正确；胡颓子和香樟的光补偿点和光饱和点都比另两种植物(刺槐和构树)低，它们更适合在光照较弱的环境中生长，D正确。
13．(不定项)科研人员以梧桐叶为材料研究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响。图1为实验装置示意图，图2为适宜光照条件下随NaHCO3浓度变化装置内O2浓度的变化曲线。下列说法不正确的是( )
A．各实验组中所用叶圆片数量和生理状况应该相同
B．开始实验前需将装置遮光
C．和b点比较，a点叶绿体中C5消耗得更快，ATP生成更慢
D．NaHCO3相对浓度超过20后，曲线可能下降
解析：选C。为保证实验的准确性，应确保无关变量相同且适宜，为了避免实验前光照的影响，实验前需要将装置遮光，A、B正确；和b点比较，a点CO2浓度更低，CO2固定消耗C5的速率要更慢，C错误；NaHCO3相对浓度超过20，可能导致细胞失水，使细胞的光合作用受到影响，导致曲线下降，D正确。
14．(不定项)(2019·山东济南高三模拟)下图是探究某绿色植物光合速率的实验装置图，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度相对稳定，将该装置放在20 ℃、一定光照条件下。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL。毛细管内的有色液滴在A处。30 min后，针筒的读数需要调至0.6 mL，才能使有色液滴维持在A处。下列有关叙述错误的是( )
A．该实验过程中光合速率小于呼吸速率
B．若测定植物的实际光合速率，还需要在暗处测定呼吸速率
C．若将小烧杯中的NaHCO3溶液换成清水，则一段时间后光合作用会停止
D．若用该装置探究该植物生长的最适温度，NaHCO3溶液浓度和光照强度等都是无关变量
解析：选AC。分析题干和实验数据可知，30 min后装置中的O2量增加，说明光合速率大于呼吸速率，A错误；该实验中在光下测定的是净光合速率，要测定实际光合速率还需要在暗处测定呼吸速率，净光合速率与呼吸速率之和为实际光合速率，B正确；如果将NaHCO3溶液换成清水，则装置中CO2的浓度下降，光合速率也下降，但当光合速率等于呼吸速率时，植物既不从外界吸收CO2也不向外界释放CO2，此时植物还可以利用细胞呼吸产生的CO2进行光合作用，C错误；若用该装置探究该植物生长的最适温度，则温度为自变量，其他因素如NaHCO3溶液浓度、光照强度等都是无关变量，D正确。
15．仙人掌等植物白天气孔关闭，夜间气孔开放吸收CO2。下图表示仙人掌固定CO2的代谢途径，图中只表示出代谢过程涉及的部分物质，请根据图中信息结合所学知识回答下列问题：
(1)图中固定CO2的反应过程有：①CO2＋C5→2C3；
②____________________。
(2)图中产生CO2的反应过程有：①____________________。②苹果酸→CO2＋丙酮酸。
(3)在热带自然环境中，夜间仙人掌细胞吸收CO2，但不能被叶绿体利用，其原因是缺乏________(填环境因素)，叶绿体中不能生成________________，直接影响了__________的还原。
解析：(1)从题图中信息可知，CO2可与C5结合进入卡尔文循环，除此之外，CO2还可与PEP结合生成OAA。(2)根据题图中信息可知，苹果酸可生成丙酮酸和CO2，另外，有氧呼吸第二阶段也可产生CO2，该反应在线粒体中进行，即丙酮酸和H2O发生反应，生成CO2和[H]。(3)晚上没有光照，仙人掌不能进行光反应，叶绿体中不能产生ATP和[H]，直接影响了C3的还原。
答案：(1)②CO2＋PEP→OAA (2)①丙酮酸＋H2O→CO2＋[H] (3)光照 ATP和[H] C3
16．为研究高浓度CO2对水稻光合作用的影响，某科研小组测定了不同CO2浓度下处于抽穗期水稻不同时刻的净光合速率，如图甲所示。图乙表示线粒体中某种酶的活性随温度的变化情况。请回答下列问题：
(1)叶肉细胞中产生ATP的场所有_______________________________。
(2)依据图甲实验结果，在环境浓度CO2条件下，9：30时限制水稻光合作用的环境因素是___________________________________________(答两点)。
(3)环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，水稻的净光合速率不同。要了解两种CO2浓度下不同时刻实际光合速率的变化，还需要进行的实验是___________________________。
(4)若在环境浓度CO2和高浓度CO2条件下，呼吸速率差异不明显。与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率________(填“较高”“相同”或“较低”)，其原因是___________________________________________________________。
(5)图乙中，接近0 ℃时，A点却不与横轴相交的原因是_____________________。
解析：(1)叶肉细胞通过光合作用和细胞呼吸均可产生ATP，因此叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。(2)结合题干信息可判断，在环境浓度CO2条件下，9：30时限制水稻光合作用的环境因素是CO2浓度和光照强度。(3)净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，若要了解两种CO2浓度下不同时刻实际光合速率的变化，还需要在黑暗条件下，测定不同时刻水稻的呼吸作用速率。(4)根据题意和图示可知，在相同时刻，高浓度CO2条件下水稻的净光合速率大于环境浓度CO2条件下水稻的净光合速率，而呼吸速率差异又不明显，故高浓度CO2条件下的实际光合速率大于环境浓度CO2条件下的实际光合速率。高浓度CO2条件下水稻的暗反应速率加快，需要光反应提供的[H]和ATP增多，光反应增强，所以与环境浓度CO2相比，在高浓度CO2条件下，相同时刻水稻的光反应速率较高。(5)酶的活性受温度影响，低温和高温对酶的活性的影响不同。在低温条件下，酶的活性很低，但没有失活，而在高温条件下，酶因变性而失活。
答案：(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体 (2)CO2浓度、光照强度
(3)在黑暗条件下，测定不同时刻水稻的呼吸作用速率
(4)较高 高浓度CO2条件下水稻暗反应速率加快，需要光反应提供的[H]和ATP增多，光反应增强
(5)低温下酶的活性很低，但没有失活(低温没有改变酶的空间结构，只是使酶活性降低)
17．为研究低钾条件对某种农作物2个品种光合作用的影响，科研人员进行了实验，结果如下表。
指标 数值 分组 叶绿素含 量(相对值) 呼吸速率 (μmol·m－2·s－1) 光补偿点 (μmol·m－2·s－1) 最大净光合速率 (μmol·m－2·s－1)
甲品种 低钾处理组 18 3.0 89.8 16.4
正常处理组 25 2.5 49.8 24.4
乙品种 低钾处理组 26 3.2 72.7 18.5
正常处理组 28 2.9 42.0 25.5
注：光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。
(1)提取叶绿素时，为了使研磨充分，应加入_____________________________。
(2)当乙品种的最大净光合速率为25.5 μmol·m－2·s－1时，实际光合速率是________μmol·m－2·s－1。此时增大光照强度，光合速率不再增加，这主要是受光合作用过程中________反应的限制。
(3)低钾处理后，2个品种光补偿点均增大，主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)据表分析，为提高产量，在缺钾土壤中种植该种农作物时，可采取的相应措施是
________________________________________________________________________
(写出两点即可)。
解析：(1)提取绿叶中的色素时，在研磨前加入二氧化硅，有助于研磨得充分。(2)乙品种正常处理组的呼吸速率为2.9 μmol·m－2·s－1，实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，当乙品种的最大净光合速率为25.5 μmol·m－2·s－1时，实际光合速率为25.5＋2.9＝28.4 μmol·m－2·s－1。当光合速率达到最大值后，增加光照强度后光合速率不再增大，这主要是受光合作用过程中暗反应(如暗反应中酶的活性、酶的数量等)的限制。(3)根据表中信息可知，在低钾处理后，2个品种叶绿素含量均减少，光反应减弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，故需要增大光照强度才能使光合速率与呼吸速率相等，即光补偿点增大。(4)低钾处理后，2个品种的叶绿素含量均下降，最大净光合速率均降低，故在生产上应施加适量的钾肥。低钾处理后，与甲品种相比，乙品种的叶绿素含量下降不明显，且乙品种的最大净光合速率大于甲品种，因此，生产上在低钾土壤中应种植乙品种。
答案：(1)二氧化硅(SiO2) (2)28.4 暗 (3)低钾处理后，2个品种叶绿素含量均减少，光反应减弱，光合速率降低，且呼吸速率均升高，需要增大光强才能维持光合速率与呼吸速率相等，因此光补偿点增大 (4)选择种植乙品种；施加适量钾肥
18．CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻作实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度(375 μmol·mol－1)，乙组提供CO2浓度倍增环境(750 μmol·mol－1)，丙组先在CO2浓度倍增环境中培养60 d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合速率。结果如下图所示。
回答下列问题：
(1)CO2浓度增加，作物的光合作用速率________，理由是_____________________。
(2)在CO2浓度倍增时，光合作用速率并未发生倍增，此时限制光合作用速率增加的环境因素是______________________________________________________________。
(3)丙组的光合作用速率比甲组低，有人推测可能是由作物长期处于高CO2浓度环境下________________引起的，并非由气孔导度的降低引起的。
(4)有人认为化石燃料开采和使用能升高大气CO2浓度，这有利于提高作物光合作用速率，对农业生产是有好处的。因此，没有必要限制化石燃料使用。请表达自己的观点。
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解析：(1)CO2是光合作用(或暗反应)的原料，CO2浓度增加，作物的光合作用速率增加。(2)CO2浓度倍增，光合作用速率并未发生倍增，是因为影响光合作用的环境因素除了CO2浓度外，还有温度、光照强度等。(3)丙组在CO2浓度倍增环境中培养了60 d，测定前一周恢复为大气CO2浓度，但是其光合速率低于甲组(提供的是大气CO2浓度)，可能的原因是长期处于CO2浓度倍增环境下，使得作物固定CO2的酶的活性下降或酶的含量降低，再将其放到大气CO2浓度环境下，暗反应变弱，光合作用变弱。(4)“没有必要限制化石燃料使用”这种观点是片面的，由于人类的活动，地球上空气中的CO2浓度持续上升，这虽然可减轻因CO2缺乏对植物光合作用的限制，但也会引起温室效应，温度升高会给地球的生态环境及人类活动带来一系列严重的问题。
答案：(1)增加 CO2是光合作用(或暗反应)的原料 (2)温度、光照强度 (3)固定CO2的酶的活性下降或含量降低 (4)这种观点是片面的，由于人类的活动，地球上空气中的CO2浓度持续上升，这虽然可减轻因CO2缺乏对植物光合作用的限制，但也会引起温室效应，温度升高会给地球的生态环境及人类活动带来一系列严重的问题
19．(2019·济宁高三一模)下图为毛白杨和云杉两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图。请据图回答下列问题：
(1)光照强度为a时毛白杨将________O2。若适当升高CO2浓度，d点将向________移动。
(2)比较图中c点光照强度下两植物光合速率大小的关系_______________________，判断的理由是_____________________________________________。
(3)在电子显微镜下观察云杉的叶肉细胞，可看到叶绿体内部有一些颗粒，它们被看作是叶绿体的脂质仓库，其体积随叶绿体内基粒数目的增多而减小，最可能的原因是
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答案：(1)吸收 右上 (2)不确定 两植物光合速率与呼吸速率的比值(P)相等，但呼吸速率的大小不确定 (3)颗粒中脂质参与构成基粒的膜结构
20．在适宜的温度下，研究光照强度对光合作用速率影响的实验装置如下图所示。回答下列问题：
(1)实验中氧气产生的场所是________________，通过测量氧气释放速率来研究光照强度对光合作用速率的影响，这是基于____________这一假设。
(2)利用瓦数较高的灯泡(其产生的光照强度大于水草的光饱和点)进行实验，随着灯泡与烧杯距离的逐渐增加，预计气泡产生速率的变化情况及原因是
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解析：(1)光合作用的光反应阶段产生氧气，光反应的场所是水草叶绿体的类囊体薄膜。氧气释放速率为净光合速率，通过测量氧气释放速率来研究光照强度对光合作用速率的影响，这是基于各光照强度下植物的呼吸作用速率都相同这一假设进行的。(2)随着灯泡和烧杯距离的逐渐增加，光照强度逐渐减弱。由题干信息灯泡产生的光照强度大于水草的光饱和点可知，起初增大两者的距离会使光照强度减弱，但在一定范围内，光照强度不是限制水草光合作用速率的因素，光合速率不变，气泡产生的速率不发生改变；随着灯泡与烧杯距离的继续加大，光照强度逐渐减弱，光合速率下降，气泡产生速率下降；当光合速率小于呼吸速率时，不再产生气泡。
答案：(1)水草叶绿体的类囊体薄膜 各实验组的水草呼吸作用速率相同 (2)①起初，气泡产生速率不变，因为光照强度不是限制水草光合作用的因素，光合作用速率不变；②然后，气泡产生速率逐渐减慢，因为光照强度逐渐减弱，光合作用速率逐渐减小；③最后，气泡不再产生，因为光照强度很弱，光合作用速率小于细胞呼吸速率，不会释放氧气
21．将银边天竺葵(叶边缘呈白色)预先放在黑暗中48小时，在叶柄基部作环剥处理(限制叶片有机物的输入和输出)，再将不透光的一定大小黑色纸片用回形针从上下两面夹在绿色部位，如下图所示，然后把天竺葵放在阳光下照4小时。之后取下该叶片，用打孔器分别在叶片的不同部位取下面积均为s dm2的A、B、C三个叶圆片，放在酒精溶液中水浴加热脱色，再放入清水中漂洗后取出，滴加碘液。
(1)将植株放在黑暗处48小时的目的是_________________________。
(2)为验证下列两项结论，需比较图中A、B、C中的哪些叶圆片？光合作用需要光：________；光合作用需要叶绿体：________。
(3)光合作用强度是指植物在单位时间单位叶面积内通过光合作用制造有机物的数量。能否根据图中的叶圆片及相关仪器来粗略测定光合作用强度？若能请写出你的思路。若不能请说明理由。
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(4)为了进一步探究天竺葵光合作用的最适温度，如何进行实验设计？写出主要思路。
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解析：(1)将植株放在黑暗处48小时的目的是除去叶片中原有的有机物，以避免其对实验结果的干扰。(2)要证明光合作用需要光，则需要曝光处理和遮光处理作对照，即需要比较A和B；要证明光合作用需要叶绿体，叶绿体为自变量，应比较A和C才能得出结论。(3)选择A部分叶圆片(曝光，既能进行光合作用，也能进行细胞呼吸)、B部分叶圆片(遮光，只能进行细胞呼吸)，并将两叶圆片分别烘干称重。用MA表示4小时后叶圆片初始质量＋光合作用有机物的总产量－呼吸作用有机物的消耗量，MB表示4小时后初始质量－呼吸作用有机物的消耗量。所以A叶圆片4小时内光合作用合成的有机物总量M就是MA－MB。即A叶圆片的干重减去B叶圆片的干重，其差值是面积为s dm2的叶圆片在4小时内的光合作用强度。(4)要探究天竺葵光合作用的最适温度，自变量是温度，因变量是光合作用强度。可先设计一组温度梯度较大的预实验进行探索，以节约人力、物力。在预实验的基础上围绕光合作用强度较高时的温度范围，继续设计一组温度梯度较小的实验，分别测定它们的光合作用强度，光合作用强度最高时对应的温度即为天竺葵光合作用的最适温度。
答案：(1)消耗原有的有机物 (2)A和B A和C
(3)能。选择A、B两叶圆片，将两叶圆片分别烘干称重。A叶圆片的干重减去B叶圆片的干重，其差值是面积为s dm2的叶圆片在4小时内的光合作用强度 (4)①先设计一组温度梯度比较大的预实验进行探索。②在预实验基础上围绕光合作用强度较高时的温度范围，再设计一组温度梯度较小的实验，测定它们的光合作用强度，光合作用强度最高时的温度就是最适温度
22．下图所示为探究环境因素对光合作用强度影响的实验装置。实验材料和用具：20 mL移液管、不同功率的LED灯(不影响温度)、浓度为0.5 mol/L的NaHCO3溶液、绿色植物(如菠菜)等。
(1)利用题述实验材料和如图所示装置进行实验时，其目的是____________________。
(2)绿色植物释放的O2量可以用图中的_____________________表示，NaHCO3溶液的作用是___________________________________________________；如果从菠菜叶片中提取色素，要在玻璃漏斗基部放一块单层________(填材料)进行过滤。
解析：(1)首先要明确实验类型，由题干信息“探究环境因素对光合作用强度影响的实验装置”可知，本实验是探究性实验，实验中提供的材料和用具的作用分别是不同功率的LED灯(不影响温度)——可设置不同光照强度，NaHCO3溶液——维持CO2浓度恒定；因此，本实验的目的是探究光照强度对植物光合作用强度的影响。(2)分析实验装置可知，针筒内的气体变化是由O2决定的，而在实验期间活塞的位置不变，因此，绿色植物释放的O2量可用移液管内液体体积的变化量来表示；NaHCO3溶液的作用是维持CO2浓度恒定；在提取色素实验的过滤操作中，需要在漏斗基部放一块单层尼龙布。
答案：(1)探究光照强度对光合作用强度的影响 (2)移液管内液体体积变化量 维持针筒中CO2浓度恒定 尼龙布
(共94张PPT)
生物
第一部分 专题突破方略
板块二 代 谢
专题五 细胞呼吸与光合作用
×
√
×
×
√
√
√
√
×
×
√
√
√
氧化分解有机物，释放能量
大部分以热能的形式散失，少部分转化为
体外无机物(如NH3)氧化时所释放的能量来合成ATP
ATP中活跃的化学能
在缺氧条件下进
C18O2中的部
行无氧呼吸
分18O转移到H2O中，H218O又作为原料参与了光合作用
“午休”现象，气孔关闭，吸收的CO2减少，从而影响了暗反应；黄昏光照强度减弱，
从而影响了光反应
吸，产生的ATP减少，供给根细胞用于矿质元素吸收的能量减少，光合色素的合成和
酶数量减少，光合作用减弱
中午温度过高，出现
土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞进行无氧呼
O2
O2吸收量
CO2和O2
释放CO2和吸收O2的差值
只进行有氧呼吸
只进行无氧呼吸
既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
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览纵横·研必备
总反应式
总反应式,⑨
场所
有氧场所→细胞质基质和线粒体
呼吸
水的分解
物质
光
CH12O2C3HO2+4[H+能量(少)
反
ATP形成变化应
光
细
个阶段
能量变化丫
反应式
合02胞
①
叶绿体基质中←场所
作卜cO2呼
总反
CO2固定
2
⑥
暗\\\用
物质反
饭/无氧呼吸应式
或c。爵2CH6O3+能量(少)
2C+1酶、AT(CH2O)C3G还原变化应
场所
细胞质基质
ATP中活跃的化学能转变成←能量变化
影响因素
⑦
影响因素
CO+H,O
光能
叶绿体(CH2O)+O2
将光能转变为ATP中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
CH12O6+6H2O+60212H2O+6C02+能量
2C3HO3+6H2O6C02+20H+能量(少
24m+60212H2O+能量(多
H2O2CH3H+2cO2+能量(少)
览纵横·研必备
水在光
H2Q下分解Q2
2C3
cO2
供氢
光
酶
固定
AP线能(还
C
原
酶
酶
t"IIs
AdP+pi
(CH2O
光反应
暗反应
类囊体薄膜
叶绿体基质
ATP(少量)有氧呼吸第二阶段
线粒体基质
丙(H2OATP(少量)
酶酸酶
CO2
⑩2酶
H20)
C6H1206
ATP(大量)
有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第三阶段
细胞质基质
线粒体内膜
