高三生物新题专项汇编：考点03 光合作用（解析版）

高三生物新题专项汇编（1）
考点03 光合作用
1．（2020·黑龙江·哈尔滨三中高三开学考试）为探究影响光合速率的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．此实验共有两个自变量：光照强度和施肥情况
B．D点比B点CO2吸收量高原因是光照强度大
C．在土壤含水量为40%~60%的条件下施肥效果明显
D．制约C点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量
【答案】A
通过图解可以看出实验的自变量有光照强度、土壤含水量、有无施肥，因变量为CO2吸收量。
解决本题应注意以下几点：①光照强度、温度、土壤含水量、肥料供应情况均可影响植物光合作用强度；②若单独改变某一条件，可以使光合作用强度继续增强，则该条件为此时光合作用的限制因素；③在设计对照试验时，除自变量不同外，所有无关变量应相同；应确定适合观察的因变量，以对实验进行结果的统计与分析。
A、本实验有不同光照强度、是否施肥、土壤含水量三个自变量，A错误；
B、D点和B点的自变量为光照强度不同，D点光照强度大于B点，所以CO2吸收量高，B正确；
C、通过图解D点与E点（或B点与F点）的CO2吸收量比较，可看出施肥影响明显是在含水量在40%~60%的条件下，C正确；
D、C点土壤含水量较少，光合作用强度较低，在C点基础上增大土壤含水量，可提高其CO2吸收量，因此C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是土壤含水量，D正确。
故选A。
【点睛】
本题通过坐标曲线的分析，考查考生对坐标曲线、光合作用限制因素的分析能力以及提高光能利用率的措施；还通过实验的设计与分析，考查考生对对照实验中自变量、因变量、无关变量的控制能力，以及实验结果的预测与分析能力。
2．（2020·黑龙江·哈尔滨三中高三开学考试）如图横轴表示色素种类，纵轴表示色素在滤纸条中的扩散速度，下列说法正确的是（ ）
A．四种色素中含量最多的是乙 B．在层析液中溶解度最高的是丁
C．发黄菠菜叶中含量显著减少的是丙和丁 D．分离色素时滤液细线需浸没在层析液中
【答案】C
在绿叶中色素的提取与分离实验中，由于胡萝卜素的溶解度最大，因此胡萝卜素扩散的最快，而叶绿素b扩散速度最慢，因此图中乙表示胡萝卜素、甲为叶黄素、丙表示叶绿素a、丁表示叶绿素b。
A、四种色素中含量最多的是丙（叶绿素a），A错误；
B、分离色素的原理是根据色素在层析液中的溶解度不同，乙为胡萝卜素，是因为其在层析液中的溶解度最高，在滤纸上扩散最快，B错误；
C、发黄菠菜叶中含量显著减少的是叶绿素a和叶绿素b，对应丙和丁，C正确；
D、分离色素时滤液细线不能浸没在层析液中，否则，色素就会溶解在层析液中，不会在滤纸条上扩散了，D错误。
故选C。
3．（2020·湖南高三其他）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当光照强度低于a时，甲植物积累的有机物比乙植物的多
B．甲、乙两种植物单独种植时，若种植密度过大，则净光合速率下降幅度较大的是植物甲
C．甲、乙两种植物中，甲的呼吸速率低于乙
D．若光照强度为a时降低甲植物的CO2浓度，则短时间内叶绿体中的[H]和ATP减少
【答案】B
1.影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、CO2浓度、水和矿质元素等。
2.题图分析，图中净光合速率为0时，即光合速率等于呼吸速率时，此时光照强度为甲、乙植物的光的补偿点，由图可知，甲的补偿点大于乙植物的补偿点，且随着光照强度的增大，甲植物的净光合速率上升较快，曲线高于乙植物，因此推测甲植物可能是阳生植物，乙可能是阴生植物。
A、图中显示，当光照强度小于两曲线交叉点对应的光照强度时，甲、乙两种植物中，甲的净光合速率小于乙，积累的有机物比乙少，A错误；
B、据图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，当种植密度过大时，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。所以甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是甲，B正确；
C、光照强度为0时，曲线与纵坐标的交点可表示呼吸速率，由曲线可知，甲的呼吸速率高于乙，C错误；
D、若光照强度为a时降低甲植物的CO2浓度，则短时间内C3减少，C3还原消耗的[H]和ATP减少，叶绿体中的[H]和ATP增多，D错误，
故选B。
4．（2020·黑龙江·哈尔滨三中高三开学考试）下列有关叶绿体中色素提取、分离实验
的叙述，正确的是（ ）
A．先用层析液提取色素，再用无水乙醇分离色素
B．改变滤液细线的宽度做纸层析，可以探究滤液细线的宽度对实验的影响
C．用滤纸对研磨液进行过滤后，立即用棉塞塞紧试管口
D．画滤液细线时最好用毛细吸管连续画线2～3次
【答案】B
（1）叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以，可以在叶片被磨碎以后用无水乙醇提取叶绿体中的色素。
（2）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。
A、提取叶绿体中的色素需要用无水乙醇，而色素的分离需要用层析液，A错误；
B、改变滤液细线的宽度做纸层析，可以探究滤液细线的宽度对实验的影响，B正确；
C、对研磨液进行过滤选择单层尼龙布，不能用滤纸，C错误；
D、画滤液细线时画线一次后，需要等到滤液干燥后，再进行画线操作，D错误。
故选B。
5．（2020·四川武侯·成都七中高三开学考试）下图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径，研究表明，磷酸丙糖转移蛋白（TPT）的活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足时，TPT活性降低。下列有关叙述错误的是（ ）
A．Pi输入叶绿体减少时，磷酸丙糖从叶绿体输出减少
B．暗反应中磷酸丙糖的合成需要消耗光反应产生的ATP
C．叶肉细胞的光合产物主要是以蔗糖形式运出细胞的
D．农业生产上可通过增加CO2来提高作物中蔗糖的含量
【答案】D
由图可知，光合作用暗反应中C3的还原过程会产生磷酸丙糖，磷酸丙糖可在叶绿体中用于合成淀粉或转化为氨基酸，也可在TPT的参与下被运出叶绿体合成蔗糖，蔗糖能储存在液泡中，也能运出细胞。
A.据图示信息，磷酸丙糖通过TPT从叶绿体输出的同时伴随着Pi进入叶绿体，因此Pi输入叶绿体减少，说明磷酸丙糖从叶绿体中的输出过程受阻，即输出减少，A正确；
B.光反应产生的ATP能用于暗反应中C3的还原过程，由图示可知，该过程能合成磷酸丙糖，B正确；
C.由图示可知，叶肉细胞的光合产物磷酸丙糖会在细胞质基质中用于合成蔗糖，然后以蔗糖形式运出细胞，C正确；
D.根据题意可知，CO2充足时，TPT活性降低，则磷酸丙糖运出叶绿体合成蔗糖的过程会受到影响，作物中淀粉含量会上升，而蔗糖含量下降，D错误。
故选D。
6．（2020·四川武侯·成都七中高三开学考试）用打孔器将某植物的叶片取出一部分圆形小叶片，放置在低浓度的NaHCO3溶液中，照光培养一段时间，再向溶液中溶解适量的NaHCO3，此后叶片叶绿体内不可能发生的现象是（ ）
A．O2的释放速率减慢 B．（CH2O）的含量增加
C．C3的含量增多后趋于稳定 D．NADPH/NADP+比值减小
【答案】A
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。题干中的碳酸氢钠为二氧化碳缓冲液，可以为光合作用暗反应
提供原料。
A、向溶液中溶解适量的NaHCO3，溶液中CO2浓度增大，叶片光合作用强度增强，O2的释放速率加快，A错误；
B、向溶液中溶解适量的NaHCO3，溶液中CO2浓度增大，导致叶片光合作用合成（CH2O）的量增加，B正确；
C、向溶液中溶解适量的NaHCO3，溶液中CO2浓度增大，导致短时间内C3的合成速率加快，因此C3的含量先增多后又趋于稳定，C正确；
D、根据以上分析已知，加入NaHCO3后导致短时间内C3含量增加，则NADPH被消耗后减少，NADP+生成量增多，所以NADPH/NADP+比值减小，D正确。
故选A。
7．（2021·沈阳市第三十六中学高三开学考试）如图是小明同学所做“新鲜菠菜叶片内叶绿体中色素的提取和分离实验”的实验结果，老师认为实验结果不理想，则产生此结果最可能的原因是
A．误用蒸馏水作提取液和层析液
B．研磨时未加入SiO2
C．实验材料自身有问题
D．研磨时未加入CaCO3
【答案】D
A、误用蒸馏水做提取液和层析液，会导致图中没有色素带出现，A错误。
B、研磨时未加入SiO2，导致色素相对含量低，B错误。
C、实验中用的是新鲜菠菜叶片，C错误。
D、色素含量最多的是叶绿素a，含量最少的是胡萝卜素，含量大小的关系为叶绿素a>
叶绿素b叶黄素>胡萝卜素。图示叶绿素a和叶绿素b含量相对较少，而叶黄素最多，胡萝卜素较多，可能是研磨时未加入CaCO3，导致部分叶绿素被破坏。D正确。
故选D。
【点睛】
学生对叶绿体中色素的提取和分离试验理解不清
绿叶中的色素提取和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未加二氧化硅（石英砂），研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素（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未画成一条细线。
（3）滤纸条上得不到色素带的原因分析
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。
8．（2020·江苏淮阴·淮海中学高三其他）磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。如图为某植物光合作用产物的合成与运输示意图。下列相关说法正确的是（ ）
A．a表示的物质是ATP，它也可以在叶绿体基质中合成
B．磷酸丙糖应该是一种五碳化合物
C．磷酸丙糖是暗反应产物，在细胞质基质中合成淀粉
D．若图中表示的磷酸转运器活性受抑制，会导致光合速率下降
【答案】D
图中a是[H]和ATP，b可以是ADP、Pi和NADP+，光合作用的产物磷酸丙糖可以在叶
绿体中合成淀粉，也可以通过磷酸转运器运出叶绿体合成蔗糖。
A、图中a是光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP，在叶绿体类囊体薄膜上合成，A错误；
B、磷酸丙糖是三碳化合物，B错误；
C、磷酸丙糖合成淀粉的过程是在叶绿体基质中进行，C错误；
D、磷酸转运器活性受抑制，不能将磷酸丙糖运出叶绿体和将磷酸运入叶绿体，造成叶绿体中光合作用产生积累和缺少磷酸，导致光合作用速率降低，D正确。
故选D。
9．（2020·黑龙江大庆中学高三开学考试）关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
【答案】C
提取叶绿体中的色素用的是无水乙醇，因为叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中，A正确；
根是植物吸收水分和矿质元素的主要器官，构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收，B正确；
植物进行光合作用只能吸收可见光，不能吸收红外光和紫外光，C错误；
叶绿素的形成需要光，黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的，D正确．
【点睛】
1、叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇、丙酮中；
2、镁是组成叶绿素的基本元素之一；
3、植物进行光合作用只能吸收可见光；
4、叶绿素的形成需要光．
10．（2020·河南洛阳·高三期末）莴苣种子的萌发受光照的影响，下表是交替暴露在红光和远红光下莴苣种子的萌发率（2℃下，连续lmin的红光和4min的远红光照射，R—红光，FR—远红光）。下列说法正确的是（ ）
光处理
萌发率%
光处理
萌发率%
R
80
R—FR—R—FR
7
R—FR
7
R—FR——R—FR—R
78
R—FR—R
79
R—FR—R—FR—R—FR
7
A．该实验可以说明光是莴苣种子萌发的必要条件
B．莴苣种子萌发率的高低取决于最后一次曝光的光波长
C．莴苣种子在远红光下萌发率高，红光下萌发率低
D．延长相同方式的光照处理时间，可以提高莴苣种子的萌发率
【答案】B
本题探究种子萌发与所照光的类型有关，从表格中可以看出种子萌发率与最后一次的照光类型有关。
A、该试验没有设置无光条件下种子萌发状况的对照组，不能说明光是莴苣种子萌发的必要条件，A错误；
B、根据表格可以看出最后一次照光为R则种子萌发率高，最后一次为FR则种子萌发率低，B正确；
C、莴苣种子在红光下萌发率高，在远红光下萌发率低，C错误；
D、莴苣种子的萌发率与最后一次照光类型有关，与光照处理时间无关，D错误。
故选B。
【点睛】
根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组．没有处理是的就是对照组。
11．（2020·安徽高三其他）英国植物学家希尔发现：在光下，若给含叶绿体的叶片提取液（淡绿色）提供特定的与氢离子结合的氢受体2，6-D（一种墨绿色染料，接受氢离子并被还原成无色），在无CO2时进行光照，可观察到提取液由墨绿色变为淡绿色，并释放出O2；但放在暗处，则试管中的液体仍为墨绿色，且无O2的释放，如下图所示。下列有关该实验的叙述和推论，错误的是（ ）
A．该实验证明了光照条件下释放的氧气完全来自于H2O的光解
B．该实验证明了光照条件下叶绿体内产生了还原性物质
C．若给A组提供14 CO2等物质，可能会检测到（14CH2O）的生成
D．该实验无法证明叶绿体是植物细胞合成糖类的场所
【答案】A
根据题干信息和图形分析，A组光照和无二氧化碳条件下，叶绿体产生了氧气，且提取液的颜色由墨绿色变成了淡绿色，说明叶绿体光照条件下产生了氢离子和氧气，且氢离子与氢受体2，6-D结合；B组黑暗条件下，没有氧气释放，溶液仍然为墨绿色，说明叶绿体黑暗条件下不能产生氢离子和氧气。
A、该实验说明了光照条件下释放了氧气，但是不能说明氧气来自于水的光解，A错误；
B、该实验证明了光照条件下叶绿体内产生了还原性物质（氢离子），B正确；
C、CO2是光合作用暗反应的原料，若给A组提供14 CO2等物质，可能会检测到（14CH2O）的生成，C正确；
D、该实验只能证明叶绿体在光照条件下产生了氧气和氢离子，无法证明叶绿体是植物细胞合成糖类的场所，D正确。
故选A。
12．（2020·福建省泰宁第一中学高三月考）在光照最强的夏季的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低.此时，细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是
A．增加、減少、減少 B．减少、增如、增加
C．减少、增如、域少 D．增如、减少、增加
【答案】B
本题考查影响光合作用的环境因素，要求考生能够识记光合作用的物质变化和能量变化，能够根据暗反应中的卡尔文循环判断二氧化碳的变化对C3、C5以及ATP生成量的影响，考查考生的识记能力和推理能力。
夏季中午，由于光照过强、温度过高，部分气孔关闭，吸收二氧化碳减少，
根据卡尔文循环的图解可推断：二氧化碳减少时，C5化合物与二氧化碳结合减少，C3化合物生成量减少，C5化合物积累，导致C5增加；由于C3化合物生成量减少，导致光反应产生的ATP的消耗量减少，ATP含量增加。B正确，A、C、D错误。
故选B。
【点睛】
影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等，其中光照强度主要影响光合作用的光反应阶段；温度主要影响光合作用过程中酶的活性；而二氧化碳浓度影响光合作用暗反应中的二氧化碳的固定。
13．（2020·山东任城·济宁一中高三二模）下列关于光合作用的叙述，错误的是
A．鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水
B．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光
C．在暗反应阶段，C3可被[H]还原为C5和糖类
D．温度的变化不会影响光合作用的光反应阶段
【答案】D
A、鲁宾和卡门用同位素标记法标记水中的氧和二氧化碳中的氧，证明了光合作用释放的氧气来自水，A正确；
B、一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，B正确；
C、根据光合作用过程，在暗反应阶段，C3可被[H]还原为C5和糖类，C正确；
D、光合作用的光反应阶段需要酶的参与，温度会通过影响酶的活性，从而影响光合作用的光反应阶段，D错误。
故选D。
【点睛】
学生对叶绿体中的色素及色素的吸收光谱理解不清
叶绿体中的色素及色素的吸收光谱
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，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
14．（2020·开原市高级中学高三一模）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，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是
A．O2的产生停止 B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP+比值下降
【答案】B
A、用黑布将培养瓶罩上，光反应停止，氧气的产生停止， A正确；
B、同时NADPH和 ATP 的产生停止，使暗反应 C3 的还原速度减慢，从而导致二氧化碳的固定减慢，B错误；
C、ADP生成 ATP减少，使ATP/ADP 比值下降，C 正确；
D、NADPH的产生减少，NADPH/NADP比值下降，D 正确。
故选B。
【点睛】
本题考查光合作用，意在考查考生识记所列知识点，并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
15．（2020·四川省新津中学高三开学考试）在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是
A．红光，ATP下降
B．红光，未被还原的C3上升
C．绿光，[H]下降
D．绿光，C5上升
【答案】C
叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，则光合作用速率基本不变，即ATP和未被还原的C3均基本不变，故A、B项错误；
叶绿体色素对绿光吸收最少，若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的[H]和ATP减少，而短时间内暗反应仍以原来的速率进行，消耗[H]和ATP，故短时间内[H]含量会下降，C项正确；
同理，绿光下由于[H]和ATP含量下降，导致C3被还原为C5的速率减慢，而暗反应中CO2的固定仍以原来的速率消耗C5，故短时间内C5的含量会下降，D项错误。
考点：本题考查光合作用的基本过程和影响因素的相关知识。
16．（2020·湖南长沙·长郡中学高三月考）人们对植物进行光合作用的探索从未停止过。分析下列探究植物光合作用的实验后，回答问题。
实验一把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内（如下图所示），其中A不密封，B、C密封；B内培养皿中盛有Ba(OH)2溶液，A、C内培养皿中盛有蒸馏水，各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。
实验二植物光合作用的原料是二氧化碳和水，人们用18O标记水中的氧，发现光合作用的产物氧气中氧为18O2。
实验三用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。
（1）实验一的目的是__________________。三个钟罩内幼苗生长量由大到小依次为____________。
（2）实验二能否证明光合作用产物氧气中的氧来源于水中的氧？为什么？__________________________________________________________________________________________
（3）实验三用到的实验方法为____________法。若光合作用作用的产物为葡萄糖，请用箭头连接物质分子式的形式表示二氧化碳中的碳在光合作用过程中的转移途径：__________________。
【答案】探究二氧化碳浓度对光合作用的影响 A>C>B 不能，光合作用的原料二氧化碳也含有氧，本实验不能排除光合作用产物氧气中的氧不是来自于二氧化碳中的氧 同位素标记（或同位素示踪） 14CO2→14C3→14C6H12O6
光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜上）：水的光解产生[H]与O2，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。实验一：A不密封，可以与外界进行气体交换，可作为空白对照；B、C密封，并且B中的Ba（OH）2溶液可以吸收玻璃罩内的CO2，因此B、C两装置可作为一组对照实验。
（1）分析实验一可知，实验唯一变量是CO2的浓度，所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用的影响。由于A不密封，B、C密封，而且中的Ba(OH)2溶液吸收玻璃钟罩内的CO2，所以三个玻璃钟罩中CO2的浓度大小为A>C>B，由于幼苗的光合作用需要CO2，所以幼苗生长量的大小为A>C>B。
（2）因为光合作用的原料有二氧化碳和水，二氧化碳中也含有氧，现只用18O标记水中的氧，不能排除光合作用产物氧气中的氧不是来自于二氧化碳中的氧，故不能证明光合作用产物氧气中的氧来源于水中的氧。
（3）实验用到碳的放射性同位素14C，所以实验方法为同位素标记法（或同位素示踪法）。根据光合作用暗反应的物质变化，二氧化碳中的碳在光合作用过程中的转移途径为
14CO2→14C3→14C6H12O6。
【点睛】
答题关键在于分析二氧化碳浓度对光合作用的影响实验，掌握光合作用过程及探究历程。
17．（2020·江苏如皋·高三开学考试）图1是某植物叶肉细胞中部分代谢过程的模式图；图2为科研人员在一晴朗的白天，检测了自然环境中该植物在夏季晴朗的一天中上下午不同光照强度下光合速率的变化。请回答下列问题：
（1）光合作用有关的酶分布于叶绿体的______。据图1可知，光合作用过程中R酶催化C5与CO2形成的物质是______。
（2）在某些条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为______后经载体T运离叶绿体，再经过叶绿体外的代谢途径转换为甘油酸回到叶绿体。经测定，由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少，从图1分析，原因是______。
（3）据图1分析，下列选项中能提高光合效率的方法可以有______（填序号）。
①设法将释放的CO2回收至叶绿体中　 ②使用抑制剂降低载体T的活性
③抑制R酶的活性　 ④敲除T蛋白基因
（4）图2中，AB段限制光合速率的环境因素主要是______。CD段光照速率下降的原因是______。
（5）BC段和EB段表明，在上下午相同光照强度测得光合速率数值上午高于下午，原因是叶片中______对光合速率有抑制作用。
【答案】类囊体薄膜和叶绿体基质 3—磷酸甘油酸 乙醇酸 叶绿体外代谢途径中，产生了CO2释放出去 ①②④ 光照强度 气孔关闭，植物从外界获得的CO2减少 光合产物的积累
从图1看出，植物叶肉细胞内存在叶绿体外的代谢途径，即光合作用产生的乙醇酸和氧气反应生成X，再经过一系列的反应生成甘油酸重新进入叶绿体中反应。
从图2表示植物在夏季晴朗的一天中上下午不同光照强度下光合速率，随着光照的增加，光合作用不断增加，后变小，结合一天的时间可以进行分析作答。
（1）与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质中；从图中看出C5与CO2形成的物质是3—磷酸甘油酸。
（2）从图中看出2磷酸乙醇酸在叶绿体中生成乙醇酸；从图1中看出叶绿体外代谢途径乙醇酸和O2结合生成X再生成Y的过程中产生CO2，释放出去，所以回到叶绿体中的碳有所减少。
（3）①设法将释放的CO2回收至叶绿体中，可以提高光合作用，①正确；
②④使用抑制剂降低载体T的活性和敲除T蛋白基因可以减少载体的含量或活性，使运出叶绿体的有机物减少，降低了叶绿体外代谢途径，有利于增加光合作用，②④正确；
③抑制R酶的活性，抑制光合作用暗反应过程，不利于光合作用的进行，③错误。
故选①②④。
（4）A→B段随着光照强度的增强，光合速率逐渐增加，因此限制光合速率的环境因素主要是光照强度；CD段光照增强，但同时是在夏季晴朗的白天进行的，所以可能温度增加，导致气孔关闭，植物从外界获得的CO2减少，所以光合作用速率降低。
（5）由于在白天植物的光合作用一直大于呼吸作用，所以下午存在大量的光合作用产物的积累，而光合产物的积累对光合速率有抑制作用，所以测得光合速率数值上午高于下午。
【点睛】
本题需要考生在掌握光合作用光反应和暗反应的基础上分析图1中的叶绿体外途径的过程，同时图2采用了不同形式的图形表示植物一天中光合作用速率的变化，需要考生理解。
18．（2020·安徽马鞍山·高三三模）为研究土壤含水量对光合作用的影响，科研小组在盛夏时节，以五月鲜桃幼树为材料，利用盆栽控水法进行相关实验。他们选取成熟叶片测定净光合速率，并对各组植株内某些化学物质的变化进行了测量。下图为不同土壤含
水量下净光合速率的日变化曲线。
回答下列问题：
（1）本实验可以通过检测______________________________来测定净光合速率。
（2）五组实验中，土壤含水量为__________时，桃树生长最佳。土壤含水量大于55．7%时，从10：00到14：00，净光合速率较低，原因是_________________________。
（3）经检测，土壤含水量在55．7%的中度干旱情况下，根等细胞中的无机盐和可溶性糖等物质的含量逐渐增加，这种生理变化在植物适应干旱环境中的作用是________________。
（4）研究表明，重度干旱会使植物积累有害物质。从影响光合作用的内因分析，土壤含水量低于24．1%时，净光合速率低的原因是______________________________。
【答案】氧气的释放量（或CO2的吸收量或叶片干重增加量） 74．9% 部分气孔关闭，CO2供应减少 增大细胞渗透压，增强植物吸水能力 叶绿体、类囊体受损，光合色素减少，相关酶活性降低等
从图中看出含水量为74.9%时，植物净光合作用速率最大；中午时分，由于植物关闭气孔，导致CO2的吸收减少，所以光合作用降低。
（1）净光合作用速率可以通过检测氧气的释放量或CO2的吸收量或叶片干重增加量进行检测。
（2）从曲线图中看出，含水量为74.9%时，净光合作用最大，所以桃树生长最佳；土壤含水量大于55．7%时，从10：00到14：00由于部分气孔关闭，CO2供应减少，所以净光合作用速率较低。
（3）根等细胞中的无机盐和可溶性糖等物质的含量逐渐增加，增大了细胞液与外界溶液的浓度差，因此增大细胞渗透压，增强植物吸水能力。
（4）重度干旱会使植物积累有害物质导致叶绿体、类囊体受损，光合色素减少，相关酶活性降低等，因此净光合作用速率降低。
【点睛】
本题需要考生分析曲线，理解净光合作用的含义，得出结论，同时结合光合作用过程，分析影响光合作用的因素。
19．（2020·北京延庆·高三开学考试）马铃薯叶片光合作用合成的有机物以蔗糖的形式通过韧皮部的筛管运输到地下的匍匐枝，用于分解供能或储存。研究人员对蔗糖的运输、利用和储存进行了研究。
（1）叶肉细胞中的________与CO2结合形成C3，据图2判断丙糖磷酸是否为碳（暗）反应的第一个产物C3，作出判断的依据是________。
（2）叶肉细胞合成的蔗糖通过筛管运输至根、茎等器官。
①蔗糖“装载”进入筛管可能通过________使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度（选择下列序号填写）。
a.自由扩散 b.协助扩散 c.主动运输
②为了验证光合产物以蔗糖形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现：转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是_________；该酶还导致叶肉细胞外________含量升高，被叶肉细胞吸收后通过_________调节机制抑制了光合作用。
（3）马铃薯块茎是通过地下茎顶端的侧向膨胀而不断发育的（见图）。筛管中的蔗糖在此处“卸载”，进入地下茎细胞中，细胞中的蔗糖酶催化蔗糖水解，蔗糖合酶参与催化蔗糖转化成淀粉的过程。据上述信息和图3分析，蔗糖合酶主要分布的部位是__________，其生物学意义是__________。
【答案】C5 不是，丙糖磷酸是在ATP和NADPH参与下C3被还原的产物 c 叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解胞外的蔗糖，导致进入筛管的蔗糖减少，根和茎得到的糖不足，生长困难 葡萄糖和果糖 （负）反馈 地下茎膨大部分 有利于块茎中淀粉的合成和积累
光合作用包括：光反应和碳反应两个阶段。光反应为暗反应提供物质基础。光反应过程：首先叶绿体中的色素吸收光能，并利用这部分能量，把水光解为氧气和还原氢，并利用ADP+Pi生成ATP。暗反应过程：首先叶绿体基质中的C5化合物固定二氧化碳，并生成2个C3，C3化合物被光反应生成的ATP+还原氢，还原成有机物和C5（再循环）。
（1）光合作用的暗反应中C5 与CO2结合形成C3，称为CO2的固定。根据图2判断，在ATP和NADPH参与下C3被还原成丙糖磷酸，因而丙糖磷酸不是暗反应的第一个产物C3。
（2）①依据题干信息“使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度”可知，蔗糖“装载”进入筛管可能通过主动运输的形式。
②蔗糖通过主动运输透过细胞膜后达到细胞外，而此时叶肉细胞壁上的蔗糖酶将蔗糖水解成果糖和葡萄糖，一方面使进入筛管的蔗糖减少，根和茎得到的糖不足，生长困难，从而表现出短根、短茎现象，另一方面果糖和葡萄糖叶肉细胞吸收后是叶绿体中的果糖和葡萄糖含量升高，通过负反馈调节进而抑制光合作用的速率。
（3）由“蔗糖合酶参与催化蔗糖转化成淀粉的过程”，可知蔗糖合酶主要分布地下茎膨大部分，这样有利于块茎中淀粉的合成和积累。
【点睛】
本题考查了光合作用的过程以及有机物的运输等相关内容，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
20．（2020·辽宁锦州·高三其他）同位素标记法是利用放射性同位素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，生物学上经常使用的同位素有14C、3H、18O、15N、32P、35S等。
（1）20世纪70年代，科学家詹姆森等在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸。3min后被标记的亮氨酸出现在附有________的_______中；17min后，出现在_________中；117min后，出现在靠近细胞膜内侧的____________中及释放到细胞外的分泌物中。由此发现了分泌蛋白的合成与分泌途径。
（2）1941年，鲁宾和卡门利用18O进行了两组对比实验：第一组为植物提供____________，第二组为相同植物提供____________。在其他条件相同情况下，分析出第一组释放的氧气全部为O2，第二组全部为18O2，有力地证明了植物释放的O2来自于____________。
（3）20世纪40年代美国生物学家卡尔文等用单细胞的小球藻做实验：用含14C标记的_____供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称为____________（即____________阶段）。
【答案】核糖体 内质网 高尔基体 囊泡 H2O 和C18O2 H218O 和CO2 H2O CO2 卡尔文循环 暗反应
放射性同位素标记法的应用。
（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；
（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；
（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；
（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
（1）20世纪70年代，科学家詹姆森等在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，实验过程中发现，3min后被标记的亮氨酸出现在附有核糖体的内质网中；17min后，出现在高尔基体中；117min后，出现在靠近细胞膜内侧的囊泡中及释放到细胞外的分泌物中。由此发现了分泌蛋白的合成与分泌途径。即过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
（2）1941年，鲁宾和卡门利用18O进行了两组对比实验：第一组为植物提供H2O 和C18O2，第二组为相同植物提供H218O 和CO2。在其他条件相同情况下，分析出第一组释放的氧气全部为O2，第二组全部为18O2，根据同位素的走向可有力地证明了植物释放的O2来自于H2O。.　　　
（3）20世纪40年代美国生物学家卡尔文等用单细胞的小球藻做实验：在有光条件下，用14C标记CO2进入细胞后，首先在叶绿体基质发生反应，在该结构中含14C的系列产
物有14C3、（14CH2O）。最终探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径为14CO2→14C3→（14CH2O），这一途径称为卡尔文循环，即暗反应阶段。
【点睛】
熟知同位素标记法在生物学中的应用是解答本题的关键，提醒同学们在学习过程中关注实验的原理和方法的掌握。
21．（2020·辽宁锦州·高三其他）为了探究空间搭载对植物光合作用的影响，研究人员以粳稻东农416（DN416）为材料，进行了系列研究。请回答问题：
（1）水稻叶肉细胞中叶绿体____________上的色素能够捕获光能，这些能量经过转换，最终储存为____________。
（2）研究人员将DN416的种子空间搭载12天后，返回地面在原环境中种植，测定其幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs，气孔张开的程度）和叶绿素含量的变化，结果如下表。
对照组
实验组
Pn
25．52±2．32
18．46±1．30
Gs
253．62±21．61
191．84±19．91
叶绿素含量（mg/g）
35．12
26．35
①气孔导度的变化主要影响光合作用的____________阶段，影响光合速率主要的外部因素，除CO2浓度外还包括________________________（至少两种）。
②表中数据显示____________________________________，说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应，从而降低了DN416的净光合速率。
（3）为探究空间搭载后叶绿素含量变化影响DN416光合作用的机制，研究人员做了进一步检测。
①光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用，包括光系统I（PSI）和光系统II（PSII）。如图所示，PSII中的光合色素吸收光能后，一方面将_______________分解为氧气和H＋，同时产生的电子经传递，可用于NADP＋和H＋结合形成____________。另一方面，在ATP合成酶的作用下，____________浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。
②叶绿素荧光参数是描述植物光合作用状况的数值，Fo反映叶绿素吸收光能的能力，Fv/Fm反映PSII的电子传递效率。研究人员测定了（2）中不同组别的叶绿素荧光参数，发现实验组中Fo和Fv/Fm均比对照组低，说明DN416________含量的减少，降低了光能的________效率，进而降低光合作用速率。
【答案】类囊体薄膜 糖类等有机物中稳定的化学能 暗反应 温度、光照强度 空间搭载后DN416的Pn、Gs和叶绿素含量均明显降低 水 NADPH H+ 叶绿素 吸收和转化
据表分析：该实验的自变量是粳稻东农416（DN416）是否空间搭载12天，因变量是净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs，气孔张开的程度）和叶绿素含量，数据表明空间搭载组的净光合速率、气孔导度和叶绿素含量均减小。据此分析作答。
（1）植物进行光合作用过程中叶绿体的类囊体薄膜上的光合色素能够捕获光能，这些能量经过转换，最终将光能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。
（2）①气孔导度通过影响二氧化碳的供应来影响光合作用的暗反应阶段，影响该反应的外部因素，除CO2浓度外还有温度和光照强度，影响光合作用的内因还有光合作用的酶、pH、ATP量、[H]等。
②据表分析可知，空间搭载后DN416的Pn、Gs和叶绿素含量均明显降低。
（3）①光合作用的光反应阶段，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，将水光解为氧气、和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH，同时在ATP酶的作用下，氢离子浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。
②根据题表和题意分析可知，DN416叶绿素含量的减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率，所以实验组中Fo和Fv/Fm均比对照组低。
【点睛】
本题结合图表主要课程光合作用的过程和影响光合作用的环境因素，意在强化学生对影响更重要的虎眼石和光合作用过程的相关知识的理解与应用。
22．（2020·四川成都·石室中学高三开学考试）I．图1表示某植物固定和还原CO2的
过程，图2是外界环境因素对光合作用速率的影响。请据图回答：
（1）图1中a过程叫______________，发生的场所________________。磷酸除了构成光合作用相关产物外，也参与构成叶绿体内______________和磷脂等成分。
（2）如果将某植物在缺乏镁元素的土壤中栽种，会直接影响图1中的物质____（填“A”、“B”、“C”）的生成。当图2的乙图中d点对应的光照强度突然降至c点对应的光照强度，则图1中的物质A在短时间会______（填“增加”或“减少”）。
（3）从图2中可以看出，乙图中限制N点光合速率的因素是_______________。
II．光补偿点是指植物在一定光强范围内，光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物在一定光强范围内，光合速率达到最大时所需要的最小光照强度。已知植物体光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和35℃。如表为25℃和一定CO2浓度等条件下测得的三种植物幼苗的生理指标。请分析回答下列问题：
物种/指标
物种甲
物种乙
物种丙
光补偿点（μmol?m-2?s-1）
140
66
37
光饱和点（μmol?m-2?s-1）
1425
1255
976
（4）该实验的自变量为________________。在光照强度为140μmol?m-2?s-1时，物种甲幼苗叶肉细胞中产生的O2的去路为__________________若把温度升高到35℃，物种乙幼苗的光补偿点会变_____（填“大”、“小”）。
（5）三种植物中最适合间行种植的是哪两种，请作出判断，并说明理由。_________________________________。
【答案】二氧化碳的固定 叶绿体基质 核酸 C 减少 光照强度 光照强度和植物种类 被线粒体利用和释放到细胞外 大 甲和丙；因为甲的光饱和点和补偿点都较大是典型的阳生植物，丙的光饱和点和补偿点都较小是典型的阴生植物，将两物种间种能提高光的利用率。
据图分析：图1表示某植物固定和还原CO2的过程，其中a为CO2固定过程，物质A为五碳化合物，B为三碳化合物；b为C3的还原过程，物质C为[H]；从图2中横坐标中可以看出，光照强度影响光合速率，另外从甲图中的两条曲线的差异可以看出，CO2浓度也影响光合速率，从乙图中的两条曲线的差异可以看出，温度也是影响光合速率的因素。
由表可知，限制光合作用的外界因素主要有三个二氧化碳浓度、温度、光照强度。植物体光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和35℃，温度由25℃升高为35℃，温度升高，呼吸酶的活性升高而光合作用酶活性降低，从而使细胞呼吸加快、光合作用减慢。
（1）据图1分析可知，A为五碳化合物，B为三碳化合物；a是二氧化碳的固定过程，反应的场所在叶绿体基质。磷酸除了构成光合作用相关产物外，也参与构成叶绿体内核酸和磷脂等成分。
（2）叶绿素合成需要镁元素，所以缺乏了镁元素会影响叶绿素的合成，叶绿素在光反应过程中能吸收并转换光能，直接影响图1中ATP和物质C（[H]）的生成，当光照强度突然由d降低至c时，则[H]供应减少，进而C3的还原减慢，但CO2会继续和C5（A）反应生成C3，所以C5的量会减少。
（3）从图2中可以看出，乙图中限制N点光合速率的因素是光照强度。
（4）该实验的自变量是光照强度和不同种植物幼苗，140μmol?m-2?s-1为物种甲的光补偿点，当光强大于140μmol?m-2?s-1时物种甲叶肉细胞中产生的O2除进入线粒体外，还扩散至细胞外，温度升高到35℃，呼吸作用增强，光合作用减慢，物种乙幼苗的光补偿点逐渐增大。
（5）三种植物中最适合间行种植的是甲和丙；因为甲的光饱和点和补偿点都较大是典型的阳生植物，丙的光饱和点和补偿点都较小是典型的阴生植物，将两物种间种能提高光的利用率。
【点睛】
此题主要考查光合作用的过程以及影响光合作用的环境因素的相关知识，考查考生的识图分析能力和图文转换能力能够从表格和曲线中获得解题有效信息。
23．（2020·湖南高三其他）植物叶表皮中的保卫细胞吸水膨胀导致气孔张开。为探究K+、Na+对气孔开度的影响，用相同浓度的KNO3溶液和NaNO3溶液处理鸭跖草叶片，培养时给予光照和适宜温度等条件，定时撕取叶表皮镜检并记录气孔直径，结果如下表
所示。请回答下列问题：
处理时间/h
气孔直径/μm
K+
Na+
H2O
1．0
7．1
3．4
2．6
2．0
10．8
7．2
5．4
3．0
19．5
10．9
10．6
4．0
19．4
13．1
12．2
（1）植物进行光合作用时，水在叶肉细胞的_____________ 上被分解。光反应为暗反应的进行提供了_____________ 。
（2）培养的鸭跖草在给予暗处理后，叶片气孔处于关闭状态，则光照 _____________ （填促进或抑制）叶片气孔开放。分析实验结果，可得出的结论是_____________ 。
（3）根据所学知识和实验结果分析，向植物提供一定浓度的K+能促进生长，原因有_____________和_____________ 。
【答案】叶绿体类囊体薄膜 [H]、ATP 促进 K+和Na+都能促进气孔开放，K+的促进效果比Na+的明显 K是植物生长所必需的大量元素 K+可促进叶片气孔开放吸收CO2，促进光合作用
根据题意，该实验的自变量为用相同浓度的KNO3溶液和NaNO3溶液分别处理鸭跖草叶片，因变量则通过镜检叶表皮的气孔直径来检测，实验结果证明了两种无机盐溶液都能促进叶片气孔开放，且K+的促进效果比Na+的明显。
（1）植物进行光合作用时，水在叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上被分解，为暗反应的进行提供了[H]和ATP。
（2）培养的鸭跖草在给予暗处理后，叶片气孔处于关闭状态，则光照促进了叶片气孔的开放。分析实验结果可知，与对照组相比，K+和Na+都能促进气孔开放，且K+的促进效果比Na+的明显。
（3）K是植物生长所必需的大量元素；根据表中信息可知，K+可促进叶片气孔开放吸收CO2，促进光合作用，从而促进植物生长
【点睛】
本题主要考查影响光合作用的环境因素，考查学生的获取信息的能力与综合运用能力。
24．（2020·江苏淮阴·淮海中学高三其他）高温强光会降低烤烟的光合速率，适宜浓度的外源葡萄糖能缓解高温强光对烤烟的胁迫作用。为揭示外源葡萄糖对高温条件下旺长期烤烟叶片光合作用的调控机制，科研人员将高温强光胁迫条件下的旺长期烤烟随机分成两组，分别用等量蒸馏水和0．5mmol/L的葡萄糖溶液喷洒叶片，测定光合特性，实验结果如下表（气孔导度是指单位时间、单位面积叶片上通过气孔的气体量；RUBP羧化酶催化CO2的固定）。请回答：
处理
净光合速率/μmol/m2
叶绿素含量/mg/g
RUBP羧化酶活性/μmol/min/g
气孔导度/
mmol/m2/s
胞间CO2浓度/μmol/mol
蒸馏水处理
21．7
1．75
500
288．33
327．00
0．5mmol/L葡萄糖处理
24．0
2．15
886
426．67
244．67
（1）烤烟细胞中叶绿素分布在_____________，其功能是________________________。烤烟叶绿素含量提高可直接导致光合作用中________（过程）加快。
（2）进行该实验之前，科研人员先研究了0、0．1、0．3、0．5、0．7mmol/L的葡萄糖溶液对高温强光胁迫条件下的旺长期烤烟净光合速率的影响，其目的是____________________________________。
（3）0．5mmol/L的葡萄糖处理后，烤烟细胞中RUBP羧化酶活性提高可以直接使_________（过程）加快；同时气孔导度提高，有利于提高__________速率，从而降低叶片温度，但胞间CO2浓度却降低的原因是__________________________________________。
（4）本研究对夏季种植烤烟的指导意义是_______________________________________。
【答案】类囊体薄膜（基粒） 吸收、传递和转化光能 光反应 确定缓解高温强光胁迫的最适外源葡萄糖溶液浓度 CO2固定 蒸腾 细胞利用CO2的速率大于CO2进入胞间的速率 在夏季正午对烤烟叶片喷洒适宜浓度（0．5mmol·L-1）的葡萄糖溶液
1、光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应场所是叶绿体类囊体薄膜，暗反应场所是叶绿体基质，光反应为暗反应提供ATP和[H]。
2、影响光合作用的环境因素包括：光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
（1）烤烟细胞中叶绿素分布在类囊体薄膜，其功能是吸收、传递和转化光能。光反应需要叶绿素，烤烟叶绿素含量提高可直接导致光合作用中光反应加快。
（2）进行该实验之前，研究了0、0.1、0.3、0.5、0.7mmol·L-1的葡萄糖溶液对高温强光胁迫条件下的旺长期烤烟净光合速率的影响，其目的是确定缓解高温强光胁迫的最适外源葡萄糖溶液浓度。
（3）RUBP羧化酶催化CO2的固定，因此烤烟细胞中RUBP羧化酶活性提高可以直接使CO2固定加快；同时气孔导度提高，有利于提高蒸腾速率，从而降低叶片温度。由于细胞利用CO2的速率大于CO2进入胞间的速率，因此胞间CO2浓度降低。
（4）高温强光会降低烤烟的光合速率，适宜浓度的外源葡萄糖能缓解高温强光对烤烟的胁迫作用。因此本研究对夏季种植烤烟的指导意义是在夏季正午对烤烟叶片喷洒适宜浓度（0.5mmol·L-1）的葡萄糖溶液。
【点睛】
本题考查光合作用过程和影响光合作用的因素，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，并利用相关知识结合题图对某些生物学问题进行解释、推理、判断、获取结论的能力。
25．（2020·湖南长沙·长郡中学高三开学考试）海水升温和氮素含量会影响海洋生态系统中三角褐指藻的光合作用。长郡中学生物兴趣小组以三角褐指藻为实验材料，进行了相关的实验，实验结果如图所示（光合速率的单位：umol·m－2·s－1）。

回答下列问题：
（1）在氮充足时，0～500 lx光照强度下，影响光合速率的主要因素为____________，光照强度高于500 1x后，18℃、24℃条件下光合速率不同的原因是________________________。
（2）氮可参与叶绿素、____________（至少答两种）等物质的合成。有同学欲通过实验来验证缺氮可降低叶绿素的含量，写出实验思路及结果：____________________________________。
（3）光饱和点指光合速率达到最大时所对应的最小光照强度，氮限制条件下的光饱和点___（填大于/小于或等于）氮充足条件下的光饱和点，原因可能是____________（答出两点）。
（4）由图可知，相对于温度，氮素含量对三角褐指藻光合作用的影响____________（填更大或更小）。
【答案】光照强度 不同温度条件下，酶的活性不同 光合作用的酶、ATP、[H] 分别取等量的氮限制、氮充足条件下生长的三角褐指藻，提取、分离色素，氮限制条件下滤纸条最下面的两条色素带的宽度小于氮充足条件下的 小于 缺氮使酶的含量减少，催化效率降低；缺氮使叶绿素的含量降低，吸收光的能力降低，限制光合作用的进行；缺氮使ATP、[H]的合成量减少，从面限制光合作用的进行 更大
据图可知：实验的自变量为光照强度、温度和氮含量，因变量为光合速率。在一定范围内，光合速率随着光照强度增加而增加，此外氮含量和温度也可影响光合速率。
（1）在氮充足时，0～500 lx光照强度下，光合速率随光照强度增加而增加，故影响光合速率的主要因素为光照强度；光照强度高于500 1x后，18℃、24℃条件下光合速率不同，原因可能为不同温度下，酶的活性不同，催化效率不同。
（2）氮元素在生物体内参与许多重要化合物的形成，除叶绿素外，还可参与构成光合作用所需的酶（元素组成主要为C、H、O、N），ATP（元素组成为C、H、O、N、P）及[H]等；欲验证缺氮可降低叶绿素的含量，则应确定实验的自变量为氮元素含量，因变量为叶绿素含量，故可设计实验如下：分别取等量的氮限制、氮充足条件下生长的三角褐指藻，提取、分离色素；预期结果为氮限制条件下滤纸条最下面的两条色素带的宽度小于氮充足条件下的。
（3）因氮元素参与构成许多重要化合物，故缺氮使酶的含量减少，催化效率降低；缺氮使叶绿素的含量降低，吸收光的能力降低，限制光合作用的进行；缺氮使ATP、[H]的合成量减少，从面限制光合作用的进行，因此氮限制条件下的光饱和点小于氮充足条件下的光饱和点。
（4）由图可知：相同温度下氮含量不同，光合速率相差较大，而相同氮含量下，不同温度对于光合速率影响较小，故相对于温度，氮素含量对三角褐指藻光合作用的影响更大。
【点睛】
本题考查影响光合作用速率的因素，要求考生能结合光合作用的相关知识及实验设计的变量原则分析作答。
26．（2020·济南市历城第二中学高二开学考试）茶叶有降压、提神和保健等功效。某科研人员在晴朗夏季的一天中探究茶树净光合速率和胞间CO2浓度的日变化规律，结果如下图。请据图回答下列问题：
（1）图中曲线表示净光合速率的是___________（填“实线”或“虚线”）。从胞间CO2浓度分析，与12点相比，14点时叶肉细胞中C3含量_________（填“高”或“低”）。
（2）茶树在中午时分会出现光合“午休”现象。从图中的曲线分析，主要原因是气温升高，植物为减少水分散失，气孔___________（填“部分关闭”或“全部关闭”），导致胞间CO2浓度降低。
（3）研究C02在植物体内的转移途径时，采用的方法是________法，C02中的氧经光合作用和有氧呼吸后转移到终产物________中。
（3）由于茶树光合“午休”影响产量，为减缓光合“午休”，该科研人员打算间种高茎玉米。请设计实验进行探究。(间作是指在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。)
①该实验的目的是________________________________________________。
②该实验的自变量是________________________。该实验须在____________时间进行。
③检测净光合速率与胞间CO2浓度，若____________________________，说明科研人员的研究达到预期目的。
【答案】实线 高 部分关闭 同位素标记法 CO2 探究间种高茎玉米能否减缓茶树光合“午休” 是否间种高茎玉米 晴朗夏季 实验组的净光合速率与胞间CO2浓度均高于对照组
试题分析：本题考查呼吸作用、光合作用，考查对光合作用影响因素的理解。解答此题，可根据植物光合“午休”的机理判断图中两条曲线代表的含义，根据光合作应、呼吸作用反应式分析氧元素的来龙去脉。
（1）晴朗夏季的中午，植物会出现光合“午休”现象，导致净光合速率降低，胞间CO2浓度中午后可恢复，图中实线表示净光合速率。与12点相比，14点时胞间CO2浓度较高，有较多的二氧化碳被固定为C3，叶肉细胞中C3含量高。
（2）气孔是二氧化碳进出叶片的通道，据图可知，中午前后胞间CO2浓度降低，但仍保持一定浓度，气孔应是部分关闭。
（3）研究CO2在植物体内的转移途径时，可采用放射性同位素标记法，CO2中的氧经光合作用转移到有机物和生成的水中，再经有氧呼吸第二阶段后转移到终产物二氧化碳中。
（3）①该实验的目的是探究间种高茎玉米能否减缓茶树光合“午休”。
②根据实验目的可确定该实验的自变量是是否间种高茎玉米。间种高茎玉米的为实验组，不间种高茎玉米的为对照组。晴朗夏季的中午，植物会出现光合“午休”现象，该实验须在晴朗夏季中午检测进行实验组和对照组的净光合速率与胞间CO2浓度。
③若间种高茎玉米能减缓茶树光合“午休”，则实验组的净光合速率与胞间CO2浓度均高于对照组。
【点睛】环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。
示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化
(2)物质含量变化的比较
条件
光照由强到弱，CO2供应不变
光照由弱到强，CO2供应不变
CO2供应由充足到不足，光照不变
CO2供应由不足到充足，光照不变
C3含量
增加
减少
减少
增加
C5含量
减少
增加
增加
减少
[H]和ATP的含量
减少
增加
增加
减少
(CH2O)的合成量
减少
增加
减少
增加