2022新高考生物人教版一轮复习训练：第三单元第9讲光合作用与能量转化（含解析）

[课后达标检测][基础达标]1．(2021·江苏无锡期末)下列关于用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是(　　)A．叶片充分研磨后应立即加入少许碳酸钙，防止色素被破坏B．画滤液细线时应迅速地重复画线，保证滤纸条上有足够量的色素C．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失解析：选C。应在研磨叶片前加入少许碳酸钙，防止研磨中色素被破坏，A错误；画滤液细线时，应等上一次所画滤液干后再画下一次，B错误；即使菜叶剪碎不够充分，也不明显影响研磨，所以仍可提取出4种光合作用色素，C正确；层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会因叶绿素分解而消失，但不会随层析液挥发而消失，D错误。2．(2021·辽宁葫芦岛期末)下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的说法，正确的是(　　)A．研磨叶片时加碳酸钙的目的是使研磨更加充分B．色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同C．如果没有石油醚和丙酮，层析液可用92号汽油代替D．图中1、2、3、4分别表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b解析：选C。研磨叶片时加碳酸钙的目的是防止色素被破坏，A错误；色素提取的原理是色素能够溶解于有机溶剂，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，B错误；层析液可用92号汽油代替，进而将色素分离，C正确；1、2、3、4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，D错误。3．下图表示绿色植物进行光合作用的过程图解。在该过程的卡尔文循环中，碳原子转移途径可表示为(　　) A．A→叶绿素→B　　　　B．G→叶绿素→CC．F→H→ED．A→D→E解析：选C。分析图示信息可知，A为H2O，B为O2，C为ATP，D为NADPH，E为(CH2O)，F为CO2，G为ADP和Pi，H为C3，I为C5，J为NADP＋。CO2中的碳原子在光合作用的卡尔文循环中的转移途径是CO2→C3→(CH2O)，即F→H→E。4．(高考海南卷)将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(　　)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ATP提供能量解析：选A。叶绿体是进行光合作用的场所，在自然光下，叶绿体能进行光合作用将水分解并产生氧气，A正确；叶绿体中的光合色素能吸收红光和蓝紫光，因此在红光和蓝紫光下，叶绿体会产生氧气，B、C错误；水在叶绿体中分解产生氧气需要的能量是由光能提供的，D错误。5．某科研小组利用小球藻进行光合作用的实验，如下图甲、乙所示，在较强光照且温度相同以及小球藻质量相等的条件下，下列相关说法错误的是(　　)A．小球藻属于真核生物，光合作用的场所是叶绿体B．该实验能证明光合作用产生的O2中的氧元素来源于H2O C．相同条件下产生物质A1和A2的相对分子质量比为8∶9D．H2O和HO均是光反应的原料，CO2和C18O2均是暗反应的原料解析：选C。小球藻是一种单细胞藻类，是真核生物，在叶绿体中进行光合作用，A正确；甲、乙两组实验形成相互对照，甲组产生的A1为18O2，乙组产生的A2为O2，证明光合作用产生的O2中的氧元素来源于H2O，B正确；甲组产生A1为18O2，乙组产生A2为O2，18O2和O2的相对分子质量比为9∶8，C错误；光反应阶段包括水的光解，因此H2O和HO均是光反应的原料，暗反应阶段包括CO2的固定，因此CO2和C18O2均是暗反应的原料，D正确。6．将A、B、C、D四盆长势均匀的植物置于阳光下，A添加红色光照，B添加绿色光照，C隔红色滤光片，D隔绿色滤光片(如下图所示)。经过一段时间后，各盆植物中长势最好的是(　　)答案：A7．(2021·山东五市八校一模)在条件适宜的情况下，用自然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自然光相同的绿色光照射，在照射瞬间叶绿体中的物质所发生的变化错误的是(　　)A．ATP含量下降B．C3的含量上升C．合成C5的速率加快D．NADPH的含量下降解析：选C。叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光，若由自然光突然改用光照强度与自然光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的NADPH和ATP减少，A、D正确；由于NADPH和ATP含量下降，导致C3被还原为C5的速率减慢，而短时间内CO2的固定仍在消耗C5，生成C3，故短时间内C3的含量会上升，合成C5的速率减慢，B正确，C错误。 8．(2021·山东青岛一模)将一盆置于密闭透明容器内的绿色植物放在黑暗环境(温度适宜)中，t1时刻给予充足的光照，t4时刻再补充一定量的CO2，继续培养一段时间。在培养的过程中实时检测装置内O2的释放速率，结果如下图所示。不考虑其他生物的影响，下列叙述错误的是(　　)A．t0～t1时段，该密闭装置内O2的含量应持续下降B．t3时刻，该绿色植物的呼吸速率等于光合速率C．t3～t4时段，CO2浓度是限制光合速率的主要因素D．t4～t5时段，该绿色植物的净光合速率逐渐增大解析：选B。t0～t1时段，该绿色植物处于黑暗环境中，其不能进行光合作用，且不断进行呼吸作用消耗O2，所以该密闭装置内O2的含量应持续下降，A正确；t3时刻，该绿色植物O2的释放速率最大，所以光合作用强度最大，此时呼吸速率不等于光合速率，B错误；从曲线图中看出在t4时刻，补充CO2后光合速率上升，所以t3～t4时段，光合速率的限制因素主要是CO2浓度，C正确；t4～t5时段，该绿色植物O2的释放速率不断增加，所以其净光合速率逐渐增大，D正确。9．(2020·新高考山东卷节选)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________________。(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________(填“增 加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是_____________________________________________________________。(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是__________________。解析：(1)根据题图可知，模块1利用太阳能发电装置将吸收的光能转换为电能，模块2利用电能电解水生成H＋和O2，并发生能量转换的过程。该系统中的模块1和模块2相当于叶绿体中光反应功能。模块3将大气中的CO2转换为糖类，相当于光合作用的暗反应。暗反应中的CO2的固定为CO2和C5结合生成C3，C3在光反应提供的NADPH和ATP的作用下被还原，随后经过一系列反应形成糖类和C5，故该系统中模块3中的甲为五碳化合物(C5)，乙为三碳化合物(C3)。(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则CO2浓度突然降低，CO2的固定受阻，而三碳化合物(C3)的还原短时间内仍正常进行，因此短时间内会导致三碳化合物(C3)含量减少。暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋，若该系统气泵停转时间较长，则模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足，从而导致模块2中的能量转换效率也会发生改变。(3)由于植物中糖类的积累量＝光合作用合成糖类的量－细胞呼吸消耗糖类的量。与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类，所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量高于植物。答案：(1)模块1和模块2　五碳化合物(或C5)　(2)减少　模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP＋不足　(3)高于　人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)10．下图表示玉米光合作用利用CO2合成(CH2O)的过程，玉米叶肉细胞通过“CO2泵”内的一些化学反应，将空气中的CO2泵入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，以保证(CH2O)的合成顺利进行。回答下列问题： (1)图中过程②是______________，物质A是________，过程②的进行还需要____________________等物质参与，原因是____________________________。(2)如果在玉米叶肉细胞中注入某种促进剂使“CO2泵”的活性升高，则在短时间内，维管束鞘细胞中C5的含量________。(3)研究发现晴朗的夏季中午光照增强，温度过高，叶片气孔开度下降，作为光合作用原料之一的________减少，而此时玉米光合速率基本不受影响，其原因是玉米___________________________________________________________。答案：(1)C3的还原　C3　ATP和NADPH　NADPH作为还原剂还原C3同时提供能量，ATP提供能量(2)降低　(3)CO2　有“CO2泵”，其能维持维管束鞘细胞内有较高浓度的CO2[素养提升]11．(不定项)(2021·山东临沂模拟)为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是(　　)二氧化硅叶绿素种类颗粒大小/目02050100200叶绿素a/(mg·g－1)0.250.530.610.480.47叶绿素b/(mg·g－1)0.160.080.090.110.12A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均增大解析：选BD。根据光合色素易溶于有机溶剂的原理，可用无水乙醇来提取，A正确；分析表格数据可知，加入二氧化硅会使叶绿素b的含量减少，不利于叶绿素b的提取，B错误；根据表格数据可知，分别使用颗粒大小为20、50、100、 200目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量分别为0.61mg·g－1、0.70mg·g－1、0.59mg·g－1、0.59mg·g－1，故用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多，C正确；碳酸钙可保护叶绿素，防止叶绿素被有机酸分解，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中叶绿素a、叶绿素b数据均减小，D错误。12．(不定项)下图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意图，结合所学知识分析，下列相关叙述正确的是(　　)A．在高O2含量环境中，植物不能进行光合作用B．卡尔文循环的具体场所应为叶绿体基质C．将植物突然置于黑暗环境中，C5与C3之间的转化将不受影响D．C2和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O解析：选B。从图中信息可知，在高O2含量环境中，产生的C3也可用于卡尔文循环，进而生成糖，A项错误；根据所学知识可知，卡尔文循环的具体场所应为叶绿体基质，B项正确；光合作用暗反应的进行，需要光反应提供NADPH和ATP，黑暗条件下，光反应不能进行，不能为暗反应提供NADPH和ATP，因而C5与C3之间的转化将受到影响，C项错误；线粒体不能直接分解葡萄糖，D项错误。13．(不定项)硒在土壤中主要以硒盐酸的形式存在，被植物吸收后转化为植物活性硒。为探究硒对植物叶绿素前体物(ALA)合成的影响，科学家用不同浓度的硒溶液处理水稻幼苗，实验及结果如下图所示。下列推测错误的是(　　) A．土壤中的硒能以主动运输的方式被根细胞吸收B．较低浓度的硒溶液能抑制叶肉细胞中ALA的合成C．用较高浓度的硒溶液处理水稻幼苗可能会使其出现黄化D．硒溶液促进水稻叶肉细胞中ALA合成的最适浓度是0.01mmol·L－1解析：选BD。矿质元素是根细胞通过主动运输吸收的，A正确；分析题图可知，较低浓度的硒溶液能促进叶肉细胞中ALA的合成，B错误；用较高浓度的硒溶液处理水稻幼苗会使ALA的含量降低，所以水稻幼苗可能会出现黄化，C正确；在该实验中的几种溶液浓度中0.01mmol·L－1的硒溶液促进作用较高，但不能确定其是最适浓度，D错误。14．(不定项)(2021·山东潍坊期末)光能利用率是指单位土地面积上，农作物通过光合作用产生的有机物中所含的能量与这块土地接受的太阳能之比。下列措施能提高光能利用率的是(　　)A．大棚种植时，白天适当通风B．棉花适时摘除顶芽，解除顶端优势C．在桉树林里栽培草本菠萝，取得桉树、菠萝两旺D．在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物解析：选ABCD。大棚种植时，白天光照强，光合作用旺盛，达到光饱和点后限制光合作用的因素主要是二氧化碳浓度等，因此白天适当通风有利于增加大棚中的二氧化碳浓度，有利于农作物产量的提高，能提高光能利用率，A符合题意；棉花适时摘除顶芽，可以解除顶端优势，使侧枝发育，增大了光合作用的叶片面积，提高了光能利用率，B符合题意；在桉树林里栽培草本菠萝，桉树和菠萝有明显的分层现象，可以充分利用光能，取得桉树、菠萝两旺，提高光能利用率，C符合题意；在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物，与前季作物收完再种相比，可以延长后季作物的光合作用时间，能提高光能利用率，D符合题意。15．气孔是高等植物与大气进行水气交换的主要通道，其开放率直接影响着植物的光合作用强度。某科研人员研究了光照、温度和CO2 浓度等环境因素对鸢尾气孔开放率的影响，结果如下图所示，据图分析并回答相关问题：(1)其他条件一定且适宜时，一定范围内随气孔开放率增加，光合作用强度________，原因是_________________________________________________。(2)分析图丙可知，随NaHCO3溶液浓度增加，气孔开放率的变化是________________________________________________________________。(3)为了提高鸢尾的光合作用强度，某研究人员据图乙分析认为23℃为其最佳处理温度，你认为是否合理？________，原因是______________________。解析：(1)气孔是高等植物与外界进行水气交换的主要通道，其他条件一定且适宜时，一定范围内气孔开放率增加，则植物吸收的CO2增多，光合作用强度增加。(2)根据图丙可知，随着NaHCO3溶液浓度增加，气孔开放率先增加后下降。(3)图乙中只有23℃、4℃两个处理温度，没有温度为23℃左右的其他处理数据，无法得出23℃为其最佳处理温度。答案：(1)增加　(气孔是CO2进出的通道)气孔开放率越大，植物吸收CO2 越多(CO2作为光合作用的原材料使得光合作用强度增加)(2)先增加后下降(3)不合理　本实验没有温度为23℃左右的其他实验数据，无法得出23℃为其最佳处理温度(合理即可给分)[课后达标检测]1．(2021·辽宁沈阳一模)下列关于发生在叶绿体和线粒体中的部分代谢活动的叙述，正确的是(　　)A．两种细胞器均能产生ATP，产生的ATP可用于细胞的各项生命活动B．叶绿体固定的CO2还原成C6H12O6，线粒体内的C6H12O6氧化成CO2C．ATP和NADPH在叶绿体内随水的分解而产生，ATP和[H]在线粒体内随水的生成而产生D．两种细胞器都有较大的膜面积，膜上附着的酶能保证生命活动的高效进行解析：选D。叶绿体产生的ATP只用于光合作用暗反应过程中C3的还原，A错误；葡萄糖不能在线粒体中分解，需要在细胞质基质中分解形成丙酮酸后才能进入线粒体进一步分解，B错误；叶绿体中ATP和NADPH是光反应的产物，NADPH可随水的分解而产生，而有氧呼吸中的第一、二阶段产生的[H]与O2结合生成水，C错误；叶绿体内含有类囊体构成的基粒，线粒体内膜向内折叠形成嵴，二者都有较大的膜面积，膜上附着的酶能保证生命活动的高效进行，D正确。2．(2021·黑龙江大庆月考)下图表示大豆叶肉细胞光合作用和呼吸作用的过程示意图，其中A～D为不同的反应过程，①～④代表不同物质。下列相关叙述正确的是(　　)A．过程A和过程D的生物化学反应均发生在生物膜上B．强光时，NADPH的合成速率明显大于物质②的生成速率C．过程D产生的CO2用于过程B至少要穿过4层生物膜 D．过程D产生的ATP能在过程B中大量用于(CH2O)的合成解析：选C。题图中过程A、B分别表示光反应和暗反应，过程C代表细胞呼吸第一阶段，过程D代表有氧呼吸第二、三阶段；图中①是O2，②为NADP＋，③为ADP＋Pi，④为C5。光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中，A错误；强光时，如果光合速率稳定，则光反应中NADPH的生成速率与暗反应中NADP＋的产生速率应基本相等，B错误；线粒体基质中产生的CO2依次穿过线粒体内、外膜和叶绿体外、内膜后才可在叶绿体基质中被固定利用，所以至少穿过4层生物膜，C正确；暗反应中合成(CH2O)所需的ATP来源于光反应合成的ATP，而不是大量来源于细胞呼吸产生的ATP，D错误。3．(2021·天津和平区检测)将某绿色植物放置在密闭透明的容器中，给予恒定且适宜的光照，在不同的温度条件下测定容器中CO2浓度的变化，结果如下图所示(该植物光合作用的最适温度为25℃，细胞呼吸的最适温度为30℃)。下列叙述错误的是(　　)A．从A点到B点的过程中，光合速率不断减小直至稳定B．在B、C点时，限制光合速率的主要环境因素不同C．与B点相比，C点时植株的光合速率变小D．处理12h后，该植物积累了少量的有机物解析：选C。从A点到B点的过程中，容器中CO2浓度下降速率逐渐减慢至不变，故光合速率不断减小直至稳定，A正确；在B点时限制光合速率的主要环境因素是CO2浓度，C点时限制光合速率的主要环境因素是温度，两点限制光合速率的主要环境因素不同，B正确；B、C点时的CO2浓度均不变，细胞呼吸速率＝光合速率，与B点相比，C点时的与呼吸作用有关的酶活性更高，故C点时植 株的光合速率变大，C错误；处理12h后，起点A的CO2浓度高于终点C时的CO2浓度，说明该段时间内，植物从外界吸收了少量CO2，该植物积累了少量的有机物，D正确。4．(2021·海南海口高三联考)下图表示植物光合速率随光照强度改变的曲线，下列叙述不正确的是(　　)A．若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动B．若增加CO2浓度，B点左移，C点左移，D点向右上方移动C．D点时，ATP的移动方向为从类囊体薄膜向叶绿体基质移动D．若上图为阳生植物，则换为阴生植物，B点和D点均要向左移动解析：选B。B点为光补偿点，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等，若适当提高温度，光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值，则补偿点B应相应地向右移动，A正确；若增加CO2浓度，则光合作用强度增加，B点左移，C点右移，D点向右上方移动，B错误；D点时的光合作用强度最大，其光反应产生的ATP从类囊体薄膜移向叶绿体基质，参与暗反应过程中三碳化合物的还原，C正确；若换为阴生植物，B点和D点均要向左移动，D正确。5．(2021·江西吉安期中)下图中纵坐标表示植物某种气体吸收量或释放量的变化。下列说法正确的是(　　)注：不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式，单位的表示方法相同。 A．若F点以后进一步提高光照强度，光合作用强度会一直不变B．若A代表O2吸收量，D点时，叶肉细胞既不吸收O2也不释放O2C．C点时，叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体D．若A代表CO2释放量，适当提高大气中的CO2浓度，E点可能向右下移动解析：选D。图中E点表示光饱和点，故F点以后进一步提高光照强度，在一定范围内，光合作用强度将不再增强，但是当光照强度超过一定范围时会引起气孔关闭，导致光合作用强度减弱，A错误；若A代表O2吸收量，D点表示光补偿点，即此时植物的光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量相等，植物只有叶肉细胞等含有叶绿体的细胞可以进行光合作用，而植物的所有细胞都可以进行呼吸作用，因此D点时叶肉细胞吸收的O2量少于释放的O2量，B错误；C点时，光照强度为0，此时叶肉细胞只能进行呼吸作用，因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，C错误；若A代表CO2释放量，适当提高大气中的CO2浓度，光饱和点(E点)可能向右下移动，D正确。6.(不定项)(2021·山东济南调研)右图表示在适宜温度和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是(　　)A．在CO2浓度低于b的环境中植物乙比植物甲生长得更好B．CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用C．适当增加光照强度，a点将左移D．CO2浓度为b时，甲、乙植物的实际光合作用强度相等解析：选AC。据图分析可知，在CO2浓度低于b的环境中，植物乙比植物甲生长得更好，A正确；CO2浓度等于a时，甲的光合作用速率与呼吸作用速率相等，B错误；适当增加光照强度，光合作用增强，则a点将左移，C正确；CO2浓度为 b时，甲、乙两种植物的净光合作用强度相等，但是甲、乙的呼吸作用强度与实际光合作用强度不一定相等，D错误。7．(不定项)(2021·山东淄博一模)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如下图所示。下列叙述错误的是(　　)A．植物甲和植物乙光合作用所需要的能量都来自太阳能B．叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的低C．叶温为25℃时，植物甲的光合作用强度与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D．叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合作用强度与呼吸作用强度的差值均为0解析：选BD。植物光合作用所需的能量来源于太阳能，A正确；据图分析，叶温在36～50℃时，植物甲的净光合速率随叶片温度变化的曲线比植物乙的高，故植物甲的净光合速率比植物乙的高，B错误；真正光合作用速率＝呼吸作用速率＋净光合速率，叶温为25℃时，植物甲的光合作用强度与呼吸作用强度的差值，即植物甲的净光合速率低于植物乙的净光合速率，C正确；叶温为35℃时，甲、乙两种植物的光合作用强度与呼吸作用强度的差值表示净光合速率，均大于0且相等，D错误。8．(不定项)研究者选取西瓜幼苗进行实验，结果如下图所示，下列推断正确的是(　　) A．A点时，叶肉细胞中合成ATP的细胞器只有线粒体B．B点时，光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物C．光合酶对温度的敏感度比呼吸酶高D．温室栽培该植物，为获得最大经济效益，温度应控制在20℃解析：选CD。A点时，叶肉细胞进行的光合作用和呼吸作用都可以产生ATP，因此产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体，A项错误；B点表示光合速率是呼吸速率的两倍，B项错误；据图分析，光合作用与呼吸作用的相关酶的活性不同，在一定温度范围内，光合速率变化幅度大于呼吸速率变化幅度，光合酶对温度的敏感度比呼吸酶高，C项正确；图中实线表示净光合速率，CD段净光合速率较大，因此为获得最大经济效益，温度应控制在20℃，D项正确。9．下图1是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图，其中①～⑤为生理过程，a～i为物质名称；下图2为该植物在适宜温度、CO2浓度为0.03%的条件下，光合作用与光照强度之间的关系。请据图回答下列问题：(1)图1中，物质a的作用是________________________，物质d的结构简式是__________________，在生物膜上进行的生理过程是__________(填编号)，写出 ③④⑤表示的生理过程的总反应式：_________________________________。(2)图2中，光照强度为B点对应数值时，该植物根尖分生区能进行图1的生理过程有__________(填编号)。若白天处于C点对应的光照强度，则每天至少光照__________h，该植物才能正常生长。(3)若将该植物突然移到CO2浓度为0.3%的环境中，其他条件不变，则在短时间内物质f的含量将会__________，图2的B点将向__________移动，理由是________________________________________________________________。解析：(1)分析图1可知，物质a为光合色素，具有吸收、传递和转换光能的作用。物质d在光反应中产生，能够用于暗反应，结合图示可知，该物质为ATP，其结构简式为A—P～P～P。①为光合作用的光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，②为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，③为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中，④为有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，⑤为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，因此能在生物膜上进行的生理过程是①⑤。③④⑤为有氧呼吸过程，该过程中葡萄糖与O2、H2O在多种酶的催化作用下生成CO2、H2O，同时产生能量。(2)图2中，光照强度为B点对应数值时，植物的光合速率与呼吸速率相等，但是根尖分生区只能进行细胞呼吸，因此能发生的生理过程有图1中的③④⑤。植物要正常生长，其白天制造的有机物量需大于一天内呼吸消耗的有机物量，由图2可知，细胞的呼吸速率为5mg/(100cm2叶·h)，则一天内消耗有机物的量为24×5＝120mg，在C点对应的光照强度下，该植物的总光合速率为15＋5＝20mg/(100cm2叶·h)，因此白天至少光照6h，植物才能正常生长。(3)图1中物质f为C3，外界CO2浓度从0.03%突然升高到0.3%，短时间内，C3的合成量增多，而消耗量基本不变，故短时间内C3的含量将会增多。图2中B点光合速率与呼吸速率相等，若外界CO2浓度升高，呼吸速率基本不变，而光合速率增大，因此需降低光照强度才能保持光合速率与呼吸速率相等，图2中B 点要左移。答案：(1)吸收、传递和转换光能　A—P～P～P　①⑤　C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量　(2)③④⑤　6　(3)增多　左　CO2浓度升高，光合速率增大，而呼吸速率基本不变，要使光合速率与呼吸速率相等，则需降低光照强度10．(2020·高考全国卷Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：(1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有_______________________(答出2点即可)。(2)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是__________________________________________________(答出1点即可)。(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是_____________，选择这两种作物的理由是___________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点/(μmol·m－2·s－1)12001180560623解析：(1)中耕时去除杂草可降低作物与杂草之间在光照、水分、矿质元素等方面的竞争；中耕时松土可增加土壤氧气含量，利于根的呼吸，从而促进根对矿质元素的吸收。(2)矿质元素通常以离子的形式被作物根系吸收，故施肥的同时适当浇水，使肥料中的矿质元素溶解在水中，可促进根对矿质元素的吸收。(3)为提高光能利用率，进行间作的两种作物应该一高一矮，其中较高的作物利用上层较强的光照，故要求光饱和点较高，如作物A；另一种作物植株较矮，利用下层较弱的光照，故要求光饱和点较低，如作物C，因此最适合进行间作的两种作物是A 和C。答案：(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用　(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收　(3)A和C　作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用11．(2021·山东威海一模)Rubisco普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中，它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。Rubisco能以五碳化合物(RuBP)为底物，在CO2/O2值高时，使其结合CO2发生羧化，在CO2/O2值低时，使其结合O2发生氧化，具体过程如下图所示。回答下列问题：(1)玉米、大豆等植物的叶片中消耗O2的场所有________________。从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是_________________________。(2)科研人员利用大豆来探究光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠的增产效果。①亚硫酸氢钠可通过改变二碳化合物(乙醇酸)氧化酶的_____________来抑制该酶的活性，从而抑制光呼吸的进行。另外，亚硫酸氢钠还能促进色素对光能的捕捉，从而促进____________的进行。②为探究亚硫酸氢钠使大豆增产的适宜浓度，一般要先进行预实验，目的是________________________________________________________________。③喷施适宜浓度的亚硫酸氢钠溶液后，大豆单位时间内释放O2的量较喷施前_______(填“增多”“减少”或“不变”)，原因是_____________________。解析：(1)玉米、大豆等植物通过有氧呼吸消耗O2的场所是线粒体，通过光呼吸消耗O2的场所是叶绿体基质。由图可知，光呼吸消耗ATP，故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ATP，有氧呼吸产生ATP。(2)①二碳化合物氧化酶在光呼吸中发挥作用，亚硫酸氢钠可通过改变二碳化合物氧化酶的空间结构来抑制该酶的活性，从而抑制光呼吸的进行。另外， 亚硫酸氢钠还能促进色素对光能的捕捉，从而通过促进光反应的进行而提高光合作用强度。②预实验可以为进一步的实验探究条件；检验实验设计的科学性和可行性；避免盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费。③喷施适宜浓度的亚硫酸氢钠溶液后，亚硫酸氢钠通过抑制乙醇酸氧化酶的活性，进而抑制了光呼吸进行，大豆对光能的利用增加，水的光解加快，故大豆单位时间内释放O2的量较喷施前增多。答案：(1)叶绿体(基质)、线粒体(内膜)　光呼吸消耗ATP(能量)，有氧呼吸产生ATP(能量)　(2)①空间结构　光反应(光合作用)　②为进一步的实验探究条件；检验实验设计的科学性和可行性；避免盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费　③增多　光能利用增加，水的光解加快；亚硫酸氢钠通过抑制乙醇酸氧化酶的活性，进而抑制了光呼吸进行12．下图表示一生长迅速的植物在夏季24h内的CO2净吸收量和净释放量(单位：mg)。请回答下列问题：(1)在__________________时，该植物既没有CO2的净吸收，也没有CO2的净释放，说明植物此时刻_____________________________________________。(2)测定植物呼吸速率比较简单的方法是__________________________。假设该植物在24h内呼吸速率不变，则该植物的呼吸速率为________mg·h－1，最高光合速率约为________mg·h－1。(3)该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为_____________(用字母表示)。(4)若某一阶段，该植物体对CO2的吸收量与释放量总是符合图中所示的曲线，说明植物正处于旺盛的生长状态，因为这一阶段____________________。答案：(1)18：00和6：00　光合作用强度与细胞呼吸强度相等　(2)测定在黑暗条件下单位时间内CO2的释放量　10　85　(3)A＋C－B　(4)A＋C的总面积大于B的面积，表示植物光合作用大于细胞呼吸，植物积累较多的有机物 13．(2021·广东湛江高三模拟)补光是指在自然光照条件下额外补充不同波长的光。为了探究补光对植物光合作用速率的影响，研究小组在温度适宜的玻璃温室中，分别用三种强度相同的单色光对某植物进行补光实验，补光时间为上午7：00～10：00。结果如下图所示。回答下列问题：(1)补光实验时，采用适宜温度的原因是____________________________。(2)该实验证明，自然光照下补充__________________nm的光可以提高光合作用速率。(3)10：00时光照突然停止，此时光合作用速率是否为0？________(填“是”或“否”)，原因是__________________________________________________。(4)现有沉置于清水底部的30片新鲜小圆叶片、饱和的碳酸氢钠溶液，其他材料器具自选，欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响，请写出实验思路。________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据题意可知，实验中温度是无关变量，为了在不同时间、不同波长的补光实验时对植物光合速率不造成影响，所以要采用适宜且相同的温度进行实验。(2)对比曲线分析，与自然光照下比较，补充450nm和680nm的光可以提高光合作用速率，若采用580nm的光进行补光实验，植物光合速率反而更低。(3)若10：00时光照突然停止，由于此时刻叶绿体内还有一定量的ATP和NADPH，所以叶绿体内暗反应还可以继续进行，此时光合作用速率不为0。(4)欲探究不同浓度的CO2对光合作用强度的影响，则首先应配制不同浓度的碳酸氢钠溶液，用以提供不同浓度的CO2，再选用相同数量的叶圆片放入不同浓度的碳酸氢钠溶液中，给予相同且适宜强度的光照，观察记录相同时间内叶圆片上浮的数量。 答案：(1)避免由于温度不适影响植物光合作用速率(2)450、680(3)否　光照停止，叶绿体依然积累有ATP和NADPH，暗反应继续进行(4)配制不同浓度的碳酸氢钠溶液，分别加入等量的小圆叶片，给予相同且适宜的光照，一段时间后观察、记录小圆叶片上浮的数量