?第9講　能量之源——光與光合作用


考點(diǎn)1　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)

1．綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)
(1)實(shí)驗(yàn)原理

(2)實(shí)驗(yàn)步驟

2．葉綠體中色素的吸收光譜分析

由圖可以看出：

3．葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能
(1)葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖

(2)葉綠體的功能


(必修1 P99“與社會(huì)的聯(lián)系”改編)溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，最好選擇______________的玻璃、塑料薄膜，理由是____________________________________________________。
答案：無(wú)色透明　有色玻璃或塑料薄膜主要透過同色光，其他顏色光很少或不能透過，光照強(qiáng)度會(huì)減弱，不利于光合作用；而無(wú)色透明的玻璃或塑料薄膜能透過日光中各色光，光照強(qiáng)度較大，有利于光合作用的進(jìn)行

【真題例證·體驗(yàn)】

(2019·高考江蘇卷)如圖為某次光合作用色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是(　　)
A．研磨時(shí)加入CaCO3 過量會(huì)破壞葉綠素
B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液
C．在敞開的燒杯中進(jìn)行層析時(shí)，需通風(fēng)操作
D．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)藻沒有葉綠素b
解析：選D。研磨時(shí)加入CaCO3能防止葉綠素被破壞，A項(xiàng)錯(cuò)誤；層析液由有機(jī)溶劑配制而成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；層析液易揮發(fā)，層析分離時(shí)燒杯上要加蓋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)照?qǐng)D示結(jié)果分析可知，該種藍(lán)藻中沒有葉黃素和葉綠素b，D項(xiàng)正確。
【考法縱覽·診斷】
(1)葉綠體中含氮的光合色素是葉綠素
[2019·全國(guó)卷Ⅲ，T29節(jié)選](√)
(2)高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的類囊體膜上，該物質(zhì)主要捕獲可見光中的藍(lán)紫光和紅光
[2018·全國(guó)卷Ⅲ，T29節(jié)選](√)
(3)類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成
[2017·全國(guó)卷Ⅲ，T3A](×)
(4)葉片在640～660 nm波長(zhǎng)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的
[2017·全國(guó)卷Ⅲ，T3D](√)
(5)用水作層析液觀察花青苷的色素帶
[2017·天津卷，T5B](√)
(6)若將葉綠體置于藍(lán)紫光下，則不會(huì)有氧氣產(chǎn)生
[2017·海南卷，T10C](×)
(7)通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用
[2016·全國(guó)卷Ⅱ，T4C](×)
(8)黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由葉綠素合成受阻引起的
[2016·全國(guó)卷Ⅱ，T4D](√)
(9)層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶劑揮發(fā)消失
[2016·江蘇卷，T17D](×)
【長(zhǎng)句應(yīng)答·特訓(xùn)】
下面是光合作用探究歷程中恩格爾曼和薩克斯的實(shí)驗(yàn)示意圖，請(qǐng)分析回答下列問題：

(1)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)材料的選取上巧妙之處是_____________________________。
(2)恩格爾曼實(shí)驗(yàn)要在沒有空氣的黑暗環(huán)境中進(jìn)行的原因是______________________。
(3)薩克斯實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行“黑暗”處理的目的是________________________。
(4)薩克斯實(shí)驗(yàn)中在染色前通常用酒精對(duì)葉片進(jìn)行脫色處理，目的是_______________。
(5)兩實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中是如何形成對(duì)照的？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細(xì)菌可以確定釋放氧氣多的部位
(2)排除氧氣和除極細(xì)光束外的其他光的干擾
(3)消耗掉細(xì)胞中原有的淀粉，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾
(4)防止葉片中色素顏色對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾
(5)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中，照光處理與不照光、黑暗與完全曝光形成對(duì)照；薩克斯的實(shí)驗(yàn)中，暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對(duì)照

1．綠葉中色素提取與分離實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象分析

2．影響葉綠素合成因素的分析



綠葉中色素的提取和分離
科學(xué)探究
1．(2020·廣東六校一模)提取光合色素，進(jìn)行紙層析分離，對(duì)該實(shí)驗(yàn)中各種現(xiàn)象的解釋，正確的是(　　)
A．未見色素帶，說(shuō)明材料可能為黃化葉片
B．色素始終在濾紙上，是因?yàn)樯夭蝗苡趯游鲆?br /> C．提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素b較多
D．胡蘿卜素處于濾紙條最上方，是因?yàn)槠湓谔崛∫褐械娜芙舛茸罡?br /> 解析：選C。黃化葉片也可見葉黃素和胡蘿卜素的色素帶，未見色素帶的原因可能是濾液細(xì)線沒及層析液而溶解于層析液，A錯(cuò)誤；色素能溶于層析液，B錯(cuò)誤；一般情況下，葉綠素含量比類胡蘿卜素多，故提取液常呈綠色，C正確；葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，如胡蘿卜素在層析液(而不是提取液)中擴(kuò)散得最快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢，如葉綠素b，D錯(cuò)誤。
2．在做提取和分離葉綠體中的光合色素實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為(　　)
試劑
甲
乙
丙
丁
無(wú)水乙醇
－
＋
＋
＋
水
＋
－
－
－
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－

A．①②③④　　　　　 B．②④①③
C．④②③① D．③②①④
解析：選B。甲同學(xué)由于沒有加入提取劑無(wú)水乙醇，所以提取液中不會(huì)出現(xiàn)色素，色素分離的結(jié)果是②；乙同學(xué)操作正確，色素分離后得到的色素帶有四條，與④情況相符；丙同學(xué)由于未加CaCO3，所以葉綠素含量減少，所得到的色素帶中兩條葉綠素帶比正常的色素帶要窄，對(duì)應(yīng)①；丁同學(xué)由于未加SiO2，導(dǎo)致葉片研磨不充分，最終導(dǎo)致各種色素的含量均減少，對(duì)應(yīng)③。

捕獲光能色素的種類及功能
科學(xué)思維
3．(2020·河北冀州中學(xué)段考)下圖表示用韭菜宿根進(jìn)行的相關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)流程。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．提取色素時(shí)，要加入SiO2和CaCO3，并進(jìn)行充分研磨
B．色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無(wú)水乙醇中的溶解度不同
C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果①可說(shuō)明葉綠素合成需要光照
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多
解析：選B。提取色素時(shí)加入SiO2是為了研磨充分，而加入CaCO3是為了防止色素被破壞，A正確；色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)結(jié)果①色素帶不同，可說(shuō)明葉綠素合成需要光照，C正確；實(shí)驗(yàn)結(jié)果②表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多，D正確。
4．(不定項(xiàng))(2020·山東臨沂模擬)為研究光合色素提取實(shí)驗(yàn)中二氧化硅顆粒大小(目值越大，表示顆粒越細(xì))對(duì)葉
綠素提取量的影響，某研究小組利用新鮮的菠菜葉片進(jìn)行了一系列的色素提取與定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
二氧化硅
葉綠素種類　　　
顆粒大小(目)
0
20
50
100
200
葉綠素a(mg/g)
0.25
0.53
0.61
0.48
0.47
葉綠素b(mg/g)
0.16
0.08
0.09
0.11
0.12
A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有機(jī)溶劑
B．加入二氧化硅對(duì)葉綠素a和葉綠素b的提取均有益
C．據(jù)表可知，用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量最多
D．若葉片研磨過程中未加入碳酸鈣，則表中數(shù)據(jù)均增大
解析：選BD。根據(jù)光合色素易溶于有機(jī)溶劑的原理，可用無(wú)水乙醇來(lái)提取，A正確；分析表格數(shù)據(jù)可知，加入二氧化硅會(huì)使葉綠素b的含量減少，不利于葉綠素b的提取，B錯(cuò)誤；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，分別使用顆粒大小為20、50、100、200目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量分別為0.61、0.70、0.59、0.59 mg/g，故用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量最多，C正確；碳酸鈣可保護(hù)葉綠素，防止葉綠素被有機(jī)酸分解，若葉片研磨過程中未加入碳酸鈣，則表中葉綠素a、葉綠素b數(shù)據(jù)均減小，D錯(cuò)誤。
考點(diǎn)2　光合作用的基本過程

1．光合作用的探究歷程[連一連]

2．光合作用的概念
指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。
3．光合作用的過程
(1)圖解

(2)過程比較

[助學(xué)巧記]　光合作用過程的“一、二、三、四”

4．光合作用和化能合成作用的比較


(必修1 P94和P103“相關(guān)信息”改編)完成下表，分析光合作用過程中[H]與細(xì)胞呼吸過程中[H]的區(qū)別。

光合作用過程中[H]
細(xì)胞呼吸過程中[H]
本質(zhì)
還原型輔酶Ⅱ(NADPH)
還原型輔酶Ⅰ(NADH)
來(lái)源
________階段
無(wú)氧呼吸第一階段、有氧呼吸第一、二階段
去向
____________
有氧呼吸第________階段生成________
答案：光反應(yīng)　三碳化合物的還原　三　水

【真題例證·體驗(yàn)】
(2019·高考全國(guó)卷Ⅰ)將一株質(zhì)量為20 g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時(shí)間后植株達(dá)到40 g，其增加的質(zhì)量來(lái)自(　　)
A．水、礦質(zhì)元素和空氣　　 B．光、礦質(zhì)元素和水
C．水、礦質(zhì)元素和土壤 D．光、礦質(zhì)元素和空氣
解析：選A。該黃瓜幼苗質(zhì)量增加部分可分為干重的增加和含水量的增加，干重增加量來(lái)源于從土壤中吸收的礦質(zhì)元素及利用CO2(空氣)和H2O合成的有機(jī)物。故選A。
【考法縱覽·診斷】
(1)大氣中的碳主要在葉綠體基質(zhì)部位被固定，進(jìn)入生物群落　　　　　　　　
[2018·天津卷，T8節(jié)選](√)
(2)水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量
[2017·海南卷，T10D](×)
(3)在適宜反應(yīng)條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后，突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照射，則[H]下降
[2016·天津卷，T2C改編](√)
(4)在葉綠體中發(fā)生的生理過程，不需要蛋白質(zhì)參與的是Mg2＋吸收
[2015·四川卷，T1A改編](×)
(5)CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能
[2015·安徽卷，T2A](×)
(6)正常生長(zhǎng)的綠藻，照光培養(yǎng)一段時(shí)間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)NADPH/NADP＋比值下降
[2014·全國(guó)卷Ⅰ，T2D](√)
(7)破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生
[2011·浙江卷，T1A](×)
(8)離體葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應(yīng)
[2011·浙江卷，T1D](√)
【長(zhǎng)句應(yīng)答·特訓(xùn)】
下圖為光合作用的過程圖解，據(jù)圖分析并回答下列問題：

(1)乙表示__________階段，又稱作__________循環(huán)。
(2)圖中的物質(zhì)a是_______，物質(zhì)c是________。
(3)甲階段的兩項(xiàng)重要變化是__________________________________。
(4)乙階段的兩項(xiàng)重要過程是__________________________________。
(5)土壤中缺乏N，植物的光合作用就會(huì)受影響，請(qǐng)分析原因：___________________。
(6)若將某種植物密閉在無(wú)O2，但其他條件適宜的小室中，光照培養(yǎng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增強(qiáng)，原因是_________________________________________________。
答案：(1)暗反應(yīng)　卡爾文
(2)[H]　CO2
(3)葉綠體中的色素吸收光能，將H2O分解成[H]和O2；同時(shí)形成ATP
(4)CO2的固定和C3的還原過程
(5)N是組成ATP、NADPH、酶以及類囊體薄膜等與光合作用有關(guān)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的重要元素
(6)該植物在光下進(jìn)行光合作用釋放的O2使密閉小室中O2增加，而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的NADH發(fā)生作用形成水是有氧呼吸的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以當(dāng)O2增多時(shí)，有氧呼吸會(huì)增強(qiáng)

1．光合作用反應(yīng)式及元素去向分析


2．環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析
(1)“過程法”分析各物質(zhì)變化
下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí)，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化：

(2)“模型法”表示C3和C5含量的變化



光合作用的過程
生命觀念
1．(2020·江西上饒高三模擬)下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實(shí)線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應(yīng)過程)，下列判斷錯(cuò)誤的是(　　)

A．綠色植物能利用a物質(zhì)將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在c中
B．e中不儲(chǔ)存化學(xué)能，所以e只能充當(dāng)還原劑
C．圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解
D．在g物質(zhì)供應(yīng)充足時(shí)，突然停止光照，C3的含量將會(huì)上升
解析：選B。a為光合色素，能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能到ATP中，A正確；e為水光解生成的[H]，也含有活躍的化學(xué)能，可參與暗反應(yīng)中C3的還原，B錯(cuò)誤；圖中①表示根系從土壤中吸收水分，③表示水的光解生成[H]和O2，C正確；g為CO2，供應(yīng)充足時(shí)，突然停止光照，光反應(yīng)生成的[H]和ATP的量下降，C3的還原速率下降，另一方面，CO2固定生成C3正常進(jìn)行，C3的含量因消耗下降而積累，D正確。
2．(2020·安徽合肥高三期中)下圖表示綠色植物光合作用的部分過程，圖中A～C表示相關(guān)物質(zhì)。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　)

A．圖中A為O2，可部分釋放到空氣中
B．圖中B為NADPH，外界CO2濃度升高時(shí)，B的含量暫時(shí)升高
C．該過程消耗的NADP＋和C來(lái)自葉綠體基質(zhì)
D．該過程將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在B和ATP中
解析：選B。水的光解產(chǎn)物是O2和NADPH，若光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，O2會(huì)部分釋放到空氣中，A正確；圖中B是在NADP＋、H＋和e－參與下形成的，為NADPH，當(dāng)外界CO2濃度升高時(shí)，暗反應(yīng)中生成的三碳化合物增多，則消耗的NADPH增多，導(dǎo)致NADPH的含量暫時(shí)降低，B錯(cuò)誤；葉綠體基質(zhì)中，暗反應(yīng)消耗NADPH、ATP產(chǎn)生NADP＋、ADP，C正確；光合作用光反應(yīng)過程中，將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP和NADPH中，D正確。
3．右圖表示綠色植物進(jìn)行光合作用的過程圖解。在該過程的卡爾文循環(huán)中，碳原子轉(zhuǎn)移途徑可表示為(　　)

A．A→葉綠素→B B．G→葉綠素→C
C．F→H→E D．A→D→E
解析：選C。分析圖示信息可知，A為H2O，B為O2，C為ATP，D為[H]，E為葡萄糖，F(xiàn)為CO2，G為ADP和Pi，H為C3，I為C5。CO2中的碳原子在光合作用的卡爾文循環(huán)中的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→葡萄糖，即F→H→E。

環(huán)境改變對(duì)光合作用中物質(zhì)變化的影響
科學(xué)思維
4．(不定項(xiàng))(2020·濟(jì)寧階段檢測(cè))光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。下列對(duì)于改變反應(yīng)條件而引起的變化的說(shuō)法，不正確的是(　　)
A．突然中斷CO2供應(yīng)，會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值減小
B．突然中斷CO2供應(yīng)，會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增大
C．突然將紅光改變?yōu)榫G光，會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值減小
D．突然將綠光改變?yōu)榧t光，會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值減小
解析：選ACD。突然中斷CO2供應(yīng)，導(dǎo)致CO2的固定速率降低，葉綠體中C5含量增加、C3含量減少，因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值增大，A錯(cuò)誤；突然中斷CO2供應(yīng)，導(dǎo)致C3含量減少，進(jìn)而使ATP和[H]含量增多，所以暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增大，B正確；突然將紅光改變?yōu)榫G光后光能利用率降低，ATP和[H]含量減少，進(jìn)而使C3含量增大、C5含量減少，因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值增大，C錯(cuò)誤；突然將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高，ATP和[H]含量增加，ATP/ADP的值增大，D錯(cuò)誤。
5．(不定項(xiàng))右圖表示某植物葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)，該植物在Ⅰ階段處于適宜環(huán)境條件下，Ⅱ階段改變的環(huán)境條件是降低光照強(qiáng)度或者降低CO2濃度中的某一項(xiàng)。下列分析正確的是(　　)

A．圖中物質(zhì)甲轉(zhuǎn)變成乙不需要消耗光反應(yīng)提供的ATP
B．圖中Ⅱ階段所改變的環(huán)境條件是降低了光照強(qiáng)度
C．Ⅱ階段甲上升是因?yàn)槿~綠體中[H]和ATP的積累
D．Ⅱ階段光合速率最大時(shí)所需光照強(qiáng)度比Ⅰ階段低
解析：選AD。因?yàn)榘捣磻?yīng)中1 mol C5＋1 mol CO2生成2 mol C3，所以在適宜條件下，葉肉細(xì)胞內(nèi)C3是C5的2倍，因此圖中甲是C5，乙是C3。圖中物質(zhì)甲與CO2結(jié)合形成乙，該過程只需要酶的催化，不需要消耗ATP，A正確；植物在 Ⅰ 階段處于適宜環(huán)境條件下，如果 Ⅱ 階段改變的環(huán)境條件是降低光照強(qiáng)度，那么C3含量增加，C5含量減少，與題圖不符合，而如果改變的條件是降低CO2濃度，那么C3含量減少，C5含量增加，與題圖符合，所以本題改變的條件是降低CO2濃度，B錯(cuò)誤；CO2濃度降低，由于CO2供應(yīng)量減少，C5消耗減少，而C3還原正常，所以C5(甲)含量會(huì)上升，C錯(cuò)誤；低CO2濃度下的光飽和點(diǎn)也低，D正確。
考點(diǎn)3　影響光合作用的因素及應(yīng)用

1．外部因素
(1)單因子變量對(duì)光合速率的影響
①光照強(qiáng)度


②CO2濃度


③溫度


④水分和礦質(zhì)元素


(2)多因子變量對(duì)光合速率的影響



2．內(nèi)部因素
(1)植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)：以陰生植物、陽(yáng)生植物為例，如圖所示。

(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶


【真題例證·體驗(yàn)】
(2017·高考天津卷)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型
B．光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型
C．光照強(qiáng)度低于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度
D．光照強(qiáng)度高于P時(shí)，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度
解析：選D。光照強(qiáng)度低于P時(shí)，突變型的光合作用強(qiáng)度(光反應(yīng)和暗反應(yīng)強(qiáng)度)低于野生型，A項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型的光合作用強(qiáng)度(光反應(yīng)和暗反應(yīng)強(qiáng)度)高于野生型，B項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度低于P時(shí)，限制突變型和野生型光合速率的主要環(huán)境因素為橫坐標(biāo)所表示的因素，即光照強(qiáng)度，C項(xiàng)正確；光照強(qiáng)度高于P時(shí)，突變型光合速率隨光照強(qiáng)度的增大而增加，因此限制其光合速率的主要環(huán)境因素仍然為橫坐標(biāo)所表示的因素，即光照強(qiáng)度，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【考法縱覽·診斷】
(1)干旱處理導(dǎo)致葉片氣孔開度減小，與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會(huì)降低，出現(xiàn)這種變化的主要原因是氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用的CO2減少　　　　　
[2019·全國(guó)卷Ⅰ，T29節(jié)選改編](√)
(2)已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的，則甲種植物凈光合速率為0時(shí)，乙種植物凈光合速率大于0
[2017·全國(guó)卷Ⅰ，T30節(jié)選](√)
(3)當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到光飽和點(diǎn)時(shí)，要使光合作用強(qiáng)度升高，可以考慮的措施是提高CO2濃度
[2016·全國(guó)卷Ⅰ，T30節(jié)選改編](√)
(4)葉片的Pn(凈光合速率)先后兩次(注：第一次是中午，第二次是下午)下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強(qiáng)度
[2016·四川卷，T5D](√)
(5)植物光合作用光飽和點(diǎn)可通過測(cè)定不同光照強(qiáng)度下的光合速率來(lái)確定。在一定條件下，某植物在溫度由25 ℃降為5 ℃的過程中光飽和點(diǎn)逐漸減小，推測(cè)該植物在光照充足時(shí)的光合作用最適溫度≥25 ℃
[2016·浙江卷，T30節(jié)選改編](√)
(6)光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，胞外CO2濃度、胞內(nèi)O2濃度增大
[2015·重慶卷，T4B](×)
(7)在適宜溫度下測(cè)得葉片光飽和點(diǎn)，若其他條件不變，進(jìn)一步提高溫度，則該葉片光飽和點(diǎn)的變化是降低
[2014·重慶卷，T9節(jié)選](√)
【長(zhǎng)句應(yīng)答·特訓(xùn)】
西洋參為我國(guó)北方種植的名貴藥材，喜散射光和漫射光。為了探究生長(zhǎng)條件對(duì)西洋參光合作用的影響，研究小組將西洋參的盆栽苗均分成甲、乙兩組，甲組自然光照，乙組給予一定程度的遮光。培養(yǎng)一段時(shí)間后，測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：

(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組是________，13：00比9：00光照強(qiáng)度大，但兩組實(shí)驗(yàn)中13：00的凈光合速率都低于9：00，主要原因是______________________________________
(2)11：00時(shí)，乙組凈光合速率高于甲組，主要原因是_________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)間段內(nèi)乙組光合積累量小于甲組，研究小組據(jù)此得出結(jié)論：西洋參不適合弱光條件下生長(zhǎng)，請(qǐng)指出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的缺陷：_____________________________________。
答案：(1)乙組　溫度升高，與光合速率相比呼吸速率增加得更快
(2)乙組遮陰，蒸騰作用減弱，光合午休現(xiàn)象不明顯(CO2吸收量大)
(3)未設(shè)置其他遮陰度的實(shí)驗(yàn)組，不足以說(shuō)明問題

1．光合作用強(qiáng)度高≠光能利用率高
(1)其他條件相同的情況下，光合作用強(qiáng)度越高，光能利用率越高。
(2)光能利用率除受光合作用強(qiáng)度的影響外，還受光合作用時(shí)間和光合作用面積的影響。
2．影響光合作用強(qiáng)度的因素
(1)外因：包括光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等。
影響因素
產(chǎn)生的影響
影響過程
光照強(qiáng)度
影響水的光解產(chǎn)生[H]，影響ATP的形成
主要是光反應(yīng)階段
CO2濃度
影響C3的合成
主要是暗反應(yīng)階段
溫度
影響光合作用酶的活性
(2)內(nèi)因：包括酶的活性和數(shù)量、色素的種類和數(shù)量、五碳化合物的含量等。
3．多因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
(1)不同因素的作用具有互補(bǔ)效應(yīng)。如當(dāng)光照強(qiáng)度降低時(shí)，可通過增加CO2濃度補(bǔ)償。
(2)不同條件下關(guān)鍵影響因素不同。如其他條件適宜，CO2達(dá)到飽和點(diǎn)，此時(shí)限制因素最可能是五碳化合物的含量。

1．(2020·湖北孝感重點(diǎn)高中協(xié)作體聯(lián)考)在0.03%的CO2濃度和適宜的恒定溫度條件下，測(cè)定植物甲和植物乙在不同光照條件下的光合速率，結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)分析正確的是(　　)

A．當(dāng)光照強(qiáng)度為1 klx時(shí)，植物甲開始進(jìn)行光合作用
B．當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，植物乙的總光合速率是 0 mg/(100 cm2葉·h)
C．若在c點(diǎn)時(shí)突然停止CO2供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)植物甲的葉綠體中C3的含量會(huì)增加
D．d點(diǎn)時(shí)限制植物乙的光合速率增大的主要環(huán)境因素是CO2濃度
解析：選D。光照強(qiáng)度為1 klx時(shí)，植物甲的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，A錯(cuò)誤；當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時(shí)，總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝0＋20＝20 mg/(100 cm2葉·h)，B錯(cuò)誤；c點(diǎn)時(shí)突然停止CO2供應(yīng)，CO2固定受阻，C3的還原暫時(shí)不變，短時(shí)間內(nèi)C3的含量會(huì)減少，C錯(cuò)誤；d點(diǎn)時(shí)植物乙到達(dá)光飽和點(diǎn)，因此光照強(qiáng)度不再是限制因素，而題中又提出此過程處于“適宜的恒定溫度條件”，因此此時(shí)限制植物乙的光合速率增大的主要因素是CO2濃度，D正確。
2．(不定項(xiàng))(2020·山東省等級(jí)考模擬)龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)藻類，既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)提供光合產(chǎn)物，又能為人類提供食品原料。某小組研究 CO2 濃度和光照強(qiáng)度對(duì)龍須菜生長(zhǎng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。

已知大氣CO2 濃度約為0.03%，實(shí)驗(yàn)過程中溫度等其他條件適宜，下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．實(shí)驗(yàn)中CO2濃度為 0.1%的組是對(duì)照組
B．增加CO2濃度能提高龍須菜的生長(zhǎng)速率
C．高光照強(qiáng)度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長(zhǎng)較快
D．選擇龍須菜養(yǎng)殖場(chǎng)所時(shí)需考慮海水的透光率等因素
解析：選AB。自然狀態(tài)下未作自變量處理的組為對(duì)照組，該實(shí)驗(yàn)中CO2濃度為0.03%的組為對(duì)照組，A錯(cuò)誤；對(duì)比相同光照強(qiáng)度下的黑色(高CO2濃度)柱高和白色(對(duì)照組)柱高，沒有明顯差別，B錯(cuò)誤；由圖2數(shù)據(jù)可知，高光條件下光反應(yīng)速率更快，從而使龍須菜生長(zhǎng)更快，C正確；選擇龍須菜養(yǎng)殖場(chǎng)所時(shí)需考慮海水的透光率等因素，透光率越高，越有利于龍須菜生長(zhǎng)，D正確。
3．(不定項(xiàng))下圖分別表示兩個(gè)自變量對(duì)光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍。下列分析不正確的是(　　)


A．甲圖中a點(diǎn)的內(nèi)在限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量或色素的數(shù)量不足
B．乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3與C5的生成量都少
C．丙圖中，隨著溫度的升高，曲線走勢(shì)將穩(wěn)定不變
D．圖中M、N點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度，P點(diǎn)的限制因素是溫度
解析：選BC。甲圖中a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量或色素的數(shù)量不足，A正確；乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，光照強(qiáng)度增加，光反應(yīng)增強(qiáng)，光合速率增強(qiáng)，因此相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3與C5的生成量都多，B錯(cuò)誤；丙圖中，溫度影響酶的活性，隨著溫度的升高而超過最適溫度時(shí)，曲線走勢(shì)將下降，C錯(cuò)誤；圖中M、N點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度，P點(diǎn)的限制因素是溫度，D正確。

[易誤警示]
易錯(cuò)點(diǎn)1　誤認(rèn)為用光照射葉綠體中提取的色素就能發(fā)生光反應(yīng)
[點(diǎn)撥]　葉綠體中的色素具有吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的作用，發(fā)生光反應(yīng)除色素、光照之外，還需ADP、Pi、H2O、NADP＋、酶等。
易錯(cuò)點(diǎn)2　誤認(rèn)為14C轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)
[點(diǎn)撥]　光合作用暗反應(yīng)中C5的作用在于固定CO2形成C3，14CO2中的14C轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→14C3→(14CH2O)，中間沒有C5參與。
易錯(cuò)點(diǎn)3　混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補(bǔ)光類型”的選擇
[點(diǎn)撥]　為提高光能利用率，塑料大棚栽培時(shí)常選擇“無(wú)色塑料”以便透過各色光，這是因?yàn)樘?yáng)的全色光透過時(shí)各種顏色的光均可被作物吸收(對(duì)黃綠色吸收較少)，而陰天或夜間給溫室大棚“人工補(bǔ)光”時(shí)，則宜選擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍(lán)紫光”燈泡。因?yàn)槿衾冒谉霟?，則其發(fā)出的光中“黃、綠光”利用率極低，從節(jié)省能源(節(jié)電、節(jié)省成本)的角度講，用紅燈泡、紫燈泡效率最高。
易錯(cuò)點(diǎn)4　誤認(rèn)為溫室生產(chǎn)中晝夜溫差越大，作物產(chǎn)量越高
[點(diǎn)撥]　白天適當(dāng)提高溫度或增加CO2濃度，可有利于提高光合產(chǎn)量，夜晚不進(jìn)行光合作用，適當(dāng)降低溫度可降低呼吸速率從而減少有機(jī)物消耗，故適當(dāng)提高晝夜溫差可提高作物有機(jī)物積累量，從而提高作物產(chǎn)量。然而，晝夜溫差并非越大越好，因?yàn)橐雇頊囟冗^低時(shí)，呼吸酶活性過小，當(dāng)呼吸作用被過度抑制時(shí)，必將減弱礦質(zhì)離子的吸收等代謝過程，從而制約次日的光合作用，這對(duì)作物生長(zhǎng)顯然不利。
易錯(cuò)點(diǎn)5　混淆不同圖形中的光補(bǔ)償點(diǎn)
[點(diǎn)撥]　四幅圖中所有的A點(diǎn)及圖乙中的B點(diǎn)均表示光補(bǔ)償點(diǎn)，因此在判斷時(shí)一定要認(rèn)真分析。

[糾錯(cuò)體驗(yàn)]
1．(2020·長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)月考)下列有關(guān)葉綠體的描述，正確的是(　　)
A．葉肉細(xì)胞中的葉綠體在光下和黑暗中均可生成ATP
B．經(jīng)黑暗處理后葉肉細(xì)胞內(nèi)淀粉等被輸出消耗，此時(shí)葉綠體內(nèi)不含糖類
C．葉綠體中含有RNA聚合酶，體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)
D．葉綠體產(chǎn)生O2和線粒體產(chǎn)生H2O均在生物膜上進(jìn)行
答案：D
2．將A、B、C、D四盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽(yáng)光下，A添加紅色光照，B添加綠色光照，C隔紅色濾光片，D隔綠色濾光片(如圖所示)。經(jīng)過一段時(shí)間后，各盆植物中長(zhǎng)勢(shì)最好的是(　　)

答案：A
3．下列關(guān)于在一定條件下某葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體和線粒體的生理活動(dòng)的敘述，正確的是(　　)
A．都含有DNA，能夠通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成
B．光照下線粒體可以直接利用葉綠體產(chǎn)生的O2和葡萄糖
C．光照下兩者產(chǎn)生的ATP都能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)
D．若突然增加光照強(qiáng)度，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中化合物C5比ADP先減少
解析：選A。葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體和線粒體中都含有少量的DNA，因此都能夠通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成，A正確。葡萄糖氧化分解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，線粒體不能利用葡萄糖，B錯(cuò)誤。葉綠體光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于光合作用暗反應(yīng)過程，C錯(cuò)誤。若突然增加光照強(qiáng)度，光合作用產(chǎn)生的ATP和[H]增多，則ADP減少；由于 ATP和[H]增加，導(dǎo)致C3還原生成的C5增加，因此短時(shí)間內(nèi)C5增加，D錯(cuò)誤。
4．(2020·廣東惠州高三調(diào)研)用14CO2“飼喂”葉肉細(xì)胞，讓葉肉細(xì)胞在光下進(jìn)行光合作用。一段時(shí)間后，關(guān)閉光源，將葉肉細(xì)胞置于黑暗環(huán)境中，含放射性的三碳化合物濃度的變化情況如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)

A．Oa段葉肉細(xì)胞中五碳化合物濃度有所下降
B．葉肉細(xì)胞利用14CO2的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)全過程都消耗ATP和[H]
C．a(chǎn)b段三碳化合物濃度不變的原因是14CO2消耗殆盡
D．b點(diǎn)后葉肉細(xì)胞內(nèi)沒有有機(jī)物的合成
解析：選A。分析題圖可知，Oa段葉肉細(xì)胞中含放射性的三碳化合物(C3)濃度上升，說(shuō)明消耗的五碳化合物(C5)增多，所以C5濃度有所下降，A正確；暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)的過程包括CO2的固定和C3的還原，其中C3的還原需要消耗ATP和[H]，B錯(cuò)誤；ab段三碳化合物濃度不變的原因不是14CO2消耗殆盡，而是CO2被C5固定形成C3的過程與C3的還原過程保持相對(duì)穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；b點(diǎn)后，在黑暗條件下，光反應(yīng)不能進(jìn)行，但之前還剩余部分[H]和ATP，因此短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)仍可進(jìn)行， 仍有部分有機(jī)物合成，D錯(cuò)誤。
5．下圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和光呼吸作用的示意圖，結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析，下列相關(guān)敘述中正確的是(　　)

A．在高O2含量的環(huán)境中，植物不能進(jìn)行光合作用
B．卡爾文循環(huán)的具體場(chǎng)所應(yīng)為葉綠體基質(zhì)
C．將植物突然置于黑暗環(huán)境中，C5與C3之間的轉(zhuǎn)化將不受影響
D．C2和葡萄糖均可在線粒體內(nèi)被徹底分解成CO2和H2O
解析：選B。從圖中信息可知，在高O2含量的環(huán)境中，產(chǎn)生的C3也可用于卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成糖，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知，卡爾文循環(huán)的具體場(chǎng)所應(yīng)為葉綠體基質(zhì)，B項(xiàng)正確；光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)行，需要光反應(yīng)提供[H]和ATP，黑暗條件下，光反應(yīng)不能進(jìn)行，不能為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，因而C5與C3之間的轉(zhuǎn)化將受到影響，C項(xiàng)錯(cuò)誤；線粒體不能直接分解葡萄糖，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6．(不定項(xiàng))將完全培養(yǎng)液栽培的植物放入密閉的玻璃瓶?jī)?nèi)，在室外培養(yǎng)一晝夜，測(cè)得瓶?jī)?nèi)CO2濃度的變化如下圖。以下分析正確的是(　　)

A．植物從培養(yǎng)液中吸收N和Mg，可用于合成葉綠素
B．BC段植物只進(jìn)行呼吸作用，使瓶?jī)?nèi)CO2濃度升高
C．E點(diǎn)時(shí)用碘蒸氣處理葉片，葉片不變藍(lán)
D．該植物在該密閉玻璃瓶中不能正常生長(zhǎng)
解析：選AD。葉綠素由C、H、O、N、Mg五種元素組成，因此植物從培養(yǎng)液中吸收N和Mg后能用于合成葉綠素，A正確。AB段無(wú)光照，植物只進(jìn)行呼吸作用，從B點(diǎn)開始有光照，植物開始進(jìn)行光合作用，但此時(shí)光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，因此密閉玻璃瓶?jī)?nèi)的CO2濃度仍增加，但增加速率減慢，B錯(cuò)誤。CE段光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，CO2濃度下降，在E點(diǎn)時(shí)積累的有機(jī)物最多，用碘蒸氣處理葉片，葉片變藍(lán)，C錯(cuò)誤。因F點(diǎn)比A點(diǎn)CO2濃度高，即該植物在該密閉玻璃瓶中一晝夜CO2濃度增加，因此該植物體內(nèi)有機(jī)物不積累反而消耗，故該植物在該密閉玻璃瓶中不能正常生長(zhǎng)，D正確。


1．下列關(guān)于葉綠體中色素提取的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料
B．加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞
C．用乙醇提取的葉綠體色素中無(wú)胡蘿卜素
D．研磨時(shí)加入石英砂可使葉片研磨更充分
解析：選C。葉綠體中的四種色素包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素，它們都溶于無(wú)水乙醇，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．(2020·湖北重點(diǎn)中學(xué)一調(diào))下列有關(guān)葉綠體中色素的說(shuō)法，正確的是(　　)
A．色素的作用是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能
B．葉綠體的膜結(jié)構(gòu)上都有色素分布
C．在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中可用無(wú)水乙醇作為層析液
D．秋天有些植物葉片變黃是因?yàn)槿~綠素轉(zhuǎn)化為類胡蘿卜素
解析：選A。葉綠體中色素的作用是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能，A正確；葉綠體的外膜和內(nèi)膜上沒有色素分布，葉綠體中的色素存在于類囊體薄膜上，B錯(cuò)誤；葉綠體中的各種色素在無(wú)水乙醇中的溶解度都很大，故無(wú)水乙醇只能作為綠葉中色素的提取液，不能作為綠葉中色素分離的層析液，層析液是用石油醚、丙酮和苯按一定比例混合而成的，不同色素在其中的溶解度不同，C錯(cuò)誤；秋天有些植物葉片變黃是因?yàn)榈蜏貤l件下葉綠素分子易被破壞，葉片可顯示出類胡蘿卜素的顏色，D錯(cuò)誤。
3．利用無(wú)水乙醇提取出葉綠體中的色素，設(shè)法分離得到各種色素，并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點(diǎn)樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖所示)。當(dāng)濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素正確的位置應(yīng)為(　　)

解析：選B。在層析液中四種色素的溶解度從大到小的順序依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，色素溶解度越大，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的速度越快，混合液中含4種色素，擴(kuò)散后在濾紙條上形成4條色素帶。
4．(2020·安徽合肥四校聯(lián)考)下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的示意圖，A、B、C、D表示葉綠體的結(jié)構(gòu)，①②③④⑤表示有關(guān)物質(zhì)。下列敘述中不正確的是(　　)

A．CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能
B．若突然停止光照，C3的含量會(huì)升高
C．CO2進(jìn)入葉綠體后，不能直接被固定形成⑤
D．參與光合作用的色素位于圖中的A部分
解析：選A。CO2的固定不消耗ATP，C3還原時(shí)，ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?CH2O)中的化學(xué)能，A錯(cuò)誤；若突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的C3減少，而CO2被C5固定形成C3的過程暫時(shí)不變，故短時(shí)間內(nèi)C5的含量會(huì)降低，C3的含量會(huì)升高，B正確；CO2進(jìn)入葉綠體后，在特定酶的作用下，與C5結(jié)合，固定形成④(C3)，C3被還原形成⑤(糖類)，C正確；參與光合作用的色素位于圖中的A，即葉綠體的類囊體薄膜上，D正確。
5．(2020·青島質(zhì)檢)下圖表示發(fā)生在葉綠體中的相關(guān)代謝過程，其中①②表示相關(guān)過程，A、B表示兩種氣體物質(zhì)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A．過程①表示光反應(yīng)，過程②的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)
B．物質(zhì)A表示O2，物質(zhì)B表示CO2
C．過程②能將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能
D．過程②的兩個(gè)階段都需要消耗過程①產(chǎn)生的[H]和ATP
解析：選D。由題圖可知，過程①②分別表示光反應(yīng)和暗反應(yīng)，反應(yīng)場(chǎng)所分別是葉綠體的類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)。物質(zhì)A、B分別表示O2和CO2。光反應(yīng)能將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中，暗反應(yīng)能將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存在葡萄糖中。過程②包括CO2的固定和C3的還原兩個(gè)階段，其中CO2的固定不需要消耗①過程產(chǎn)生的[H]和ATP。
6．(2020·遼寧八校高三期中聯(lián)考)以下關(guān)于葉綠體和光合作用的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，得不到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是(　　)
A．將葉綠素的無(wú)水乙醇提取液置于適宜光源處照射5 h，加碘液處理后溶液呈藍(lán)色
B．在溫暖晴朗的一天下午，在某植物的向陽(yáng)處采得一片葉片，用酒精隔水加熱脫色，并加碘液處理葉片，變成藍(lán)色
C．將葉綠體色素的無(wú)水乙醇提取液放于自然光和三棱鏡之間，從三棱鏡的一側(cè)觀察，連續(xù)光譜中變暗(暗帶)的區(qū)域主要是紅光和藍(lán)紫光區(qū)域
D．將經(jīng)饑餓處理后的綠色正常葉片置于含有充足14CO2的密閉透明的照光小室內(nèi)，3小時(shí)后在葉內(nèi)淀粉中可檢驗(yàn)到14C的存在
解析：選A。葉綠素的無(wú)水乙醇提取液中只含有色素，不能完成光反應(yīng)，也不能產(chǎn)生淀粉，A錯(cuò)誤；光合作用產(chǎn)生淀粉，觀察時(shí)需對(duì)葉片進(jìn)行脫色處理，B正確；葉綠體中色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，導(dǎo)致連續(xù)光譜相應(yīng)區(qū)域變暗，C正確；CO2是光合作用的原料，14CO2中的14C可轉(zhuǎn)移到淀粉中，故產(chǎn)物中可檢測(cè)到14C，D正確。
7．(2020·河北衡水中學(xué)調(diào)研)下圖表示在夏季晴朗的白天植物細(xì)胞內(nèi)C3和C5的相對(duì)含量隨一種環(huán)境因素改變的變化情況，下列對(duì)這一環(huán)境因素改變的分析正確的是(　　)

A．突然停止光照　　　　　 B．突然增加CO2濃度
C．降低環(huán)境溫度 D．增加光照強(qiáng)度
解析：選D。突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的C3減少，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對(duì)含量將增加、C5的相對(duì)含量將減少，A錯(cuò)誤；突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成C3的量增加，消耗的C5量增加，C3還原速率不變，植物細(xì)胞內(nèi)C3相對(duì)含量增加、C5相對(duì)含量減少，B錯(cuò)誤；降低環(huán)境溫度，CO2固定速率和C3還原速率均下降，C5的相對(duì)含量不會(huì)大幅度地增加，C錯(cuò)誤；增加光照強(qiáng)度，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增多，被還原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對(duì)含量將減少、C5的相對(duì)含量將增加，D正確。
8．(2020·江西五市八校一模)在條件適宜的情況下，用自然光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后，突然改用光照強(qiáng)度與自然光相同的綠色光照射，在照射瞬間葉綠體中的物質(zhì)所發(fā)生的變化錯(cuò)誤的是(　　)
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：選C。葉綠體中的色素主要吸收利用紅光和藍(lán)紫光，若由自然光突然改用光照強(qiáng)度與自然光相同的綠光，可導(dǎo)致光反應(yīng)速率減慢，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，A、D正確；由于NADPH和ATP含量下降，導(dǎo)致C3被還原為C5的速率減慢，而短時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)中CO2的固定仍在消耗C5，生成C3，故短時(shí)間內(nèi)C3的含量會(huì)上升，合成C5的速率減慢，B正確，C錯(cuò)誤。
9．下圖表示玉米光合作用利用CO2合成(CH2O)的過程，玉米葉肉細(xì)胞通過“CO2泵”內(nèi)的一些化學(xué)反應(yīng)，將空氣中的CO2泵入維管束鞘細(xì)胞，使維管束鞘細(xì)胞積累較高濃度的CO2，以保證(CH2O)的合成順利進(jìn)行。回答下列問題：

(1)圖中過程②是________，物質(zhì)A是________，過程②的進(jìn)行還需要____________等物質(zhì)參與，原因是____________________________________________________________。
(2)如果在玉米葉肉細(xì)胞中注入某種促進(jìn)劑使“CO2泵”的活性升高，則在短時(shí)間內(nèi)，維管束鞘細(xì)胞中C5的含量________。
(3)研究發(fā)現(xiàn)晴朗的夏季中午光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開度下降，作為光合作用原料之一的________減少，而此時(shí)玉米光合速率基本不受影響，其原因是玉米_____________。
答案：(1)C3的還原　C3　ATP和[H]　[H]作為還原劑還原C3，ATP提供能量　(2)降低　(3)CO2　有CO2泵，其能維持維管束鞘細(xì)胞內(nèi)有較高濃度的CO2
10．(2020·四川廣安模擬)植物細(xì)胞中的葉綠體在光照條件下可以消耗一定量的O2，這屬于植物細(xì)胞光呼吸的重要環(huán)節(jié)。下圖表示光合作用和光呼吸的部分過程，請(qǐng)回答下列問題：

(1)過程①發(fā)生在____________中，并且需要光反應(yīng)提供________________。在黑暗條件下C3不能被還原再生成______，使光呼吸因缺乏底物而不能進(jìn)行。
(2)研究發(fā)現(xiàn)，催化過程②和③的是同一種酶，CO2和O2會(huì)競(jìng)爭(zhēng)此酶的同一活性位點(diǎn)。因此，當(dāng)細(xì)胞中O2濃度升高時(shí)，過程②會(huì)受到________。
(3)在強(qiáng)光下，光反應(yīng)轉(zhuǎn)換的能量超過暗反應(yīng)的需要，會(huì)對(duì)細(xì)胞造成傷害，此時(shí)光呼吸可以對(duì)細(xì)胞起到保護(hù)作用，原因是______________________。
(4)從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是_____________________。
解析：(1)過程①需要光反應(yīng)提供ATP和[H]，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，在黑暗條件下C3不能被還原再生成C5，使光呼吸因缺乏底物而不能進(jìn)行。(2)催化過程②和③的是同一種酶，CO2和O2會(huì)競(jìng)爭(zhēng)此酶的同一活性位點(diǎn)，當(dāng)細(xì)胞中O2濃度升高時(shí)，O2會(huì)與CO2爭(zhēng)奪C5，過程②會(huì)受到抑制。(3)在強(qiáng)光下，光反應(yīng)轉(zhuǎn)換的能量超過暗反應(yīng)的需要，會(huì)對(duì)細(xì)胞造成傷害，此時(shí)光呼吸可以對(duì)細(xì)胞起到保護(hù)作用，原因是光呼吸可消耗過剩的能量(或ATP和[H])。(4)從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是光呼吸消耗ATP，而有氧呼吸產(chǎn)生ATP。
答案：(1)葉綠體基質(zhì)　ATP和[H](二者缺一不可)　C5　(2)抑制　(3)光呼吸可消耗過剩的能量(或ATP和[H])　(4)光呼吸消耗ATP，有氧呼吸產(chǎn)生ATP
11．下圖是有關(guān)棉花成熟綠葉組織的相關(guān)圖解，其中圖1是葉肉細(xì)胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強(qiáng)度和適宜溫度下，光合作用強(qiáng)度增長(zhǎng)率隨CO2濃度變化的情況。請(qǐng)回答下列問題：

(1)由圖1可知，甲、乙分別代表的物質(zhì)是________、________，要想使葉綠體內(nèi)C3的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是______________________________，光反應(yīng)中產(chǎn)生的O2擴(kuò)散到鄰近的線粒體中被利用至少要經(jīng)過________層生物膜。
(2)圖2中限制D點(diǎn)光合作用速率的主要環(huán)境因素是________，C點(diǎn)和D點(diǎn)相比，葉綠體中[H]的含量________(填“較低”“相等”或“較高”)。
(3)從生長(zhǎng)狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強(qiáng)度光照，測(cè)量圓葉片上浮至液面所需時(shí)間，其記錄結(jié)果繪成曲線如圖3。請(qǐng)據(jù)此回答：
①該實(shí)驗(yàn)的目的是_________________________________________________。
②從圖解分析，b點(diǎn)比a點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)的C5含量______________________，bc段曲線平緩的限制因素可能是________，而c點(diǎn)以后曲線上行，其原因應(yīng)該是_____________________。
解析：(1)光合作用分光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP。要想使葉綠體內(nèi)C3的含量快速下降，可通過不提供CO2或增強(qiáng)光照等方法。葉綠體和線粒體均含2層生物膜，所以至少要經(jīng)過4層。(2)影響光合作用的外界因素主要是CO2濃度和光照強(qiáng)度，在D點(diǎn)CO2濃度已達(dá)到飽和點(diǎn)，故制約因素主要為光照強(qiáng)度；D點(diǎn)比C點(diǎn)CO2濃度高，消耗的[H]更多，它們?cè)谕瑯庸庹障耓H]來(lái)源一樣，故C點(diǎn)[H]含量高。(3)NaHCO3的作用是提供CO2，所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹凶宰兞繉懗蒀O2濃度，因變量寫成光合作用速率。b點(diǎn)比a點(diǎn)NaHCO3濃度大(即CO2濃度高)，C5消耗多，而光照強(qiáng)度相同，故b點(diǎn)比a點(diǎn)C5含量低。bc段時(shí)由于光照強(qiáng)度的限制，曲線較平緩，而c點(diǎn)以后NaHCO3濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝，光合作用減弱致使曲線上行。
答案：(1)CO2　[H]和ATP　不提供CO2或增強(qiáng)光照(回答一個(gè)方面即可)　4　(2)光照強(qiáng)度　較高
(3)①探究CO2濃度對(duì)光合作用速率的影響　②低　光照強(qiáng)度　NaHCO3濃度太大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝

12．(2020·黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末)為研究光反應(yīng)中ATP產(chǎn)生的原理，有科學(xué)家進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：將葉綠體類囊體置于pH為4的琥珀酸溶液后，琥珀酸進(jìn)入類囊體腔，腔內(nèi)的pH下降為4；然后把懸浮液的pH迅速上升為8，此時(shí)類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時(shí)類囊體生成ATP，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和結(jié)論分析正確的是(　　)

A．黑暗中進(jìn)行，結(jié)果表明：H＋能通過自由擴(kuò)散進(jìn)入類囊體膜
B．光照下進(jìn)行，結(jié)果支持：合成ATP的能量直接來(lái)自色素吸收的光能
C．黑暗中進(jìn)行，結(jié)果支持：光反應(yīng)使類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差，推動(dòng)ATP合成
D．光照下進(jìn)行，結(jié)果表明：光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]參與暗反應(yīng)中三碳化合物的還原
解析：選C。H＋能通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入類囊體膜；光照下進(jìn)行，題干信息無(wú)法得出合成ATP的能量直接來(lái)自色素吸收的光能；黑暗中進(jìn)行，類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，合成ATP，說(shuō)明ATP的合成與H＋濃度差有關(guān)；光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]參與暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，不是葉綠體的類囊體。
13．觀測(cè)不同光照條件下生長(zhǎng)的某種植物，結(jié)果見下表，據(jù)資料分析，以下敘述正確的是(　　)
光照強(qiáng)度
葉色
平均葉面積(cm2)
氣孔密度(個(gè)·mm－2)
凈光合速率
(μmol CO2·m－2·s－1)
強(qiáng)
淺綠
13.6(100%)
826(100%)
4.33 (100%)
中
綠
20.3 (149%)
768 (93%)
4.17( 96%)
弱
深綠
28.4(209%)
752(91%)
3.87( 89%)
注：括號(hào)內(nèi)的百分?jǐn)?shù)以強(qiáng)光照的數(shù)據(jù)作為參考。
A．在弱光下，該植物只能通過增加葉面積來(lái)吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境
B．與弱光下相比，強(qiáng)光下該植物平均每片葉的氣孔總數(shù)較少
C．與弱光下相比，強(qiáng)光下該植物單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量較多
D．對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)的該植物適度遮陰，持續(xù)觀測(cè)，則最先發(fā)生改變的是葉面積，最后發(fā)生改變的是凈光合速率
解析：選B。據(jù)表可知，弱光下該植物的葉色呈深綠色，平均葉面積也增大了，所以該植物是通過增加葉綠素的含量和增大平均葉面積來(lái)吸收更多的光能，A錯(cuò)誤；平均葉面積×氣孔密度＝平均每片葉的氣孔總數(shù)，弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為28.4×100×752＝2 135 680(個(gè))，強(qiáng)光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為13.6×100×826＝1 123 360(個(gè))，后者遠(yuǎn)小于前者，B正確；要計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量，可用凈光合作用速率×平均葉面積的值來(lái)表示，弱光下為28.4×0.000 1×3.87≈0.011(μmol CO2·s－1)，強(qiáng)光下為13.6×0.000 1×4.33≈0.006(μmol CO2·s－1)，后者也是小于前者，C錯(cuò)誤；對(duì)強(qiáng)光下生長(zhǎng)的該植物適度遮陰，因光照強(qiáng)度減弱，凈光合速率首先發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。

14．(不定項(xiàng))研究人員將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，在適宜溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將所測(cè)數(shù)據(jù)繪制成如圖所示曲線。下列敘述正確的是(　　)
A．甲、乙兩種植物中，利用CO2能力強(qiáng)的是甲植物
B．當(dāng)甲植物凈光合速率為0時(shí)，乙植物凈光合速率大于0
C．d濃度下，乙植物的凈光合速率為e與a的絕對(duì)值之和
D．將甲植物放在無(wú)O2小室中光照一段時(shí)間，其有氧呼吸強(qiáng)度不一定減弱
解析：選BD。在相同CO2濃度下，乙植物吸收CO2能力更強(qiáng)，A錯(cuò)誤。c濃度時(shí)甲植物凈光合速率為0，此時(shí)乙植物的凈光合速率大于0，B正確。e和a的絕對(duì)值之和為d濃度下乙植物的真光合速率，e表示d濃度下乙植物的凈光合速率，C錯(cuò)誤。若將甲植物放在無(wú)O2小室中光照一段時(shí)間，甲植物可進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2，其有氧呼吸強(qiáng)度不一定減弱，D正確。
15．(不定項(xiàng))硒在土壤中主要以硒鹽酸的形式存在，被植物吸收后轉(zhuǎn)化為植物活性硒。為探究硒對(duì)植物葉綠素前體物(ALA)合成的影響，科學(xué)家用不同濃度的硒溶液處理水稻幼苗，實(shí)驗(yàn)及結(jié)果如下圖所示。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是(　　)

A．土壤中的硒能以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞奖桓?xì)胞吸收
B．較低濃度的硒溶液能抑制葉肉細(xì)胞中ALA的合成
C．用較高濃度的硒溶液處理水稻幼苗可能會(huì)使其出現(xiàn)黃化
D．硒溶液促進(jìn)水稻葉肉細(xì)胞中ALA合成的最適濃度是0.01 mmol·L－1
解析：選BD。礦質(zhì)元素是根細(xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸吸收的，A正確；分析題圖可知，較低濃度的硒溶液能促進(jìn)葉肉細(xì)胞中ALA的合成，B錯(cuò)誤；用較高濃度的硒溶液處理水稻幼苗會(huì)使ALA的含量降低，所以水稻幼苗可能會(huì)出現(xiàn)黃化，C正確；在該實(shí)驗(yàn)中的幾種溶液濃度中0.01 mmol·L－1的硒溶液促進(jìn)作用較高，但不能確定其是最適濃度，D錯(cuò)誤。
16．(不定項(xiàng))(2020·山東濟(jì)南調(diào)研)右圖表示在適宜溫度和一定的光照強(qiáng)度下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．在CO2濃度低于b的環(huán)境中植物乙比植物甲生長(zhǎng)得更好
B．CO2濃度大于a時(shí)，甲才能進(jìn)行光合作用
C．適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，a點(diǎn)將左移
D．CO2濃度為b時(shí)，甲、乙植物的實(shí)際光合作用強(qiáng)度相等
解析：選AC。據(jù)圖分析可知，在CO2濃度低于b的環(huán)境中，植物乙比植物甲生長(zhǎng)得更好，A正確；CO2濃度等于a時(shí)，甲的光合作用速率與呼吸作用速率相等，B錯(cuò)誤；適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，光合作用增強(qiáng)，則a點(diǎn)將左移，C正確；CO2濃度為b時(shí)，甲、乙兩種植物的凈光合作用強(qiáng)度相等，但是甲、乙的呼吸作用強(qiáng)度與實(shí)際光合作用強(qiáng)度不一定相等，D錯(cuò)誤。
17．(2020·湖北八校模擬)某科研人員研究不同遮光處理對(duì)白樺光合作用生理特性的影響結(jié)果如下圖。據(jù)圖回答下列問題：

(1)葉片中葉綠素含量是維持植物正常光合作用的主要指標(biāo)，葉綠素主要存在于白樺葉片的________________(具體部位)上，通過圖中的結(jié)果發(fā)現(xiàn)白樺葉綠素含量隨________而增加，提高了白樺在弱光環(huán)境下的捕光能力。研究發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)的葉綠素處于不斷地合成和分解中，請(qǐng)從該角度解釋葉綠素含量增加的原因：_________________________________。
(2)葉綠素b/a的值可作為植物利用弱光能力的判斷指標(biāo)，研究人員發(fā)現(xiàn)遮光處理提高了白樺葉綠素b/a的值。通過高中課本__________________________實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證該結(jié)論。你的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是_______________________________________________________________。
解析：(1)葉綠素主要存在于葉綠體類囊體薄膜上。葉綠素具有捕獲光能的作用，圖示橫軸表示不同程度的遮光處理，縱軸表示葉綠素含量，據(jù)圖可知，隨著遮光程度的增加，白樺葉綠素含量逐漸增加，這說(shuō)明隨著光照強(qiáng)度的減弱，葉綠素能提高白樺在弱光環(huán)境下的捕光能力。植物體內(nèi)的葉綠素處于不斷地合成和分解中，這說(shuō)明植物體內(nèi)的葉綠素含量是其合成量與分解量的差值，因此葉綠素含量增加的原因可能是葉綠素的合成量增加或分解量減少。(2)由高中課本色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，通過觀察比較濾紙條上藍(lán)綠色條帶(葉綠素a)的寬度和黃綠色條帶(葉綠素b)的寬度可確定葉綠素a和葉綠素b的含量，從而確定遮光處理是否提高了葉綠素b/a的值。遮光處理提高了白樺葉綠素b/a的值，可由遮光組濾紙條上黃綠色的色素帶寬度與藍(lán)綠色的色素帶寬度的比值大于非遮光組證明。
答案：(1)葉綠體類囊體薄膜　遮光程度的增加　葉綠素的合成量增加，分解量變化不大或者葉綠素的合成量增加，分解量減少
(2)色素的提取和分離　遮光組濾紙條上黃綠色的色素帶寬度與藍(lán)綠色的色素帶寬度的比值大于非遮光組
18．研究者選取某植物幼苗進(jìn)行了無(wú)土栽培實(shí)驗(yàn)，下圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請(qǐng)分析回答下列相關(guān)問題：

(1)A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中O2的移動(dòng)方向是________________________。研究者用含18O的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是_____________________________。B點(diǎn)時(shí)植物光合作用制造的有機(jī)物的量________(填“大于”“小于”或“等于”)細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量。
(2)據(jù)圖分析，光合酶對(duì)溫度的敏感度比呼吸酶對(duì)溫度的敏感度________(填“高”或“低”)，溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制溫度為________℃。
(3)限制AB段CO2吸收速率的主要因素是________，圖中________點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的2倍。
(4)研究者分別用12%的O2和22%的O2對(duì)兩組幼苗的根系進(jìn)行持續(xù)供氧，一段時(shí)間后，測(cè)得用12%的O2處理的植株的干重顯著低于另一組，原因是_________________________。
答案：(1)從葉綠體移向線粒體　葡萄糖→丙酮酸→CO2　大于
(2)高　20
(3)溫度　B、D
(4)根呼吸速率下降，影響根對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收，從而使光合作用固定的有機(jī)物減少
19．(2019·高考北京卷)光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生在高等植物、藻類和光合細(xì)菌中。
(1)地球上生命活動(dòng)所需的能量主要來(lái)源于光反應(yīng)吸收的____________。在碳(暗)反應(yīng)中，RuBP羧化酶(R酶)催化CO2 與RuBP(C5)結(jié)合，生成2分子C3。影響該反應(yīng)的外部因素，除光照條件外還包括___________________________________________(寫出兩個(gè))；內(nèi)部因素包括_____________(寫出兩個(gè))。
(2)R酶由8個(gè)大亞基蛋白(L)和8個(gè)小亞基蛋白(S)組成。高等植物細(xì)胞中L由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成，S由細(xì)胞核基因編碼并在___________中由核糖體合成后進(jìn)入葉綠體，在葉綠體的___________中與L組裝成有功能的酶。
(3)研究發(fā)現(xiàn)，原核生物藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)R酶的活性高于高等植物。有人設(shè)想通過基因工程技術(shù)將藍(lán)藻R酶的S、L基因轉(zhuǎn)入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍(lán)藻S、L基因轉(zhuǎn)入某高等植物(甲)的葉綠體DNA中，同時(shí)去除甲的L基因。轉(zhuǎn)基因植株能夠存活并生長(zhǎng)。檢測(cè)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因植株中的R酶活性高于未轉(zhuǎn)基因的正常植株。
①由上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸觥稗D(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍(lán)藻的S、L組裝而成”的推測(cè)？請(qǐng)說(shuō)明理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②基于上述實(shí)驗(yàn)，下列敘述中能夠體現(xiàn)生物統(tǒng)一性的選項(xiàng)包括________。
a．藍(lán)藻與甲都以DNA作為遺傳物質(zhì)
b．藍(lán)藻與甲都以R酶催化CO2 的固定
c．藍(lán)藻R酶大亞基蛋白可在甲的葉綠體中合成
d．在藍(lán)藻與甲的葉肉細(xì)胞中R酶組裝的位置不同
解析：(1)光合作用可將光能(太陽(yáng)能)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，以供地球上的生命活動(dòng)利用。影響光合作用的主要環(huán)境因素是光照、溫度、CO2濃度，光照可直接影響光反應(yīng)進(jìn)而影響暗反應(yīng)，溫度主要通過影響光合作用(光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段)所需酶的活性來(lái)影響光合作用，CO2是暗反應(yīng)的原料。C5含量、pH、R酶的含量及活性可影響暗反應(yīng)的進(jìn)行。(2)葉綠體為半自主性細(xì)胞器，其蛋白質(zhì)主要由細(xì)胞核基因控制合成，合成場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，少數(shù)由葉綠體自身DNA控制合成，合成場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)中的核糖體。暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，因此S與L在葉綠體的基質(zhì)中組裝成有功能的R酶。(3)①實(shí)驗(yàn)中只去除了高等植物甲的L基因，但沒有去除其S基因，轉(zhuǎn)基因植株中可能有植物甲S基因的表達(dá)產(chǎn)物，也可能有藍(lán)藻S基因的表達(dá)產(chǎn)物，故不能得出“轉(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍(lán)藻的S、L組裝而成”的推測(cè)。②a、b、c選項(xiàng)分別體現(xiàn)了高等植物和藍(lán)藻在遺傳物質(zhì)、新陳代謝、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能等方面具有統(tǒng)一性，d選項(xiàng)體現(xiàn)了生物多樣性。
答案：(1)光能　溫度、CO2濃度　R酶活性、R酶含量、C5含量、pH
(2)細(xì)胞質(zhì)　基質(zhì)
(3)①不能。轉(zhuǎn)入藍(lán)藻S、L基因的同時(shí)沒有去除甲的S基因，無(wú)法排除轉(zhuǎn)基因植株R酶中的S是甲的S基因表達(dá)產(chǎn)物的可能性?、赼、b、c

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