高考生物真题练习-光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化.选择题（共13小题）（2020•天津）研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（ ）A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D.与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素（2019•海南）下列关于绿色植物的叙述，错误的是（ ）A.植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸B.植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的C.遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降D.植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用（2019•海南）下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是（ ）A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B.红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC.光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与D.红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用（2019•新课标I）将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自于（ ）A.水、矿质元素和空气 B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤 D.光、矿质元素和空气（2019•天津）下列过程需ATP水解提供能量的是（ ）A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段（2018•海南）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（ ）A.光合作用中的光反应B.光合作用中CO2的固定第1页（共35页）C.葡萄糖分解产生丙酮酸D.以DNA为模板合成RNA（2018•北京）光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色，该反应过程中（ ）A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化C.不需要光合色素参与 D.会产生氧气（2017•浙江）在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在pH4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是（ ）A.实验中溶液的H均来自水的裂解B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATPC.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H+浓度较高D.若使类囊体的脂双层对H的通透性增大，ATP生成量不变（2017•新课标O）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640〜660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的（2016•上海）在光合作用的光反应中（ ）A.电子受体是水 B.电子供体是NADPHC.反应场所位于叶绿体膜 D.H+浓度差驱动ATP合成（2016•天津）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（2016•北京）在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。与本实验相关的错误叙述是（ ）第2页（共35页）生殖器官生殖器官今殖器仃量自早期 发育晚期一整部直曲果实，料三苜养器官悌茎、叶）供麻YC,时植株所处的发育时期A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官C.遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响（2016•新课标O）在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同（或相似）的一组是（）①证明光合作用所释放的氧气来自于水②用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株③用T2噬菌体浸染大肠杆菌证明DNA是遗传物质④用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布。A.①② B.①③ C.②④ D.③④.实验题（共3小题）（2019•北京）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的 。在碳（暗）反应中，RuBP竣化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3.影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括（写出两个）；内部因素包括 （写出两个）。（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在 中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的 中与L组装成有功能的酶。（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。第3页（共35页）②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括。a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同(2016•上海)回答下列有关光合作用的问题。玉米叶肉细胞中有CO2“泵”，使其能在较低的CO2浓度下进行光合作用，水稻没有这种机制。图1显示了在相同的光照和温度条件下，不同植物在不同胞间CO2浓度下的光合速率。各曲线代表的植物情况见表，其中人工植物B数据尚无。曲线植物酶反应相关酶的来源叶肉细胞的来源①玉米玉米玉米②水稻水稻水稻③人工植物A玉米水稻④人工植物B水稻玉米CO2可参与水稻光合作用暗反应的过程，此过程发生的场所是。(2)在胞间CO2浓度0〜50时，玉米的光合速率升高“，此阶段发生的变化还有 。A.经气孔释放的CO2增多B.单个叶绿素a分子的氧化性不断增强C.供给三碳化合物还原的氢增多D.单个叶绿素a分子吸收的光能持续增多(3)在胞间CO2浓度200〜300之间，水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化的原因是 。(4)根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测，表4中人工植物B在不同胞间CO2浓度下的光合速率(曲线④)最可能是 。(5)根据表及相关信息，图2中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明。第4页(共35页)

A-B. C. D，胞间co?浓度胞间浓庖图2胞间「口深度A-B. C. D，胞间co?浓度胞间浓庖图2胞间「口深度胞间CQ4度(6)现代工业使得大气中CO2的浓度不断提高，这一环境变化趋势更有利于 。A.水稻生长，因为超过一定的胞间CO2浓度后玉米的酶活性不再增加B.水稻生长，因为在较低胞间CO2浓度范围内水稻的酶活性较高C.玉米生长，因为它们的光合效率极高D.玉米生长，因为它们拥有CO2泵。(2016•浙江)下面是关于植物光合作用的问题。请回答：(1)光反应发生在叶绿体的中，H2O在光反应中裂解为。(2)若以14CO2作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是 。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。(3)给某植物提供C18O2和H2O,释放的氧气中含有18O是由于,H218O又作为原料参与了光合作用之故。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同 下的光合速率来确定。在一定条件下，某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度 (选填：＜、W、=、三、〉)25℃。三.解答题(共14小题)(2020•江苏)大豆与根瘤菌是互利共生关系，如图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题:回答下列问题:(1)在叶绿体中，光合色素分布在 上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和。(2)如图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在 中，PGA还原成磷酸丙第5页(共35页)TOC\o"1-5"\h\z糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于 。（3）根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成 键。CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP.叶绿体中合成ATP的能量来自 ；根瘤中合成ATP的能量主要源于的分解。（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是 。（2020•山东）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 。（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是 。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。（2020•新课标O）参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。反应部位(1) _ 叶绿体的类囊体膜线粒体反应物葡萄糖/丙酮酸等反应名称(2) ,光合作用的光反应有氧呼吸的部分过程合成ATP的能量来源化学能(3) 化学能终产物（除ATP外）乙醇、CO2(4) (5) （2019•江苏）叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。请回答下列问题：第6页（共35页）(1)合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息 到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是 。(2)进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在 上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-I),C3-I还原为三碳糖(C3-II),这一步骤需要作为还原剂。在叶绿体中。3-11除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为。(3)作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有 (填序号)。①外界环境的CO2浓度②叶绿体接受的光照强度③受磷酸根离子浓度调节的C3-II输出速度④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度(4)光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体 。(2018•浙江)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见表。品种光照处理叶绿素a含量叶绿素b含量类胡萝卜素总光合作用速率(mg/cm2)(mg/cm2)含量(molCO2/m2・(mg/cm2)s)A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97回答下列」问题:(1)据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照 ，导致其卡尔文循环中再生出 的量改变，从而影响光合作用速率。(2)表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行第7页(共35页)

层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，向上而下的第4条色素带变 ，这有利于品种B利用可见光中较短波长的光。（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其来适应弱光环境。品种的耐荫性较高。（2018•浙江）光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：（1）为研究光合作用中碳的同化与去向，用 的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当 后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。（2）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物幼苗，用含有100mmol/LNaCl的完全营养液进行培养，测定其光合作用速率和气孔导度，结果如图所示。O世若作用逋率a'GIVJO世若作用逋率a'GIVJ越j2 3d5 6 7本实验可推出的实验结论是 。实验中设置了前后自身对照，还可设置 作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外，还可采用 （答出两点即可）。（2018•江苏）如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题：（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为 ,其中大多数高等植物的需在光照条件下合成。（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在 （填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在（填场所）组装。（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为 后进入乙，继而在乙的 （填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终在乙的（填场所）转移到ATP中。（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括 （填序号）。①C3的还原②内外物质运输③H2O裂解释放O2④酶的合成第8页（共35页）

2424（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的 上，该物质主要捕获可见光中的 。（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是 。（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的 CO2量相等时所需要的光照强度（填“高”或“低”）。25.（2018•新课标H）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：25（1）从图可知，A叶片是树冠 （填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是 。（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的反应受到抑制。（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是 。26.（2017•上海）光合作用26光合作用是自然界最为重要的化学反应，其过程如图1所示。科研人员以甜瓜为对象，研究温度和CO2浓度对甜第9页（共35页）瓜光合速率(即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率)的影响，结果如图2。九台述率,九台述率,(1)图1中反应①进行的场所是 ,外界CO2主要通过影响反应 (①/②)影响光合速率。光合速率可以用图1中的释放量或吸收量来衡量。(2)据图2分析，甜瓜光合速率并不与环境温度始终正相关，做出分析的依据是：在温度高于 ℃后，甜瓜光合速率开始下降。)一般而言，光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低。据此解释图2中26℃、CO2浓度为1.2-1.6mL/L时，光合速率显著上升的原因：。)依据图2中的研究结果，有人提出两种可能得控制方案以提高甜瓜产量：方案一：CO2浓度设定为1.4-1.6mL/L,温度设定为30℃；方案二：CO2浓度设定为大于1.6mL/L,温度设定为26℃.写出这两种方案各自的合理和局限之处：。(2017•江苏)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量 ，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是(2)图1中影响光合放氧速率的因素有 。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中的干扰。(3)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是。若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉放氧速率的变化是 (填“增大”、“减小”、”增大后稳定”或“稳定后减小”)。第10页(共35页)（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15〜20min曲线的斜率几乎不变的合理解释是若在20min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有 （填序号:①C5②ATP ③[H]④C3）,可推测20〜25min曲线的斜率为（填“正值”、“负值”或“零”）。（2017•新课标I）植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度.已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的.回答下列问题：（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养.培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是 .甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率（填“大于0”“等于0”“小于0”）.TOC\o"1-5"\h\z（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是 .（2017•新课标H）如图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：（1）图中①、②、③、④代表的物质依次是 、、、,[H]代表的物质主要是 。（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是 。（2016•江苏）为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图1和图2.请回答以下问题：第11页（共35页）

（1）最适宜在果树林下套种的品种是 ，最适应较高光强的品种是（2）增加环境中CO2浓度后，测得S2的光饱和点显著提高，但S3的光饱和点却没有显著改变，原因可能是：在超过原光饱和点的光强下，S2的光反应产生了过剩的，而S3在光饱和点时可能 （填序号）。①光反应已基本饱和②暗反应已基本饱和③光、暗反应都已基本饱和（3）叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2,也参与叶绿体中生物大分子 的合成。（4）在光合作用过程中，CO2与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙精（TP），TP的去向主要有三个。如图3为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。淀粉是暂时存储的光合作用产物，其合成物所应该在叶绿体的 。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中，合成由 糖构成的蔗糖，运出叶肉细胞。第12页（共35页）光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化参考答案与试题解析一.选择题（共13小题）（2020•天津）研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（ ）A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D.与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素【解答】解：A、乙醇酸是在光合作用暗反应产生的，暗反应场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；B、该反应体系中能进行光合作用整个过程，不断消耗的物质有CO2和H2O,B错误；C、类囊体产生的ATP参与C3的还原，产生的O2用于呼吸作用或释放到周围环境中，C错误；D、该体系含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。故选：A。（2019•海南）下列关于绿色植物的叙述，错误的是（ ）A.植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸B.植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的C.遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降D.植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用【解答】解：A、有氧呼吸不需要光照，植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸，A正确；B、植物细胞中ATP不一定都是在膜上合成的，如细胞质基质和线粒体基质也可以合成ATP,B错误；C、合成叶绿素需要光照，遮光培养会导致光照减弱，会导致叶肉细胞的叶绿素含量下降，C正确；D、植物幼茎的绿色部分含有叶绿体，能进行光合作用，所有的活细胞都能进行呼吸作用，D正确。故选：B。（2019•海南）下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是（ ）A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B.红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC.光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与D.红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用第13页（共35页）【解答】解：A、光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能，但需要利用光反应阶段形成的［用和ATP,A正确；B、胡萝卜素不能吸收红光，B错误；C、光反应中，将光能转变为ATP中活跃的化学能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的参与，C正确；D、红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以转变为ATP中活跃的化学能，D正确。故选：B。（2019•新课标I）将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自于（ ）A.水、矿质元素和空气 B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤 D.光、矿质元素和空气【解答】解：黄瓜幼苗可以吸收水，增加鲜重；也可以从土壤中吸收矿质元素，合成相关的化合物。也可以利用大气中二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物光合作用将光能转化成了有机物中的化学能，并没有增加黄瓜幼苗的质量，故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自于水、矿质元素、空气。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选：A。（2019•天津）下列过程需ATP水解提供能量的是（ ）A.唾液淀粉酶水解淀粉B.生长素的极性运输C.光反应阶段中水在光下分解D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段【解答】解：A、唾液淀粉酶水解淀粉，形成麦芽糖，不消耗能量，A错误；B、生长素的极性运输是以主动运输的方式，在幼嫩组织中从形态学上端运到形态学下端，需要ATP提供能量，B正确；C、光反应阶段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP功能，C错误；D、乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳酸，不需要ATP供能，D错误。故选：B。（2018•海南）高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是（ ）A.光合作用中的光反应B.光合作用中CO2的固定C.葡萄糖分解产生丙酮酸D.以DNA为模板合成RNA【解答】解：A、光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，A正确；B、光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中，B错误；第14页（共35页）C、葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中，C错误；D、以DNA为模板合成RNA主要发生在细胞核中，D错误。故选：A。（2018•北京）光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色，该反应过程中（ ）A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化C.不需要光合色素参与 D.会产生氧气【解答】解：A、在适宜条件下，照光后在叶绿体类囊体上进行光反应，不需要ATP提供能量，且生成ATP,A错误；B、DCIP是氧化还原指示剂，当由蓝色逐渐变为无色，说明光反应产物中有还原性氢，B错误；C、光反应需要类囊体薄膜上的光合色素参与，并吸收光能，C错误；D、光反应过程中，水分解后产生还原性氢和氧气，D正确。故选：D。（2017•浙江）在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在pH4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是（ ）A.实验中溶液的H均来自水的裂解B.黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATPC.光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H+浓度较高D.若使类囊体的脂双层对H的通透性增大，ATP生成量不变【解答】解：A、实验中溶液中的氢离子来自缓冲液，A错误；B、黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体不能产生ATP,只能消耗ATP,B错误；C、光照条件下光合作用光反应阶段水的光解发生在类囊体腔，故腔内H+浓度较高，C正确；D、使类囊体的脂双层对H的通透性增大，ATP生成量增加，D错误。故选：C。（2017•新课标O）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640〜660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的【解答】解：A、类胡萝卜素只吸收蓝紫光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成，A错误;B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B正确；第15页（共35页）C、由于光反应产生的［可和ATP能用于暗反应，所以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，C正确；D、根据吸收光谱可知，叶片在640〜660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。故选：A。（2016•上海）在光合作用的光反应中（ ）A.电子受体是水 B.电子供体是NADPHC.反应场所位于叶绿体膜 D.H+浓度差驱动ATP合成【解答】解：A、光反应电子受体是NADP+,A错误；B、电子供体是水，B错误；C、光反应场所位于类囊体膜，C错误；D、H+浓度差驱动ATP合成，D正确。故选：D。（2016•天津）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【解答】解：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，光反应增强，产生的还原氢和ATP速率加快，三碳化合物还原加快，而二氧化碳固定速率暂时不变，因此三碳化合物减少，五碳化合物含量增加。如果在适宜反应条件下，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绿光光，光反应减弱，产生的还原氢和ATP速率减慢，三碳化合物还原减慢，而二氧化碳固定速率暂时不变，因此三碳化合物增加，五碳化合物含量减少。A、如果改用红光，ATP会增加，A错误；B、如果改用红光，被还原的C3下降，B错误；C、如果改用绿光，由于色素几乎不吸收绿光，因此还原氢数量下降，C正确；D、如果改用绿光，由于色素几乎不吸收绿光，光反应不能进行产生还原氢和ATP,三碳化合物还原形成五碳化合物受阻，而二氧化碳固定短时间内仍然进行，因此五碳化合物含量减少，D错误。故选：C。（2016•北京）在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。与本实验相关的错误叙述是（ ）第16页（共35页）生殆器官今殖器仃生殆器官今殖器仃发育早期 霍讨晚期击骑器官由果实，由弓苜养器官曲茎、叶）(容寄田/*后F翼沼町供应MC,时植株所处的发育时期A.14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官C.遮光70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响【解答】解：A、从图象上看，无论光照还是遮光条件下，植物吸收的14CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质进行光合作用暗反应过程，先固定形成三碳化合物，再还原成有机物，A正确；B、由图可看出，发育早期，正常光照和遮光70%条件下，营养器官中所含14C量占植株14C总量的比例均高于生殖器官中所含14C量占植株14C总量的比例，由此推出生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官，B正确；C、遮光70%条件下，发育早期（1-2）分配到营养器官中的光合产物量远大于分配到生殖器官的光合产物量，而到了发育的中后期（3-5）,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近，C错误；D、由图示可知，该实验的自变量有：光强和发育时期，因变量是两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例，即光合产物在两类器官间的分配情况，D正确。故选：C。（2016•新课标O）在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同（或相似）的一组是（）①证明光合作用所释放的氧气来自于水②用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株③用T2噬菌体浸染大肠杆菌证明DNA是遗传物质④用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布。A.①② B.①③ C.②④ D.③④【解答】解：①采用同位素标记法证明光合作用所释放的氧气来自于水；②采用诱变育种的方法用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株；③采用同位素标记法用T2噬菌体浸染大肠杆菌证明DNA是遗传物质；第17页（共35页）④采用颜色鉴定法用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布。所以，①③采用的都是同位素标记法。故选：B。二.实验题（共3小题）（2019•北京）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的光能。在碳（暗）反应中，RuBP竣化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3.影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括温度、CO2浓度（写出两个）：内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性（写出两个）。R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在细胞质基质中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的基质中与L组装成有功能的酶。（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测？请说明理由。不能，因为转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排除转基因植株中R酶由蓝藻的L蛋白和甲植株的S蛋白组成,。②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括a、b、c。a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同【解答】解：（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的光能。在碳（暗）反应中，RuBP竣化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3.影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括温度、CO2浓度等；内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性等。R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在细胞质基质中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的中与L组装成有功能的酶。（3）①由上述实验不能得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测，因为转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排除转基因植株中R酶由蓝藻的L蛋白和甲植株的S蛋白组成。②解：a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质，能体现生物统一性，a正确；b.蓝藻与植株甲都以R酶催化CO2的固定，能体现生物统一性，b正确；第18页（共35页）c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成，能体现生物统一性，c正确；d.在蓝藻与植株甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同，这是基因的选择性表达结果，不能体现生物统一性，d错误。故a、b、c选项体现了生物统一性。故答案为：(1)光能温度、CO2浓度 色素含量及种类、酶的含量及活性(2)细胞质基质 基质(3)①不能，因为转基因植株仍包含甲植株的S基因，不能排除转基因植株中R酶由蓝藻的L蛋白和甲植株的S蛋白组成②a、b、c(2016•上海)回答下列有关光合作用的问题。玉米叶肉细胞中有CO2“泵”，使其能在较低的CO2浓度下进行光合作用，水稻没有这种机制。图1显示了在相同的光照和温度条件下，不同植物在不同胞间CO2浓度下的光合速率。各曲线代表的植物情况见表，其中人工植物B数据尚无。曲线植物酶反应相关酶的来源叶肉细胞的来源①玉米玉米玉米②水稻水稻水稻③人工植物A玉米水稻④人工植物B水稻玉米1)CO2可参与水稻光合作用暗反应的二氧化碳的固定过程，此过程发生的场所是叶绿体基质(2)在胞间CO2浓度0〜50时，玉米的光合速率升高“，此阶段发生的变化还有C。A.经气孔释放的CO2增多B.单个叶绿素a分子的氧化性不断增强C.供给三碳化合物还原的氢增多D.单个叶绿素a分子吸收的光能持续增多(3)在胞间CO2浓度200〜300之间，水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化的原因是玉米和水稻光合作第19页(共35页)

用速率达到最大时，对应的二氧化碳浓度不(4)根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测，表4中人工植物B在不同胞间CO2浓度下的光合速率(曲线④)最可能是A。(5)根据表及相关信息，图2中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明在水稻叶肉细胞内，玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低一。胞间C5浮度胞间匚5浓度胞间「5浓埃图2胞间C5浮度胞间匚5浓度胞间「5浓埃图2(6)现代工业使得大气中CO2的浓度不断提高，这一环境变化趋势更有利于A。A.水稻生长，因为超过一定的胞间CO2浓度后玉米的酶活性不再增加.水稻生长，因为在较低胞间CO2浓度范围内水稻的酶活性较高C.玉米生长，因为它们的光合效率极高D.玉米生长，因为它们拥有CO2泵。【解答】解：(1)CO2可参与水稻光合作用暗反应的二氧化碳的固定过程，此过程发生的场所是叶绿体基质。(2)在胞间CO2浓度0〜50时，玉米的光合速率升高，此阶段发生的变化还有供给三碳化合物还原的氢增多。(3)在胞间CO2浓度200〜300之间，由于玉米和水稻光合作用速率达到最大时，对应的二氧化碳浓度不同，因此水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化。(4)根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测，由于表4中人工植物B叶肉细胞的来源是玉米，故表4中人工植物B在不同胞间CO2浓度下的光合速率(曲线④)接近于玉米(曲线①)，即最可能是A。(5)根据表及相关信息，图2中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明在水稻叶肉细胞内，玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低。(6)现代工业使得大气中CO2的浓度不断提高，这一环境变化趋势更有利于水稻生长，因为超过一定的胞间CO2浓度后玉米的酶活性不再增加。故选：A。故答案为：(1)二氧化碳的固定 叶绿体基质(2)C(3)玉米和水稻光合作用速率达到最大时，对应的二氧化碳浓度不同(4)A(5)在水稻叶肉细胞内，玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低第20页(共35页)(6)A16.(2016•浙江)下面是关于植物光合作用的问题。请回答：(1)光反应发生在叶绿体的类囊体膜中，H2O在光反应中裂解为氧气和还原氢。(2)若以14CO2作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是3-磷酸甘油酸。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的能量等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。(3)给某植物提供C18O2和H2O,释放的氧气中含有18O是由于C18O2形成有机物过程中产生H218O,H218O又作为原料参与了光合作用之故。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同光照强度下的光合速率来确定。在一定条件下，某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小，推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度三(选填:＜、W、=、三、〉)25℃。【解答】解：(1)光反应发生的场所是叶绿体的类囊体膜；光反应过程中水光解形成氧气和还原氢。(2)、由卡尔文循环可知，以14CO2作为光合作用的原料，在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是3-磷酸甘油酸；该化合物在还原氢供氢、ATP供能的条件下形成三碳糖磷酸。(3)氧气产生于光反应阶段，是水光解产生的，因此给某植物提供C18O2和H2O,释放的氧气中含有18O来自二氧化碳，二氧化碳中的通过暗反应形成水，H218O又作为原料参与了光合作用之故。(4)光的饱和点是植物最大光合作用速率的最低光照强度，植物光合作用光饱和点可通过测定不同光照条件下的光合速率来确定。如果植物在温度由25℃降为5℃的过程中光饱和点逐渐减小，说明温度由25℃降低至5℃过程中，光合作用速率逐渐减小，因此该植物在光照充足时的光合作用最适温度应该等于或大于25℃。故答案为：(1)类囊体膜氧气和还原氢(2)3-磷酸甘油酸能量(3)C18O2形成有机物过程中产生H218O(4)光照强度三三.解答题(共14小题)17.(2020•江苏)大豆与根瘤菌是互利共生关系，如图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：第21页(共35页)(1)在叶绿体中，光合色素分布在类囊体薄膜上;在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是h2o和C5。(2)如图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在叶绿体基质中，PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质。(3)根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成肽键。(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP.叶绿体中合成ATP的能量来自光能；根瘤中合成ATP的能量主要源于糖类的分解。(5)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是非还原糖较稳定。【解答】解：(1)在叶绿体中，光反应在类囊体薄膜上进行，色素吸收光能，光合色素分布在类囊体薄膜上；暗反应在叶绿体基质中进行，在酶催化下从外界吸收的CO2,和基质中的五碳化合物结合很快形成二分子三碳化合物。(2)据图所示可知，CO2进入叶绿体基质形成PGA,推知催化该过程的酶位于叶绿体基质；然后PGA被还原，形成TP,TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，可推知催化该过程的酶存在于细胞质基质中。)NH3中含有N元素，可以组成氨基酸中的氨基，氨基酸的合成蛋白质时，通过脱水缩合形成肽键。)光合作用的光反应中，叶绿体的色素吸收光能，将ADP和Pi合成为ATP；根瘤菌与植物共生，从植物根细胞中吸收有机物，主要利用糖类作原料进行细胞呼吸，释放能量，合成ATP。)葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定。故答案为：)类囊体薄膜 C5)叶绿体基质 细胞质基质)肽)光能 糖类非还原糖较稳定(2020•山东)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表示物质，模块第22页(共35页)3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。模块1模块1（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1和模块2,模块3中的甲可与CO2结合，甲为五碳化合物（C5）。（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减少（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，原因是模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足。（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高于（填：“高于”“低于”或“等干”）植物，原因是人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（植物呼吸作用消耗糖类）。（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。【解答】解：（1）由分析可知：该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的是模块1和模块2,模块3中的甲可与CO2结合，甲为五碳化合物。（2）若正常运转过程中气泵突然停转，二氧化碳浓度降低，二氧化碳的固定减少，C3的来源减少，而光反应速率不变，C3的消耗不变，导致短时间内乙的含量将减少，若气泵停转时间较长，导致暗反应中ADP、Pi和NADP+合成减少，进而导致模块2中的能量转换效率也会发生改变。（3）由于人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类，故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。（4）干旱条件下，叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少，导致很多植物光合作用速率降低。故答案为：（1）模块1和模块2 五碳化合物（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（植物呼吸作用消耗糖类）（4）叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少（2020•新课标O）参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。反应部位 （1）细胞质基质 叶绿体的类囊体膜 线粒体第23页（共35页）

反应物葡萄糖丙酮酸等反应名称合成ATP的能量来源反应物葡萄糖丙酮酸等反应名称合成ATP的能量来源终产物（除ATP外）无氧呼吸化学能乙醇、CO2光合作用的光反应光能O2、NADPH有氧呼吸的部分过程化学能H2O、CO2【解答】解：（1）（2）无氧呼吸可将葡萄糖在无氧条件下经过多种酶的催化，将葡萄糖不彻底氧化分解，生成酒精、二氧化碳或乳酸，合成少量ATP，场所是细胞质基质。（3）（4）光合作用的光反应，利用叶绿体类囊体薄膜上能够吸收光能的色素，利用光能将水分解，生成氧气和［H］，同时合成ATP。（5）线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，将丙酮酸分解成［H］和二氧化碳，合成少量ATP,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，能将［H］氧化成水，同时合成大量ATP。故答案为：（1）细胞质基质（2）无氧呼吸（3）光能（4）O2、NADPH（5）H2O、CO2（2019•江苏）叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如图所示。请回答下列问题：（1）合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是tRNA。（2）进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在类囊体上（填场所）完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3-I）,C3-I还原为三碳糖（C3-II）,这一步骤需要［HL作为还原剂。在叶绿体中C3-11除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为C5（五碳化合物）。（3）作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有①⑵⑶⑷（填序号）。第24页（共35页）①外界环境的co2浓度②叶绿体接受的光照强度③受磷酸根离子浓度调节的c3-n输出速度④酶r催化x与o2结合产生c2化合物的强度（4）光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。【解答】解：（1）通过分析可知，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息转录到RNA上，再通过核糖体上的翻译形成小亚基。叶绿体编码大亚基的DNA，经过转录和翻译，形成大亚基，在此过程中需要一种mRNA，61种tRNA，故需要RNA种类最多的是tRNA。（2）光合作用过程中合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物（C3-I）,C3-I还原为三碳糖（C3-II）,需要［H］作为还原剂。C3的还原的产物除了C3-II还有一分子的C5。（3）①外界环境的CO2浓度，直接影响二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故①符合题意；②叶绿体接受的光照强度，直接影响光反应产生的［H］和ATP,间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故②符合题意；③磷酸根离子浓度，直接影响ATP的合成，间接影响C3的还原以及C3-II输出速度，进而影响C5的浓度，故③符合题意；④酶R催化X与02结合产生C2化合物的强弱；直接影响酶R催化二氧化碳的固定，间接影响C3的还原，进而影响C5的浓度，故④符合题意；故选①②③④。（4）光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体吸水涨破。故答案为：（1）转录tRNA（2）类囊体［H］C5（五碳化合物）（3）①②③④（4）吸水涨破（2018•浙江）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容与结果见表。品种光照处理叶绿素a含量叶绿素b含量类胡萝卜素总光合作用速率(mg/cm2)(mg/cm2)含量(molCO2/m2・(mg/cm2)s)A正常光照1.810.421.024.59A弱光照0.990.250.462.60B正常光照1.390.270.783.97B弱光照3.803.040.622.97回答下列问题:第25页（共35页）（1）据表推知，经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照下降，导致其卡尔文循环中再生出RuBP的量改变，从而影响光合作用速率。（2）表中的光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离。与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，向上而下的第4条色素带变宽，这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。（3）实验结果表明，经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境。品种B的耐荫性较高。【解答】解：（1）分析表中信息可知：经弱光照处理，品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照下降，使其吸收的光能减少，光反应减弱，生成的［H］和ATP减少，致使卡尔文循环（暗反应）中的C3的还原减弱，再生出RuBP的量改变，从而影响光合作用速率。（2）光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第4条色素带是叶绿素b。表中信息显示：品种B的叶绿素b的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变宽，这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。（3）表中信息显示：弱光照时品种A的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素总量均低于正常光照，而品种B却与之相反，这一结果表明：经弱光照处理，该植物可通过改变光合色素的含量及其比例来适应弱光环境，品种B的耐荫性较高。故答案为：（1）下降RuBP（2）类囊体宽蓝紫（3）比例宽B（2018•浙江）光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：（1）为研究光合作用中碳的同化与去向，用同位素14C标记的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并提取标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物分离。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当突然降低CO2浓度后，发现RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。（2）在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物幼苗，用含有100mmol/LNaCl的完全营养液进行培养，测定其光合作用速率和气孔导度，结果如图所示。第26页（共35页）*■*■沿胃工土芸本实验可推出的实验结论是NaCl处理导致的合作用速率及气孔导度下降，目随处理时间的延长，抑制作用越明显。实验中设置了前后自身对照，还可设置不加NaCl的完全营养液作为空白对照。测量光合作用速率的指标除本实验采用的之外，还可采用单位时间单位叶面积的O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量（答出两点即可）。【解答】解：（1）为研究光合作用中碳的同化与去向，可采用放射性同位素标记法，即用14C标记CO2，作为小球藻光合作用的原料；然后，每隔一定时间取样，用煮沸的甲醇以杀死小球藻并提取被标记代谢产物，并采用双向纸层析分离被标记的代谢产物。为了判断固定CO2的物质是否为二碳分子，可突然降低CO2浓度，观测哪些化合物的含量升高，根据题干，发现RuBP的含量快速升高，即RuBP消耗减少，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子，而是RuBP。（2）分析题图可知，在100mmol/LNaCl的完全营养液中，光合作用速率及气孔导度均下降，且随处理时间的延长，抑制作用越明显。本实验中不同时间梯度的植物相对比即设置前后自身对照，还可设置不加NaCl的完全营养液作为空白对照。光合作用的原料是CO2,产物是O2和有机物，故测量光合作用速率的指标可用产物的生成速率，即单位时间单位叶面积的O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量等来表示均可。故答案为：（1）同位素14C标记提取分离突然降低CO2浓度（2）NaCl处理导致光合作用速率及气孔导度下降，且随处理时间的延长，抑制作用越明显不加NaCl的完全营养液 单位时间单位叶面积的O2释放量、单位时间单位叶面积的干物质积累量（2018•江苏）如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图（NADPH指[H]）,请回答下列问题：（1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色,素为叶绿素、类胡萝卜素，其中大多数高等植物的叶绿素需在光照条件下合成。（2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在类囊体膜上（填场所）组装；核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在基质中（填场所）组装。（3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为丙酮酸后进入乙，继而在乙的基质中（填场所）彻底氧化分解成CO2;甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH,NADPH中的能量最终在乙第27页（共35页）的内膜上 （填场所）转移到ATP中。（4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括①②④（填序号）。①C3的还原②内外物质运输③H2O裂解释放O2④酶的合成【解答】解：（1）叶绿体是光合作用的场所，光反应过程中，叶绿素和类胡萝卜素可以将光能转变为化学能，其中大多数高等植物的叶绿素需在光照条件下合成。（2）在叶绿体发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到叶绿体内，由于光反应发生在类囊体薄膜上，因此该蛋白质在类囊体膜上组装；二氧化碳固定属于暗反应，暗反应发生在叶绿体基质中，因此核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到叶绿体内，在叶绿体基质中组装。（3）叶绿体输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为丙酮酸后进入线粒体中进一步氧化分解，有氧呼吸第二阶段中丙酮酸和水分解产生二氧化碳和［H］，该阶段发生在线粒体基质中；叶绿体中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终在线粒体的内膜上转移到ATP中。（4）线粒体产生的ATP被叶绿体利用时，可参与①C3的还原、②内外物质运输、④酶的合成，这些过程都需要消耗能量，而③H2O裂解释放O2利用的是光能。故答案为：（1）叶绿素、类胡萝卜素叶绿素（2）类囊体膜上基质中（3）丙酮酸基质中内膜上（4）①②④（2018•新课标0）回答下列问题:群体光合速率擀体呼吸速率群体干物质机跳速率ah群体光合速率擀体呼吸速率群体干物质机跳速率ah口『面积系数（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的类囊体膜上，该物质主要捕获可见光中的蓝紫光和红光.。第28页（共35页）

（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均增加。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低。（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度低（填“高”或“低”）。【解答】解：（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的类囊体膜上，该物质主要捕获可见光中的蓝紫光和红光。（2）根据曲线分析可知，叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均增加，都呈上升趋势。当叶面积系数超过b时，群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低。（3）通常情况下，阳生植物的光补偿点与光饱和点都比阴生植物高，所以与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度低。故答案为：（1）类囊体膜蓝紫光和红光（2）增加群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低（3）低（2018•新课标H）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：42OS642O2■ a42OS642O2■ a（1）从图可知，A叶片是树冠下层（填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片。（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的暗反应受到抑制。（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是无水乙醇。【解答】解：（1）对比A、B叶片图象变化可知，A叶片的呼吸强度、光补偿点及光饱和点都较B叶片低，所以A需要更多的光强才能达到B的净光和速度，在光强相同时，B对二氧化碳的利用量高，为下层叶片。第29页（共35页）

(2)由题目“放氧速率不变”可知，光反应无影响，但净光合速率下降，则主要受暗反应限制。(3)光合色素提取实验，利用相似相溶原理，色素是有机物可溶于有机溶剂，故用无水乙醇提取。故答案为：(1)下层 A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片(2)暗(3)无水乙醇(2017•上海)光合作用光合作用是自然界最为重要的化学反应，其过程如图1所示。科研人员以甜瓜为对象，研究温度和CO2浓度对甜瓜光合速率(即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率)的影响，结果如图2。NADPjI九台述牢,NADPjI九台述牢,(1)图1中反应①进行的场所是类囊体，外界CO2主要通过影响反应②(①/②)影响光合速率。光合速率可以用图1中的02_释放量或CO2吸收量来衡量。(2)据图2分析，甜瓜光合速率并不与环境温度始终正相关，做出分析的依据是：在温度高于例—℃后，甜瓜光合速率开始下降。一般而言，光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低。据此解释图2中26℃、CO2浓度为1.2-1.6mL/L时，光合速率显著上升的原因：CO2是光合作用的原料，CO2浓度为1.2-1.6mo/L时，有利于光合作用。温度为26℃时，光合作用的酶活性高，呼吸作用的速率酶活性低，因此光合速率显著上升。(4)依据图2中的研究结果，有人提出两种可能得控制方案以提高甜瓜产量：方案一：CO2浓度设定为1.4-1.6mL/L,温度设定为30℃；方案二：CO2浓度设定为大于1.6mL/L,温度设定为26℃.写出这两种方案各自的合理和局限之处： 方案一:合理--图中CO2浓度为1.4--1.6mol/L,30℃时，光合速率大且稳定。局限一一光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低，温度为30℃时，呼吸速率较大，不利于光合产量的提高。温度设置不合适。万案一：合理一-26℃时，光合作用的酶活性较高，呼吸作用的酶性较低，利于光和产量的提高，温度设置合适。由图可知，CO.浓度为1.6mol,还没有达到最大光合速率，所以设置CO0浓度为＞1.6mol/L,可能会增大光合作用的速第30页(共35页)率局限--缺乏实验数据支撑。【解答】解：（1）图1中反应①表示光反应将段，发生在叶绿体类囊体中；外界CO2主要通过影响反应光照强度主要通过影响②暗反应来影响光合速率。光合速率可以用图1中的O2释放量或CO2的吸收量来衡量。（2）据图2分析，甜瓜光合速率并不与环境温度始终正相关，在温度高于36℃后，甜瓜光合速率开始下降。CO2是光合作用的原料，CO2浓度为1.2-1.6mo/L时，有利于光合作用。温度为26℃时，光合作用的酶活性高，呼吸作用的速率酶活性低，因此光合速率显著上升。（4）方案一：合理--图中CO2浓度为1.4--1.6mol/L,30时，光合速率大且稳定。局限一一光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低，温度为30℃时，呼吸速率较大，不利于光合产量的提高。温度设置不合适。万案一：合理一-26℃时，光合作用的酶活性较高，呼吸作用的酶性较低，利于光和产量的提高，温度设置合适。由图可知，CO2浓度为1.6mol,还没有达到最大光合速率，所以设置CO2浓度为＞1.6mol/L,可能会增大光合作用的速率局限--缺乏实验数据支撑。故答案为：（1）类囊体②O2CO236℃CO2是光合作用的原料，CO2浓度为1.2-1.6mo/L时，有利于光合作用。温度为26℃时，光合作用的酶活性高，呼吸作用的速率酶活性低，因此光合速率显著上升。方案一：合理--图中CO2浓度为1.4--1.6mol/L,30℃时，光合速率大且稳定。局限一一光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低，温度为30℃时，呼吸速率较大，不利于光合产量的提高。温度设置不合适。万案一：合理一-26℃时，光合作用的酶活性较高，呼吸作用的酶性较低，利于光和产量的提高，温度设置合适。由图可知，CO2浓度为1.6mol,还没有达到最大光合速率，所以设置CO2浓度为＞1.6mol/L,可能会增大光合作用的速率局限--缺乏实验数据支撑。（2017•江苏）科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图，图2为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题：第31页（共35页）光照他椅测电极—水浴室NaHCOj反应室,——梁冏薄片光照他椅测电极—水浴室NaHCOj反应室,——梁冏薄片三造水口口5 10 15 20 35时间(ffiifl)图2（1）取果肉薄片放入含乙醇的试管，并加入适量CaCO3，以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色，原因是光合色素溶解在乙醇中。（2）图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度、CO2_（NaHCQ3）浓度。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度，测定前应排除反应液中溶解氧的干扰。（3）图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2。若提高反应液中NaHCO3浓度，果肉放氧速率的变化是增大后稳定 （填“增大”、“减小”、”增大后稳定”或“稳定后减小”）。（4）图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率，对15〜20min曲线的斜率几乎不变的合理解释是一合产氧量与呼吸耗氧量相等；若在20min后停止光照，则短时间内叶绿体中含量减少的物质有①②③（填序号：①C5②ATP③［H］④C3），可推测20〜25min曲线的斜率为负值（填“正值”、“负值”或“零”）。【解答】解：（1）提取光合色素时需要加入无水乙醇（溶解色素、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；由于光合色素能溶解在乙醇中，因此长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色。（2）图1中影响光合放氧速率的因素有光照、温度（水浴ICO2（NaH