54光合作用与能量转化（第2课时）（分层练习）（教师版）

第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理和应用概念1探索光合作用原理的实验（2019春•雁峰区校级期中）科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法进行了如下两组实验，下列叙述正确的是（）第一组：H218O+CO2→光照射下的小球藻悬液→18O2第二组：H2O+C18O2→光照射下的小球藻悬液→O2A．设计该实验的目的是证明光合作用会释放氧气 B．两组实验中只需要一组就可以证明预期结论 C．实验结果说明植物光合作用释放的氧气全部来自水 D．为了排除光照的影响，该实验要在黑暗条件下进行【分析】一、光合作用的探究历程：时间国家科学家（实验）结论或发现1771年英国普利斯特利植物可以更新空气。1779年荷兰英格豪斯植物更新空气的条件是绿叶，且在光照下。1845年德国梅耶光能转换成化学能。1864年德国萨克斯光合作用产生淀粉。1880年美国恩格尔曼光合作用的场所是叶绿体。1939年美国鲁宾、卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组向植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和C18O2，释放的是O2．证明：光合作用产生的O2来自于H2O，而不是CO2．20世纪40年代美国卡尔文通过同位素示踪法探究CO2的固定过程中碳元素的转移途径为CO2→C3→CH2O．【解答】解：A、设计实验的目的是为了证明植物光合作用氧气的来源，A错误；B、该实验设计时需要设计两组进行对照，使结果更准确，B错误；C、通过同位素分别标记H218O和C18O2，发现只有标记H218O的一组产生的O2中有标记，两组对照说明光合作用释放的氧气全部来自水，C正确；D、该实验是证明光合作用的实验，需要光照，D错误。故选：C。【点评】本题重在考查同位素标记法在生物科学中的应用，通过对照实验总结出氧的来源。概念2光合作用的原理（2021秋•扬州期中）如图为植物的叶肉细胞中叶绿体部分结构示意图，其中PSⅡ和PSⅠ都是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用。下列相关叙述正确的是（）A．图中表示了分布在叶绿体内膜上的PSⅡ、PSⅠ和ATP合成酶系统 B．自然界中能发生光合作用的生物，不一定都具有图中所示的结构 C．ATP合成酶可将H+逆浓度梯度跨膜转运从而促进ADP和Pi合成ATP D．图示结构上发生的能量转换是：光能→活跃的化学能→稳定的化学能【分析】光反应又称为光系统电子传递反应。在反应过程中，来自于太阳的光能使绿色生物的叶绿素产生高能电子从而将光能转变成电能，然后电子通过在叶绿体类囊体薄膜中的电子传递链间的移动传递，并将H+从叶绿体基质传递到类囊体腔，建立电化学质子梯度，用于ATP的合成，光反应的最后一步是高能电子被NADP+接受，使其被还原成NADPH。光反应的场所是类囊体，准确地说光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能，并将光能转化为化学能，形成ATP和NADPH的过程。光反应包括光能吸收.电子传递、光合磷酸化等三个主要步骤。【解答】解：A、由题可知PSⅡ和PSⅠ都是由蛋白质和光合色素组成的复合物，分布在叶绿体类囊体薄膜上，A错误；B、自然界中能发生光合作用的生物，不一定具叶绿体，如蓝藻，因此不一定都具有图中所示的结构，B正确；C、由图可知，H+顺浓度梯度转运出类囊体并产生能量，在ATP合成酶的作用下，促进ADP和Pi合成ATP，C错误；D、图示结构上发生的是光合作用光反应阶段，其能量转换是：光能→活跃的化学能，D错误。故选：B。【点评】本题结合图形，主要考查光合作用有关的知识，意在考查学生的识图能力和判断能力。如图所示为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化，下列叙述错误的是（）A．图中的①表示水分子 B．与光合作用有关的色素都分布在结构②上 C．光能转变为ATP中的化学能 D．NADPH、O2和ATP都能用于碳反应【分析】光合作用的过程图解：【解答】解：A、图中的结构表示类囊体薄膜，①表示水分子，A正确；B、与光合作用有关的色素都分布在结构②类囊体薄膜上，B正确；C、该膜上发生的是光反应，可以将光能转变为ATP中的化学能，C正确；D、NADPH和ATP都能用于碳反应，氧气用于需氧呼吸的第三阶段，D错误。故选：D。【点评】本题主要考查的是光合作用过程中物质和能量转化的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。概念3光反应和暗反应的区别和联系（2021秋•洛阳期末）依据光合作用的基本原理，下列相关表述正确的是（）A．光反应产生的NADPH既作为还原剂参与暗反应，又为暗反应提供能量 B．光反应只能在光照条件下进行，暗反应只能在黑暗条件下进行 C．影响光反应的因素不会影响暗反应 D．光合作用中碳原子的转移途径是CO2→乙醇→糖类【分析】光合作用的过程图解：【解答】解：A、光反应产生的NADPH既作为还原剂参与暗反应中三碳化合物的还原，又为暗反应提供能量，A正确；B、光反应只能在光照条件下进行，暗反应在有光和黑暗条件下都能进行，B错误；C、影响光反应的因素也可能会影响暗反应，如温度会通过影响酶的活性影响暗反应，C错误；D、光合作用中碳原子的转移途径是CO2→C3→糖类等有机物，D错误。故选：A。【点评】本题考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的具体过程，尤其是物质变化和能量变化过程，能结合所学的知识准确答题。（2021秋•岐山县期末）光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自（）A．细胞呼吸产生的ATP和光能 B．都是细胞呼吸产生的ATP C．光能和光反应产生的ATP D．都是光反应产生的ATP【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是在叶绿体类囊体膜上水光解的过程，在此过程中光能转变成化学能储存在ATP中，暗反应是在叶绿体基质中二氧化碳被固定形成三碳化合物，三碳化合物被光反应产生的还原氢和ATP还原形成有机物的过程，该过程中ATP中活跃的化学能转变成储存在有机物中的稳定的化学能。【解答】解：由光合作用的过程可知，光合作用过程中，水的分解需要的能量来自光能，三碳化合物形成糖类所需要的能量来自光反应产生的ATP中的化学能。故选：C。【点评】本题的知识点是光合作用过程中的能量变化，对于光反应与暗反应之间关系的理解是本题考查的重点。（2022春•红山区校级期中）如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是（）A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能 B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲 C．结构A释放的O2可进入线粒体中 D．如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加【分析】叶绿体是由外膜、内膜、基质和基粒组成的，每个基粒都有一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成的类囊体A，光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的，暗反应阶段的化学反应是在叶绿体内的基质B中进行的。【解答】解：A、结构A类囊体膜中的光反应能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能，A正确；B、图中甲表示（CH2O），根据暗反应过程可知，暗反应中供给14CO2放射性出现的顺序为CO2→C3→甲（CH2O），B正确；C、类囊体薄膜上释放的氧气可以进入线粒体参与呼吸作用，C正确；D、如果突然停止CO2的供应，将导致暗反应中CO2的固定减弱，导致C3含量减少，D错误。故选：D。【点评】本题主要考查光合作用过程中的物质变化和能量变化、叶绿体的结构和功能，CO2浓度对光合作用的影响，要求考生识记光合作用的基本过程。概念4影响光合作用的环境因素（2022春•五华区校级期中）科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是（）A．光照强度为A时，造成曲线e和f光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同 B．光照强度为B时，造成曲线d和e光合作用强度差异的原因是温度不同 C．光照强度为A～B时，曲线d、e光合作用强度随光照强度升高而升高 D．光照强度为A～C时，曲线d、f光合作用强度随光照强度升高而升高【分析】影响光合作用的主要环境因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．由于图中涉及自变量较多，因此可分组探究：曲线d和e、曲线e和f，确定光照强度后曲线d和e的自变量为温度；而曲线e和f的自变量为二氧化碳浓度．【解答】解：A、光照强度为A时，曲线Ⅱ和Ⅲ的光照强度相同、温度相同，而曲线e的光合速率明显高于曲线f，说明此处造成曲线e和f光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；B、光照强度为B时，曲线d和e的光照强度相同，二氧化碳浓度相同，因此造成曲线d和e光合作用强度差异的原因是温度的不同，B正确；C、分析曲线可知，光照强度为A～B时，曲线d、e光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；D、光照强度为A～C时，曲线d光合作用强度随光照强度升高而升高，曲线f随光照强度的升高不再改变，D错误。故选：D。【点评】本题考查了影响光合作用的环境因素等方面的知识，要求考生具有一定的识图分析能力以及理解能力，难度适中．考生在分析曲线时，注意利用单一变量的原则，从而确定影响曲线趋势不同的原因．对一个密闭容器中生长的植株突然停止光照，短时间内植株叶肉细胞中物质的变化是（）A．NADPH增多、ATP减少、C3增多、C5减少B．NADPH增多、ATP增多、C3增多、C5减少C．NADPH减少、ATP减少、C3增多、C5减少D．NADPH减少、ATP减少、C3减少、C5减少【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．2、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．3、光合作用的过程图解：【解答】解：对一个密闭容器中生长的植株，如果突然停止给予光照，光反应停止，产生的还原剂[H]和能量ATP减少，还原三碳化合物减少；所以短时间内植株叶肉细胞中物质的变化是NADPH减少、ATP减少、C3增多、C5减少。故选：C。【点评】本题是知识点是光反应和暗反应的反应物、产物，光反应与暗反应之间的关系，结合光合作用的中光反应和暗反应的相关的知识点，并结合光合作用的图解过程进行物质变化的分析运用是解题的关键。（2021秋•沙坪坝区校级期中）用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如表（不考虑化能合成作用）。有关分析合理的是（）透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mgA．丙瓶中浮游植物的细胞产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体内膜 B．在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mg C．在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低 D．在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为1.1mg【分析】1、黑白瓶法测定光合速率时，黑瓶中只能进行呼吸作用消耗氧气，可以测定呼吸强度，白瓶中光合作用和呼吸作用都可以进行，可以测定净光合强度。总光合强度＝呼吸强度+净光合强度。2、分析表格：甲瓶中的氧气含量可作为乙和丙的对照；乙中氧气浓度增加，这是光合作用大于呼吸作用积累的，即为净光合作用量；由于丙为不透光的玻璃瓶，因此减少的氧气量可代表浮游植物呼吸消耗的氧气量。【解答】解：A、丙瓶中浮游植物的细胞只进行呼吸作用，产生[H]的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误；B、由于丙为不透光的玻璃瓶，消耗的氧气可代表浮游植物的呼吸消耗，因此在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为4.9﹣3.8＝1.1mg，B正确；C、乙瓶中由于进行光合作用使氧气增多，则二氧化碳减少，而丙瓶只是消耗氧气释放二氧化碳，因此乙瓶水样的pH比丙瓶的高，C错误；D、在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为净光合作用释放氧气量+呼吸作用消耗氧气量＝5.6﹣4.9+1.1＝1.8mg，D错误。故选：B。【点评】本题利用一组对照实验考查了光合作用和呼吸作用的相关知识，解题的关键是理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。从题中实验设计可以看出，甲瓶中的氧气含量可作为乙和丙的对照，乙中氧气浓度增加，这是光合作用大于呼吸作用积累的，即为净光合作用量；由于丙为不透光的玻璃瓶，因此消耗的氧气可代表浮游植物的呼吸消耗。关键能力1理解能力光合作用原理（2021春•东至县校级期末）绿色植物叶肉细胞的光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，在光合作用过程中，若突然停止光照则短时间内有关物质的以下变化，正确的是（）A．C3升高，C5下降B．ATP升高，NADPH下降 C．ADP升高，C3下降 D．NADPH下降，C5上升【分析】1．光合作用的光反应阶段：场所是叶绿体的类囊体膜上，重要的物质变化是水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。2．光合作用的暗反应阶段：场所是叶绿体的基质中，重要的物质变化是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。【解答】解：正在进行光合作用的叶肉细胞突然停止光照，光反应阶段的产物ATP和NADPH都会下降，而C3化合物由于ATP和NADPH的减少而还原速率下降，从而造成C3含量升高，同时C5生成减少，而CO2固定还可以进行一段时间，因此C5下降。故选：A。【点评】本题考查了光合作用过程中的有关知识，结合光反应和暗反应联系进行考查，要求考生能够识记光反应阶段和暗反应阶段中物质变化和能量变化以及两者之间的关系。关键能力2理解能力光反应和暗反应的区别与联系（2020春•金凤区校级月考）下列关于高等绿色植物光合作用的说法不正确的是（）A．光合作用发生的部位是叶绿体基质 B．光反应产生的氧气可参与有氧呼吸的第三阶段 C．ATP是光合作用暗反应阶段所必需的物质 D．科学家用含有14C的二氧化碳追踪光合作用中碳原子的转移途径【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，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。【解答】解：A、光合作用发生的部位是叶绿体类囊体薄膜与叶绿体基质，A错误；B、光反应产生的氧气可通过自由扩散进入线粒体，参与有氧呼吸的第三阶段，B正确；C、ATP是光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原过程所必需的物质，C正确；D、卡尔文用含有14C的二氧化碳追踪光合作用中碳原子的转移途径，D正确。故选：A。【点评】本题考查光合作用的有关知识，要求学生充分理解光合作用过程以及其中的物质、能量变化，明确呼吸作用与光合作用的关系，在准确分析题干信息的基础上运用所学知识和方法进行分析判断。（2021秋•微山县校级月考）光合作用的光反应与暗反应相辅相成，下列说法正确的是（）A．暗反应不需要光照，所以在没有光照的环境下也能持续合成（CH2O） B．光反应产生的ATP、NADPH分别用于CO2的固定和（CH2O）的合成 C．停止光照或在CO2浓度较低的情况下提高CO2浓度均可在短时间内使C3含量增加D．光照时间相同，间隔一定时间光照比一直光照产生的（CH2O）少【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，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。【解答】解：A、暗反应不需要光，但是必须在光反应提供ATP和NADPH的情况下才能进行有机物的合成，A错误；B、光反应产生的NADPH和ATP，全部用于C3的还原，B错误；C、停止光照，光反应停止，NADPH和ATP生成停止，三碳化合物的还原受阻，短时间内其来路不变，导致三碳化合物的含量上升；提高CO2浓度，二氧化碳的固定加快，三碳化合物的生成增加，短时间内其去路不变，最终导致三碳化合物的含量上升，C正确；D、在光照比较强的情况下，光照时间相同时，间隔一定时间光照，虽然黑暗时无光照，但是光反应产生的ATP和NADPH足以维持暗反应进行，使暗反应时间延长，因此产生的（CH2O）比一直光照多，D错误。故选：C。【点评】本题着重考查了光合作用过程中的物质变化和能量变化等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力。要注意，光反应离不开光，暗反应有光无光均可进行。光反应需要暗反应提供的ADP和Pi，暗反应需要光反应提供的ATP和[H]，两者相互依存，是统一不可分割的整体。关键能力3解决问题能力作物增产的措施（2020秋•泸定县期末）对于大棚栽培的农作物，下列增产措施并不是通过增强光合作用速率实现的是（）A．给农作物增施氮肥和镁（提供植物营养的肥料） B．大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充CO2 C．给农作物补充适宜强度的人工光照 D．夜间适当降低农作物的环境温度【分析】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、含水量、矿质元素等，因此在农作物种植的过程中往往采取一定的措施进行增产．如：提高光照强度、延长光照时间、提高二氧化碳浓度（施用农家肥）、合理灌溉、合理施肥、大棚作物提高昼夜温差等．【解答】解：A、给农作物增施氮肥和镁，该元素是叶绿素的组成元素，从而提高色素含量，增强光合作用速率，A错误；B、大棚栽培的农作物通过增施农家肥料补充CO2，提供了光合作用的原理，也提高了光合作用速率，B错误；C、给农作物补充适宜强度的人工光照也是通过增强光合作用速率实现增产的，C错误；D、夜间适当降低农作物的环境温度，导致酶活性降低，从而减少呼吸作用对有机物的消耗，最终达到增产的目的，可见该措施是通过减弱呼吸作用速率实现增产的，D正确。故选：D。【点评】本题着重考查了光合作用在农业生产上的应用，意在考查考生的审题能力和理解判断能力，难度适中．考生要能够了解农作物增产的途径和方式，并能够明确夜间降温是降低夜间呼吸作用消耗．关键能力4实验探究能力影响光合作用的因素（2017春•濉溪县期末）如图1中乙为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某绿色植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养器皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（见图甲），以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系．请回答下列问题：图1（1）曲线ab段说明随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合速率变化情况是．（2）如果要在曲线bc段对应的NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：（至少答出两点）．（3）当NaHCO3浓度为b点对应的浓度时，若突然撤去光照（下图中的“↓”表示突然撤去光照），则短时间内叶绿体中3﹣磷酸甘油酸的浓度变化将是如图中的．（4）在c点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长的最可能原因是．（5）当NaHCO3浓度为b点对应的浓度并给予充足光照时，利用一定仪器测得温度对该植物的真正光合作用速率和细胞呼吸速率的影响．请据图2回答：①分析图甲可知，其中的（“实线”或“虚线”）表示真正光合作用速率，比较两曲线可看出，与有关的酶对高温更为敏感．②在温度为55℃的条件下，该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有．③根据甲图，在乙图的坐标上画出植物在15～60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线．．【分析】分析图1和题干信息可知，本实验的目的是探究不同浓度的二氧化碳对光合作用的影响，实验的原理是当叶圆片抽取空气沉入水底后，光合作用大于呼吸作用时产生的氧气在细胞间隙积累圆叶片的浮力增加，叶片上浮，根据上浮的时间判断出光合作用的强弱．分析图2，甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响．该条件下光合作用强度应该大于呼吸作用强度，所以实线表示CO2的吸收量，即真正光合作用速率，而虚线表示呼吸作用释放的CO2量．【解答】解：（1）分析题图1曲线可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加叶片上浮时间缩短，说明随NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增大．（2）如果要在曲线bc段对应的NaHCO3浓度范围内缩短叶圆片上浮的时间，可以采取的措施是：适当增加光照、适当提高温度．（3）当NaHCO3浓度为b点对应的浓度时，若突然撤去光照，光反应产生的[H]和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故短时间内叶绿体中C3（3﹣磷酸甘油酸）的浓度将增加．（4）因为NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降，所以在c点以后叶圆片上浮所用的平均时间变长．（5）①已知图2中甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响．该条件下光合作用强度应该大于呼吸作用强度，所以实线表示CO2的吸收量，即真正光合作用速率，而虚线表示呼吸作用释放的CO2量．比较两曲线可看出，实线先于虚线下降，所以与光合作用有关的酶对高温更为敏感．②由图2中的甲可知，在温度为55℃的条件下，该植物已经不进行光合作用，所以叶肉细胞中产生ATP的场所有线粒体、细胞溶胶．③植物在15～60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线如下：（注意坐标轴的含义以及净光合速率＝实线﹣虚线）故答案为：（1）逐渐增大（2）适当增加光照、适当提高温度（3）D（4）因为NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降（5）①实线光合作用②线粒体、细胞溶胶③见图【点评】本题主要考查影响光合作用速率的环境因素、细胞呼吸的过程和意义等知识点，意在考查学生对所学知识的理解程度，培养学生解题的一般思路和图表分析、获取信息、绘制曲线图、实验设计的能力．（2019春•海安县校级期中）如图所示，两曲线分别表示阳生植物和阴生植物CO2吸收量随光照强度变化的情况．当光照强度为c时，两植物的有机物积累速率分别为A1、B1，两植物有机物合成速率分别为A2、B2，下列比较结果正确的是（）A．A1＝B1；A2＜B2B．A1＞B1；A2＝B2 C．A1＜B1；A2＝B2D．A1＝B1；A2＞B2【分析】分析图示，当光照强度为0时，A植物的呼吸作用速率高于B植物；当光照强度为c时，A、B植物相交，表示A、B植物的净光合作用速率相等；再根据真光合作用速率＝净光合作用速率+呼吸作用速率解答．【解答】解：图中看出，当光照强度为c时，A、B植物的净光合作用速率相等，因此两植物的有机物积累速率相等，即A1＝B1；而当光照强度为0时，A植物的呼吸作用速率高于B植物，根据真光合作用速率＝净光合作用速率+呼吸作用速率因此有机物合成速率A2＞B2。故选：D。【点评】本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能够利用净光合作用速率＝真光合作用速率﹣呼吸作用速率进行解题．（2020春•浙江期中）某课外兴趣小组的同学从菠菜叶中分离得到具有活性的叶绿体，制成叶绿体悬浮液。在提供叶绿体悬浮液必要的物质和适宜温度、光照强度下，测得光合作用强度与二氧化碳含量的关系如图。针对如图的分析错误的是（）A．若改变温度，光合速率将减慢 B．如果增加叶绿体悬浮液中叶绿体的数量，c点将向右上方移 C．b点为二氧化碳饱和点，是最大光合速率对应的最低CO2浓度 D．CO2浓度在a点时，叶绿体悬浮液能同时进行光合作用和细胞呼吸，且两者速率相等【分析】光合作用强度可以用氧气的释放量来表示，此图显示了在适宜温度、光照强度下，光合作用强度与二氧化碳含量的关系图。a点之后，开始有氧气释放，说明了叶绿体悬浮液开始进行光合作用；当二氧化碳浓度在a～b时，随着二氧化碳浓度增加，光合作用强度不断增强；当二氧化碳浓度为b时，氧气释放量已经达到最大值c，二氧化碳不是限制因素，可能受五碳化合物的含量和酶的浓度等内因影响。【解答】解：A、由于是在适宜温度下进行的实验，故若改变温度，酶活性降低，光合速率将减慢，A正确；B、如果增加叶绿体数量，光合作用强度还能继续增强，则二氧化碳饱和点b向右移动，c点向上移动，B正确；C、当二氧化碳浓度为b时，氧气释放量已经达到最大值c，b点为二氧化碳饱和点，是最大光合速率对应的最低CO2浓度，C正确；D、叶绿体悬浮液中没有细胞质基质和线粒体，所以不能进行呼吸作用，D错误。故选：D。【点评】本题结合曲线图，主要考查呼吸作用和影响光合作用的因素，意在考查考生的审题能力、分析曲线图的能力和理解能力，属于中等难度题。（2021•吴忠模拟）蓝藻是原核生物，细胞内含有藻蓝素和叶绿素，这些色素是其进行光合作用的基础。下列有关其生理活动的叙述，错误的是（）A．蓝藻进行光合作用的场所不是叶绿体 B．光反应阶段产生的[H]作为还原剂，参与暗反应阶段的化学反应 C．正常生长的蓝藻，照光一段时间后迅速移到暗处，细胞中ATP/ADP比值上升 D．将蓝藻放在缺镁的环境中培养，与对照组相比，光反应强度降低，暗反应强度下降【分析】蓝藻是自养型的原核生物，其没有叶绿体，但在细胞质基质中含有叶绿素和藻蓝素，因此可以进行光合作用。光合作用中光反应需要为暗反应提供[H]和ATP，暗反应需要为光反应提供ADP和Pi。【解答】解：A、蓝藻属于原核生物，没有叶绿体，蓝藻是自养生物的原因是细胞内含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用，将无机物转化为有机物，A正确；B、暗反应是利用光反应捕获的能量（[H]和ATP），将二氧化碳固定形成的三碳化合物还原成糖类的酶促反应，B正确；C、移到暗处，导致光照强度减弱，由于光反应产生的ATP减少，而ADP的含量相对增多，因此ATP/ADP的比值下降，C错误；D、镁是合成叶绿素的原料，缺镁叶绿素合成的少，光反应阶段产生的[H]和ATP少，进而导致暗反应阶段合成的糖类等有机物减少，D正确。故选：C。【点评】本题考查原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同，首先要求考生识记一些常考生物的类别；其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同，能运用所学的知识准确判断各选项。（2019秋•大连期末）如图是绿色植物光合作用过程的图解，相关叙述错误的是（）A．光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上 B．暗反应的物质变化为CO2→甲→（CH2O）或乙 C．突然停止光照，甲的含量减少，乙的含量增多 D．光合作用的能量变化是将光能转变成有机物中稳定的化学能【分析】分析题图：甲是三碳化合物，乙是五碳化合物，丙丁是[H]和ATP，戊己为NADP+，ADP和Pi。【解答】解：A、光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，A正确；B、暗反应的物质变化为CO2→C3→（CH2O）或C5，B正确；C、突然停止光照，三碳化合物还原受抑制，而二氧化碳固定不受影响，甲的含量增加，乙的含量减少，C错误；D、光反应将光能转化为活跃化学能，暗反应将活跃化学能转变为有机物中稳定化学能，D正确。故选：C。【点评】本题结合图解，考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的具体过程，尤其是物质变化过程，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。（2021秋•广南县校级期末）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．该反应体系中“CO2→乙醇酸”过程相当于叶绿体中的暗反应 B．该反应体系可将光能直接转化为乙醇酸中稳定的化学能 C．类囊体产生的[H]参与CO2固定与还原 D．该反应体系的光反应与叶肉细胞中光反应的场所不同【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，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。【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，可将光能转化为活跃的化学能，再转变为乙醇酸中稳定的化学能，B错误；C、类囊体产生的[H]参与CO2的还原，不参与CO2固定，C错误；D、该体系含有类囊体，该反应体系的光反应是在类囊体进行，叶肉细胞中光反应的场所也是类囊体上，场所相同，D错误。故选：A。【点评】本题主要考查的是光合作用过程中的物质和能量转化的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。（2018•三模拟）现有甲、乙两植物，其中甲植物叶片的叶绿素含量约为乙植物的一半，但固定CO2酶的活性显著高于乙植物。如图显示两植物在不同光照强度下的CO2吸收速率。下列叙述错误的是（）A．光照强度低于P时，甲植物的光反应强度低于乙植物 B．光照强度高于P时，甲植物的暗反应强度高于乙植物 C．光照强度低于P时，限制甲植物光合速率的主要环境因素是光照强度 D．光照强度高于P时，限制甲植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度【分析】分析题图：二氧化碳的吸收量表示净光合速率，在P点之前，乙的净光合速率大于甲，而光照强度大于P点，甲的净光合速率大于乙。【解答】解：A、由于甲叶片的叶绿素较少，由图可知，光照强度低于P时，甲的光合作用光反应强度低于乙，A正确；B、甲中固定CO2酶的活性显著高于乙，当光照强度高于P时，甲的暗反应强度高于乙，B正确；C、光照强度低于P时，光合速率未达到饱和，限制甲光合速率的主要环境因素是光照强度，C正确；D、光照强度高于P时，限制甲光合速率的主要环境因素是CO2浓度、光照强度，D错误。故选：D。【点评】本题主要考查影响光合速率的因素，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。（2020秋•芜湖期末）在适宜光照和温度条件下，给豌豆植株供应14CO2，测定不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的相对含量，结果如图所示。叙述不正确的是（）A．含14C有机物最先出现在叶绿体基质 B．A→B，叶肉细胞吸收CO2速率增加 C．B→C，叶片的光合速率等于呼吸速率 D．B→C，叶肉细胞的光合速率不再增加【分析】光合作用的暗反应过程中，CO2首先与C5结合形成C3，然后C3经过还原后形成有机物或C5．据图分析：在一定的范围内随叶肉细胞间的CO2浓度的升高，C5的相对含量逐渐减小，超过一定的范围（CO2和点），C5含量会维持在一定的水平上。【解答】解：A、暗反应发生在叶绿体基质，而CO2是暗反应的反应物，因此含14C有机物最先出现在叶绿体基质，A正确；B、据图分析，A→B，C5的相对含量逐渐减小，而C5与CO2结合生成C3，因此该段叶肉细胞吸收CO2速率增加，B正确；C、B→C，叶片叶肉细胞间的CO2浓度较高，C5含量维持基本不变，表示达到了CO2饱和点，此时光合速率大于呼吸速率，C错误；D、B→C，达到了CO2饱和点，叶肉细胞的光合速率不再增加，D正确。故选：C。【点评】本题结合曲线图主要考查光合作用的物质变化，意在考查考生分析曲线的能力，难度中等。（2022春•新市区校级期中）将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下。如果将环境中CO2含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和还原氢含量的变化情况依次是（）A．上升；下降；上升B．上升；下降；下降 C．下降；上升；下降D．下降；上升；上升【分析】光合作用的过程图解：【解答】解：二氧化碳含量由高到低时，二氧化碳含量的改变直接影响的是暗反应中二氧化碳的固定这个反应。如果将环境中CO2含量突然降至极低水平，二氧化碳的固定这个反应变弱，则这个反应的反应物C5化合物消耗减少，剩余的C5化合物相对增多；生成物C3化合物生成量减少。由于C3化合物的生成量减少，则又影响了C3化合物的还原，使得C3化合物的还原反应减弱，则消耗的[H]和ATP量减少，所以[H]和ATP剩余的量增多，生成物（CH2O）减少。因此C3化合物的含量减少、C5化合物的含量增多、还原氢的含量增多。故选：D。【点评】本题重点考查光合作用的过程，解题的关键是要结合光合作用的模式图进行相关生理过程的分析。（2019秋•崇左期末）科研小组将某植物置于温度适宜、密闭透明的玻璃罩内，在不同光照强度下测定并计算出CO2释放量和O2产生量（如图所示），假定光照强度不影响呼吸速率，有关分析错误的是（）A．甲曲线表示O2产生量 B．m值是在黑暗条件下测得的 C．a点时植物的光合速率等于呼吸速率 D．CO2浓度是限制c点变化的主要外界因素【分析】由图可知，曲线甲、乙分别表示二氧化碳的释放量和氧气的产生量。m是在光照强度为0即黑暗条件下测得的实际呼吸作用释放的二氧化碳。光照强度小于b时，二氧化碳的释放量＞0，即呼吸速率＞光合速率；b点表示光补偿点，c点表示光饱和点。【解答】解：A、据图可知，甲曲线表示O2产生量，A正确；B、乙曲线表示呼吸作用速率，m表示呼吸速率，测定呼吸作用速率时需要在黑暗环境中测定，B正确；C、a点时CO2的释放量＞0，因此呼吸速率＞光合速率，C错误；D、c点时已经达到光饱和点，由于温度适宜，此时限制光合作用的环境因素不再是自变量光照强度，而是无关变量二氧化碳浓度，D正确。故选：C。【点评】本题主要考查光合作用过程及影响因素，意在考查学生对基础知识的理解、识图及图文转化的能力。（2021秋•安庆期末）图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图．下列叙述正确的是（）A．图乙所示结构取自图甲中的①或③ B．与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上 C．叶绿体以图甲③的形式扩大膜的面积 D．图乙所示的结构是合成[H]并消耗ATP的场所【分析】甲图表示叶绿体的结构，①是叶绿体内膜，②是叶绿体外膜，③是类囊体薄膜，④是叶绿体基质；乙图是类囊体薄膜．【解答】解：A、图乙所示结构是叶绿体类囊体薄膜，来自③叶绿体基粒中类囊体，不来自①叶绿体内膜，A错误；B、光合作用分光反应阶段和暗反应阶段，光反应的场所是类囊体膜，与光反应有关的酶分布在图乙类囊体膜上，暗反应的场所是叶绿体基质，与暗反应有关的酶分布在叶绿体基质中，B错误；C、叶绿体内含有大量基粒，一个基粒由很多类囊体垛叠而成，以此增大膜面积，C正确；D、图乙是光反应的场所，水光解后生成[H]并合成ATP，D错误。故选：C。【点评】本题综合考查叶绿体的结构与功能，经常出错的考点就是光反应产生的ATP只用于暗反应，而不用于其它的生命活动．（2020秋•大荔县期末）如图是某同学用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物等量叶片中的光合色素，然后用层析液进行纸层析得到的结果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。下列相关叙述正确的是（）A．实验研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸钙过少，都会导致色素条带颜色变深 B．实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，实验效果更好 C．色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会缩短四条色素带间的距离 D．结果推知，与正常光照下相比，该植物强光照下叶片会发黄【分析】色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质，色素的提取常采用菠菜为原料，光合色素是脂溶性的，因此色素的提取和分离都采用有机溶剂。色素提取和分离的主要步骤为：研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。【解答】解：A、实验研磨操作中若加入的二氧化硅（研磨充分）或碳酸钙（保护叶绿素）过少，都会导致色素条带颜色变浅，A错误；B、实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，会使色素吸附在滤纸上，导致实验失败，B错误；C、色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会使色素溶解在层析液中，看不到四条色素带，C错误；D、结果推知，与正常光照下相比，该植物强光照下类胡萝卜素的含量偏高，叶片会发黄，D正确。故选：D。【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。（2021•广东学业考试）如图是某高等植物叶绿体中光合作用过程的示意图，①、②表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示化合物。下列叙述正确的是（）A．Ⅰ和Ⅱ分别是ATP和NADPH B．过程①发生在叶绿体基质中 C．过程②在黑暗条件下才能进行 D．过程②为过程①提供能量【分析】分析题图：某高等植物叶绿体中光合作用过程的示意图，①代表的是光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜；②代表的是暗反应阶段，场所是叶绿体基质，暗反应需要光反应为其提供ATP和[H]。化合物Ⅰ和Ⅱ代表ATP和[H]。【解答】解：A、由以上分析可知，化合物Ⅰ和Ⅱ代表ATP和[H]（NADPH），A正确；B、①代表的是光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜，B错误；C、②代表的是暗反应阶段，有光无光都可以进行，C错误；D、过程①光反应为过程②暗反应提供能量，D错误。故选：A。【点评】本题主要考查的是光合作用的过程以及物质和能量变化的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。（多选）（2020秋•沈阳期末）如图表示温度对某蔬菜新品种产量的影响。下列结论合理的是（）A．光合作用有关酶的最适温度低于呼吸作用有关酶的最适温度 B．阴影部分面积可表示在5～35℃范围内蔬菜的有机物积累量 C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高 D．温室栽培该蔬菜时，温度最好控制在30～35℃内【分析】结合题意分析图解：图中自变量为温度，实线为光合速率，虚线为呼吸速率。光合作用酶的最适温度为25℃～30℃，而呼吸作用曲线还在上升，看不出最适温度，但据曲线分析，高于35℃。【解答】解：A、由图可知，光合作用酶的最适温度为25℃～30℃左右，呼吸作用酶的最适温度高于35℃，A正确；B、净光合作用＝总光合作用﹣呼吸作用消耗，阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率大于零，积累了有机物，B正确；C、本实验研究的是温度对植物光合作用的影响，自变量为温度，光照强度作为无关变量，无法得出光照强度跟新品种产量的关系，C错误；D、温度为25～30℃，净光合速率（净光合速率＝总光合速率﹣呼吸速率）最大，积累的有机物的量最多，D错误。故选：AB。【点评】本题难度适中，属于考纲中理解层次的要求，着重考查了温度对光合作用和呼吸作用强度的影响，以及能够根据曲线图进行生产实践的应用，解题关键是准确分析曲线图，并且积累有机物即为净光合速率＝总光合速率﹣呼吸速率。（2019秋•益阳期末）我们探究了环境因素对光合作用强度的影响，结合探究过程回答以下问题：I．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。（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是甲。（2）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。（3）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是气温过高，植物的自我保护性的适应，某植物为减少蒸腾作用失水量而关闭部分气孔，同时也阻碍了CO2进入叶片，从而影响了叶片光合速率。Ⅱ．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A种植物的CO2补偿点大于B种植物的。（4）将正常生长的A、B两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养一段时间后，发现两种植物的光合速率都降低，原因是植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低，B种植物净光合速率为0时，A种植物净光合速率小于0（填“大于0”“等于0”“小于0”）。（5）若将A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强，原因是甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加。【分析】据图分析：图中净光合速率为0时，即光合速率等于呼吸速率时，此时是甲、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并曲线高于乙植物，因此推测甲植物可能是阳生植物，乙是阴生植物。【解答】解：I．（1）看图可知：当光照强度大于a时，甲植物的净光合速率明显升高，而乙植物的净光合速率上升缓慢，故当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是甲。（2）如果种植密度过大，叶片之间互相遮挡光线，图中净光合速率下降幅度较大的植物是甲。（3）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是出现了光合午休现象，即气温过高，为减少蒸腾作用失水量而关闭部分气孔，同时也阻碍了CO2进入叶片，从而影响了叶片光合速率。Ⅱ．（4）在适宜条件下照光培养时，由于光合速率大于呼吸速率，导致密闭容器内CO2浓度下降，进而导致光合作用速率降低。已知A种植物的CO2补偿点大于B种植物的，因此B种植物净光合速率为0时（即CO2补偿点时），已经低于A种植物的二氧化碳补偿点，因此其净光合速率小于0。（5）若将A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，由于A种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加。故答案为：（1）甲（2）甲（3）气温过高，植物的自我保护性的适应，某植物为减少蒸腾作用失水量而关闭部分气孔，同时也阻碍了CO2进入叶片，从而影响了叶片光合速率（4）植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低小于0（5）A种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加【点评】本题考查影响光合作用的因素的知识点，要求学生掌握影响光合作用的因素以及具体影响的过程，光照强度主要通过影响光反应进而影响光合作用的过程，一般阳生植物的光的补偿点和饱和点都大于阴生植物，能够正确识图分析获取有效信息结合所学的知识解决问题。这是该题的重点。（2022秋•益阳月考）CO2浓度的增加会对植物的光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料，分别进行三种不同的实验处理，甲组提供大气CO2浓度（375μmol•mol﹣1），乙组提供CO2浓度倍增环境（750μmol•mol﹣1），丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。实验结果如图所示。（1）研究人员欲了解不同农作物的光合色素种类和含量的差异，可利用纸层析法分离后，比较色素带的条数、宽窄和深浅进行初步判断。（2）CO2浓度主要影响光合作用的暗反应阶段，该过程发生在叶肉细胞的叶绿体基质（填部位）中。（3）从实验结果可以看出，随着CO2浓度增加，作物光合作用速率随之提高，出现这种变化的原因是CO2是暗反应的原料，在光照充足的情况下CO2浓度增加。暗反应加快，光合作用速率也加快。（4）在CO2浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能NADPH和ATP的供应限制、固定CO2的酶的活性、有机物在叶绿体中积累等。（答出两点即可）（5）丙组光合作用速率比甲组低，原因可能是作物长期处于高浓度CO2环境下，使RuBP羧化酶（固定CO2的酶）的活性发生了不可逆的下降。请在研究人员的实验基础上，再设计实验加以探究。实验材料用具：水稻、一定浓度的C5落液、适宜浓度CO2溶液、试管等。实验思路：提取等量的甲组和丙组水稻叶肉细胞中的RuBP羧化酶，分别加入A、B两支试管中，两试管中再分别加入等量的一定浓度的C5化合物溶液和饱和CO2溶液，一段时间后，检测并比较A、B两组溶液中C3化合物的含量。预测实验结果：若C3化合物的含量，A溶液中高于B溶液中，则上述原因分析正确。【分析】根据图文分析：甲组和乙组之间进行比较可知，CO2浓度升高有利于光合作用；甲组和丙组比较可知，作物长期处于高CO2浓度条件下有可能会使固定CO2的酶的活性降低或者是数量减少。【解答】解：（1）进行纸层析法分离，在滤纸上呈现的色素带的条数、宽窄和深浅等能反映出色素种类和含量的差异。（2）CO2浓度主要影响光合作用的暗反应阶段，该过程发生在叶肉细胞的叶绿体基质中。（3）CO2是影响光合作用（暗反应阶段）的原料，在光照充足的情况下，在一定范围内CO2浓度越高，暗反应速度加快，光合作用速率也加快。（4）光合作用光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP和Pi；当CO2浓度倍增时，光合作用的限制因素，可能是光反应为暗反应提供的ATP和NADPH不足，或者暗反应中固定CO2的酶活性低（或数量不足），从而影响CO2的固定；或者C3的还原酶活性低，导致C3还原速率慢，生成C5数量少，影响二氧化碳的固定，进而影响光合作用速率，也可能是有机物积累导致了光合速率不能倍增。（5）实验思路：提取等量的甲组和丙组水稻细胞中的RUBP羧化酶，分别加入A、B两支试管中，两试管中再分别加入等量的一定浓度的C5化合物溶液和饱和CO2溶液，一段时间后，检测并比较A、B两组溶液中C3化合物的含量；预期实验结果：若A溶液中C3化合物的含量高于B溶液中C3化合物的含量，则上述原因分析正确。故答案为：（1）色素带的条数、宽窄和深浅（2）暗反应     叶绿体基质（3）CO2是暗反应的原料，在光照充足的情况下CO2浓度增加。暗反应加快，光合作用速率也加快（4）NADPH和ATP的供应限制、固定CO2的酶的活性、有机物在叶绿体中积累等（5）分别加入A、B两支试管中，两试管中再分别加入等量的一定浓度的C5化合物溶液和饱和CO2溶液，一段时间后，检测并比较A、B两组溶液中C3化合物的含量C