高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用精品同步测试题

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用精品同步测试题，文件包含第18练光合作用的原理和应用-每课一练2022-2023学年高一生物同步分层练人教版2019必修1解析版doc、第18练光合作用的原理和应用-每课一练2022-2023学年高一生物同步分层练人教版2019必修1原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。

第18练 光合作用的原理和应用

1．硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，有关叙述正确的是（ ）
A．该过程需要在具有NH3和O2存在条件下才可以进行
B．该过程与光合作用非常相似，都要光合色素
C．硝化细菌属于异养型生物，因为它是原核生物，以现成有机物为营养来源
D．该过程合成有机物的原料是其他有机物
【答案】A
【分析】
除了绿色植物，自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。例如，生活在土壤中的硝化细菌，不能利用光能，但是能将土壤中的氨(NH3)氧化成亚硝酸(HNO2)，进而将亚硝酸氧化成硝酸(HNO3)。硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。
【详解】
A、硝化细菌是需氧自养型生物，其能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3，A正确；
B、化能合成过程不需要光合色素吸收光能，B错误；
C、硝化细菌硝化细菌能够将二氧化碳和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动，所以硝化细菌属于自养型生物，C错误；
D、该过程合成有机物的原料是无机物，即CO2和H2O，D错误。
故选A。
2．科学家用含“14C的CO2来追踪光合作用中的碳原子，发现其转移途径是（ ）
A．CO2→叶绿素→ATP B．CO2→三碳化合物→ATP
C．CO2→ATP→（CH2O） D．CO2→三碳化合物→葡萄糖
【答案】D
【分析】
卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性；鲁宾和卡门用18O追踪O元素的转移途径。
【详解】
CO2参与光合作用的暗反应，经CO2的固定形成三碳化合物，再经C3的还原生成糖类等有机物，储存能量，ABC错误，D正确。
故选D。
3．下列关于探索光合作用原理的部分实验，描述错误的是（ ）
A．卡尔文的实验能说明光合作用需要原料CO2
B．希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
C．阿尔农发现水的光解过程伴随着ATP的合成
D．鲁宾和卡门利用放射性同位素同时标记CO2和水，证明光合作用释放的O2来自水
【答案】D
【分析】
同位素标记法可以追踪二氧化碳和水中的C、H、O等元素在光合作用中的转移途径。
【详解】
A、卡尔文的实验探究了暗反应过程中CO2中的碳的转移途径，能够说明光合作用需要原料CO2，A正确；
B、希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气，说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，B正确；
C、阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP，并发现这一过程总是与水的光解相伴随，C正确；
D、鲁宾和卡门利用放射性同位素分别标记CO2和水，证明光合作用释放的O2来自水，D错误。
故选D。
4．叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，在光合作用过程中氧气产生的部位是
A．叶绿体外膜 B．叶绿体内膜
C．叶绿体类囊体薄膜 D．叶绿体基质
【答案】C
【详解】
在光合作用过程中通过光反应产生氧气，光反应发生的部位是叶绿体类囊体薄膜。
5．光合作用不在叶绿体基粒的囊状薄膜上进行的是
A．ADP变成ATP B．氧气的生成
C．CO2的固定和还原 D．[H]的产生
【答案】C
【分析】
光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。光反应发生在叶绿体类囊体薄膜，发生的反应：水的光解生成氧气和[H]，以及ATP的合成；暗反应发生在叶绿体基质，发生的反应：二氧化碳的固定生成C3，以及C3的还原生成C5和糖类等有机物。
【详解】
A、ADP变成ATP，属于光反应，发生在叶绿体类囊体薄膜，A错误。
B、氧气是水光解的产物，发生在叶绿体类囊体薄膜，B错误。
C、CO2的固定和还原属于暗反应，发生在叶绿体基质，C正确。
D、[H]是水光解的产物，发生在叶绿体类囊体薄膜，D错误。
故选C。
6．下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况（光比蓝紫光的波长更长）。根据此图并结合所学知识分析，下列说法不正确的是（ ）

A．用温室大棚种植蔬菜时，补充蓝紫光或红橙光有利于提高产量
B．可用无水乙醇提取色素，用纸层析法分离色素
C．土壤中缺乏镁时，420～470nm波长的光的利用量会减少
D．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
【答案】D
【分析】
1、植物细胞中与光合作用有关的色素分布在叶绿体内的类囊体的薄膜上。叶绿体中的色素主要有叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素又分为叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素又分为胡萝卜素和叶黄素。光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以提取绿叶中的色素；分离色素时采用纸层析法，原理是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的快，反之则慢。
【详解】
A、叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光，因而用温室大棚种植蔬菜时，补充蓝紫光或红橙光有利于提高产量，A正确；
B、色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以提取绿叶中的色素，由于各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，可用纸层析法分离色素，B正确；
C、镁是合成叶绿素的必需元素，所以土壤中缺乏镁时，叶绿素合成量明显减少，导致420nm∼470nm左右波长的光的利用量显著减少，C正确；
D、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，D不正确。
故选D。
7．将某绿色植物置于适宜的光照强度和温度条件下培养，突然将CO2浓度由1%降低至0．003%，短时间内，下列变化不会发生的是（ ）
A．叶绿体中ATP的合成速率减慢
B．叶绿体中NADPH的消耗速率加快
C．三碳酸的含量降低
D．五碳糖的含量升高
【答案】B
【分析】
在适宜的光照强度和温度条件下，突然将CO2浓度由1%降低至0.003%，将直接影响暗反应过程中CO2的固定，使CO2的固定减慢，C3的生成量减少，C5的消耗减少，短时间内C3的还原不变，C5的生成量不变，故最终C3的量降低，C5的量增加。
【详解】
A、CO2浓度下降，光反应也会减慢，故ATP的合成速率会减慢，A正确；
B、CO2浓度下降，暗反应减慢，故NADPH的消耗速率会减慢，B错误；
CD、结合分析可知，CO2浓度下降，短时间内CO2的固定下降，C5消耗减少，C3的还原几乎不变，C5生成几乎不变，故C5增多，C3含量降低，C、D正确。
故选B。
8．在光合作用过程中，水的分解及三碳酸形成三碳糖均需要能量，两种生理过程需要的能量（ ）
A．均来自光反应产生的ATP
B．均来自细胞呼吸产生的ATP
C．前者来自光能，后者来自光反应产生的ATP和NADPH
D．前者来自光反应产生的ATP，后者来自细胞呼吸产生的ATP
【答案】C
【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。
【详解】
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和NADPH中的活跃化学能。
故选C。
9．如图为人体神经细胞中ATP与ADP相互转化的示意图。下列叙述正确的是（ ）

A．过程①可能发生在质膜上 B．过程②可能发生在叶绿体基质
C．能量A主要来自糖类的氧化分解 D．能量B可以用于甘油进入细胞
【答案】C
【分析】
分析题图可知，该图是ATP与ADP的相互转化过程，①过程是ADP与Pi合成ATP的过程，需要的能量A来自于呼吸作用；②过程是ATP水解产生ADP和Pi，同时释放能量的过程，释放的能量B用于各项生命活动。
【详解】
A、过程①为ATP的合成，人体细胞中质膜上不会发生该过程，A错误；
B、过程②为ATP的分解，人体细胞没有叶绿体，B错误；
C、糖类是细胞的主要能源物质，能量A为合成ATP 所需的能量，主要来自糖类的氧化分解，C正确；
D、甘油进入细胞的方式为自由扩散，不消耗能量，D错误。
故选C。
10．把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，然后利用下图装置进行实验。该实验不能用于验证（ ）

A．光合作用需要CO2 B．光合作用能产生O2
C．光合作用需要光 D．光合作用需要叶绿体
【答案】B
【分析】
1、根据淀粉遇碘变蓝这个特性来检验叶片中是否制造了淀粉，如果叶片变蓝说明叶片中有淀粉，光合作用正常进行；如果叶片不变蓝，说明叶片中没有淀粉，光合作用不能正常进行。
2、光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物（淀粉）和氧气。光合作用的条件有：光、叶绿体，光用来提供动力，叶绿体是进行光合作用的场所。
【详解】
A、瓶内的绿叶与瓶外的绿叶形成以二氧化碳为变量的对照实验，由于瓶内的二氧化碳被氢氧化钠吸收了，植物无法进行光合作用，故该实验能用于验证光合作用需要CO2，A错误；
B、由分析可知，该实验不能证明光合作用产生氧气，B正确；
C、绿叶的覆盖铝膜部分与见光部分形成以光照为变量的对照实验，绿叶的未覆盖铝膜部分能进行了光合作用，覆盖铝膜部分没有光照，植物不能进行光合作用，故该实验能用于验证光合作用需要光，C错误；
D、叶片的白斑部分与绿色部分形成以叶绿体为变量的对照实验，叶片的绿叶部分有叶绿体，能进行光合作用，叶片的白斑部分没有叶绿体，不能进行光合作用，故该实验能用于验证光合作用需要叶绿体， D错误。
故选B。
11．图示为光合作用图解：

（1）图中①为________，②为________。
（2）鲁宾和卡门采用________法证明了光合作用释放的氧气来自水。
（3）若突然停止CO2供应，则短时间内[H]的含量________，三碳化合物的含量将________。若突然降低光照，则短时间内[H]的含量________，三碳化合物的含量将________。
【答案】
（1） O2 ATP
（2）同位素示踪法
（3） 上升 下降 下降 上升
【分析】
光合作用分为光反应和暗反应阶段：光反应发生在类囊体薄膜上，主要发生了水的光解和ATP的合成两个反应；暗反应发生在叶绿体基质中，主要发生了二氧化碳的固定和三碳化合物的还原反应。
（1）根据光合作用光反应阶段的物质变化可知，水在光下分解产生氧气（①）和[H]，同时生成ATP（②）。
（2）鲁宾和卡门采用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。
（3）若突然停止CO2供应，这将抑制二氧化碳的固定，导致三碳化合物含量减少，利用的ATP和[H]减少，因此短时间内[H]的含量上升。若突然降低光照，这将抑制光反应，导致光反应产生的ATP和[H]减少，即短时间内[H]的含量下降，这将抑制三碳化合物的还原，导致三碳化合物的含量上升。
12．“阳光”生物学兴趣小组设计了如图所示的实验，请将下列探究活动的有关内容填写完整

（1）暗处理：将一盆天竺葵放到黑暗处24小时，目的________。
（2）部分遮光：选择天竺葵的某个叶片，将其半部从上、下两面用黑纸片遮盖来，用曲别针夹紧，该步骤的目的是________设置实验。
（3）照光：在将该盆天竺葵移至阳光下照射30分钟，目的是使天竺葵能够进行________作用。
（4）脱色：对该叶片进行酒精脱色、漂洗等处理，其中脱色用到的试剂是________。
（5）滴加碘液：对该叶片滴加碘液、显色、观察。原理是淀粉遇碘变________色。分析实验结果，得出结论。
【答案】
（1）耗尽叶片中原有的有机物
（2）对照
（3）光合作用
（4）酒精
（5）蓝
【分析】
1864年德国科学家萨克斯做过这样的实验：把绿叶放在暗处数小时，消耗叶片中部分营养物质，然后把叶片的一部分暴露在光下，另一部分遮光。经过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，结果遮光的部分叶片无颜色变化，而照光的一部分叶片显示深蓝色。科学家们已经证实，只有淀粉遇碘呈现蓝色，淀粉燃烧时能够生成二氧化碳和水，因而它是一种有机物。萨克斯的实验使人们认识到，绿色植物在光下不仅能够释放氧气，而且能够合成淀粉等物质，供给植物生长发育等生命活动所用。1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。
（1）暗处理的目的是耗尽叶片中原有的有机物，排除叶片内淀粉的干扰。
（2）半叶法实验是让曝光部位与遮光部位形成对照试验。
（3）将该盆天竺葵移至阳光下照射30分钟，目的是使天竺葵能够进行光合作用。
（4）该实验需要使用酒精脱去叶片的绿色。
（5）淀粉与碘液反应呈蓝色，所以可以用碘液鉴定淀粉。

1．下列对光合作用的叙述，错误的是（ ）
A．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
B．光反应产生的[H]与细胞呼吸产生的[田]不是同种物质
C．植物“光合午休”时光合速率下降，主要是因为缺水影响了光反应
D．植物叶绿体中光反应产生的ATP通常不能用于叶绿体以外的其他生命活动
【答案】C
【分析】
光合作用分为光反应和暗反应两个阶段：光反应的场所是叶绿体的类囊体膜上，完成的反应是水光解产生还原氢和氧气，同时将光能转变成化学能储存在ATP中的化学能；暗反应的场所是叶绿体基质，包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，三碳化合物还原需要光反应产生的还原氢和ATP。
【详解】
A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A正确；
B、光反应产生的[H]是NADPH，细胞呼吸产生的[H]是NADH，B正确；
C、植物“光合午休”时光合速率下降，主要是因为二氧化碳浓度限制影响了暗反应，C错误；
D、植物叶绿体中光反应产生的ATP通常只能用于暗反应，不能用于叶绿体以外的其他生命活动，D正确。
故选C。
2．下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ）
A．绿色植物的体细胞中都有线粒体、大液泡、中心体和叶绿体
B．溶酶体中合成的水解酶，能催化细胞内失活的DNA、RNA、蛋白质等物质的降解
C．蛋白质、RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量
D．在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
【答案】C
【分析】
溶酶体中含有水解酶，可以水解细胞中衰老的细胞结构和外来的病原体。核孔是大分子物质的通道；叶绿体是光合作用的场所。
【详解】
A、根尖分生区无大液泡和叶绿体，A错误；
B、水解酶的合成场所是核糖体，B错误；
C、蛋白质和RNA可以通过核孔运输，该过程需要消耗能量，C正确；
D、在叶绿体中可以合成ATP，D错误。
故选C。
3．获取某植物的三种不同细胞，分别编号甲、乙、丙。在适宜的光照、温度等条件下，测得甲细胞只释放CO2而不释放O2；乙细胞只释放O2而不释放CO2；丙细胞既不释放O2也不释放CO2。下列叙述错误的是（ ）
A．甲一定取自于根尖分生区
B．乙不可能取自于根尖分生区
C．丙可能是死细胞
D．乙、丙可能具有相同的光合速率
【答案】A
【分析】
甲细胞只释放CO2，不释放O2，说明该细胞不进行光合作用，不可能取自叶肉细胞，可能取自叶的表皮细胞、茎等；乙细胞只释放O2而不释放CO2，说明乙细胞能进行光合作用和呼吸作用，且光合速率大于呼吸速率；丙细胞既不释放O2也不释放CO2，最可能是光合速率=呼吸速率。
【详解】
A、根据分析可知，甲细胞不进行光合作用，可能取自叶的表皮细胞、茎等，不一定是根尖分生区细胞，A错误；
B、根据分析可知，乙细胞能进行光合作用，故不可能取自根，B正确；
C、丙细胞既不释放O2也不释放CO2，可能是光合速率等于呼吸速率，也可能是死细胞，C正确；
D、乙细胞光合速率大于呼吸速率，丙细胞可能是光合速率=呼吸速率，由于不同细胞的呼吸速率不同，所以乙、丙可能具有相同的光合速率，D正确。
故选A。
4．将单细胞绿藻置于25℃、适宜的光照和充足的二氧化碳条件下培养，一段时间后停止光照，短时间内，发现绿藻体内三碳酸的含量明显上升，这是由于（ ）
A．光反应仍然进行，形成NADPH和ATP
B．光反应仍然进行，不能形成NADPH和ATP
C．碳反应中二氧化碳的固定仍然进行，但三碳酸的还原受阻
D．碳反应停止进行，无法进行二氧化碳的固定和三碳酸的还原
【答案】C
【分析】
在光照条件下，光反应可以产生[H]和ATP，用于暗反应中C3的还原。
【详解】
AB、光照停止后，光反应不能进行，AB错误；
CD、短时间内，光反应停止，二氧化碳的固定会继续进行，而由于三碳酸的还原受阻，会导致绿藻体内三碳酸的含量明显上升，C正确；D错误。
故选C。
5．在玻璃温室中，某研究小组的同学分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源（补光）试验，结果如图所示。补光的光强度为150μmol·m-2·s-1，补光时间为上午7：00~10：00，温度适宜。下列叙述正确的（ ）

A．植物的光合速率随着补光的光强度的增强而加快
B．450nm补光组光合速率与呼吸速率均大于对照组
C．580nm补光对光合速率的增加具有一定的抑制作用
D．若450nm补光组在9：00突然换成680nm补光，短时间内细胞中的三碳酸含量将增加
【答案】C
【分析】
据图分析：与对照组相比，给植株补充580nm光源时植株吸收二氧化碳的速率降低，说明此光源对该植株的生长有抑制作用，给植株补充450nm和680nm光源时植株吸收二氧化碳的速率升高，说明此光源对该植株的生长有促进作用。上午7：00-10：00自然光照逐渐增强，植物利用的光为自然光和所补的光。
【详解】
A、植物的光合速率随着补光的不同波长而加快（580nm-680nm）或降低（450nm-580nm），A错误；
B、450nm补光组只在上午7：00~10：00补光，补光后二氧化碳吸收速率（即净光合速率）高于对照组，但由于呼吸速率未知，故无法得知450nm补光组光合速率与呼吸速率与对照组大小关系，B错误；
C、与对照组相比，给植株补充580nm光源时，植株吸收二氧化碳的速率降低，说明此光源对该植株的生长有抑制作用，对光合速率的增加也具有一定的抑制作用，C正确；
D、680nm补光组二氧化碳吸收速率最大，若450nm补光组在9：00突然换成680nm补光，则短时间内光反应增强，C3的还原加快（C3消耗增加），二氧化碳的固定几乎不变，故C3的含量会下降，D错误。
故选C。
6．测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。下列分析正确的是（ ）

A．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
B．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃相等
C．如果该植物原重Xkg，置于暗处4h后重（X-1）kg，然后光照4h后重（X+2）kg，则总光合速率为3/4kg•h-1
D．若将乙装置中NaHCO3溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得B曲线
【答案】B
【分析】
据图分析：图甲中虚线表示的是CO2的吸收量，即光合作用净合成量，实线表示的是呼吸消耗量。图乙装置可以用来测定光合速率。据此分析作答。
【详解】
A、在光照时间相同的情况下，在25℃时，CO2吸收量最大，即光合作用净合成量最大，积累的有机物最多，A错误；
B、在光照时间相同的情况下，30℃时光合作用的总量为3.50（净合成量）+3.00（呼吸消耗量）=6.50mg/h，35℃时光合作用的总量为3.00（净合成量）+3.50（呼吸消耗量）=6.50mg/h，二者相同，B正确；
C、该植物原重Xkg，置于暗处4h后重（X-1）kg，则呼吸速率为 [X−(X−1)]/4=1/4 kg•h-1，然后光照4h后重（X+2）kg，则净光合速率为 [(X+2)−(X−1)]/4=3/4 kg•h-1，则总光合速率为呼吸速率+净光合速率=1/4 kg•h-1+3/4 kg•h-1=1kg•h-1，C错误；
D、将乙装置中NaHCO3溶液换成氢氧化钠溶液，则在黑暗条件下可测得B曲线，D错误。
故选B。
7．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降至低水平（其他条件不变），则a、b在叶绿体中含量的变化将会是（ ）

A．a上升、b下降 B．a、b都上升
C．a、b都下降 D．a下降、b上升
【答案】B
【分析】
光合作用的过程受光照强度、温度、二氧化碳浓度等因素影响。光照强度影响光反应阶段、温度影响酶的活性、二氧化碳浓度影响暗反应。据图分析：a是NADPH，b是ATP，c是二氧化碳。
【详解】
根据分析可知a、b分别是NADPH和ATP，c是二氧化碳。在适宜条件下栽培的小麦，突然将c降低至极低水平（其他条件不变），三碳化合物不能生成，原有的三碳化合物继续还原生成五碳化合物，直至全部消耗，所以会导致五碳化合物积累，含量增加；三碳化合物减少。由于三碳化合物含量减少，导致消耗的NADPH和ATP减少，而光照强度不变，故短时间内NADPH和ATP的生成量不变，所以NADPH和ATP含量增加，即B正确，ACD错误。
故选B。
8．将大小相似的绿色植物轮藻的叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量相等，在不同温度下分别暗处理1h，测其质量变化；立即光照1h（光照强度相同），再测其质量变化，得到如下结果。据表分析，以下说法错误的是（ ）
组别
一
二
三
四
温度
27℃
28℃
29℃
30℃
暗处理后的质量变化（mg）*
-1
-2
-3
-4
光照后的质量变化（mg）*
＋3
＋3
＋3
＋2
*指与暗处理前的质量进行比较，“-”表示减少的质量值，“＋”表示增加的质量值
A．该轮藻呼吸作用酶的最适温度可能为30℃
B．光照时，第一、二、三组轮藻释放的氧气量不相等
C．光照时，第四组轮藻光合作用强度等于呼吸作用强度
D．光照时，第四组轮藻合成有机物总量为10mg
【答案】C
【分析】
暗处理1小时物质的减少量可代表呼吸作用的速率，立即光照1小时后质量的变化是1小时的光合作用速率减去2小时的呼吸作用的变化量。
组别一呼吸作用强度：1，光合作用强度：3+1+1=5，净光合作用强度：3+1=4；
组别二呼吸作用强度：2，光合作用强度：3+2+2=7，净光合作用强度：3 +2=5；
组别三呼吸作用强度：3，光合作用强度：3+3+3=9，净光合作用强度：3+3=6；
组别四呼吸作用强度：4，光合作用强度：2+4+4=10，净光合作用强度：2+4=6。
【详解】
A、四组中，第四组呼吸作用强度最大，所以该轮藻呼吸作用酶的最适温度可能为30℃，A正确；
B、轮藻叶片释放的氧气量为净光合作用强度，光照时，第一、二、三组轮藻的净光合作用强度分别为4、5、6，所以释放的氧气量不相等，B正确；
C、光照时，第四组轮藻光合作用强度为10，呼吸作用强度为4，所以第四组轮藻光合作用强度不等于呼吸作用强度，C错误；
D、光照时第四组轮藻合成有机物（真正的光合作用强度）总量为2＋4＋4=10（mg），D正确。
故选C。
9．如图为植物光合作用强度随光照强度变化的曲线图，下列叙述错误的是（ ）

A．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B．b点时植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C．已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，此图表示该植物处于25 ℃环境中，若将温度提高到30 ℃时，则a点上移，b点左移，d点下移
D．当植物缺镁时，b点将右移
【答案】C
【分析】
结合题意分析图解：图中a点只进行呼吸作用，b表示光合作用的光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用，c点表示光合作用的光饱和点。
解答本题关键是利用题中所给条件“光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃”，因此由25℃升到30℃的条件下，植物的光合作用强度和呼吸作用强度均改变，再由此判断三点移动方向。
【详解】
A、a点没有光照，植物只能进行呼吸作用，所以产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确；
B、b点植物对O2的吸收量为0，此时植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等，B正确；
C、根据题意可知：温度从25℃提高到30℃后，光合速率减慢，呼吸速率加快。图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故a点上移；由于光合速率减慢，呼吸速率加快，因此b点右移；d点表示最大光合速率，现光合速率减慢，故d点上移，C错误；
D、b点表示光合速率等于呼吸速率，当植物缺Mg时，光合速率降低，只有增大光照强度才能提高光合速率，才能等于呼吸速率，即植物缺Mg时，b点将向右移动，D正确。
故选C。
10．农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如图曲线。据此得出以下结论，合理的是（ ）

A．光合作用酶的最适温度高于细胞呼吸酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合作用小于零
C．温室栽培该蔬菜时，温度最好控制在25～30℃
D．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高
【答案】C
【分析】
分析题图，曲线光合作用CO2消耗量代表光合作用总量，27℃左右时值较高，说明此温度为光合作用最适温度。CO2产生量表示呼吸作用强度。两条曲线间的阴影部分表示净光合作用量（即表观光合速率）。
【详解】
A、分析题图可知光合作用酶的最适温度为27℃左右，呼吸作用的最适宜温度大于35°C，因此光合作用酶的最适温度低于呼吸作用酶的最适温度，A错误；
B、分析题图曲线可知，表观光合速率=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错误；
C、由图可知，温度为25～30℃时，净光合速率（净光合速率=总光合速率-呼吸速率）最大，积累有机物的量最多，因此温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25~30 ℃，C正确；
D、由题干可知本题研究的是温度对植物光合作用的影响，此实验结果中看不出光照强度的影响，D错误。
故选C。
11．影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，外界因素有光照强度、CO2含量、温度等；内部因素有酶的活性、色素的含量、五碳化合物的含量等。

（1）请根据图甲分析影响光合作用的因素：
①如果横坐标代表光照强度，其对光合速率的影响主要是光合作用的光反应阶段，此时内部限制性因素最可能是_____。若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物的光合作用曲线最可能是_____。
②如果横坐标代表CO2的含量，CO2含量影响光合作用主要是影响_____的产生，此时内部限制性因素最可能是_____。
（2）图乙是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0．2mL，毛细管内的水滴在位置处。30分钟后，针筒的容量需要调至0．6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：
①以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是_____mL/h。
②用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率要低，原因是_____。
③假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是_____。
④若在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0．6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0．8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出的结论是_____。
【答案】色素的含量 a 三碳酸 五碳化合物的含量 0．8 植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气 凡士林阻塞部分气孔，使供应叶的二氧化碳减少，限制光合作用的碳反应 在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率
【分析】
影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。光照强度主要影响光反应，CO2的含量和温度主要影响暗反应。色素的数量主要影响光反应，五碳化合物的含量主要影响暗反应中二氧化碳的固定。阳生植物的光补偿点和光饱和点均高于阴生植物。图B中，碳酸氢钠溶液可以为光合作用提供二氧化碳，因此装置B中气体量的变化为氧气量的变化。
【详解】
（1）①影响光反应的内部因素是色素的数量，阳生植物比阴生植物的光合作用强度大，则阳生植物的光合作用曲线最可能是a。
②二氧化碳作为光合作用的原料，参与光合作用的暗反应阶段，与五碳糖结合形成三碳酸，所以如果横坐标代表CO2的含量，CO2含量影响光合作用主要是影响三碳酸的产生，此时内部限制性因素最可能是五碳化合物的含量。
（2）①30分钟内，针筒的读数由0.2mL变为0.6mL，说明产生了0.4mL的氧气，因此，植物的净光合作用速率是0.8mL/h。
②由于植物同时进行细胞呼吸，消耗了氧气，故用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率要低。
③由于凡士林阻塞部分气孔，使供应叶的二氧化碳减少，限制光合作用的碳反应。故假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降。
④温度从20℃提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，说明产生的气体增多，光合作用速率增大，即在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用的速率。
12．如图甲表示天竺葵叶肉细胞进行光合作用和需氧呼吸的部分代谢过程，其中a~e表示有关物质，A~D表示相关生理过程。图乙表示某一温度下天竺葵净光合作用强度随CO2浓度的变化曲线。请回答下列问题：

（1）图甲中a物质为_____，D过程的场所为_____。
（2）图甲所示生理过程中，能够产生ATP的有_____（填图中字母）。在某一生理过程中二氧化碳还原为糖的一系列过程称为_____。
（3）分析图乙曲线可知，当外界CO2浓度处于F点时，天竺葵叶肉细胞光合作用所固定的CO2量_____（填“大于”“等于”或“小于”）细胞呼吸释放的CO2量。为提高密闭大棚内的作物产量，棚内的CO2应控制在_____（填图中字母）浓度为宜。
（4）若使大棚内CO2浓度从G变成F，则在短时间内，天竺葵叶肉细胞中五碳糖的生成速率的变化是_____。
【答案】H2O 细胞溶胶 A、B、D 卡尔文循环（或碳反应） 大于 H 下降
【分析】
据图分析：图甲中，A代表光反应，B代表有氧呼吸的第二和第三阶段，C代表暗反应，D代表有氧呼吸的第一阶段，a是水分子、b是氧气、c二氧化碳、d是[H]、e是ADP和Pi，图乙中F表示二氧化碳补偿点，H表示二氧化碳饱和点。
【详解】
（1）图甲中，a是水分子，D代表有氧呼吸的第一阶段，发生的场所是细胞溶胶。
（2）光合作用的光反应和有氧呼吸的三个阶段都可以产生ATP，A代表光反应，B代表有氧呼吸的第二和第三阶段，D代表有氧呼吸的第一阶段，故能够产生ATP的有A、B、D。
（3）图乙中F点净光合作用速率为0，表示二氧化碳补偿点，此时植物光合作用所固定的C02量与植物细胞呼吸释放的二氧化碳量相等，而由于只有叶肉细胞进行光合作用，故天竺葵叶肉细胞光合作用所固定的CO2量大于细胞呼吸释放的CO2量。密闭大棚内人工释放的CO2应控制在H点，即净光合作用速率达到最大值，可以提高作物产量。
（4）若使大棚内CO2浓度从G变成F，即CO2浓度降低，则在短时间内，天竺葵叶肉细胞中二氧化碳的固定量减少，消耗的五碳糖减少，同时C3的还原生成五碳糖的速率不变，故五碳糖含量增加，生成速率下降。