1、光合作用与呼吸作用1.科研人员为了探究不同氮素水平对某植物光合作用的影响，给植物施加了低氮、中氮、偏高氮、高氮4个氮素水平的氮肥，在其他条件相同且适宜的环境中培养一段时间后，测定该植物的叶绿素含量、气孔导度（气孔开放程度）、胞间CO2浓度、表观光合速率，实验结果如表所示。回答下列问题：组别氮素水平（mmolL-1）叶绿素含量（gcm-2）气孔导度（mmolm-2s-1）胞间CO2浓度（LL-1）表观光合速率（molm-2s-1）15（低氮）860.6830819.4210（中氮）990.8430420.7315（偏高氮）1030.8530121.4420（高氮）1030.8429522.0（1
2、）该植物的表观光合速率可以用该植物单位时间内的_表示。为了增加本实验的严谨性，需要增加一个组别，其相应处理为_。（2）表中显示，适当施加氮肥能够提高该植物叶绿素的含量，原因是_。实验中常用_（填试剂）提取植物叶片中的叶绿素。（3）与第3组相比，第4组该植物光合速率较大，从影响光合作用的内部因素分析，原因可能是_。在高氮水平下，若该植物出现“午休”现象，使气孔关闭，胞间CO2浓度降低，则会导致_循环受阻。（4）在实际生产中，若施加的氮肥浓度过高，会导致_，从而引起“烧苗”现象。2.为探究环境因素对水稻苗光合作用强度的影响，研究人员将水稻苗固定于无底反应瓶中进行实验，实验装置如图1所示。实验原理：
3、装置中水稻苗光合作用产生的气体，可使浮力增大，使天平指针发生偏转。实验步骤：调节天平平衡；用100 W的灯泡作为光源，先将灯泡置于距装置20 cm处，15 min后观察并记录指针偏转方向和格数；加大灯泡与装置间距离，过15 min再观察记录；连续重复步骤。实验结果如图2所示，回答下列问题：(1).请为该实验拟定一个合适的课题：。 (2).图1装置中，A、B瓶除了水稻苗存活状态不同外，其它条件都要相同且适宜的目的是控制 ， 实验过程中光照强弱可通过来控制。 (3).实验结果分析：灯泡距装置20 cm处时，光合作用强度比呼吸作用强度。与B点相比，A点水稻叶肉细胞内三碳化合物含量(填“增加”或“减少
4、”)。B、D两点的天平指针(填“是”或“不是”)位于刻度盘的同一侧。3.将如图甲所示的密闭装置放在暗处较长一段时间后，开始测量装置内CO2的变化速率，之后再给予适宜恒定的光照（其他条件均适宜），测定一段时间内装置内CO2的变化速率，结果如图乙所示。实验人员另将幼苗用含氮量不同的三种培养液处理（其他条件相同且适宜），进行相同的实验，在t4时刻测得CO2减少速率的结果如图丙所示。回答下列问题：（1）图甲中密闭装置放在暗处较长一段时间，目的是_；在t1t2（不包含t2）时间段CO2减少速率保持不变，则细胞中产生ATP的场所是_。（2）在t2时刻以前，由于幼苗叶绿体的类囊体不能提供_造成不能进行暗反应
5、；与t2时刻相比，t4时刻湿润小麦种子的呼吸速率_（填“增大”“减小”或“不变”），其原因是_。（3）若将漏斗内液体注入密闭装置中（其他条件均适宜），测量发现，短时间内幼苗叶绿体中的五碳化合物含量迅速上升，推测漏斗内液体可能为_。（4）从图丙得到的结论是_。从光合作用角度分析其原因可能有：_；_。4.下图1是某植物细胞叶绿体中发生的光合作用过程图解，图2是该植物的在一定的(非饱和)光照条件下，CO2的吸收量随温度变化的情况。请据图问答下列问题：(1)图l中A结构的名称是_，提取光合色素的试剂是_。(2)假设此地白天和晚上都是12小时，则最适合该植物生长的温度范围是_，在此温度范围内，最适合植物
6、生长的原因可能是_。(3)在该光照条件下，30时，该植物细胞叶绿体中固定的CO2的量是_mg/h，此时若适当增强光照，则图1中的h的浓度将_(填“上升”或“下降”)。(4)依据图1和图2分析，影响光合作用的外界条件有_(答对两项即可)等。(5)冬季，密封的温室内容易因CO2缺乏而导致作物产量下降，生产中经常用施加农家肥的方法来增加温室内CO2的含量，原理是_。5.观测长期生长在不同光照条件下的柑橘，结果见下表。回答下列问题：光照强度叶色平均每片叶的面积（cm2）气孔密度（个/mm2叶片）净光合速率（mol CO2m-2s-1）强浅绿13.6（100%）826（100%）4.33（100%）中绿
7、20.3（149%）768（93%）4.17（96%）弱深绿28.4（209%）752（91%）3.87（89%）注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照（1）柑橘光合作用固定CO2的部位是_（细胞具体结构），中光照强度下生长的柑橘，若光照强度突然降低，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3含量将_（填“增加”“减少”或“不变”）。（2）强光地带容易发生干旱，干旱初期，柑橘光合速率明显下降，其主要原因是_。（3）与强光下相比，弱光下柑橘平均每片叶的气孔总数_（填“更多”“更少”或“不变”）。（4）对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，发生改变的先后顺序依次是_，原
8、因是_。6.马铃薯产量形成除受其品种自身遗传基因控制外，外界环境因素对其影响也很大。某研究团队研究了不同施氮水平对马铃薯块茎形成期和收获期相关生理指标的影响，结果如下图1和图2所示。其中4个氮肥处理水平如下：对照（CK）0kg/hm2，低氮75kg/hm2，中氮150kg/hm2，高氮225kg/hm2。回答下列问题：（1）氮元素是组成_的元素，因此不同施氮水平下光合色素含量不同。此外，氮元素对光合作用的影响还表现在它还参与构成_等物质。（2）据图1可推测，一定范围内，光合色素含量越高，_反应速率越高，光合产量越高。（3）图2的实验结果表明_。结合图1的结果，高氮组马铃薯块茎产量比低、中氮组低
9、，原因可能是_。（4）根据实验结果判断，在生产实践中应选择的施肥浓度是_。7.某研究小组为研究大棚内CO2浓度对油桃光合作用的影响，在自然种植和人工一次性施加CO2的条件下测得油桃的光合速率变化曲线如图。请据图回答：（1）7-8时叶肉细胞内产生ATP的部位有_。（2）分析两条曲线的变化规律可知人工施加CO2的最佳时间是_，两大棚同时通风时间为_。图中阴影部分面积表示_。（3）实验过程中，给油桃浇灌Hl8O2，叶肉细胞中出现（CH218O），18O元素转化成有机物中氧的途径是_。（4）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_（高、低），其原因_。（
10、5）该研究小组采用如上图所示方法测定油桃叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光(甲)，另一半不遮光(乙)，并采用适当的方法阻止甲、乙间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下照射6小时，在甲、乙中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2，单位：mg/(dm2h)。(m2m1)表示_。8.科研人员向离体叶绿体悬浮液中加人适量NaHCO3溶液和必要物质，在适宜条件下进行闪光实验。结果如下图：（1）该实验直接测量出来的是_光合作用速率，阴影部分的面积可用来表示一个光周期的光照时间内H和ATP的积累量，出现阴影部分的原因是_。（2）据图推测，光能量、光照总时间和实验时间相同的情况下，闪光照
11、射的光合效率要_（填“大于”“等于”或“小于”）连续光照下的光合效率，这是因为光合作用时的光反应和暗反应会有物质和能量上的联系，闪光照射时_。（3）为了进一步研究叶绿体中ATP的合成机理，科研人员将类囊体悬浮液的pH调整为4，使其内外部在这种酸性条件下平衡，然后将悬浮液的pH快速调整为8，结果合成了大量ATP。该实验除了提供必要的物质外，还要在黑暗条件下进行，实验现象说明ATP的合成与_有关。9.某研究小组为研究除草剂对巨峰、玫瑰香这两个葡萄品种的叶片光合作用的影响进行了相关实验,该小组分别在每个品种的样地中取了两个等面积的样方,设置了对照组和除草剂组,一段时间后测得葡萄植株上、中、下部位叶片
12、的气孔导度(气孔开放程度)如图所示,两个品种的对照组气孔导度相同。回答下列问题:(1)炎热环境下气孔导度降低的意义在于_。据图分析,与对照组相比,玫瑰香品种气孔导度变化幅度最大的叶片部位是_。(2)请根据上图推测施用除草剂后,中部叶片的巨峰品种的光合速率最可能_(填“大于”、“等于”或“小于”)玫瑰香品种的光合速率,理由是_。(3)该小组欲进一步确定除草剂是否会影响光合作用,于是停止使用除草剂一年,结果有机物的积累有所提高,但依然低于对照组。该实验结果说明了:_；_。10.图甲表示十字花科植物A的CO2同化过程。图乙和图丙表示景天科植物B的CO2同化过程（夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储
13、存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用）。请回答下列问题： （1）植物A细胞内同化CO2的具体部位是_。（2）植物B夜晚能吸收CO2，却不能合成（CH2O）的原因是_，植物B白天进行光合作用所需的CO2的来源有_和_。（3）在上午10：00时，突然降低环境中的CO2浓度，植物B细胞中C3含量的变化趋势是_（升高/降低/基本不变）。（4）酸雨是全球性生态环境问题之一，受到酸雨侵蚀的叶片，叶绿素含量会降低。请问：受到酸雨侵蚀的叶片光合作用能力下降，主要是因为光反应产生的_减少，直接影响暗反应过程中的_。11.光合作用是唯一能捕获和转化光能的生物学途径，下图表示光合
14、作用过程中，发生在叶绿体类囊体膜上的电子传递和H+跨膜转移过程，其中P680和P700表示两种特殊状态的叶绿素a。（1）CF0和CF1是复杂的蛋白质，据图分析，这两种蛋白质复合体的生理作用是_。（2）据图分析，类囊体腔的H+来源有_。类囊体腔的H+远高于基质侧，在该浓度差中储存一种势能，该势能是此处形成ATP的前提。其他条件不变，若H+浓度差突然消失，短时间内叶绿体中的C3含量会增加，原因是_。（3）据图分析，水光解产生的O2释放至细胞外，至少要穿过_层膜。光合作用的产物是有氧呼吸的原料，有氧呼吸的产物是光合作用的原料，但二者不是可逆反应。请对此作出解释_（答出两点即可）。（4）从植株上取一健
15、壮叶片，称量其质量为a，经黑暗处理0.5小时后质量为b，再光照处理1小时后质量为c，假设整个过程中呼吸作用速率不变，则该光照条件下，此叶片的实际光合速率可表示为_（用a、b、c表示）。12.生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：（1）白天叶肉细胞产生ATP的场所有_。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和_释放的CO2。（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止_，又能保证_正常进行。（
16、3）若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。（简要写出实验思路和预期结果）13.大气CO2浓度升高已成为世界范围内重要环境问题。为了解大气CO2浓度升高对春小麦光合作用的影响，我国某团队在典型半干旱区以春小麦为供试品种，进行了CO2浓度增加模拟试验。实验环境的CO2浓度分别为390molmol-1（作为对照）、480molmol-1、570molmol-1，每天从8：00开始，18：00结束，每间隔2h测定一次净光合速率，实验结果如下图所示。回答下列问题：（1）18：00时，二氧化碳在春小麦叶绿体中经_和_等一系列变化，形成有机物；此时光反应产生的
17、氧气的去向是_。（2）实验结果表明：随着CO2浓度增加，春小麦的净光合速率_，原因是_；12：0014：00时，在CO2浓度为570molmol-1条件下，春小麦的净光合作用强度下降的原因是_；CO2浓度增加，春小麦的净光合速率没有成比例的增加，可能的原因有_（答出一点即可）。（3）该研究的意义是_（答出1点即可）。14.保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60
18、kghm-2)、氮肥(255kghm-2)、保水剂(60kghm-2)+氮肥(255kghm-2),置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10:00-11:00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果(均值)如下表：组号CO2吸收量/molm-2s-1叶绿素含量/mgg-1A10.663.07B13.043.02C15.913.05实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。(1)请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤_；步骤_ 。(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥
19、配施提高了CO2吸收量的原因可能是_。(3)实验测得的CO2 吸收量 (大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是_。15.为了更好地提高温室大棚栽种作物的经济效益，科研人员对某作物进行了温度和O2浓度的相关研究。图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的温度与光合、呼吸的关系，图2中曲线表示不同O2浓度下光照强度与光合作用速率的关系(已知O2可与C5结合，生成一个三碳化合物和一个二碳化合物，此二碳化合物不参与光合作用)。请回答下列问题：(1)图1中，当温度达到_时，植物不再进行光合作用。在温度为30 时，叶肉细胞内的H用于_。(2)图1中，40 与60 时，CO2的吸收量均
20、为0，二者的区别是前者_，后者_。(3)结合暗反应的过程，解释图2中高O2浓度更能抑制光合作用速率的原因：_。(4)根据以上研究结果，该温室大棚作物白天(适宜的温度)在0.03% CO2浓度时，生长的最佳环境条件是_(光照强度为30千勒克斯)。答案以及解析1.答案：（1）氧气释放量（或二氧化碳吸收量或有机物积累量）；不施加氮肥（2）氮是叶绿素的组成元素；95%乙醇（3）在高氮水平下，光合作用相关酶的数量增加（合理即可）；卡尔文（4）植物细胞渗透失水过多而死亡（合理即可）解析：（1）表观光合速率可以用植物在单位时间内释放的氧气量或吸收的二氧化碳量或积累的有机物量表示。为了探究不同氮素水平对某植物
21、光合作用的影响，需要与不施加氮肥的组别进行对照。（2）实验结果显示，在一定范围内氮素水平越高，叶绿素含量越高，其原因是氮是叶绿素的组成元素，施氮有利于叶绿素的合成。叶片中的色素能够溶解在95%乙醇中，故可以用95%乙醇提取叶片中的色素。（3）第4组植物光合速率比第3组大，但两组的叶绿素含量相同，原因可能是在高氮水平下，较多氮参与合成光合作用相关的酶，使光合作用相关酶的数量增加。植物气孔关闭，胞间CO2浓度降低，会导致卡尔文循环因CO2供应不足而受阻。（4）施加的氮肥浓度过高会导致植物细胞渗透失水过多而死亡，从而引起“烧苗”现象。2.答案：(1)探究光照强度对水稻苗光合作用强度的影响(2)无关变
22、量；改变灯泡与实验装置间的距离(3)大；减少；是 解析：（1）题中以100W灯泡为光源，不断加大灯泡与装置间距离，可以看出指针的偏转即光合作用强度在发生变化，所以光照强度是自变量，因变量是光照强度，探究的题目可以为探究光照强度对水稻苗的光合作用强度的影响。（2）实验中遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、控制无关变量原则和单一变量原则，图1装置中，A、B瓶除了水稻苗存活状态不同外，其它条件都要相同且适宜的目的是控制无关变量。不断加大灯泡与装置间距离，可以控制光照强弱。（3）灯泡距装置20cm处时，光照较强，指针偏转的原因是光合作用大于呼吸作用。与B点相比，A点灯泡与装置的距离较近，光照较强，
23、H和ATP生存较多，三碳化合物的还原较快，故A点水稻叶肉细胞内三碳化合物含量减少。题中看出，灯泡距离不断增大，因此光合作用逐渐减弱。并且B点指针偏转的幅度减小，说明光合作用减慢，因此是A点时植物光合作用强，C点之后指针开始回偏，说明C点光合作用与呼吸作用强度相等，D点时指针继续回偏，所以B、D两点的天平指针是位于刻度盘的同一侧。3.答案：（1）耗尽密闭装置内的氧气细胞质基质 （2）H和ATP增大幼苗光合作用释放的氧气逐渐增多，促进了小麦种子的呼吸作用 （3）NaOH溶液 （4）植物光合作用强度随着培养液含氮量的增加而增加N是叶绿素合成的必需元素，含氮量提高使叶绿素含量增加，光合作用增强N是酶合
24、成的必需元素，含氮量提高，酶含量增加，有利于光合作用暗反应的进行解析：（1）在黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以密闭装置放在黑暗中一段时间，可以将密闭装置内的氧气全部耗尽。从而使植物只进行无氧呼吸。在t1t2时间段，氧气已经耗尽，植物只进行无氧呼吸，所以CO2减少速率保持不变，此时细胞中产生ATP的场所只有细胞质基质。 （2）在t2时刻以前，没有光照，幼苗叶绿体基质缺乏类囊体提供的H和ATP，造成不能进行暗反应；在t3t4时间段，CO2减少速率越来越大，说明光合作用速率越来越大，释放O2的速率越来越大，使得温润小麦种子的细胞呼吸速率逐渐增大。因此，与t2时刻相比，t4时刻湿润
25、小麦种子的呼吸速率增大。 （3）若将漏斗内液体注入密闭装置中（其他条件均适宜），测量发现，短时间内幼苗叶绿体中的五碳化合物含量迅速上升，根据短时间内C5化合物含量迅速增加，可推测是CO2浓度急剧降低导致的，所以漏斗内的液体为NaOH溶液。 （4）结合图丙可知，随着氮浓度逐渐增大，CO2减少速率逐渐增大，说明光合作用速率越来越大。从光合作用角度分析，可能的原因有N是叶绿素合成的必需元素，含氨量提高使叶绿素含量增加，光合作用增强；N是酶合成的必需元素，含氮量提高，酶含量增加，有利于光合作用暗反应的进行。 4.答案：(1) 类囊体薄膜 无水乙醇 (2) 1525 在这个温度范围内，植物白天的净光合速
26、率与夜晚的呼吸速率的差值最大，植物积累的有机物最多 (3) 65 上升 (4)温度、环境中CO2的浓度、光照强度、矿质元素等(5)农家肥中含有很多有机物，通过微生物的分解作用可产生CO2解析：(1)图1中A结构的名称是类囊体薄膜，光合色素的功能是吸收、传递和转化光能，所以类囊体薄膜能吸收因是其上有叶绿素等光合色素（5）生产中经常用施加农家肥的方法来增加温室内CO2的含量，原理是农家肥中含有很多有机物，通过微生物的分解作用可产生CO25.答案：（1）叶绿体基质；增加（2）为减少蒸腾作用散失水分，气孔大量关闭，二氧化碳吸收量减少（3）更多（4）净光合速率、叶色、叶面积（顺序不对不给分）；对强光下的
27、柑橘适度遮阴，光反应受抑制，净光合速率首先降低，光照会影响叶绿素的合成，接着叶色会发生变化，叶片的面积随着植物的生长逐渐增大，所需时间长，所以发生改变的先后顺序依次是净光合速率、叶色、叶面积解析：(1)植物光合作用固定CO2是暗反应场所在叶绿体基质中;中光照强度下生长的柑橘,光照强度突然降低,短时间内H和ATP含量减少,所以被还原的C3减少,细胞内的C3含量将增加。(2)干旱初期,由于缺少水分,所以为减少蒸腾作用散失水分,气孔大量关闭,二氧化碳吸收量减少,所以光合作用速率降低。(3)每片叶的气孔总数=平均每片叶的面积x气孔密度,三组光照强度(由高到弱),柑橘平均每片叶的气孔总数分别为:13.6
28、826100=112360(1.12336106)个,20.3768100=159040(1.55904106)个,284752100=2130(2.13568106)个。因此弱光条件下气孔总数更多。4.对强光下的柑橘适度遮阴,光反应受抑制净光合速率首先降低,光照会影响叶绿素的合成,接着叶色会发生变化,叶片的面积随着植物的生长逐渐增大,所需时间长。 6.答案：（1）叶绿素；ATP、H（或NADPH）、光合作用有关酶（2）光（3）低氮、中氮、高氮处理均能促进马铃薯块茎产量增加，但低氮和中氮处理的促进作用更明显；高氮处理促进马铃薯光合产物分配到其他器官（4）75kg/hm2解析：（1）本题主要考查
29、不同施氮水平对马铃薯光合作用的影响。氮元素是组成叶绿素的元素，因而含氮量越高，叶绿素合成越多。ATP和H（或NADPH）中均含有氮元素，且光合作用有关酶中也可能含有氮元素，它们对于光合作用的进行有重要作用。（2）由图1可知，一定范围内，光合色素含量越高，光反应速率越高，光合产量越高。（3）描述图2时应关注不同施氮水平对马铃薯产量影响的共性和区别，可以发现低氮、中氮、高氮处理均能促进马铃薯块茎产量增加，但低氮和中氮处理的促进作用更明显。结合图1、图2分析可知，高氮处理马铃薯单株光合产量较大，而块茎产量不高，原因可能是高氮促进马铃薯光合产物向其他器官如叶等转移。（4）低氮和中氮处理的结果相差不多，
30、但低氮处理更能减少成本，因此选择低氮的浓度施肥，即75kg/hm2。7.答案：（1）叶绿体的类囊体、细胞质基质和线粒体( 2) 8时 10时人工一次性施加的大棚与自然种植有机物积累量的差值（3）先参与有氧呼吸第二段，生成C18O 2，参与碳反应，进而生成（CH218O）（4）低 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和NADPH少（5）叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量 解析：（1）78时，外界光照强度比较弱，所以此时限制光合速率的主要环境因素是光照强度；此时光照虽然若，但是依然可以进行光合作用，叶肉细胞同时进行呼吸作用和光合作用，所以产生ATP的部位有： 叶绿体、线粒体、细
31、胞质基质。（2）由图中曲线分析：8时，自然种植的曲线开始下降，而此时光照强度在增强，所以限制光合作用的因素的二氧化碳浓度，所以此时是人工施加CO2的最佳时间；两大棚同时通风时，会导致人工施加二氧化碳的大棚内，二氧化碳浓度降低，光合作用速率下降；自燃种植的大棚内二氧化碳浓度增加，光合作用速率增加，所以两大棚同时通风时间为10时。（3）图中阴影部分面积表示人工一次性施加CO2的大棚内油桃光合速率变化曲线，（即净光合作用速率）与自然种植的大棚内油桃光合速率变化曲线的差，所以阴影部分表示人工施加CO2后，油桃积累的有机物的量；夜间适当降低大棚内温度，可以降低呼吸消耗，可以提高产量。（4）水可以参与有氧
32、呼吸第二阶段，产生二氧化碳，进而参与暗反应，转化成有机物；也可以参与光合作用的光反应，释放出氧气。8.答案：（1）真正（或：总）；光反应速率大于暗反应速率 （2）大于；暗反应更能充分利用光反应提供的H和ATP（3）H+浓度梯度 解析：（1）由于该实验中只存在离体的叶绿体，所以测出O2的释放速率全为光合作用的效果，不存在呼吸作用，真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，故测量出来的是真正光合速率；由于氧气的释放速率代表光反应，能产生ATP与H，暗反应固定二氧化碳，消耗ATP与H，所以阴影部分应该表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值，氧气的释放速率大于二氧化碳的吸收速率，所以出现阴影部分的原因是光反应
33、速率大于暗反应速率。（2）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个过程，一般情况下，光反应的速度比暗反应快，光反应的产物 ATP 和H不能被暗反应及时消耗掉。光照和黑暗间隔处理实际上是延长了光合作用的暗反应时间，因为在光照的同时，光反应在进行，暗反应也在进行，如果间隔处理，光照5秒然后黑暗5秒，暗反应等于进行了10秒，而连续光照5秒则光反应也只进行了五秒，光能量、光照总时间和实验时间相同的情况下，闪光照射的光合效率要大于连续光照下的光合效率，闪光照射时暗反应更能充分利用光反应提供的H和ATP。（3）叶绿体浸泡在pH=4的溶液中，基质从中摄取了H+，并将摄取的H+泵入类囊体的腔，使类囊体空腔中的pH
34、为4。将此叶绿体转移到pH=8的溶液中，类囊体膜两侧建立了质子电化学梯度，驱使ADP磷酸化产生ATP。该实验的自变量只有酸碱度，说明了ATP的合成与H+浓度梯度有关。9.答案：（1）降低蒸腾作用，减少水分散失；上部（2）小于；巨峰品种中部叶片的气孔导度比玫瑰香品种的小，其吸收二氧化碳的能力更弱，从而影响暗反应，进而影响光合速率（3）除草剂降低了葡萄植株的净光合速率；除草剂有较长的残留作用时间解析： (1)炎热环境下气孔导度降低可以降低蒸腾作用，以便减少水分的散失；据题图可知，与对照组相比，玫瑰香品种上部叶片气孔导度下降比例最多。(2)据题图可知，实验时巨峰品种中部叶片气孔导度比玫瑰香品种的小，
35、其吸收二氧化碳的能力更弱，从而影响暗反应，进而影响光合速率，导致巨峰品种中部叶片的光合速率最可能小于玫瑰香品种中部叶片的光合速率。(3)本实验目的是研究除草剂对巨峰、玫瑰香这两个葡萄品种的叶片光合作用的影响，实验的自变量为葡萄品种和除草剂的有无，据图可知，与对照相比，实验结果可以说明除草剂降低了葡萄植株的净光合速率；且“停止使用除草剂一年，结果有机物的积累有所提高”，说明除草剂有较长的残留作用时间。10.答案：（1）叶绿体基质（2）缺乏光照，不能产生H和ATP；苹果酸经脱羧作用释放；呼吸作用产生（3）基本不变（4）H和ATP；C3的还原解析：(1)图甲中看出植物A细胞二氧化碳的同化是在叶绿体基
36、质中进行，与C5形成C3化合物。(2)二氧化碳要形成糖类需要光反应提供的H和ATP，无光不能产生H和ATP。由图丙可以知道植物B在白天气孔关闭不会从外界吸收二氧化碳，故其利用的二氧化碳应是来自呼吸作用产生的，和图示的苹果酸脱羧作用释放的。(3)由题乙可以知道植物B白天不从外界吸收二氧化碳，故降低环境中二氧化碳对C3含量基本无影响。(4)受到酸雨侵蚀的叶片，叶绿素含量会降低，导致光合作用的光反应阶段的H和ATP生成减少，从而影响暗反应阶段的三碳化合物的还原过程。11.答案：（1）催化ATP的合成、转运H+（2）基质侧和水的光解；H+浓度差突然消失，则ATP的生成量减少，短时间内C3被还原的数量减
37、少，但CO2的固定还在继续进行（3）4；催化两个反应的酶不同、两个反应过程中能量是不可逆的（4）2a+c-3b解析：（1）从图中可以看出，CF0运输H+，经过CF1时，CF1合成了ATP，所以其作用是催化ATP的合成、转运H+。（2）从图中可以看出，类囊体腔的H+可以来自于基质侧，也可以来自于水的光解产生。根据题干信息“类囊体腔的H+远高于基质侧，在该浓度差中储存一种势能，该势能是此处形成ATP的前提”，所以如果H+浓度差突然消失，则ATP的生成量减少，短时间内C3被还原的数量减少，但CO2的固定还在继续进行，所以C3的含量升高。（3）水光解产生O2的场所在类囊体腔内，所以释放至细胞外，需要穿
38、过类囊体腔，叶绿体（2层膜），细胞膜，所以共穿过4层膜。虽然光合作用产物是有氧呼吸的原料，有氧呼吸的产物是光合作用的原料，但催化两个反应的酶不同，且两个反应过程中能量是不可逆的，光合作用产生的ATP储存于有机物中，呼吸作用产生的ATP用于各项生命活动，所以二者不是可逆反应。（4）质量为a的叶片，经黑暗处理0.5小时后质量为b，黑暗中只进行呼吸作用，得出呼吸作用每小时为2（a-b），再光照处理1小时，质量为c，说明净光合作用每小时为c-b，所以实际光合速率每小时2（a-b）+（c-b）=2a+c-3b。12.答案：（1）细胞质基质、线粒体、叶绿体；细胞呼吸（2）水分大量散失；光合作用（暗反应）（
39、3）实验思路：将植物甲置于干旱条件下培养一段时间，分别在白天和晚上每隔一定时间取少量植物甲的叶片，测定叶肉细胞（液泡）的pH值并记录。预期结果：叶肉细胞（液泡）的pH值在晚上逐渐降低，白天逐渐升高解析：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识。（1）白天叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用，合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧以及细胞呼吸产生的CO2。（2）这类植物生活在干旱的环境中，白天温度高，蒸腾作用旺盛，故白天气孔关闭可防止蒸腾作用丢失大量水分，晚上气孔打开吸收CO2，保证光合作用暗反应的正常进行。（3）植物甲在干旱环境中晚上吸收CO2，生成苹果酸储存
40、在液泡中，pH降低，故可通过检测不同时间段液泡的pH值来验证这种特殊的CO2固定方式。13.答案：（1）（CO2）固定；（C3）还原；线粒体和周围空气 （2） 随之提高；CO2是光合作用的原料，随着CO2增加，合成的有机物也增加，光合作用速率增加 ；温度很高，气孔大量关闭，二氧化碳吸收减少，导致光合作用强度明显减弱；ATP和H的供应限制；固定CO2的酶活性不够高；C5的再生速率不足；有机物在叶绿体中积累较多 （3）为我国半干旱区春小麦对全球气候变化下的敏感性及适应性提供理论参考解析：（1）CO2为暗反应的原料，先经过CO2的固定形成C3在经过C3的还原合成塘类等有机物。18:00时，光合速率大
41、于呼吸，此时光合作用产生的氧气一部分用于呼吸作用消耗，即流向线粒体，另一部分直接释放到外界环境中。（2）由柱状图可知，随着CO2浓度增加，春小麦的净光合速率也增加，原因在于CO2是光合作用的原料，随着CO2增加，合成的有机物也增加，光合作用速率增加。12:0014:00时，温度很高，为减少蒸腾作用，气孔大量关闭，二氧化碳吸收减少，因此在CO2浓度为570 molmol-1条件下，春小麦的净光合作用强度明显减弱.影响光合作用的因素除了CO2浓度等外因外，还有内部因素，CO2浓度增加，春小麦的净光合速率没有成比例的增加，可能与ATP和H的供应限制；固定CO2的酶活性不够高；C5的再生速率不足；有机
42、物在叶绿体中积累较多等因素有关。（3）大气CO2浓度升高已成为世界范围内重要环境问题。为了解大气CO2浓度升高对春小麦光合作用的影响，该研究结果的意义在于为我国半干旱区春小麦对全球气候变化下的敏感性及适应性提供理论参考。14.答案：(1)缺少对照实验；取相同部位(2)提高光合作用酶的数量和活性(3)小于；实际测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2消耗量与呼吸作用CO2释放量之差；O2解析：（1）实验中要遵循对照原则和单一变量原则，所以步骤应该增加正常生长，不做特殊处理只浇水的对照试验，步骤要保证无关变量相同，所以取相同部位的叶片。（2）影响光合作用的内在因素有色素和酶根据题目表格信息，叶绿素
43、含量几乎没有差别，所以是影响酶的数量和活性。（3）实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2消耗量与呼吸作CO2用释放量之差，实验测得的CO2吸收量小于光合作用过程中CO2实际消耗量。15.答案：(1)55 ；与O2结合形成水、还原C3(2)光合速率等于呼吸速率；光合速率和呼吸速率均为0(或植物已死亡) (3)高O2与更多的C5结合，减少了用于还原的C3，从而降低了光合作用速率(4)温度为30 ，O2浓度为1.5%解析：（1）从图1中分析，当温度达到55时，呼吸作用消失，表示植物死亡，植物不再进行光合作用。在温度为30时，光合作用的光反应，H2OO2+H；会产生H，其中H用于暗反应中三碳化合
44、物的还原；呼吸作用会产生H，有氧无氧第一步在细胞质基质中进行，会产少量；有氧第二步在线粒体中会产大量，在有氧呼吸的第三阶段与O2结合形成水。（2）图1中，F点40 时CO2的吸收量为0是由于此时呼吸速率=光合速率；55 时呼吸作用消失，表示植物死亡，所以60 时，CO2的吸收量也为0，二者是有区别的。图2实验中除自变量外，影响实验结果的外界因素还有光照强度、CO2的浓度。（3）暗反应首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的H和ATP被还原。由题意可知：高O2浓度更能抑制光合作用速率的原因是高O2与更多的C5结合，减少了用于还原的C3化合物，从而降低了光合作用速率。（4）根据以上研究结果，该温室大棚作物白天（适宜的光照）在0.03% CO2浓度时，生长的最佳环境条件是作物白天生长的最佳环境条件是CO2吸收速率达到最快时对应的温度为室温为30，O2浓度1.5%。