15.某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基

因作物光合强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合

作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。

A为开关；B为玻璃钟罩；C为转基因作物；D为烧杯(内装有NaHCO₃或NaOH溶液)；E为红墨水滴；F为直尺

Ⅰ.实验步骤：

(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。

③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。

(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。

(3)实验操作30分钟后，记录甲、乙两装置红墨水滴移动情况：

Ⅱ.实验分析：

假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g。那么该植物的呼吸作用速率是　　g/小时。白天光照15小时，一昼夜葡萄糖的积累量是　　g。(不考虑昼夜温差影响)

解析：测定植物的呼吸作用强度时，应避免光合作用的干扰，因此装置中的玻璃罩应进行遮光处理；为了避免装置中的CO₂对实验结果的影响，烧杯中应装有NaOH溶液；此外，还应控制其他无关变量相同，如温度。测定植物光合作用强度必须在有光照和CO₂(由NaHCO₃提供)的条件下，测定装置中气体的变化量。测定30分钟后，由于甲装置中有氧呼吸消耗O₂，红墨水左移；测光合作用时，由于甲中光合作用释放O₂，红墨水右移。30分钟内，有氧呼吸移动距离为(1.5+0.5)＝2 cm，因此呼吸作用速率为2×2＝4 g/h；30分钟内净光合作用导致移动距离为(4.5－0.5)＝4 cm，因此，净光合速率为8 g/h，一昼夜葡萄糖积累量为：15×8－9×4＝84 g。

答案：Ⅰ.(1)①甲、乙两装置的D中都放入NaOH溶液，装置乙作对照组

②将甲、乙两装置的玻璃钟罩遮光处理，放在温度等相同的环境中

(2)①甲、乙两装置的D中都放入NaHCO₃溶液，乙装置作对照组

②将甲、乙两装置放在光照强度、温度等相同的环境中

(3)左　右

Ⅱ.4　84

14.某班学生选取了一水体中的4种生物：栅藻(单细胞绿藻)、水绵(多细胞绿藻)、菹草(高等植物)和颤藻(蓝藻)，用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下，A、B两组同时开展平行实验，进行有关光合作用的研究。请分析回答下列问题。

(1)A组的实验结果如图所示。据图推测，一年中最早出现生长高峰的生物可能是　　；夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是　　。

(2)B组测得的栅藻净光合放氧率明显低于A组。仔细对比发现，两组实验条件的惟一差别是B组接种栅藻的浓度明显高于A组。实验在短时间内完成，水中也不缺乏各种营养，造成B组栅藻净光合放氧率低的主要原因是　。

(3)如图是物质转化过程示意图，a、b、c、d代表不同的代谢过程，请据图回答下列问题：

　 ①上述4种生物中，能进行a过程的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②硝化细菌能进行的过程是　　。

③过程a、b的主要区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

解析：由图可知，菹草在较低温度下可达到较高光合作用强度，颤藻在较高温度下具较高光合作用强度。图中a是光合作用，b是化能合成作用，c是有氧呼吸，d是无氧呼吸。

答案：(1)菹草　颤藻

(2)栅藻密度过大导致栅藻接受光照不足

(3)①栅藻、水绵和菹草　②b、c　③a过程利用的是光能，b过程利用的是无机物氧化时释放的能量

13.(2009·重庆高考)在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之差)，结果见下图(假设塑料大棚外环境条件相同，植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同)。

(1)在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C₃与C₅化合物相对含量较高的是　　(C₃或C₅)；在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较　　(深或浅)。

(2)曲线b的峰值低于曲线a，其两个主要决定因素是　　(光照强度、环境温度、空气中CO₂含量)，曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的　　用于CO₂还原；若在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中　　元素的含量，主要促进植株体内　　和　　等生物大分子的合成。

(3)6-9时和16-18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内　　较高。

解析：(1)曲线a中13时植物出现“午休”现象，气孔关闭，导致叶绿体内CO₂降低，故C₃化合物含量降低，C₅化合物含量升高；11时到13时，净光合作用强度均为正值，表现为有机物的积累，故13时与11时相比淀粉的积累量增多，用碘蒸汽处理时，叶片显色较深。(2)曲线b的峰值低于曲线a，两个主要决定因素是光照强度和CO₂浓度；曲线c通过白天补充光照，能使叶绿体产生更多的ATP和NADPH用于CO₂还原，从而使光合作用增强。用豆科植物作绿肥，可以明显增加土壤中氮的含量，促进植株体内蛋白质和核酸等含氮生物大分子的合成。(3)因全天盖膜与全天不盖膜在弱光时相比，温度较高，故在6-9时和16-18时曲线b高于曲线a。

答案：(1)C₅　深

(2)光照强度、空气中CO₂含量　ATP、NADPH([H])　氮(N)　蛋白质　核酸

(3)温度

12.下图表示不同二氧化碳浓度下温度对光合作用速率影响曲线。下列说法中错误的是(双选)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　(　)

A.光合作用同时受温度、二氧化碳浓度的影响

B.曲线a在20℃和45℃左右时光合作用速率相近的原因相同

C.温度对曲线a影响大的原因是较高二氧化碳浓度有利于光反应进行

D.适宜光照和温度下曲线b的主要限制因素是二氧化碳浓度

解析：20℃和45℃时光合作用酶的活性都较低，但两种情况酶活性低的原因不同，20℃时酶的活性受到抑制，45℃时部分酶高温变性失活。

答案：BC

11.在一定浓度的CO₂和适宜温度条件下，测定不同光照条件下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO₂的变化量，结果如下表。分析表中数据，不正确的推论是(双选)　　　　　

(　)

A.光照强度为1 klx时，光合作用固定的CO₂多于呼吸作用释放的CO₂

B.光照强度为2 klx时，该植物光合作用速率为0

C.光照强度由5 klx增强7 klx时，叶肉细胞中C₃化合物合成速率增大

D.光照强度为9 klx时，叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因

解析：表格中测得的CO₂变化量是净光合作用，只要有光照，植物就进行光合作用，光照强度为1 klx时，容器内CO₂增多是因为呼吸作用大于光合作用；在光照强度为2 klx时，植物在进行光合作用，速率不可能为0。C选项具有较大的迷惑性，注意合成速率和含量不要混淆。

答案：AB

10.科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，

得到如图曲线。下列有关叙述错误的是(双选)　　　 (　)

A.在25℃条件下研究时，cd段位置会下移，a会上移

B.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体

C.其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动

D.c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关

解析：二氧化碳吸收量代表光合作用强度，二氧化碳释放量代表呼吸作用强度。当温度升高为25℃时，因为还在适宜的温度范围内，所以呼吸作用和光合作用强度都会增大，因此cd段会上移，a点会下移。Mg是植物合成叶绿素的必需元素，而叶绿素在光合作用时可以吸收和传递光能，在其他条件适宜的情况下，当缺少Mg元素时，叶绿素的合成就会受阻，从而使光合作用的强度降低，由于呼吸作用强度不受影响，所以要让光合作用和呼吸作用强度相等，就必须要增加光照强度以提高光合作用强度，因此b点右移。据图可知，c点是光饱和点，c点之后光合作用强度不再随光照强度增大而增大，此时影响的因素可能是色素含量、原料及酶的浓度等。

答案：AB

9.将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定一次小室中的CO₂浓度，结果如图所示。对此实验叙述正确的是　 　　　　　　　　　　　　　　　　(　)

A.此实验可用于验证A植物比B植物具有更强的固定CO₂的能力

B.当CO₂浓度约为0.8 mmol/L时，A、B两植物的光合作用强度相等

C.30 min以后，两种植物叶片光合作用强度都与呼吸作用强度相等

D.若A植物在第5 min时光照突然降低，C₅含量将增加

解析：据图可知，B植物在低浓度CO₂时，还可以进行光合作用，所以B植物固定CO₂的能力较A植物强。CO₂浓度约为0.8 mmol/L时，A、B两植物曲线相交，表明密闭小室中被植物吸收的CO₂相等。光合作用强度是指单位时间、单位面积植物吸收CO₂的量，是AB植物曲线的斜率，即tanα。30分钟后，A、B植物不再吸收，此时表明，A、B植物的光合作用固定CO₂的量分别等于各自呼吸作用放出的CO₂的量。光照突然降低，光反应产生的ATP和[H]的量减少，C₃还原生成C₅的量减少，而CO₂的固定量不变，因此，从总体上C₅减少。

答案：C

8.(2009·海南高考)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打

孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各

置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光

照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的

增加量如图所示。下列叙述错误的是　　　　　　 (　)

A.装置内增加的氧气来自于水

B.光照强度为a时，光合作用停止

C.丙组装置内的CO₂含量照光后比照光前低

D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系

解析：由图示可知，在不同的光照强度a、b、c下植物叶片通过光合作用释放到密闭装置内的氧气量不相同。a光照强度条件下O₂释放量为0，表明叶片的光合强度与呼吸强度相等。

答案：B

7.下图表示光合作用和呼吸作用过程中CO₂和[H]的变化。有关叙述正确的是(　)

A.过程①发生在叶绿体内的类囊体薄膜上，过程②发生在叶绿体基质中

B.过程③发生在细胞质基质中，过程④发生在线粒体中

C.过程⑤⑥均需要NADPH和ATP提供还原剂和能量

D.①③过程产生的[H]都将与氧结合产生水，过程⑧仅在线粒体中进行

解析：③为有氧呼吸的第一、二阶段，发生在细胞质基质和线粒体中；④为有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体中；⑤为CO₂的固定，不需要ATP和NADPH提供能量；⑦为呼吸作用的第一阶段；⑧为有氧呼吸的第二阶段(发生在线粒体中)或无氧呼吸的第二阶段(发生在细胞质基质中)；①过程中产生的[H]是作为还原剂参与暗反应的。

答案：A

6.下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些过程。下列关于相关过程以及发生场所的说法中，正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　 (　)

A.H₂O→H⁺+O₂发生在光反应阶段，场所是叶绿体基质

B.ADP→ATP发生在暗反应阶段，场所是叶绿体类囊体薄膜

C.NADP⁺→NADPH发生在光反应阶段，场所是叶绿体类囊体薄膜

D.光能转化成化学能发生在光反应阶段，场所是色素分子中

解析：A中的场所为叶绿体类囊体薄膜。B中的ADP→ATP发生在光反应阶段。D中的场所为叶绿体类囊体薄膜。

答案：C