要原因。
6．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下表。
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。
【答案】下降 RuBP 类囊体宽蓝紫比例 B 【解析】
（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。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，叶绿素b主要吸收蓝紫光。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，且品种B的耐荫性较高。
7．在化石燃料日趋耗竭的未来，清洁、丰富的太阳能转化成“液态阳光”将成为人类的重要能量来源，这为人工光合系统的研究提供了发展方向。2019年4月，我国科学家
设计了一种可以基因编码的光敏蛋白(PSP)，成功模拟了自然光合系统的部分过程。回答问题：
(1)光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。在自然光合系统的光反应中所发生的能量转化是______________________________________。
(2)卡尔文循环是指____________________________________________________，其发生的场所是_______________，影响它的主要环境因素有___________________。该循环在 黑暗中不能正常进行的原因是________________________________________________。(3)向培养某植物的温室内通入14CO2光照一段时间后，发现CO2转化成多种化合物。欲探究CO2转化成的第一种产物是什么物质，简要写出实验的设计思路及结果分析。 ____________________________________________________。
(4)人工设计的光敏蛋白是引入光敏剂二苯甲酮和CO2光还原剂三联吡啶镍配合物改造而成的杂合蛋白质，不像自然光合系统那样只能还原__________，而是在光照条件下能够将______________直接还原成CO，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高。由此推测，光敏蛋白与自然光合系统中____________________等物质的功能相似。 【答案】光能→ATP和[H]中活跃的化学能光合作用中CO2中的碳转化成有机物中碳的途径叶绿体基质 CO2浓度、光照强度和温度没有光反应提供的ATP和[H]，吸收的CO2不能持续被还原将该植物分成不同的实验组，逐渐缩短光照时间分别照射，停止光照后迅速杀死植物并提取细胞产物进行分析当只检测到一种含14C的转化物时，说明该物质是CO2转化成的第一种产物三碳化合物（C3） CO2光合色素、NADPH和ATP 【解析】
（1）在自然光合系统的光反应中发生了水的光解和ATP的合成，在光反应过程中的能量转化是：光能→ATP和[H]中活跃的化学能。
（2）在光合作用的暗反应过程中，CO与C5结合生成C3，C3还原成有机物以及C5的途径称为卡尔文循环反应，发生的场所是叶绿体基质中，由于暗反应需要光反应提供ATP和[H]，因此影响光反应的因素也会影响暗反应，暗反应过程中需要多种酶的参与，故CO浓度、光照强度和温度都会影响暗反应的发生。因为暗反应发生需要光反应提供ATP和[H]，因此在黑暗中光反应不能进行，无法提供ATP和[H]，导致暗反应也不能正常进行。
（3）暗反应中碳循环是二氧化碳→三碳化合物→有机物，如果向培养该植物的温室内通入14CO2，光照一定时间（数分钟）后杀死该植物，同时提取产物并分析。实验发现，
短时间内CO2就已经转化为许多种类的化合物，说明含有放射性二氧化碳已经形成多种中间产物、最终有机物，可以通过逐渐缩短光照时间，当只检测到一种含14C的转化物时，该物质即是CO2转化成的第一个产物。因此思路是：将该植物分成不同的实验组，逐渐缩短光照时间分别照射，停止光照后迅速杀死植物并提取细胞产物进行分析。 （4）在自然光合系统中，暗反应先发生CO2与C5结合生成C3，再发生C3的还原反应，根据题意人工设计的光敏蛋白使电子传递效率和CO2还原效率明显提高，则该蛋白可以直接将CO2还原成CO，此时该蛋白相当于是ATP和[H]的作用，且该蛋白还能提高电子传递效率，则该蛋白还能起到光合色素的作用，吸收、传递和转化光能。
8．为研究CO2浓度对水稻光合作用的影响，某实验小组测定自然环境中的CO2浓度和高浓度CO2对水稻净光合速率的变化如图所示（不考虑高浓度CO2对pH的影响）请回答：
(l)叶绿体是光合作用的场所，因为它内部巨大的膜表面分布着_______________________。
(2)图中B应该对应曲线___________。依据是_____________________________。 (3)净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_______________________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积CO2的吸收量。
(4)比较曲线①和②的9：30 - 11：30的净光合速率，可得出的结论是_____________________________________。
(5)温度在一天中会发生变化，若要测定水稻一天中某一时段的光合速率，还要测定水稻的____________________，若在白天进行该过程，需采取___________________措施。 【答案】许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必须的酶①在一定的光照强度范围内，二氧化碳浓度高，光合作用强度越大，因此曲线①代表B高浓度CO2下净光合速率的变化光照强度、CO2浓度、温度适当提高光照强度和CO2浓度，可以提高净光合速率呼吸速率遮光或黑暗（处理） 【解析】
（1）叶绿体是光合作用的场所，叶绿体类囊体薄膜堆叠形成了它内部巨大的膜面积，
在类囊体膜表面分布着光合色素分子，色素分子可以吸收、传递和转化光能，另外还分布着许多进行光合作用所必须的酶。
（2）据图分析可知，在适当提高二氧化碳浓度后，光合作用增强，净光合速率会有一定的增加，故A对应于曲线②，B对应于曲线①。
（3）净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在光照强度、CO2浓度、温度相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积CO2的吸收量。
（4）识图分析可知，在9：30-11：30的时间段内，光照强度不断增强，曲线①和②的净光合速率不断增大，且比较曲线①和②又可以看出曲线①的净光合速率高于曲线②，说明提高二氧化碳的浓度可以增大净光合速率。因此适当提高光照强度和二氧化碳浓度有利于提高净光合速率。
（5）温度在一天中会发生变化，若要测定水稻一天中某一时段的光合速率，由于净光合速率=总光合速率-呼吸速率，因此还要测定水稻的呼吸速率，测定呼吸速率的条件必须在黑暗条件下进行，以免光合作用对呼吸作用的影响。
9．某研究小组利用图一装置来研究在一定的二氧化碳浓度下，光照强度分别对植物甲、乙光合作用的影响，结果如图二所示（整个过程呼吸强度不变）。请回答下列问题：
B的值，（1）要想获得图二中A、图一装置应放在_______环境中，溶液A应是_________。为了使测得的结果更准确，还应再设置对照装置，该装置的容器和小烧杯中应分别放置_____；若实验组刻度左移5个单位，对照组刻度右移2个单位，则实际呼吸强度为_____个单位。
（2）若要用图一装置来研究在二氧化碳浓度对植物甲的光合作用的影响，则溶液A应为_____。
（3）当光照强度为b时，植物乙在单位时间内产生的氧气量比植物甲在单位时间内产生的氧气量______（填“多”或“少”）。
【答案】无光（或黑暗） NaOH溶液死的该植物幼苗、NaOH溶液 7 不同浓度的NaHCO3溶液（或不同浓度的CO2缓冲液）少 【解析】
（1）A、B点光照强度为0，此时的值为呼吸作用强度，测植物的呼吸作用强度应在无
光条件下，因此图一中溶液A应为NaOH溶液；对照装置的设立是为了排除环境因素对瓶内压强的影响，故容器和小烧杯中应分别放置死的该植物幼苗和NaOH溶液；若实 验组刻度左移5个单位，对照组刻度右移2个单位，则实际呼吸强度为5+2=7个单位。（2）若研究CO2浓度对植物甲的光合作用的影响，则自变量为CO2浓度，所以溶液为不同浓度的NaHCO3溶液。
（3）产氧量指真正光合速率，光照强度为b时，植物乙的净光合速率为0，真正光合速率等于呼吸速率，为20，而植物甲的真正光合速率为50+10=60，所以植物乙在单位时间内产生的氧气量比植物甲在单位时间内产生的氧气量少。
10．为研究低温对某种热带植物叶绿体结构和代谢的影响，科研人员选用长势一致的两个品种的幼苗，分别在28℃和0℃条件下处理一段时间后，测定幼苗叶片离体叶绿体的放氧量和叶绿体中MDA含量(MDA是膜脂质分子过氧化产物，其含量反映叶绿体膜的受损程度)，结果如下图。请回答：
(1)测定离体叶绿体放氧量实验中，需要控制的无关变量有________(至少两项)。 (2)离体叶绿体中放氧的场所是________，与氧气同时产生的物质将进入________，直接参与________(过程)。
(3)根据实验结果分析，叶绿体中MDA含量与膜受损程度呈________(填“正”或“负”)相关。低温胁迫引起放氧量下降的原因是______________________________，使叶绿体中色素含量________。
(4)本研究表明，两个品种中较耐低温的是__________________。
【答案】光照时间、光照强度、CO2浓度、湿度等类囊体薄膜 (叶绿体)基质 C3还原正叶绿体膜结构受损减少品种B 【解析】
（1）植物光合作用利用水和二氧化碳转化生成氧气和有机物，需要光照，故测定离体CO2浓度、叶绿体放氧量实验中，需要控制的无关变量有光照时间、光照强度、湿度等。 （2）叶绿体光反应阶段水的光解释放氧，其场所在类囊体薄膜，与氧气同时产生的物质时ATP和[H]，ATP和[H]将进入(叶绿体)基质，直接参与C3还原。
（3）根据图2的实验结果分析，品种A和品种B在0℃条件下处理一段时间后，叶绿
专题12 细胞呼吸和光合作用-2020年高考生物考点黄金30题(解析版)
