49．植物水光解过程放出的气体是____________。将下列选项用箭头排序，表示出光反应过

　程______________________________。

　 A．活化叶绿素a促使水光解，释放出e和H⁺

　 B．光能传递到叶绿素a

　 C．e经一系列传递后将NADP⁺还原为NADPH

　 D．类囊体膜上各种色素吸收光能

　 E．H⁺将能量传给ADP，在酶的作用下合成ATP

　 [答案]氧气　

[解析]光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应会吸收光，把水光解成氧气和还原氢，同时合成ATP.

水不仅直接参与光反应，还是影响光合作用的主要环境因子之一。以含水80%土壤为

对照（CK），测耐旱能力较强的大丽花中度缺水（MD）时的叶片净光合速率（Pn）、气孔

导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）（图16），探讨环境水对植物的调控机理。

13.6cm2×0.01m2/cm2×4.33molCO2?m-2?s-1≈0.6　molCO2?s-1；后者也是小于前者。结果，强光下，气孔总数少，单位时间内平均每片叶CO2吸收量少 ；对强光下生长柑橘适度遮阴，首先因光照强度减弱，净光合速率首先发生改变；其次，为了适应弱光环境，叶绿素的含量增加；最后，叶面积扩大。强光比弱光的气孔总数多，单位时间内平均每片叶CO2吸收量高，据表可知，弱光下，色素吸收的光能少，净光合作用速率下降，首先发生变化，平均叶面积是最后发生变化。

（上海卷）（五）回答下列有关光合作用的问题。（11分）

31.（大纲卷）（9分）

植物的光合作用受多种因素的影响。回答下列问题：

（1）右图表示了________对某种C₃植物和某种C₄植物____________的影响。当光照强度大于p时，C₃植物和C₄植物中光能利用率高的是________植物。通常提高光能利用率的措施有增加________的面积，补充______气体等。

（2）在光合作用过程中，C₄植物吸收的CO₂被固定后首先形成______________化合物。

（3）C₃植物的光合作用的暗反应需要光反应阶段产生的ATP和NADPH，这两种物质在叶绿体内形成的部位是___________________。NADPH的中文名称是__________，其在暗反应中作为______剂，用于糖类等有机物的形成。

[答案]（1）光照强度（1分）　 光合作用强度（1分）　 C₄（1分）　 光合作用（1分，其他合理答案也给分）　 CO₂（1分）

（2）四碳（或C₄）（1分）

（3）囊状结构薄膜（或类囊体薄膜）（1分）　 还原型辅酶Ⅱ（1分）　 还原（1分）

[解析]（1）根据图示的横、纵坐标可知，该图表示了光照强度对C₃和C₄植物光合作用强度的影响；光照强度为P时，C₃植物已达光的饱和点，而此时C₄植物还没有达到光的饱和点，因此光照强度大于P时，C₄植物对光的利用率更高；在一定光强强度下，可通过增加光合作用的面积、提高CO₂的浓度来提高光能利用率。

（2）与C₃植物不同的是，C₄植物具有C₄途径，其吸收的CO₂被PEP（C₃）固定后首先形成C₄（四碳化合物），能通过对CO₂的利用提高光能利用率。

（3）因为光反应发生在类囊体的薄膜上，因此ATP和NADPH也在该部位形成，其中NADPH又称为还原型辅酶Ⅱ，简写为[H]，在暗反应中作为还原剂。

（广东卷）26（16分）

观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表，请回答下列问题：

（注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）

⑴CO2以　　　　 方式进入叶绿体后，与　　　 结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的　　　　 。

⑵在弱光下，柑橘通过　　　 和　　　　 来吸收更多的光能，以适应弱光环境。

⑶与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数　　　 ，单位时间内平均每片叶CO2吸收量　　　 。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，最先发生改变的是　　　　 ，最后发生改变的是　　　　 。

[答案]（1）自由扩散（1分）；　 C5（五碳化合物，1分）；［H］（或NADPH）和ATP（2分） （2）增加叶面积（2分）；　 提高叶绿素含量（2分）；　 （3）较少（2分）；　 较少（2分）；　　 净光合速率（2分）；　　 叶面积（2分）

[解析]（1）二氧化碳进入细胞的方式是自由扩散；在光合作用的暗反应过程中，二氧化碳与细胞中的C5结合生成C3，该过程叫做二氧化碳的固定；C3在ATP供能下被[H]还原成有机物或C5。（2）据表可知，弱光下柑橘的叶色呈深绿色，平均叶面积也增大了。所以柑橘是通过增加叶绿素的含量和增大平均叶面积，来吸收更多的光能。（3）平均叶面积×气孔密度=平均每片叶的气孔总数，弱光下平均每片叶的气孔总数为：28.4cm2×100mm2/cm2×752个/mm2=2135680个，强光下平均每片叶的气孔总数为：13.6cm2×100mm2/cm2×826个/mm2=1123360个，后者远少于前者；要计算单位时间内平均每片叶CO2的吸收量，可用净光合作用速率×平均叶面积的值来表示，弱光下为：28.4cm2×0.01m2/cm2×3.87molCO2?m-2?s-1≈1　molCO2?s-1；强光下为

31.（江苏卷）（8分）为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率（Pn）。图1为光合放氧测定装置的示意图；图2是不同NaHCO₃浓度（Ph8.5，25℃）条件下测得的Pn 曲线图。请回答下列问题：

（1）通过变换图1中光源，可研究　　　 、　　　 对光合作用的影响。

（2）在测定不同光照对Pn的影响时，如不精确控制温度，则测得的光照与Pn的关系　　　 （填“呈正相关”、“呈负相关”或“难以确定”）。

（3）由于弱碱性的藻培养液中游离CO₂浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶（CA）分解水中的HCO₃^-获得CO₂。图2中达到最大Pn值的最低NaHCO₃浓度为　　 ；在更高NaHCO₃浓度下，Pn不再增加的主要原因有 　　 、　　　 。

（4）培养基中的HCO₃^-与CO₃^2-之间的离子平衡与pH有关,碱性条件下pH越高，HCO₃^-越少，CO₃^2-越多，而CO₃^2-几乎不能被该藻利用。在测定不同pH（7.0~10.0）对光合作用的影响时，导致Pn发生变化的因素有　 　　　 、　　　　 。　

[答案]

（1）光强　 光质

（2）难以确定

（3）120mg·L^-1 　达到了CO₂饱和点　 CA量有限

（4）CO₂（或HCO₃^-）供应量不同　 CA（细胞）活性变化

[解析]

（1）可调光源可改变光照强度、光的波长（光质），从而可以研究光强和光质对光合作用的影响。

（2）温度是无关变量，温度过高或过低都会影响酶的活性而影响光合作用，使得难以确定光照对Pn影响，因此在实验过程中要使无关变量相同且适宜，以便排除对实验的干扰。

（3）由图可以看出，达到最大Pn值的最低NaHCO₃浓度为120mg·L^-1；在更高NaHCO₃浓度下，外界因素是CO₂浓度达到了CO₂饱和点，不能吸收更多的CO₂；内部因素是CA量不足，不能催化分解更多的HCO₃^-。

（4）由题意可知，pH一方面会影响HCO₃^-的含量，从而影响Pn；另一方面pH也会影响CA酶的活性，从而影响Pn。

26.（2014山东卷）（11分）我省某经济植物光合作用的研究结果如图。　　　　　　 　

（1）图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的___________上。需先用___________（填溶剂名称）提取叶片中的色素，再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是_____________。据图分析，该植物可通过___________以增强对弱光的适应能力。

（2）图乙表示初夏某天在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度（气孔张开的程度）的日变化趋势。8：00到12：00光照强度增强而净光合速率降低，主要原因是___________。18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有　　　 。

（3）实验过程中，若去除遮光物，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C₃化合物含量_____________。

[答案]（1）类囊体膜（或类囊体，基粒）；　　 无水乙醇（或丙酮）；　 叶绿素a；增加叶绿素含量

（2）呼吸作用增强，光合速率与呼吸速率的差值减小；　 线粒体、叶绿体

（3）减少

[解析]（1）吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上，一个个圆饼状的类囊体堆叠成基粒；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇（或丙酮）提取绿叶中的色素；绿叶中的溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，层析后叶绿素a比叶绿素b扩散得更远说明叶绿素a在层析液中溶解度较大；由图甲可知，叶绿素含量随着遮光面积的增加而升高，因此植物是通过增加叶绿素含量来增加对弱光的适应能力。

（2）8：00到12：00气温升高呼吸速度增强，光照强度增加，但气孔导度相对稳定，由于受到CO₂供应的限制，光合速率升高远不如呼吸速率升高的幅度大，光合速率与呼吸速率的差值减小，净光合速率降低。18：00时光合速率=呼吸速率，既进行光合作用也进行呼吸作用，叶肉细胞中的线粒体和叶绿体都能产生ATP。

（3）突然去除遮光物，光反应加强，为暗反应提向更多的ATP和[H]，导致较多的C₃被还原，C₃含量减少。

9．（2014重庆卷）（14分）棉花幼铃（幼果）获得光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响，某课题组选择生长整齐的健壮植株，按题9图1步骤进行实验，激素处理方式和实验结果如题9图2所示（上述处理不影响叶片光合与呼吸强度）。

（1）该放射性物质中被标记的元素是　　　　 。光合作用过程中，含标记元素的化合物被光反应提供的　　　　　 还原成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点，若其他条件不变，进一步提高温度，则该叶片光饱和点的变化是　　　　　　　 。

（2）由实验结果推断，幼铃脱落显著减少的是　　　　　　　 组。B组幼铃放射性强度百分比最低，说明B组叶片的光合产物　　　　　　 。为优化实验设计，增设了D组（激素处理叶片），各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是　　　　　　　　 。由此可知，正确使用该激素可改善光合产物调配，减少棉铃脱落。

（3）若该激素不能促进插条生根，却可促进种子萌发和植株增高，其最可能是　　　 　　。

[答案]（1）碳　 NADPH（[H]） 降低　 (2)C　 输出减少 C>A>B>D (3）赤霉素

[解析]（1）题中研究外源激素对棉花光合产物调配的影响，光合产物用碳元素标记。首先标记CO₂，CO₂被固定为C₃，C₃被光反应提供的[H]还原为糖类和C₅。原光饱和点在适宜条件下测得的，若提高温度，酶活性减低，能固定的CO₂量和利用的光能减少，光饱和点降低。

（2）由题干可知，幼铃脱落是光合产物不足导致，对比A、B、C三组，发现C组幼铃中有机物占比最高，因而幼铃脱落显著减少。B组中叶片的放射性强度的百分比较高，说明有机物占比较多，输出较少。由题中数据可知，激素可抑制叶片有机物的输出，有利于幼铃有机物的输入，因而用激素处理叶片，导致叶片有机物输出明显较少，且小于B组，因而幼铃的放射性强度百分比由高到低依次为C>A>B>D。

（3）促进种子萌发和植株增高，但不能促进扦插枝条生根的激素为赤霉素。

29.（安徽卷）（24分）

Ⅰ.（10分）某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如图所示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）

（1）与15d幼苗相比，30d幼苗的叶片净光合速率　　 。与对照组相比，　　 光处理组的叶肉细胞对CO₂的利用率高，据图分析，其原因是　　　　　　　　　　　　　 。

（2）叶肉细胞间隙CO₂至少需要跨　 层磷脂双分子层才能达CO₂固定的部位。

（3）某同学测定30d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1mg·g^-1、3.9 mg·g^-1、4.1 mg·g^-1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是　　　　　　　　　　　　 。

[答案]I.（1）高　 蓝　 蓝光促进了气孔开放，CO₂供应充分，暗反应加快

（2）3

（3）随机取样进行重复测定

[解析]I.（1）与15d幼苗相比，30d幼苗的CO₂吸收量更大，说明30d幼苗的净光合速率更大。三种光照射，蓝光处理的组吸收的CO₂更多，胞间CO₂浓度更低，说明对CO₂的利用率更高，而蓝光处理的组气孔导度也最大，说明蓝光通过促进了气孔开放，使CO₂供应充分，加快暗反应，最终提高光合速率。

（2）CO₂固定部位在叶绿体基质，因此叶肉细胞间隙的CO₂至少需要穿过细胞膜、叶绿体外膜、内膜共3层膜（即3层磷脂双分子层）才能到达作用部位。

（3）为了实验数据的可信度，可做到随机取样，并进行重复测定，避免偶然性。

30.（浙江卷）（14分）某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如下表所示。

注：①chl—叶绿素；FW—鲜重；DCIP Red—还原型DCIP；plant—植株。

②希尔反应活力测定的基本原理：将叶绿体加入DCIP（二氯酚靛酚）溶液并照光，水在光照下被分解，产生氧气等，而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化，这些变化可用仪器进行测定。

请回答：

（1）希尔反应模拟了叶绿体光合作用中__________阶段的部分变化。氧化剂DCIP既可利用于颜色反应，还可作为__________。希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到，也可通过测定__________得到。

（2）从表中可知，施用细胞分裂素后，__________含量提高，使碳反应中相关酶的数量增加。

（3）幼苗叶片中的细胞分裂素主要有__________产生。合理施用细胞分裂素可延迟__________，提高光合速率，使总初级生产量大于__________，从而增加植物的生物量。

[答案]（1）光反应　 氧化剂　 氧气的释放量

（2）叶片含氮量

（3）根尖　 衰老　 呼吸量

[解析]（1）光合作用由光反应和暗反应两阶段构成，根据题中希尔反应活力测定的基本原理可知，该过程模拟的是水在光照条件下分解，产生氧气等，故希尔反应模拟的是光反应；DCIP被还原颜色会发生变化，同时也可作为氧化剂去氧化水，使水分解产生氧气。

（2）碳反应中的酶均为蛋白质，施用细胞分裂素后，叶片含氮量增加，进而可使碳反应相关酶的数量增加。

（3）幼苗中的细胞分裂素主要由根尖产生，而后运输到幼苗叶片中，发挥相应生理作用；细胞分裂素可延缓植物的衰老，提高光合速率，导致总初级生产量大于呼吸量，从而增加生物量。

26．（福建卷）（12分）

氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H₂O分解成[H]和O₂，[H]可参与暗反应，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使[H]转变为氢气。

（1）莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的　　　　　　　　　 。

（2）CCCP（一种化学物质）能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，设完全培养液（A组）和缺硫培养液（B组），在特定条件培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢总量。

实验结果：B组＞A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有　　 　　　　作用。

为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，则需增设两实验组，其培养液为　　　　　　 和　　　　　　　 。

（3）产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用的物质转化角度分析其原因　　　 。

（4）在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是　　　　　　　　 ，因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱因衣藻的产氢量。

[答案]（12分）

（1）类囊体薄膜

（2）促进　　 添加CCCP的完全培养液 　　添加CCCP的缺硫培养液

（3）莱茵衣藻光反应产生的[H]转变化H₂，参与暗反应的[H]减少，有机物的生成量减少

（4）氧气抑制产氢酶的活性

[解析]（1）光合作用分光反应和暗反应，光反应吸收光能，其中光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜。

（2）本题是考查考生对实验设计的相关实验知识。完全培养液的A组即标准对照组与B组缺硫的实验组相比，产氢总量结果是B组＞A组，说明B组缺硫组产氢多，说明缺硫促进产氢。

实验设计中应遵循单因子变量和等量原则。在探究CCCP有无对莱茵衣藻产氢的影响时，可设置完全培养液和加CCCP培养液二个培养实验，为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，可在此基础上再：添加CCCP的缺硫培养液的培养实验。

（3）结合题意，根据光合作用的全过程，若反应产氢的话，会导致光反应产生的[H]减少，那么暗反应中即C₃→（CH₂O）减弱，导致还原产物减少，从而莱茵衣藻生长不良。

（4）莱茵衣藻的氢化酶对氧气极为敏感，当有氧存在时抑制了氢化酶的活性，使氢产生减少。

29.（新课标Ⅱ卷）(10分)

某植物净光合速率的变化趋势如图所示。

据图回答下列问题：

（1）当CO₂浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为　 ①　 。CO₂浓度在a～b之间时，曲线　 ②　 表示了净光合速率随CO₂浓度的增高而增高。

（2）CO₂浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是　 ③　 。

（3）当环境中CO₂浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO₂量　 ④ 　(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO₂量。

（4）据图可推测，在温室中，若要采取提高CO₂浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑　 ⑤　 这一因素的影响，并采取相应措施。

[答案]

（1）①0　　 ②A、B、C

（2）③光强

（3）④大于

（4）⑤光强

[解析]

（1）据图可知CO₂浓度为a时，高光强（曲线A）下的纵坐标为0，即净光合速率为0；CO₂浓度在a～b之间时，曲线A、B、C均表现为上升，即净光合速率均随CO₂浓度增高而增高。

（2）CO₂浓度大于c时，高光强条件下（曲线A）的净光合速率仍然能够随着CO₂浓度的增加而增加，由此可知限制B、C净光合速率增加的环境因素是光强。

（3）CO₂浓度小于a时，3种光强下，净光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是说呼吸作用产生的CO₂量大于光合作用吸收的CO₂量。

（4）据图可知CO₂浓度和光强会影响净光合速率从而影响植物的产量，故为提高植物的产量，应综合考虑CO₂浓度和光强对植物的影响。