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专题10 光合作用
一、捕获光能的色素和结构
(一)绿叶中色素的提取和分离
1．实验原理
提取
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，而不溶于水，可用无水乙醇提取色
素
分离
不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之
则慢，从而使各种色素相互分离
2．实验步骤
(1)提取色素
①研磨
操作图解
添加物质
作用
无水乙醇
溶解色素
二氧化硅
研磨充分
碳酸钙
防止研磨过程中色素被破坏
②过滤：用单层尼龙布过滤→收集滤液。
(2)分离色素——纸层析法
主要操作
操作要点
操作目的
制备滤
纸条
一端剪去两角
保证色素在滤纸上扩散均
匀、整齐
画滤液
细线
用毛细吸管吸取少量滤液，
沿铅笔线均匀地画一条细线
滤液细线要细、直，使各色
素扩散的起点相同
待滤液干后，再重画一到两
次
使滤液细线上有较多的色素
层析
层析液不能触及滤液细线，
否则色素会溶解在层析液
中，而不会沿滤纸条向上扩
散
3.实验结果及分析
实验
1
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结果
滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带
结果
分析
①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素；
②色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多；
③色素带扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明色素溶解度越高
(二)绿叶中的色素及其吸收光谱
1．叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
2．叶绿素a 和叶绿素b 主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这4 种色素吸收
的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。
(三)叶绿体的结构适于进行光合作用
1．叶绿体的模式图
模式图
结构
①叶绿体膜：双层膜；②基质：含有与暗反应有关的酶；③基粒：由类囊体堆
叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶
功能
进行光合作用的场所
2.恩格尔曼的实验
(1)结论：直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
(2)实验方法的巧妙之处
①巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；用好氧细菌可以
确定释放氧气的部位。
②妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。
③巧妙设计对照实验：a.用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对
照实验；b.临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果；c.照射不同色光进行对照，直观地证明了叶
绿体吸收的光谱有差别。
二、光合作用的原理和应用
2
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1．探索光合作用原理的部分实验(连线)
2．光合作用过程
(1)反应式：CO2＋H2O――→(CH2O)＋O2。
(2)基本过程(据图填空)
图中：①NADPH，②2C3，③ADP
＋
Pi
，④O2，⑤(CH2O)。
(3)光反应与暗反应的比较
项目
光反应
暗反应
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
需光
不需要光
物质
变化
H2O――→H＋＋O2＋能量；
NADP＋＋H＋＋能量―→NADPH；
ADP＋Pi＋能量――→ATP
CO2＋C5――→2C3；
2C3――→(CH2O)
＋
C 5
能量
变化
光能―→ATP 和NADPH 中的化学
能
ATP 和NADPH 中的化学
能―→(CH2O)中的化学能
3.光合作用强度的表示方法
(1)定义表示法：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)其他表示方法
①单位时间内通过光合作用消耗的CO2 的量。
②单位时间内通过光合作用产生的O2 的量。
(3)研究意义：直接关系农作物的产量。
4．探究环境因素对光合作用强度的影响
(1)实验原理
①利用抽气法排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。
②通过光源与烧杯的距离调节光照强度。
③光合作用的过程中产生O2的多少与光合作用强度密切相关，O2积累在细胞间隙从而使下沉的叶片
上浮。因此可依据一定时间内圆形小叶片上浮的数量来比较光合作用强度。
(2)实验结论：在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强。
5．影响光合作用的环境因素
3
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光照
强度
直接影响光反应的速率，光反应产生NADPH
和
ATP
的数量多少会影响暗反应的速率
温度
影响光合作用过程，特别是影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合速率
CO2
浓度
是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响光合速率
矿质
元素
直接或间接影响光合作用。例如镁是叶绿素的组成成分，氮对酶的含量有影响，磷是
ATP 的组成成分
一、单选题
1．实验是生物学发展不可缺少的一部分。下列有关教材实验的叙述，正确的是（ ）
A．用藓类叶片直接制片即可用于观察细胞中叶绿体的形态
B．斐林试剂与双缩脲试剂的化学成分及使用方法都不同
C．用无水乙醇对菠菜绿叶中的光合色素进行提取和分离
D．用溴廨香草酚蓝溶液检测酵母菌细胞呼吸产生的酒精
2．杏花蜜腺细胞的细胞膜和细胞壁具脊状突起，细胞中含有许多有色体（含类胡萝卜素，不含叶绿素，
无类囊体结构）。在花蕾开放后，杏花蜜腺细胞开始分泌主要成分为水和糖类的花蜜。下列分析不合理的
是（ ）
A．蜜腺细胞壁的脊状突起的形成与其上蛋白质密切相关
B．蜜腺细胞可进行有氧呼吸，其有色体不进行光合作用
C．杏花植株中的色素可以存在于液泡、叶绿体和有色体中
D．蜜腺细胞中的有色体可能与其积累和储存糖类功能有关
3．下列关于实验原理及设计中，正确的是（ ）
A．“观察植物细胞质壁分离”实验的原理之一是细胞内外的液体之间存在着浓度差
B．“绿叶中色素的提取和分离”实验中，色素提取是因其在层析液中溶解度不同
C．“验证酶的催化作用具有高效性”实验中，分别加入猪肝匀浆、蒸馏水进行对照
D．“研究细胞核功能”实验中，把蝾螈的受精卵横溢为细胞核多和细胞核少的两部分
4．某同学进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，得到下图所示的结果，其中①②③④表示色素带。下
列相关分析正确的是（ ）
4
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A．该实验中，无水乙醇可作为层析液分离各种色素
B．③色素带中的色素分子主要吸收蓝紫光和红光
C．④色素带中的色素在层析液中的溶解度最高
D．提取色素时若未加二氧化硅会提取不到色素
5．为研究强光照对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如
图所示为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带)。下列叙述正确的是（ ）
A．画滤液细线时，滤液在点样线上只能画一次
B．色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度大于色素Ⅰ、Ⅱ
C．强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增加
D．色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收蓝紫光
6．秋季枫树等植物的叶片变为红色，主要是由于花青素增多而叶绿素含量降低所致，实验小组对此进行
实验验证：用无水乙醇提取叶片中色素，用层析液进行分离，结果滤纸条上出现四条色素带，靠近层析液
的两条色素带非常窄，下列有关推断不合理的是（ ）
A．变窄的是叶黄素和叶绿素a
B．低温下叶绿素容易被破坏
C．滤纸条未显现花青素的原因可能是花青素为水溶性色素
D．叶绿素易溶于无水乙醇
5
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7．“向来冰雪凝严地，力斡春回竟是谁？”十字花科植物羽衣甘蓝具有极强的耐寒性，叶片形态美观多
变，色彩绚丽如花，是冬季重要的观叶植物。为探究其叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素
分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分
离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示。图中1、2、3、4、5 代表不同类型的色素。
下列有关分析错误的是（ ）
A．色素1 在层析液中的溶解度最小，色素4 在层析液中溶解度最大
B．色素1、2、3、4 难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5 易溶于水
C．色素1、2、3、4 可能分布在叶绿体中，色素5 可能存在于液泡中
D．色素1 和2 主要吸收蓝紫光，色素3 和4 主要吸收蓝紫光和红光
8．下图为理解某些生物学问题所建立的一个数学模型（此图仅表示变化趋势），以下对此数学模型应用
不科学的是（ ）
A．若x 表示小麦种子成熟过程，y 表示相对含量，则a 表示淀粉的含量，b 为可溶性糖的含量
B．若x 表示外界O2浓度，y 表示小麦种子萌发时CO2释放量，则a 为有氧呼吸强度，b 为无氧呼吸强
度
C．若x 表示叶面积指数，y 表示相对值，则a 为总光合速率，b 为净光合速率
D．若x 表示洋葱表皮细胞置于0.3g/ml 蔗糖溶液的时间，y 表示相对值大小，则a 为吸水力，b 为液泡
的体积
9．光合作用是自然界最重要的化学反应之一，光合作用的限制因素有内因和外因两个方面，外因主要包
括温度、CO2浓度和光照强度，如图是实验人员测得的光吸收对单个叶片光合速率的影响。下列相关叙述
6
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错误的是（ ）
注：光极限：是指光合作用吸收CO2量随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。CO2极限：是指光合作用
吸收CO2量不再随着光吸收的增加而上升的光吸收范围。
A．大田作物群体对光能的利用与单个叶片不同，对应的光极限范围应该更大
B．达到CO2极限所需要的最少光吸收量为光饱和点
C．在光合作用最适温度下适当升温，若细胞呼吸速率增大，光补偿点左移
D．实际生产中施肥过多会影响植物吸水，施肥不足可能影响叶绿素和相关酶的合成
10．下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。下列有关光合作用强度变化原
因的分析中，错误的是（ ）
A．从A→B 主要原因是上午光照逐渐增强
B．从B→C 主要原因是温度过高，酶失活
C．从C→D 主要原因是CO2供应逐渐增加
D．从D→E 主要原因是下午光照逐渐减弱
11．某实验小组研究了不同程度的遮光对草莓植株干重的影响，实验结果如下图所示，下列说法错误的是
（ ）
7
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A．草莓植株的干重是光合作用的净积累量
B．遮光的瞬间，叶绿体中C3的含量会上升
C．根据上图可知，种植草莓时要适当遮光
D．该实验的自变量是遮光程度和草莓的种类
12．在两种光照强度下，不同叶片温度对某植物
吸收速率的影响如图。对此图理解正确的是（ ）
A．在低光强下，
吸收速率随叶温升高而下降的原因是酶活性下降
B．在高光强下，M 点对应的叶温为光合酶活性最适温度
C．在图中两个
点处，植物均不进行光合作用
D．图中M 点处该植物光合速率与呼吸速率的差值最大
13．某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，检测容器内
的 CO₂ 含量。关于这一实验的结果及结论，下列说法正确的是（ ）
A．CO₂ 量初期逐渐降低，后上升，初期光合速率逐渐升高，之后光合速率小于呼吸速率
B．CO₂ 量初期逐渐上升，后降低，初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
8
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C．CO₂ 量初期逐渐降低，后稳定，初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．CO₂ 量初期逐渐降低，后稳定，初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
14．下图表示某植株在不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。对植物生理过
程分析正确的是（ ）
A．光照强度为a 时，该植株体内有机物总量将增加
B．光照强度为b 时，该植株的细胞呼吸强度是光合作用强度的两倍
C．光照强度为c 时，叶肉细胞的光合作用强度与细胞呼吸强度相等
D．光照强度为d 时，叶肉细胞产生ATP 的细胞器是细胞质基质、线粒体、叶绿体
15．近两年我国很多地区玉米取得了大丰收，其中丹东的“良玉99 号”表现突出，平均亩产高达722.7 千
克。为了能快速大面积推广该品种，科研人员在多地开始试种和实验研究，以掌握该玉米在当地的生长习
性。夏季晴朗的一天，实验人员对良玉99 号玉米连续观察24 小时，实验结果如图所示，下列分析不正确
的是（ ）
A．该玉米光合作用从c 点开始，到h 点结束
B．一天当中玉米体内的有机物d 点时最少，h 点时最多
C．曲线中ef 段的下降原因和gh 段下降的原因不相同
D．通过曲线可以判断一天中光照强度和温度对玉米光合作用的影响
16．红心火龙果不仅甜度高，而且含有具有解毒作用的粘胶状植物性蛋白，对人体有保健功效。下列有关
9
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叙述不正确的是（ ）
A．粘胶状植物性蛋白在核糖体中合成
B．切开时流出的红色果浆与液泡中的色素有关
C．红心火龙果甜度高与果肉细胞叶绿体合成的糖类有关
D．丰富的膳食纤维主要来自细胞壁，其主要成分是纤维素和果胶
17．下列相关描述符合史实的是（ ）
A．德国科学家施莱登和施旺认为“细胞通过分裂产生新细胞”
B．鲁宾和卡门通过同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自于葡萄糖
C．欧文顿推测细胞膜是由脂质和蛋白质构成的
D．丹尼利和戴维森发现细胞膜的表面张力高于油—水界面的表面张力
18．为研究大棚作物光合作用强度与光照强度的关系，科研人员利用若干大小一致的密闭透明容器，给予
不同的光照强度进行实验，测得容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．B 点时，植物叶肉细胞中能产生ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
B．C 点时，植物叶肉细胞中既有光合作用又有呼吸作用
C．D 点时，若光照强度不变，增加CO2浓度供应，C5含量会上升
D．从图可知当光照强度低于B 点时植物不能正常生长
19．非光化学猝灭（NPQ）是光合色素通过分子振动将吸收的过剩光能以热能形式散失的机制，该机制可
避免强光损伤光合结构，但强光下发生的NPQ 在光减弱时仍会持续一段时间。自然环境中光照强度通常在
短时间中剧烈波动，为探究光波动对植物光合作用的影响，研究人员以黄瓜幼苗为材料，设置光照强度相
同但强光-弱光波动频率不同的T1、T2、T3 组(光波动频率T1<T2<T3），一段时间后测量黄瓜幼苗的生物
量、光合色素含量及NPQ 指标，结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
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A．与T1 组相比，T2 组黄瓜幼苗光合作用固定的光能少
B．光波动频率越高，黄瓜幼苗在弱光期NPQ 的总持续时间越长
C．T3 组黄瓜幼苗色素含量的变化，不利于其适应光剧烈波动环境
D．培育出光照减弱时NPQ 降低的黄瓜品种，能提高其光合产量
20．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据
图判断下列叙述不正确的是（ ）
A．光照强度为a 时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同
B．光照强度为 b 时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同
C．光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
D．光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
21．小唐家里计划修建一座蔬菜大棚，他结合所学知识给出若干建议，其中包括在大棚内安装太阳能灯和
增加供暖装置，他的建议和依据的原理正确的是（ ）
A．阴天开启太阳能灯补光后，叶绿体基质和类囊体之间 ADP 的转运速率加快
B．光反应在光下进行，暗反应在暗处进行，夜晚要关闭太阳能灯让植物进行暗反应
C．供暖装置提高了大棚内昼夜温度，使酶的活性增加，利于有机物的积累
D．光照时间越长，温度越高，越有利于光合作用物质和能量的转化
二、多选题
22．通常情况下，光合作用依赖叶绿素a 来收集、转化可见光，用于光合作用。研究发现某些蓝细菌在近
红外光环境下生长时，含有叶绿素a 的光合系统会失效，而含有叶绿素f 的光合系统会启动。进一步研究
11
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发现，叶绿素f 能吸收、转化红外光，用于光合作用。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．培养蓝细菌研究光合作用时，需提供葡萄糖作为碳源
B．叶绿素f 主要分布在蓝细菌叶绿体类囊体薄膜上
C．叶绿素f 能够吸收、转化红外光，体现了蓝细菌对环境的适应
D．在正常光照条件下，蓝细菌会同时吸收可见光和红外光进行光合作用
23．对菠菜叶中提取的色素进行纸层析，以色素扩散距离为横坐标，光合色素的含量为纵坐标，绘制图示
如下，下列叙述正确的是（ ）
A．色素带最宽的是乙，丁色素的溶解度最大
B．四种色素中，丙和丁主要吸收红光和蓝紫光
C．实验结果表明，不同色素带的宽度是相同的
D．提取色素时，加入少许碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
24．迁移率是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标，可用于色素的鉴定。以新鲜菠菜绿叶为材
料进行色素的提取和分离实验，得到下表结果。下列相关叙述，正确的是（ ）
层析液
色素1
色素2
色素3
色素4
移动距离/cm
8.00
7.60
4.24
1.60
0.80
迁移率
——
0.95
0.53
0.20
0.10
注：迁移率＝色素移动距离/层析液移动距离。
A．可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠代替无水乙醇
B．新鲜菠菜绿叶的色素提取液呈绿色主要是由于存在色素3、4
C．4 种色素在层析液中的溶解度由大到小依次是色素1、2、3、4
D．迁移率为0.95 和0.53 的色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光
25．某实验小组将叶绿体和相关化学物质在抽去空气的溶液中进行了如下实验：
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组
别
叶绿体类型
加入的物质
条件
溶液中的物质及颜色
甲
组
完整叶绿体
NADP+溶液
适宜温度和光照等条
件
微量O2
乙
组
叶绿体膜破裂的匀浆
NADP+溶液
微量O2和NADPH
丙
组
完整叶绿体
DCPIP 溶液
微量O2，溶液为蓝紫色
丁
组
叶绿体膜破裂的匀浆
DCPIP 溶液
微量O2，溶液变为无色
注：DCPIP 是一种可以接受氢的化合物，氧化态为蓝紫色，被还原后为无色
关于该实验的分析错误的是（ ）
A．该实验说明光合作用产生的O2中的氧元素全部来源于H2O
B．向实验后的甲组通入CO2并黑暗处理，可证明光反应和暗反应不是同一个化学反应
C．对比丙组和丁组实验，说明DCPIP 不能穿过叶绿体的双层膜
D．向实验后的乙组通入CO2并黑暗处理，检测NADPH 的含量可证明其参与暗反应
26．图1 表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24 小时内O2吸收和释放速率的变化示意图，A、B 点对应
时刻分别为6 点和19 点。图2 表示光照强度与植物光合速率的关系。下列有关叙述错误的是（ ）
A．图1 中24 小时内进行光合作用的时段是6～19 点
B．图1 的阴影部分可表示24 小时内有机物的积累量
C．图2 中限制AC 段光合速率的外因主要是光照强度
D．图2 中限制C 点光合速率的因素可能是色素含量
27．下图是夏季连续两昼夜内，某野外植物CO2的吸收量和释放量的曲线图，S1～S5表示曲线与横轴围成
的面积。下列有关叙述正确的是（ ）
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A．图中B 点和I 点的光合速率与呼吸速率相等
B．导致图中FG 段和HI 段光合速率降低的原因相同
C．两昼夜有机物的积累量可用S2+S4-（S1+S3+S5）表示
D．图中C 点、D 点和F 点，细胞中生成ATP 的场所相同
三、综合题
28．某实验小组的同学为了探究菠菜叶中色素的种类与含量，将新鲜菠菜绿叶中的色素进行分离，提取光
合色素，开展了相关实验，请根据下图，回答以下问题：
(1)本实验中提取色素所用试剂为 。
(2)在菠菜叶研磨的过程中，学生分别加入了二氧化硅和 ，这样做的目的是
。
(3)在用滤纸条分离绿叶中色素的实验中，所用的分离方法称为 法，选用此法的原理是
，实验结果如上图所示，从下到上第三条色素带的名字是 。
(4)另一实验小组也进行了此实验，但分离得到的色素带的颜色较浅，其原因可能是： 。
a.提取时画滤液的细线接触层析液
b.实验选用菠菜叶不够新鲜
c.在对菠菜进行研磨时加入的无水乙醇过少
14
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d. 在对菠菜进行研磨时未加二氧化硅
(5)有同学查阅资料得知，植物体内叶绿素含量的多少与不同的植物种类有关。现欲探究菠菜，芹菜，菜心
三种不同蔬菜体内的叶绿素含量的多少，请你简要写出实验的主要思路：
。
29．海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常
开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同
补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。
回答下列问题。
(1)光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是 ；用纸层析法分离叶绿体色素获得
的4 条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第 条。
(2)本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是 ，该光源的最佳补光时间是 小时/天，判断该光
源是最佳补光光源的依据是 。
(3)现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果
产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。
30．在CO2浓度为0.03%、温度适宜的条件下，测得某绿色植物CO2的吸收量与光照强度（白光照射）的
关系如图甲所示。净光合作用速率可用单位时间内CO2的吸收量表示，净光合作用速率=总光合作用速率
—呼吸速率，假设实验过程中植物的呼吸速率不变。请回答下列问题：
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(1)植物叶肉细胞中的色素分布在 （填细胞器的名称），其中光合色素中的叶绿素主要吸收
光。
(2)在P 点，产生ATP 的场所有 ；在Q 点，叶肉细胞中叶绿体和线粒体之间的CO2和O2的交
换情况如图乙中的 所示。
(3)若其它条件不变，换用光照强度与白光对应相同的绿光进行如图甲所示的实验，则图甲中的P 点的位置
如何变化？ 。
(4)在光照强度为3klx 时，光合作用固定CO2的速率是 mol•h-1，请简要说明该数值是如何测得的？
。
31．我国有着悠久的水稻种植历史。为解决水稻种植中水肥消耗量大、利用率低的问题，农业工作者研究
不同条件下水稻的光合特性及其产量，测得有关数据如表所示。请回答：
水肥组合
胞间CO2浓度
µmol/mol
分蘖期光合速率
µmol/(m2·s)
灌浆期光合速率
µmol/(m2·s)
结实
率%
产量
t/hm2
湿润
灌溉
N0（不施氮肥）
315.23
19.59
16.31
71.70
5.94
N1（150kg/hm2尿素
氮）
317.47
21.87
16.05
65.15
6.98
N2（120kg/hm2尿素氮
+30kg/hm2有机氮）
317.70
21.31
15.88
69.37
7.25
N3（90kg/hm2尿素氮
319.59
18.12
16.88
73.66
7.42
16
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+60kg/hm2有机氮）
(1)据表分析，该研究的自变量有 。
(2)研究表明，合理施用有机氮肥可提高水稻产量，一方面是由于 ，使胞间CO2浓度升高，有利于光
合作用的进行；另一方面是能提高 上叶绿素的含量，提高了光反应速率，从而为暗反应的顺利进行
提供更多的 。
(3)据表分析，湿润灌溉时，促进分蘖期和灌浆期水稻生长的有机氮肥最佳比例依次是 ，这提示在生
产中给水稻施肥时应注意 。
(4)综合上述研究，农业工作者指出提高水稻产量的最佳水肥组合为“湿润灌溉+90kg/hm2尿素氮+60kg/hm2
有机氮”，表中支持该结论的依据有 。
32．2020 年中央一号文件明确指出要稳定粮食生产，加大对大豆高产品种和玉米、大豆间作（间作是指
在同一土地上按照一定的行、株距和占地的宽窄比例种植不同种类的农作物）新农艺推广的支持度。根据
所学知识，思考回答下列问题：
(1)玉米和大豆的根系深浅不同，植株高矮不同玉米间作套种大豆可充分利用 （至少答出 2 点）
等资源提高农作物产量。
(2)与大豆共生的根瘤菌可以固氮，供作物利用。作物可利用氮元素合成与光合作用有关的化合物有
（写出两个即可），提高光合速率，增加产量。
(3)如图是玉米与某豆科作物间作和单作时，在不同光照强度下测得的单株玉米吸收CO2速率。（假设间作
与单作时各农作物间的株距相同）据图判断间作玉米对二氧化碳和光能的利用率较高做出此判断的依据是
。
(4)不同的玉米品种会为大豆带来不同的遮光效果，为研究最佳的相间种植组合，用黑色避阳网模拟不同玉
米的遮光效果，设CK（正常光照）、A1（一层黑色遮阳网遮阴，模拟 C 品种玉米）、A2（两层黑色遮阳
网遮阴，模拟 D 品种玉米）3 个处理组，每组中均种植南豆 12 和桂复 3 号两种大豆若干株，部分实验
结果如表所示。
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品
种
处
理
净光合速率Pn
（μmol•m-2·s-1）
气孔导度Gs
（μmol•m-2·s-1）
胞间二氧化碳浓度Ci
（μmol•m-2·s-1）
蒸腾速率T
（μmol•m-2·s-1）
南
豆
12
CK
18.074
0.438
260.999
5.006
A1
17.505
0.336
274.026
4.679
A2
12.503
0.304
327.818
4.561
桂
豆
3 号
CK
20.102
0.430
275.182
5.682
A1
17.503
0.348
286.178
5.040
A2
11.052
0.231
308.160
3.204
①根据上表，为尽可能提高相间种植时大豆的产量，应选择的种植组合是 。
②由上表可知：弱光环境下，由于光照强度不足，限制了光反应，导致 降低，进而导致
升高。
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