新高考生物一輪復(fù)習小題過關(guān)訓(xùn)練第09練 光合作用（含解析）

專題03細胞的能量供應(yīng)和利用第09練光合作用1．（2022·重慶·高考真題）類囊體膜蛋白排列和光反應(yīng)產(chǎn)物形成的示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是（

）A．水光解產(chǎn)生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿過4層膜B．NADP+與電子（e-）和質(zhì)子（H+）結(jié)合形成NADPHC．產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)及其他消耗能量的反應(yīng)D．電子（e-）的有序傳遞是完成光能轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)【答案】A【解析】水光解產(chǎn)生的O2場所是葉綠體的類囊體膜的內(nèi)側(cè)，若被有氧呼吸利用，而氧氣在線粒體內(nèi)膜上被利用，氧氣從葉綠體類囊體膜開始，再穿過葉綠體2層膜，然后進入同一細胞中的線粒體，穿過線粒體的兩層膜，所以至少要穿過5層膜，A錯誤；光反應(yīng)中NADP+與電子（e-）和質(zhì)子（H+）結(jié)合形成NADPH，然后在暗反應(yīng)過程中被消耗，B正確；由圖可知，產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)以及核酸代謝，色素合成等其他消耗能量的反應(yīng)，C正確；電子（e-）在類囊體薄膜上的有序傳遞是完成光能轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，D正確。2．（2022·全國·高考真題）某同學(xué)將一株生長正常的小麥置于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低，之后保持相對穩(wěn)定。關(guān)于這一實驗現(xiàn)象，下列解釋合理的是（）A．初期光合速率逐漸升高，之后光合速率等于呼吸速率B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持穩(wěn)定C．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．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率【答案】D【解析】初期容器內(nèi)CO2含量較大，光合作用強于呼吸作用，植物吸收CO2釋放O2，使密閉容器內(nèi)的CO2含量下降，O2含量上升，A錯誤；根據(jù)分析由于密閉容器中，在適宜且恒定的溫度和光照條件下，容器內(nèi)的CO2含量下降,所以說明植物光合速率大于呼吸速率，但由于CO2含量逐漸降低，從而使植物光合速率逐漸降低，直到光合作用與呼吸作用相等，容器中氣體趨于穩(wěn)定，B錯誤；初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率，C錯誤，D正確。3．（2021·廣東·高考真題）在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列敘述正確的是（

）A．Rubisco存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中B．激活Rubisco需要黑暗條件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合【答案】D【解析】Rubisco參與植物光合作用過程中的暗反應(yīng)，暗反應(yīng)場所在葉綠體基質(zhì)，故Rubisco存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；暗反應(yīng)在有光和無光條件下都可以進行，故參與暗反應(yīng)的酶Rubisco的激活對光無要求，B錯誤；Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C錯誤；Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2結(jié)合生成C3的過程，D正確。4．（2020·江蘇·高考真題）采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗，下列敘述錯誤的是（

）A．提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑B．研磨時加入CaCO3可以防止葉綠素被氧化破壞C．研磨時添加石英砂有助于色素提取D．畫濾液細線時應(yīng)盡量減少樣液擴散【答案】B【解析】綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，因而可以用無水乙醇提取綠葉中的色素，A正確；研磨時需要加入碳酸鈣（CaCO3），可防止研磨時色素被破壞，B錯誤；研磨時加入少許石英砂（SiO2）有助于充分研磨，利于破碎細胞使色素釋放，C正確；畫濾液細線時應(yīng)盡量減少濾液擴散，要求細、直、齊，才有利于色素均勻地分離，D正確。5．（2021·遼寧·高考真題）植物工廠是通過光調(diào)控和通風控溫等措施進行精細管理的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，常采用無土栽培技術(shù)。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．可根據(jù)植物生長特點調(diào)控光的波長和光照強度B．應(yīng)保持培養(yǎng)液與植物根部細胞的細胞液濃度相同C．合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量D．適時通風可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度【答案】B【解析】不同植物對光的波長和光照強度的需求不同，可可根據(jù)植物生長特點調(diào)控光的波長和光照強度，A正確；為保證植物的根能夠正常吸收水分，該系統(tǒng)應(yīng)控制培養(yǎng)液的濃度小于植物根部細胞的細胞液濃度，B錯誤；適當提高白天的溫度可以促進光合作用的進行，讓植物合成更多的有機物，而夜晚適當降溫則可以抑制其呼吸作用，使其少分解有機物，合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量，C正確；適時通風可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度，進而提高光合作用的速率，D正確。6．（2022·湖南·高考真題）在夏季晴朗無云的白天，10時左右某植物光合作用強度達到峰值，12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是（）A．葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進入體內(nèi)的CO2量減少B．光合酶活性降低，呼吸酶不受影響，呼吸釋放的CO2量大于光合固定的CO2量C．葉綠體內(nèi)膜上的部分光合色素被光破壞，吸收和傳遞光能的效率降低D．光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降【答案】AD【解析】夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進入體內(nèi)的CO2量減少，暗反應(yīng)減慢，光合作用強度明顯減弱，A正確；夏季中午氣溫過高，導(dǎo)致光合酶活性降低，呼吸酶不受影響（呼吸酶最適溫度高于光合酶），光合作用強度減弱，但此時光合作用強度仍然大于呼吸作用強度，即呼吸釋放的CO2量小于光合固定的CO2量，B錯誤；光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜而非葉綠體內(nèi)膜上，C錯誤；夏季中午葉片蒸騰作用強，失水過多使氣孔部分關(guān)閉，進入體內(nèi)的CO2量減少，暗反應(yīng)減慢，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累，產(chǎn)生反饋抑制，使葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降，光合作用強度明顯減弱，D正確。7．（2022·浙江·高考真題）通過研究遮陰對花生光合作用的影響，為花生的合理間種提供依據(jù)。研究人員從開花至果實成熟，每天定時對花生植株進行遮陰處理。實驗結(jié)果如表所示。處理指標光飽和點（klx）光補償點（lx）低于5klx光合曲線的斜率（mgCO2．dm-2．hr-1．klx-1）葉綠素含量（mg·dm-2）單株光合產(chǎn)量（g干重）單株葉光合產(chǎn)量（g干重）單株果實光合產(chǎn)量（g干重）不遮陰405501.222.0918.923.258.25遮陰2小時355151.232.6618.843.058.21遮陰4小時305001.463.0316.643.056.13注：光補償點指當光合速率等于呼吸速率時的光強度。光合曲線指光強度與光合速率關(guān)系的曲線?；卮鹣铝袉栴}：(1)從實驗結(jié)果可知，花生可適應(yīng)弱光環(huán)境，原因是在遮陰條件下，植株通過增加___________，提高吸收光的能力；結(jié)合光飽和點的變化趨勢，說明植株在較低光強度下也能達到最大的___________；結(jié)合光補償點的變化趨勢，說明植株通過降低___________，使其在較低的光強度下就開始了有機物的積累。根據(jù)表中___________的指標可以判斷，實驗范圍內(nèi)，遮陰時間越長，植株利用弱光的效率越高。(2)植物的光合產(chǎn)物主要以___________形式提供給各器官。根據(jù)相關(guān)指標的分析，表明較長遮陰處理下，植株優(yōu)先將光合產(chǎn)物分配至___________中。(3)與不遮陰相比，兩種遮陰處理的光合產(chǎn)量均___________。根據(jù)實驗結(jié)果推測，在花生與其他高稈作物進行間種時，高稈作物一天內(nèi)對花生的遮陰時間為___________（A．<2小時

B．2小時

C．4小時

D．>4小時），才能獲得較高的花生產(chǎn)量?！敬鸢浮?1)葉綠素含量

光合速率

呼吸速率

低于5klx光合曲線的斜率(2)蔗糖

葉(3)下降

A【解析】(1)從表中數(shù)據(jù)可以看出，遮陰一段時間后，花生植株的葉綠素含量在升高，提高了對光的吸收能力。光飽和點在下降，說明植株為適應(yīng)低光照強度條件，可在弱光條件下達到飽和點。光補償點也在降低，說明植物的光合作用下降的同時呼吸速率也在下降，以保證植物在較低的光強下就能達到凈光合大于0的積累效果。低于5klx光合曲線的斜率體現(xiàn)弱光條件下與光合速率的提高幅度變化，在實驗范圍內(nèi)隨遮陰時間增長，光合速率提高幅度加快，故說明植物對弱光的利用效率變高。(2)植物的光合產(chǎn)物主要是以有機物（蔗糖）形式儲存并提供給各個器官。結(jié)合表中數(shù)據(jù)看出，較長（4小時）遮陰處理下，整株植物的光合產(chǎn)量下降，但葉片的光合產(chǎn)量沒有明顯下降，從比例上看反而有所上升，說明植株優(yōu)先將光合產(chǎn)物分配給了葉。(3)與對照組相比，遮陰處理的兩組光合產(chǎn)量有不同程度的下降。若將花生與其他高稈作物間種，則應(yīng)盡量減少其他作物對花生的遮陰時間，才能獲得較高花生產(chǎn)量。8．（2022·湖北·高考真題）不同條件下植物的光合速率和光飽和點（在一定范圍內(nèi)，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點）不同，研究證實高濃度臭氧（O3）對植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示?！咀ⅰ壳€1：甲對照組，曲線2：乙對照組，曲線3：甲實驗組，曲線4：乙實驗組。回答下列問題：(1)圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會____（填“減小”、“不變”或“增大”）。(2)與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明______________。(3)從圖3分析可得到兩個結(jié)論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的__________________，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙植物的影響大于甲植物，表明_____________。(4)實驗發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關(guān)系，使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天。若實驗現(xiàn)象為__________，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關(guān)?！敬鸢浮?1)增大(2)高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小(3)實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組

長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異(4)A基因過量表達與表達量下降時，乙植物的凈光合速率相同【解析】(1)限制光飽和點的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度，圖1中，在高濃度O3處理期間，當光照強度增大到一定程度時，凈光合速率不再增大，出現(xiàn)了光飽和現(xiàn)象，若適當增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會增大。(2)據(jù)圖可見，用某一高濃度O3連續(xù)處理甲植物不同時間，與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明高濃度臭氧處理甲的時間越短，對甲植物光合作用的影響越小。(3)據(jù)圖3可見，O3處理75天后，曲線3凈光合速率小于曲線1、曲線4凈光合速率小于曲線2，即甲、乙兩種植物的實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；曲線4凈光合速率比曲線3下降更大，即長時間高濃度O3對乙植物的影響大于甲植物，表明長時間高濃度臭氧對不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異。(4)實驗發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關(guān)系，自變量是A基因功能，因此可以使乙植物中A基因過量表達，并用高濃度O3處理75天，比較A基因過量表達與表達量下降時的凈光合速率，若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關(guān)9．（2021·北京·高考真題）將某種植物置于高溫環(huán)境（HT）下生長一定時間后，測定HT植株和生長在正常溫度（CT）下的植株在不同溫度下的光合速率，結(jié)果如圖。由圖不能得出的結(jié)論是（）A．兩組植株的CO2吸收速率最大值接近B．35℃時兩組植株的真正（總）光合速率相等C．50℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能D．HT植株表現(xiàn)出對高溫環(huán)境的適應(yīng)性【答案】B【解析】由圖可知，CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致，都接近于3nmol??cm-2?s-1，A正確；CO2吸收速率代表凈光合速率，而總光合速率=凈光合速率+呼吸速率。由圖可知35℃時兩組植株的凈光合速率相等，但呼吸速率未知，故35℃時兩組植株的真正（總）光合速率無法比較，B錯誤；由圖可知，50℃時HT植株的凈光合速率大于零，說明能積累有機物，而CT植株的凈光合速率不大于零，說明不能積累有機物，C正確；由圖可知，在較高的溫度下HT植株的凈光合速率仍大于零，能積累有機物進行生長發(fā)育，體現(xiàn)了HT植株對高溫環(huán)境較適應(yīng)，D正確。10．（2020·全國·高考真題）為了研究細胞器的功能，某同學(xué)將正常葉片置于適量的溶液B中，用組織搗碎機破碎細胞，再用差速離心法分離細胞器。回答下列問題：（1）該實驗所用溶液B應(yīng)滿足的條件是_____________（答出2點即可）。（2）離心沉淀出細胞核后，上清液在適宜條件下能將葡萄糖徹底分解，原因是此上清液中含有________。（3）將分離得到的葉綠體懸浮在適宜溶液中，照光后有氧氣釋放；如果在該適宜溶液中將葉綠體外表的雙層膜破裂后再照光，_____________（填“有”或“沒有”）氧氣釋放，原因是_____________?！敬鸢浮縫H應(yīng)與細胞質(zhì)基質(zhì)的相同，滲透壓應(yīng)與細胞內(nèi)的相同

細胞質(zhì)基質(zhì)組分和線粒體

有

類囊體膜是H2O分解釋放O2的場所，葉綠體膜破裂不影響類囊體膜的功能【解析】（1）將正常葉片置于適量的溶液B中，為防止葉片失水，應(yīng)保證pH與細胞質(zhì)基質(zhì)的相同，滲透壓與細胞內(nèi)的相同。（2）葡萄糖在有氧呼吸的過程能徹底氧化分解，在真核細胞中場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。（3）由于類囊體膜是H2O分解釋放O2的場所，葉綠體膜破裂不影響類囊體膜功能，故有氧氣釋放。11．（2022·全國·高考真題）根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環(huán)境CO2濃度降低導(dǎo)致光合速率與呼吸速率相等時的環(huán)境CO2濃度?；卮鹣铝袉栴}。(1)不同植物（如C3植物和C4植物）光合作用光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是相同的，光反應(yīng)階段的產(chǎn)物是____________（答出3點即可）。(2)正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课?，原因是____________（答出1點即可）。(3)干旱會導(dǎo)致氣孔開度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條件下，C4植物比C3植物生長得好。從兩種植物CO2補償點的角度分析，可能的原因是______________。【答案】(1)O2、[H]和ATP(2)自身呼吸消耗或建造植物體結(jié)構(gòu)(3)C4植物的CO2補償點低于C3植物，C4植物能夠利用較低濃度的CO2【解析】(1)光合作用光反應(yīng)階段的場所是葉綠體的類囊體膜上，光反應(yīng)發(fā)生的物質(zhì)變化包括水的光解以及ATP的形成，因此光合作用光反應(yīng)階段生成的產(chǎn)物有O2、[H]和ATP。(2)葉片光合作用產(chǎn)物一部分用來建造植物體結(jié)構(gòu)和自身呼吸消耗，其余部分被輸送到植物體的儲藏器官儲存起來。故正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课弧?3)C4植物的CO2固定途徑有C4和C3途徑，其主要的CO2固定酶是PEPC，Rubisco；而C3植物只有C3途徑，其主要的CO2固定酶是Rubisco。干旱會導(dǎo)致氣孔開度減小，CO2吸收減少；由于C4植物的CO2補償點低于C3植物，則C4植物能夠利用較低濃度的CO2，因此光合作用受影響較小的植物是C4植物，C4植物比C3植物生長得好。12．（2021·江蘇·高考真題）線粒體對維持旺盛的光合作用至關(guān)重要。下圖示葉肉細胞中部分代謝途徑，虛線框內(nèi)示“草酰乙酸/蘋果酸穿梭”，請據(jù)圖回答下列問題。(1)葉綠體在___上將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，參與這一過程的兩類色素是_____。(2)光合作用時，CO2與C5結(jié)合產(chǎn)生三碳酸，繼而還原成三碳糖（C3），為維持光合作用持續(xù)進行，部分新合成的C3必須用于再生______；運到細胞質(zhì)基質(zhì)中的C3可合成蔗糖，運出細胞。每運出一分子蔗糖相當于固定了___個CO2分子。(3)在光照過強時，細胞必須耗散掉葉綠體吸收的過多光能，避免細胞損傷。草酸乙酸/蘋果酸穿梭可有效地將光照產(chǎn)生的______中的還原能輸出葉綠體，并經(jīng)線粒體轉(zhuǎn)化為______中的化學(xué)能。(4)為研究線粒體對光合作用的影響，用寡霉素（電子傳遞鏈抑制劑）處理大麥，實驗方法是:取培養(yǎng)10~14d大麥苗，將其莖浸入添加了不同濃度寡霉素的水中，通過蒸騰作用使藥物進入葉片。光照培養(yǎng)后，測定，計算光合放氧速率（單位為μmolO2?mg-1chl?h-1，chl為葉綠素）。請完成下表。實驗步驟的目的簡要操作過程配制不同濃度的寡霉素丙酮溶液寡霉素難溶于水，需先溶于丙酮，配制高濃度母液，并用丙酮稀釋成不同藥物濃度，用于加入水中設(shè)置寡霉素為單一變量的對照組①_______________②_______________對照組和各實驗組均測定多個大麥葉片光合放氧測定用氧電極測定葉片放氧③_______________稱重葉片，加乙醇研磨，定容，離心，取上清液測定【答案】(1)類囊體薄膜

葉綠素、類胡蘿卜素(2)C5

12(3)[H]ATP(4)在水中加入相同體積不含寡霉素的丙酮

減少葉片差異造成的誤差葉綠素定量測定（或測定葉綠素含量）【解析】(1)光合作用光反應(yīng)場所為類囊體薄膜，將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，參與該反應(yīng)的光和色素是葉綠素、類胡蘿卜素。(2)據(jù)題意在暗反應(yīng)進行中為維持光合作用持續(xù)進行，部分新合成的C3可以轉(zhuǎn)化為C5繼續(xù)被利用；一分子蔗糖含12個C原子，C5含有5個碳原子，據(jù)圖固定1個CO2合成1個C3，應(yīng)為還要再生出C5，故需要12個CO2合成一分子蔗糖。(3)NADPH起還原劑的作用，含有還原能，呼吸作用過程中能量釋放用于合成ATP中的化學(xué)能和熱能。(4)設(shè)計實驗遵循單一變量原則，對照原則，等量原則，對照組為在水中加入相同體積不含寡霉素丙酮溶液。對照組和各實驗組均測定多個大麥葉片的原因是減少葉片差異造成的誤差。稱重葉片，加乙醇研磨，定容，離心，取上清液測定其中葉綠素的含量。13．（2021·遼寧·高考真題）早期地球大氣中的O2濃度很低，到了大約3．5億年前，大氣中O2濃度顯著增加，CO2濃度明顯下降?，F(xiàn)在大氣中的CO2濃度約390μmol·mol-1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是一種催化CO2固定的酶，在低濃度CO2條件下，催化效率低。有些植物在進化過程中形成了CO2濃縮機制，極大地提高了Rubisco所在局部空間位置的CO2濃度，促進了CO2的固定?；卮鹣铝袉栴}：(1)真核細胞葉綠體中，在Rubisco的催化下，CO2被固定形成___________，進而被還原生成糖類，此過程發(fā)生在___________中。(2)海水中的無機碳主要以CO2和HCO3-兩種形式存在，水體中CO2濃度低、擴散速度慢，有些藻類具有圖1所示的無機碳濃縮過程，圖中HCO3-濃度最高的場所是__________（填“細胞外”或“細胞質(zhì)基質(zhì)”或“葉綠體”），可為圖示過程提供ATP的生理過程有___________。(3)某些植物還有另一種CO2濃縮機制，部分過程見圖2。在葉肉細胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可將HCO3-轉(zhuǎn)化為有機物，該有機物經(jīng)過一系列的變化，最終進入相鄰的維管束鞘細胞釋放CO2，提高了Rubisco附近的CO2濃度。①由這種CO2濃縮機制可以推測，PEPC與無機碳的親和力__________（填“高于”或“低于”或“等于”）Rubisco。②圖2所示的物質(zhì)中，可由光合作用光反應(yīng)提供的是__________。圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于__________（填“吸能反應(yīng)”或“放能反應(yīng)”）。③若要通過實驗驗證某植物在上述CO2濃縮機制中碳的轉(zhuǎn)變過程及相應(yīng)場所，可以使用__________技術(shù)。(4)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)或蛋白質(zhì)工程技術(shù)，可能進一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有__________。A．改造植物的HCO3-轉(zhuǎn)運蛋白基因，增強HCO3-的運輸能力B．改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成C．改造植物的Rubisco基因，增強CO2固定能力D．將CO2濃縮機制相關(guān)基因轉(zhuǎn)入不具備此機制的植物【答案】(1)三碳化合物

葉綠體基質(zhì)(2)葉綠體

呼吸作用和光合作用(3)高于

NADPH和ATP

吸能

同位素示蹤(4)AC【解析】(1)光合作用的暗反應(yīng)中，CO2被固定形成三碳化合物，進而被還原生成糖類，此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。(2)圖示可知，HCO3-運輸需要消耗ATP，說明HCO3-離子是通過主動運輸?shù)?，主動運輸一般是逆濃度運輸，由此推斷圖中HCO3-濃度最高的場所是葉綠體。該過程中細胞質(zhì)中需要的ATP由呼吸作用提供，葉綠體中的ATP由光合作用提供。(3)①PEPC參與催化HCO3-+PEP過程，說明PEPC與無機碳的親和力高于Rubisco。②圖2所示的物質(zhì)中，可由光合作用光反應(yīng)提供的是ATP和NADPH，圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程需要消耗ATP，說明圖中由Pyr轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP的過程屬于吸能反應(yīng)。③若要通過實驗驗證某植物在上述CO2濃縮機制中碳的轉(zhuǎn)變過程及相應(yīng)場所，可以使用同位素示蹤技術(shù)。(4)A、改造植物的HCO3-轉(zhuǎn)運蛋白基因，增強HCO3-的運輸能力，可以提高植物光合作用的效率，A符合題意；B、改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成，不利于最終二氧化碳的生成，不能提高植物光合作用的效率，B不符合題意；C、改造植物的Rubisco基因，增強CO2固定能力，可以提高植物光合作用的效率，C符合題意；D、將CO2濃縮機制相關(guān)基因轉(zhuǎn)入不具備此機制的植物，不一定提高植物光合作用的效率，D不符合題意。14．（2021·山東·高考真題）光照條件下，葉肉細胞中O2與CO2競爭性結(jié)合C5，O2與C5結(jié)合后經(jīng)一系列反應(yīng)釋放CO2的過程稱為光呼吸。向水稻葉面噴施不同濃度的光呼吸抑制劑SoBS溶液，相應(yīng)的光合作用強度和光呼吸強度見下表。光合作用強度用固定的CO2量表示，SoBS溶液處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計。（1）光呼吸中C5與O2結(jié)合的反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的____________中。正常進行光合作用的水稻，突然停止光照，葉片CO2釋放量先增加后降低，CO2釋放量增加的原因是___。（2）與未噴施SoBS溶液相比，噴施100mg/LSoBS溶液的水稻葉片吸收和放出CO2量相等時所需的光照強度________(填：“高”或“低”)，據(jù)表分析，原因是____。（3）光呼吸會消耗光合作用過程中的有機物，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適當抑制光呼吸以增加作物產(chǎn)量。為探究SoBS溶液利于增產(chǎn)的最適噴施濃度，據(jù)表分析，應(yīng)在____mg/L之間再設(shè)置多個濃度梯度進一步進行實驗?！敬鸢浮炕|(zhì)

光照停止，產(chǎn)生的ATP、[H]減少，暗反應(yīng)消耗的C5減少，C5與O2結(jié)合增加，產(chǎn)生的CO2增多

低

噴施SoBS溶液后，光合作用固定的CO2增加，光呼吸釋放的CO2減少，即葉片的CO2吸收量增加，釋放量減少，此時，在更低的光照強度下，兩者即可相等

100～300【解析】（1）C5位于葉綠體基質(zhì)中，則O2與C5結(jié)合發(fā)生的場所在葉綠體基質(zhì)中。突然停止光照，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]減少，暗反應(yīng)消耗的C5減少，C5與O2