2013新课标高考生物二轮复习专题训练：2-2 光合作用和细胞呼吸
(时间：45分钟，满分：90分)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1. 如图所示为新鲜菠菜叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是( )
A．提取色素时加入石英砂是为了加速研磨，加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B．乙色素含量最多，颜色为蓝绿色
C．四种色素都能溶解在93号汽油中，丁色素的溶解度最小
D．四种色素中，甲和乙主要吸收红光
答案：B
解析：提取色素时加入石英砂的作用是保证研磨充分，加入碳酸钙是为了防止在研磨中色素被破坏，A错误；根据扩散距离可确定甲、乙、丙和丁分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素，叶绿素a含量最多，颜色为蓝绿色，B正确；丁色素扩散距离最远，其溶解度最大，C错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，D错误。
2. 某实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度和呼吸作用强度(用红墨水的移动距离表示)。在两个装置中放入的试剂和材料等操作，正确的是( )
测定光合作用强度
测定呼吸作用强度
甲装置
乙装置
甲装置
乙装置
A
光照，活的
植物、NaOH
溶液
光照，活的
植物、NaOH
溶液
光照，活的
植物、NaHCO3
溶液
遮光，活的
植物、NaHCO3
溶液
B
光照，活的
植物、NaHCO3
溶液
遮光，活的
植物、NaHCO3
溶液
遮光，活的
植物、NaOH
溶液
遮光，活的
植物、NaOH
溶液
C
光照，活的
植物、NaOH
溶液
光照，死亡
的植物、
NaOH溶液
遮光，活的
植物、NaHCO3
溶液
遮光，死亡
的植物、
NaHCO3溶液
D
光照，活的
植物、NaHCO3
溶液
遮光，活的
植物、NaHCO3
溶液
遮光，活的
植物、NaOH
溶液
遮光，死亡
的植物、
NaOH溶液
答案：D
解析：本题考查光合作用和呼吸作用强度的测定方法，属于考纲实验设计层次。测定光合作用强度时，必须使用活的植物；红墨水的移动是由装置中气体变化引起的，根据装置中气体变化计算出的光合作用强度为净光合作用强度而非实际光合作用强度，实际光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度，因此还必须测定植物的呼吸作用强度，需要遮光处理；测定呼吸作用强度时，需要排除光合作用的干扰，必须进行遮光处理，环境因素也可能引起装置中气体体积变化，为使数据更加准确，需要设置一对照组来校正环境引起的气体变化，需要放置死亡的植物。
3. 将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于F点之后
B．到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高
C．图甲中的F点对应图乙中的g点
D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加
答案：C
解析：图甲C点和F点时，光合作用强度等于呼吸作用强度；光合作用开始于C点之前，结束于F点之后，A正确。图乙中的d点之前，呼吸作用强度大于光合作用强度，环境中CO2浓度不断升高；d点之后到h点之前，光合作用强度大于呼吸作用强度，环境中CO2浓度不断降低；h点之后，呼吸作用强度大于光合作用强度，环境中CO2浓度又开始不断升高，但不能升高到d点对应的CO2浓度，B正确。在图甲中的F点，光合作用强度等于呼吸作用强度，对应图乙中的h点，C错误。根据图甲可直接看出，玻璃罩内的CO2浓度降低，植物体的有机物含量会增加，D正确。
4. （2012·北京海淀区模拟）如图表示不同距离的跑步过程中，有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比，正确的说法是( )
A．跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越大
B．跑1500米时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相当
C．跑100米时，所需ATP主要由有氧呼吸产生
D．马拉松跑时肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比约为1∶1
答案：D
解析：由图可知，跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越小；跑1500米时，有氧呼吸与无氧呼吸供能的百分比相同，推测可知有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖少；跑100米时，所需ATP主要由无氧呼吸产生；马拉松跑时，主要进行有氧呼吸，但仍有部分无氧呼吸，人体肌肉细胞进行无氧呼吸时不消耗O2也不产生CO2，肌肉细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量之比为1∶1。
5. 下列关于绿色植物叶肉细胞生理活动的叙述，正确的是( )
A．叶绿体放出氧气的速率有可能与线粒体消耗氧气的速率相等
B．叶绿体白天进行着ATP的合成，夜晚进行着ATP的水解
C．随CO2浓度的增大，叶绿体的光合速率增大，线粒体的呼吸速率减小
D．线粒体产生的CO2在光照时全部扩散到叶绿体中，黑暗时全部扩散到细胞外
答案：A
解析：当叶肉细胞的光合作用速率等于呼吸作用速率时，叶绿体放出氧气的速率与线粒体消耗氧气的速率相等；叶绿体白天进行ATP的合成与水解；在其他条件一定的条件下，随CO2浓度的增大，叶绿体的光合速率逐渐增大，但有最大值；当叶肉细胞的光合速率小于呼吸速率时，线粒体产生的CO2有一部分扩散到叶绿体中。
6. 如图表示植物细胞内的代谢过程，下列叙述正确的是( )
(1)X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
(2)①、④过程需要消耗[H]，②过程可以产生[H]
(3)①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中
(4)①②③④四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气
A. (1)(2) B. (1)(4)
C. (2)(3) D. (3)(4)
答案：B
解析：①代表有氧呼吸的第一阶段，④代表有氧呼吸的第二阶段，因此Y物质代表丙酮酸；①、④过程可以产生[H]；①过程发生在细胞质基质中；②③分别代表光合作用的暗反应过程中三碳化合物的还原和CO2的固定，因此X物质代表三碳化合物，②过程需要消耗[H]；光合作用的光反应有氧气的产生，有氧呼吸的第三阶段消耗氧气，而图中没有这两个过程。
7. 在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的反应，下列描述不正确的是( )
A．二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊
B．二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿
答案：C
解析：在酸性条件下，乙醇与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C选项错误；二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
8. 将如图装置放在光照充足、温度适宜的环境中，观察分析实验现象能得出的结论是( )
A．小球藻产生O2和酵母菌产生CO2均在生物膜上进行
B．小球藻光合作用和呼吸作用的共同产物有ATP、O2和H2O
C．乙试管中小球藻与丙试管中小球藻的光合速率相同
D．实验后期甲瓶和丁瓶中的生物都只进行无氧呼吸
答案：D
解析：酵母菌无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质。
9. 某校兴趣小组为“探究酵母菌的呼吸方式”设计了如下实验：向甲、乙两气球中分别注入10 mL酵母菌培养液、10 mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液，再向气球中分别注入适量相等的氧气，扎紧气球，分别固定于装有20℃温水的烧杯中。将整个装置置于20℃的恒温水浴中，记录实验开始30 min后烧杯中液面变化量。实验装置如图所示：
下列相关叙述不正确的是( )
A．甲、乙形成对照以消除各种环境因素的变化带来的实验误差
B．实验开始的一段时间内，甲、乙两烧杯内液面都没有发生变化
C．实验开始30 min后，两烧杯内液面甲升高，乙没有发生变化
D．可用溴麝香草酚蓝水溶液检测培养液以确认是否进行的是无氧呼吸
答案：D
解析：A正确，甲、乙两组只有一个变量，形成对照。B正确，乙气球内无活的酵母菌，不进行细胞呼吸，气球体积不变，烧杯中液面不变；甲气球内有活的酵母菌，开始一段时间内酵母菌进行有氧呼吸，消耗的O2量与产生的CO2量相等，气球体积不变，烧杯中液面不变。C正确，甲气球随着O2的消耗，酵母菌开始进行无氧呼吸，产生CO2，气球体积增大，烧杯里的液面上升。D错误，溴麝香草酚蓝水溶液用于CO2的检测，但是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，而酸性条件下的重铬酸钾溶液用于检测酒精，酒精是酵母菌无氧呼吸的产物。
10. 如图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。下列能正确表示e点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是( )
答案：B
解析：e点时CO2的量不再增加，超过e点后CO2的含量下降，说明此时光合作用速率等于细胞呼吸速率，即光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸消耗的O2的量。
11. 为了研究植物的光合作用和细胞呼吸，取生长状况一致的新鲜菠菜叶片，用打孔器打出若干圆片(避开大的叶脉)，平均分为甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭容器内，分别给予a、b、c不同强度的光照，其他条件适宜并且一致，一段时间后，测得氧气的含量，甲装置未见增加，丙增加的比乙多，对以上实验分析错误的是( )
A．光照强度为a时，光合作用仍在进行
B．乙、丙装置中增加的氧气来自水的光解
C．光照时乙、丙装置叶片呼吸作用强度相等
D．丙装置光反应产生的[H]可与氧气反应生成水
答案：D
解析：由题干知，实验的自变量为光照强度，其余条件均适宜，a条件下没有氧气放出，是因为细胞呼吸速率大于或等于光合速率，光合作用仍在进行，A正确；氧气来源于水的光解，B正确；光照不是影响呼吸速率的因素，乙、丙装置中叶片呼吸速率相同，C正确；光反应产生的[H]用于暗反应，不能用于细胞呼吸。
12. 如图所示为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构以及膜上面所发生的生化反应。下列有关叙述不正确的是( )
A．甲、乙两种膜分别是叶绿体内膜和线粒体内膜
B．图甲中的[H]将用于C3的还原，图乙中的[H]主要在丙酮酸分解为CO2的过程中产生
C．甲、乙两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP
D．两种膜上发生的生化反应可以同时进行
答案：A
解析：分析题图可知，甲为叶绿体类囊体薄膜——光反应的场所，乙为线粒体内膜——有氧呼吸第三阶段的场所，A错误；光反应产生的[H]用于C3的还原，有氧呼吸第一、二阶段都能产生[H]，其中第二阶段丙酮酸的分解会产生大量的[H]，B正确；光反应也能产生ATP，为C3的还原供能，有氧呼吸第三阶段能产生大量ATP，C正确；叶肉细胞在有光照等条件下，光合作用和呼吸作用可以同时进行，D正确。
13. 一同学研究某湖泊中X深度生物光合作用和有氧呼吸时，设计了如下操作：①取三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a用不透光的黑布包扎起来；②将a、b、c三个瓶子均在湖中X深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量；③将a、b两瓶密封后再沉入X深度水体中，24小时后取出；④测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图所示。则24小时内X深度水体中生物光合作用和有氧呼吸情况的分析正确的是( )
A．光合作用产生的氧气量为(k－w) mol/瓶
B．光合作用产生的氧气量为(k－v)mol/瓶
C．有氧呼吸消耗的氧气量为(k－v)mol/瓶
D．有氧呼吸消耗的氧气量为v mol/瓶
答案：B
解析：分析操作步骤可知，c瓶为对照，测量的是实验前每瓶中的溶氧量，即原溶氧量＝w mol/瓶；a瓶生物只能进行呼吸作用，测量的值为原溶氧量与有氧呼吸消耗的氧气量之差，即有氧呼吸消耗的氧气量＝(w－v)mol/瓶；b瓶内的植物能进行光合作用，同时能进行呼吸作用，测量的结果为光合作用产生的氧气量－有氧呼吸消耗的氧气量＋原溶氧量的值，即光合作用产生的氧气量＝k－w＋(w－v)＝(k－v)mol/瓶，故B正确。
14. 将质量相同的苹果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1 h后测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如表所示，由此得出的判断不正确的是( )
A．O2浓度为2%时苹果细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．果肉在O2浓度为3%时每小时分解葡萄糖0.15 mol
C．贮藏苹果的环境中，适宜的O2浓度为5%
D．O2浓度为5%时无氧呼吸和有氧呼吸强度均最弱
答案：D
解析：当O2浓度为0时有氧呼吸强度最弱，为0；当O2浓度≥10%时无氧呼吸强度最弱，为0。
15. 1883年德国生物学家G.Engelmann设计了一个实验，研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图所示)，他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是( )
A. 细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强
B. 好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强
C. 好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强
D. 聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物——O2，使水绵的光合作用速率加快，则该种光有利于光合作用
答案：B
解析：根据好氧细菌的代谢特点和生活习性可知，该实验的设计思路是好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，O2浓度高的原因是该种光照射下水绵光合作用强，释放的O2多。
二、简答题(共45分)
16. (12分)以小球藻为材料做下列两组实验，根据实验回答下列问题。
实验一：小球藻在适宜条件下进行光合作用时其繁殖速度较快。在相同培养液中，以图中的装置Ⅰ和Ⅱ(密封环境)分别培养相同品质和数量的小球藻，将两个装置都放在阳光下，一定时间后，观察装置Ⅰ和Ⅱ发生的变化。
(1)比较B、C两试管中的小球藻的繁殖速度，可以发现________试管的繁殖速度较快，其原因在于
____________________________________________________
____________________________________________________。
实验二：如果用图中E试管和F试管敞开口培养小球藻，E试管用完全培养液，F试管用缺镁的营养液，研究光照强度对E、F两试管中小球藻产生氧气量的影响，结果如图。据图回答：
(2)P点的坐标值表示的意义是
___________________________________________________
___________________________________________________。
(3)Q点产生的净氧量为________，其原因是
___________________________________________________
___________________________________________________。
(4)当光照强度小于M时，限制试管中小球藻光合作用强度的主要因素是__________________________________________。
(5)当光照强度沿Q→M方向移动时，造成E、F两试管净氧量差异的原因是__________________________________________。
实验三：将若干小球藻、水草及一条小鱼，放在一个盛有水的玻璃容器内，使之处于气体密闭状态。实验处在一定适宜温度的暗室中，将玻璃容器用黑纸包裹遮光，在距玻璃容器0.3 m处用不同功率的灯泡给予光照1小时(每换一次灯泡有一个间歇期，间歇期间足以使玻璃容器内的含氧量恢复到初始实验状态)，其间用仪器记录该容器内氧气浓度的变化(浓度单位：g/m3)。遮光实验结束后，去掉黑纸，实施上述同样的实验操作步骤，实验结果如下。
15 W
20 W
25 W
30 W
35 W
40 W
45 W
遮光
－10
－10
－10
－10
－10
－10
－10
不遮光
－6
－4
－2
0
＋2
＋5
＋10
(6)不遮光的容器在光照为25 W时产生的氧气量是________g/m3，消耗的氧气量是________g/m3。
(7)当光照强度大于________W时，这个生态系统才有可能得以长期维持。
(8)实验中黑纸包裹容器的作用是用来测定________。
答案：(1)B A瓶产生酒精的同时产生CO2，B瓶产生乳酸时不产生CO2 (2)在光照强度为零时，E试管内小球藻呼吸作用吸收的氧气量 (3)0 呼吸作用吸收的氧气量等于光合作用产生的氧气量 (4)光照强度 (5)F试管的培养液中缺少镁元素，影响叶绿素的正常合成，其中小球藻的光合作用效率比E试管低 (6)8 10 (7)30 (8)呼吸作用吸收的氧气量
解析：(1)A试管进行的是酒精发酵，酒精发酵可产生CO2，而D试管进行的是乳酸发酵，乳酸发酵不产生CO2，因此B试管小球藻繁殖的速度较快。(2)P点时，光照强度为零，小球藻只进行呼吸作用不进行光合作用，因此P点表示光照强度为零时，E试管内小球藻呼吸作用吸收的氧气量。(3)Q点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，此时净光合速率为0。(4)分析图可知，当光照强度小于M时，限制试管中小球藻光合作用强度的主要因素是光照强度。(5)F试管的培养液中缺少镁元素，影响叶绿素的正常合成，因此其中小球藻的光合作用效率比E试管低。(6)分析图表可知，小球藻的呼吸速率为10 g/m3，当光照强度为25 W时，产生的氧气量是8 g/m3。(7)当光照强度大于30 W时，净光合速率大于0，这个生态系统有可能得以长期维持。(8)测定呼吸作用强度需要在黑暗条件下进行，这样可以排除光合作用对测量结果的干扰。
17. (8分)为研究细胞分裂素对植物光合作用的影响，研究人员将长约10片叶的杨树苗分别培养在不同浓度的细胞分裂素溶液中，结果如表。
请分析并回答：
(1)叶绿素分布在叶绿体的________上。与对照组相比，细胞分裂素对叶绿素总量及叶绿素a/b的影响是________，由此推测细胞分裂素对________促进更大，从而促进了光合作用的光反应阶段，为暗反应阶段提供了更多的
___________________________________________________。
(2)细胞分裂素主要是通过改变气孔阻力来影响植物________，从而影响了光合作用的暗反应阶段。
(3)与丙组相比，丁组浓度的细胞分裂素对叶片净光合速率的影响是_______________________________________。
答案：(1)类囊体薄膜 使叶绿素总量增加，叶绿素a/b降低 叶绿素b的合成作用 [H]和ATP
(2)对二氧化碳的吸收
(3)促进作用减弱
解析：(1)叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上。由表格中的数据可知，与对照组相比，细胞分裂素对叶绿素总量及叶绿素a/b的影响是使叶绿素总量增加，叶绿素a/b降低。由此推测细胞分裂素对叶绿素b的合成作用促进更大，从而促进了光合作用的光反应阶段，为暗反应阶段提供了更多的[H]和ATP。(2)暗反应需要二氧化碳作为原料，因此细胞分裂素主要是通过改变气孔阻力来影响植物对二氧化碳的吸收，从而影响了光合作用的暗反应阶段。(3)丁组细胞分裂素的浓度高于丙组，而净光合速率小于丙组，因此与丙组相比，丁组浓度的细胞分裂素对叶片净光合速率的影响是促进作用减弱。
18. (8分)某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验，得到有关研究结果。结合所给材料，分析回答相关问题。
实验一 探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系，结果如甲图所示。与M点相比，N点限制单株光合作用强度的主要外界因素是________、________。
实验二 测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化，结果如乙图所示。图中光合作用强度相对最高的点是________，表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是________。(用图中字母表示)
实验三 采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，其原理是：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA mg、MB mg。
B叶片进行的生理活动状况相当于乙图中曲线的________段，B叶片被截取部分的总光合作用强度为________mg/h。
答案：实验一：光照强度 CO2浓度
实验二：C点 B点、D点(缺一不可)
实验三：BD (MB－MA)/6
解析：甲图所示为种植密度和单株光合作用强度的关系，种植密度主要影响光照(强度)和通风状况(CO2浓度)，乙图中B、D两点CO2含量变化率(斜率)为零，此时光合作用强度等于呼吸作用强度；光合作用强度最高的点在图中主要考虑BD段之间曲线斜率的变化，应为C点。实验三题干提示为适宜光照，所以B叶片的生理活动状况与乙图中曲线BD类似，总光合作用强度等于净光合作用强度和呼吸强度的和，故为(MB－MA)/6。
19. (7分)如图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～③代表过程。据图回答下列问题。
(1)将该植物由光照下突然置于黑暗中，甲图中的C3的含量将________，C5的含量将________。
(2)乙图与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比，特有的步骤是________(填数字)，这些过程发生在________中。
(3)若用18O标记甲图中的H2O，则在细胞呼吸产物中能首先测到放射性的是________，甲、乙两图中不同数字代表同一物质的标号是________。
(4)根据上图写出根吸收无机盐离子所需能量的来源过程：光能→________→________→________→吸收无机盐离子的能量。
答案：(1)增多 减少
(2)②③ 线粒体的基质和内膜(或线粒体)
(3)水 Ⅱ与Ⅵ、Ⅲ与Ⅶ
(4)活跃的化学能 葡萄糖等有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能
解析：(1)植物由光下突然置于黑暗环境中，光反应停止，不能合成[H]和ATP，C3还原过程减慢，C3含量增多，C5含量减少；(2)乙图表示有氧呼吸，马铃薯块茎在缺氧条件下进行无氧呼吸，与无氧呼吸相比，有氧呼吸特有的阶段是第二、三阶段，即乙图中的②③过程，分别发生在线粒体基质中和线粒体内膜上；(3)甲图中的HO通过光解，产生18O2，在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成HO。甲、乙两图分别表示光合作用和有氧呼吸，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ、Ⅶ分别表示[H]、O2、CO2、(CH2O)、[H]、O2、CO2，Ⅱ、Ⅵ都表示O2，Ⅲ、Ⅶ都表示CO2；(4)根吸收无机盐离子所需的能量直接来自ATP水解释放的能量，根细胞呼吸作用分解有机物释放出的能量有一部分用于ATP的合成，根细胞内的有机物来自光合作用的暗反应阶段，是利用光反应阶段产生的ATP和[H]还原三碳化合物合成的，ATP和[H]是在光反应阶段类囊体薄膜上的色素利用光能产生的。
20. (10分)如图1表示某适宜温度条件下，植物CO2的吸收速率与光照强度的关系。请据图分析回答下列问题。
(1)当光照强度为a时，A植物的呼吸强度比B植物的呼吸强度________，A植物光合作用消耗CO2的速率是________mg/(m2·h)，消耗的CO2用于光合作用的________阶段。
(2)A和B两种植物，适宜在弱光条件下生长的是________；当光照强度为b时，限制A植物光合作用的主要因素是________；此时叶绿体中ADP的运动方向是________。
(3)当光照强度为b时，A植物照光X小时，然后黑暗12小时，能够使叶片干物质的量和处理前一样。则X＝________小时。
(4)某兴趣小组为了研究光合作用进行的条件和场所进行了如下实验：
选一盆银边天竺葵(叶边缘呈白色)，在温度适宜的情况下，预先放在黑暗中48小时，再用黑纸将叶片左侧上下两面夹住，然后把天竺葵放在阳光下照射6小时，剪下此叶片，用打孔器分别在该叶片不同部位取下①、②、③三个圆片，放在酒精溶液中加热脱色，再放入清水中漂洗，取出后加碘液。请依据上述信息及图2，回答下列问题。
ⅰ.将银边天竺葵放在黑暗中的目的是________；
ⅱ.叶圆片①和②对比，说明________；
ⅲ.叶圆片②和③对比，说明________。
答案： (1)强 4 暗反应
(2)B CO2浓度 从叶绿体基质到类囊体薄膜
(3)2
(4)消耗叶肉细胞中的淀粉，避免其干扰实验结果 光合作用的进行需要光照 光合作用进行的场所是叶绿体
解析：(1)根据题意，图示A、B两种植物CO2吸收速率的变化都是在某适宜温度条件下测定的，由于温度不变，因此，A、B两种植物的呼吸作用强度都不变，也就是说它们的呼吸作用强度不随光照强度的变化而变化，光照强度为0时植物吸收CO2的速率(为负值，表示植物释放CO2)就可以表示A、B两种植物的呼吸作用强度。图中显示，A植物的呼吸作用强度[为4 mg/(m2·h)]大于B植物的呼吸作用强度；在光照强度为a时，A植物的光合作用强度与呼吸作用强度相等，因此，光照强度为a时光合作用消耗CO2的速率为4 mg/(m2·h)；光合作用消耗的CO2用于暗反应，参与CO2的固定；(2)由图可以看出，B植物的光合作用强度在光照强度较弱时比A植物大，这说明B植物适宜在弱光条件下生长；当光照强度为b时，A植物的光合作用强度达到了最大值，以后不再随着光照强度的增大而增大，因此此时限制光合作用强度的主要因素是CO2的浓度，由于CO2的浓度低，限制了暗反应的进行；光反应中生成的ATP在叶绿体的基质中参与暗反应，从而转化成ADP和Pi，以后ADP和Pi从基质向类囊体薄膜上转移，在色素吸收光能的作用下生成ATP；(3)在题述黑暗条件下经过12 h，A植物消耗的有机物的量可以表示为4×12＝ 48(mg/m2)。要让A植物叶片干物质的量(有机物的量)不变，那么，应该有如下关系24·X＝48(注意：“24”表示A植物的净光合作用强度，即表示A植物积累的有机物量)，得X＝2 h；(4)将叶片放在黑暗中处理的目的是利用呼吸作用消耗叶肉细胞中的淀粉，避免干扰实验结果；淀粉是光合作用的产物，叶圆片①中没有淀粉，②中有淀粉，造成①、②结果不同的原因是自变量的不同，即有无光照，因此，①、②对比说明了光合作用的进行需要光照；②中含有叶绿体，③中不含叶绿体(叶边缘呈白色)，它们同时接受相同的光照，结果②中产生了淀粉，③中没有产生淀粉，这一结果的不同显然是由有无叶绿体造成的，因此，②、③对比说明了光合作用进行的场所是叶绿体。
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