江苏专用2025版高考生物一轮复习限时集训10光合作用Ⅰ含解析

PAGE7-光合作用(Ⅰ)(建议用时：40分钟)1．(2024·山东莱西期末)如图为正常绿色植物的叶绿素a的汲取光谱、色素总汲取光谱，以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。下列叙述错误的是()A．叶绿素的汲取光谱可通过测量其对不同波长光的汲取值来绘制B．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参加光合作用引起的C．植物进行光合作用时，C5总量的改变趋势与作用光谱基本一样D．温度、CO2浓度等因素能影响作用光谱的汲取值C[图中横坐标为波长，纵坐标为汲取值，叶绿素的汲取光谱可通过测量其对不同波长光的汲取值来绘制，A正确；光反应中水光说明放O2，而光反应须要叶绿素汲取光能才能进行，所以叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参加光合作用引起的，B正确；植物进行光合作用时，氧气释放量的改变趋势与作用光谱基本相同，而由于C5的利用和合成处于动态平衡中，因此C5总量基本不变，C错误；温度、CO2浓度等因素能影响光合作用，能影响作用光谱的汲取值，D正确。]2．光合作用的发觉是众多科学家不断努力的结果。1937年，英国科学家希尔首次获得了离体叶绿体悬浮液，将此悬浮液(含水，不含CO2)与黄色的高铁(Fe3＋)盐混合，照光后发觉叶绿体有气泡放出、溶液由黄色变为浅绿色(Fe2＋)。在遮光下，则没有气泡产生，也没有颜色改变。下列叙述错误的是()A．试验过程中可以检测到糖的生成B．试验表明氧气是叶绿体在光照的条件下产生的C．溶液颜色改变的缘由是叶绿体在光照条件下生成的还原剂将Fe3＋还原为Fe2＋D．与恩格尔曼的水绵试验相比，希尔的试验解除了细胞内其他结构的影响A[悬浮液中不含CO2，暗反应无法正常进行，糖类无法生成，A错误；试验现象是在照光后发觉叶绿体有气泡放出、在遮光下没有气泡产生，说明氧气的产生肯定要有光照，B正确；试验在光照条件下，溶液由黄色变为浅绿色(Fe2＋)，说明光反应阶段的产物[H]可以将Fe3＋还原为Fe2＋，C正确；希尔的试验将叶绿体离体，与细胞内其他结构分开，解除了其他结构在光合作用中可能造成的影响，D正确；故选A。]3．(2024·黄冈质检)如图甲表示叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，A、B代表物质，如图乙表示叶绿体色素分别的结果，下列叙述错误的是()甲乙A．光合作用的光反应是在图中①上进行的，而暗反应是在②中进行的B．①上产生的B物质移动到②中参加C5和C3的还原C．②中产生的NADP＋移动到①上接受水光解产生的氢D．图乙中色素带从上往下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bB[光合作用的场所是叶绿体，光反应是在图中①类囊体薄膜上进行的，而暗反应是在②叶绿体基质中进行的，A正确；①类囊体薄膜上产生的B物质[H]移动到②叶绿体基质中，参加C3的还原，形成糖类等有机物，B错误；②叶绿体基质中产生的NADP＋将移动到①类囊体薄膜上接受水光解产生的氢，C正确；叶绿体色素在滤纸上的分布，由上往下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，D正确。]4．(2024·重庆南开中学模拟)硝化细菌可以利用体外环境中的某些无机物氧化时释放的化学能来制造有机物，下列关于硝化细菌的说法错误的是()A．能否利用光能是化能合成作用和光合作用的区分B．硝化细菌在氧化N2的过程中获得能量C．硝化细菌的代谢有助于增加土壤中的NOeq\o\al(－,3)D．将板结的土壤松土有利于硝化细菌等好氧菌的生命活动B[化能合成作用是利用对无机物氧化释放的化学能将二氧化碳合成有机物，光合作用通过对光能的汲取和转化将二氧化碳合成有机物，A正确；硝化细菌不能利用氮气，(是固氮菌能利用氮气)，是通过对NH3的氧化来获得能量，B错误；将NH3转化为NOeq\o\al(－,3)，可以提高土壤中的NOeq\o\al(－,3)的含量，有利于植物的生长，C正确；松土可以增加土壤的透气性，有利于好氧菌的分解活动，D正确。]5．(多选)(2024·山东潍坊期末)光能利用率是指单位土地面积上，农作物通过光合作用产生的有机物中所含的能量与这块土地接受的太阳能之比。以下措施能提高光能利用率的是()A．大棚种植时，白天适当通风B．棉花适时摘除顶芽，解除顶端优势C．在桉树林里栽培草本菠萝，取得桉树、菠萝两旺D．在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物ABCD[大棚种植时，白天光照强光合作用旺盛，达到光饱和点后限制光合作用的因素主要是二氧化碳浓度等，因此白天适当通风有利于增加大棚中的二氧化碳浓度，有利于农作物产量的提高，能提高光能利用率，A正确；棉花适时摘除顶芽，可以解除顶端优势，使侧枝发育，增大了光合作用的叶片面积，提高了光能利用率，B正确；在桉树林里栽培草本菠萝，桉树和菠萝有明显的分层现象，可以充分利用光能，取得桉树、菠萝两旺，提高光能利用率，C正确；在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物，与前季作物收完再种相比，可以延长后季作物的光合作用时间，能提高光能利用率，D正确。]6．(2024·广东六校联盟3月联考)在玻璃温室中，探讨小组于上午7：00～10：00分别用黄光、蓝光和红光三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)试验，结果如图所示。回答下列问题：(1)植物光合作用中捕获光能的物质包括____________________两类，两者在发挥作用时，捕获光质种类的差异是_____________________________________________________。(2)据图分析可知，__________组表现为促进该种蔬菜的生长。(3)图中黄光补光组的CO2汲取速率低于白光比照组的缘由可能是____________________________________________________________________________________________________________。(4)探讨发觉红光补光、蓝光补光一段时间后植株的叶绿素a含量有不同程度增加。请写出利用纸层析法比较它们叶绿素a含量的试验思路______________________________________________________________________________________________________。[解析]与白光比照组相比，补充黄色光源时，绿叶蔬菜的CO2汲取速率降低，说明黄色光源对该蔬菜的生长有抑制作用；补充红光或蓝光光源时绿叶蔬菜的CO2汲取速率上升，说明这两种光源对蔬菜的生长有促进作用。 (1)叶绿体中的色素包括两大类即叶绿素和类胡萝卜素，它们在光合作用中能够汲取、传递和转化光能，前者主要汲取红光和蓝紫光，后者主要汲取蓝紫光。 (2)由题图可知，红光补光组、蓝光补光组蔬菜的CO2汲取速率都高于白光比照组，而黄光补光组CO2汲取速率低于白光比照组，故表现为促进该种蔬菜生长的组别是红光补光组、蓝光补光组。 (3)光主要影响光合作用的光反应阶段，黄光补光组的CO2汲取速率低于白光比照组，说明用黄光补光后，该蔬菜的光合速率降低，从光反应的角度分析可能是用黄光补光后抑制了该蔬菜光合色素对光合作用有效光的汲取，从而抑制光合作用的进行。 (4)由题意可知，试验的自变量为补光种类，因变量为叶绿素a的含量，要求用纸层析法比较叶绿素a的含量，设计试验思路为提取并分别同一时刻的红光补光组、蓝光补光组和白光比照组该种蔬菜等量绿叶中的色素，比较叶绿素a色素带的宽度。[答案](1)叶绿素和类胡萝卜素叶绿素主要汲取红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要汲取蓝紫光(2)红光补光组、蓝光补光(3)用黄光补光后抑制了该蔬菜光合色素对光合作用有效光的汲取(答案合理即可)(4)提取并分别同一时刻的红光补光组、蓝光补光组和白光比照组该种蔬菜绿叶中的色素，比较叶绿素a色素带的宽度7．(2024·山东九校联考)将叶绿体破坏后离心，得到类囊体悬浮液、叶绿体基质，分别加入试管中。然后将①②置于光下，③④置于黑暗中，下列推断不正确的是()A．试验中能产生气泡的是①试管B．假如赐予4支试管ATP、[H]、CO2，有糖产生的试管是②④C．假如赐予4支试管磷酸、ADP，会产生ATP的是①③D．上述操作说明光反应须要光，发生在类囊体，暗反应不须要光，发生在叶绿体基质C[叶绿体的类囊体在光照条件下能进行水的光解，释放出氧气，能产生气泡的是①试管，A正确；在此条件下，赐予磷酸、ADP，会产生ATP的是①，C错误；叶绿体基质有光无光都能进行暗反应，赐予ATP、[H]、CO2，②④试管都有糖产生，B正确；上述操作说明光反应须要光，发生在类囊体，暗反应有光无光都行，发生在叶绿体基质，D正确。]8．(2024·广东潮州一模)用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光照条件下进行光合作用。一段时间后关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗中，含放射性的三碳化合物浓度的改变状况如图所示，下列相关叙述正确的是()A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体内膜B．Oa时间段叶肉细胞中五碳化合物浓度基本不变C．ab时间段含放射性的三碳化合物浓度不变的缘由是14CO2消耗殆尽D．b点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞不能进行光反应，不能为暗反应固定14CO2供应[H]和ATPB[本题考查光合作用的暗反应。叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质，A错误；题中光照强度不变，五碳化合物浓度基本不变，B正确；ab时间段含放射性的三碳化合物浓度不变的缘由是14CO2的固定和三碳化合物的还原过程保持相对稳定，C错误；三碳化合物的还原须要[H]和ATP，但CO2固定不须要，D错误。]9．(多选)(2024·重庆南开中学模拟改编)卡尔文因发觉光合作用合成己糖(葡萄糖)反应中CO2的固定途径获得诺贝尔奖。卡尔文将14CO2注入小球藻悬浮液，赐予试验装置不同时间(0＜t1＜t2＜t3＜t4＜t5)的光照，然后检测放射性，结果见下表，据表分析正确的是()光照时间0t1t2t3t4t5分别出的放射性化合物无①①②①②③①②③④⑤①②③④⑤⑥注：表中①～⑥依次代表3­磷酸甘油酸、1,3­二磷酸甘油酸、3­磷酸甘油醛、己糖、C5、淀粉。A．不同时间的产物为本试验因变量B．t1时，①中的3个碳原子都具有放射性C．14C的转移途径为14CO2D．只做光照时间为t5的试验，也能确定出放射性化合物出现的先后依次AC[本试验的自变量为光照时间，不同时间的产物为因变量，A正确；由题中信息，得不出①中的3个碳原子都具有放射性的结论，B错误；放射性物质出现的先后依次就是14C的转移途径，由表可知，14C的转移途径为14CO2→①→②→③→④⑤→⑥，C正确；假如只做光照时间为t10．(2024·烟台检测)科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质，在相宜条件下进行闪光试验。结果如图：(1)叶绿体悬浮液中加入的必要物质有NADP＋、__________，这是为了产生两种高能物质。只要供应了这两种高能物质，即使在黑暗中，叶绿体也可将CO2转变为糖。(2)该试验干脆测量出来的是__________________光合作用速率，阴影部分的面积可用来表示一个光周期的光照时间内[H]和ATP的________，出现阴影部分的缘由是_________________。(3)据图推想，光能量、光照总时间和试验时间相同的状况下，闪光照耀的光合效率要________(填“大于”“等于”或“小于”)连续光照下的光合效率，这是因为光合作用时的光反应和暗反应会有物质和能量上的联系，闪光照耀时____________________。(4)为了进一步探讨叶绿体中ATP的合成机理，科研人员将类囊体悬浮液的pH调整为4，使其内外部在这种酸性条件下平衡，然后将悬浮液的pH快速调整为8，结果合成了大量ATP。该试验除了供应必要的物质外，还要在________条件下进行，试验现象说明___________________________________。[解析](1)两种高能物质分别是NADPH、ATP，合成的原料分别是NADP＋与ADP和游离的Pi，故填写无机磷(Pi、磷酸)、ADP。 (2)由于该试验中只存在离体的叶绿体，所以测出O2的释放速率全为光合作用的效果，不存在呼吸作用，真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，故测量出来的是真正光合速率；由于氧气的释放速率代表光反应，能产生ATP与[H]，暗反应固定二氧化碳，消耗ATP与[H]，所以阴影部分应当表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值，故可表示一个光周期的光照时间内[H]和ATP的积累量；阴影部分表示光反应产生量与暗反应消耗量的差值，氧气的释放速率大于二氧化碳的汲取速率，所以出现阴影部分的缘由是光反应速率大于暗反应速率。(3)光合作用的过程分为光反应和暗反应两个过程，两者在不同的酶的催化作用下独立进行，一般状况下，光反应的速度比暗反应快，光反应的产物ATP和[H]不能被暗反应刚好消耗掉，缘由是暗反应中酶的催化效率和数量都是有限的。光照和黑暗间隔处理事实上是延长了光合作用的暗反应时间，因为在光照的同时，光反应在进行，暗反应也在进行，假如间隔处理，光照5s然后黑暗5s，暗反应等于进行了10s，而连续光照5s则光反应也只进行了5s，光能量、光照总时间和试验时间相同的状况下，闪光照耀的光合效率要大于连续光照下的光合效率，闪光照耀时暗反应更能充分利用光反应供应的[H]和ATP。 (4)叶绿体浸泡在pH＝4的溶液中，基质从中摄取了H＋，并将摄取的H＋泵入类囊体的腔，使类囊体空腔中的pH为4。将此叶绿体转移到pH＝8的溶液中，类囊体膜两侧建立了质子电化学梯度，驱使ADP磷酸化产生ATP。本试验为了限制无关变量，所以须要在黑暗的条件中进行，该试验的自变量只有酸碱度，故说明白ATP的合成与H＋浓度梯度有关。[答案](1)无机磷(Pi、磷酸)、ADP(2)真正(或：总)积累量光反应速率大于暗反应速率(3)大于暗反应更能充分利用光反应供应的[H]和ATP(4)黑暗ATP的合成与H＋浓度梯度有关11．(2024·日照检测)探讨发觉，Rubisco酶是绿色植物细胞中含量最丰富的蛋白质，由核基因限制合成的小亚基和叶绿体基因限制合成的大亚基组成，功能上属于双功能酶。当CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；当O2浓度较高时，该酶却错误的催化C5与O2反应，产物经一系列改变后到线粒体中生成CO2，这种植物在光下汲取O2产生CO2的现象称为光呼吸。回答下列问题：(1)Rubisco酶在细胞的______________________中的核糖体上合成。在较高CO2浓度环境中，Rubisco酶所催化的反应产物是________，其发挥作用的场所是____________。(2)当胞间CO2与O2浓度的比值减小时，有利于植物进行光呼