检测案9光合作用

检测案9光合作用(1)(分值：55分)授课提示：对应课后定时检测案22页基础巩固练1～7题，每题2分。1．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法，错误的是()A．实验选材宜选鲜绿的、光合色素含量高且细胞含水量少的叶片B．滤纸条自上而下第四条色素带为黄绿色的叶绿素bC．色素提取的原理是四种色素在无水乙醇中的溶解度不同D．色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关解析：为提高滤液中色素的浓度，实验选材宜选鲜绿的、光合色素含量高且细胞含水量少的叶片，A正确；叶绿素b呈黄绿色，且位于滤纸条的第四条色素带(自上而下)，B正确；光合色素提取的原理是四种色素易溶于有机溶剂无水乙醇，C错误；色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关，溶解度高的随层析液扩散得速度快，D正确。答案：C2．羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点，成为冬季重要的观叶植物。某同学将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析正确的是()A．分离后的色素3对应的条带颜色为黄绿色B．色素1、2、3、4分布于叶绿体中，色素5则分布于植物的液泡中C．色素1、2主要吸收红光和蓝紫光，色素3、4主要吸收蓝紫光D．可以使用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠对色素1、2、3、4进行分离解析：根据在层析液中的层析结果可知，色素1、2、3、4依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素3的条带颜色为蓝绿色，A错误；色素1、2、3、4分布于叶绿体中，色素5溶于水，为水溶性色素，因而可能存在于植物的液泡中，B正确；色素1、2依次为胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光，色素3、4依次为叶绿素a、叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，C错误；可以使用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠对色素1、2、3、4进行提取，分离色素使用的是层析液，D错误。答案：B3．某兴趣小组探究乌桕树的叶色在秋季呈现“绿→黄→红”的变化原因，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)测定了叶肉细胞中色素含量的变化，发现光合色素含量逐渐减少，花青素含量逐渐增多。下列叙述错误的是()A．叶肉细胞中色素相对含量不同会使叶片呈现不同颜色B．提取色素时可以用无水乙醇作为光合色素的溶剂C．色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快D．乌桕叶肉细胞提取的各种色素均能吸收、传递、转化光能解析：叶肉细胞中不同色素的相对含量变化会导致叶片颜色改变，A正确；无水乙醇是提取光合色素的常用溶剂，因其能溶解色素且避免破坏结构，B正确；层析法分离色素的原理是溶解度高的色素在滤纸上的扩散速度快，如胡萝卜素溶解度最高，扩散最远，C正确；光合色素中只有叶绿素a能转化光能，其他色素(如叶绿素b、类胡萝卜素)仅吸收和传递光能，而花青素不参与光反应，无法吸收或转化光能，D错误。答案：D4．研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是()A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B．该反应体系不断消耗的物质仅有CO2C．类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素解析：乙醇酸是在光合作用暗反应产生的，暗反应场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；该反应体系中能进行光合作用整个过程，不断消耗的物质有CO2和H2O，B错误；类囊体产生的ATP参与C3的还原，产生的O2用于呼吸作用或释放到周围环境中，C错误；该体系含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。答案：A5．(2026·福建龙岩检测卷)卡尔文将14C标记的CO2通入正在进行光合作用的小球藻培养液中，然后在培养后不同时间(0.5s、3s、10s等)将培养液迅速倾入热乙醇中以杀死细胞，最后利用层析法和放射自显影技术进行物质的分离和鉴定，实验结果如图。下列相关分析不正确的是()A．用14C标记CO2可排除细胞中原有物质的干扰B．热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行C．推测暗反应的初产物可能是3-磷酸甘油酸D．可依据放射性的强弱推测出暗反应的过程解析：热乙醇可以杀死细胞，用热乙醇处理的目的是停止光合作用的进行，以检测杀死细胞时，其光合作用的进行程度，B正确；放射性最先在3-磷酸甘油酸出现，推测暗反应的初产物可能是3-磷酸甘油酸，C正确；该实验可通过放射性出现的先后顺序来推测暗反应的过程，D错误。答案：D6．(2026·福建厦门湖滨中学阶段检测卷)光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应来实现。下列对于改变反应条件而引起相关变化的说法中，正确的是()A．突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B．突然中断CO2供应，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C．突然将红光改变为绿光，会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D．突然将绿光改变为红光，会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小解析：突然中断CO2供应，导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加、C3含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大，A错误；突然中断CO2供应，导致C3含量减少，进而使ATP和NADPH含量增多，所以暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大，B正确；突然将红光改变为绿光后光能利用率降低，ATP和NADPH含量减少，进而使C3含量增大、C5含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值增大，C错误；突然将绿光改变为红光后光能利用率提高答案：B7．(2026·山东潍坊统考卷)光敏蛋白(PSP)是我国科学家设计的在光照条件下，能够将CO2直接还原，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高的感光物质。研究人员利用PSP模拟光合系统的部分过程已获得成功。下列叙述错误的是()A．光合色素主要分布在类囊体薄膜上，而光敏色素分布在植物的各个部位B．光合色素和PSP是一类均可用无水乙醇提取的蛋白质C．PSP的功能与自然光合系统中光合色素、NADPH相似D．光敏色素主要吸收红光和远红光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光解析：光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而光敏色素分布在植物的各个部位，A正确；光合色素不是蛋白质，用无水乙醇可以提取绿叶中的光合色素，但不能提取光敏蛋白，B错误；在光照条件下，PSP能够将CO2直接还原，说明光敏蛋白与自然光合系统中光合色素、NADPH和ATP等物质的功能相似，C正确；光敏色素主要吸收红光和远红光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，D正确。答案：B提能强化练8～11题，每题3分。8．(2026·河南高三联考卷)如图所示是类囊体薄膜的亚显微结构及光反应过程。依据所学，不能作出的判断是()A．光系统由多种蛋白质在内的许多分子组成B．光系统Ⅰ和光系统Ⅱ分别完成水的光解和NADPH的形成C．类囊体薄膜上的色素分子可吸收、传递、转化光能D．类囊体内H＋浓度高于膜外是形成ATP的能量来源解析：由图可知，光系统由叶绿素、多种蛋白质等分子组成，A不符合题意；由图可知，光系统Ⅱ完成水的光解，光系统Ⅰ被光激发，同时接受光系统Ⅱ传递来的电子，形成NADPH，B符合题意；类囊体薄膜上的光合色素分子可吸收、传递、转化光能，C不符合题意；图中显示类囊体薄膜内部H＋浓度高于类囊体薄膜外，膜内外的H＋浓度差为ATP形成提供化学势能，D不符合题意。答案：B9．(2026·河南郑州统考一模卷)如图表示某植物同化CO2的过程。夜晚气孔开放，吸收CO2并转化为苹果酸储存起来；白天气孔关闭，苹果酸分解生成CO2。下列相关描述正确的是()A．细胞内的pH清晨比傍晚时高B．白天进行光合作用利用的CO2全部来自苹果酸的分解C．该植物白天将光能转化为活跃的化学能，夜晚将活跃的化学能转化为稳定的化学能D．白天气孔关闭可有效减少水分蒸发，有利于适应高温干旱环境解析：白天气孔关闭，同时进行光合作用消耗CO2，夜晚气孔打开，吸收CO2同时细胞呼吸产生CO2，所以细胞内的pH清晨(可以理解为天刚亮)比傍晚(刚刚经历完1天的光合作用)时低，A错误；白天进行光合作用利用的CO2除了来自苹果酸的分解，还有细胞呼吸产生的CO2，B错误；该植物白天进行光合作用，实现了将光能转化为活跃的化学能，并将活跃的化学能转化为稳定的化学能，夜晚进行呼吸作用，将稳定的化学能转化为活跃的化学能，满足了生命活动的需要，C错误；该植物白天气孔关闭可有效减少水分蒸发，有利于适应高温干旱环境，D正确。答案：D10．(2026·山东烟台模拟卷)(不定项)玉米叶肉细胞中有一种酶，通过一系列反应将CO2泵入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，保证卡尔文循环顺利进行，这种酶被形象地称为“CO2泵”，“CO2泵”的工作过程如图所示。下列相关叙述错误的是()A.A→B的过程还需要光反应提供的NADH、ATP等物质的参与B．抑制“CO2泵”的活性，短时间内维管束鞘细胞中B的含量增加C．晴朗的夏季11：00时，温度升高玉米维管束鞘细胞光合作用速率会明显下降D．可用纸层析法分别分离玉米叶肉细胞、维管束鞘细胞中的色素并比较色素的含量和种类差别解析：A→B的过程表示三碳化合物的还原，需要光反应提供的NADPH、ATP等物质的参与，A错误；A表示三碳化合物，B表示五碳化合物，抑制“CO2泵”的活性，维管束鞘细胞中CO2含量降低，导致CO2的固定受阻，消耗的五碳化合物减少，而原有三碳化合物的还原生成五碳化合物仍正常进行，所以在短时间内，维管束鞘细胞中B的含量增加，B正确；晴朗的夏季11：00时，玉米光合作用速率不仅没有下降，反而有所上升，原因是玉米叶肉细胞内有“CO2泵”，仍可以维持维管束鞘细胞内较高的CO2浓度，此时光照强度增强，光合作用速率增加，C错误；不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，可用纸层析法分别分离玉米叶肉细胞、维管束鞘细胞中的色素，并比较色素的含量和种类差别，D正确。答案：AC11．(2026·山东烟台模拟卷)我国科学家模拟植物光合作用，设计了一条利用二氧化碳合成淀粉的人工路线，流程如图所示。下列叙述不正确的是()A．①②过程模拟暗反应中CO2的固定，③④过程模拟C3的还原B．步骤①需要催化剂，②③④既不需要催化剂也不需消耗能量C．该过程与植物光合作用的本质都是将光能转化成化学能储存于有机物中D．该体系与植物光合作用固定的CO2量相等时，植物体内淀粉的积累量较低解析：①②③④过程是光合作用暗反应的模拟过程，①②过程模拟的是CO2的固定，③④模拟三碳化合物的还原，A正确；步骤③④的顺利进行，需要多种酶的催化，需要消耗能量，如ATP和NADPH中的化学能，B错误；植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物，同时将光能转化为有机物中的化学能，图示过程也是利用光能将二氧化碳和水转化为淀粉，同时储存能量，二者的本质是相同的，C正确；在与植物光合作用固定的CO2量相等时，因为植物体内会有一些不参与光合作用的细胞消耗糖类，所以植物体内淀粉的积累量较低，D正确。答案：B大题冲关练12.(15分)(2025·重庆卷，16)科研人员以水稻秸秆为原料合成的一种新型纳米材料X，发现其能通过叶面或根部吸收进入植物细胞。(1)为分析X对植物光能利用的影响，科研人员用添加X的培养液培养水绵，再用通过三棱镜的光照射载有需氧细菌和水绵的临时装片，观察并统计不同光质下需氧细菌数量，结果见下表。光质处理蓝光绿光黄光橙光红光培养液(对照养液＋X1392871388结果表明，X能够促进水绵利用________光。在水绵细胞中，X呈现出随机分布的特点，当X分布在叶绿体的________时，水绵光能利用效率最佳。(2)为进一步探究X对叶绿体功能的影响，开展了下列实验。①用离体叶绿体、X和Y(可与NADPH发生反应的化合物)进行实验，在相同光照条件下，实时测定并计算Y的变化量。由图可知，X能________(填“促进”或“抑制”)叶绿体合成NADPH。为保证本实验的严谨性，需增设1个处理，即Y＋经煮沸的叶绿体。该处理获得的结果最符合图中曲线的________(填“甲”或“乙”或“丙”)。②将清水和X溶液分别处理后的植物叶片用打孔器打出叶圆片，抽气后，再置于1%的碳酸氢钠溶液中，给予相同的光照，发现X溶液处理的叶圆片先浮出液面，其原因是________________________________________________________________________。(3)研究还发现处理植物的X浓度过高，会出现植物叶片气孔开放度下降的现象，推测与之相关的植物激素及其含量变化是____________。解析：(1)分析表格数据可知，与对照组相比，添加X的培养液中，绿光下需氧细菌数量增加最为明显。由于需氧细菌会聚集在氧气释放多的部位，而氧气是光合作用光反应的产物，所以X能够促进水绵利用绿光。叶绿体中类囊体薄膜是光反应的场所，能吸收、传递和转化光能，当X分布在叶绿体的类囊体(基粒)时，能更好地促进光能的吸收和利用，使水绵光能利用效率最佳。(2)①由题图可知，与没有添加X的组相比，添加X的组中Y的变化量更大，说明X能促进叶绿体合成NADPH。经煮沸的叶绿体已经失去活性，不能进行光合作用，也就不能合成NADPH，Y的量基本不变，所以该处理获得的结果最符合图中曲线的丙。②将清水和X溶液分别处理后的植物叶片用打孔器打出叶圆片，抽气后，再置于1%的碳酸氢钠溶液中，给予相同的光照，发现X溶液处理的叶圆片先浮出液面，其原因是X溶液处理叶圆片能提高光能利用率，促进光反应速率，产生氧气速率加快。(3)脱落酸能促进气孔关闭，当处理植物的X浓度过高时，植物叶片气孔开放度下降，推测与之相关的植物激素是脱落酸，且其含量增加。答案：(1)绿类囊体/基粒(2)①促进丙②X溶液处理叶圆片能提高光能利用率，促进光反应速率，产生氧气速率加快(3)脱落酸含量增加13．(14分)(2025·八省联考四川卷)兴安落叶松在甲、乙两地都有分布，为研究气候变暖对该植物的影响，某团队分别将甲、乙两地的部分兴安落叶松移栽到丙地(三地年降雨量相似，移栽时选择同龄树并连同原地土壤一同移栽)，测定这种树在甲、乙、丙三地的光合作用相关指标，结果如图所示。回答下列问题。(1)本实验中进行甲、乙两地就地移栽的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在光反应阶段，兴安落叶松叶绿体内________薄膜上的色素捕获光能，夺取水的电子，经电子传递最终将光能转化成化学能，储存在ATP和NADPH中。(3)在暗反应阶段，植物通过羧化反应实现对CO2的固定。兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地，其羧化速率________，原因是________________________________________________(答出1点即可)。(4)综上，推测兴安落叶松从甲、乙两地移栽到丙地后，其光合速率会________，理由是___