检测案10光合作用

检测案10光合作用(2)(分值：60分)授课提示：对应课后定时检测案25页基础巩固练1～4题，每题2分。1．(2026·江苏淮安校考卷)在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，光照条件下可以释放出O2，该反应称为希尔反应。结合所学知识，分析下列说法正确的是()A．希尔反应可以证明水的光解产生的O2全来自水B．只提供水、光合色素和酶，在适宜光照等条件下可产生O2C．希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADPH的作用相似D．希尔反应证明光合作用中水的光解与糖的合成不是同一化学反应解析：希尔反应的结果仅说明了离体的叶绿体在适当的条件下可以发生水的光解，产生氧气，该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移，因此不能证明水的光解产生的O2全部来自水，A错误；提供水、光合色素和酶，但没有加入NADP＋等氧化剂及叶绿体相应完整结构，适宜光照条件下不可产生O2，B错误；希尔反应悬浮液中铁盐或其他氧化剂相当于光合作用中的NADP＋，C错误；希尔反应中有H2O，没有CO2，光照条件下也可以释放出O2，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，D正确。答案：D2．如图是某植物光合作用产物形成过程的示意图。下列叙述错误的是()A．土壤含水量的下降可能会导致①过程减慢B．光合作用产物主要以蔗糖的形式进行转运C.④过程受阻会使叶绿体中NADPH的量减少D．Pi转运蛋白可介导磷酸和丙糖磷酸的反向转运解析：当土壤含水量过低时，气孔开度减小，二氧化碳吸收速率减慢，导致①二氧化碳固定过程减慢，A正确；由题图可知，植物叶片中合成的光合产物主要以蔗糖的形式运输到根、茎部，B正确；④是蔗糖转运到根茎过程，蔗糖转移到根茎的过程受阻不会使叶绿体中NADPH的量减少，NADPH的量主要与光反应和暗反应过程有关，都在叶绿体内进行，C错误；由题图可知，Pi转运蛋白将丙糖磷酸从叶绿体运出到细胞质，同时将磷酸运入叶绿体，所以Pi转运蛋白可介导磷酸和丙糖磷酸反向交换转运，D正确。答案：C3．(2026·河南南阳质检卷)叶片保卫细胞无大液泡，通过改变细胞质基质渗透压来控制自身的吸水和失水，进而实现气孔的开闭。科研人员对脱落酸(ABA)调节干旱环境下拟南芥叶片气孔开闭的机制进行研究，结果如图所示，下列相关叙述错误的是()注：气孔阻力是指水蒸气和二氧化碳等气体通过气孔时的扩散阻力。A．停止浇水两天后叶片细胞渗透压增大可能促进了ABA的合成B．恢复浇水后ABA含量的减少，有利于减少拟南芥体内水分的散失C．给拟南芥植株叶片喷施适量ABA，短时间内叶绿体中C5的含量将增加D．推测喷施ABA可提高ABA缺失突变型拟南芥植株的抗旱能力解析：由题图可知，停止浇水两天后叶片细胞渗透压相对值增大，同时ABA含量升高，所以可推测停止浇水两天后叶片细胞渗透压增大可能促进了ABA的合成，A正确；恢复浇水后ABA含量减少，气孔阻力降低，有利于增加拟南芥体内水分的散失，B错误；给拟南芥植株叶片喷施适量ABA，会导致气孔关闭，气孔阻力增加，CO2进入减少，短时间内叶绿体中CO2的固定速率减慢，但C3的还原速率不变，所以C5的含量将增加，C正确；ABA缺失体不能产生ABA，喷施ABA后可导致气孔关闭，增大气孔阻力，故喷施ABA后可提高ABA缺失突变型拟南芥植株的抗旱能力，D正确。答案：B4．(2026·河北衡水实验中学模拟卷)某生物科研小组从清水河的某一深度取得一桶水样，等量分装于六对黑白瓶中并密封(白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶)，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10mg/L。将黑白瓶分别置于六种不同的光照条件下，温度保持不变。8h后，实测获得六对瓶中溶解氧的含量，记录数据表，下列判断错误的是()abcdef光照强度/klx0(黑暗)246810白瓶溶氧量/(mg/L)51020293535黑瓶溶氧量/(mg/L)555555A.黑瓶中的生物存在有氧呼吸，不存在光合作用B.由表中数据可知，光照强度越大，光合作用越强C.d组白瓶中植物氧气产生速率为3mg/(L·h)D.若向f组白瓶中补充CO2，白瓶溶氧量可能会增加解析：黑瓶中溶氧量减少说明其中的生物进行了有氧呼吸，其中不存在光照，故没有光合作用，A正确；f组与e组对比，光照强度增加，光合作用强度不再增加，B错误；d组8h产生的氧气量为光合作用净产量(29－10)＋呼吸消耗量(10－5)＝24(mg/L)，氧气产生速率为248＝3[mg/(L·h)]，C正确；f组与e组对比，光照强度增加，光合作用强度不再增加，此时的限制因素可能是CO2浓度，若向f组白瓶中补充CO2，白瓶溶氧量可能会增加，D答案：B提能强化练5～8题，每题3分。5．(2026·湖南长沙模拟卷)生物兴趣小组在密封容器的两侧放置完全相同的植株A、B，A植株左上角有适宜光源，B植株无光源，中间用挡板隔开(挡板既能遮光又能隔绝气体交换)(如图甲)。然后在适宜条件下培养，一段时间后，撤去挡板继续培养，测定培养过程A植株的光合速率与呼吸速率，得到图乙曲线L1。不考虑温度、水分等因素的影响，下列说法错误的是()A.a点对应的时刻为测定的起始时刻B.ab、cd段限制光合速率的因素均为CO2浓度C.b点为撤去挡板的时刻D.c点时A植株光合速率等于B植株解析：观察图乙，a点之前没有对A植株的光合速率与呼吸速率进行测定相关操作，所以a点对应的时刻为测定的起始时刻，A正确；ab段挡板存在，A植株的光合作用消耗CO2，导致容器内CO2浓度逐渐降低，限制光合速率，cd段挡板撤去后，B植株的呼吸作用释放CO2被A植株利用，但随CO2消耗，浓度再次成为限制因素，因此ab、cd段均受CO2浓度限制，B正确；ab段，A植株光合速率逐渐降低，由于有适宜光源，因此ab段A植株光合速率下降的原因是随着容器内CO2浓度逐渐降低，在b点之后，光合速率又逐渐上升，说明b点对应撤去挡板的时刻，C正确；挡板打开后，B植株有光照，但因为距离远，光照强度小于A植株，所以c点时A植株光合速率大于B植株，D错误。答案：D6．(2026·河北邢台模拟卷)(不定项)取某乔木树冠上、下层两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示，据图分析，下列叙述正确的是()A.甲叶片为上层叶，乙叶片为下层叶B.光照强度大于N时，光照强度不是限制甲、乙叶片光合作用的因素C.光照强度为N时，甲叶片的实际光合速率大于乙叶片的D.光照强度为M时，甲叶片产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质解析：对比甲、乙曲线可知，甲叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度强于乙叶片，故甲叶片为上层叶，乙叶片为下层叶，A正确；光照强度大于N时，甲叶片的光合作用强度随光照强度的增加而增强，光照强度是限制甲叶片光合作用的因素，B错误；实际光合速率＝呼吸速率＋净光合速率，光照强度为N时，甲叶片和乙叶片的净光合速率相等，但据题图可知，甲叶片的呼吸速率大于乙，故此时甲叶片的实际光合速率大于乙叶片的，C正确；在光照强度为M时，甲叶片的净光合速率为零，此时甲叶片既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质，D错误。答案：AC7．(2026·吉林长春模拟卷)(不定项)为研究镉(Cd)污染对水生植物生长的影响，某科研小组以石莼(一种绿色海藻)为材料，用不同浓度CdCl2溶液处理三天后，测得石莼叶肉细胞总光合速率、叶绿素含量和细胞呼吸速率如图所示。研究表明镉不会影响光合作用相关酶的活性，下列分析正确的是()A.叶肉细胞总光合速率下降与叶绿素含量下降有关B.叶肉细胞净光合速率先逐渐上升之后再保持稳定C.叶肉细胞呼吸速率变化可能与金属镉的含量有关D.金属镉的富集可能直接影响叶肉细胞光反应阶段解析：由题图可知，随Cd2+浓度增加，石莼总光合速率变化的主要原因是Cd2+浓度的增加使叶绿素含量降低，A正确；净光合速率＝总光合速率－呼吸速率，Cd2+浓度低于10×10-6mol·L-1时，总光合速率下降而呼吸速率上升，故净光合速率先逐渐减小；Cd2+浓度高于10×10-6mol·L-1后，总光合速率和呼吸速率都在下降，呼吸速率下降趋势大于总光合速率，两者差值逐渐增大，净光合速率逐渐增大，B错误；叶肉细胞呼吸速率随金属镉含量的变化而变化，故叶肉细胞呼吸速率变化可能与金属镉的含量有关，C正确；金属镉的富集可能通过影响叶绿素的含量而直接影响叶肉细胞光反应阶段，D正确。答案：ACD8．光呼吸是进行光合作用的细胞为适应O2和CO2气体环境变化，提高抗逆性而形成的一条代谢途径。该过程是叶肉细胞在Rubisco的催化下，消耗O2生成CO2，消耗能量的反应，过程如图所示。下列说法不正确的是()A.环境中O2/CO2的比值升高，有利于有机物的积累B.光呼吸与有氧呼吸相似，都能消耗O2产生CO2C.从能量利用角度看，光呼吸与暗反应都消耗ATPD.光呼吸是植物在不利条件下，对细胞的一种保护措施解析：据题图可知，环境中O2/CO2的比值升高时，C5的主要去向是光呼吸，因而有利于光呼吸而不利于光合作用，即不利于有机物的积累，A错误。光呼吸和有氧呼吸都能消耗O2产生CO2，B正确。根据题意和题图可知，光呼吸与暗反应都消耗ATP，C正确。据题图可知，光呼吸能把C5分解成C3提供给暗反应，同时产生的CO2也提供给暗反应。光呼吸是一个耗能反应，可以消耗光反应产生的多余的NADPH和ATP，是植物在不利条件下，对细胞的一种保护措施，D正确。答案：A大题冲关练9.(15分)(2025·广东卷，18)我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线(图甲)；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图乙)，鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。回答下列问题：(1)图甲中，当胞间CO2浓度在900～1200μmol·mol-1范围时，红光下光合速率的限制因子是________，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)图乙中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路(图丙)。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为______________________。通路2中吸收光的物质②为________。用箭头完成图丙中②所介导的通路，并在箭头旁用“(＋)”或“(－)”标注前后两者间的作用，(＋)表示正相关，(－)表示负相关。(4)根据图丙中相关信息，概括出植物利用光的方式：____________________________________________________。解析：(1)据图分析可知，当胞间CO2浓度在900～1200μmol·mol-1范围时，红光下净光合速率不再随胞间CO2浓度增加而明显上升，说明此时光合速率的限制因子不是CO2浓度，而是光照强度等其他因素。叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，蓝光下植物净光合速率更高可能是因为植物对蓝光利用率更高。(2)根据题中信息可知，突变体发生了PIL15基因的功能缺失，使得脱落酸信号通路异常，而脱落酸参与气孔的调节，促进气孔关闭，因此推测突变体在远红光与红光条件下对气孔的调节能力相似，进而导致蒸腾速率接近。(3)图中的通路1中，①吸收的光在叶绿体中通过光合作用的光反应被转化为ATP和NADPH中的化学能，再通过暗反应最终被转化为有机物中稳定的化学能。通路2中光作为信号分子，被物质②光敏色素吸收。②所介导的通路中，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而促进脱落酸信号形成，脱落酸促进气孔关闭(抑制气孔开放)，从而表现出生物学效应，具体过程见答案。(4)根据图丙分析，植物利用光的方式有两种，一是通过通路1为植物光合作用提供光能；二是通过通路2感受光信号，从而调节气孔开放程度等生理过程。答案：(1)光照强度植物对蓝光利用率更高(2)突变 体水稻PIL15基因功能缺失，使得脱落酸信号通路异常，无法正常调控气孔的开闭(或答两种条件下气孔开度相差不大)(3)有机物中稳定的化学能光敏色素如图所示(4)植物既可以将光作为能量，也可以将光作为信号10．(12分)(2025·八省联考陕晋宁青卷节选)温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一，科研人员研究了不同温度对甲、乙两种植物光合作用和呼吸作用的影响。实验步骤如下：将实验对象置于不同温度处理15分钟，再置于生境温度(30℃)下测定相关数据，并以30℃处理组的测定值为参照，结果如图①、图②所示。回答下列问题。(1)温度变化会影响光合作用相关酶的活性，光合作用暗反应所需的酶位于叶绿体的________。(2)实验步骤中“再置于生境温度(30℃)下测定相关数据”的目的是________________________________________________________________________。(3)据图①、图②判断，两种植物中，植物________更适合用于炎热地区的绿化种植。(4)其他环境因素适宜时，温度对某植物光合速率和呼吸速率影结果如图③，T点表示高温温度补偿点。若降低光照强度，该植物的T点将________(填“左移”“右移”或“不变”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)光合作用暗反应的场所是叶绿体基质，因此其所需的酶位于叶绿体的基质。(2)再置于生境温度(30℃)下测定相关数据的目的是排除处理温度对光合作用和呼吸作用测定结果的持续影响。(3)乙可在更高的温度下维持正常生命活动，因此乙更适合用于炎热地区的绿化种植。(4)若降低光照强度，该植物的T点将左移，因为光照强度降低，光合作用下降，在高温下植物要达到光合速率等于呼吸速率，就需要较低的温度来提升光合速率。答案：(1)基质(2)排除处理温度对光合作用和呼吸作用测定结果的持续影响(3)乙(4)左移降低光照强度，光合作用减弱，呼吸作用不变，光合速率要等于呼吸速率，则光合速率要增加，T点应左移11．(13分)(2025·陕晋青宁卷)叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点；线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图甲。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S，实验结果如图乙。回答下列问题。(1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的________，产物C3在光反应生成的______________________参与下合成糖类等有机物。(2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图甲乙可知，相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量提高，叶片的净光合速率高于植株W，原因是________________________________________________________________________。(3)保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，植株S的净光合速率________(填“增大”或“减小”)；相较于植株W，植株S的净光合速率变化幅度________(填“大”“小”或“无法判断”)。(4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组。写出实验思路及预期结果：________________________。解析：(1)暗反应在叶绿体的基质中进行，该过程中植物通过气孔吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5结合，这个过程称作CO2的固定。光反应的产物主要包括O2、ATP和N