PAGE7-光合作用(Ⅰ)(建議用時：40分鐘)1．(2024·山東萊西期末)如圖為正常綠色植物的葉綠素a的汲取光譜、色素總汲取光譜，以及光合作用的作用光譜(作用光譜代表各種波長下植物的光合作用效率)。下列敘述錯誤的是()A．葉綠素的汲取光譜可通過測量其對不同波長光的汲取值來繪制B．葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參加光合作用引起的C．植物進行光合作用時，C5總量的改變趨勢與作用光譜基本一樣D．溫度、CO2濃度等因素能影響作用光譜的汲取值C[圖中橫坐標為波長，縱坐標為汲取值，葉綠素的汲取光譜可通過測量其對不同波長光的汲取值來繪制，A正確；光反應中水光說明放O2，而光反應須要葉綠素汲取光能才能進行，所以葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參加光合作用引起的，B正確；植物進行光合作用時，氧氣釋放量的改變趨勢與作用光譜基本相同，而由于C5的利用和合成處于動態平衡中，因此C5總量基本不變，C錯誤；溫度、CO2濃度等因素能影響光合作用，能影響作用光譜的汲取值，D正確。]2．光合作用的發覺是眾多科學家不斷努力的結果。1937年，英國科學家希爾首次獲得了離體葉綠體懸浮液，將此懸浮液(含水，不含CO2)與黃色的高鐵(Fe3＋)鹽混合，照光后發覺葉綠體有氣泡放出、溶液由黃色變為淺綠色(Fe2＋)。在遮光下，則沒有氣泡產生，也沒有顏色改變。下列敘述錯誤的是()A．試驗過程中可以檢測到糖的生成B．試驗表明氧氣是葉綠體在光照的條件下產生的C．溶液顏色改變的緣由是葉綠體在光照條件下生成的還原劑將Fe3＋還原為Fe2＋D．與恩格爾曼的水綿試驗相比，希爾的試驗解除了細胞內其他結構的影響A[懸浮液中不含CO2，暗反應無法正常進行，糖類無法生成，A錯誤；試驗現象是在照光后發覺葉綠體有氣泡放出、在遮光下沒有氣泡產生，說明氧氣的產生肯定要有光照，B正確；試驗在光照條件下，溶液由黃色變為淺綠色(Fe2＋)，說明光反應階段的產物[H]可以將Fe3＋還原為Fe2＋，C正確；希爾的試驗將葉綠體離體，與細胞內其他結構分開，解除了其他結構在光合作用中可能造成的影響，D正確；故選A。]3．(2024·黃岡質檢)如圖甲表示葉肉細胞中葉綠體進行光合作用的過程，A、B代表物質，如圖乙表示葉綠體色素分別的結果，下列敘述錯誤的是()甲乙A．光合作用的光反應是在圖中①上進行的，而暗反應是在②中進行的B．①上產生的B物質移動到②中參加C5和C3的還原C．②中產生的NADP＋移動到①上接受水光解產生的氫D．圖乙中色素帶從上往下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素bB[光合作用的場所是葉綠體，光反應是在圖中①類囊體薄膜上進行的，而暗反應是在②葉綠體基質中進行的，A正確；①類囊體薄膜上產生的B物質[H]移動到②葉綠體基質中，參加C3的還原，形成糖類等有機物，B錯誤；②葉綠體基質中產生的NADP＋將移動到①類囊體薄膜上接受水光解產生的氫，C正確；葉綠體色素在濾紙上的分布，由上往下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，D正確。]4．(2024·重慶南開中學模擬)硝化細菌可以利用體外環境中的某些無機物氧化時釋放的化學能來制造有機物，下列關于硝化細菌的說法錯誤的是()A．能否利用光能是化能合成作用和光合作用的區分B．硝化細菌在氧化N2的過程中獲得能量C．硝化細菌的代謝有助于增加土壤中的NOeq\o\al(－,3)D．將板結的土壤松土有利于硝化細菌等好氧菌的生命活動B[化能合成作用是利用對無機物氧化釋放的化學能將二氧化碳合成有機物，光合作用通過對光能的汲取和轉化將二氧化碳合成有機物，A正確；硝化細菌不能利用氮氣，(是固氮菌能利用氮氣)，是通過對NH3的氧化來獲得能量，B錯誤；將NH3轉化為NOeq\o\al(－,3)，可以提高土壤中的NOeq\o\al(－,3)的含量，有利于植物的生長，C正確；松土可以增加土壤的透氣性，有利于好氧菌的分解活動，D正確。]5．(多選)(2024·山東濰坊期末)光能利用率是指單位土地面積上，農作物通過光合作用產生的有機物中所含的能量與這塊土地接受的太陽能之比。以下措施能提高光能利用率的是()A．大棚種植時，白天適當通風B．棉花適時摘除頂芽，解除頂端優勢C．在桉樹林里栽培草本菠蘿，取得桉樹、菠蘿兩旺D．在前季作物生長后期的株行間播種或移栽后季作物ABCD[大棚種植時，白天光照強光合作用旺盛，達到光飽和點后限制光合作用的因素主要是二氧化碳濃度等，因此白天適當通風有利于增加大棚中的二氧化碳濃度，有利于農作物產量的提高，能提高光能利用率，A正確；棉花適時摘除頂芽，可以解除頂端優勢，使側枝發育，增大了光合作用的葉片面積，提高了光能利用率，B正確；在桉樹林里栽培草本菠蘿，桉樹和菠蘿有明顯的分層現象，可以充分利用光能，取得桉樹、菠蘿兩旺，提高光能利用率，C正確；在前季作物生長后期的株行間播種或移栽后季作物，與前季作物收完再種相比，可以延長后季作物的光合作用時間，能提高光能利用率，D正確。]6．(2024·廣東六校聯盟3月聯考)在玻璃溫室中，探討小組于上午7：00～10：00分別用黃光、藍光和紅光三種單色光對某種綠葉蔬菜進行補充光源(補光)試驗，結果如圖所示。回答下列問題：(1)植物光合作用中捕獲光能的物質包括____________________兩類，兩者在發揮作用時，捕獲光質種類的差異是_____________________________________________________。(2)據圖分析可知，__________組表現為促進該種蔬菜的生長。(3)圖中黃光補光組的CO2汲取速率低于白光比照組的緣由可能是____________________________________________________________________________________________________________。(4)探討發覺紅光補光、藍光補光一段時間后植株的葉綠素a含量有不同程度增加。請寫出利用紙層析法比較它們葉綠素a含量的試驗思路______________________________________________________________________________________________________。[解析]與白光比照組相比，補充黃色光源時，綠葉蔬菜的CO2汲取速率降低，說明黃色光源對該蔬菜的生長有抑制作用；補充紅光或藍光光源時綠葉蔬菜的CO2汲取速率上升，說明這兩種光源對蔬菜的生長有促進作用。 (1)葉綠體中的色素包括兩大類即葉綠素和類胡蘿卜素，它們在光合作用中能夠汲取、傳遞和轉化光能，前者主要汲取紅光和藍紫光，后者主要汲取藍紫光。 (2)由題圖可知，紅光補光組、藍光補光組蔬菜的CO2汲取速率都高于白光比照組，而黃光補光組CO2汲取速率低于白光比照組，故表現為促進該種蔬菜生長的組別是紅光補光組、藍光補光組。 (3)光主要影響光合作用的光反應階段，黃光補光組的CO2汲取速率低于白光比照組，說明用黃光補光后，該蔬菜的光合速率降低，從光反應的角度分析可能是用黃光補光后抑制了該蔬菜光合色素對光合作用有效光的汲取，從而抑制光合作用的進行。 (4)由題意可知，試驗的自變量為補光種類，因變量為葉綠素a的含量，要求用紙層析法比較葉綠素a的含量，設計試驗思路為提取并分別同一時刻的紅光補光組、藍光補光組和白光比照組該種蔬菜等量綠葉中的色素，比較葉綠素a色素帶的寬度。[答案](1)葉綠素和類胡蘿卜素葉綠素主要汲取紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要汲取藍紫光(2)紅光補光組、藍光補光(3)用黃光補光后抑制了該蔬菜光合色素對光合作用有效光的汲取(答案合理即可)(4)提取并分別同一時刻的紅光補光組、藍光補光組和白光比照組該種蔬菜綠葉中的色素，比較葉綠素a色素帶的寬度7．(2024·山東九校聯考)將葉綠體破壞后離心，得到類囊體懸浮液、葉綠體基質，分別加入試管中。然后將①②置于光下，③④置于黑暗中，下列推斷不正確的是()A．試驗中能產生氣泡的是①試管B．假如賜予4支試管ATP、[H]、CO2，有糖產生的試管是②④C．假如賜予4支試管磷酸、ADP，會產生ATP的是①③D．上述操作說明光反應須要光，發生在類囊體，暗反應不須要光，發生在葉綠體基質C[葉綠體的類囊體在光照條件下能進行水的光解，釋放出氧氣，能產生氣泡的是①試管，A正確；在此條件下，賜予磷酸、ADP，會產生ATP的是①，C錯誤；葉綠體基質有光無光都能進行暗反應，賜予ATP、[H]、CO2，②④試管都有糖產生，B正確；上述操作說明光反應須要光，發生在類囊體，暗反應有光無光都行，發生在葉綠體基質，D正確。]8．(2024·廣東潮州一模)用14CO2“飼喂”葉肉細胞，讓葉肉細胞在光照條件下進行光合作用。一段時間后關閉光源，將葉肉細胞置于黑暗中，含放射性的三碳化合物濃度的改變狀況如圖所示，下列相關敘述正確的是()A．葉肉細胞利用14CO2的場所是葉綠體內膜B．Oa時間段葉肉細胞中五碳化合物濃度基本不變C．ab時間段含放射性的三碳化合物濃度不變的緣由是14CO2消耗殆盡D．b點后曲線上升是因為黑暗條件下，葉肉細胞不能進行光反應，不能為暗反應固定14CO2供應[H]和ATPB[本題考查光合作用的暗反應。葉肉細胞利用14CO2的場所是葉綠體基質，A錯誤；題中光照強度不變，五碳化合物濃度基本不變，B正確；ab時間段含放射性的三碳化合物濃度不變的緣由是14CO2的固定和三碳化合物的還原過程保持相對穩定，C錯誤；三碳化合物的還原須要[H]和ATP，但CO2固定不須要，D錯誤。]9．(多選)(2024·重慶南開中學模擬改編)卡爾文因發覺光合作用合成己糖(葡萄糖)反應中CO2的固定途徑獲得諾貝爾獎。卡爾文將14CO2注入小球藻懸浮液，賜予試驗裝置不同時間(0＜t1＜t2＜t3＜t4＜t5)的光照，然后檢測放射性，結果見下表，據表分析正確的是()光照時間0t1t2t3t4t5分別出的放射性化合物無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．不同時間的產物為本試驗因變量B．t1時，①中的3個碳原子都具有放射性C．14C的轉移途徑為14CO2D．只做光照時間為t5的試驗，也能確定出放射性化合物出現的先后依次AC[本試驗的自變量為光照時間，不同時間的產物為因變量，A正確；由題中信息，得不出①中的3個碳原子都具有放射性的結論，B錯誤；放射性物質出現的先后依次就是14C的轉移途徑，由表可知，14C的轉移途徑為14CO2→①→②→③→④⑤→⑥，C正確；假如只做光照時間為t10．(2024·煙臺檢測)科研人員向離體葉綠體懸浮液中加入適量NaHCO3溶液和必要物質，在相宜條件下進行閃光試驗。結果如圖：(1)葉綠體懸浮液中加入的必要物質有NADP＋、__________，這是為了產生兩種高能物質。只要供應了這兩種高能物質，即使在黑暗中，葉綠體也可將CO2轉變為糖。(2)該試驗干脆測量出來的是__________________光合作用速率，陰影部分的面積可用來表示一個光周期的光照時間內[H]和ATP的________，出現陰影部分的緣由是_________________。(3)據圖推想，光能量、光照總時間和試驗時間相同的狀況下，閃光照耀的光合效率要________(填“大于”“等于”或“小于”)連續光照下的光合效率，這是因為光合作用時的光反應和暗反應會有物質和能量上的聯系，閃光照耀時____________________。(4)為了進一步探討葉綠體中ATP的合成機理，科研人員將類囊體懸浮液的pH調整為4，使其內外部在這種酸性條件下平衡，然后將懸浮液的pH快速調整為8，結果合成了大量ATP。該試驗除了供應必要的物質外，還要在________條件下進行，試驗現象說明___________________________________。[解析](1)兩種高能物質分別是NADPH、ATP，合成的原料分別是NADP＋與ADP和游離的Pi，故填寫無機磷(Pi、磷酸)、ADP。 (2)由于該試驗中只存在離體的葉綠體，所以測出O2的釋放速率全為光合作用的效果，不存在呼吸作用，真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，故測量出來的是真正光合速率；由于氧氣的釋放速率代表光反應，能產生ATP與[H]，暗反應固定二氧化碳，消耗ATP與[H]，所以陰影部分應當表示光反應產生量與暗反應消耗量的差值，故可表示一個光周期的光照時間內[H]和ATP的積累量；陰影部分表示光反應產生量與暗反應消耗量的差值，氧氣的釋放速率大于二氧化碳的汲取速率，所以出現陰影部分的緣由是光反應速率大于暗反應速率。(3)光合作用的過程分為光反應和暗反應兩個過程，兩者在不同的酶的催化作用下獨立進行，一般狀況下，光反應的速度比暗反應快，光反應的產物ATP和[H]不能被暗反應剛好消耗掉，緣由是暗反應中酶的催化效率和數量都是有限的。光照和黑暗間隔處理事實上是延長了光合作用的暗反應時間，因為在光照的同時，光反應在進行，暗反應也在進行，假如間隔處理，光照5s然后黑暗5s，暗反應等于進行了10s，而連續光照5s則光反應也只進行了5s，光能量、光照總時間和試驗時間相同的狀況下，閃光照耀的光合效率要大于連續光照下的光合效率，閃光照耀時暗反應更能充分利用光反應供應的[H]和ATP。 (4)葉綠體浸泡在pH＝4的溶液中，基質從中攝取了H＋，并將攝取的H＋泵入類囊體的腔，使類囊體空腔中的pH為4。將此葉綠體轉移到pH＝8的溶液中，類囊體膜兩側建立了質子電化學梯度，驅使ADP磷酸化產生ATP。本試驗為了限制無關變量，所以須要在黑暗的條件中進行，該試驗的自變量只有酸堿度，故說明白ATP的合成與H＋濃度梯度有關。[答案](1)無機磷(Pi、磷酸)、ADP(2)真正(或：總)積累量光反應速率大于暗反應速率(3)大于暗反應更能充分利用光反應供應的[H]和ATP(4)黑暗ATP的合成與H＋濃度梯度有關11．(2024·日照檢測)探討發覺，Rubisco酶是綠色植物細胞中含量最豐富的蛋白質，由核基因限制合成的小亞基和葉綠體基因限制合成的大亞基組成，功能上屬于雙功能酶。當CO2濃度較高時，該酶催化C5與CO2反應，完成光合作用；當O2濃度較高時，該酶卻錯誤的催化C5與O2反應，產物經一系列改變后到線粒體中生成CO2，這種植物在光下汲取O2產生CO2的現象稱為光呼吸。回答下列問題：(1)Rubisco酶在細胞的______________________中的核糖體上合成。在較高CO2濃度環境中，Rubisco酶所催化的反應產物是________，其發揮作用的場所是____________。(2)當胞間CO2與O2濃度的比值減小時，有利于植物進行光呼