課后定時檢測案10　光合作用(一)[基礎(chǔ)鞏固練]——學(xué)業(yè)水平一、二考點一　色素的提取和分離1．下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的說法，正確的是(　　)A．提取液呈綠色是由于含有的葉綠素a和葉綠素b較多B．胡蘿卜素處于濾紙條最上方，是因為其在提取液中的溶解度最高C．色素帶的寬窄反映了色素在層析液中溶解度的大小D．濾紙條上沒有色素帶，說明實驗材料可能為黃化葉片2．[2023·黑龍江實驗中學(xué)高三階段測試]提取新鮮菠菜葉的葉綠體色素，用圓形濾紙層析法分離色素，實驗裝置如圖。正確的層析結(jié)果是(深色圈表示色素環(huán))(　　)A． B.C． D.3.[經(jīng)典高考]如圖為某次光合作用色素紙層析的實驗結(jié)果，樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是(　　)A．研磨時加入CaCO3過量會破壞葉綠素B．層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液C．在敞開的燒杯中進行層析時，需通風操作D．實驗驗證了該種藍藻沒有葉綠素b考點二　光合作用過程(Ⅱ)4．下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述，錯誤的是(　　)A．光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能B．紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC．光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與D．紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用5．[經(jīng)典高考]光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進行，在適宜條件下，向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP，照光后DCIP由藍色逐漸變?yōu)闊o色，該反應(yīng)過程中(　　)A．需要ATP提供能量B．DCIP被氧化C．不需要光合色素參與D．會產(chǎn)生氧氣6．[2023·福建廈門湖濱中學(xué)階段檢測]光合作用通過密切關(guān)聯(lián)的兩大階段——光反應(yīng)和暗反應(yīng)來實現(xiàn)。下列對于改變反應(yīng)條件而引起相關(guān)變化的說法中，正確的是(　　)A．突然中斷CO2供應(yīng)，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值減小B．突然中斷CO2供應(yīng)，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增大C．突然將紅光改變?yōu)榫G光，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值減小D．突然將綠光改變?yōu)榧t光，會暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值減小 7．如圖表示光合作用過程，a、b、c表示物質(zhì)，甲、乙表示場所，下列有關(guān)分析，錯誤的是(　　)A．物質(zhì)b可能是ADP和PiB．物質(zhì)c直接被還原生成(CH2O)和C5C.甲中色素不溶于水，只溶于有機溶劑D.乙中生理過程在有光、無光條件下都可進行8．[2021·重慶卷]圖為類囊體膜蛋白排列和光反應(yīng)產(chǎn)物形成的示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　)A．水光解產(chǎn)生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿過4層膜B．NADP＋與電子(e－)和質(zhì)子(H＋)結(jié)合形成NADPHC．產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)及其他消耗能量的反應(yīng)D．電子(e－)的有序傳遞是完成光能轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)[提能強化練]——學(xué)業(yè)水平三、四9．[2023·湖北省武漢高三質(zhì)量檢測]在光合作用過程中可產(chǎn)生大量H＋，當H＋通過ATP合成酶時，可以使ADP＋Pi合成ATP，為了研究光合作用過程中ATP產(chǎn)生的原理，科學(xué)家分離出類囊體進行了以下實驗，如圖所示。下列分析錯誤的是(　　)A．實驗?zāi)M了光合作用光反應(yīng)階段的部分過程B．實驗應(yīng)在黑暗中進行，以避免類囊體產(chǎn)生了H＋C．當類囊體膜兩側(cè)存在H＋濃度差時，就能合成ATPD．推測光合作用過程中產(chǎn)生的大量H＋主要集中在類囊體腔10．[2020·浙江7月]將某植物葉片分離得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中，測量其光合速率，結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是(　　)A．測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率B．若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏大C．若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B～C段對應(yīng)的關(guān)系相似D．若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中A～B段對應(yīng)的關(guān)系相似11．[2023·煙臺期中](不定項) 玉米葉肉細胞中有一種酶，通過一系列反應(yīng)將CO2泵入維管束鞘細胞，使維管束鞘細胞積累較高濃度的CO2，保證卡爾文循環(huán)順利進行，這種酶被形象地稱為“CO2泵”，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.A→B的過程還需要光反應(yīng)提供的NADH、ATP等物質(zhì)的參與B．抑制“CO2泵”的活性，短時間內(nèi)維管束鞘細胞中B的含量增加C．晴朗的夏季11：00時，溫度升高玉米維管束鞘細胞光合作用速率會明顯下降D．可用紙層析法分別分離玉米葉肉細胞、維管束鞘細胞中的色素并比較色素的含量和種類差別12．[2023·煙臺三模](不定項)我國科學(xué)家模擬植物光合作用，設(shè)計了一條利用二氧化碳合成淀粉的人工路線，流程如圖所示。下列敘述正確的是(　　)A．①、②過程模擬暗反應(yīng)中CO2的固定，③、④過程模擬C3的還原B．步驟①需要催化劑，②、③、④既不需要催化劑也不需消耗能量C．該過程與植物光合作用的本質(zhì)都是將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存于有機物中D．該體系與植物光合作用固定的CO2量相等時，植物體內(nèi)淀粉的積累量較低13．[2023·濰坊一模](不定項)葉面積系數(shù)是指單位土地面積上的葉面積總和，它與植物群體光合速率、呼吸速率及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖1所示。圖2為來自樹冠不同層的甲、乙兩種葉片的凈光合速率變化圖解。下列說法錯誤的是(　　)A.a點后群體干物質(zhì)積累速率變化對于合理密植有重要指導(dǎo)意義B．a(chǎn)～b段群體光合速率增加量大于群體呼吸速率增加量C．c點時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率相同D．甲凈光合速率最大時所需光照強度高于乙，可判斷甲葉片來自樹冠上層 [大題沖關(guān)練]——綜合創(chuàng)新·求突破14．[2022·河北卷]某品種茶樹葉片呈現(xiàn)階段性白化：綠色的嫩葉在生長過程中逐漸轉(zhuǎn)為乳白色，而后又恢復(fù)為綠色。白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體(僅殘留少量片層結(jié)構(gòu))。階段性白化過程中相關(guān)生理指標檢測結(jié)果如下圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)從葉片中分離葉綠體可采用__________法。(2)經(jīng)檢測，白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低，其原因是______________________________________(寫出兩點即可)。(3)白化過程中氣孔導(dǎo)度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少__________________。(4)葉片復(fù)綠過程中需合成大量直接參與光反應(yīng)的蛋白質(zhì)。其中部分蛋白質(zhì)由存在于________中的基因編碼，通過特定的機制完成跨膜運輸；其余蛋白質(zhì)由存在于________中的基因編碼。15．[2022·遼寧卷]滸苔是形成綠潮的主要藻類。綠潮時滸苔堆積在一起，形成大量的“藻席”，造成生態(tài)災(zāi)害。為研究滸苔瘋長與光合作用的關(guān)系，進行如下實驗：Ⅰ.光合色素的提取、分離和含量測定(1)在“藻席”的上、中、下層分別選取滸苔甲為實驗材料，提取、分離色素，發(fā)現(xiàn)滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，包括葉綠素和____________。在細胞中，這些光合色素分布在______________________________。(2)測定三個樣品的葉綠素含量，結(jié)果見下表。 樣品葉綠素a(mg·g－1)葉綠素b(mg·g－1)上層0.1990.123中層0.2280.123下層0.6840.453數(shù)據(jù)表明，取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高，這是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.光合作用關(guān)鍵酶Y的粗酶液制備和活性測定(3)研究發(fā)現(xiàn)，滸苔細胞質(zhì)基質(zhì)中存在酶Y，參與CO2的轉(zhuǎn)運過程，利于對碳的固定。酶Y粗酶液制備：定時測定光照強度并取一定量的滸苔甲和滸苔乙，制備不同光照強度下樣品的粗酶液，流程如圖1。粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和________。研磨時加入緩沖液的主要作用是______________穩(wěn)定。離心后的________為粗酶液。(4)酶Y活性測定：取一定量的粗酶液加入到酶Y活性測試反應(yīng)液中進行檢測，結(jié)果如圖2。在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為________μmol·m－2·s－1(填具體數(shù)字)，強光照會________滸苔乙酶Y的活性。 
課后定時檢測案101．解析：葉綠體色素中綠色的葉綠素含量占到3/4，所以提取液呈綠色；胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，在濾紙條上擴散速度最快，所以處于濾紙條最上方；色素帶的寬窄反映了色素含量的多少；用黃化葉片進行綠葉中色素的提取與分離實驗時，仍然會有胡蘿卜素和葉黃素兩條色素帶。答案：A2．解析：在植物葉綠體中，各色素的含量從多至少依次是葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素；溶解度從大到小依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，所以濾紙上從外至內(nèi)依次是：胡蘿卜素(最窄)、葉黃素、葉綠素a(最寬)、葉綠素b(第2寬)。答案：A3．解析：研磨時加入CaCO3能防止葉綠素被破壞，加入過量不會破壞葉綠素，A錯誤；層析液由有機溶劑配制而成，B錯誤；層析液易揮發(fā)，層析分離時燒杯上要加蓋，C錯誤；對照圖示結(jié)果分析可知，該種藍藻中沒有葉黃素和葉綠素b，D正確。答案：D4．解析：光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能，但需要利用光反應(yīng)階段形成的[H]和ATP，A正確；胡蘿卜素不能吸收紅光，B錯誤；光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與，C正確；紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，D正確。答案：B5．解析：此過程不需要ATP提供能量，A錯誤；光反應(yīng)過程產(chǎn)生的[H]將DCIP還原，由藍色變?yōu)闊o色，B錯誤；光反應(yīng)過程需要光合色素的參與，C錯誤；光反應(yīng)過程水分解產(chǎn)生了氧氣，D正確。答案：D6．解析：突然中斷CO2供應(yīng)，導(dǎo)致CO2的固定速率降低，葉綠體中C5含量增加、C3含量減少，因此會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3的值增大，A錯誤；突然中斷CO2供應(yīng)，導(dǎo)致C3含量減少，進而使ATP和[H]含量增多，所以暫時引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增大，B正確；突然將紅光改變?yōu)榫G光后光能利用率降低，ATP和[H]含量減少，進而使C3含量增大、C5含量減少，因此會暫時引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5的值增大，C錯誤；突然將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高，ATP和[H]含量增加，ATP/ADP的值增大，D錯誤。答案：B7．解析：物質(zhì)c是CO2，它必須首先與C5結(jié)合，形成C3，然后C3被還原成(CH2O)和C5。答案：B8．解析：水光解產(chǎn)生O2，場所是在葉綠體的類囊體膜的內(nèi)側(cè)，若被有氧呼吸利用，而氧氣在線粒體內(nèi)膜上被利用，氧氣從葉綠體類囊體膜開始，再穿過葉綠體2層膜，然后進入同一細胞中的線粒體，穿過線粒體的兩層膜，所以至少要穿過5層膜，A錯誤；光反應(yīng)中NADP＋與電子(e－)和質(zhì)子(H＋)結(jié)合形成NADPH，然后在暗反應(yīng)過程中被消耗，B正確；由圖可知，產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng)以及核酸代謝，色素合成等其他消耗能量的反應(yīng)，C正確；電子(e－)在類囊體薄膜上的有序傳遞是完成光能轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，D正確。答案：A9．解析：該實驗分離出類囊體研究光合作用過程中ATP產(chǎn)生的原理，類囊體是光合作用光反應(yīng)的場所，A正確；在光照條件下，類囊體中會發(fā)生水的光解，產(chǎn)生H＋，對實驗造成影響，故需要在黑暗環(huán)境中進行，B正確；根據(jù)題干可知，實驗中改變類囊體內(nèi)外的pH，使得ATP開始合成，說明類囊體內(nèi)外存在H＋濃度差，能夠促進ATP的合成，但這只是合成ATP的條件之一，C錯誤；由題圖分析可知，促進ATP合成時，類囊體腔內(nèi)pH低于類囊體外，故可推測光合作用過程中產(chǎn)生的大量H＋主要集中在類囊體腔，D正確。答案：C10．解析：測得植物葉片的光合速率是葉片的總光合速率減去葉片的呼吸速率，而分離得到的葉綠體的光合速率，就是總光合速率，A正確；破碎葉綠體，其葉綠素釋放出來，被破壞，導(dǎo)致消耗二氧化碳減少，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏小，B錯誤；若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境，光照不足，光反應(yīng)減弱，影響暗反應(yīng)速率，蔗糖合成一直較少，C錯誤；若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片光合作用產(chǎn)生的蔗糖不能運到花瓣，在葉片積累，光合速率下降，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B～C段對應(yīng)的關(guān)系相似，D錯誤。答案：A11．解析：A→B的過程表示三碳化合物的還原，需要光反應(yīng)提供的NADPH、ATP等物質(zhì)的參與，A錯誤；A表示三碳化合物，B表示五碳化合物，抑制“CO2泵”的活性，維管束鞘細胞中CO2含量降低，導(dǎo)致CO2的固定受阻，消耗的五碳化合物減少，而三碳化合物的還原生成五碳化合物仍正常進行，所以在短時間內(nèi)，維管束鞘細胞中B五碳化合物的含量增加，B正確；晴朗的夏季11：00時，玉米光合作用速率不僅沒有下降，反而有所上升，原因是玉米葉肉細胞內(nèi)有“CO2泵”，仍可以維持維管束鞘細胞內(nèi)較高的CO2濃度，此時光照強度增強，光合作用速率增加，C錯誤；不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴散速度不同可分別分離玉米葉肉細胞、維管束鞘細胞中的色素，并比較色素的含量和種類差別，D正確。答案：AC12．解析：①、②、③、④過程是光合作用暗反應(yīng)的模擬過程，①②過程模擬的是CO2的固定，③④模擬三碳化合物的還原，A正確；步驟③、④的順利進行，需要多種酶的催化，需要消耗能量，如ATP和NADPH的化學(xué)能，B錯誤；植物光合作用的本質(zhì)是利用光能將無機物二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物，同時將光能轉(zhuǎn)化為有機物中的化學(xué)能，圖示過程也是利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為淀粉，同時儲存能量，二者的本質(zhì)是相同的，C正確；在與植物光合作用固定的CO2量相等時，該體系由于沒有呼吸消耗淀粉，因此淀粉的積累量較高，D正確。答案：ACD13．解析：由圖可知：當葉面積系數(shù)小于a時，隨葉面積系數(shù)增加，群體光合速率和干物質(zhì)積累速率均上升，當葉面積系數(shù)大于a時，群體干物質(zhì)積累速率下降，據(jù)此可以看出過度密植會導(dǎo)致產(chǎn)量下降，因而圖示的研究對于合理密植具有重要指導(dǎo)意義，A正確；a～b段群體光合速率增加量小于群體呼吸速率增加量，因而當葉面積系數(shù)大于a時，群體干物質(zhì)積累速率下降，B錯誤；c點時甲、乙兩種葉片凈光合速率相等，均為零，此時光合速率等于呼吸速率，但兩種葉片的呼吸速率不同，因此，此時甲、乙兩種葉片固定CO2的速率不同，C錯誤；由于上層葉片對陽光的遮擋，導(dǎo)致下層葉片接受的光照強度較弱，因此下層葉片凈光合速率達到最大值時所需要的光照強度較上層葉片低，據(jù)此分析圖示可推知：甲葉片位于樹冠上層，D正確。答案：BC14．解析：(1)葉綠體屬于細胞器，根據(jù)不同細胞器的密度不同，可用差速離心法從葉片中分離葉綠體。(2)光合作用的光反應(yīng)過程可產(chǎn)生NADPH和ATP，該過程需要葉綠體類囊體薄膜上葉綠素的參與，據(jù)題意可知，白化期葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體，葉綠體類囊體薄膜減少，且白化過程中葉綠素等光合色素減少，光反應(yīng)減慢，故白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數(shù)量顯著降低。(3)白化過程中氣孔導(dǎo)度下降，既能夠滿足光合作用對CO2的需求，又有助于減少水分的散失，利于植物的生存。(4)葉綠體屬于半自主性細胞器，其中蛋白質(zhì)的合成主要受到細胞核基因的編碼，合成后經(jīng)特定機制完成跨膜運輸；其余蛋白質(zhì)由葉綠體中的基因編碼。答案：(1)差速離心　(2)葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體；光合色素減少　(3)水分的散失　(4)細胞核　葉綠體15．解析：(1)滸苔甲的光合色素種類與高等植物相同，高等植物的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b；類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素。在細胞中，這些光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。(2)由于下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光，故取自“藻席”下層的樣品葉綠素含量最高。(3)粗酶液制備過程保持低溫，目的是防止酶降解和酶變性。緩沖液是一種能在加入少量酸或堿時抵抗pH改變的溶液，故研磨時加入緩沖液的主要作用是維持pH的穩(wěn)定。由于含有不溶性的細胞碎片，故離心后的上清液為粗酶液。(4)分析題圖數(shù)據(jù)，在圖2中，不考慮其他因素的影響，滸苔甲酶Y活性最高時的光照強度為1800μmol·m－2·s－1，中午時滸苔乙酶Y活性最低，說明強光照會抑制滸苔乙酶Y的活性。答案：(1)類胡蘿卜素　葉綠體的類囊體薄膜(2)下層陽光少，需要大量葉綠素來捕獲少量的陽光(3)酶變性　維持pH　上清液(4)1800　抑制 

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