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高频考点8　光合作用过程与原理
(时间:25分钟　分值:20分)
选择题1~10小题,每小题2分,共20分。
考向一　叶绿体中的色素种类及功能
1.(2025·湖南邵阳开学考)如图是绿色植物和藻类中常见的光合色素吸收光谱。某生使用长条滤纸,以石油醚∶丙酮=9∶1为展开液进行光合色素之层析分离实验中,分别计算甲、乙、丙三种色素的Rf值(Rf值=),试问Rf值由大到小依序是(　　)
A.甲、丙、乙 B.丙、乙、甲
C.乙、丙、甲 D.甲、乙、丙
2.(2024·广东清远一模)紫苏叶片是紫苏合成有机物的主要器官。紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关。花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中。某同学欲提取紫苏叶片中的色素,下列操作错误的是(　　)
A.实验材料应选取新鲜的紫苏叶片
B.研磨叶片时添加二氧化硅有助于研磨充分
C.研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的各种色素
D.研磨液需经单层尼龙布过滤后收集滤液
3.(2025·江苏南通质检)表格是在适宜条件下测得紫藤叶绿体色素吸收光能的情况,有关分析正确的是(　　)
波长/nm 400 450 500 550 600 670 700
吸收光能 百分比/% 叶绿素a 40 68 5 10 16 40 16
全部色素 75 93 50 35 45 75 35
A.以光照强度为横坐标、光的吸收率为纵坐标可绘制叶绿素a的吸收光谱
B.由450 nm波长的光转为600 nm波长的光时,叶绿体中C3的量瞬间会升高
C.可利用95%乙醇分离紫藤叶绿体中的光合色素,且不同色素的溶解度不同
D.晚间用约550 nm波长的光照射行道树,目的是增加夜间空气中的氧气浓度
考向二　光合作用的过程
4.(2025 ·江苏宿迁摸底)如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势,该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下,Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是(　　)
A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP
B.图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度
C.图中Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累
D.图中Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低
5.(2025 ·江苏常州开学考)如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是(　　)
A.H+经过Z蛋白外流的同时,利用B物质来合成C物质
B.叶绿素分子中被光激发的e-,经传递到达D结合H+后生成E
C.物质F浓度降低至原浓度一半时,短时间内C5化合物的含量将降低
D.降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能
考向三　影响光合作用的因素及应用
6.(2025·河南安阳摸底)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析,下列叙述正确的是(　　)
A.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作
B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大
C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率
D.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
7.(2025 ·黑龙江伊春开学考)某兴趣小组选择以“红颜”草莓品种作为材料,用遮光度40%、60%、80%的遮阳网分别在草莓的幼苗期进行遮阴处理,探究不同遮阴处理对草莓苗温度、光合速率的影响。上午和下午分别从9:00和13:00开始测量,测量时长为1 h,结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.图1中覆盖遮阳网组的温度均低于对照组的,其中遮光度为40%组的温度最低
B.影响上午测量时段草莓光合速率的主要因素为光照强度
C.下午测量时段,对照组草莓苗可能发生了气孔开放度减小的现象
D.与上午相比,遮光度为80%和60%的处理组在下午测量时段光合速率都有所降低
综合提升
8.(2025 ·湖南长沙开学考)科研人员研究了温度对人工种植的蒲公英光合作用与呼吸作用的影响,其他条件相同且适宜,实验结果如下图所示:
据图分析,下列说法正确的是(　　)
A.在光照条件下,30 ℃环境中蒲公英的实际光合速率比25 ℃环境中小
B.昼夜时间相同且温度不变,则适合蒲公英生长的最适温度是25 ℃
C.P点时,叶表皮细胞产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体
D.一直处于光照条件下,P点时蒲公英无法正常生长发育
9.(2024·河北衡水模拟)淀粉和蔗糖是叶肉细胞光合作用两种主要终产物,Pi在二者分配过程中起到了重要训节作用,其过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.磷是生物膜的重要组分,中心体和核糖体不含磷
B.CO2形成三碳糖磷酸的过程中,NADPH不供能,只作为还原剂
C.若光照骤减,核酮糖-1,5-二磷酸的含量变化短时间内为减少
D.若抑制磷酸转运体的功能,卡尔文循环会马上停止
10.(2025 ·广东深圳摸底)在种植果蔬过程中,喷洒农药、化肥可产生物质M。物质M以S-M肽的形式在植物体内储存和运输。为研究物质M对番茄光合作用的影响,研究者用物质M处理番茄后,检测叶片光合色素含量与净光合速率,结果如图。
下列相关分析错误的是(　　)
A.光合色素能将吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能
B.物质M对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素大
C.据图可知物质M降低光合色素含量,进而减弱番茄光合能力
D.物质M处理条件下,番茄叶片叶肉细胞净光合大小为10 μmol·m-2·s-1
高频考点8　光合作用过程与原理
1.C　[分析图中不同色素的吸收光谱可知,甲、乙、丙分别为叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a。类胡萝卜素在展开液中溶解度最大,因而上升的距离最大,Rf值最大,其次为叶绿素a,再次为叶绿素b,所以Rf值由大到小依次为乙、丙、甲,C正确。]
2.C　[紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关,因此欲提取紫苏叶片中的色素,应选取新鲜的紫苏叶片,A正确;研磨叶片时添加二氧化硅,有助于研磨得充分,B正确;花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中,研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的花青素,但不能溶解叶片中分布在叶绿体内的光合色素,因为叶绿体中的光合色素不溶于水,C错误;将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一块单层尼龙布)进行过滤,将滤液收集到试管中,D正确。]
3.D　[光谱图的横坐标应该是波长,而不是光照强度,A错误;由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时,全部色素吸收光能的百分比增加,光反应增强,产生的ATP和NADPH增加,导致C3的还原增强,C3的量瞬间下降,B错误;分离色素的是层析液,用无水乙醇提取色素,C错误;晚间没有自然光照,人工进行波长照射,可以让植物晚间进行光合作用,增加空气中的氧气浓度,D正确。]
4.D　[图中物质甲(C5)与CO2结合形成乙(C3),该过程只需要酶的催化,不需要消耗光反应提供的ATP和NADPH,A错误;植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下,如果Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度,则ATP和NADPH的产生量减少,那么C3增加,C5减少,与题图的走势不符合,B错误;图中Ⅱ阶段甲(C5)上升,乙(C3)下降,则改变的条件可能是降低CO2浓度,进而导致C5消耗减少而表现为含量上升,同时C3生成减少而表现为含量下降,此时叶绿体中NADPH和ATP的积累是CO2浓度降低导致的结果,C错误;Ⅱ阶段改变的条件主要影响暗反应的进行,即Ⅱ阶段的变化是由于CO2浓度下降导致的,所以Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低,D正确。]
5.C　[由图可知,C、E可用于C3的还原,故E是NADPH,B是ADP和Pi,C是ATP。当H+顺浓度梯度经过Z蛋白运输时,利用化学势能将ADP和Pi转化为ATP,即B物质被用来合成C物质,A正确;叶绿素分子中被光激发的电子,经传递到达D(NADP+)同时结合H+合成E,即NADPH,B正确;物质F是CO2,浓度降低至原浓度一半时,短时间内CO2的固定速率降低,但C3的还原速率基本不变,故C5化合物的含量将升高,C错误;由题意可知,PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。降低Z蛋白的活性会减少H+向外运输,阻断卡尔文循环中F的供应会导致暗反应减弱,进而抑制光反应中ATP和NADPH的合成,由于Z蛋白质活性与ATP合成有关,因此ATP合成减少也会导致H+外运减少,因此降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能,防止强光对植物细胞造成损伤,D正确。]
6.A　[据右图分析可知,曲线与横坐标的交点(即光补偿点)代表光合作用与呼吸作用速率相等,此点之后植物开始积累有机物,因此大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作,A正确;与单作相比,间作时桑树光合作用的光饱和点较大,而大豆的光饱和点小,B错误;由右图分析可知,大豆在弱光时的光合速率比单作要高,C错误;曲线显示大豆间作时呼吸作用比单作时小,D错误。]
7.D　[据图1分析,覆盖遮阳网组的温度均低于对照组的,其中遮光度为40%组的温度最低,A正确;上午时段草莓光合速率的主要影响因素为光照强度,B正确;下午测量时段,对照组草莓苗光合速率最低,可能发生了气孔导度减小的现象,C正确;由图可知,与上午相比,遮光度为80%和60%的处理组在下午测量时段光合速率都有所升高,D错误。]
8.C　[实际光合速率等于净光合速率加上呼吸速率,30 ℃环境中蒲公英的实际光合速率为6.5 mg/h,25 ℃环境中蒲公英的实际光合速率为3.75+2.25=6.0(mg/h),A错误;由图可知,昼夜时间相同且温度不变,则适合蒲公英生长的最适温度是20 ℃,B错误;P点时,净光合速率大于0,蒲公英既进行光合作用,又进行呼吸作用,但表皮细胞没有叶绿体,所以表皮细胞只进行呼吸作用,产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体,C正确;一直处于光照条件下,P点时蒲公英净光合速率大于0,蒲公英能正常生长发育,D错误。]
9.C　[磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,中心体由蛋白质组成,不含磷元素,核糖体由蛋白质和RNA组成,含磷元素,A错误;CO2形成三碳糖磷酸的过程中,需要NADPH作还原剂和提供能量,B错误;若光照骤减,光反应产生的ATP和NADPH会减少,C3还原过程减慢,导致核酮糖-1,5-二磷酸的含量短时间内减少,C正确;若抑制磷酸转运体的功能,会导致叶绿体内Pi含量下降,进而影响卡尔文循环,但卡尔文循环不会马上停止,D错误。]
10.D　[光合色素位于类囊体薄膜上,在光反应过程中,光合色素能将吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能,A正确;根据实验结果可知,使用物质M后,叶绿素相较于对照组的下降幅度比类胡萝卜素相较于对照组的下降幅度更大,因此说明物质M对叶绿素含量的影响比类胡萝卜素大,B正确;由图可知,用物质M处理番茄后,跟对照组相比,叶绿素的含量、类胡萝卜素的含量和净光合速率都降低,由此可知,物质M降低光合色素的含量,进而减弱番茄光合能力,C正确;由图可知,物质M处理条件下,番茄叶片净光合速率为10 μmol·g-2·g-1,不能代表番茄叶肉细胞净光合速率大小,D错误。]

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