2019版高考生物總復習 第三單元 細胞的能量供應和利用 第3講 光合作用（Ⅰ）課時跟蹤練.doc

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第3講 光合作用（Ⅰ） 課時跟蹤練 一、選擇題(每題5分，共60分) 1．(2017山西名校聯(lián)考)植物光合作用離不開色素，下列關于高等植物細胞內(nèi)色素的敘述，正確的是(　　) A．植物細胞內(nèi)的光合色素有2種 B．植物細胞內(nèi)的色素都可以參與光合作用 C．植物細胞內(nèi)的色素都含有鎂元素 D．植物細胞內(nèi)的色素與植物的顏色也有關系 解析：植物細胞葉綠體內(nèi)有4種色素，液泡中有可能有花青素等色素，A錯誤；植物細胞葉綠體內(nèi)的色素都可以參與光合作用，而液泡中的色素不可以，B錯誤；Mg元素是葉綠體中葉綠素的成分，C錯誤；植物細胞葉綠體內(nèi)的色素與葉片的顏色有關，液泡中的色素與花、果實的顏色有關，D正確。 答案：D 2．(2017廈門調考)下列關于葉綠體內(nèi)色素提取和分離實驗的說法，不正確的是(　　) A．實驗中需要加入SiO2進行研磨，以破碎細胞和葉綠體 B．在研磨過程中加入CaCO3的目的是防止葉綠素被破壞 C．色素分離后在濾紙條上形成的4條色素帶從上至下分別呈橙黃色、黃色、藍綠色、黃綠色 D．色素帶的寬度反映了色素在層析液中溶解度的大小 解析：濾紙條上色素帶的寬度反映了色素的含量，D不正確。 答案：D 3．(2016江蘇卷)下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述，正確的是(　　) A．應該在研磨葉片后立即加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素 B．即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素 C．為獲得10 mL提取液，研磨時一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D．層析完畢后應迅速記錄結果，否則葉綠素條帶會很快隨溶液揮發(fā)消失 解析：CaCO3可防止酸破壞葉綠素，應在研磨時加入，A錯誤；即使菜葉剪碎不夠充分，但色素并沒有減少，也可提取出4種光合作用色素，B正確；由于研磨時乙醇揮發(fā)，故為獲得10 mL提取液，研磨時加入多于10 mL乙醇，C錯誤；葉綠素條帶不會隨層析液揮發(fā)消失，D錯誤。 答案：B 4．下圖表示葉綠體中色素的吸收光譜。據(jù)圖判斷，以下說法錯誤的是(　　) A．由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500 nm波長的光 B．進入到秋季，植物對420～470 nm波長的光的利用量減少 C．用450 nm波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合作用強度 D．由550 nm波長的光轉為670 nm波長的光后，短時間內(nèi)葉綠體中C5化合物的量減少 解析：由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500 nm波長的光，A正確；進入秋季，葉子變黃，葉綠素含量減少，植物對420～470 nm波長的光的利用量減少，B正確；由圖可知，葉綠體中色素吸收450 nm波長的光比吸收600 nm波長的光要多，因此用450 nm波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合作用強度，C正確；由圖可知，由550 nm波長的光轉為670 nm波長的光后，葉綠體中色素吸收的光增加，光反應產(chǎn)生的ATP和[H]增加，暗反應中形成的C5的量增多，而二氧化碳的濃度不變，C5和二氧化碳形成C3的速度不變，則葉綠體中C5的量增加(RuBP即C5化合物)，D錯誤。 答案：D 5．下圖為光合作用示意圖。下列說法錯誤的是(　　) A．①表示O2，④表示CO2 B．暗反應中，CO2首先與C5結合生成C3，然后被還原為(CH2O) C．C3的還原過程中，需要光反應提供的物質只有② D．增加光照強度，C3的含量將減少 解析：在葉綠體的類囊體薄膜上進行的是光反應，這一階段中產(chǎn)生[H](即NADPH)、ATP和氧氣，因此，①表示氧氣，④表示暗反應中與C5反應的CO2；CO2先與C5反應生成C3，然后C3在光反應提供的ATP和[H]的參與下被還原成(CH2O)；增加光照強度，則光反應產(chǎn)生的ATP和[H]增多，則在暗反應中有更多的C3被還原，故增加光照強度，C3含量減少。 答案：C 6．(2017濰坊統(tǒng)考)下圖表示光合作用過程，a、b、c表示物質，甲、乙表示場所，下列有關分析錯誤的是(　　) A．物質b可能是ADP和Pi B．物質c直接被還原生成(CH2O)和C5 C．甲中色素不溶于水，能溶于有機溶劑 D．乙中生理過程在有光、無光條件下都可進行 解析：根據(jù)題圖示可看出，甲是葉綠體的類囊體薄膜，其上可發(fā)生光合作用的光反應，乙為葉綠體基質，是暗反應的場所，物質b可能是暗反應為光反應提供的ADP和Pi，A正確；物質c為CO2，不可以直接被還原生成(CH2O)和C5，B錯誤；類囊體薄膜上的色素不溶于水，能溶于有機溶劑，C正確；暗反應在有光、無光條件下均可進行，但需要光反應提供的[H]和ATP，D正確。 答案：B 7．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學習小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應，并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是(　　) A．菠菜葉肉細胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應的場所是葉綠體基質 B．RuBP羧化酶催化的上述反應需要在無光條件下進行 C．測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法 D．單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高 解析：CO2＋C5(RuBP)→2C3為CO2的固定，屬于光合作用中的暗反應過程。A項，RuBP羧化酶催化CO2的固定過程，發(fā)生的場所為葉綠體基質。B項，CO2的固定在有光和無光條件下都能進行，所以RuBP羧化酶催化該過程在有光和無光條件下都可進行。C項，對CO2中的C用同位素14C標記，可以追蹤C元素的轉移途徑，這種方法就叫同位素標記法。D項，單位時間內(nèi)14C3生成量越多，說明反應速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。 答案：B 8.(2017菏澤統(tǒng)考)右圖表示在夏季晴朗的白天植物葉綠體中C3和C5的相對含量隨一種環(huán)境因素的改變的變化情況，下列對這一環(huán)境因素的改變的分析正確的是(　　) A．突然停止光照 B．突然增加CO2濃度 C．降低環(huán)境溫度 D．增加光照強度 解析：改變條件后，C5含量增加，C3含量減少。突然停止光照和突然增加CO2濃度，都會造成C3增加，C5減少，降低環(huán)境溫度，C3和C5的含量沒有變化；增加光照強度，造成C5增加，C3減少。 答案：D 9．(2017金溪一模)在光照最強的夏季的中午，綠色植物的光合作用強度反而會降低，此時細胞內(nèi)C3、C5以及ATP含量的變化依次是(　　) A．增加、減少、減少　 B．減少、增加、增加 C．減少、增加、減少 D．增加、減少、增加 解析：在光照最強的夏季中午綠色植物光合作用強度降低的主要原因是氣孔關閉，CO2供給不足。由于CO2的固定量減少，細胞內(nèi)C3的合成速率減小，C3含量會減少，同時C5因消耗減少，其含量會增加；而C3含量減少使C3的還原速率降低，ATP因消耗減少，其含量會增加，B正確。 答案：B 10．(2018青州質檢)有關于大豆葉片光合作用的暗反應階段，下列敘述正確的是(　　) A．CO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉化為C5中的化學能 B．CO2可直接被[H]還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C．被還原的C5在有關酶的作用下，可再形成C3 D．光照強度由強變?nèi)鯐r，短時間內(nèi)C3含量會升高 解析：二氧化碳的固定實質上是將二氧化碳與C5轉變?yōu)镃3，A錯誤； C3可直接被[H]和ATP還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類，B錯誤；光合作用可以分為光反應和暗反應兩個階段，其中光反應可以為暗反應提供[H]和ATP，被還原的三碳化合物在有關酶的催化作用下，可再形成五碳化合物，C錯誤；光照強度由強變?nèi)鯐r，光反應減弱，ATP和[H]生成減少，導致三碳化合物的還原受阻，短時間內(nèi)其來路不變，最終導致三碳化合物的含量升高，D正確。 答案：D 11．下列有關光合作用的說法錯誤的是(　　) A．缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)的番茄幼苗對紅光的吸收減少 B．適宜光照下，植物吸收CO2的總量等于固定的CO2的總量 C．離體的葉綠體基質中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反應 D．光照條件下，葉綠體中ADP從葉綠體基質向類囊體薄膜方向移動 解析：鎂是合成葉綠素必需的元素，缺鎂則葉綠素的量減少，而葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，A正確；在適宜光照下，植物既進行光合作用也進行呼吸作用，呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳直接用于光合作用，故植物吸收二氧化碳的總量小于固定二氧化碳的總量，B錯誤；離體的葉綠體基質中含有與暗反應有關的酶和物質，故再添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反應，C正確；光照條件下，葉綠體進行光合作用，其光反應階段合成ATP，故ADP從葉綠體基質向類囊體薄膜方向移動，D正確。 答案：B 12．下圖表示某植物葉片暗反應中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢，該植物在Ⅰ階段處于適宜環(huán)境條件下，Ⅱ階段改變的環(huán)境條件是降低光照強度或者降低CO2濃度中的某一項。下列分析正確的是(　　) A．圖中物質甲轉變成乙需要消耗光反應提供的ATP B．圖中Ⅱ階段所改變的環(huán)境條件是降低了光照強度 C．Ⅱ階段甲上升是因為葉綠體中[H]和ATP的積累 D．若CO2濃度降低，Ⅱ階段光合速率最大時所需光照強度比Ⅰ階段低 解析：在葉綠體中，光合作用達到平衡后，C3的含量是C5含量的2倍，因此判斷乙為C3，甲為C5，C5轉變?yōu)镃3是C5與CO2結合生成C3，A錯誤；Ⅰ階段到Ⅱ階段，C3含量降低，C5含量增多，改變的條件是降低CO2濃度，不是降低光照強度，B錯誤；Ⅱ階段C5上升是由于C3被還原生成C5的速度不變，C5與CO2結合生成C3的速度減慢，C錯誤；CO2濃度降低，暗反應速率降低，光反應速率也降低，光合速率最大時所需要的光照強度低，D正確。 答案：D 二、非選擇題(共40分) 13．(16分)下圖甲表示小球藻的某生理過程，科學家向小球藻培養(yǎng)液中通入放射性14CO2。在不同條件下連續(xù)測量小球藻細胞中14C標記的圖甲中三種化合物的相對量，其變化曲線如圖乙所示。請據(jù)圖回答： 圖甲　　　　　　圖乙 (1)圖甲所示生理過程發(fā)生在________中，若使該過程持續(xù)穩(wěn)定的進行，必須由光反應持續(xù)提供________。 (2)圖乙曲線A、B、C分別表示圖甲中化合物________、________和________相對量的變化。 (3)曲線B先上升后下降，請寫出導致其下降的主要生理過程的反應式：_________________________________________________。 (4)曲線A有兩次上升過程，參照圖甲分析原因分別是：光照條件下，__________________________________________________ 使其上升；突然停止光照，________________，14CO2繼續(xù)被固定，使其再次上升。 解析：(1)圖甲表示的是光合作用的暗反應過程，暗反應的進行必須由光反應提供[H]和ATP。 (2)光照條件下，A、C兩種物質的變化是同步的，光照變?yōu)楹诎淡h(huán)境，A迅速增多，C迅速減少，判斷A為C3，B為光合作用產(chǎn)生的(CH2O)。 (3)黑暗條件下，B下降是由于細胞呼吸的消耗。 (4)光照條件下，小球藻進行光合作用，14CO2與C5結合形成14C標記的C3。突然停止光照，14C標記的C3不能被還原，14CO2仍與C5結合形成14C標記的C3。 答案：(1)葉綠體基質　[H]和ATP (2)C3　(CH2O)　C5 (3)C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 (4)小球藻吸收培養(yǎng)液中14CO2并逐漸合成14C標記的C3　14C標記的C3不能繼續(xù)還原 14．(12分)(2017邵陽一模)1937年植物學家希爾發(fā)現(xiàn)，離體的葉綠體中加入“氫”接受者，比如二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依然能夠釋放氧氣，藍色氧化狀態(tài)的DCPIP接受“氫”后變成無色還原狀態(tài)的DCPIPH2。研究者為了驗證該過程，在密閉條件下進行如下實驗： 溶液種類 A試管 B試管 C試管 D試管 葉綠體懸浮液 1 mL － 1 mL － DCPIP 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mol/L蔗糖溶液 4 mL 5 mL 4 mL 5 mL 光照條件 光照 光照 黑暗 黑暗 上層液體顏色 無色 藍色 藍色 藍色 (1)自然環(huán)境中葉肉細胞的葉綠體產(chǎn)生氫的場所是____________________，這些氫在暗反應的__________________過程中被消耗。 (2)實驗中制備葉綠體懸浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸餾水的原因是____________________，A試管除了顏色變化外，實驗過程中還能觀察到的現(xiàn)象是____________________________。 (3)A與C的比較可以說明氫產(chǎn)生的條件是__________，設置B和D試管的目的是為了說明DCPIP____________________。 解析：(1)自然環(huán)境中葉肉細胞的葉綠體產(chǎn)生氫的場所是葉綠體的類囊體薄膜，葉綠體產(chǎn)生的氫在暗反應中用于三碳化合物的還原過程。 (2)實驗中制備葉綠體懸浮液使用蔗糖溶液可以維持葉綠體的滲透壓，避免使用蒸餾水使葉綠體吸水漲破．A試管有葉綠體和光照，除了顏色變化外，實驗過程中還能觀察到有氣泡產(chǎn)生。 (3)A與C的比較可以說明氫產(chǎn)生的條件是需要光照，B和D試管作為對照實驗，說明DCPIP在光照和黑暗條件下自身不會變色。 答案：(1)類囊體薄膜　C3的還原 (2)避免葉綠體吸水漲破　有氣泡產(chǎn)生 (3)需要光照　在光照和黑暗條件下自身不會變色 15．(12分)(2017蘭州模擬)為探究不同波長的光和CO2濃度對番茄試管苗光合作用的影響，用40 W的白色、紅色和黃色燈管做光源，設置不同CO2濃度，處理試管苗。培養(yǎng)一段時間后，測定試管苗的凈光合速率(凈光合速率＝真光合速率－呼吸速率)，結果如下圖，據(jù)圖回答問題： (1)a點的凈光合速率大于c點，從光合作用的角度分析，原因是____________________________________。c點的凈光合速率大于b點，從呼吸作用的角度分析，原因是______________________。 (2)據(jù)圖可知，黃光培養(yǎng)時，番茄試管苗與外界CO2的交換情況表現(xiàn)為________。在紅光條件下，CO2為300 μlL－1時，對番茄試管苗所有能進行光合作用的細胞來說，葉綠體消耗的CO2________(填“大于”“等于”或“小于”)細胞呼吸產(chǎn)生的CO2量。 (3)為探究黃光培養(yǎng)條件下番茄試管苗的葉綠素含量是否發(fā)生改變，提出實驗思路如下：分別取________和黃光條件下培養(yǎng)的試管苗葉片，提取其中的色素并分離，通過比較濾紙條上葉綠素a、葉綠素b色素帶的________來判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變。 解析：(1)a點的凈光合速率大于0，c點的凈光合速率小于0，原因是葉綠體中的色素吸收紅光比吸收黃光多。c點的凈光合速率大于b點，從呼吸作用的角度分析，原因是c點CO2濃度高于b點，呼吸速率低。(2)黃光培養(yǎng)時，番茄試管苗的凈光合速率小于0，說明細胞呼吸速率大于光合速率。番茄試管苗整體釋放CO2，在紅光條件下，CO2為300 μlL－1時，番茄試管苗的凈光合速率為0，番茄的光合速率等于細胞呼吸速率，對于番茄試管苗進行光合作用的細胞來說，光合速率大于呼吸速率。(3)探究黃光培養(yǎng)條件下番茄試管苗的葉綠素含量是否發(fā)生改變，應讓黃光培養(yǎng)條件下的試管苗與自然光培養(yǎng)條件下的試管苗進行對照，判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變，應比較濾紙條上葉綠素a、葉綠素b色素帶的寬窄或顏色深淺。 答案：(1)葉綠體中的色素吸收紅光多于黃光，a點真光合速率更高　c點CO2濃度高于b點，呼吸速率低　(2)釋放CO2　大于　(3)白光(或自然光)　寬窄(或顏色深淺)