高考生物一輪復習 第10講 光合作用的探究歷程與基本過程限時規(guī)范特訓試題

第10講光合作用的探究歷程與基本過程限時規(guī)范特訓一、選擇題1．[2017·遼寧東北育才中學一模]關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的敘述，不正確的是()A．可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素B．葉綠體中色素能夠分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同C．研缽中需加入二氧化硅、醋酸鈣、無水乙醇和綠葉D．濾液細線要畫得細而直，避免色素帶間的部分重疊答案C解析葉綠體色素不溶于水，而溶于有機溶劑，所以可以用無水乙醇或丙酮等有機溶劑提取色素，A正確；葉綠體中的不同色素在層析液中的溶解度不同，從而可以分離色素，B正確；研磨時需加入二氧化硅、碳酸鈣、無水乙醇和綠葉，不能加入醋酸鈣，C錯誤；濾液細線要畫得細而直，避免色素帶間的部分重疊，影響實驗結(jié)果，D正確。2．莧菜葉片細胞中除了葉綠體含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有機溶劑的花青素(呈現(xiàn)紅色)。某探究小組用適量95%酒精提取莧菜葉片中的色素，然后用層析液分離。層析結(jié)束后濾紙條上出現(xiàn)了不同的色素帶，對色素帶由上到下分析有關(guān)敘述正確的是()A．第一條色素帶對應的色素是葉黃素B．第二條色素帶對應的色素主要吸收藍紫光C．第三條色素帶對應的色素是呈現(xiàn)紅色的花青素D．第四條色素帶對應的色素在層析液中溶解度最大答案B解析液泡中含有溶于水但不溶于有機溶劑的花青素，用95%的酒精提取莧菜葉片中的色素時，只能提取到葉綠體中的色素，用層析液分離時，可以得到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。第一條色素帶對應的色素是胡蘿卜素，A錯誤；第二條色素帶對應的色素是葉黃素，主要吸收藍紫光，B正確；第三條色素帶對應的色素是葉綠素a，C錯誤；色素在層析液中的溶解度不同，溶解度越高，隨著層析液擴散的速度越快，所以第四條色素帶對應的色素在層析液中溶解度最小，D錯誤。3．歷經(jīng)一個半世紀，經(jīng)過許多科學家的實驗，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個著名實驗中，相關(guān)敘述正確的是()A．普利斯特利指出了光在植物更新空氣這個過程起關(guān)鍵作用B．薩克斯的實驗中，葉片暗處放置幾小時的目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)C．恩格爾曼的實驗中，定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D．魯賓和卡門的實驗中，用18O標記CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于參加反應的H2O而不是CO2答案B解析普利斯特利指出了植物可更新空氣，并不知道光在這個過程起關(guān)鍵作用，A錯誤；恩格爾曼的實驗能夠證明氧氣由葉綠體釋放出來，并不能定量分析光合作用生成的氧氣量，C錯誤；魯賓和卡門的實驗中，用18O分別標記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于參加反應的H2O而不是CO2，D錯誤。4.把一株牽?；ㄔ诤诎抵蟹胖靡粫円?，然后利用右圖裝置進行實驗。該實驗不能用于驗證()A．光合作用需要CO2B．光合作用能產(chǎn)生O2C．光合作用需要光D．光合作用需要葉綠體答案B解析該實驗“綠色部分”與“白色部分”對照可用于驗證光合作用需葉綠體，D不符合題意；鋁箔遮蓋部分與綠色部分對照可驗證光合作用需光，C不符合題意；瓶內(nèi)葉片與綠色部分對照可驗證光合作用需CO2，整個裝置不能驗證光合作用產(chǎn)生O2，A不符合題意，B符合題意。5．如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CO2B．暗反應中，CO2首先與C5結(jié)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(zhì)只有②D．增加光照強度，C3的含量將減少答案C解析在葉綠體的類囊體薄膜上進行的是光反應階段，這一階段中產(chǎn)生[H](即NADPH)、ATP和氧氣，因此，①表示氧氣，④表示暗反應階段中與C5反應的CO2，A正確；CO2先與C5反應生成C3，然后C3在光反應階段提供的ATP和[H]的參與下被還原成(CH2O)，B正確、C錯誤；增加光照強度，則光反應階段產(chǎn)生的ATP和[H]增多，則在暗反應階段有更多的C3被還原，短時間內(nèi)C3的生成量不變，故增加光照強度，C3含量減少，D正確。6．番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是()A．光反應強度升高，暗反應強度降低B．光反應強度降低，暗反應強度降低C．光反應強度不變，暗反應強度降低D．光反應強度降低，暗反應強度不變答案B解析缺鎂影響葉綠素的合成，進而影響光反應，導致光反應強度下降，[H]和ATP減少，進一步導致暗反應中三碳化合物的還原強度降低，進而影響暗反應，使暗反應強度降低，B正確。7．[2018·江西贛州于都縣模擬]光合作用是生物界最基本的同化作用，下列相關(guān)敘述不正確的是()A．流經(jīng)森林生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者固定的太陽能B．凈光合速率為零時，藍藻細胞產(chǎn)生ATP的場所主要有線粒體和葉綠體C．光反應產(chǎn)生的ATP是暗反應中將CO2合成糖類的能源物質(zhì)D．用Heq\o\al(18,2)O培養(yǎng)小球藻，一段時間后可在其產(chǎn)生的糖類和氧氣中檢測到18O答案B解析生產(chǎn)者固定的太陽能總量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，A正確；藍藻是原核生物，沒有線粒體和葉綠體，B錯誤；光反應產(chǎn)生的ATP是暗反應中將二氧化碳還原為糖的能源物質(zhì)，C正確；用Heq\o\al(18,2)O培養(yǎng)小球藻，Heq\o\al(18,2)O在光反應中經(jīng)水的光解生成18O2，Heq\o\al(18,2)O還可參與小球藻的有氧呼吸第二階段，生成C18O2，再通過光合作用的暗反應階段，轉(zhuǎn)移到糖類等有機物中，D正確。8．如圖表示某生物膜結(jié)構(gòu)及其發(fā)生的部分生理過程，下列敘述正確的是()A．圖示膜結(jié)構(gòu)為葉綠體內(nèi)膜B．A側(cè)為葉綠體基質(zhì)，其中含有少量DNAC．甲表示色素，在層析液中溶解度最高的是葉綠素aD．圖示過程為光反應，該過程不需酶的催化答案B解析分析圖示過程可知，該生理過程為光反應，場所為類囊體薄膜，A錯誤；有光的部位為葉綠體基質(zhì)，故A側(cè)為葉綠體基質(zhì)，葉綠體基質(zhì)中含有少量DNA,B正確；在層析液中溶解度最大的色素是胡蘿卜素，C錯誤；光反應過程需要酶的參與，D錯誤。9．據(jù)下面光合作用圖示判斷，下列敘述不正確的是()A．⑤過程發(fā)生于葉綠體類囊體薄膜上，⑥過程發(fā)生于葉綠體基質(zhì)中B．圖示①～④依次為[H]、ATP、CO2、(CH2O)C．如用14C標記CO2來追蹤光合作用過程中的碳原子，則14C的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→CD．②不僅用于還原C3，還可用于礦質(zhì)離子吸收等答案D解析根據(jù)光合作用的過程判斷①②③④⑤⑥分別表示[H]、ATP、CO2、(CH2O)、光反應和暗反應，B正確；光反應發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，暗反應發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，A正確；光合作用過程中，CO2首先與C5相結(jié)合，形成C3，然后C3被還原形成糖類等有機物，C正確；光反應產(chǎn)生的ATP只用于暗反應，呼吸作用產(chǎn)生的ATP才能用于礦質(zhì)離子吸收等生命活動，D錯誤。10.水中學二調(diào)]如圖表示在夏季晴朗的白天植物細胞內(nèi)C3和C5的相對含量隨一種環(huán)境因素的改變而變化的情況，下列對這一環(huán)境因素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．增加光照強度答案D解析突然停止光照，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的C3減少，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對含量將增加、C5的相對含量將減少，A錯誤；突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3還原速率不變，植物細胞內(nèi)C3相對含量增加、C5相對含量減少，B錯誤；降低環(huán)境溫度，CO2固定速率和C3還原速率均下降，C5、C3的相對含量不會大幅度地改變，C錯誤；增加光照強度，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP增多，被還原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對含量將減少、C5的相對含量將增加，D正確。二、非選擇題11．[2017·河北石家莊模擬]如圖1為高等綠色植物光合作用圖解，請據(jù)圖作答：(1)圖中Ⅰ階段必須在________(填“有光”或“無光”)條件下才能進行，故稱為________階段，該階段進行的部位是________。(2)科學家利用同位素標記法證明光合作用釋放的O2來自[②]________。(3)圖中Ⅰ階段為Ⅱ階段提供[H]和[③]________，葉綠體中Ⅰ階段產(chǎn)生的[H]參與反應的場所在________。能吸收紅光的色素是________。(4)在適宜條件下正常生長的綠色植物，若突然減少[④]________的供應，則(CH2O)生成量將________(填“增加”“減少”“不變”)。(5)圖2表示植物光合作用與環(huán)境因素之間的關(guān)系，圖2中B點表示________與________達到相等，當植物缺鎂時，B點將________(填“左移”或“右移”)。答案(1)有光光反應類囊體薄膜(2)H2O(3)ATP葉綠體基質(zhì)葉綠素a、葉綠素b(4)CO2減少(5)光合作用強度呼吸作用強度右移解析(1)由題圖可知，Ⅰ是光反應，光反應的條件需要光照，發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上。(2)光反應階段是水光解產(chǎn)生氧氣和[H]，因此氧氣來自反應物——水。(3)光反應產(chǎn)生的[H]和ATP被暗反應利用，因此③是ATP，暗反應發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；葉綠體中的葉綠素吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素吸收藍紫光。(4)④是二氧化碳，如果二氧化碳突然減少，形成的三碳化合物減少，三碳化合物被還原形成的有機物減少。(5)B點是光的補償點，此時光合作用強度與呼吸作用強度相等；Mg是葉綠素的組成成分，植物缺Mg，葉綠素減少，光合作用強度減弱，達到與呼吸作用強度相等的光照強度增大，B點右移。12．下圖1為葉綠體中進行光合作用的示意圖，圖2表示在適宜溫度下，葉肉細胞的總光合作用強度與二氧化碳濃度的關(guān)系?；卮鹣铝袉栴}：(1)藍藻細胞沒有葉綠體也能發(fā)生光合作用，主要原因是其細胞中含有光合作用所需要的酶以及________、________等光合色素。(2)圖1中的結(jié)構(gòu)A表示________，物質(zhì)c、j依次是________、________。實驗發(fā)現(xiàn)，葉綠體釋放b的總量與葉肉細胞釋放b到外界環(huán)境的量不同，原因是______________________________。(3)如圖2所示，曲線的起點A不在原點而位于X軸上，這說明____________________。不同植物的A點數(shù)值有差異，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中選擇A值較小的作物播種通常會獲得更高的產(chǎn)量，可能的原因是________________________。(4)圖2中從A點到B點，葉肉細胞先通過加快光合作用______________階段的反應速率來增加光合作用強度。若測定圖2曲線時光照強度較弱，現(xiàn)將光照強度增大至理想狀態(tài)，則B點應該向________方向移動。答案(1)葉綠素藻藍素(2)類囊體(或囊狀結(jié)構(gòu)薄膜、或基粒)ADPC3葉綠體產(chǎn)生的O2先用于有氧呼吸，然后才能釋放到外界(3)光合作用的發(fā)生需要一定濃度的CO2二氧化碳的利用效率更高，合成的有機物更多(4)暗反應(或CO2的固定)右上解析據(jù)圖分析，圖1中A表示類囊體薄膜，是光反應的場所，a是水，b是氧氣，c是ADP，d是有機物，e是ATP，f是[H]，h是五碳化合物，i是二氧化碳，j是三碳化合物。圖2中A表示此二氧化碳濃度下才開始進行光合作用；B點所對應的二氧化碳濃度表示二氧化碳飽和點，此時起光合作用達到最大值。(1)藍藻是原核生物，沒有葉綠體，但是有與光合作用有關(guān)的葉綠素、藻藍素、酶等，所以也可以進行光合作用。(2)根據(jù)以上分析可知，A表示類囊體薄膜，c是ADP，j是三碳化合物。b是O2，葉肉細胞釋放的氧氣量與葉綠體產(chǎn)生的氧氣量不等，是因為葉綠體產(chǎn)生的氧氣先用于有氧呼吸，然后才能釋放到外界。(3)A點才開始進行光合作用，說明光合作用的發(fā)生需要一定濃度的CO2。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中選擇A值較小的作物播種通常會獲得更高的產(chǎn)量，可能是因為二氧化碳的利用效率更高，合成的有機物更多。(4)圖2中的自變量是二氧化碳濃度，而二氧化碳是暗反應的原料，所以A點到B點，CO2濃度升高，葉肉細胞先通過加快光合作用暗反應階段的反應速率來增加光合作用強度。若測定圖2曲線時光照強度較弱，現(xiàn)將光照強度增大至理想狀態(tài)，則光合作用增加，需要的CO2最大值增大，所以B點應該向右上方向移動。13．[2016·全國卷Ⅲ]為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實驗組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同，于中午12：30測定各組葉片的光合速率，各組實驗處理及結(jié)果如表所示：回答下列問題：(1)根據(jù)本實驗結(jié)果，可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是________，其依據(jù)是_________________________；并可推測，________(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)在實驗組中，若適當提高第________組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因是______________________________________。(3)小麥葉片氣孔開放時，CO2進入葉肉細胞的過程________(填“需要”或“不需要”)載體蛋白，________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。答案(1)相對濕度在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大