高三生物二輪復(fù)習(xí)練習(xí)：光合作用與能量轉(zhuǎn)化

光合作用與能量轉(zhuǎn)化練習(xí)一、選擇題1．為了測(cè)定葉片葉綠體中色素含量，某中學(xué)興趣小組利用兩種方法分別提取菠菜葉片的葉綠體色素，并測(cè)定含量，實(shí)驗(yàn)過程如圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．方法①中的“？”代表的是SiO2，加入該成分以便研磨更充分B.方法①②中加入CaCO3的作用是保護(hù)色素，提高色素的提取量C．方法②中沸水浴可破壞膜結(jié)構(gòu)，使色素充分釋放D．方法②延長沸水浴時(shí)間，色素提取更充分2．為探究月季紫紅葉片中的色素種類和性質(zhì)，某實(shí)驗(yàn)小組使用不同的試劑作為層析液對(duì)該葉片色素提取物進(jìn)行分離，結(jié)果如圖，以下分析錯(cuò)誤的是()A．甲組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明在該組層析液中各種色素的溶解度差異較大B．色素易溶于無水乙醇，因此無水乙醇適用于色素的分離C．分析甲、乙組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可排除紫紅色素屬于類胡蘿卜素的可能性D．分析丙組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)紫紅色素可能是位于液泡中的水溶性色素3.研究者測(cè)定了某植物的普通品種(P0)與變異品種(P1)處于發(fā)育期時(shí)，果皮中葉綠素和類胡蘿卜素的含量（單位：mg·g-1），結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()品種葉綠素a葉綠素b總?cè)~綠素類胡蘿卜素P00.1170.0580.1751.019P10.2450.1370.3821.241A.葉綠素、類胡蘿卜素的組成元素不完全相同B．葉綠素、類胡蘿卜素對(duì)紅光的吸收能力相同C．據(jù)表可知，品種P1的果皮綠色程度更深些D．據(jù)表可知，適宜光照條件下品種P1果皮的光合作用能力較強(qiáng)4.圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙是從圖甲中取出的部分結(jié)構(gòu)放大圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖乙所示結(jié)構(gòu)取自圖甲中的①或③B．與光合作用有關(guān)的酶全部分布在圖乙所示結(jié)構(gòu)上C．圖乙所示結(jié)構(gòu)可吸收全部的太陽光D．葉綠體以圖甲③的形式擴(kuò)大膜的面積5．如圖所示是類囊體薄膜的亞顯微結(jié)構(gòu)及光反應(yīng)過程。依據(jù)所學(xué)，不能作出的判斷是()A．光系統(tǒng)由包括多種蛋白質(zhì)在內(nèi)的許多分子組成B．光系統(tǒng)Ⅰ和光系統(tǒng)Ⅱ分別完成水的光解和NADPH的形成C．類囊體薄膜上的色素分子可吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能D．類囊體內(nèi)H＋濃度高于膜外是形成ATP的能量來源6．磷酸丙糖不僅是光合作用中最先產(chǎn)生的糖，也是光合作用產(chǎn)物從葉綠體運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)基質(zhì)的主要形式。如圖為某植物光合作用產(chǎn)物的合成與運(yùn)輸示意圖。下列相關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)可表示的物質(zhì)是ATP，它也可以在葉綠體基質(zhì)中合成B．葉綠體基質(zhì)中的CO2能直接被NADPH還原C．磷酸丙糖是暗反應(yīng)產(chǎn)物，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成淀粉D．若圖中表示的磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器活性受抑制，會(huì)導(dǎo)致光合速率下降7.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)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于改變反應(yīng)條件而引起的變化，下列說法正確的是()A．突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C5/C3比值減小B．突然中斷CO2供應(yīng)會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值增大C．突然將紅光改變?yōu)榫G光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中C3/C5比值減小D．突然將綠光改變?yōu)榧t光會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP比值減小8.植物葉片中的色素對(duì)植物的生長發(fā)育有重要作用。下列有關(guān)葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是()A．氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素B．葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C．用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰D．葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越慢9.某植物的2種黃葉突變體表現(xiàn)型相似，測(cè)定各類植株葉片的光合色素含量（單位：μg·g-1），結(jié)果如表。下列有關(guān)敘述正確的是()植株類型葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素葉綠素/類胡蘿卜素野生型12355194194.19突變體1512753701.59突變體2115203790.35A.兩種突變體的出現(xiàn)增加了物種多樣性B．突變體2比突變體1吸收紅光的能力更強(qiáng)C．兩種突變體的光合色素含量差異，是由不同基因的突變所致D．葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降可導(dǎo)致突變體的葉片呈黃色10.植物光合作用的光反應(yīng)依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復(fù)合體，PSⅡ光復(fù)合體含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究發(fā)現(xiàn)，PSⅡ光復(fù)合體上的蛋白質(zhì)LHCⅡ，通過與PSⅡ結(jié)合或分離來增強(qiáng)或減弱對(duì)光能的捕獲（如圖所示）。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)B．Mg2+含量減少會(huì)導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲減弱C．弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，不利于對(duì)光能的捕獲D．PSⅡ光復(fù)合體分解水可以產(chǎn)生H＋、電子和O2二、非選擇題11．某實(shí)驗(yàn)小組在適宜溫度和光照強(qiáng)度下向小球藻（真核生物）培養(yǎng)液中通入一定量的14CO2后，在不同時(shí)間點(diǎn)取出一定量的小球藻，分析其所含放射性物質(zhì)種類，結(jié)果如表所示。取樣時(shí)間點(diǎn)放射性物質(zhì)種類第2s大量3-磷酸甘油酸(C3)第15s磷酸化糖類第50s除上述磷酸化糖類外，還有氨基酸等(1)小球藻合成C3的過程是否需要NADPH的參與？(2)提高溫度，10s內(nèi)會(huì)檢測(cè)到多種放射性磷酸化糖類嗎？說明理由。(3)提高CO2濃度，獲得放射性氨基酸的間隔時(shí)間可能縮短嗎？為什么？(4)本實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________。12.海南是我國火龍果的主要種植區(qū)之一，由于火龍果是長日照植物，冬季日照時(shí)間不足導(dǎo)致其不能正常開花，在生產(chǎn)實(shí)踐中需要夜間補(bǔ)光，使火龍果提前開花，提早上市。某團(tuán)隊(duì)研究了同一光照強(qiáng)度下，不同補(bǔ)光光源和補(bǔ)光時(shí)間對(duì)火龍果成花的影響，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}。(1)光合作用時(shí)，火龍果植株能同時(shí)吸收紅光和藍(lán)光的光合色素是；用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細(xì)線為基準(zhǔn)，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第條。(2)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種補(bǔ)光光源中最佳的是，該光源的最佳補(bǔ)光時(shí)間是小時(shí)/天，判斷該光源是最佳補(bǔ)光光源的依據(jù)是______________________________________。(3)現(xiàn)有可促進(jìn)火龍果增產(chǎn)的三種不同光照強(qiáng)度的白色光源，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究成花誘導(dǎo)完成后提高火龍果產(chǎn)量的最適光照強(qiáng)度（簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路）。13.1881年恩格爾曼把載有水綿和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有氧氣的黑暗環(huán)境中，然后用極細(xì)的光束照射水綿。他發(fā)現(xiàn)需氧細(xì)菌只向被光束照射到的部位集中；如果臨時(shí)裝片暴露在光下，細(xì)菌則分布在所有受光的部位。請(qǐng)回答下列問題。(1)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常巧妙，試從實(shí)驗(yàn)材料的角度進(jìn)行分析①水綿的，便于觀察。②可通過觀察準(zhǔn)確判定光合作用進(jìn)行的部位。(2)在研究不同光質(zhì)與光合作用的關(guān)系時(shí)，恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細(xì)菌聚集在M光區(qū)域（填光的類型）。某同學(xué)對(duì)需氧細(xì)菌聚集在M光區(qū)域有如下兩種解釋：①需氧細(xì)菌趨氧引起的；②需氧細(xì)菌趨M光區(qū)域引起的。請(qǐng)你補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)排除解釋②，要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。實(shí)驗(yàn)思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________。預(yù)期結(jié)果：___________________________________________________________。答案：1．D解析：方法①中的“？”代表的是SiO2，加入該成分以便研磨更充分，A正確；方法①②中加入CaCO3的作用是保護(hù)色素不被破壞，提高色素的提取量，B正確；方法②中沸水浴可破壞膜上蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而破壞膜結(jié)構(gòu)，使色素充分釋放，C正確；方法②延長沸水浴時(shí)間，葉綠體中的色素可能被分解，色素提取量變少，D錯(cuò)誤。2．B解析：甲組色素分離效果較好，各種色素區(qū)別較明顯，說明在該組層析液中各種色素的溶解度差異較大，A正確；色素易溶于無水乙醇，因此無水乙醇適用于色素的提取，B錯(cuò)誤；甲組類胡蘿卜素（包括胡蘿卜素和葉黃素）明顯分離開來，紫紅色存在于濾液細(xì)線的位置，乙組實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表現(xiàn)為紫紅色處于濾液細(xì)線位置，而此時(shí)的類胡蘿卜素沒有分離開來，兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明紫紅色素不屬于類胡蘿卜素，C正確；丙組實(shí)驗(yàn)的層析液是水，此時(shí)紫紅色素分離開來，說明該色素為水溶性色素，因此，可推測(cè)紫紅色素可能是位于液泡中的水溶性色素，D正確。3.B解析：葉綠素中含有鎂元素，類胡蘿卜素中不含鎂元素，兩者的組成元素不完全相同，A正確；葉綠素對(duì)紅光的吸收能力強(qiáng)，類胡蘿卜素幾乎不吸收紅光，B錯(cuò)誤；品種P1總?cè)~綠素含量占比為0.382÷(0.382＋1.241)×100%≈23.5%，品種P0總?cè)~綠素含量占比為0.175÷(0.175＋1.019)×100%≈14.7%，品種P1葉綠素相對(duì)含量占比更大，顏色更綠，C正確；品種P1的光合色素含量更多，適宜光照條件下品種P1果皮的光合作用能力較強(qiáng)，D正確。4.D解析：圖乙所示結(jié)構(gòu)含有光合色素，光合色素只分布在葉綠體的類囊體膜上，位于圖甲中的③，A錯(cuò)誤；在葉綠體的基質(zhì)（圖甲④）中，也分布有與光合作用有關(guān)的酶，B錯(cuò)誤；光合色素只吸收太陽光中的可見光，C錯(cuò)誤；③是葉綠體的類囊體，葉綠體以圖甲③的形式擴(kuò)大膜的面積，D正確。5．B解析：由圖可知，光系統(tǒng)由葉綠素、多種蛋白質(zhì)等分子組成，A正確；由圖可知，光系統(tǒng)Ⅱ完成水的光解，光系統(tǒng)Ⅰ被光激發(fā)，同時(shí)接受光系統(tǒng)Ⅱ傳遞來的電子，形成NADPH，B錯(cuò)誤；類囊體薄膜上的光合色素分子可吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能，C正確；圖中顯示類囊體薄膜內(nèi)部H＋濃度高于類囊體薄膜外，H＋膜內(nèi)外的濃度差為ATP形成提供化學(xué)勢(shì)能，D正確。6．D解析：圖中a表示的物質(zhì)是光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP，在葉綠體類囊體薄膜上合成，A錯(cuò)誤；葉綠體基質(zhì)中的CO2先與C5形成C3，再被NADPH還原，B錯(cuò)誤；磷酸丙糖合成淀粉的過程在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，C錯(cuò)誤；磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器活性受抑制，不能將磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體和將磷酸運(yùn)入葉綠體，造成葉綠體中光合作用產(chǎn)生的磷酸丙糖積累和缺少磷酸，導(dǎo)致光合作用速率降低，D正確。7.B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含量增多、C3含量減少，進(jìn)而使ATP和NADPH含量增多，所以C5/C3比值增大，ATP/ADP比值增大，A錯(cuò)誤，B正確；突然將紅光改變?yōu)榫G光后光能利用率降低，ATP和NADPH含量減少，進(jìn)而使C3含量增多、C5含量減少，C3/C5比值增大，C錯(cuò)誤；突然將綠光改變?yōu)榧t光后光能利用率提高，ATP和NADPH含量增多，ATP/ADP比值增大，D錯(cuò)誤。8.D解析：葉綠素的組成元素為C、H、O、N、Mg，因此氮元素和鎂元素是構(gòu)成葉綠素分子的重要元素，A正確；葉綠素和類胡蘿卜素屬于光合色素，均存在于葉綠體中類囊體的薄膜上，B正確；胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，因此用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液，其吸收光譜在藍(lán)紫光區(qū)有吸收峰，C正確；葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，D錯(cuò)誤。9.D解析：兩種突變體之間并無生殖隔離，仍屬同一物種，只能體現(xiàn)遺傳多樣性，A錯(cuò)誤；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，突變體2的葉綠素a和葉綠素b的含量比突變體1少，故突變體2比突變體1吸收紅光的能力弱，B錯(cuò)誤；兩種突變體的光合色素含量差異，可能是同一個(gè)基因突變方向不同導(dǎo)致的，C錯(cuò)誤；野生型的葉綠素與類胡蘿卜素的比值為4.19，葉綠素含量較高，葉片呈綠色，突變體葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降，葉綠素含量少，不能掩蓋類胡蘿卜素的顏色，此時(shí)葉片呈黃色，D正確。10.C解析：葉肉細(xì)胞內(nèi)LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ與PSⅡ分離減少，PSⅡ光復(fù)合體對(duì)光能的捕獲增強(qiáng)，A正確；Mg2+是葉綠素的組成成分，其含量減少會(huì)導(dǎo)致PSⅡ光復(fù)合體上的葉綠素含量減少，導(dǎo)致對(duì)光能的捕獲減弱，B正確；弱光下LHCⅡ與PSⅡ結(jié)合，增強(qiáng)對(duì)光能的捕獲，C錯(cuò)誤；PSⅡ光復(fù)合體能吸收光能并分解水，水的光解產(chǎn)生H＋、電子和O2，D正確。11．(1)小球藻合成C3的過程是二氧化碳的固定，該過程不需要NADPH的參與。(2)不會(huì)。本實(shí)驗(yàn)在最適溫度下進(jìn)行，若提高溫度，則檢測(cè)到多種放射性磷酸化糖類的時(shí)間會(huì)大于15s。(3)可能。提高CO2濃度，暗反應(yīng)加快，獲得放射性氨基酸的間隔時(shí)間可能縮短。(4)探究暗反應(yīng)階段CO2中碳元素的轉(zhuǎn)移途徑12.(1)葉綠素（或葉綠素a和葉綠素b）一和二(2)紅光＋藍(lán)光6不同的補(bǔ)光時(shí)間條件下，紅光＋藍(lán)光光源組平均花朵數(shù)均最多(3)將生長狀況相同的火龍果植株分為三組，分別用三種不同光照強(qiáng)度的白色光源對(duì)火龍果植株進(jìn)行夜間補(bǔ)光6小時(shí)，其他條件相同且適宜，一段時(shí)間后觀察記錄每組平均花朵數(shù)。解析：(1)火龍果植株能同時(shí)吸收紅光和藍(lán)光的光合色素是葉綠素a和葉綠素b，二者統(tǒng)稱為葉綠素。用紙層析法分離葉綠體色素獲得的4條色素帶中，以濾液細(xì)線為基準(zhǔn)，按照自下而上的次序，該光合色素的色素帶位于第一條和第二條。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，三種補(bǔ)光光源中最佳的是紅光