2019版高考生物總復(fù)習(xí) 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第3講 光合作用（Ⅰ）課時(shí)跟蹤練.doc

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第3講 光合作用（Ⅰ） 課時(shí)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(kāi)色素，下列關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)色素的敘述，正確的是(　　) A．植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素有2種 B．植物細(xì)胞內(nèi)的色素都可以參與光合作用 C．植物細(xì)胞內(nèi)的色素都含有鎂元素 D．植物細(xì)胞內(nèi)的色素與植物的顏色也有關(guān)系 解析：植物細(xì)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(cuò)誤；植物細(xì)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(cuò)誤；Mg元素是葉綠體中葉綠素的成分，C錯(cuò)誤；植物細(xì)胞葉綠體內(nèi)的色素與葉片的顏色有關(guān)，液泡中的色素與花、果實(shí)的顏色有關(guān)，D正確。 答案：D 2．(2017廈門(mén)調(diào)考)下列關(guān)于葉綠體內(nèi)色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法，不正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)中需要加入SiO2進(jìn)行研磨，以破碎細(xì)胞和葉綠體 B．在研磨過(guò)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(lán)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(jìn)行色素提取、分離實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．應(yīng)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(shí)一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D．層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶液揮發(fā)消失 解析：CaCO3可防止酸破壞葉綠素，應(yīng)在研磨時(shí)加入，A錯(cuò)誤；即使菜葉剪碎不夠充分，但色素并沒(méi)有減少，也可提取出4種光合作用色素，B正確；由于研磨時(shí)乙醇揮發(fā)，故為獲得10 mL提取液，研磨時(shí)加入多于10 mL乙醇，C錯(cuò)誤；葉綠素條帶不會(huì)隨層析液揮發(fā)消失，D錯(cuò)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(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．由圖可知，類(lèi)胡蘿卜素主要吸收400～500 nm波長(zhǎng)的光 B．進(jìn)入到秋季，植物對(duì)420～470 nm波長(zhǎng)的光的利用量減少 C．用450 nm波長(zhǎng)的光比600 nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度 D．由550 nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670 nm波長(zhǎng)的光后，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5化合物的量減少 解析：由圖可知，類(lèi)胡蘿卜素主要吸收400～500 nm波長(zhǎng)的光，A正確；進(jìn)入秋季，葉子變黃，葉綠素含量減少，植物對(duì)420～470 nm波長(zhǎng)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(zhǎng)的光比吸收600 nm波長(zhǎng)的光要多，因此用450 nm波長(zhǎng)的光比600 nm波長(zhǎng)的光更有利于提高光合作用強(qiáng)度，C正確；由圖可知，由550 nm波長(zhǎng)的光轉(zhuǎn)為670 nm波長(zhǎng)的光后，葉綠體中色素吸收的光增加，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增加，暗反應(yīng)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(cuò)誤。 答案：D 5．下圖為光合作用示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．①表示O2，④表示CO2 B．暗反應(yīng)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(guò)程中，需要光反應(yīng)提供的物質(zhì)只有② D．增加光照強(qiáng)度，C3的含量將減少 解析：在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行的是光反應(yīng)，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(yīng)中與C5反應(yīng)的CO2；CO2先與C5反應(yīng)生成C3，然后C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的參與下被還原成(CH2O)；增加光照強(qiáng)度，則光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]增多，則在暗反應(yīng)中有更多的C3被還原，故增加光照強(qiáng)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(guò)程，a、b、c表示物質(zhì)，甲、乙表示場(chǎng)所，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．物質(zhì)b可能是ADP和Pi B．物質(zhì)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(jī)溶劑 D．乙中生理過(guò)程在有光、無(wú)光條件下都可進(jìn)行 解析：根據(jù)題圖示可看出，甲是葉綠體的類(lèi)囊體薄膜，其上可發(fā)生光合作用的光反應(yīng)，乙為葉綠體基質(zhì)，是暗反應(yīng)的場(chǎng)所，物質(zhì)b可能是暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供的ADP和Pi，A正確；物質(zhì)c為CO2，不可以直接被還原生成(CH2O)和C5，B錯(cuò)誤；類(lèi)囊體薄膜上的色素不溶于水，能溶于有機(jī)溶劑，C正確；暗反應(yīng)在有光、無(wú)光條件下均可進(jìn)行，但需要光反應(yīng)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(cè)定RuBP羧化酶的活性，某學(xué)習(xí)小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應(yīng)，并檢測(cè)產(chǎn)物14C3的放射性強(qiáng)度。下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．菠菜葉肉細(xì)胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì) B．RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無(wú)光條件下進(jìn)行 C．測(cè)定RuBP羧化酶活性的過(guò)程中運(yùn)用了同位素標(biāo)記法 D．單位時(shí)間內(nèi)14C3生成量越多說(shuō)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(yīng)過(guò)程。A項(xiàng)，RuBP羧化酶催化CO2的固定過(guò)程，發(fā)生的場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)。B項(xiàng)，CO2的固定在有光和無(wú)光條件下都能進(jìn)行，所以RuBP羧化酶催化該過(guò)程在有光和無(wú)光條件下都可進(jìn)行。C項(xiàng)，對(duì)CO2中的C用同位素14C標(biāo)記，可以追蹤C(jī)元素的轉(zhuǎn)移途徑，這種方法就叫同位素標(biāo)記法。D項(xiàng)，單位時(shí)間內(nèi)14C3生成量越多，說(shuō)明反應(yīng)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(duì)含量隨一種環(huán)境因素的改變的變化情況，下列對(duì)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(qiáng)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(huì)造成C3增加，C5減少，降低環(huán)境溫度，C3和C5的含量沒(méi)有變化；增加光照強(qiáng)度，造成C5增加，C3減少。 答案：D 9．(2017金溪一模)在光照最強(qiáng)的夏季的中午，綠色植物的光合作用強(qiáng)度反而會(huì)降低，此時(shí)細(xì)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(qiáng)的夏季中午綠色植物光合作用強(qiáng)度降低的主要原因是氣孔關(guān)閉，CO2供給不足。由于CO2的固定量減少，細(xì)胞內(nèi)C3的合成速率減小，C3含量會(huì)減少，同時(shí)C5因消耗減少，其含量會(huì)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(huì)增加，B正確。 答案：B 10．(2018青州質(zhì)檢)有關(guān)于大豆葉片光合作用的暗反應(yīng)階段，下列敘述正確的是(　　) A．CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為C5中的化學(xué)能 B．CO2可直接被[H]還原，再經(jīng)過(guò)一系列的變化形成糖類(lèi) C．被還原的C5在有關(guān)酶的作用下，可再形成C3 D．光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，短時(shí)間內(nèi)C3含量會(huì)升高 解析：二氧化碳的固定實(shí)質(zhì)上是將二氧化碳與C5轉(zhuǎn)變?yōu)镃3，A錯(cuò)誤； C3可直接被[H]和ATP還原，再經(jīng)過(guò)一系列的變化形成糖類(lèi)，B錯(cuò)誤；光合作用可以分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，其中光反應(yīng)可以為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，被還原的三碳化合物在有關(guān)酶的催化作用下，可再形成五碳化合物，C錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，光反應(yīng)減弱，ATP和[H]生成減少，導(dǎo)致三碳化合物的還原受阻，短時(shí)間內(nèi)其來(lái)路不變，最終導(dǎo)致三碳化合物的含量升高，D正確。 答案：D 11．下列有關(guān)光合作用的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)的番茄幼苗對(duì)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(zhì)中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反應(yīng) D．光照條件下，葉綠體中ADP從葉綠體基質(zhì)向類(lèi)囊體薄膜方向移動(dòng) 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(lán)紫光，A正確；在適宜光照下，植物既進(jìn)行光合作用也進(jìn)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(cuò)誤；離體的葉綠體基質(zhì)中含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶和物質(zhì)，故再添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反應(yīng)，C正確；光照條件下，葉綠體進(jìn)行光合作用，其光反應(yīng)階段合成ATP，故ADP從葉綠體基質(zhì)向類(lèi)囊體薄膜方向移動(dòng)，D正確。 答案：B 12．下圖表示某植物葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)，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(qiáng)度或者降低CO2濃度中的某一項(xiàng)。下列分析正確的是(　　) A．圖中物質(zhì)甲轉(zhuǎn)變成乙需要消耗光反應(yīng)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(qiáng)度 C．Ⅱ階段甲上升是因?yàn)槿~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(shí)所需光照強(qiáng)度比Ⅰ階段低 解析：在葉綠體中，光合作用達(dá)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(zhuǎn)變?yōu)镃3是C5與CO2結(jié)合生成C3，A錯(cuò)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(qiáng)度，B錯(cuò)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(jié)合生成C3的速度減慢，C錯(cuò)誤；CO2濃度降低，暗反應(yīng)速率降低，光反應(yīng)速率也降低，光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)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(guò)程，科學(xué)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(cè)量小球藻細(xì)胞中14C標(biāo)記的圖甲中三種化合物的相對(duì)量，其變化曲線如圖乙所示。請(qǐng)據(jù)圖回答： 圖甲　　　　　　圖乙 (1)圖甲所示生理過(guò)程發(fā)生在________中，若使該過(guò)程持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行，必須由光反應(yīng)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(duì)量的變化。 (3)曲線B先上升后下降，請(qǐng)寫(xiě)出導(dǎo)致其下降的主要生理過(guò)程的反應(yīng)式：_________________________________________________。 (4)曲線A有兩次上升過(guò)程，參照?qǐng)D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(yīng)過(guò)程，暗反應(yīng)的進(jìn)行必須由光反應(yīng)提供[H]和ATP。 (2)光照條件下，A、C兩種物質(zhì)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(xì)胞呼吸的消耗。 (4)光照條件下，小球藻進(jìn)行光合作用，14CO2與C5結(jié)合形成14C標(biāo)記的C3。突然停止光照，14C標(biāo)記的C3不能被還原，14CO2仍與C5結(jié)合形成14C標(biāo)記的C3。 答案：(1)葉綠體基質(zhì)　[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(biāo)記的C3　14C標(biāo)記的C3不能繼續(xù)還原 14．(12分)(2017邵陽(yáng)一模)1937年植物學(xué)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(lán)色氧化狀態(tài)的DCPIP接受“氫”后變成無(wú)色還原狀態(tài)的DCPIPH2。研究者為了驗(yàn)證該過(guò)程，在密閉條件下進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 溶液種類(lèi) 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(wú)色 藍(lán)色 藍(lán)色 藍(lán)色 (1)自然環(huán)境中葉肉細(xì)胞的葉綠體產(chǎn)生氫的場(chǎng)所是____________________，這些氫在暗反應(yīng)的__________________過(guò)程中被消耗。 (2)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中還能觀察到的現(xiàn)象是____________________________。 (3)A與C的比較可以說(shuō)明氫產(chǎn)生的條件是__________，設(shè)置B和D試管的目的是為了說(shuō)明DCPIP____________________。 解析：(1)自然環(huán)境中葉肉細(xì)胞的葉綠體產(chǎn)生氫的場(chǎng)所是葉綠體的類(lèi)囊體薄膜，葉綠體產(chǎn)生的氫在暗反應(yīng)中用于三碳化合物的還原過(guò)程。 (2)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中還能觀察到有氣泡產(chǎn)生。 (3)A與C的比較可以說(shuō)明氫產(chǎn)生的條件是需要光照，B和D試管作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明DCPIP在光照和黑暗條件下自身不會(huì)變色。 答案：(1)類(lèi)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(huì)變色 15．(12分)(2017蘭州模擬)為探究不同波長(zhǎng)的光和CO2濃度對(duì)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(shè)置不同CO2濃度，處理試管苗。培養(yǎng)一段時(shí)間后，測(cè)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(jié)果如下圖，據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)a點(diǎn)的凈光合速率大于c點(diǎn)，從光合作用的角度分析，原因是____________________________________。c點(diǎn)的凈光合速率大于b點(diǎn)，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(shí)，番茄試管苗與外界CO2的交換情況表現(xiàn)為_(kāi)_______。在紅光條件下，CO2為300 μlL－1時(shí)，對(duì)番茄試管苗所有能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞來(lái)說(shuō)，葉綠體消耗的CO2________(填“大于”“等于”或“小于”)細(xì)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(shí)驗(yàn)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(guò)比較濾紙條上葉綠素a、葉綠素b色素帶的________來(lái)判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變。 解析：(1)a點(diǎn)的凈光合速率大于0，c點(diǎn)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(diǎn)的凈光合速率大于b點(diǎn)，從呼吸作用的角度分析，原因是c點(diǎn)CO2濃度高于b點(diǎn)，呼吸速率低。(2)黃光培養(yǎng)時(shí)，番茄試管苗的凈光合速率小于0，說(shuō)明細(xì)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(shí)，番茄試管苗的凈光合速率為0，番茄的光合速率等于細(xì)胞呼吸速率，對(duì)于番茄試管苗進(jìn)行光合作用的細(xì)胞來(lái)說(shuō)，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(yīng)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(jìn)行對(duì)照，判斷葉綠素含量是否發(fā)生改變，應(yīng)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(diǎn)真光合速率更高　c點(diǎn)CO2濃度高于b點(diǎn)，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)