2019屆高考生物一輪復習第三單元細胞的能量供應和利用隨堂真題演練10光合作用的探究歷程與基本過程.doc
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隨堂真題演練10 光合作用的探究歷程與基本過程 (2017高考天津卷)葉綠體中的色素有脂溶性,液泡中紫紅色的花青苷為水溶性。以月季成熟的紫紅色葉片為材料,下列實驗無法達到目的的是()A用無水乙醇提取葉綠體中的色素B用水做層析液觀察花青苷的色素帶C用質壁分離和復原實驗探究細胞的失水與吸水D用光學顯微鏡觀察表皮細胞染色體的形態(tài)和數目解析:選D。葉綠體色素為脂溶性,可溶于有機溶劑如無水乙醇,A可達到目的;花青苷為水溶性,類比葉綠體色素的分離方法,可用水做層析液觀察花青苷的色素帶,B可達到目的;質壁分離和復原實驗可用于探究細胞的吸水和失水,C可達到目的;細胞中的染色質只在有絲分裂或減數分裂過程中形成染色體,而表皮細胞無分裂能力,細胞中無染色體,D符合題意。 (2017高考海南卷)將葉綠體懸浮液置于陽光下,一段時間后發(fā)現有氧氣放出。下列相關說法正確的是()A離體葉綠體在自然光下能將水分解產生氧氣B若將葉綠體置于紅光下,則不會有氧氣產生C若將葉綠體置于藍紫光下,則不會有氧氣產生D水在葉綠體中分解產生氧氣需要ATP提供能量解析:選A。光合作用的場所是葉綠體,離體的葉綠體在自然光下通過光反應將水分解產生氧氣;葉綠體中的色素既能吸收紅光,也能吸收藍紫光,都可以產生氧氣。水的光解不需要消耗ATP。 (2016高考江蘇卷)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劑揮發(fā)消失解析:選B。提取色素時,應在研磨前加入CaCO3,防止酸破壞葉綠素,A項錯誤;菜葉剪碎不夠充分,提取的濾液中色素的含量少,分離結果中色素帶變窄,但分離得到的色素種類不變,B項正確;在研磨時分次加入10 mL乙醇比一次性加入10 mL乙醇的效果好,C項錯誤;層析完畢后應迅速記錄結果的原因是葉綠素在光下容易分解,并不是葉綠素隨溶劑揮發(fā)消失,D項錯誤。 (2015高考安徽卷)右圖為大豆葉片光合作用暗反應階段的示意圖。下列敘述正確的是()ACO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉變?yōu)镃3中的化學能BCO2可直接被H還原,再經過一系列的變化形成糖類C被還原的C3在有關酶的催化作用下,可再形成C5D光照強度由強變弱時,短時間內C5含量會升高解析:選C。ATP為C3的還原提供能量,并將能量轉移到(CH2O)等有機物中,CO2的固定不需要能量,A項錯誤。暗反應中,必須經過CO2的固定和C3的還原才能形成有機物,B項錯誤。在暗反應中,一部分C3經過一系列變化形成C5,一部分C3還原成(CH2O)等有機物,C項正確。在CO2供應不變的情況下,光照強度由強變弱時,光反應提供的H減少,ATP形成減少,故H和ATP的含量下降,導致C3還原過程減弱,但此時CO2的固定仍在進行,故短時間內C3含量上升,C5含量下降,D項錯誤。 (高考新課標全國卷)正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發(fā)生的現象是()AO2的產生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降解析:選B。正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時間,說明綠藻可以正常進行光合作用,用黑布遮光后,改變了綠藻光合作用的條件,此時光合作用的光反應停止,光反應的產物O2、ATP和H(即NADPH)停止產生,所以A、C、D項所敘述現象會發(fā)生;光照停止,暗反應中C3還原受影響,C5減少,CO2的固定減慢,B項所敘述現象不會發(fā)生。 (2015高考全國卷)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響,科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定,每組處理的總時間均為135 s,處理結束時測定各組材料中光合作用產物的含量。處理方法和實驗結果如下:A組:先光照后黑暗,時間各為67.5 s;光合作用產物的相對含量為50%。B組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為7.5 s;光合作用產物的相對含量為70%。C組:先光照后黑暗,光照和黑暗交替處理,每次光照和黑暗時間各為3.75 ms(毫秒);光合作用產物的相對含量為94%。D組(對照組):光照時間為135 s;光合作用產物的相對含量為100%?;卮鹣铝袉栴}:(1)單位光照時間內,C組植物合成有機物的量_(填“高于”“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量,依據是_;C組和D組的實驗結果可表明光合作用中有些反應不需要_,這些反應發(fā)生的部位是葉綠體的_。(2)A、B、C三組處理相比,隨著_的增加,使光下產生的_能夠及時利用與及時再生,從而提高了光合作用中CO2的同化量。解析:(1)C組的光合作用時間僅僅是D組的一半,但C組光合作用產物的相對含量與D組相差很少,可以判斷C組單位光照時間內植物合成有機物的量高于D組。C組和D組的結果對照說明黑暗處理時也進行光合作用,即光合作用過程中某些反應不需要光照,該反應指的是暗反應,進行暗反應的場所是葉綠體基質。(2)比較A、B、C三組可以看出,三組的光照和黑暗交替頻率不同,交替頻率增加可使光照下產生的ATP和還原型輔酶及時利用和再生,從而提高光合作用中CO2的同化量。答案:(1)高于C組只用了D組一半的光照時間,其光合作用產物的相對含量卻是D組的94%光照基質(2)光照和黑暗交替頻率ATP和還原型輔酶課時作業(yè)1(2018遼寧東北育才中學模擬)關于“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解析:選C。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,影響實驗結果,D正確。2(2018鄭州模擬)將A、B、C、D四盆長勢均勻的植物置于陽光下,A添加紅色光照,B添加綠色光照,C隔紅色濾光片,D隔綠色濾光片(如圖所示)。經過一段時間后,各盆植物中長勢最好的是()答案:A3(2018福建龍巖高三質檢)下列有關科學家探索光合作用的實驗中,敘述錯誤的是()A與黑藻相比,水綿更適宜用作探究光合作用的場所B金魚藻是水生植物,用作探究光合作用產物是O2時,利于收集氣體C卡爾文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中轉化的途徑D用銀邊天竺葵探究光合作用產物是淀粉時,不用脫色可直接加碘液使葉片邊緣變藍色解析:選D。光合作用產物之一是淀粉,淀粉遇碘液變藍色,首先要用酒精使綠色的葉片脫去顏色,再滴加碘液防止綠葉本身顏色對實驗現象的干擾,銀邊天竺葵葉片邊緣不含葉綠體,無法進行光合作用合成淀粉。4(2018廈門雙十中學模擬)如圖為葉綠體結構與功能示意圖,下列說法錯誤的是()A葉綠體中的色素只分布在結構A上B細胞吸收14CO2,放射性出現的順序為CO2C3甲C結構A釋放的O2可參與有氧呼吸第三階段的反應DH產生于B處,在暗反應中起還原作用解析:選D。H是光反應的產物,產生于類囊體薄膜(A)處,D錯誤。5(2018河北冀州中學段考)植物葉片中有一種酶,是葉片中含量最高的蛋白質,其功能是催化反應C5CO22C3。由此推斷這種酶()A主要分布在細胞質基質中B在低溫環(huán)境中會失活,導致光合速率降低C是固定CO2的關鍵酶,其催化效率比其他酶低D由葉綠體中的基因控制合成,與細胞核基因無關解析:選C。植物細胞中CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質中,A錯誤;低溫時酶活性受到抑制,高溫使酶失活,B錯誤;因為該酶是葉片中含量最高的蛋白質,所以其催化效率可能比其他酶低,C正確;葉綠體是半自主性細胞器,其生命活動受細胞核基因控制,D錯誤。6(2018濰坊模擬)下圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些過程。下列關于相關過程以及發(fā)生場所的說法中,正確的是()A圖示的反應是光反應,場所是類囊體薄膜BH2OHO2發(fā)生在光反應階段,場所是葉綠體基質CADPATP發(fā)生在暗反應階段,場所是葉綠體基質D光能轉化成化學能發(fā)生在光反應階段,在色素分子中進行答案:A7(2018北京朝陽模擬)下列生理過程不能發(fā)生在葉綠體中的是()AMg2吸收B能量轉換CCO2釋放 D有機物合成解析:選C。Mg2是葉綠素合成的原料,葉綠體能夠吸收Mg2用于合成葉綠素,A項正確;在葉綠體中進行的光合作用,可將CO2和H2O轉變成有機物,將光能轉變成化學能,但CO2釋放發(fā)生在細胞呼吸過程中,B、D項正確,C項錯誤。8(2018長春調研)紫外線為高能量光線,在生物體內易激發(fā)形成超氧化物,致使脂質氧化而破壞其功能。據此分析,植物短暫暴露在高紫外線條件下,光合作用能力立即明顯受到抑制最可能的原因是()A細胞膜受到破壞 B類囊體受到破壞C暗反應受到抑制 DDNA受到破壞解析:選B。根據信息紫外線在生物體內易激發(fā)形成超氧化物,致使脂質氧化而破壞其功能,又生物膜的基本支架是磷脂,因此植物短暫暴露在高紫外線下,光合作用能力立即明顯受到抑制,最可能是類囊體受到破壞從而抑制了光反應,B正確。9如圖表示某綠色植物進行光合作用的示意圖,請分析回答下列問題:(1)圖中a、b兩個生理過程發(fā)生的場所是_,若適當提高CO2濃度,則短時間內圖中C的含量變化是_。(2)圖中物質D為_,D的生成量可代表光合作用的強度。(3)經研究發(fā)現,該植物夜晚雖然能吸收CO2,卻不能合成D,原因是_。(4)在電子顯微鏡下觀察,可看到葉綠體內部有一些顆粒,它們被看作是葉綠體的脂質倉庫,其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小,可能的原因是_。解析:(1)題圖中a表示CO2的固定,b表示C3的還原,均為暗反應中的物質變化,暗反應發(fā)生在葉綠體基質中。若適當提高CO2濃度,CO2的固定會增強,C3含量會增多,因此C3的還原利用的H和ATP增多,從而導致H(即圖中C)含量下降。(2)題圖中物質D為光合作用暗反應的產物,即(CH2O)(或有機物、糖類),光合作用過程中糖類的生成量、O2的釋放量和CO2的吸收量等均能代表光合作用強度。(3)在夜間沒有光照,不能進行光反應,不能生成H和ATP,因此暗反應中C3的還原無法進行。(4)葉綠體的生長過程就是葉綠體外膜、內膜以及類囊體薄膜不斷生長的過程,而葉綠體膜的成分主要為磷脂和蛋白質,因此脂質倉庫中的脂質將用于葉綠體的生長而逐漸變小。答案:(1)葉綠體基質下降(2)(CH2O)(或有機物、糖類)(3)沒有光照,不能進行光反應,不能為暗反應提供H和ATP(4)顆粒中的脂質參與構成葉綠體中的膜結構10卡爾文及其同事因在光合作用方面的研究成果獲得了1961年的諾貝爾化學獎??栁膶⑿∏蛟逖b在一個密閉容器中,通過一個通氣管向玻璃容器中通入CO2,通氣管上有一個開關,可控制CO2的供應,容器周圍有光源,通過控制電源開關可控制光照的有無。請回答下列問題:(1)實驗材料小球藻屬于_(填“原核”或“真核”)生物。(2)卡爾文通過停止_來探究光反應和暗反應的聯系,他得到的實驗結果是圖中的_。(3)卡爾文通過停止_來探究光合作用過程中固定CO2的化合物,這時他發(fā)現C5的含量快速升高,由此得出固定CO2的物質是C5的結論。(4)卡爾文向密閉容器中通入14CO2,當反應進行到第 5 s時,14C出現在一種C5和一種C6中;將反應時間縮短到0.5 s時,14C出現在一種C3中。上述實驗中卡爾文是通過控制_來探究CO2中碳原子的轉移路徑的,采用的技術方法有_等。(5)卡爾文將不同反應條件下的小球藻放入70 的蒸餾水中,這樣做是為了使細胞中的_失活,此時,細胞中的化合物就保持在熱處理之前的狀態(tài)。解析:(1)小球藻屬于真核生物。(2)在光照下,光反應產生的ATP和H參與暗反應中C3的還原,因此,通過停止光照可以探究光反應和暗反應的聯系。當停止光照后,光反應停止,ATP和H的合成停止,則C3的還原減少,C3濃度增大,C5濃度減小,停止光照一段時間后,C3和C5濃度基本保持不變。(3)在暗反應中,CO2與C5結合形成C3,當停止CO2的供應后,CO2的固定受到影響,故會導致C5含量升高。(4)由題中敘述可知,實驗中卡爾文是通過控制反應時間來探究CO2中碳原子的轉移路徑的,該實驗中他采用了放射性同位素標記法。(5)酶是生物體內催化化學反應的催化劑,大多數酶的化學本質是蛋白質,在高溫下酶的結構被破壞,導致細胞中的化學反應不能進行,化合物的含量不再發(fā)生變化。答案:(1)真核(2)光照A(3)CO2的供應(4)反應時間同位素標記法(5)酶11(2018齊魯名校調研)如圖表示某生物膜結構及其發(fā)生的部分生理過程,下列敘述正確的是()A圖示膜結構為葉綠體內膜Ba側為葉綠體基質,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,該過程不需要酶的催化解析:選B。因圖示過程需要光照,故該過程為光反應,場所為葉綠體類囊體薄膜,A錯誤。光反應生成的ATP進入葉綠體基質參與暗反應,故a側為葉綠體基質,葉綠體基質中含有少量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。12(2018廣東惠州調研)用14CO2“飼喂”葉肉細胞,讓葉肉細胞在光下進行光合作用。一段時間后,關閉光源,將葉肉細胞置于黑暗環(huán)境中,含放射性的三碳化合物濃度的變化情況如圖所示,下列相關敘述正確的是()AOa段葉肉細胞中五碳化合物濃度有所下降B葉肉細胞利用14CO2的場所是葉綠體基質,暗反應全過程都消耗ATP和HCab段三碳化合物濃度不變的原因是14CO2消耗殆盡Db點后葉肉細胞內沒有有機物的合成解析:選A。題圖顯示,Oa段葉肉細胞中含放射性的C3濃度上升,說明消耗的五碳化合物(C5)增多,所以C5濃度有所下降,A正確;暗反應的場所是葉綠體基質,暗反應的過程包括CO2的固定和C3的還原,其中C3的還原需要消耗ATP和H,B錯誤;ab段三碳化合物濃度不變的原因不是14CO2消耗殆盡,而是CO2被C5固定形成C3的過程與C3的還原過程保持相對穩(wěn)定,C錯誤;b點后,在黑暗條件下,光反應不能進行,但之前還剩余部分H和ATP,因此短時間內暗反應仍可進行, 仍有部分有機物合成,D錯誤。13(2018寧夏石嘴山三中模擬)大豆是我國重要的經濟作物。土壤中的微生物能將有機物分解為某些小分子物質供給大豆。為研究這些物質對大豆幼苗生長的影響,在不含有機物的相同土壤中按照表格投放植物落葉等有機物,充分作用后播種大豆種子,出苗一段時間后測定大豆有關指標,結果如表。請分析回答下列問題:分組有機物投放量(kg)葉綠素含量(mg/m2葉)C5轉變?yōu)镃3效率總光合速率(mgCO2/h)甲00.8020%2.69乙202.3741%4.46丙404.6582%8.98(1)該實驗的實驗組是_,表格中除了_以外其他的都是因變量。(2)測定大豆葉片葉綠素含量時,提取色素的試劑及分離色素方法分別是_和_。(3)據表分析有機物投放量高的土壤中為葉綠素合成提供了大量的N、Mg等必需礦質元素,葉綠素的含量升高可以直接促進光反應合成更多的_以促進暗反應。(4)結合表格聯系光合作用的發(fā)現歷程分析:該實驗選擇測定葉綠素含量、C5轉變?yōu)镃3效率的目的是探究_。解析:(1)實驗目的是探究土壤中的微生物將有機物分解成的某些小分子物質對大豆幼苗生長的影響,故自變量為某些小分子物質,通過加入有機物控制,實驗組為乙和丙(不同量的有機物),對照組為甲(無有機物)。因變量為大豆幼苗生長情況,通過葉綠素含量、C5轉變?yōu)镃3效率、總光合速率來檢測。(2)葉綠素容易溶解在有機溶劑,如無水乙醇等,用無水乙醇提取色素;不同色素在層析液中的溶解度不同,隨著層析液在濾紙條上擴散速率不同,故用紙層析法進行色素分離。(3)葉綠素在光合作用的光反應中吸收光能,進行水的光解生成H和O2,促進ADP與Pi發(fā)生化學反應生成ATP,H和ATP參加暗反應,把C3還原生成有機物。(4)葉綠素吸收光能促進光反應,其含量高低代表光反應速率;C5轉變?yōu)镃3速率代表暗反應速率,故選擇測定葉綠素含量、C5轉變?yōu)镃3效率的目的是探究有機物對大豆幼苗光合作用的影響是影響光反應,還是影響暗反應。答案:(1)乙、丙有機物投放量(2)無水乙醇紙層析法(3)H和ATP(4)有機物對大豆幼苗光合作用的影響是影響光反應還是暗反應- 配套講稿:
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