2021版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)9 光合作用（Ⅰ） 蘇教版

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1、課后限時集訓(xùn)9 光合作用（Ⅰ） 1．(2019·湖北黃岡調(diào)研)下列關(guān)于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的說法，正確的是(　　) A．提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素b較多 B．胡蘿卜素處于濾紙條最上方，是因為其在提取液中的溶解度最高 C．色素帶的寬窄反映了色素在層析液中溶解度的大小 D．濾紙條上沒有色素帶，說明材料可能為黃化葉片 A　[葉綠體色素中綠色的葉綠素含量占到3/4，所以提取液呈綠色，A正確；胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，在濾紙條上擴(kuò)散速度最快，所以處于濾紙條最上方，B錯誤；色素帶的寬窄反映了色素含量的多少，C錯誤；用黃化葉片進(jìn)行綠葉中色素提取與分離實驗時，仍然會有

2、胡蘿卜素和葉黃素的色素帶，D錯誤。] 2．某同學(xué)模擬科學(xué)家薩克斯探究光合作用過程的實驗做法如下：先將綠色葉片放在暗處數(shù)小時進(jìn)行“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)，再把葉片的一部分遮光，其余部分曝光。一段時間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗后再用碘液處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍(lán)，曝光部分變藍(lán)。下列有關(guān)本實驗的分析及結(jié)論不合理的是(　　) A．本實驗設(shè)置了對照組 B．有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因 C．實驗初始時遮光和曝光區(qū)域均達(dá)到無淀粉狀態(tài) D．實驗證明葉綠體利用光能將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉 D　[該實驗中的變量是光照，曝光組為對照組，遮光組為實驗組；有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)

3、不同結(jié)果的唯一原因；先將綠色葉片放在黑暗處處理數(shù)小時，目的是為了讓葉片在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉(zhuǎn)運(yùn)和消耗，達(dá)到無淀粉狀態(tài)；實驗現(xiàn)象表明，葉片的未遮光部分遇碘變藍(lán)，說明產(chǎn)生了淀粉，葉片的遮光部分遇碘沒有變藍(lán)，說明沒有淀粉產(chǎn)生，所以，綠葉只有在光下才能產(chǎn)生淀粉，淀粉是光合作用的產(chǎn)物，但該實驗無法證明葉綠體能利用光能將CO2轉(zhuǎn)變成淀粉。] 3．(2019·湖北模擬)研究者使用同位素18O標(biāo)記水和碳酸氫鈉中的部分氧原子，加入三組小球藻培養(yǎng)液中，記錄反應(yīng)起始時水和碳酸氫鈉中18O的比例，光照一段時間后，分別檢測小球藻釋放的氧氣中18O的比例，實驗結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) 組別

4、 起始時水中18O 的比例(%) 起始時HCO中18O的比例(%) 釋放的O2中18O 的比例(%) 1 0.85 0.41 0.84 2 0.85 0.55 0.85 3 0.85 0.61 0.85 A.18O2是在小球藻葉綠體的類囊體上生成的 B．HCO可為小球藻的光合作用提供CO2 C．HCO中18O的比例不同導(dǎo)致放氧速率不同 D．釋放的O2中18O比例與水相近，推測O2來自水 C　[HCO中18O的比例不同不會造成放氧速率不同，造成放氧速率不同的原因是碳酸氫鈉的濃度。] 4．(2019·廊坊質(zhì)檢)葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所，下列關(guān)于葉

5、綠體結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是(　　) A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中 C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的 D　[本題考查葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)知識，意在考查考生的理解分析能力，難度較小。葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上，A項錯誤；H2O的光解發(fā)生在類囊體薄膜上，而不是基質(zhì)中，B項錯誤；CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，C項錯誤；光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在暗反應(yīng)階段產(chǎn)生的，場所是葉綠體基質(zhì)，D項正確。] 5．為研究光反應(yīng)中ATP產(chǎn)生的原理，有科學(xué)家進(jìn)行如下實驗：將葉綠體類囊體

6、置于pH為4的琥珀酸溶液后，琥珀酸進(jìn)入類囊體腔，腔內(nèi)的pH下降為4；然后把懸浮液的pH迅速上升為8，此時類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時類囊體生成ATP，對實驗條件和結(jié)論分析正確的是(　　) A．黑暗中進(jìn)行，結(jié)果表明：H＋能通過自由擴(kuò)散進(jìn)入類囊體 B．光照下進(jìn)行，結(jié)果支持：合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能 C．黑暗中進(jìn)行，結(jié)果支持：光反應(yīng)使類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差，推動ATP合成 D．光照下進(jìn)行，結(jié)果表明：光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]參與暗反應(yīng)中C3的還原 C　[在光照條件下，類囊體膜上的色素吸收光能，能將光能轉(zhuǎn)化成ATP中的化學(xué)能，干擾實驗結(jié)果，故

7、應(yīng)在黑暗中進(jìn)行；題干中類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時類囊體生成ATP，說明ATP的合成與H＋濃度差有關(guān)，類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差，從而推動ATP合成。] 6．下列對光合作用圖解分析不正確的是(　　) A．圖示為真核生物的光合作用過程 B．若突然停止CO2供應(yīng)，則短時間內(nèi)三碳化合物的含量將上升 C．圖中①為O2，②為ATP D．若用3H標(biāo)記的H2O進(jìn)行示蹤，可發(fā)現(xiàn)H元素的轉(zhuǎn)移途徑為H2O→[H]→糖類 B　[由于有葉綠體的存在，所以應(yīng)為真核生物的光合作用；若突然停止CO2的供應(yīng)，則短時間內(nèi)三碳化合物的形成減少，消耗不變，含量降低；圖中①為水的分解產(chǎn)物O

8、2，②為光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的ATP；光反應(yīng)中水分解產(chǎn)生[H]，為暗反應(yīng)提供還原劑，并進(jìn)入到有機(jī)物中。] 7．(2019·煙臺期末)Rubisco是植物細(xì)胞內(nèi)參與光合作用CO2固定的酶。下表是不同溫度對兩種水稻中Rubisco酶活性(umol·mg－1·min－1)影響的有關(guān)數(shù)據(jù)。以下敘述不正確的是(　　) 水稻品種 21 ℃ 30 ℃ 兩優(yōu) 1.13 0.80 豐優(yōu) 1.07 0.79 A．Rubisco分布在葉綠體基質(zhì)中 B．Rubisco催化C3和CO2結(jié)合 C．30 ℃時酶活性下降會使兩種水稻的光合作用速率下降 D．30 ℃與21 ℃相比，豐優(yōu)比兩優(yōu)酶活

9、性的變化幅度小 B　[根據(jù)分析可知，Rubisco分布在葉綠體基質(zhì)中，A正確；Rubisco催化C5和CO2結(jié)合形成C3，B錯誤；Rubisco是植物細(xì)胞內(nèi)參與光合作用CO2固定的酶，由表格信息可知30 ℃時酶活性下降，則兩種水稻的CO2固定降低導(dǎo)致暗反應(yīng)速率降低，使光合作用速率下降，C正確；30 ℃與21 ℃相比，豐優(yōu)酶活性降低值為：1.07－0.79＝0.28(μ mol·mg－1·min－1)，兩優(yōu)酶活性降低值為：1.13－0.80＝0.33(μ mol·mg－1·min－1)，即豐優(yōu)比兩優(yōu)酶活性的變化幅度小，D正確。] 8．(2019·衡水金卷)下列有關(guān)光合作用和化能合成作用的敘述

10、錯誤的是(　　) A．這兩個生理過程合成有機(jī)物所利用的能量形式不同 B．能進(jìn)行光合作用或化能合成作用的生物屬于自養(yǎng)生物 C．這兩個生理過程合成有機(jī)物所利用的原料不同 D．這兩個生理過程的順利進(jìn)行均需要酶的催化 C　[光合作用利用光能合成有機(jī)物，化能合成作用利用無機(jī)物氧化時釋放的化學(xué)能合成有機(jī)物，A項正確；這兩個生理過程的共同點是將無機(jī)物(二氧化碳和水)合成糖類等有機(jī)物，因此能進(jìn)行光合作用或化能合成作用的生物屬于自養(yǎng)生物，B項正確、C項錯誤；細(xì)胞內(nèi)糖類等有機(jī)物的合成離不開酶的催化，D項正確。] 9．(2019·武漢重點中學(xué)聯(lián)考)低溫寒潮會造成農(nóng)作物受災(zāi)，光合作用是受低溫影響較顯著的過

11、程之一?？蒲腥藛T用黃瓜研究低溫弱光和低溫黑暗兩種預(yù)處理對葉片光合作用的影響。 (1)選取長勢相同的黃瓜葉片，平均分成兩部分，在相同且適宜的條件下，分別測定葉片__________，目的是用于____________________。 (2)分別進(jìn)行預(yù)處理，一部分置于低溫弱光下，一部分置于______________________下，在培養(yǎng)箱內(nèi)處理6小時之后，再次置于相同且適宜的條件下，測定光合作用強(qiáng)度，結(jié)果如圖。該實驗除了得出低溫弱光和低溫黑暗兩種預(yù)處理都降低了黃瓜葉片的光合作用強(qiáng)度以外，還發(fā)現(xiàn)__________________________的結(jié)論。 (3)為進(jìn)一步探究上述兩種

12、預(yù)處理對光合作用強(qiáng)度影響的原因，用NADP＋作[H]受體來測定NADPH生成速率的變化，結(jié)果如下： 預(yù)處理 低溫黑暗 低溫弱光 實驗前 實驗后 實驗前 實驗后 NADPH生成速率 100% 85.1% 100% 55.8% 實驗結(jié)果表明低溫弱光的預(yù)處理導(dǎo)致光反應(yīng)減弱更顯著。分析其影響光合作用強(qiáng)度更顯著的原因：__________________________________________。 [解析]　(1)(2)根據(jù)題目信息，實驗?zāi)康氖茄芯奎S瓜受到低溫弱光和低溫黑暗兩種預(yù)處理對葉片光合作用的影響，因此實驗前后應(yīng)分別測定葉片的光合速率，實驗設(shè)置低溫弱光和低溫黑暗兩

13、種處理。通過對實驗結(jié)果的分析可看出低溫弱光預(yù)處理對黃瓜葉片光合作用強(qiáng)度降低的影響更顯著。(3)從實驗結(jié)果看出低溫弱光處理后，植物NADPH生成速率降低幅度較大。因此推測低溫弱光預(yù)處理造成光反應(yīng)的產(chǎn)物不足，因此導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱更明顯。 [答案]　(1)光合作用強(qiáng)度　對照 (2)低溫黑暗　低溫弱光預(yù)處理對黃瓜葉片光合作用強(qiáng)度降低的影響更顯著 (3)低溫弱光的預(yù)處理導(dǎo)致光反應(yīng)減弱更顯著，生成的ATP、NADPH更少，進(jìn)一步影響C3還原過程，最終導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱更明顯 10．如圖甲為某植物葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)部分生理過程示意圖，圖乙為該植物葉片在光照等環(huán)境因素影響下吸收和釋放CO2速率

14、的變化曲線。請回答下列問題： (1)圖甲表示光合作用的________階段，該階段發(fā)生的場所是________，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是____________________________。B代表的物質(zhì)是________。 (2)圖乙中b段，葉綠體中的色素吸收光能增加，導(dǎo)致光反應(yīng)中的__________分解加快，最終加快了圖甲中________(填字母)的利用。 (3)圖乙中c段，限制光合速率的環(huán)境因素主要是__________。d段與c段相比，葉綠體中五碳化合物和[H]的含量變化分別為________、________。 (4)為了保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，實驗過程中對環(huán)境溫度的控制應(yīng)該

15、____________。 [解析]　(1)分析圖甲可知，A是CO2，D是C5，B是C3，C是(CH2O)。因此，圖甲表示光合作用的暗反應(yīng)階段，光合作用暗反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，光合作用的暗反應(yīng)是將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成有機(jī)物(糖類)中穩(wěn)定的化學(xué)能。(2)圖乙中b段，葉綠體中的色素吸收光能增加，導(dǎo)致光反應(yīng)中H2O的分解加快，產(chǎn)生的[H]增加，C3的還原加快，最終加快了A(CO2)的利用。(3)圖乙中c段達(dá)到光飽和點，此時限制光合作用的因素不再是自變量光照強(qiáng)度，而是CO2濃度；d段充入CO2，d段CO2含量增加，CO2與C5結(jié)合生成的C3增加，此過程中消耗的C5增加，葉綠體中的C5減少

16、，C3還原過程中消耗的[H]增加，葉綠體中的[H]減少。(4)該實驗中溫度屬于無關(guān)變量，因此為了保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，實驗過程中對環(huán)境溫度的控制應(yīng)該是適宜且不變。 [答案]　(1)暗反應(yīng)　葉綠體基質(zhì)　ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成有機(jī)物(糖類)中穩(wěn)定的化學(xué)能　三碳化合物(或C3)　(2)H2O　A　(3)CO2濃度　減少　減少　(4)適宜且不變 11．(2019·成都二診)科學(xué)家恩格爾曼在證明光合作用放氧部位是葉綠體后，緊接著又做了一個實驗：他用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片。驚奇地發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域。從這一實驗?zāi)軌虻贸龅慕Y(jié)論是(　　) A．紅光和藍(lán)光對好氧細(xì)菌有吸引

17、作用 B．好氧細(xì)菌喜歡聚集在氧氣含量少的光區(qū) C．葉綠體主要吸收綠光用于光合作用，放出氧氣 D．葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，放出氧氣 D　[好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域，主要說明這兩個區(qū)域有氧氣產(chǎn)生，A項錯誤；好氧細(xì)菌進(jìn)行有氧呼吸需要消耗氧氣，所以喜歡聚集在氧氣含量多的光區(qū)，B項錯誤；該實驗中恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域，說明紅光和藍(lán)光部位有氧氣產(chǎn)生，而氧氣是光合作用光反應(yīng)的產(chǎn)物，所以該實驗說明葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，并釋放氧氣，C項錯誤、D項正確。] 12．(2019·信陽質(zhì)檢)綠色植物中含有的葉綠體(圖甲)是可

18、完成能量轉(zhuǎn)換的細(xì)胞器，圖乙是圖甲中的色素分離結(jié)果，圖丙是在圖甲④結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的生化反應(yīng)，①～④分別代表圖甲中葉綠體的結(jié)構(gòu)。 甲　　　　丙　　　　 乙 下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．圖乙中的色素帶由1到4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素 B．圖甲中①和③的成分和結(jié)構(gòu)相似 C．環(huán)境條件相對穩(wěn)定的情況下，圖甲④中的C3含量多于C5 D．如果突然降低CO2的濃度，圖丙中的C3含量會一直下降 D　[圖乙中下方有濾液細(xì)線，色素的擴(kuò)散方向是從下向上的，所以1～4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，A項正確；圖甲中的①和③分別是葉綠體的內(nèi)膜和外膜，它們的成分和

19、結(jié)構(gòu)相似，B項正確；分析圖丙中的過程要從兩個方面進(jìn)行：一是環(huán)境條件相對穩(wěn)定時，暗反應(yīng)中的兩個過程、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間均處于一種相對平衡的狀態(tài)，由于一個C5對應(yīng)著兩個C3，所以C3含量要比C5高；二是當(dāng)環(huán)境條件突然改變時，如CO2濃度突然降低時，短時間內(nèi)由于CO2固定過程減弱而C3的還原過程仍在進(jìn)行，故C3含量降低而C5含量升高，但一段時間后，反應(yīng)過程又達(dá)到一個新的平衡狀態(tài)，所以C3含量不會一直下降，C項正確、D項錯誤。] 13．(2019·江西臨川二中高三月考)為探究不同環(huán)境因素對某植物葉片中葉綠素含量的影響，進(jìn)行了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖所示。 回答下列問題： (1)本實驗的因變量是__

20、__________________。由圖中曲線對比可知，經(jīng)________處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯，這將直接導(dǎo)致光反應(yīng)中葉綠素吸收的________光減少而降低光合速率。由此推知，若遇較低溫天氣，除升溫方法外，還可對該植物進(jìn)行________處理以減少葉綠素的損失。 (2)提取上述四組該植物葉片中的色素時，為防止色素被破壞，研磨時可加入適量的________。對上述四組色素提取液分別使用________法分離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第4組得到的色素帶中，從上到下的第________條色素帶均明顯變窄。 (3)若用不同波長的光照射含不同色素的提取液并測定吸光率，可得到不同色素的吸收光譜

21、，葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜差別最大的是________區(qū)域。 [解析]　(1)因變量是因為自變量的變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象變化或結(jié)果，分析題中信息可知本實驗的因變量為葉綠素含量。由圖可知，光＋0 ℃，即經(jīng)低溫和光照處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯。葉綠素吸收紅光和藍(lán)紫光，若遇到較低溫天氣，可對植物進(jìn)行遮光處理以減少葉綠素的損失。(2)細(xì)胞液呈微酸性，在研磨時葉肉細(xì)胞被破壞，其中的細(xì)胞液滲出，會破壞葉綠素，碳酸鈣有中和細(xì)胞液酸性、保護(hù)葉綠素的作用。用紙層析法分離提取液中的色素，從上到下第3、4條色素帶分別為葉綠素a、葉綠素b，第4組葉片的葉綠素含量較低，則葉綠素a、葉綠素b色素帶均明顯變窄

22、。(3)若用不同波長的光照射含不同色素的提取液并測定吸光率，可得到不同色素的吸收光譜，葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜差別最大的是紅光區(qū)域。 [答案]　(1)葉綠素含量　低溫和光照　藍(lán)紫光和紅　遮光　(2)碳酸鈣　紙層析　3、4　(3)紅光 14．光合作用和化能合成作用是自養(yǎng)生物的重要代謝活動，請回答有關(guān)問題： (1)綠色植物的葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。藍(lán)藻細(xì)胞不含葉綠體，但含有____________________等物質(zhì)，從而能進(jìn)行光合作用。 (2)除了綠色植物以外，硝化細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。硝化細(xì)菌能將二氧化碳和水合成為糖類，該過程利用的能量來自____________。 (3)如

23、圖表示光合作用的簡要過程。據(jù)圖回答問題： 在其他條件適宜的情況下，突然停止光照，短時間內(nèi)磷酸甘油酸的濃度________；在適宜光照條件下，突然停止二氧化碳供應(yīng)，短時間內(nèi)二磷酸核酮糖的濃度__________，磷酸甘油醛的濃度______。在CO2存在條件下，將植物從暗處移到光照處后，磷酸甘油醛濃度________(填“上升”“下降”或“基本不變”)。 [解析]　(1)藍(lán)藻沒有葉綠體，但是有吸收光能的色素及光合作用所需的酶，因此能進(jìn)行光合作用。(2)硝化細(xì)菌屬于化能自養(yǎng)型生物，能利用氨氧化釋放的能量將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成糖類。(3)停止光照，短時間內(nèi)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，磷酸甘油酸被還原的量減少，而磷酸甘油酸的生成速率基本不變，故其濃度上升。突然停止CO2供應(yīng)，CO2固定消耗的二磷酸核酮糖減少，但磷酸甘油酸的還原速率基本不變，則磷酸甘油醛的濃度基本不變，二磷酸核酮糖的生成速率也基本不變，故二磷酸核酮糖的濃度上升。將植物從暗處移到光照處后，磷酸甘油酸還原成磷酸甘油醛的反應(yīng)開始進(jìn)行，故磷酸甘油醛的濃度上升。 [答案]　(1)吸收光能的色素和光合作用所需的酶 (2)氨氧化釋放的化學(xué)能 (3)上升　上升　基本不變　上升 8