2019版高考生物一轮课时分层集训《10 光合作用(Ⅰ)》(含解析) 试卷

课时分层集训(十)　光合作用(Ⅰ)

(建议用时：45分钟)

(对应学生用书第283页)

A组　基础达标

1．(2018·太原模拟)恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，该实验能得出的结论主要是

(　　)

 A．叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气

 B．光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体

 C．叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b

 D．好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸

 A　[好氧细菌聚集，说明有氧气释放，红光区和蓝紫光区聚集较多说明这两个区域光合作用速率快，说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光。]

2．(2018·湖北黄冈调研)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法，正确的是(　　)

 A．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多

 B．胡萝卜素处于滤纸条最上方，是因为其在提取液中的溶解度最高

 C．色素带的宽窄反映了色素在层析液中溶解度的大小

 D．滤纸条上没有色素带，说明材料可能为黄化叶片

 A　[叶绿体色素中绿色的叶绿素含量占到3/4，所以提取液呈绿色，A正确；胡萝卜素在层析液中溶解度最大，在滤纸条上扩散速度最快，所以处于滤纸条最上方，B错误；色素带的宽窄反映了色素含量的多少，C错误；用黄化叶片进行绿叶中色素提取与分离实验时，仍然会有胡萝卜素和叶黄素的色素带，D错误。]

3．(2018·青州质检)有关于大豆叶片光合作用的暗反应阶段，下列叙述正确的是

(　　)

 A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转化为C5中的化学能

 B．CO2可直接被[H]还原，在经过一系列的变化形成糖类

 C．被还原的C5在有关酶的作用下，可在形成C3

 D．光照强度由强变弱时，短时间内C3含量会升高

 D　[二氧化碳的固定实质上是将二氧化碳与C5转变为C3，A错误；C3可直接被[H]和ATP还原，再经过一系列的变化形成糖类，B错误；光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。其中光反应可以为暗反应提供[H]和ATP，被还原的三碳化合物在有关酶的催化作用下，可再形成五碳化合物，C错误；光照强度由强变弱时，光反应减弱，ATP和[H]生成减少，导致三碳化合物的还原受阻，短时间内其来路不变，最终导致三碳化合物的含量升高，D正确。]

4．(2018·西工大附中模拟)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是(　　)

 A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生

 B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变

 C．植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短

 D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应

 D　[光合作用过程中，氧气是叶绿体的类囊体上产生的，故破坏叶绿体的外膜后，氧气仍可继续产生，A错误；植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是会发生变化的，秋天叶子变黄了，说明叶绿素分解，叶黄素没有分解，比例明显改变了，B错误；植物在冬季光合速率低的主要原因是温度低，降低了有关酶的活性，C错误；光反应为暗反应提供的就只是ATP和NADPH。因此适宜条件下，离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，只要保证光合作用所需的原料和酶，也可完成暗反应，D正确。]

5．如图为光合作用示意图。下列说法错误的是(　　)

 A．①表示O2，④表示CO2

 B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)

 C．C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有②

 D．增加光照强度，C3的含量将减少

 C　[在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生[H](即NADPH)、ATP和氧气，因此，①表示氧气，④表示暗反应中与C5反应的CO2；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应提供的ATP和[H]的参与下被还原成(CH2O)；增加光照强度，则光反应产生的ATP和[H]增多，则在暗反应中有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少。]

6．(2018·菏泽市期末)如图表示在夏季晴朗的白天植物叶绿体中C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变的变化情况，下列对这一环境因素的改变的分析正确的是(　　)

 A．突然停止光照　　 B．突然增加CO2浓度

 C．降低环境温度 D．增加光照强度

 D　[改变条件后，C3含量下降，C5含量上升，改变的条件应为增加光照强度或减少CO2浓度。]

7．(2016·天津高考)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(　　)

 A．红光，ATP下降

 B．红光，未被还原的C3上升

 C．绿光，[H]下降

 D．绿光，C5上升

 C　[叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光吸收最少，因此当突然改用光照强度与白光相同的红光照射时，光反应增强，ATP、[H]、C5含量上升，ADP、C3含量减少；当突然改用光照强度与白光相同的绿光照射时，光反应减弱，ATP、[H]、C5含量减少，ADP、C3含量增多。]

8．(2018·福建模拟)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是(　　)

【导学号：67110034】

 A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质

 B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行

 C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法

 D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高

 B　[CO2＋C5(RuBP)→2C3为CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。A项，RuBP羧化酶催化CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。B项，CO2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以RuBP羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都可进行。C项，对CO2中的C用同位素14C标记，可以追踪碳元素的转移途径，这种方法就叫同位素标记法。D项，单位时间内14C3生成量越多，说明反应速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。]

9．(2018·凤城高中模拟)下图甲表示小球藻的某生理过程，科学家向小球藻培养液中通入放射性14CO2。在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C标记的图甲中三种化合物的相对量，其变化曲线如图乙所示。请据图回答：

图甲

图乙

 (1)图甲所示生理过程发生在________中，若使该过程持续稳定的进行，必须由光反应持续提供____________。

 (2)图乙曲线A、B、C分别表示图甲中化合物________、____________和____________相对量的变化。

 (3)曲线A有两次上升过程，参照图甲分析原因分别是：光照条件下，______________________________使其上升；突然停止光照，____________，14CO2继续被固定，使其再次上升。

 [答案]　(1)叶绿体基质　[H]和ATP

 (2)C3　(CH2O)　C5

 (3)小球藻吸收培养液中14CO2并逐渐合成14C标记的C3　14C标记的C3不能继续还原

10．(2018·兰州模拟)为探究不同波长的光和CO2浓度对番茄试管苗光合作用的影响，用40 W的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同CO2浓度，处理试管苗。培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率(净光合速率＝真光合速率－呼吸速率)，结果如图，据图回答问题：

 (1)a点的净光合速率大于c点，从光合作用的角度分析，原因是________________________。c点的净光合速率大于b点，从呼吸作用的角度分析，原因是________________________。

 (2)据图可知，黄光培养时，番茄试管苗与外界CO2的交换情况表现为__________________。在红光条件下，CO2为300  μl·L－1时，对番茄试管苗所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2________(填“大于”、“等于”或“小于”)细胞呼吸产生的CO2量。

 (3)为探究黄光培养条件下番茄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，提出实验思路如下：分别取________和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并分离，通过比较滤纸条上叶绿素a、叶绿素b色素带的________来判断叶绿素含量是否发生改变。

 [解析]　(1)a点的净光合速率大于0，c点的净光合速率小于0，原因是叶绿体中的色素吸收红光比吸收黄光多。c点的净光合速率大于b点，从呼吸作用的角度分析，是由于c点CO2浓度高于b点，呼吸作用速率低。(2)黄光培养时，番茄试管苗的净光合速率小于0，说明细胞呼吸速率大于光合速率。番茄试管苗整体释放CO2。在红光条件下，CO2为300 μl·L－1时，番茄试管苗的光合速率与呼吸速率相等，对于番茄试管苗进行光合作用的细胞来说，光合速率大于细胞呼吸速率。(3)探究黄光培养条件下番茄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，应让黄光条件下的番茄苗与自然光下的番茄苗进行对照。

 [答案]　(1)叶绿体中的色素吸收红光多于黄光，a点真光合速率更高　c点CO2浓度高于b点，呼吸速率低　(2)释放CO2　大于　(3)白光(或自然光)　宽窄(或颜色深浅)

B组　能力提升

11．(2018·湖北联考)下列有关叶绿体色素的提取、分离及功能验证实验中，叙述正确的是(　　)

 A．叶绿体色素之所以能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小

    不同

 B．实验中要注意不能让层析液没及滤液细线，目的是避免色素扩散进入

    层析液中

 C．将叶绿体色素提取液装入试管，让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜

    对光进行色散，光谱的颜色明显减弱的是绿光

 D．提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2可进行光合作用

 B　[不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快，故叶绿体色素能够在滤纸上分离开；实验中不能让层析液没及滤液细线，否则滤液细线中的色素会扩散进入层析液中；叶绿体色素对绿光吸收最少，白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，则绿光强度基本不变；光合作用需要多种色素的参与，且需叶绿体类囊体薄膜上多种酶的参与，因此仅仅有叶绿素，光合作用是无法进行的。]

12．(2018·浙江金丽衢十二校第一次联考)如图表示叶绿体中色素的吸收光谱。据图判断，以下说法错误的是(　　)

 A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光

 B．进入秋季，植物对420 nm～470 nm波长的光的利用量减少

 C．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度

 D．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，短时间内叶绿体中C5的量

    减少

 D　[由图可知，类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光，A正确；进入秋季，叶子变黄，叶绿素含量减少，植物对420 nm～470 nm波长的光的利用量减少，B正确；由图可知，叶绿体中色素吸收450 nm波长的光比吸收600 nm波长的光要多，因此用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，C正确；由图可知，由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的ATP和[H]变多，C3―→C5＋(CH2O)过程增强，C5增多，D错误。]

13．(2018·广东惠州调研)用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)

 A．Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降

 B．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质，暗反应全过程都消耗ATP和[H]

 C．ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽

 D．b点后叶肉细胞内没有有机物的合成

 A　[题图显示，Oa段叶肉细胞中含放射性的C3浓度上升，说明消耗的五碳化合物(C5)增多，所以C5浓度有所下降，A正确；暗反应的场所是叶绿体基质，暗反应的过程包括CO2的固定和C3的还原，其中C3的还原需要消耗ATP和[H]，B错误；ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽，而是CO2被C5固定形成C3的过程与C3的还原过程保持相对稳定，C错误；b点后，在黑暗条件下，光反应不能进行，但之前还剩余部分[H]和ATP，因此短时间内暗反应仍可进行，仍有部分有机物合成，D错误。]

14．(2018·邵阳一模)1937年植物学家希尔发现，离体的叶绿体中加入“氢”接受者，比如二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化状态的DCPIP接受“氢”后变成无色还原状态的DCPIPH2。研究者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下实验：

 (1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是_____________________，这些氢在暗反应的__________________过程中被消耗。

 (2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏水的原因是______________________，A试管除了颜色变化外，实验过程中还能观察到的现象是________________________。

 (3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是______________________，设置B和D试管的目的是为了说明DCPIP________________________。

 [解析]　(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是叶绿体的类囊体薄膜，叶绿体产生的氢在暗反应中用于三碳化合物的还原过程。

   (2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的渗透压，避免使用蒸馏水使叶绿体吸水涨破。A试管有叶绿体和光照，除了颜色变化外，实验过程中还能观察到有气泡产生。

   (3)A与C的比较可以说明氢产生的条件是需要光照，B和D试管作为对照实验，说明DCPIP在光照和黑暗条件下自身不会变色。

 [答案]　(1)类囊体薄膜　C3的还原　(2)避免叶绿体吸水涨破　有气泡产生　(3)需要光照　在光照和黑暗条件下自身不会变色