2020版《全程复习方略》高考生物一轮复习课后定时检测案10能量之源——光与光合作用（一）

课后定时检测案10　能量之源——光与光合作用(一)

基础对点练——考纲对点·夯基础

考点一　色素的提取和分离

1．[2019·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

解析：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；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；色素带的宽窄反映了色素含量的多少；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。

答案：A

2．如图表示新鲜菠菜叶中4种色素的相对含量及其在滤纸上的分离情况，下列分析错误的是(　　)

A．叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上

B．四种色素均可吸收蓝紫光

C．四种色素在层析液中溶解度最大的是Ⅲ

D．发黄的菠菜叶色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ

解析：根据图中显示的4种色素的相对含量及其与滤液细线的距离，可以推知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所指的色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,4种色素在层析液中溶解度最大的是Ⅰ，所以C项错误；叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上；四种叶绿体色素均可吸收蓝紫光；菠菜叶中的叶绿素a(呈蓝绿色)和叶绿素b(呈黄绿色)分解，导致胡萝卜素(呈橙黄色)、叶黄素(呈黄色)的颜色显示出来，发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ；综上所述，A、B、D三个选项正确。

答案：C

3．在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，看到近似同心环状的四个色素圈，排列在最外圈的一个呈(　　)

A．蓝绿色　  B．黄绿色

C．黄色　  D．橙黄色

解析：绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因是色素在层析液中的溶解度不同。其中胡萝卜素(橙黄色)在层析液中的溶解度最大，故其扩散速度最快，排列在最外层。

答案：D

考点二　光合作用过程(Ⅱ)

4．[2019·合肥高三质检]在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说(　　)

A．英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验

B．恩格尔曼证明光合作用的有效光是红光和蓝紫光的实验

C．萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验

D．鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验

解析：萨克斯证明绿叶在光下可以产生淀粉，说明了光能转化为稳定的化学能，其他实验均无法证明光合作用时能量转化的假说，故C项正确。

答案：C

5．下列变化中，可在叶绿体基质中完成的是(　　)

①H2O―→[H]＋O2　②ATP―→ADP＋Pi＋能量

③C3―→C6H12O6＋C5＋H2O　④CO2＋C5―→C3

A．①②③  B．①③④

C．②③④　  D．①②③④

解析：叶绿体基质是暗反应进行的场所，主要进行CO2的固定和C3的还原，在该阶段需要消耗光反应产生的[H]和ATP，而①过程是水的光解，发生在叶绿体类囊体薄膜上。

答案：C

6．在光照最强的夏季的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低，此时细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是(　　)

A．增加、减少、减少  B．减少、增加、增加

C．减少、增加、减少  D．增加、减少、增加

解析：在光照最强的夏季中午绿色植物光合作用强度降低的主要原因是气孔关闭，CO2供给不足。由于CO2的固定量减少，细胞内C3的合成速率减小，C3含量会减少，同时C5因消耗减少，其含量会增加；而C3含量减少使C3的还原速率降低，ATP因消耗减少，其含量会增加，B项正确。

答案：B

7．下图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是(　　)

A．物质b可能是ADP和Pi

B．物质c直接被还原生成(CH2O)和C5

C．甲中色素不溶于水，只溶于有机溶剂

D．乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行

解析：物质c是CO2，它必须首先与C5结合，形成C3，然后C3被还原成C5和(CH2O)。

答案：B

8．在有光条件下，叶肉细胞中一定在基质中进行的是(　　)

A．二氧化碳的消耗  B．还原氢的生成

C．氧气的产生  D．水的消耗

解析：二氧化碳的消耗发生在光合作用的暗反应，场所是叶绿体基质，A正确；还原氢的产生发生在光合作用的光反应阶段和呼吸作用，而光合作用的光反应过程中叶绿体类囊体薄膜上产生还原氢，有氧呼吸过程中，第一阶段和第二阶段都可以产生还原氢，场所分别是细胞质基质和线粒体基质，B错误；氧气的产生发生在光合作用过程中，场所是叶绿体类囊体薄膜，C错误；光合作用的光反应阶段和有氧呼吸的第二个阶段都消耗水，场所分别是叶绿体类囊体薄膜和线粒体基质，D错误。

答案：A

提能强化练——考点强化·重能力

9．[2019·宁夏银川一中模拟]植物叶片中有一种酶，其功能是催化反应C5＋CO2→2C3。对这种酶的叙述合理的是(　　)

A．提高二氧化碳浓度，不能增强该酶活性

B．在低温环境中会失活，导致光合速率降低

C．主要分布在细胞质基质中

D．由叶绿体中的基因控制合成，与细胞核基因无关

解析：提高二氧化碳浓度可以加速二氧化碳的固定，但是不能提高酶的活性，A正确；低温会导致酶的活性降低，但是酶的活性不会丧失，B错误；根据题干分析已知，该酶分布于叶绿体基质中，催化二氧化碳的固定过程，C错误；题干中没有显现该酶是叶绿体基因还是核基因控制合成的，D错误。

答案：A

10．[经典模拟]如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相关过程，A、B表示两种气体物质，下列说法错误的是(　　)

A．过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质

B．物质A表示O2，物质B表示CO2

C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能

D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP

解析：由题图可知，过程①②分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是类囊体薄膜和叶绿体基质；物质A、B分别表示O2和CO2；光反应能将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中；过程②包括CO2的固定和C3的还原两个阶段，其中CO2的固定不需要消耗①过程产生的[H]和ATP。

答案：D

11．[2019·安徽宣城调研]科研人员研究不同温度条件下菠菜叶片的净光合速率的变化情况结果如下图。下列分析不正确的是(　　)

A．温度通过影响酶活性对光合作用的影响只与暗反应有关

B．此实验中CO2浓度是无关变量，各组间需保持一致和稳定

C．温度为40 ℃，光照为1 500lx条件下菠菜光合速率为6

D．菠菜叶片进行光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度

解析：温度通过影响酶活性对光合作用的影响与光反应和暗反应均有关，A错误；本实验的自变量是光照强度与温度，因变量是净光合速率，CO2浓度等其他因素是无关变量，B正确；据图可知，温度为40 ℃，光照为1 500lx条件下菠菜净光合速率为2，呼吸速率为4，根据真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，可知，此时其光合速率为6，C正确；据图可知，菠菜叶片进行光合作用的最适温度是30 ℃，呼吸作用的最适温度是40 ℃，因此菠菜叶片进行光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度，D正确。

答案：A

12．[2019·江西省高三质量监测]将长势相似的甲、乙两株同种植物分别置于两个同样大小的密闭透明玻璃罩A、B中，甲给予适宜强度的光照，乙遮光(黑暗)处理，其他条件相同。下列分析正确的是(　　)

A．A玻璃罩中的CO2含量将持续降低

B．B玻璃罩中植株的干重将持续降低

C．甲、乙两植株的叶肉细胞中形成ATP的场所均不同

D．甲植株的光合作用强度不会等于乙植株的呼吸作用强度

解析：在适宜强度的光照下，A玻璃罩中的植物甲，初始时光合作用强度大于呼吸作用强度，导致CO2含量逐渐降低，当CO2含量减少到一定程度时，光合作用强度与呼吸作用强度相等，A玻璃罩中CO2含量维持在较低水平，A错误；B玻璃罩中的乙植株进行遮光(黑暗)处理，不能进行光合作用，但可通过呼吸作用消耗有机物，因此B玻璃罩中植株的干重将持续降低，B正确；甲植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，乙植株的叶肉细胞中形成ATP的场所是细胞质基质和线粒体，因此二者形成ATP的场所不完全相同，C错误；在某一时刻，甲植株的光合作用强度会等于乙植株的呼吸作用强度，D错误。

答案：B

13．[2019·湖北高三冲刺]研究者使用同位素18O标记水和碳酸氢钠中的部分氧原子，加入三组小球藻培养液中，记录反应起始时水和碳酸氢钠中18O的比例，光照一段时间后，分别检测小球藻释放的氧气中18O的比例，实验结果如下表所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A.18O2是在小球藻叶绿体的类囊体上生成的

B．HCO可为小球藻的光合作用提供碳元素

C．HCO中18O的比例不同导致放氧速率不同

D．释放的O2中18O比例与水相近，推测O2来自于水

解析：光合作用光反应阶段水在光下分解，释放氧气，该过程在叶绿体的类囊体薄膜上进行，A正确；碳酸氢钠释放二氧化碳，为光合作用提供碳元素，B正确；据表中数据可知，放氧速率与水中18O起始比例一致，与HCO中18O的比例不同，C错误；释放的O2中18O比例与水中18O起始比例一致，与HCO中18O的比例不同，推测O2的氧原子来自于水，D正确，所以选C。

答案：C

大题冲关练——综合创新·求突破

14．[2019·武汉高中毕业训练题]现有甲、乙两种不同的单细胞真核生物，请结合以下实验回答相关问题。

实验①：两个相同的密闭培养瓶中盛有等体积蒸馏水(适量)，分别加入相同数目的甲、乙两种细胞，白天在室外适宜条件下培养一段时间，定时测定瓶内O2浓度变化及甲、乙细胞数目。

实验②：将实验①中蒸馏水换为等量适宜浓度的葡萄糖溶液，另分别加入等量甲、乙细胞在相同条件下进行培养和测定。

(1)实验结果表明，实验①中甲全部死亡，而乙生存正常，实验②中甲、乙均生存正常，从同化类型的角度分析，以上实验结果可以推测________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)实验①中，乙的培养瓶内O2浓度上升，其原因是____________________，在培养后期，O2浓度上升的速率____________________(填“逐渐加快”、“逐渐减慢”或“不变”)。

(3)若实验②中，甲培养2 h后瓶内O2浓度降为零，但2～3 h内活细胞数目未出现明显减少，请从细胞代谢的角度解释原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)实验①中甲全部死亡，而乙生存正常，实验②中甲、乙均生存正常，说明甲在光下不能制造氧气或不能合成有机物，属异养型生物；乙能生存，说明能在光下制造有机物，释放氧气，从同化类型看，属自养型生物。(2)实验①中的培养瓶内O2浓度上升是由于乙的光合作用大于呼吸作用，释放氧气，使氧浓度上升。培养后期，由于二氧化碳浓度降低，光合作用逐渐减弱，释放氧气的速率逐渐减慢。(3)若实验②中，甲培养2 h后瓶内O2浓度降为零，甲细胞可进行无氧呼吸以维持生命活动，故活细胞数目未明显减少。

答案：(1)甲为异养型生物，乙为自养型生物

(2)乙的光合速率大于呼吸速率，释放O2，导致O2浓度上升　逐渐减慢

(3)当O2浓度降为0后，甲细胞进行无氧呼吸以维持生命活动，故活细胞数目未明显减少

15．[2019·安徽模拟]植物叶片光合作用合成的有机物除了供叶片自身所需外，还会大量运输到茎、果实、根等其它器官利用或储存起来。为研究温度对光合产物运输的影响，科学家把14CO2供给玉米叶片吸收以后，分别置于不同条件下培养，相同时间后测定其光合产物——14C标记的碳水化合物的运输情况，结果如下：

回答下列问题：

(1)叶片细胞吸收14CO2后，在叶绿体的________(结构)提供的ATP和[H]作用下，可将________________________________________________________________________

还原成光合产物(14CH2O)。

(2)从曲线和表格上可以推测，有机物运输的最适温度是在________ ℃左右。低于最适温度，导致运输速度降低，其原因是________________________________________________________________________。

(3)从表格可以看出，该科学家进行的3组实验中，能形成两组对照，判断的理由是____________________。当气温__________(填“低于”或“高于”)土温时，有利于玉米光合产物流向根部。

解析：(1)在叶绿体的类囊体薄膜经光反应产生ATP和[H]，转移到叶绿体基质，将叶片细胞吸收的14CO2固定所形成的14C3化合物还原成光合产物(14CH2O)。(2)从曲线可知有机物运输的最适温度是在22 ℃左右。在低于最适温度的条件下，由于植株呼吸作用减弱，产生的能量(ATP)减少，进而导致运输速率降低。(3)表格中3组实验，1组和2组、1组和3组能分别形成对照，因为只有它们才遵循单一变量原则；其中当气温低于土温时，有利于玉米光合产物流向根部。

答案：(1)类囊体(薄膜)上　14C3化合物

(2)22　温度降低，植株呼吸作用减弱，产生的能量(ATP)减少

(3)只有1组与2组，1组与3组遵循单一变量原则　低于