【生物】2020届一轮复习浙科版光合作用(Ⅰ)——光合作用的色素、场所和过程作业

【生物】2020届一轮复习浙科版光合作用(Ⅰ)——光合作用的色素、场所和过程作业

‎2020届 一轮复习 浙科版 光合作用(Ⅰ)——光合作用的色素、场所和过程 作业 一、选择题 ‎1.(2018·温州联考)科学家为小球藻的光合作用供给14CO2，检测发现14C最早出现在下列哪种物质中(　　)‎ A.三碳酸分子 B.三碳糖 C.RuBP D.蔗糖 答案　A 解析　在碳反应阶段，1分子二氧化碳首先与1分子RuBP结合生成2分子三碳酸分子，三碳酸分子再进一步被还原生成三碳糖和RuBP，故科学家为小球藻的光合作用供给14CO2，检测发现14C最早出现在三碳酸分子中，A项正确，B、C、D项错误。‎ ‎2.红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是(　　)‎ A.红枫叶片不含叶绿素 B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光 C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用 D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用 答案　C 解析　红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用；红枫叶片呈红色是因为液泡中含有花青素，花青素是不能吸收光能进行光合作用的。‎ ‎3.(2018·温州2月模拟)适宜的光照、温度条件下，在0.003%CO2和1%CO2两种不同环境中某植物叶肉细胞卡尔文循环中三碳酸分子和RuBP微摩尔浓度的变化趋势如图所示。据图分析合理的是(　　)‎ A.ab段碳反应速率越来越小 B.bc段甲物质浓度降低是因为生成速率变小 C.cd段光合作用较弱是因为光反应产物不足 D.ae段叶肉细胞的光饱和点稳定不变 答案　B 解析　ab段甲物质和乙物质的相对浓度保持相对稳定，因此ab段碳反应速率基本不变，A错误；bc段，降低二氧化碳浓度，会抑制碳反应过程中二氧化碳的固定，而三碳酸分子的还原仍在进行，因此三碳酸分子含量下降，可见甲物质(三碳酸分子)浓度降低是因为生成速率变小，B正确；cd段光合作用较弱是因为碳反应原料不足，C错误；ae段二氧化碳浓度发生改变，因此叶肉细胞的光饱和点会发生变化，D错误。‎ ‎4.(2018·绍兴模拟)如图是利用新鲜菠菜叶进行“光合色素的提取和分离”活动时得到的结果，出现该实验结果的原因可能是(　　)‎ A.用70%乙醇作为提取液 B.研磨时未加SiO2‎ C.研磨时未加CaCO3‎ D.分离时层析液液面高于滤液细线 答案　C 解析　提取叶绿体中的色素用的是95%乙醇，如果70%乙醇作为提取液，则各种色素的含量都会减少，可是图示胡萝卜素和叶黄素含量都不低，A错误；如果研磨时未加SiO2，那么各种色素的含量都会减少，与图示不符，B错误；CaCO3‎ 可以保护叶绿素分子不被破坏，根据试题分析，该实验结果的出现可能是因为研磨时未加CaCO3，C正确；若分离时层析液液面高于滤液细线，色素就会溶解到层析液中，那么就会得不到色素带，D错误。‎ ‎5.如图是碳反应及光合产物在植物细胞中的利用示意图，其中阿拉伯数字表示生理过程，罗马数字表示反应场所，字母表示物质。据图分析下列叙述，正确的是(　　)‎ A.Ⅰ是光合作用的场所，Ⅱ是细胞溶胶 B.生成一分子c，需要①②③各循环1次 C.若⑤过程受阻，则①②③④的过程都会受阻 D.①②③过程都直接与光反应相关，d最可能是蔗糖 答案　C 解析　光合作用包括光反应和碳反应两过程，光反应发生在类囊体膜上，而Ⅰ代表叶绿体基质，是进行碳反应的场所，A错误；c代表三碳糖，生成一分子c需要①②③各循环3次，B错误；⑤过程代表糖类物质运往细胞外，若该过程受阻，由于产物的积累会抑制光合作用的进行，C正确；①③过程与光反应无直接关系，糖类在植物体内以蔗糖的形式进行运输，D错误。‎ ‎6.在“光合色素的提取与分离”实验中，正确的操作顺序应该是(　　)‎ A.进行纸层析——制取滤液——在滤纸条上画线——将实验材料研磨 B.制取滤液——进行纸层析——在滤纸条上画线——取滤液——再画线 C.将实验材料剪碎、研磨——在滤纸条上画线——制取滤液——进行纸层析 D.将实验材料剪碎、研磨——制取滤液——在滤纸条上画线——进行纸层析 答案　D 解析　首先应是提取色素，排除A项；制备滤液时，需要先将实验材料剪碎、研磨，故答案为D。‎ ‎7.如图为大豆叶片光合作用碳反应阶段的示意图。下列叙述正确的是(　　)‎ A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为三碳酸分子中的化学能 B.CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类 C.被还原的三碳酸分子在相关酶的催化作用下，可再形成RuBP D.光强度由强变弱时，短时间内RuBP含量会升高 答案　C 解析　ATP中的能量转化到有机物中成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A项错误；在碳反应中，绿叶通过气孔从外界吸收的二氧化碳不能直接被还原，它首先与RuBP结合形成三碳酸分子，三碳酸分子接受ATP释放的能量并被NADPH还原，再经一系列变化形成糖类，B项错误；三碳酸分子被NADPH还原后可再形成RuBP，此过程中需要酶参与，C项正确；光强度由强变弱时，会造成NADPH和ATP在短时间内减少，RuBP的合成速率下降，而其消耗速率不变，所以RuBP的含量会下降，D项错误。‎ ‎8.(2018·绍兴一中月考)卡尔文等人在小球藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后，从小球藻中提取并分析放射性物质。预测实验结果是(　　)‎ A.光照时间越长，三碳酸分子的积累越多 B.光照时间越长，RuBP的积累越多 C.光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多 D.无论光照时间长短，放射性物质都会集中分布在类囊体膜上 答案　C 解析　光合作用过程中，由RuBP与三碳酸分子参与的卡尔文循环是一个动态平衡系统，正常情况下会保持相对平衡的状态，光照时间延长不会使三碳酸分子和RuBP积累更多，A、B项错误；类囊体膜上进行光反应，二氧化碳的固定和还原是在叶绿体基质中进行的，如果光照时间短，类囊体膜上无放射性，D项错误。‎ ‎9.如图表示某同学做“光合色素的提取与分离”实验的改进装置，下列相关叙述错误的是(　　)‎ A.应向培养皿中倒入层析液 B.应将滤液滴在a处，而不能滴在b处 C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆 D.实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈蓝绿色 答案　D 解析　层析液应倒入培养皿中，A正确；滤液应滴在a处，不能滴在b处，否则，色素全被溶解到层析液中，B正确；实验结果是得到四个不同颜色的同心圆，从外向内依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，所以，最小的一个圆呈黄绿色，C正确，D错误。‎ ‎10.科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照，结果如下表。‎ 实验组别 光照时间(s)‎ 放射性物质分布 ‎1‎ ‎2‎ 大量3－磷酸甘油酸 ‎2‎ ‎20‎ ‎12种磷酸化糖类 ‎3‎ ‎60‎ 除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等 根据上述实验结果分析，下列叙述不正确的是(　　)‎ A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的碳反应阶段 B.每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质的分布 C.CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类 D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等 答案　C 解析　题表结果表明二氧化碳主要参与光合作用的碳反应过程，A项正确；每组光照后需将小球藻进行处理使酶失活，防止细胞内化学反应的进行使碳元素转移干扰实验结果，B项正确；分析题表可知，CO2‎ 进入叶绿体后，最初形成的主要物质是3－磷酸甘油酸，C项错误；表中实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等，D项正确。‎ 二、非选择题 ‎11.(2018·浙江教育绿色评价联盟)下图为光合产物在植物细胞中的利用示意图。请据图回答下列问题：‎ ‎(1)图中①的主要组成成分是_____________________________________________________。‎ 为②中发生卡尔文循环提供能量的结构是________。‎ ‎(2)CO2首先与________结合生成三碳酸分子，然后被还原为三碳糖。形成一分子三碳糖，需要进行________次卡尔文循环，需要由光反应产生的________提供氢。‎ ‎(3)三碳糖在②中能够转化为淀粉、蛋白质、脂质，说明②中有许多起催化作用的________。X表示__________，能为植物体内的所有细胞利用。‎ 答案　(1)磷脂和蛋白质　类囊体膜(基粒)　(2)RuBP(或核酮糖二磷酸)　3　NADPH　(3)酶　蔗糖 解析　(1)图中具有双层膜的结构为叶绿体。①是叶绿体膜，主要组成成分为磷脂和蛋白质。卡尔文循环即光合作用的碳反应阶段，光反应为碳反应提供能量，光反应的场所是类囊体膜(基粒)。‎ ‎(2)碳反应中CO2首先与RuBP(核酮糖二磷酸)结合生成三碳酸分子，然后被还原为三碳糖，卡尔文循环以光反应产生的能量固定和还原CO2，每循环一次只固定一个CO2分子，所以生成一分子三碳糖需要循环3次，碳反应需要光反应产生的NADPH供氢。‎ ‎(3)生物化学反应离不开酶的催化作用，因此三碳糖在②中能够转化为淀粉、蛋白质、脂质，说明②中有许多起催化作用的酶。叶绿体中一部分三碳糖离开叶绿体，转变成蔗糖，能为植物体内的所有细胞利用。‎ ‎12.(2018·台州中学第一次通练)高浓度重金属胁迫会影响植物的光合色素含量，降低植物的光合速率。某科研小组研究了锶对油菜幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b的影响，实验结果如下图。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)实验表明高浓度的锶使________的减少量更大，该色素主要吸收可见光中的_______光。‎ ‎(2)为验证上述结论，可采用________法分离色素，与正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第________条明显变窄，则可证明此结论。‎ ‎(3)在光合作用中，叶绿素吸收的光能转变为NADPH等中的________能，并用于卡尔文循环中将三碳酸分子还原为________，该还原产物大部分用于________，以保证卡尔文循环的继续进行。‎ 答案　(1)叶绿素a　红光和蓝紫　(2)纸层析　3‎ ‎(3)化学　三碳糖　再生RuBP 解析　(1)从图中信息可知，对照组中叶绿素a含量大约是1.2 mg·g－1FW，叶绿素b含量大约是0.34 mg·g－1FW，在SrCl2溶液浓度为10 mmol·L－1和20 mmol·L－1时，叶绿素a的含量分别是0.98 mg·g－1FW和0.82 mg·g－1FW，而叶绿素b的含量分别是0.27 mg·g－1FW、0.25 mg·g－1FW，因此实验表明高浓度的锶使叶绿素a的减少量更大，该色素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。‎ ‎(2)正常叶片所提取的色素条带在滤纸条上从上到下为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。上述结论是高浓度锶使叶绿素a减少量更大，为验证该结论，可采用纸层析法分离色素，与正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第3条明显变窄则可证明。‎ ‎(3)在光合作用中，叶绿素吸收的光能转变为NADPH等中的化学能，并用于卡尔文循环中将三碳酸分子还原为三碳糖，该还原产物大部分用于再生RuBP，以保证卡尔文循环的顺利进行。‎ ‎13.(2019·海宁检测)美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究，最终探明了光合作用中碳的转化途径，因此获得了1961年的诺贝尔化学奖。下图为简化的卡尔文循环示意图，①②③表示相关物质，请回答问题：‎ ‎(1)卡尔文循环中，3－磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被还原为③________________，其中的①为3－磷酸甘油酸的还原提供了________________和能量，②在________________(场所)重新形成①，所以卡尔文循环只有在________________条件下才能一轮一轮循环不已。‎ ‎(2)对培养小球藻的试管，先进行一定强度的光照后，再黑暗处理，暗处理后短时间内3－磷酸甘油酸的含量会_____________。如果加入18O标记的CO2，则会形成________________，进而产生18O2。‎ ‎(3)提取并分离小球藻中的光合色素，滤纸条上从上至上第二个色素带的颜色是__________。‎ 答案　(1)三碳糖　氢　类囊体(基粒)　有光 ‎(2)增加　H218O　(3)黄色 解析　(1)3－磷酸甘油酸在NADPH和ATP的作用下被还原为三碳糖(③)，在此过程中NADPH既提供氢，又提供能量。光反应只有在有光的条件下才能循环进行。(2)暗处理后，NADPH和ATP减少，3－磷酸甘油酸消耗减少，合成不变，其含量会增加。加入C18O2，先生成H218O，进而生成18O2。(3)色素分离滤纸条至上而下第二条色素带是叶黄素，颜色是黄色。‎ ‎14.下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的相关实验流程，请分析回答：‎ ‎(1)提取色素时为了研磨充分应加入________，纸层析法分离色素的原理是 ‎______________________________________________________________________________。‎ ‎(2)纸层析法分离色素的“结果①”如图所示，其中共有的色素带的颜色是_____________，据此能得出的结论是________________________________________。‎ ‎(3)将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液分别放在阳光与三棱镜之间，“结果②”吸收光谱最明显的差异出现在__________光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光1～2h，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是____________________________。‎ ‎(4)每分子叶绿素含有一个Mg2＋，可被H＋、Cu2＋等置换。韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加________的颜色相似，呈黄褐色。实验室常用含Cu2＋的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)二氧化硅(SiO2)　色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散快，反之则慢 ‎(2)橙黄色、黄色　叶绿素的合成需要光　(3)红　叶绿素不稳定，在强光下易分解　(4)碳酸钙(或CaCO3)铜代叶绿素比叶绿素稳定 解析　(1)在提取绿色叶片中的色素时在研钵中加二氧化硅可使研磨充分，各色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同，从而分离色素：溶解度高，扩散速度快；溶解度低，扩散速度慢。‎ ‎(2)滤纸条从上到下依次是胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b，据图可知，共有的色素带是胡萝卜素和叶黄素，颜色是橙黄色、黄色；根据实验流程图可知，韭黄和韭菜的区别是生长过程中是否有光照，根据实验结果可以看出，韭黄的色素带缺少叶绿素，故可推断叶绿素的合成需要光照。‎ ‎(3)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以韭菜和韭黄色素滤液的吸收光谱最明显的差异出现在红光区域；韭菜滤液在强光下曝光1～2h后，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，说明叶绿素不稳定，在强光下易分解。(4)叶绿素能被酸性物质破坏，所以加入5%HCl后，其颜色与研磨时未加碳酸钙的颜色相似。通过铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色可推测，铜代叶绿素比叶绿素稳定。‎