2018届高考生物总复习细胞的能量供应和利用3_10能量之源__光与光合作用(一)限时训练.docx

3-10 能量之源光与光合作用(一)(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(共10小题，每小题7分，共70分)1(2018四川省南充高级中学期末考试)下列有关叶绿体中色素的提取和分离的叙述，错误的是()A叶绿体中的不同色素在层析液中溶解度不同B色素分离过程中不能让层析液触及滤液细线C研磨时加碳酸钙可充分破坏叶绿体，获得更多的色素D此实验可确定叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色【解析】 分离叶绿体中色素的原理是：叶绿体中的不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因而不同色素分子可以在滤纸上通过扩散而分开，A项正确；色素可溶解在层析液中，因此色素分离过程中不能让层析液触及滤液细线，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带或色素较少，B项正确；研磨时加碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏，C项错误；此实验结果：滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带，由此可确定叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色，D项正确。【答案】 C2(2016海南高考)下列叙述错误的是()A温度和光照会影响CO2的同化速率B光合作用中O2的产生发生在光反应阶段C光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应D土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖【解析】 本题主要考查光合作用的过程与影响因素及化能合成作用。光合作用的光反应阶段，需要光照，将水光解产生O2、H(NADPH)并合成ATP；在暗反应阶段，CO2的固定和C3的还原都需要相关酶的参与，而酶活性受温度的影响，同时H(NADPH)和ATP可用于C3的还原，则温度和光照会影响CO2的同化速率，故A、B项正确，C项错误。土壤中的硝化细菌可利用氨氧化分解产生的能量将CO2和H2O合成糖，并储存能量，故D项正确。【答案】 C3如图表示某植物叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸的部分代谢途径，下列有关叙述中正确的是()A过程产生的ATP可用于过程中CO2的固定和C3的还原B过程发生在叶绿体中，过程发生在线粒体中C对于正常进行光合作用的叶片，如果突然降低光照，过程都会减弱D叶肉细胞的线粒体内膜上、叶绿体内膜上和细胞质基质中都含有与合成ATP有关的酶【解析】 过程为光反应，产生的ATP和H只用于C3的还原，A项错误；过程分别是光反应和暗反应，发生于叶绿体中，过程是有氧呼吸第一、二阶段，其中第一阶段发生在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，过程为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，B项错误；对于正常进行光合作用的叶片，如果突然降低光照强度，会导致光反应减弱，产生的H和ATP减少，所以过程都会减弱，C项正确；叶肉细胞的线粒体基质中和线粒体内膜上及叶绿体的类囊体薄膜上都含有与合成ATP相关的酶，都能产生ATP，D项错误。【答案】 C4(2018江西省抚州市临川二中高三模拟)科学家提取出植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用过程(如下表，表中“”表示“有”或“添加”，“”表示“无”“不添加”)。下列条件下能产生葡萄糖的是()选项场所光照CO2ATPHC5A基质B基粒C基质和基粒D基质和基粒【解析】 叶绿体的基质中进行暗反应阶段，暗反应需要光反应提供的ATP和H，A错误；叶绿体的基粒只能进行光反应阶段，而葡萄糖的产生必须在叶绿体基质中，B错误；光合作用产生葡萄糖的过程一定需要光照，C错误；叶绿体的基粒进行光反应阶段：水的光解产生H与氧气，以及ATP的形成。叶绿体的基质中进行暗反应阶段：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和H的作用下还原生成糖类等有机物，D正确。【答案】 D5(2018河南省林州市第一中学高三调研)某研究组获得了水稻的胡萝卜素缺失突变体。对其叶片进行了红光照射，光吸收值测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比实验结果是()A光吸收差异不显著，色素带缺第1条B光吸收差异显著，色素带缺第2条C光吸收差异显著，色素带缺第3条D光吸收差异不显著，色素带缺第4条【解析】 叶绿体色素有四种，经纸层析法得到的色素带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以将胡萝卜素缺失突变体叶片，进行红光照射测定光吸收差异不显著，而色素带缺胡萝卜素这个条带，位于第1条，故选A。【答案】 A6(2018河南省南阳市期终质量评估)下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()ACO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能BCO2可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类C被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5D光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高【解析】 CO2的固定是CO2与C5在酶的催化下合成C3的过程，没有ATP的消耗，A项错误；CO2必须先固定合成C3才能被H还原，B项错误；据图分析可知，被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5，C项正确；光照强度由强变弱时，产生的ATP和H减少，还原C3减少，C5生成减少，而短时间内C5去路不变，最终导致C5含量降低，D项错误。【答案】 C71880年美国生物学家G.Engelmann设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将三棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)，他得出光合作用在红光区和蓝紫光区最强。这个实验的思路是()A细菌对不同的光反应不同，细菌聚集多的地方，水绵光合作用强B好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强C好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强D聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物O2，使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用【解析】 好氧型细菌需要氧气，所以会聚集在氧气浓度高的地方，也就是光合作用最强的区域，C正确。不是因为细菌对不同的光反应不同，A错误。好氧型细菌聚集多的地方，不是因为水绵光合产生的有机物多，B错误。聚集的好氧型细菌会消耗氧气，但不是有利于该种光的光合作用，D错误。【答案】 C8关于光合作用的叙述错误的是()A光反应产生的产物有H、氧气和ATPB暗反应包括CO2的固定及三碳化合物的还原C暗反应的主要产物是葡萄糖、ATPD光反应必须有光才能进行，但暗反应不需要光【解析】 光反应阶段发生的物质变化有：水的光解(H2OHO2)和ATP的合成(ADPPiATP)，所以产生的产物有H、氧气和ATP，A项正确；暗反应阶段发生的物质变化有：CO2的固定及三碳化合物的还原，B项正确；暗反应的主要产物是葡萄糖，ATP是光反应的产物之一，C项错误；光反应必须有光才能进行，但暗反应不需要光，D项正确。【答案】 C9下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些过程。下列关于相关过程以及发生场所的说法中，正确的是()A图示的反应是光反应，场所是类囊体薄膜BH2OHO2发生在光反应阶段，场所是叶绿体基质CADPATP发生在暗反应阶段，场所是叶绿体基质D光能转变成化学能发生在光反应阶段，发生在色素分子中【解析】 根据图中各种物质的变化，推测该反应是光反应，发生在叶绿体类囊体薄膜上，故A项正确；光反应阶段发生水的光解，即H2OHO2，同时形成ATP，即ADPPiATP，故B、C项错误；光反应阶段光能转变为ATP中活跃的化学能，但发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，而不是色素分子中，故D项错误。【答案】 A10绿色植物是主要的能量转换者，因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器，图乙是图甲中的色素分离结果，图丙是在图甲结构中进行的生化反应，分别代表图甲中叶绿体的结构。下列相关叙述中，不正确的是()A图乙中的色素带由1到4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素B图甲中和的成分和结构相似C环境条件相对稳定的条件下，图甲中的C3含量多于C5D如果突然降低CO2的浓度，图丙中的C3含量会一直下降【解析】 图乙中下方有滤液细线，色素的扩散方向是从下向上的，所以14分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。图甲中的和分别是叶绿体的内膜和外膜，它们的成分和结构相似。分析图丙中的过程要从两个方面进行：一是环境条件相对稳定时，暗反应中的两个过程、光反应与暗反应之间均处于一种相对平衡的状态，由于一个C5对应着两个C3，所以C3含量要比C5高；二是当环境条件突然改变时，如CO2浓度突然降低时，短时间内由于CO2固定过程减弱而C3的还原过程仍在进行，故C3含量降低而C5含量升高，但一段时间后，反应过程又达到一个新的平衡状态，所以C3含量不会一直下降。【答案】 D二、非选择题(共3小题，共30分)11(10分)景天科植物瓦松的气孔能在夜间打开，吸收的二氧化碳经过一系列的反应生成苹果酸并储存在液泡中(如图甲)。在白天气孔几乎完全关闭的情况下，苹果酸从液泡中运出并在酶的催化下生成二氧化碳并被固定(如图乙)。回答下列问题：(1)该类植物吸收光能的色素分布在_上；若要提取其中的色素用作食品添加剂，则可以用_提取。(2)气孔由两个保卫细胞组成，其细胞壁厚度不均、伸缩性不同，从而引起气孔的开放与关闭。与图甲相比，图乙中的保卫细胞最可能处于_(填“吸水”或“失水”)状态。(3)图甲中的叶绿体能否通过光合作用制造有机物？_，原因是_。图乙细胞进行光合作用所需CO2来自_。若白天突然降低环境中的CO2浓度，则图乙细胞的叶绿体中C3含量_(填“基本不变”“增多”或“降低”)。【解析】 (1)光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。光合作用的色素不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂。(2)保卫细胞失水，气孔关闭，保卫细胞吸水膨胀，气孔打开。据图乙分析，白天气孔关闭，保卫细胞可能处于失水状态。(3)图甲中的叶绿体由于缺少光反应产生的ATP和H，所以不能进行光合作用制造有机物。图乙细胞进行光合作用所需CO2来自苹果酸的分解和细胞呼吸。白天突然降低环境中的CO2浓度，由于气孔关闭，基本不吸收二氧化碳，所以光合作用基本不受影响，所以图乙细胞的叶绿体中C3含量基本不变。【答案】 (1)叶绿体的类囊体薄膜无水乙醇(酒精)(2)失水(3)不能缺少光反应产生的ATP和H苹果酸的分解和细胞呼吸基本不变12(10分)(2018江苏省如皋市期末教学质量调研)某兴趣小组选用酒精水浴加热的方法来提取菠菜叶中色素并探究了水浴温度对实验的影响。相关实验步骤如下：a取四支大试管并编号，每组称取2 g新鲜菠菜叶，用剪刀剪碎后放入大试管底部。b取不同水浴锅，将温度设定在30 、50 、70 、90 。c向四支大试管中各加入2 mL无水乙醇和少量碳酸钙，塞好棉塞，用试管夹夹住大试管分别放入上述水浴锅中，保温4 min后取出试管、过滤。d测定叶绿素a、b和胡萝卜素的含量，得到如下实验数据。温度单位鲜重的菠菜绿叶中各色素含量(mg/g)叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素30 1.6581.1370.30550 2.1921.2060.35570 2.4181.3020.42690 2.3951.2470.385请回答下列问题：(1)步骤c中添加少量碳酸钙的作用是_，加棉塞的目的是_。将提取的色素溶液置于光源和三棱镜之间，可见明显被吸收的光是_。(2)由实验数据可知，在_温度条件下提取到的色素含量相对较高。90 下提取的色素略有下降可能的原因是_。(3)如果用纸层析法进行色素的分离实验，色素分离的原理是_，距点样线最远的色素带为_(填色素名称)，颜色为_。【解析】 绿叶中色素的提取和分离实验的原理：色素能溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇来提取色素；四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，否则越慢，所以能用层析液将四种色素分离。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。(1)研磨时加碳酸钙主要是防止色素分子被破坏；乙醇易挥发，加棉塞的目的是防止无水乙醇挥发。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，故将提取的色素溶液置于光源和三棱镜之间，可见明显被吸收的光是红光和蓝紫光。(2)由实验数据可知，在70 温度条件下提取到的色素含量相对较高；90 下提取色素时，由于温度较高，色素被部分破坏，故色素含量略有下降的可能。(3)纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上的扩散速度快，即距点样线最远的色素带为橙黄色的胡萝卜素。【答案】 (1)保护色素防止被破坏防止无水乙醇挥发红光和蓝紫光(2)70 温度较高，色素被部分破坏(3)不同的色素在层析液中的溶解度不同胡萝卜素橙黄色13(10分)图1为某植物叶肉细胞中叶绿体内部分生理过程示意图，图2为某研究人员根据研究结果，绘制的该植物叶片在光照等环境因素影响下吸收和释放CO2速率的变化曲线。请回答下列问题：(1)图1表示的过程是光合作用的_阶段，该阶段发生的能量转换是_。(2)图2中t1t2，叶绿体_(填场所)的色素吸收光能增加，使水在光下分解加快，进而加快图1中_(填字母AD)的利用。(3)图2中t2t3，限制光合速率的环境因素主要是_。与t2t3相比，t3t4和t4后短时间内，图1中B的含量变化分别为_、_。(4)图1中的ATP_(填“能”或“不能”)用于细胞吸收无机盐离子。【解析】 (1)图1表示光合作用的暗反应阶段，其能量变化是活跃的化学能转变为稳定的化学能。(2)吸收光能的