1、考点规范练10能量之源光与光合作用考点规范练高考微题组第20页一、选择题1.下列关于光合作用及光合色素的叙述,正确的是()A.适宜光照下,叶绿体合成ATP需要O2B.四种光合色素中,呈黄色的是胡萝卜素C.吸收光能的四种色素均分布在叶绿体类囊体的薄膜上D.植物光合作用中的光反应,其主要功能是固定二氧化碳答案:C解析:叶绿体中进行水的光解时释放ATP,但不需要O2,A项错误;胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色,B项错误;光反应的主要功能是产生ATP和H,D项错误。2.历经一个多世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述不正确的是()A.普里斯
2、特利的实验证明了植物可以更新空气B.萨克斯的实验可证明光是光合作用的必要条件C.恩格尔曼的实验能证明氧气是叶绿体释放出来的D.卡尔文的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气只来自于H2O答案:D解析:证明光合作用产生的氧气来自于水的科学家是鲁宾和卡门,D项错误。3.下列有关叶绿素的叙述,正确的是()A.叶绿素都在叶绿体内合成B.叶绿素在酸性环境中保持稳定C.纤维素酶不能催化叶绿素分解D.叶绿素比叶黄素更易溶于层析液答案:C解析:蓝藻没有叶绿体,但有的含有叶绿素,其叶绿素的合成不在叶绿体中进行,A项错误。叶绿素在酸性环境中不稳定,在提取和分离色素实验中,要加入碳酸钙加以
3、保护,B项错误。酶具有专一性,所以纤维素酶不能催化叶绿素分解,C项正确。叶黄素比叶绿素溶解度高,在滤纸条上扩散速度快,D项错误。4.提取高等植物叶绿体中的色素依据的原理是()纸层析法各种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同叶绿体中各种色素均可溶于有机溶剂各种色素在层析液中的溶解度不同A.B.C.D.答案:D解析:为分离色素的方法;为分离色素的原理。5.(2015福建高考理综)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()A.菠菜叶肉细胞
4、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羧化酶活性越高答案:B解析:本题解题的切入点是“RuBP羧化酶能催化CO2+C52C3”,实际考查光合作用暗反应中CO2的固定过程。CO2固定是光合作用暗反应中的过程,发生于叶绿体基质,A项正确。CO2+C52C3在有光和无光的条件下都能进行,B项错误。用14C标记相应化合物测定RuBP羧化酶活性的过程,运用了同位素标记法,C项正确。单位时间产物的生成量可表示酶活性的大小,D项正确。6.下列有关叶绿体及
5、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.与夏季相比,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、H和CO2后,可完成暗反应答案:D解析:光反应阶段产生氧气,场所是类囊体薄膜,所以破坏外膜内部仍然可以进行光合作用,产生O2,A项错误;植物生长过程中,叶绿体内各种色素比例的改变与叶龄和环境因素有关,B项错误;在冬季,光照弱、气温低,也是光合作用速率低的原因,C项错误;离体的叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶,添加ATP、H和CO2后,就满足了进行暗反应的所有条件,可完成暗反应,D项正确。7.
6、某植物(其叶片如图1所示)放在黑暗中两天后,根据图2所示,处理其中一片叶片。然后将整株植物置于阳光下4小时,取该叶片经酒精脱色处理后,滴加碘液(棕黄色)显色,下列有关该实验结果和现象的描述,正确的是()图1正常叶片示意图图2实验装置图X和Y两部分对照能证明光合作用需要水Y和木塞夹着的叶片部分对照能证明光合作用需要光实验后的结果显示出X为蓝色,Y为棕黄色W和X两部分对照能证明光合作用需要叶绿素等色素A.B.C.D.答案:A解析:X和Y两部分对照实验,Y部分缺少二氧化碳,则能证明光合作用需要CO2,不正确。木塞夹着的部分和Y存在两个变量:光照和CO2浓度,不正确。只有X部分条件充分且适宜,能进行光
7、合作用,遇到碘呈蓝色,其他都是棕黄色,正确。W和X两部分对照实验,W部分缺少叶绿素等色素,不能吸收和转化光能,能证明光合作用需要叶绿素等色素,正确。8.下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示,图中ag为物质,为反应过程),下列叙述错误的是()A.绿色植物能利用a物质将光能转化成活跃的化学能储存在c中B.e中不储存化学能,所以e只能充当还原剂C.图中表示水分的吸收,表示水的光解D.在g物质供应充足时,突然停止光照,C3的含量将会上升答案:B解析:a为光合色素,能吸收、传递、转化光能到ATP中,A项正确;e为光反应阶段生成的NADPH,含有活跃的化学能,参加暗反应
8、C3的还原,B项错误;图中表示根系从土壤中吸收水分,表示水的光解生成NADPH 和氧气,C项正确;g为二氧化碳,供应充足时,突然停止光照,生成NADPH和ATP的量下降,C3的还原下降,C3因消耗下降而积累,另外,二氧化碳的固定仍在进行,D项正确。9.下图表示光合作用中部分反应,下列有关叙述正确的是()A.图中过程发生场所为叶绿体基质B.图中该过程不需要光C.光反应中只需要叶绿素aD.图中X为H,是暗反应的反应物答案:D解析:题图表示光合作用中的光反应过程,光反应发生的场所为类囊体薄膜,A项错误;光反应过程中需要光照等条件,B项错误;虽然题图中只画出了叶绿素a,但是光反应还需要其他3种色素,C
9、项错误;H2O的光解会产生O2和H,H的作用是参与暗反应中C3的还原,D项正确。10.将某绿色植物置于CO2体积分数分别为1%、0.03%的环境中,其光合速率受光照强度影响的变化曲线如下图所示。图中A、B、C三点所对应的该植物叶肉细胞中C3含量的大小关系为()A.ABCB.ABB=CD.A=BC答案:A解析:造成A点与B点之间差异的主要因素是光照强度,造成B点与C点之间差异的主要因素是CO2浓度。A点与B点相比较,CO2浓度相同,但A点光照较弱,光反应产生的H和ATP少,影响C3的还原,故C3积累较多;C点与B点相比较,光照强度相同,但C点CO2浓度较低,影响CO2的固定,从而使生成的C3少。
10、故A选项正确。11.(2015黑龙江哈师大附中四模)用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物,测定光束照射前后植物吸收CO2和释放O2量的变化,结果如右图所示。下列相关叙述正确的是()A.开始照射前,光反应和暗反应均无法进行B.结束照射后,光反应和暗反应迅速同步增加C.开始照射后,光反应限制了光合作用速率D.结束照射后,光反应先于暗反应迅速减弱答案:D解析:开始照射前,植物既释放氧气,也吸收二氧化碳,即光反应和暗反应都可进行,A项错误。从图中可以看出,结束照射后,光反应迅速减弱,暗反应缓慢减弱,B项错误,D项正确。从图中可以看出,开始照射后,氧气释放量迅速上升,但二氧化碳吸收量上升却很慢,说
11、明暗反应限制了光合作用速率,C项错误。12.某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验,以白炽灯作为光源,移动白炽灯调节其与大试管的距离,分别在10 、20 和30 下进行实验,观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的气泡数目,结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是()A.该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响B.A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度C.B点条件下伊乐藻能进行光合作用D.若在缺镁的培养液中进行此实验则B点向右移动答案:D解析:据题意可知,该实验中有两个自变量温度和光照强度(通过改变试管与光源间的距离调节),因变量是光合速率,以气泡产生速率表示,因此该实验的目的是研究光
12、照强度和温度对光合速率的影响。在A点增大光照强度不能提高光合速率,但升高温度可提高光合速率,故此时的限制因素为温度;同理可判断,C点的限制因素为光照强度。B点时气泡产生量为0,即光合强度等于呼吸强度,此时伊乐藻能进行光合作用。在缺镁条件下,叶绿素含量减少,因此光补偿点增大,在本实验中表现为光源与试管间的距离缩小,图中B点应向左移动。二、非选择题13.(2015课标高考全国理综)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s,处理结束时测定各组材
13、料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下。A组:先光照后黑暗,时间各为67.5 s;光合作用产物的相对含量为50%。B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5 s;光合作用产物的相对含量为70%。C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组):光照时间为135 s;光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题。(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要,这些反应
14、发生的部位是叶绿体的。(2)A、B、C三组处理相比,随着的增加,使光下产生的能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。答案:(1)高于C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质(2)光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶解析:(1)比较C组和D组可知,前者光照时间为后者的一半,结果光合作用产物的相对含量C组却是D组的94%,说明单位光照时间内C组植物合成有机物的量高于D组。光合作用的暗反应不需要光照,其发生部位是叶绿体基质。(2)A、B、C三组随着光照和黑暗交替频率的增加,使光反应产生的ATP和还原型辅酶能够充分利用与及时再生,从而提高了光合
15、作用中CO2的同化量。14.某科研人员研究了土壤含水量对番茄品种甲和品种乙光合作用的影响,并绘制了如下的图1和图2。图1图2(1)据图1分析,该实验的自变量是,因变量是。(2)科研人员测定了土壤含水量不同的条件下番茄叶片的气孔导度(气孔开放程度)和胞间CO2浓度。结果如图2。据图2可知,随着土壤含水量降低,气孔导度降低,胞间CO2并未因光合作用消耗而降低,反而逐渐升高,对此有两种不同观点。观点一:水是光合产物在植物体内运输的主要介质,由于土壤含水量降低,植物根系减少,叶肉细胞中有机物的积累增加,CO2浓度利用减少,光合速率下降,因此胞间CO2浓度升高。观点二:认为水减少过多导致叶绿体类囊体结构
16、破坏(且不能恢复),直接影响光反应,使其提供给暗反应的减少,光合速率下降,CO2吸收利用减少,因此胞间CO2浓度升高。(3)为探究上述观点,将培养在土壤含水量较低条件下的番茄幼苗分为两组,实验组番茄幼苗进行处理,对照组仍培养在该环境条件下。一段时间后,若实验组光合速率(填“上升”“下降”或“不变”),对照组光合速率保持原有状态,则观点一成立;若实验组和对照组光合速率(填“上升”“下降”或“不变”),则观点二成立。答案:(1)土壤含水量光合速率(2)吸水量H和ATP(3)正常供水(浇水、补水)上升不变解析:(1)图1横坐标是土壤含水量,为实验自变量,纵坐标为实验因变量光合速率。(2)观点一:土壤含水量降低,植物根系吸水少,影响了光合产物的运输;观点二:叶绿体类囊体结构破坏导致光反应产生的H和ATP减少,从而影响了暗反应。(3)为验证上述观点,将培养在低土壤含水量条件下的番茄幼苗分为两组,实验组番茄幼苗进行正常供水(浇水、补水)处理,对照组保持原有状态。若实验组光合速率上升,对照组光合速率保持原有状态,则观点一成立;若实验组光合速率不能恢复,则观点二成立。因为观点二中的叶绿体类囊体结构破坏是不能恢复的。5