高考 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doc.docx
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高考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doc
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.RuBPD.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1.2mg·g-1FW,叶绿素b含量大约是0.34mg·g-1FW,在SrCl2溶液浓度为10mmol·L-1和20mmol·L-1时,叶绿素a的含量分别是0.98mg·g-1FW和0.82mg·g-1FW,而叶绿素b的含量分别是0.27mg·g-1FW、0.25mg·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。
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