学年高中生物 周末培优 第16周 光合作用的原理和应用 新人教版.docx
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学年高中生物周末培优第16周光合作用的原理和应用新人教版
2019-2020学年高中生物周末培优第16周光合作用的原理和应用新人教版
一、选择题:
每小题2分,共30分。
1.科学是在实验和争论中前进的,光合作用的探究历程就是如此。
在下面几个关于光合作用的实验中,相关叙述正确的是A.扬·英根豪斯通过实验认为植物生长所需养料主要来自水,而不是土壤
B.萨克斯的实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉
C.普利斯特莱的实验证明了植物可以更新CO2并产生O2
D.鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气来自CO2而不是H2O【答案】B
【解析】比利时人范·海尔蒙特用定量的方法研究植物的营养来源,他认为植物生长所需的养料主要来自水,而不是土壤,A错误;萨克斯的实验成功证明了光合作用产生了淀粉,B正确;普利斯特莱的实验证明了植物可以更新空气,C错误;鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气来自H2O而不是CO2,D错误。
2.1864年,德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时,然后把此叶片一半遮光,一半曝光。
经过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
在此实验中,萨克斯看到的现象是A.叶片全变蓝B.遮光一半变蓝
C.曝光一半变蓝D.叶片全不变蓝【答案】C
3.下列关于叶绿体中色素的归纳总结,不正确的是A.种类有4种,叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素
B.叶绿素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
C.叶绿素分子中含有Mg,胡萝卜素和叶黄素可保护叶绿素免遭强光伤害
D.叶绿素对绿光吸收最多,所以叶子一般呈现绿色【答案】D【解析】叶绿体中色素有两大类,分别是叶绿素和类胡萝卜素,前者又分为叶绿素a、叶绿素b,后者又分为叶黄素、胡萝卜素,A正确;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,B正确;Mg是构成叶绿素分子必需的元素,类胡萝卜素可保护叶绿素免遭强光伤害,故C正确;叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射回来,所以叶子一般呈现绿色,D错误。
4.关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述,正确的是A.滤纸条上未见色素带,可能的原因是滤液细线触及层析液
B.依据色素可以溶于有机溶剂中,可以分离色素C.研磨过程中需要加入CaCO3,目的是研磨充分
D.叶绿素b处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高【答案】A
5.利用乙醇提取出叶绿体中的色素,设法分离得到各种色素后,并将叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示),当滤纸下方浸入层析液后,最终滤纸条上各色素正确位置应为
【答案】D【解析】分离色素的原理是四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的随层析液在滤纸条上扩散得快,所以滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,故D正确。
6.如图1所示,培养皿中放入适量层析液,盖上放一圆形滤纸,在滤纸中央滴一滴叶绿体中的色素提取液,色素随层析液扩散得到如图2所示的结果,下列有关说法错误的是
A.图中会出现四个色素圈,最外圈是橙黄色的胡萝卜素
B.最小的色素圈是叶绿素a,主要吸收红光和蓝紫光
C.两个色素圈之间相距最远的是胡萝卜素和叶绿素b
D.如果所用的叶子比较老,则最小圈的色素会变少【答案】B
【解析】四种色素会在滤纸上形成四个圈,从里到外依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,叶绿素b形成的色素圈最小,B错误。
7.关于叶绿体的叙述,正确的是A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中
C.高倍显微镜下可以看到叶绿体含有两层膜
D.叶绿体内部有许多由囊状结构堆叠而成的基粒【答案】D
8.叶绿体是光合作用的主要场所,下列关于叶绿体的叙述,正确的是A.没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用
B.吸收光能的四种色素分布在基质中
C.叶绿体内膜为光合作用的酶提供了附着位点
D.叶绿体内存在的类囊体,极大地扩展了受光面积【答案】D【解析】蓝藻没有叶绿体,但可以进行光合作用。
叶绿体内膜上没有光合作用的酶。
吸收光能的四种色素分布在类囊体薄膜上。
叶绿体内存在的类囊体,极大地扩展了受光面积,D正确。
9.如图为高等绿色植物光合作用过程图解,以下说法正确的是
A.A是光合色素,分布在叶绿体内膜和类囊体薄膜上
B.E是ADP,在叶绿体类囊体薄膜上产生
C.G是三碳化合物,F是五碳化合物
D.光合作用光反应和暗反应过程均有酶的参与【答案】D【解析】根据光合作用图解可知,图中A是光合色素,分布在叶绿体类囊体薄膜上,A项错误;E是ADP,在叶绿体基质中生成,B项错误。
G是五碳化合物,F是三碳化合物,C项错误;光合作用的光反应和暗反应过程均需酶的催化,D项正确。
10.光合作用过程中,能量传递的途径是A.光能→叶绿体色素→水中的化学能
B.光能→葡萄糖→ATP中活跃的化学能
C.光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
D.光能→葡萄糖→淀粉中的化学能【答案】C
11.下列关于光合作用的叙述,正确的是A.光反应需要光不需要酶
B.光合作用中不产生[H]
C.光合作用过程中不生成ATP
D.光合作用过程中CO2转变成富含能量的有机物
【答案】D
【解析】光反应阶段需要光,也需要酶的催化作用,A错误;光合作用的光反应产生[H],B错误;光合作用光反应阶段产生ATP,C错误;经过二氧化碳的固定和C3的还原,二氧化碳转变成富含能量的有机物,D正确。
12.叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所,下列关于叶绿体结构的叙述,正确的是A.在光学显微镜下,可以观察到叶绿体的类囊体
B.叶绿体具有双层膜,即外膜和内膜,其中内膜上附着有与光合作用有关的酶
C.叶绿体的形态和分布不会发生改变
D.叶绿体的类囊体增大了膜面积,有利于光合作用的进行【答案】D
【解析】光学显微镜下可以观察到叶绿体,但不能观察到类囊体,A错误;叶绿体具有内外两层膜,光合作用有关的酶分布于叶绿体基质和类囊体膜上,B错误;叶绿体会随着细胞质的流动而变换位置,C错误;叶绿体类囊体增大了膜面积,有利于光合作用的进行,D正确。
13.下列关于叶绿体结构与功能的叙述错误的是A.叶绿素等光合作用的色素分布在基粒上
B.叶绿体中的生物膜包括叶绿体的外膜、内膜和类囊体薄膜
C.叶绿体的基质中有少量DNA,能够携带遗传信息
D.叶绿体是光合作用唯一的场所【答案】D
【解析】蓝藻细胞等原核细胞中没有叶绿体,也能进行光合作用。
14.叶绿体是植物进行光合作用的场所。
下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中
C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的【答案】D
15.现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度,将对称叶片的一半遮光(A),另一半不遮光(B),并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。
在适宜光照和温度下照射一段时间,在A、B中截取对应部分相等面积的叶片,烘干称重,分别记作m1和m2,单位mg/(dm2·h)。
下列说法正确的是
A.m1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小
B.m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小
C.(m2-m1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量
D.该方法在未测出呼吸作用强度的条件下,能测出实际光合作用的强度
【答案】D
测出呼吸作用强度的条件下,能测出实际光合作用的强度,D正确。
二、非选择题:
共50分。
16.(8分)下列是关于“色素的提取和分离实验”的相关问题,请回答:
(1)提取色素所用的溶剂是______,原理是____________。
(2)选择正确的实验材料是成功的关键,实验中最好选取______的叶子提取色素。
研磨过程中需要加入__________________。
(3)分离色素时,需要特别注意____________,否则滤纸条上就没有色素。
(4)滤纸条上色素带的颜色从上到下依次是__________________。
如果所用叶片较老,则滤纸条上从上到下第____________条色素带会变得不明显。
【答案】(8分,除注明外,每空1分)
(1)无水乙醇(丙酮)色素是有机物,易溶于有机溶剂中
(2)新鲜嫩绿SiO2、CaCO3和无水乙醇
(3)不能让滤液细线触及层析液(2分)
(4)橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色三和四
【解析】
(1)色素是有机物,易溶于有机溶剂中,所以常用无水乙醇或丙酮来提取色素。
(2)实验中最好选取新鲜嫩绿的叶子提取色素。
研磨过程中需要加入SiO2、CaCO3和无水乙醇,否则将得不到色素或色素较少。
(3)分离色素时,不能让滤液细线触及层析液,否则色素就会溶解在层析液中。
(4)老叶片中叶绿素含量降低。
17.(4分)银边天竺葵是园艺经典品种,其绿色圆形叶片外边镶有白边,下图为银边天竺葵的光合作用过程示意图。
请分析回答下列问题:
(1)图中a表示的物质是__________,Ⅱ表示光合作用过程中的__________阶段。
(2)c参与Ⅱ阶段的反应时,首先与__________结合形成两个C3,最后形成d。
(3)光合作用过程中能量转化的途径为__________。
(请用图中的字母、文字回答)。
【答案】(4分,每空1分)
(1)O2暗反应
(2)C5
(3)光能→ATP中活跃的化学能→d中稳定的化学能
学能。
18.(13分)根据下面光合作用图解回答问题
(1)图中编号所代表的物质分别是:
①_____________;②____________;③_____________;④____________。
(2)图中⑤是___________阶段,反应场所是叶绿体的_____________,图中⑥是____________阶段,反应场所是叶绿体的__________。
(3)试述影响光合作用的因素如:
______________,_______________。
(4)由C5到C3的生理过程称为_____________________。
(5)光合作用的总反应式为______________________________________________。
【答案】(13分,除注明外,每空1分)
(1)[H]ATPCO2(CH2O)
(2)光反应类囊体薄膜暗反应叶绿体基质
(3)光照强度二氧化碳浓度(或温度、水分)
(4)二氧化碳的固定
(5)CO2+H2O
(CH2O)+O2(2分)
【名师点睛】光反应离不开光,暗反应有光无光均可进行。
光反应需要暗反应提供的ADP和Pi,暗反应需要光反应提供的ATP和[H],两者相互依存,是统一不可分割的整体。
光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):
水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):
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。
19.(11分)如图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图,其中①~⑤为生理过程,a~h为物质名称,请回答:
(1)物质a分布在叶绿体的______,提取该物质时加入CaCO3的目的是____________。
(2)过程②和③发生的场所分别是__________________。
(3)上述①~⑤过程中,必须有氧气参与进行的是____________,图中能够产生ATP的生理过程是____________。
(两空均用图中数字回答)
(4)在光合作用过程中,二氧化碳被还原成糖类等有机物过程中,需要接受______释放的能量并被______还原(两空均用图中字母回答)。
突然停止光照,C3和C5将如何变化________________________。
【答案】(11分,除注明外,每空1分)
(1)囊状结构的薄膜上防止叶绿体中的色素被破坏
(2)叶绿体基质、细胞质基质
(3)⑤①③④⑤
(4)c(2分)e(2分)前者增加后者减少(2分)
变,C3增加,C5减少。
20.(14分)中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。
小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
―→―→―→
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25℃)下进行实验,方法和结果如下表。
实验组号
叶绿素溶液(mL)
调pH至
处理时间(min)
溶液颜色
①
3.0
Y
10
绿色
②
3.0
7.0
10
绿色
③
3.0
6.0
10
黄绿色
④
3.0
5.0
10
黄褐色
注:
叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的X应该为________________________________________________,
原因是_____________________________________________________________________。
(2)表中Y应该为________,原因是____________________________________________。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于_________________________________食品,否则________________________。
(4)小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。
____________________________________________________________________。
【答案】(14分,每空2分)
(1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响
(2)8.0以1.0作为pH梯度进行实验
(3)酸性叶绿素被破坏会造成食品失绿而影响品质
(4)纸层析法,其主要步骤:
①制备滤纸条,②画滤液细线,③用层析液分离色素,④观察色素带
坏叶绿素。
(4)检测产品中是否含有其他色素,可利用教材实验的纸层析法。
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