2020高考生物人教版一轮复习练习：第9讲限时规范训练9光合作用含解析

限时规范训练9 光合作用

【基础题组】

1．下列关于色素的叙述，正确的是( ) A．植物体的所有细胞中都含有色素 B．可用无水乙醇将色素分离出来

C．叶绿体中的各种色素都能少量吸收绿光 D．细胞中的光合色素分布于类囊体薄膜上

解析：选C。植物体的色素存在于叶绿体和液泡中，并非所有植物细胞都含有液泡和叶绿体，A错误；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇提取，B错误；叶绿体中的四种色素都能吸收蓝紫光，两种叶绿素还能吸收红光，但它们都能少量吸收绿光，C正确；真核植物细胞中的光合色素分布于类囊体薄膜上，D错误。

2．下列有关绿叶中色素的叙述中，错误的是( ) A．缺铁叶片会变黄是因为铁是组成叶绿素的重要元素 B．胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱主要在蓝紫光区域 C．无土栽培青菜幼苗时，营养液中缺少Mg将导致叶片变黄

D．色素分离实验中，滤纸条上不同色素带的宽度一般可以表示色素的含量

解析：选A。镁是组成叶绿素的重要元素，因此缺镁叶片会变黄。缺铁叶片变黄的原因是铁在叶绿素的合成过程中起作用，不是组成叶绿素的组成元素。

3．下列与“绿叶中色素的提取和分离”实验有关的叙述，正确的是( ) A．提取绿叶中的色素时只能用无水乙醇溶解色素 B．研磨叶片后立即加入碳酸钙可防止色素被破坏 C．叶绿素b在层析液中的溶解度小于类胡萝卜素 D．不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序不同

解析：选C。提取绿叶中的色素时，可以用无水乙醇、丙酮等有机溶剂，A错误；叶绿体色素的提取的实验中，加入碳酸钙的目的是保护叶绿体色素，防止色素被破坏，应该在研磨前加入，B错误；类胡萝卜素的溶解度大，扩散速度快，位于滤纸条的上面，而叶绿素b的溶解度小，扩散速度慢，位于滤纸条的下面，C正确；不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序相同，从上到下都是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，D错误。

4．下列有关叶绿体中色素提取与分离实验及创新改进的说法中，不合理的是( )

A．设计一个对照实验，一组在研磨前加CaCO3，另一组不加，然后按规定步骤研磨层析观察现象，可探究CaCO3加与不加对实验的影响

B．秋季使用黄色或红色叶片做实验材料可以证明叶片中不含叶绿素 C．把滤液细线画的宽一点作层析可以探究滤液细线的宽度对实验的影响

D．用不同量的绿叶做实验，试验不同浓度的滤液对实验结果的影响可探究实验中绿叶的量是否需要准确称量及绿叶纯度对实验的影响

解析：选B。探究CaCO3加与不加对实验的影响实验中，自变量为是否加CaCO3，因此一组在研磨前加CaCO3，另一组不加，然后按规定步骤研磨层析观察现象，A正确；植物细胞叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，而红色叶片的颜色是因为液泡中的花青素，与叶绿体中的色素无关，B错误；把滤液细线画的宽一点作层析，与正常宽度作对比，可以探究滤液细线的宽度对实验的影响，C正确；用不同量的绿叶做实验，试验不同浓度的滤液对实验结果的影响可探究实验中绿叶的量是否需要准确称量及绿叶纯度对实验的影响，D正确。

5．将竖直放置的水绵和某种好氧细菌的混合溶液放在暗处，白光透过三棱镜照在混合液处，一段时间后，好氧细菌的分布情况最可能是( )

A．随机、均匀分布在混合液中 B．集中分布在上下两侧 C．集中分布在中央位置 D．集中分布在溶液的下层

解析：选B。由于色素主要吸收红光和蓝紫光，因此竖直放置的水绵在上侧红光处及下侧的蓝紫光处光合作用较强，产生的氧气较多，因此好氧细菌在这两处集中分布。

6．下列关于光合作用的叙述，错误的是( )

A．鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水 B．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光 C．在暗反应阶段，C3可被[H]还原为C5和糖类 D．温度的变化不会影响光合作用的光反应阶段

解析：选D。光合作用的光反应阶段需要酶的参与，温度会通过影响酶的活性，从而影响光合作用的光反应阶段。

7．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3，下列分析正确的是( ) A．叶肉细胞内RuBP羧化酶分布在叶绿体基质中 B．RuBP羧化酶为上述反应的进行提供所需的活化能

C．提取的RuBP羧化酶应在最适温度条件下保存，以保持其最高活性 D．叶肉细胞内RuBP羧化酶只有在黑暗条件下才能发挥其催化作用

解析：选A。叶肉细胞内RuBP羧化酶是植物体内催化CO2固定的酶，反应的场所是叶绿体基质，A正确；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，因此RuBP羧化酶降低了上述反应进行所需的活化能，B错误；酶在低温条件下，空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，因此酶适于在低温下保存，C错误；CO2的固定在有光、无光条件下都能进行，因此叶肉细胞内RuBP羧化酶在光照和黑暗条件下都能发挥作用，D错误。

8．植物光合作用过程中类囊体腔内H顺浓度梯度转移到叶绿体基质，产生的能量用于ATP的合成。

＋

下列叙述正确的是( )

A．植物在黑暗条件下能进行此过程 B．该过程中H跨膜运输需要消耗ATP C．光反应中形成的ATP只用于暗反应 D．黑暗条件下，叶肉细胞中没有ATP的水解

解析：选C。光合作用过程中类囊体腔内H顺浓度梯度转移到叶绿体基质，产生的能量用于ATP的合成，此过程属于光合磷酸化，需要光照，故不能在黑暗条件下进行，A错误；H顺浓度梯度转移到叶绿体基质，不需要消耗ATP，B错误；光合作用中光反应形成的ATP只能用于暗反应，C正确；黑暗条件下，叶肉细胞也存在一些耗能过程，需要ATP水解供能，而能量来源于细胞呼吸，D错误。

9．依据下列相关实验，回答问题：

(1)英国科学家罗伯特·希尔将离体叶绿体加入到具有氢受体的水溶液中，给予光照后有氧气放出。反应的过程如下：

光

DCPIP(蓝色)＋H2O――→DCPIP—H2(无色)＋O2

叶绿体

(注：DCPIP是一种可以接受氢的化合物，在氧化态时是蓝色，在还原态时是无色)。

①叶绿素主要吸收可见光的____________。上述反应过程中，能使DCPIP发生颜色变化的化合物是__________，该物质在____________(场所)产生。

②若上述反应过程在密闭条件下的蒸馏水中进行，则容器中O2浓度不能持续增加，原因是__________________________。

(2)在密闭容器中，放入适量的小球藻和培养液，先通入18O2，后给予适宜的光照，一段时间后，在小球藻合成的有机物中能否检测到18O？________，理由是__________________________。

解析：(1)①叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。依题意和反应的过程可知：将离体叶绿体加入到具有氢受体的水溶液中，给予光照后有氧气放出，导致蓝色的DCPIP转变为无色的DCPIP—H2，这说明能使DCPIP发生颜色变化的化合物是[H](或NADPH或还原性氢)，该物质是在叶绿体的类囊体薄膜上发生的水在光下分解而产生的。

②在密闭条件下的蒸馏水中，因缺乏CO2导致暗反应不能进行，所以无法为光反应提供合成ATP和 [H](NADPH)的底物，致使光反应不能持续进行，导致容器中O2浓度不能持续增加。

18

(2)通入的18O2，参与有氧呼吸的第三阶段产生H182O；产生的H2 O参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮18

酸一起被彻底分解成C18O2和[H]；产生的C18O2参与光合作用的暗反应，生成C6H12 O6等含18O的有机物。

＋

＋

＋

可见，在小球藻合成的有机物中能检测到18O。

答案：(1)①蓝紫光和红光 [H](或NADPH或还原性氢) (叶绿体)类囊体薄膜上 ②缺乏CO2不能进行暗反应，无法为光反应提供合成ATP和 [H](NADPH)的底物，所以光反应不能持续进行 (2)能

18

O2经有

氧呼吸作用产生的H2 18O再用于有氧呼吸产生C18O2，C18O2用于光合作用可产生C6H12 18O6(或含18O的有机物)

10．研究者研究了不同强度紫外线对芦苇光合作用的影响。设置了自然光照组(CK)、紫外线强度增强25%组(R1)、紫外线强度增强50%组(R2)三组，每组处理3个重复，连续处理60天。获得的总叶绿素含量变

化数据如下图所示。

(1)据图，不同强度紫外线对总叶绿素含量的影响是：

__________________________________________________________。

(2)研究数据同时表明，紫外线辐射处理期间，净光合速率CK>R1>R2。用显微镜观察三组细胞结构发现：CK组：大量叶绿体紧贴细胞边缘，呈长椭圆形，膜结构完整，内部结构清晰，基粒排列整齐而致密。 R1组：叶绿体数目减少，明显肿胀变形，叶绿体膜完整性有轻微破坏，基粒松散。R2组：叶绿体数目很少，肿胀加剧，呈梭形；叶绿体膜边缘模糊部分破损缺失；基粒膨胀松散，排列稀疏紊乱，类囊体模糊不清。

根据实验中获取的数据和资料，结合光合作用过程阐述高强度紫外线辐射影响芦苇光合作用的机制：______________________________。

解析：(1)据图可知，不同强度紫外线处理时总叶绿素含量均是先增高后降低，且紫外线强度越大，总叶绿素含量越低。

(2)叶绿体是光合作用的场所，类囊体薄膜上分布有光合色素和光反应所需要的酶。据题干信息，不同强度的紫外线处理，紫外线强度越大，叶绿体的数目越少，叶绿体膜、类囊体破坏越严重，总叶绿素含量越少，从而导致叶绿体吸收光能减少，光反应减弱，ATP和NADPH生成减少，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，使光合速率降低。

答案：(1)辐射处理期间，总叶绿素含量先升高后降低，不同处理间变化趋势相同。与CK相比，R1、R2均下降，其中R2下降幅度更高 (2)辐射增强会使叶绿体数量减少，使叶绿体膜、叶绿体基粒和类囊体结构受到破坏，进而导致吸收太阳光能的色素系统受到破坏，叶绿体吸收光能减少，(影响光合过程中的电子传递)使得ATP和NADPH生成减少，进而影响暗反应中三碳化合物的还原，光合速率降低

【能力题组】

11．某同学用无水乙醇提取强光下生长幼苗的叶绿体色素，用层析液进行层析。如图为层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是( )

A．若滤液细线触及层析液，则可以缩短得到四条色素带的时间 B．Ⅲ、Ⅳ色素条带间距小，说明两种色素的溶解度差异小 C．四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ