届《学海导航》高考生物一轮同步训练第10讲 能量之源.docx
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届《学海导航》高考生物一轮同步训练第10讲能量之源
第10讲 能量之源——光与光合作用
题组一 绿叶中色素的提取和分离
1.关于叶绿素提取的叙述,错误的是( )
A.菠菜绿叶可用作叶绿素提取的材料
B.加少许碳酸钙能防止叶绿素被破坏
C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
2.(2013·江苏卷)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是( )
A.使用定性滤纸过滤研磨液
B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次
D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素
3.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”的实验描述中,不属于实验要求的是( )
A.提取高等植物叶绿体中的色素
B.用纸层析法分离色素
C.了解各种色素的吸收光谱
D.验证叶绿体中所含色素的种类
4.某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。
将其叶片进行红光照射光吸收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.光吸收差异显著,色素带缺失第2条
B.光吸收差异不显著,色素带缺失第2条
C.光吸收差异显著,色素带缺失第3条
D.光吸收差异不显著,色素带缺失第3条
5.右图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置。
下列与之有关的叙述中,错误的是( )
A.应向培养皿中倒入层析液
B.应将滤液滴在b处,而不能滴在a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,最大的一个圆呈橙黄色
6.(2013·亳州模拟)下图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则下图②所示结果最有可能来自于( )
A.水培的洋葱叶B.生长的柳树幼叶
C.培养的衣藻D.秋冬的银杏落叶
7.下图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下说法正确的是( )
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.水稻在收获时节,叶片中色素含量(甲+乙)<(丙+丁)
C.四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光
8.根据“绿叶中色素的提取和分离”实验,回答下列问题:
(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行该实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中呈黄绿色的色素带为 。
(2)乙同学在改变层析液组成的情况下进行相同实验,滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。
他用刀片裁出带有色素带的滤纸条,用乙醚分别溶解条带上的色素,浓缩后用一分析仪器检测,通过分析色素溶液的____________来判断条带的色素种类。
(3)实验结束几天后,乙同学发现部分预留叶片已变黄。
他认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的,丙同学则认为是某些色素含量增加造成的。
根据所学知识,设计实验来判断哪位同学的观点是正确的。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9.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SiO2能__________________。
(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。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题组二 捕获光能的色素和叶绿体的结构
10.(2013·新课标Ⅱ)关于叶绿素的叙述,错误的是( )
A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D.植物呈现绿色使由于叶绿素能有效地吸收绿光
11.下图表示叶绿体中色素的吸收光谱。
甲、乙两图分别是( )
A.类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱
B.叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱
C.叶黄素、叶绿素的吸收光谱
D.叶黄素、类胡萝卜素的吸收光谱
12.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是( )
A.光反应强度升高,暗反应强度降低
B.光反应强度降低,暗反应强度降低
C.光反应强度不变,暗反应强度降低
D.光反应强度降低,暗反应强度不变
题组三 光合作用的探究历程
13.下列教材中的实验,科学家使用的科技手段显著不同于其他的是( )
A.恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所
B.鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自水
C.卡尔文探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径
D.科学家对分泌蛋白的合成和分泌的研究
题组四 光合作用的过程
14.(2013·海南卷)某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。
在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。
其中,没有出现蓝色的部位是( )
A.a、b和dB.a、c和e
C.c、d和eD.b、c和e
15.2,6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料,能被还原剂还原成无色。
从叶绿体中分离出类囊体,置于2,6-二氯酚靛酚溶液中,对其进行光照,发现溶液变成无色,并有O2释放。
此实验证明( )
A.光合作用在类囊体上进行
B.光合作用产物O2中的氧元素来自CO2
C.光反应能产生还原剂和O2
D.光合作用与叶绿体基质无关
16.下图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是( )
A.该反应的场所是叶绿体的类囊体
B.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
题组五 影响光合作用的因素及应用
17.(2012·山东卷)夏季晴朗的一天,甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C.曲线b~c段和d~e段下降的原因相同
D.两曲线b~d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
18.下图为研究光合作用的实验装置。
用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片,再用气泵抽出叶片内的气体直至叶片沉入水底,然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中,给予一定的光照,测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(如图),以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。
有关分析正确的是( )
A.在ab段,随着NaHCO3溶液浓度的增加,光合作用速率逐渐减小
B.在bc段,单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度,都可以缩短叶圆片上浮的时间
C.在c点以后,因NaHCO3溶液浓度过高,使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D.因配制的NaHCO3溶液中不含氧气,所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
19.将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。
用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如图的曲线。
下列有关说法正确的是( )
A.BC段较AB段CO2浓度增加减慢,是因为植物开始进行光合作用消耗CO2
B.CO2浓度下降从DE段开始,说明植物进行光合作用是从D点开始的
C.H点CO2浓度最低,说明此时植物对CO2的吸收速率最大
D.D点表明植物光合作用强度和呼吸作用强度相等
20.科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系,得到如下图曲线。
下列有关叙述错误的是( )
A.在25℃条件下研究时,cd段位置会下移,a会上移
B.a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
C.其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向右移动
D.c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的浓度有关
21.下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系,下列说法错误的是( )
A.②过程需多种酶参与,且需ATP供能
B.适宜条件下,③过程在活细胞中都能进行
C.⑤过程产生的能量最多
D.①、③、④过程产生的[H]都将与氧结合产生水
22.有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究,结果如下表(净光合速率以CO2的吸收速率表示,其他条件适宜且相对恒定)。
下列相关分析,不正确的是( )
光强[mmol光子
/(m2·s)]
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
龙
眼
光能利
用率(%)
—
2.30
2.20
2.00
1.80
1.60
1.50
1.40
1.30
1.20
净光合速率
[μmolCO2
/(m2·s)]
-0.60
2.50
5.10
6.55
7.45
7.90
8.20
8.50
8.50
8.50
芒
果
光能利
用率(%)
—
1.20
1.05
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
净光合速率
[μmolCO2
/(m2·s)]
-2.10
1.10
3.70
5.40
6.50
7.25
7.60
7.60
7.60
7.60
A.光强大于0.1mmol光子/(m2·s),随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少
B.光强小于0.5mmol光子/(m2·s),限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量
C.光强大于0.7mmol光子/(m2·s),限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度
D.龙眼的最大光能利用率大于芒果,但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果
23.在环境中的CO2浓度恒定、温度适宜的情况下,测定植物叶片在不同光照条件下CO2的吸收量,结果如表(表中负值表示CO2释放量,正值表示CO2吸收量):
光照强度(klx)
2.0
4.0
6.0
8.0
9.0
10.0
CO2吸收量
(mg·100cm-2·h-1)
-2.0
2.0
6.0
10.0
12.0
12.0
下列选项中正确的是( )
A.光照强度在8.0~9.0klx之间时,细胞内合成ATP的速率不变
B.光照强度在2.0klx时,细胞内不进行光合作用
C.光照强度在8.0klx时,细胞既吸收CO2又吸收O2
D.超过9.0klx时,光合速率不再增加,此时外界CO2浓度是其主要的环境制约因素
24.图1中试管甲与试管乙敞口培养相同数量的小球藻,研究光照强度对小球藻氧气释放量的影响,结果如图2曲线所示。
据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.甲曲线和乙曲线不同的原因是小球藻对光的利用能力不同
B.Q点的氧气释放量为零,表示光合作用强度为零
C.P点负值产生的原因是呼吸作用消耗氧气
D.若光照强度突然由R变为S,短时间内叶肉细胞中C3的含量会增加
25.夏季某晴朗的一天对一密闭蔬菜大棚中的某种气体的含量进行24小时的检测,结果如图1。
图2是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解。
请回答下列问题:
(1)图1中所测气体为____________;该大棚内的蔬菜经过一昼夜后是否积累有机物?
__________。
原因是__________________________________________________。
(2)与它们各自的前一阶段相比,EC段和DB段叶肉细胞内的C3含量的变化趋势分别是______________、________________,图1中CD段变化的原因可能是__________________________________________________________。
(3)处于图1中的B点时,图2中应该进行的气体转移途径有__________;而处于图1中的DB段,图2中应该进行的气体转移途径有________________。
26.某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度,设计了下面的实验。
首先取若干生长状况相同的西红柿植株,平均分为7组,分别放在密闭的玻璃容器中。
实验开始时测定CO2的浓度,12小时后再次测定CO2的浓度。
实验结果如下表。
请分析回答下列问题:
组别
温度(℃)
光照强度:
普通阳光(%)
开始时的CO2浓度(%)
12小时后的CO2浓度(%)
1
25
0
0.35
0.368
2
25
10
0.35
0.342
3
25
20
0.35
0.306
4
25
40
0.35
0.289
5
25
60
0.35
0.282
6
25
80
0.35
0.280
7
25
95
0.35
0.279
(1)这一实验的自变量是____________,写出该实验设计的一种无关变量:
__________________________。
(2)实验中第1组在12小时后CO2浓度变化的原因是________________________。
(3)如果在实验过程中使用了不同品种的西红柿植株,这样设计违背了科学实验的__________原则。
(4)若将第7组植株突然移至第4组的条件下,短时间内光合细胞中的ATP含量会__________,C5的含量会__________。
(5)该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度,请你提出进一步探究的实验设计思路:
____________________________。
题组六 光合作用与有氧呼吸的比较
27.(2012·天津卷)设置不同CO2浓度,分组光照培养蓝藻,测定净光合速率和呼吸速率(光合速率=净光合速率+呼吸速率),结果见下图。
据图判断,下列叙述正确的是( )
A.与d3浓度相比,d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比,d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3,则K1>K2>K3
D.密闭光照培养蓝藻,测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
28.农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响,将实验结果绘制成如下曲线。
据此得出以下结论,你认为合理的是( )
A.光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B.阴影部分表示5~35℃时蔬菜的净光合作用小于零
C.光照越强,该蔬菜新品种的产量越高
D.温室栽培该蔬菜时,温度最好控制在25~30℃
29.将叶面积相等的甲、乙两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中,给予充足的光照,下列有关说法正确的是( )
A.甲、乙两叶片的光合作用强度一定相同
B.甲、乙两叶片的光合作用强度都将逐渐下降
C.若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则甲叶片的呼吸强度一定比乙低
D.若实验一段时间后,甲叶片所在小室中的CO2浓度较乙低,则甲固定CO2的能力较乙低
30.(2013·北京卷)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。
结果如图。
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和 ,在______________中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率__________。
本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是__________。
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中__________________增加。
已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,__________降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会 光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:
去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测__________叶片的光合产物含量和光合速率。
与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是____________________,则支持上述推测。
31.在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。
回答问题:
(1)图中物质A是____________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是________________________________________________________________________________________________。
将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是__________________________________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的__________(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的____________(高、低),其原因是______________________________________。
第10讲 能量之源——光与光合作用
1.C 叶绿体中的四种色素都易溶于有机溶液,所以C不正确。
2.B 过滤主要是将滤渣和滤液分开,要用吸水性差的纱布而不能用吸水性强的滤纸过滤研磨液,A错误;干燥处理定性滤纸是为了让层析液能够更快地上升,使色素更好地分离,B正确;画滤液细线,要等一次画完干燥后才能重复,防止滤液细线过粗,C错误;叶绿体中色素为脂溶性的,要用无水乙醇溶解,D错误。
3.C 该实验包含叶绿体色素的提取和色素的分离两个目的。
通过实验可以验证叶绿体中含有哪些色素。
但是实验不需要了解各种色素的吸收光谱。
4.B 水稻突变体的叶黄素缺失,导致分离的色素带缺失第2条(从上向下数);单独缺失叶黄素时,因叶黄素主要吸收蓝紫光,故光吸收差异不大。
5.B a处应滴加滤液,加入培养皿中的层析液沿灯芯向上扩散,到达a点后沿圆形滤纸扩散,得到四个不同颜色的同心圆,由内向外依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。
6.D 从两条滤纸条上条带位置及数量分析可知,滤纸条②缺少了叶绿素a和叶绿素b的色素带,可能是选择的材料中缺少叶绿素。
秋冬季的银杏落叶由于叶绿素分解而呈现黄色,所以层析出的色素带最可能出现②所示的情况。
7.B 新鲜绿叶中,含量最多的是叶绿素a(乙),其次是叶绿素b(甲),含量最少的是胡萝卜素(丁),丙是叶黄素。
提取光合色素时加碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏。
水稻在收获时节,叶片颜色变黄是由于叶绿素(甲+乙)含量少于类胡萝卜素(丙+丁)。
胡萝卜素在层析液中的溶解度最大。
叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
8.
(1)叶绿素b
(2)吸收光谱 (3)从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的已变黄的叶片和新鲜叶片为实验材料,在相同条件下,再次进行绿叶中色素的提取和分离实验,测定和记录实验结果,比较这种叶片与新鲜叶片色素的组成及各种色素的含量后,得出结论
解析:
(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行该实验,在滤纸上出现了四条清晰的色素带,其中呈黄绿色的色素带为叶绿素b。
(2)可通过分析色素溶液的吸收光谱来判断条带的色素种类。
(3)可通过色素提取和分离实验,比较这种叶片和新鲜叶片色素的组成及各种色素的含量后,得出结论。
9.
(1)SiO2 使研磨更加充分
(2)8.0 以1.0作为pH梯度进行实验,还需要考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响 (3)酸性 由于叶绿素被破坏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画色素液细线,③用层析法分离色素,④观察色素带
解析:
本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验原理、步骤及实验分析、设计能力。
(1)Ⅰ的目的是提取叶绿素,X为SiO2,有助于研磨得充分。
(2)Ⅱ的目的是探究pH对叶绿素稳定性的影响,则自变量是pH的大小,表格中pH大小变化梯度为1.0,还要考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响,再看pH与实验结果的关系可知Y为8.0。
(3)由表中实验结果可知叶绿素在pH<6时被破坏,所以不能用于酸性食物。
10.D 叶绿素中心元素是镁离子,A正确;色素的作用是吸收、传递、转化光能,进行光合作用,B正确;叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高,C正确;植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区,绿光吸收最少,反射多,所以叶片呈现绿色,D错误。
11.B 叶绿体中的色素吸收光的能力很强。
当可见光光束通过三棱镜之后,可以看到由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光组成的光谱,称为连续光谱。
如果把上述四种色素溶液分别放在可见光光束和三棱镜之间时,可以看到连续光谱中有些波长的光被吸收了,在光谱上显示出暗带,这种光谱称为吸收光谱。
叶绿素吸收光谱的最强吸收区为波长430~450nm的蓝紫光区和波长为640~660nm的红光区。
叶绿素对其他光的吸收不明显,尤其是对波长为500~560nm的绿光吸收量最少。
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
12.B 镁是构成叶绿素的重要成分,缺镁植物不能合成叶绿素。
叶绿素含量降低使幼苗吸收光能的能力减弱,光合作用的光反应强度降低,故A、C项错误;因为暗反应需要光反应提供[H]和ATP,故光反应强度降低后,为暗反应提供的[H]和ATP减少,
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