?課時規(guī)范練13
一、選擇題
1.在科學家對光合作用的探索歷程中,下列敘述錯誤的是(　　)
A.恩格爾曼以水綿為實驗材料,證明光合作用是發(fā)生在葉綠體的受光部位
B.希爾發(fā)現(xiàn)離體葉綠體在適當條件下,可以發(fā)生水的光解并產(chǎn)生氧氣
C.阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)光合作用中葉綠體合成ATP總是與水的光解相伴隨
D.魯賓和卡門利用同位素示蹤法,證明光合作用中釋放的氧氣來自二氧化碳
答案:D
解析:魯賓和卡門采用同位素示蹤法進行實驗,證明光合作用釋放的氧氣來自水,D項錯誤。
2.(2022淄博期末)下列關于高等植物葉綠體色素的敘述,正確的是(　　)
A.葉綠體色素是相關基因的表達產(chǎn)物
B.葉綠素的合成需要光信號的誘導
C.類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍紫光
D.葉綠體色素易溶于水并參與水的光解
答案:B
解析:葉綠體色素的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì),不是相關基因的表達產(chǎn)物,A項錯誤;葉綠素的合成需要光信號的誘導,B項正確;葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,C項錯誤;葉綠體色素不易溶于水但能溶解在有機溶劑中,D項錯誤。
3.(2022東營期末)從菠菜葉中提取葉綠體,在沒有二氧化碳的情況下,向葉綠體懸液中加入NADP鈉鹽,發(fā)現(xiàn)光照條件下有氧氣產(chǎn)生。下列說法錯誤的是 (　　)
A.從菠菜葉中提取葉綠體時應加入無水乙醇
B.葉綠體懸液的滲透壓應與葉綠體的滲透壓相近
C.結果表明光反應與暗反應是兩個相對獨立的過程
D.伴隨著氧氣的釋放,光能可轉(zhuǎn)移到NADPH中
答案:A
解析:葉綠體屬于細胞器,分離細胞器的方法是差速離心法,色素易溶于有機溶劑,從葉綠體中提取色素時可加入無水乙醇,A項錯誤。
4.(2022廣州期末)某植物的2種黃葉突變體表型相似,測定各類植株葉片的光合色素含量(單位:μg/g),結果如表。下列有關敘述正確的是(　　)
植株類型
葉綠素a
葉綠素b
類胡蘿卜素
葉綠素/胡蘿卜素
野生型
1 235
519
419
4.19
突變體1
512
75
370
1.59
突變體2
115
20
379
0.35

A.兩種突變體的出現(xiàn)增加了物種多樣性
B.突變體2比突變體1吸收紅光的能力更強
C.兩種突變體的光合色素含量差異,是由不同基因的突變所致
D.葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降可導致突變體的葉片呈黃色
答案:D
解析:兩種突變體應該是同一物種,并沒有增加物種多樣性,A項錯誤;由表格可知,突變體2的葉綠素含量明顯小于突變體1,因此吸收紅光的能力不如突變體1,B項錯誤;兩種突變體的光合色素含量差異,是由相同基因發(fā)生不同方向的突變所致,C項錯誤;葉綠素顯綠色,類胡蘿卜素顯黃色,葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降可導致突變體的葉片呈黃色,D項正確。
5.(2022江門模擬)為探究月季紫紅葉片中的色素種類和性質(zhì),某實驗小組使用不同的試劑作為層析液對該葉片色素提取物進行分離,結果如圖,以下分析錯誤的是(　　)

A.甲組的實驗結果說明在該組層析液中各種色素的溶解度差異較大
B.光合色素易溶于無水乙醇,因此無水乙醇適用于光合色素的分離
C.分析甲、乙組實驗結果可排除紫紅色素屬于類胡蘿卜素的可能性
D.分析丙組實驗結果可推測紫紅色素可能是位于液泡的水溶性色素
答案:B
解析:光合色素易溶于無水乙醇,因此無水乙醇適用于光合色素的提取,B項錯誤。
6.(2022南陽期末)如圖為某植物葉肉細胞光合作用示意圖,圖中①②③④表示相關物質(zhì)?，F(xiàn)有甲、乙兩植株,甲葉色正常,乙為葉色黃化的突變植株,葉綠素含量明顯少于甲。將甲、乙植株置于正常光照、溫度、CO2濃度等條件相同的環(huán)境中,下列相關分析正確的是(　　)

A.被色素吸收的光能全部用于③合成ATP
B.只有接受ATP釋放的能量,C3才可被NADPH還原
C.如果突然增加光照強度,則短時間內(nèi)②含量減少,③含量增加
D.如果突然增加光照強度,甲的葉肉細胞中C3含量減少,乙的葉肉細胞中④含量減少
答案:B
解析:光合作用過程中色素吸收的光能有兩方面的用途,一方面參與水的光解,另一方面參與ATP合成,A項錯誤;C3只有接受ATP釋放的能量才可被NADPH還原,B項正確;如果突然增加光照強度,光反應增強,則短時間內(nèi)合成的NADPH和ATP增多,②NADP+和③ADP+Pi含量都減少,C項錯誤;若突然增加光照強度,則植株光反應增強,ATP和NADPH增多,更多的C3被還原,所以甲的葉肉細胞中C3含量減少,乙的葉肉細胞中④C5含量增加,D項錯誤。
7.(2022福建模擬)為研究光照與黑暗交替處理對花生葉片葉綠體中的ATP和ADP含量變化的影響,某研究小組測定的實驗結果如圖所示。結合圖中結果分析,下列敘述錯誤的是(　　)

A.在光照0~5 min內(nèi),葉綠體中發(fā)生了ADP+Pi→ATP的轉(zhuǎn)化過程
B.在光照5~20 min內(nèi),葉綠體中的ATP含量基本穩(wěn)定,說明ATP與ADP轉(zhuǎn)化逐漸停止
C.在黑暗20~30 min內(nèi),暗反應繼續(xù)進行導致了葉綠體中ATP和ADP的含量呈相反變化
D.在光暗交替處理30 min內(nèi),光暗條件主要對葉綠體內(nèi)ADP與ATP轉(zhuǎn)化過程的影響較大
答案:B
解析:在有光照的條件下,葉綠體內(nèi)將持續(xù)進行光合作用的光反應和暗反應過程,葉綠體類囊體膜捕獲光能后利用ADP和Pi為原料持續(xù)合成ATP,合成的ATP也會持續(xù)供給暗反應三碳化合物(C3)的還原過程,曲線顯示葉綠體中ATP含量基本穩(wěn)定,說明ATP與ADP的持續(xù)轉(zhuǎn)化維持平衡,葉綠體中的ATP與ADP轉(zhuǎn)化持續(xù)進行,并未停止,B項錯誤。
8.以小球藻為實驗材料進行以下實驗:給小球藻懸浮液通入14CO2,光照一定時間(從1 s到數(shù)分鐘)后殺死小球藻,同時提取產(chǎn)物并分析。實驗發(fā)現(xiàn),僅30 s的時間,CO2已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種化合物。實驗發(fā)現(xiàn),在光照下三碳酸和RuBP的濃度很快達到飽和并保持穩(wěn)定。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.該實驗是通過改變光照時間來探究碳轉(zhuǎn)移途徑的
B.各種含14C物質(zhì)出現(xiàn)的順序可以說明碳反應產(chǎn)物出現(xiàn)的順序
C.要確定CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物應盡可能延長光照時間
D.實驗條件下若突然中斷CO2的供應,三碳酸的濃度下降
答案:C
解析:該實驗在不同的時間殺死小球藻,統(tǒng)計碳轉(zhuǎn)移途徑,A項正確;碳是有機物最基本的元素,14C可以標記碳反應產(chǎn)物出現(xiàn)的順序,B項正確;僅30s的時間,CO2已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種化合物,因此,要確定CO2轉(zhuǎn)化成的第一個產(chǎn)物應盡可能縮短光照時間,C項錯誤;實驗條件下若突然中斷CO2的供應,CO2與RuBP生成的三碳酸減少,使得三碳酸的濃度下降,D項正確。
9.(2022湖南期末)2021年國際權威雜志《科學》發(fā)表了中國科學家人工合成淀粉的重大科技論文,引起全球關注。植物光合作用過程(A)和人工合成淀粉過程(B)如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)

A.植物光合作用和人工合成淀粉過程中所需的酶都是在細胞內(nèi)合成的
B.植物光合作用與人工合成淀粉新途徑中,能量轉(zhuǎn)換方式和還原劑作用對象均存在差異
C.葉肉細胞內(nèi)類似于CO2→C1中間體→C3中間體的過程需光反應提供NADPH和ATP
D.與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,人工合成淀粉過程積累的淀粉的量大于植物積累的淀粉的量
答案:C
解析:酶是活細胞產(chǎn)生的,該代謝途徑中所需的酶來自生物體內(nèi),是在細胞內(nèi)合成的,A項正確;光合作用中能量轉(zhuǎn)換過程為光能→ATP和NADPH中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能,還原劑作用對象為C3;淀粉合成新途徑中能量轉(zhuǎn)換過程為光能→電能→有機物中穩(wěn)定的化學能,還原劑作用對象為CO2,二者均存在差異,B項正確;人工合成淀粉新途徑中由CO2→C1中間體→C3中間體的過程,綠色植物葉肉細胞內(nèi)類似于該過程的是CO2的固定,不需要光反應提供NADPH和ATP,C項錯誤;在與植物光合作用固定的CO2量相等的情況下,光合作用、人工合成淀粉兩種途徑合成糖類相等,而人工光合作用系統(tǒng)沒有細胞呼吸消耗糖類,因此人工合成淀粉過程中積累的淀粉量更多,D項正確。
10.(2022揚州期中)用一定濃度的NaHSO3溶液噴灑到小麥的葉片上,短期內(nèi)檢測到葉綠體中C3的含量下降,C5的含量上升。NaHSO3溶液的作用可能是(　　)
A.促進葉綠體中CO2的固定
B.促進葉綠體中ATP的合成
C.抑制葉綠體中NADPH的形成
D.抑制葉綠體中有機物的輸出
答案:B
解析:若NaHSO3溶液促進葉綠體中CO2的固定,則CO2被C5固定形成的C3增多,消耗的C5增多,故C5的含量將減少,C3的含量將增加,A項不符合題意;若NaHSO3溶液促進葉綠體中ATP的合成,則被還原的C3增多,消耗的C3增多,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將減少,C5的含量將增加,B項符合題意;若NaHSO3溶液抑制葉綠體中NADPH的形成,則被還原的C3減少,生成的C5減少,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將增加,C5的含量將減少,C項不符合題意;若NaHSO3溶液抑制葉綠體中有機物的輸出,意味著暗反應中C3的還原過程變慢,生成的C5減少,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將增加,C5的含量將減少,D項不符合題意。
11.研究表明:鹽脅迫下植物葉綠素減少主要是葉綠素b被降解導致的,而葉綠素a的變化較小;此外,鹽脅迫還可以降低RuBP羧化酶(催化CO2的固定)的活性和含量。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.鹽漬地區(qū)的植物氣孔開放程度相對較低,導致胞間CO2濃度較低進而影響暗反應
B.提取鹽脅迫組綠葉的色素,分離所得色素條帶從上往下第三條帶明顯比未處理組窄
C.RuBP羧化酶分布在葉綠體基質(zhì)中,其催化的反應過程不消耗NADPH和ATP
D.不合理灌溉使作物處于鹽脅迫狀態(tài)時,會減弱光反應和暗反應過程,導致作物減產(chǎn)
答案:B
解析:鹽漬地區(qū)的植物為避免蒸騰作用失水,氣孔開放程度相對較低,CO2吸收減少,導致胞間CO2濃度較低進而影響暗反應,A項正確;分離色素時濾紙條上從上到下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b,而鹽脅迫下植物葉綠素b被降解,而葉綠素a的變化較小,故分離所得色素條帶從上往下第四條帶明顯比未處理組窄,B項錯誤;RuBP羧化酶催化CO2的固定,屬于光合作用的暗反應過程,場所是葉綠體基質(zhì),CO2的固定不需要消耗NADPH和ATP,C項正確;分析題意可知,不合理灌溉使作物處于鹽脅迫狀態(tài)時,葉綠素含量減少,影響光反應過程,同時會降低RuBP羧化酶的活性,影響暗反應過程,導致作物減產(chǎn),D項正確。
二、非選擇題
12.(2023屆越秀月考)根據(jù)卡爾文循環(huán)示意圖,回答下列問題。

(1)卡爾文利用14C標記的14CO2,供小球藻進行光合作用,然后追蹤檢測其放射性,最終發(fā)現(xiàn)了卡爾文循環(huán),該循環(huán)發(fā)生的具體場所在小球藻的　　　　　　　。在此過程中他所運用的科學方法被稱為　　　　　　　　。?
(2)從能量利用角度看,圖中3-磷酸甘油酸還原生成3-磷酸甘油醛的反應過程是一個　　　　(填“吸能”或“放能”)反應。?
(3)根據(jù)圖示推測,RuBP很可能是一種　　　　化合物。如果采取某種措施促進圖中“更新”階段,其他條件適宜且保持不變,則較短時間內(nèi)RuBP的含量很可能會　　　　(填“不變”“升高”或“降低”)。?
(4)已知鉀肥能促進光合作用產(chǎn)生的糖類等有機物運出細胞,從該角度解釋缺鉀會使光合速率下降的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案:(1)葉綠體基質(zhì)　同位素標記法　(2)吸能　(3)五碳　升高　(4)缺鉀導致光合作用產(chǎn)生的糖類等有機物不能及時運出細胞,糖類等有機物的含量增加抑制了暗反應的進行,最終使光合速率下降
13.(2022湖南模擬)人類對火星的探索一直都沒有停止,據(jù)探測,火星大氣中的CO2占95.3%,N占2.7%,O2占0.1%,大氣密度約是地球的1%(地球大氣中CO2占0.03%,N2占78%,O2占21%)。
(1)火星上能種菜嗎?科學家認為自然條件下火星上不能種菜,請依據(jù)火星大氣條件分析,他們得出此結論的依據(jù)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)人工光合作用系統(tǒng)可利用太陽能合成糖類,相關裝置及過程如下圖所示,其中甲、乙表示物質(zhì),模塊3中的反應過程與葉綠體基質(zhì)內(nèi)糖類的合成過程相同。該系統(tǒng)中相當于執(zhí)行葉綠體中光反應功能的模塊是　　　　　　　　　　　　　,模塊3中的甲可與CO2結合,甲為　　　　　　　　　　　　。若正常運轉(zhuǎn)過程中氣泵突然停轉(zhuǎn),則短時間內(nèi)乙的含量將　　　　　(填“增加”或“減少”)。若氣泵停轉(zhuǎn)時間較長,模塊2中的能量轉(zhuǎn)換效率也會發(fā)生改變,原因是　　　　　　　　　　　　　　。?

答案:(1)火星上沒有充足的氧氣供植物(在夜晚)進行細胞呼吸(或有氧呼吸)　(2)模塊1和模塊2　五碳化合物(或“C5”)　減少　模塊3為模塊2提供的ADP、Pi和NADP+不足

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