高中生物3　第三單元　第10講　高效作業(yè)知能提升

eq\a\vs4\al([基礎達標])1．下列關(guān)于葉綠體中色素提取的敘述，錯誤的是()A．菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料B．加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞C．用乙醇提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素D．研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分解析：選C。葉綠體中的四種色素包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素，它們都溶于無水乙醇，C項錯誤。2．(2020·湖北重點中學一調(diào))下列有關(guān)葉綠體中色素的說法，正確的是()A．色素的作用是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能B．葉綠體的膜結(jié)構(gòu)上都有色素分布C．在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中可用無水乙醇作為層析液D．秋天有些植物葉片變黃是因為葉綠素轉(zhuǎn)化為類胡蘿卜素解析：選A。葉綠體中色素的作用是吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能，A正確；葉綠體的外膜和內(nèi)膜上沒有色素分布，葉綠體中的色素存在于類囊體薄膜上，B錯誤；葉綠體中的各種色素在無水乙醇中的溶解度都很大，故無水乙醇只能作為綠葉中色素的提取液，不能作為綠葉中色素分離的層析液，層析液是用石油醚、丙酮和苯按一定比例混合而成的，不同色素在其中的溶解度不同，C錯誤；秋天有些植物葉片變黃是因為低溫條件下葉綠素分子易被破壞，葉片可顯示出類胡蘿卜素的顏色，D錯誤。3．利用無水乙醇提取出葉綠體中的色素，設法分離得到各種色素，并將葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖所示)。當濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素正確的位置應為()解析：選B。在層析液中四種色素的溶解度從大到小的順序依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，色素溶解度越大，隨層析液在濾紙上擴散的速度越快，混合液中含4種色素，擴散后在濾紙條上形成4條色素帶。4.(2020·安徽合肥第七中學、第十中學聯(lián)考)右圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的示意圖，A、B、C、D表示葉綠體的結(jié)構(gòu)，①②③④⑤表示有關(guān)物質(zhì)。下列敘述中不正確的是()A．CO2的固定實質(zhì)上是將ATP中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學能B．若突然停止光照，C3的含量會升高C．CO2進入葉綠體后，不能直接被固定形成⑤D．參與光合作用的色素位于圖中的A部分解析：選A。CO2的固定不消耗ATP，C3還原時，ATP中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)?CH2O)中的化學能，A錯誤；若突然停止光照，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的C3減少，而CO2被C5固定形成C3的過程暫時不變，故短時間內(nèi)C5的含量會降低，C3的含量會升高，B正確；CO2進入葉綠體后，在特定酶的作用下，與C5結(jié)合，固定形成④(C3)，C3被還原形成⑤(糖類)，C正確；參與光合作用的色素位于圖中的A，即葉綠體的類囊體薄膜上，D正確。5．(2020·青島質(zhì)檢)下圖表示發(fā)生在葉綠體中的相關(guān)代謝過程，其中①②表示相關(guān)過程，A、B表示兩種氣體物質(zhì)，下列說法錯誤的是()A．過程①表示光反應，過程②的場所是葉綠體基質(zhì)B．物質(zhì)A表示O2，物質(zhì)B表示CO2C．過程②能將活躍的化學能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學能D．過程②的兩個階段都需要消耗過程①產(chǎn)生的[H]和ATP解析：選D。由題圖可知，過程①②分別表示光反應和暗反應，反應場所分別是葉綠體的類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)。物質(zhì)A、B分別表示O2和CO2。光反應能將光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學能儲存在ATP中，暗反應能將活躍的化學能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學能儲存在葡萄糖中。過程②包括CO2的固定和C3的還原兩個階段，其中CO2的固定不需要消耗①過程產(chǎn)生的[H]和ATP。6．(2020·遼寧八校高三期中聯(lián)考)以下關(guān)于葉綠體和光合作用的幾個實驗，得不到相應實驗結(jié)果的是()A．將葉綠素的無水乙醇提取液置于適宜光源處照射5h，加碘液處理后溶液呈藍色B．在溫暖晴朗的一天下午，在某植物的向陽處采得一片葉片，用酒精隔水加熱脫色，并加碘液處理葉片，變成藍色C．將葉綠體色素的無水乙醇提取液放于自然光和三棱鏡之間，從三棱鏡的一側(cè)觀察，連續(xù)光譜中變暗(暗帶)的區(qū)域主要是紅光和藍紫光區(qū)域D．將經(jīng)饑餓處理后的綠色正常葉片置于含有充足14CO2的密閉透明的照光小室內(nèi)，3小時后在葉內(nèi)淀粉中可檢驗到14C的存在解析：選A。葉綠素的無水乙醇提取液中只含有色素，不能完成光反應，也不能產(chǎn)生淀粉，A錯誤；光合作用產(chǎn)生淀粉，觀察時需對葉片進行脫色處理，B正確；葉綠體中色素主要吸收紅光和藍紫光，導致連續(xù)光譜相應區(qū)域變暗，C正確；CO2是光合作用的原料，14CO2中的14C可轉(zhuǎn)移到淀粉中，故產(chǎn)物中可檢測到14C，D正確。7．(2020·河北衡水中學調(diào)研)右圖表示在夏季晴朗的白天植物細胞內(nèi)C3和C5的相對含量隨一種環(huán)境因素改變的變化情況，下列對這一環(huán)境因素改變的分析正確的是()A．突然停止光照 B．突然增加CO2濃度C．降低環(huán)境溫度 D．增加光照強度解析：選D。突然停止光照，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP減少，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的相對含量將增加、C5的相對含量將減少，A錯誤；突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成C3的量增加，消耗的C5量增加，C3還原速率不變，植物細胞內(nèi)C3相對含量增加、C5相對含量減少，B錯誤；降低環(huán)境溫度，CO2固定速率和C3還原速率均下降，C5的相對含量不會大幅度地增加，C錯誤；增加光照強度，光反應產(chǎn)生的[H]和ATP增多，被還原的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的相對含量將減少、C5的相對含量將增加，D正確。8．(2020·江西五市八校一模)在條件適宜的情況下，用自然光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突然改用光照強度與自然光相同的綠色光照射，在照射瞬間葉綠體中的物質(zhì)所發(fā)生的變化錯誤的是()A．ATP含量下降 B．C3的含量上升C．合成C5的速率加快 D．NADPH的含量下降解析：選C。葉綠體中的色素主要吸收利用紅光和藍紫光，若由自然光突然改用光照強度與自然光相同的綠光，可導致光反應速率減慢，光反應產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，A、D正確；由于NADPH和ATP含量下降，導致C3被還原為C5的速率減慢，而短時間內(nèi)暗反應中CO2的固定仍在消耗C5，生成C3，故短時間內(nèi)C3的含量會上升，合成C5的速率減慢，B正確，C錯誤。9．下圖表示玉米光合作用利用CO2合成(CH2O)的過程，玉米葉肉細胞通過“CO2泵”內(nèi)的一些化學反應，將空氣中的CO2泵入維管束鞘細胞，使維管束鞘細胞積累較高濃度的CO2，以保證(CH2O)的合成順利進行。回答下列問題：(1)圖中過程②是________，物質(zhì)A是________，過程②的進行還需要____________等物質(zhì)參與，原因是________________________________________________________。(2)如果在玉米葉肉細胞中注入某種促進劑使“CO2泵”的活性升高，則在短時間內(nèi)，維管束鞘細胞中C5的含量________。(3)研究發(fā)現(xiàn)晴朗的夏季中午光照增強，溫度過高，葉片氣孔開度下降，作為光合作用原料之一的________減少，而此時玉米光合速率基本不受影響，其原因是玉米________________________________________________。答案：(1)C3的還原C3ATP和[H][H]作為還原劑還原C3，ATP提供能量(2)降低(3)CO2有CO2泵，其能維持維管束鞘細胞內(nèi)有較高濃度的CO210．(2020·四川廣安模擬)植物細胞中的葉綠體在光照條件下可以消耗一定量的O2，這屬于植物細胞光呼吸的重要環(huán)節(jié)。下圖表示光合作用和光呼吸的部分過程，請回答下列問題：(1)過程①發(fā)生在____________中，并且需要光反應提供________________。在黑暗條件下C3不能被還原再生成______，使光呼吸因缺乏底物而不能進行。(2)研究發(fā)現(xiàn)，催化過程②和③的是同一種酶，CO2和O2會競爭此酶的同一活性位點。因此，當細胞中O2濃度升高時，過程②會受到________。(3)在強光下，光反應轉(zhuǎn)換的能量超過暗反應的需要，會對細胞造成傷害，此時光呼吸可以對細胞起到保護作用，原因是________________________________________________________________________。(4)從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是________________________________________________________________________。解析：(1)過程①需要光反應提供ATP和[H]，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，在黑暗條件下C3不能被還原再生成C5，使光呼吸因缺乏底物而不能進行。(2)催化過程②和③的是同一種酶，CO2和O2會競爭此酶的同一活性位點，當細胞中O2濃度升高時，O2會與CO2爭奪C5，過程②會受到抑制。(3)在強光下，光反應轉(zhuǎn)換的能量超過暗反應的需要，會對細胞造成傷害，此時光呼吸可以對細胞起到保護作用，原因是光呼吸可消耗過剩的能量(或ATP和[H])。(4)從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是光呼吸消耗ATP，而有氧呼吸產(chǎn)生ATP。答案：(1)葉綠體基質(zhì)ATP和[H](二者缺一不可)C5(2)抑制(3)光呼吸可消耗過剩的能量(或ATP和[H])(4)光呼吸消耗ATP，有氧呼吸產(chǎn)生ATP11．下圖是有關(guān)棉花成熟綠葉組織的相關(guān)圖解，其中圖1是葉肉細胞的光合作用過程圖解；圖2表示某光照強度和適宜溫度下，光合作用強度增長率隨CO2濃度變化的情況。請回答下列問題：(1)由圖1可知，甲、乙分別代表的物質(zhì)是________、________，要想使葉綠體內(nèi)C3的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是___________________________________________________________，光反應中產(chǎn)生的O2擴散到鄰近的線粒體中被利用至少要經(jīng)過________層生物膜。(2)圖2中限制D點光合作用速率的主要環(huán)境因素是________，C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量________(填“較低”“相等”或“較高”)。(3)從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，其記錄結(jié)果繪成曲線如圖3。請據(jù)此回答：①該實驗的目的是_________________________________________________。②從圖解分析，b點比a點細胞內(nèi)的C5含量________，bc段曲線平緩的限制因素可能是________，而c點以后曲線上行，其原因應該是________________________________________________________________________。解析：(1)光合作用分光反應和暗反應兩個階段，光反應為暗反應提供了[H]和ATP。要想使葉綠體內(nèi)C3的含量快速下降，可通過不提供CO2或增強光照等方法。葉綠體和線粒體均含2層生物膜，所以至少要經(jīng)過4層。(2)影響光合作用的外界因素主要是CO2濃度和光照強度，在D點CO2濃度已達到飽和點，故制約因素主要為光照強度；D點比C點CO2濃度高，消耗的[H]更多，它們在同樣光照下[H]來源一樣，故C點[H]含量高。(3)NaHCO3的作用是提供CO2，所以實驗目的中自變量寫成CO2濃度，因變量寫成光合作用速率。b點比a點NaHCO3濃度大(即CO2濃度高)，C5消耗多，而光照強度相同，故b點比a點C5含量低。bc段時由于光照強度的限制，曲線較平緩，而c點以后NaHCO3濃度太大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝，光合作用減弱致使曲線上行。答案：(1)CO2[H]和ATP不提供CO2或增強光照(回答一個方面即可)4(2)光照強度較高(3)①探究CO2濃度對光合作用速率的影響②低光照強度NaHCO3濃度太大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝eq\a\vs4\al([素養(yǎng)提升])12．(2020·黑龍江大慶實驗中學期末)為研究光反應中ATP產(chǎn)生的原理，有科學家進行如下實驗：將葉綠體類囊體置于pH為4的琥珀酸溶液后，琥珀酸進入類囊體腔，腔內(nèi)的pH下降為4；然后把懸浮液的pH迅速上升為8，此時類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時類囊體生成ATP，對實驗條件和結(jié)論分析正確的是()A．黑暗中進行，結(jié)果表明：H＋能通過自由擴散進入類囊體膜B．光照下進行，結(jié)果支持：合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能C．黑暗中進行，結(jié)果支持：光反應使類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差，推動ATP合成D．光照下進行，結(jié)果表明：光反應產(chǎn)生的[H]參與暗反應中三碳化合物的還原解析：選C。H＋能通過主動運輸進入類囊體膜；光照下進行，題干信息無法得出合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能；黑暗中進行，類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，合成ATP，說明ATP的合成與H＋濃度差有關(guān)；光反應產(chǎn)生的[H]參與暗反應中三碳化合物的還原，暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)，不是葉綠體的類囊體。13．觀測不同光照條件下生長的某種植物，結(jié)果見下表，據(jù)資料分析，以下敘述正確的是()光照強度葉色平均葉面積(cm2)氣孔密度(個·mm－2)凈光合速率(μmolCO2·m－2·s－1)強淺綠13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中綠20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深綠28.4(209%)752(91%)3.87(89%)注：括號內(nèi)的百分數(shù)以強光照的數(shù)據(jù)作為參考。A．在弱光下，該植物只能通過增加葉面積來吸收更多的光能，以適應弱光環(huán)境B．與弱光下相比，強光下該植物平均每片葉的氣孔總數(shù)較少C．與弱光下相比，強光下該植物單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量較多D．對強光下生長的該植物適度遮陰，持續(xù)觀測，則最先發(fā)生改變的是葉面積，最后發(fā)生改變的是凈光合速率解析：選B。據(jù)表可知，弱光下該植物的葉色呈深綠色，平均葉面積也增大了，所以該植物是通過增加葉綠素的含量和增大平均葉面積來吸收更多的光能，A錯誤；平均葉面積×氣孔密度＝平均每片葉的氣孔總數(shù)，弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為28.4×100×752＝2135680(個)，強光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為13.6×100×826＝1123360(個)，后者遠小于前者，B正確；要計算單位時間內(nèi)平均每片葉CO2的吸收量，可用凈光合作用速率×平均葉面積的值來表示，弱光下為28.4×0.0001×3.87≈0.011(μmolCO2·s－1)，強光下為13.6×0.0001×4.33≈0.006(μmolCO2·s－1)，后者也是小于前者，C錯誤；對強光下生長的該植物適度遮陰，因光照強度減弱，凈光合速率首先發(fā)生改變，D錯誤。14．研究人員將正常生長的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中，在適宜溫度條件下進行實驗，并將所測數(shù)據(jù)繪制成如圖所示曲線。下列敘述正確的是()A．甲、乙兩種植物中，利用CO2能力強的是甲植物B．當甲植物凈光合速率為0時，乙植物凈光合速率大于0C．d濃度下，乙植物的凈光合速率為e與a的絕對值之和D．將甲植物放在無O2小室中光照一段時間，其有氧呼吸強度一定減弱解析：選B。在相同CO2濃度下，乙植物吸收CO2能力更強，A錯誤。c濃度時甲植物凈光合速率為0，此時乙植物的凈光合速率大于0，B正確。e和a的絕對值之和為d濃度下乙植物的真光合速率，e表示d濃度下乙植物的凈光合速率，C錯誤。若將甲植物放在無O2小室中光照一段時間，甲植物可進行光合作用產(chǎn)生O2，其有氧呼吸強度不一定減弱，D錯誤。15．(2020·全國統(tǒng)一考試仿真五)硒在土壤中主要以硒鹽酸的形式存在，被植物吸收后轉(zhuǎn)化為植物活性硒。為探究硒對植物葉綠素前體物(ALA)合成的影響，科學家用不同濃度的硒溶液處理水稻幼苗，實驗及結(jié)果如下圖所示。下列推測錯誤的是()A．土壤中的硒能以主動運輸?shù)姆绞奖桓毎誃．較低濃度的硒溶液能促進葉肉細胞中ALA的合成C．用較高濃度的硒溶液處理水稻幼苗可能會使其出現(xiàn)黃化D．硒溶液促進水稻葉肉細胞中ALA合成的最適濃度是0.01mmol·L－1解析：選D。礦質(zhì)元素是根細胞通過主動運輸吸收的，A正確；分析題圖可知，較低濃度的硒溶液能促進葉肉細胞中ALA的合成，B正確；用較高濃度的硒溶液處理水稻幼苗會使ALA的含量降低，所以水稻幼苗可能會出現(xiàn)黃化，C正確；在該實驗中的幾種溶液濃度中0.01mmol·L－1的硒溶液促進作用較高，但不能確定其是最適濃度，D錯誤。16．(2020·湖北黃岡調(diào)研)右圖表示在適宜溫度和一定的光照強度下，甲、乙兩種植物葉片的CO2凈吸收速率與CO2濃度的關(guān)系，下列說法正確的是()A．在CO2濃度低于b的環(huán)境中植物乙比植物甲生長得更好B．CO2濃度大于a時，甲才能進行光合作用C．適當增加光照強度，a點將右移D．CO2濃度為b時，甲、乙植物的實際光合作用強度相等解析：選A。據(jù)圖分析可知，在CO2濃度低于b的環(huán)境中，植物乙比植物甲生長得更好，A正確；CO2濃度等于a時，甲的光合作用速率與呼吸作用速率相等，B錯誤；適當增加光照強度，光合作用增強，則a點將左移，C錯誤；CO2濃度為b時，甲、乙兩種植物的凈光合作用強度相等，但是甲、乙的呼吸作用強度與實際光合作用強度不一定相等，D錯誤。17．(2020·湖北八校模擬)某科研人員研究不同遮光處理對白樺光合作用生理特性的影響結(jié)果如下圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)葉片中葉綠素含量是維持植物正常光合作用的主要指標，葉綠素主要存在于白樺葉片的________________(具體部位)上，通過圖中的結(jié)果發(fā)現(xiàn)白樺葉綠素含量隨________而增加，提高了白樺在弱光環(huán)境下的捕光能力。研究發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)的葉綠素處于不斷地合成和分解中，請從該角度解釋葉綠素含量增加的原因：________________________________________________。(2)葉綠素b/a的值可作為植物利用弱光能力的判斷指標，研究人員發(fā)現(xiàn)遮光處理提高了白樺葉綠素b/a的值。通過高中課本__________________________實驗可以驗證該結(jié)論。你的實驗證據(jù)是________________________________________________________________。解析：(1)葉綠素主要存在于葉綠體類囊體薄膜上。葉綠素具有捕獲光能的作用，圖示橫軸表示不同程度的遮光處理，縱軸表示葉綠素含量，據(jù)圖可知，隨著遮光程度的增加，白樺葉綠素含量逐漸增加，這說明隨著光照強度的減弱，葉綠素能提高白樺在弱光環(huán)境下的捕光能力。植物體內(nèi)的葉綠素處于不斷地合成和分解中，這說明植物體內(nèi)的葉綠素含量是其合成量與分解量的差值，因此葉綠素含量增加的原因可能是葉綠素的合成量增加或分解量減少。(2)由高中課本色素的提取和分離實驗，通過觀察比較濾紙條上藍綠色條帶(葉綠素a)的寬度和黃綠色條帶(葉綠素b)的寬度可確定葉綠素a和葉綠素b的含量，從而確定遮光處理是否提高了葉綠素b/a的值。遮光處理提高了白樺葉綠素b/a的值，可由遮光組濾紙條上黃綠色的色素帶寬度與藍綠色的色素帶寬度的比值大于非遮光組證明。答案：(1)葉綠體類囊體薄膜遮光程度的增加葉綠素的合成量增加，分解量變化不大或者葉綠素的合成量增加，分解量減少(2)色素的提取和分離遮光組濾紙條上黃綠色的色素帶寬度與藍綠色的色素帶寬度的比值大于非遮光組18．研究者選取某植物幼苗進行了無土栽培實驗，下圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請分析回答下列相關(guān)問題：(1)A點時葉肉細胞中O2的移動方向是____________________________________。研究者用含18O的葡萄糖追蹤根細胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是________________________________________________。B點時植物光合作用制造的有機物的量________(填“大于”“小于”或“等于”)細胞呼吸消耗的有機物的量。(2)據(jù)圖分析，光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度________(填“高”或“低”)，溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟效益，應控制溫度為________℃。(3)限制AB段CO2吸收速率的主要因素是________，圖中________點光合作用制造的有機物是細胞呼吸消耗有機物的2倍。(4)研究者分別用12%的O2和22%的O2對兩組幼苗的根系進行持續(xù)供氧，一段時間后，測得用12%的O2處理的植株的干重顯著低于另一組，原因是________________________________________________。答案：(1)從葉綠體移向線粒體葡萄糖→丙酮酸→CO2大于(2)高20(3)溫度B、D(4)根呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，從而使光合作用固定的有機物減少19．(2019·高考北京卷)光合作用是地球上最重要的化學反應，發(fā)生在高等植物、藻類和光合細菌中。(1)地球上生命活動所需的能量主要來源于光反應吸收的____________。在碳(暗)反應中，RuBP羧化酶(R酶)催化CO2與RuBP(C5)結(jié)合，生成2分子C3。影響該反應的外部因素，除光照條件外還包括___________________________________________(寫出兩個)；內(nèi)部因素包括_____________(寫出兩個)。(2)R酶由8個大亞基蛋白(L)和8個小亞基蛋白(S)組成。高等植物細胞中L由葉