2020高三一轮总复习生物练习：课时跟踪检测3-3-1能量之源——光与光合作用 第一课时 Word版含解析

1．(2018届北京海淀区模拟)下图中从左至右是分别使用绿色菠菜叶(材料1)、黄色黄妒叶(材料2)和粉色月季花瓣(材料3)作为实验材料，使用无水乙醇提取色素，以汽油作为层析液进行纸层析法分离色素的结果。

下列相关叙述不合理的是
(
)
注：滤液细线
A ．材料1的4条带从上至下是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a 、叶绿素b
B ．材料2的结果可能是由于秋天气候变化叶绿素分解增加合成减少所致
C ．材料3的滤液细线无层析条带的原因可能是提取液和层析液不合理
D ．材料3的滤液呈紫色，原因可能是细胞破碎后酸度改变引起色素颜色变化
解析：材料1的4条带从上至下是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b ，A 错误；材料2的结果显示只含有胡萝卜素、叶黄素2条色素带，缺少叶绿素a 和叶绿素b ，很可能是由于秋天气候变化叶绿素分解增加合成减少所致，B 正确；材料3是粉色月季花瓣，花瓣中不含有光合色素，花瓣中的色素不能用无水乙醇提取，也不能用层析液来分离，C 正确；材料3是粉色月季花瓣，粉色月季花瓣中的色素存在于液泡中，因此材料3的滤液呈紫色，原因可能是细胞破碎后酸度改变引起色素颜色变化，D 正确。

答案：A
2．(2017届广州二模)如表所示是在适宜条件下测得某植物叶绿体色素吸收光能的情况，有关分析不正确的是( )
色素吸收光能百分比(%)
2
B．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时，叶绿体中C3的量会增加C．该植物缺乏Mg时，叶绿素a吸收的光能百分比的减少幅度更大
D．一定范围内，环境温度降低，该植物对光能的利用能力降低
解析：由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时，植物对光的吸收增强，ATP、[H]的产生量增多，C3的利用量增多，C3减少，B错误。

答案：B
3．(2017届福建泉州模拟)某同学为研究标准层析液(石油醚∶丙酮∶苯＝20∶2∶1)中各个组分的作用，使用不同试剂作为层析液进行菠菜绿叶中色素的分离实验，结果如下表所示。

下列说法中正确的是()
B．石油醚的主要作用是将胡萝卜素和叶黄素分离
C．丙酮的主要作用是促进色素的溶解和提高分离效果
D．苯对叶绿素有较好的分离效果，对色素的溶解度最低
解析：用纸层析法分离菠菜滤液中的色素时，实验结果中最窄的色素带是胡萝卜素，其颜色为橙黄色，A项错误；与标准层析液组相比可以得出：石油醚分离出的色素是胡萝卜素和叶黄素，从分离后的滤液细线颜色为深绿色可以得出：其他色素在石油醚中溶解度很小，石油醚不能将其分离，B项正确；与标准层析液组相比可以看出：丙酮不能将菠菜叶中的4种色素较好地分离出来。

从分离后的滤液细线颜色为浅绿色(与对照组相同)可得出：菠菜叶中的4种色素在丙酮中
溶解度都很大，并且相差很小，所以丙酮的主要作用是促进色素的溶解，C项错误；与标准层析液组相比可以得出：苯分离出的3条色素带从上往下依次是类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)、叶绿素a和叶绿素b，但是不能将类胡萝卜素中的色素分离开，所以苯对叶绿素有较好的分离效果，从分离后的滤液细线颜色为绿色来看，苯对菠菜叶中的4种色素有一定的溶解度，D项错误。

答案：B
4．(2016年四川卷)叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是()
A．O2的产生B．H2O的生成
C．[H]的消耗D．ATP的合成
解析：O2产生于光反应中，场所是叶绿体类囊体薄膜上，A正确；生成H2O 的生理过程较多，未必都在“生物膜”上进行，如蛋白质合成时产生水，其场所是核糖体，B错误；消耗[H]的过程有有氧呼吸第三阶段、无氧呼吸第二阶段或光合作用暗反应，场所不一定有膜结构，如细胞质基质、叶绿体基质，C错误；ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜，不都在膜结构上，D错误。

答案：A
5．(2017届河北石家庄模拟)图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。

下列相关叙述正确的是()
A．图乙所示结构取自图甲中的①或③
B．与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上
C．图乙所示的结构是产生[H]并消耗ATP的场所
D．叶绿体以图甲中③的形式扩大膜的表面积
解析：图乙所示结构含有光合色素，光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，对应于图甲中的③，A项错误；在叶绿体的基质(图甲④)中，也分布有与光合作用有关的酶，B项错误；消耗ATP的场所是叶绿体的基质(图甲④)，C项错
误；③是叶绿体的类囊体，叶绿体以图甲③的形式扩大膜的表面积，D项正确。

答案：D
6．(2017届青岛质检)如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相关过程，A、B表示两种气体物质，下列说法错误的是()
A．过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质
B．物质A表示O2，物质B表示CO2
C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能
D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP
解析：由题图可知，过程①②分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质。

物质A、B分别表示O2和CO2。

光反应能将光能转变成活跃的化学能储存在ATP中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。

过程②包括CO2的固定和C3的还原两个阶段，其中CO2的固定不需要消耗①过程产生的[H]和ATP。

答案：D
7．(2017届齐鲁名校调研)如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述正确的是()
A．图示膜结构为叶绿体内膜
B．a侧为叶绿体基质，其中含有少量DNA
C．甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素a
D．图示过程为光反应，该过程不需要酶的催化
解析：因图示过程需要光照，故该过程为光反应，场所为叶绿体类囊体薄膜，A错误；光反应生成的ATP进入叶绿体基质参与暗反应，故a侧为叶绿体基质，
叶绿体基质中含有少量DNA，B正确；在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素，C错误；光反应过程需要酶的参与，D错误。

答案：B
8．(2017届安徽蚌埠模拟)科学家将离体叶绿体浸泡在pH＝4的酸性溶液中不能产生ATP(见图1)，当叶绿体基质和类囊体均达到pH＝4时(见图2)，将其转移到pH＝8的碱性溶液中(见图3)发现ATP合成。

下列叙述不合理的是()
A．光可为该实验提供能量，是该实验进行的必要条件
B．该实验中叶绿体完整，保证反应过程高效、有序地进行
C．产生ATP的条件是类囊体腔中的H＋浓度高于叶绿体基质
D．叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件
解析：题干实验中，没有提及光照，ATP的产生只与类囊体腔中的H＋浓度高于叶绿体基质有关。

答案：A
9．(2017届宜昌质检)某科学家在研究光合作用时，做了一个如图所示的实验。

实验前，他向一个密闭容器的溶液中加进了ADP、磷酸盐、光合色素、五碳糖及有关的酶等(如图甲所示)。

实验时，按图乙的限制条件(光照、CO2等)进行，并不断测定有机物的生成率。

随着时间的推移，绘出了曲线图(如图乙所示)。

下列对此有关的描述错误的是()
A．曲线ab段平坦，是因为无CO2，不进行暗反应，所以不能生成有机物，但有光反应进行
B．出现bc段是因为既有CO2，又有ab段产生的[H]和ATP，能进行暗反应生成有机物
C．曲线cd段迅速下降的原因是C3、[H]和ATP不足
D．这位科学家设计的图甲装置相当于植物的叶绿体
解析：ab段有光照无CO2，不能生成有机物，相当于光合作用的光反应阶段，A项正确；bc段有CO2，利用ab段产生的[H]和ATP最终将CO2还原成有机物，相当于光合作用的暗反应阶段，B项正确；曲线cd段迅速下降的原因是ab段提供的[H]和ATP被消耗而不足，C3由于不被消耗而积累，C项错误；图甲装置有进行光合作用的原料和色素、酶等，能将CO2最终转化成有机物，故甲装置相当于叶绿体，D项正确。

答案：C
10．(2017届南昌质检)科学家从植物细胞中提取得到叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用的过程。

下列条件下不能产生葡萄糖的是()
需要的条件有[H]、ATP、CO2、C5、酶等，B项条件中缺少基质，也缺少暗反应需要的酶，故不能产生葡萄糖。

答案：B
11．给光下正常进行光合作用的叶肉细胞增加14CO2，一段时间后，关闭光源，含放射性C3浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是()
A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基粒
B．ab段叶肉细胞中C3浓度大量增加
C．bc段C3浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽
D．c点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无[H]和ATP的供应
解析：CO2直接参与暗反应中CO2的固定过程，其场所是叶绿体基质，A项错误；ab段含放射性的C3浓度升高，说明以14CO2为原料生成的C3增加，但由于暗反应增强会促进光反应，因此C3浓度略有增加，但不会大量增加，B项错误；bc段C3浓度不变是因为14C3的生成速率和消耗速率相等，c点后放射性C3浓度继续升高，说明c点时CO2并未消耗殆尽，C项错误；c点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无[H]和ATP的供应，从而导致C3的消耗减少所致，D项正确。

答案：D
12．(2018哈尔滨模拟)嗜盐菌是一种能在高浓度盐溶液中生活的细菌，该菌中有一种结合蛋白称为菌紫质，菌紫质能将光能转化为化学能。

下列叙述正确的是()
A．加入呼吸抑制剂不影响菌紫质的合成
B．嗜盐菌内的ATP主要在线粒体中合成
C．菌紫质的功能与叶绿素等色素分子类似
D．嗜盐菌的能量转化发生在类囊体薄膜
解析：嗜盐菌属于原核生物，细胞内不存在线粒体，但能进行呼吸作用，因此加入呼吸抑制剂会影响菌紫质的合成，A、B错误；菌紫质的功能与叶绿素等色素分子类似，都能将光能转化为化学能，C正确；嗜盐菌细胞中没有叶绿体，不含类囊体薄膜，D错误。

答案：C
13．(2018届河北武邑调研)某实验小组利用新鲜的绿叶为材料，进行绿叶中色素的提取与分离实验，实验结果如图所示。

请回答下列问题：
(1)分离绿叶中的色素常用纸层析法，该方法的原理是
___________________________________________________________
________。

A、B是滤纸条上的标记，根据实验现象可知层析液最先所处的位置是________(填“A”或“B”)处。

(2)在色素的提取与分离过程中，偶然发现某植株缺失第Ⅲ条色素带。

①缺失第Ⅲ条色素带的植株不能合成________，导致对________光的吸收能力明显减弱。

②该实验小组为了研究缺失第Ⅲ条色素带的植株(甲)和正常的植株(乙)光合作用速率的差异，在不同的光照强度下测定了两植株的CO 2吸收速率，结果如下表所示：
“乙”)。

当光照强度为15 klx 时，植株甲的光合作用速率________(填“大于”“小于”或“等于”)植株乙；当光照强度为30 klx 时，植株甲积累的葡萄糖的量约为________mg·m －2·h －1。

解析：(1) 分离绿叶中色素的原理是：光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。

A 、B 是滤纸条上的标记，在分离色素时，滤液细线的划线处不能没入层析液中，据此分析图示可知：层析液最先所处的位置是A 处。

(2) 图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是叶绿素b 、叶绿素a 、叶黄素、胡萝卜素。

①叶黄素主要吸收蓝紫光，缺失第Ⅲ条色素带的植株不能合成叶黄素，导致对蓝紫光的吸收能力明显减弱。

②分析表中数据可知，当光照强度大于15 klx 时，乙植株CO 2吸收速率的数值明显高于甲植株，说明乙植株更适合在强光下生活。

表中光照强度为零时的CO 2吸收速率表示呼吸作用速率，光照强度大于零时的CO 2吸收速率表示净光合作用速率，据此可推知：当光照强度为15 klx 时，植株甲的光合作用速率＝3.0＋3.6＝6.6 (mg·m －2·h －1)，植株乙的光合作用速率＝4.6＋3.6＝8.2 (mg·m －2·h －1)，因此植株甲的光合作用速率小于植株乙；当光照强度为30 klx 时，植株甲的CO 2吸收速率为7.2 mg·m －2·h －1，依据如下的反应式则有6×44∶180＝7.2∶X(“X ”表示积累的葡萄糖的量)，解得
X ≈4.9 mg·m －2·h －1。

6CO 2＋12H 2O ―――→光能
叶绿体C 6H 12O 6＋6O 2＋6H 2O 。

答案：(1)光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸
上扩散得快，反之则慢 A
(2)①叶黄素蓝紫②乙小于 4.9
14．如图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。

请回答以下问题：
(1)图中a物质主要吸收______________，绿色植物能利用它将光能转换成__________________。

(2)图中①表示水分的吸收，③表示_______，c为_______，该物质只能用于暗反应，不能用于其他生命活动。

(3)③和④进行的场所分别是______________________________。

通过[H]和ATP将光反应和暗反应联系起来。

(4)当g突然停止供应，则细胞内e的含量会________；当光照突然增强，细胞内e的含量会________。

答案：(1)红光和蓝紫光ATP中活跃的化学能
(2)水的光解ATP
(3)叶绿体类囊体薄膜、叶绿体基质
(4)上升上升
15．(2017届西城区质检)为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量，获得的数据处理成下面的柱状图。

请分析回答下列问题：
(1)提取叶片中光合色素时常使用________(试剂)研磨法来获取色素，为使________，还可加入少许二氧化硅。

(2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。

若研究者用该方法能否获得上述实验数据？为什么？_____________________________________。

(3)据图可知，污染程度的加剧使________(色素类型)的含量减少。

(4)污染加剧导致叶片中光合色素含量的变化会直接影响光合作用的________阶段，使其产生的________减少，进而导致叶片制造有机物的量________。

解析：(1)色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇提取色素，加入二氧化硅有助于研磨充分。

(2)利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素含量。

(3)据图可知，污染程度的加剧使叶绿素a和叶绿素b 的含量减少，类胡萝卜素含量基本不变。

(4)叶绿素a和叶绿素b的含量减少直接影响光合作用的光反应阶段，使光反应产生ATP、[H]减少，导致叶片制造有机物的量减少。

答案：(1)无水乙醇(有机溶剂)研磨更充分(2)不能，利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素(3)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)(4)光反应ATP、[H]减少。