課時跟蹤檢測（九） 光合作用與能量轉(zhuǎn)換

PAGE第1頁共9頁課時跟蹤檢測（九）光合作用與能量轉(zhuǎn)換一、立足主干知識，注重基礎(chǔ)性和綜合性1．下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述，錯誤的是()A．光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能B．紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素aC．光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與D．紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用解析：選B光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能，但需要利用光反應(yīng)階段形成的[H]和ATP，A正確；胡蘿卜素不能吸收紅光，B錯誤；光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與，C正確；紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，D正確。2．為研究光合色素提取實驗中二氧化硅顆粒大小(目值越大，表示顆粒越細)對葉綠素提取量的影響，某研究小組利用新鮮的菠菜葉片進行了一系列的色素提取與定量測定實驗，實驗結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述錯誤的是()二氧化硅顆粒大小(目)02050100200葉綠素a/(mg/g)0.250.530.610.480.47葉綠素b/(mg/g)0.160.080.090.110.12A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有機溶劑B．加入二氧化硅對葉綠素a和葉綠素b的提取均有益C．據(jù)表可知，用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量最多D．若葉片研磨過程中未加入碳酸鈣，則表中數(shù)據(jù)均減小解析：選B色素提取的原理是光合色素可以溶于有機溶劑，A正確；由表中數(shù)據(jù)可知，加入二氧化硅后，葉綠素a的含量增加，而葉綠素b的含量減少，所以加入二氧化硅對葉綠素b的提取無益，對葉綠素a的提取有益，B錯誤；由表格數(shù)據(jù)可知，用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素a和葉綠素b的總量最多，C正確；碳酸鈣可保護葉綠素，防止葉綠素在酸性條件下被分解，若葉片研磨時未加入碳酸鈣，則提取的葉綠素變少，表中數(shù)據(jù)均減小，D正確。3．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·湖北卷)黃豆種子置于黑暗中萌發(fā)，生長的豆芽呈淺黃色，再移至光照條件下，一段時間后，生長的豆芽呈綠色。下列敘述正確的是()A．豆芽進行了光合作用，變成綠色B．黑暗中黃色物質(zhì)合成較多，掩蓋了綠色C．光照引起溫度升高，導(dǎo)致豆芽變成綠色D．光照誘導(dǎo)了葉綠體的形成，導(dǎo)致豆芽變成綠色解析：選D葉綠素的形成需要光照條件。黃豆種子置于黑暗中萌發(fā)，無法形成葉綠素，故生長的豆芽呈淺黃色，再移至光照條件下，一段時間后，能形成葉綠體，故生長的豆芽呈綠色。4．葉綠體的類囊體是光反應(yīng)的場所，某學(xué)者利用在pH8.0條件下提取的類囊體做了如下實驗：①將類囊體懸浮于無緩沖作用的溶液中，照光后類囊體內(nèi)溶液的pH下降；②在黑暗中，將類囊體懸浮于pH4.0的含有ADP和Pi的某種有機酸溶液中，類囊體腔內(nèi)的pH變?yōu)?.0且類囊體內(nèi)外均無ATP的合成；③在實驗②結(jié)束后，將懸浮液的pH迅速調(diào)整到8.0，懸浮液中有ATP的生成。下列分析不合理的是()A．照光時類囊體內(nèi)的H＋來自光反應(yīng)中水的光解B．類囊體內(nèi)H＋的跨膜運輸不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助C．光照條件下類囊體內(nèi)H＋的濃度高于葉綠體基質(zhì)D．H＋由類囊體進入葉綠體基質(zhì)時能驅(qū)動ATP的合成解析：選B“將類囊體懸浮于無緩沖作用的溶液中，照光后類囊體內(nèi)溶液的pH下降”，即H＋的濃度上升，說明照光時類囊體內(nèi)的H＋來自光反應(yīng)中水的光解，且水的光解發(fā)生在類囊體膜內(nèi)側(cè)，A正確。在本實驗操作及實驗結(jié)果中，沒有涉及H＋的跨膜運輸是否需蛋白質(zhì)協(xié)助的信息，實際上H＋透過類囊體膜并推動ATP的合成是需要蛋白質(zhì)起作用的，B錯誤。光照條件下，類囊體內(nèi)H＋的濃度上升，使其濃度高于葉綠體基質(zhì)，C正確?！霸趯嶒灑诮Y(jié)束后，將懸浮液的pH迅速調(diào)整到8.0，懸浮液中有ATP的生成”，說明H＋由類囊體進入葉綠體基質(zhì)時能驅(qū)動ATP的合成，D正確。5.實驗中常用希爾反應(yīng)來測定除草劑對雜草光合作用的抑制效果。希爾反應(yīng)基本過程：將黑暗中制備的離體葉綠體加到含有DCIP(氧化型)、蔗糖和pH7.3磷酸緩沖液的溶液中并照光。水在光照下被分解，產(chǎn)生氧氣等，溶液中的DCIP被還原，顏色由藍色變成無色。用不同濃度的某種除草劑分別處理品種甲和品種乙雜草的離體葉綠體并進行希爾反應(yīng)，實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A．相同濃度除草劑處理下，單位時間內(nèi)溶液顏色變化快的品種受除草劑抑制效果更明顯B．與品種乙相比，除草劑抑制品種甲類囊體膜的功能較強C．除草劑濃度為K時，品種乙的葉綠體能產(chǎn)生(CH2O)D．不用除草劑處理時，品種乙的葉綠體放氧速率高于品種甲解析：選B單位時間內(nèi)溶液的顏色變化越快，說明水的分解速率比較快，即光反應(yīng)速率比較快，則除草劑的抑制效果越不明顯；該反應(yīng)主要涉及光反應(yīng)，故可猜測除草劑主要抑制類囊體膜的功能，從圖上可看出品種甲的放氧速率下降比較快，所以除草劑對甲的抑制作用比較強；該過程不涉及暗反應(yīng)，甲、乙葉綠體中均無(CH2O)產(chǎn)生；當(dāng)除草劑濃度為零時，從圖中可以看出兩個品種的放氧速率相同。6．下列關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施及作用的敘述，錯誤的是()選項措施作用A適當(dāng)增大溫室晝夜溫差增強白天光合作用，降低夜晚呼吸作用，有機物積累多B合理密植增大光合作用面積，提高作物的單位面積產(chǎn)量C增施農(nóng)家肥促進作物吸收有機營養(yǎng)物質(zhì)和光合作用所需的CO2D適時適度松土促進作物根系對無機鹽的吸收并避免水土流失解析：選C適當(dāng)增大溫室晝夜溫差，增強白天光合作用，有機物的合成增多，降低夜晚呼吸作用，有機物的消耗減少，因此有機物積累多，A正確；合理密植能增大光合作用面積，提高作物的單位面積產(chǎn)量，B正確；增施農(nóng)家肥能夠促進作物吸收礦質(zhì)元素和光合作用所需的CO2，農(nóng)家肥不能為作物提供有機營養(yǎng)物質(zhì)，作物必須通過光合作用才能獲得有機營養(yǎng)物質(zhì)，C錯誤；適時適度松土能夠促進根細胞吸收氧氣，進行有氧呼吸，釋放大量能量，促進作物根系對無機鹽的吸收并避免水土流失，D正確。7．(2021·太原一模)植物的光補償點是指該植物光合作用吸收的二氧化碳量與呼吸作用釋放的二氧化碳量相等時的光照強度。某興趣小組利用多支裝有等量水、水草和某種中性指示劑(中性時無色，偏堿性時呈藍色，弱酸性時呈黃色)的試管，分別用不同強度的光照處理，測定該水草的光補償點。下列說法正確的是()A．該實驗中可以用一定濃度的NaHCO3溶液代替水溶液B．試管中顏色的變化是實驗的自變量C．不同溫度條件下水草的光補償點相同D．無顏色變化的試管所接受的光照強度即該水草的光補償點解析：選D如果用一定濃度的NaHCO3溶液代替水溶液，由于NaHCO3為堿性溶液，會影響實驗現(xiàn)象的觀察，所以不能代替水溶液，A錯誤；試管中顏色的變化是實驗的因變量，B錯誤；溫度既可以影響光合酶的活性也可以影響呼吸酶的活性，溫度不同，光合作用吸收二氧化碳量與細胞釋放二氧化碳量相等時的光照強度不同，C錯誤；無顏色變化，說明水草光合速率等于呼吸速率，此時光照強度即該水草的光補償點，D正確。8.某研究小組在透明的密閉溫室里，進行水稻種子萌發(fā)及幼苗發(fā)育的研究，實驗測得溫室中氧氣濃度的變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是()A．水稻種子萌發(fā)時往往需要加水浸泡，促進種子的新陳代謝B．種子萌發(fā)時，種子堆中的溫度會升高C．水稻種子在第10天開始進行光合作用D．種子萌發(fā)17天以后，限制溫室內(nèi)氧氣濃度增加的外界因素主要是CO2濃度解析：選C種子的含水量增多，會促進新陳代謝，所以水稻種子萌發(fā)時往往需要加水浸泡，A正確；種子萌發(fā)時，細胞呼吸釋放的能量大部分以熱能形式散失，會使種子堆中的溫度升高，B正確；據(jù)圖分析，第10天溫室內(nèi)氧氣濃度最低，此點水稻幼苗的光合速率等于呼吸速率，水稻光合作用開始時間早于第10天，C錯誤；在第17天左右溫室內(nèi)的光合速率又等于呼吸速率，故種子萌發(fā)17天以后影響光合作用的主要因素是CO2濃度，D正確。9．龍須菜是生活在近海海域的大型經(jīng)濟藻類，既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)提供光合產(chǎn)物，又能為人類提供食品原料。某小組研究CO2濃度和光照強度對龍須菜生長的影響，實驗結(jié)果如圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%，實驗過程中溫度等其他條件適宜，下列相關(guān)說法錯誤的是()A．實驗中的自變量為光照強度和CO2濃度B．高光照強度下光反應(yīng)速率快從而龍須菜生長較快C．增加光照強度或CO2濃度均能提高龍須菜的生長速率D．選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時需考慮海水的透光率等因素解析：選C實驗研究了高光和低光、CO2濃度0.03%和0.1%條件下的龍須菜相對生長速率和相對光反應(yīng)速率，自變量為光照強度和CO2濃度，因變量為龍須菜相對生長速率和相對光反應(yīng)速率，A正確；據(jù)圖可知，高光下龍須菜相對生長速率和相對光反應(yīng)速率較高，推測高光照強度下光反應(yīng)速率快從而使龍須菜生長較快，B正確；據(jù)圖可知，各組CO2濃度為0.1%時的數(shù)據(jù)均不高于0.03%時的數(shù)據(jù)，故增加CO2濃度并不能提高龍須菜的生長速率，C錯誤；不同的光照強度和CO2濃度對生長速率的影響不同，所以選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時需考慮海水的透光率等因素，D正確。10．香菜是一種耐鹽堿的經(jīng)濟作物。為探究不同鹽濃度對香菜葉綠素含量的影響，某中學(xué)生物興趣小組利用兩種方法提取色素并測定葉綠素含量，過程如圖1。請回答下列問題：(1)方法A中，加石英砂的目的是____________________，同時還應(yīng)添加一定量的________________以防止葉綠素被破壞。(2)方法A、B中，研磨后需靜置一段時間的原因是________________，獲得的濾液和上清液應(yīng)用________(填試劑)定容后測定并計算葉綠素含量。(3)經(jīng)分光光度計測定，不同鹽濃度對香菜葉綠素含量的影響如圖2。①實驗中鹽濃度范圍設(shè)置的依據(jù)是______________________________________。②結(jié)果表明，提取色素較好的方法是________，結(jié)合實驗過程分析，可能的原因有______________________________________、________________________________________________________________________。解析：(1)方法A中，加石英砂的目的是有助于研磨，使研磨更充分，同時還應(yīng)添加一定量的碳酸鈣以防止研磨過程中葉綠素被破壞。(2)方法A、B中，研磨后需靜置一段時間的原因是使色素充分溶解在提取劑中，以便于充分提取色素。另外，獲得的濾液和上清液應(yīng)用提取劑定容后測定并計算葉綠素含量。(3)①由柱形圖及題意分析可知，實驗中鹽濃度范圍應(yīng)是鹽堿地的鹽濃度，以便使結(jié)果更加真實可靠。②結(jié)果表明方法B得到的葉綠素含量始終高于方法A，因此提取色素較好的方法是方法B。分析其原因可能與以下因素有關(guān)：液氮處理能充分破碎細胞釋放葉綠素，溫度低能降低葉綠素的分解，時間短能降低葉綠素的分解，離心能減少葉綠素的損失等。答案：(1)有助于研磨充分碳酸鈣(CaCO3)(2)充分提取色素提取劑(3)①鹽堿地的鹽濃度②方法B液氮處理能充分破碎細胞釋放葉綠素溫度低能降低葉綠素的降解(或時間短能降低葉綠素的降解，或離心能減少葉綠素的損失)11.間作可提高土地利用率，但作物之間又存在著激烈的競爭。研究小組研究甲、乙兩種作物的間作效果，在一定的CO2和溫度條件下(CO2為大氣中的濃度，溫度為20℃，該溫度是當(dāng)?shù)匕滋斓钠骄鶜鉁?，光合作用和呼吸作用有關(guān)酶的最適溫度都高于20℃)，測得甲、乙兩種植物光合速率與呼吸速率的比值(P/R)隨光照強度變化的情況如圖所示(甲、乙表示單作情況下，甲′、乙(1)甲、乙兩植物中更適合在樹蔭處生存的是__________，判斷依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若在某一時刻將實驗溫度適當(dāng)降低，則此時P/R值可能保持不變嗎？________，判斷的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知當(dāng)?shù)貢円箷r長大體相等，請分析甲、乙兩植物是否適合間作？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)光合速率與呼吸速率的比值(P/R)為1時，表示光合速率與呼吸速率相等，即P/R值為1時，所對應(yīng)的光照強度為光補償點，分析題圖可知，乙植物的光補償點小于甲植物，在弱光條件下比甲植物更有利于生存，所以甲、乙兩植物中更適合在樹蔭處生存的是乙。(2)實驗的溫度為20℃，但光合作用和呼吸作用有關(guān)酶的最適溫度都高于20℃，若在某一時刻將實驗溫度適當(dāng)降低，則光合速率和呼吸速率都會降低，當(dāng)二者降低幅度(百分比)相同時，P/R值保持不變。(3)若要保證植物生長，需要保證植物白天積累有機物的量大于晚上呼吸消耗有機物的量，在晝夜時長大體相等的情況下，需要保證白天的光合速率大于呼吸速率的二倍，植物才能正常生長，由圖可知，若二者間作，對甲植物影響不大(P/R＞3)，但是乙植物白天的P/答案：(1)乙P/R值為1時，所對應(yīng)的光照強度為光補償點，乙植物的光補償點小于甲植物，在弱光條件下比甲植物更有利于生存(2)可能溫度降低后，光合和呼吸速率都降低，當(dāng)降低幅度(百分比)相同時，P/R值不變(3)不適合，若二者間作，對甲植物影響不大，但是乙植物白天的P/R值稍大于1，白天積累的有機物太少，晚上呼吸作用還要消耗能量，植株不能正常生長二、強化遷移能力，突出創(chuàng)新性和應(yīng)用性12．(2021·聊城一模)研究發(fā)現(xiàn)，水稻Ef-cd基因的表達可使水稻的氮吸收能力、葉綠素代謝水平及光合作用相關(guān)基因的表達顯著增強，從而使水稻成熟期提早7～20天，且會產(chǎn)生不同程度的增產(chǎn)效果。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．Ef-cd基因中含有4種脫氧核苷酸、4種含氮堿基B．Ef-cd基因可能通過促進葉綠素的分解而使水稻增產(chǎn)C．Ef-cd基因有可能促進了葉綠體中與光合作用有關(guān)酶的合成D．Ef-cd基因有可能促進了根細胞膜上NHeq\o\al(＋,4)或NOeq\o\al(－,3)載體數(shù)量的增加解析：選BEf-cd基因中含有4種脫氧核苷酸、4種含氮堿基(A、C、G、T)，A正確；Ef-cd基因可能通過提高葉綠素的代謝水平而使水稻增產(chǎn)，B錯誤；根據(jù)題干信息“水稻Ef-cd基因的表達可使水稻的氮吸收能力、葉綠素代謝水平及光合作用相關(guān)基因的表達顯著增強”可知，Ef-cd基因有可能促進了葉綠體中與光合作用有關(guān)酶的合成，C正確；水稻Ef-cd基因的表達可使水稻的氮吸收能力增強，這說明Ef-cd基因有可能促進了根細胞膜上NHeq\o\al(＋,4)或NOeq\o\al(－,3)載體數(shù)量的增加，D正確。13．在光合作用的探究歷程中，人們利用離體的葉綠體進行實驗，逐漸探明了水的光解和[H]的產(chǎn)生過程，如圖所示(e－為負電子)。下列分析正確的是()A．過程①的完成與葉綠體中的色素?zé)o關(guān)B．過程②發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中并伴隨著能量的轉(zhuǎn)換C．過程①②均可以發(fā)生在所有的自養(yǎng)型生物體內(nèi)D．NADPH進入葉綠體基質(zhì)中并參與C3還原的反應(yīng)解析：選D過程①是水的光解，需要葉綠體色素分子吸收的光能并轉(zhuǎn)化為電能，A錯誤；過程②是NADPH的形成，發(fā)生在類囊體薄膜上并將色素分子吸收的光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能，B錯誤；一些進行化能合成作用的自養(yǎng)生物可能不能進行①②過程，C錯誤；NADPH進入葉綠體基質(zhì)并參與C3的還原，D正確。14．用含有不同濃度的Cu2＋培養(yǎng)液培養(yǎng)某植物幼苗，測得該植物葉綠素含量的變化如表所示。下列相關(guān)分析錯誤的是()Cu2＋濃度/(μmol/L)01101001000葉綠素含量/(mg/gFW)葉綠素a2.02.32.22.01.4葉綠素b0.40.50.50.50.4A．隨著Cu2＋濃度的增大，葉綠素含量呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢B．Cu2＋濃度為100μmol/L時，Cu2＋促進葉綠素a和葉綠素b的合成C．當(dāng)Cu2＋濃度為1000μmol/L時，可推測該植物幼苗光合作用減弱D．測定葉綠素a和葉綠素b的含量，要提取、分離色素后再做定量分析解析：選B由表格數(shù)據(jù)可知，隨著Cu2＋濃度的增大，葉片中的葉綠素含量先稍增加，然后逐漸減少，A正確；當(dāng)Cu2＋濃度為100mol/L時葉綠素a的含量與空白對照組相同，都是2.0mg/gFW，說明此濃度Cu2＋沒有促進葉綠素a的合成，B錯誤；當(dāng)Cu2＋濃度為1000μmol/L時，葉綠素含量下降，可推測該植物幼苗光合作用減弱，C正確；測定葉綠素a和葉綠素b含量時，需要提取、分離色素后再做定量分析，D正確。15．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·河北卷)植物在生長過程中會遇到被建筑物或冠層葉片遮擋陽光的情況，為了探究植物對遮陰的反應(yīng)，研究人員首先測定了不同遮陰環(huán)境中光合有效輻射(P)以及藍光(B)、紅光(R)在光合有效輻射中所占的比例。然后，將生長一致的某種盆栽植物隨機分成A、B、C三組，分別置于陽光直射、建筑遮陰和冠層遮陰環(huán)境中生長數(shù)周，測定葉片中葉綠素的含量，結(jié)果如表所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗后A→B→C三組植物葉片中葉綠素含量變化趨勢及其生理意義是_____________________，B、C組植物葉片中葉綠素a/b比例更適應(yīng)遮陰環(huán)境，原因是_____________________________________。(2)將實驗后的A、B、C組植物同時置于建筑遮陰環(huán)境中，三組植物葉綠體中生成ATP和NADPH最多的是_____________組。(3)將一定數(shù)量的實驗后B組植物分別置于陽光直射、建筑遮陰和冠層遮陰環(huán)境中，進行同樣時長的光合作用，取葉片做脫色處理，在碘液中浸泡一段時間，取出觀察，著色最深的是處于_____________環(huán)境中的葉片。(4)植物體一些新生的嫩葉經(jīng)常會遇到被其他葉片部分遮擋的情況。研究發(fā)現(xiàn)光照會引起植物細胞內(nèi)生長素含量減少，一個葉片左、右兩部分的葉肉細胞輸出的生長素會分別沿著該側(cè)的葉柄細胞向下運輸(如圖所示)。據(jù)此推測，圖中被遮擋嫩葉葉柄生長狀態(tài)發(fā)生的