对于生物界的几乎所有生物来说，光合作用是他们赖以生存的关键，下面是光合作用素质提升试题，请考生仔细练习。
1.(海南单科,6,2分)下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄绿色叶片的叙述,错误的是()
A.两种叶片都能吸收蓝紫光
B.两种叶片均含有类胡萝卜素
C.两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a
D.黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP
2.(课标Ⅰ,2,6分)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()
A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快
C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降
3.(课标Ⅱ,2,6分)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.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
4.(江苏单科,5,2分)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
5.(上海单科,17,2分)如图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实验材料的叶片颜色为()
A.红色 B.黄色 C.绿色 D.紫色
6.(海南单科,7,2分)关于小麦光合作用的叙述,错误的是()
A.类囊体膜上产生的ATP可用于暗反应
B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高
C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原
D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长
7.(课标Ⅱ,29,10分)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题:
(1)当CO2浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为。CO2浓度在a~b之间时,曲线表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。
(2)CO2浓度大于c时,曲线B和C所表示的净光合速率不再增加,限制其增加的环境因素是。
(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物呼吸作用产生的CO2量(填大于、等于或小于)光合作用吸收的CO2量。
(4)据图可推测,在温室中,若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量,还应该同时考虑 这一因素的影响,并采取相应措施。
8.(广东理综,26,16分)观测不同光照条件下生长的柑橘,结果见下表。请回答下列问题:
光照
强度 叶色 平均叶
面积(cm2) 气孔密度
(个mm-2) 净光合速率
(mol CO2m-2s-1) 强 浅绿 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%) 中 绿 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%) 弱 深绿 28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%) 注:括号内的百分数以强光照的数据作为参照
(1)CO2以 方式进入叶绿体后,与结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供的 。
(2)在弱光下,柑橘通过和来吸收更多的光能,以适应弱光环境。
(3)与弱光下相比,强光下柑橘平均每片叶的气孔总数 ,单位时间内平均每片叶CO2吸收量。对强光下生长的柑橘适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率,这三个指标中,最先发生改变的是,最后发生改变的是。
9.(山东理综,26,11分)我省某经济植物光合作用的研究结果如图。
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的上。需先用(填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是。据图分析,该植物可通过 以增强对弱光的适应能力。
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是 。18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有 。
(3)实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量。
10.(全国,31,9分)某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。
回答下列问题:
(1)在光照条件下,图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用,其中图形B的面积表示。从图形C可推测该植物存在另一个的途径。CO2进出叶肉细胞都是通过的方式进行的。
(2)在上述实验中,若提高温度、降低光照,则图形(填A或B)的面积变小,图形(填A或B)的面积增大,原因是 。
1.D 两种叶片中含有类胡萝卜素和叶绿素,二者均吸收蓝紫光,A正确;当叶绿素含量高时呈现绿色,含量少时则呈现类胡萝卜素的颜色,B正确;叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,C正确;黄绿色叶片在光下时仍能进行光合作用,故在光反应过程中能产生ATP用于暗反应,D错误。
2.B 用黑布迅速将培养瓶罩上,导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止,不再产生O2、ATP和NADPH,使ATP/ADP、NADPH/NADP+比值下降,A、C、D正确;光反应停止,使暗反应中的C3还原受阻,导致C5含量减少,从而使CO2的固定减慢,B错误。
3.D 本题主要考查叶绿素的相关知识。镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,用于光合作用的光反应过程;叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同;叶绿素不能有效地吸收绿光,绿光被反射出去,使植物呈现绿色。
4.B 本题考查叶绿体色素的提取和分离实验的相关知识。实验过程中用单层尼龙布过滤研磨液;在滤纸条上划出一条滤液细线后,待干燥后再重复划线2~3次;研磨叶片时,用无水乙醇或95%的乙醇溶解色素。
5.B 本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验及滤纸条上各色素带的位置、粗细(含量)、颜色等方面的相关知识。在叶绿体色素提取和分离实验中,滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是:叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,由图可知,叶绿素含量比类胡萝卜素含量少,用作实验材料的叶片应呈黄色。B选项正确。
6.B 类囊体膜上进行光反应产生的ATP可用于暗反应,A正确;夏季晴天光照最强时,由于高温导致气孔关闭,CO2吸收减少,小麦光合速率下降,B错误;进入叶绿体中的CO2必须先经过固定,形成C3后才被NADPH还原,C正确;净光合速率长期为零时,有机物积累量为零,导致幼苗停止生长,D正确。
7.答案 (10分)(1)0(2分) A、B和C(3分)
(2)光强(2分)
(3)大于(2分)
(4)光强(1分)
解析 (1)由图可知,当CO2浓度为a时,高光强下该植物的净光合速率为0;CO2浓度在a~b之间时,曲线A、B和C都表示净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)对比A、B、C 3条曲线可知,当CO2浓度大于c时,限制B、C净光合速率增加的环境因素为光强。(3)当环境中CO2浓度小于a时,在图示的3种光强下,该植物净光合速率都小于0,说明该植物呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)由图可以看出光强和CO2浓度都会影响植物的光合作用,所以在温室栽培植物时,可通过控制光强和CO2浓度等措施来提高产量。
8.答案 (16分)(1)自由扩散(1分) 五碳化合物(1分) [H]/NADPH和ATP(2分)
(2)增加叶面积(2分) 提高叶绿素含量(2分)
(3)较少(2分) 较少(2分) 净光合速率(2分) 叶面积(2分)
解析 (1)CO2等气体是以自由扩散的方式进入叶绿体,进入叶绿体的CO2首先与C5结合生成C3,C3的还原需要光反应提供ATP和[H]。(2)据题中表格数据可知,在弱光下,柑橘的叶色加深,平均叶面积增大,气孔密度变小。故柑橘通过增加叶绿素含量和增大叶面积来适应弱光环境。(3)分析表格数据可知,强光下平均每片叶的气孔总数为13.6826100=1 123 360(个),弱光下平均每片叶的气孔总数为75228.4100=2 135 680(个);强光下单位时间内平均每片叶CO2吸收量为4.3313.610-4=5.910-3(mol),弱光下单位时间内平均每片叶CO2吸收量为3.8728.410-4=1.110-2(mol),对强光下生长的柑橘适度遮阴,柑橘的光反应强度降低,光合速率相对下降。为适应弱光环境,柑橘叶合成更多叶绿素来增强吸收光的能力,以合成相对较多的有机物,有利于叶的生长,故最后发生改变的是平均叶面积。
9.答案 (1)类囊体膜(或类囊体,基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量
(2)呼吸作用增强,光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体
(3)减少
解析 (1)叶绿体中的色素存在于类囊体膜(或类囊体、基粒)上;叶绿体中的色素易溶于有机溶剂,常用无水乙醇(丙酮)来提取;溶解度越大的色素在滤纸上扩散得越快,叶绿素a与叶绿素b相比,叶绿素a扩散快,溶解度较大;从图中可知,遮光越多,叶绿素含量越高。(2)8:00到12:00光照强度增高,总光合速率增强,呼吸作用也增强,总光合速率与呼吸速率的差值减小,即净光合速率降低;18:00净光合速率为0,说明该植物呼吸作用强度=光合作用强度,此时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有叶绿体、线粒体。(3)去除遮光物,光照强度增强,产生更多的[H]和ATP,使C3还原加快,C3含量减少。
10.答案 (1)固定CO2总量(1分) 呼吸作用放出的CO2量(2分) 释放CO2(1分,其他合理答案也给分) 自由扩散(1分)
(2)A(1分) B(1分) 光合速率降低,呼吸速率增强(2分,其他合理答案也给分)
解析 本题考查光合作用和呼吸作用等相关知识。(1)图中A表示植物从外界吸收的CO2量,而光合作用利用的CO2量还包括细胞内呼吸作用等过程释放的CO2量,故A+B+C的面积表示的是光合作用利用的CO2总量,B、C的面积表示向外界释放的CO2量,遮光一段时间后CO2释放量稳定在B值,推知B的面积表示呼吸作用释放的CO2量,从图形C可推测该植物存在另一个释放CO2的途径。CO2进出叶肉细胞是通过自由扩散的方式进行的。(2)光照强度减弱,光合作用降低;温度升高,呼吸酶活性增强,呼吸作用增强,故降低光照,提高温度,图中A的面积变小、B的面积增大。
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