光合作用和能量轉(zhuǎn)化1．將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時間后植株達到40g，其增加的質(zhì)量來自于（）A．水、礦質(zhì)元素和空氣B．光、礦質(zhì)元素和水C．水、礦質(zhì)元素和土壤D．光、礦質(zhì)元素和空氣【答案】A【解析】黃瓜幼苗可以吸收水，增加鮮重；也可以從土壤中吸收礦質(zhì)元素，合成相關(guān)的化合物。也可以利用大氣中二氧化碳進行光合作用制造有機物增加細胞干重。植物光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了有機物中的化學(xué)能，并沒有增加黃瓜幼苗的質(zhì)量，故黃瓜幼苗在光照下增加的質(zhì)量來自于水、礦質(zhì)元素、空氣。綜上所述，BCD不符合題意，A符合題意。故選A。2．研究人員從菠菜中分離類囊體，將其與16種酶等物質(zhì)一起用單層脂質(zhì)分子包裹成油包水液滴，從而構(gòu)建半人工光合作用反應(yīng)體系。該反應(yīng)體系在光照條件下可實現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與還原，并不斷產(chǎn)生有機物乙醇酸。下列分析正確的是（）A．產(chǎn)生乙醇酸的場所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)B．該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)僅是CO2C．類囊體產(chǎn)生的ATP和O2參與CO2固定與還原D．與葉綠體相比，該反應(yīng)體系不含光合作用色素【答案】A【解析】乙醇酸是在光合作用暗反應(yīng)產(chǎn)生的，暗反應(yīng)場所在葉綠體基質(zhì)中，所以產(chǎn)生乙醇酸的場所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)，A正確；該反應(yīng)體系中能進行光合作用整個過程，不斷消耗的物質(zhì)有CO2和H2O，B錯誤；類囊體產(chǎn)生的ATP參與C3的還原，產(chǎn)生的O2用于呼吸作用或釋放到周圍環(huán)境中，C錯誤；該體系含有類囊體，而類囊體的薄膜上含有光合作用色素，D錯誤。1．光合作用是生物界最基本的同化作用。下列相關(guān)敘述不正確的是（）A．光合作用過程中，碳元素的轉(zhuǎn)移途徑是：CO2→C3→（CH2O）B．凈光合速率為零時，藍細菌產(chǎn)生ATP的場所主要有線粒體和葉綠體C．光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH是碳反應(yīng)中將CO2合成糖類的能源物質(zhì)D．用H218O培養(yǎng)小球藻，一段時間后可在其產(chǎn)生的糖類和氧氣中檢測到18O2．用14C標(biāo)記參加光合作用的CO2可以證明（）A．光反應(yīng)必須在有光條件下進行B．暗（碳）反應(yīng)不需要光C．CO2被還原成葡萄糖D．光合作用中能量轉(zhuǎn)移的過程3．下列關(guān)于幾種元素與光合作用關(guān)系的敘述，正確的是（）A．氮元素是葉綠素的組成元素之一，沒有氮元素，植物就不能進行光合作用B．磷元素是構(gòu)成ATP的必需元素，光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程均有ATP合成C．氧元素是構(gòu)成有機物的基本元素之一，光合作用制造的有機物中的氧元素來自于水D．碳元素是組成糖類的基本元素，光合作用中碳元素從CO2開始直接經(jīng)C5形成糖類4．下圖表示甘蔗一個葉肉細胞內(nèi)的系列反應(yīng)過程，相關(guān)敘述正確的是（）A．過程①中類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍紫光B．過程②產(chǎn)生的（CH2O）中的O來自CO2和H2OC．過程③釋放的能量大部分貯存于ATP中D．過程④一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系5．下列有關(guān)光合作用和細胞呼吸及其應(yīng)用的敘述，錯誤的是（）A．種子成熟干燥后，細胞呼吸速率下降B．CO2的固定可發(fā)生在黑藻葉綠體的基質(zhì)中C．施有機肥能防止土壤板結(jié)，有利于作物根系生長D．葉綠素a、b在藍紫光區(qū)的吸收光譜是相同的6．為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述不正確的是（）A．強光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低B．類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同D．畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次7．植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是（）A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中ATP的合成B．葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C．光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D．葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的8．（多選）如圖為光照強度對植物光合作用的影響關(guān)系。下列有關(guān)曲線的敘述中正確的是（）A．b代表光下植物干物質(zhì)積累量B．m的大小與植物呼吸作用強度有關(guān)C．n點之后植物吸收CO2的量不再增加與葉綠體中酶的數(shù)量有關(guān)D．若植物長期處于光照強度為的自然環(huán)境中，植物仍能正常生長9．下列有關(guān)綠葉中色素的提取和分離實驗的敘述中，正確的是（）A．葉綠素的提取需要加入層析液作為提取液B．過濾時應(yīng)使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口C．分離色素時應(yīng)將濾液細線置于層析液中D．選材不同，四條色素帶在濾紙條上的排列順序不同10．將一植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外，假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同。用CO2濃度測定儀測得了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度變化情況，繪制成如圖的曲線，下列有關(guān)說法正確的是（）A．在A點時葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的部位只有線粒體B．D點較B點CO2濃度高，是因為D點溫度高，植物呼吸作用強C．D點表明植物光合作用強度和呼吸強度相等D．H點CO2濃度最低，說明此時植物對CO2的吸收最多，光合作用積累有機物最多11．如果將一株綠色植物栽培在含H218O的完全培養(yǎng)液中，給予充足的光照，經(jīng)過較長一段時間后，下列物質(zhì)中能含18O的有幾項（）①周圍空氣的O2②周圍空氣的CO2③周圍空氣的水分子④光合作用生成的葡萄糖A．一項B．二項C．三項D．四項12．下圖為探究CO2是否為植物光合作用原料的實驗裝置示意圖。其中a為實驗裝置，b為對照裝置。有關(guān)用塑料袋扎緊花盆的實驗設(shè)計思路是（）A．確保植株與外界空氣進一步隔絕B．防止NaOH溶液對植物根系的影響C．排除土壤中微生物代謝活動的干擾D．避免土壤中自養(yǎng)微生物光合作用形成淀粉13．回答與光合作用有關(guān)的問題：（1）地球上生命活動所需的能量主要來源于光反應(yīng)吸收的____________，在暗反應(yīng)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(yīng)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）在“綠葉中色素的提取和分離”探究活動中，提取新鮮菠菜葉片的色素并進行分離后，濾紙條自上而下兩條帶中的色素合稱為。分析葉綠素a的吸收光譜可知，其主要吸收可見光中的光。環(huán)境條件會影響葉綠素的生物合成，如秋天葉片變黃的現(xiàn)象主要與抑制葉綠素的合成有關(guān)。14．某課題小組利用當(dāng)?shù)爻Ｒ娭参铩袢~女貞為實驗材料，用打孔器打出相同大小的成熟葉圓片若干，經(jīng)真空充分處理后，進行有關(guān)光合作用研究：（1）第一組實驗：取上述若干葉圓片，放人盛有適宜濃度NaHCO3(CO2緩沖液)溶液的試管中，可觀察到葉片均沉入底部；給予適宜強度光照，葉圓片上浮。請回答：捕獲光能的色素分布在；引起葉圓片上浮的氣體及具體來源是；CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是；整個過程葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所是（2）第二組實驗：取實驗備用葉圓片20個，各放入5%NaHCO3溶液中，同時分別用36800lx、5000lx光強照射，實驗結(jié)果如下圖所示，據(jù)圖回答：厚葉女貞葉圓片的上浮情況表明，不同光照下，；強光照可使成熟葉片全部上浮，；40min后，厚葉女貞葉片上浮葉片逐漸下沉。（3）繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，光照40min后，與葉片存在1%NaHCO3溶液情況相比，葉片在5%NaHCO3溶液中，溶液呈明顯棕色，據(jù)此推斷40min后上浮葉片下沉的原因可能是。1.【答案】B【解析】光合作用過程中，碳元素的轉(zhuǎn)移途徑是：CO2→C3→（CH2O），A正確；藍細菌是原核生物，沒有線粒體和葉綠體，B錯誤；光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH是碳反應(yīng)中將二氧化碳還原為糖的能源物質(zhì)，C正確；用H218O培養(yǎng)小球藻，在葉綠體中進行光合作用，進行水的光解形成氧氣和NADPH，可在氧氣中檢測到放射性。H218O還可參與有氧呼吸第二階段，生成C18O2，C18O2通過光合作用的暗反應(yīng)階段，轉(zhuǎn)移到糖類等有機物中，所以用H218O培養(yǎng)小球藻，一段時間后可在其產(chǎn)生的糖類和氧氣中檢測到18O，D正確。故選B。2.【答案】C【解析】二氧化碳只參與暗反應(yīng)，所以不能證明光反應(yīng)必須在有光條件下進行，A項錯誤；暗反應(yīng)過程不需要光照，但不能用14C標(biāo)記證明，B項錯誤；14CO2的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→三碳化合物→糖類等有機物，C項正確；能量的傳遞過程無法用二氧化碳檢測，D項錯誤．3.【答案】A【解析】N是葉綠素的組成元素之一，沒有N植物就不能進行光合作用，A正確；P是構(gòu)成ATP的必需元素，光合作用光反應(yīng)有ATP合成，暗反應(yīng)過程有ATP消耗，B錯誤；O是構(gòu)成有機物的基本元素之一，光合作用制造的有機物的氧來自于二氧化碳，C錯誤；C是組成糖類的基本元素，在光合作用中從二氧化碳開始先后經(jīng)C3形成C5和（CH2O），D錯誤；故選A。4.【答案】D【解析】根據(jù)題意和圖示分析可知：①表示光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為ATP的過程，發(fā)生在類囊體薄膜上；②表示ATP為三碳化合物的還原過程供能合成有機物的過程，發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中；③表示有機物氧化分解釋放能量的過程，發(fā)生在細胞中；④表示ATP水解釋放能量的過程，發(fā)生在細胞中。過程①中類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，A錯誤；過程②產(chǎn)生的（CH2O）中的O來自CO2，B錯誤；過程③釋放的能量少部分貯存于ATP中，大部分以熱能形式散失，C錯誤；④表示ATP水解釋放能量的過程，一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，D正確；故選D。5.【答案】D【解析】種子成熟干燥后，自由水含量減少，新陳代謝減慢，細胞呼吸速率下降，故A正確；黑藻為真核生物，光合作用的場所在葉綠體，其二氧化碳的固定（暗反應(yīng)）發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，B正確；增施有機肥，可改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤保肥、透氣的性能，防止土壤板結(jié)，有利于作物根系生長，C正確；葉綠素a、b在藍紫光區(qū)的吸收光譜很相似，但是略有不同，D錯誤；故選D。6.【答案】D【解析】分析正常光照和強光照下的不同色素帶寬度可以發(fā)現(xiàn)，強光導(dǎo)致了葉綠素含量降低、類胡蘿卜素含量升高，這可能與類胡蘿卜素可以抵御強光照有關(guān)，C項正確葉綠素a的吸收波長更廣一些，C項正確；為增加色素帶的色素含量，畫濾液細線時，濾液應(yīng)在點樣線上重復(fù)畫幾次，D項錯誤。7.【答案】A【解析】類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，在紅光區(qū)不吸收光能，A項錯誤；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B項正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長的變化均可表示光合作用的作用光譜，C項正確；根據(jù)葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640～660nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D項正確。8.【答案】ABC【解析】二氧化碳的吸收量表示凈光合作用數(shù)量，A項正確；m點表示光合作用速率等于呼吸作用速率，因此與呼吸作用有關(guān)，B項正確；n點后光合作用速率不隨光照強度的增加而加快，此時限制光合作用速率增加的內(nèi)在因素是酶的數(shù)量，C項正確；由于在光照強度為m時，植物沒有有機物的積累，而晚上分解有機物，使有機物的量減少，因此植物長期處于光照強度為的自然環(huán)境中，植物不能生長，D項錯誤。9.【答案】B【解析】提取葉綠素使用無水乙醇，層析液用于分離色素；過濾時使用單層尼龍布，并用棉塞塞住試管口，以防止揮發(fā)性強的無水乙醇揮發(fā)；分離色素時不能將濾液細線置于層析液中，否則色素會溶入層析液中；不同材料中四種色素在層析液中的溶解度相同，來自不同材料葉綠體中的四種色素含量可能不同，經(jīng)過紙層析后，在濾紙上的排列順序相同，色素帶粗細可能不同。10.【答案】C【解析】溫室內(nèi)的CO2濃度的變化是由光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量的差值引起的。當(dāng)呼吸作用強度大于光合作用強度時，溫室內(nèi)的CO2濃度逐漸上升，反之則下降。在A點時沒有光照，葉肉細胞不能進行光合作用，但能進行呼吸作用，此時葉肉細胞中產(chǎn)生的部位有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，A項錯誤；D點較B點CO2濃度高，是因為在AD段植物呼吸作用強大于光合作用強度，B項錯誤；D、H為曲線上的兩個轉(zhuǎn)折點，表明植物光合作用強度和呼吸強度相等，C項正確；H點CO2濃度最低，是因為在DH段光合作用強度大于呼吸作用強度，光合作用吸收的CO2量多于呼吸作用釋放的CO2量，但光合作用積累有機物最多的點并不是H點，D項錯誤。11.【答案】D【解析】因為植物吸收的水可以參與光合作用釋放出18O2，所以周圍空氣中的O2具有放射性，①項正確；水參與有氧呼吸的第二階段，可以生成含有18O的CO2，②項正確；周圍空氣中的18O2被植物吸收，進行細胞呼吸生成水，或通過蒸騰作用釋放到空氣中，③項正確；CO2參與光合作用會生成含有18O的葡萄糖，④項正確，答案選D。12.【答案】C【解析】本題主要考查設(shè)計實驗的原則，意在考查考生具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法的能力。本題的實驗?zāi)康氖翘骄緾O2是否為植物光合作用原料，自變量是否含有二氧化碳，用塑料袋扎緊花盆是排出土壤微生物的代謝活動對實驗結(jié)果的干擾，故選C。13.【答案】（1）光能溫度、CO2濃度R酶活性、R酶含量、C5含量、pH（其中兩個）（2）類胡蘿卜素藍紫光和紅低溫【解析】（1）地球上生物生命活動所需的能量來自有機物，有機物主要來自植物的光合作用，光合作用合成有機物需要光反應(yīng)吸收光能，轉(zhuǎn)化為ATP的化學(xué)能，然后ATP為暗反應(yīng)中C3的還原提供能量，合成糖類。在暗反應(yīng)中，RuBP羧化酶(R酶)催化CO2與RuBP(C5)結(jié)合，生成2分子C3，這是光合作用的暗反應(yīng)的二氧化碳的固定。暗反應(yīng)的進行需要相關(guān)酶的催化，二氧化碳做原料，需要光反應(yīng)提供NAD