沪科版 (2019)必修1《分子与细胞》第四节 光能的捕获、转换和储存一课一练

这是一份沪科版 (2019)必修1《分子与细胞》第四节 光能的捕获、转换和储存一课一练，共12页。试卷主要包含了我国研究人员获得了菠菜光系统Ⅱ等内容，欢迎下载使用。
【优选】第四节光能的捕获、转化和储存-2练习一．单项选择1．我国研究人员获得了菠菜光系统Ⅱ（PSⅡ）的外周捕光色素复合物（LHCⅡ）超级复合体的结构，PSⅡ是嵌入在叶绿体类囊体膜上的超分子复合物，包括许多蛋白质亚基．叶绿素．类胡萝卜素．Mn4CaO5簇．血红素．质体醌和脂类等，在光合作用过程中，植物PSⅡ核心复合物接收来自LHCⅡ的激发能，能通过Mn4CaO5簇来催化光诱导水的分解。结合信息，下列有关光合作用的叙述错误的是（    ）A．PSⅡ具有捕获和转化光能．催化水的光解的作用B．PSⅡ和LHCⅡ吸收光能的过程需Mn4CaO5簇的催化作用C．PSⅡ发挥作用能为光合作用暗反应提供NADPH和ATPD．叶绿体类囊体膜上不能同时进行光反应和暗反应2．1937年，植物生理学家希尔将叶绿体分离后置于试管中，加入1%的DCPIP（DCPIP是一种可以接受氢的化合物，被氧化时是蓝色，被还原时是无色的）后，将试管置于光下，发现溶液由蓝色变成无色并放出氧气，以上实验证明了（    ）A．光合作用产生的氧气来自于H2OB．光合作用的过程中能产生还原剂和O2C．光合作用的光反应在类囊体上进行D．光合作用的暗（碳）反应在叶绿体基质中进行3．下列有关生物实验现象的叙述正确的是（    ）A．高温变性的蛋白质可以与双缩脲试剂反应产生紫色B．在滤纸条上随层析液扩散最慢的色素呈蓝绿色C．灰绿色重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应变成橙色D．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变黄再变绿4．在弱光照条件下菠菜叶片的颜色更浓绿。研究小组提取并分离了正常光照和弱光照条件下生长的菠菜叶片中的色素。下列有关叙述错误的是（    ）A．提取色素时，加入 CaCO3的目的是避免叶绿素被破坏B．色素分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同导致在滤纸条上的扩散速度不同C．滤纸条上的黄绿色条带是由叶绿素a扩散后形成的D．弱光照条件下，叶绿素含量增加是菠菜对弱光的适应5．下列关于高等植物叶绿体中色素及其提取实验的叙述，正确的是（    ）A．叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光B．叶绿素对绿光吸收较多造成植物呈现绿色C．提取色素时加入SiO2，可防止色素被破坏D．研磨不充分会导致黄绿色的色素带完全缺失6．细胞代谢是细胞生命活动的基础，下列关于细胞代谢的叙述，正确的是（    ）A．在光合作用过程中光反应阶段释放的氧气来源于水B．一定条件下乳酸菌细胞呼吸产生的NADPH来自水和有机物C．同一细胞中同时存在催化丙酮酸生成乳酸和酒精的酶D．水稻叶肉细胞的叶绿体中既有CO2的生成也有CO2的利用7．下列有关生物实验一一对应正确的是（    ）选项试验材料试剂实验现象A还原糖的鉴定西瓜汁斐林试剂砖红色沉淀B色素的分离菠菜绿叶的提取液层析液色素带从上到下颜色：黄色．橙黄色．蓝绿色．黄绿色C探究温度对酶活性的影响蔗糖和蔗糖酶稀碘液蓝色消失D探究细胞的吸水和失水新鲜的紫色洋葱鳞片叶0．3g/ml的蔗糖溶液质壁分离A．A B．B C．C D．D8．图甲为研究光合作用的实验装置，用打孔器在某植物的叶片上打出多个圆片，再用气泵抽出气体直至叶圆片沉底，然后将等量的叶圆片转至不同温度的 NaHCO3（等浓度）溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿叶圆片上浮至液面所用的平均时间（图乙）。下列相关分析不正确的是（　　）A. 图甲中NaHCO3溶液能为叶圆片的光合作用提供原料B. 通过图乙分析可以找到真正光合作用的最适温度C. 在cd段，随着水温的升高，净光合速率逐渐减小D. 增大NaHCO3溶液的浓度，叶圆片上浮至液面的时间可能减小9．下表是某生物兴趣小组在做几个实验时所列举的部分实验试剂．药品以及观察内容。下列有关实验的叙述，错误的是（    ）组别实验名称试剂和约品实验现象A检测花生种子中的脂肪苏丹Ⅲ染液．50%的酒精溶液等细胞中着橘黄色的小颗粒B探究植物细胞的失水和吸水0.3g·mL-1的蔗糖溶液等细胞发生质壁分离和复原C探究酵母菌细胞的呼吸方式溴麝香草酚蓝水溶液等溶液变为灰绿色D绿叶中色素的提取和分离二氧化硅．碳酸钙．无水乙醇．层析液等色素分离出四条色素带A．A B．B C．C D．D10．如图为新鲜菠菜叶中的光合色素纸层析的结果，下列描述中正确的是（    ）A．第①条色素带对应的色素在叶绿体中的含量是最多的B．第③条色素带对应的色素主要吸收红光和蓝紫光C．第④条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大D．提取色素时不加碳酸钙只会使色素带③④变浅11．关于植物生命活动调节的相关说法，正确的是（    ）A．光合色素的本质是蛋白质，可以参与光能的吸收．传递和转化B．植物的生长发育既受到植物激素的调节，也受到环境因素的调节C．激素作为信息分子，可以催化细胞内相关化学反应的进行D．只要涂抹一定量的生长素类似物就可以形成无子果实12．如图为某植物光合作用示意图。下列说法正确的是（　　）A. ①表示O2，②表示还原型辅酶Ⅱ（NADPH），④表示CO2B. 增加光照强度或升高温度，C3的含量都一定减少C. 突然停止光照，光反应和暗反应立即停止D. 叶绿素呈绿色，是因为它大量吸收红光和蓝紫光，而几乎不吸收绿光13．某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下表述：将5g新鲜完整菠菜叶，剪碎放在研体中，加入10ml无水乙醇．少许石英砂后，迅速研磨。将研磨液迅速倒入放有单层尼龙布的玻璃漏斗进行过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严，用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔画线处小心均匀地画出一条滤液细线，需连续迅速地重复画2~3次。把画好的滤纸条插入层析液中，注意层析液不能没过滤液细线。实验结果失败，下列原因分析正确的组合是：（    ）①菜叶在剪碎前要去掉主叶脉    ②未加入少许碳酸钙粉末    ③过滤要用干燥滤纸④滤液细线需要干燥后再重复画    ⑤注意滤液细线要浸入层析液中A．①②⑤ B．②③⑤ C．①②④ D．③④⑤14．铁氰化钾试剂不能透过叶绿体膜，研究者将涨破的叶绿体置于不含CO2的铁氰化钾溶液中，在光下释放氧气，同时黄色的铁氰化钾因被还原而褪色。下列叙述正确的是（    ）A．该实验模拟了暗反应的物质变化过程B．释放氧气的过程发生在叶绿体基质中C．推测黄色铁氰化钾褪色是NADPH的作用D．实验说明水的光解和糖的合成相关联15．生物科学史蕴含科学研究的思路和方法，下列科学史实验与结论不相符的叙述是（    ）选项科学史实验结论A用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验伞藻的帽形建成主要与细胞核有关B绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，一段时间后用碘蒸气处理叶片淀粉是光合作用的产物C用不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验细胞膜具有流动性D用氧的同位素18О分别标记H2O和CO2，然后进行两组实验：第一组向植物提供H218O和CO2，第二组向同种植物提供H2O和C18O2光合作用释放的氧气来自CO2 A．A B．B C．C D．D16．叶绿体主要吸收（    ）A．红橙光和蓝紫光 B．蓝紫光 C．红橙光 D．绿光17．把新鲜的叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，在光谱中可以看到最强的吸收区在（    ）A．绿光部分 B．黄橙光部分C．蓝紫光部分 D．红光和蓝紫光部分18．在真核细胞中，由细胞膜．核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是（    ）A．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种膜蛋白B．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解C．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质D．核膜是细胞质与细胞核的界膜，其上往往有核糖体附着，并与高尔基体膜相连
参考答案与试题解析1．【答案】B【解析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上)：水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成;光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中) ：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。解答：A．PSⅡ含有叶绿素．类胡萝卜素，具有捕获和转化光能的作用，PSⅡ含有Mn4CaO5簇，能催化光诱导水的分解，A正确；B．PSⅡ和LHCⅡ吸收光能的过程不需要Mn4CaO5簇的催化作用，Mn4CaO5簇催化水的光解过程，B错误；C．PSⅡ能进行光合作用光反应，为暗反应提供NADPH和ATP，C正确；D．叶绿体类囊体膜上含有与光合作用光反应有关的色素和酶，而没有与光合作用暗反应有关的酶，只能进行光反应，不能进行暗反应，D正确。2．【答案】B【解析】本实验的目的是验证光合作用的产物，据题干DCPIP是一种可以接受氢的化合物，被氧化时是蓝色，被还原时是无色的，故可用于检测还原态氢的形成。解答：A．判断光合作用产生的氧气的来源需用放射性同位素标记法，本实验无法判断光合作用产生的氧气的来源，A错误；B．溶液由蓝色变成无色，说明产物中有还原态氢，并放出氧气，故说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2，B正确；C．本实验不能判断光合作用的光反应的场所，C错误；D．本实验不能判断光合作用的暗（碳）反应的场所，D错误。故选B。3．【答案】A【解析】4．【答案】C【解析】5．【答案】A【解析】叶绿体色素的提取和分离实验：6．【答案】A【解析】7．【答案】D【解析】8．【答案】B【解析】A．实验中的NaHCO3缓冲液能为叶圆片的光合作用提供CO2，CO2是光合作用暗反应所需的原料，A正确；B．乙图自变量是温度，通过对乙图的分析，可以找到净光合作用的最适温度，B错误；C．酶发挥作用需要适宜的温度，在cd段，随着水温的升高，酶的活性降低，净光合速率逐渐减小，C正确；D．上浮至液面的时间可反映净光合速率的相对大小，增大NaHCO3溶液的浓度，二氧化碳供应充足，叶圆片上浮至液面的时间可能减小，D正确。故选B。9．【答案】C【解析】苏丹Ⅲ染液可使花生种子中的脂肪染成橘黄色；选取洋葱鳞片叶外表皮细胞做质壁分离和复原实验，用到试剂0.3g·mL-1的蔗糖溶液；酵母菌细胞既可以进行有氧呼吸又可以进行无氧呼吸，溴麝香草酚蓝可使CO2由蓝变绿在变黄；绿叶中色素的提取和分离实验中加二氧化硅的目的是充分研磨，加碳酸钙的目的是防止色素被破坏，提取色素用无水乙醇，分离色素用层析液。解答：A．苏丹Ⅲ染液可使花生种子中的脂肪染成橘黄色，A正确；B．选取洋葱鳞片叶外表皮细胞做质壁分离和复原实验，用到试剂0.3g·mL-1的蔗糖溶液，B正确；C．溴麝香草酚蓝可使CO2由蓝变绿在变黄，C错误；D．绿叶中色素的提取和分离实验中加二氧化硅的目的是充分研磨，加碳酸钙的目的是防止色素被破坏，加无水乙醇来提取色素，用层析液来分离色素，最终色素分离出四条色素带，D正确。10．【答案】C【解析】由图可知，①为叶绿素b，②为叶绿素a，③为叶黄素，④为胡萝卜素。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。解答：A．第②条色素带对应的色素在叶绿体中的含量是最多的，A错误；B．第③条色素带对应的色素主要吸收蓝紫光，B错误；C．第④条色素带对应的色素在层析液中溶解度最大，C正确；D．提取色素时不加碳酸钙会使色素带①②变浅，D错误。11．【答案】B【解析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照．温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。解答：A．光合色素是一类色素-蛋白复合体，光合色素的结构会发生变化，这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，A错误；B．激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，植物的生长发育既受到植物激素的调节，也受到环境因素的调节，如光．温度．重力等，B正确；C．植物激素具有调节作用，不起催化作用，C错误；D．利用一定浓度的生长素类似物溶液处理未受粉的雌蕊柱头可培育出无子果实，即需要考虑生长素类似物的浓度．使用部位等，D错误。12．【答案】D【解析】A．据图分析，类囊体膜上的光合色素吸收光能，将水光解，产生NADPH与氧气，①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ（NADPH），②表示ATP；光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质，CO2被C5固定形成C3，④表示CO2，A错误；B．增加光照强度，短时间内C3的生成速率不变，而光反应产生的ATP．NADPH增多，C3被NADPH．ATP还原为（CH2O）速率加快，因此C3的含量减少；如果在最适温度时升高温度，则C3的含量不一定减少，B错误；C．突然停止光照，黑暗条件下，光反应停止，NADPH和ATP不再产生，暗反应将逐渐停止，C错误；D．由于叶绿素大量吸收红光和蓝紫光，而几乎不吸收绿光，故叶绿素呈绿色，D正确。故选D。13．【答案】C【解析】14．【答案】C【解析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光．色素．化合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢；②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP，此过程将光能变为ATP活跃的化学能。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物；②二氧化碳的还原，三碳化合物接受还原氢．酶．ATP生成有机物．此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能；光反应为暗反应提供了NADPH和ATP，NADPH和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。解答：A．该实验模拟了光反应的物质变化过程，产生具有还原性的NADPH还原黄色的铁氰化钾，A错误；B．释放氧气的过程属于光反应，场所在类囊体薄膜上，B错误；C．黄色的铁氰化钾因被还原而褪色，NADPH具有还原作用，推测黄色铁氰化钾褪色是NADPH的作用，C正确；D．该实验只说明水的光解，没有体现糖的合成，无法判断他们之间的联系，D错误。故选C。15．【答案】D【解析】细胞膜的结构特点：具有流动性（膜的结构成分不是静止的，而是动态的）。细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。解答：A．用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验，长出的帽形与提供细胞核的一致，证明伞藻的帽形建成主要与细胞核有关，A不符合题意；B．绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，碘蒸气处理后观察叶片颜色变化，曝光部分变蓝，而遮光部位未变蓝，证明光合作用产生了淀粉，B不符合题意；C．用不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白，进行细胞融合实验，一段时间后发现红色荧光和绿色荧光分布均匀，证明细胞膜具有流动性，C不符合题意；D．用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组实验：第一组向植物提供H218O和CO2；第二组向同种植物提供H2O和C18O2。其他实验条件都相同的情况下，检测两组实验释放的氧气。实验结果为第一组释放的是18O2；第二组释放的是O2，说明光合作用释放的氧气来自H2O，D符合题意。故选D。16．【答案】A【解析】植物的叶绿体内有四种色素：叶绿素a．叶绿素b．叶黄素和胡萝卜素，分布于叶绿体类囊体薄膜上，其中叶绿素a．叶绿素b主要吸收红橙光和蓝紫光，叶黄素和胡萝卜素主要吸收蓝紫光。解答：结合分析可知，叶绿体主要吸收红橙光和蓝紫光，A符合题意。17．【答案】D【解析】叶绿体中的色素主要为叶绿素和类胡萝素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。解答：叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，故把新鲜叶绿素溶液放在光源和分光镜之间，在光谱中可以看到最强的吸收区在红光区域和蓝紫光区域，D正确。18．【答案】D【解析】