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1、課后限時集訓9 光合作用（Ⅰ） 1．(2019·湖北黃岡調(diào)研)下列關于“綠葉中色素的提取和分離”實驗的說法，正確的是(　　) A．提取液呈綠色是由于含有葉綠素a和葉綠素b較多 B．胡蘿卜素處于濾紙條最上方，是因為其在提取液中的溶解度最高 C．色素帶的寬窄反映了色素在層析液中溶解度的大小 D．濾紙條上沒有色素帶，說明材料可能為黃化葉片 A　[葉綠體色素中綠色的葉綠素含量占到3/4，所以提取液呈綠色，A正確；胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，在濾紙條上擴散速度最快，所以處于濾紙條最上方，B錯誤；色素帶的寬窄反映了色素含量的多少，C錯誤；用黃化葉片進行綠葉中色素提取與分離實驗時，仍然會有

2、胡蘿卜素和葉黃素的色素帶，D錯誤。] 2．某同學模擬科學家薩克斯探究光合作用過程的實驗做法如下：先將綠色葉片放在暗處數(shù)小時進行“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)，再把葉片的一部分遮光，其余部分曝光。一段時間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗后再用碘液處理，結果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍，曝光部分變藍。下列有關本實驗的分析及結論不合理的是(　　) A．本實驗設置了對照組 B．有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結果的唯一原因 C．實驗初始時遮光和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài) D．實驗證明葉綠體利用光能將CO2轉變成了淀粉 D　[該實驗中的變量是光照，曝光組為對照組，遮光組為實驗組；有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)

3、不同結果的唯一原因；先將綠色葉片放在黑暗處處理數(shù)小時，目的是為了讓葉片在黑暗中把葉片中的淀粉全部轉運和消耗，達到無淀粉狀態(tài)；實驗現(xiàn)象表明，葉片的未遮光部分遇碘變藍，說明產(chǎn)生了淀粉，葉片的遮光部分遇碘沒有變藍，說明沒有淀粉產(chǎn)生，所以，綠葉只有在光下才能產(chǎn)生淀粉，淀粉是光合作用的產(chǎn)物，但該實驗無法證明葉綠體能利用光能將CO2轉變成淀粉。] 3．(2019·湖北模擬)研究者使用同位素18O標記水和碳酸氫鈉中的部分氧原子，加入三組小球藻培養(yǎng)液中，記錄反應起始時水和碳酸氫鈉中18O的比例，光照一段時間后，分別檢測小球藻釋放的氧氣中18O的比例，實驗結果如下表所示。下列相關敘述錯誤的是(　　) 組別

4、 起始時水中18O 的比例(%) 起始時HCO中18O的比例(%) 釋放的O2中18O 的比例(%) 1 0.85 0.41 0.84 2 0.85 0.55 0.85 3 0.85 0.61 0.85 A.18O2是在小球藻葉綠體的類囊體上生成的 B．HCO可為小球藻的光合作用提供CO2 C．HCO中18O的比例不同導致放氧速率不同 D．釋放的O2中18O比例與水相近，推測O2來自水 C　[HCO中18O的比例不同不會造成放氧速率不同，造成放氧速率不同的原因是碳酸氫鈉的濃度。] 4．(2019·廊坊質檢)葉綠體是植物進行光合作用的場所，下列關于葉

5、綠體結構和功能的敘述，正確的是(　　) A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質中 C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質中合成的 D　[本題考查葉綠體結構與功能的相關知識，意在考查考生的理解分析能力，難度較小。葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上，A項錯誤；H2O的光解發(fā)生在類囊體薄膜上，而不是基質中，B項錯誤；CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質中，C項錯誤；光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在暗反應階段產(chǎn)生的，場所是葉綠體基質，D項正確。] 5．為研究光反應中ATP產(chǎn)生的原理，有科學家進行如下實驗：將葉綠體類囊體

6、置于pH為4的琥珀酸溶液后，琥珀酸進入類囊體腔，腔內(nèi)的pH下降為4；然后把懸浮液的pH迅速上升為8，此時類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時類囊體生成ATP，對實驗條件和結論分析正確的是(　　) A．黑暗中進行，結果表明：H＋能通過自由擴散進入類囊體 B．光照下進行，結果支持：合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能 C．黑暗中進行，結果支持：光反應使類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差，推動ATP合成 D．光照下進行，結果表明：光反應產(chǎn)生的[H]參與暗反應中C3的還原 C　[在光照條件下，類囊體膜上的色素吸收光能，能將光能轉化成ATP中的化學能，干擾實驗結果，故

7、應在黑暗中進行；題干中類囊體內(nèi)pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時類囊體生成ATP，說明ATP的合成與H＋濃度差有關，類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H＋濃度差，從而推動ATP合成。] 6．下列對光合作用圖解分析不正確的是(　　) A．圖示為真核生物的光合作用過程 B．若突然停止CO2供應，則短時間內(nèi)三碳化合物的含量將上升 C．圖中①為O2，②為ATP D．若用3H標記的H2O進行示蹤，可發(fā)現(xiàn)H元素的轉移途徑為H2O→[H]→糖類 B　[由于有葉綠體的存在，所以應為真核生物的光合作用；若突然停止CO2的供應，則短時間內(nèi)三碳化合物的形成減少，消耗不變，含量降低；圖中①為水的分解產(chǎn)物O

8、2，②為光反應為暗反應提供的ATP；光反應中水分解產(chǎn)生[H]，為暗反應提供還原劑，并進入到有機物中。] 7．(2019·煙臺期末)Rubisco是植物細胞內(nèi)參與光合作用CO2固定的酶。下表是不同溫度對兩種水稻中Rubisco酶活性(umol·mg－1·min－1)影響的有關數(shù)據(jù)。以下敘述不正確的是(　　) 水稻品種 21 ℃ 30 ℃ 兩優(yōu) 1.13 0.80 豐優(yōu) 1.07 0.79 A．Rubisco分布在葉綠體基質中 B．Rubisco催化C3和CO2結合 C．30 ℃時酶活性下降會使兩種水稻的光合作用速率下降 D．30 ℃與21 ℃相比，豐優(yōu)比兩優(yōu)酶活

9、性的變化幅度小 B　[根據(jù)分析可知，Rubisco分布在葉綠體基質中，A正確；Rubisco催化C5和CO2結合形成C3，B錯誤；Rubisco是植物細胞內(nèi)參與光合作用CO2固定的酶，由表格信息可知30 ℃時酶活性下降，則兩種水稻的CO2固定降低導致暗反應速率降低，使光合作用速率下降，C正確；30 ℃與21 ℃相比，豐優(yōu)酶活性降低值為：1.07－0.79＝0.28(μ mol·mg－1·min－1)，兩優(yōu)酶活性降低值為：1.13－0.80＝0.33(μ mol·mg－1·min－1)，即豐優(yōu)比兩優(yōu)酶活性的變化幅度小，D正確。] 8．(2019·衡水金卷)下列有關光合作用和化能合成作用的敘述

10、錯誤的是(　　) A．這兩個生理過程合成有機物所利用的能量形式不同 B．能進行光合作用或化能合成作用的生物屬于自養(yǎng)生物 C．這兩個生理過程合成有機物所利用的原料不同 D．這兩個生理過程的順利進行均需要酶的催化 C　[光合作用利用光能合成有機物，化能合成作用利用無機物氧化時釋放的化學能合成有機物，A項正確；這兩個生理過程的共同點是將無機物(二氧化碳和水)合成糖類等有機物，因此能進行光合作用或化能合成作用的生物屬于自養(yǎng)生物，B項正確、C項錯誤；細胞內(nèi)糖類等有機物的合成離不開酶的催化，D項正確。] 9．(2019·武漢重點中學聯(lián)考)低溫寒潮會造成農(nóng)作物受災，光合作用是受低溫影響較顯著的過

11、程之一。科研人員用黃瓜研究低溫弱光和低溫黑暗兩種預處理對葉片光合作用的影響。 (1)選取長勢相同的黃瓜葉片，平均分成兩部分，在相同且適宜的條件下，分別測定葉片__________，目的是用于____________________。 (2)分別進行預處理，一部分置于低溫弱光下，一部分置于______________________下，在培養(yǎng)箱內(nèi)處理6小時之后，再次置于相同且適宜的條件下，測定光合作用強度，結果如圖。該實驗除了得出低溫弱光和低溫黑暗兩種預處理都降低了黃瓜葉片的光合作用強度以外，還發(fā)現(xiàn)__________________________的結論。 (3)為進一步探究上述兩種

12、預處理對光合作用強度影響的原因，用NADP＋作[H]受體來測定NADPH生成速率的變化，結果如下： 預處理 低溫黑暗 低溫弱光 實驗前 實驗后 實驗前 實驗后 NADPH生成速率 100% 85.1% 100% 55.8% 實驗結果表明低溫弱光的預處理導致光反應減弱更顯著。分析其影響光合作用強度更顯著的原因：__________________________________________。 [解析]　(1)(2)根據(jù)題目信息，實驗目的是研究黃瓜受到低溫弱光和低溫黑暗兩種預處理對葉片光合作用的影響，因此實驗前后應分別測定葉片的光合速率，實驗設置低溫弱光和低溫黑暗兩

13、種處理。通過對實驗結果的分析可看出低溫弱光預處理對黃瓜葉片光合作用強度降低的影響更顯著。(3)從實驗結果看出低溫弱光處理后，植物NADPH生成速率降低幅度較大。因此推測低溫弱光預處理造成光反應的產(chǎn)物不足，因此導致光合作用強度減弱更明顯。 [答案]　(1)光合作用強度　對照 (2)低溫黑暗　低溫弱光預處理對黃瓜葉片光合作用強度降低的影響更顯著 (3)低溫弱光的預處理導致光反應減弱更顯著，生成的ATP、NADPH更少，進一步影響C3還原過程，最終導致光合作用強度減弱更明顯 10．如圖甲為某植物葉肉細胞的葉綠體內(nèi)部分生理過程示意圖，圖乙為該植物葉片在光照等環(huán)境因素影響下吸收和釋放CO2速率

14、的變化曲線。請回答下列問題： (1)圖甲表示光合作用的________階段，該階段發(fā)生的場所是________，發(fā)生的能量轉換是____________________________。B代表的物質是________。 (2)圖乙中b段，葉綠體中的色素吸收光能增加，導致光反應中的__________分解加快，最終加快了圖甲中________(填字母)的利用。 (3)圖乙中c段，限制光合速率的環(huán)境因素主要是__________。d段與c段相比，葉綠體中五碳化合物和[H]的含量變化分別為________、________。 (4)為了保證研究結果的準確性，實驗過程中對環(huán)境溫度的控制應該

15、____________。 [解析]　(1)分析圖甲可知，A是CO2，D是C5，B是C3，C是(CH2O)。因此，圖甲表示光合作用的暗反應階段，光合作用暗反應階段發(fā)生在葉綠體基質中，光合作用的暗反應是將ATP中活躍的化學能轉化成有機物(糖類)中穩(wěn)定的化學能。(2)圖乙中b段，葉綠體中的色素吸收光能增加，導致光反應中H2O的分解加快，產(chǎn)生的[H]增加，C3的還原加快，最終加快了A(CO2)的利用。(3)圖乙中c段達到光飽和點，此時限制光合作用的因素不再是自變量光照強度，而是CO2濃度；d段充入CO2，d段CO2含量增加，CO2與C5結合生成的C3增加，此過程中消耗的C5增加，葉綠體中的C5減少

16、，C3還原過程中消耗的[H]增加，葉綠體中的[H]減少。(4)該實驗中溫度屬于無關變量，因此為了保證研究結果的準確性，實驗過程中對環(huán)境溫度的控制應該是適宜且不變。 [答案]　(1)暗反應　葉綠體基質　ATP中活躍的化學能轉化成有機物(糖類)中穩(wěn)定的化學能　三碳化合物(或C3)　(2)H2O　A　(3)CO2濃度　減少　減少　(4)適宜且不變 11．(2019·成都二診)科學家恩格爾曼在證明光合作用放氧部位是葉綠體后，緊接著又做了一個實驗：他用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片。驚奇地發(fā)現(xiàn)大量的好氧細菌聚集在紅光和藍光區(qū)域。從這一實驗能夠得出的結論是(　　) A．紅光和藍光對好氧細菌有吸引

17、作用 B．好氧細菌喜歡聚集在氧氣含量少的光區(qū) C．葉綠體主要吸收綠光用于光合作用，放出氧氣 D．葉綠體主要吸收紅光和藍光用于光合作用，放出氧氣 D　[好氧細菌聚集在紅光和藍光區(qū)域，主要說明這兩個區(qū)域有氧氣產(chǎn)生，A項錯誤；好氧細菌進行有氧呼吸需要消耗氧氣，所以喜歡聚集在氧氣含量多的光區(qū)，B項錯誤；該實驗中恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)好氧細菌聚集在紅光和藍光區(qū)域，說明紅光和藍光部位有氧氣產(chǎn)生，而氧氣是光合作用光反應的產(chǎn)物，所以該實驗說明葉綠體主要吸收紅光和藍光用于光合作用，并釋放氧氣，C項錯誤、D項正確。] 12．(2019·信陽質檢)綠色植物中含有的葉綠體(圖甲)是可

18、完成能量轉換的細胞器，圖乙是圖甲中的色素分離結果，圖丙是在圖甲④結構中進行的生化反應，①～④分別代表圖甲中葉綠體的結構。 甲　　　　丙　　　　 乙 下列相關敘述不正確的是(　　) A．圖乙中的色素帶由1到4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素 B．圖甲中①和③的成分和結構相似 C．環(huán)境條件相對穩(wěn)定的情況下，圖甲④中的C3含量多于C5 D．如果突然降低CO2的濃度，圖丙中的C3含量會一直下降 D　[圖乙中下方有濾液細線，色素的擴散方向是從下向上的，所以1～4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，A項正確；圖甲中的①和③分別是葉綠體的內(nèi)膜和外膜，它們的成分和

19、結構相似，B項正確；分析圖丙中的過程要從兩個方面進行：一是環(huán)境條件相對穩(wěn)定時，暗反應中的兩個過程、光反應與暗反應之間均處于一種相對平衡的狀態(tài)，由于一個C5對應著兩個C3，所以C3含量要比C5高；二是當環(huán)境條件突然改變時，如CO2濃度突然降低時，短時間內(nèi)由于CO2固定過程減弱而C3的還原過程仍在進行，故C3含量降低而C5含量升高，但一段時間后，反應過程又達到一個新的平衡狀態(tài)，所以C3含量不會一直下降，C項正確、D項錯誤。] 13．(2019·江西臨川二中高三月考)為探究不同環(huán)境因素對某植物葉片中葉綠素含量的影響，進行了相關實驗，結果如圖所示。 回答下列問題： (1)本實驗的因變量是__

20、__________________。由圖中曲線對比可知，經(jīng)________處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯，這將直接導致光反應中葉綠素吸收的________光減少而降低光合速率。由此推知，若遇較低溫天氣，除升溫方法外，還可對該植物進行________處理以減少葉綠素的損失。 (2)提取上述四組該植物葉片中的色素時，為防止色素被破壞，研磨時可加入適量的________。對上述四組色素提取液分別使用________法分離，結果發(fā)現(xiàn)，第4組得到的色素帶中，從上到下的第________條色素帶均明顯變窄。 (3)若用不同波長的光照射含不同色素的提取液并測定吸光率，可得到不同色素的吸收光譜

21、，葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜差別最大的是________區(qū)域。 [解析]　(1)因變量是因為自變量的變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象變化或結果，分析題中信息可知本實驗的因變量為葉綠素含量。由圖可知，光＋0 ℃，即經(jīng)低溫和光照處理的該植物葉片中葉綠素含量下降最為明顯。葉綠素吸收紅光和藍紫光，若遇到較低溫天氣，可對植物進行遮光處理以減少葉綠素的損失。(2)細胞液呈微酸性，在研磨時葉肉細胞被破壞，其中的細胞液滲出，會破壞葉綠素，碳酸鈣有中和細胞液酸性、保護葉綠素的作用。用紙層析法分離提取液中的色素，從上到下第3、4條色素帶分別為葉綠素a、葉綠素b，第4組葉片的葉綠素含量較低，則葉綠素a、葉綠素b色素帶均明顯變窄

22、。(3)若用不同波長的光照射含不同色素的提取液并測定吸光率，可得到不同色素的吸收光譜，葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜差別最大的是紅光區(qū)域。 [答案]　(1)葉綠素含量　低溫和光照　藍紫光和紅　遮光　(2)碳酸鈣　紙層析　3、4　(3)紅光 14．光合作用和化能合成作用是自養(yǎng)生物的重要代謝活動，請回答有關問題： (1)綠色植物的葉綠體是進行光合作用的場所。藍藻細胞不含葉綠體，但含有____________________等物質，從而能進行光合作用。 (2)除了綠色植物以外，硝化細菌也屬于自養(yǎng)生物。硝化細菌能將二氧化碳和水合成為糖類，該過程利用的能量來自____________。 (3)如

23、圖表示光合作用的簡要過程。據(jù)圖回答問題： 在其他條件適宜的情況下，突然停止光照，短時間內(nèi)磷酸甘油酸的濃度________；在適宜光照條件下，突然停止二氧化碳供應，短時間內(nèi)二磷酸核酮糖的濃度__________，磷酸甘油醛的濃度______。在CO2存在條件下，將植物從暗處移到光照處后，磷酸甘油醛濃度________(填“上升”“下降”或“基本不變”)。 [解析]　(1)藍藻沒有葉綠體，但是有吸收光能的色素及光合作用所需的酶，因此能進行光合作用。(2)硝化細菌屬于化能自養(yǎng)型生物，能利用氨氧化釋放的能量將二氧化碳和水轉化成糖類。(3)停止光照，短時間內(nèi)產(chǎn)生的NADPH和ATP減少，磷酸甘油酸被還原的量減少，而磷酸甘油酸的生成速率基本不變，故其濃度上升。突然停止CO2供應，CO2固定消耗的二磷酸核酮糖減少，但磷酸甘油酸的還原速率基本不變，則磷酸甘油醛的濃度基本不變，二磷酸核酮糖的生成速率也基本不變，故二磷酸核酮糖的濃度上升。將植物從暗處移到光照處后，磷酸甘油酸還原成磷酸甘油醛的反應開始進行，故磷酸甘油醛的濃度上升。 [答案]　(1)吸收光能的色素和光合作用所需的酶 (2)氨氧化釋放的化學能 (3)上升　上升　基本不變　上升 8