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第8講 光合作用 (時間：30分鐘) 【學(xué)考題組】 1.(2016衢州市江山實(shí)驗(yàn)學(xué)考模擬)在用紙層析法分離色素的實(shí)驗(yàn)中，一段時間后在濾紙條上遷移得最遠(yuǎn)的條帶顏色及色素名稱是(　　) A.黃色，葉黃素 B.橙黃色，胡蘿卜素 C.藍(lán)綠色，葉綠素a D.黃綠色，葉綠素b 解析　在葉綠體色素分離的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。因此一段時間后在濾紙條上遷移得最遠(yuǎn)的條帶是胡蘿卜素，顏色是橙黃色。 答案　B 2.(2016寧波慈溪市期中)光合作用包括光反應(yīng)和碳反應(yīng)兩個階段，下列參與碳反應(yīng)必需的物質(zhì)是(　　) A.H2O、CO2、ADP B.CO2、NADPH、ATP C.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP 解析　H2O和ADP是光反應(yīng)所需要的物質(zhì)，A、D錯誤；二氧化碳用于碳反應(yīng)二氧化碳的固定，NADPH和ATP用于三碳化合物的還原，B正確；水是光反應(yīng)所需要的物質(zhì)，C錯誤。 答案　B 3.(2016湖州市安吉期中)最適合作為“提取植物葉綠體色素”實(shí)驗(yàn)材料的是(　　) A.番茄果實(shí) B.西瓜皮 C.暗培養(yǎng)的綠豆芽 D.菠菜葉片 解析　提取色素應(yīng)選用含有葉綠體的植物組織，番茄果實(shí)不含葉綠體，A錯誤；西瓜皮含有色素少，且不易提取，B錯誤；暗培養(yǎng)的綠豆芽不含有葉綠素，不適合作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料，C錯誤；菠菜葉片含有葉綠體，且葉綠素含量高，D正確。 答案　D 4.(2016學(xué)年度余姚期中)用14C標(biāo)記參加光合作用的二氧化碳，可以了解光合作用的哪一過程(　　) A.二氧化碳被還原為糖的過程 B.光反應(yīng)必須在有光條件下進(jìn)行 C.光合作用中能量的傳遞過程 D.碳反應(yīng)不需要光 解析　卡爾文用同位素標(biāo)記法探明了CO2的固定過程中碳元素的轉(zhuǎn)移途徑。 答案　A 5.(2016溫州市第二外國語學(xué)校段考)光合作用的碳反應(yīng)不能生成(　　) A.葡萄糖 B.氨基酸 C.ATP D.脂肪 解析　在光合作用的碳反應(yīng)過程中，CO2固定形成C3化合物后，C3化合物在NADPH、ATP和酶的共同作用下，被還原成有機(jī)物(主要是葡萄糖、也可以是氨基酸或油脂)，該過程只消耗ATP，不能生成ATP。 答案　C 6.(2016紹興一中月考)卡爾文等人在小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2，再給予不同的光照時間后，從小球藻中提取并分析放射性物質(zhì)。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(　　) A.光照時間越長，三碳酸的積累越多 B.光照時間越長，五碳糖的積累越多 C.光照時間越長，產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的種類越多 D.無論光照時間長短，放射性物質(zhì)都會集中分布在類囊體膜上 解析　光合作用過程中，由C元素的轉(zhuǎn)移途徑可知，五碳糖與三碳酸是一個循環(huán)過程，正常情況下，會保持相對平衡的狀態(tài)，光照時間延長不會是使三碳酸和五碳糖積累更多，A、B錯誤；類囊體膜進(jìn)行光反應(yīng)階段，二氧化碳的固定和還原是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的，如果光照時間短，類囊體膜上無放射性，D錯誤。 答案　C 7.(2015浙江溫州期末)在色素的提取和分離過程中，在濾紙上色素帶最寬的是(　　) A.胡蘿卜素 B.葉綠素b C.葉綠素a D.葉黃素 解析　葉綠體色素的分離實(shí)驗(yàn)用層析液進(jìn)行分離，不同的色素在層析液中溶解度不同，隨層析液擴(kuò)散的速度也不同，溶解度最大的色素擴(kuò)散速度最大，位于濾紙條的最上面。所以濾紙條由上到下的色素帶分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，其中葉綠素a的含量是最多的，所以在濾紙條上最寬。 答案　C 8.(2016臺州市臨海市杜橋中學(xué)期中學(xué)考)下列關(guān)于光合作用的敘述，哪一項是不正確(　　) A.把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成有機(jī)物 B.把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 C.全過程都必須在光下進(jìn)行 D.有氧氣放出 解析　光合作用是指綠色植物通過葉綠體利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程，A正確；光合作用吸收光能，并將其轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在有機(jī)物中，B正確；光合作用的光反應(yīng)必須在光下進(jìn)行，但碳反應(yīng)在有光無光條件下都能進(jìn)行，C錯誤；光合作用吸收二氧化碳，釋放出氧氣，D正確。 答案　C 9.(2017杭州市高二期末)葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，下面有關(guān)葉綠體的敘述正確的是(　　) A.葉綠體中的色素都分布在囊狀結(jié)構(gòu)的膜上 B.葉綠體中的色素分布在外膜和內(nèi)膜上 C.光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中 D.光合作用的酶只分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上 解析　類囊體是光反應(yīng)的場所，葉綠體中色素都分布在類囊體結(jié)構(gòu)的膜上。 答案　A 10.(2017浙江溫州市選考模擬)下列圖解中甲是在有光照條件下，驗(yàn)證綠色植物是否釋放O2的裝置；乙和丙是另外2個裝置，通?？勺鳛榧椎膶φ諏?shí)驗(yàn)裝置的是(　　) A.只有乙 B.只有丙 C.乙和丙都是 D.乙和丙都不是 解析　根據(jù)題意和圖示分析可知：甲、乙構(gòu)成一組對照實(shí)驗(yàn)，變量是光照，得出的結(jié)論是光照是綠色植物產(chǎn)生氧的條件；甲、丙構(gòu)成一組對照實(shí)驗(yàn)，變量是綠色植物，得出的結(jié)論是：氧是綠色植物光合作用產(chǎn)生的。乙與丙的變量是光和綠色植物，不可作為對照實(shí)驗(yàn)。因此，可作為甲的對照實(shí)驗(yàn)裝置的是乙。 答案　A 11.(2016臺州市臨海市杜橋中學(xué)期中學(xué)考)圖甲是菠菜葉肉細(xì)胞中的葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位；圖乙是光合作用的碳反應(yīng)過程示意圖，其中①②表示物質(zhì)。請回答下列問題： (1)利用新鮮菠菜葉片進(jìn)行“光合色素的提取和分離”活動中，在菠菜葉片研磨過程中，加入95%乙醇的作用是________；分離色素的過程中，應(yīng)注意濾紙上的濾液細(xì)線要高于________的液面；分離后，在濾紙條上會呈現(xiàn)四條色素帶，其中離濾液細(xì)線最遠(yuǎn)的色素是________(填相應(yīng)的色素名稱)。 (2)光合色素存在于圖甲的[　]________中，其中葉綠素主要吸收紅光和________光。圖乙過程發(fā)生在圖甲的[　]________中。(在[　]內(nèi)填寫圖中的相應(yīng)編號) (3)圖乙中，物質(zhì)①是________，該物質(zhì)在光反應(yīng)產(chǎn)物________、________的作用下形成物質(zhì)②。若3個CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)可形成6個物質(zhì)②分子，其中有________個物質(zhì)②分子經(jīng)過一系列變化再生成RuBP，其余的離開循環(huán)，可在葉綠體內(nèi)作為合成________，蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的原料。 解析　(1)在菠菜葉片研磨過程中，加入95%乙醇的作用是作為提取色素的溶劑；分離色素的過程中，應(yīng)注意濾紙上的濾液細(xì)線要高于層析液的液面；分離后，在濾紙條上會呈現(xiàn)四條色素帶，其中離濾液細(xì)線最遠(yuǎn)的色素是胡蘿卜素。(2)光合色素存在于圖甲的[Ⅲ]光合膜中，其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。圖乙過程發(fā)生在圖甲的[Ⅱ]葉綠體基質(zhì)中。(3)圖乙中，物質(zhì)①是3－磷酸甘油酸，該物質(zhì)在光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH的作用下形成物質(zhì)②3－磷酸丙糖。若3個CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)可形成6個物質(zhì)②分子，其中有5個物質(zhì)②3－磷酸丙糖分子經(jīng)過一系列變化再生成RuBP，其余的離開循環(huán)，可在葉綠體內(nèi)作為合成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的原料。 答案　(1)作為提取色素的溶劑　層析液　胡蘿卜素 (2)Ⅲ　光合膜　藍(lán)紫　Ⅱ　葉綠體基質(zhì) (3)3－磷酸甘油酸　ATP　NADPH　5　淀粉 12.(2016杭州市桐廬期中)如圖表示葉綠體中光合作用的過程，其中①表示結(jié)構(gòu)，②③表示物質(zhì)。請回答下列問題： (1)圖中①表示________②表示________。 (2)光反應(yīng)過程中，水在光下裂解產(chǎn)生H＋、電子和________。碳反應(yīng)生成的三碳糖大部分運(yùn)至葉綠體外，轉(zhuǎn)變成________供植物體所有細(xì)胞利用。 (3)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的是________反應(yīng)，其能量轉(zhuǎn)換為________。 (4)光合作用正常進(jìn)行時，若光照突然減弱，則在短時間內(nèi)ATP和NADPH生成量________，葉綠體中RuBP的含量將________。 解析　(1)圖中①表示類囊體，為光反應(yīng)場所，②表示RuBP與CO2固定生成的三碳酸，會進(jìn)一步生成三碳糖。(2)光反應(yīng)過程中，水在光下裂解產(chǎn)生H＋、電子和氧氣。碳反應(yīng)生成的三碳糖可在葉綠體內(nèi)作為合成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子物質(zhì)的原料，但大部分運(yùn)至葉綠體外，轉(zhuǎn)變成蔗糖供植物體所有細(xì)胞利用。 (3)暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，暗反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)換為ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。(4)光合作用正常進(jìn)行時，若光照突然減弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的三碳酸減少，生成的RuBP減少，而CO2被RuBP固定形成三碳酸的過程不變，故在較短時間內(nèi)葉綠體中RuBP的含量將減少。 答案　(1)類囊體　三碳酸 (2)氧氣　蔗糖 (3)碳反應(yīng)　活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能 (4)減少　減少 【選考題組】 13.(2016浙江深化課程改革協(xié)作校期中)如圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)，在不同光照強(qiáng)度下，細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)的變化，以下相關(guān)敘述，錯誤的是(　　) 適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖 A.黑暗條件下①增大，④減小 B.光強(qiáng)度等于光飽和點(diǎn)時，②減小，④增大 C.檸檬酸循環(huán)僅發(fā)生在甲的基質(zhì)中 D.卡爾文循環(huán)僅發(fā)生在乙的基質(zhì)中 解析　黑暗條件下，葉肉細(xì)胞只有呼吸作用，二氧化碳從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外擴(kuò)散，①增大，細(xì)胞表現(xiàn)為從環(huán)境吸收氧氣，④減小，A正確；光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時，光合作用大于呼吸作用，氧氣從細(xì)胞擴(kuò)散到細(xì)胞外，④增大，二氧化碳從細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散，②減小，B正確；檸檬酸循環(huán)發(fā)生在甲的基質(zhì)中和內(nèi)膜上，C錯誤；卡爾文循環(huán)是指碳反應(yīng)過程，發(fā)生在葉綠體乙的基質(zhì)中，D正確。 答案　C 14.(2016杭州市高三七校質(zhì)檢)下列關(guān)于檸檬酸循環(huán)和卡爾文循環(huán)的敘述，錯誤的是(　　) A.檸檬酸循環(huán)與卡爾文循環(huán)都無需O2直接參與 B.檸檬酸循環(huán)在線粒體中進(jìn)行，有CO2產(chǎn)生，無釋放 C.三碳糖磷酸是CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第一個糖 D.卡爾文循環(huán)是在葉綠體基質(zhì)中將CO2還原為糖的一系列反應(yīng) 解析　卡爾文循環(huán)進(jìn)行CO2的固定和還原生成有機(jī)物，消耗ATP，檸檬酸循環(huán)進(jìn)行丙酮酸和水反應(yīng)生成CO2和[H]，生成ATP，都無需O2直接參與，A項正確；檸檬酸循環(huán)進(jìn)行丙酮酸和水反應(yīng)生成CO2和[H]，生成的CO2釋放了出去，B項錯誤；三碳糖磷酸是CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán)后五碳糖磷酸結(jié)合形成的第一個糖，C項正確；卡爾文循環(huán)即碳反應(yīng)是在葉綠體基質(zhì)中將CO2還原為糖的一系列反應(yīng)，D項正確。 答案　B 15.(2017浙江溫州選考模擬)離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用，如果突然停止光照，短暫時間內(nèi)葉綠體中三碳酸與五碳糖相對含量的變化是(　　) A.三碳酸增多，五碳糖減少 B.三碳酸增多，五碳糖增多 C.三碳酸減少，五碳糖增多 D.三碳酸減少，五碳酸減少 解析　離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定光合作用時，如果突然中斷光照，光反應(yīng)停止，導(dǎo)致NADPH和ATP減少，C3化合物的消耗減少，C3化合物的剩余量增多；C5化合物消耗量不變，但是生成量減少，所以總量減少。 答案　A 16.(2016寧波第一學(xué)期期末)下表是在適宜條件下測得某植物葉綠體色素吸收光能的情況，下列分析錯誤的是(　　) 波長/nm 400 450 500 550 600 670 700 吸收光能百分比/% 葉綠素a 40 68 5 15 16 40 16 全部色素 75 93 50 35 45 75 35 A.O2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比變化基本一致 B.由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光時，葉綠體中三碳酸的量會增加 C.該植物缺乏Mg時，葉綠素a吸收的光能百分比的減少幅度更大 D.環(huán)境溫度降低，該植物對光能的利用能力降低 答案　B 17.(2017金華高三模擬)研究者探究不同光照條件下，兩種不同濃度CO2對某種藍(lán)細(xì)菌生長的影響，結(jié)果如圖所示。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是(　　) A.“●”和“▲”分別表示高濃度和低濃度CO2下的測量結(jié)果 B.若相同條件下測量O2的釋放量，可得到相似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 C.低光強(qiáng)時，不同的CO2濃度對干重增加的影響不顯著 D.高濃度CO2時，不同的光強(qiáng)對干重增加的影響不顯著 解析　分析題圖曲線，可知，高光照強(qiáng)度下“●”有機(jī)物積累多于“▲”，因此“●”為高二氧化碳濃度下的測量結(jié)果，“▲”為低二氧化碳濃度下的測量結(jié)果，A正確；光照和二氧化碳濃度相同，光合作用產(chǎn)生的氧氣相同，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度不變，因此相同條件下測量O2的釋放量相同，B正確；低光強(qiáng)時，限制光合作用的外界因素主要是光照強(qiáng)度，不是二氧化碳濃度，因此不同的CO2濃度對干重增加的影響不顯著，C正確；高二氧化碳濃度時，一定的范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度增加光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，干重增加速度增大，D錯誤。 答案　D 18.(2016浙江金華、臺州、溫州三市聯(lián)考)為研究城市環(huán)境污染對某植物生命活動的影響，研究者測定了不同污染程度下某植物葉片光合色素的相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果如下表所示. 不同環(huán)境條件下葉片光合色素含量 　　　色素 環(huán)境 　　　 葉綠素a/ (mgg－1) 葉綠素b/ (mgg－1) 類胡蘿卜素a/ (mgg－1) 相對清潔區(qū) 2 1 0.5 輕度污染區(qū) 1.8 0.8 0.5 中度污染區(qū) 1.4 0.6 0.5 重試污染區(qū) 1.2 0.5 0.5 (1)葉綠體中色素可用________________提?。蝗鐖D為四種色素在濾紙條上的分離結(jié)果，其中________(填標(biāo)號)色素帶含有鎂元素。 (2)據(jù)表分析，污染加劇導(dǎo)致植物________________，會直接影響光合作用的光反應(yīng)階段；植物受污染會導(dǎo)致產(chǎn)生乙烯增多，乙烯可對抗________(某種激素)的作用；污染可引起某些酶活性改變，如改變細(xì)胞呼吸第一階段________(名稱)相關(guān)酶活性，從而影響植物的生長發(fā)育。 (3)環(huán)境污染可導(dǎo)致玉米黃粒變白粒、紫粒等，這屬于________突變類型，玉米籽粒多種顏色的出現(xiàn)體現(xiàn)了基因突變________的特點(diǎn)。 解析　(1)葉綠體色素分布在組成葉綠體基粒的類囊體薄膜上，可用有機(jī)溶劑(95%乙醇)提取葉片中的色素，用紙層析法分離四種葉綠體色素，其中c、d為葉綠素，含有鎂元素。(2)據(jù)圖可知，隨污染程度的加劇，葉綠素的含量逐漸下降；乙烯抑制植物生長，而生長素促進(jìn)植物生長；污染可引起某些酶活性改變，如改變細(xì)胞呼吸第一階段糖酵解(名稱)相關(guān)酶活性，從而影響植物的生長發(fā)育。 (3)環(huán)境污染可導(dǎo)致玉米黃粒變白粒、紫粒等，這屬于化學(xué)元素引起的基因突變；玉米籽粒多種顏色的出現(xiàn)體現(xiàn)了基因突變具有不定向性。 答案　(1)有機(jī)溶劑(95%乙醇)　c、d (2)葉綠素的含量逐漸下降　生長素　糖酵解 (3)生化　不定向性 19.(2016湖州市期末調(diào)研)黑藻是多年生的沉水草本，廣泛分布于淡水池塘、湖泊和水溝中。下圖甲是黑藻進(jìn)行光合作用的過程示意圖，圖乙是在適宜溫度下光強(qiáng)度對黑藻光合速率影響的變化圖，請回答下列問題： (1)黑藻的幼嫩葉片是觀察________(填某一細(xì)胞器)的理想材料。實(shí)驗(yàn)時，取載玻片，滴上一滴________，將小葉放在其中，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。 (2)圖甲中的ATP和Ⅰ共有的元素是________。由Ⅲ轉(zhuǎn)變成三碳糖磷酸的過程稱為________循環(huán)。三碳糖磷酸可在葉綠體內(nèi)轉(zhuǎn)變成A，如____________________________等物質(zhì)，也可運(yùn)出葉綠體外轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì)。 (3)圖乙中B所指的光強(qiáng)度稱為________，此時，限制光合速率的內(nèi)部因素有____________________(要求寫出2種)。 答案　(1)葉綠體　清水 (2)H、O、N、P　卡爾文　淀粉、脂質(zhì)、氨基酸或蛋白質(zhì)(寫出其中一個即可) (3)光飽和點(diǎn)　色素(葉綠素)含量、酶的數(shù)量與活性、葉綠體的數(shù)量等