1、课时分层集训(十) 光合作用()(建议用时：45 分钟)(对应学生用书第 283 页)A 组 基础达标1(2018太原模拟 )恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，该实验能得出的结论主要是( )A叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气B光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体C叶绿素包括叶绿素 a 和叶绿素 bD好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸A 好氧细菌聚集，说明有氧气释放，红光区和蓝紫光区聚集较多说明这两个区域光合作用速率快，说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光。2(2018湖北黄冈调研 )下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法
2、，正确的是( )A提取液呈绿色是由于含有叶绿素 a 和叶绿素 b 较多B胡萝卜素处于滤纸条最上方，是因为其在提取液中的溶解度最高C色素带的宽窄反映了色素在层析液中溶解度的大小D滤纸条上没有色素带，说明材料可能为黄化叶片A 叶绿体色素中绿色的叶绿素含量占到 3/4，所以提取液呈绿色，A 正确；胡萝卜素在层析液中溶解度最大，在滤纸条上扩散速度最快，所以处于滤纸条最上方，B 错误；色素带的宽窄反映了色素含量的多少，C 错误；用黄化叶片进行绿叶中色素提取与分离实验时，仍然会有胡萝卜素和叶黄素的色素带，D 错误。3(2018青州质检 )有关于大豆叶片光合作用的暗反应阶段，下列叙述正确的是( )ACO 2
3、 的固定实质上是将 ATP 中的化学能转化为 C5 中的化学能B CO2 可直接被 H还原，在经过一系列的变化形成糖类C被还原的 C5 在有关酶的作用下，可在形成 C3D光照强度由强变弱时，短时间内 C3 含量会升高D 二氧化碳的固定实质上是将二氧化碳与 C5 转变为 C3，A 错误；C 3 可直接被H和 ATP 还原，再经过一系列的变化形成糖类，B 错误；光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。其中光反应可以为暗反应提供H和ATP，被还原的三碳化合物在有关酶的催化作用下，可再形成五碳化合物，C 错误；光照强度由强变弱时，光反应减弱，ATP 和H生成减少，导致三碳化合物的还原受阻，短时间内其来
4、路不变，最终导致三碳化合物的含量升高，D 正确。4(2018西工大附中模拟)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是( )A破坏叶绿体外膜后，O 2 不能产生B植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和 CO2 后，可完成暗反应D 光合作用过程中，氧气是叶绿体的类囊体上产生的，故破坏叶绿体的外膜后，氧气仍可继续产生，A 错误；植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是会发生变化的，秋天叶子变黄了，说明叶绿素分解，叶黄素没有分解，比例明显改变了，B 错误；植物在冬季光合速率低的主要原因是温度低，降低了
5、有关酶的活性，C 错误；光反应为暗反应提供的就只是 ATP 和NADPH。因此适宜条件下，离体的叶绿体基质中添加 ATP、NADPH 和CO2 后，只要保证光合作用所需的原料和酶，也可完成暗反应， D 正确。5如图为光合作用示意图。下列说法错误的是( )A表示 O2，表示 CO2B暗反应中，CO 2 首先与 C5 结合生成 C3，然后被还原为(CH 2O)C C3 的还原过程中，需要光反应提供的物质只有D增加光照强度，C 3 的含量将减少C 在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生H (即NADPH)、ATP 和氧气，因此，表示氧气，表示暗反应中与 C5 反应的CO2；CO 2 先
6、与 C5 反应生成 C3，然后 C3 在光反应提供的 ATP 和H的参与下被还原成(CH 2O)；增加光照强度，则光反应产生的 ATP 和H 增多，则在暗反应中有更多的 C3 被还原，故增加光照强度，C 3 含量减少。6(2018菏泽市期末 )如图表示在夏季晴朗的白天植物叶绿体中 C3 和 C5 的相对含量随一种环境因素的改变的变化情况，下列对这一环境因素的改变的分析正确的是( )A突然停止光照 B突然增加 CO2 浓度C降低环境温度 D增加光照强度D 改变条件后，C 3 含量下降，C 5 含量上升，改变的条件应为增加光照强度或减少 CO2 浓度。7(2016天津高考 )在适宜反应条件下，用白
7、光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是( )A红光，ATP 下降B红光，未被还原的 C3 上升C绿光，H下降D绿光，C 5 上升C 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光吸收最少，因此当突然改用光照强度与白光相同的红光照射时，光反应增强，ATP、H、C 5 含量上升，ADP、C 3 含量减少；当突然改用光照强度与白光相同的绿光照射时，光反应减弱，ATP、H、C 5 含量减少，ADP、C 3 含量增多。8(2018福建模拟 )在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化 CO2C 5(即 RuBP)2C 3。为测定
8、 RuBP 羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化 C5 与 14CO2 的反应，并检测产物 14C3 的放射性强度。下列分析错误的是( ) 【导学号：67110034】A菠菜叶肉细胞内 RuBP 羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B RuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C测定 RuBP 羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D单位时间内 14C3 生成量越多说明 RuBP 羧化酶活性越高B CO2C 5(RuBP) 2C3 为 CO2 的固定，属于光合作用中的暗反应过程。A 项，RuBP 羧化酶催化 CO2 的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。B 项，CO2 的固
9、定在有光和无光条件下都能进行，所以 RuBP 羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都可进行。C 项，对 CO2 中的 C 用同位素 14C 标记，可以追踪碳元素的转移途径，这种方法就叫同位素标记法。D 项，单位时间内14C3 生成量越多，说明反应速率越快，即 RuBP 羧化酶的活性越高。9(2018凤城高中模拟 )下图甲表示小球藻的某生理过程，科学家向小球藻培养液中通入放射性 14CO2。在不同条件下连续测量小球藻细胞中 14C 标记的图甲中三种化合物的相对量，其变化曲线如图乙所示。请据图回答：图甲图乙(1)图甲所示生理过程发生在_中，若使该过程持续稳定的进行，必须由光反应持续提供_。(2)图乙
10、曲线 A、B 、C 分别表示图甲中化合物_ 、_和_相对量的变化。(3)曲线 A 有两次上升过程，参照图甲分析原因分别是：光照条件下，_使其上升；突然停止光照，_， 14CO2 继续被固定，使其再次上升。答案 (1)叶绿体基质 H和 ATP(2)C3 (CH 2O) C 5(3)小球藻吸收培养液中 14CO2 并逐渐合成 14C 标记的 C3 14C 标记的 C3 不能继续还原10(2018兰州模拟 )为探究不同波长的光和 CO2 浓度对番茄试管苗光合作用的影响，用 40 W 的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同 CO2 浓度，处理试管苗。培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率(净光合速率真
11、光合速率呼吸速率)，结果如图，据图回答问题：(1)a 点的净光合速率大于 c 点，从光合作用的角度分析，原因是_。c 点的净光合速率大于 b 点，从呼吸作用的角度分析，原因是_。(2)据图可知，黄光培养时，番茄试管苗与外界 CO2 的交换情况表现为_。在红光条件下，CO 2 为 300 lL1 时，对番茄试管苗所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的 CO2_(填“大于” 、“等于”或“小于”)细胞呼吸产生的 CO2 量。(3)为探究黄光培养条件下番茄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，提出实验思路如下：分别取_和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并分离，通过比较滤纸条上叶绿素 a、叶绿
12、素 b 色素带的_来判断叶绿素含量是否发生改变。解析 (1)a 点的净光合速率大于 0，c 点的净光合速率小于 0，原因是叶绿体中的色素吸收红光比吸收黄光多。c 点的净光合速率大于 b 点，从呼吸作用的角度分析，是由于 c 点 CO2 浓度高于 b 点，呼吸作用速率低。(2)黄光培养时，番茄试管苗的净光合速率小于 0，说明细胞呼吸速率大于光合速率。番茄试管苗整体释放 CO2。在红光条件下，CO 2 为 300 lL1 时，番茄试管苗的光合速率与呼吸速率相等，对于番茄试管苗进行光合作用的细胞来说，光合速率大于细胞呼吸速率。(3)探究黄光培养条件下番茄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，应让黄光条件下
13、的番茄苗与自然光下的番茄苗进行对照。答案 (1)叶绿体中的色素吸收红光多于黄光，a 点真光合速率更高 c 点CO2 浓度高于 b 点，呼吸速率低 (2)释放 CO2 大于 (3)白光(或自然光) 宽窄( 或颜色深浅)B 组 能力提升11(2018湖北联考 )下列有关叶绿体色素的提取、分离及功能验证实验中，叙述正确的是( )A叶绿体色素之所以能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小不同B实验中要注意不能让层析液没及滤液细线，目的是避免色素扩散进入层析液中C将叶绿体色素提取液装入试管，让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，光谱的颜色明显减弱的是绿光D提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光
14、照和 CO2 可进行光合作用B 不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快，故叶绿体色素能够在滤纸上分离开；实验中不能让层析液没及滤液细线，否则滤液细线中的色素会扩散进入层析液中；叶绿体色素对绿光吸收最少，白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，则绿光强度基本不变；光合作用需要多种色素的参与，且需叶绿体类囊体薄膜上多种酶的参与，因此仅仅有叶绿素，光合作用是无法进行的。12(2018浙江金丽衢十二校第一次联考)如图表示叶绿体中色素的吸收光谱。据图判断，以下说法错误的是( )A由图可知，类胡萝卜素主要吸收 400 nm500 nm 波长的光B进入秋季，植物对 420 nm4
15、70 nm 波长的光的利用量减少C用 450 nm 波长的光比 600 nm 波长的光更有利于提高光合作用强度D由 550 nm 波长的光转为 670 nm 波长的光后，短时间内叶绿体中 C5 的量减少D 由图可知，类胡萝卜素主要吸收 400 nm500 nm 波长的光，A 正确；进入秋季，叶子变黄，叶绿素含量减少，植物对 420 nm470 nm 波长的光的利用量减少，B 正确；由图可知，叶绿体中色素吸收 450 nm 波长的光比吸收 600 nm 波长的光要多，因此用 450 nm 波长的光比 600 nm 波长的光更有利于提高光合作用强度，C 正确；由图可知，由 550 nm 波长的光转
16、为670 nm 波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的 ATP 和H变多，C 3 C 5(CH 2O)过程增强，C 5 增多，D 错误。 13(2018广东惠州调研 )用 14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，将叶肉细胞置于黑暗环境中，含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是( )AOa 段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降B叶肉细胞利用 14CO2 的场所是叶绿体基质，暗反应全过程都消耗 ATP 和HC ab 段三碳化合物浓度不变的原因是 14CO2 消耗殆尽Db 点后叶肉细胞内没有有机物的合成A 题图显示，Oa 段
17、叶肉细胞中含放射性的 C3 浓度上升，说明消耗的五碳化合物(C 5)增多，所以 C5 浓度有所下降，A 正确；暗反应的场所是叶绿体基质，暗反应的过程包括 CO2 的固定和 C3 的还原，其中 C3 的还原需要消耗ATP 和H，B 错误；ab 段三碳化合物浓度不变的原因不是 14CO2 消耗殆尽，而是 CO2 被 C5 固定形成 C3 的过程与 C3 的还原过程保持相对稳定，C 错误；b 点后，在黑暗条件下，光反应不能进行，但之前还剩余部分H和 ATP，因此短时间内暗反应仍可进行，仍有部分有机物合成，D 错误。14(2018邵阳一模 )1937 年植物学家希尔发现，离体的叶绿体中加入“氢”接受者
18、，比如二氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化状态的 DCPIP 接受“氢”后变成无色还原状态的 DCPIPH2。研究者为了验证该过程，在密闭条件下进行如下实验：溶液种类 A 试管 B 试管 C 试管 D 试管叶绿体悬浮液 1 mL 1 mL DCPIP 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mL0.5 mol/L 蔗糖溶液 4 mL 5 mL 4 mL 5 mL光照条件 光照 光照 黑暗 黑暗上层液体颜色 无色 蓝色 蓝色 蓝色(1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是_，这些氢在暗反应的_过程中被消耗。(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液而不使用蒸馏
19、水的原因是_，A 试管除了颜色变化外，实验过程中还能观察到的现象是_。(3)A 与 C 的比较可以说明氢产生的条件是_，设置B 和 D 试管的目的是为了说明 DCPIP_。解析 (1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是叶绿体的类囊体薄膜，叶绿体产生的氢在暗反应中用于三碳化合物的还原过程。(2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的渗透压，避免使用蒸馏水使叶绿体吸水涨破。A 试管有叶绿体和光照，除了颜色变化外，实验过程中还能观察到有气泡产生。(3)A 与 C 的比较可以说明氢产生的条件是需要光照，B 和 D 试管作为对照实验，说明 DCPIP 在光照和黑暗条件下自身不会变色。答案 (1)类囊体薄膜 C 3 的还原 (2) 避免叶绿体吸水涨破 有气泡产生 (3)需要光照 在光照和黑暗条件下自身不会变色