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1、随堂真题演练10 光合作用的探究历程与根本过程 (2022高考天津卷)叶绿体中的色素有脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，以下实验无法到达目的的是()A用无水乙醇提取叶绿体中的色素B用水做层析液观察花青苷的色素带C用质壁别离和复原实验探究细胞的失水与吸水D用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目解析：选D。叶绿体色素为脂溶性，可溶于有机溶剂如无水乙醇，A可到达目的；花青苷为水溶性，类比叶绿体色素的别离方法，可用水做层析液观察花青苷的色素带，B可到达目的；质壁别离和复原实验可用于探究细胞的吸水和失水，C可到达目的；细胞中的染色质只在有丝分裂或减数分裂过程中形成染
2、色体，而表皮细胞无分裂能力，细胞中无染色体，D符合题意。 (2022高考海南卷)将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。以下相关说法正确的选项是()A离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B假设将叶绿体置于红光下，那么不会有氧气产生C假设将叶绿体置于蓝紫光下，那么不会有氧气产生D水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量解析：选A。光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反响将水分解产生氧气；叶绿体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，都可以产生氧气。水的光解不需要消耗ATP。 (2022高考江苏卷)以下用鲜菠菜进行色素提取、别离实验的表达，正确的选项是()A应该在研磨
3、叶片后立即参加CaCO3，防止酸破坏叶绿素B即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素C为获得10 mL提取液，研磨时一次性参加10 mL乙醇研磨效果最好D层析完毕后应迅速记录结果，否那么叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失解析：选B。提取色素时，应在研磨前参加CaCO3，防止酸破坏叶绿素，A项错误；菜叶剪碎不够充分，提取的滤液中色素的含量少，别离结果中色素带变窄，但别离得到的色素种类不变，B项正确；在研磨时分次参加10 mL乙醇比一次性参加10 mL乙醇的效果好，C项错误；层析完毕后应迅速记录结果的原因是叶绿素在光下容易分解，并不是叶绿素随溶剂挥发消失，D项错误。 (2022高考安徽卷)右
4、图为大豆叶片光合作用暗反响阶段的示意图。以下表达正确的选项是()ACO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能BCO2可直接被H复原，再经过一系列的变化形成糖类C被复原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5D光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高解析：选C。ATP为C3的复原提供能量，并将能量转移到(CH2O)等有机物中，CO2的固定不需要能量，A项错误。暗反响中，必须经过CO2的固定和C3的复原才能形成有机物，B项错误。在暗反响中，一局部C3经过一系列变化形成C5，一局部C3复原成(CH2O)等有机物，C项正确。在CO2供给不变的情况下，光照强度由强变弱时，光反响提供的H
5、减少，ATP形成减少，故H和ATP的含量下降，导致C3复原过程减弱，但此时CO2的固定仍在进行，故短时间内C3含量上升，C5含量下降，D项错误。 (高考新课标全国卷)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降解析：选B。正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反响停止，光反响的产物O2、ATP和H(即NADPH)停止产生，所以A、C、D项所表达现象会发生；光照停止，暗
6、反响中C3复原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所表达现象不会发生。 (2022高考全国卷)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗
7、时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。答复以下问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_(填“高于“等于或“低于)D组植物合成有机物的量，依据是_；C组和D组的实验结果可说明光合作用中有些反响不需要_，这些反响发生的部位是叶绿体的_。(2)A、B、C三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。解析：(1)C组的光合作用时间仅仅是D组的一半，但C组光合作用产物的相对含量与D组相差很少，可以判断C组单位光照时间内植物合成有机物的量高于
8、D组。C组和D组的结果对照说明黑暗处理时也进行光合作用，即光合作用过程中某些反响不需要光照，该反响指的是暗反响，进行暗反响的场所是叶绿体基质。(2)比拟A、B、C三组可以看出，三组的光照和黑暗交替频率不同，交替频率增加可使光照下产生的ATP和复原型辅酶及时利用和再生，从而提高光合作用中CO2的同化量。答案：(1)高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质(2)光照和黑暗交替频率ATP和复原型辅酶课时作业1(2022辽宁东北育才中学模拟)关于“绿叶中色素的提取和别离实验的表达，不正确的选项是()A可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素B叶绿体中色素能够别离的原因
9、是不同色素在层析液中的溶解度不同C研钵中需参加二氧化硅、醋酸钙、无水乙醇和绿叶D滤液细线要画得细而直，防止色素带间的局部重叠解析：选C。叶绿体色素不溶于水，而溶于有机溶剂，所以可以用无水乙醇或丙酮等有机溶剂提取色素，A正确；叶绿体中的不同色素在层析液中的溶解度不同，从而可以别离色素，B正确；研磨时需参加二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇和绿叶，不能参加醋酸钙，C错误；滤液细线要画得细而直，防止色素带间的局部重叠，影响实验结果，D正确。2(2022郑州模拟)将A、B、C、D四盆长势均匀的植物置于阳光下，A添加红色光照，B添加绿色光照，C隔红色滤光片，D隔绿色滤光片(如下图)。经过一段时间后，各盆植物中长
10、势最好的是()答案：A3(2022福建龙岩高三质检)以下有关科学家探索光合作用的实验中，表达错误的选项是()A与黑藻相比，水绵更适宜用作探究光合作用的场所B金鱼藻是水生植物，用作探究光合作用产物是O2时，利于收集气体C卡尔文利用小球藻，探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径D用银边天竺葵探究光合作用产物是淀粉时，不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝色解析：选D。光合作用产物之一是淀粉，淀粉遇碘液变蓝色，首先要用酒精使绿色的叶片脱去颜色，再滴加碘液防止绿叶本身颜色对实验现象的干扰，银边天竺葵叶片边缘不含叶绿体，无法进行光合作用合成淀粉。4(2022厦门双十中学模拟)如图为叶绿体结构与功能示意图，
11、以下说法错误的选项是()A叶绿体中的色素只分布在结构A上B细胞吸收14CO2，放射性出现的顺序为CO2C3甲C结构A释放的O2可参与有氧呼吸第三阶段的反响DH产生于B处，在暗反响中起复原作用解析：选D。H是光反响的产物，产生于类囊体薄膜(A)处，D错误。5(2022河北冀州中学段考)植物叶片中有一种酶，是叶片中含量最高的蛋白质，其功能是催化反响C5CO22C3。由此推断这种酶()A主要分布在细胞质基质中B在低温环境中会失活，导致光合速率降低C是固定CO2的关键酶，其催化效率比其他酶低D由叶绿体中的基因控制合成，与细胞核基因无关解析：选C。植物细胞中CO2的固定发生在叶绿体基质中，A错误；低温时
12、酶活性受到抑制，高温使酶失活，B错误；因为该酶是叶片中含量最高的蛋白质，所以其催化效率可能比其他酶低，C正确；叶绿体是半自主性细胞器，其生命活动受细胞核基因控制，D错误。6(2022潍坊模拟)以下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布以及某些过程。以下关于相关过程以及发生场所的说法中，正确的选项是()A图示的反响是光反响，场所是类囊体薄膜BH2OHO2发生在光反响阶段，场所是叶绿体基质CADPATP发生在暗反响阶段，场所是叶绿体基质D光能转化成化学能发生在光反响阶段，在色素分子中进行答案：A7(2022北京朝阳模拟)以下生理过程不能发生在叶绿体中的是()AMg2吸收B能量转换CCO2释放
13、D有机物合成解析：选C。Mg2是叶绿素合成的原料，叶绿体能够吸收Mg2用于合成叶绿素，A项正确；在叶绿体中进行的光合作用，可将CO2和H2O转变成有机物，将光能转变成化学能，但CO2释放发生在细胞呼吸过程中，B、D项正确，C项错误。8(2022长春调研)紫外线为高能量光线，在生物体内易激发形成超氧化物，致使脂质氧化而破坏其功能。据此分析，植物短暂暴露在高紫外线条件下，光合作用能力立即明显受到抑制最可能的原因是()A细胞膜受到破坏 B类囊体受到破坏C暗反响受到抑制 DDNA受到破坏解析：选B。根据信息紫外线在生物体内易激发形成超氧化物，致使脂质氧化而破坏其功能，又生物膜的根本支架是磷脂，因此植物
14、短暂暴露在高紫外线下，光合作用能力立即明显受到抑制，最可能是类囊体受到破坏从而抑制了光反响，B正确。9如图表示某绿色植物进行光合作用的示意图，请分析答复以下问题：(1)图中a、b两个生理过程发生的场所是_，假设适当提高CO2浓度，那么短时间内图中C的含量变化是_。(2)图中物质D为_，D的生成量可代表光合作用的强度。(3)经研究发现，该植物夜晚虽然能吸收CO2，却不能合成D，原因是_。(4)在电子显微镜下观察，可看到叶绿体内部有一些颗粒，它们被看作是叶绿体的脂质仓库，其体积随叶绿体的生长而逐渐变小，可能的原因是_。解析：(1)题图中a表示CO2的固定，b表示C3的复原，均为暗反响中的物质变化，
15、暗反响发生在叶绿体基质中。假设适当提高CO2浓度，CO2的固定会增强，C3含量会增多，因此C3的复原利用的H和ATP增多，从而导致H(即图中C)含量下降。(2)题图中物质D为光合作用暗反响的产物，即(CH2O)(或有机物、糖类)，光合作用过程中糖类的生成量、O2的释放量和CO2的吸收量等均能代表光合作用强度。(3)在夜间没有光照，不能进行光反响，不能生成H和ATP，因此暗反响中C3的复原无法进行。(4)叶绿体的生长过程就是叶绿体外膜、内膜以及类囊体薄膜不断生长的过程，而叶绿体膜的成分主要为磷脂和蛋白质，因此脂质仓库中的脂质将用于叶绿体的生长而逐渐变小。答案：(1)叶绿体基质下降(2)(CH2O
16、)(或有机物、糖类)(3)没有光照，不能进行光反响，不能为暗反响提供H和ATP(4)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构10卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向玻璃容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供给，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。请答复以下问题：(1)实验材料小球藻属于_(填“原核或“真核)生物。(2)卡尔文通过停止_来探究光反响和暗反响的联系，他得到的实验结果是图中的_。(3)卡尔文通过停止_来探究光合作用过程中固定CO2的化合物，这时他发现C5的含量快速升高，由此
17、得出固定CO2的物质是C5的结论。(4)卡尔文向密闭容器中通入14CO2，当反响进行到第 5 s时，14C出现在一种C5和一种C6中；将反响时间缩短到0.5 s时，14C出现在一种C3中。上述实验中卡尔文是通过控制_来探究CO2中碳原子的转移路径的，采用的技术方法有_等。(5)卡尔文将不同反响条件下的小球藻放入70 的蒸馏水中，这样做是为了使细胞中的_失活，此时，细胞中的化合物就保持在热处理之前的状态。解析：(1)小球藻属于真核生物。(2)在光照下，光反响产生的ATP和H参与暗反响中C3的复原，因此，通过停止光照可以探究光反响和暗反响的联系。当停止光照后，光反响停止，ATP和H的合成停止，那么
18、C3的复原减少，C3浓度增大，C5浓度减小，停止光照一段时间后，C3和C5浓度根本保持不变。(3)在暗反响中，CO2与C5结合形成C3，当停止CO2的供给后，CO2的固定受到影响，故会导致C5含量升高。(4)由题中表达可知，实验中卡尔文是通过控制反响时间来探究CO2中碳原子的转移路径的，该实验中他采用了放射性同位素标记法。(5)酶是生物体内催化化学反响的催化剂，大多数酶的化学本质是蛋白质，在高温下酶的结构被破坏，导致细胞中的化学反响不能进行，化合物的含量不再发生变化。答案：(1)真核(2)光照A(3)CO2的供给(4)反响时间同位素标记法(5)酶11(2022齐鲁名校调研)如图表示某生物膜结构
19、及其发生的局部生理过程，以下表达正确的选项是()A图示膜结构为叶绿体内膜Ba侧为叶绿体基质，其中含有少量DNAC甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素aD图示过程为光反响，该过程不需要酶的催化解析：选B。因图示过程需要光照，故该过程为光反响，场所为叶绿体类囊体薄膜，A错误。光反响生成的ATP进入叶绿体基质参与暗反响，故a侧为叶绿体基质，叶绿体基质中含有少量DNA，B正确。在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素，C错误。光反响过程需要酶的参与，D错误。12(2022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
20、三碳化合物浓度的变化情况如下图，以下相关表达正确的选项是()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，暗反响全过程都消耗ATP和HCab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解析：选A。题图显示，Oa段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(C5)增多，所以C5浓度有所下降，A正确；暗反响的场所是叶绿体基质，暗反响的过程包括CO2的固定和C3的复原，其中C3的复原需要消耗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的复原过程保
21、持相对稳定，C错误；b点后，在黑暗条件下，光反响不能进行，但之前还剩余局部H和ATP，因此短时间内暗反响仍可进行， 仍有局部有机物合成，D错误。13(2022宁夏石嘴山三中模拟)大豆是我国重要的经济作物。土壤中的微生物能将有机物分解为某些小分子物质供给大豆。为研究这些物质对大豆幼苗生长的影响，在不含有机物的相同土壤中按照表格投放植物落叶等有机物，充分作用后播种大豆种子，出苗一段时间后测定大豆有关指标，结果如表。请分析答复以下问题：分组有机物投放量(kg)叶绿素含量(mg/m2叶)C5转变为C3效率总光合速率(mgCO2/h)甲00.8020%2.69乙202.3741%4.46丙404.658
22、2%8.98(1)该实验的实验组是_，表格中除了_以外其他的都是因变量。(2)测定大豆叶片叶绿素含量时，提取色素的试剂及别离色素方法分别是_和_。(3)据表分析有机物投放量高的土壤中为叶绿素合成提供了大量的N、Mg等必需矿质元素，叶绿素的含量升高可以直接促进光反响合成更多的_以促进暗反响。(4)结合表格联系光合作用的发现历程分析：该实验选择测定叶绿素含量、C5转变为C3效率的目的是探究_。解析：(1)实验目的是探究土壤中的微生物将有机物分解成的某些小分子物质对大豆幼苗生长的影响，故自变量为某些小分子物质，通过参加有机物控制，实验组为乙和丙(不同量的有机物)，对照组为甲(无有机物)。因变量为大豆
23、幼苗生长情况，通过叶绿素含量、C5转变为C3效率、总光合速率来检测。(2)叶绿素容易溶解在有机溶剂，如无水乙醇等，用无水乙醇提取色素；不同色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液在滤纸条上扩散速率不同，故用纸层析法进行色素别离。(3)叶绿素在光合作用的光反响中吸收光能，进行水的光解生成H和O2，促进ADP与Pi发生化学反响生成ATP，H和ATP参加暗反响，把C3复原生成有机物。(4)叶绿素吸收光能促进光反响，其含量上下代表光反响速率；C5转变为C3速率代表暗反响速率，应选择测定叶绿素含量、C5转变为C3效率的目的是探究有机物对大豆幼苗光合作用的影响是影响光反响，还是影响暗反响。答案：(1)乙、丙有机物投放量(2)无水乙醇纸层析法(3)H和ATP(4)有机物对大豆幼苗光合作用的影响是影响光反响还是暗反响