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1、第10讲 能量之源-光与光合作用基础题1下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是()A使用定性滤纸过滤研磨液B将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C在画出一条滤液细线后紧接着重复画线23 次D研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素解析：选B。正确选材和操作是实验成功的关键。在提取叶绿体中的色素时，漏斗基部放单层尼龙布进行过滤，A项错误；纸层析法分离滤液中的色素时，需用干燥的定性滤纸，B项正确；画出一条滤液细线后需等滤液干后再重复画线12次，C项错误；研磨叶片时是用无水乙醇溶解色素，D项错误。2下列关于科学实验及方法的叙述，正确的是()A利用光学显微镜观察细胞膜时发现其具有暗亮暗三
2、层结构B分别用HO和C18O2作对照研究光合作用的产物O2的来源C用14CO2研究光合作用中碳的转移途径为CO2C3C5(CH2O)D用极细的光束和乳酸菌处理黑暗中的水绵证明叶绿体在光合作用中产生氧气解析：选B。细胞膜的暗亮暗结构属于亚显微结构，在光学显微镜下看不见，A项错误；运用同位素标记法，分别用HO和C18O2作为原料，分析光合作用释放O2的放射性，可得知O2中的O来自于H2O，B项正确；光合作用中碳的转移途径为CO2C3(CH2O)，C项错误；乳酸菌属于厌氧菌，不能和水绵证明叶绿体在光合作用中产生氧气，D项错误。3(2016安徽示范高中联考)光照是绿色植物进行光合作用的必要条件，在光合
3、作用中光的作用有()光合作用的能源催化ATP的分解影响叶绿素合成调节气孔开放固定CO2ABC D解析：选C。光是光合作用的能源，叶绿素的形成需要光，光照强度可调节气孔开放，正确；光没有催化作用，光与CO2的固定无直接关系，错误。4下列变化中，可在叶绿体基质中完成的是()H2OHO2ATPADPPi能量C3C6H12O6C5H2OCO2C5C3A BC D解析：选C。叶绿体基质是进行暗反应的场所，主要进行CO2的固定和C3的还原，在该阶段需要消耗光反应产生的H和ATP，而过程是水的光解，发生在叶绿体类囊体薄膜上。5(经典题)如图为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，下列叙述错误的是()A叶绿体是
4、光合作用的完整单位，它能将光能转变为化学能贮存在植物细胞内B光合作用的光反应是在图中上进行的，而暗反应是在图中中进行的C图中叶绿体产生的氧气扩散到相邻细胞中去，并参与有氧呼吸要穿过8层生物膜DH2O光解产生的H是还原剂解析：选C。图中叶绿体释放的氧气进入相邻细胞参与有氧呼吸，需要依次经过第一个细胞的叶绿体(2层膜)、细胞膜(1层膜)，进入第二个细胞需要通过细胞膜(1层膜)，进入线粒体通过2层膜，共通过6层膜。6(2016安徽蚌埠模拟)科学家将离体叶绿体浸泡在pH4的酸性溶液中不能产生ATP(见图1)，当叶绿体基质和类囊体均达到pH4时(见图2)，将其转移到pH8的碱性溶液中(见图3)发现ATP
5、合成。下列叙述不合理的是()A光可为该实验提供能量，是该实验进行的必要条件B该实验中叶绿体完整，保证反应过程高效、有序地进行C产生ATP的条件是类囊体腔中的H浓度高于叶绿体基质D叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件解析：选A。题给实验中，没有提及光照，ATP的产生只与类囊体腔中的H浓度高于叶绿体基质有关。7(2016西安八校联考)如图所示，在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，下列说法错误的是()A植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感B当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等Cd点甲植物细胞内的C3含量比b点高D适当降低光
6、照强度，b点将向右移动解析：选B。环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量保持不变，因此植物乙对CO2浓度变化更敏感；当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根据实际光合速率净光合速率呼吸速率，因此植物甲合成有机物的量比植物乙多；CO2浓度由b点增加到d点时，甲植物细胞内C3的合成量增加而消耗量不变，因此细胞内C3的含量增加；图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的，因此光照强度减弱CO2的吸收量降低，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，降低光照强度后，在较高浓度的CO2条件下才能使CO2吸收量与CO2
7、释放量相等，因此b点将右移。8在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“”表示使用，“”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为()甲乙丙丁丙酮水CaCO3SiO2A BC D解析：选B。由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为；乙同学的操作正确，实验结果应为，即自上而下4条色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，且叶绿素a和叶绿素b的含量较多；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，叶绿素可能会被破坏，因而下边的两条色素带比
8、正常情况下的窄，应为；丁同学未加SiO2，可能研磨不充分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为。9如图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题：(1)图中A表示的结构是由_堆叠而成的。若e为高能化合物，则b、c代表的物质名称依次是：_。(2)h与i反应生成j的过程称为_，j与f、e反应称为_。(3)依据图分析，影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中CO2的浓度、光照和_等。(4)若g用于细胞的有氧呼吸，则相关反应式为_。解析：(1)图中A表示由类囊体堆叠而成的光反应的场所叶绿体基粒，a、b、c、e、f、g、h、i、j分别是水、氧气、ADP、ATP、H、糖类、C5、CO2
9、、C3。(2)由h与i反应生成j的过程称为CO2的固定。j与f、e反应称为C3的还原。(3)影响光合作用的因素有光照强度、CO2的浓度、温度、矿质元素、水等。(4)书写细胞呼吸反应式时注意项目要齐全，不能缺少酶、能量，反应前后的水不能抵消，且不能用ATP代替能量。答案：(1)类囊体O2和ADP(2)CO2的固定C3的还原(3)温度(或矿质元素)(4)C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量10(2016宜昌调研)研究人员在适宜温度下对甲、乙两种兰花光合作用特性的研究结果如图所示。据图回答下列问题：(1)图中A点条件下甲种兰花叶肉细胞产生ATP的细胞结构有_，B点条件下乙种兰花叶绿体释
10、放出的O2的扩散去向是_(从细胞水平答题)。(2)从图中分析，更适应阴生环境的是_种兰花；在温室中栽培兰花时土壤不能含水过多的原因是_。(3)植物干重增加最主要的物质来源是_(填“土壤中的无机盐”“H2O”“CO2”或“从农家肥中吸收的有机物”)。在无光条件下_种兰花的干重减少得更快。(4)研究人员通过实验发现乙种兰花总光合色素含量高于甲种兰花，分析图示，与该发现相符的实验结果是_。解析：(1)A点条件下，甲种兰花的光合速率等于呼吸速率，光合作用和呼吸作用都能产生ATP，产生ATP的场所为叶绿体、线粒体和细胞质基质。B点条件下，乙种兰花的光合速率大于呼吸速率，因此，叶绿体中产生的氧气一部分进入
11、线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，另一部分扩散到细胞外。(2)题图显示，在较弱的光照强度下，甲的光合速率就大于呼吸速率，而乙需要在较强的光照强度下光合速率才会大于呼吸速率，因此，更适应阴生环境的是甲种兰花。土壤中含水过多会导致土壤中的氧气减少，根细胞进行无氧呼吸，产生的酒精对根细胞有毒害作用。(3)植物干重增加是因为光合作用积累有机物，光合作用固定二氧化碳最终形成有机物。在无光照时，植物只进行呼吸作用，题图显示乙种兰花的呼吸速率大于甲种兰花，因此，乙的干重减少得更快。(4)光合色素含量高，则总光合速率也高。总光合速率净光合速率呼吸速率，在相同光照强度条件下乙的总光合速率大于甲，这与乙的光合色素含量
12、较高有关。答案：(1)叶绿体、线粒体、细胞质基质(缺一不可)线粒体和细胞外(2)甲根细胞会因缺氧而进行无氧呼吸，产生的酒精对根细胞有毒害作用(3)CO2乙(4)在相同光照条件下乙的总光合速率大于甲提升题11(2016青岛市期末)如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中表示相关过程，A、B表示两种气体物质，下列说法错误的是()A过程表示光反应，过程的场所是叶绿体基质B物质A表示O2，物质B表示CO2C过程能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D过程的两个阶段都需要消耗过程产生的H和ATP解析：选D。由题图可知，过程分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是类囊体薄膜和叶绿体基质。物质A、B分别表示O2
13、和CO2。光反应能将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程包括CO2的固定和C3的还原两个阶段，其中CO2的固定不需要消耗过程产生的H和ATP。12(2016北京西城区期末)如图为某绿色植物叶肉细胞的部分生理过程示意图，下列相关叙述错误的是()A过程的反应场所是线粒体内膜B过程的反应场所是细胞质基质和线粒体基质C细胞中过程都发生时，过程不一定发生D若停止光照，则过程发生，过程不发生解析：选B。据图示和题干可知，图中为有氧呼吸的第三阶段形成水的过程，为光合作用水的光解过程，为氧气释放到细胞外的过程。有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上，
14、A正确；水的光解发生在叶绿体类囊体薄膜上，B错误；当光合作用速率与呼吸作用速率相等时，氧气不能释放到细胞外，C正确；停止光照，呼吸作用可以发生，光合作用停止，D正确。13苦丁茶树的树叶可加工成苦丁茶。科研人员采用人工遮荫的方法，探究遮荫强度对苦丁茶树叶片生长及光合作用的影响，结果如下表。下列说法中正确的是()遮荫强度叶片厚度(m)叶面积叶绿素总量(mgg1)叶绿素a/b净光合速率(mol CO2m2s1)总光合速率(mol CO2m2s1)0%(对照)127.357.839.062.138.329.2320%(遮荫)175.116.1610.152.038.269.0640%(遮荫)202.0
15、29.8811.911.979.149.8360%(遮荫)144.728.1213.631.806.557.03A分析表中第4、7列实验数据可知，叶片中叶绿素总量越高，其光合速率越弱B适当遮荫处理，可提高苦丁茶的产量及品质C分析表中1、5列实验数据可知，光照强度减弱会加剧叶绿素a的分解D综合分析表中数据可知，光照强度不影响苦丁茶树的有氧呼吸速率解析：选B。仅分析表中第4、7列实验数据便得出“叶绿素总量越高，其光合速率越弱”的实验结论是不正确的，因为光合速率的下降还受遮荫程度(光照强度)的影响，A错误。表中数据显示，适当遮荫(如40%遮荫)后，苦丁茶树叶片的厚度、叶面积、叶绿素总量均大于对照组，
16、所以适当遮荫可提高苦丁茶的产量及品质，B正确。第1、5列实验数据仅显示随着遮荫强度的增加，叶绿素a/b的值逐渐减小，并不能说明叶绿素a分解(第4列数据显示叶绿素总量在增加)，可能是叶绿素b的增加速率大于叶绿素a的增加速率所致，C错误。第6、7列数据分别为净光合速率和总光合速率对应值，二者的差值即有氧呼吸速率，计算可知四组对应的有氧呼吸速率分别为0.91、0.8、0.69、0.48，从逐渐降低的趋势可以推测，光照强度可能通过影响温度进而影响苦丁茶树的有氧呼吸速率，D错误。14(2016广东深圳一模)蓝色氧化剂DCPIP被还原后变成无色。某兴趣小组探究了水溶性物质M对光反应的影响，实验过程及结果如
17、下表所示，请分析回答：组别实验操作蓝色消失时间(min)叶绿体悬浮液试剂1试剂2光照强度CO2甲5 mL0.1%DCPIP溶液56滴细胞等渗溶液配制的M溶液(1 mmol/L)2 mL3 klx未通入30乙5 mLY60丙5 mL细胞等渗溶液配制的M溶液(1 mmol/L)2 mL1 klx65丁5 mLY120(1)分离细胞中叶绿体的常用方法是_。实验乙、丁中Y为_，用细胞等渗溶液取代清水配制M溶液的目的是_。(2)DCPIP蓝色消失是因为光反应产生了_。实验中观察到有气泡产生，相关气体产生的具体部位是_。因未通入CO2，暗反应不能为光反应提供_，所以气泡不能持续产生。(3)本实验的结论有：
18、_；_。解析：(1)分离细胞器一般用差速离心法；叶绿体离开细胞后需放在细胞等渗溶液中才能维持正常形态，因而Y为细胞等渗溶液，配制M溶液应用细胞等渗溶液。(2)蓝色氧化剂DCPIP被还原后变成无色，光反应的产物中有还原氢，还原氢与DCPIP反应使之被还原变成无色；实验中观察到有气泡产生，该气体是氧气，产生的部位是光反应阶段的场所，即类囊体薄膜；因未通入CO2，暗反应阶段无法进行，也不能为光反应阶段提供ADP和Pi，气泡不能持续产生。(3)甲组和乙组对照、丙组和丁组对照说明物质M能促进光反应产生更多的还原氢使DCPIP褪色更快；甲组和丙组，乙组和丁组对照说明一定范围内，光照强度增大促进光反应产生更多的还原氢，使DCPIP褪色更快。答案：(1)差速离心法细胞等渗溶液2 mL维持叶绿体的形态(2)H类囊体薄膜ADP和Pi(3)物质M能促进光反应一定范围内，光照强度增大能促进光反应6