1、课时作业10能量之源光与光合作用(一)一、选择题(每小题5分，共60分)1关于叶绿素的叙述，错误的是(C)A叶绿素a和叶绿素b都主要吸收红光和蓝紫光B被叶绿素吸收的光可用于光合作用C叶绿素b吸收的波长更广一些D植物呈现绿色是由于叶绿素不能有效地吸收绿光解析：本题主要考查叶绿素的相关知识。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，用于光合作用的光反应过程；叶绿素a吸收的波长更广一些；叶绿素不能有效地吸收绿光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色。2关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是 (B)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在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次D研磨叶片时，
2、用体积分数为70%的乙醇溶解色素解析：本题考查叶绿体色素的提取和分离实验的相关知识。实验过程中用单层尼龙布过滤研磨液；在滤纸条上划出一条滤液细线后，待干燥后再重复划线23次；研磨叶片时，用无水乙醇溶解色素。3为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(、为色素条带)。下列叙述不正确的是(D)A强光照导致了该植物叶绿素含量降低B类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C色素、吸收光谱的吸收峰波长不同D画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次解析：分析正常光照和强光照下的不同色素带宽度可以发现，强光导致了叶绿素含量降低、类胡萝卜素含量升高
3、，这可能与类胡萝卜素可以抵御强光照有关，A、B正确；叶绿素a的吸收波长更广一些，C正确；为增加色素带的色素含量，画滤液细线时，滤液应在点样线上重复画几次，D错误。4下列有关叶绿素的说法正确的是(D)A叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈黄绿色，叶绿素b呈蓝绿色B叶绿体的类囊体薄膜和基质中均含有与光合作用有关的色素和酶C叶绿体色素的提取和分离实验中，在滤纸条上叶绿素a比叶绿素b扩散得慢D叶绿素是光合作用中重要的物质，能吸收光能解析：叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色；基质中只有与光合作用有关的酶而无色素。滤纸条上叶绿素a比叶绿素b扩散得快。5某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离
4、实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是(D)A甲可能是因为研磨时未加入SiO2B乙可能是因为研磨时未加入CaCO3C丙可能是误用蒸馏水作提取液和层析液D丁是正确操作得到的理想结果解析：色素的提取和分离实验中，SiO2可使菠菜叶研磨充分，CaCO3可防止叶绿素受到破坏，未加入SiO2和CaCO3时，会发生甲、乙图示的现象；丙图中色素含量为零，可能是误用蒸馏水作提取液和层析液的结果；丁图显示含量最高的是叶黄素，实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多。6澳大利亚学者从蓝藻中提取到了一种被称作叶绿素f的新叶绿素，它能够吸收红光和红外光进行光合作用。下列有关叙述正确的
5、是(B)A叶绿素f主要分布在蓝藻叶绿体的类囊体薄膜上B叶绿素f能够吸收红光和红外光，扩大了可利用的太阳能的范围C叶绿素f具有与叶绿素a和叶绿素b相同的生理功能D用纸层析法分离蓝藻细胞中的色素将获得5条色素带解析：蓝藻属于原核生物，无叶绿体；叶绿素f能够吸收红光和红外光，因此扩大了太阳能的利用范围；叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，而叶绿素f能够吸收红光和红外光，其功能不同；蓝藻细胞中不含叶绿素b，故用纸层析法分离不能获得5条色素带。7(衡水模拟)如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，下列有关叙述错误的是(C)A和均为选择透过性膜B上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对
6、绿光吸收最少C上所含色素均含Mg2，故缺Mg2时这些色素都无法合成D在上形成的产物H和ATP进入中为暗反应提供物质和能量解析：和分别为叶绿体的外膜和内膜，膜结构均具有选择透过性，A项正确；为类囊体，其上分布有与光反应有关的色素和酶，这些色素对绿光吸收最少，所以叶片一般为绿色，B项正确；叶绿素分子中含Mg2，胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2，C项错误；在类囊体上形成的产物H和ATP进入中为暗反应提供物质和能量，D项正确。8下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是(D)A破坏叶绿体外膜后，O2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与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间
7、缩短D离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应解析：本题主要考查光合作用的相关知识，A选项中O2的产生是在光反应阶段中产生，场所是类囊体薄膜，与叶绿体外膜无关；B选项中，植物生长过程中，各种色素的比例有变化；C选项中冬季光合速率降低的原因包括光照时间缩短和温度降低；D选项中，添加ATP、NADPH、CO2，叶绿体基质中含有暗反应所需要的各种酶，从而完成暗反应。9Calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14CO2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是(B)A光照时间越长，固定产生的三碳化合物越多B在一定时间内光照
8、时间越长，产生的放射性物质的种类越多C无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体的类囊体膜上D只要给予光照，放射性就会出现在H中解析：本题利用放射性同位素标记考查光合作用过程。光合作用的暗反应过程中固定产生的三碳化合物会被还原；放射性物质应分布在叶绿体的基质中；H是光反应阶段产生的，而二氧化碳是用于暗反应阶段的。10(湖北沙市周考)某绿色高等植物光合作用的反应式如下所示。下列相关叙述正确的是(C)CO2H2O(CH2O)O2A该反应式也适用于具有藻蓝素和叶绿素等光合色素的蓝藻B追踪反应式中CO2的氧原子的转移情况时，该氧原子能转化成氧气C该反应式中，CO2消耗的场所与H2O消耗的位置不同D当
9、植物体有机物积累量为零时，叶肉细胞的呼吸速率等于光合速率解析：蓝藻属于原核生物，无叶绿体，A错误。氧气中的氧原子来源于水，不是二氧化碳，B错误。该反应式中，CO2消耗的场所是叶绿体基质，H2O消耗的场所是类囊体薄膜上，C正确。当植物体有机物积累量为零时，由于非绿色部位细胞不进行光合作用，但需进行呼吸作用，所以叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率，D错误。11(湖北重点中学第一次联考)将叶绿体悬浮液置于白光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(C)AO2的产生发生在叶绿体基质中B若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生C突然改用光照强度与白光相同的绿光照射，瞬间H和C5下降D水在叶绿体中
10、分解产生氧气需要ATP提供能量解析：O2的产生发生在叶绿体类囊体薄膜上，A错误；叶绿体色素可以吸收蓝紫光，在蓝紫光下会有氧气产生，B错误；叶绿体色素很少吸收绿光，白光照射转为绿光照射后，光反应减弱，产生H和ATP的速率减慢，C3还原减慢，而CO2固定速率暂时不变，因此C3含量增加，C5含量减少，C正确；水在叶绿体中分解产生氧气需要光能，而不需要ATP提供能量，D错误。12(山东烟台月考)下列是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的是(A)A利用15N标记某丙氨酸，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，而游离的核糖体无放射性B给水稻提供14CO2，则14C的转移途径大致是：14CO214
11、C3(14CH2O)C给水稻提供14CO2，则其根细胞在缺氧状态有可能出现14C2H5OHD小白鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到HO，呼出的二氧化碳也可能含有18O解析：附着在内质网上的核糖体和游离的核糖体均可利用氨基酸合成蛋白质，A不正确；光合作用暗反应阶段可发生CO2的固定和C3的还原，给水稻提供14CO2，则14C的转移途径大致是：14CO214C3(14CH2O)，B正确；植物通过光合作用将14CO2合成葡萄糖并运输到根细胞，缺氧时根细胞可进行无氧呼吸产生14C2H5OH，C正确；小白鼠吸入18O2，经有氧呼吸第三阶段形成HO, HO可随尿液排出，也可参与有氧呼吸第二阶段反应产生
12、C18O2，D正确。二、非选择题(共40分)13(12分)(山西太原一模)下图为叶绿体的结构和功能示意图，请回答：(1)光合作用光反应产生的还原性氢和ATP可以被暗反应所利用；在光照条件下，ATP的移动方向是AB(用图中字母和箭头表示)。(2)若暗反应被抑制，可能的外部影响因素是二氧化碳供应不足、温度过高或过低。(3)在电子显微镜下观察，可见到叶绿体基质中含量最多的物质是淀粉颗粒(光合产物)。(4)暗反应通过提供ADP和Pi来影响光反应，从而影响光合作用速率。解析：(1)光合作用光反应为暗反应提供了还原性氢和ATP，用于三碳化合物的还原。光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜A，暗反应的场所是叶绿体
13、基质B，所以光照下ATP从A移向B。(2)暗反应主要受外界环境中二氧化碳浓度和温度的影响。(3)光合作用的产物葡萄糖最终以多糖淀粉的形式储存起来，且淀粉颗粒在电子显微镜下是可以观察到的，所以电子显微镜下叶绿体基质中含量最多的物质是淀粉。(4)暗反应消耗ATP产生ADP和Pi，而ADP和Pi为光反应过程中ATP合成的原料。14(14分)下图1为植物光合作用与有氧呼吸的过程示意图，图中字母表示有关物质，数字表示相关生理过程，请据图回答问题：(1)写出下列符号所表示的含义：CO2，D.H，暗反应。(2)若图1中化合物B的含量在24小时内发生的变化如下图2所示，请回答：G点时B化合物含量升高主要是温度
14、过高，气孔关闭，叶肉细胞吸收CO2减少所致。CD段的出现可能是由白天天气暂时由晴转阴造成的。请在图3中画一条曲线，表示上图中的EH段(10时至14时)水稻叶肉细胞中C3含量的变化趋势。(设a点为10时的C3含量)答案：如图(3)氧气是光合作用的产物之一，请根据所学知识设计一实验，证明氧气的氧原子来自何种反应物：在密闭透光的容器中，用18O标记的水培养绿色植物，然后检测氧气分子中有无放射性；再在另一密闭透光的容器中加入18O标记的CO2和绿色植物，检测植物产生的氧气中有无放射性。解析：本题主要考查植物的光合作用与呼吸作用，意在考查考生的理解能力。由图可知，A、B、C、D、E、F分别表示CO2、C
15、5、O2、H(NADPH)、水、H，是暗反应过程，是O2进入线粒体的过程，是有氧呼吸的第一阶段，是有氧呼吸的第二阶段。在1214时，气温过高，植物为了减弱蒸腾作用，气孔张开程度减小，甚至关闭，导致进入叶肉细胞内的CO2量减少，使C3合成量减少，使C5含量增加。天气由晴转阴时，光反应受阻，产生的ATP和NADPH减少，使C3的还原变慢，C5产生量减少，同时C5仍与CO2结合生成C3，所以此条件下的C5含量会降低。C3与C5的含量变化相反，所以参照C5的含量变化即可画出C3的含量变化图。15(14分)植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿质元素，科学实验发现土壤中缺磷，会导致植株矮小，叶色暗
16、绿。依据叶色变化判断可能是缺少类胡萝卜素，试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。实验所需主要用具，试剂：烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液、仅缺磷的完全培养液、无水乙醇、SiO2、CaCO3、层析液等。实验材料：正常生长的黄瓜幼苗。请完善下列实验内容：(1)实验假设：缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿。(2)实验步骤：取两个烧杯编号为A、B，各放入同样数量、同一品种且长势相近、苗龄相同的黄瓜幼苗。A烧杯中加入适量完全培养液，B烧杯中加入等量仅缺磷的完全培养液，置于相同且适宜的条件下培养，培养到两组黄瓜幼苗叶片出现颜色差异为止。分别从A、B两组中选取等量叶片，用无水乙醇提
17、取叶片色素，用纸层析法分离色素，观察比较A、B两组色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅。(3)实验结果预测：A组与B组类胡萝卜素色素带宽度相同、颜色相同，说明缺磷导致的叶色暗绿，不是由于类胡萝卜素缺乏所致。A组比B组类胡萝卜素色素带宽度大、颜色深(或B组缺少类胡萝卜素色素带)，说明缺磷导致的叶色暗绿，是由于类胡萝卜素缺乏所致。解析：(1)实验假设的提出要依据题目所给的背景材料以及实验目的。从背景中可知“叶色变化可能是缺少类胡萝卜素”引起的，我们要探究“叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致”。所以，本实验假设为“缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿”。(2)实验应遵循单一变量原则，其他无关变量应该相同，故A、B两烧杯内除含磷量不同外，其他影响实验结果的因素全部一样，如黄瓜幼苗的苗龄相同，长势相同等。依据探究目的，观察目标为“A、B两组色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅”。根据“实验所需主要用具、试剂”，确定用“纸层析法”分离色素，提取色素的溶剂为无水乙醇。(3)对比A、B两组类胡萝卜素色素带的宽度和颜色，由是否一致来判断实验假设是否正确。
