1、第10讲 光合作用的探究历程与基本过程1、植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是( )A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的2、高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下,叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化,这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现,在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。下图是两种叶绿素
2、的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述,正确的是( )A.图中和主要分布在叶绿体的内膜上B.利用纸层析法分离色素时,应位于滤纸条的最下端C.植物叶片呈现绿色是由于主要吸收绿光D.弱光下的相对含量增高有利于植物对弱光的利用3、下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的说法，正确的是( )A.研磨叶片时加CaCO3的作用是使研磨更加充分B.色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同C.如果没有石油醚和丙酮，层析液可用93号汽油代替D.下图中1、2、3、4分别表示胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b4、下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述中,正确的是( )A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色
3、素受到破坏B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离C.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快D.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色5、为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是( )颗粒大小02050100200叶绿素a(mg/g)0.250.530.610.480.47叶绿素b(mg/g)0.160.080.090.110.32A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂B.加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益C.据表可知，用50目的二氧化
4、硅提取得到的叶绿素总量最多D.若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小6、如图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述中正确的是( )A.甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大B.乙图所示的结构来自甲图中的C.中的所有色素分子都可以吸收、传递和转换光能D.ATP的合成场所是,分解场所是7、关于光合作用探究历程的叙述，错误的是（）A.普利斯特利用植物和燃烧的蜡烛进行实验，证实植物只有在阳光下才能更新污浊的空气B.萨克斯通过实验成功地证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉C.鲁宾和卡门用同位素标记法进行两组实验有力地证明了光合作用释放的氧气来自水D.恩格尔曼利
5、用水绵和好氧细菌进行实验，证明光合作用的放氧部位是叶绿体8、如图是光合作用探究历程中的三个经典实验。下列相关叙述错误的是( )A.实验1可以探究光合作用的场所 B.实验2证明了光合作用需要光照条件,且产物中有淀粉C.实验3中A不含18O，B含18O,从而证明了光合作用释放的氧气来自水D.实验3利用的技术与肺炎双球菌转化实验利用的技术相同9、光合作用过程包括光反应和暗反应，如图表示光反应与暗反应的关系，据图判断下列叙述不正确的是( )A. 光反应为暗反应提供ATP和NADPH B. 停止光照，叶绿体中ATP和NADPH含量下降 C. 叶绿体中。ATP的移动方向是由类囊体到基质 D. 植物在暗处可
6、大量合成(CH2O)10、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,CO2首先与C5结合生成C5然后被还原为(CH2O)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,C3的含量将减少11、在条件适宜的情况下，用自然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自然光相同的绿色光照，瞬间叶绿体中的物质所发生的变化是( ) A.ATP含量下降B.C3含量下降C.合成C5的速率加快D.NADPH含量上升12、如图表示某植物叶肉细胞中C3和C5浓度的变化情况,该植物在I阶段处于适宜环境条件下,II阶段是某个环境条件降低引起的瞬时变化。下列分
7、析正确的是( )A.I阶段在类襄体膜上进行,II阶段在叶绿体基质中进行B.图中II阶段的变化很可能是降低光照强度引起的C.图中物质甲转变成乙需要光反应提供的ATP和NADPHD.达到最大光合作用强度时,所蒞最小光照强度II阶段的比I阶段低13、下图为叶绿体的结构和功能示意图,请据图回答下列问题:（1）光合作用中光反应产生的_可以被暗反应所利用;在光照条件下,ATP的移动方向是_(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_、_。（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_颗粒(光合产物)。（4）暗反应通过_来影响光反应,从而影响光合作用速率。14、如图
8、是水绵在不同环境因素影响下光合速率变化的示意图，据图回答：（注：箭头所指为处理开始时间）（1）t1t2期间，叶绿体 上的色素捕获的光能增加，光反应产生的ATP和H增多，加速了 （场所）中C3的还原，进而使光合速率增大。（2）t2t3期间，限制水绵光合速率的外界因素主要是 ，此时进一步增加光照强度，光合速率将 （填“增加”“减少”或“不变”）。（3）t3t4期间，光合速率提高的原因是 。（4）t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量 （填“增加”“减少”或“不变”）。 答案以及解析1答案及解析：答案：A解析：类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，基本不吸收红光，而且类胡萝卜素吸收蓝紫光获得的光能要传递给少
9、数处于特殊状态的叶绿素a才能用于ATP的合成；通过测量叶绿素对不同波长光的吸收值，以光的波长为横坐标，吸收光能的百分比为纵坐标，可以绘制叶绿素的吸收光谱；光合作用速率可用CO2的吸收速率来表示，以光的波长为横坐标，以CO2的吸收速率为纵坐标，绘图可得到光合作用的作用光谱；叶绿素可吸收红光和蓝紫光,640 660 nm波长的光为红光，叶片在该波长光下释放的O2是由叶绿素参与光合作用引起的。 2答案及解析：答案：D解析： 3答案及解析：答案：C解析：A.研磨叶片时加CaCO3的作用是防止色素被破坏，加SiO2的目的是使研磨充分，故A错误；B.分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，而提取的原理
10、是色素溶于有机溶剂而不溶于水，故B错误；C.层析液必须是有机溶剂，且挥发不宜过快。在效果相同的情况下，无毒性或毒性较小，因此如果没有石油醚和丙酮，层析液可用93号汽油代替，故C正确；D.色素分离的结果可以用如图表示(1、2、3、4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素），故D错误。 4答案及解析：答案：C解析：A. 加入少许二氧化硅使研磨充分，A错误；B. 叶绿体中的色素都能溶解于有机溶剂中，如：无水乙醇、丙酮（酒精）等，所以可用无水乙醇提取叶绿体中的色素，用层析液进行分离，B错误；C. 各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢，C正确；
11、D. 滤纸条上的最上面色素是胡萝卜素，呈橙黄色，D错误。故选：C。 5答案及解析：答案：B解析：提取光合色素是利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理，可用无水乙醇来提取，A正确；由表格数据可知，加入二氧化硅会使叶绿素b的含量减少，故对叶绿素b的提取无益，B错误；据表可知，用 20目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量为0. 53+0. 08=0. 61，用50 目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量为0. 61 + 0. 09 = 0. 70,用100 目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量为0. 48+0. 11=0. 59，用200 目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量为0. 47+0. 12 = 0. 59，故用
12、50 目的二氧化硅提取得到的叶绿素总童最多，C正确；碳酸钙可保护叶绿素，防止研磨过程中叶绿素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小，D正确。故选B。 6答案及解析：答案：B解析：甲图中的和分别是叶绿体内膜、外膜、基粒和基质,乙所示的膜结构来自甲图中的。叶绿体扩大膜面积主要靠片层结构中的类囊体膜。中的色素分子只有少数叶绿素a才可以将光能转换成化学能。ATP的合成场所是,消耗部位是。 7答案及解析：答案：A解析：普利斯特利用植物和燃烧的蜡烛进行实验，证实植物可以更新因蜡烛燃烧而变得污浊的空气，英格豪斯发现植物只有在阳光下才能更新污浊的空气,A错误;萨克斯通过对同一叶片进行一半遮光、
13、一半照光的处理，证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉，B正确；魯宾和卡门用分别标记参加反应的水和二氧化碳，通过两组对照实验有力地证明了光合作用释放的氧气来自水, C正确;恩格尔曼利用水绵和好氧细菌在暗处进行局部光照实验，证明光合作用的放氧部位是叶绿体，D正确。 8答案及解析：答案：D解析：实验1是用水绵和好氧细菌作为实验材料探究光合作用的场所的，研究发现在叶绿体被光照射到的部位才会有好氧细菌大量分布，说明在被光照射的叶绿体中进行了光合作用，A正确。 实验2是将饥饿处理后的叶片部分遮光,与未遮光部分作对照，光照一段时间后，用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，证明了光合作用需要光照且产物中有
14、淀粉，B正确。实验3左侧试管中用18O标记CO2，右侧试管中用18O标记H2O,结果发现只有右侧试管产生的氧气(B)中有18O,证明了光合作用产物中的氧气来自水，C正确。实验3用到了同位素标记法，但肺炎双球菌转化实验没有用到该种技术,D错误。 9答案及解析：答案：D解析：根据题意和图示分析可知：光反应为暗反应提供ATP和NADPH(H)，A正确；停止光照，光反应停止，产生的ATP和NADPH减少，导致叶绿体中ATP和NADPH含量下降，B正确；ATP产生光反应，用于暗反应，所以其移动方向是由类囊体到基质，C正确；植物在暗处不能进行光反应，因而不可能大量合成(CH2O)，D错误。 10答案及解析
15、：答案：C解析：本题考查光合作用的过程,意在考查考生在理解和识图析图方面的能力,难度中等。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;CO2先与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(CH2O);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,C3含量减少。 11答案及解析：答案：A解析：A、由于光反应变慢，所以ATP合成减少，导致ATP含量下降，A正确；B、光反应为暗反应提供H、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原
16、减弱，C3化合物消耗减少，同时CO2固定生成C3的速率不变，则C3化合物含量相对增多，B错误；C、光反应为暗反应提供H、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，则合成C5的速率减慢，C错误；D、由于光反应变慢，所以水得光解变慢，产生的H减少，导致NADPH含量下降，D错误故选：A 12答案及解析：答案：D解析：题图表示植物叶肉细胞中C3和C5浓度的变化情况,因此两个阶段均表示光合作用暗反应,发生在叶绿体基质中,A错误;当光照强度降低,短时间内光反应产生的H、ATP减少,导致C3的还原减少,而C5与CO2反应生成的C3不变,因此C3含量上升,C5下降。当CO2浓度降低,短时间内
17、光反应产生的H、ATP不变,C5与CO2反应生成的C3减少,导致C5的消耗减少,而C3的还原继续进行,因此C3含量下降,C5上升。所以,图中II阶段的变化很可能是降低光照强度和降低CO2浓度引起的,B错误;图中物质甲可能是C3或C5。若甲是C3,则乙是C5,甲转变成乙需要光反应提供的ATP和NADPH。若甲是C5,则乙是C3,甲转变成乙需要CO2,C错误;由题意可知,发生改变的是CO2浓度降低,达到最大光合作用强度时,II阶段所需的光照强度比I阶段低,D正确。故选D。 13答案及解析：答案：（1）H和ATP; AB; （2）二氧化碳供应不足; 温度过高或过低; （3）淀粉; （4）提供ADP、
18、Pi以及NADP+解析：（1）光合作用中光反应为暗反应提供H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和NADPH产生ADP、Pi以及NADP+，而ADP、Pi以及NADP+为光反应过程中ATP、NADPH合成的原料。 14答案及解析：答案：（1）类囊体（薄膜） 叶绿体基质（2）CO2浓度
19、不变（3）CO2浓度增大，暗反应增强，C3含量增多，加快消耗了原本积累的ATP和H，从而促进光反应，进而使光合速率增强（4）增加解析：（1）叶绿体中捕获光能的色素分布在类囊体薄膜上。光反应产生的ATP和H可用于暗反应阶段C3的还原，暗反应的场所是叶绿体基质。（2）题图显示t2t3期间，光照充足且恒定，但光合速率不再增加，t3时刻充入CO2后，光合速率开始增加，这说明t2t3期间，限制水绵光合速率的外界因素主要是CO2浓度，此时进一步增加光照强度，光合速率将不变。（3）结合对（2）的分析可知，t3t4期间，光合速率提高的原因是CO2浓度增大，暗反应增强，C3含量增多，加快消耗了原本积累的ATP和H，从而促进光反应，进而使光合速率增强。（4）t4时刻突然停止光照，光反应停止，类囊体薄膜上不再有ATP合成，原有的ATP继续水解成ADP和Pi，释放的能量用于C3的还原，所以t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量会增加。
