1、1课时跟踪检测（十一） 光合作用的探究历程与基本过程一、选择题1提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是( )A未见色素带，说明材料可能为黄化叶片B色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液C提取液呈绿色是由于含有叶绿素 a 和叶绿素 b 较多D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解析：选 C 黄化叶片含有叶黄素和胡萝卜素，未见色素带的原因应该是提取或分离色素操作不当，如层析时滤液细线浸没在层析液中，会使色素溶解在层析液中，无法在滤纸条上分离；绿叶中叶绿素含量较多，而胡萝卜素和叶黄素含量较少，故提取液呈绿色；胡萝卜素处于滤纸条最上方是因为胡萝卜素在层析
2、液中溶解度最高，在滤纸条上扩散的速度最快。2叶绿体中的色素为脂溶性，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，下列实验无法达到目的的是( )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用质壁分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 月季叶绿体中含有的叶绿素和类胡萝卜素为脂溶性，能溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取叶绿体中的色素；月季成熟的紫红色叶片中含有的花青苷能溶于水，可用水做层析液观察花青苷的色素带；月季成熟叶片有大液泡，可用于质壁分离与复原实验探究细胞的失水与吸水；月季叶片表皮细胞是成熟细胞，不再进行细
3、胞分裂，不能用于染色体形态和数目的观察。3(2018济宁月考)历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述错误的是( )A普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气B萨克斯的实验可证明光合作用的产物有淀粉C恩格尔曼的实验能证明氧气是叶绿体释放出来的D卡尔文的实验中，用 18O 分别标记 H2O 和 CO2，证明了光合作用产生的氧气只来自H2O解析：选 D 证明了光合作用产生的氧气只来自 H2O 的科学家是鲁宾和卡门，卡尔文研究的是暗反应过程中碳的转移途径。4(2018镇江一模)某同学在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，
4、在2滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到近似同心的四个色素环。下列说法错误的是( )A通常提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素含量比类胡萝卜素高B色素能彼此分离是因为不同色素在层析液中的溶解度不同C最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光D若提取液取自缺镁叶片，最外侧两圈色素环颜色较淡解析：选 D 提取液呈现绿色是因为叶片中叶绿素的含量比类胡萝卜素高；色素能够在滤纸上彼此分离的原因是色素在层析液中的溶解度不同；最外侧两圈色素环的色素为叶黄素和胡萝卜素，主要吸收蓝紫光；如果叶片取自缺镁的培养液培养的植物，最内侧两圈色素环颜色较淡。5(2018长沙模拟)下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说
5、法正确的是( )A是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中B是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段C是 C3，能被氧化为(CH 2O)D是 ATP，在叶绿体基质中生成解析：选 B 根据光合作用图解可知，图中是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜上；是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的H结合生成水，释放大量的能量；是 C3，在H和 ATP 的作用下还原为(CH 2O)；是 ATP，在叶绿体类囊体薄膜上生成。6卡尔文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( )A光照时间越长，固定产生的
6、三碳化合物越多B在一定时间内光照时间越长，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 NADPH 中解析：选 B 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。NADPH 是光反应阶段产生的，而二氧化碳是用于暗反应阶段的。7下图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的生化反应。下列有关叙述错误的是( )3A图甲、乙中的两种生物膜分别存在于叶绿体和线粒体中B图乙中的H主要来自于葡萄糖的分解C甲、乙两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生 ATPD影响甲、乙两种膜上生化反应的主要环境
7、因素分别是光照和温度解析：选 B 呼吸作用中的H主要来自有氧呼吸的第二阶段。8(2018南宁一模)用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物，测定光束照射前后植物吸收 CO2和释放 O2量的变化，结果如图所示。对该图的分析正确的是( )A开始照射前，光反应和暗反应均无法进行B结束照射后，光反应和暗反应迅速同步增强C开始照射后，暗反应限制了光合作用的速率D结束照射后，光反应和暗反应迅速同步减弱解析：选 C 据图可知，开始照射前，光反应与暗反应正常进行，并且是同步的。开始照射后，光反应迅速加快产生大量的 O2，随后产生 O2的曲线迅速下降，说明此时暗反应限制了光合作用的速率。结束照射后，光反应迅速
8、减弱，而暗反应则缓慢减弱，最后两反应同步进行。9(2018福州模拟)下面是光合作用过程的实验图解。请分析判断相关说法错误的是( )A此实验说明叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位B试管 b 内因缺少有关酶及 C5而不能产生含 14C 的有机物C适当增强光照、增加 CO2浓度及适当提高温度对本实验最终 c 试管中含 14C 有机物的产量无影响D本实验能证明光反应为暗反应提供了必需的条件解析：选 C 光合作用分光反应和暗反应两个阶段，光反应在类囊体薄膜上进行，暗4反应在叶绿体基质中进行，光反应为暗反应提供 ATP 和H。从图中、所示的位置及后续实验可知是类囊体薄膜，是叶绿体基质；试管 b 中无有机
9、物生成的原因是缺少有关酶和固定 CO2的 C5。从影响光合速率的因素分析，适当增强光照、增加 CO2浓度及适当提高温度可提高本实验最终 c 试管内含 14C 有机物的产量。分析 3 个试管的产物知，光反应和暗反应彼此联系，不能分割，叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位。10下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程，相关叙述错误的是( )A纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同B两组实验的结果中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色C两组实验的结果中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域D在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大解析：选 C 纸层析法分离色素的原理是不
10、同色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上的扩散速度快；光下生长的韭菜叶绿体中含有四种色素：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素 a(蓝绿色)、叶绿素 b(黄绿色)，避光生长的韭黄只含有两种色素：胡萝卜素、叶黄素；叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，故两组实验的结果中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域；研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏，韭黄中不含叶绿素，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大。二、非选择题11下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中表示反应过程，AL 表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c 表示细胞的相应
11、结构。请据图作答：(1)图中，反应过程的场所是_，反应过程的场所是_。(2)结构 a 中发生的能量转换过程是_；结构 c 为_。(3)干旱初期，水稻光合速率明显下降，其主要原因是反应过程_受阻(填编号)，原因是_5_。(4)水稻灌浆期(光合作用较旺盛)若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程_受阻(填编号)。(5)实验室探究光照强度对水稻生理代谢的影响时，实验测得相关生理代谢数据：黑暗条件下，CO 2释放量为 0.4 mol/(cm2叶h)，光照强度为 2.5 klx 时 O2释放量是 1.0 mol/(cm2叶h)，则水稻光合作用固定的 CO2量是_mol/(cm 2叶h)。解析：(1)根据图中
12、物质变化可以判断，图中反应过程表示光合作用的光反应阶段，该阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，反应过程表示有氧呼吸的第二阶段，发生的场所是线粒体基质。(2)结构 a 是叶绿体，叶绿体中发生光能转变成活跃的化学能储存在 ATP 中，再转变成稳定的化学能储存在有机物中。结构 c 是细胞质基质，进行呼吸作用的第一阶段。(3)在细胞呼吸中，干旱时叶片气孔关闭，吸收 CO2减少，影响暗反应中 CO2的固定，水稻光合作用明显下降。(4)小麦灌浆期若遇阴雨天，光照减弱，影响光合作用的光反应过程。(5)根据题意可知，黑暗条件下，单位时间内 CO2释放量表示呼吸速率，故水稻的呼吸速率为 0.4 mol/(cm2叶h
13、)，光照强度为 2.5 klx 时 O2释放量表示该条件下的净光合速率，即 1.0 mol/(cm2叶h)，光合作用过程中，CO 2的吸收量等于 O2的释放量，所以净光合速率也可以表示为 1.0 mol/(cm2叶h)的 CO2的吸收量，由于光合速率呼吸速率净光合速率，所以水稻的光合速率为 0.41.01.4/(cm 2叶h)的 CO2吸收量。答案：(1)类囊体 线粒体基质 (2)光能活跃化学能稳定化学能 细胞质基质 (3) 水稻缺水，气孔部分关闭，导致吸收的 CO2减少，从而影响暗反应 (4) (5)1.412下图 1 为玉米叶肉细胞内某些代谢过程中物质变化的示意图，其中表示不同的生理过程，
14、X、Y 表示参与代谢的物质。图 2 为将玉米植株置于一定条件下，测定 CO2的吸收速率数据绘制的曲线图。请回答下列有关问题：(1)图 1 中，表示光合作用的_过程，过程发生的场所是_。(2)X 代表的物质是_。H在过程中与_结合，形成五碳化合物。(3)图 2 表示影响光合作用的因素有_。(4)图 2 中，当光照强度大于 8 时，25 与 15 条件下有机物的合成速率分别为M1、 M2，结果应为 M1_M2(填“” 、 “”或“”)。解析：(1)图 1 中，表示光合作用的暗反应过程，过程发生的场所是线粒体。(2)X6代表的物质是 O2。H在过程中与三碳化合物结合，形成五碳化合物。(3)图 2 表
15、示影响光合作用的因素有光照强度和温度。(4)图 2 中，当光照强度大于 8 时，25 与 15 条件下有机物的合成速率分别为 M1、 M2，结果应为 M1 M2。答案：(1)暗反应 线粒体(或线粒体内膜) (2)O 2 三碳化合物 (3)光照强度和温度(缺一不可) (4)13某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响” ，设计实验装置如图乙所示。图甲表示在一定光强度下装置乙中黑藻叶肉细胞的部分代谢过程，其中 a、b、c、d 代表不同的细胞结构，代表不同的物质。请回答：(1)图甲结构 a、b、c 中存在光合色素的是_(用字母表示)，提取和分离光合色素依次用_(填试剂)。(2)图甲中在 b 内参
16、与有氧呼吸的_阶段，代表_(填物质)，能够产生的细胞器有_(用字母表示)。(3)若适宜光强度下，图乙装置中有色小液滴向右移动。当 CO2浓度突然降低，则短期内叶绿体中的含量将_(填“增加” “减少”或“不变”)。一定时间内有色小液滴的移动距离代表一定量的黑藻这段时间内_的量。本实验要设置对照实验校正外界环境引起的误差，如何设置？_。解析：(1)图甲结构 a 是叶绿体、b 是线粒体、c 是液泡，其中存在光合作用色素的是a 叶绿体；要提取光合作用色素需要用无水乙醇，要分离光合作用色素需要用层析液。(2)图甲中是水，在 b 线粒体内参与有氧呼吸的第二阶段；是丙酮酸；是 ATP，能产生ATP 的细胞器
17、是叶绿体和线粒体。(3)在适宜光照强度下，图甲装置中有色小液滴将向右移动，说明此时黑藻的光合作用大于呼吸作用；当 CO2浓度突然降低时，则暗反应产生的 C3减少，导致消耗的 ATP 和H减少，所以短期内叶绿体中的含量将增加。若一定时间内有色小液滴向右移动，说明此时黑藻的光合作用大于呼吸作用，则移动的距离代表黑藻这段时间内净光合量(光合作用释放 O2或 O2释放量)。本实验要设置对照实验校正外界环境引起的误差，用等量的死黑藻植物，其他装置与图示相同。答案：(1)a 无水乙醇、层析液 (2)第二 丙酮酸 a、b (3)增加 光合作用释放O2(或 O2释放) 用等量的死黑藻植物，其他装置与图示相同1
18、4(2018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，实验过程及结果如下表所示，请分析回答：7组 实验操作别叶绿体悬浮液试剂 1 试剂 2光照强度 CO2蓝色消失时间(min)甲 5 mL细胞等渗溶液配制的 M 溶液(1 mmol/L) 2 mL30乙 5 mL Y3 klx60丙 5 mL细胞等渗溶液配制的 M 溶液(1 mmol/L) 2 mL65丁 5 mL0.1% DCPIP溶液5 6 滴Y1 klx未通入120(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)D
19、CPIP 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：_，_。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 O2，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；甲组和丙组对照，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加8快
