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1、第8讲光合作用A组基础题组题组一提取和分离叶绿体色素1.(2017课标全国)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640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的答案A本题考查光合作用过程中光合色素的吸收光谱等相关知识。类胡萝卜素不吸收红光,A错误。光合色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,B正确。光合作用的作用
2、光谱既可用O2的释放速率随光波长的变化来表示,也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示,C正确。叶片在640660 nm波长光下只有叶绿素能吸收光能,进行光合作用,释放O2,D正确。2.下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述中,错误的是()A.将5克新鲜菠菜叶剪碎后,放入研钵中,加入碳酸钙、石英砂和无水乙醇后加以研磨B.吸取少量滤液,沿铅笔细线均匀画出一道滤液细线,并连续快速画23次C.把画好细线的滤纸条插入层析液中,滤液细线不能浸没在层析液中D.滤纸上相邻色素带间距离最近的是叶绿素a与叶绿素b答案B将5克新鲜菠菜叶剪碎后,放入研钵中,加入碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)、石英砂(使研磨
3、更充分)和无水乙醇(提取色素)后加以研磨,A正确;画滤液细线时,不应连续迅速重复画线,而应等滤液干后再重复画线,B错误;把画好细线的滤纸条插入层析液中,滤液细线不能触及层析液,否则色素会溶解在层析液中,影响实验结果,C正确;滤纸上相邻色素带间距离最近的是叶绿素a与叶绿素b,D正确。题组二光合作用的过程及影响光合作用的环境因素3.1880年美国生物学家恩吉尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上,并在水绵悬液中放入好氧细菌,观察细菌的聚集情况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。下列有关叙述正确的是()A.好氧细菌主要利用红光和蓝光进行光合作用B.水绵通
4、过光合作用为好氧细菌提供O2C.水绵通过光合作用为好氧细菌提供有机物D.图b表明,只有红光和蓝光可用于光合作用答案B好氧细菌代谢类型为异养需氧型,不能进行光合作用,A错误;水绵通过光合作用为好氧细菌提供O2,B正确;题述实验不能证明水绵光合作用能产生有机物,C错误;图b表明,红光和蓝光用于光合作用时光合效率较高,但其他光同样可用于光合作用,只是光合效率较低,D错误。4.下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是()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缩短D.在离体的叶绿体基质中添加ATP、NA
5、DPH和CO2后,可完成碳反应答案D植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行,碳反应(暗反应)在叶绿体基质中进行,因此破坏叶绿体外膜,不影响O2的产生,故A错误;离体的叶绿体基质中含有与碳反应有关的酶,获得ATP、NADPH和CO2后,可完成碳反应,故D正确;植物生长过程中,叶绿体中各种色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变化而变化,故B错误;与夏季相比,植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱,故C错误。5.(2019北京东城期末)Rubisco是植物细胞内参与光合作用CO2固定的酶。如表是不同温度对两种水稻中Rubisco酶活性(molmg-1min-1)影响的有关数据
6、。以下叙述不正确的是()水稻品种21 30 两优1.130.80丰优1.070.79A.Rubisco分布在叶绿体基质中B.Rubisco催化C3和CO2结合C.30 时酶活性下降会使两种水稻光合作用速率下降D.30 与21 相比,丰优比两优酶活性的变化幅度小答案BRubisco催化二氧化碳的固定,在叶绿体的基质中,A正确;二氧化碳与C5结合固定转化为C3,B错误;30 时酶活性下降导致植物固定二氧化碳速率下降,光合速率下降,C正确;对比表格数据丰优比两优水稻酶活性下降幅度低,D正确。6.将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内三碳化合物与糖类生成量的变化是()A.C3突然增加,(CH2O)
7、减少B.C3与(CH2O)都减少C.C3与(CH2O)都增加D.C3突然减少,(CH2O)增加答案A光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,光反应为暗反应提供H和ATP,H用于还原三碳化合物,最终生成C6H12O6,ATP为暗反应提供能量。光反应的能量直接来自太阳能,即必须在光下产生。将盆栽植物移至黑暗处,停止了光照,在其他条件如CO2浓度等没有发生变化的情况下,从气孔进入的CO2仍被C5固定生成C3。由于光照停止,光反应停止,H和ATP不能生成,C3因缺乏H和ATP不能被还原,所以此时的叶肉细胞内C3暂时增加,C6H12O6的生成量减少。故A选项正确。7.下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影
8、响情况,除各图中所示的因素外,其他环境因素均控制在最适范围。下列分析错误的是()A.甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的数量B.乙图中d比c点在相同时间内叶肉细胞中生成C5的速率快C.M、N点的限制因素是光照强度,P点的限制因素是温度D.丙图中,随着温度的升高,曲线走势将稳定不变答案D从甲图中可以看出,光照强度和二氧化碳的浓度不是a点光合速率的限制因素,限制因素可能是叶绿体中色素的数量,A正确;乙图中d点与c点相比,光照强度增加,光反应速率加快,产生的ATP和H增加,因此d点在相同时间内叶肉细胞中C3的还原量多,生成C5的速率快,B正确;图中M、N、P三点的限制因素分别是光照强度、光照强度
9、、温度,C正确;丙图中,随着温度的升高,曲线走势有可能下降,因为超过最适温度,酶的活性降低,D错误。题组三光合作用与呼吸作用的关系8.(2018北京平谷五中期中)下图为高等植物细胞内发生的部分物质转化过程示意图。下列有关分析不正确的是()A.发生在生物膜上的过程有B.人体细胞中也可发生的过程有C.过程形成的ATP可用于过程D.在光照充足等适宜条件下,消耗的CO2多于产生的CO2答案C分析图解,表示暗反应,表示有氧呼吸的第一、二阶段或产生CO2的无氧呼吸,表示光反应,表示有氧呼吸的第三阶段。光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上,有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,A正确;人体细胞不能
10、进行光合作用,但是能够进行细胞呼吸,因此可发生的过程有,B正确;过程水的光解不需要ATP,过程形成的ATP可用于各项生命活动,C错误;在光照充足等适宜条件下,消耗的CO2多于产生的CO2,D正确。9.(2018北京丰台二模)为了研究缺失叶黄素的植株(甲)和正常的植株(乙)光合作用速率的差异,某实验小组设计实验并测得相关数据如下表(温度和CO2浓度等条件均适宜),下列有关说法正确的是()光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度(klx)光合作用速率达到最大值时的最小光照强度(klx)光合作用速率最大值时CO2吸收量(mg/h)黑暗条件下CO2释放量(mg/h)甲植物13126乙植物393014
11、A.植株甲因缺失叶黄素而使得叶片呈现黄色,且呼吸速率降低B.光照强度为3 klx时,植株甲光合作用所需CO2只来源于呼吸作用C.光照强度为1 klx时,植株乙的光合速率大于其呼吸速率D.光照强度为3 klx时,甲、乙两植株固定CO2速率的差为4 mg/(100cm2h)答案D叶黄素为黄色,植株甲缺失叶黄素,叶片应呈绿色,缺失叶黄素与呼吸速率无关,A错误;表格中,光照强度为3 klx时是植株甲光合速率达到最大值的最小光照强度,即光饱和点,此时光合速率大于呼吸速率,光合作用所需的CO2来自呼吸作用和外界环境,B错误;光照强度为3 klx时,植株乙的光合速率与呼吸速率相等,所以在光照强度为1 klx
12、时,其呼吸速率大于光合速率,C错误;固定CO2的速率即实际光合速率,光照强度为3 klx时,植株甲的实际光合速率为12+6=18mg/100 cm2h,植株乙的实际光合速率为14 mg/(100 cm2h),所以此光照强度下,植株甲的实际光合速率比植株乙的大4 mg/(100 cm2h),D正确。B组提升题组一、选择题1.(2019北京西城期末)利用水稻品种“两优培九”,研究其叶片净光合速率与叶温的变化关系,结果如图。以下叙述正确的是()A.实验需要控制相同且适宜的呼吸强度B.真光合速率最适温度出现在33 左右C.5 时此植物的ATP仅来自细胞呼吸D.曲线下降可能是因为呼吸速率增加答案D实验需
13、要控制相同且适宜的无关变量,本实验因变量为净光合速率,净光合速率=光合速率-呼吸速率,呼吸速率不是无关变量,A错误;净光合速率的最适温度出现在33 左右,B错误;15 时植物只是净光合速率较慢,但仍然进行光合作用产生ATP,C错误;此曲线下降净光合速率下降的原因很可能是呼吸速率增加,D正确。2.(2018北京海淀二模)研究者使用稳定同位素18O标记水和碳酸盐/碳酸氢盐中的氧,加入三组小球藻培养液中,记录反应起始时水和碳酸盐/碳酸氢盐中18O的比例,光照一段时间后,分别检测小球藻释放的氧气中18O 的比例,实验结果如下表所示。下列相关叙述,不正确的是()组别水中18O的比例(%)HC和C中18O
14、的比例(%)反应时间(min)释放的O2中18O的比例(%)10.850.41450.8420.850.551100.8530.850.612250.85A.小球藻光合作用所需的CO2可由HC和C提供B.HC和C中18O的比例不同导致放氧速率不同C.释放的O2中18O的比例不受光合作用反应时间影响D.释放的O2中18O比例与水相近,推测氧气来自水答案B由表中数据可知, 小球藻释放的氧气中18O 的比例与水中18O的比例变化一致,与HC和C中18O的比例变化不一致,可以推知氧气来自水中的氧,D选项正确;小球藻释放的氧气中18O 的比例与反应时间变化不一致,推知释放的O2中18O的比例不受光合作用
15、反应时间影响,C选项正确;小球藻光合作用所需的CO2可由HC和C提供,A选项正确。表中数据不能反映放氧速率的不同,B选项错误。3.(2018北京五十五中期中阶段性调研)科学家往小球藻培养液中通入14CO2后,分别给予小球藻不同时间的光照,结果如下表。实验组别光照时间(s)放射性物质分布12大量3-磷酸甘油酸(三碳化合物)22012种磷酸化糖类360除上述12种磷酸化糖类外,还有氨基酸、有机酸等根据上述实验结果分析,下列叙述不正确的是()A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段B.每组照光后需将小球藻进行处理使酶失活,才能测定放射性物质分布C.CO2进入叶绿体后,最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等答案C二氧化碳参与光合作用的暗反应阶段,A正确;由于酶可以反复利用,因此在研究时,光照后需要对酶进行失活处理,B正确;根据表中数据可知,二氧化碳进入叶绿体后首先形成的物质是三碳化合物,C
