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1、第二课：光合作用【高考真题】1、（2014年）正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是（ ）AO2的产生停止 BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降 DNADPH/NADP+比2、（2015年）为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A，B，C，D四组实验。各组实验的温度、光照强度和C02浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%；B组
2、：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%；C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，侮次光照和黑暗时间各为3. 75ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%；D组(对照组)：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题: （1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_(填“高于”、“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是_；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_，这些反应发生的部位是叶绿体的_。（2）A， B， C三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了
3、光合作用中CO2的同化量。3、（2016年）下列与细胞相关的叙述，正确的是（ ）A核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器B酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸C蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程D在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP4、（2016年）为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位面积吸收CO2的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：（1）据图判
4、断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。（2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_（填“CO2浓度”或“O2浓度”）。（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。【知识梳理】能量之源光和光合作用1、实验：叶绿体色素的提取和分离（1）原理： 提取：色素易溶于有机溶剂无水乙醇； 分离：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的在滤纸条上扩散速度就快，溶解度低的扩散速度就慢。注意事项： 选取新鲜绿叶的原因是新鲜绿叶中含色素多，绿叶久
5、置后会导致色素分解； 剪碎的目的是使研磨更快速、充分。 加无水乙醇一般分多次少量加入，防止挥发；加CaCO3的目的是为了防止研磨时色素分子被破坏；加SiO2的目的是使研磨更充分； 过滤时应在漏斗口垫一层单层尼龙布； 试管口加棉塞的目的是防止无水乙醇挥发。（2）步骤： 提取：选取新鲜绿叶剪碎加无水乙醇、CaCO3、SiO2研磨过滤试管口塞上棉塞注意事项： 制备滤纸条时应减去一端的两个角，目的是使色素扩散均匀； 滤液细线应画得细、直，且风干后要重复数次，增加细线中的色素浓度； 层析时滤液细线不能没及层析液，否则会导致色素带溶于层析液中，使色素带重叠或使色素带不清晰； 分离：制备滤纸条画滤液细线层析
6、法分离色素（3）收集到的滤液绿色过线的原因： 未加SiO2，研磨不充分。 绿叶不新鲜，或者一次加入无水乙醇过多； 未加碳酸钙或加入太少，色素分子被破坏。【例1】如图所示为某同学做“叶绿体中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列叙述错误的是（ ）A应向培养皿中倒入层析液B应将滤液滴在a处，而不能滴在b处C实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆（近似圆形）D实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色【例2】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。下列分析最不合理的是（ ）A甲可能误用蒸馏水做提取液和层析液B乙可能是因为研磨时未加
7、入SiO2C丙是正确操作得到的理想结果D丁可能是因为研磨时未加入CaCO3【例3】提取光合色素，进行纸层析分离，对该试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bD胡萝卜素在滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高2、叶绿体的结构和功能、色素的种类和功能（1）叶绿体的结构包括外膜、内膜、叶绿体基质和基粒（由类囊体构成）；内容物包括DNA、RNA、色素、与光合作用有关的酶；（2）叶绿体的类囊体膜叠加形成基粒扩大了膜面积，有利于色素和酶附着。（3）高等植物的叶绿体在强光下以窄面受光，避免
8、了强光对叶绿体的伤害；在弱光下以宽面受光，有利于接受更多的光能。（4）在上叙色素的分离实验中，色素带分布如下图：色素种类颜色含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色最多较低较慢叶绿素b黄绿色较多最低最慢色素的功能：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶黄素主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收波长范围不一样，峰值也是不一样的。【例4】下列关于叶绿体在光合作用过程中作用的描述，错误的是（ ）A叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最大B叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素C通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
9、D叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同【例5】从种植于室内普通光照和室外强光光照下的同种植物分别提取叶片的叶绿体色素，用纸层析法分离，结果如图，下列判断正确的是（ ）A室内植物叶片偏黄B室外植物叶片偏绿C室外植物叶片胡萝卜素含量叶黄素含量D室内植物叶片叶绿素a含量叶绿素b含量【例6】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，右图为滤纸层析的结果(、为色素条带)。下列叙述错误的是（ ）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3、光合作用的探究历
10、程年代科学家结 论1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下只有绿叶才可以更新空气1845R.梅耶植物光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所1939鲁宾 卡门光合作用释放的氧来自水20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2【例7】光合作用是地球上最重要的化学反应。同位素标记法的引入，为探寻和建立光合作用的 化学反应过程，作出了巨大的贡献。 （1）1941 年，鲁宾用同位素标记法追踪光合作用中O2的来源。鲁宾用 H218O 和普通的CO2 进行小球藻光合作用实验(见图 A)
11、，结果放出的CO2具有放射性。若用C18O2 和普通的 H2O 进行光合作用实验(见图 B)，结果产生的O2不具有放射性。 综合实验，可获得的结论是_。 （2）美国科学家卡尔文用同位素标记法来追踪CO2是如何转变成碳水化合物的。 卡尔文给小球藻悬浮液通入 14CO2，光照一定时间(从 1 秒到数分钟)后杀死小球藻，同时 提取产物并分析。实验发现，仅仅 30 秒的时间，二氧化碳已经转化为许多种的化合物。 想要探究CO2 转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是_。 实验发现，在光照下物质 A 和物质 B 的浓度很快达到饱和并保持稳定。此时突然中断CO2的供应，A、B 物质的变化如图 C 所示。
12、以上实验说明，固定二氧化碳的化合物是_， 二氧化碳转化的第一个产物是_。【例8】科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的碳原子，其转移途径是（ ）ACO2叶绿素ADP BCO2叶绿体ATPCCO2乳酸糖类 DCO2C3化合物糖类4、光合作用的过程（1）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段 光反应： 场所：类囊体薄膜； 条件：光、色素、酶； 物质变化 水的光解：H2O O2 + H（NADPH） ATP的合成：ADP + Pi + 能量 ATP 能量变化：光能转化成ATP中活跃的化学能 暗反应： 场所：叶绿体基质； 条件：酶； 物质变化 CO2的固定：CO2 + C5 2C3 C3的还原：C3 + H C5 + （CH2O）（此反应过程中有水生成） ATP水解：ATP ADP + Pi + 能量 能量变化：ATP中活跃的化学能转化成化合物中稳定的化学能（2）光反应和暗反应的关系 光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。 没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。（3）当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、H、ATP、（CH20）的含量变化【例9】如图表示光合作用的过程，其中、
