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1课后限时集训9光合作用（Ⅰ）1．(2019·湖北黄冈调研)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．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多B．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C．色素带的宽窄反映了色素在层析液中溶解度的大小D．滤纸条上没有色素带，说明材料可能为黄化叶片A[叶绿体色素中绿色的叶绿素含量占到3/4，所以提取液呈绿色，A正确；胡萝卜素在层析液中溶解度最大，在滤纸条上扩散速度最快，所以处于滤纸条最上方，B错误；色素带的宽窄反映了色素含量的多少，C错误；用黄化叶片进行绿叶中色素提取与分离实验时，仍然会有胡萝卜素和叶黄素的色素带，D错误。]2．某同学模拟科学家萨克斯探究光合作用过程的实验做法如下：先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论不合理的是()A．本实验设置了对照组B．有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因C．实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态D．实验证明叶绿体利用光能将CO2转变成了淀粉D[该实验中的变量是光照，曝光组为对照组，遮光组为实验组；有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因；先将绿色叶片放在黑暗处处理数小时，目的是为了让叶片在黑暗中把叶片中的淀粉全部转运和消耗，达到无淀粉状态；实验现象表明，叶片的未遮光部分遇碘变蓝，说明产生了淀粉，叶片的遮光部分遇碘没有变蓝，说明没有淀粉产生，所以，绿叶只有在光下才能产生淀粉，淀粉是光合作用的产物，但该实验无法证明叶绿体能利用光能将CO2转变成淀粉。]3．(2019·湖北模拟)研究者使用同位素18O标记水和碳酸氢钠中的部分氧原子，加入三组小球藻培养液中，记录反应起始时水和碳酸氢钠中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。下列相关叙述错误的是()组别起始时水中18O的比例(%)起始时HCO－3中18O的比例(%)释放的O2中18O的比例(%)10.850.410.8420.850.550.85230.850.610.85A.18O2是在小球藻叶绿体的类囊体上生成的B．HCO－3可为小球藻的光合作用提供CO2C．HCO－3中18O的比例不同导致放氧速率不同D．释放的O2中18O比例与水相近，推测O2来自水C[HCO－3中18O的比例不同不会造成放氧速率不同，造成放氧速率不同的原因是碳酸氢钠的浓度。]4．(2019·廊坊质检)叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构和功能的叙述，正确的是()A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的D[本题考查叶绿体结构与功能的相关知识，意在考查考生的理解分析能力，难度较小。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，A项错误；H2O的光解发生在类囊体薄膜上，而不是基质中，B项错误；CO2的固定发生在叶绿体基质中，C项错误；光合作用的产物——淀粉是在暗反应阶段产生的，场所是叶绿体基质，D项正确。]5．为研究光反应中ATP产生的原理，有科学家进行如下实验：将叶绿体类囊体置于pH为4的琥珀酸溶液后，琥珀酸进入类囊体腔，腔内的pH下降为4；然后把悬浮液的pH迅速上升为8，此时类囊体内pH为4，类囊体外pH为8，在有ADP和Pi存在时类囊体生成ATP，对实验条件和结论分析正确的是()A．黑暗中进行，结果表明：H＋能通过自由扩散进入类囊体B．光照下进行，结果支持：合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能C．黑暗中进行，结果支持：光反应使类囊体内外产生H＋浓度差，推动ATP合成D．光照下进行，结果表明：光反应产生的[H]参与暗反应中C3的还原C[在光照条件下，类囊体膜上的色素吸收光能，能将光能转化成ATP中的化学能，干扰实验结果，故应在黑暗中进行；题干中类囊体内pH为4，类囊体外pH为8，在有ADP和Pi存在时类囊体生成ATP，说明ATP的合成与H＋浓度差有关，类囊体内外产生H＋浓度差，从而推动ATP合成。]6．下列对光合作用图解分析不正确的是()3A．图示为真核生物的光合作用过程B．若突然停止CO2供应，则短时间内三碳化合物的含量将上升C．图中①为O2，②为ATPD．若用3H标记的H2O进行示踪，可发现H元素的转移途径为H2O→[H]→糖类B[由于有叶绿体的存在，所以应为真核生物的光合作用；若突然停止CO2的供应，则短时间内三碳化合物的形成减少，消耗不变，含量降低；图中①为水的分解产物O2，②为光反应为暗反应提供的ATP；光反应中水分解产生[H]，为暗反应提供还原剂，并进入到有机物中。]7．(2019·烟台期末)Rubisco是植物细胞内参与光合作用CO2固定的酶。下表是不同温度对两种水稻中Rubisco酶活性(umol·mg－1·min－1)影响的有关数据。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的光合作用速率下降D．30℃与21℃相比，丰优比两优酶活性的变化幅度小B[根据分析可知，Rubisco分布在叶绿体基质中，A正确；Rubisco催化C5和CO2结合形成C3，B错误；Rubisco是植物细胞内参与光合作用CO2固定的酶，由表格信息可知30℃时酶活性下降，则两种水稻的CO2固定降低导致暗反应速率降低，使光合作用速率下降，C正确；30℃与21℃相比，丰优酶活性降低值为：1.07－0.79＝0.28(μmol·mg－1·min－1)，两优酶活性降低值为：1.13－0.80＝0.33(μmol·mg－1·min－1)，即丰优比两优酶活性的变化幅度小，D正确。]8．(2019·衡水金卷)下列有关光合作用和化能合成作用的叙述错误的是()A．这两个生理过程合成有机物所利用的能量形式不同B．能进行光合作用或化能合成作用的生物属于自养生物C．这两个生理过程合成有机物所利用的原料不同D．这两个生理过程的顺利进行均需要酶的催化C[光合作用利用光能合成有机物，化能合成作用利用无机物氧化时释放的化学能合成有机物，A项正确；这两个生理过程的共同点是将无机物(二氧化碳和水)合成糖类等有机物，4因此能进行光合作用或化能合成作用的生物属于自养生物，B项正确、C项错误；细胞内糖类等有机物的合成离不开酶的催化，D项正确。]9．(2019·武汉重点中学联考)低温寒潮会造成农作物受灾，光合作用是受低温影响较显著的过程之一。科研人员用黄瓜研究低温弱光和低温黑暗两种预处理对叶片光合作用的影响。(1)选取长势相同的黄瓜叶片，平均分成两部分，在相同且适宜的条件下，分别测定叶片__________，目的是用于____________________。(2)分别进行预处理，一部分置于低温弱光下，一部分置于______________________下，在培养箱内处理6小时之后，再次置于相同且适宜的条件下，测定光合作用强度，结果如图。该实验除了得出低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了黄瓜叶片的光合作用强度以外，还发现__________________________的结论。(3)为进一步探究上述两种预处理对光合作用强度影响的原因，用NADP＋作[H]受体来测定NADPH生成速率的变化，结果如下：预处理低温黑暗低温弱光实验前实验后实验前实验后NADPH生成速率100%85.1%100%55.8%实验结果表明低温弱光的预处理导致光反应减弱更显著。分析其影响光合作用强度更显著的原因：__________________________________________。[解析](1)(2)根据题目信息，实验目的是研究黄瓜受到低温弱光和低温黑暗两种预处理对叶片光合作用的影响，因此实验前后应分别测定叶片的光合速率，实验设置低温弱光和低温黑暗两种处理。通过对实验结果的分析可看出低温弱光预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著。(3)从实验结果看出低温弱光处理后，植物NADPH生成速率降低幅度较大。因此推测低温弱光预处理造成光反应的产物不足，因此导致光合作用强度减弱更明显。[答案](1)光合作用强度对照(2)低温黑暗低温弱光预处理对黄瓜叶片光合作用强度降低的影响更显著(3)低温弱光的预处理导致光反应减弱更显著，生成的ATP、NADPH更少，进一步影响C3还原过程，最终导致光合作用强度减弱更明显10．如图甲为某植物叶肉细胞的叶绿体内部分生理过程示意图，图乙为该植物叶片在光照等环境因素影响下吸收和释放CO2速率的变化曲线。请回答下列问题：5(1)图甲表示光合作用的________阶段，该阶段发生的场所是________，发生的能量转换是____________________________。B代表的物质是________。(2)图乙中b段，叶绿体中的色素吸收光能增加，导致光反应中的__________分解加快，最终加快了图甲中________(填字母)的利用。(3)图乙中c段，限制光合速率的环境因素主要是__________。d段与c段相比，叶绿体中五碳化合物和[H]的含量变化分别为________、________。(4)为了保证研究结果的准确性，实验过程中对环境温度的控制应该____________。[解析](1)分析图甲可知，A是CO2，D是C5，B是C3，C是(CH2O)。因此，图甲表示光合作用的暗反应阶段，光合作用暗反应阶段发生在叶绿体基质中，光合作用的暗反应是将ATP中活跃的化学能转化成有机物(糖类)中稳定的化学能。(2)图乙中b段，叶绿体中的色素吸收光能增加，导致光反应中H2O的分解加快，产生的[H]增加，C3的还原加快，最终加快了A(CO2)的利用。(3)图乙中c段达到光饱和点，此时限制光合作用的因素不再是自变量光照强度，而是CO2浓度；d段充入CO2，d段CO2含量增加，CO2与C5结合生成的C3增加，此过程中消耗的C5增加，叶绿体中的C5减少，C3还原过程中消耗的[H]增加，叶绿体中的[H]减少。(4)该实验中温度属于无关变量，因此为了保证研究结果的准确性，实验过程中对环境温度的控制应该是适宜且不变。[答案](1)暗反应叶绿体基质ATP中活跃的化学能转化成有机物(糖类)中稳定的化学能三碳化合物(或C3)(2)H2OA(3)CO2浓度减少减少(4)适宜且不变11．(2019·成都二诊)科学家恩格尔曼在证明光合作用放氧部位是叶绿体后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片。惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝光区域。从这一实验能够得出的结论是()A．红光和蓝光对好氧细菌有吸引作用B．好氧细菌喜欢聚集在氧气含量少的光区C．叶绿体主要吸收绿光用于光合作用，放出氧气D．叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气D[好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，主要说明这两个区域有氧气产生，A项错误；好氧细菌进行有氧呼吸需要消耗氧气，所以喜欢聚集在氧气含量多的光区，B项错误；该实验6中恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现好氧细菌聚集在红光和蓝光区域，说明红光和蓝光部位有氧气产生，而氧气是光合作用光反应的产物，所以该实验说明叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，并释放氧气，C项错误、D项正确。]12．(2019·信阳质检)绿色植物中含有的叶绿体(图甲)是可完成能量转换的细胞器，图乙是图甲中的色素分离结果，图丙是在图甲④结构中进行的生化反应，①～④分别代表图甲中叶绿体的结构。甲丙乙下列相关叙述不正确的是()A．图乙中的色素带由1到4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素B．图甲中①和③的成分和结构相似C．环境条件相对稳定的情况下，图甲④中的C3含量多于C5D．如果突然降低CO2的浓度，图丙中的C3含量会一直