专题六光合作用考点1 光合色素和叶绿体1.[2018齐鲁名校联考(一)]下列有关叶绿体中色素的说法,正确的是()A.色素的作用是吸收、传递和转换光能B.叶绿体的膜结构上都有色素分布C.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中可用无水乙醇作为层析液D.冬天有些植物叶片变黄是因为叶绿素转化为类胡萝卜素2.关于叶绿素的叙述,错误的是()A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光3.如图表示新鲜菠菜叶中4种色素的相对含量及其在滤纸上的分离情况。
下列分析错误的是()A.叶绿体中的4种色素均分布在类囊体薄膜上B.4种色素均可吸收蓝紫光C.4种色素在层析液中溶解度最大的是ⅢD.发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ4.[2015上海,21,2分]从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素,发现提取液明显偏黄绿色,最可能的原因是()A.加入的石英砂太多B.没有加入碳酸钙C.用脱脂棉过滤不彻底D.一次加入过多无水乙醇5.[2015江苏,21,3分][多选]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,如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。
下列叙述正确的是()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Ⅲ、Ⅳ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6.[2013海南,8,2分]关于叶绿素提取的叙述,错误的是()A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料B.加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分7.某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,进行了以下操作:①将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中,加入无水乙醇后直接进行研磨;②将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1 cm 处用钢笔画一条横线;③为增强实验效果,将滤液细线画粗些;④将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,让滤液细线浸入层析液中。
该同学的操作有误的是()A.①B.①②C.①②③D.①②③④考点2 光合作用的原理及其应用8.科学家恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现好氧细菌大量聚集在如图所示区域。
以下分析正确的是()A.实验过程中装片需放置在没有空气的黑暗环境中是为了设置自变量B.水绵光合作用产生的O2能进入细菌的线粒体与[H]结合生成H2OC.图中细菌分布的差异是水绵不同区域光合作用强度不同造成的D.水绵叶绿体产生的ATP直接为核DNA复制提供能量9.在光合作用的探究历程中,德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律,曾提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。
以下科学实验能证明这一假说的是()A.英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验B.恩格尔曼证明光合作用的有效光是红光和蓝紫光的实验C.萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验D.鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验10.[2013海南,10,2分]某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48 h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。
在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。
其中,没有出现蓝色的部位是()A.a、b和dB.a、c和eC.c、d和eD.b、c和e11.[2018黑龙江大庆实验中学模拟]如图为高等绿色植物光合作用图解,以下说法正确的是()A.①是光合色素,分布在叶绿体和细胞质基质中B.图中[H]代表的物质与有氧呼吸过程中产生的[H]代表的物质是同一物质C.③是三碳化合物,能被氧化为(CH2O)D.④是ATP,在叶绿体的类囊体薄膜上生成12.植物体为避免过量的光能对光合作用结构的氧化性损伤,而产生了一种光保护蛋白Psbs。
下列说法错误的是()A.Psbs的活性受温度和pH等因素的影响B.Psbs镶嵌在类囊体薄膜上,与光反应有关C.光能经转换后存于ATP中,可用于暗反应D.Psbs由高尔基体合成并通过囊泡运输到叶绿体内13.[2016四川理综,5,6分]三倍体西瓜由于含糖量高且无子,备受人们青睐。
如图是三倍体西瓜叶片净光合速率(Pn,以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,以下分析正确的是()A.与11:00时相比,13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B.14:00后叶片的Pn下降,导致植株积累有机物的量开始减少C.17:00后叶片的Ci快速上升,导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D.叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度14.[2015江苏,27,8分]为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如图所示。
请回答下列问题:图1图2(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积的释放量。
(2)光合作用过程中,CO2与C5结合生成,消耗的C5由经过一系列反应再生。
(3)由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的。
(4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是。
15.溴麝香草酚蓝(BTB)是一种灵敏的酸碱指示剂,变色范围pH 6.0(黄)~7.6(蓝)。
某实验小组要验证光照对黑藻光合作用的影响,按下表的处理顺序操作后(“+”表示有,“-”表示无),在适宜温度下放置一段时间至颜色不再改变。
请回答:处理①注入5mLBTB水溶液②放入适量黑藻③充入CO2到饱和④适宜光照⑤加入石蜡油,铺满液面1 + + + - +2 + + + + +(1)一段时间后,试管1、2中溶液颜色分别是、。
(2)一段时间后,试管1中黑藻细胞中将开始积累(有机物),可用进行检测。
(3)有人认为这个实验不够严谨,要排除BTB溶液遇光变色的可能,还需要增加一个试管3,请填出实验操作(“+”表示有,“-”表示无)。
处理①注入5 mLBTB水溶液②放入适量黑藻③充入CO2到饱和④适宜光照⑤加入石蜡油,铺满液面试管3考点3 光合作用与细胞呼吸的关系16.如图所示为甘蔗的叶肉细胞内的一系列反应过程,下列有关说法正确的是()A.过程①消耗CO2释放O2,过程③消耗O2释放CO2B.过程②只发生在叶绿体基质中,过程③只发生在线粒体基质中C.过程①产生[H],过程②消耗[H],过程③既产生[H]也消耗[H]D.若过程②的速率大于过程③的速率,则甘蔗的干重必然增加17.[2015北京理综,31,16分]研究者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2 s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
(1)在开始检测后的200 s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解,同化CO2。
而在实验的整个过程中,叶片可通过将储藏在有机物中稳定的化学能转化为和热能。
(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在μmol·m-2·s-1范围内,在300 s时CO2达到2.2 μmol·m-2·s-1。
由此得出,叶片的总(真正)光合速率大约是μmol CO2·m-2·s-1。
(本小题所填数值保留至小数点后一位)(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100 s以后,叶片的CO2释放,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。
(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用技术进行研究。
答案1.A叶绿体中色素的作用是吸收、传递和转换光能,为光合作用提供能量来源,A正确;色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体的内外膜上没有色素分布,B错误;各种色素在无水乙醇中的溶解度都很大,故无水乙醇只能作为绿叶中色素的提取液,不能作为分离色素的层析液,层析液是用石油醚、丙酮和苯按一定比例混合而成的,不同色素在其中的溶解度不同,C错误;冬天有些植物叶片变黄是因为叶绿素分解了,从而表现出类胡萝卜素的黄色,而不是叶绿素转化为了类胡萝卜素,D错误。
2.D镁元素是叶绿素的组成元素之一,叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素,A正确;叶绿素可吸收光能,将水分解成O2和[H],并将光能转化为化学能,用于光合作用,B正确;叶绿素a和叶绿素b都能吸收红光,但与叶绿素b相比,叶绿素a吸收的红光波长较长且吸收光能的百分比更大,故两者在红光区的吸收峰值不同,C正确;因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以叶片呈现绿色,D错误。
3.C根据图中显示的4种色素的相对含量及其与滤液细线的距离,可以推知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所代表的色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,4种色素在层析液中溶解度最大的是Ⅰ,C项错误。
叶绿体中的4种色素均分布在类囊体薄膜上;4种色素均可吸收蓝紫光;发黄的菠菜叶中的叶绿素a(呈蓝绿色)和叶绿素b(呈黄绿色)分解,导致胡萝卜素(呈橙黄色)、叶黄素(呈黄色)的颜色显示出来,因此,发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是Ⅲ和Ⅳ;综上所述,A、B、D 项正确。
4.B叶绿体的色素提取液偏黄绿色,可能是因为研磨过程中未加碳酸钙,叶绿素被破坏,从而导致叶绿素含量减少。
5.ABC对照滤纸层析结果可知,强光照条件下的色素条带Ⅲ(叶绿素a)和Ⅳ(叶绿素b)的宽度变窄,说明植物叶绿素含量降低,A正确;强光照条件下该植物的类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)含量增多,类胡萝卜素可吸收强光,减轻光照对植物叶片的灼伤,B正确;叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,但吸收峰波长不同,C正确;画滤液细线时,吸取少量滤液在点样线上画一次,待滤液干后再画一两次,D错误。
6.C用乙醇提取的叶绿体中的四种色素包括胡萝卜素,C项错误;菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料,研磨时加入SiO2(石英砂)可使叶片研磨更充分,加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏,A、B、D项正确。
7.D实验操作中,正确的做法:①提取绿色叶片中的色素时,在将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中后,应加入少许二氧化硅和碳酸钙,再加入10 mL无水乙醇,进行迅速、充分的研磨;②制备滤纸条时,应将预备好的滤纸条一端剪去两角,并在距这一端1 cm 处用铅笔画一条细的横线,而不是用钢笔;③画滤液细线时,为确保色素带分离整齐、不重叠,应保证滤液细线细、直、齐,为增强实验效果,应重复画线使滤液细线处积累较多色素;④分离色素时,应将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,为了防止滤液细线中的色素溶于层析液中,不能让滤液细线触及层析液。