[基础题]
1.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是( ) A.使用定性滤纸过滤研磨液
B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2~3 次 D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素
解析:选B。正确选材和操作是实验成功的关键。在提取叶绿体中的色素时,漏斗基部放单层尼龙布进行过滤,A项错误;纸层析法分离滤液中的色素时,需用干燥的定性滤纸,B项正确;画出一条滤液细线后需等滤液干后再重复画线1~2次,C项错误;研磨叶片时是用无水乙醇溶解色素,D项错误。
2.下列关于科学实验及方法的叙述,正确的是( )
A.利用光学显微镜观察细胞膜时发现其具有暗—亮—暗三层结构
18O和C18O作对照研究光合作用的产物O的来源 B.分别用H222
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C.用CO2研究光合作用中碳的转移途径为CO2―→C3―→C5―→(CH2O)
D.用极细的光束和乳酸菌处理黑暗中的水绵证明叶绿体在光合作用中产生氧气
解析:选B。细胞膜的暗—亮—暗结构属于亚显微结构,在光学显微镜下看不见,A项
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错误;运用同位素标记法,分别用H18分析光合作用释放O2的放射性,2O和CO2作为原料,
可得知O2中的O来自于H2O,B项正确;光合作用中碳的转移途径为CO2―→C3―→(CH2O),C项错误;乳酸菌属于厌氧菌,不能和水绵证明叶绿体在光合作用中产生氧气,D项错误。
3.(2016·安徽示范高中联考)光照是绿色植物进行光合作用的必要条件,在光合作用中光的作用有( )
①光合作用的能源 ②催化ATP的分解 ③影响叶绿素合成 ④调节气孔开放 ⑤固定CO2
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.③④⑤
解析:选C。光是光合作用的能源,叶绿素的形成需要光,光照强度可调节气孔开放,①③④正确;光没有催化作用,光与CO2的固定无直接关系,②⑤错误。 4.下列变化中,可在叶绿体基质中完成的是( ) ①H2O―→[H]+O2 ②ATP―→ADP+Pi+能量 ③C3―→C6H12O6+C5+H2O ④CO2+C5―→C3 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
解析:选C。叶绿体基质是进行暗反应的场所,主要进行CO2的固定和C3的还原,在该阶段需要消耗光反应产生的[H]和ATP,而①过程是水的光解,发生在叶绿体类囊体薄膜上。
5.(经典题)如图为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程,下列叙述错误的是( )
A.叶绿体是光合作用的完整单位,它能将光能转变为化学能贮存在植物细胞内 B.光合作用的光反应是在图中①上进行的,而暗反应是在图中②中进行的
C.图中叶绿体产生的氧气扩散到相邻细胞中去,并参与有氧呼吸要穿过8层生物膜 D.H2O光解产生的[H]是还原剂
解析:选C。图中叶绿体释放的氧气进入相邻细胞参与有氧呼吸,需要依次经过第一个细胞的叶绿体(2层膜)、细胞膜(1层膜),进入第二个细胞需要通过细胞膜(1层膜),进入线粒体通过2层膜,共通过6层膜。
6.(2016·安徽蚌埠模拟)科学家将离体叶绿体浸泡在pH=4的酸性溶液中不能产生ATP(见图1),当叶绿体基质和类囊体均达到pH=4时(见图2),将其转移到pH=8的碱性溶液中(见图3)发现ATP合成。下列叙述不合理的是( )
A.光可为该实验提供能量,是该实验进行的必要条件 B.该实验中叶绿体完整,保证反应过程高效、有序地进行
+
C.产生ATP的条件是类囊体腔中的H浓度高于叶绿体基质 D.叶肉细胞中的叶绿体依靠水的光解产生类似于图3的条件
解析:选A。题给实验中,没有提及光照,ATP的产生只与类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质有关。
7.(2016·西安八校联考)如图所示,在最适温度和光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况,下列说法错误的是( )
A.植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感
B.当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等 C.d点甲植物细胞内的C3含量比b点高 D.适当降低光照强度,b点将向右移动
解析:选B。环境中CO2浓度升高到一定程度后,植物乙CO2的吸收量降低幅度大,植物甲CO2的吸收量保持不变,因此植物乙对CO2浓度变化更敏感;当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙的净光合速率相等,由于植物甲比植物乙的呼吸速率大,根据实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此植物甲合成有机物的量比植物乙多;CO2浓度由b点增加到d点时,甲植物细胞内C3的合成量增加而消耗量不变,因此细胞内C3的含量增加;图中曲
线是在最适的光照强度条件下测得的,因此光照强度减弱CO2的吸收量降低,b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等,降低光照强度后,在较高浓度的CO2条件下才能使CO2吸收量与CO2释放量相等,因此b点将右移。
8.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常,他们所得的实验结果依次应为( )
甲 乙 丙 丁 丙酮 - + + + 水 + - - - CaCO3 + + - + SiO2 + + + - A.①②③④
C.④②③① B.②④①③ D.③②①④
解析:选B。由表可知,甲同学加的溶剂为水,而不是有机溶剂丙酮,色素不溶于水,因而提取不到叶绿体中的色素,所得结果应为②;乙同学的操作正确,实验结果应为④,即自上而下4条色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,且叶绿素a和叶绿素b的含量较多;丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮,可以提取到色素,但由于未加CaCO3,叶绿素可能会被破坏,因而下边的两条色素带比正常情况下的窄,应为①;丁同学未加SiO2,可能研磨不充分,导致各种色素的提取量均少于正常水平,应为③。
9.如图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解,请据图完成下列问题:
(1)图中A表示的结构是由________堆叠而成的。若e为高能化合物,则b、c代表的物质名称依次是:____________________。
(2)h与i反应生成j的过程称为__________________,j与f、e反应称为________________。
(3)依据图分析,影响光合作用的外界条件有水分的供应、环境中CO2的浓度、光照和________等。
(4)若g用于细胞的有氧呼吸,则相关反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)图中A表示由类囊体堆叠而成的光反应的场所叶绿体基粒,a、b、c、e、f、g、h、i、j分别是水、氧气、ADP、ATP、[H]、糖类、C5、CO2、C3。(2)由h与i反应生成j的过程称为CO2的固定。j与f、e反应称为C3的还原。(3)影响光合作用的因素有光照强
度、CO2的浓度、温度、矿质元素、水等。(4)书写细胞呼吸反应式时注意项目要齐全,不能缺少酶、能量,反应前后的水不能抵消,且不能用ATP代替能量。
答案:(1)类囊体 O2和ADP (2)CO2的固定 C3的还原 (3)温度(或矿质元素)
(4)C6H12O6+6O2+6H2O――→6CO2+12H2O+能量 10.(2016·宜昌调研)研究人员在适宜温度下对甲、乙两种兰花光合作用特性的研究结果如图所示。据图回答下列问题:
酶
(1)图中A点条件下甲种兰花叶肉细胞产生ATP的细胞结构有______________________,B点条件下乙种兰花叶绿体释放出的O2的扩散去向是__________________(从细胞水平答题)。
(2)从图中分析,更适应阴生环境的是________种兰花;在温室中栽培兰花时土壤不能含水过多的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (3)植物干重增加最主要的物质来源是________(填“土壤中的无机盐”“H2O”“CO2”或“从农家肥中吸收的有机物”)。在无光条件下________种兰花的干重减少得更快。
(4)研究人员通过实验发现乙种兰花总光合色素含量高于甲种兰花,分析图示,与该发现相符的实验结果是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)A点条件下,甲种兰花的光合速率等于呼吸速率,光合作用和呼吸作用都能产生ATP,产生ATP的场所为叶绿体、线粒体和细胞质基质。B点条件下,乙种兰花的光合速率大于呼吸速率,因此,叶绿体中产生的氧气一部分进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段,另一部分扩散到细胞外。(2)题图显示,在较弱的光照强度下,甲的光合速率就大于呼吸速率,而乙需要在较强的光照强度下光合速率才会大于呼吸速率,因此,更适应阴生环境的是甲种兰花。土壤中含水过多会导致土壤中的氧气减少,根细胞进行无氧呼吸,产生的酒精对根细胞有毒害作用。(3)植物干重增加是因为光合作用积累有机物,光合作用固定二氧化碳最终形成有机物。在无光照时,植物只进行呼吸作用,题图显示乙种兰花的呼吸速率大于甲种兰花,因此,乙的干重减少得更快。(4)光合色素含量高,则总光合速率也高。总光合速率=净光合速率+呼吸速率,在相同光照强度条件下乙的总光合速率大于甲,这与乙的光合色素含量较高有关。
答案:(1)叶绿体、线粒体、细胞质基质(缺一不可) 线粒体和细胞外 (2)甲 根细胞会因缺氧而进行无氧呼吸,产生的酒精对根细胞有毒害作用 (3)CO2 乙 (4)在相同光照条件下乙的总光合速率大于甲
[提升题]
11.(2016·青岛市期末)如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程,其中①②表示相关过程,A、B表示两种气体物质,下列说法错误的是( )
A.过程①表示光反应,过程②的场所是叶绿体基质 B.物质A表示O2,物质B表示CO2
C.过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能
D.过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP
解析:选D。由题图可知,过程①②分别表示光反应和暗反应,反应场所分别是类囊体薄膜和叶绿体基质。物质A、B分别表示O2和CO2。光反应能将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中,暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程②包括CO2的固定和C3的还原两个阶段,其中CO2的固定不需要消耗①过程产生的[H]和ATP。
12.(2016·北京西城区期末)如图为某绿色植物叶肉细胞的部分生理过程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.①过程的反应场所是线粒体内膜
B.②过程的反应场所是细胞质基质和线粒体基质 C.细胞中①②过程都发生时,③过程不一定发生 D.若停止光照,则①过程发生,②过程不发生
解析:选B。据图示和题干可知,图中①为有氧呼吸的第三阶段形成水的过程,②为光合作用水的光解过程,③为氧气释放到细胞外的过程。有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上,A正确;水的光解发生在叶绿体类囊体薄膜上,B错误;当光合作用速率与呼吸作用速率相等时,氧气不能释放到细胞外,C正确;停止光照,呼吸作用可以发生,光合作用停止,D正确。
13.苦丁茶树的树叶可加工成苦丁茶。科研人员采用人工遮荫的方法,探究遮荫强度对苦丁茶树叶片生长及光合作用的影响,结果如下表。下列说法中正确的是( )
净光合速总光合速叶绿素 遮荫 叶片厚 叶绿素 率 率 叶面积 总量 强度 度(μm) a/b (μmol CO2 (μmol CO2· -(mg·g1) -2-1-2-1·m·s) m·s) 0% 127.35 7.83 9.06 2.13 8.32 9.23 (对照) 20% 175.11 6.16 10.15 2.03 8.26 9.06 (遮荫) 40% 202.02 9.88 11.91 1.97 9.14 9.83 (遮荫) 60% 144.72 8.12 13.63 1.80 6.55 7. 03 (遮荫)