2023-2024学年高一上学期苏教版（2019）高中生物必修1第三章第二节光合作用——光能的捕获和转换综合练习题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年高一上学期苏教版（2019）高中生物必修1第三章第二节光合作用——光能的捕获和转换综合练习题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 692.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-06 20:58:28 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
第三章第二节 光合作用——光能的捕获和转换
一、单选题
1．下图甲为叶绿体结构模式图，图乙是图甲中部分结构放大后的示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲所示结构主要通过内膜向内折叠增大膜面积
B．图乙中的光合色素能有效吸收绿光使植物里绿色
C．图乙所示的膜结构位于图甲结构中的①或③处
D．自甲所示的④中含有光合作用暗反应阶段需要的酶
2．（2023·全国乙卷）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是 （ ）
A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
3．（2022高二下·吉林月考）研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（ ）
A．该反应体系由脂质分子包裹的结构与叶绿体外膜的结构相同
B．该反应体系会消耗O2和H2O
C．类囊体产生的ATP和NADH参与CO2的固定和还原
D．推测叶绿体基质中可能也会产生有机物乙醇酸
4．（2023高三上·辽宁月考）下列关于光合作用的探究历程，对应关系错误的是（）
A．恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B．希尔发现离体叶绿体在适当条件下能发生水的光解、产生氧气的化学反应（希尔反应）
C．鲁宾和卡门用放射性同位素示踪的方法研究出光合作用中氧气来自水和二氧化碳
D．阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP并与水的光解相伴随
5．（2022高二上·恩施期中）下列有关生物学实验的叙述，错误的是（ ）
编号 实验名称 实验材料 实验试剂 实验现象
① 检测生物组织中的蛋白质 豆浆 双缩脲试剂 出现紫色反应
② 检测生物组织中的脂肪 花生子叶 苏丹Ⅲ染液 出现被染成红色的脂肪颗粒
③ 观察叶绿体 藓类叶片 清水 叶绿体呈扁平的球形或椭球形
④ 绿叶中色素的提取与分离 新鲜菠菜叶 无水乙醇、层析液 滤纸条上出现不同颜色的色素带
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
6．（2021高一下·衢州月考）某生物兴趣小组制作彩色“叶片”书签，把滤纸片剪成如图形状（“叶柄”处已剪去两角）来分离绿叶中提取出的色素，实验完成后“叶片书签”自上而下留下4条色素带。下列叙述正确的是（ ）
A．书签上的色素带宽度不同，这些色素只能吸收可见光
B．无需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线，直接用叶柄蘸取滤液
C．因绿叶中色素在提取液中溶解度不同，故不同色素能在书签上扩散分离开
D．一段时间后叶绿素被分解，书签只剩下3、4两条带，分别为橙黄色、黄色
7．（2021高二下·前郭期末）在光照条件下，绿色植物的叶绿体能将水分解释放氧气，并将产生的H+泵到类囊体腔中，形成膜内外的浓度梯度，H+从浓度较高一侧通过膜上ATPase（ATP合成酶）穿梭时，催化ADP生成ATP。下列有关叶绿体中此生理过程的叙述正确的是（ ）
A．在光照条件下，合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能
B．在光照条件下，合成ATP的原料只有ADP
C．叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光
D．ATPase具有催化和运输的功能
8．（2022高一上·浙江期中）下列关于叶绿素的叙述，错误的是（ ）
A．含有Mg2+和N元素
B．可存在于绿色植物的成熟大液泡中
C．可附着于叶绿体的类囊体膜上
D．可附着于蓝细菌细胞质的光合膜上
9．（2022·闵行模拟）给离体叶绿体提供足够的光合作用原料和反应条件，一段时间后突然撤去光照，瞬间含量下降的物质是（ ）
A．NADP+ B．ADP C．三碳化合物 D．五碳化合物
10．（2023高三上·南京开学考）绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示
CO2 +H2O(CH2O)+O2
下列有关叙述错误的是（ ）
A．在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化
B．光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中
C．产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源
D．释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高
11．（2023高一下·玉溪期末）恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，该实验能得出的结论主要是（ ）
A．叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气
B．光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体
C．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
D．需氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸
12．（2023·深圳模拟）某研究小组用四种不同的方法对欧李叶片中的光合色素进行提取，实验结果如图所示。
下列分析错误的是（ ）
A．研磨法提取时使用碳酸钙可以防止色素被破坏
B．不同提取剂的提取效果会受到提取方法的影响
C．丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的效果最佳
D．四种提取色素的方法都涉及细胞膜结构的破坏
13．（2023高三上·重庆模拟）绿色植物的光合产物制造器官，常被称作“源”，如绿色叶片；而光合产物的储存部位则被称作“库”，如马铃薯的块茎。图是马铃薯光合产物的形成及运输示意图，表是马铃薯去留块茎的相关实验结果。下列相关叙述中错误的是（ ）
组别 净光合速率 (u mol · m-2s-1) 叶片蔗糖含量(mg – g-1'FW)
对照组(留块茎) 5.39 30.14
实验组(去块茎) 2.48 34.20
A．马铃薯叶片光合作用合成的有机物通过筛管运到块茎
B．马铃薯和红薯的“库”都富含淀粉，但前者不甜的原因可能是细胞中缺乏淀粉酶
C．据表中数据推测，去除马铃薯块茎降低了库的大小，使叶片中蔗糖输出量降低，进而抑制了光合速率
D．将实验组的部分叶片进行遮光处理，检测未遮光叶片的蔗糖含量及光合速率，与只去除块茎植株的叶片相比，若蔗糖含量上升、光合速率下降，则支持C选项的推测
14．（2021高一上·齐齐哈尔期末）某同学拟开展“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列分析不合理的是（ ）
A．新鲜菠菜叶的提取效果会优于等质量的白菜叶
B．无水乙醇用于提取色素，层析液用于分离色素
C．CaCO3可用于缓解酸性物质对叶绿素的破坏
D．未使用SiO2或未重复画滤液细线将无法分离到色素带
15．（2021高三上·湖南月考）为了证明光照条件下类囊体薄膜上才能产生ATP和[H]，且CO2转化为光合产物的过程不需要光，某兴趣小组用高速离心法破坏叶绿体膜，得到类囊体薄膜和基质的混合提取物。将该提取物在不含CO2的条件下光照一段时间后，再用离心法去掉类囊体薄膜，接着在黑暗条件下，往基质中加入14CO2，结果基质中检测到含14C的光合产物。你认为在以上实验的基础上还应增设一组实验为（ ）
A．有类囊体薄膜的基质，无光照，加入14CO2，检测光合产物再加入ATP、[H]，再次检测光合产物
B．有类囊体薄膜的基质，有光照加入14CO2，检测光合产物再加人ATP[H]，再次检测光合产物
C．无类囊体薄膜的基质，有光照，加入14CO2，检测光合产物再加人ATP[H]，再次检测光合产物
D．无类囊体薄膜的基质，无光照，加入14CO2，检测光合产物，再加入ATP、[H]，再次检测光合产物
16．（2021高三上·河南月考）科学研究要以前人的研究成果作为基础，与技术手段的进步也密不可分。下列与光合作用 探究历程相关的说法中，错误的是（ ）
A．明确空气的组成之后，人们才得出绿叶在光下放出的气体是氧气
B．已知光合作用能产生淀粉的前提下，萨克斯证明了光合作用需要光
C．依靠同位素标记技术，鲁宾和卡门证明了光合作用产生的氧气来源于水
D．光合作用能产生氧气是恩格尔曼选择好氧型细菌作为实验材料的依据
17．（2022高一下·嫩江月考）某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下表述：将5g新鲜完整菠菜叶，剪碎放在研体中，加入10mL无水乙醇、少许石英砂后，迅速研磨。将研磨液迅速倒入放有单层尼龙布的玻璃漏斗进行过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严，用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔画线处小心均匀地画出一条滤液细线，需连续迅速地重复画2~3次。把画好的滤纸条插入层析液中，注意层析液不能没过滤液细线。实验结果失败，下列原因分析正确的组合是：（ ）
①菜叶在剪碎前要去掉主叶脉 ②未加入少许碳酸钙粉末 ③过滤要用干燥滤纸
④滤液细线需要干燥后再重复画 ⑤注意滤液细线要浸入层析液中
A．①②⑤ B．②③⑤ C．①②④ D．③④⑤
18．（2022高一下·江西期中）如图表示菠菜叶肉细胞进行光合作用的部分过程，其中a~c代表相关物质，①~③代表相关生理过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．a含有的元素只有四种，过程①的场所是叶绿体的类囊体薄膜
B．b主要是糖类，其中所含的化学能比较稳定
C．若CO2浓度变大，则短时间内叶绿体中C3/C5比值会降低
D．由于暗反应不需要光照，所以光照强度不会影响到②③过程
19．（2021·黑龙江模拟）为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小（目值越大，表示颗粒越细）对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是（ ）
二氧化硅叶绿素种类 颗粒大小/目
0 20 50 100 200
叶绿素a/（mg·g－1） 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47
叶绿素b/（mg·g－1） 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12
A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益
C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多
D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小
20．（2023高一下·柳州月考）在夏季晴朗的白天，光照最强的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低。此时，植物气孔的开闭情况和细胞内C3、C5含量的变化依次是（ ）
A．气孔打开、增加、减少 B．气孔关闭、减少、增加
C．气孔打开、减少、增如 D．气孔关闭、增如、减少
21．（2021高二下·金华期末）图为叶绿素a的吸收光谱。下列叙述错误的是（ ）
A．叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光
B．叶绿素a对不同波长光的吸收率可能相同
C．图中纵轴表示色素对相应波长光的吸收率
D．若色素中混有盐酸等杂质，所测得的结果与该图一致
22．某兴趣小组选择了新鲜菠菜的“绿叶”和“嫩黄叶”分别做“绿叶中色素的提取和分离”实验。色素层析结果如下图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．提取色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
B．如果以“绿叶”为实验材料，实验中没加碳酸钙也可能出现与“嫩黄叶”相似的结果
C．如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间，则吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D．甲为“嫩黄叶”的实验结果，乙为“绿叶”的实验结果
23．（2022高一上·延庆月考）在甲、乙两试管中培养小球藻（单细胞绿藻），若为甲提供C18O2和H2O，为乙提供CO2和H218O，在适宜的光照条件下，两试管释放的氧气应分别是（ ）
A．甲为O2，乙为18O2 B．甲、乙均为18O2
C．甲为18O2，乙为O2 D．甲、乙均为O2
24．（2022高一上·宝安期末）探究叶绿体功能及光合作用的过程中，许多科学家都付出了巨大的努力。对下述相关科学家进行的实验描述错误的（ ）
A．恩格尔曼采用黑暗中极细光束照射水绵叶绿体，好氧细菌集中在光束照射部位
B．希尔发现离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，光照下可释放出氧气
C．阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP，且这一过程伴随着水的光解
D．卡尔文利用同位素标记法，将标记的C18O2，供小球藻利用，最终发现了碳循环
25．（2022高三上·赣州期中）高中生物学实验中，很多是要通过观察实验颜色变化来得出结论的，下列实验观察到的现象与结论匹配正确的是（ ）
A．还原糖的鉴定实验中，向苹果汁中加入斐林试剂后立即出现砖红色沉淀
B．使用高倍显微镜观察叶绿体时，可观察到叶绿体呈绿色椭球形，具有双层膜
C．质壁分离复原的洋葱表皮细胞液泡颜色不再变浅，说明细胞液浓度与外界溶液浓度一致
D．滤纸条上橙黄色色素带与黄绿色色素带的间距最大说明胡萝卜素与叶绿素b在层析液中的溶解度差异最大
二、综合题
26．人们对光合作用的认识经历了漫长的探索历程。回答下列关于光合产物O2中氧的来源的问题。
（1）20世纪30年代,凡涅尔比较了不同生物的光合作用过程,发现它们有共同之处,例如:
绿色植物 CO2+2H2O→(CH2O)+O2+H2O
紫硫细菌 CO2+2H2S→(CH2O)+2S↓+H2O
红细菌 C2+2H2→(CH2O)+H2O
依据紫硫细菌 ,可推测绿色植物光合作用产生的O2中氧的来源。
（2）1939年希尔(R.Hill)将分离出来的叶绿体放入草酸铁盐溶液中,经过光照后放出O2,同时Fe3+被还原为Fe2+,希尔的实验证明了 ;而且这一发现将光合作用区分为两个阶段: 。
（3）20世纪40年代初,美国科学家鲁宾和卡门利用 (方法)研究了上述问题,实验设计思路是 (利用小球藻进行实验)。
27．（2023高一上·增城期末）光合作用对农业生产、环保等领域有重要作用。利用光合作用的原理研究影响光合作用的因素，可以趋利避害，可以加快空气流通，促进农作物增产。下图是光合作用过程图解，图中①②③④⑤⑥表示物质，甲、乙表示光合作用的反应阶段。
回答下面的问题：
（1）写出①③所表示的物质：① ；③ 。
（2）甲阶段为 阶段，在 进行。
（3）阴雨连绵时节，影响大棚的蔬菜光合作用的主要环境因素是
（4）写出光合作用的总反应式 。
28．（2021高二上·浙江月考）某科研小组研究外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用和生长的影响，部分结果如下表：
表外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用和生长的影响
处理 气孔导度（mmolH2O·m-2·s-1） 光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） Fv/Fm 根干重（g/plant）
对照组 0.061 9.2 0.81 0.061
PEG处理 0.010 3.1 0.68 0.063
NO处理 0.089 9.1 0.81 0.068
NO处理后再PEG处理 0.025 4.2 0.77 0.078
（备注：Fv/Fm代表叶绿体类囊体最大光能转化效率；PEG具有很强的吸水能力，使玉米幼苗细胞因渗透作用而失水）
回答下列问题：
（1）玉米幼苗叶绿体中的色素分布在 上，提取色素时以 作为溶剂；分离色素后，滤纸条自上而下的第一第二条色素带合称为 ，主要吸收可见光中的 。
（2）水既是光合作用 阶段的直接原料，也是光合产物转变成 后运往其他细胞的介质。
（3）为进一步研究PEG处理使玉米幼苗Fv/Fm下降的原因，现测定对照组与PEG处理组幼苗的光合色素含量，比较发现两组色素含量没有明显差异。因此，可推测Fv/Fm下降可能的原因是 ，可利用电子显微镜观察进行验证。
（4）据表分析，使用外源NO处理可显著提高玉米幼苗在干旱胁迫时的气孔导度，直接促进卡尔文循环的 过程，使光合速率上升。在幼苗未受干旱胁迫时，使用外源NO处理并不能使幼苗光合速率明显上升，原因可能是未受干旱胁迫时， 不是限制幼苗光合速率的主要环境因素。NO处理还能促进光合产物向 转运，以适应缺水环境。
29．（2022高一下·安庆开学考）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。
（1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和 ，在 中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降。本实验中对照组（空白对照组）植株的CO2固定速率相对值是 。
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中 增加。
（4）综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会 光合作用。
（5）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是 ，则支持上述推测。
30．（2022高三下·嘉兴模拟）CO2是影响光合速率的重要环境因素。CO2补偿点是光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。回答下列问题：
（1）碳反应中，Rubisco酶（R酶）催化CO2与RuBP结合，生成2分子 。R酶由8个L蛋白和8个S蛋白组成。高等植物的L蛋白由叶绿体基因编码，并在叶绿体中由核糖体合成；S蛋白由细胞核基因编码，并在 中由游离核糖体合成，然后进入叶绿体。在叶绿体基质中S蛋白与 组装成有功能的R酶。蓝细菌编码这两种蛋白的基因位于 中。
（2）在高光强环境下，对某野生型植株和突变型植株施以低氮肥或高氮肥，一段时间后，测定其叶绿素a和R酶的含量，结果如图。
组别 植株类型 氮肥用量
A 野生型 低氮肥
B 野生型 高氮肥
C 突变型 低氮肥
D 突变型 高氮肥
①高氮肥高光强环境下，D组的光合速率大于B组，限制B组光合速率的因素是 。
②已知C组的CO2补偿点大于D组，将正常生长的两组放置在同一密闭小室中，在高光强条件下培养一段时间，首先不能正常生长的是 组。
③在高光强环境下，B组相对A组光合速率增加，CO2补偿点不变。B组光合速率增加是由于氮元素既有利于叶绿素a和R酶的合成，也有利于光反应原料 含量的增加。B组CO2补偿点不变是因为各种因素导致 。
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】D
【解析】【解答】A、叶绿素的组成元素包括C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；
B、叶绿素和类胡萝卜素属于光合色素，存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，距离滤液细线越远，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。
2、不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、该反应体系是单层脂质分子包裹的，而叶绿体的外膜是双层脂质分子，A错误；
B、光合作用光反应消耗 H2O，暗反应消耗 CO2，该反应体系能够连续进行光合作用，也会消耗CO2和H2O，B错误；
C、类囊体产生的是 NADPH，C错误；
D、乙醇酸的产生类似于光合作用暗反应的过程产生的，故推测叶绿体基质中可能也会产生乙醇酸，D正确。
故答案为：D。
【分析】 光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
4．【答案】C
【解析】【解答】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，A正确；
B、希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可释放氧气，说明离体叶绿体在适当条件下能进行水的光解，产生氧气，B正确；
C、鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法，用18O分别标记两组实验中的H2O和CO2，证明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O，C错误；
D、阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP，且这一过程伴随着水的光解，类似于光反应过程，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、光合作用：
（1）光反应阶段：水光解产生[H]和氧气，ADP和Pi结合形成ATP。
（2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。
2、光合作用的发现历程
（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；
（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；
（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；
（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；
（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的氧气来自水；
（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、①豆浆中富含蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，A正确；
B、②花生子叶富含脂肪，脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，B错误；
C、③藓类叶片富含叶绿体，观察叶绿体时必须保持有水状态，显微镜下看到叶绿体呈扁平的球形或椭球形，C正确；
D、新鲜菠菜叶中色素的提取用无水乙醇作为溶剂，色素在层析液中的溶解度不同，因此用层析液分离各种色素，在滤纸条上出现不同颜色的色素带，D正确。
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。（4）淀粉遇碘液变蓝。
2、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
6．【答案】A
【解析】【解答】A、绿叶中的色素都只能吸收可见光，且色素带宽度不同，A正确；
B、滤液细线是由毛细吸管吸取少量滤液画成的，通常需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线，B错误；
C、色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同，C错误；
D、色素带从上往下为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶绿素见光分解后剩下1和2条带，D错误。
故答案为：A。
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：1.提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素；2.分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢；3.各物质的作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏；4.结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
7．【答案】D
【解析】【解答】解∶A、由题干信息可知，在光照条件下，合成ATP的能量来自H+顺浓度梯度扩散产生的能量，A错误；
B、合成ATP的原料有ADP和Pi，B错误﹔
C、叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；
D、ATPase具有催化ATP合成的功能，也是H+跨膜的载体，D正确。
故答案为：D。
【分析】反应阶段∶光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。暗反应阶段∶光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。
8．【答案】B
【解析】【解答】A、根据叶绿素的分子结构，叶绿素含有Mg2+和N元素，A正确；
BC、叶绿素存在于绿色植物的叶肉细胞的类囊体薄膜上，B错误，C正确；
D、蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素，叶绿素附着于蓝细菌细胞质的光合膜上，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、叶绿体：光合作用的场所，由双层膜包被，内部有许多基粒，基粒由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成，吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。
2、 蓝藻含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。
9．【答案】D
【解析】【解答】给离体叶绿体提供足够的光合作用原料和反应条件，一段时间后突然撤去光照，光反应下降，NADPH和ATP的生成量减少，消耗的NADP+和ADP减少，两者含量增加，同时暗反应中二氧化碳的固定速率不变，而C3的还原速率降低，因此导致C3增多，C5减少，D正确。
故答案为：D。
【分析】环境条件改变时光合作用各物质含量的变化：
（1）改变光照条件：光照由强到弱，二氧化碳供应不变光反应减弱，NADPH、ATP减少，氧气产生量减少，C3还原减弱，二氧化碳固定正常，C3含量上升，C5含量下降，（CH2O）合成量减少。
（2）改变二氧化碳浓度：光照不变，二氧化碳供应减少暗反应减弱二氧化碳固定减弱，C3还原正常，C3含量下降，C5含量上升，NADPH、ATP增加，氧气产生量减少，（CH2O）合成量减少。
10．【答案】B
【解析】【解答】A、光合反应分为光反应和暗反应，暗反应中CO2固定形成C3，C3再经过还原形成有机物，光反应中H2O分解形成NADPH和氧气，其中O元素被氧化，A不符合题意；
B、光能会被类囊体薄膜上的光合色素吸收，光能在类囊体薄膜直接被转化为ATP和NADPH中的化学能，B符合题意；
C、(CH2O)是绿色植物通过光合作用形成的，是地球上有机物的主要来源，C不符合题意；
D、好氧生物需要消耗氧气进行呼吸作用，绿色植物通过光合作用释放O2有利于地球上好氧生物多样性的提高，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】植物光合作用分为光反应和暗反应，光反应在类囊体薄膜上进行，主要进行水的光解产生氧气、电子和H+，以及NADPH和ATP的合成；暗反应在叶绿体基质中进行，主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，最终产生有机物供植物利用。
11．【答案】A
【解析】【解答】A、该实验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紫光区域，说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，并释放出氧气；A符合题意；
B、该实验可以证明光合作用释放了氧气，但是无法证明氧气的释放部位，B不符合题意；
C、叶绿体内的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素，故无法证明叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，C不符合题意；
D、该实验证明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用并释放出氧气，无法证明需氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】1、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
12．【答案】C
【解析】【解答】A、研磨法提取色素加入碳酸钙可以保护叶绿素，防止叶绿素被破坏，A正确；
B、由实验结果的柱形图可知，不同提取剂的提取效果跟提取方法也有关系，B正确；
C、由图示可知，丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的效果是否最佳与提取方法有关，C错误；
D、提取光合色素都需要破坏细胞膜结合，D正确；
故答案为：C
【分析】试剂及药品作用
①无水乙醇作用：溶解、提取色素；②层析液作用：分离色素；
③SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；④CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。
13．【答案】D
【解析】【解答】A、植物体中的筛管的作用是运输有机物，A正确；
B、淀粉酶可将淀粉水解成麦芽糖，所以马铃薯和红薯的“库”都富含淀粉，但前者不甜的原因可能是细胞中缺乏淀粉酶，B正确；
C、根据对照组和实验组的结果可推测去除马铃薯块茎降低了库的大小，使叶片中蔗糖输出量降低，进而抑制了光合速率，C正确；
D、未遮光的叶片光合作用产生的有机物会运送到遮光部位，蔗糖含量会下降、光合速率会上升，无法支持C选项的推测，D错误。
故答案为：D。
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
14．【答案】D
【解析】【解答】A、新鲜菠菜叶中富含叶绿体，其光合色素含量多，等质量的白菜叶中光合色素较少，A正确；
B、色素可以溶解在有机溶剂无水乙醇，则可用无水乙醇提取色素，不同的色素在层析液中的溶解度不同，则可用层析液分离色素，B正确；
C、碳酸钙可以中和叶肉细胞的中有机酸，起到保护色素的作用，尤其是对叶绿素的保护，C正确；
D、没加SiO2，研磨不充分，所有色素含量都少，画滤液细线时未重复画，造成滤液细线所含色素含量过少，这两种情况均可能导致色素带颜色偏浅，D错误。
故答案为：D。
【分析】提取绿叶中色素时，需要加入无水乙醇、SiO2、CaCO3，其中无水乙醇的作用是提取色素，SiO2的作用是使研磨更充分，CaCO3的作用是防止色素被破坏。分离色素时，采用纸层析法，由于不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，距点样处越远。距点样处的距离由近到远的色素依次是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。
15．【答案】A
【解析】【解答】题干中的实验能证明在光照条件下类囊体薄膜上能产生ATP和[H]，且CO2转化为光合产物的过程不需要光，但不能证明黑暗条件下是否能产生ATP和[H]，所以需要增加有类囊体薄膜的基质，无光照，加入14CO2，检测光合产物再加入ATP、[H]，再次检测光合产物，如果实验结果为不加入ATP、[H]时没有光合产物，加入ATP、[H]后有光合产物，则说明黑暗条件下不能产生ATP和[H]，A正确。
故答案为：A。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADpH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADpH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADpH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADpH中的化学能转移动糖类等有机物中。
16．【答案】B
【解析】【解答】A、在不知道空气的组成成分之前，人们只 知道绿叶在光下能更新空气，明确了空气的组成之后，人们才得出绿叶在光下放出的气体是氧气，A正确；
B、已知光合作用需要光的前提下，萨克斯证明绿色植物在光下合成了淀粉，B错误；
C、鲁宾和卡门利用同 位素标记技术证明了光合作用产生的氧气来源于水，C正确；
D、只有得知了光合作用能产生氧气，恩格 尔曼才选择好氧型细菌的聚集部位作为检测指标， D正确。
故答案为：B。
【分析】光合作用的发现历程：
(1)1648年比利时的海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤。
(2)1771年英国的普利斯特利：植物可以更新空气。
(3)1779年荷兰的英格豪斯：植物只有在阳光下才能更新空气。
(4)1864年德国的萨克斯：叶片在光下能产生淀粉。
(5)1880年美国的恩吉(格)尔曼：光合作用的场所在叶绿体。
(6)1941年美国的鲁宾和卡门(用同位素标记法)：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。
(7)1948年美国的卡尔文(用同位素标记己法)：用 14C 标记的 14CO2 ，追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。
17．【答案】C
【解析】【解答】 ① 操作可以使研磨更加充分； ② 未加入少许碳酸钙粉末会导致叶绿素受到破坏； ③过滤要用干燥滤纸将无法得到含有色素的滤液；④滤液细线需要干燥后再重复画 ，可以富集更多的色素； ⑤注意滤液细线要浸入层析液中 ，色素将会溶解到层析中，无法分离色素；所有分析正确的有 ①②④ ，A、B、D错误；C正确；
故答案为：C
【分析】绿叶中色素的提取和分离
（1）色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(体积分数100%酒精)中。
（2）色素的分离：不同色素在 层析液 中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法： 纸层析法 。
（3）试剂及药品作用：
无水乙醇作用：溶解、提取色素；
层析液作用：分离色素 ；
SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；
CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。
（4）分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是避免滤液细线中的色素直接溶于层析液中 。
18．【答案】B
【解析】【解答】A、a代表NADPH、ATP，其元素组成至少有五种，如ATP有C、H、O、N、P元素构成，A错误；
B、b是C3还原的产物，主要是糖类（CH2O）等，其中所含的化学能比较稳定，B正确；
C、增大环境中CO2浓度时，二氧化碳的固定速度加快，因此C3生成增多，同时C5消耗增加，而短时间内C5的生成，即C3的还原还在正常进行，因此C3增多，C5减少，即短时间内植物叶绿体中C3/C5的值变大，C错误；
D、光反应会为暗反应提供NADPH和ATP，故光照强度会影响到②③过程，D错误。
故答案为：B。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
19．【答案】B
【解析】【解答】A、提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理，A正确；
B、与不加二氧化硅相比，加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取则无益，B错误；
C、据表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取到的叶绿素总量（叶绿素a和叶绿素b）最多，C正确；
D、加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小，D正确。
故答案为：B。
【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。研磨绿叶时，加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏。
20．【答案】B
【解析】【解答】中午由于温度高，此时植物为了避免由于蒸腾作用而散失大量水分，气孔会关闭，而气孔关闭会导致植物从外界吸收的二氧化碳量减少，此时二氧化碳的固定会受影响， 而短时间内对C3的还原和光反应影响不大，即ATP和NADPH的合成速度不变，则C3消耗暂不变，合成减少，所以C3会减少，而C5消耗减少，合成暂不变，所以C5会增加，B符合题意，A、C、D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】环境改变时光合作用各物质含量的变化：①光照强度减弱，二氧化碳浓度不变，则NADPH、ATP减少，C3增加，C5减少；②二氧化碳浓度减少，光照强度不变，C3减少，C5增多。
21．【答案】D
【解析】【解答】A、图中看出，叶绿素a的吸收光谱具有两个吸收峰值，即主要吸收红光和蓝紫光，A正确；
B、分析该图可知，在不同波长光的情况下，其纵轴可能相等，因此叶绿素a对不同波长光的吸收率可能相同，B正确；
C、结合A项和B项可知，图中纵轴可能表示色素对相应波长光的吸收率，C正确；
D、叶绿素在酸性条件下会被分解，若色素中混有盐酸等杂质，杂质可能会影响色素吸收光的情况，D错误；故答案为：D。
【分析】绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
22．【答案】B
【解析】【解答】 A、提取色素的原理是叶绿体中的色素不溶于水而溶于有机溶剂，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，A错误；
B、研磨叶片时加CaCO3的作用是防止色素被破坏，如果以“绿叶”为实验材料，实验中没加碳酸钙也可能出现和“嫩黄叶”相似的结果，B正确；
C、由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间，则吸收光谱最明显的差异出现在红光区域，C错误；
D、滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素带的宽窄与色素含量相关，新鲜菠菜所含叶绿素a和叶绿素b较多，叶绿素a带和叶绿素b带较宽，所以甲为新鲜菠菜的“绿叶”，乙为“嫩黄叶”，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）绿叶中色素的提取和分离
①色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(体积分数100%酒精) 中。
②色素的分离：不同色素在层析液中的溶解度不同， 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法：纸层析法 。
③试剂及药品作用：
无水乙醇作用：溶解、提取色素；
层析液作用：分离色素 ；
SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；
CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。
（2）色素分离结果：
滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素 、叶绿素a和叶绿素b 。可知胡萝卜素的溶解度最高， 叶绿素b的溶解度最低；叶绿素a的含量最多。
23．【答案】A
【解析】【解答】光合作用释放的氧气完全来自水，甲提供C18O2和H2O，释放的氧气是O2；乙提供CO2和H218O，释放的氧气是18O2，A正确。
故答案为：A。
【分析】光合作用中各元素去向：
24．【答案】D
【解析】【解答】A、美国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵，没有照射好氧细菌的临时装片，发现好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；实验证明：叶绿体是进行光合作用的场所，氧气是由叶绿体释放出来的，A正确；
B、希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气，B正确；
C、阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP，并且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随，C正确；
D、卡尔文等用小球藻做实验：用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，D错误。
故答案为：D。
【分析】光合作用的发现历程：
(1)普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；
(2)梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；
(3)萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；
(4)恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；
(5)鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的来自水；
(6)卡尔文采用同位素标记法探明了的固定过程中碳元素的转移途径。
25．【答案】D
【解析】【解答】A、用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热后才会出现砖红色沉淀，A错误；
B、高倍显微镜下看到的是叶绿体的基本形态，双层膜以及内部结构需要在电子显微镜下才能看到，B错误；
C、细胞质壁分离复原的洋葱表皮细胞液泡颜色不再变浅，即不再吸水，是由于洋葱表皮细胞外侧有细胞壁支撑，限制了细胞吸水，此时细胞液浓度不一定与外界溶液浓度一致，C错误；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，故色素条带间距大，说明两种色素的溶解度差异大，在滤纸上扩散的速度相差大，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、还原糖的检测：
2、叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。观察叶绿体，最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大且叶片薄的植物组织，如选择藓类或黑藻叶片，可直接在显微镜下观察。若用菠菜等高等植物叶片，撕取的下表皮上一定要稍带些叶肉细胞。
3、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离的现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放到清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
4、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。
26．【答案】（1）光合作用产生的硫来自原料H2S
（2）光合作用产生的氧气来自水；光反应阶段和暗反应阶段
（3）同位素标记法；将同种等量小球藻均分为两组,一组提供H2O和C18O2,另一组提供 O和CO2,其他条件相同且适宜,测定相同时间内两组实验释放O2的质量
【解析】【解答】(1)绿色植物光合作用和紫硫细菌光合作用的原料区别是H2O和H2S,而绿色植物能产生氧气,紫硫细菌却产生了硫,所以可依据紫硫细菌光合作用产生的硫来自原料H2S,可推测绿色植物光合作用产生的O2中氧的来源。(2)1939年希尔(R.Hill)将分离出来的叶绿体放入草酸铁盐溶液中,经过光照后放出O2,同时Fe3+被还原为Fe2+,该实验证明了光合作用产生的氧气来自水;而且这一发现将光合作用根据是否需要光将其分为光反应和暗反应两个阶段。(3)鲁宾和卡门利用同位素标记法研究了光合作用中氧气的来源,实验设计思路是将同种等量小球藻均分为两组,一组提供H2O和C18O2,另一组提供 O和CO2,其他条件相同且适宜,测定相同时间内两组实验释放O2的质量。
【分析】 光合作用的发现历程：（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件。（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能。（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉。（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体。（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水。（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
27．【答案】（1）O2；NADPH
（2）光反应；叶绿体类囊体薄膜上
（3）光照强度
（4）
【解析】【解答】（1）水的光解产生氧和H+，氧直接以氧气的形式释放出去，所以①是O2；光反应阶段产生的ATP、NADPH参与暗反应，所以③是NADPH。
（2）甲阶段需要光的参与，所以甲阶段为光反应阶段，在叶绿体类囊体薄膜上进行。
（3）阴雨连绵时节，光照较弱，所以影响大棚的蔬菜光合作用的主要环境因素是光照强度。
（4）光合作用指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。总反应式如下： 。
【分析】光合作用的过程：
1、光反应阶段：
（1）场所：叶绿体的类囊体上。
（2）条件：光照、色素、酶等。
（3）物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成NADPH和O2，同时促成ADP和Pi发生化学反应，形成ATP。
（4）能量变化：光能转变为ATP、NADPH中的活跃的化学能。
2、暗反应阶段：
（1）场所：叶绿体内的基质中。
（2）条件：多种酶参加催化。
（3）物质变化：①CO2的固定：CO2与植物体内的C5结合，形成C3。②C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受ATP、NADPH释放的能量并且被NADPH还原，经过一系列的变化，形成葡萄糖和C5。
（4）能量变化：ATP、NADPH 中活跃的化学能转变为有机物中的稳定的化学能。
28．【答案】（1）类囊体膜/基粒/光合膜；95%乙醇；类胡萝卜素；蓝紫光
（2）光反应；蔗糖
（3）类囊体膜（光合膜、光系统）受到损伤
（4）CO2固定/固定；CO2浓度；根
【解析】【解答】（1）叶绿体中色素分布在类囊体薄膜，光合色素易溶于有机溶剂，提取色素时以95%的乙醇作为溶剂。分离色素后，滤纸条自上而下的第一第二条色素带分别是胡萝卜素和叶黄素，合称类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收的是蓝紫光。
（2）光合作用中水的光解参与光反应阶段。光合产物转变为蔗糖需要水的参与，蔗糖在细胞质基质中合成后需要运往其他细胞。
（3）PEG处理并没有改变幼苗中的光合色素，但具有很强的吸水能力，使玉米幼苗细胞因渗透作用而失水，因此PEG处理使玉米幼苗Fv/Fm下降的原因，很可能是细胞失水使类囊体膜（光合膜、光系统）受到损伤，这可通过电子显微镜观察进行验证。
（4）气孔导度增加，促进CO2的吸收，直接促进卡尔文循环的CO2的固定过程。未受干旱胁迫时，气孔导度充足，CO2浓度不是限制幼苗光合速率的主要环境因素。NO处理还能促进光合产物向根转运，促进根的吸水，以适应缺水环境。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色、最窄）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b（黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
29．【答案】（1）[H]（NADPH）；叶绿体基质
（2）28
（3）淀粉和蔗糖含量
（4）抑制
（5）未遮光的光合产物含量下降，光合速率上升（或蔗糖和淀粉的含量下降，光合速率上升）
【解析】【解答】(1)光反应为暗（碳）反应提供了ATP和[H]（NADPH），在叶绿体基质中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率不断下降，本实验中不去除棉铃的即为对照组，因此对照组植株的CO2固定速率相对值是28。
(3)由图2可知，随着去除棉铃的百分率逐渐提高，叶片淀粉和蔗糖含量逐渐升高。
(4)光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低，而叶片中有机物会堆积，所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(5)除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理，该部分叶片变成了相当于棉铃的光合产物输入器官，如果检测到未遮光的叶片的光合产物量下降和光合速率上升，则未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了，证明了上述推测。
【分析】光反应中，色素吸收光能转化成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应过程中，利用光反应生成的ATP和[H]将三碳化合物还原，并且生成糖类等有机物。
分析曲线可以看出，随着去除棉铃的百分率的增加，叶片的CO2固定速率不断下降，而叶片中淀粉的含量和蔗糖的含量均有所增加，并且淀粉的增加幅度更大。
30．【答案】（1）3-磷酸甘油酸；细胞溶胶；L蛋白；拟核
（2）R酶含量；C；ADP和NADP+；呼吸速率有相同程度的增加
【解析】【解答】(1)碳反应中，Rubisco酶（R酶）催化CO2与RuBP结合，生成2分子的C3，即3-磷酸甘油酸。R酶由8个L蛋白和8个S蛋白组成。高等植物的L蛋白由叶绿体基因编码，并在叶绿体中由核糖体合成；S蛋白由细胞核基因编码，并在细胞溶胶中由游离核糖体合成，然后进入叶绿体。在叶绿体基质中S蛋白与L蛋白组装成有功能的R酶。而蓝细菌为原核生物，没有细胞核，也不具有叶绿体，据此可推测，编码这两种蛋白的基因位于其拟核DNA上。
(2)①高氮肥高光强环境下，无论对于野生型还是突变型，R酶的含量均上升，而且突变型植株R酶含量更高，因此D组的光合速率大于B组，据此可推测限制B组光合速率的因素是R酶含量。
②已知C组的CO2补偿点大于D组，即C组固定二氧化碳能力较弱，若将正常生长的两组放置在同一密闭小室中，首先不能正常生长的是C组。
③在高光强环境下，B组相对A组光合速率增加，结合图示可知其原因是B组植株的叶绿素a含量更高导致的，其原因是B组在高氮条件下有利于叶绿素a和R酶的合成，也有利于光反应原料ADP和NADP+含量的增加，因而能促进光合作用加强。CO2补偿点指的是光合速率和呼吸速率相等的状态下所需要的二氧化碳浓度，据此可推测，高氮条件下，随着光合速率的提高，而B组CO2补偿点不变应该是呼吸速率和光合速率有相同程度的增加所致。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中；暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程：二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
第三章第二节 光合作用——光能的捕获和转换
一、单选题
1．下图甲为叶绿体结构模式图，图乙是图甲中部分结构放大后的示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲所示结构主要通过内膜向内折叠增大膜面积
B．图乙中的光合色素能有效吸收绿光使植物里绿色
C．图乙所示的膜结构位于图甲结构中的①或③处
D．自甲所示的④中含有光合作用暗反应阶段需要的酶
2．（2023·全国乙卷）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是 （ ）
A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
3．（2022高二下·吉林月考）研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（ ）
A．该反应体系由脂质分子包裹的结构与叶绿体外膜的结构相同
B．该反应体系会消耗O2和H2O
C．类囊体产生的ATP和NADH参与CO2的固定和还原
D．推测叶绿体基质中可能也会产生有机物乙醇酸
4．（2023高三上·辽宁月考）下列关于光合作用的探究历程，对应关系错误的是（）
A．恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B．希尔发现离体叶绿体在适当条件下能发生水的光解、产生氧气的化学反应（希尔反应）
C．鲁宾和卡门用放射性同位素示踪的方法研究出光合作用中氧气来自水和二氧化碳
D．阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP并与水的光解相伴随
5．（2022高二上·恩施期中）下列有关生物学实验的叙述，错误的是（ ）
编号 实验名称 实验材料 实验试剂 实验现象
① 检测生物组织中的蛋白质 豆浆 双缩脲试剂 出现紫色反应
② 检测生物组织中的脂肪 花生子叶 苏丹Ⅲ染液 出现被染成红色的脂肪颗粒
③ 观察叶绿体 藓类叶片 清水 叶绿体呈扁平的球形或椭球形
④ 绿叶中色素的提取与分离 新鲜菠菜叶 无水乙醇、层析液 滤纸条上出现不同颜色的色素带
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
6．（2021高一下·衢州月考）某生物兴趣小组制作彩色“叶片”书签，把滤纸片剪成如图形状（“叶柄”处已剪去两角）来分离绿叶中提取出的色素，实验完成后“叶片书签”自上而下留下4条色素带。下列叙述正确的是（ ）
A．书签上的色素带宽度不同，这些色素只能吸收可见光
B．无需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线，直接用叶柄蘸取滤液
C．因绿叶中色素在提取液中溶解度不同，故不同色素能在书签上扩散分离开
D．一段时间后叶绿素被分解，书签只剩下3、4两条带，分别为橙黄色、黄色
7．（2021高二下·前郭期末）在光照条件下，绿色植物的叶绿体能将水分解释放氧气，并将产生的H+泵到类囊体腔中，形成膜内外的浓度梯度，H+从浓度较高一侧通过膜上ATPase（ATP合成酶）穿梭时，催化ADP生成ATP。下列有关叶绿体中此生理过程的叙述正确的是（ ）
A．在光照条件下，合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能
B．在光照条件下，合成ATP的原料只有ADP
C．叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光
D．ATPase具有催化和运输的功能
8．（2022高一上·浙江期中）下列关于叶绿素的叙述，错误的是（ ）
A．含有Mg2+和N元素
B．可存在于绿色植物的成熟大液泡中
C．可附着于叶绿体的类囊体膜上
D．可附着于蓝细菌细胞质的光合膜上
9．（2022·闵行模拟）给离体叶绿体提供足够的光合作用原料和反应条件，一段时间后突然撤去光照，瞬间含量下降的物质是（ ）
A．NADP+ B．ADP C．三碳化合物 D．五碳化合物
10．（2023高三上·南京开学考）绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示
CO2 +H2O(CH2O)+O2
下列有关叙述错误的是（ ）
A．在此过程中，CO2中的C被还原，H2O中的O被氧化
B．光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中
C．产物(CH2O)是地球上有机物的主要来源
D．释放出的O2有利于地球上好氧生物多样性的提高
11．（2023高一下·玉溪期末）恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，该实验能得出的结论主要是（ ）
A．叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气
B．光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体
C．叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
D．需氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸
12．（2023·深圳模拟）某研究小组用四种不同的方法对欧李叶片中的光合色素进行提取，实验结果如图所示。
下列分析错误的是（ ）
A．研磨法提取时使用碳酸钙可以防止色素被破坏
B．不同提取剂的提取效果会受到提取方法的影响
C．丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的效果最佳
D．四种提取色素的方法都涉及细胞膜结构的破坏
13．（2023高三上·重庆模拟）绿色植物的光合产物制造器官，常被称作“源”，如绿色叶片；而光合产物的储存部位则被称作“库”，如马铃薯的块茎。图是马铃薯光合产物的形成及运输示意图，表是马铃薯去留块茎的相关实验结果。下列相关叙述中错误的是（ ）
组别 净光合速率 (u mol · m-2s-1) 叶片蔗糖含量(mg – g-1'FW)
对照组(留块茎) 5.39 30.14
实验组(去块茎) 2.48 34.20
A．马铃薯叶片光合作用合成的有机物通过筛管运到块茎
B．马铃薯和红薯的“库”都富含淀粉，但前者不甜的原因可能是细胞中缺乏淀粉酶
C．据表中数据推测，去除马铃薯块茎降低了库的大小，使叶片中蔗糖输出量降低，进而抑制了光合速率
D．将实验组的部分叶片进行遮光处理，检测未遮光叶片的蔗糖含量及光合速率，与只去除块茎植株的叶片相比，若蔗糖含量上升、光合速率下降，则支持C选项的推测
14．（2021高一上·齐齐哈尔期末）某同学拟开展“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列分析不合理的是（ ）
A．新鲜菠菜叶的提取效果会优于等质量的白菜叶
B．无水乙醇用于提取色素，层析液用于分离色素
C．CaCO3可用于缓解酸性物质对叶绿素的破坏
D．未使用SiO2或未重复画滤液细线将无法分离到色素带
15．（2021高三上·湖南月考）为了证明光照条件下类囊体薄膜上才能产生ATP和[H]，且CO2转化为光合产物的过程不需要光，某兴趣小组用高速离心法破坏叶绿体膜，得到类囊体薄膜和基质的混合提取物。将该提取物在不含CO2的条件下光照一段时间后，再用离心法去掉类囊体薄膜，接着在黑暗条件下，往基质中加入14CO2，结果基质中检测到含14C的光合产物。你认为在以上实验的基础上还应增设一组实验为（ ）
A．有类囊体薄膜的基质，无光照，加入14CO2，检测光合产物再加入ATP、[H]，再次检测光合产物
B．有类囊体薄膜的基质，有光照加入14CO2，检测光合产物再加人ATP[H]，再次检测光合产物
C．无类囊体薄膜的基质，有光照，加入14CO2，检测光合产物再加人ATP[H]，再次检测光合产物
D．无类囊体薄膜的基质，无光照，加入14CO2，检测光合产物，再加入ATP、[H]，再次检测光合产物
16．（2021高三上·河南月考）科学研究要以前人的研究成果作为基础，与技术手段的进步也密不可分。下列与光合作用 探究历程相关的说法中，错误的是（ ）
A．明确空气的组成之后，人们才得出绿叶在光下放出的气体是氧气
B．已知光合作用能产生淀粉的前提下，萨克斯证明了光合作用需要光
C．依靠同位素标记技术，鲁宾和卡门证明了光合作用产生的氧气来源于水
D．光合作用能产生氧气是恩格尔曼选择好氧型细菌作为实验材料的依据
17．（2022高一下·嫩江月考）某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下表述：将5g新鲜完整菠菜叶，剪碎放在研体中，加入10mL无水乙醇、少许石英砂后，迅速研磨。将研磨液迅速倒入放有单层尼龙布的玻璃漏斗进行过滤，将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严，用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔画线处小心均匀地画出一条滤液细线，需连续迅速地重复画2~3次。把画好的滤纸条插入层析液中，注意层析液不能没过滤液细线。实验结果失败，下列原因分析正确的组合是：（ ）
①菜叶在剪碎前要去掉主叶脉 ②未加入少许碳酸钙粉末 ③过滤要用干燥滤纸
④滤液细线需要干燥后再重复画 ⑤注意滤液细线要浸入层析液中
A．①②⑤ B．②③⑤ C．①②④ D．③④⑤
18．（2022高一下·江西期中）如图表示菠菜叶肉细胞进行光合作用的部分过程，其中a~c代表相关物质，①~③代表相关生理过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．a含有的元素只有四种，过程①的场所是叶绿体的类囊体薄膜
B．b主要是糖类，其中所含的化学能比较稳定
C．若CO2浓度变大，则短时间内叶绿体中C3/C5比值会降低
D．由于暗反应不需要光照，所以光照强度不会影响到②③过程
19．（2021·黑龙江模拟）为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小（目值越大，表示颗粒越细）对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是（ ）
二氧化硅叶绿素种类 颗粒大小/目
0 20 50 100 200
叶绿素a/（mg·g－1） 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47
叶绿素b/（mg·g－1） 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12
A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益
C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多
D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小
20．（2023高一下·柳州月考）在夏季晴朗的白天，光照最强的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低。此时，植物气孔的开闭情况和细胞内C3、C5含量的变化依次是（ ）
A．气孔打开、增加、减少 B．气孔关闭、减少、增加
C．气孔打开、减少、增如 D．气孔关闭、增如、减少
21．（2021高二下·金华期末）图为叶绿素a的吸收光谱。下列叙述错误的是（ ）
A．叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光
B．叶绿素a对不同波长光的吸收率可能相同
C．图中纵轴表示色素对相应波长光的吸收率
D．若色素中混有盐酸等杂质，所测得的结果与该图一致
22．某兴趣小组选择了新鲜菠菜的“绿叶”和“嫩黄叶”分别做“绿叶中色素的提取和分离”实验。色素层析结果如下图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．提取色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
B．如果以“绿叶”为实验材料，实验中没加碳酸钙也可能出现与“嫩黄叶”相似的结果
C．如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间，则吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
D．甲为“嫩黄叶”的实验结果，乙为“绿叶”的实验结果
23．（2022高一上·延庆月考）在甲、乙两试管中培养小球藻（单细胞绿藻），若为甲提供C18O2和H2O，为乙提供CO2和H218O，在适宜的光照条件下，两试管释放的氧气应分别是（ ）
A．甲为O2，乙为18O2 B．甲、乙均为18O2
C．甲为18O2，乙为O2 D．甲、乙均为O2
24．（2022高一上·宝安期末）探究叶绿体功能及光合作用的过程中，许多科学家都付出了巨大的努力。对下述相关科学家进行的实验描述错误的（ ）
A．恩格尔曼采用黑暗中极细光束照射水绵叶绿体，好氧细菌集中在光束照射部位
B．希尔发现离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，光照下可释放出氧气
C．阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP，且这一过程伴随着水的光解
D．卡尔文利用同位素标记法，将标记的C18O2，供小球藻利用，最终发现了碳循环
25．（2022高三上·赣州期中）高中生物学实验中，很多是要通过观察实验颜色变化来得出结论的，下列实验观察到的现象与结论匹配正确的是（ ）
A．还原糖的鉴定实验中，向苹果汁中加入斐林试剂后立即出现砖红色沉淀
B．使用高倍显微镜观察叶绿体时，可观察到叶绿体呈绿色椭球形，具有双层膜
C．质壁分离复原的洋葱表皮细胞液泡颜色不再变浅，说明细胞液浓度与外界溶液浓度一致
D．滤纸条上橙黄色色素带与黄绿色色素带的间距最大说明胡萝卜素与叶绿素b在层析液中的溶解度差异最大
二、综合题
26．人们对光合作用的认识经历了漫长的探索历程。回答下列关于光合产物O2中氧的来源的问题。
（1）20世纪30年代,凡涅尔比较了不同生物的光合作用过程,发现它们有共同之处,例如:
绿色植物 CO2+2H2O→(CH2O)+O2+H2O
紫硫细菌 CO2+2H2S→(CH2O)+2S↓+H2O
红细菌 C2+2H2→(CH2O)+H2O
依据紫硫细菌 ,可推测绿色植物光合作用产生的O2中氧的来源。
（2）1939年希尔(R.Hill)将分离出来的叶绿体放入草酸铁盐溶液中,经过光照后放出O2,同时Fe3+被还原为Fe2+,希尔的实验证明了 ;而且这一发现将光合作用区分为两个阶段: 。
（3）20世纪40年代初,美国科学家鲁宾和卡门利用 (方法)研究了上述问题,实验设计思路是 (利用小球藻进行实验)。
27．（2023高一上·增城期末）光合作用对农业生产、环保等领域有重要作用。利用光合作用的原理研究影响光合作用的因素，可以趋利避害，可以加快空气流通，促进农作物增产。下图是光合作用过程图解，图中①②③④⑤⑥表示物质，甲、乙表示光合作用的反应阶段。
回答下面的问题：
（1）写出①③所表示的物质：① ；③ 。
（2）甲阶段为 阶段，在 进行。
（3）阴雨连绵时节，影响大棚的蔬菜光合作用的主要环境因素是
（4）写出光合作用的总反应式 。
28．（2021高二上·浙江月考）某科研小组研究外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用和生长的影响，部分结果如下表：
表外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用和生长的影响
处理 气孔导度（mmolH2O·m-2·s-1） 光合速率（μmolCO2·m-2·s-1） Fv/Fm 根干重（g/plant）
对照组 0.061 9.2 0.81 0.061
PEG处理 0.010 3.1 0.68 0.063
NO处理 0.089 9.1 0.81 0.068
NO处理后再PEG处理 0.025 4.2 0.77 0.078
（备注：Fv/Fm代表叶绿体类囊体最大光能转化效率；PEG具有很强的吸水能力，使玉米幼苗细胞因渗透作用而失水）
回答下列问题：
（1）玉米幼苗叶绿体中的色素分布在 上，提取色素时以 作为溶剂；分离色素后，滤纸条自上而下的第一第二条色素带合称为 ，主要吸收可见光中的 。
（2）水既是光合作用 阶段的直接原料，也是光合产物转变成 后运往其他细胞的介质。
（3）为进一步研究PEG处理使玉米幼苗Fv/Fm下降的原因，现测定对照组与PEG处理组幼苗的光合色素含量，比较发现两组色素含量没有明显差异。因此，可推测Fv/Fm下降可能的原因是 ，可利用电子显微镜观察进行验证。
（4）据表分析，使用外源NO处理可显著提高玉米幼苗在干旱胁迫时的气孔导度，直接促进卡尔文循环的 过程，使光合速率上升。在幼苗未受干旱胁迫时，使用外源NO处理并不能使幼苗光合速率明显上升，原因可能是未受干旱胁迫时， 不是限制幼苗光合速率的主要环境因素。NO处理还能促进光合产物向 转运，以适应缺水环境。
29．（2022高一下·安庆开学考）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。
（1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和 ，在 中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降。本实验中对照组（空白对照组）植株的CO2固定速率相对值是 。
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中 增加。
（4）综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会 光合作用。
（5）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是 ，则支持上述推测。
30．（2022高三下·嘉兴模拟）CO2是影响光合速率的重要环境因素。CO2补偿点是光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。回答下列问题：
（1）碳反应中，Rubisco酶（R酶）催化CO2与RuBP结合，生成2分子 。R酶由8个L蛋白和8个S蛋白组成。高等植物的L蛋白由叶绿体基因编码，并在叶绿体中由核糖体合成；S蛋白由细胞核基因编码，并在 中由游离核糖体合成，然后进入叶绿体。在叶绿体基质中S蛋白与 组装成有功能的R酶。蓝细菌编码这两种蛋白的基因位于 中。
（2）在高光强环境下，对某野生型植株和突变型植株施以低氮肥或高氮肥，一段时间后，测定其叶绿素a和R酶的含量，结果如图。
组别 植株类型 氮肥用量
A 野生型 低氮肥
B 野生型 高氮肥
C 突变型 低氮肥
D 突变型 高氮肥
①高氮肥高光强环境下，D组的光合速率大于B组，限制B组光合速率的因素是 。
②已知C组的CO2补偿点大于D组，将正常生长的两组放置在同一密闭小室中，在高光强条件下培养一段时间，首先不能正常生长的是 组。
③在高光强环境下，B组相对A组光合速率增加，CO2补偿点不变。B组光合速率增加是由于氮元素既有利于叶绿素a和R酶的合成，也有利于光反应原料 含量的增加。B组CO2补偿点不变是因为各种因素导致 。
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】D
【解析】【解答】A、叶绿素的组成元素包括C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；
B、叶绿素和类胡萝卜素属于光合色素，存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；
C、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，距离滤液细线越远，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，但对其他光也有吸收，只是吸收量少。
2、不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素>叶黄素>叶绿素 a >叶绿素 b。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、该反应体系是单层脂质分子包裹的，而叶绿体的外膜是双层脂质分子，A错误；
B、光合作用光反应消耗 H2O，暗反应消耗 CO2，该反应体系能够连续进行光合作用，也会消耗CO2和H2O，B错误；
C、类囊体产生的是 NADPH，C错误；
D、乙醇酸的产生类似于光合作用暗反应的过程产生的，故推测叶绿体基质中可能也会产生乙醇酸，D正确。
故答案为：D。
【分析】 光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
4．【答案】C
【解析】【解答】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，A正确；
B、希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可释放氧气，说明离体叶绿体在适当条件下能进行水的光解，产生氧气，B正确；
C、鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法，用18O分别标记两组实验中的H2O和CO2，证明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O，C错误；
D、阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP，且这一过程伴随着水的光解，类似于光反应过程，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、光合作用：
（1）光反应阶段：水光解产生[H]和氧气，ADP和Pi结合形成ATP。
（2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。
2、光合作用的发现历程
（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；
（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；
（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；
（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；
（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的氧气来自水；
（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、①豆浆中富含蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂反应产生紫色络合物，A正确；
B、②花生子叶富含脂肪，脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，B错误；
C、③藓类叶片富含叶绿体，观察叶绿体时必须保持有水状态，显微镜下看到叶绿体呈扁平的球形或椭球形，C正确；
D、新鲜菠菜叶中色素的提取用无水乙醇作为溶剂，色素在层析液中的溶解度不同，因此用层析液分离各种色素，在滤纸条上出现不同颜色的色素带，D正确。
【分析】1、生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。（4）淀粉遇碘液变蓝。
2、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
6．【答案】A
【解析】【解答】A、绿叶中的色素都只能吸收可见光，且色素带宽度不同，A正确；
B、滤液细线是由毛细吸管吸取少量滤液画成的，通常需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线，B错误；
C、色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同，C错误；
D、色素带从上往下为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶绿素见光分解后剩下1和2条带，D错误。
故答案为：A。
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：1.提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素；2.分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢；3.各物质的作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏；4.结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
7．【答案】D
【解析】【解答】解∶A、由题干信息可知，在光照条件下，合成ATP的能量来自H+顺浓度梯度扩散产生的能量，A错误；
B、合成ATP的原料有ADP和Pi，B错误﹔
C、叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；
D、ATPase具有催化ATP合成的功能，也是H+跨膜的载体，D正确。
故答案为：D。
【分析】反应阶段∶光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。暗反应阶段∶光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。
8．【答案】B
【解析】【解答】A、根据叶绿素的分子结构，叶绿素含有Mg2+和N元素，A正确；
BC、叶绿素存在于绿色植物的叶肉细胞的类囊体薄膜上，B错误，C正确；
D、蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素，叶绿素附着于蓝细菌细胞质的光合膜上，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、叶绿体：光合作用的场所，由双层膜包被，内部有许多基粒，基粒由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成，吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上。众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。
2、 蓝藻含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。
9．【答案】D
【解析】【解答】给离体叶绿体提供足够的光合作用原料和反应条件，一段时间后突然撤去光照，光反应下降，NADPH和ATP的生成量减少，消耗的NADP+和ADP减少，两者含量增加，同时暗反应中二氧化碳的固定速率不变，而C3的还原速率降低，因此导致C3增多，C5减少，D正确。
故答案为：D。
【分析】环境条件改变时光合作用各物质含量的变化：
（1）改变光照条件：光照由强到弱，二氧化碳供应不变光反应减弱，NADPH、ATP减少，氧气产生量减少，C3还原减弱，二氧化碳固定正常，C3含量上升，C5含量下降，（CH2O）合成量减少。
（2）改变二氧化碳浓度：光照不变，二氧化碳供应减少暗反应减弱二氧化碳固定减弱，C3还原正常，C3含量下降，C5含量上升，NADPH、ATP增加，氧气产生量减少，（CH2O）合成量减少。
10．【答案】B
【解析】【解答】A、光合反应分为光反应和暗反应，暗反应中CO2固定形成C3，C3再经过还原形成有机物，光反应中H2O分解形成NADPH和氧气，其中O元素被氧化，A不符合题意；
B、光能会被类囊体薄膜上的光合色素吸收，光能在类囊体薄膜直接被转化为ATP和NADPH中的化学能，B符合题意；
C、(CH2O)是绿色植物通过光合作用形成的，是地球上有机物的主要来源，C不符合题意；
D、好氧生物需要消耗氧气进行呼吸作用，绿色植物通过光合作用释放O2有利于地球上好氧生物多样性的提高，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】植物光合作用分为光反应和暗反应，光反应在类囊体薄膜上进行，主要进行水的光解产生氧气、电子和H+，以及NADPH和ATP的合成；暗反应在叶绿体基质中进行，主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，最终产生有机物供植物利用。
11．【答案】A
【解析】【解答】A、该实验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紫光区域，说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，并释放出氧气；A符合题意；
B、该实验可以证明光合作用释放了氧气，但是无法证明氧气的释放部位，B不符合题意；
C、叶绿体内的光合色素有叶绿素和类胡萝卜素，故无法证明叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，C不符合题意；
D、该实验证明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用并释放出氧气，无法证明需氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】1、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
2、叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
12．【答案】C
【解析】【解答】A、研磨法提取色素加入碳酸钙可以保护叶绿素，防止叶绿素被破坏，A正确；
B、由实验结果的柱形图可知，不同提取剂的提取效果跟提取方法也有关系，B正确；
C、由图示可知，丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的效果是否最佳与提取方法有关，C错误；
D、提取光合色素都需要破坏细胞膜结合，D正确；
故答案为：C
【分析】试剂及药品作用
①无水乙醇作用：溶解、提取色素；②层析液作用：分离色素；
③SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；④CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。
13．【答案】D
【解析】【解答】A、植物体中的筛管的作用是运输有机物，A正确；
B、淀粉酶可将淀粉水解成麦芽糖，所以马铃薯和红薯的“库”都富含淀粉，但前者不甜的原因可能是细胞中缺乏淀粉酶，B正确；
C、根据对照组和实验组的结果可推测去除马铃薯块茎降低了库的大小，使叶片中蔗糖输出量降低，进而抑制了光合速率，C正确；
D、未遮光的叶片光合作用产生的有机物会运送到遮光部位，蔗糖含量会下降、光合速率会上升，无法支持C选项的推测，D错误。
故答案为：D。
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
14．【答案】D
【解析】【解答】A、新鲜菠菜叶中富含叶绿体，其光合色素含量多，等质量的白菜叶中光合色素较少，A正确；
B、色素可以溶解在有机溶剂无水乙醇，则可用无水乙醇提取色素，不同的色素在层析液中的溶解度不同，则可用层析液分离色素，B正确；
C、碳酸钙可以中和叶肉细胞的中有机酸，起到保护色素的作用，尤其是对叶绿素的保护，C正确；
D、没加SiO2，研磨不充分，所有色素含量都少，画滤液细线时未重复画，造成滤液细线所含色素含量过少，这两种情况均可能导致色素带颜色偏浅，D错误。
故答案为：D。
【分析】提取绿叶中色素时，需要加入无水乙醇、SiO2、CaCO3，其中无水乙醇的作用是提取色素，SiO2的作用是使研磨更充分，CaCO3的作用是防止色素被破坏。分离色素时，采用纸层析法，由于不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快，距点样处越远。距点样处的距离由近到远的色素依次是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素。
15．【答案】A
【解析】【解答】题干中的实验能证明在光照条件下类囊体薄膜上能产生ATP和[H]，且CO2转化为光合产物的过程不需要光，但不能证明黑暗条件下是否能产生ATP和[H]，所以需要增加有类囊体薄膜的基质，无光照，加入14CO2，检测光合产物再加入ATP、[H]，再次检测光合产物，如果实验结果为不加入ATP、[H]时没有光合产物，加入ATP、[H]后有光合产物，则说明黑暗条件下不能产生ATP和[H]，A正确。
故答案为：A。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADpH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADpH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADpH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADpH中的化学能转移动糖类等有机物中。
16．【答案】B
【解析】【解答】A、在不知道空气的组成成分之前，人们只 知道绿叶在光下能更新空气，明确了空气的组成之后，人们才得出绿叶在光下放出的气体是氧气，A正确；
B、已知光合作用需要光的前提下，萨克斯证明绿色植物在光下合成了淀粉，B错误；
C、鲁宾和卡门利用同 位素标记技术证明了光合作用产生的氧气来源于水，C正确；
D、只有得知了光合作用能产生氧气，恩格 尔曼才选择好氧型细菌的聚集部位作为检测指标， D正确。
故答案为：B。
【分析】光合作用的发现历程：
(1)1648年比利时的海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤。
(2)1771年英国的普利斯特利：植物可以更新空气。
(3)1779年荷兰的英格豪斯：植物只有在阳光下才能更新空气。
(4)1864年德国的萨克斯：叶片在光下能产生淀粉。
(5)1880年美国的恩吉(格)尔曼：光合作用的场所在叶绿体。
(6)1941年美国的鲁宾和卡门(用同位素标记法)：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。
(7)1948年美国的卡尔文(用同位素标记己法)：用 14C 标记的 14CO2 ，追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。
17．【答案】C
【解析】【解答】 ① 操作可以使研磨更加充分； ② 未加入少许碳酸钙粉末会导致叶绿素受到破坏； ③过滤要用干燥滤纸将无法得到含有色素的滤液；④滤液细线需要干燥后再重复画 ，可以富集更多的色素； ⑤注意滤液细线要浸入层析液中 ，色素将会溶解到层析中，无法分离色素；所有分析正确的有 ①②④ ，A、B、D错误；C正确；
故答案为：C
【分析】绿叶中色素的提取和分离
（1）色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(体积分数100%酒精)中。
（2）色素的分离：不同色素在 层析液 中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法： 纸层析法 。
（3）试剂及药品作用：
无水乙醇作用：溶解、提取色素；
层析液作用：分离色素 ；
SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；
CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。
（4）分离过程中不能让滤液细线触及层析液，原因是避免滤液细线中的色素直接溶于层析液中 。
18．【答案】B
【解析】【解答】A、a代表NADPH、ATP，其元素组成至少有五种，如ATP有C、H、O、N、P元素构成，A错误；
B、b是C3还原的产物，主要是糖类（CH2O）等，其中所含的化学能比较稳定，B正确；
C、增大环境中CO2浓度时，二氧化碳的固定速度加快，因此C3生成增多，同时C5消耗增加，而短时间内C5的生成，即C3的还原还在正常进行，因此C3增多，C5减少，即短时间内植物叶绿体中C3/C5的值变大，C错误；
D、光反应会为暗反应提供NADPH和ATP，故光照强度会影响到②③过程，D错误。
故答案为：B。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
19．【答案】B
【解析】【解答】A、提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理，A正确；
B、与不加二氧化硅相比，加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取则无益，B错误；
C、据表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取到的叶绿素总量（叶绿素a和叶绿素b）最多，C正确；
D、加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小，D正确。
故答案为：B。
【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。研磨绿叶时，加入二氧化硅有助于研磨得更充分，加入碳酸钙可防止研磨中叶绿素被破坏。
20．【答案】B
【解析】【解答】中午由于温度高，此时植物为了避免由于蒸腾作用而散失大量水分，气孔会关闭，而气孔关闭会导致植物从外界吸收的二氧化碳量减少，此时二氧化碳的固定会受影响， 而短时间内对C3的还原和光反应影响不大，即ATP和NADPH的合成速度不变，则C3消耗暂不变，合成减少，所以C3会减少，而C5消耗减少，合成暂不变，所以C5会增加，B符合题意，A、C、D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】环境改变时光合作用各物质含量的变化：①光照强度减弱，二氧化碳浓度不变，则NADPH、ATP减少，C3增加，C5减少；②二氧化碳浓度减少，光照强度不变，C3减少，C5增多。
21．【答案】D
【解析】【解答】A、图中看出，叶绿素a的吸收光谱具有两个吸收峰值，即主要吸收红光和蓝紫光，A正确；
B、分析该图可知，在不同波长光的情况下，其纵轴可能相等，因此叶绿素a对不同波长光的吸收率可能相同，B正确；
C、结合A项和B项可知，图中纵轴可能表示色素对相应波长光的吸收率，C正确；
D、叶绿素在酸性条件下会被分解，若色素中混有盐酸等杂质，杂质可能会影响色素吸收光的情况，D错误；故答案为：D。
【分析】绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
22．【答案】B
【解析】【解答】 A、提取色素的原理是叶绿体中的色素不溶于水而溶于有机溶剂，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，A错误；
B、研磨叶片时加CaCO3的作用是防止色素被破坏，如果以“绿叶”为实验材料，实验中没加碳酸钙也可能出现和“嫩黄叶”相似的结果，B正确；
C、由于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，如果将两组实验提取的色素放置在阳光和三棱镜之间，则吸收光谱最明显的差异出现在红光区域，C错误；
D、滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素带的宽窄与色素含量相关，新鲜菠菜所含叶绿素a和叶绿素b较多，叶绿素a带和叶绿素b带较宽，所以甲为新鲜菠菜的“绿叶”，乙为“嫩黄叶”，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）绿叶中色素的提取和分离
①色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(体积分数100%酒精) 中。
②色素的分离：不同色素在层析液中的溶解度不同， 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法：纸层析法 。
③试剂及药品作用：
无水乙醇作用：溶解、提取色素；
层析液作用：分离色素 ；
SiO2作用：破坏细胞结构，使叶片研磨更充分；
CaCO3作用：保护叶绿素/防止研磨中叶绿素被破坏。
（2）色素分离结果：
滤纸条上观察到4条色素带，自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素 、叶绿素a和叶绿素b 。可知胡萝卜素的溶解度最高， 叶绿素b的溶解度最低；叶绿素a的含量最多。
23．【答案】A
【解析】【解答】光合作用释放的氧气完全来自水，甲提供C18O2和H2O，释放的氧气是O2；乙提供CO2和H218O，释放的氧气是18O2，A正确。
故答案为：A。
【分析】光合作用中各元素去向：
24．【答案】D
【解析】【解答】A、美国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵，没有照射好氧细菌的临时装片，发现好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；实验证明：叶绿体是进行光合作用的场所，氧气是由叶绿体释放出来的，A正确；
B、希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气，B正确；
C、阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP，并且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随，C正确；
D、卡尔文等用小球藻做实验：用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，D错误。
故答案为：D。
【分析】光合作用的发现历程：
(1)普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；
(2)梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；
(3)萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉；
(4)恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；
(5)鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的来自水；
(6)卡尔文采用同位素标记法探明了的固定过程中碳元素的转移途径。
25．【答案】D
【解析】【解答】A、用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热后才会出现砖红色沉淀，A错误；
B、高倍显微镜下看到的是叶绿体的基本形态，双层膜以及内部结构需要在电子显微镜下才能看到，B错误；
C、细胞质壁分离复原的洋葱表皮细胞液泡颜色不再变浅，即不再吸水，是由于洋葱表皮细胞外侧有细胞壁支撑，限制了细胞吸水，此时细胞液浓度不一定与外界溶液浓度一致，C错误；
D、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢，故色素条带间距大，说明两种色素的溶解度差异大，在滤纸上扩散的速度相差大，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、还原糖的检测：
2、叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。观察叶绿体，最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大且叶片薄的植物组织，如选择藓类或黑藻叶片，可直接在显微镜下观察。若用菠菜等高等植物叶片，撕取的下表皮上一定要稍带些叶肉细胞。
3、当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就通过渗透作用失水，植物细胞就发生质壁分离的现象。将已经发生质壁分离的植物细胞放到清水中，此时细胞液的浓度高于外界清水，植物细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
4、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们能够溶解在层析液中，但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。
26．【答案】（1）光合作用产生的硫来自原料H2S
（2）光合作用产生的氧气来自水；光反应阶段和暗反应阶段
（3）同位素标记法；将同种等量小球藻均分为两组,一组提供H2O和C18O2,另一组提供 O和CO2,其他条件相同且适宜,测定相同时间内两组实验释放O2的质量
【解析】【解答】(1)绿色植物光合作用和紫硫细菌光合作用的原料区别是H2O和H2S,而绿色植物能产生氧气,紫硫细菌却产生了硫,所以可依据紫硫细菌光合作用产生的硫来自原料H2S,可推测绿色植物光合作用产生的O2中氧的来源。(2)1939年希尔(R.Hill)将分离出来的叶绿体放入草酸铁盐溶液中,经过光照后放出O2,同时Fe3+被还原为Fe2+,该实验证明了光合作用产生的氧气来自水;而且这一发现将光合作用根据是否需要光将其分为光反应和暗反应两个阶段。(3)鲁宾和卡门利用同位素标记法研究了光合作用中氧气的来源,实验设计思路是将同种等量小球藻均分为两组,一组提供H2O和C18O2,另一组提供 O和CO2,其他条件相同且适宜,测定相同时间内两组实验释放O2的质量。
【分析】 光合作用的发现历程：（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件。（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能。（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉。（4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体。（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水。（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
27．【答案】（1）O2；NADPH
（2）光反应；叶绿体类囊体薄膜上
（3）光照强度
（4）
【解析】【解答】（1）水的光解产生氧和H+，氧直接以氧气的形式释放出去，所以①是O2；光反应阶段产生的ATP、NADPH参与暗反应，所以③是NADPH。
（2）甲阶段需要光的参与，所以甲阶段为光反应阶段，在叶绿体类囊体薄膜上进行。
（3）阴雨连绵时节，光照较弱，所以影响大棚的蔬菜光合作用的主要环境因素是光照强度。
（4）光合作用指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。总反应式如下： 。
【分析】光合作用的过程：
1、光反应阶段：
（1）场所：叶绿体的类囊体上。
（2）条件：光照、色素、酶等。
（3）物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成NADPH和O2，同时促成ADP和Pi发生化学反应，形成ATP。
（4）能量变化：光能转变为ATP、NADPH中的活跃的化学能。
2、暗反应阶段：
（1）场所：叶绿体内的基质中。
（2）条件：多种酶参加催化。
（3）物质变化：①CO2的固定：CO2与植物体内的C5结合，形成C3。②C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受ATP、NADPH释放的能量并且被NADPH还原，经过一系列的变化，形成葡萄糖和C5。
（4）能量变化：ATP、NADPH 中活跃的化学能转变为有机物中的稳定的化学能。
28．【答案】（1）类囊体膜/基粒/光合膜；95%乙醇；类胡萝卜素；蓝紫光
（2）光反应；蔗糖
（3）类囊体膜（光合膜、光系统）受到损伤
（4）CO2固定/固定；CO2浓度；根
【解析】【解答】（1）叶绿体中色素分布在类囊体薄膜，光合色素易溶于有机溶剂，提取色素时以95%的乙醇作为溶剂。分离色素后，滤纸条自上而下的第一第二条色素带分别是胡萝卜素和叶黄素，合称类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收的是蓝紫光。
（2）光合作用中水的光解参与光反应阶段。光合产物转变为蔗糖需要水的参与，蔗糖在细胞质基质中合成后需要运往其他细胞。
（3）PEG处理并没有改变幼苗中的光合色素，但具有很强的吸水能力，使玉米幼苗细胞因渗透作用而失水，因此PEG处理使玉米幼苗Fv/Fm下降的原因，很可能是细胞失水使类囊体膜（光合膜、光系统）受到损伤，这可通过电子显微镜观察进行验证。
（4）气孔导度增加，促进CO2的吸收，直接促进卡尔文循环的CO2的固定过程。未受干旱胁迫时，气孔导度充足，CO2浓度不是限制幼苗光合速率的主要环境因素。NO处理还能促进光合产物向根转运，促进根的吸水，以适应缺水环境。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色、最窄）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b（黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中，暗反应又叫碳反应，发生在细胞质基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
29．【答案】（1）[H]（NADPH）；叶绿体基质
（2）28
（3）淀粉和蔗糖含量
（4）抑制
（5）未遮光的光合产物含量下降，光合速率上升（或蔗糖和淀粉的含量下降，光合速率上升）
【解析】【解答】(1)光反应为暗（碳）反应提供了ATP和[H]（NADPH），在叶绿体基质中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率不断下降，本实验中不去除棉铃的即为对照组，因此对照组植株的CO2固定速率相对值是28。
(3)由图2可知，随着去除棉铃的百分率逐渐提高，叶片淀粉和蔗糖含量逐渐升高。
(4)光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低，而叶片中有机物会堆积，所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(5)除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理，该部分叶片变成了相当于棉铃的光合产物输入器官，如果检测到未遮光的叶片的光合产物量下降和光合速率上升，则未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了，证明了上述推测。
【分析】光反应中，色素吸收光能转化成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应过程中，利用光反应生成的ATP和[H]将三碳化合物还原，并且生成糖类等有机物。
分析曲线可以看出，随着去除棉铃的百分率的增加，叶片的CO2固定速率不断下降，而叶片中淀粉的含量和蔗糖的含量均有所增加，并且淀粉的增加幅度更大。
30．【答案】（1）3-磷酸甘油酸；细胞溶胶；L蛋白；拟核
（2）R酶含量；C；ADP和NADP+；呼吸速率有相同程度的增加
【解析】【解答】(1)碳反应中，Rubisco酶（R酶）催化CO2与RuBP结合，生成2分子的C3，即3-磷酸甘油酸。R酶由8个L蛋白和8个S蛋白组成。高等植物的L蛋白由叶绿体基因编码，并在叶绿体中由核糖体合成；S蛋白由细胞核基因编码，并在细胞溶胶中由游离核糖体合成，然后进入叶绿体。在叶绿体基质中S蛋白与L蛋白组装成有功能的R酶。而蓝细菌为原核生物，没有细胞核，也不具有叶绿体，据此可推测，编码这两种蛋白的基因位于其拟核DNA上。
(2)①高氮肥高光强环境下，无论对于野生型还是突变型，R酶的含量均上升，而且突变型植株R酶含量更高，因此D组的光合速率大于B组，据此可推测限制B组光合速率的因素是R酶含量。
②已知C组的CO2补偿点大于D组，即C组固定二氧化碳能力较弱，若将正常生长的两组放置在同一密闭小室中，首先不能正常生长的是C组。
③在高光强环境下，B组相对A组光合速率增加，结合图示可知其原因是B组植株的叶绿素a含量更高导致的，其原因是B组在高氮条件下有利于叶绿素a和R酶的合成，也有利于光反应原料ADP和NADP+含量的增加，因而能促进光合作用加强。CO2补偿点指的是光合速率和呼吸速率相等的状态下所需要的二氧化碳浓度，据此可推测，高氮条件下，随着光合速率的提高，而B组CO2补偿点不变应该是呼吸速率和光合速率有相同程度的增加所致。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADPH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中；暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程：二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)