4.4 光合作用--2025-2026学年高中生物北师大版（2019）必修一课时作业(含答案）
文档属性
| 名称 | 4.4 光合作用--2025-2026学年高中生物北师大版（2019）必修一课时作业(含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 628.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 北师大版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-05 16:45:19 | ||
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文档简介
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光合作用--2025-2026学年高中生物北师大版（2019）必修一课时作业
一、单选题
1．某同学提取和分离了绿叶中的色素，下图为纸层析结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.加入SiO2有利于研磨充分
B.层析液的液面要高于点样线
C.条带Ⅰ的色素在层析液中的溶解度最大
D.条带Ⅲ的色素为叶绿素a
2．光合作用的过程中，不在类囊体膜上形成的物质是( )
A.O2 B.C3 C.ATP D.NADPH
3．2019年，中国科学家首次解析了硅藻(真核生物)“光系统捕光天线超级复合体”的结构。科学家所用的研究材料应取自硅藻的( )
A.细胞质基质 B.叶绿体内膜 C.类囊体薄膜 D.叶绿体基质
4．在适宜条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用相同强度的绿光照射，短时间内相关物质的变化，不会发生的是( )
A.释放速率减慢 B.含量下降
C.NADPH含量下降 D.含量下降
5．海洋藻类能适应绿光和黄光，能够在不同水深的环境中进行有效的光合作用。为分析海洋藻类甲的光合色素种类，下列对光合色素提取和分离的操作，正确的是( )
A.可选择不同发育期的藻类甲作为材料
B.用海水可以直接提取藻类甲的光合色素
C.画好一条滤液细线后即可进行层析分离
D.需要观察层析液中色素带的数量和颜色
6．下列与植物体内各种色素的有关描述，正确的是( )
A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的色素可用无水乙醇提取
B.秋天叶片变黄的原因是温度降低，叶绿素被降解，类胡萝卜素所占比例上升
C.光合色素主要分布在类囊体薄膜上，吸收光能并转变为ATP中稳定的化学能
D.光合色素的分离实验中，叶绿素a在层析液中的溶解度最大，所以条带最宽
7．如图表示某同学做“绿叶中色素的提取与分离”实验的改进装置，培养皿中的色素提取液可沿灯芯到达a点，并在滤纸上向外扩散形成4个由色素带构成的同心圆环。下列叙述错误的是( )
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏
B.分离色素利用的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
C.图中溶解度最高的色素在滤纸上分离出来的色素带最窄
D.实验得到的4个同心圆环中，最里面的一个圆环呈橙色
8．在封闭的温室内栽种农作物，下列可用于提高作物产量的措施是( )
A.降低室内CO2浓度 B.恒温
C.加装绿色LED灯 D.增施有机肥
9．关于“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列说法错误的是( )
A.用层析液提取色素 B.加入二氧化硅有助于研磨得充分
C.加入碳酸钙保护色素 D.利用纸层析法分离色素
10．下表为鲁宾和卡门利用同位素标记法研究光合作用的实验记录，据表判断甲、乙分别是( )
组号 给植物提供 结果(产生的气体) 备注
I H2O和C18O2 甲 其他条件相同
Ⅱ H218O和CO2 乙
A.甲、乙都为18O2 B.甲、乙都为O2
C.甲为18O2，乙为O2 D.甲为O2，乙为18O2
11．某同学对菠菜叶中提取的色素进行分离，相关结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.色素带甲在层析液中的溶解度最低
B.色素带丁的颜色为橙黄色
C.不同色素带的宽度是相同的
D.发黄的叶片中色素带甲和乙会变窄
12．某同学用新鲜菠菜叶进行色素的提取和分离实验。下列叙述错误的是( )
A.将叶片剪碎后研磨有利于快速提取色素
B.研磨时加入CaCO3能够防止色素被破坏
C.色素分离时滤液细线要浸没在层析液中
D.叶绿素b随层析液在滤纸条上扩散速度最慢
13．银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学选取银杏绿叶和黄叶进行了光合色素的提取和分离实验，分别得到如图所示的滤纸条甲和乙。下列叙述正确的是( )
A.研磨时加入CaCO3有助于研磨充分
B.常用无水乙醇进行色素的提取和分离
C.光合色素中溶解度最高的是叶黄素
D.甲、乙色素带不同的原因可能是叶绿素被分解
14．在适宜条件下，用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与自然光相同的绿光照射，在照射瞬间叶绿体中的物质变化错误的是( )
A.O2的产生量下降
B.C3的含量上升
C.合成C5的速率加快
D.NADPH的含量下降
15．为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素.用层析液进行纸层析，如图为分离后的结果（I、II、III、IV为色素带）。下列叙述错误的是( )
A.色素1、II在层析液中的溶解度大于I、III、IV
B.色素I、III，V在红光区吸收的光能可用于ATP的合成
C.强光照下该植物叶绿素／类胡萝卜素含量比值减小
D.分离色素时将带滤液细线的滤纸条放置在敞开装置中并通风
16．下图是绿色植物光合作用光反应的部分过程示意图，其中①表示的物质是( )
A.H2O B.CO2 C.C3 D.C5
二、填空题
17．在自然环境中，哪些因素对植物的光合作用和细胞呼吸都有影响？
18．某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是_______（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布_______上，其中类胡萝卜素主要吸收_______（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是_______。
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。_______
19．植物在生长过程中，为躲避其他植物的遮挡，茎秆和叶柄等会快速伸长，占据高位以获得更多的阳光，这种现象称为庇荫反应。庇荫反应会消耗大量的营养物质用于茎秆和叶柄的伸长，减缓了生殖器官等的发育，造成产量下降。同时用于免疫防御的物质和能量也会减少，导致免疫防御能力下降。遮阴环境中红光（680nm）/远红光（730nm）（R/FR）的比例下降，光敏色素可以感受到这种变化。请回答下列问题：
（1）光敏色素的化学本质是_______。遮阴环境中红光比例变小是因为上层叶片叶绿体中_______吸收了红光。
（2）请提出一个减弱农田庇荫反应的生产措施：______________。
（3）科研人员探究并整理出遮阴环境下，植物对抗庇荫反应以平衡生长和防御反应的分子机制如图所示，信号转导蛋白FHY3在该过程中发挥着重要作用。
①生长素和赤霉素在促进细胞伸长上具有_______关系。
②请写出（a）和（b）分别代表_______、_______（选填“促进”或“抑制”）。
（4）上述实例说明，植物生长、发育受到_______的共同调控。
20．长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害回答下列问题：
(1)发生渍害时，油菜地上部分以有氧(需氧)呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第______阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是___________,此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化,促进氢接受体(NAD+)再生,从而使____________得以顺利进行。因此,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越__(填“耐渍害”或“不耐渍害”)。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料,经不同时长的渍害处理,测定相关生理指标并进行相关性分析,结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO2浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1
注:表中数值为相关系数(r),代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时,相关越密切,越接近0时相关越不密切。
据表分析,与叶绿素含量呈负相关的指标是_____已知渍害条件下光合速率显著降,则蒸腾速率呈______趋势。综合分耕表内各指标的相关性,光合速率下降主要由______(填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”)导致,理由是________。
参考答案
1．答案：B
解析：提取色素时加SiO 可研磨充分；层析时层析液液面不能高于点样线，否则色素会溶解在层析液中；纸层析中，溶解度高的色素扩散快，条带｜扩散最快，溶解度最大；条带Ⅲ为叶绿素a，条带Ⅱ为叶绿素b，条带Ⅳ为胡萝卜素，条带I为叶黄素。故选B。
2．答案：B
解析：类囊体膜上进行光反应，产生O 、ATP、NADPH;C 是暗反应的产物，在叶绿体基质中形成。故选B。
3．答案：C
解析：光系统捕光天线超级复合体参与光反应，光反应的场所是类囊体薄膜，因此研究材料应取自类囊体薄膜；细胞质基质、叶绿体内膜、叶绿体基质不参与光系统结构组成。故选C。
4．答案：B
解析：A、光源由白光变为相同强度的绿光后，光反应速率变慢，所以水的光解变慢，O2释放减慢，A正确；
B、光源由白光变为相同强度的绿光后，光反应速率变慢，光反应为暗反应提供[H]、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，则C3化合物消耗减少，C3化合物剩余的相对增多，B错误；
C、由于光反应变慢，所以水的光解变慢，产生的[H]减少，导致[H]含量下降，C正确；
D、光反应为暗反应提供[H)、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，则C5化合物生成量减少，C5含量下降，D正确。故选B。
5．答案：A
解析：A、不同发育期的藻类甲可能含有相同种类的光合色素，只是含量可能不同，因此可选择不同发育期的藻类甲作为材料，A正确；
B、提取光合色素使用无水乙醇，海水无法替代无水乙醇，且含有水分会降低提取效率，B错误；
C、画滤液细线需重复2-3次，待干燥后再画，以确保色素浓度足够，仅画一次会导致色素量过少，分离效果差，C错误；
D、层析液用于分离色素，色素会溶解在层析液中，因此需观察滤纸条上的色素带而非层析液中的色素，D错误。
6．答案：B
解析：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的色素在液泡中，溶于水，不能用无水乙醇提取，A错误；秋天叶片变黄是叶绿素降解，类胡萝卜素比例上升，B正确；光合色素将光能转变为ATP中活跃的化学能，C错误；胡萝卜素在层析液中溶解度最大，叶绿素a条带最宽是因含量最多，D错误。故选B。
7．答案：D
解析：提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏A正确；分离色素时利用的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，B正确；胡萝卜素溶解度最大，扩散速度最快，但在滤纸上分离出来的色素带最窄，C正确；实验结果应是得到四个不同颜色、不同大小的同心圆环，从外向内依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶绿素b呈黄绿色，D错误。
8．答案：D
解析：增施有机肥，有机肥被微生物分解会产生CO2，可提高室内CO2浓度，增强光合作用，提高作物产量；降低室内CO2浓度会减弱光合作用，不利于提高产量；恒温不利于有机物积累，昼夜温差大更有利于提高产量；植物吸收绿光最少，加装绿色LED灯不能提高光合作用强度，不利于提高产量。故选D。
9．答案：A
解析：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，用无水乙醇提取色素，层析液用于分离色素；加入二氧化硅有助于研磨得充分，加入碳酸钙可保护色素，该实验利用纸层析法分离色素。故选A。
10．答案：D
解析：鲁宾和卡门的实验中，一组给植物提供H2O和C18O2，另一组给植物提供H218O和CO2，光合作用释放的氧气来自水，所以第一组产生的气体甲为O2，第二组产生的气体乙为1O2。故选D。
11．答案：C
解析：A、分离色素原理是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，故色素带甲在层析液中的溶解度最低，A正确；
B、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，故甲、乙、丙、丁分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，胡萝卜素为橙黄色，B正确；
C、色素带的宽窄与色素含量相关，不同色素带的宽度是不相同的，C错误；
D、发黄的叶片中，叶绿素a、叶绿素b减少，因此色素带甲和乙会变窄，D正确。
故选C。
12．答案：C
13．答案：D
14．答案：C
解析：A、植物主要吸收蓝紫光和红光，改用绿光后，光反应变慢，O2的产生量下降，A正确；
BC、光反应为暗反应提供NADPH、ATP用于还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，合成C5的速率减慢，C3化合物消耗减少，同时CO2固定生成C3的速率不变，则C3化合物含量相对增多，B正确，C错误；
D、由于光反应变慢，所以水得光解变慢，产生的NADPH减少，D正确。
故选C。
15．答案：D
解析：A、色素Ⅰ、Ⅱ在层析液中的溶解度大于Ⅲ、Ⅳ，所以色素Ⅰ、Ⅱ在滤纸上的扩散速度快， A正确； B、色素Ⅲ、Ⅳ在蓝紫光区和红光区吸收的光能可用于ATP的合成，B正确； C、和正常光照相比，强光照下叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照下该植物叶绿素与类胡萝卜素的含量比值减小，C正确； D、为防止色素挥发及被氧化，分离绿叶中色素时需将带滤液线的滤纸条放置在密闭装置中，D错误。
故选：D。
16．答案：A
解析：光反应中，水分解产生H+、电子和O2，图中①分解产生O2和H+，故①是H2O。故选A。
17．答案：温度、水分和CO2浓度对植物的光合作用和细胞呼吸都有
影响。
解析：温度通过影响酶的活性,进而影响植物的光合作用和细胞呼吸;水分也会影响光合速率和呼吸速率;在一定范围内CO2浓度的增加会促进植物的光合作用,而高浓度的CO2会抑制细胞呼吸。
18．答案：(1)差速离心；类囊体（薄）膜；蓝紫光
(2)悬液中具有类囊体膜以及叶绿体基质暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光反应提供的原料ATP和NADPH，所以无法形成糖类。
(3)思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，两组植物应均进行饥饿处理（置于黑暗中一段时间消耗有机物），甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，脱绿后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。
（1）差速离心法类囊体的薄膜蓝紫光（2）黑暗条件下不能进行光反应，不能产生暗反应所需的NADPH和ATP（3）思路：分离叶绿体，用碘液进行显色反应。结果：反应结果显蓝色。
解析：
19．答案：（1）蛋白质（色素—蛋白复合体）；叶绿素
（2）合理密植
（3）协同；抑制；促进
（4）基因表达、激素和环境因素
解析：（1）光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），主要吸收红光和远红光。叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，遮阴环境中红光比例变小是因为上层叶片叶绿体中叶绿素吸收了红光。
（2）庇荫反应是植物为躲避其他植物的遮挡，茎秆和叶柄等会快速伸长，占据高位以获得更多的阳光。农田中应合理密植，避免叶片相互遮光。
（3）赤霉素和生长素均可以促进细胞伸长，在促进细胞伸长上具有协同作用。遮阴环境下，植物对抗庇荫反应以平衡生长和防御反应，据此推知应抑制茎秆和叶柄的快速伸长，应抑制生长素、赤霉素相关基因的表达，促进免疫防御相关基因的表达。
（4）上述实例说明，植物生长、发育受到基因表达、激素和环境因素的共同调控。
20．答案：(1)三；细胞质基质(或细胞溶胶)；葡萄糖分解(或糖酵解)；耐渍害
(2)胞间CO2浓度;下降;非气孔限制因素;胞间CO2浓度与光合速率、气孔导度呈负相关
解析：(1)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行,是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。乙醇发酵(厌氧呼吸)的场所是细胞质基质(或细胞溶胶)。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,该过程需要NAD+参与,所以氢接受体(NAD+)再生,有利于葡萄糖分解(或糖酵解)的正常进行。渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生更多的能量维持生命活动,更加耐渍害。
(2)由表可知,叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值,说明二者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95,为正相关,所以光合速率显著下降,则蒸腾速率呈下降趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率、气孔导度呈负相关,即虽然气孔导度下降,但胞间CO2浓度上升,说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致。
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光合作用--2025-2026学年高中生物北师大版（2019）必修一课时作业
一、单选题
1．某同学提取和分离了绿叶中的色素，下图为纸层析结果示意图。下列叙述错误的是( )
A.加入SiO2有利于研磨充分
B.层析液的液面要高于点样线
C.条带Ⅰ的色素在层析液中的溶解度最大
D.条带Ⅲ的色素为叶绿素a
2．光合作用的过程中，不在类囊体膜上形成的物质是( )
A.O2 B.C3 C.ATP D.NADPH
3．2019年，中国科学家首次解析了硅藻(真核生物)“光系统捕光天线超级复合体”的结构。科学家所用的研究材料应取自硅藻的( )
A.细胞质基质 B.叶绿体内膜 C.类囊体薄膜 D.叶绿体基质
4．在适宜条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用相同强度的绿光照射，短时间内相关物质的变化，不会发生的是( )
A.释放速率减慢 B.含量下降
C.NADPH含量下降 D.含量下降
5．海洋藻类能适应绿光和黄光，能够在不同水深的环境中进行有效的光合作用。为分析海洋藻类甲的光合色素种类，下列对光合色素提取和分离的操作，正确的是( )
A.可选择不同发育期的藻类甲作为材料
B.用海水可以直接提取藻类甲的光合色素
C.画好一条滤液细线后即可进行层析分离
D.需要观察层析液中色素带的数量和颜色
6．下列与植物体内各种色素的有关描述，正确的是( )
A.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的色素可用无水乙醇提取
B.秋天叶片变黄的原因是温度降低，叶绿素被降解，类胡萝卜素所占比例上升
C.光合色素主要分布在类囊体薄膜上，吸收光能并转变为ATP中稳定的化学能
D.光合色素的分离实验中，叶绿素a在层析液中的溶解度最大，所以条带最宽
7．如图表示某同学做“绿叶中色素的提取与分离”实验的改进装置，培养皿中的色素提取液可沿灯芯到达a点，并在滤纸上向外扩散形成4个由色素带构成的同心圆环。下列叙述错误的是( )
A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏
B.分离色素利用的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
C.图中溶解度最高的色素在滤纸上分离出来的色素带最窄
D.实验得到的4个同心圆环中，最里面的一个圆环呈橙色
8．在封闭的温室内栽种农作物，下列可用于提高作物产量的措施是( )
A.降低室内CO2浓度 B.恒温
C.加装绿色LED灯 D.增施有机肥
9．关于“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列说法错误的是( )
A.用层析液提取色素 B.加入二氧化硅有助于研磨得充分
C.加入碳酸钙保护色素 D.利用纸层析法分离色素
10．下表为鲁宾和卡门利用同位素标记法研究光合作用的实验记录，据表判断甲、乙分别是( )
组号 给植物提供 结果(产生的气体) 备注
I H2O和C18O2 甲 其他条件相同
Ⅱ H218O和CO2 乙
A.甲、乙都为18O2 B.甲、乙都为O2
C.甲为18O2，乙为O2 D.甲为O2，乙为18O2
11．某同学对菠菜叶中提取的色素进行分离，相关结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.色素带甲在层析液中的溶解度最低
B.色素带丁的颜色为橙黄色
C.不同色素带的宽度是相同的
D.发黄的叶片中色素带甲和乙会变窄
12．某同学用新鲜菠菜叶进行色素的提取和分离实验。下列叙述错误的是( )
A.将叶片剪碎后研磨有利于快速提取色素
B.研磨时加入CaCO3能够防止色素被破坏
C.色素分离时滤液细线要浸没在层析液中
D.叶绿素b随层析液在滤纸条上扩散速度最慢
13．银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学选取银杏绿叶和黄叶进行了光合色素的提取和分离实验，分别得到如图所示的滤纸条甲和乙。下列叙述正确的是( )
A.研磨时加入CaCO3有助于研磨充分
B.常用无水乙醇进行色素的提取和分离
C.光合色素中溶解度最高的是叶黄素
D.甲、乙色素带不同的原因可能是叶绿素被分解
14．在适宜条件下，用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与自然光相同的绿光照射，在照射瞬间叶绿体中的物质变化错误的是( )
A.O2的产生量下降
B.C3的含量上升
C.合成C5的速率加快
D.NADPH的含量下降
15．为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素.用层析液进行纸层析，如图为分离后的结果（I、II、III、IV为色素带）。下列叙述错误的是( )
A.色素1、II在层析液中的溶解度大于I、III、IV
B.色素I、III，V在红光区吸收的光能可用于ATP的合成
C.强光照下该植物叶绿素／类胡萝卜素含量比值减小
D.分离色素时将带滤液细线的滤纸条放置在敞开装置中并通风
16．下图是绿色植物光合作用光反应的部分过程示意图，其中①表示的物质是( )
A.H2O B.CO2 C.C3 D.C5
二、填空题
17．在自然环境中，哪些因素对植物的光合作用和细胞呼吸都有影响？
18．某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是_______（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布_______上，其中类胡萝卜素主要吸收_______（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是_______。
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。_______
19．植物在生长过程中，为躲避其他植物的遮挡，茎秆和叶柄等会快速伸长，占据高位以获得更多的阳光，这种现象称为庇荫反应。庇荫反应会消耗大量的营养物质用于茎秆和叶柄的伸长，减缓了生殖器官等的发育，造成产量下降。同时用于免疫防御的物质和能量也会减少，导致免疫防御能力下降。遮阴环境中红光（680nm）/远红光（730nm）（R/FR）的比例下降，光敏色素可以感受到这种变化。请回答下列问题：
（1）光敏色素的化学本质是_______。遮阴环境中红光比例变小是因为上层叶片叶绿体中_______吸收了红光。
（2）请提出一个减弱农田庇荫反应的生产措施：______________。
（3）科研人员探究并整理出遮阴环境下，植物对抗庇荫反应以平衡生长和防御反应的分子机制如图所示，信号转导蛋白FHY3在该过程中发挥着重要作用。
①生长素和赤霉素在促进细胞伸长上具有_______关系。
②请写出（a）和（b）分别代表_______、_______（选填“促进”或“抑制”）。
（4）上述实例说明，植物生长、发育受到_______的共同调控。
20．长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害回答下列问题：
(1)发生渍害时，油菜地上部分以有氧(需氧)呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第______阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是___________,此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化,促进氢接受体(NAD+)再生,从而使____________得以顺利进行。因此,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越__(填“耐渍害”或“不耐渍害”)。
(2)以不同渍害能力的油菜品种为材料,经不同时长的渍害处理,测定相关生理指标并进行相关性分析,结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO2浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1
注:表中数值为相关系数(r),代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时,相关越密切,越接近0时相关越不密切。
据表分析,与叶绿素含量呈负相关的指标是_____已知渍害条件下光合速率显著降,则蒸腾速率呈______趋势。综合分耕表内各指标的相关性,光合速率下降主要由______(填“气孔限制因素”或“非气孔限制因素”)导致,理由是________。
参考答案
1．答案：B
解析：提取色素时加SiO 可研磨充分；层析时层析液液面不能高于点样线，否则色素会溶解在层析液中；纸层析中，溶解度高的色素扩散快，条带｜扩散最快，溶解度最大；条带Ⅲ为叶绿素a，条带Ⅱ为叶绿素b，条带Ⅳ为胡萝卜素，条带I为叶黄素。故选B。
2．答案：B
解析：类囊体膜上进行光反应，产生O 、ATP、NADPH;C 是暗反应的产物，在叶绿体基质中形成。故选B。
3．答案：C
解析：光系统捕光天线超级复合体参与光反应，光反应的场所是类囊体薄膜，因此研究材料应取自类囊体薄膜；细胞质基质、叶绿体内膜、叶绿体基质不参与光系统结构组成。故选C。
4．答案：B
解析：A、光源由白光变为相同强度的绿光后，光反应速率变慢，所以水的光解变慢，O2释放减慢，A正确；
B、光源由白光变为相同强度的绿光后，光反应速率变慢，光反应为暗反应提供[H]、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，则C3化合物消耗减少，C3化合物剩余的相对增多，B错误；
C、由于光反应变慢，所以水的光解变慢，产生的[H]减少，导致[H]含量下降，C正确；
D、光反应为暗反应提供[H)、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，则C5化合物生成量减少，C5含量下降，D正确。故选B。
5．答案：A
解析：A、不同发育期的藻类甲可能含有相同种类的光合色素，只是含量可能不同，因此可选择不同发育期的藻类甲作为材料，A正确；
B、提取光合色素使用无水乙醇，海水无法替代无水乙醇，且含有水分会降低提取效率，B错误；
C、画滤液细线需重复2-3次，待干燥后再画，以确保色素浓度足够，仅画一次会导致色素量过少，分离效果差，C错误；
D、层析液用于分离色素，色素会溶解在层析液中，因此需观察滤纸条上的色素带而非层析液中的色素，D错误。
6．答案：B
解析：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的色素在液泡中，溶于水，不能用无水乙醇提取，A错误；秋天叶片变黄是叶绿素降解，类胡萝卜素比例上升，B正确；光合色素将光能转变为ATP中活跃的化学能，C错误；胡萝卜素在层析液中溶解度最大，叶绿素a条带最宽是因含量最多，D错误。故选B。
7．答案：D
解析：提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏A正确；分离色素时利用的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，B正确；胡萝卜素溶解度最大，扩散速度最快，但在滤纸上分离出来的色素带最窄，C正确；实验结果应是得到四个不同颜色、不同大小的同心圆环，从外向内依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶绿素b呈黄绿色，D错误。
8．答案：D
解析：增施有机肥，有机肥被微生物分解会产生CO2，可提高室内CO2浓度，增强光合作用，提高作物产量；降低室内CO2浓度会减弱光合作用，不利于提高产量；恒温不利于有机物积累，昼夜温差大更有利于提高产量；植物吸收绿光最少，加装绿色LED灯不能提高光合作用强度，不利于提高产量。故选D。
9．答案：A
解析：在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，用无水乙醇提取色素，层析液用于分离色素；加入二氧化硅有助于研磨得充分，加入碳酸钙可保护色素，该实验利用纸层析法分离色素。故选A。
10．答案：D
解析：鲁宾和卡门的实验中，一组给植物提供H2O和C18O2，另一组给植物提供H218O和CO2，光合作用释放的氧气来自水，所以第一组产生的气体甲为O2，第二组产生的气体乙为1O2。故选D。
11．答案：C
解析：A、分离色素原理是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，故色素带甲在层析液中的溶解度最低，A正确；
B、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，故甲、乙、丙、丁分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，胡萝卜素为橙黄色，B正确；
C、色素带的宽窄与色素含量相关，不同色素带的宽度是不相同的，C错误；
D、发黄的叶片中，叶绿素a、叶绿素b减少，因此色素带甲和乙会变窄，D正确。
故选C。
12．答案：C
13．答案：D
14．答案：C
解析：A、植物主要吸收蓝紫光和红光，改用绿光后，光反应变慢，O2的产生量下降，A正确；
BC、光反应为暗反应提供NADPH、ATP用于还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，合成C5的速率减慢，C3化合物消耗减少，同时CO2固定生成C3的速率不变，则C3化合物含量相对增多，B正确，C错误；
D、由于光反应变慢，所以水得光解变慢，产生的NADPH减少，D正确。
故选C。
15．答案：D
解析：A、色素Ⅰ、Ⅱ在层析液中的溶解度大于Ⅲ、Ⅳ，所以色素Ⅰ、Ⅱ在滤纸上的扩散速度快， A正确； B、色素Ⅲ、Ⅳ在蓝紫光区和红光区吸收的光能可用于ATP的合成，B正确； C、和正常光照相比，强光照下叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照下该植物叶绿素与类胡萝卜素的含量比值减小，C正确； D、为防止色素挥发及被氧化，分离绿叶中色素时需将带滤液线的滤纸条放置在密闭装置中，D错误。
故选：D。
16．答案：A
解析：光反应中，水分解产生H+、电子和O2，图中①分解产生O2和H+，故①是H2O。故选A。
17．答案：温度、水分和CO2浓度对植物的光合作用和细胞呼吸都有
影响。
解析：温度通过影响酶的活性,进而影响植物的光合作用和细胞呼吸;水分也会影响光合速率和呼吸速率;在一定范围内CO2浓度的增加会促进植物的光合作用,而高浓度的CO2会抑制细胞呼吸。
18．答案：(1)差速离心；类囊体（薄）膜；蓝紫光
(2)悬液中具有类囊体膜以及叶绿体基质暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，暗反应没有光反应提供的原料ATP和NADPH，所以无法形成糖类。
(3)思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，两组植物应均进行饥饿处理（置于黑暗中一段时间消耗有机物），甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，脱绿后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。
（1）差速离心法类囊体的薄膜蓝紫光（2）黑暗条件下不能进行光反应，不能产生暗反应所需的NADPH和ATP（3）思路：分离叶绿体，用碘液进行显色反应。结果：反应结果显蓝色。
解析：
19．答案：（1）蛋白质（色素—蛋白复合体）；叶绿素
（2）合理密植
（3）协同；抑制；促进
（4）基因表达、激素和环境因素
解析：（1）光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），主要吸收红光和远红光。叶绿体中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，遮阴环境中红光比例变小是因为上层叶片叶绿体中叶绿素吸收了红光。
（2）庇荫反应是植物为躲避其他植物的遮挡，茎秆和叶柄等会快速伸长，占据高位以获得更多的阳光。农田中应合理密植，避免叶片相互遮光。
（3）赤霉素和生长素均可以促进细胞伸长，在促进细胞伸长上具有协同作用。遮阴环境下，植物对抗庇荫反应以平衡生长和防御反应，据此推知应抑制茎秆和叶柄的快速伸长，应抑制生长素、赤霉素相关基因的表达，促进免疫防御相关基因的表达。
（4）上述实例说明，植物生长、发育受到基因表达、激素和环境因素的共同调控。
20．答案：(1)三；细胞质基质(或细胞溶胶)；葡萄糖分解(或糖酵解)；耐渍害
(2)胞间CO2浓度;下降;非气孔限制因素;胞间CO2浓度与光合速率、气孔导度呈负相关
解析：(1)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行,是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。乙醇发酵(厌氧呼吸)的场所是细胞质基质(或细胞溶胶)。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,该过程需要NAD+参与,所以氢接受体(NAD+)再生,有利于葡萄糖分解(或糖酵解)的正常进行。渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种能产生更多的能量维持生命活动,更加耐渍害。
(2)由表可知,叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值,说明二者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95,为正相关,所以光合速率显著下降,则蒸腾速率呈下降趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率、气孔导度呈负相关,即虽然气孔导度下降,但胞间CO2浓度上升,说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致。
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