课时分层作业(十五) 绿色植物光合作用的过程
(建议用时：40分钟)
题组一 叶绿体是绿色植物光合作用的场所
1．下列有关叶绿体的叙述，正确的是( )
A．叶绿体色素都分布在类囊体膜上
B．叶绿体的色素分布在外膜和内膜上
C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
A [叶绿体由内外双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的囊状结构，在类囊体膜上，有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体叠合成基粒，基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。]
2．如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )
A．①和②具有选择透过性功能
B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶
C．③和④中都有与光合作用有关的酶
D．只有具有叶绿体的细胞才能进行光合作用
D [叶绿体是光合作用的主要场所，有叶绿体可进行光合作用，但是有的生物没有叶绿体也可以进行光合作用，如蓝细菌。]
3．光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中( )
A．需要ATP提供能量
B．DCIP被氧化
C．不需要光合色素参与
D．会产生氧气
D [光照条件下，叶绿体类囊体上的色素接受光能，进行光反应分解水产生[H]和ATP，释放氧气；光反应过程需要光合色素吸收光能，不需要ATP供能，DCIP被还原。]
题组二 光合作用的过程
4．在光合作用中，不需要酶参与的过程是( )
A．CO2的固定
B．光合色素吸收光能
C．三碳化合物的还原
D．ATP和NADPH的形成
B [光合色素吸收光能的过程中不需要酶的催化。]
5．将可以进行光合作用的离体叶绿体置于锥形瓶中，进行如图所示的实验。本实验的目的是研究光合作用过程中( )
A．暗反应所需要的环境条件
B．光能转化成化学能的变化途径
C．水裂解和ATP、NADPH无线过程
D．CO2中的碳元素在暗反应中的转移途径
D [离体的叶绿体可以进行光合作用的全部过程，本题中使用的是14CO2，因此对同位素进行追踪，可研究碳元素在暗反应中如何进行转移最终到达(CH2O)中，D正确。]
6．用14CO2“饲喂”叶肉细胞，让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后，关闭光源，使叶肉细胞处于黑暗环境中，检测到含放射性的三碳化合物的浓度变化情况如图所示，下列相关叙述错误的是( )
A．叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质
B．O～a段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降
C．a～b段三碳化合物浓度基本不变的原因是14CO2消耗殆尽
D．黑暗处理后叶肉细胞叶绿体内无NADPH和ATP的供应导致曲线上升
C [叶肉细胞通过暗反应固定14CO2，场所是叶绿体基质，A项正确；用14CO2“饲喂”叶肉细胞，O～a段叶肉细胞中较多的五碳化合物参与固定14CO2，故其浓度有所下降，B项正确；a～b段三碳化合物浓度基本不变的原因是其产生和消耗速率相等，C项错误；黑暗处理后叶肉细胞叶绿体内无NADPH和ATP的供应，三碳化合物还原的速度减慢，导致曲线上升，D项正确。]
7．(多选)如图所示为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，A、B代表物质。下列叙述正确的是( )
A．叶绿体能将光能转变为化学能储存在有机物中
B．①上产生的B物质移动到②参与C3的还原
C．②中产生的NADP＋移动到①上参与水的光解
D．①上产生的A物质可用于CO2的固定和C3的还原
ABC [光合作用的场所是叶绿体，叶绿体通过光合作用将光能转变为化学能储存在有机物中，A正确；①类囊体膜上产生的B物质NADPH移动到②叶绿体基质中，参与C3的还原，形成糖类等有机物，B正确；②叶绿体基质中产生的NADP＋移动到①类囊体膜上参与水的光解，C正确；①类囊体膜上产生的A物质ATP可用于C3的还原，而CO2的固定不需要消耗能量，D错误。]
8．光合作用和化能合成作用是自养生物的重要代谢活动，请回答下列问题：
(1)绿色植物的叶绿体是进行光合作用的场所。蓝细菌的细胞不含叶绿体，但含有____________________________________等物质，从而能进行光合作用。
(2)除了绿色植物以外，硝化细菌也属于自养生物。硝化细菌能将二氧化碳和水合成为糖类，该过程利用的能量来自________________________________。
(3)如图表示光合作用的简要过程。据图回答下列问题：
在其他条件适宜的情况下，突然停止光照，短时间内磷酸甘油酸的浓度________；在适宜光照条件下，突然停止二氧化碳供应，短时间内二磷酸核酮糖的浓度________，磷酸甘油醛的浓度________。在CO2存在条件下，将植物从暗处移到光照处后，磷酸甘油醛浓度________。(以上空格均填“上升”“下降”或“基本不变”)
[解析] (1)蓝细菌没有叶绿体，但是有吸收光能的色素及光合作用所需的酶，因此能进行光合作用。(2)硝化细菌属于化能自养型生物，能利用氨氧化释放的能量将二氧化碳和水转化成糖类。(3)停止光照，短时间内产生的[H]和ATP减少，磷酸甘油酸被还原的量减少，而磷酸甘油酸的生成速率基本不变，故其浓度上升。突然停止CO2供应，CO2固定消耗的二磷酸核酮糖减少，但短时间内磷酸甘油酸的还原速率基本不变，则磷酸甘油醛的浓度基本不变，二磷酸核酮糖的生成速率也基本不变，故二磷酸核酮糖的浓度上升。将植物从暗处移到光照处后，磷酸甘油酸还原成磷酸甘油醛的反应开始进行，故磷酸甘油醛的浓度上升。
[答案] (1)吸收光能的色素和光合作用所需的酶
(2)氨氧化释放的化学能
(3)上升 上升 基本不变 上升
9．图甲表示光合作用部分过程的图解，图乙表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内含量的变化曲线，请据图回答下列问题：
(1)图甲中A表示的物质是________，它是由______________产生的，其作用主要是____________________________________________________________。
(2)图甲中ATP形成所需的能量最终来自________________________________________________________________________。
若用放射性同位素14C标记CO2，则14C最终进入的物质是________。
(3)图乙中曲线a表示的化合物是____________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)曲线b表示的化合物是____________，在无光照时，其含量下降的原因是__________________________________________________________________。
[解析] (1)光反应为暗反应提供的物质是NADPH和ATP，由此可确定A是[H]，[H]是由H2O分解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于三碳化合物的还原。(2)光反应中，光能转化为活跃的化学能储存在ATP中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)。(3)(4)题干中已明确a、b表示三碳化合物和五碳化合物的含量变化，光照停止后，光反应停止，[H]和ATP含量下降，三碳化合物的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍在进行，因此三碳化合物含量相对升高，五碳化合物含量相对下降，即a表示三碳化合物，b表示五碳化合物。
[答案] (1)NADPH 水在光下分解 还原三碳化合物 (2)光能 (CH2O) (3)三碳化合物 CO2与五碳化合物结合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被还原 (4)五碳化合物 五碳化合物与CO2结合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被还原为五碳化合物
题组三 化能合成作用
10．下列有关化能合成作用的叙述，不正确的是( )
A．硝化细菌通过化能合成作用将CO2和H2O合成糖类等有机物
B．化能合成作用不储存能量，而是释放能量
C．自然界中少数种类的细菌能进行化能合成作用，属于自养生物
D．化能合成作用以周围物质氧化释放的能量来制造有机物
B [自然界中的少数细菌(如硝化细菌)不能像绿色植物那样通过光合作用利用光能产生糖，利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量，将CO2等无机物转变成有机物，并储存能量，这种合成作用就是化能合成作用；能进行化能合成作用的生物属于自养生物。]
11．如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )
A．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
B．被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5
C．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
D．CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类
B [光照强度由强变弱时，ATP和NADPH合成减少，C3还原减慢，C5生成量减少，而C5的消耗(被CO2固定所消耗)暂时不变，所以短时间内C5含量会下降，A错误；C3化合物在有关酶的催化作用下，能形成糖类、水和C5，B正确；CO2的固定实质上是CO2与C5反应生成C3，ATP不参与CO2的固定，ATP用于C3的还原，C错误；CO2不能直接被NADPH还原，需要形成C3后才能被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类，D错误。]
12．植物学家希尔将叶绿体分离后置于试管中，加入1%的DCPIP(DCPIP是一种可以接受氢的化合物，被氧化时是蓝色的，被还原时是无色的)后，将试管置于光下，发现溶液由蓝色变成无色并放出氧气，以上实验证明了( )
A．光合作用产生的氧气来自H2O
B．光合作用的过程中能产生还原剂和O2
C．光合作用的光反应在类囊体膜上进行
D．光合作用的暗反应在叶绿体基质中进行
B [判断光合作用产生的氧气的来源时需用同位素标记法，本实验无法判断光合作用产生的氧气的来源，A不符合题意；溶液由蓝色变成无色，说明产物中有还原剂，并放出氧气，故说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2，B符合题意；题述实验不能判断光合作用的光反应的场所，C不符合题意；题述实验不能判断光合作用的暗反应的场所，D不符合题意。]
13．离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然改变某种条件，短时间内C3增多、C5减少，改变的条件可能是( )
A．降低光照强度
B．降低CO2的浓度
C．适当提高温度
D．紫色透明薄膜换成无色
A [降低光照强度，光反应产生的NADPH和ATP减少，C3的还原减慢，短时间内二氧化碳的固定速率不变，故细胞中C3含量增多，C5含量减少，A正确；降低CO2的浓度，短时间内二氧化碳的固定减慢，C3的还原速率不变，故细胞中C3含量减少，C5含量增多，B错误；适当提高温度对二氧化碳的固定和C3的还原均有影响，不能判断细胞中C3、C5含量的变化，C错误；紫色透明薄膜换成无色后，通过薄膜的光增多，即增大了光照强度，光反应产生的NADPH和ATP增多，细胞中C3的还原加快，短时间内二氧化碳的固定速率不变，故细胞中C3的含量减少，C5的含量增多，D错误。]
14．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )
A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
B [CO2＋C5(RuBP)→2C3为CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。RuBP羧化酶催化CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。CO2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以RuBP羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都能进行(但不能在无光条件下长时间进行)。对CO2中的C用同位素14C标记，可以追踪C元素的转移途径，这种方法叫作同位素标记法。单位时间内14C3生成量越多，说明反应速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。]
15．在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。请据图回答下列问题：
(1)图中物质A是____________(填“C3化合物”或“C5化合物”)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比物质A的浓度低，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________，将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是________________________________________________________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比物质B的浓度________(填“低”或“高”)。
[解析] (1)CO2浓度降低时，C3化合物产生减少而消耗继续，C3化合物的浓度降低，故物质A代表的是C3化合物。(2)在正常情况下，1
mol
CO2与1
mol
C5化合物结合形成2
mol
C3化合物，即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后，C5化合物的产生量不变而消耗量减少，故C5化合物的浓度升高。(3)该植物继续处于CO2浓度为0.003%时，因光反应产物NADPH和ATP的积累而抑制光反应过程，在达到相对稳定时，C3化合物的浓度仍是C5化合物浓度的2倍。
[答案] (1)C3化合物
(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累 (3)高
光合作用过程中各产物的动态变化规律
16．将单细胞绿藻置于适宜的温度、光照以及充足的CO2条件下培养，经一段时间后，突然停止光照，则下列叙述不会发生的是( )
A．光反应停止，不能形成NADPH和ATP
B．短时间内暗反应仍进行，CO2与C5继续结合形成C3
C．短时间内绿藻体内三碳化合物的含量会增加
D．短时间内绿藻体内积累了许多C5
D [光照突然停止，光反应不能进行，不能形成ATP和NADPH，短时间内在CO2充足的条件下，CO2继续与C5结合形成C3，但因NADPH及ATP供应不足，C3的还原受阻，无法合成C5，故细胞内C3含量增加，C5含量减少。]
9/9课时分层作业(十四) 解开光合作用之谜 叶绿体与光能的捕获
(建议用时：40分钟)
题组一 解开光合作用之谜
1．在生命科学发展过程的经典实验中，未用到同位素标记法的是( )
A．萨克斯证明光合作用的产物中有淀粉
B．卡尔文发现的卡尔文循环
C．光合作用产物O2中氧原子的来源
D．分泌蛋白的合成与运输
A [萨克斯利用天竺葵证明叶片在光下能产生淀粉是将植物叶片的一部分曝光、另一部分遮光，即“半叶法”，该实验没有用同位素标记法，A符合题意。]
2．现有四个实验装置，若要分别验证绿色植物产生O2需要光以及O2是由绿色植物释放的，则应选用的实验组合是( )
A．②③和①②
B．①②和①③
C．②④和①③
D．②③和③④
A [实验中一定要遵循对照原则和单一变量原则，要验证绿色植物产生O2需要光，单一变量应是光的有无，应选用的实验组合是②③；要验证O2是由绿色植物释放的，单一变量是绿色植物的有无，应选用的实验组合是①②。]
题组二 叶绿体与光能的捕获
3．如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判定甲和乙分别为何种色素( )
A．叶绿素a、叶绿素b
B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a
D．叶绿素、类胡萝卜素
D [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。]
4．为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是( )
A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
B [水绵中的叶绿体通过光合作用释放氧气，光合作用需要光照和CO2，NaHCO3稀溶液可提供CO2，装片中不能有空气，否则好氧细菌均匀分布，无法根据好氧细菌的聚集情况来确定叶绿体是否有放氧功能。]
5．(多选)叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，其内有关结构中分布着光合色素及有关的酶。下列关于叶绿体及色素的叙述中错误的是( )
A．植物细胞都有叶绿体，叶绿体普遍分布在植物体的所有细胞中
B．叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色
C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积
D．叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用
ACD [植物见光的绿色部位的细胞才有叶绿体，A错误；叶绿素包括两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色，B正确；叶绿体的类囊体极大地扩展了受光面积，C错误；叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用，D错误。]
6．恩格尔曼用极细的光束照射到载有水绵和好氧细菌的载玻片上(下左图)，将装片(下右图)暴露在光下，结果如下图所示。关于该实验说法错误的是( )
A．本实验结论是叶绿体在光照下可产氧
B．水绵和好氧细菌实验前要进行饥饿处理
C．光照的部位是该实验的自变量
D．真空和黑暗是实验的两个无关变量
B [好氧细菌聚集在带状叶绿体周围说明光合作用的过程中有氧气释放出来，A正确；水绵和好氧细菌实验前不需要进行饥饿处理，B错误；题述实验的自变量是水绵的光照部位，C正确；光照部位是题述实验的自变量，实验设计的巧妙之一是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常地进行，真空和黑暗是实验的两个无关变量，D正确。]
7．下图1表示叶绿素分子以其侧链插入生物膜结构中，图2表示用分光光度计测定的叶绿素a分子对不同光的吸收值。请回答下列问题：
(1)图1所示的生物膜为________。
(2)叶绿素a主要吸收________________光。
(3)有同学认为仅根据吸收光谱图并不能判断哪些波长的光对光合作用最有效(由在不同波长光的作用下的光合效率绘制成的图像称为作用光谱)。请用以下实验材料用具进行探究。
实验材料及用具：水绵、好氧并可以游动的细菌、三棱镜、白色光源、显微镜等。
实验原理：①水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气。
②________________________________________________________。
实验步骤：①取一些好氧并可以游动的细菌放在含有一条水绵的溶液中，制成临时装片。
②将临时装片置于________的环境中。
③将________的光投射到一段水绵上。
④观察水绵不同部位聚集的好氧细菌的多少。
图3
实验结果及分析：根据上述实验结果，某同学画出了水绵的作用光谱与叶绿素a吸收光谱曲线，如图3所示：两者是否完全吻合？________，其原因可能是____________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)图1上面有叶绿素，应是类囊体膜。
(2)由图2可知叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光。
(3)实验原理：水绵在光照条件下可以进行光合作用产生氧气，而好氧细菌会聚集在氧气含量高的部位，可以根据其聚集程度来判断氧气释放速率即光合效率。
实验步骤：临时装片应放置在黑暗且无空气的环境中，然后将通过三棱镜的光投射到一段水绵上，观察水绵的聚集部位。
实验结果与分析：由实验结果可知两者不完全吻合，因为在叶绿体中参与光合作用的色素除叶绿素a外，还有叶绿素b等其他色素，作用光谱反映的是这些光合色素共同作用的结果。
[答案] (1)类囊体膜 (2)红光和蓝紫
(3)实验原理：②好氧细菌会聚集在氧气含量高的部位，可以根据其聚集程度来判断氧气释放速率即光合效率
实验步骤：②黑暗无空气 ③通过三棱镜
实验结果及分析：不完全吻合 参与光合作用的色素除叶绿素a外，还有叶绿素b等其他色素，作用光谱反映的是这些光合色素共同作用的结果
题组三 提取和分离叶绿体中的光合色素
8．下列关于“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的叙述，正确的是( )
A．应该在研磨叶片后立即加入碳酸钙，防止色素被破坏
B．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次
C．若滤液细线全部没入层析液，则无法观察到色素带
D．在层析液中溶解度最高的叶绿素a在滤纸条上扩散得最快
C [在进行“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验中，应该在研磨叶片之前加入碳酸钙，防止研磨过程中色素被破坏，A项错误；在画出一条滤液细线后，要待滤液干燥后，再在同一位置重复画溶液细线，使得滤液细线细、直、齐，而且色素含量较多，B项错误；若滤液细线全部没入层析液，就会溶解到层析液中，则无法观察到色素带，C项正确；在层析液中溶解度最高的是胡萝卜素，在滤纸条上扩散得最快，D项错误。]
9．某同学在做“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验时，为了确定无水乙醇、碳酸钙和二氧化硅的作用，进行了4组实验来验证，4组实验结果如下图所示，第④组是进行了正确操作的对照组。下列针对实验结果的分析，不正确的是( )
A．①可能是未加碳酸钙而得到的实验结果
B．②可能是因用水取代了无水乙醇而得到的实验结果
C．③可能是因未加二氧化硅而得到的实验结果
D．绿叶中的色素都能够溶解在层析液中，4种色素的溶解度相同
D [①组实验结果不理想的原因有可能是未加碳酸钙而使叶绿素分子被破坏，A项正确；色素能溶解在无水乙醇中，而不能溶于水，所以用水取代无水乙醇不能分离出色素带，B项正确；③中色素带较窄，分离出的色素少，原因可能是未加二氧化硅而使得研磨不充分，C项正确；绿叶中的色素都能够溶解在层析液中，但是4种色素的溶解度不同，D项错误。]
10．请回答下列有关“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验的问题：
(1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为________________________。
(2)该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的____________来判断条带的色素种类。
(3)乙同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液，几分钟后取出观察，发现滤纸条上无色素分带现象，而用同一滤液做实验的丙同学的滤纸条上却色素分带明显。乙同学实验失败的原因可能是________________________________________________________________________。
(4)若选用在缺Mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因是______________________________________________________________________。
(5)实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由叶片中某些色素降解造成的，丙同学则认为是某些色素含量增加所致。根据所学知识，如何设计实验来判断乙、丙两个同学的观点是否正确？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)叶绿素b呈黄绿色。(2)不同色素溶液的吸收光谱不同，以此可区分不同的色素。(3)若层析液触及滤液细线，则色素会溶解在层析液中，滤纸条上不能得到色素带。(4)缺Mg将导致无法合成叶绿素，但却不影响类胡萝卜素的合成。(5)可通过比较色素带的有无和宽度来判断。
[答案] (1)叶绿素b (2)吸收光谱 (3)层析液触及滤液细线
(4)缺Mg植物不能合成叶绿素
(5)从预留的叶片中挑选出足量的、分量相等、大小相近的已变黄的叶片和绿色鲜嫩的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行叶片中色素的提取和分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片中各种色素的组成及含量后，得出结论
11．(多选)如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。下列相关叙述错误的是( )
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呈绿色
C．图乙所示的膜结构位于图甲结构中的①或③处
D．提取光合色素时常用无水乙醇作为溶剂
ABC [图甲结构为叶绿体，其主要靠囊状结构堆叠而成的类囊体来增大膜面积，A错误；图乙中的光合色素吸收绿光最少，绿光被反射出来使植物呈绿色，B错误；图乙所示膜结构上含有光合色素，所以是图甲中③类囊体膜的放大图，C错误；叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此常用无水乙醇作为提取溶剂，D正确。]
12．如图为新鲜菠菜叶中4种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列有关说法不正确的是( )
A．4种色素在层析液中溶解度最高的是丁
B．4种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
C．4种色素在层析液中溶解度最高的是甲
D．发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙
C [本题以柱状图为载体，考查色素的提取和分离实验，解答本题的关键是理解光合色素的提取和分离实验的原理。据图可知，甲、乙、丙、丁分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，层析液中溶解度最高的是丁，A正确、C错误；4种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中，故可用无水乙醇溶解色素，B正确；发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是叶绿素a(乙)和叶绿素b(甲)，D正确。]
13．下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述正确的是( )
恩格尔曼的实验示意图 萨克斯的实验示意图
A．两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉
B．两实验均需要光的照射
C．两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照
D．两实验均可证明光合作用的产物有氧气
B [两实验均需进行“黑暗”处理，但恩格尔曼的实验并非为了消耗细胞中原有的淀粉，而是为了用极微细的光束照射，A错误；两实验均需要光的照射，B正确；两实验中均设置了对照实验，萨克斯的实验中光照部分和遮光部分形成对照，C错误；恩格尔曼的实验可证明光合作用的产物有氧气，萨克斯的实验证明光合作用的产物有淀粉，D错误。]
14．如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程，下列相关叙述错误的是( )
A．两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
B．两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
C．纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
D．在做提取韭黄色素的实验时，不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
B [韭菜色素滤液能分离出橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，而韭黄色素滤液只能分离出橙黄色和黄色，因此两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色，A正确；两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异是红光区域，B错误；纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散得快，C正确；研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏，韭黄中不含叶绿素，因此不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大，D正确。]
15．某科研人员研究不同遮光处理对白桦光合作用生理特性的影响结果如图。
(1)叶片中叶绿素含量是维持植物正常光合作用的主要指标，叶绿素主要存在于白桦叶片的________________(具体部位)，通过上图的结果发现白桦叶绿素含量随____________而增加，提高了白桦在弱光环境下的捕光能力。研究发现植物体内的叶绿素处于不断的合成和分解中。请从该角度去解释叶绿素含量增加的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)叶绿素b/叶绿素a的值可作为植物利用弱光能力的判断指标，研究人员发现遮光处理增大了白桦叶绿素b/叶绿素a的值。通过高中课本________________实验可以验证该结论。你的实验证据是____________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)叶绿素分布在叶绿体类囊体膜上。由图读出叶绿素含量随遮光程度的增加而增加。叶绿素含量的增加，可从叶绿素的合成和分解两个角度分析。(2)通过光合色素的提取和分离实验，比较遮光组和全光组叶片色素提取和分离后，黄绿色色素带(叶绿素b)与蓝绿色色素带(叶绿素a)宽度的比值可证明遮光处理增大了白桦树叶片中叶绿素b/叶绿素a的值。
[答案] (1)叶绿体类囊体膜 遮光程度的增加
叶绿素的合成量变化不大，分解量减少(或叶绿素的合成量增加，分解量变化不大或叶绿素的合成量增加，分解量减少)
(2)光合色素的提取和分离 滤纸条上黄绿色的色素带宽度与蓝绿色的色素带宽度的比值遮光组大于非遮光组
不能正确分析绿叶中色素的提取和分离实验异常现象的原因
16．在“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是( )
①加入的丙酮太多 ②用无水乙醇代替丙酮 ③研磨时没有加入CaCO3 ④研磨时没有加入SiO2 ⑤选取的叶片的叶脉过多，叶肉细胞过少 ⑥画滤液细线的次数少 ⑦使用放置数天的菠菜叶
A．①②③⑦
B．①②④⑤
C．①③④⑤⑥⑦
D．②③④⑤⑥
C [加入的丙酮太多，色素的浓度降低，则色素带颜色较淡，①正确；无水乙醇和丙酮都能提取色素，使用两种溶剂得到的结果基本相同，②错误；研磨时没有加入CaCO3，会使部分叶绿素分子被破坏，③正确；研磨时没有加入SiO2，可能会导致研磨不充分，色素没有充分提取，④正确；选取的叶片的叶脉过多，叶肉细胞过少，则同质量的绿叶中所含色素少，⑤正确；在画滤液细线时，应等滤液干燥后再在同一位置重复画溶液细线，画滤液细线次数太少，会使滤纸上的色素量少，也会导致滤纸条上色素带颜色较浅，⑥正确；使用放置数天的菠菜叶，部分色素已经被破坏，叶片中所含色素少，会导致色素带颜色较淡，⑦正确；故符合题意的有①③④⑤⑥⑦。]
10/10
