生物学高考一轮复习学案：第9讲　光合作用的原理

纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。

探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液。

提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO₃过量会破坏叶绿素。

红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a。

叶片在640～660 nm波长光下释放O₂是由叶绿素参与光合作用引起的。

下图是验证叶绿体功能实验中恩格尔曼所做的实验示意图，请分析：

恩格尔曼的实验示意图

恩格尔曼第二个实验的示意图

研究表明，光照会影响韭菜叶绿素的合成，但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术，以暗处生长的韭菜幼苗作为材料，设计实验以验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。

实验思路：___。

预期结果：___。

下列有关色素提取和分离实验的说法，正确的是(　　)

某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量(单位：μg·g^－1)，结果如表。下列有关叙述正确的是(　　)

植株类型	叶绿素a	叶绿素b	类胡萝卜素	叶绿素/类胡萝卜素
野生型	1 235	519	419	4.19
突变体1	512	75	370	1.59
突变体2	115	20	379	0.35

叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是(　　)

高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　)

植物细胞产生的O₂只能来自光合作用。

弱光条件下植物没有O₂的释放，说明未进行光合作用。

类囊体产生的ATP和O₂参与CO₂固定与还原。

蓝细菌(蓝藻)没有叶绿体也能进行光合作用。

高等植物光合作用中光反应只发生在生物膜上。

叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中。

水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量。

模拟鲁宾、卡门的实验时，能对同一实验中的CO₂和H₂O同时进行标记吗？为什么？

___。

给小球藻提供¹⁸O₂ ， 在小球藻合成的有机物中检测到了¹⁸O，其最可能的转化途径是___。

光照停止后暗反应短时间仍然能够持续，但无法长时间正常进行，原因是___；

CO₂不足暗反应减弱后光反应也无法正常进行，原因是___。

下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　)

科学家向小球藻培养液中通入¹⁴CO₂ ， 给予实验装置不同时间光照，结果如表所示。根据上述实验结果分析，下列叙述正确的是(　　)

实验组别	光照时间/s	放射性物质分布
1	2	大量3­磷酸甘油酸(三碳化合物)
2	20	12种磷酸化糖类
3	60	除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等

如图是某学校生物兴趣小组研究菠菜光合速率相对值与叶龄关系的结果图示。下列说法错误的是(　　)

在一定条件下，下列关于某叶肉细胞内叶绿体和线粒体生理活动的叙述，正确的是(　　)

如图为某植物叶肉细胞光合作用示意图，图中①②③④表示相关物质。现有甲、乙两植株，甲叶色正常，乙为叶色黄化的突变植株，叶绿素含量明显少于甲。将甲、乙植株置于正常光照、温度、CO₂浓度等条件相同的环境中，下列相关分析正确的是(　　)

在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO₂固定形成C₃的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是（   ）

采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（   ）

生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO₂固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO₂ ， 吸收的CO₂通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO₂可用于光合作用。回答下列问题：

将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8～10μmol/（s·m²）时，固定的CO₂量等于呼吸作用释放的CO₂量；日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒，浸种1天后，播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为35℃/25℃，光照强度为2μmol/（s·m²），每天光照时长为14小时。回答下列问题：

下列关于叶绿体的叙述，正确的是(　　)

科学家将色素溶液与阳光之间放置一块三棱镜，分别让不同颜色的光照射色素溶液，得到色素溶液的吸收光谱如下图所示，①②③代表不同色素。下列说法正确的是(　　)

韭菜具有补肾、健胃、提神之功效，而韭黄是韭菜在避光条件下培养出来的，具有更佳的口感。某学习小组成员分别利用韭菜和韭黄进行叶绿体色素提取和分离实验，获得的结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

为探究叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力，科学家在黑暗条件下进行了如下实验，有关分析正确的是(　　)

下图表示某植物叶片暗反应中C₃和C₅微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO₂浓度中的某一项。下列分析正确的是(　　)

科学是在实验和争论中前进的，光合作用的探究历程就是如此。在下面几个关于光合作用的实验中，相关叙述正确的是(　　)

爱默生用远红光(红外光)和红光两种波长的光进行单独和混合照射绿藻，测定的净光合速率如图所示。结合图形分析，下列叙述错误的是(　　)

莲藕是广泛用于观赏和食用的植物，研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体，其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。图1表示在25 ℃时不同光照强度下该突变体和普通莲藕的净光合速率，图2中A、B分别表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入叶片单位面积的CO₂量)和胞间CO₂浓度。回答下列问题：

淀粉是粮食最主要的组分，也是重要的工业原料。中国科学院实现了人工合成淀粉，其途径如图1所示，该成果不依赖植物光合作用，在实验室人为提供能量的基础上，实现了从CO₂和H₂到淀粉分子的人工全合成。图2表示光合作用合成葡萄糖的过程。

图1

图2