学案1光合限时练_光合和呼吸限时练习一
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捕获光能的色素和结构、光合作用的探究历程限时练
2018.08.20 009
一、单选题(共25小题,每小题5.0分,共125分)1.如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法不正确的是()
A. 乙在滤纸条上最宽
B. 四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中 C. 四种色素在层析液中溶解度最大的是甲 D. 发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙
2.下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况。以下说法正确的是()
A. 提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B. 水稻在收获时节,叶片中色素含量的多少是(甲+乙)
3.在“绿叶中色素的提取和分离实验”中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是()
①未加石英砂,研磨不充分 ②一次加入大量的无水酒精提取 ③分次加入少量无水酒精提取 ④使用放置数天的菠菜叶 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
4.叶绿体色素的提取和分离实验中,在层析液中溶解度最小和最大的色素分别是()①胡萝卜素 ②叶黄素 ③叶绿素a ④叶绿素b A. ①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ④和①
5.如图表示绿叶中色素的提取和分离实验的部分材料和用具,下列叙述错误的是()
A. 图①加入研钵内的物质有无水乙醇、SiO2、CaCO3 B. 将浆糊状研磨液倒入②中,漏斗基部应放一块单层尼龙布 C. ③画滤液细线的要求是细、齐、直
D. ④层析结果色素带最宽的是叶绿素b,扩散最快的是叶黄素
6.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生,某学者设计了以下实验:制作载有水绵和好氧细菌的临时装片,用极细光束照射水绵,同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析,不正确的是()
A. 在光束照射到水绵之前,应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱 B. 临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中 C. 好氧细菌起指示作用
D. 水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验
7.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 8.下图为叶绿体结构示意图,下列叙述不正确的是()
A. 1具有选择透过性 B. 吸收光能的色素分布在2上 C. 与光合作用有关的酶只分布在3中 D. 它具有双层膜
9.下图为叶绿体的结构与功能示意图,据图判断下列说法中正确的是()
A. 叶片呈绿色是因为Ⅰ上只含有叶绿素 B. Ⅰ、Ⅱ两部位酶的种类、功能不同
C. Ⅱ中含有将光能转变成储存在ATP中化学能的酶 D. 由于双层膜的存在增大了叶绿体内酶的附着面积
10.下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的小实验,结果不可能的是()
A. 叶绿体色素的丙酮提取液放于自然光和三棱镜之间,从三棱镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域
B. 在温暖晴朗的一天下午,在某植物的向阳处采得一片叶,用酒精隔水加热脱色,并加碘液处理叶片,显微镜下观察到叶绿体变成蓝色
C. 将叶绿素的丙酮提取液置于适宜光源下照射5 h,加碘液处理后溶液呈蓝色 D. 将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14淀粉中可检验到C的存在1
4CO2的密闭透明的照光小室内,3 h后在叶内11.下列有关叶绿体中色素和酶的叙述,正确的是()A. 光合作用所需的各种色素都分布在类囊体薄膜上 B. 纸层析法得到的色素带,位于最上层的是叶黄素 C. 光合作用所需的各种酶都分布在叶绿体基质中 D. 暗反应需要酶催化,光反应不需要酶的参与
12.如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图,下列有关叙述错误的是()
A. ①和②均为选择透过性膜
B. ③上分布有与光反应有关的色素和酶
C. 在③上形成的产物[H]和ATP进入④中为暗反应提供物质和能量 D. ④中进行的反应使ATP进入糖类等有机物中
13.有一种蓝色染色剂DCPIP(二氯酚靛酚),被还原后变为白色。将DCPIP加入下列哪组试管中,其颜色变化最大()
A. 叶绿体色素提取液,置于黑暗中 B. 叶绿体悬浮液,置于光下 C. 线粒体悬浮液,置于葡萄糖溶液中 D. 叶绿体基质提取液,置于光下
14.下图所示,某植物上的绿叶经阳光照射24小时后,经脱色并用碘液处理,结果有锡箔覆视部位不呈蓝色,而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明()
①光合作用需要二氧化碳 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧气 ⑤光合作用制造淀粉 A. ①② B. ③⑤ C. ②⑤ D. ①③
15.用大豆新鲜绿叶进行如图所示的实验,置于充足的光照下,分析D处的气体成分,最可能的是()
A. 氧气的量多于B处 B. 氧气的量与B处相等 C. 没有CO2和O2 D. CO2的量多于B处
16.下列有关生物学实验的叙述正确的是()
A. 溴麝香草酚蓝水溶液可检测酒精的存在,在酸性条件下与酒精反应呈灰绿色 B. “绿叶中色素的提取和分离”实验中可以用层析液提取色素 C. 用健那绿染色时,在光学显微镜下可看到线粒体内膜某些部位向内腔折叠形成的嵴 D. 鲁宾和卡门的实验和卡尔文的小球藻实验均应用了同位素标记法
17.生物科学是实验科学,下面是某同学对生物科学的几个经典科学实验分析,其中正确的是()①德国科学家萨克斯将绿色叶片饥饿处理后进行半边遮光处理的实验,证明了光能转变为化学能储存在有机物中
②美国科学家恩格尔曼用水绵进行光合作用实验,证明了叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 ③美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法实验,证明了光合作用释放的氧来自水 ④施莱登、施旺创立的《细胞学说》揭示了细胞的多样性 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
18.下列几位科学家的相关探究实验中,所用技术方法不同于其他三位的是()A. 恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所 B. 鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自水 C. 卡尔文探究碳元素在光合作用中转移途径 D. 科学家探究分泌蛋白的合成和分泌途径
19.20世纪30年代,美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素18O分别标记水和二氧化碳,使它们分1818别成为H2O和CO2,然后进行如图所示的两组光合作用实验(容器中为一种低等绿色植物小球藻悬液)。下列说法正确的是()
A. 两个装置,一个置于光下,一个置于暗处相同时间 B. 若两管在光下相同时间,甲管释放的氧气有18O2
C. 有同学认为将通入CO2改成溶解5% NaHCO3,会增加实验的可靠性 D. 该实验的目的是要证明光合作用需要CO2
20.下列有关科学家探索光合作用的实验中,叙述错误的是()A. 与黑藻相比,水绵更适宜用作探究光合作用的场所 B. 金鱼藻是水生生物,用作探究光合作用产物O2时,利于收聚气体 C. 卡尔文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中转化的途径
D. 银边天丝葵探究光合作用产物是淀粉时,不用脱色可直接加碘液使叶片边缘变蓝
21.历经一个多世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述不正确的是()A. 普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B. 萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件 C. 恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D. 鲁宾和卡门的实验中,用而不是CO2
22.下图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率)。下列对该图的分析,错误的是()
O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O
A. 图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光 B. 总吸收光谱代表叶绿体4种色素对光能的吸收 C. 图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用
D. 总吸收光谱与光合作用的作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收的光能都能参加光合作用 23.如下图所示,有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下,甲添加品红色光;乙添加绿色光;丙添加品红色滤光片A;丁添加绿色滤光片B。经过一段时间,各盆中长势最旺的和长势最差的依次是()
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丁 D. 丙和丁
24.在日光下,植物叶片中的叶绿素()A. 大量吸收绿光 B. 等量吸收不同波长的光 C. 主要吸收蓝紫光和绿光 D. 主要吸收蓝紫光和红光
25.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()A. 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B. H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中 C. CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上 D. 光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的二、多选题(共0小题,每小题5.0分,共0分)
分卷II
三、非选择题(共3小题,每小题5.0分,共15分)26.用高速离心机打碎小球藻细胞,获得可以进行光合作用的离体叶绿体,进行如图所示的实验。请分析回答下列问题:
(1)实验A中离体的叶绿体能合成糖类,碳酸氢钠溶液所起的作用是____________。若要使该实验中没有糖类产生,烧杯中液体应改为______________。
(2)若要使实验B中离体的叶绿体内糖类合成速度明显加快,在光照和CO2条件不变且适宜的情况下,可考虑采用________________的方法。
(3)若要使实验C中离体的叶绿体产生糖类,锥形瓶内至少应加入________和________。(4)科学家鲁宾和卡门利用小球藻作实验材料,用放的O2来自H2O;科学家卡尔文用
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O分别标记H2O和CO2,最终证明光合作用释
C标记CO2供小球藻进行光合作用,探明了卡尔文循环途径。以上科学家在实验中共同使用了________________技术。
27.研究小组为探究某砖厂排放的废气对周边橡胶树光合作用的影响,在距离砖厂200 m、400 m、600 m处分别选取10株橡胶树,测定其叶片的光合速率和叶绿素含量,结果如下图。请回答:
(1)叶绿素主要吸收______________光。对每处测得的叶绿素含量应取______________,以减小实验误差。
(2)实验结果表明,样点与砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率越____________,推测其原因是__________________________,影响了对光的吸收。28.回答下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验中的问题:(1)某同学的操作程序如下:
①将5 g新鲜完整的菠菜叶,放入研钵中,加入无水乙醇、石英砂、CaCO3以后,迅速研磨。②用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线,并连续迅速地重复画1~2次;
③将画好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散。结果实验失败,请指出其错误所在:
①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。
(2)某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别,选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取和分离”实验。色素层析结果如图,请根据实验结果填写下表:
(3)秋天,北方树叶大都由绿变黄,其原因是占四种色素总量80%的____________和____________分解,从而显示出____________和__________的颜色。
答案解析
1.【答案】C
【解析】乙的相对含量最大,故其最宽。色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散速度快,所以丁的溶解度最大,扩散最快;菠菜叶发黄是由于叶绿体中的叶绿素被破坏而呈现类胡萝卜素的颜色所致。2.【答案】B
【解析】提取色素时加入碳酸钙是为了防止对色素的破坏;水稻在收获季节,叶片中的叶绿素已经被破坏,所以含量将低于类胡萝卜素的含量;四种色素中扩散速度最快的是溶解度最大的;四种色素中,甲和乙主要吸收红光。3.【答案】D
【解析】本题考查叶绿体色素的提取和分离过程中应注意的问题。叶绿体色素的滤液绿色过浅的原因,包括外因和内因两部分。内因如植物种类不同、叶片衰老程度或叶片久置未见光等;外因如研磨不充分,叶绿素没有释放出来,或加入的提取液太多,过度稀释了滤液等。4.【答案】D
【解析】叶绿体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。滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。所以随层析液在滤纸上扩散最慢的是叶绿素b,说明溶解度最小;扩散最快的是胡萝卜素,说明溶解度最大。5.【答案】D
【解析】层析结果是叶绿素a的色素带最宽,扩散最快的是胡萝卜素。6.【答案】A
【解析】本实验的目的是验证叶绿体在光照下能够产生氧气,而与光照的颜色种类没有关系,不需要用三棱镜将混合光分解成连续光谱;为了防止空气对实验结果的影响,应该排除空气;好氧细菌的分布密疏,表示了氧气产生的多少;水绵的带状叶绿体便于观察,有利于设置对照实验。7.【答案】B
【解析】无空气是排除空气中O2干扰,NaHCO3溶液提供CO2,光是进行光合作用的必要条件。8.【答案】C
【解析】叶绿体是由双层膜构成的,它们具有选择透过性;吸收光能的色素分布在由囊状结构堆叠成的基粒上;与光合作用有关的酶分布在叶绿体基粒和基质中。9.【答案】B
【解析】Ⅰ上不仅含有叶绿素,而且含有叶黄素和胡萝卜素;Ⅰ、Ⅱ中含有的酶不同,功能也不尽相同;Ⅱ中进行光合作用中的暗反应,将ATP中活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能;Ⅰ的存在增大了叶绿体内酶的附着面积。10.【答案】C
【解析】只有色素无法合成淀粉。11.【答案】A
【解析】光合作用所需的各种色素都分布在类囊体薄膜上,A正确;纸层析法得到的色素带,位于最上层的是胡萝卜素,B错误;与光合作用有关的酶分布在叶绿体基粒和叶绿体基质中,C错误;光反应和暗反应均需要酶的催化,D错误。12.【答案】D
【解析】①和②分别表示叶绿体的外膜和内膜,为生物膜,具有选择透过性;③为基粒,其上分布着光反应所需的色素和酶;光反应的产物[H]和ATP进入④叶绿体基质中,为暗反应提供还原剂氢和能源物质ATP;ATP水解后将活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能,而非直接将ATP转移到有机物中。13.【答案】B
【解析】叶绿体悬浮液置于光下能产生[H];线粒体能利用丙酮酸产生[H],不能利用葡萄糖。四个选项中只有B能将DCPIP(二氯酚靛酚)还原。14.【答案】C
【解析】据图可知光合作用需要光,光合作用制造淀粉。15.【答案】D
【解析】NaOH能吸收二氧化碳,所以CO2的量多于B处。16.【答案】D
【解析】溴麝香草酚蓝溶液是检测二氧化碳的,重铬酸钾是检测酒精存在的,A错误;在色素提取和分离实验中用无水乙醇提取色素,层析液分离色素,B错误;健那绿是对线粒体进行染色的,可以观察到蓝绿色的线粒体,不能观察到线粒体内膜某些部位向内腔折叠形成的嵴,C错误;鲁宾和卡门用同位素标记法,证明了光合作用释放的氧气来自水;卡尔文用小球藻为实验材料,用14记的CO2,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正确。
4C标17.【答案】A
【解析】①德国科学家萨克斯将绿色叶片饥饿处理后进行半边遮光处理的实验,发现曝光的一半变蓝,遮光的一般颜色不变蓝,证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉,光能转变为化学能储存在有机物中,①正确;②美国科学家恩格尔曼用水绵和好氧性细菌进行光合作用实验,发现只向叶绿体被光照射的部位集中,证明了叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,②正确;③美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法实验,证明了光合作用释放的氧来自水,③正确;④施莱登、施旺创立的《细胞学说》揭示了细胞的统一性,未揭示细胞的多样性,④错误。综上所述①②③④中正确的是①②③。18.【答案】A
【解析】恩格尔曼用极细的光束和好氧菌做实验,证明叶绿体是光合作用的场所;鲁宾和卡门用
18同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水,即2HO→4[H]+O2;卡尔文利用同位素标记法探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,即
4CO2→14C3→(14CH2O);科学家利用同
3位素标记法对分泌蛋白的合成和分泌进行了研究,发现H标记的亮氨酸在细胞内出现的先后顺序分别是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜外。以上分析发现B、C、D都采用了同位素标记法,只有A选项不同。19.【答案】C
【解析】该实验的自变量是加入的水和二氧化碳,无关变量应保持一致,A项错误;光合作用中释放的氧气全部来自水,故甲试管释放的氧气无
O2,B项错误;使用5% NaHCO3溶液可避免操作过程混入空气,实验会更可靠,C项正确;该实验的目的是要证明氧气的来源,D项错误。20.【答案】D
【解析】与黑藻相比,水绵具有螺旋状的叶绿体,更适宜用作探究光合作用的场所,A正确;金鱼藻是水生生物,用作探究光合作用产物O2时,利于收聚气体,B正确;卡尔文利用小球藻,探明了CO2中的碳在光合作用中先形成三碳化合物,再形成葡萄糖,C正确;银边天丝葵探究光合作用产物是淀粉时,必需脱色后加碘液,且叶片边缘不变蓝,D错误。21.【答案】C
【解析】普利斯特利通过实验证明植物能净化空气,A正确;萨克斯的实验的单一变量为是否光照,因此可证明光是光合作用的必要条件,B正确;恩格尔曼的实验发现光合作用的场所是叶绿体,C错误;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,D正确。22.【答案】C
【解析】图示中,叶绿素a的吸收值有2个波峰,主要集中于红光和蓝紫光区域,A正确。叶绿体中含有4种色素,各种色素都能吸收光能,因此总吸收光谱是指叶绿体色素的总吸收值,B正确。图示中,光合作用的作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似,说明色素吸收的光都可用于光合作用,D正确。23.【答案】C
【解析】叶绿素主要吸收红光和蓝紫光(两种光混合成为品红色光),几乎不吸收绿光。甲盆中添加品红色光照射,光合作用效率最高,所以甲盆中植物长势最好。乙盆添加绿色光,不起作用。丙盆添加滤光片后,没有影响光合作用有效光——品红光的通过,所以乙盆和丙盆的长势正常。丁盆添加滤光片后,通过的仅仅是光合作用无法利用的绿色光,因此严重影响了植物的生长。24.【答案】D
【解析】叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,但对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。25.【答案】D
【解析】叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上,光合作用的光反应(如水的光解)发生在叶绿体的类囊体薄膜上,暗反应(如CO2的固定、淀粉的产生)发生在叶绿体基质中。
26.【答案】(1)提供CO2 氢氧化钠溶液(碱液)(2)适当提高温度(3)ATP [H](4)同位素示踪 【解析】(1)植物体合成糖类是叶绿体进行了光合作用的结果,而光合作用需要CO2,碳酸氢钠溶液的作用是提供CO2;如果将碳酸氢钠溶液换成氢氧化钠溶液,因为氢氧化钠溶液可以吸收玻璃罩中的CO2,所以光合作用不能进行,没有糖类生成。(2)影响光合作用的因素有光照强度、CO2浓度、温度、矿质离子和水等,其中适当提高温度可以增强酶的活性,因为实验B的装置中只有离体的叶绿体,不用考虑呼吸作用消耗,且实验B装置所处温度较低(10 ℃),所以适当提高温度可以使糖类合成速度明显加快。矿质离子虽然可以影响光合作用,但因实验材料是离体的叶绿体,没有完整的细胞结构,或实验B中本来就不缺乏矿质离子,所以添加矿质离子后不会明显改变光合速率;题图实验中实验材料置于水中,光合作用利用的水很少,所以加水也不会明显提高光合速率。(3)实验C中离体的叶绿体置于黑暗处,不能进行光反应,也就不能为暗反应提供ATP和[H],所以其暗反应不能进行,如果要使实验C中产生糖类,则锥形瓶中至少应加入ATP和[H]。(4)研究光合作用过程中物质变化、元素转移的情况时可以用同位素标记法进行示踪。27.【答案】(1)红光和蓝紫 平均值(2)低 叶绿素含量少
【解析】(1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收蓝紫光和红光;对每处测得的叶绿素含量应取平均值,以减小实验误差。
(2)从题图中左图可以直接看出,样点与砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率越低;从题图中右图可以看出样点与砖厂距离越小,叶绿素含量越少,可推测出影响光合速率的原因应为叶绿素含量少。
28.【答案】(1)①应将新鲜的菠菜叶剪碎 ②不应连续迅速重复画线,而应待干燥后重复画线 ③不应摇晃以免层析液没及滤液细线(2)如表所示
(3)叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 【解析】该题主要考查绿叶中色素的提取和分离实验的操作方法、注意事项、绿叶中色素的种类以及四条色素带在滤纸条上的排列顺序。只要将有关知识进行对照,很容易得出正确答案。
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