高考生物专题6光合作用.docx

1、高考生物专题6光合作用专题6光合作用考点十七 色素的提取、分离与作用高考试题 1.(2013年新课标全国理综,T2,6分,)关于叶绿素的叙述,错误的是()A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光点睛:本题主要考查了叶绿素的化学组成元素、吸收光谱以及其功能,意在考查考生对与叶绿体相关知识的识记能力以及对吸收光谱图的理解、分析能力。解析:叶绿素a和叶绿素b都是由C、H、O、N、Mg等元素组成的,故A项正确。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,通过光合作用将光能转化为化学能贮存在有机物中,故B

2、项正确。叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值分别约为663 nm、645 nm,故叶绿素a在红光区吸收峰值大于叶绿素b,故C项正确。绿叶中的色素主要吸收蓝紫光和红光,对绿光的吸收极少,绝大多数绿光被反射出来,使植物呈现绿色,故D项错误。答案:D2.(2013年江苏单科,T5,2分,)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是()A.使用定性滤纸过滤研磨液B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素点睛:本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验的相关知识,意在考查考生对实验方法步骤的理解及分析和处理问题的能力。

3、解析:漏斗基部放单层尼龙布进行过滤,A项错误;纸层析法分离滤液中的色素时,需用干燥的定性滤纸,B项正确;划出一条滤液细线后需等滤液干后再重复划线23次,C项错误;研磨叶片时是用无水乙醇溶解色素,D项错误。答案:B3.(2012年上海单科,T17,2分,)如图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果,据图判断用作实验材料的叶片颜色为()A.红色 B.黄色 C.绿色 D.紫色点睛:本题以图形的方式考查色素种类、颜色、含量等方面的相关知识。考查学生获取信息能力,以及对相关知识的掌握、应用能力。记牢四条色素带在滤纸条上的准确位置、粗细、颜色是准确解答该题的关键。解析:叶绿体色素提取分离实验中,在滤纸条

4、上,从上往下(距离点样处由远到近)的色素依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。而从题图可看出来,胡萝卜素、叶黄素明显高于叶绿素a、叶绿素b,故叶片呈黄色,B正确。答案:B4.(2012年海南单科,T9,2分,)关于叶绿体色素的叙述,错误的是()A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能点睛:本题考查叶绿体中色素的吸收光谱、色素含量、色素的分离提取等内容,考查了学生对基础知识的识记和理解能力,难度不大。解析:叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光, A正确;叶绿体中叶绿素含量约为3/4,

5、类胡萝卜素含量约为1/4,B正确;不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同,可用纸层析法对其进行分离,C正确;乙醇提取的叶绿体色素只要结构没有被破坏,仍是可以吸收光能的。答案:D5.(2011年江苏单科,T4,2分,)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是()A.光吸收差异显著,色素带缺第2条B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条C.光吸收差异显著,色素带缺第3条D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条点睛:本题考查叶绿体色素的种类及吸收光谱类型等知识,考查学生的获取信息的能力和理解能力。解析:

6、因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体,对其所在叶片进行实验后,色素层析带一定缺第2条,即叶黄素。但光吸收差异不显著,因为叶黄素主要吸收蓝紫光,红光被叶绿素a和叶绿素b吸收,故B项符合题意。答案:B6.(2011年海南单科,T12,2分,)红枫是一种木本观赏植物,在生长季节叶片呈红色,下列关于该植物的叙述,正确的是()A.红枫叶片不含叶绿素B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用点睛:本题主要考查叶绿体中的色素和液泡中色素的区别,考查学生的理解能力,得分关键是掌握植物液泡中色素的种类和作用。解析:红枫叶片含有叶绿素,只是液泡中的红色素遮

7、盖了叶绿素的颜色,呈现了红色,A错;红枫叶片呈红色是由于反射了红光,不是吸收了红光,B错;在红枫叶片中含有光合色素,能吸收光能,可以进行光合作用,C正确;液泡中的色素不能将吸收的光能转化用于光合作用,D错。答案:C7.(2010年上海单科,T26,2分,)如图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则如图所示结果最有可能来自于()A.水培的洋葱叶 B. 生长的柳树幼叶C.培养的衣藻 D. 秋冬的银杏落叶点睛:本题主要考查对滤纸条上色素带的分布情况的分析,考查学生获取信息的能力和实验探究能力。解析:滤纸条上的色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图的结果显示该叶片无叶绿素a和叶

8、绿素b,A、B、C三项的细胞中都含有叶绿素,只有D项,秋冬的银杏落叶中叶绿素分解,叶绿素含量下降甚至没有。答案:D8.(2010年海南单科,T7,2分,)某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品,经测定得到下列吸收光谱图,其中属于叶绿素b的是()点睛:本题主要考查叶绿体中的色素所吸收的光线,解答本题的关键是要知道叶绿素b主要吸收何种波长的光;考查学生的识图能力和理解能力。解析:叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收的是蓝紫光。叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,从可见光谱上看,这两种光在光谱的两端,其他的光也能少量吸收,所以叶绿素b吸收可见光的峰值在可见光谱的两端,A正

9、确。答案:A9.(2009年广东理基,T43,2分,)将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块,置于不同的试管中,按下表进行实验,着色最浅叶片所在的试管是()试管编号实验处理CO2溶液+光照白光蓝光红光绿光碘液+注:“+”表示具有该条件。A. B. C. D.点睛:本题以实验操作为背景考查叶绿体中的色素所吸收的光线,考查学生的图表分析能力和理解能力。解析:叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,即绿光下光合作用最弱。所以着色最浅叶片所在的试管是号管。答案:D10.(2011年广东理综,T29,16分,)中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费,小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材

10、料进行如下实验。.提取叶绿素绿色叶片提取液过滤液浓缩液叶绿素粗产品.探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25 )下进行实验,方法和结果如下表。实验组号叶绿素溶液(mL)调pH至处理时间(min)溶液颜色3.0Y10绿色3.07.010绿色3.06.010黄绿色3.05.010黄褐色注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果,请回答:(1)提取食用叶绿素的X应该为,原因是 。(2)表中Y应该为,原因是 。(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于食品,否则 。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。点睛

11、:本题考查绿叶中色素的提取与分离实验及其应用,目的是考查学生的实验探究能力和分析能力。解析:(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中,所以要用对人无害的有机溶剂。(2)由组可知pH的梯度为1.0,因此组的pH应为8.0。(3)由实验结果可知,pH小于6.0时,叶绿素明显被破坏,因此天然叶绿素色素不适用于酸性食品。(4)利用纸层析法,根据滤纸条上除叶绿素条带外是否还有其他条带可判断叶绿素粗产品中是否含其他色素。答案:(1)对人无害的有机溶剂(食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响(2)8.0以1.0为pH梯度进行实验,组间形成梯度(3)pH小于6.0叶绿素会被破坏(4)纸层析法;步骤

12、:制备滤纸条并将其一端剪去两角,在距该端1 cm 处用铅笔画一条细的横线。用毛细吸管吸取少量叶绿素粗产品,沿铅笔线均匀画一条细线。待干后,再画一两次。将滤纸条放置到加有层析液的试管中进行层析。观察色素带的条数。模拟试题1.(2011福建福州模拟)如图为某种绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、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)。植物进行光合作用时,下列物质的变化趋势与作用光谱基本一致的是()A.叶绿体色素含量 B.叶绿素含量C.呼吸作用量 D.有机物的生成量解析:叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光,光合作用生成有机物的量、氧气生成量取决于光合作用中吸收光能情况。

13、答案:D2.(2012河北广平模拟)某同学在做提取叶绿体色素的实验时,收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原因是()研磨不充分,色素未能充分提取出来乙醇加入量太多,稀释了色素提取液乙醇加入量太少,色素未提取出来未加碳酸钙粉末,叶绿素分子已被破坏A. B.C. D.解析:提取绿叶中色素时,收集到的提取液呈淡绿色,其原因可能有以下几种:一是选取的叶片含色素少;二是研磨不充分,色素未能充分提取出来;三是提取液太多,使色素提取液浓度降低;四是未加碳酸钙,造成研磨过程中叶绿素分子被破坏。本题中的表述是正确的。答案:B3.(2013临沂模拟)如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况,以下

14、说法正确的是()A.色素乙在滤纸上的扩散速度最快B.提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解C.水稻在开花时节,叶片中色素量是(甲+乙)K2K3D.密闭光照培养蓝藻,测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物点睛:本题考查的是植物代谢的知识,考查学生的识图能力和综合应用能力。解析:由题意知,该实验中d1浓度下光合速率(净光合速率+呼吸速率)大于d3浓度下的光合速率,产生的H一定多,故A项正确。d2浓度下的呼吸速率大于d3浓度下的呼吸速率,故B项错。从净光合速率看,d2d1=d3,所以种群不同条件下环境容纳量应该是K2K1=K3,C项错。判断是否是兼性厌氧生物,应该在有氧和无氧两种条件下测

15、定种群密度及代谢产物,而不是避光,D项错。答案:A2.(2010年天津理综,T1,6分,)在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是()叶绿体基质类囊体薄膜线粒体基质线粒体内膜A. B. C. D.点睛:本题考查光合作用和呼吸作用的场所,解答的关键是知道光反应、暗反应以及有氧呼吸三个阶段的场所,考查学生的知识识记和理解能力。解析:绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳,必须首先与植物体内的C5(一种五碳化合物)结合,形成C3(一种三碳化合物),这个过程称为CO2的固定,CO2的固定属于光合作用暗反应,暗反应阶段发生在叶绿体基质中。有氧呼吸过程分三个阶段,第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子

16、丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个H,丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此过程中释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的ATP,所以在叶肉细胞中,CO2的产生场所是线粒体基质。答案:A3.(2010年海南单科,T4,2分,)光反应为暗反应提供的物质是()A.H和H2O B.H和ATPC.ATP和CO2 D.H2O和CO2点睛:本试题考查光反应和暗反应的联系,考查学生的知识识记和理解能力。解析:光反应发生的主要变化是H2O在光的作用下分解形成O2和H,以及在有关酶的作用下形成ATP,其中H和ATP为暗反应中C3的还原提供还原剂和能量。答案:B4.(2013年江苏单科,T28,

17、7分,)雨生红球藻是一种单细胞绿藻,是天然虾青素含量最高的物种之一。虾青素是一种类胡萝卜素,色泽鲜红,因其具有良好的抗氧化能力和着色作用而受到广泛关注。为了培养雨生红球藻以获得虾青素,科研人员研究了A、B 两种植物生长调节剂对单位体积藻液内雨生红球藻细胞数、干物质质量、虾青素含量的影响,结果见下表。请回答下列问题:植物生长调节剂及其质量浓度(mgL-1)细胞数增加量(%)干物质增加量(%)虾青素含量增加量(%)对照组0000A0.136.8133.357.10.543.4150.7137.81.081.2266.7-48.95.098.2142.7-95.4B0.056.750.55.80.1

18、32.3119.78.50.532.541.73.91.08.30.3-87.8(1)雨生红球藻和蓝藻细胞都能进行光合作用,但是发生的场所不同,前者光合作用的场所是 。(2)B的浓度从0.1 mgL-1提高到0. 5 mgL-1时,雨生红球藻单位干物质中虾青素含量的变化是 。(3)与B相比,A的浓度变化对虾青素含量影响的特点是。(4) 两种生长调节剂中,与细胞分裂素生理功能更相似的是。(5)与叶绿素a、叶绿素b、叶黄素进行比较,虾青素和其中的分子结构最相似。(6)在本实验基础上,设计实验探究A、B的协同作用对雨生红球藻增产虾青素的影响,选用A、B时首先应考虑的浓度分别为。点睛:本题考查了光合作

19、用的基本过程、色素的提取与分离、生长素的作用,意在考查考生获取信息、综合应用的能力。解析:(1)雨生红球藻是真核生物,光合作用的场所是叶绿体,蓝藻是原核生物,光合作用的场所是细胞质。(2)植物生长调节剂B浓度为0.1 mgL-1时,虾青素含量的增加量与干物质增加量的比值为8.5/119.7;植物生长调节剂B浓度为0.5 mgL-1时,其比值为3.9/41.7,故雨生红球藻单位干物质中虾青素含量的变化是增加。(3)当A浓度由(0.10.51.05.0)mgL-1时,虾青素含量的增加量变化为57.1%137.8%-48.9%-95.4%,同样比较B浓度变化引起虾青素含量的增加量变化,可得答案:上升

20、较快,下降较快。(4)A浓度增加,细胞数增加量一直增加,B浓度增加,细胞数增加量先增加后减少,故与细胞分裂素生理功能更相似的是A。(5)题干中表明:虾青素是一种类胡萝卜素,叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素,叶黄素和胡萝卜素统称为类胡萝卜素。(6)据表中数据可得:A浓度为0.5 mg/L,B浓度为0.1 mg/L时,雨生红球藻的虾青素含量的增加量都最大。答案:(1)叶绿体(2)增加(3)上升较快,下降较快(4)A(5)叶黄素(6)0.5 mgL-1,0.1 mgL-15.(2011年大纲全国理综,T33,11分,)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀粉

21、,然后取生理状态一致的叶片,平均分成8组,实验处理如下表所示,一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如下表。编号组1组2组3组4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡,溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡,溶液中通入CO2和N2蒸馏水浸泡,水中通入空气蒸馏水浸泡,水中通入CO2和N2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题:(1)光照条件下,组5叶片通过作用产生淀粉;叶肉细胞释放出的氧气来自于的光解。(2)在黑暗条件下,叶片能进行有氧呼吸的组别是。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是,直接能源物质是,后者是通过产生的。与组2相比,组4叶片无淀粉的原因是 。

22、(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2,预期实验结果是叶片中(填“有”或“无”)淀粉。点睛:本题考查光合作用与呼吸作用的生理过程、关系、影响因素等知识,考查学生获取信息、图表分析的能力。解析:(1)在光照条件下组5叶片合成淀粉是通过光合作用,叶肉细胞释放的氧气来自水的光解:2H2O4H+O2。(2)在黑暗条件下,叶片进行有氧呼吸必须有O2,有O2的组别是组2和组6。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是葡萄糖,直接能源物质是ATP,ATP主要是叶片的有氧呼吸产生的。与组2相比,组4叶片缺少O2导致有氧呼吸不能进行,ATP的合成量少,不能够利用葡萄糖合成淀粉。(4)如果只通入N2,即使有光照也只能进行光反

23、应,没有CO2暗反应无法完成,所以叶片中无淀粉生成。答案:(1)光合H2O(2)组2和组6(3)葡萄糖ATP有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸,淀粉的合成缺少ATP(4)无模拟试题1.(2013河北正定模拟)离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物及细胞中ATP的相对含量的变化是()A. 上升、下降、上升 B. 下降、上升、上升C.下降、上升、下降 D. 上升、下降、下降解析:突然中断CO2气体的供应,导致消耗的C5化合物减少,所以C5化合物的含量在短时间内上升;而C3化合物的原料减少,所以短时间内C3化合物的含量下降;C3化合物的含量下降,消耗的ATP和H减少,所以短时间内ATP的含量上升。答案:B2.(2013辽宁实验中学模拟)一位科学工作者用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子,其转移的途径是()A.CO2叶绿素ATP B.CO2三碳化合物ATPC.CO2三碳化合物葡萄糖 D.CO2叶绿素葡萄糖解析:在光合作用中,二氧化碳参与光合作用的暗反应阶段,碳元素首先随着二氧化碳和五碳化合物反应形成三碳化合物而转移到三碳化合物中,再经三碳化合物的还原,转移到葡萄糖中。答案:C3.(2012广东茂名模拟)如图表示光合作用暗反应示意图。下列说法错误的是()A.表示O2,表示CO2B.暗反应中,CO2