2019高中生物 第5章第4节第2课时 光合作用的探究历程、光合作用的过程试题 新人教版必修1.doc

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1、- 1 -第第 2 2 课时课时 光合作用的探究历程、光合作用的过程光合作用的探究历程、光合作用的过程测控导航表知识点题号1.光合作用的探究历程3,8,9,11 2.光合作用的过程、条件及发生部位1,2,4,5,6,7,10,12,15 3.综合考查13,14 A 级 合格性水平训练 1.关于光合作用的叙述错误的是( C ) A.光反应产生的产物有H、氧气和 ATP B.暗反应包括 CO2的固定及三碳化合物的还原 C.暗反应的主要产物是葡萄糖、ATP D.光反应必须有光才能进行,但暗反应不需要光 解析:光反应阶段发生的物质变化有:水的光解(H2OH+O2)和 ATP 的合成(ADP+PiATP

2、),所以 产生的产物有H、氧气和 ATP;暗反应阶段发生的物质变化有:CO2的固定及三碳化合物的还原; 暗反应的主要产物是一种三碳糖,ATP 是光反应的产物之一;光反应必须有光才能进行,暗反应不 需要光。 2.下列变化中,可在叶绿体基质中完成的是( C ) H2OH+O2 ATPADP+Pi+能量 C3C6H12O6+C5 CO2+C5C3A.B. C.D. 解析:叶绿体基质是进行暗反应的场所,主要进行 CO2的固定和 C3的还原,在该阶段需要消耗光反 应产生的H和 ATP,而过程是水的光解,发生在叶绿体类囊体薄膜上。 3.用14C 和18O 分别标记 CO2和 H2O,当植物体进行光合作用时

3、,下列叙述正确的是( C )A.合成的(CH2O)含14C 和18OB.释放的氧气为18O2,合成的(CH2O)含18OC.释放的氧气为18O2,合成的(CH2O)含14CD.合成的(CH2O)含18O解析:光合作用过程中释放的氧气来自参加反应的水,CO2中的碳,经暗反应的固定、还原过程转 化成(CH2O)中的碳。 4.炎热夏季中午,为了防止失水过多,植物往往出现应急措施,此时叶肉细胞内( C ) A.三碳化合物含量上升 B.光反应产物不足以支持暗反应的需求 C.有机物积累速率明显下降 D.叶绿体基质中 ADP 含量增加 解析:叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,C3和 C5都维持在相对平衡的状

4、态,炎热夏季中午,为 了防止失水过多,植物会关闭气孔,导致 CO2气体的供应不足,则在短暂时间内原有的平衡被打破, 表现出的现象是 C3化合物减少、C5化合物增多,有机物积累速率明显下降;由于 C3化合物减少, 消耗的光反应产物也减少,所以叶绿体基质中 ADP 含量减少。 5.下图表示光合作用示意图。下列说法错误的是( C )- 2 -A.暗反应中,CO2首先与 C5结合生成 C3,然后被还原为(CH2O) B.物质中可储存活跃的化学能,物质为 NADPH C.在物质供应充足时,突然停止光照,C3的含量将迅速下降 D.为叶肉细胞提供18O 标记的 H2O,一段时间后在(CH2O)中能检测到放射

5、性18O解析:由图可知,表示 O2,表示 ATP,表示 NADPH,表示 CO2。CO2参与暗反应,其与 C5结合 生成 C3,然后被还原为(CH2O);ATP 中可储存活跃的化学能,物质为 NADPH;CO2供应充足时,突然 停止光照,C3的还原受阻,导致含量迅速上升;为叶肉细胞提供18O 标记的 H2O,有部分参与有氧呼吸,进入 CO2,CO2再参与光合作用,所以一段时间后在(CH2O)中能检测到放射性18O。6.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( C ) A.CO2的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3中的化学能 B.CO2可直接被H还原,再经过一系列

6、的变化形成糖类 C.被还原的 C3在有关酶的催化作用下,可再形成 C5 D.光照强度由强变弱时,短时间内 C5含量会升高 解析:CO2的固定实质上是 CO2与 C5结合形成 C3的过程;CO2须固定成 C3后,才可被H还原,再经 过一系列的变化形成糖类;被还原的 C3在有关酶的催化作用下,可再形成 C5;光照强度由强变弱时,短 时间内 C5含量会降低。 7.下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是( D ) A.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生 B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变 C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短 D.离体的叶绿体基质中添加 ATP、H

7、和 CO2后,可完成暗反应 解析:光合作用产生氧气的场所是类囊体薄膜;植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例会发生 变化;冬季光合速率低的主要原因是气温低、光照强度弱;离体的叶绿体基质中添加 ATP、H和 CO2后,可完成暗反应。 8.在光合作用的探究历程中,德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律,曾提出了植物在进行光 合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说( C ) A.英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验 B.恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光的实验 C.萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验 D.鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实

8、验- 3 -解析:萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用产物除氧气外还可以产生淀粉,即光能转变成储存在 淀粉等有机物中的化学能,因此该实验能证明“植物在进行光合作用时能量转化”的假说。 9.人们对光合作用这一重要生命现象的发现及认识经历了漫长的过程,以下是光合作用探究历程 中的几个经典实验,请结合所学知识回答下列问题: 实验一:普利斯特利的实验 密闭玻璃罩+绿色植物+蜡烛/小鼠蜡烛不易熄灭/小鼠不易窒息死亡 (1)本实验缺乏 组,应如何改进? 。 实验二:萨克斯的实验黑暗中“饥饿”处理的绿叶(2)本实验的自变量为 ,因变量为 ,实验组是 (填“曝光组” 或“遮光组”)。 (3)实验中进行“饥饿”处理

9、的目的是 。 实验三:鲁宾和卡门的实验 (4)鲁宾和卡门应用了 法追踪 CO2和 H2O 中的氧元素在光合作用中的转移途径。 (5)写出光合作用总反应式,并用同位素(18O)标明水中氧的转移途径: 。 解析:(1)实验一缺乏空白对照组,应设计密闭玻璃罩内只放蜡烛或小鼠的对照组。 (2)在萨克斯的实验中,实验的不同处理是叶片一半曝光,另一半遮光,因此该实验的自变量是光 的有无,因变量是有无淀粉生成。叶片变蓝部分有淀粉生成,不变蓝部分无淀粉生成;对照组为曝 光组,而实验组则是遮光组。 (3)对植物进行“饥饿”处理的目的是消耗掉叶片中的有机物,主要是淀粉,以增强实验的说服力。(4)鲁宾和卡门应用了同

10、位素标记法追踪氧元素在光合作用中的转移途径。 答案:(1)对照(空白对照) 将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于密闭玻璃罩内,作为空白对照 (2)光的有无 有无淀粉生成 遮光组 (3)使叶片中的营养物质(淀粉)被消耗掉,排除对实验的干扰,增强实验的说服力(答案合理即可) (4)同位素标记(5)CO2+O(CH2O)+18O2B 级 等级性水平训练 10.科学家提取植物细胞中的叶绿体,打破叶绿体膜后用高速离心法分离出类囊体和基质,在不同 条件下进行实验(如下表所示),用来研究光合作用过程,下列选项中各试管得到的产物情况正确 的是( C )试管叶绿体结构光照C18O2ATP、H三碳化合物甲类囊体+- 乙

11、基质-+- 丙基质-+ (注:表中的“+”表示“添加或有”,“-”表示“不添加或无”) 甲试管不会产生18O2 乙试管可得到三碳化合物丙试管可能得到淀粉(糖类) A. B. C.全对 D.全错 解析:甲试管进行光反应,氧气来自水,而18O 存在于 C18O2中,故不会产生18O2 ;乙试管能进行暗反- 4 -应,固定二氧化碳形成三碳化合物;丙试管中含有光反应的产物 ATP、H,又具有暗反应的条件 (基质和三碳化合物),故能进行光合作用,能得到淀粉。 11.用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物,测定光束照射前后植物吸收 CO2和释放 O2 量的变化,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( D

12、 )A.开始照射前,光反应和暗反应均无法进行 B.结束照射后,光反应和暗反应迅速同步增加 C.开始照射后,暗反应促进了光合作用速率 D.结束照射后,光反应先于暗反应迅速减弱 解析:从图中可以看出,开始照射前,植物既释放氧气,也吸收二氧化碳,即光反应和暗反应都可进 行;从图中可以看出,结束照射后,光反应迅速减弱,暗反应缓慢减弱;从图中可以看出,开始照射 后,氧气释放量迅速上升,但二氧化碳吸收量上升却很慢,说明暗反应限制了光合作用速率。 12.如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示,图中 ag 为物质,为反应过程)。下列判断错误的是( D )A.图中 a 物质主要

13、吸收红光和蓝紫光,绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在 c 中 B.图中表示水分的吸收,表示水的光解 C.将 b 物质用18O 标记,最终在(CH2O)中能检测到放射性18OD.在 g 物质供应充足时,突然停止光照,C3的含量将迅速下降 解析:题图分析:a 为光合色素,b 为氧气,c 为 ATP,d 为 ADP,e 为 NADPH,即H,f 为 NADP+,g 为二 氧化碳。表示水分的吸收,表示吸收的光能一部分用来形成 ATP 的过程,表示水的光解, 表示二氧化碳的固定,表示三碳化合物的还原,表示暗反应过程中糖类等有机物的形成。叶 绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光;光合作用能将光能转

14、变为 ATP 中活跃的化学能;将 O2用18O 标记,则 18O2O(有氧呼吸第三阶段),C6H12O6+6O+6O26C18O2+12H2O+能量,6C18O2+12H2OC6O6+6O+6O2,故最终在有机物中能检测到放射性;突然停止光照,光反应停止,H和 ATP 的含量下降,故在 CO2供应充足时,C3被还原的量减少,C3含量会迅速上升,D 错误。 13.如图表示某高等植物体内与“水”有关的生理过程,下列相关分析正确的是( D )- 5 -A.产生的 H2O 中的 H 和 O 分别来自NH2和COOH B.表示线粒体内膜,处的H全部来自线粒体基质 C.上产生的 ATP 可用于根对无机盐离

15、子的吸收 D.表示叶绿体类囊体薄膜,处产生的H将在叶绿体基质中被消耗 解析:图中表示脱水缩合过程,产生的 H2O 中,H 来自NH2和COOH;表示线粒体内膜, 处的H来源于细胞质基质和线粒体基质;表示叶绿体类囊体薄膜,光反应产生的 ATP,只用于 暗反应中 C3的还原。 14.下图是光合作用和细胞呼吸过程示意图,其中、代表物质或结构, 代表生理过程。请据图回答下列问题:(1)过程被称为 ,是在真核细胞的 (具体场所)上进行的。 (2)图中的 C3在无光照时短时间内含量迅速上升,原因是 。 (3)干旱初期,水稻光合作用速率明显下降,其主要原因是反应过程 (代号表示)受阻。小 麦灌浆期若遇阴雨天

16、则会减产,其原因是暗反应过程 (代号表示)受阻。 (4)在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间内各物质中产生量与消耗量相等 的除了糖以外,还有 (代号表示)。 (5)图中体现出的生物膜系统的两个重要功能是: ; 。 解析:图示中是H,是氧气,是二氧化碳,是H,是氧气,大量能量(ATP),是二氧 化碳。(1)过程是二氧化碳的固定,是 C3的还原,是有氧呼吸的第一阶段,是有氧呼吸的 第三阶段,场所是线粒体内膜,是有氧呼吸的第二阶段。(2)无光照时短时间内 C3含量迅速上升 是因为 CO2与 C5结合形成 C3的过程继续进行,而 C3不能被还原。(3)干旱缺水导致气孔关闭,二 氧化碳吸

17、收量少,影响二氧化碳的固定,即过程受阻;阴雨天光照强度下降,光反应产生的H和 ATP 少,C3的还原受阻。(4)光合作用速率等于细胞呼吸速率时,光合作用产生的氧气()与细胞 呼吸消耗的氧气()相等,光合作用消耗的二氧化碳()与细胞呼吸产生的二氧化碳()相等。 (5)生物膜包括细胞膜、核膜和细胞器膜,生物膜系统的存在,为酶促反应的酶提供大量的附着位 点,利于反应的进行;将细胞分隔成小区室,使反应高效有序进行。 答案:(1)CO2的固定 线粒体内膜 (2)CO2与 C5结合形成 C3的过程继续进行,而 C3不能被还原 (3) (4)与、与 (5)为酶促反应提供大量的酶的附着位点,利于反应的进行 将

18、细胞分隔成小区室,使反应高 效有序进行 15.某同学以菠菜的绿叶为材料,用类似提取叶绿体色素的方法制备了叶绿体悬浮液,再利用叶绿 体悬浮液进行实验探究。请回答下列问题: (1)向研钵中加入渗透压 (填“大于” “小于”或“等于”)叶绿体渗透压的缓冲溶液进 行研磨,可制得含有叶绿体的研磨液。 (2)从研磨液中分离叶绿体,需要用到的方法是 ,然后进行过滤。 (3)探究磷酸对光合作用的影响。- 6 -实验步骤:(注:甲为实验组,乙为对照组) 第一步:将制备的叶绿体悬浮液均分为甲、乙两组; 第二步:甲组中 ,乙组中 ; 第三步:在适宜的温度和一定光照等条件下,足量14CO2供其进行光合作用,短时间内追

19、踪检测放射性的强弱。 结果及分析: 检测发现甲组有机物中的放射性强度明显高于乙组,分析出现该实验结果的原因: 。 实验一段时间后,若停止甲组 CO2的供应,短时间内叶绿体中的 C3含量下降的原因是 。 解析:(1)为减少对叶绿体的破坏,保持叶绿体的正常形态和功能,应在制备和保存过程中加入叶 绿体的等渗缓冲溶液。 (2)制备完整的叶绿体悬浮液需要使用研钵研磨将细胞膜破坏,然后使用差速离心法将各种细胞 器分离开。 (3)根据题意可知,本实验的自变量是磷酸的有无,因变量是光合作用有机物中的放射性强弱,实 验过程中要遵循单一变量原则,同时要使磷酸和对照组中加入试剂的用量适宜且相同,因此甲组 中加入适量的磷酸缓冲液,乙组中加入等量不含磷酸的缓冲液。 光合作用的暗反应阶段需要光反应阶段提供H和 ATP,充足的磷酸有利于光反应阶段 ATP 的形 成,从而促进暗反应阶段 C3还原形成有机物,导致甲组有机物中的放射性强度明显高于乙组。 短时间内,当 CO2供应不足时,CO2的固定受阻,C3的还原正常进行,因此 C3的含量下降。 答案:(1)等于 (2)差速离心法 (3)加入适量的磷酸缓冲液 加入等量不含磷酸的缓冲液 充足的磷酸有利于光反应阶段形成 ATP,而充足的 ATP 会促进暗反应阶段 C3还原形成(CH2O) CO2的固定受阻,C3的还原正常进行