高中生物 细胞的能量供应和利用第4节能量之源_光与光合作用第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.docx

第2课时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3,8,9,112.光合作用的过程、条件及发生部位1,2,4,5,6,7,10,12,153.综合考查13,14A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ATPB.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、ATPD.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),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+O2ATPADP+Pi+能量C3C6H12O6+C5CO2+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,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)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NADPHC.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C5D.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验解析: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)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)A.产生的H2O中的H和O分别来自NH2和COOHB.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。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