高考生物总复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 第10讲 光合作用的探究历程和基本过程提考能强化通关 新人教版.doc

第10讲 光合作用的探究历程和基本过程1(2018河南中原名校一模)提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是()a未见色素带，说明材料可能为黄化叶片b色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液c提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多d胡萝卜素处于滤纸条最上方，是因为其在提取液中的溶解度最高解析：选c。黄化叶片含有叶黄素和胡萝卜素，未见色素带的原因应该是提取或分离色素操作不当，如层析时滤液细线浸没在层析液中，会使色素溶解在层析液中，无法在滤纸条上分离；绿叶中叶绿素含量较多，而胡萝卜素和叶黄素含量较少，故提取液呈绿色；胡萝卜素处于滤纸条最上方是因为胡萝卜素在层析液中溶解度最高，在滤纸条上扩散的速度最快。2(2018青岛质检)如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中表示相关过程，a、b表示两种气体物质，下列说法错误的是()a过程表示光反应，过程的场所是叶绿体基质b物质a表示o2，物质b表示co2c过程能将活跃的化学能转变成稳定的化学能d过程的两个阶段都需要消耗过程产生的h和atp解析：选d。由题图可知，过程分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是类囊体薄膜和叶绿体基质。物质a、b分别表示o2和co2。光反应能将光能转变成活跃的化学能储存在atp中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中。过程包括co2的固定和c3的还原两个阶段，其中co2的固定不需要消耗过程产生的h和atp。3(2018安徽江淮名校高三联考)科学家提取植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用的过程(如下表，表中“”表示有或添加，“”表示无或不添加)。下列条件下能产生葡萄糖的是()选项场所光照co2atphc5a基质b基粒c基质和基粒d基质和基粒解析：选d。光合作用分两大阶段，光反应和暗反应，光反应在基粒上进行，需要光照；暗反应进行时需要光反应提供h和atp，需要基质中的c5和大气中的co2的参与，d正确。4(2016高考天津卷)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是()a红光，atp下降b红光，未被还原的c3上升c绿光，h下降d绿光，c5上升解析：选c。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，而对绿光吸收最少，因此当突然改用光照强度与白光相同的红光照射时，光反应增强，atp、h、c5含量上升，adp、c3含量减少；当突然改用光照强度与白光相同的绿光照射时，光反应减弱，atp、h、c5含量减少，adp、c3含量增多。5(2018东北名校联考)如图是某高等植物细胞中光合作用过程图解，图中英文字母代表相应物质，14代表一定的生理过程。请据图回答下列问题：(1)该生理过程所产生的物质有些可被同一细胞中其他生命活动利用，这些物质在其他生命活动中发挥效应的场所分别是_和_。(2)某研究者向叶绿体中注入被放射性同位素标记的b物质，并将植物置于光照等其他条件均适宜的环境中一段时间后，采用一定的方法检测光合产物葡萄糖中是否出现了放射性。研究者进行此项研究的目的是_。若向叶绿体中注入被放射性同位素标记的c物质，在光合产物葡萄糖中_(填“会”或“不会”)出现放射性。在研究过程中研究者测得细胞并没有从外界吸收e物质，也没有向外界释放e物质，若在这种情况下测得细胞光合作物1小时产生了0.12 mol的a物质，那么这1小时中该细胞呼吸作用消耗的葡萄糖为_ mol。(3)在忽然增强光照的情况下检测到图中的a物质产生量忽然增多，但不久又恢复到正常水平。使a物质无法维持在一个较高水平的最可能外因是图中_物质的供应量未能同步增加。在同一过程中c3的变化规律是_。假如外界环境持续黑暗则图示的四个过程会停止的是_。解析：(1)光合作用中产生的葡萄糖和氧气可以被呼吸作用所利用，葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸后，丙酮酸可进一步在线粒体中被彻底氧化分解，氧气在线粒体中参与有氧呼吸的第三阶段。(2)b物质是光反应产生的nadph，nadph参与光合作用暗反应中c3的还原，因此，用放射性同位素标记nadph的目的是探究外源提供的nadph是否可以被暗反应所利用；c物质是atp，只为光合作用提供能量，其中元素不会参与合成葡萄糖；e物质是二氧化碳，细胞没有从外界吸收二氧化碳，也没有释放二氧化碳到外界环境，说明此时细胞中光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用1小时内产生了0.12 mol的氧气(a物质)，根据光合作用的反应式，可知光合作用1小时所制造的葡萄糖为0.02 mol，即1小时内呼吸作用消耗的葡萄糖为0.02 mol。(3)在忽然增加光照强度后，nadph和atp的产生量增加，更多的c3被还原，c3的含量下降，但由于二氧化碳的供应量不足，最终使c3的量恢复正常。植物在持续黑暗的环境中无法进行光合作用，故1、2、3、4四个过程都会停止。答案：(1)线粒体细胞质基质(2)探究外源提供的b物质(nadph)是否可以被光合作用(暗反应，c3的还原)所利用不会0.02(3)e先忽然减少，但不久又恢复到正常水平1、2、3、4【课下作业】学生用书p279(单独成册)基础达标1(2018吉林毓文中学月考)从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是()a加入的石英砂太多b没有加入碳酸钙c用脱脂棉过滤不彻底d一次加入过多无水乙醇解析：选b。提取色素时加入二氧化硅的目的是为了研磨充分，加入的石英砂太多不会导致叶片偏黄，a错误；加入碳酸钙的目的是保护色素，因为叶绿体中的叶绿素不稳定，容易被破坏，所以没有加入碳酸钙会导致提取液明显偏黄绿色，b正确；用脱脂棉过滤不彻底不影响叶绿素的含量，c错误；提取时无水乙醇加得太多，会使提取到的色素溶液降低，滤纸条上色素带颜色较浅，d错误。2植物叶片中有一种酶，是叶片中含量最高的蛋白质，其功能是催化反应c5co22c3。由此推断这种酶()a主要分布在细胞质基质中b在低温环境中会失活，导致光合速率降低c是固定co2的关键酶，其催化活性可能比其他酶低d由叶绿体中的基因控制合成，与细胞核基因无关解析：选c。由题干可知，该酶催化co2固定，由于其含量高，可推测其催化效率可能低，c正确。3(2018辽宁沈阳模拟)低浓度的nahso3溶液可增加叶绿体生成atp的能力。在温度、光照等环境条件适宜时，将适宜浓度的nahso3溶液喷洒在植物叶片上一段时间后，叶绿体基质中利用加快的物质不包括()aco2bo2cc5dc3解析：选b。叶绿体基质中发生的是光合作用的暗反应，暗反应阶段需要光反应提供h和atp，低浓度的nahso3溶液可增加叶绿体生成atp的能力，喷洒nahso3溶液后，叶绿体产生atp增加，则暗反应加快，即co2的固定、c3的还原加快，co2、c5、c3的利用加快。4(2018河南洛阳统考)下列关于元素与光合作用关系的叙述，正确的是()a在光合作用中c元素从co2经c5形成(ch2o)bfe是组成光合色素的必需元素，缺fe将影响光反应cn是构成atp的必需元素，光反应过程有atp的合成d光合作用制造的有机物中的氧来自水解析：选c。在光合作用的暗反应中，co2首先与c5结合生成c3，c3再经h的还原生成糖类，a错误；叶绿素分子中含有mg元素而不含fe元素，b错误；atp由c、h、o、n、p元素组成，光合作用光反应阶段的生成物有atp和h，c正确；在光合作用中，水中的氧原子全部以o2形式释放，d错误。5(2018湖北武汉调研)将置于黑暗条件下的叶绿体悬浮液中加入适量nah14co3溶液，再给予瞬时光照。下列说法正确的是()a黑暗条件下，叶绿体基质中不存在c3和c5b黑暗条件下，叶绿体悬浮液不能合成atp和hc瞬时光照后，(ch2o)出现放射性比c3早d光照瞬间，c3含量迅速增加而c5含量迅速减少解析：选b。黑暗条件下，叶绿体基质中也存在c3和c5，只不过缺少atp和h不能相互转化，a错误；黑暗条件下，光反应不能进行，叶绿体悬浮液不能合成atp和h，b正确；瞬时光照后，(ch2o)出现放射性比c3晚，c错误；光照瞬间，c3含量迅速减少而c5含量迅速增加，d错误。6.(2018厦门双十中学模拟)如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是()a叶绿体中的色素只分布在结构a上b细胞吸收14co2，放射性出现的顺序为co2c3甲c结构a释放的o2可参与有氧呼吸第三阶段的反应dh产生于b处，在暗反应中起还原作用解析：选d。h是光反应的产物，产生于类囊体薄膜(a)处，d错误。7实验发现将叶绿体从叶肉细胞中分离出来，破坏其外膜，仍然可以在光下利用二氧化碳生产有机物、放出氧气。以下分析正确的是()a光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿体内膜和基质中b叶绿体内膜具有选择透过性，外膜是全透的，起保护作用c光合作用必须在叶绿体中才能进行d叶绿素被破坏则不能进行光合作用解析：选d。与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中，色素仅分布在类囊体薄膜上，a错误；叶绿体内膜和外膜都具有选择透过性，b错误；蓝藻没有叶绿体，也能进行光合作用，c错误；叶绿素在光反应中吸收和转化光能，叶绿素被破坏，则不能进行光合作用，d正确。能力提升8如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述正确的是()a图示膜结构为叶绿体内膜ba侧为叶绿体基质，其中含有少量dnac甲表示色素，在层析液中溶解度最高的是叶绿素ad图示过程为光反应，该过程不需酶的催化解析：选b。分析图示过程可知，该生理过程为光反应，场所为类囊体薄膜，a项错误。光反应生成的atp进入叶绿体基质参与暗反应，故a侧为叶绿体基质，叶绿体基质中含有少量dna，b项正确。在层析液中溶解度最高的色素是胡萝卜素，c项错误。光反应过程需要酶的参与，d项错误。9进行正常光合作用的叶片，如果在a点时突然增加co2的供应量，能表示叶绿体中h含量变化的曲线是()解析：选a。突然增加co2的供应量，c3含量增多，用于c3还原的h增多，则叶绿体中h含量减少。10下图分别是萨克斯、鲁宾和卡门、恩格尔曼所做的关于光合作用的三个经典实验。下列相关叙述中，正确的是()a图1中a和b对照能说明光合作用需要光照b图2所示的实验可以说明光合作用产生的o2来源于co2或h2oc图3所示的实验中，好氧细菌分布于光束照射的部位d若探究光反应的过程，需要对h2o和co2进行标记并追踪其去向解析：选a。图1中a和b的区别在于有无光照，通过对比可以说明光合作用需要光照，a正确。图2所示实验说明光合作用产生的o2来源于h2o，b错误。图3中好氧细菌聚集的地方表示o2产生的部位，o2产生于既有光照又有叶绿体的部位，c错误。co2参与暗反应过程，h2o在光反应中被光解，所以研究光反应的过程只需追踪h2o的去向，d错误。11给光下正常进行光合作用的叶肉细胞增加14co2，一段时间后，关闭光源，含放射性c3浓度的变化情况如图所示，下列相关叙述正确的是()a叶肉细胞利用14co2的场所是叶绿体基粒bab段叶肉细胞中c3浓度大量增加cbc段c3浓度不变的原因是14co2消耗殆尽dc点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无h和atp的供应解析：选d。co2直接参与暗反应中co2的固定过程，其场所是叶绿体基质，a项错误；ab段含放射性的c3浓度升高，说明以14co2为原料生成的c3增加，但由于暗反应增强会促进光反应，因此c3浓度略有增加，但不会大量增加，b项错误；bc段c3浓度不变是因为14c3的生成速率和消耗速率相等，c点后放射性c3浓度继续升高，说明c点时co2并未消耗殆尽，c项错误；c点后曲线上升是因为黑暗条件下，叶肉细胞内无h和atp的供应，从而导致c3的消耗减少所致，d项正确。12下图是生态系统中由主要生产者所进行的某种活动，试据图回答下列问题：(1)该生理活动主要是在叶肉细胞内被称为_的细胞器中进行的。(2)图中字母a、b、c依次代表的是_。(3)需要消耗物质a和b的生理过程的名称是_。(4)图中所表示的生理过程是_。(5)如果该细胞器基质中的酶因某种原因而被破坏，则这一生理活动过程的两个阶段中，最先受到影响的阶段是_(填“”或“”)阶段。(6)色素吸收的_参与这一生理活动过程的_(填“”或“”)阶段，其中产物_在这一生理过程的_(填“”或“”)阶段，作为还原剂。解析：光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行。光反应中需要光和色素，在光反应阶段完成了水的光解，产生了atp和h。暗反应在叶绿体基质中进行，其中发生了一系列酶促反应，凡是影响酶活性、酶合成的因素，均影响此过程的正常进行。在暗反应中完成了co2的固定和c3的还原，完成了活跃的化学能向稳定的化学能的转变。答案：(1)叶绿体(2)atp、h、(ch2o)(3)c3的还原(4)水在光下的分解(5)(6)光能h13(2018山东青岛一模)研究小组将生长状况相似的菠菜幼苗均分为a、b两组进行实验探究，a组培养在完全培养液中，b组培养在缺mg2的培养液中，其他条件相同且适宜。一段时间后，持续提供14c标记的co2进行光合作用，然后检测并比较14c标记的有机化合物的量。请回答下列问题：(1)该实验的目的是_。(2)b组14c标记的(ch2o)的量比a组低，原因是_。(3)在检测过程中，发现6 s后有十余种产物含有放射性，而0.5 s内只发现一种产物含有放射性，这种产物最可能是_。(4)实验中的“其他条件”主要是指_(至少答两项)。若在实验过程中突然停止14co2供应，则此时两组实验中14c5的含量均会_，(ch2o)/c3比值会_。解析：(1)实验的自变量是是否含有mg2，说明该实验的目的是探究mg2对植物光合作用的影响。(2)由于缺少mg2不利于叶绿素的合成，导致光反应产生的h和atp不足，c3的还原减弱，形成的(ch2o)减少，所以b组14c标记的(ch2o)的量比a组低。(3)根据题干信息提供14c标记的co2进行光合作用，co2与c5反应，生成c3，所以0.5 s内发现的唯一的含放射性的物质应该是c3。(4)实验中的“其他条件”指的是无关变量，如温度、光照、ph值等。若在实验过程中突然停止14co2供应，则生成的c3减少，消耗的c5也减少，导致两组实验中14c5 的含量均升高，(ch2o)/c3比值也升高。答案：(1)探究mg2对植物光合作用的影响(2)缺少mg2不利于叶绿素的合成，光反应产生的h和atp不足，c3的还原减弱，形成的(ch2o)减少(3)c3(4)温度、光照、ph值等升高升高磨尖培优14(2018江西赣州一模)1937年植物学家赫尔希发现，离体的叶绿体中加入“氢接受者”，比如二氯酚吲哚酚(dcpip)，光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化态的dcpip接受氢后变成无色还原状态的dcpiph2。研究者为