1、课时提升作业 光合作用的探究历程和过程(30 分钟 100 分)一、选择题(共 9 小题,每小题 5 分,共 45 分)1.(2018延安高一检测)恩格尔曼将载有好氧细菌和水绵的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,进行局部照光处理。这个实验的目的是证明 ( )A.光合作用产生淀粉B.光合作用产生氧气需要光C.光合作用产生的氧气来自水D.光合作用过程中产生的氧气由叶绿体释放【解析】选 D。恩格尔曼通过实验,发现好氧细菌只集中在叶绿体被光照到的部位,由此证明光合作用中氧气由叶绿体释放。光合作用产生淀粉是由萨克斯通过实验证明的;植物产生氧气需要光是由英格豪斯通过实验证明的;光合作用产生的氧气来自水是由
2、鲁宾和卡门通过实验证明的。2.(2018武汉高一检测)有关“绿叶在光下制造有机物(淀粉)”实验的叙述,不正确的是( )A.把天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是耗尽叶片中的淀粉B.同一叶片的遮光部分和未遮光部分可形成对照C.将叶片放入盛有酒精的小烧杯中水浴加热,使叶片变为黄白色D.滴加碘液后,叶片的遮光部分变蓝,未遮光部分不变蓝【解析】选 D。把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是耗尽叶片中原有的淀粉,这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的,而不是叶片在实验前储存的,A项正确;用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,遮光部位与未遮光部位形成对照实验,自变量为光照,B 项正确;水浴
3、加热条件下,酒精可溶解叶片含有的叶绿素,叶片变成黄白色,脱色后便于观察淀粉遇碘变蓝的现象,C 项正确;遮光部位由于缺少光照,无法进行光合作用制造淀粉,滴加碘液后不变蓝色,而未遮光部位能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液后变蓝色,D 项错误。【补偿训练】下列有关探究光合作用过程的描述,正确的是 ( )将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,遮光部分用碘蒸气处理变蓝载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最多向绿色植物提供 O,光照一段时间,释放的气体含有 18O2和 C18O2向小球藻提供 14CO2,光照一段时间, 14C3先于 14C5出现A. B.
4、C. D.【解析】选 C。充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间后,用碘蒸气处理,变蓝的应该是未遮光的部分,错误;白光透过三棱镜会出现七色光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,吸收绿光的能力最差,好氧细菌主要聚集在红光区域和蓝紫光区域,错误;向绿色植物提供 O,光照一段时间,植物进行光合作用利用 O,首先生成 18O2,同时植物细胞进行细胞呼吸利用 O,在有氧呼吸第二阶段生成 C18O2,因此释放的气体含有 18O2和C18O2,正确;植物进行光合作用,在暗反应中利用 14CO2与 C5反应生成 14C3,所以 14C3先于14C5出现,正确。3.研究发现,除草剂可破坏杂草细胞的生物膜进而
5、干扰其细胞代谢,则该除草剂不会影响杂草叶肉细胞中的 ( )A.H2O 的光解 B.O2的消耗C.NADPH 的生成 D.C5的生成【解析】选 D。H 2O 的光解属于光反应,其场所为类囊体薄膜,属于生物膜;O 2的消耗发生在有氧呼吸的第三阶段,其场所为线粒体内膜,属于生物膜;NADPH 的生成属于光反应,其场所为类囊体薄膜,属于生物膜;C 5的生成发生在暗反应阶段,其场所为叶绿体基质,不属于生物膜。4.光照是绿色植物进行光合作用的必要条件,则光在光合作用中的作用为( )促进水的光解 催化 ATP 的合成影响叶绿素的合成 C 3的生成A. B. C. D.【解析】选 D。光反应中色素吸收光能,促
6、进水的光解;催化 ATP 合成需要 ATP 合成酶,与光无关;叶绿素的合成需要光照;CO 2固定生成 C3,与光无关。5.(2018玉林高一检测)下列物质中,可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的有( )A.水、二氧化碳、ATPB.氧气、水、ATPC.水、ADP、PiD.ADP、C 3、水【解析】选 C。光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,主要进行水的光解,消耗水生成H和O2;ATP 的合成,消耗 ADP 和 Pi 生成 ATP;二氧化碳在暗反应中被消耗。6.下列关于光合作用和有氧呼吸过程的叙述,错误的是 ( )A.都有水参与B.都在生物膜上产生气体C.有氧呼吸第二阶段可为暗反应阶段提供原料D.光反应阶
7、段可为有氧呼吸第三阶段提供原料【解析】选 B。光反应阶段发生水的光解,有氧呼吸第二阶段需要水的参与,A 项正确;光反应阶段生成氧气,其场所为叶绿体的类囊体薄膜,有氧呼吸第二阶段生成二氧化碳,其场所为线粒体基质,B 项错误;有氧呼吸第二阶段生成的二氧化碳可作为光合作用的原料,C 项正确;光反应生成的氧气可参与有氧呼吸的第三阶段,D 项正确。7.光合作用过程中,水的分解及 C3形成糖类所需要的能量 ( )A.分别来自细胞呼吸产生的 ATP 和光能B.都来自细胞呼吸产生的 ATPC.分别来自光能和光反应产生的 ATPD.都来自光反应产生的 ATP【解析】选 C。光合作用的光反应阶段,光合色素吸收光能
8、,使水分解,并产生 ATP;ATP 用于暗反应阶段三碳化合物的还原。【方法规律】在光合作用过程中能量的来源和去路分析技巧(1)来源:在光反应阶段,光合色素可以吸收和传递光能,ADP 和 Pi 结合形成 ATP,这样光能就转化为 ATP 中活跃的化学能。(2)去路:在暗反应阶段,ATP 水解为 ADP 和 Pi,所释放的能量只用于 C3还原为糖类(CH 2O),这样 ATP 中活跃的化学能就转化为糖类等有机物中稳定的化学能。8.(2018龙岩高一检测)在光合作用中,RuBP 羧化酶能催化 CO2+C5(即 RuBP)2C 3,下列分析正确的是 ( )A.叶肉细胞内 RuBP 羧化酶分布在叶绿体类
9、囊体薄膜上B.上述反应需要在无光条件下进行C.单位时间内 C3生成量的多少可反映 RuBP 羧化酶活性的高低D.提取的 RuBP 羧化酶应在最适温度条件下保存,以保持其最高活性【解析】选 C。由题意可知,叶肉细胞内 RuBP 羧化酶是植物体内催化 CO2固定的酶,其场所为叶绿体基质,A 项错误;CO 2的固定也可以在有光条件下进行,B 项错误;酶活性可用单位时间内生成物的产生量表示,C 项正确;最适温度下,RuBP 羧化酶活性最高,不适宜长期保存,应在低温条件下长期保存,D 项错误。【误区警示】并非光合作用全部过程都需要酶的参与,光合作用的光反应阶段,色素吸收、传递光能,引起水的分解,该过程不
10、需要酶参与,但 ATP 合成需要酶。9.(2018宜昌高一检测)下列与H相关的叙述中正确的是A.H在酵母菌和乳酸菌中产生的场所完全相同B.叶绿体中H从类囊体向基质移动C.细胞呼吸产生的H全部来自葡萄糖D.光合作用和细胞呼吸中H的作用相同【解析】选 B。H在酵母菌中产生的场所有细胞质基质和线粒体,而在乳酸菌中产生的场所只有细胞质基质,A 项错误;叶绿体中H在类囊体上经水光解形成,然后从类囊体向基质移动,用于暗反应,B 项正确;有氧呼吸产生的H来自葡萄糖和水,C 项错误;光合作用和细胞呼吸产生的H不同,前者产生的H用于还原 C3,后者产生的H用于与 O2结合生成 H2O,释放出大量的能量,D 项错
11、误。二、非选择题(共 2 小题,共 25 分)10.(12 分)(2017山东学考真题)如图是真核细胞部分代谢过程示意图,代表酶促反应过程,甲、乙、丙分别表示不同的物质。据图回答:(1)光合作用包括过程_阶段和过程_阶段;CO 2进入叶绿体后与_结合而被固定形成 C3,C3接受 ATP 释放的能量并被甲_还原,经过一系列变化形成糖类等化合物。 (2)过程是在_(填“有氧”或“无氧”)条件下完成的。消耗等量的葡萄糖,细胞有氧呼吸比无氧呼吸生成的 ATP 数量_(填“多”或“少”)。 (3)陆生植物长期水淹导致烂根现象,这与图中丙_产生有关;人体剧烈运动后肌肉酸痛与图中乙_产生有关。 【解析】(1
12、)光合作用包括过程光反应和过程暗反应两个阶段;二氧化碳进入叶绿体后与五碳化合物结合而被固定形成三碳化合物,三碳化合物接受 ATP 释放的能量并且被还原氢还原,经过一系列变化形成糖类等化合物。(2)过程是葡萄糖在有氧条件下被彻底分解成水和二氧化碳的有氧呼吸过程。在消耗等量的葡萄糖的情况下,有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多,生成的 ATP 数量多。(3)陆生植物长期水淹,细胞缺氧,进行酒精发酵,酒精积累过多,导致烂根。人体剧烈运动时,肌细胞缺氧,进行无氧呼吸,导致肌细胞中乳酸积累过多,引起肌肉酸痛。答案:(1)光反应 暗反应 C 5(五碳化合物) 还原氢(H或 NADPH) (2)有氧 多(3)酒精
13、(C 2H5OH) 乳酸(C 3H6O3)11.(13 分)美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究,最终探明了光合作用中碳的转化途径,因此获得了 1961 年的诺贝尔化学奖。甲图为简化的卡尔文循环示意图,请回答下列问题:(1)卡尔文循环在细胞中进行的场所是_,过程是_,参与过程的 X 物质来自光反应中的_(过程)。 (2)在培养小球藻的试管内加入 14C 标记的 14CO2,先进行一定强度的光照后,再进行黑暗处理,分别检测小球藻体内的三碳化合物和五碳化合物的放射性强度,得出的曲线如乙图所示。图中曲线表示的是_的变化趋势。 【解析】(1)卡尔文循环指光合作用中 C3和 C5之
14、间的循环,即暗反应过程,所以它在细胞中进行的场所是叶绿体基质。图中过程是 CO2的固定;参与过程的 X 物质即H,来自光反应中水的光解。(2)停止光照后,二氧化碳的固定正常进行,而不进行光反应,因此 C3不能被还原成 C5,导致C3增多,C 5减少。所以图中曲线表示的是 C3的变化趋势,曲线表示的是 C5的变化趋势。答案:(1)叶绿体基质 CO 2的固定 水的光解(2)三碳化合物(C 3)1.(6 分)如图表示绿色植物光合作用的部分过程,图中 AC 表示物质。有关分析错误的是( )A.图中 A 为氧气,该过程产生的氧气部分释放到空气中B.图中 B 为 NADPH,在增加 CO2浓度时,B 含量
15、暂时升高C.该过程消耗的 NADP+和 C 来自叶绿体基质D.该过程发生了光能到活跃的化学能的转化,能量储存在 B 和 ATP 中【解析】选 B。由题图分析可知,图示为光反应阶段过程图。A 表示水的光解产生的氧气,B表示 NADPH,C 表示 ADP,部分氧气被细胞呼吸利用,剩余的释放到空气中;在增加 CO2浓度时,NADPH 含量暂时下降;该过程消耗的 NADP+和 ADP 是暗反应产生的,场所是叶绿体基质;该过程中光能转化成活跃的化学能储存在 NADPH 和 ATP 中。2.(6 分)(2018太原高一检测)如图表示光合作用过程,a、b、c 表示物质,甲、乙表示场所。下列有关分析错误的是
16、( )A.物质 b 可能是 ADP 和 PiB.物质 c 直接被还原生成(CH 2O)和 C5C.甲中色素不溶于水,易溶于有机溶剂D.乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行【解析】选 B。由图可知,物质 b 可表示 ADP 和 Pi,A 正确;物质 c 为 CO2,其首先被固定形成C3,然后被还原生成(CH 2O)和 C5,B 错误;甲表示类囊体薄膜,其所含色素为叶绿素和类胡萝卜素,其不溶于水,易溶于有机溶剂,C 正确;乙表示叶绿体基质,是暗反应的场所,暗反应在有光、无光条件下都可进行,D 正确。3.(6 分)离体的叶绿体在光下进行稳定的光合作用时,若改变某一条件,则叶绿体中 ATP 和O2的
17、相对含量变化如图所示,则改变的条件是 ( )A.光照由强到弱,CO 2供应不变B.光照由弱到强,CO 2供应不变C.光照不变,CO 2供应由充足到不足D.光照不变,CO 2供应由不足到充足【解析】选 C。光反应利用光能将水分解,释放 O2,同时合成 ATP,暗反应消耗 ATP 将三碳化合物还原。图中 O2相对含量降低,表明光反应减弱,而 ATP 相对含量增加,应是暗反应消耗的 ATP 减少,导致 ATP 积累,由此可推测应是 CO2供应减少。【实验探究】4.(12 分)光和叶绿体是光合作用的重要条件,淀粉是光合作用的主要产物。要验证光合作用需要光和叶绿体,根据提供的实验材料和用具,补充完善实验
18、步骤和实验结果,并分析回答有关问题:(1)材料用具:银边天竺葵(叶边缘呈白色,无叶绿体),黑纸片,打孔器,白纸板,吸管,适宜浓度的酒精,碘液,回形针。(2)方法步骤:将天竺葵暗处理 48 h,目的是_。 把黑纸片用回形针夹在绿色部位 A 位置上,然后把植株放在阳光下照射 46 h。剪下此叶片,用打孔器分别在 A、B、C 部位各取一个叶圆片(如图所示)。把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中,水浴加热、脱色,清水中漂洗。将三个叶圆片放在白纸板上,用吸管吸取碘液,分别滴在三个叶圆片上,观察结果。(3)预期结果:A._; B._; C._。 (4)分析问题:要证明光合作用需要光,需比较_和_。 要证明光合作用需要叶绿体,需比较_,其中起对照作用的是_。 【解析】(2)暗处理是为了消耗掉叶片中原有的淀粉,防止对实验结果产生干扰。(3)(4)图中 A 处是缺少光照的,B 处是缺少叶绿体的,C 处是既有光照又有叶绿体的,所以 A和 C 对照能够说明光合作用需要光照,而 B 和 C 对照说明光合作用必须有叶绿体才能进行。答案:(2)除去叶片中原有的淀粉(3)不变蓝 不变蓝 变蓝(4)A C B 和 C C
