課時(shí)規(guī)范練10光合作用的探究歷程與基本過程基礎(chǔ)鞏固1.(2019黑龍江哈爾濱六中段考)下列對葉綠體和光合作用的分析,正確的是()A.沒有葉綠體的細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用B.用8%的鹽酸處理葉綠體有利于各種色素的提取C.將葉綠體粉碎加工成勻漿并給予一定的光照,光合作用仍能正常進(jìn)行D.葉綠體能產(chǎn)生和消耗ATP,兩個(gè)過程完全在葉綠體內(nèi)完成2.(2019甘肅武威六中段考)下圖所示為葉綠體中色素蛋白等成分在膜上的分布。下列關(guān)于相關(guān)過程以及發(fā)生場所的說法,不正確的是()A.H2OH+O2發(fā)生在光反應(yīng)階段,場所是葉綠體類囊體薄膜B.膜上的葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光用于光合作用C.發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是光能化學(xué)能D.產(chǎn)生的ATP可用于植物體的各項(xiàng)生理活動(dòng)3.(2018山西太原期末)下列關(guān)于葉綠體色素在光合作用過程中作用的描述,錯(cuò)誤的是()A.葉綠體色素與ATP的合成有關(guān)B.葉綠體色素參與ATP的分解C.葉綠體色素與O2和H的形成有關(guān)D.葉綠體色素能吸收和傳遞光能4.對某植物做如下處理:甲持續(xù)光照20 min,黑暗處理20 min,乙先光照5 s后再黑暗處理5 s,連續(xù)交替40 min。若其他條件不變,則在甲、乙兩種情況下植物光合作用所制造的O2和合成的有機(jī)物總量符合下列哪項(xiàng)?()A.O2:甲<乙,有機(jī)物:甲=乙B.O2:甲=乙,有機(jī)物:甲=乙C.O2:甲<乙,有機(jī)物:甲<乙D.O2:甲=乙,有機(jī)物:甲<乙5.(2018遼寧八校期中聯(lián)考)下列關(guān)于葉綠體和光合作用的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),得不到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是()A.將葉綠素的無水乙醇提取液置于適宜光源處照射5h,加碘液處理后溶液呈藍(lán)色B.在溫暖晴朗的一天下午,在某植物的向陽處采得一片葉,用酒精隔水加熱脫色,并加碘液處理葉片,變成藍(lán)色C.將葉綠體色素的無水乙醇提取液放于自然光和三棱鏡之間,從三棱鏡的一側(cè)觀察,連續(xù)光譜中變暗(暗帶)的區(qū)域主要是紅光和藍(lán)紫光區(qū)域D.將經(jīng)饑餓處理后的綠色正常葉片置于含有充足14CO2的密閉透明的照光小室內(nèi),3 h后在葉內(nèi)淀粉中可檢驗(yàn)到14C的存在6.(2018黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末)為研究光反應(yīng)中ATP產(chǎn)生的原理,有科學(xué)家進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):將葉綠體類囊體置于pH為4的琥珀酸溶液后,琥珀酸進(jìn)入類囊體腔,腔內(nèi)的pH下降為4;然后把懸浮液的pH迅速上升為8,此時(shí)類囊體內(nèi)pH為4,類囊體外pH為8,在有ADP和Pi存在時(shí)類囊體生成ATP,對實(shí)驗(yàn)條件和結(jié)論分析正確的是()A.黑暗中進(jìn)行,結(jié)果表明:H+能通過自由擴(kuò)散進(jìn)入類囊體膜B.光照下進(jìn)行,結(jié)果支持:合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能C.黑暗中進(jìn)行,結(jié)果支持:光反應(yīng)使類囊體內(nèi)外產(chǎn)生H+濃度差,推動(dòng)ATP合成D.光照下進(jìn)行,結(jié)果表明:光反應(yīng)產(chǎn)生的H參與暗反應(yīng)中三碳化合物的還原能力提升7.(2018河北唐山一中調(diào)研)研究人員在相同且適宜溫度條件下分別測定了兩個(gè)作物品種S1、S2的光飽和點(diǎn)(光飽和點(diǎn)是達(dá)到最大光合速率所需的最小光照強(qiáng)度)。當(dāng)增加環(huán)境中CO2濃度后,測得S1的光飽和點(diǎn)沒有顯著改變,S2的光飽和點(diǎn)顯著提高。下列敘述不正確的是()A.S1的光飽和點(diǎn)不變,可能是原條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP不足B.S1的光飽和點(diǎn)不變,可能是原條件下CO2濃度未達(dá)到飽和C.S2的光飽和點(diǎn)提髙,可能是原條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP未達(dá)到飽和D.S2的光飽和點(diǎn)提高,可能是原條件下CO2濃度不足8.(2018山西懷仁八中月考)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A.t1t2,葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加,基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2t3,暗反應(yīng)限制光合作用,若在t2時(shí)刻增加光照,光合速率將繼續(xù)提高C.t3t4,光照強(qiáng)度不變,光合速率的提高是光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果D.t4后短暫時(shí)間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3化合物還原后的直接產(chǎn)物產(chǎn)生量逐漸減少9.(2018遼寧大連渤海中學(xué)猜題卷)氮元素是組成細(xì)胞的大量元素,下圖為植物根吸收的氮元素在植株中的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,下列相關(guān)說法正確的是()根吸收的氮在植株中的運(yùn)轉(zhuǎn)A.在木質(zhì)部中運(yùn)輸NO3-,不運(yùn)輸NH3,說明氮元素在木質(zhì)部中只能以離子形式運(yùn)輸B.在根尖成熟區(qū)中,由“NH3氨基酸”可知,根尖細(xì)胞也可將無機(jī)物合成有機(jī)物C.根尖成熟區(qū)吸收的NO3-可被運(yùn)輸?shù)饺~肉細(xì)胞中,然后被葉肉細(xì)胞直接利用D.在葉肉細(xì)胞中,氨基酸來源包括根尖成熟區(qū)、葉綠體合成等10.綠色植物是主要的能量轉(zhuǎn)換者,因?yàn)樗鼈兙腥~綠體(圖甲)這一完成能量轉(zhuǎn)換的細(xì)胞器,圖乙是圖甲中的色素分離結(jié)果,圖丙是在圖甲結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的生化反應(yīng),分別代表圖甲中葉綠體的結(jié)構(gòu)。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.圖乙中的色素帶由1到4分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素B.圖甲中和的成分和結(jié)構(gòu)相似C.環(huán)境條件相對穩(wěn)定的情況下,圖甲中的C3含量多于C5D.如果突然降低CO2的濃度,圖丙中的C3含量會(huì)一直下降11.(2018四川廣安、眉山、內(nèi)江、遂寧診斷)研究人員通過一定手段,將正常藍(lán)藻的光合作用途徑(圖中實(shí)線所示)進(jìn)行改造,創(chuàng)建了能消耗NADPH的異丙醇生物合成途徑(圖中虛線所示)?；卮鹣铝袉栴}。(1)藍(lán)藻細(xì)胞沒有葉綠體,但能進(jìn)行完整的光合作用過程,原因是。藍(lán)藻吸收的光能在光反應(yīng)階段可以轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在中。NADPH在卡爾文循環(huán)中的作用是。(2)據(jù)圖分析推測,在適宜光照條件下,與正常藍(lán)藻相比,具有異丙醇生物合成途徑的藍(lán)藻,產(chǎn)生O2的速率可能會(huì),原因是。12.某植物上有白斑和綠色兩種葉片,在該植物上選取不同的葉片測定其生理過程,如圖1,甲、乙中的葉片生長狀況相同,丙、丁葉片生長狀況相同,丙進(jìn)行遮光處理,給丁提供一定濃度的14CO2,回答下列相關(guān)問題。(1)要利用該植物做葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),選擇圖1中如(填“甲”或“丁”)裝置中的葉片比較合適,一般常用的提取色素的試劑是。(2)在相同且適宜條件下,對甲、乙兩裝置中的葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用碘蒸汽處理葉片,結(jié)果只有乙裝置內(nèi)葉片上編號的部位變成藍(lán)色,此實(shí)驗(yàn)說明。(3)圖2是在適宜的光照條件下,改變通入的14CO2濃度測定的葉片中葡萄糖、C5和C3三種化合物的變化情況的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖2中曲線a、b、c分別表示的含量變化。若在1% CO2濃度條件下,某一時(shí)刻突然增加光照,則短時(shí)間內(nèi)曲線b表示的物質(zhì)在細(xì)胞中的變化情況是,產(chǎn)生這種變化的原因是。圖2中在05 min內(nèi),曲線a、b中的14C量保持不變,形成兩曲線平行的原因是。課時(shí)規(guī)范練10光合作用的探究歷程與基本過程1.D藍(lán)藻沒有葉綠體,但細(xì)胞內(nèi)含藻藍(lán)素和葉綠素,可以進(jìn)行光合作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤。研磨時(shí)加入CaCO3防止葉綠素被破壞,若用鹽酸處理,則葉綠素含量減少,B項(xiàng)錯(cuò)誤。將葉綠體粉碎加工成勻漿后,其中色素分子可能被破壞,光合作用相關(guān)酶的活性可能喪失,所以即便給予一定的光照,光合作用也不一定能正常進(jìn)行,C項(xiàng)錯(cuò)誤。葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP,完全被葉綠體內(nèi)暗反應(yīng)所利用,D項(xiàng)正確。2.D水的光解發(fā)生在光反應(yīng)階段,場所是葉綠體的類囊體薄膜,A項(xiàng)正確;葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,B項(xiàng)正確;光能在類囊體薄膜上轉(zhuǎn)換為ATP中的化學(xué)能,C項(xiàng)正確;葉綠體類囊體薄膜上經(jīng)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.B少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a能夠?qū)⑽盏墓饽苻D(zhuǎn)化成電能,將水光解,釋放氧氣,同時(shí)生成ATP和H,A、C兩項(xiàng)正確;葉綠體中ATP的分解發(fā)生于暗反應(yīng)過程,與色素?zé)o關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;葉綠體中色素能夠吸收、傳遞光能,D項(xiàng)正確。4.D甲、乙光反應(yīng)時(shí)間相同,產(chǎn)生的O2相等,但交替光照下,乙條件下暗反應(yīng)及時(shí)消耗了ATP和H,為下一次的光照時(shí)間內(nèi)光反應(yīng)提供了充足的原料ADP、Pi和NADP+等,所以相同時(shí)間內(nèi)乙合成有機(jī)物的總量大于甲。5.A葉綠素的無水乙醇提取液中只含有色素,不能完成光反應(yīng),也不能產(chǎn)生淀粉,A項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用產(chǎn)生淀粉,觀察時(shí)需對葉片進(jìn)行脫色處理,B項(xiàng)正確;葉綠體中色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,導(dǎo)致連續(xù)光譜相應(yīng)區(qū)域變暗,C項(xiàng)正確;CO2是光合作用的原料,14CO2中的14C元素可轉(zhuǎn)移到淀粉中,故產(chǎn)物中可檢測到14C,D項(xiàng)正確。6.CH+能通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入類囊體膜;光照下進(jìn)行,題干信息無法得出合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能;黑暗中進(jìn)行,類囊體內(nèi)pH為4,類囊體外pH為8,合成ATP,說明ATP的合成與H+濃度梯度有關(guān);光反應(yīng)產(chǎn)生的H參與暗反應(yīng)中三碳化合物的還原,暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì),不是葉綠體類囊體。7.B增大CO2濃度后,暗反應(yīng)速率提高,需要消耗光反應(yīng)剩余的H和ATP,因此光的飽和點(diǎn)升高。當(dāng)增加環(huán)境中CO2濃度后,S1的光飽和點(diǎn)沒有顯著改變,說明原條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP不足。而S2的光飽和點(diǎn)顯著提高,說明原條件下光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP未達(dá)到飽和。8.D光照強(qiáng)度主要影響光合作用的光反應(yīng)階段(發(fā)生在類囊體薄膜上),在t1時(shí)刻給予充足恒定光照,光合速率增加到t2時(shí)刻出現(xiàn)光飽和點(diǎn),此階段中葉綠體類囊體膜上色素吸收光能增加,基粒上水光解加快,氧氣釋放增多,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中t2時(shí)刻出現(xiàn)光飽和點(diǎn),此時(shí)光照不是限制因素,主要限制因素為CO2濃度,因此是暗反應(yīng)限制光合作用,若在t2時(shí)刻增加CO2濃度,光合速率將再提高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;t3t4CO2增加,暗反應(yīng)增強(qiáng),暗反應(yīng)需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP,所以當(dāng)暗反應(yīng)增強(qiáng)時(shí)反過來也會(huì)促使光反應(yīng)增加,C項(xiàng)錯(cuò)誤;t4時(shí)撤去光照,故光反應(yīng)不能進(jìn)行,因此葉綠體中的ATP被消耗,導(dǎo)致葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3還原后的直接產(chǎn)物產(chǎn)生量逐漸減少,D項(xiàng)正確。9.D據(jù)圖可知,氮元素在木質(zhì)部中運(yùn)輸?shù)男问接蠳O3-、氨基酸等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氨基酸主要含有C、H、O、N等元素,由“NH3氨基酸”只能說明NH3參與氨基酸的合成或轉(zhuǎn)化,不能說明根尖細(xì)胞可單純地將無機(jī)物合成有機(jī)物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)圖可知,根尖成熟區(qū)吸收的NO3-可被運(yùn)輸?shù)饺~肉細(xì)胞中,但在葉肉細(xì)胞中,NO3-要先轉(zhuǎn)變?yōu)镹O2-,再轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3才能被細(xì)胞利用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知,葉肉細(xì)胞中的氨基酸包括至少2個(gè)來源和2個(gè)去向,其來源包括根尖成熟區(qū)及葉綠體通過光合作用合成等,D項(xiàng)正確。10.D圖乙中下方有濾液細(xì)線,色素的擴(kuò)散方向是從下向上的,所以14分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素,A項(xiàng)正確。圖甲中的和分別是葉綠體的內(nèi)膜和外膜,它們的成分和結(jié)構(gòu)相似,B項(xiàng)正確。分析圖丙中的過程要從兩個(gè)方面進(jìn)行:一是環(huán)境條件相對穩(wěn)定時(shí),暗反應(yīng)中的兩個(gè)過程、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間均處于一種相對平衡的狀態(tài),由于一個(gè)C5對應(yīng)著兩個(gè)C3,所以C3含量要比C5高;二是當(dāng)環(huán)境條件突然改變時(shí),如CO2濃度突然降低時(shí),短時(shí)間內(nèi)由于CO2固定過程減弱而C3的還原過程仍在進(jìn)行,故C3含量降低而C5含量升高,但一段時(shí)間后,反應(yīng)過程又達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài),所以C3含量不會(huì)一直下降,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.答案(1)藍(lán)藻細(xì)胞中含有吸收光能的色素和進(jìn)行光合作用所需要的酶ATP和NADPH為C3的還原提供能量和還原劑(2)加快合成異丙醇需要消耗更多的NADPH,導(dǎo)致水在光下分解速率加快,使產(chǎn)O2速率加快解析(1)藍(lán)藻是原核生物,無葉綠體,但是細(xì)胞中含有吸收光能的色素和進(jìn)行光合作用所需要的酶,因此其可以進(jìn)行光合作用。藍(lán)藻光反應(yīng)吸收的光能可以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP和NADPH中,為暗反應(yīng)(卡爾文循環(huán))過程中C3的還原提供能量,其中NADPH還能為暗反應(yīng)(卡爾文循環(huán))提供還原劑。(2)據(jù)圖分析可知,改造后的藍(lán)藻合成異丙醇需要消耗更多的NADPH,導(dǎo)致水在光下分解速率加快,因此其產(chǎn)O2速率會(huì)加快。12.答案(1)丁無水乙醇(2)葉片進(jìn)行光合作用時(shí)需要CO2,葉肉細(xì)胞中需含有葉綠體(合理即可)(3)C3、C5、葡萄糖增加光照強(qiáng)度增加,光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP增多,C3還原速率增加,C5再生增多,而CO2固定過程中C5消耗速率不變(合理即可)光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段速率保持動(dòng)態(tài)平衡解析(1)提取分離葉綠體中的色素應(yīng)選擇四種色素都含有且色素含量比較高的葉片,因此應(yīng)選擇丁裝置中的葉片,一般選用無水乙醇來提取綠葉中的色素。(2)甲裝置中有NaOH溶液,因此該裝置中的CO2被NaOH溶液吸收,植物不能進(jìn)行光合作用,而乙裝置中,編號的部位為葉子白色部分,該部位無葉綠體,編號的部位為葉子綠色部分,該部位有葉綠體,且不對乙裝置進(jìn)行遮光處理,而在編號的部位能檢測到光合作用的產(chǎn)物淀粉,故該實(shí)驗(yàn)說明葉片進(jìn)行光合作用時(shí)需要CO2,葉肉細(xì)胞中需含有葉綠體。(3)由圖可知,在適宜的光照條件下,CO2濃度先降低后升高,由于CO2濃度降低,暗反應(yīng)固定CO2的速率降低,所以C3的含量會(huì)下降,而C5消耗量降低,故C5的含量會(huì)升高;由于光合作用一直進(jìn)行,故其葡萄糖含量應(yīng)一直增加,則曲線a表示的是C3的含量變化,曲線b表示的是C5的含量變化,曲線c表示的是葡萄糖的含量變化。突然增加光照強(qiáng)度,光反應(yīng)產(chǎn)生的H和ATP的量增加,C3的還原速率增加,C5的再生增多,而CO2固定過程中C5消耗速率不變,則短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C5的含量上升。由圖2中可看出,在05 min內(nèi),曲線a、b中的14C量保持不變,形成兩曲線平行的原因是光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段速率保持動(dòng)態(tài)平衡。