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1、考点规范练9光合作用的探究历程与基本过程基础达标1.下列有关科学家探索光合作用的实验的叙述,错误的是()A.与黑藻相比,水绵更适宜用作探究光合作用的场所B.金鱼藻是水生植物,用于探究光合作用产物有O2时,利于收集气体C.卡尔文利用小球藻探明了CO2中的碳在光合作用中的转化途径D.用银边天竺葵探究光合作用产物有淀粉时,不用脱色,可直接加碘液使叶片边缘变蓝色2.夏季晴朗的中午,某些植物因为蒸腾作用过于强烈而出现气孔关闭的现象,这是植物对环境变化的一种适应,此时这些植物叶肉细胞内C3、C5、H、ATP的含量短期变化分别是()A.降低、升高、升高、升高B.升高、降低、降低、降低C.降低、升高、降低、降
2、低D.升高、降低、升高、升高3.光合作用过程包括光反应和暗反应。下图表示光反应与暗反应的关系。据图判断,下列叙述错误的是()A.光反应为暗反应提供ATP和HB.停止光照,叶绿体中ATP和H含量下降C.叶绿体中ATP的移动方向是由类囊体到基质D.植物在暗处可大量合成(CH2O)4.在光合作用的探究历程中,人们利用离体的叶绿体进行实验,逐渐探明了水的光解和H(NADPH)的产生过程,如下图所示。下列分析正确的是()A.绿色植物对光能的吸收需要光合色素和酶的共同作用B.过程发生在类囊体薄膜上并存在能量的转换C.H(NADPH)进入叶绿体基质并参与合成C3的反应D.自养生物细胞的过程均发生在叶绿体中5
3、.下图表示某植物叶片暗反应中C3和C5相对含量的变化趋势,该植物在阶段处于适宜环境条件下,阶段改变的环境条件是降低光照强度或降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是()A.图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATPB.图中阶段所改变的环境条件是降低光照强度C.阶段甲上升是因为叶绿体中H和ATP的积累D.阶段光合速率最大时所需光照强度比阶段低6.下图为适宜条件下某叶肉细胞(表观光合速率大于0)中两种膜结构以及发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是()A.图甲中的A和图乙中的B都是H,两者是相同的B.图甲生物膜上产生的ATP总量要多于图乙生物膜上产生的ATP总量C.图甲、乙中的两种生物膜依
4、次为叶绿体内膜和线粒体内膜D.原核生物不含线粒体和叶绿体,故不能进行上述过程7.(2022天津等级考)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是()A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B.该反应体系不断消耗的物质仅为CO2C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2的固定与还原D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合色素8.(2022广西桂林月考)在植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶,既能与CO2结合,催化CO2与C5反应生成C3,也能与O2
5、结合,催化C5的分解。CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性,会相互抑制。下列分析正确的是()A.植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体内膜上B.R酶催化CO2与C5反应时需要H和ATPC.增大CO2浓度后,植物叶肉细胞内的C3/C5值增大D.增大O2/CO2的值,有利于提高植物的净光合速率9.某同学在做绿叶中色素的提取与分离实验时,观察到的色素带颜色较浅,其可能原因有几种?()无水乙醇加入量太多未加CaCO3未加SiO2使用放置了数天的菠菜叶只画了一次滤液细线A.2种B.3种C.4种D.5种能力提升1.在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
6、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2.科学家提取植物细胞中的叶绿体,用高速离心法打破叶绿体膜后,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()试管叶绿体结构光照C18O2ATP、HC5甲类囊体+-乙基质-+丙基质+-+丁基质和类囊体+-+注表中的“+”表示“添加”,“-”表示“不添加”。A.甲试管可得到18O2B.乙试管可得到C3C.丙试管可得到葡萄糖和淀粉D.丁试管
7、可得到乳糖3.下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af为物质,为反应过程。下列判断错误的是()A.绿色植物能利用a物质将光能转换成活跃的化学能储存在c中B.e中不储存化学能,所以e只能充当还原剂C.图中表示水分的吸收,表示水的光解D.在f物质供应充足时,突然停止光照,C3的含量将会上升4.某植物叶片上的气孔白天处于关闭状态,晚上开放。下图表示该植物固定和还原CO2的过程。据图分析回答下列问题。(1)图中的A、B代表的物质分别是、;C物质产生的场所是。(2)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成(CH2O),其原因是。白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可
8、以由产生,与此相关的细胞器是。(3)该植物和一般植物光合作用固定CO2不同的特点是。根据这类植物气孔开闭及与之相适应的光合作用特点,推测此类植物最可能的生活环境是。5.某科研小组通过实验探究不同镉浓度对植物叶片中叶绿素含量的影响,结果如下表所示。回答下列问题。组别对照组低浓度镉组高浓度镉组总叶绿素含量(mgg-1)3.5373.3420.853叶绿素a叶绿素b3.9753.8787.246(1)为得到表中的有关数据,研究人员可以利用无水乙醇提取叶片中的色素,这种方法提取色素的原理是,提取色素时加入适量碳酸钙的目的是。分析上表实验结果,可以得出的实验结论有。(2)该科研小组进一步研究发现,高浓度
9、镉组叶片中的蛋白质含量明显下降,据此推测,高浓度镉组植物光合速率明显降低的原因是。答案：一、基础达标1.D光合作用产物之一是淀粉,淀粉遇碘液变蓝色。要检验是否生成淀粉,首先要用酒精使绿色的叶片脱去颜色,再滴加碘液,防止绿叶本身的颜色对实验现象的干扰。银边天竺葵叶片边缘不含叶绿体,无法进行光合作用合成淀粉。2.A气孔关闭,CO2供应减少,影响暗反应中CO2的固定,C3生成量减少,含量降低;C5消耗减少,含量升高。光反应的产物利用受阻,H和ATP含量升高。3.D光合作用的光反应阶段必须在光照条件下进行,在暗处植物不能大量合成(CH2O)。4.B绿色植物对光能的吸收需要光合色素的作用,不需要酶的作用
10、,A项错误。过程发生在类囊体薄膜上,电能转化为H(NADPH)中活跃的化学能,B项正确。CO2和C5结合形成C3的过程只需要酶的催化,不需要H(NADPH),C项错误。硝化细菌属于自养生物,不含叶绿体,D项错误。5.D由题图可知,甲是C5,乙是C3。图中物质甲与CO2结合形成乙,该过程只需要酶的催化,不需要消耗ATP,A项错误。植物在阶段处于适宜环境条件下,如果阶段改变的环境条件是降低光照强度,那么C3含量增加,C5含量减少,与题图不符,而如果改变的条件是降低CO2浓度,那么C3含量减少,C5含量增加,与题图相符,所以阶段改变的条件是降低CO2浓度,B项错误。CO2浓度降低,由于CO2供应量减
11、少,C5消耗减少,而C3还原正常,所以C5(甲)含量会上升,C项错误。CO2浓度降低主要影响暗反应的进行,所以阶段光合速率最大时所需光照强度比阶段低,D项正确。6.B图甲所示为水的光解反应,产生的A是H,即NADPH,发生在叶绿体的类囊体薄膜上;图乙所示为线粒体内膜上发生的有氧呼吸第三阶段,B为H,即NADH,所以A和B是两种不同的物质,A、C两项错误。叶肉细胞的表观光合速率大于0,说明光合速率大于呼吸速率,细胞呼吸消耗的有机物都来自叶绿体光合作用制造的有机物,所以光反应产生的ATP会多于有氧呼吸第三阶段产生的ATP,B项正确。原核生物虽然没有线粒体和叶绿体,但有些也能发生题图中过程,如蓝藻,
12、D项错误。7.A题述反应体系相当于叶绿体,产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质,A项正确。该反应体系不断消耗的物质还有水,B项错误。类囊体产生的O2不参与CO2的固定与还原,C项错误。该反应体系中有类囊体,类囊体薄膜上分布有光合色素,D项错误。8.C植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中,A项错误。R酶催化CO2与C5反应时不需要H和ATP,C3还原时需要H和ATP,B项错误。增大CO2浓度有利于R酶催化CO2与C5反应生成C3,因此植物叶肉细胞内的C3/C5值增大,C项正确。增大O2/CO2的值后,光呼吸增强,分解的有机物增多,植物的净光合速率下降,D项错误。9.D无水乙醇的作用是提取色素
13、,若溶剂量过大,则色素的浓度降低,会导致收集到的滤液绿色过浅,正确;CaCO3的作用是防止色素被破坏,未加CaCO3,色素分子被破坏,会导致收集到的滤液绿色过浅,正确;未加SiO2研磨不充分,则色素提取量偏少,会导致收集到的滤液绿色过浅,正确;使用放置了数天的菠菜叶,叶绿素已被分解,会导致收集到的滤液绿色过浅,正确;画滤液细线次数过少,则会导致滤纸条上色素带颜色较浅,正确。二、能力提升1.B黑暗条件下,叶绿体基质中也存在C3和C5,只是因为缺少ATP和H不能相互转化,A项错误。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项正确。瞬时光照后,(CH2O)出现放射性比C3晚,C项
14、错误。光照瞬间,C3含量迅速减少而C5含量迅速增加,D项错误。2.B光合作用产生的O2来源于水的光解,甲试管中没有H18O2,所以没有18O2;乙试管中有C18O2和C5,可得到C3;丙试管不含ATP、H,所以得不到葡萄糖和淀粉;乳糖一般是动物细胞内合成的二糖。3.Ba为光合色素,能吸收、传递、转化光能到ATP(c)中,A项正确。e为水光解生成的H,也含有活跃的化学能,参加暗反应C3的还原,B项错误。图中表示根系从土壤中吸收水分,表示水的光解生成H和氧气,C项正确。f为CO2,CO2供应充足时,突然停止光照,H和ATP的生成量下降,C3的还原减弱,另一方面,CO2固定生成C3正常,故C3的含量
15、上升,D项正确。4.答案(1)C5C3类囊体薄膜(2)光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP和H有氧呼吸线粒体(3)CO2首先被固定为C4干旱(或沙漠)地区解析(1)图示为光合作用的暗反应,暗反应发生的场所是叶绿体基质,该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原,其中C3的还原需要光反应提供H和ATP,此外还需要多种酶的参与。光反应发生的场所是类囊体的薄膜。所以A是C5,B是C3,C是H。(2)光反应必须在有光条件下才能进行,暗反应在有光、无光的条件下均能进行。晚上不能进行光反应,不能产生ATP和H,所以不能合成(CH2O)。白天该植物叶片的气孔关闭,进行光合作用所需的CO2主要由储
16、存的C4转化而来和线粒体的有氧呼吸提供。(3)该植物白天叶片气孔关闭,夜间开放,与外界环境形成高度的适应,可推测此植物最可能生活在干旱的地区。5.答案(1)无水乙醇能溶解色素防止色素被破坏镉浓度越高,降低叶绿素含量的效果越明显;不同浓度的镉对叶绿素a和叶绿素b的影响不同(2)高浓度镉可能降低细胞中酶的含量,进而影响叶绿素的合成及其他酶促反应的进行解析(1)提取叶片中光合色素时常使用无水乙醇(有机溶剂)研磨法,加入适量碳酸钙可防止色素被破坏。纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。该实验的目的是探究不同镉浓度对植物叶片中叶绿素含量的影响,自变量是镉浓度,因变量是叶绿素a/叶绿素b(比值)和总叶绿素含量。分析实验结果可以得出,镉浓度越高,降低叶绿素含量的效果越明显;不同浓度的镉对叶绿素a和叶绿素b的影响不同。(2)高浓度镉组叶片中的蛋白质含量明显下降,据此推测,高浓度镉可能降低细胞中酶的含量,进而影响叶绿素的合成及其他酶促反应的进行,使植物光合速率明显降低。