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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.(2019吉林五地六校合作体期末)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答案:D解析: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.夏季晴朗的中午,某些植物因为蒸腾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、降低D.升高、降低、升高、升高答案:A解析: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.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NADPH(H)B.停止光照,叶绿体中ATP和NADPH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)答案:D解析:光合作用必须在光照条件下进行,在暗处植物不能大量合成(CH2O)。4.(2019云南昆明云师大附中高三月考)下列关于黑藻细胞中叶绿素的说法,错误的是()A.可吸收640660 nm波长的光进行光合作用B.可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素bC.分布在叶绿体内膜和基粒上D.土壤中缺少N或Mg时,会影响叶绿素的合成答案:C解析:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用,640660nm波长的光为红光,故叶绿素可吸收640660nm波长的光进行光合作用,A项正确;叶绿素a和叶绿素b在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散的速度快,所以可利用纸层析法分离叶绿素a和叶绿素b,B项正确;叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,叶绿体内膜上没有光合色素,C项错误;叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg,土壤中缺少N或Mg时,会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用的速率,D项正确。5.下图为叶绿体中色素及某些物质的分布示意图,该图不能表明()A.叶绿体中的色素能够吸收光能B.叶绿体在光下能够合成糖类C.色素及特定物质共同参与完成光反应D.叶绿体内能够发生光能向化学能的转化答案:B解析:图中信息显示叶绿体在光下能够合成NADPH和ATP,B项错误。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答案:B解析: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,D项错误。7.(2019山西太原高三期末考试)组成生物的化学元素在生物体中起重要作用。下列关于几种元素与光合作用关系的叙述,正确的是()A.C是组成糖类的基本元素,在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成(CH2O)B.Mg是叶绿素的组成元素之一,没有Mg植物就不能进行正常的光合作用C.O是构成有机物的基本元素之一,光合作用制造的有机物中的氧来自水D.P是构成ATP的必需元素,光合作用中光反应和暗反应过程均有ATP的合成答案:B解析:在光合作用中C经历了CO2C3(CH2O)+C5的过程,A项错误;叶绿素的作用是吸收、传递、转化光能,没有叶绿素,植物就不能利用光能进行光反应,进而不能进行光合作用,Mg作为叶绿素的组成元素,缺Mg叶绿素无法合成,所以没有Mg植物就不能进行正常的光合作用,B项正确;光合作用制造的有机物中的氧来自CO2,C项错误;光合作用中暗反应所需的ATP在光反应阶段合成,暗反应过程中没有ATP的合成,D项错误。8.给予从叶绿体分离出的类囊体光照,发现能使草酸铁的Fe3+还原为Fe2+,并有氧气释放。此实验证明()A.光合作用在类囊体上进行B.光合作用的产物O2来自H2O,而不是CO2C.类囊体吸收光能后,产生O2和还原性物质D.类囊体上的光反应能产生O2,而暗反应使Fe3+被还原答案:C解析:由题干可知,类囊体吸收光能后,可以产生O2和具有还原性的物质。9.(2019四川成都高三第三次诊断)下图表示植物细胞中的某些代谢过程,其中代表各种物质。下列叙述错误的是()A.光照强度是影响间循环速率的重要因素B.转化为时光能就转化成了活跃的化学能C.物质和进行跨膜运输时都不需消耗能量D.的循环速率与的循环速率相互制约答案:B解析:光照强度直接影响间循环速率,进而影响间的循环速率,A项正确;转化为时ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能,B项错误;物质分别是H2O和O2,H2O和O2通过自由扩散的方式进行跨膜运输,自由扩散不需要消耗能量,C项正确;的循环速率减慢会导致ATP和NADPH的消耗减慢,进而发生反馈抑制,导致的循环速率减慢,二者相互制约,D项正确。10.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种答案:D解析:无水乙醇的作用是提取色素,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,则色素提取量偏小,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。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含量迅速减少答案:B解析: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.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.丁试管可得到乳糖答案:B解析:光合作用产生的O2来源于水的光解,甲试管中没有H2O18,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.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ag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g物质供应充足时,突然停止光照,C3的含量将会上升答案:B解析:a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NADPH,也含有活泼的化学能,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NADPH和氧气,C项正确;g为CO2,CO2供应充足时,突然停止光照,NADPH和ATP的生成量下降,C3的还原减弱,C5因消耗下降而积累,另一方面,CO2固定生成C3正常,故C3的含量上升,D项正确。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。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.(2019四川成都高三二诊)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。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:(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。6
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