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课时规范练10光合作用的探究历程与基本过程基础巩固1.(2019黑龙江哈尔滨六中段考)下列对叶绿体和光合作用的分析,正确的是()A.没有叶绿体的细胞不能进行光合作用B.用8%的盐酸处理叶绿体有利于各种色素的提取C.将叶绿体粉碎加工成匀浆并给予一定的光照,光合作用仍能正常进行D.叶绿体能产生和消耗ATP,两个过程完全在叶绿体内完成2.(2019甘肃武威六中段考)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。下列关于相关过程以及发生场所的说法,不正确的是()A.H2OH+O2发生在光反应阶段,场所是叶绿体类囊体薄膜B.膜上的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光用于光合作用C.发生的能量转换是光能化学能D.产生的ATP可用于植物体的各项生理活动3.(2018山西太原期末)下列关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述,错误的是()A.叶绿体色素与ATP的合成有关B.叶绿体色素参与ATP的分解C.叶绿体色素与O2和H的形成有关D.叶绿体色素能吸收和传递光能4.对某植物做如下处理:甲持续光照20 min,黑暗处理20 min,乙先光照5 s后再黑暗处理5 s,连续交替40 min。若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项?()A.O2:甲乙,有机物:甲=乙B.O2:甲=乙,有机物:甲=乙C.O2:甲乙,有机物:甲乙D.O2:甲=乙,有机物:甲乙5.(2018辽宁八校期中联考)下列关于叶绿体和光合作用的几个实验,得不到相应实验结果的是()A.将叶绿素的无水乙醇提取液置于适宜光源处照射5h,加碘液处理后溶液呈蓝色B.在温暖晴朗的一天下午,在某植物的向阳处采得一片叶,用酒精隔水加热脱色,并加碘液处理叶片,变成蓝色C.将叶绿体色素的无水乙醇提取液放于自然光和三棱镜之间,从三棱镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域主要是红光和蓝紫光区域D.将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内,3 h后在叶内淀粉中可检验到14C的存在6.(2018黑龙江大庆实验中学期末)为研究光反应中ATP产生的原理,有科学家进行如下实验:将叶绿体类囊体置于pH为4的琥珀酸溶液后,琥珀酸进入类囊体腔,腔内的pH下降为4;然后把悬浮液的pH迅速上升为8,此时类囊体内pH为4,类囊体外pH为8,在有ADP和Pi存在时类囊体生成ATP,对实验条件和结论分析正确的是()A.黑暗中进行,结果表明:H+能通过自由扩散进入类囊体膜B.光照下进行,结果支持:合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能C.黑暗中进行,结果支持:光反应使类囊体内外产生H+浓度差,推动ATP合成D.光照下进行,结果表明:光反应产生的H参与暗反应中三碳化合物的还原能力提升7.(2018河北唐山一中调研)研究人员在相同且适宜温度条件下分别测定了两个作物品种S1、S2的光饱和点(光饱和点是达到最大光合速率所需的最小光照强度)。当增加环境中CO2浓度后,测得S1的光饱和点没有显著改变,S2的光饱和点显著提高。下列叙述不正确的是()A.S1的光饱和点不变,可能是原条件下光反应产生的H和ATP不足B.S1的光饱和点不变,可能是原条件下CO2浓度未达到饱和C.S2的光饱和点提髙,可能是原条件下光反应产生的H和ATP未达到饱和D.S2的光饱和点提高,可能是原条件下CO2浓度不足8.(2018山西怀仁八中月考)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是()A.t1t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多B.t2t3,暗反应限制光合作用,若在t2时刻增加光照,光合速率将继续提高C.t3t4,光照强度不变,光合速率的提高是光反应速率不变、暗反应增强的结果D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物产生量逐渐减少9.(2018辽宁大连渤海中学猜题卷)氮元素是组成细胞的大量元素,下图为植物根吸收的氮元素在植株中的运转情况,下列相关说法正确的是()根吸收的氮在植株中的运转A.在木质部中运输NO3-,不运输NH3,说明氮元素在木质部中只能以离子形式运输B.在根尖成熟区中,由“NH3氨基酸”可知,根尖细胞也可将无机物合成有机物C.根尖成熟区吸收的NO3-可被运输到叶肉细胞中,然后被叶肉细胞直接利用D.在叶肉细胞中,氨基酸来源包括根尖成熟区、叶绿体合成等10.绿色植物是主要的能量转换者,因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器,图乙是图甲中的色素分离结果,图丙是在图甲结构中进行的生化反应,分别代表图甲中叶绿体的结构。下列相关叙述不正确的是()A.图乙中的色素带由1到4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素B.图甲中和的成分和结构相似C.环境条件相对稳定的情况下,图甲中的C3含量多于C5D.如果突然降低CO2的浓度,图丙中的C3含量会一直下降11.(2018四川广安、眉山、内江、遂宁诊断)研究人员通过一定手段,将正常蓝藻的光合作用途径(图中实线所示)进行改造,创建了能消耗NADPH的异丙醇生物合成途径(图中虚线所示)。回答下列问题。(1)蓝藻细胞没有叶绿体,但能进行完整的光合作用过程,原因是。蓝藻吸收的光能在光反应阶段可以转变为化学能储存在中。NADPH在卡尔文循环中的作用是。(2)据图分析推测,在适宜光照条件下,与正常蓝藻相比,具有异丙醇生物合成途径的蓝藻,产生O2的速率可能会,原因是。12.某植物上有白斑和绿色两种叶片,在该植物上选取不同的叶片测定其生理过程,如图1,甲、乙中的叶片生长状况相同,丙、丁叶片生长状况相同,丙进行遮光处理,给丁提供一定浓度的14CO2,回答下列相关问题。(1)要利用该植物做叶绿体中色素的提取和分离实验,选择图1中如(填“甲”或“丁”)装置中的叶片比较合适,一般常用的提取色素的试剂是。(2)在相同且适宜条件下,对甲、乙两装置中的叶片进行实验,用碘蒸汽处理叶片,结果只有乙装置内叶片上编号的部位变成蓝色,此实验说明。(3)图2是在适宜的光照条件下,改变通入的14CO2浓度测定的叶片中葡萄糖、C5和C3三种化合物的变化情况的实验结果。图2中曲线a、b、c分别表示的含量变化。若在1% CO2浓度条件下,某一时刻突然增加光照,则短时间内曲线b表示的物质在细胞中的变化情况是,产生这种变化的原因是。图2中在05 min内,曲线a、b中的14C量保持不变,形成两曲线平行的原因是。课时规范练10光合作用的探究历程与基本过程1.D蓝藻没有叶绿体,但细胞内含藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用,A项错误。研磨时加入CaCO3防止叶绿素被破坏,若用盐酸处理,则叶绿素含量减少,B项错误。将叶绿体粉碎加工成匀浆后,其中色素分子可能被破坏,光合作用相关酶的活性可能丧失,所以即便给予一定的光照,光合作用也不一定能正常进行,C项错误。叶绿体中光反应产生的ATP,完全被叶绿体内暗反应所利用,D项正确。2.D水的光解发生在光反应阶段,场所是叶绿体的类囊体薄膜,A项正确;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,B项正确;光能在类囊体薄膜上转换为ATP中的化学能,C项正确;叶绿体类囊体薄膜上经光反应产生的ATP只能用于暗反应,D项错误。3.B少数特殊状态的叶绿素a能够将吸收的光能转化成电能,将水光解,释放氧气,同时生成ATP和H,A、C两项正确;叶绿体中ATP的分解发生于暗反应过程,与色素无关,B项错误;叶绿体中色素能够吸收、传递光能,D项正确。4.D甲、乙光反应时间相同,产生的O2相等,但交替光照下,乙条件下暗反应及时消耗了ATP和H,为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP+等,所以相同时间内乙合成有机物的总量大于甲。5.A叶绿素的无水乙醇提取液中只含有色素,不能完成光反应,也不能产生淀粉,A项错误;光合作用产生淀粉,观察时需对叶片进行脱色处理,B项正确;叶绿体中色素主要吸收红光和蓝紫光,导致连续光谱相应区域变暗,C项正确;CO2是光合作用的原料,14CO2中的14C元素可转移到淀粉中,故产物中可检测到14C,D项正确。6.CH+能通过主动运输进入类囊体膜;光照下进行,题干信息无法得出合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能;黑暗中进行,类囊体内pH为4,类囊体外pH为8,合成ATP,说明ATP的合成与H+浓度梯度有关;光反应产生的H参与暗反应中三碳化合物的还原,暗反应的场所是叶绿体基质,不是叶绿体类囊体。7.B增大CO2浓度后,暗反应速率提高,需要消耗光反应剩余的H和ATP,因此光的饱和点升高。当增加环境中CO2浓度后,S1的光饱和点没有显著改变,说明原条件下光反应产生的H和ATP不足。而S2的光饱和点显著提高,说明原条件下光反应产生的H和ATP未达到饱和。8.D光照强度主要影响光合作用的光反应阶段(发生在类囊体薄膜上),在t1时刻给予充足恒定光照,光合速率增加到t2时刻出现光饱和点,此阶段中叶绿体类囊体膜上色素吸收光能增加,基粒上水光解加快,氧气释放增多,A项错误;图中t2时刻出现光饱和点,此时光照不是限制因素,主要限制因素为CO2浓度,因此是暗反应限制光合作用,若在t2时刻增加CO2浓度,光合速率将再提高,B项错误;t3t4CO2增加,暗反应增强,暗反应需要消耗光反应产生的H和ATP,所以当暗反应增强时反过来也会促使光反应增加,C项错误;t4时撤去光照,故光反应不能进行,因此叶绿体中的ATP被消耗,导致叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3还原后的直接产物产生量逐渐减少,D项正确。9.D据图可知,氮元素在木质部中运输的形式有NO3-、氨基酸等,A项错误;氨基酸主要含有C、H、O、N等元素,由“NH3氨基酸”只能说明NH3参与氨基酸的合成或转化,不能说明根尖细胞可单纯地将无机物合成有机物,B项错误;据图可知,根尖成熟区吸收的NO3-可被运输到叶肉细胞中,但在叶肉细胞中,NO3-要先转变为NO2-,再转变为NH3才能被细胞利用,C项错误;由图可知,叶肉细胞中的氨基酸包括至少2个来源和2个去向,其来源包括根尖成熟区及叶绿体通过光合作用合成等,D项正确。10.D图乙中下方有滤液细线,色素的扩散方向是从下向上的,所以14分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,A项正确。图甲中的和分别是叶绿体的内膜和外膜,它们的成分和结构相似,B项正确。分析图丙中的过程要从两个方面进行:一是环境条件相对稳定时,暗反应中的两个过程、光反应与暗反应之间均处于一种相对平衡的状态,由于一个C5对应着两个C3,所以C3含量要比C5高;二是当环境条件突然改变时,如CO2浓度突然降低时,短时间内由于CO2固定过程减弱而C3的还原过程仍在进行,故C3含量降低而C5含量升高,但一段时间后,反应过程又达到一个新的平衡状态,所以C3含量不会一直下降,C项正确,D项错误。11.答案(1)蓝藻细胞中含有吸收光能的色素和进行光合作用所需要的酶ATP和NADPH为C3的还原提供能量和还原剂(2)加快合成异丙醇需要消耗更多的NADPH,导致水在光下分解速率加快,使产O2速率加快解析(1)蓝藻是原核生物,无叶绿体,但是细胞中含有吸收光能的色素和进行光合作用所需要的酶,因此其可以进行光合作用。蓝藻光反应吸收的光能可以转化为化学能储存在ATP和NADPH中,为暗反应(卡尔文循环)过程中C3的还原提供能量,其中NADPH还能为暗反应(卡尔文循环)提供还原剂。(2)据图分析可知,改造后的蓝藻合成异丙醇需要消耗更多的NADPH,导致水在光下分解速率加快,因此其产O2速率会加快。12.答案(1)丁无水乙醇(2)叶片进行光合作用时需要CO2,叶肉细胞中需含有叶绿体(合理即可)(3)C3、C5、葡萄糖增加光照强度增加,光反应产生的H和ATP增多,C3还原速率增加,C5再生增多,而CO2固定过程中C5消耗速率不变(合理即可)光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡解析(1)提取分离叶绿体中的色素应选择四种色素都含有且色素含量比较高的叶片,因此应选择丁装置中的叶片,一般选用无水乙醇来提取绿叶中的色素。(2)甲装置中有NaOH溶液,因此该装置中的CO2被NaOH溶液吸收,植物不能进行光合作用,而乙装置中,编号的部位为叶子白色部分,该部位无叶绿体,编号的部位为叶子绿色部分,该部位有叶绿体,且不对乙装置进行遮光处理,而在编号的部位能检测到光合作用的产物淀粉,故该实验说明叶片进行光合作用时需要CO2,叶肉细胞中需含有叶绿体。(3)由图可知,在适宜的光照条件下,CO2浓度先降低后升高,由于CO2浓度降低,暗反应固定CO2的速率降低,所以C3的含量会下降,而C5消耗量降低,故C5的含量会升高;由于光合作用一直进行,故其葡萄糖含量应一直增加,则曲线a表示的是C3的含量变化,曲线b表示的是C5的含量变化,曲线c表示的是葡萄糖的含量变化。突然增加光照强度,光反应产生的H和ATP的量增加,C3的还原速率增加,C5的再生增多,而CO2固定过程中C5消耗速率不变,则短时间内叶肉细胞中C5的含量上升。由图2中可看出,在05 min内,曲线a、b中的14C量保持不变,形成两曲线平行的原因是光反应阶段和暗反应阶段速率保持动态平衡。
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