2019-2020学年高一上学期生物人教版必修一习题：第5章 第4节 第2课时 光合作用的探究历程和基本过程 课时精练

2019-2020学年高一上学期生物人教版必修一习题：第5章 第4节 第2课时 光合作用的探究历程和基本过程 课时精练

[基础对点] 知识点一 光合作用的探究历程 1.1771 年英国科学家普利斯特利将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭 的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭。今天我们对这一现象最合理的解释是( ) A．植物可以更新空气 B．蜡烛燃烧所需要的物质来自绿色植物 C．绿色植物在光照下进行光合作用释放氧气 D．绿色植物在烛光下能制造有机物 答案 C 解析 普利斯特利实验在当时证明了植物可以更新空气，但题干中说的是今 天对这一现象合理的解释，今天我们知道，植物在光下通过光合作用能够产生氧 气，从而导致蜡烛不易熄灭，C 解释最合理。 2．德国植物学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗 掉叶片中的淀粉)，再把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶 片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下 列有关本实验的分析及结论合理的是( ) ①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原 因 ③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光 能将 CO2 转变成了淀粉 A．①～④全部 B．只有②③④ C．只有①②③ D．只有②③ 答案 D 解析 该实验中曝光部分与遮光部分形成了对照，①错误；该实验只能证明 有淀粉的生成，但不能证明叶绿体利用光能将 CO2 转变成了淀粉，④错误。 3．在甲、乙两试管中培养小球藻，给甲试管中提供 C18O2 和 H2O，给乙试管 提供 CO2 和 H182 O，在适宜的光照条件下，两试管最初释放的氧气分别应该是( ) A．甲为 18O2，乙为 O2 B．甲、乙均为 18O2 C．甲为 O2，乙为 18O2 D．甲、乙均为 O2 答案 C 解析 光合作用释放的氧气来自水的光解，所以甲、乙两试管最初释放的氧 气分别为 O2 和 18O2。 知识点二 光合作用的过程及化能合成作用 4.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照， 并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中 C3 和 C5 化合物含量的变 化是( ) A．C3 和 C5 都迅速减少 B．C3 和 C5 都迅速增加 C．C3 迅速增加，C5 迅速减少 D．C3 迅速减少，C5 迅速增加 答案 C 解析 在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，光反应停止，光反应 阶段的产物[H]和 ATP 减少，进而导致暗反应中 C3 还原为 C5 过程受阻，而 C5 和 CO2 结合生成 C3 的过程不受影响，故 C3 大量积累，C5 迅速减少，C 正确。 5．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、ATP B．氧气、水、ATP C．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水 答案 C 解析 叶绿体类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，光反应过程中的物质变 化有：(1)水的光解，所以要消耗水；(2)ATP 的合成，需要原料 ADP 和 Pi，C 正确。 6．没有在光合作用暗反应中被消耗的物质是( ) A．[H]和 ATP B．[H]和 CO2 C．五碳化合物和酶 D．三碳化合物 答案 C 解析 在暗反应的三碳化合物还原过程中，需要消耗光反应提供的[H]和 ATP， A 不符合题意；在暗反应的二氧化碳固定的反应中，需要消耗 CO2，B 不符合题意； 五碳化合物在二氧化碳的固定反应中消耗，但是在三碳化合物还原中又重新形成， 并维持量的相对稳定，因此等于不消耗，并且酶作为催化剂在整个反应过程中不 消耗，C 符合题意；三碳化合物在三碳化合物的还原反应中不断被消耗，D 不符合 题意。 7．光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自 ( ) A．暗反应产生的 ATP 和光能 B．都是暗反应产生的 ATP C．光能和光反应产生的 ATP D．都是光反应产生的 ATP 答案 C 解析 光合作用过程中，水的分解属于光反应，能量来源是光能；三碳化合 物形成葡萄糖属于暗反应，能量来源是光反应产生的 ATP。 8．如图为高等绿色植物光合作用过程图解，以下说法正确的是( ) A．A 是光合色素，分布在叶绿体内膜和类囊体薄膜上 B．E 是 ADP，在叶绿体类囊体薄膜上产生 C．D 可用于生物体各项生命活动 D．若停止 CO2 供应，则短时间内 C 含量上升 答案 D 解析 根据光合作用图解可知，图中 A 是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄 膜上，A 错误；E 是 ADP，在叶绿体基质中生成，在叶绿体类囊体薄膜上消耗，B 错误；D 为 ADP，只能用于暗反应，C 错误；若停止 CO2 供应，则 C3 含量减少， 消耗[H]减少，剩余[H]增多，D 正确。 9．下列有关光反应和暗反应关系的叙述中，错误的是( ) A．光反应和暗反应是毫无联系的两个过程 B．暗反应是光反应的继续 C．暗反应可以在黑暗中进行，光反应不行 D．光反应为暗反应做了能量准备 答案 A 解析 光反应和暗反应是相互联系，缺一不可的两个过程，A 错误；暗反应 是光反应的继续，是有机物的合成阶段，B 正确；光反应必须在光照条件下进行， 暗反应可以在黑暗中进行，不需要光，但只能进行一段时间，最终会停止，C 正确； 光反应为暗反应做了能量和还原剂的准备，为暗反应提供了[H]和 ATP，D 正确。 10．光合作用与化能合成作用的相似点是( ) A．都以太阳能作为能源 B．都需要环境中的物质氧化释放能量 C．都能将无机物转变成有机物 D．都是高等生物的代谢类型 答案 C 解析 进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养生物。两者的共同点是 都能将外界环境中的无机物转变成储存着能量的有机物来维持自身的生命活动； 区 别是光合作用利用光能，化能合成作用利用的是外界物质氧化分解时释放的 化学能。 [能力提升] 11.将可以进行光合作用的离体叶绿体置于锥形瓶中，进行如图所示的实验。 本实验的目的是研究光合作用过程中( ) A．暗反应所需要的环境条件 B．光能转变成化学能的变化途径 C．H2O 光解产生[H]和 O2 的反应过程 D．CO2 中的碳元素在暗反应中的转移途径 答案 D 12．在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应 14CO2,48 h 后测定植 株营养器官和生殖器官中 14C 的量。两类器官各自所含 14C 量占植株 14C 总量的比 例如图所示。与本实验相关的错误叙述是( ) A．14CO2 进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物 B．生殖器官发育早期，光合产物大部分被分配到营养器官 C．遮光 70%条件下，分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近 D．实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响 答案 C 解析 CO2 被固定形成 C3，进而被还原为光合产物，是在叶肉细胞的叶绿体 基质中完成的，A 正确；分析图示可知，该植物生殖器官发育早期，营养器官中 含 14C 量的比例较高，说明此期间光合产物大部分被分配到营养器官，B 正确；由 图示可知遮光 70%条件下，在生殖器官发育早期，分配到营养器官的光合产物较 多，只有在生殖器官发育晚期，分配到生殖器官和营养器官的光合产物量才较为 接近，C 错误；分析题干信息和图示均可看出本实验的目的是研究光强对不同发育 期植株中光合产物在两类器官间分配的影响，D 正确。 13．如图为高等绿色植物光合作用图解，请据图作答： (1)图中Ⅰ阶段必须在________(填“有光”或“无光”)条件下才能进行，故称 为________阶段，该阶段进行的部位是________。 (2)科学家利用同位素标记法证明光合作用释放的 O2 来自[②]________。 (3)在Ⅰ阶段中物质的变化有：将②分解成________和[H]；ADP 和 Pi 生成 ③________。 (4)在Ⅱ阶段中，④________被 C5 固定生成________，最终被还原生成 ____________________。 (5)图中Ⅰ阶段为Ⅱ阶段提供[H]和[③]________，叶绿体中Ⅰ阶段产生的[H] 参与反应的场所在________。能吸收红光的色素是__________________。 (6)在适宜条件下正常生长的绿色植物，若突然减少[④]________的供应，则 (CH2O)生成量将________(填“增加”“减少”“不变”)。 (7)图中Ⅰ、Ⅱ阶段能量变化为____________________________________。 答案 (1)有光 光反应 类囊体薄膜 (2)H2O (3)O2 ATP (4)CO2 C3 C5 和(CH2O) (5)ATP 叶绿体基质 叶绿素 a、叶绿素 b (6)CO2 减少 (7)光能转化为 ATP 中活跃化学能进而转化为有机物中稳定化学能 解析 (1)由题图可知，Ⅰ是光反应，光反应的条件需要光照，发生在叶绿体 的类囊体薄膜上。 (2)光反应阶段是水光解产生氧气和[H]，因此氧气来自反应物——水。 (3)光反应阶段Ⅰ发生的变化主要是水在光下分解为氧气和[H]，同时 ADP 和 Pi 生成 ATP。 (4)暗反应阶段主要发生二氧化碳与 C5 固定生成 C3，C3 最终被[H]和 ATP 还原 生成 C5 和(CH2O)。 (5)光反应产生的[H]和 ATP 被暗反应利用，因此③是 ATP，暗反应发生在叶绿 体基质中；叶绿体中的叶绿素吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光。 (6)④是二氧化碳，如果二氧化碳突然减少，形成的三碳化合物减少，三碳化 合物被还原形成的有机物减少。 (7)光合作用能量变化为光能转化为 ATP 中活跃化学能进而转化为有机物中稳 定化学能。 14．如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细 胞内 C3 相对含量在一天 24 h 内的变化，请据图分析： (1)图甲中 A、B、C、D 分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则 A、 B、C、D 依次为________、________、________、________。 (2) 在 a 中 发 生 的 过 程 称 为 光 反 应 ， a 中 有 该 过 程 需 要 的 物 质 是 ________________。光合作用全过程中能量转换过程是_____________________。 (3)AB 段 C3 含量较高，其主要原因是______________________ __________________________________。 (4)E 点 C3 含量极少，其原因是：气孔关闭， ___________________。 答案 (1)H2O CO2 C3(三碳化合物) C5(五碳化合物) (2)色素和酶 光能→ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 (3)无光不进行光反应，C3 不能被还原 (4)叶肉细胞内 CO2 含量低，CO2 固定受阻 解析 (1)水参与的是光反应，生成氧气；二氧化碳参与暗反应形成三碳化合 物，三碳化合物形成五碳化合物和糖类。 (2)光反应需要色素吸收光能，并转化成 ATP 中活跃的化学能，同时 ATP 的合 成需要酶的参与，a 表示基粒，含有光反应需要的酶与色素。暗反应中能量是由 ATP 中活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能。 (3)无光条件下，不能进行光反应，所以缺少[H]、ATP，C3 不能被还原。 (4)E 点时光照强烈，温度较高，蒸腾作用散失水分较多，导致气孔关闭，CO2 供应减少，CO2 固定受阻，C3 还原不受影响，故 C3 含量极少。 15．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，补充完整实验步骤和 实验结果，并分析完成有关问题： (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： ①_____________________。 ②把黑纸片用回形针夹在绿色部位上，然后把植株放在阳光下照射 4～6 h。 ③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)。 ④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中，热水浴加热、脱色，清水中 漂洗。 ⑤________________________。 (3)预期结果： A________；B________；C________。 (4)分析问题： ①要证明光合作用需要光，需比较________和________，其中起对照作用的 是________。 ②要证明光合作用需要叶绿体，需比较________和________，其中起对照作 用的是______________。 答案 (2)①将天竺葵放在黑暗处 48 h ③黑纸片遮光部位 照光的绿色部位 照光的白色 ⑤将三个叶圆片放在白纸板上，用吸管分别吸取等量碘液滴在三个 叶圆片上，观察结果 (3)不变蓝色 变蓝色 不变蓝色 (4)①A B B ②C B B 解析 (2)①将银边天竺葵暗处理 48 h，目的是除去叶片中原有的淀粉，因为 植物在没有光照条件下只能进行细胞呼吸。③A 为黑纸片遮光的部位，B 为照光的 绿色部位，C 为照光的白色部位。⑤淀粉的显色反应多采用碘液，将三个叶圆片放 在白纸板上，用吸管分别吸取等量碘液，滴在三个叶圆片上，观察实验结果。 (3)把黑纸片用回形针夹在绿色部位 A 位置上，光照下 A 不进行光合作用，不 产生淀粉，遇碘不变蓝；C 没有叶绿体，光照下 C 不进行光合作用，不产生淀粉， 遇碘不变蓝；B 有叶绿体，光照下 B 进行光合作用，产生淀粉，遇碘变蓝。 (4)①要证明光合作用需要光，需比较 A 和 B；②要证明光合作用需要叶绿体， 需比较 B 和 C，其中起对照作用的是 B。