2019-2020学年人教版生物必修一课时分层作业19　光合作用的探究历程和过程

2019-2020学年人教版生物必修一课时分层作业19　光合作用的探究历程和过程

课时分层作业(十九) 光合作用的探究历程 和过程 (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1．光照下用 H182 O 培养绿色植物，则下列物质中首先能检测到放射性的是 ( ) A．氧气 B．二氧化碳 C．五碳化合物 D．丙酮酸 A [光照下用 H182 O 培养绿色植物，H182 O 首先参与光合作用的光反应，分解 为氧气，A 正确。] 2．绿色植物光合作用过程中水的光解( ) A．发生在叶绿体基质中 B．产物为氢气和氧气 C．所需能量来自 ATP D．速率与色素含量、光强等有关 D [光合作用过程中水的光解发生在基粒类囊体膜上，产物为[H]和氧气，所 需能量来自色素吸收转化的光能，因此水光解的速率与色素含量、光强等有关。] 3．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 C [在叶绿体类囊体薄膜上发生的光反应，有 ATP 的形成和水的光解。] 4．2，6二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色。从叶绿体中 分离出类囊体，置于 2，6二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色， 并有氧气释放。此实验证明 ( ) A．光合作用在类囊体上进行 B．光合作用产物 O2 中的氧元素来自 CO2 C．光反应能产生还原剂和 O2 D．光合作用与叶绿体基质无关 C [溶液变成无色说明有还原剂产生。] 5．对光合作用过程中物质转变途径的叙述，错误的是( ) A．碳原子：CO2→C3→(CH2O) B．氢原子：H2O→ATP→(CH2O) C．氧原子：H2O→O2 D．氧原子：CO2→C3→(CH2O) B [在光合作用过程中 H2O 中的氢原子→三碳化合物→(CH2O)。] 6．在光合作用中，不需要酶参与的过程是( ) A．CO2 的固定 B．叶绿素吸收光能 C．三碳化合物的还原 D．ATP 的形成 B [色素分子吸收光能的过程中不需要酶的催化。] 7.右图所示为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化，下列叙述不 正确的是( ) A．图中的①是植物吸收的水分子 B．光合色素都分布在结构②上 C．光能转变为[H]和 ATP 中的化学能 D．[H]、O2 和 ATP 都能用于暗反应 D [光反应产生的[H]和 ATP 用于暗反应，O2 释放出去或被线粒体利用。] 8．在叶绿体中，ATP 和 ADP 的运动方向是( ) A．ATP 和 ADP 同时由类囊体向叶绿体基质运动 B．ATP 和 ADP 同时由叶绿体基质向类囊体运动 C．ATP 由类囊体向叶绿体基质运动，ADP 的运动方向则相反 D．ADP 由类囊体向叶绿体基质运动，ATP 的运动方向则相反 C [在叶绿体中，ATP 在类囊体的薄膜上产生，在叶绿体基质中被消耗产生 ADP，而 ADP 的转运方向则与 ATP 相反。] 9．下图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b 表示相关物质。下列相关叙述正确的是( ) A．阶段Ⅰ表示暗反应 B．阶段Ⅱ表示光反应 C．物质 a 表示[H] D．物质 b 表示 C3 C [图中阶段 I 需要光照，属于光合作用的光反应阶段，图中阶段Ⅱ能够发 生 CO2 的固定，并且生成糖类等有机物，属于光合作用的暗反应阶段；光反应中， 水的光解产生氧气和[H]，因此物质 a 表示[H]；在光反应阶段，ADP＋Pi＋能量 →ATP，故图中 b 表示 ATP。] 10．下图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题。 (1)图中 A 表示的结构是由________堆叠而成的。若 e 为高能化合物，则 b、c 代表的物质名称依次是__________________。 (2)g 与 h 反 应 生 成 i 的 过 程 称 为 ____________ ， i 与 e 、 d 反 应 称 为 ________________。 (3)图中能量变化过程是_____________________， 再到有机物中稳定的化学能。 (4)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中暗反应为光反应提供 ____________。 [解析] (1)基粒是由类囊体堆叠而成的，e 若表示的是 ATP，则参与暗反应后 就形成 Pi 和 ADP；光反应生成 ATP 的同时还释放了 O2。(2)h 表示的是从外界吸 收的 CO2 与 C5(g)结合形成 C3(i)，称为 CO2 的固定；C3(i)被还原形成 C5 和 (CH2O)(f)。(3)光合作用过程中能量变化规律是光能转化成 ATP 中活跃的化学能 再到有机物中稳定的化学能。(4)光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应 提供 ADP 和 Pi。 [答案] (1)类囊体 O2、ADP (2)CO2 的固定 三碳化合物的还原(或 C3 的 还原) (3)光能转化成 ATP 中活跃的化学能 (4)ADP 和 Pi 11．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，补充完善实验步骤和 实验结果，并分析回答有关问题： (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将天竺葵暗处理 48 h，目的是____________________。 ②把黑纸片用回形针夹在绿色部位 A 位置上，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将三个叶圆片放在白纸板上，用吸管吸取碘液，分别滴在三个叶圆片上， 观察结果。 (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________。 ②要证明光合作用需要叶绿体，需比较__________，其中起对照作用的是 __________。 [解析] (2)暗处理是为了消耗掉叶片中原有的淀粉，防止对实验结果产生干 扰。(3)(4)图中 A 处是缺少光照的，B 处是缺少叶绿体的，C 处是既有光照又有叶 绿体的，所以 A 和 C 对照能够说明光合作用需要光照，而 B 和 C 相比较能够说 明光合作用必须有叶绿体才能进行。 [答案] (2)除去叶片中原有的淀粉 (3)不变蓝 不变蓝 变蓝 (4)A C B 和 C C 12．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 小时内的变化，请据图分析： 甲 乙 (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 表示________，B 表示________，C 表示________，D 表示________。 (2)在 a 中发生的过程称为________，在 a 中含有的参与此过程的物质是 ________。 (3)在 a 中发生的能量转变是___________________________。 (4)图乙中，从________点开始合成有机物，至________点有机物合成终止。 (5)AB 段 C3 含量较高，其主要原因是 ______________________________________________________ ______________________________________________________。 (6)G 点 C3 含量极少，其原因是 ______________________________________________________ ______________________________________________________。 [解析] (1)根据图甲中物质转化关系可判断，A 代表 H2O，B 代表 CO2，C 代表 C3，D 代表 C5。(2)图甲中 a 表示叶绿体类囊体薄膜，其上分布有色素和酶， 是光反应进行的场所。(3)叶绿体类囊体薄膜上发生的能量转变是光能→ATP 中活 跃的化学能。(4)根据图乙中 C3 含量的变化曲线可知，C3 含量从 B 点开始减少， 说明在有光的条件下，C3 被还原，至 I 点时，C3 含量又保持不变，说明此时没有 光，不能进行光反应，缺乏[H]和 ATP，暗反应停止，不再合成有机物。(5)图乙 AB 段缺乏光，不能进行光反应，缺乏[H]和 ATP，C3 不能被还原。(6)G 点时光照 强度强，蒸腾作用旺盛，导致气孔关闭，CO2 不能通过气孔进入，缺乏 CO2，CO2 固定减弱，C3 生成减少。 [答案] (1)H2O CO2 C3 C5 (2)光反应 色素和酶 (3)光能→ATP 中活 跃的化学能 (4)B I (5)无光不进行光反应，不产生[H]和 ATP，C3 不能被还原 (6)气孔关闭，叶肉细胞内 CO2 含量低，CO2 的固定减弱 [等级过关练] 13．(2018·北京高考)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊 体悬液中加入氧化还原指示剂 DCIP，照光后 DCIP 由蓝色逐渐变为无色。该反应 过程中( ) A．需要 ATP 提供能量 B．DCIP 被氧化 C．不需要光合色素参与 D．会产生氧气 D [光反应发生在叶绿体类囊体上，有光时，产生氧气、NADPH 和 ATP，A 错误；DCIP 照光后由蓝色逐渐变为无色，是因为 DCIP 被[H]还原成无色，B 错 误；光合作用光反应阶段需要光合色素吸收光能，C 错误；光合作用光反应阶段 会产生氧气，D 正确。故选 D。] 14．下图表示同一植物在不同条件下进行光合作用时有关中间产物的量的变 化情况。下列判断中正确的是( ) A．曲线 a 可表示 C5 含量的变化 B．曲线 a 可表示[H]量的变化 C．曲线 b 可表示 ATP 量的变化 D．曲线 b 可表示 C3 量的变化 C [在光照变为暗处时，[H]、ATP 和 C5 的含量减少，C3 含量增多。] 15．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将 c 降 低至极低水平(其他条件不变)，则 a、b 在叶绿体中含量的变化将会是( ) A．a 上升、b 下降 B．a、b 都上升 C．a、b 都下降 D．a 下降、b 上升 B [由题图分析，c 是 CO2，a 和分别是[H]、ATP，若在其他条件不变的情 况下，将 c 降低至极低水平，CO2 的固定减弱，C3 还原减慢，消耗[H]和 ATP 减 少，则 a、b 在叶绿体中含量将会都上升。] 16．1937 年植物学家希尔发现，离体的叶绿体中加入“氢”接受者，比如二 氯酚吲哚酚(DCPIP)，光照后依然能够释放氧气，蓝色氧化状态的 DCPIP 接受 “氢”后变成无色还原状态的 DCPIPH2。研究者为了验证该过程，在密闭条件下 进行如下实验： 溶液种类 A 试管 B 试管 C 试管 D 试管 叶绿体悬浮液 1 mL － 1 mL － DCPIP 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mL 0.5 mol/L 蔗糖溶液 4 mL 5 mL 4 mL 5 mL 光照条件 光照 光照 黑暗 黑暗 上层液体颜色 无色 蓝色 蓝色 蓝色 (1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是__________，这些氢在暗反 应的__________过程中被消耗。 (2)实 验 中 制 备 叶 绿 体 悬 浮 液 使 用 蔗 糖 溶 液 而 不 使 用 蒸 馏 水 的 原 因 是 ________________________________，A 试管除了颜色变化外，实验过程中还能 观察到的现象是______________。 (3)A 与 C 的比较可以说明氢产生的条件是__________，设置 B 和 D 试管的目 的是说明 DCPIP______________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________。 [解析] (1)自然环境中叶肉细胞的叶绿体产生氢的场所是叶绿体的类囊体薄 膜，叶绿体产生的氢在暗反应中用于三碳化合物的还原过程。 (2)实验中制备叶绿体悬浮液使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的渗透压，避免使 用蒸馏水使叶绿体吸水涨破。A 试管有叶绿体和光照，除了颜色变化外，实验过 程中还能观察到有气泡产生。 (3)A 与 C 的比较可以说明氢产生的条件是需要光照，B 和 D 试管作为对照实 验，说明 DCPIP 在光照和黑暗条件下自身不会变色。 [答案] (1)类囊体薄膜 C3 的还原 (2)避免叶绿体吸水涨破 有气泡产生 (3)需要光照 在光照和黑暗条件下自身不会变色