2020版生物同步新导练人教必修一精练：第5章　第4节　第2课时　光合作用的探究历程和过程

2020版生物同步新导练人教必修一精练：第5章　第4节　第2课时　光合作用的探究历程和过程

第 5 章 第 4 节 第 2 课时 光合作用的探究历程和过程 一、选择题 1．下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，有关叙述 正确的是( ) A．两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有淀粉 B．两实验均需要光的照射 C．两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照 D．两实验均可证明光合作用的产物有氧气 解析：选 B 恩格尔曼的实验中，检测的不是淀粉而是氧气，所以不用进行 黑暗处理，A 错误；两个实验都需要提供光照，以保证进行光合作用，B 正确； 萨克斯的实验也设置了对照，即光照部分和遮光部分形成了对照，C 错误；萨克 斯的实验证明了光合作用能产生淀粉，D 错误。 2．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 解析：选 C Ⅰ、Ⅱ分别表示光反应和暗反应，A、B 错误；光反应为暗反 应提供 ATP 和[H]，所以图中的 a 表示的是[H]，C 正确；物质 b 表示的是 ATP， D 错误。 3．光合作用过程中，能量传递的途径是( ) A．光能→叶绿体色素→水中的化学能 B．光能→葡萄糖→ATP 中活跃的化学能 C．光能→ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 D．光能→葡萄糖→淀粉中的化学能 解析：选 C 光反应的能量变化是光能转变为 ATP 中活跃的化学能，暗反 应中能量变化是 ATP 中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能，C 正确。 4．下列关于光合作用的说法正确的是( ) A．绿色植物进行光合作用时，光能的吸收发生在叶绿体的内膜上 B．光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的 C．光合作用中形成 ATP 的部位是叶绿体基质 D．光合作用中产生 O2 的场所是叶绿体基质 解析：选 B 绿色植物进行光合作用时，光能的吸收、ATP 的形成以及 O2 的产生过程均发生在光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体薄膜，而生成淀粉的过 程发生在暗反应阶段，场所是叶绿体基质。 5．欲通过观察倒置的装有水生植物和水的试管中有无气泡产生，来验证植 物的光合作用产生了氧气。下列四个倒置的试管中，最佳设计的一组是( ) A．a 试管和 d 试管 B．a 试管和 b 试管 C．b 试管和 c 试管 D．a 试管和 c 试管 解析：选 D 该实验变量为倒置的装水试管中是否有植物，故应该选 a 试管 与 c 试管对照。 6．下面是光合作用和呼吸作用过程中产生氢的细胞器及氢的来源和用途的 比较，其中正确的是( ) 细胞器 来源 用途 ① 叶绿体 水的光解 还原二氧化碳 ② 叶绿体 水的光解 还原三碳化合物 ③ 线粒体 丙酮酸的分解 与氧结合生成水 ④ 线粒体 葡萄糖和 与氧结合生成水 丙酮酸的分解 A.①② B．②③ C．②④ D．③④ 解析：选 B 在叶绿体囊状结构薄膜上，水在光下分解成氧气和还原氢，还 原氢为三碳化合物还原提供还原剂，故②正确；在有氧呼吸中，丙酮酸在线粒体 中酶的催化下分解成二氧化碳，并产生还原氢，第一阶段和第二阶段产生的还原 氢与氧气发生氧化反应生成水，故③正确。 7．下列是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的是( ) A．给水稻提供 14CO2，则 14C 的转移途径大致是：14CO2→14C3→(14CH2O) B．利用 15N 标记某丙氨酸，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，而游 离的核糖体无放射性 C．给水稻提供 14CO2，则其根细胞在缺氧状态有可能出现 14C2H5OH D．小白鼠吸入 18O2，则在其尿液中可以检测到 H182 O，呼出的二氧化碳也可 能含有 18O 解析：选 B 由于内质网上的核糖体和游离的核糖体都是蛋白质的合成场 所，所以提供的氨基酸被标记后，在两种核糖体上都能出现放射性。 8．下列有关光合作用的几个实验，不可能出现的实验结果是( ) 选项 实验操作处理 实验结果 A 绿叶 ――→饥饿处理移至玻璃罩内―――――→供应 14CO2 光照 3 h 检验放射性 叶内淀粉含 14C B 绿叶 ――→提取分离叶绿素―→检验吸收光谱 吸收了红光和蓝紫光 C 绿叶 ――→丙酮提取色素溶液 ――→光照 5 h加碘液检 验 溶液不呈蓝色 D 绿叶 ――→部分遮光处理后的绿叶 ――→光照 5 h碘蒸 气检验 遮光处不呈蓝色 解析：选 D 淀粉中的 C 来自参与光合作用的 CO2；叶绿素主要吸收红光和 蓝紫光；只含色素的提取液在光下不能合成淀粉，故加碘液检验时溶液不呈蓝色； 由于实验前没有对绿叶进行饥饿处理，绿叶中仍可能留有淀粉，故用碘蒸气检验 遮光处理的绿叶时可能呈蓝色。 9．下列关于光合作用中光反应的叙述，错误的是( ) A．O2 是光反应的产物之一 B．有光和无光时都可以进行光反应 C．光反应为暗反应提供[H]和 ATP D．光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行 解析：选 B 光反应需要光照，暗反应不需要，所以无光条件下不能进行光 反应。 10．下图表示绿色植物光合作用和细胞呼吸过程中化合物在体内的转移过 程，对该过程的分析错误的是( ) A．①→②过程，[H]在基粒产生到叶绿体基质被利用 B．过程②→①需要氧气参与，可以发生在植物体的根、茎等细胞内 C．①→②合成的(CH2O)大于②→①消耗的(CH2O)，植物表现生长现象 D．②→①产生的[H]和①→②产生的[H]都来自水 解析：选 D ②→①过程表示的是有氧呼吸，该过程产生的[H]来自葡萄糖 和 H2O，①→②表示光合作用，光反应产生的[H]均来自 H2O。 11．如图表示光照下叶肉细胞中 A、B 两种细胞器间的气体交换，下列有关 此图的叙述正确的是( ) A．在黑暗中 A 将停止生理作用 B．A 结构能产生 ATP，B 结构不能产生 ATP C．植物正常生长时，B 结构产生的 O2 全部被 A 结构利用 D．夜晚适当降温，能降低 A 结构的生理功能，白天适当升温，B 结构的生 理功能提高比 A 结构更显著，故白天适当升温，夜晚适当降温能增加农作物的 产量 解析：选 D 由图示含义可知，A 结构为线粒体，B 结构为叶绿体。适当控 制昼夜温差，可使光合作用强度增强，呼吸作用强度减弱，故有机物的积累量增 加。 12．光合作用和有氧呼吸过程中都有[H]的生成利用，下列分析中合理的是 ( ) A．从本质上讲，二者都具有还原性，一定是同一种物质 B．从来源上看，前者来源于水的光解，后者可来源于葡萄糖、H2O 和丙酮 酸 C．从去路上看，前者产生的[H]用于还原 C5，后者与 O2 结合生成 H2O D．二者产生的[H]在还原底物时，都释放出大量的能量，供给生物体生命活 动所需 解析：选 B 光合作用和有氧呼吸过程中产生的[H]不是同一种物质；光合 作用产生的[H]来自 H2O 的光解，仅用于还原 C3；有氧呼吸过程中的[H]来自葡萄 糖、H2O 和丙酮酸，与 O2 结合释放出大量能量供给生物体生命活动所需。 二、非选择题 13．甲图表示叶绿体的结构，乙图表示暗反应过程，请据图回答下列问题： (1)甲图中①由一个个圆饼状的________堆叠而成，结构②的作用是有利于 ________之间进行物质交流。 (2)在适宜条件下，突然停止二氧化碳供应，短时间内 C5 的浓度________， 短时间内 C3 的浓度________。 解析：(1)据甲图分析，①为基粒，②为基粒间的片层薄膜，③为叶绿体基 质。叶绿体中类囊体的囊状结构堆叠成基粒，连接基粒的片层结构有利于基粒间 的物质交流。(2)突然停止二氧化碳供应。C5 消耗减少，生成不变，导致短时间 内 C5 的浓度上升，同时 C3 的浓度下降。 答案：(1)囊状结构(类囊体) 基粒 (2)上升 下降 14．下图 1 表示光合作用部分过程的图解，图 2 表示改变光照后，与光合作 用有关的 C5 和 C3 在细胞内的变化曲线。据图回答下面的问题： (1)图 1 中 c 表示的物质是________，它由________________产生，其作用主 要是________________。 (2)图 1 中 ATP 形成所需的能量最终来自于________________。若用放射性 同位素标记 14CO2，则 14C 最终进入的物质是________。 (3)图 2 中曲线 a 表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的 原因是_____________________________________。 (4)曲线 b 表示的化合物是________，在无光照时，其含量下降的原因是 ________________________________________________________。 解析：(1)光反应为暗反应提供的物质是[H]和 ATP，由此可确定 c 是[H]，[H] 是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于 C3 的还原。(2)光反应中， 光能转换 为活跃的化学 能储存于 ATP 等化合物 中， 14CO2 的同化途 径为 14CO2→14C3→(14CH2O)。(3)(4)题干中已说明曲线 a、b 表示 C3 和 C5 的含量变化， 光照停止后，光反应停止，[H]和 ATP 下降，C3 的还原减弱直至停止，而 CO2 的 固定仍将进行，因此 C3 含量相对升高，C5 含量相对下降，即 a 表示 C3，b 表示 C5。 答案：(1)[H] 水在光下分解 用于 C3 的还原 (2)太阳能/光能 (CH2O) (3)C3 CO2 与 C5 结合形成 C3 继续进行，而 C3 的还原减弱直至停止 (4)C5 C5 与 CO2 结合形成 C3 继续进行，而 C3 的还原减弱直至停止 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)①除去叶片中原有的淀粉 (3)不变蓝 不变蓝 变蓝 (4)①A C ②B 和 C C