2020年高中生物第五章细胞的能量供应和利用5 6页

光合作用的原理和应用一 ‎1．2,6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O2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 答案：选C　依据题中信息可判断，光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生；有O2释放，说明该过程有O2产生；类囊体是光合作用光反应阶段的场所。‎ ‎2．下列关于光合作用的叙述，正确的是(　　)‎ A．光合作用制造的有机物中的氧全部来自于水 B．光合作用中各种酶的活性都与温度呈正相关 C．光反应阶段和暗反应阶段均有ATP的合成 D．光反应阶段为暗反应阶段提供了还原剂[H]‎ 答案：选D　光合作用产生的有机物中的氧来自CO2，H2O光解产生的O2释放到了外界环境中；温度过高时酶的活性降低；光反应产生ATP，暗反应消耗ATP；光反应为暗反应提供还原剂[H]和ATP。‎ ‎3．下列关于叶绿素的叙述，错误的是(　　)‎ A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 答案：选D　叶绿素的中心元素是镁离子，A正确；色素的作用是吸收、传递、转化光能，进行光合作用，B正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，C正确；植物色素主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D错误。‎ ‎4．离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，短暂时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化是(　　)‎ A．C3增多、C5减少 B．C3增多、C5增多 C．C3减少、C5增多 D．C3减少、C5减少 答案：选C　在光合作用的暗反应过程中，CO2首先与C5结合，形成2个C3，最后经一系列的循环后又产生C5。所以叶绿体在光照下进行光合作用时，C3和C5含量都维持在相对平衡的状态。如果突然中断CO2的供应，CO2固定减弱，所以短时间内C3减少而C5增多。‎ ‎5．光合作用的光反应和暗反应依次发生在(　　)‎ A．细胞质、细胞核中 B．叶绿体的外膜、内膜上 C．叶绿体的类囊体薄膜上、叶绿体的基质中 6‎ D．叶绿体的基质中、叶绿体的类囊体膜上 答案：选C　光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。‎ ‎6．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是(　　)‎ A．光反应强度升高，暗反应强度降低 B．光反应强度降低，暗反应强度降低 C．光反应强度不变，暗反应强度降低 D．光反应强度降低，暗反应强度不变 答案：选B　镁是构成叶绿素的重要成分，缺镁会导致番茄幼苗不能合成叶绿素。叶绿素含量降低使光合作用的光反应强度降低；因光反应为暗反应提供[H]和ATP，故光反应强度降低，其为暗反应提供的[H]和ATP减少，暗反应的强度也降低。‎ ‎7．如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是(　　)‎ ‎ A．Y2的质量大于Y3的质量 B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量 C．②中水的质量大于④中水的质量 D．试管①的质量小于试管②的质量 答案：选C　根据题意及图中实验处理可知，②④试管利用HO标记，③④试管利用C18O2标记，①试管没有标记，作为空白对照组，光合作用释放出的氧气全部来自于水，因此图中Y1＝Y3＜Y2＝Y4，各试管中水的质量①＝③<②＝④，各试管中小球藻的质量①＝②＜③＝④。‎ ‎8．如图所示某植物上的绿叶经锡箔覆盖处理后在阳光照射24小时后，将其脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的位置不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部分呈蓝色，本实验证明(　　)‎ ‎①光合作用需要CO2　②光合作用需要光　③光合作用需要叶绿体　④光合作用放出氧　⑤光合作用制造淀粉 A．①② B．③⑤‎ C．②⑤ D．①③‎ 6‎ 答案：选C　根据题中实验处理可知，实验中控制的实验变量是光照的有无。根据实验结果可知，有光照的绿叶部分，进行光合作用制造了淀粉，没有光照的部分，不能进行光合作用，没有淀粉生成。‎ ‎9．为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照，如图所示。哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程(　　)‎ ‎ A．甲　　　　B．乙　　　　C．丙　　　　D．丁 答案：选B　光合作用的光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，需要叶绿素和相关酶。‎ ‎10．在叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是(　　)‎ A．ADP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ATP则向相反方向运动 B．ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动 C．ATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动 D．ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向则正好相反 答案：选D　叶绿体是进行光合作用的场所，光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，此过程中消耗来自叶绿体基质的ADP，产生ATP，供暗反应阶段C3的还原，所以叶绿体中ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP则由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动。‎ ‎11．如图表示植物细胞内的物质转化过程，下列分析不正确的是(　　)‎ ‎ A．发生在生物膜上的生理过程有a、c、d B．有ATP产生的生理过程是b、c、d C．人体细胞内具有的过程是b、d D．在光照充足、条件适宜的条件时，a强于b，c强于d 答案：选A　a表示光合作用的暗反应阶段，b表示有氧呼吸第一、二阶段，c表示光合作用的光反应阶段，d表示有氧呼吸第三阶段。四个过程中a过程的场所是叶绿体基质；b过程的有氧呼吸第一阶段发生的场所是细胞质基质，有氧呼吸第二阶段发生的场所是线粒体基质，二者都不是在生物膜上发生的。‎ ‎12．根据下面的光合作用图解，判断下列说法正确的是(　　)‎ 6‎ A．⑤过程发生于叶绿体的基质中 B．⑥过程发生于叶绿体的类囊体薄膜上 C．图示①～④依次为[H]、ATP、CO2、(CH2O)‎ D．②不仅用于还原C3，还可促进③与C5的结合 答案：选C　根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示[H]、ATP、CO2、(CH2O)、光反应、暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。C3还原过程中需要ATP，CO2固定过程中不需要ATP。‎ ‎13．如图是绿色植物体内能量转换过程的示意图，请据图回答：‎ ‎(1)图中A表示的过程为________，其中生成的ATP所需的能量来自____________，写出生成ATP的反应式：________________；这些ATP将用于________。‎ ‎(2)图中B表示的过程为________，此过程发生的场所是________。‎ ‎(3)图中C表示的过程为________，产生的ATP中的能量来自______________，ATP水解释放的能量直接用于________，这里产生的CO2是在第________阶段形成的，产生的水是在第________阶段形成的，整个C过程的反应式可以写成：________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)图中A表示的过程为光反应，其中生成的ATP所需的能量来自光能。生成ATP的反应式为：ADP＋Pi＋光能ATP。这些ATP将用于暗反应(暗反应中合成葡萄糖或者C3的还原)。(2)图中B表示的过程为暗反应，此过程发生的场所是叶绿体基质。(3)图中C表示的过程为有氧呼吸，产生的ATP中的能量来自葡萄糖氧化分解，ATP水解释放的能量直接用于植物的各项生命活动。有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，故CO2是在有氧呼吸第二阶段形成的。有氧呼吸的第三阶段氧气和[H]反应生成水，故水是在有氧呼吸第三阶段形成的，整个C(有氧呼吸)过程的反应式为：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。‎ 答案：(1)光反应　光能　ADP＋Pi＋光能ATP　暗反应(暗反应中合成葡萄糖或者C3的还原)　(2)暗反应　叶绿体基质　(3)有氧呼吸　葡萄糖氧化分解　植物的各项生命活动　二　三　C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 ‎14．如图是玉米光合作用的过程，据图回答：‎ ‎(1)[H]由____________细胞的叶绿体提供，它来自光合作用的__________阶段。‎ 6‎ ‎(2)能固定CO2的物质有______________________________________________。‎ PEP酶与CO2的亲和力是Rubisco酶的60倍，而马铃薯没有C4生成这一途径，则玉米和马铃薯在炎热夏天的中午，两种植物细胞内C3含量的变化及差异是______________________________。‎ ‎(3)要探明CO2中的碳在光合作用中的转化过程，可采用的方法是________________。‎ ‎(4)施有机肥能有效促进玉米生长，其原理是有机肥经分解后可为光合作用提供________。‎ ‎(5)玉米有氧呼吸过程中也有丙酮酸的产生，该物质可在________________被彻底分解。‎ 答案：(1)由于只有其叶肉细胞中有类囊体，所以[H]由叶肉细胞中的叶绿体提供，来自光合作用的光反应阶段。(2)由图示可知参与固定CO2的物质有PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)、C5。在炎热夏天的中午，由于气温过高，会导致气孔关闭，二氧化碳无法进入，但光反应仍可提供充足的[H]和ATP，则两种植物的C3含量都会下降，但是后者由于无C4生成途径，不能利用较低浓度的二氧化碳，所以下降幅度较玉米大。(3)要探明CO2中的碳在光合作用中的转化过程，可采用同位素标记法(同位素示踪法)。(4)有机肥经微生物分解后可产生二氧化碳、无机盐，从而供光合作用利用。(5)丙酮酸可在线粒体内被彻底分解，生成二氧化碳等无机物。‎ 答案：(1)叶肉　 光反应　(2)PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)、C5　都减少，后者降幅更大　(3)同位素标记法(同位素示踪法)　　(4)CO2和矿质元素(无机盐)　(5)线粒体(线粒体基质)‎ ‎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__________。‎ 6‎ 答案：根据题目所要验证的问题可知，该实验要求完成两个问题验证：①验证光合作用需要光；②验证光合作用需要叶绿体。因此实验中遮光与照光部位形成对照，无叶绿体和有叶绿体部位进行对照。实验现象观察是利用淀粉遇碘变蓝的特性检验是否产生淀粉。‎ 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，用吸管吸取碘液，分别滴在三个叶圆片上，观察结果　(3)不变蓝色　变蓝色　不变蓝色　(4)①A　B　B　②C　B　B ‎ 6‎