1、第9讲第1课时光合作用的探究历程与基本过程A组基础题组一、选择题1.(2019黑龙江哈尔滨段考)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答案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错误。叶绿体色素是脂溶性色素,可以通过加入无水乙醇溶解色素,便于提取;色素不溶于盐酸,不能用盐酸提取色素,B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,
2、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正确。2.(2019甘肃武威段考)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答案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,
3、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.(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答案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正确;叶绿体中ATP的分解发生于暗反应过程,与色素无关,B错误;绿体中色素能够吸收、传递光能,D正确。4.(2018河北保定段考)如图为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程,下列叙述错误的是()A.叶绿体是光合作用
4、的完整单位,它能将光能转变为化学能贮存在植物细胞内B.光合作用的光反应是在图中上进行的,而暗反应是在图中中进行的C.图中叶绿体产生的氧气扩散到相邻细胞中去,并参与有氧呼吸要穿过8层生物膜D.H2O光解产生的H是还原剂答案C题图中叶绿体释放的氧气进入相邻细胞参与有氧呼吸,需要依次经过第一个细胞的叶绿体(2层膜)、细胞膜(1层膜),进入第二个细胞需要通过细胞膜(1层膜),进入线粒体通过2层膜,共通过6层生物膜。5.(2018广东惠州调研)用14CO2“饲喂”叶肉细胞,让叶肉细胞在光下进行光合作用。一段时间后,关闭光源,将叶肉细胞置于黑暗环境中,含放射性的三碳化合物浓度的变化情况如图所示,下列相关叙
5、述正确的是()A.Oa段叶肉细胞中五碳化合物浓度有所下降B.叶肉细胞利用14CO2的场所是叶绿体基质,暗反应全过程都消耗ATP和HC.ab段三碳化合物浓度不变的原因是14CO2消耗殆尽D.b点后叶肉细胞内没有有机物的合成答案A题图显示,Oa段叶肉细胞中含放射性的C3浓度上升,说明消耗的五碳化合物(C5)增多,C5浓度有所下降,A正确;暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应的过程包括CO2的固定和C3的还原,其中C3的还原需要消耗ATP和H,B错误;ab段三碳化合物浓度不变的原因不是14CO2消耗殆尽,而是CO2被C5固定形成C3的过程与C3的还原过程保持相对稳定,C错误;b点后,在黑暗条件下,光反应
6、不能进行,但之前还剩余部分H和ATP,因此短时间内暗反应仍可进行,仍有部分有机物合成,D错误。6.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:甲乙答案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等,所以相同时间内
7、乙合成有机物的总量大于甲。7.(2018辽宁联考)以下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5 h,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小时后在叶内淀粉中可检验到14C的存在答案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
8、淀粉,A错误;光合作用产生淀粉,观察时需对叶片进行脱色处理,B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正确。8.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。下列相关叙述中,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
9、降低CO2的浓度,图丙中的C3含量会一直下降答案D据题图分析: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外膜和内膜,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
10、以C3含量不会一直下降,C项正确,D项错误。9.某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层析结果。下列分析不合理的是()A.甲可能误用蒸馏水做提取液和层析液B.乙可能是因为研磨时未加入 SiO2C.丙是正确操作得到的理想结果D.丁可能是因为研磨时未加入 CaCO3答案C叶绿体中色素能溶解在有机溶剂中,几乎不溶于蒸馏水,A正确;SiO2可使研磨充分,未加入SiO2,导致研磨不充分,获得的色素少,B正确;正常情况下,在滤纸条上距离点样处近的叶绿素含量比类胡萝卜素多,C错误;CaCO3可防止叶绿素被破坏,未加入 CaCO3可导致提取到的叶绿素
11、减少,D正确。二、非选择题10.(2018四川诊断)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。答案(1)蓝藻细胞中含有进行光合作用的色素和所需要的酶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NA
12、DPH,导致水在光下分解速率加快,使产O2速率加快B组提升题组一、选择题11.硒在土壤中主要以硒盐酸的形式存在,被植物吸收后转化为植物活性硒。为探究硒对植物叶绿素前体物(ALA)合成的影响,科学家用不同浓度的硒溶液处理水稻幼苗,实验及结果如下图所示。下列推测错误的是()A.土壤中的硒能以主动运输的方式被根细胞吸收B.较低浓度的硒溶液能促进叶肉细胞中ALA的合成C.用较高浓度的硒溶液处理水稻幼苗可能会使其出现黄化D.稀溶液促进水稻叶肉细胞中ALA合成的最适浓度是0.01 mmolL-1答案D在该实验中的几种溶液浓度中0.01 mmolL-1的硒溶液促进作用较高,但因为没有一系列梯度的比较,不能确
13、定其是最适浓度,D错误。12.如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示,图中ag为物质,为反应过程),下列叙述错误的是()A.图中表示水分的吸收,表示水的光解B.c为ATP,f为HC.将b物质用18O标记,最终在(CH2O)中能检测到放射性D.图中a物质主要吸收红光和蓝紫光,绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能答案B题图中ag分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH(H)、NADP+、CO2,分别代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的还原、有机物的合成,A项正确,B项错误;18O2OC18O2(CO),C项正确;光合色素具有吸
14、收、传递和转化光能的作用,D项正确。二、非选择题13.(2019湖北襄阳调研)下图甲表示小球藻的某生理过程,科学家向小球藻培养液中通入放射性14CO2。在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C标记的图甲中三种化合物的相对量,其变化曲线如图乙所示。请据图回答:(1)图甲所示生理过程发生在中,若使该过程持续稳定的进行,必须由光反应持续提供。(2)图乙曲线A、B、C分别表示图甲中化合物、和相对量的变化。(3)曲线A有两次上升过程,参照图甲分析原因分别是:光照条件下,使其上升;突然停止光照,14CO2继续被固定,使其再次上升。答案(1)叶绿体基质H和ATP(2)C3(CH2O)C5(3)小球藻吸收培养液
15、中14CO2并逐渐合成14C标记的C314C标记的C3不能继续还原解析据题图分析:(1)图甲所示生理过程发生的暗反应在叶绿体基质中进行,若使该过程持续稳定的进行,必须由光反应持续提供ATP和H。(2)图乙中,由光照转为黑暗,光反应减弱,产生的ATP和H减少, C3的还原量减少,合成有机物减少, C3的量得到积累,相反的,因为C5的来源减少,所以总体C5的量减少,故A、B、C分别表示图甲中化合物C3和(CH2O)和C5。(3)曲线A有两次上升过程,参照图甲分析原因分别是:光照条件下,小球藻吸收培养液中的14CO2并逐渐合成14C标记的C3,使其上升;突然停止光照,14C标记的C3不能继续被还原, 14CO2继续被固定,使其再次上升。