广西2020版高考生物一轮复习 考点规范练9 光合作用的探究历程与基本过程（含解析）新人教版

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1、光合作用的探究历程与基本过程 基础达标 1.下列关于小麦光合作用的叙述,错误的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.叶绿体基粒上分布有各种光合色素 B.夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高 C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原 D.净光合速率长期为零时,会导致幼苗停止生长 答案 B 解析 光合色素分布在叶绿体基粒上,A项正确;夏季晴天光照最强时,小麦叶片的气孔关闭,导致光合作用的原料减少,小麦光合速率反而下降,B项错误;进入叶绿体的CO2首先与五碳化合物生成三碳化合物,之后在NADPH([H])和ATP的作用下被还原,C项正确;净光合速率小于或等于

2、零时,会导致幼苗停止生长,D项正确。 2.夏季晴朗的中午,某些植物因为蒸腾过于强烈而出现气孔关闭的现象,这是植物对环境变化的一种适应,此时这些植物叶肉细胞内C3、C5、[H]、ATP的含量短期变化分别是(　　) A.降低、升高、升高、升高 B.升高、降低、降低、降低 C.降低、升高、降低、降低 D.升高、降低、升高、升高 答案 A 解析 气孔关闭,CO2供应减少,影响暗反应中CO2的固定,C3生成量减少,含量降低;C5消耗减少,含量升高。光反应的产物利用受阻,[H]和ATP含量升高。 3.光合作用过程包括光反应和暗反应,下图表示光反应与暗反应的关系,据图判断下列叙述错误的是(　　)

3、 A.光反应为暗反应提供ATP和NADPH([H]) B.停止光照,叶绿体中ATP和NADPH含量下降 C.ATP的移动方向是由类囊体到基质 D.植物在暗处可大量合成(CH2O) 答案 D 解析 光合作用必须在光照条件下进行,在暗处植物不能大量合成(CH2O)。 4.(2018湖北黄冈调研)下列关于实验“绿叶中色素的提取和分离”的说法,正确的是(　　) A.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多 B.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高 C.色素带的宽窄反映了色素在层析液中溶解度的大小 D.滤纸条上没有色素带,说明材料可能为黄化叶片 答案

4、A 解析 叶绿体色素中绿色的叶绿素含量占到3/4,所以提取液呈绿色;胡萝卜素在层析液中溶解度最大,在滤纸条上扩散速度最快,所以处于滤纸条最上方;色素带的宽窄反映了色素含量的多少;用黄化叶片进行色素提取与分离实验时,会有胡萝卜素和叶黄素的色素带。 5.下图为叶绿体中色素及某些物质的分布示意图,该图不能表明(　　) A.叶绿体中的色素能够吸收光能 B.叶绿体在光下能够合成糖类 C.色素及特定物质共同参与完成光反应 D.叶绿体内能够发生光能向化学能的转化 答案 B 解析 图中信息显示叶绿体在光下能够合成NADPH和ATP,B项错误。 6.下图为适宜条件下某叶肉细胞(表观光合速率

5、大于0)中两种膜结构以及发生的生化反应模式图,下列有关叙述正确的是(　　) A.图甲中的A和图乙中的B都是[H],两者是相同的 B.图甲生物膜上产生的ATP总量要多于图乙生物膜上产生的ATP总量 C.图甲、乙中的两种生物膜依次为叶绿体内膜和线粒体内膜 D.原核生物因不含线粒体和叶绿体,故不能进行上述过程 答案 B 解析 图甲所示为水的光解反应,产生的A是[H],即NADPH,发生在叶绿体的类囊体薄膜上;图乙所示为线粒体内膜上发生的有氧呼吸第三阶段,B为[H],即NADH,所以A和B是两种不同的物质,A、C两项错误。表观光合速率大于0,说明光合速率大于呼吸速率,细胞呼吸消耗的有机

6、物都来自叶绿体光合作用制造的有机物,所以光反应产生的ATP会多于有氧呼吸第三阶段产生的ATP,B项正确。原核生物虽然没有线粒体和叶绿体,但有些也能发生题图中过程,如蓝藻,D项错误。 7.光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化,说法正确的是(　　) A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减少 B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加 C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值减少 D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减少 答案 B 解析 突然中断C

7、O2供应,使暗反应中CO2固定减少,而C3的还原仍在进行,因此导致C3减少,C5增多,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值增加,A项错误;突然中断CO2供应使C3减少,因此C3还原利用的ATP减少,导致ATP积累增多,而ADP含量减少,因此会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加,B项正确;由于色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少,突然将红光改变为绿光,会导致光反应产生的ATP和[H]减少,这将抑制暗反应中C3的还原,导致C5减少,C3增多,因此会暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值增加,C项错误;突然将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加,光反应产生的ATP和[H]增加,而AD

8、P相对含量减少,因此暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加,D项错误。 8.给予从叶绿体分离出的类囊体光照,发现能使草酸铁的Fe3+还原为Fe2+,并有氧气释放。此实验证明(　　) A.光合作用在类囊体上进行 B.光合作用的产物O2来自H2O,而不是CO2 C.类囊体吸收光能后,产生O2和还原性物质 D.类囊体上的光反应能产生O2,而暗反应使Fe3+被还原 答案 C 解析 由题干可知,类囊体吸收光能后,可以产生O2和具有还原性的物质。 9.(2018河南南阳期终质量评估)下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是(　　) A.CO2的固定实质上是将AT

9、P中的化学能转变为C3中的化学能 B.CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类 C.被还原的C3在相关酶的催化作用下,可再形成C5 D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高 答案 C 解析 CO2的固定是CO2与C5在酶的催化下生成C3的过程,没有ATP的消耗,A项错误;CO2必须与C5结合生成C3才能被[H]还原,B项错误;据图分析可知,被还原的C3在有关酶的催化作用下,可再形成C5,C项正确;光照强度由强变弱时,产生的ATP和[H]减少,还原的C3减少,C5生成减少,而短时间内C5去路不变,最终导致C5含量降低,D项错误。 10.某同学在做叶绿体色素的提取和分

10、离的实验中,观察到的色素带颜色较浅,其可能原因有几种(　　) ①无水乙醇加入量太多　②未加CaCO3　③未加SiO2　④使用放置了数天的菠菜叶　⑤只画了一次滤液细线 A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 答案 D 解析 无水乙醇的作用是提取色素,若溶剂量过大,则色素的浓度降低,会导致收集到的滤液绿色过浅,①正确;CaCO3的作用是防止色素被破坏,未加CaCO3,叶绿素分子被破坏,会导致收集到的滤液绿色过浅,②正确;未加SiO2研磨不充分,则色素提取量偏小,会导致收集到的滤液绿色过浅,③正确;使用放置了数天的菠菜叶,叶绿素已被分解,会导致收集到的滤液绿色过浅,④正确;画滤液细线次数过

11、少,则会导致滤纸条上色素带颜色较浅,⑤正确。 能力提升 1.在置于黑暗条件下的叶绿体悬浮液中加入适量NaH14CO3溶液,再给予瞬时光照。下列说法正确的是(　　) A.黑暗条件下,叶绿体基质中不存在C3和C5 B.黑暗条件下,叶绿体悬浮液不能合成ATP和[H] C.瞬时光照后,(CH2O)出现放射性比C3早 D.光照瞬间,C3含量迅速增加而C5含量迅速减少 答案 B 解析 黑暗条件下,叶绿体基质中也存在C3和C5,只是因为缺少ATP和[H]不能相互转化,A项错误;黑暗条件下,光反应不能进行,叶绿体悬浮液不能合成ATP和[H],B项正确;瞬时光照后,(CH2O)出现放射性比C3晚

12、,C项错误;光照瞬间,C3含量迅速减少而C5含量迅速增加,D项错误。 2.科学家提取植物细胞中的叶绿体,用高速离心法打破叶绿体膜后,分离出类囊体和基质,在不同条件下进行实验(如下表所示),用来研究光合作用过程,下列选项中各试管得到的产物情况正确的是(　　) 试管 叶绿体结构 光照 C18O2 ATP、[H] C5 甲 类囊体 + + - - 乙 基质 - + + + 丙 基质 + + - + 丁 基质和类囊体 + + - + 注表中的“+”表示“添加”,“-”表示“不添加”。 A.甲试管可得到18O2 B.乙试管可得到

13、C3 C.丙试管可得到葡萄糖和淀粉 D.丁试管可得到乳糖 答案 B 解析 光合作用产生的O2来源于水的光解,甲试管中没有H18O2,所以没有18O2;乙试管中有C18O2和C5,可得到C3;丙试管不含ATP、[H],所以得不到葡萄糖和淀粉;乳糖一般是动物细胞内合成的二糖。 3.(2018山东临沂一模)下图表示绿色植物光合作用的部分过程,图中A~C表示相关物质。下列有关分析错误的是(　　) A.图中A为氧气,可部分释放到空气中 B.图中B为NADPH,外界CO2浓度升高时,B的含量暂时升高 C.该过程消耗的NADP+和C来自叶绿体基质 D.该过程将光能转化为化学能储存在B和

14、ATP中 答案 B 解析 水的光解产物是氧气和H+,若光合作用强度大于呼吸作用强度,氧气会部分释放到空气中。图中B是在NADP+、H+和电子参与下形成的,为NADPH;当外界CO2浓度升高时,暗反应中生成的三碳化合物增多,则消耗的NADPH增多,导致NADPH的含量暂时降低。ATP合成酶利用质子梯度由ADP和Pi合成ATP,所以C为ADP;光反应过程消耗的NADP+和ADP来自叶绿体基质。光合作用的光反应将光能转化成化学能储存在NADPH和ATP中。 4.某植物叶片上的气孔白天处于关闭状态,晚上开放。下图表示该植物固定和还原CO2的过程,据图分析回答下列问题。 (1)图中的A、B代

15、表的物质分别是　　　　　　　、　　　　　　　;C物质产生的场所是　　　　　　　　。  (2)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成(CH2O),其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。白天这类植物进行光合作用所需的CO2还可以由　　　　　　　产生,与此相关的细胞器是　　　　　。  (3)该植物和一般植物光合作用固定CO2不同的特点是　　　　　　　　　　　　　　,根据这类植物气孔开闭及与之相适应的光合作用特点,推测此类植物最可能的生活环境是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案 (1)C5　C3　类囊体薄膜 (2)光反应不能正常进行,无法

16、为暗反应提供所需的ATP和[H]　有氧呼吸　线粒体 (3)CO2首先被固定为C4　干旱(或沙漠)地区 解析 (1)图示为光合作用的暗反应,暗反应发生的场所是叶绿体基质,该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原,其中C3还原需要光反应提供[H]和ATP,此外还需要多种酶的参与,光反应发生的场所是类囊体的薄膜。所以A是C5,B是C3,C是[H]。(2)光反应必须在有光条件下才能进行,暗反应在有光、无光的条件下均能进行。晚上不能进行光反应,不能产生ATP和[H],所以不能合成(CH2O)。白天该植物叶片的气孔关闭,进行光合作用所需的CO2主要由储存的C4转化而来和线粒体的有氧呼吸提供。(3)该

17、植物白天叶片气孔关闭,夜间开放,与外界环境形成高度的适应,可推测此植物最可能生活在干旱的地区。 5.蓝色氧化剂DCPIP被还原后变成无色。某兴趣小组探究了水溶性物质M对光反应的影响,实验过程及结果如下表所示,请分析回答问题。 组 别 实验操作 蓝色 消失 时间min 叶绿 体悬 浮液mL 试剂1 试剂2 光照 强度 CO2 甲 5 质量分 数为 0.1%的 DCPIP 溶液 5~6滴 细胞等渗溶液配制的M溶液(1 mmol/L)2 mL 3 klx 未 通 入 30 乙 5 Y 60 丙 5 细胞等渗溶液配制的M溶液(

18、1 mmol/L)2 mL 1 klx 65 丁 5 Y 120 (1)分离细胞中叶绿体的常用方法是　　　　　　　　。实验乙、丁中Y为　　　　　　　　　　　,用细胞等渗溶液取代清水配制M溶液的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)DCPIP蓝色消失是因为光反应产生了　　　　　。实验中观察到有气泡产生,相关气体产生的具体部位是　　　　　　　　　。因未通入CO2,暗反应不能为光反应提供　　　　　　,所以气泡不能持续产生。  (3)本实验的结论: ①　;  ②　。  答案 (1)差速离心法　细胞等渗溶液2 mL　细胞等渗溶液能维持叶绿体的形态

19、 (2)[H]　类囊体薄膜　ADP和Pi (3)①物质M能促进光反应　②一定范围内,光照强度增大,光反应加快 解析 (1)分离细胞器一般用差速离心法;叶绿体离开细胞后需放在细胞等渗溶液中才能维持正常形态,因而Y为细胞等渗溶液,配制M溶液应用细胞等渗溶液。(2)蓝色氧化剂DCPIP被还原后变成无色,光反应的产物中有[H],[H]与DCPIP反应使之被还原变成无色;实验中观察到有气泡产生,该气体是O2,产生的部位是光反应阶段的场所,即类囊体薄膜;因未通入CO2,暗反应阶段无法进行,也不能为光反应阶段提供ADP和Pi,因此气泡不能持续产生。(3)甲组和乙组对照、丙组和丁组对照说明物质M能促进光反应产生更多的[H],使DCPIP褪色更快;甲组和丙组对照,乙组和丁组对照说明一定范围内,光照强度增大能促进光反应产生更多的[H],使DCPIP褪色更快。 6