![4.4.2碳反应 同步练习 北师大版(2019)高中生物必修一01](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/11/12250615/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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![4.4.2碳反应 同步练习 北师大版(2019)高中生物必修一03](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/11/12250615/0/3.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
生物二 碳反应精品课时作业
展开学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
一、单选题(本大题共20小题,共20.0分)
科学家给予从叶绿体分离出的类囊体膜光照,发现能使草酸高铁的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. 类囊体上的光反应产生O2,而暗反应使Fe3+还原
下列有关探究光合作用过程的描述,正确的是( )
A. 将充分的暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,遮光部分遇碘变蓝
B. 载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最多
C. 向绿色植物提供H218O和CO2,光照一段时间,释放的气体含有18O2
D. 向小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C5化合物先于14C3化合物出现
如图为光照强度相同,水和小球藻的初始质量均相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后,试管质量大小关系的比较正确的是( )
A. ③>①=④>②B. ③>①=②>④C. ③=④>①>②D. ①>②=③>④
下列对放射性同位素跟踪实验的相关说法,错误的是()
A. 给小麦叶片提供Cl8O2,小麦根细胞中可能会产生含18O的酒精
B. 35S标记甲硫氨酸,附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性
C. 给小麦提供14CO2,14C在小麦光合作用中的转移途径是CO2→C5→葡萄糖
D. 哺乳动物吸入18O2后,产生的二氧化碳可能含18O
用14C标记参加光合作用的二氧化碳,由此可以了解
A. 碳反应不需要光B. 光合作用中能量的传递过程
C. 二氧化碳被还原为糖的过程D. 光反应必须在有光条件下进行
用放射性同位素分别标记二氧化碳和水,做了如下实验,就实验结果、结论的描述不正确的是( )
A. 结果:物质A和物质B都是氧气
B. 结果:物质A无放射性,物质B有放射性
C. 结论:物质A和物质B的相对分子质量相同
D. 结论:光合作用释放的氧气中氧元素来源于水
下列关于光合作用的叙述,错误的是()
A. 鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水
B. 一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光
C. 在暗反应阶段,C3可被[H]还原为C5和糖类
D. 温度的变化不会影响光合作用的光反应阶段
某科学家用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子转移途径,能正确表示碳原子转移途径的是()
A. CO2→叶绿素→ADPB. CO2→C3→葡萄糖
C. CO2→酒精→葡萄糖D. CO2→叶绿素→ATP
下列有关光合作用和细胞呼吸原理应用的说法,错误的是( )
A. 包扎伤口应选用透气的创可贴,能抑制破伤风杆菌的繁殖
B. 连续阴雨,大棚中白天适当增强光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
C. 稻田定期排水,有利于根系有氧呼吸,防止幼根因酒精中毒而腐烂
D. 提倡慢跑等有氧运动,是因为剧烈运动产生的大量乳酸使内环境pH明显下降
用18O标记二氧化碳进行光合作用实验,其产物中葡萄糖和氧气的分子式分别为
A. C6H1218O6和O2B. C6H1218O6和18O2
C. C6H12O6和18O2D. C6H12O6 和O2
下面是几个放射性同位素示踪实验,对其叙述正确的是()
A. 给水稻叶片提供C18O2,水稻根细胞中不会产生含18O的乳酸
B. 鲁宾和卡门用18O同时标记CO2和H2O用于光合作用的实验,证明了光合作用释放的氧气来自水
C. 给水稻提供14CO2,14C在水稻光合作用中的转移途径大致为14CO2→14C5→14C6H12O6
D. 小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳一定不含18O
组成生物体的化学元素在生物体中起重要作用。下列对几种元素与光合作用关系的叙述中,正确的是()
A. C是组成碳水化合物的基本元素,在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成(CH2O)
B. N是叶绿素的组成成分,缺少N会影响植物进行光合作用
C. O是构成有机物的基本元素之一,光合作用制造的有机物中的氧来自H2O
D. P是构成ATP的必需元素,光合作用中光反应和暗反应过程均有ATP的合成
某科学家用含14C的二氧化碳,来追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移,最可能的途径是()
A. CO2→叶绿体→ADPB. CO2→叶绿体→ATP
C. CO2→酒精→葡萄糖D. CO2→三碳化合物→葡萄糖
下列关于光合作用探究历程中相关实验的描述,错误的是( )
A. 受到均匀光照时,好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光照部位
B. 饥饿处理后,天竺葵叶片曝光部位可向遮光部位运输小分子有机物
C. 供给小球藻14CO2,叶绿体内含14C的三碳化合物会不断积累
D. 改变水中H218O所占的比例,小球藻释放的氧气中18O2所占的比例也随之变化
将小球藻置于缺氧缺CO2条件下,进行5~10分钟光照处理,立刻移向黑暗环境中供给14CO2,小球藻合成了(14CH2O)。下列叙述正确的是( )
A. 在缺氧缺CO2条件下光照会导致叶绿体中NADPH减少
B. 移向黑暗环境中供给14CO2后小球藻会向细胞外释放O2
C. 供给14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后逐渐减少为0
D. 该实验不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同
将生长旺盛的叶片,剪成5 mm见方的小块,抽去叶内气体,做下列处理(见下图及图注)。这四个处理中,沉入底部的叶片小块最先浮起的是( )
A. B.
C. D.
在光合作用实验室里,如果所用的水中有0.2%的水分子含18O,二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18O,那么,植物进行光合作用释放的氧气中,含18O的比例为()
A. 0.2%B. 0.44%C. 0.68%D. 0.88%.
将小球藻置于缺氧缺CO2条件下,进行5~10分钟光照处理,立刻移向黑暗环境中供给14CO2,小球藻合成了(14CH2O)。下列叙述正确的是
A. 在缺氧缺CO2条件下光照会导致叶绿体中NADPH减少
B. 移向黑暗环境中供给14CO2后小球藻会向细胞外释放O2
C. 供给14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后逐渐减少为0
D. 该实验不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同
将小球藻置于缺氧缺CO2条件下,进行5~10分钟光照处理,立刻移向黑暗环境中供给14CO2,小球藻合成了(14CH2O)。下列叙述正确的是( )
A. 在缺氧缺CO2条件下光照会导致叶绿体中NADPH减少
B. 移向黑暗环境中供给14CO2后小球藻会向细胞外释放O2
C. 供给14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后逐渐减少为0
D. 该实验不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同
将小球藻置于缺氧缺CO2条件下,进行5~10分钟光照处理,立刻移向黑暗环境中供给14CO2,小球藻合成了(14CH2O)。下列叙述正确的是( )
A. 在缺氧缺CO2条件下光照会导致叶绿体中NADPH减少
B. 移向黑暗环境中供给14CO2后小球藻会向细胞外释放O2
C. 供给14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后逐渐减少为0
D. 该实验不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同
二、探究题(本大题共4小题,共60.0分)
1937年,英国植物学家希尔发现,将叶绿体分离后置于含有一定浓度蔗糖的溶液中,制备成叶绿体悬浮液。若向其中加入适当的“电子受体”如铁盐或其他氧化剂,给予叶绿体一定强度的光照,在没有CO2时就能放出O2,同时电子受体被还原。请回答相关问题:
(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中______________阶段的部分变化,还原后的电子受体相当于光合作用中的____________。
(2)希尔反应说明水的光解与糖的合成不是同一个过程,可一般情况下,减少CO2供应,绿色植物的光反应速率也会降低,原因是___________________________________________。
(3)希尔反应的结果可说明水的光解产生氧气,却不能说明所产生的氧气中的氧元素全部来自于水。请你以小球藻为实验材料,利用同位素标记技术,设计实验证明光合作用产生的氧气中的氧全部来自于水,简要写出实验思路。
_______________________________________________________________________________
某科学家将离体叶绿体(实质是膜破裂的匀浆)悬浮液均分到两个试管中,并抽去空气进行如下实验:
(注:DCPIP是一种可以接受氢的化合物,氧化态为蓝紫色,被还原后为无色。)
请回答:
(1)实验利用膜破裂的叶绿体最可能的原因是________________。
(2)A组实验能证明O2来源于水而不是CO2,理由是:①DCPIP溶液由蓝紫色变无色证明________________;②抽去试管中空气目的是________。
(3)结合A、B两组实验,请用简单化学反应式表示B组实验NADPH中“H”的来源:
____________________________________。
(4)若想通过检测NADPH的含量变化来证明其参与了暗反应,则在B组实验结果的基础上应改变的条件是___________。
某生物兴趣小组对光合作用的过程及其影响因素进行了相关研究。如图是某高等植物细胞中光合作用过程图解,图中英文字母代表相应物质,1、2、3、4代表一定的生理过程。回答下列问题:
(1)图中的A是______________,为了验证该物质来自光合作用原料中的H2O而不是CO2,请利用同位素标记法进行研究,其研究思路是_______________________________________。
(2)C是____________________,从图中可以看出,除了该物质含有光能转换而来的化学能外,____________(填写字母)也含有光能转换而来的化学能。
(3)在光照强度为1000 uE·m-2·s-1(适宜光照)时,上午测得光合速率数值高于下午测得的数值,据此可推断叶片中光合产物的积累对光合速率有________(填“促进”或“抑制”)作用。为验证这一推断,科研人员以该植物长出幼果的枝条为实验材料,进行了如下实验(已知叶片光合产物是通过茎部韧皮部的筛管运向其他部位的):
①将长势相似的两年生树枝均分成甲、乙两组;
②__________________________________________________;
③一段时间后,在相同环境条件下,对两组枝条上相同位置叶片的光合速率进行测定和比较。
预期结果:____________________________________________________________。
众多科学家通过不懈努力致力于解开光合作用之谜,以下资料是科学家探究光合作用过程的部分实验:
材料1 1864年,萨克斯做了一个实验:他把绿叶先在暗处放置24个小时,然后,让叶片一半曝光,另一半遮光。过一段时间后,将叶片放在隔水加热的酒精中脱色,再用碘蒸汽处理这片叶,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半则没有颜色变化。
材料2 1880年,恩格尔曼把载有水绵(水绵的叶绿体呈螺旋带状)和好氧细菌的临时装片放在没有空气和黑暗的环境中,再将三棱镜产生的连续的不同波长的光投射到水绵上,发现好氧细菌主要集中在某些波长光区域。
请根据材料回答问题:
(1)萨克斯把绿叶先在暗处放置24个小时的目的是:__________________;通过该实验可以得到的结论是________________________________。
(2)恩格尔曼通过实验发现好氧细菌主要集中在_____________光区域,由此可知光合作用会释放出氧气,他的这个实验还可以得到的结论是___________________。
(3)科学家发现的光合作用可以概括的分为光反应和暗反应两个阶段,其中叶绿体基质中发生的能量转换是_______________;光反应和暗反应发生的物质联系是_________。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题为信息题,主要考查学生对所给信息的分析和理解能力。需要考生能正确地解读题干信息,合理的推测实验过程中的变化,对能力有较高的要求.。
【解答】
A.根据题干中“从叶绿体中分离出类囊体”, 可知光反应在叶绿体类囊体中进行, A错误;
B.光合作用产生的O2中的氧元素来自H2O,该实验没有证明,B错误;
C.根据题干中“从叶绿体分离出的类囊体膜光照, 发现能使草酸高铁的Fe3+还原为Fe2+,并有氧气释放”,说明类囊体吸收光能后 , 产生O2和还原性物质,C正确;
D.由于实验没有观察到暗反应,故不得得出“暗反应使Fe3+被还原”的结论,D错误。
2.【答案】C
【解析】
【解答】
A、充分的暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,光照部分遇碘变蓝,A错误;
B、载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最少,B错误;
C、鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2使它们分别成为H218O和C18O2.然后进行两组实验:
第一组向植物提供H2O和C18O2;第二组向同种植物提供H218O和CO2,在其他条件都相同的情况下,他们分析了两组实验释放的氧气。结果表明,第一组释放的氧气全部是O2;第二组释放的氧气全部是18O2。这一实验有力地证明光合作用释放的氧气来自水,C正确。
D、小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C5化合物后于14C3化合物出现,D错误。
故选:C。
【分析】
本题主要综合考查有关光合作用的探究历程、色素吸收光谱。意在考查考生把握知识间内在联系的能力。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了光合作用中物质的输入和输出导致质量的变化,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力。
光合作用过程中,光合作用产生的氧气全部来自于水。由于水和小球藻的初始质量均相等,光合作用后导致试管质量变化的原因应该是不同分子质量二氧化碳的固定,不同分子质量的氧气的输出。
【解答】
图中①试管中二氧化碳和水均未标记,可作为实验的对照组,由于光合作用吸收的二氧化碳和产生的氧气的摩尔数相等,因此①试管中质量变化=二氧化碳分子量-氧气分子量=44-32=12;则同理可得:②试管质量变化=44-36=8,③试管质量变化=48-32=16,④试管质量变化=48-36=12,由此可知,试管质量大小关系为③>①=④>②.
故选:A。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查放射性同位素标记法的相关实验及其应用,意在考查同学们运用所学知识与观点,对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力
放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用:
(1)用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,用32P标记噬菌体的DNA,分别侵染细菌,最终证明DNA是遗传物质;
(2)用3H标记氨基酸,探明分泌蛋白的合成与分泌过程;
(3)15N标记DNA分子,证明了DNA分子的复制方式是半保留复制;
(4)卡尔文用14C标记CO2,研究出碳原子在光合作用中的转移途径,即CO2→C3→有机物;
(5)鲁宾和卡门用18O标记水,证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【解答】
A.给小麦叶片提供C18O2,形成的有机物中含18O,所以小麦根细胞中会产生含18O的酒精,A正确;
B.35S标记甲硫氨酸是合成蛋白质的原料,因此附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性,B正确;
C.给小麦提供14CO2,14C在小麦光合作用中的转移途径是14CO2→C3→葡萄糖,不会先到C5,再到葡萄糖,C错误;
D.哺乳动物吸入18O2后,与[H]结合生成水,H218O参与有氧呼吸的第二阶段,则产生的二氧化碳含18O,D正确。
故选C。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查了光合作用探究历程、光合作用过程中元素的追踪问题,进一步强化对光合作用过程的理解;解题的关键是识记光合作用过程。
【解答】
卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径,即二氧化碳中的碳元素首先转移到三碳化合物中,然后再转移到糖类等有机物中,综上所述,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.【答案】C
【解析】【解析】
在光照下,小球藻利用二氧化碳与水进行光合作用,生成有机物,同时产生氧气,因此光合作用产生的气体物质A与物质B是氧气,A正确;
由于光合作用产生的氧气来自水,而A中的水无放射性,导致物质A无放射性,B中的水有放射性,导致物质B有放射性,B正确;
物质B来自H218O,物质A来自H216O,因此物质A和物质B的相对分子质量不同,C错误;
由图中实验可得出结论:光合作用释放的氧气中氧元素来源于水,D正确。
【答案】
C
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题综合考查光合作用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
【解答】
A.鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2,A正确;
B.一般情况下,植物光合作用吸收的光主要是红光和蓝紫光,故所利用的光都是可见光,B正确;
C.在暗反应阶段,C3可被[H]还原为C5和糖类,C正确;
D.温度通过影响酶的活性影响光合作用,光反应阶段ATP的形成也需要酶的催化,D错误。
故选D。
8.【答案】B
【解析】
【分析】
本题比较简单,本题是知识点是暗反应的反应物、产物之间的关系,结合光合作用的中光反应和暗反应的相关的知识点并对光合作用的图解过程或者光合作用中的有关方程式清楚的理解是解题的关键。
光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物.
【解答】
根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子转移到三碳化合物中,然后暗反应进行的是三碳化合物的固定,所以碳原子又转移到有机物中,即CO2→C3→糖类。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了细胞呼吸和光合作用的原理和应用。1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。2、连续阴雨会导致植物光照不足,光合作用合成的有机物减少,而适当降低温度,能减弱呼吸作用。3、在一定的范围内,适当增加CO2的浓度,能促进植物的光合作用。4、提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
【解答】
A.破伤风杆菌为厌氧菌,伤口深处大量繁殖,选用松软的创可贴,增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸,不能大量繁殖,A正确;
B.连续阴雨,白天适当降低温度,减弱细胞呼吸强度,降低有机物的消耗,有利于提高作物产量,B正确;
C.稻田定期排水,有利于根系有氧呼吸,防止幼根因酒精中毒而腐烂 ,C正确;
D.剧烈运动时,肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,但由于缓冲物质的存在,血浆pH不会明显降低,D错误。
故选D。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查同位素示踪技术研究光合作用过程,难度一般。
【解答】
用18O标记二氧化碳进行光合作用实验,由于二氧化碳直接被C5固定生成C3,C3中的氧就可来自二氧化碳是18O,带有18O的C3进而转化成葡萄糖,因此葡萄糖的分子式为 C6H1218O6;而光合作用产生的氧气来自水的光解, 水中的氧没有放射性,因此氧气的分子式为O2,综上题中各选项,A正确;B、C、D均错误。
故选A。
11.【答案】A
【解析】略
12.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查组成细胞的元素及其功能,要求考生识记组成细胞的元素的总量、含量及功能,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A.C是组成碳水化合物的基本元素,在光合作用中C元素从CO2先后经C3形成(CH2O),A错误;
B.N是叶绿素的组成成分,叶绿素能吸收、传递和转化光能,因此缺少N会影响植物进行光合作用,B正确;
C.O是构成有机物的基本元素之一,光合作用制造的有机物中的氧来自CO2,C错误;
D.P是构成ATP的必需元素,光合作用中只有光反应过程中有ATP的合成,暗反应过程中不仅不合成ATP,还会消耗ATP,D错误。
故选B。
13.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查光合作用相关知识,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
用含14C的二氧化碳,来追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移,最可能的途径是CO2→三碳化合物→葡萄糖,综上所述,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查光合作用的探索历程,要求考生识记光合作用的探索历程,了解各位科学家的基本实验过程、实验方法及实验结论,能运用所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。
【解答】
A.恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,受到均匀光照,在水绵带状叶绿体周围有氧气释放,所有受光照部位都有好氧菌分布,A正确;
B.饥饿处理后,天竺葵叶片曝光部分可向遮光部分运输小分子有机物,B正确;
C.在光合作用的暗反应阶段,14CO2与五碳化合物在相应酶的作用下被固定形成C3化合物,进而在ATP和[H]的作用下生成糖类等有机物,因此14C先后出现在三碳化合物与糖类中,不会在五碳化合物和三碳化合物中不断积累,C错误;
D.光合作用释放的氧气来自于水的光解,改变水中H218O的所占比例,小球藻释放的氧气中18O2的所占比例也随之改变,D正确。
故选C。
15.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查光合作用的知识点,熟知光合作用探索历程及过程是解题的关键,题目难度适中。
【解答】
A.NADPH是光反应的产物,所以光照会导致叶绿体中NADPH增加,A错误;
B.氧气是光反应产生的,光反应一定是在光照下进行的,所以在黑暗环境中小球藻不会向细胞外释放O2,B错误;
C.三碳化合物的还原需要还原氢和ATP,在黑暗环境中光反应不再产生还原氢和ATP,所以供给14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后减少,并维持相对稳定,C错误;
D.该实验用了同位素标记法,能证明碳的转移过程,不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同,D正确。
故选D。
16.【答案】C
【解析】略
17.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查光合作用的过程相关知识,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
根据同位素示踪实验结果可知,光合作用过程中释放的氧气全部来自参加反应的水。因此,供给光合作用的水中有0.2%的水分子18O,那么,光合作用所释放的氧气中,18O的比例还是0.2%。综上所述,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
18.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查光合作用的知识点,熟知光合作用探索历程及过程是解题的关键,题目难度适中。
【解答】
A.NADPH是光反应的产物,所以光照会导致叶绿体中NADPH增加,A错误;
B.氧气是光反应产生的,光反应一定是在光照下进行的,所以在黑暗环境中小球藻不会向细胞外释放O2,B错误;
C.三碳化合物的还原需要还原氢和ATP,在黑暗环境中光反应不再产生还原氢和ATP,所以供给14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后减少,并维持相对稳定,C错误;
D.该实验用了同位素标记法,能证明碳的转移过程,不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同,D正确。
故选D。
19.【答案】D
【解析】
【分析】本题考查光合作用的知识点,熟知光合作用探索历程及过程是解题的关键,题目难度适中。
【解答】
A.NADPH是光反应的产物,所以光照会导致叶绿体中NADPH增加,A错误;
B.氧气是光反应产生的,光反应一定是在光照下进行的,所以在黑暗环境中小球藻不会向细胞外释放O2,B错误;
C.三碳化合物的还原需要还原氢和ATP,在黑暗环境中光反应不再产生还原氢和ATP,所以供给14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后减少,并维持相对稳定,C错误;
D.该实验用了同位素标记法,能证明碳的转移过程,不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同,D正确。
故选D。
20.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查光合作用的知识点,熟知光合作用探索历程及过程是解题的关键,题目难度适中。
【解答】
A.NADPH是光反应的产物,所以光照会导致叶绿体中NADPH增加,A错误;
B.氧气是光反应产生的,光反应一定是在光照下进行的,所以在黑暗环境中小球藻不会向细胞外释放O2,B错误;
C.三碳化合物的还原需要还原氢和ATP,在黑暗环境中光反应不再产生还原氢和ATP,所以供给14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后减少,并维持相对稳定,C错误;
D.该实验用了同位素标记法,能证明碳的转移过程,不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同,D正确。
故选D。
21.【答案】(1) 光反应; NADPH([H])
(2) 停止CO2供应, 暗反应无法进行, 不能为光反应提供ADP、Pi和()
(3)用18O分别对H2O和CO2进行标记。
将小球藻平均分成甲乙两组, 甲组提供H218O和CO2, 乙组提供H2O和C18O2, 在适宜条件下照光培养一段时间。
分别收集并检测两组实验中产生氧气的相对分子质量,测得甲组释放的氧气都是18O2, 乙组释放的氧气都是O2。
【解析】
【分析】
本题考查光合作用的知识点,熟知光合作用的过程及探索历程是解题的关键,题目难度适中。
【解答】
(1)希尔反应模拟了叶绿体光合作用中光反应阶段的部分变化,还原后的电子受体相当于光合作用中的NADPH([H])。
(2)希尔反应说明水的光解与糖的合成不是同一个过程,可一般情况下,减少CO2供应,绿色植物的光反应速率也会降低,原因是停止CO2供应, 暗反应无法进行, 不能为光反应提供ADP、Pi和()。
(3)实验思路及结论是:
用18O分别对H2O和CO2进行标记。
将小球藻平均分成甲乙两组, 甲组提供H218O和CO2, 乙组提供H2O和C18O2, 在适宜条件下照光培养一段时间。
分别收集并检测两组实验中产生氧气的相对分子质量,测得甲组释放的氧气都是18O2,乙组释放的氧气都是O2。
22.【答案】(1)DCPIP、NADPH和NADP+不能穿过叶绿体的双层膜,无法用DCPIP鉴定NADPH的产生
(2)该阶段产生了氢使DCPIP还原(写“产生了还原态氢、[H]、NADPH、还原性物质”均可);排除O2来源于二氧化碳(或者“排除空气中CO2的干扰”)
(3)2NADP++2H2O→2NADPH+2H++O2或2H2O→4H++O2+4e-
(4)通入CO2并黑暗处理
【解析】
【分析】
本题考查光合作用知识点,主要考查学生对光合作用的探究历程的实践,提高学生实践能力和分析问题解决问题能力,难度一般。
【解答】
(1)实验利用膜破裂的叶绿体,最可能的原因是DCPIP、NADPH和NADP+不能穿过叶绿体的双层膜,无法用DCPIP鉴定NADPH的产生。
(2)A组实验能证明O2来源于水而不是CO2,理由是:①DCPIP溶液由蓝紫色变无色证明该阶段产生了氢使DCPIP还原;②抽去试管中空气目的是排除O2来源于二氧化碳(或者排除空气中CO2的干扰)。
(3)结合A、B两组实验,简单化学反应式表示B组实验NADPH中“H”的来源:
2NADP++2H2O→2NADPH+2H++O2 或 2H2O→4H++O2+4e-。
(4)若想通过检测NADPH的含量变化来证明其参与了暗反应,则在B组实验结果的基础上应改变的条件是通入CO2并黑暗处理。
23.【答案】(1)O2;将长势相同的同种植物分为甲、乙两组,给甲组提供C18O2、H2O,给乙组提供CO2、H218O,将两组植物置于适宜光照等条件下一段时间,检测植物释放出的O2是否含有18O2
(2)ATP;B
(3)抑制;将甲组枝条靠近叶片处的韧皮部环剥,乙组不做该处理;甲组光合速率明显低于乙组
【解析】
【分析】
本题主要考查光合作用的相关知识,旨在考查学生对知识的识记能力。
【解答】
(1)物质A是通过光反应阶段水的光解产生的O2,光合作用的原料中H2O和CO2中都含有氧,为了验证O2来自H2O而不CO2,可以将长势相同的同种植物分为甲、乙两组,给甲组提供C18O2、H2O,给乙组提供CO2、H218O,将两组植物置于适宜光照等条件下一段时间,检测植物释放出的O2是否含有18O2。
(2)图中的C是暗反应中参与C3还原的ATP,从图中可以看出,电子携带的电能还用于B物质的合成,所以B物质也含有光能转换而来的化学能。
(3)上午时段产生的光合作用产物没有及时运走而得到积累,所以下午时段在相同光照强度下光合速率下降,说明光合产物的积累对光合速率具有抑制作用。为了验证这一结论,将长势相同的两年生树枝分为两组,一组在靠近叶片处的茎的韧皮部环剥,阻断光合产物向其他部位运输。另一组不做处理,在相同环境条件下培养一段时间后,检测两组相同位置处叶片的光合速率,结果是环剥韧皮部的一组光合速率明显低于没有环剥的一组。
24.【答案】(1)消耗掉叶片中的营养物质;光合作用的产物除氧气外还有淀粉(在光照的条件下植物光合作用可产生淀粉)
(2)红光和蓝紫光;叶绿体主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用
(3)ATP中活跃的化学能转换为有机物中的稳定化学能;光反应为暗反应提供了ATP和[H],暗反应为光反应提供了ADP与Pi
【解析】
【分析】
本题考查的是知识点是光反应和暗反应的反应物、产物,光反应与暗反应之间的关系、光合作用的探究历程,熟练掌握光合作用的探究历程、结合光合作用的中光反应和暗反应的相关的知识点,并结合光合作用的图解过程进行物质变化的分析运用是解题的关键。
光合作用根据是否需要光,分为光反应阶段和暗反应阶段.光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成.光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖。
【解答】
(1)本实验的目的是检测光合作用的产物,但是要排除原来进行光合作用时产物的影响,所以要暗处理,目的是消耗掉叶片中的淀粉。由于用碘液进行检测,发现变蓝,说明光合作用的产物除氧气外还有淀粉(在光照的条件下植物光合作用可产生淀粉)。
(2)恩格尔曼通过实验发现好氧细菌主要集中在红光和蓝紫光区域,由此可知光合作用会释放出氧气,他的这个实验还可以得到的结论是叶绿体主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用。
(3)科学家发现的光合作用可以概括的分为光反应和暗反应两个阶段,其中叶绿体基质中发生的能量转换是ATP中活跃的化学能转换为有机物中的稳定化学能,光反应和暗反应发生的物质联系是光反应为暗反应提供了ATP和[H],暗反应为光反应提供了ADP与Pi。 组别
加入物质
条件
实验现象
A组
DCPIP溶液
适宜温度和光照等条件
产生微量O2,且溶液变为无色
B组
NADP+溶液
产生了微量O2和NADPH
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