高考生物一轮复习考点规范练09《光合作用的探究历程与基本过程》（含详解）

考点规范练9　光合作用的探究历程与基本过程

　考点规范练+高频考向练第18页　 

基础达标

1.(河南洛阳期中,20)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;进入叶绿体的二氧化碳首先与五碳化合物合成三碳化合物,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零时,会导致幼苗停止生长,D项正确。

2.(山西运城四校一联,9)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,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,据图判断下列叙述不正确的是(　　)

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.光照是绿色植物进行光合作用的必要条件,在光合作用中光的作用有(　　)

①光合作用的能源　②催化ATP的分解　③影响叶绿素合成　④调节气孔开度　⑤固定CO2

A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.③④⑤

答案C

解析光是光合作用的能源,参与叶绿素的形成;光照强度可调节气孔开度;光没有催化作用,与CO2的固定无直接关系。

5.(上海普陀一模,8)下图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程,下列有关叙述正确的是(　　)

A.图示膜结构为叶绿体内膜

B.M侧为叶绿体基质,其中含有少量DNA

C.甲表示色素,在层析液中溶解度最高的是叶绿素a

D.图示过程为光反应,该过程不需酶的催化

答案B

解析因图示过程需要光照,故该过程为光反应,场所为类囊体薄膜。光反应生成的ATP进入叶绿体基质参与暗反应,故M侧为叶绿体基质,叶绿体基质中含有少量DNA。在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素。光反应过程需要酶的参与。

6.下面是光合作用过程的实验图解。请分析判断相关说法不正确的是(　　)

A.此实验说明叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位

B.试管b内因缺少有关酶及C5而不能产生含14C的有机物

C.适当增强光照、增加CO2浓度及适当提高温度对本实验最终c试管中含14C有机物的产量无影响

D.本实验能证明光反应为暗反应提供了必需的条件

答案C

解析光合作用分光反应和暗反应两个阶段,光反应在类囊体薄膜上进行,暗反应在叶绿体基质中进行,光反应为暗反应提供ATP和[H]。从图中①②所示的位置及后续实验可知①是类囊体薄膜,②是叶绿体基质;试管b中无有机物生成的原因是缺少有关酶和固定CO2的C5。从影响光合速率的因素分析,适当增强光照、增加CO2浓度及适当提高温度可提高本实验最终c试管内含14C有机物的产量。分析3支试管的产物知,光反应和暗反应彼此联系,不能分割,叶绿体是进行光合作用的完整的结构单位。

7.(山东临沂期末,20)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CO2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ADP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膜光照,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.(江苏文创教育三月测试,4)下图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是(　　)

A.该反应的场所是叶绿体的类囊体

B.C3生成(CH2O)需要[H]、ATP和多种酶

C.提高温度一定能促进(CH2O)的生成

D.无光条件有利于暗反应进行

答案B

解析图示为光合作用的暗反应阶段,该反应进行的场所是叶绿体基质,A项错误;C3生成 (CH2O)需在多种酶的催化下,利用ATP提供的能量,通过[H]的还原进行,B项正确;若在最适温度条件下,提高温度会降低酶活性,会使反应减弱,C项错误;在无光条件下,暗反应会因[H]和ATP的缺乏受到限制,D项错误。

10.(安徽六安一中综练九,6)某同学在做叶绿体色素的提取和分离的实验中,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;画滤液细线次数过少,则会导致滤纸条上色素带颜色较浅,⑤正确。

能力提升

1.(湖北武汉四月调研,2)在置于黑暗条件下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,只不过缺少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,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.(湖南长沙一中月考,9)为研究光反应中ATP产生的原理,有科学家进行如下实验:将叶绿体类囊体置于pH为4的琥珀酸溶液后,琥珀酸进入类囊体腔,腔内的pH下降为4;然后把悬浮液的pH迅速上升为8,此时类囊体内pH为4,类囊体外pH为8,在有ADP和Pi存在时类囊体生成ATP,对实验条件和结论分析正确的是(　　)

A.黑暗中进行,结果表明:H+能通过自由扩散进入类囊体膜

B.光照下进行,结果支持:合成ATP的能量直接来自色素吸收的光能

C.黑暗中进行,结果支持:光反应使类囊体内外产生H+浓度差,推动ATP合成

D.光照下进行,结果表明:光反应产生的[H]参与暗反应中三碳化合物的还原

答案C

解析在光照条件下,类囊体膜上的色素吸收光能,能将光能转化成ATP中的化学能,干扰实验结果,故应在黑暗中进行。根据题干中“类囊体内pH为4,类囊体外pH为8,在有ADP和Pi存在时类囊体生成ATP”,说明ATP的合成与H+浓度梯度有关,类囊体内外产生H+浓度差,从而推动ATP合成。

3.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(　　)

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。

4.百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下面为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图,据图分析错误的是              (　　)

A.图中B物质可能是葡萄糖

B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2

C.PEP、RuBP均能与CO2结合

D.夜间细胞液pH可能会下降 〚导学号93420205〛

答案A

解析在有氧呼吸过程中,进入线粒体的是丙酮酸,而不是葡萄糖;由图可知,光合作用(叶绿体)中CO2的来源有两个,一是来自线粒体,二是来自细胞质基质;由图可知,CO2与PEP或RuBP结合分别形成OAA或PGA;液泡内的液体称为细胞液,晚间时苹果酸进入细胞液中,使细胞液pH下降。

5.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　　　　　　　　　　　　　　　　。              〚导学号93420206〛 

答案(1)C5　C3　类囊体薄膜

(2)光反应不能正常进行,无法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)。白天该植物叶片气孔关闭,进行光合作用所需的CO2主要来自贮存的C4转化而来和线粒体的有氧呼吸提供。(3)该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。

6.(广东深圳一模,26)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,实验过程及结果如右上表所示,请分析回答问题。

(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　　　　　　　　　　　。 

(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　维持叶绿体的形态

(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,光反应的产物中有还原氢,还原氢与DCPIP反应使之被还原变成无色;实验中观察到有气泡产生,该气体是氧气,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,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,产生更多的还原氢使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,光照强度增大促进光反应产生更多的还原氢,使DCPIP褪色更快。