人教版高中生物必修1課時(shí)作業(yè)5-4-2光合作用的探究歷程和過(guò)程

課時(shí)分層作業(yè)(十九)光合作用的探究歷程和過(guò)程(建議用時(shí)：40分鐘)題組一光合作用的過(guò)程1．光照下用Heq\o\al(18,2)O培養(yǎng)綠色植物，則下列物質(zhì)中首先能檢測(cè)到放射性的是()A．氧氣 B．二氧化碳C．五碳化合物 D．丙酮酸A[光照下用Heq\o\al(18,2)O培養(yǎng)綠色植物，Heq\o\al(18,2)O首先參與光合作用的光反應(yīng)，分解為氧氣，A正確。]2．綠色植物光合作用過(guò)程中水的光解()A．發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中B．產(chǎn)物為氫氣和氧氣C．所需能量來(lái)自ATPD．速率與色素含量、光強(qiáng)等有關(guān)D[光合作用過(guò)程中水的光解發(fā)生在基粒類囊體膜上，產(chǎn)物為[H]和氧氣，所需能量來(lái)自色素吸收轉(zhuǎn)化的光能，因此水光解的速率與色素含量、光強(qiáng)等有關(guān)。]3．下列物質(zhì)中，可以在葉綠體類囊體薄膜上被消耗的有()A．水、二氧化碳、ATP B．氧氣、水、ATPC．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水C[在葉綠體類囊體薄膜上發(fā)生的光反應(yīng)，有ATP的形成和水的光解。]4．下列化合物與植物光合作用的關(guān)系，錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)化合物主要生理作用AATP參與CO2的固定B酶催化光合作用中的化學(xué)反應(yīng)C葉綠素捕獲光能DH2O參與O2和(CH2O)的形成A[CO2的固定不需要消耗能量，ATP用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，A錯(cuò)誤；光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng)都需要酶的催化，B正確；葉綠素的作用是捕獲吸收光能，C正確；H2O參與光反應(yīng)中水的光解生成O2和[H]，[H]參與暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，生成(CH2O)，D正確。]5．在光合作用中，不需要酶參與的過(guò)程是()A．CO2的固定 B．葉綠素吸收光能C．三碳化合物的還原 D．ATP的形成B[葉綠素吸收光能的過(guò)程中不需要酶的催化。]6.右圖所示為葉綠體中的某種結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的物質(zhì)和能量變化，下列敘述不正確的是()A．圖中的①是植物吸收的水分子B．光合色素都分布在結(jié)構(gòu)②上C．光能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存在ATP中的化學(xué)能D．[H]、O2和ATP都能用于暗反應(yīng)D[光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP用于暗反應(yīng)，O2釋放出去或被線粒體利用。]7．在葉綠體中，ATP和ADP的運(yùn)動(dòng)方向是()A．ATP和ADP同時(shí)由類囊體向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)B．ATP和ADP同時(shí)由葉綠體基質(zhì)向類囊體運(yùn)動(dòng)C．ATP由類囊體向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)，ADP的運(yùn)動(dòng)方向則相反D．ADP由類囊體向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)，ATP的運(yùn)動(dòng)方向則相反C[在葉綠體中，ATP在類囊體的薄膜上產(chǎn)生，在葉綠體基質(zhì)中被消耗產(chǎn)生ADP，而ADP的轉(zhuǎn)運(yùn)方向則與ATP相反。]8．下圖是某高等植物葉綠體進(jìn)行光合作用的圖解，請(qǐng)據(jù)圖完成下列問(wèn)題。(1)圖中A表示的結(jié)構(gòu)是由________堆疊而成的。若e為高能化合物，則b、c代表的物質(zhì)依次是__________________。(2)g與h反應(yīng)生成i的過(guò)程稱為____________，i與e、d反應(yīng)稱為________________。(3)圖中能量變化過(guò)程是____________________________，再到有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。(4)光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，其中暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供____________。[解析](1)基粒是由類囊體堆疊而成的，e若表示的是ATP，則參與暗反應(yīng)后就形成Pi和ADP；光反應(yīng)生成ATP的同時(shí)還釋放了O2。(2)h表示的是從外界吸收的CO2與C5(g)結(jié)合形成C3(i)，稱為CO2的固定；C3(i)被還原形成C5和(CH2O)(f)。(3)光合作用過(guò)程中能量變化規(guī)律是光能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能再到有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。(4)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。[答案](1)類囊體O2、ADP(2)CO2的固定三碳化合物的還原(或C3的還原)(3)光能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學(xué)能(4)ADP和Pi9．如圖所示，圖甲為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，圖乙表示一株小麥葉片細(xì)胞內(nèi)C3相對(duì)含量在一天24小時(shí)內(nèi)的變化，請(qǐng)據(jù)圖分析：甲乙(1)圖甲中A、B、C、D分別表示參與光合作用或光合作用生成的物質(zhì)，則A表示________，B表示________，C表示________，D表示________。(2)在a中發(fā)生的過(guò)程稱為________，在a中含有的參與此過(guò)程的物質(zhì)是________。(3)在a中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)變是__________________________。(4)圖乙中，從________點(diǎn)開始合成有機(jī)物，至________點(diǎn)有機(jī)物合成終止。(5)AB段C3含量較高，其主要原因是____________________________________________________________________________________________________________。(6)G點(diǎn)C3含量極少，其原因是____________________________________________________________________________。[解析](1)根據(jù)圖甲中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可判斷，A代表H2O，B代表CO2，C代表C3，D代表C5。(2)圖甲中a表示葉綠體類囊體薄膜，其上分布有色素和酶，是光反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所。(3)葉綠體類囊體薄膜上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)變是光能→ATP中活躍的化學(xué)能。(4)根據(jù)圖乙中C3含量的變化曲線可知，C3含量從B點(diǎn)開始減少，說(shuō)明在有光的條件下，C3被還原，至I點(diǎn)時(shí)，C3含量又保持不變，說(shuō)明此時(shí)沒(méi)有光，不能進(jìn)行光反應(yīng)，缺乏[H]和ATP，暗反應(yīng)停止，不再合成有機(jī)物。(5)圖乙AB段缺乏光，不能進(jìn)行光反應(yīng)，缺乏[H]和ATP，C3不能被還原。(6)G點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度強(qiáng)，蒸騰作用旺盛，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2不能通過(guò)氣孔進(jìn)入，缺乏CO2，CO2固定減弱，C3生成減少。[答案](1)H2OCO2C3C5(2)光反應(yīng)色素和酶(3)光能→ATP中活躍的化學(xué)能(4)BI(5)無(wú)光不進(jìn)行光反應(yīng)，不產(chǎn)生[H]和ATP，C3不能被還原(6)氣孔關(guān)閉，葉肉細(xì)胞內(nèi)CO2含量低，CO題組二光合作用的探究歷程10．2,6-二氯酚靛酚是一種藍(lán)色染料，能被還原劑還原成無(wú)色。從葉綠體中分離出類囊體，置于2,6-二氯酚靛酚溶液中，對(duì)其進(jìn)行光照，發(fā)現(xiàn)溶液變成無(wú)色，并有氧氣釋放。此實(shí)驗(yàn)證明()A．光合作用在類囊體上進(jìn)行B．光合作用產(chǎn)物O2中的氧元素來(lái)自CO2C．光反應(yīng)能產(chǎn)生還原劑和O2D．光合作用與葉綠體基質(zhì)無(wú)關(guān)C[溶液變成無(wú)色說(shuō)明有還原劑產(chǎn)生。]11．在光合作用的探究歷程中，德國(guó)科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，曾提出了植物在進(jìn)行光合作用時(shí)能量轉(zhuǎn)化的假說(shuō)。以下哪項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明這一假說(shuō)()A．英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實(shí)驗(yàn)B.恩格爾曼證明氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所的實(shí)驗(yàn)C.薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)D．魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)自水的實(shí)驗(yàn)C[英格豪斯通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了植物更新空氣必須在光下才能進(jìn)行，沒(méi)有涉及能量的轉(zhuǎn)化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；1880年，恩格爾曼將載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在黑暗、無(wú)空氣的環(huán)境中，用極細(xì)光束照射水綿，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌只向葉綠體被光束照射的部位集中，如果臨時(shí)裝片暴露在光下，細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光部位，證明O2是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，沒(méi)有涉及能量的轉(zhuǎn)化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1864年，薩克斯將暗處理的葉片一半曝光、一半遮光，一段時(shí)間后用碘蒸氣處理，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半沒(méi)有顏色變化，證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉，從另一個(gè)角度也說(shuō)明了光能轉(zhuǎn)化為淀粉中穩(wěn)定的化學(xué)能，C項(xiàng)正確；20世紀(jì)40年代，魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水，沒(méi)有涉及能量的轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]12．下圖是光合作用過(guò)程實(shí)驗(yàn)圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題([]內(nèi)填寫①或者②)：(1)裝置C中產(chǎn)生含碳有機(jī)物，是由于在裝置A中結(jié)構(gòu)[]________進(jìn)行了________反應(yīng)，為在結(jié)構(gòu)[]________中進(jìn)行的________反應(yīng)提供了________等物質(zhì)的緣故。(2)裝置B中不能產(chǎn)生含14C的有機(jī)物，主要是結(jié)構(gòu)①(3)此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明進(jìn)行光合作用的完整單位是________。[答案](1)①葉綠體類囊體薄膜光②葉綠體基質(zhì)暗[H]和ATP(2)暗反應(yīng)所需的酶(3)葉綠體13．(2019·全國(guó)卷Ⅰ)將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時(shí)間后植株達(dá)到40g，其增加的質(zhì)量來(lái)自于()A．水、礦質(zhì)元素和空氣B．光、礦質(zhì)元素和水C．水、礦質(zhì)元素和土壤D．光、礦質(zhì)元素和空氣A[水是占細(xì)胞鮮重最多的化合物，礦質(zhì)元素是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)，植物幼苗生長(zhǎng)過(guò)程中可從土壤中吸收水分和礦質(zhì)元素使植株質(zhì)量增加；另外，植物在光照條件下可進(jìn)行光合作用，通過(guò)吸收空氣中的CO2合成有機(jī)物使植株質(zhì)量增加。故A符合題意。]14．(必修1P103圖5－15改編)對(duì)下圖所示的光合作用圖解分析不正確的是()A．若突然停止CO2供應(yīng)，則短時(shí)間內(nèi)[H]的含量將上升B．圖中①為O2；②為ATP，只能用于C3的還原C．若用3H標(biāo)記的H2O進(jìn)行示蹤，可發(fā)現(xiàn)H元素的轉(zhuǎn)移途徑為H2O→三碳化合物→糖類D．圖示為真核生物的光合作用過(guò)程C[A項(xiàng)中突然停止CO2供應(yīng)，暗反應(yīng)停止，短時(shí)間內(nèi)消耗的[H]減少，而光反應(yīng)不斷生成[H]，導(dǎo)致[H]含量上升。B項(xiàng)中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于C3的還原。C項(xiàng)中H元素轉(zhuǎn)移途徑為H2O→[H]→糖類(＋水)。D項(xiàng)由于類囊體的存在，故為真核生物。]15．某同學(xué)以菠菜的綠葉為材料，制備了完整葉綠體懸浮液，并均分為兩組，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：組別加入物質(zhì)條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A組DCPIP溶液適宜溫度和光照等條件產(chǎn)生氣泡，DCPIP溶液變?yōu)闊o(wú)色B組適量磷酸、NaHCO3(CH2O)/C3比值增高(注：DCPIP氧化態(tài)為藍(lán)紫色，被還原后為無(wú)色)請(qǐng)分析回答：(1)分離獲得完整葉綠體需要用到的方法是________和過(guò)濾。(2)A組氣泡中成分是________，DCPIP溶液由藍(lán)紫色變無(wú)色的原因是________________。(3)B組(CH2O)/C3比值增高的原因是_____________________。[解析](1)分離獲得完整葉綠體需要用到的方法是差速離心和過(guò)濾。(2)A組可以進(jìn)行光合作用的光反應(yīng)階段，氣泡中成分是O2，DCPIP氧化態(tài)為藍(lán)紫色，被還原后為無(wú)色溶液，DCPIP由藍(lán)紫色變?yōu)闊o(wú)色說(shuō)明被還原了，原因是光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]將DCPIP還原。(3)B組(CH2O)/C3比值增高的原因是磷酸有利于光反應(yīng)階段中ATP的形成，進(jìn)而促進(jìn)暗反應(yīng)中C3的還原形成(CH2O)。ATP的形成需要游離磷酸，適量磷酸能夠加快光反應(yīng)的速率，生成ATP供暗反應(yīng)使用，因此實(shí)驗(yàn)組中光反應(yīng)速率高，ATP生成多，促進(jìn)暗反應(yīng)中(CH2O)的合成。[答案](1)差速離心(2)O2光反應(yīng)