第10講 光合作用的探究歷程與基本過(guò)程 (2)

1、 第10講光合作用的探究歷程與基本過(guò)程(時(shí)間：30分鐘)一、選擇題1.(2016·廈門(mén)六中期中)據(jù)報(bào)道，美國(guó)華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的研究人員找到了一種叫做集胞藻6803(一種單細(xì)胞藍(lán)藻)的微生物，其通過(guò)光合作用可生產(chǎn)出乙醇、氫、正丁醇、異丁醇和潛在的生物柴油。下列有關(guān)描述正確的是()A.集胞藻6803光合作用的光反應(yīng)階段在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行B.集胞藻6803是異養(yǎng)需氧型生物C.和傳統(tǒng)化工技術(shù)相比，該技術(shù)不需要光也能進(jìn)行D.集胞藻6803既有助于減緩全球變暖，又可以提供能源物質(zhì)解析集胞藻6803為原核生物沒(méi)有葉綠體；是自養(yǎng)需氧型的生物；該技術(shù)必需在光下才能進(jìn)行，A、B、C錯(cuò)誤。答

2、案D2.下列物質(zhì)中，可以在葉綠體類(lèi)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、水解析在葉綠體類(lèi)囊體的薄膜上發(fā)生的光反應(yīng)，有ATP的形成和水的光解。答案C3.如圖是小明同學(xué)所做“新鮮菠菜葉片內(nèi)葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，老師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，則產(chǎn)生此結(jié)果最可能的原因是()A.誤用蒸餾水作提取液和層析液B.研磨時(shí)未加入SiO2C.實(shí)驗(yàn)材料自身有問(wèn)題D.研磨時(shí)未加入CaCO3解析(1)擴(kuò)散速度最快的是胡蘿卜素，擴(kuò)散速度最慢的是葉綠素b，擴(kuò)散速度大小關(guān)系為胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b；(2)含量最多的是葉綠素a，含量最

3、少的是胡蘿卜素，含量大小的關(guān)系為葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素。圖示葉綠素a和葉綠素b含量相對(duì)較少，而葉黃素最多，胡蘿卜素較多，可能是研磨時(shí)未加入CaCO3，導(dǎo)致部分葉綠素被破壞。答案D4.(2015·齊魯名校調(diào)研)如圖表示某生物膜結(jié)構(gòu)及其發(fā)生的部分生理過(guò)程，下列敘述正確的是()A.圖示膜結(jié)構(gòu)為葉綠體內(nèi)膜B.a側(cè)為葉綠體基質(zhì)，其中含有少量DNAC.甲表示色素，在層析液中溶解度最高的是葉綠素aD.圖示過(guò)程為光反應(yīng)，該過(guò)程不需要酶的催化解析因圖示過(guò)程需要光照，故該過(guò)程為光反應(yīng)，場(chǎng)所為類(lèi)囊體薄膜，A錯(cuò)誤。光反應(yīng)生成的ATP進(jìn)入葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)，故a側(cè)為葉綠體基質(zhì)，葉綠體基質(zhì)中含有少量D

4、NA，B正確。在層析液中溶解度最大的色素是胡蘿卜素，C錯(cuò)誤。光反應(yīng)過(guò)程需要酶的參與，D錯(cuò)誤。答案B5.把一株?duì)颗；ㄔ诤诎抵蟹胖靡粫円梗缓罄孟聢D裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)不能用于驗(yàn)證()A.光合作用需要CO2B.光合作用能產(chǎn)生O2C.光合作用需要光D.光合作用需要葉綠體解析該實(shí)驗(yàn)“綠色部分”與“白色部分”對(duì)照可用于驗(yàn)證光合作用需葉綠體；鋁箔遮蓋部分與綠色部分對(duì)照可驗(yàn)證光合作用需光；瓶?jī)?nèi)葉片與綠色部分對(duì)照可驗(yàn)證光合作用需CO2，整個(gè)裝置不能驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生O2。答案B6.如圖為一套光合作用實(shí)驗(yàn)裝置。結(jié)合圖示，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)分析不正確的是()A.該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證光合作用需要CO2B.設(shè)置燒瓶A的目的是

5、作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要長(zhǎng)時(shí)間給予光照D.實(shí)驗(yàn)中需要使用已脫淀粉的植物解析實(shí)驗(yàn)中氫氧化鉀溶液的作用是吸收CO2，故該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證光合作用需要CO2。若實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有機(jī)物發(fā)生轉(zhuǎn)移，在燒瓶B中的葉片中也會(huì)檢測(cè)到淀粉。答案C7.陽(yáng)光穿過(guò)上層植物的空隙形成光斑，它會(huì)隨太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。下圖為紅薯葉在光斑照射前后吸收CO2和釋放O2的情況。下列分析錯(cuò)誤的是()A.圖中A點(diǎn)葉肉細(xì)胞間隙O2濃度最高B.AB段變化的原因是ADP和NADP濃度的限制C.光斑移開(kāi)后一段時(shí)間光合作用仍在進(jìn)行D.、所指示的陰影面積是相等的解析氧氣釋放速率曲線代表光反應(yīng)，二氧化碳吸收速率曲線代表暗反應(yīng)。圖中A點(diǎn)光斑開(kāi)始照射

6、，光反應(yīng)速率提高較快，而暗反應(yīng)速率提高較慢，抑制了實(shí)際光合速率的提高，故凈光合速率不是最高，A錯(cuò)誤。AB段暗反應(yīng)速率低，提供給光反應(yīng)的ADP和NADP少，限制光反應(yīng)速率，B正確。光斑移開(kāi)后一段時(shí)間光反應(yīng)停止，但仍然有一定的ATP和H供應(yīng)，暗反應(yīng)不會(huì)馬上停止，C正確。表示光反應(yīng)積累的物質(zhì)，而表示光照下降后暗反應(yīng)將光反應(yīng)積累的物質(zhì)消耗后也下降，故，D正確。答案A8.離體葉綠體在光下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí)，如果突然中斷CO2的供應(yīng)，下列關(guān)于一段時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP與O2的相對(duì)含量變化的示意圖中，正確的是()解析離體葉綠體在光下進(jìn)行穩(wěn)定的光合作用時(shí)，突然中斷CO2的供應(yīng)使C3合成減少，一段時(shí)間內(nèi)暗反應(yīng)逐

7、漸減弱，暗反應(yīng)消耗的ATP也逐漸減少，故ATP相對(duì)含量逐漸增加；隨著暗反應(yīng)的減弱，光反應(yīng)也逐漸減弱，所以葉綠體內(nèi)氧氣含量逐漸減少，B正確。答案B9.如圖表示在較強(qiáng)光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)示意圖。一段時(shí)間后，下列相關(guān)比較錯(cuò)誤的是()A.Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量B.中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量C.中水的質(zhì)量大于中水的質(zhì)量D.裝置的質(zhì)量大于裝置的質(zhì)量解析Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的質(zhì)量大于Y3；中小球藻中含有(CHO)的有機(jī)物，而中小球藻含有(CH2O)的有機(jī)物，故中小球藻質(zhì)量大于中的小球藻質(zhì)量；和中的水都為HO，且含量相同，

8、因此質(zhì)量相等；在試管和中原有質(zhì)量相等的情況下，中釋放出的是18O2，而中釋放出的是O2，故剩余質(zhì)量大于。答案C10.如圖為植物體內(nèi)發(fā)生的光合作用和光呼吸作用的示意簡(jiǎn)圖。結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析下列相關(guān)敘述中正確的有()在高O2含量環(huán)境中，植物不能進(jìn)行光合作用卡爾文循環(huán)的具體場(chǎng)所應(yīng)為葉綠體類(lèi)囊體膜將植物突然置于黑暗環(huán)境中，C5與C3之間的轉(zhuǎn)化將不受影響C2和葡萄糖均可在線粒體內(nèi)被徹底分解成CO2和H2OA.零項(xiàng) B.一項(xiàng) C.二項(xiàng) D.三項(xiàng)解析從圖中信息可知，在高O2含量環(huán)境中，產(chǎn)生的C3也可用于卡爾文循環(huán)，進(jìn)而生成糖，錯(cuò)誤；根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知，卡爾文循環(huán)的具體場(chǎng)所應(yīng)為葉綠體基質(zhì)，錯(cuò)誤；光合作用暗反應(yīng)的進(jìn)

9、行，需要光反應(yīng)提供H和ATP，黑暗條件下，不能生成H和ATP，因而C5與C3之間的轉(zhuǎn)化將受到影響，錯(cuò)誤；線粒體不能直接利用葡萄糖，錯(cuò)誤。答案A二、非選擇題11.如圖甲是適宜環(huán)境中大豆光合作用過(guò)程的部分圖解，圖乙是某研究小組在15 條件下以水稻為材料進(jìn)行研究得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(光合作用的最適溫度為25 ，呼吸作用的最適溫度為30 )。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。(1)圖甲所示過(guò)程進(jìn)行的場(chǎng)所是_；圖甲中A代表的物質(zhì)是_，a代表_過(guò)程。若將該植物突然轉(zhuǎn)移到高溫、強(qiáng)光照、干燥的環(huán)境中，葉片將部分氣孔關(guān)閉，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)B的含量變化是_(填“增加”、“不變”或“減少”)。(2)由圖乙可知本實(shí)驗(yàn)的目的是研究_。圖乙中

10、E點(diǎn)的含義是_。(3)若將圖乙的實(shí)驗(yàn)溫度升高10 ，則F點(diǎn)向_(填“左”或“右”)側(cè)移動(dòng)，呼吸速率曲線向_(填“上”或“下”)移動(dòng)。解析(1)圖甲為大豆光合作用的暗反應(yīng)階段，在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行；圖中A表示五碳化合物(C5)，B表示三碳化合物(C3)，C表示H；a過(guò)程為CO2的固定。若部分氣孔關(guān)閉，則CO2吸收不足，導(dǎo)致C5的含量增加，C3的含量減少。(2)由圖乙可知，該實(shí)驗(yàn)探究的是光照強(qiáng)度對(duì)光合速率和呼吸速率的影響。E點(diǎn)的含義是光合作用速率與呼吸作用速率相等時(shí)需要(或?qū)?yīng))的光照強(qiáng)度。(3)圖乙是在15 條件下所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，溫度升高10 ，呼吸速率和光合速率均增大，因此呼吸速率曲線向上移動(dòng)，

11、達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度增大，F(xiàn)點(diǎn)右移。答案(1)葉綠體基質(zhì)五碳化合物(C5)CO2的固定減少(2)光照強(qiáng)度對(duì)光合速率和呼吸速率的影響光合作用速率與呼吸作用速率相等時(shí)需要(或?qū)?yīng))的光照強(qiáng)度(3)右上12.(2015·蘭州實(shí)戰(zhàn))圖1為某植物細(xì)胞的部分生理過(guò)程示意圖，代表生理過(guò)程。圖2表示該植物葉片CO2釋放量在其他條件適宜時(shí)隨光照強(qiáng)度變化的曲線?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)圖1中，過(guò)程H2O的產(chǎn)生部位是_。(2)干旱會(huì)導(dǎo)致植物光合作用速率下降，主要原因是_，此時(shí)該植物葉綠體中H含量的變化趨勢(shì)是_。(3)當(dāng)圖1中過(guò)程沒(méi)有發(fā)生時(shí)(發(fā)生過(guò)程)，可對(duì)應(yīng)圖2中的_點(diǎn)。(4)若升高環(huán)境溫度10 ，

12、圖2中B點(diǎn)的變化情況是_。解析(1)圖1中過(guò)程表示有氧呼吸第三階段，在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行。(2)干旱時(shí)植物生存環(huán)境中缺水，植物葉片氣孔關(guān)閉，從而降低蒸騰作用，但同時(shí)影響二氧化碳從氣孔進(jìn)入，植物因缺二氧化碳導(dǎo)致暗反應(yīng)強(qiáng)度明顯減弱，故葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的H被利用的減少，其含量會(huì)增加。(3)圖1中過(guò)程表示葉片向外界釋放氧氣，若該過(guò)程不發(fā)生，表示光合作用產(chǎn)生的氧氣全部被細(xì)胞呼吸所利用，即光合作用強(qiáng)度小于或等于呼吸作用強(qiáng)度，可對(duì)應(yīng)圖2中的B點(diǎn)。(4)圖2曲線表示葉片凈光合作用強(qiáng)度和光照強(qiáng)度的關(guān)系，且所測(cè)其他條件適宜，由于植物呼吸作用的最適溫度往往比光合作用的最適溫度高，所以升高溫度呼吸作用強(qiáng)度增加，此時(shí)，

13、要使光合作用和呼吸作用相等，光照強(qiáng)度要增大，即B點(diǎn)應(yīng)右移。答案(1)線粒體內(nèi)膜(2)為了減弱蒸騰作用，植物葉片的氣孔關(guān)閉，從而影響CO2的進(jìn)入增多(3)B(4)向右移13.研究人員利用一定量的紫外線(UV)輻射和加倍的CO2濃度處理番茄幼苗，直至果實(shí)成熟，測(cè)定了番茄株高及光合作用相關(guān)生理指標(biāo)，結(jié)果如下表。請(qǐng)回答：分組及實(shí)驗(yàn)處理株高/cm葉綠素含量/(mg·g1)光合作用強(qiáng)度mol·(m2·s)115天30天45天15天30天45天A對(duì)照(自然條件)21.535.254.51.652.02.08.86BUV照射21.131.648.31.51.81.86.52CCO

14、2濃度倍增21.938.361.21.752.42.4514.28DUV照射和CO2濃度倍增21.535.955.71.551.952.259.02(1)據(jù)表分析，C組光合作用強(qiáng)度明顯高于A組，其原因一方面是由于_促進(jìn)了暗反應(yīng)；另一方面是由于_含量增加，促進(jìn)了光反應(yīng)。(2)表中數(shù)據(jù)表明，CO2濃度倍增可以_(填“增強(qiáng)”或“減弱”)UV輻射增強(qiáng)對(duì)光合作用的影響。(3)CO2濃度倍增能促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)。研究者認(rèn)為，這可能與CO2促進(jìn)了植物生長(zhǎng)素的合成有關(guān)。要檢驗(yàn)此假設(shè)，還需要測(cè)定A、C組植株中_的含量，若檢測(cè)結(jié)果是_，則支持假設(shè)。答案(1)CO2濃度倍增葉綠素(2)減弱(3)生長(zhǎng)素C組生長(zhǎng)素含量高

15、于A組深化拓展14.(2015·山東卷，26)油菜果實(shí)發(fā)育所需的有機(jī)物主要來(lái)源于果皮的光合作用。(1)油菜果皮細(xì)胞內(nèi)通過(guò)光合作用固定CO2的細(xì)胞器是_。光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物主要以蔗糖的形式運(yùn)輸至種子。種子細(xì)胞內(nèi)的蔗糖濃度比細(xì)胞外高，說(shuō)明種子細(xì)胞吸收蔗糖的跨(穿)膜運(yùn)輸方式是_。(2)圖甲表示在適宜條件下油菜果實(shí)凈光合速率與呼吸速率的變化。分析可知，第24天的果實(shí)總光合速率_(填“大于”或“小于”)第12天的果實(shí)總光合速率。第36天后果皮逐漸變黃，原因是葉綠素含量減少而_(填色素名稱)的含量基本不變。葉綠素含量減少使光反應(yīng)變慢，導(dǎo)致光反應(yīng)供給暗反應(yīng)的_和_減少，光合速率降低。(3)圖乙表示油菜種子中儲(chǔ)存有機(jī)物含量的變化。第36天，種子內(nèi)含量最高的有機(jī)物可用_染液檢測(cè)；據(jù)圖分析，在種子發(fā)育過(guò)程中該有機(jī)物由_轉(zhuǎn)化而來(lái)。解析(1)植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器是葉綠體，種子細(xì)胞吸收蔗糖時(shí)，蔗糖是從低濃度到高濃度一側(cè)逆濃度梯度運(yùn)輸?shù)?，故該跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綖橹鲃?dòng)運(yùn)輸。(2)總光合速率應(yīng)為凈光合速率與呼吸速率之和，由圖甲中柱形圖信息知第12天時(shí)總光合速率為63.5，應(yīng)大于24天時(shí)總光合速率，第36天后果皮變黃是由于葉綠素含量減少，而胡蘿卜素和葉黃素(合稱類(lèi)胡蘿卜素)含量基本不變，果皮呈現(xiàn)類(lèi)胡蘿卜素的顏色，從而變黃。由于葉綠素