1、- 1 -光合作用的探究历程和基本过程一、选择题1下列是关于光合作用的实验，叙述错误的是( )选项 科学家 实验结论A 普利斯特利的小鼠实验证明了绿色植物在光照下吸收 CO2，放出 O2，从而更新了空气B 萨克斯的实验 证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉C恩格尔曼的水绵实验证明 O2是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所D鲁宾和卡门的同位素标记实验证明光合作用释放的 O2全部来自参加反应的 H2O解析：选 A 普利斯特利的实验中无对照组，并没有具体到哪种气体成分；萨克斯的实验中有对照，光为自变量，淀粉为因变量；恩格尔曼的实验中的自变量是光照处理的位置，所以得出叶绿体是产生 O2的
2、场所；鲁宾和卡门用同位素标记 H2O 和 CO2，形成对照，得出光合作用释放的 O2来自 H2O 的结论。2在光合作用过程中，光能最初用于( )ACO 2的固定 BC 3的还原C将水分解为 O2和H D将淀粉分解为葡萄糖解析：选 C 光能被转化成 ATP 中活跃的化学能，同时分解水产生H和 O2。3在光合作用中，不需要酶参与的过程是( )ACO 2的固定 B叶绿素吸收光能CC 3的还原 DATP 的形成解析：选 B CO 2的固定和 C3的还原过程都需要酶的参与；ATP 的形成也需要相应的酶参与；而叶绿素吸收光能不需要酶的参与。4在实验室中，如果要测定藻类植物是否能完成光反应，最好是检验( )
3、A葡萄糖的合成 B二氧化碳的消耗C叶绿体的含量 D氧气的释放解析：选 D 光合作用的光反应产生了氧气，而二氧化碳的消耗和葡萄糖的产生在光合作用的暗反应阶段。5光合作用过程中，与光反应相比，暗反应阶段的特点是( )A需要光、叶绿体色素和酶- 2 -B在酶、ATP 和H的作用下完成 CO2的固定和 C3的还原，最终形成有机物C把水光解为H和 O2D把光能转化为储存在糖类中的化学能解析：选 B 暗反应阶段是一系列的酶促反应，主要的物质变化是 CO2的固定和 C3的还原。6下列关于光合作用的叙述，错误的是( )A光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行B光反应需要光，不需要酶，暗反应
4、不需要光，需要多种酶C光反应吸收光能形成 ATP，暗反应将 ATP 中活跃的化学能储存在有机物中D光反应水分解生成H并放出 O2，暗反应最终将 CO2还原成(CH 2O)解析：选 B 光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中；不管是光反应还是暗反应都需要酶的参与；光合作用的能量变化是光反应将光能转变成 ATP 中活跃的化学能，暗反应将 ATP 中活跃的化学能储存在有机物中；物质变化是光反应中水分解为H和 O2，暗反应通过 CO2的固定和 C3的还原形成有机物。7.如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BC 3生成(CH 2O)
5、需要H、ATP 和多种酶C提高温度一定能促进(CH 2O)的生成D在无光条件下，有利于暗反应进行解析：选 B 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。C 3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。若在最适温度条件下，提高温度反而会降低酶的活性，使反应减弱。在无光条件下，暗反应会因H和 ATP 的缺乏受到限制。8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( )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CATP 的移动方向是由类囊体到基
6、质D植物在暗处可大量合成(CH 2O)解析：选 D 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(CH 2O)。二、非选择题- 3 -9如图表示叶绿体的结构和功能，请回答：(1)与光合作用有关的色素分布在图中 _上。(2)光反应是在_上进行的，暗反应是在 _中进行的。(3)光反应的生理意义是：光反应所产生的_和 _是暗反应所必需的。(4)暗反应包括_和 _。答案：(1)类囊体的薄膜(2)类囊体的薄膜 叶绿体的基质(3)H ATP(4)CO2的固定 C 3的还原一、选择题1如图表示一套光合作用实验装置。结合图示分析，下列有关说法错误的是( )A该实验的目的是验证光合作用需要 CO2B设置
7、锥形瓶甲的目的是作为对照C实验过程中需要长时间给予光照D实验中需要使用已脱淀粉的植物解析：选 C 实验中氢氧化钾溶液的作用是吸收 CO2，故该实验的目的是验证光合作用需要 CO2。若实验时间过长，有机物发生转移，在锥形瓶乙的叶片中也会检测到淀粉，故实验时间不宜过长。2叶绿体中的类囊体有两种：基粒类囊体和基质类囊体(如图)，基质类囊体能将单个基粒类囊体连接起来。下列有关叙述正确的是( )- 4 -A叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔内BH 2O 在光下分解为H和 O2的过程发生在基质类囊体上CCO 2的固定过程发生在基粒类囊体上D在类囊体上含有与光反应有关的酶和色素解析：选 D 叶绿体中的色素分布
8、于类囊体薄膜上； H2O 的光解在两种类囊体上都能发生，因为其上含有与光反应有关的酶和色素；CO 2的固定发生在叶绿体基质中。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( )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 18O2B乙试管可得到 C3C丙试管可得到葡萄糖和淀粉D丁试管可得到乳糖解析：选 B 光合作用产生的 O2来源于水的光解
9、，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；乳糖是动物细胞内合成的二糖。4离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断 CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中 ATP 与 O2的相对含量变化的示意图中，正确的是( )- 5 -解析：选 B 离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，突然中断 CO2的供应使 C3合成减少，一段时间内暗反应逐渐减弱，暗反应消耗的 ATP 也逐渐减少，故 ATP 相对含量逐渐增加；随着暗反应的减弱，光反应也逐渐减弱，所以叶绿体内 O2含量逐渐减少。5(全国卷)正常生
10、长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )AO 2的产生停止BCO 2的固定加快CATP/ADP 比值下降DNADPH/NADP 比值下降解析：选 B 黑暗处理后，光反应停止，O 2的产生停止。ATP 和 NADPH 是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP 和 NADPH 的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的 ADP 和 NADP 增多。光反应产生的 ATP 和 NADPH 减少，使得暗反应产生的 C5减少，CO 2的固定减慢。二、非选择题6图 1 表示光合作用部分过程的图解，图 2 表示改变光照后，与光合作用有关的
11、 C5和C3在细胞内的变化曲线。据图回答下面的问题：(1)图 1 中 c 表示的物质是_，它由_产生，其作用主要是_。(2)图 1 中 ATP 形成所需的能量最终来自_。若用放射性同位素标记 14CO2，则14C 最终进入的物质是_。(3)图 2 中曲线 a 表示的化合物是_，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：_- 6 -_。(4)曲线 b 表示的化合物是_，在无光照时，其含量下降的原因是：_。解析：(1)光反应为暗反应提供的物质是H和 ATP，由此可确定 c 是H，H是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于 C3的还原。(2)光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于 ATP 等化合物
12、中， 14CO2的同化途径为 14CO2 14C3( 14CH2O)。(3)(4)题干中已说明曲线 a、b 表示 C3和 C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，H和 ATP 下降，C 3的还原减弱直至停止，而 CO2的固定仍将进行，因此 C3含量相对升高，C 5含量相对下降，即 a 表示 C3，b 表示 C5。答案：(1)H 水在光下分解 用于 C3的还原(2)太阳光能 (CH 2O)(3)C3 CO 2与 C5结合形成 C3继续进行，而 C3的还原减弱直至停止(4)C5 C 5与 CO2结合形成 C3继续进行，而 C3的还原减弱直至停止7. 光和叶绿体是光合作用的重要条件，淀粉是光合作用的
13、主要产物。要验证实 验 探 究 光合作用需要光和叶绿体，根据提供的实验材料和用具，补充完整实验步骤和实验结果，并分析回答有关问题：(1)材料用具：银边天竺葵(叶边缘呈白色，无叶绿体)，黑纸片，打孔器，白纸板，吸管，适宜浓度的酒精，碘液，回形针。(2)方法步骤：将银边天竺葵暗处理 48 h，目的是_。把黑纸片用回形针夹在绿色部位 A 位置上，然后把植株放在阳光下照射 46 h。剪下此叶片，用打孔器分别在 A、B、C 部位各取一个叶圆片(如图所示)。把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中，热水浴加热、脱色，清水中漂洗。将三个叶圆片放在白纸板上，用吸管吸取碘液，分别滴在三个叶圆片上，观察结果。(3)预期结果：A_，B._，C._。(4)分析问题：要证明光合作用需要光，需比较_和_。要证明光合作用需要叶绿体，需比较_和_，其中起对照作用的是- 7 -_。解析：黑暗处理是为了消耗掉叶片中原有的淀粉，防止对实验结果的干扰。图中 A 处缺少光照，B 处缺少叶绿体，C 处既有光照又有叶绿体，所以 A 和 C 对比能够说明光合作用需要光照，而 B 和 C 相比较能够说明光合作用必须有叶绿体。答案：(2)除去叶片中原有的淀粉(3)不变蓝 不变蓝 变蓝(4)A C B C C
