2019-2020年高中生物 第五章 第23課時 光合作用的探究歷程和光合作用過程課時作業(yè) 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高中生物 第五章 第23課時 光合作用的探究歷程和光合作用過程課時作業(yè) 新人教版必修1 目標導航　1.說明光合作用的認識過程。2.說出光合作用的過程。 一、光合作用的探究歷程 二、光合作用的過程 1．光反應階段 (1)條件：______、______、有關(guān)的酶。 (2)場所：________________。 (3)物質(zhì)變化 ①水的光解：H2O______＋______ ②ATP的合成：ADP＋PiATP (4)能量變化：將________轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的__________。 2．暗反應階段 (1)條件：__________的催化。 (2)場所：葉綠體內(nèi)的________中。 (3)物質(zhì)變化：CO2首先被一個______分子固定，生成兩個C3化合物，三碳化合物被__________還原生成有機物，并將________釋放的化學能儲存在有機物中。 (4)能量變化：________中的活躍化學能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物中________________。 知識點一　光合作用的探究歷程 1．下圖表示德國科學家薩克斯的實驗，葉片光照24 h后，經(jīng)脫色并用碘液處理，結(jié)果有錫箔覆蓋的部位不呈藍色，而不被錫箔覆蓋的部位呈藍色。本實驗證明 (　　) ①光合作用需要二氧化碳?、诠夂献饔眯枰狻、酃夂献饔眯枰~綠素?、芄夂献饔梅懦鲅鯕狻、莨夂献饔卯a(chǎn)生淀粉 A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③ 2．A.Benson與M.Calvin于1949年采用放射性同位素自顯影技術(shù)對光合作用進行研究。以下是他們研究過程的簡述：往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同的光照時間后立即殺死小球藻。從培養(yǎng)液中提出產(chǎn)生的放射性物質(zhì)進行分析。結(jié)果如下： 實驗組別 光照時間(s) 放射性物質(zhì)分布 1 20 12種磷酸化糖類 2 60 除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機酸等 3 2 大量3－磷酸甘油酸 請根據(jù)上述實驗資料分析，下列選項錯誤的是 (　　) A．本實驗原料只有CO2，暗反應的產(chǎn)物是有機物 B．CO2進入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是3－磷酸甘油酸 C．實驗結(jié)果還說明光合作用產(chǎn)生的有機物還包括氨基酸、有機酸等 D．從CO2進入葉綠體到產(chǎn)生有機物的整個過程看，產(chǎn)生的有機物主要是磷酸化糖類 知識點二　光合作用的過程 3．如圖表示某植物體內(nèi)的某些代謝過程，據(jù)圖回答下列問題： (1)③過程為________________，②過程為______________，①過程進行的場所是__________________。 (2)在此過程中可以產(chǎn)生還原氫的有________(填圖中數(shù)字)，需要消耗還原氫的是________(填圖中數(shù)字)。 (3)假如白天突然中斷了二氧化碳的供應，則C5的含量會________。 (4)適當?shù)臏囟葪l件下，測定該植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度，結(jié)果如下表。表中負值表示二氧化碳釋放量，正值表示二氧化碳吸收量。 光照強度(klx) 2.0 4.0 6.0 8.0 9.0 10.0 光合作用速度 [CO2mg/(100cm2h)] －2.0 2.0 6.0 10.0 12.0 12.0 光照強度在0～9 klx范圍內(nèi)，光合作用速度主要受____________影響；超過9 klx時，光合作用速度主要受________________影響。當光照強度為8 klx時，葉綠體中ADP的移動方向為______________________________________。 基礎(chǔ)落實 1．光合作用可分為光反應和暗反應兩個階段。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A．光反應不需要酶，暗反應需要酶 B．光反應消耗水，暗反應消耗ATP C．光反應固定CO2，暗反應還原CO2 D．光反應儲存能量，暗反應釋放能量 2．在葉綠體中，[H]和ADP的運動方向是 (　　) A．[H]和ADP同時由類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運動 B．[H]和ADP同時由葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜運動 C．[H]由類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運動，ADP的運動方向正好相反 D．ADP由類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運動，[H]的運動方向正好相反 3．下列關(guān)于光合作用和細胞呼吸的敘述，正確的是 (　　) A．光合作用和細胞呼吸總是同時進行 B．光合作用形成的糖類能在細胞呼吸中被消耗 C．光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于細胞呼吸 D．光合作用與細胞呼吸分別在葉肉細胞和根細胞中進行 4．葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是 (　　) A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中 C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的 5．1864年，德國科學家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時，然后把此葉片一半遮光，一半曝光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片成功地證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。這個實驗的自變量是 (　　) A．有無光照 B．光照時間 C．光照強度 D．是否產(chǎn)生淀粉 6．下列關(guān)于光合作用的敘述中，錯誤的 (　　) A．水的光解發(fā)生在葉綠體基粒的類囊體薄膜上 B．光反應和暗反應都需要有許多酶參與催化 C．光合作用的暗反應階段需要在黑暗處進行 D．溫度降到0℃，仍有植物能進行光合作用 能力提升 7．為了探究光合作用，生物小組的同學把菠菜葉磨碎，分離出細胞質(zhì)基質(zhì)和全部葉綠體。然后又把部分葉綠體磨碎分離出基粒和葉綠體基質(zhì)，分別裝在四支試管內(nèi)(如圖所示)，并進行光照。問：哪一支試管能檢測到光合作用光反應階段的過程并且檢測不到暗反應階段的過程 (　　) 8．德國植物學家薩克斯將綠色葉片放在暗處數(shù)小時“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)后，再把葉片的一部分遮光，其他部分曝光。一段時間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗再用碘蒸氣處理，結(jié)果遮光部分不變藍，曝光部分變藍。下列有關(guān)本實驗的分析及結(jié)論合理的是(　　) ①本實驗未設(shè)對照組?、谟袩o光照是遮光和曝光區(qū)域顯現(xiàn)不同結(jié)果的惟一原因　 ③實驗初始時遮光和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài)?、軐嶒炞C明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉 A．只有②③ B．只有①②③ C．只有②③④ D．全部 9.選一盆銀邊天竺葵(葉邊緣呈白色)，預先放在黑暗中48小時，再用黑紙將葉片②處上下兩面夾住，然后把天竺葵放在陽光下照射6小時，剪下此葉片，用打孔器分別在該葉片不同部位取下①②③三個圓片，放在酒精溶液中加熱脫色，再放入清水中漂洗，取出后加碘液。此實驗證明植物在光下能產(chǎn)生淀粉以及證明光合作用的場所是葉綠體的對照組和實驗組依次是 (　　) A．①②和①③ B．①②和③② C．①②和②③ D．②①和③① 10.右圖表示20℃時玉米光合作用強度與光照強度的關(guān)系，S1、S2、S3表示所在部位的面積，下列說法中不正確的是 (　　) A．S1＋S3表示玉米呼吸作用消耗的有機物量 B．S2＋S3表示玉米光合作用產(chǎn)生的有機物總量 C．若空氣中CO2濃度突然下降，則B點右移，D點左移 D．S2－S3表示玉米光合作用有機物的凈積累量 11．下圖為植物的某個葉肉細胞中的兩種膜結(jié)構(gòu)以及發(fā)生的生化反應。下列有關(guān)敘述不正確的是 (　　) A．圖甲、乙中的兩種生物膜分別存在于葉綠體和線粒體中 B．圖乙中的[H]主要來自于葡萄糖的分解 C．甲、乙兩種生物膜除產(chǎn)生上述物質(zhì)外，還均可產(chǎn)生ATP D．影響甲、乙兩種膜上生化反應的主要環(huán)境因素分別是光照和溫度 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 綜合拓展 12．下圖是某植物葉肉細胞中光合作用和細胞呼吸的物質(zhì)變化示意簡圖，其中a、b表示物質(zhì)，①～④表示生理過程。據(jù)圖回答： (1)圖中物質(zhì)a是________，①過程中與a物質(zhì)產(chǎn)生有關(guān)的色素分布在__________________________上。 (2)②過程中發(fā)生的能量變化是______________________，圖中生理過程的能量最終來源于____________。 (3)當b供應量突然減少時，C3、C5的含量變化分別是____________，④過程中a利用的具體部位是______________，若無a供應，則此植物細胞呼吸的產(chǎn)物一般是______________________。 (4)圖中有氧呼吸相關(guān)酶的分布場所是__________________________________，請寫出③和④所示生理活動的總反應式______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 知識清單 一、更新空氣　陽光照射　化學能　暗處理　曝光　遮光 淀粉　曝光　葉綠體　葉綠體　葉綠體　O2　18O2　水　CO2轉(zhuǎn)化成有機物 二、1.(1)光　色素　(2)類囊體薄膜上　(3)①O2　[H]　(4)光能　化學能　2.(1)有關(guān)酶　(2)基質(zhì)　(3)C5　[H]　ATP　(4)ATP　穩(wěn)定的化學能 對點訓練 1．C　[光照一段時間，葉片裸露的部分進行光合作用，脫色后用碘液處理變藍，說明有淀粉生成；有錫箔覆蓋的位置因無光照，不能進行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘液處理不變藍，說明光合作用需要光，沒有光就不能進行光合作用。] 方法點撥　由薩克斯的實驗設(shè)計，可得出兩個實驗結(jié)論：(1)光是光合作用的必要條件(葉片遮光部分為實驗組，見光部分為對照組)；(2)淀粉是光合作用的產(chǎn)物(葉片遮光部分為對照組，見光部分為實驗組)。 所以表面看是由一組對照實驗得出了兩個結(jié)論，實質(zhì)上仍為一組對照實驗，只能得出一個結(jié)論。 2．A　[從實驗結(jié)果中放射性物質(zhì)出現(xiàn)的時間分析，CO2進入葉綠體后，最早出現(xiàn)在3－磷酸甘油酸中，因此最初形成的主要物質(zhì)是3－磷酸甘油酸，然后又形成磷酸化糖類，還有氨基酸、有機酸等。參與光合作用的原料主要有CO2和H2O。] 思路導引　資料分析題，獲取題干信息很重要，仔細閱讀題干，將所給信息一一標出，然后將信息加以分析整合，閱讀所給選項進行甄別。 3．(1)二氧化碳的固定　C3的還原　細胞質(zhì)基質(zhì)　(2)①④ 　②　(3)增加　(4)光照強度　二氧化碳的濃度　從葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜上移動 解析　掌握光合作用的過程是解題的關(guān)鍵。分析圖形可知，③過程為二氧化碳的固定，②過程為C3的還原，需要消耗還原氫。①④過程為有氧呼吸的第一、第二階段，都能產(chǎn)生還原氫，其中①過程的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。X物質(zhì)為C3，Y為丙酮酸。分析表中數(shù)據(jù)可知：在0～9 klx范圍內(nèi)，光合作用速度隨光照強度的增大而增大，此時主要受光照強度的影響；超過9 klx時，光照強度增大而光合作用速度不再增大，此時主要受二氧化碳濃度的影響。ADP在光合作用的暗反應階段葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生，而ADP主要用于ATP的合成，此過程在光反應階段葉綠體類囊體薄膜上進行，因此光合作用過程中ADP的移動方向為從葉綠體基質(zhì)向類囊體薄膜上移動。 知識鏈接　光合作用光反應階段和暗反應階段的比較 　　階段 項目　　 光反應階段 暗反應階段 所需條件 必須有光、酶 有光無光均可、酶 進行場所 基粒類囊體薄膜上 葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中 物質(zhì)變化 ①水的分解 H2O[H]＋O2 ②ATP的形成 ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2的固定 CO2＋C52C3 ②C3的還原 2C3C6H12O6 能量轉(zhuǎn)換 光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和[H]中活躍的化學能 ATP和[H]中活躍的化學能轉(zhuǎn)化為糖類中穩(wěn)定的化學能 聯(lián)系 物質(zhì)聯(lián)系：光反應階段產(chǎn)生的[H]，在暗反應階段用于還原C3 能量聯(lián)系：光反應階段生成的ATP和[H]，在暗反應階段中將其儲存的化學能釋放出來，還原C3形成糖類，活躍的化學能則轉(zhuǎn)化為糖類中的化學能 課后作業(yè) 1．B　[光反應進行的條件是需要水、光照、酶和色素，暗反應進行的條件是需要ATP、酶和[H]。] 2．C　[[H]在葉綠體類囊體薄膜上產(chǎn)生，在葉綠體基質(zhì)中被利用；ADP在葉綠體基質(zhì)中產(chǎn)生，在類囊體薄膜上被利用。] 3．B　[無光照時只能進行細胞呼吸，光合作用光反應產(chǎn)生的ATP用于光合作用的暗反應階段，葉肉細胞中既能進行光合作用又能進行細胞呼吸，根細胞中無葉綠體只能進行細胞呼吸。] 4．D　[本題考查了葉綠體的結(jié)構(gòu)、功能和光合作用過程。葉綠體中的色素分布在類囊體薄膜上；色素吸收光能后，在類囊體薄膜上將水分解成[H]和O2；CO2從氣孔進入后，與C5結(jié)合生成C3的過程稱為CO2的固定，此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；C3在[H]和ATP的參與下被還原生成有機物，此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。] 5．A　[本題考查光合作用的探究過程，掌握實驗的探究過程是解答本題的關(guān)鍵。從薩克斯實驗的過程分析，“一半遮光，一半曝光”說明該實驗的自變量是有無光照；光照時間、光照強度屬于無關(guān)變量；是否產(chǎn)生淀粉屬于因變量。] 6．C　[解此題首先應分析光反應和暗反應發(fā)生的場所及條件。水的分解發(fā)生在光反應階段，而光反應需要色素吸收光能，色素分布在類囊體薄膜上，因此水的分解發(fā)生在類囊體薄膜上。光反應中所發(fā)生的化學反應都需要許多酶的催化。光反應必須在光下進行，但暗反應不需要光，有沒有光都能進行。當溫度降到0℃時，仍有許多植物能進行光合作用。] 7．D　[光反應階段的場所是葉綠體類囊體的薄膜；B、D中均有此結(jié)構(gòu)，所以能檢測到光反應的過程。而暗反應階段的場所是葉綠體基質(zhì)，在B、C中均能檢測到。綜合起來，D符合。] 8．A　[本題主要考查了光合作用發(fā)現(xiàn)史中的相關(guān)實驗?，F(xiàn)做如下分析： 而對于合成淀粉的原料是否是CO2，則不能證明。] 10．D　[由圖示可知，S1＋S3為呼吸作用的總消耗量；S2＋S3為實際的光合作用的合成量；光合作用強度受CO2濃度的影響；S2代表有機物的凈積累量。] 11．B　[圖甲中色素分子吸收光可將H2O光解產(chǎn)生[H]和O2，表明該生物膜為葉綠體類囊體薄膜，由圖乙中[H]＋O2形成H2O表明圖乙為線粒體內(nèi)膜，圖乙中的[H]主要來自丙酮酸與H2O。] 12．(1)O2　葉綠體類囊體薄膜　(2)活躍的化學能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學能　太陽能(光能)　(3)減少、增加　線粒體內(nèi)膜　酒精和二氧化碳　(4)細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體　C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量