高中生物《必修1》課后習題第4節(jié)　第2課時　光合作用的原理和應用

第2課時光合作用的原理和應用必備知識基礎練1.如圖為高等綠色植物光合作用過程圖解,以下說法正確的是()A.A是光合色素,分布在葉綠體內膜和類囊體薄膜上B.E是ADP,在葉綠體類囊體薄膜上產生C.G是C3,F是C5D.光合作用的光反應和暗反應過程均有酶的參與2.葉綠體中的類囊體有兩種:基粒類囊體和基質類囊體(如圖),基質類囊體能將單個基粒類囊體連接起來。下列有關敘述正確的是()A.葉綠體中的色素主要分布于類囊體腔內B.H2O在光下分解為H+和O2的過程發(fā)生在基質類囊體上C.CO2的固定過程發(fā)生在基粒類囊體上D.在類囊體上含有與光反應有關的酶和色素3.(2022河北唐山高一上學期期末)如果用18O標記H2O,14C標記CO2,下列有關光合作用的敘述,正確的是()A.18O2會在葉綠體基質中首先被發(fā)現(xiàn)B.14C轉移的途徑是:14CO2→C5→糖類C.18O2會在產生NADPH階段時發(fā)現(xiàn)D.14C一定不會在光反應產物——ATP中發(fā)現(xiàn)4.下圖為葉綠體結構與功能示意圖,下列說法錯誤的是()A.結構A中的能量變化是光能轉變?yōu)锳TP和NADPH中的化學能B.供給14CO2,放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲C.結構A釋放的O2可進入線粒體中D.如果突然停止CO2的供應,短時間內C3的含量將會增加5.光照增強,光合作用增強。但光照最強的夏季中午,由于氣孔關閉,光合作用不但不增強,反而下降,主要原因是()A.夏季光照太強,葉綠素分解B.夏季氣溫太高,酶活性降低C.暗反應過程中C3產生的太少D.水分蒸騰散失太多,光反應產生的ATP和NADPH少6.下圖是某陽生植物葉肉細胞光合作用強度(以CO2的吸收量或放出量表示)與光照強度之間的關系。能正確反映A點時該植物葉肉細胞生理過程及量變關系的示意圖是()7.光合作用的正常進行要受多種因素的影響。一個生物興趣小組研究了礦質元素含量、光照強度和溫度對光合作用的影響,下面是一名同學根據(jù)實驗結果繪制的一組曲線,不正確的是()8.在如圖所示的玻璃容器中,注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片,密閉后,設法減小液面上方的氣體壓強,會看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器,又會發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的原因是()A.葉片吸水膨脹,密度減小B.葉片進行光合作用所產生的O2附著在葉面上C.溶液內產生的CO2大量附著在葉面上D.NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大9.(2021廣東寶安高一期末)高等植物細胞中,下列過程不是在生物膜上發(fā)生的是()A.光合作用中ATP的形成B.光合作用中CO2的固定C.有氧呼吸中水的形成D.光合作用中O2的產生10.如何使作物最大限度地利用太陽光能以進行光合作用是現(xiàn)代化農業(yè)生產中提高作物產量的根本問題。下列措施不能夠有效提高光能利用效率的是()A.陰雨天氣提高溫室中的CO2濃度B.將玉米與大豆混合種植C.為農作物補充鎂元素,保證葉綠素的含量D.合理灌溉,使植株保持挺拔11.下圖表示光合作用過程的部分圖解,請據(jù)圖分析回答下列問題。(1)圖示表示光合作用的過程,其中B表示。

(2)圖示過程中,能量變化是。

(3)如果用含14C的CO2來追蹤小麥光合作用過程中碳原子的轉移途徑,則14C首先出現(xiàn)在中。

(4)葉綠體是進行光合作用的場所,在充足的光照條件下,ADP在葉綠體內的移動方向是;如果將此植物由光照充足的條件下移至陰暗處,則NADPH在葉綠體中的含量將。

關鍵能力提升練12.某同學設計并開展了一項有關光合作用所需條件的探究活動,具體裝置如圖所示。下列相關敘述錯誤的是()A.實驗前四組葉片均經過24h“暗處理”B.該實驗只能證明光合作用需要CO2C.NaOH處理目的是去除錐形瓶中CO2D.錫箔紙?zhí)幚斫M葉片無淀粉產生13.下圖表示在夏季晴朗的白天,植物細胞內C3和C5的相對含量隨一種環(huán)境因素的改變而變化的情況,下列對這一環(huán)境因素的改變分析正確的是()A.突然停止光照B.突然增加CO2濃度C.降低環(huán)境溫度D.增加光照強度14.下圖為某綠色植物細胞中部分物質轉化過程示意圖(a~g表示物質,①~③表示反應過程)。下列有關敘述錯誤的是()A.b為ATP,d為NADPHB.①表示水光解,③表示CO2固定C.突然停止光照,c和g含量都會增多D.用18O標記H218O,一段時間后在(CH2O)中能檢測到15.將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作),測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注:光飽和點是使光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()A.與單作相比,間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響B(tài).與單作相比,間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大C.間作雖然提高了桑樹的光合速率,但降低了大豆的光合速率D.大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作小于間作16.(多選)如圖表示溫室大棚內光照強度(X)與農作物凈光合作用強度的關系(大棚內溫度、水分和無機鹽含量均處于適宜的條件下)。下列說法正確的是()A.當X>Q時,可采取遮光措施確保農作物的最大凈光合作用強度B.N<X<Q時,限制農作物增產的主要因素可能是CO2濃度C.M和N相比,X=N時更有利于該農作物的生長D.當X=P時,葉肉細胞內形成ATP的場所是線粒體和細胞質基質17.將下圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下,細胞內外的CO2和O2濃度在短時間內發(fā)生了相應變化。下列敘述錯誤的是()適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖A.黑暗條件下,①增大、④減小B.光強低于光補償點時,①③增大C.光強等于光補償點時,②③保持不變D.光強等于光飽和點時,②減小、④增大18.(多選)下圖表示甘蔗一個葉肉細胞內的系列反應過程,相關敘述正確的是()A.過程①中類胡蘿卜素主要吸收紅光和藍紫光B.過程②產生的(CH2O)中的C只來自CO2C.過程③釋放的能量大部分貯存于ATP中D.過程④一般與吸能反應相聯(lián)系19.(2021廣東,15)與野生型擬南芥WT相比,突變體t1和t2在正常光照條件下,葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同(圖a,示意圖),造成葉綠體相對受光面積的不同(圖b),進而引起光合速率差異,但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下,下列敘述錯誤的是()abA.t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度)B.t1比t2具有更低的光補償點(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關D.三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大20.圖甲表示某植物葉肉細胞內的部分結構及相關代謝中發(fā)生的氣體轉移情況。圖乙表示密閉環(huán)境中某植物在光照充足的條件下,溫度對光合作用和細胞呼吸速率的影響。請據(jù)圖分析回答問題。甲乙(1)圖甲中b過程中的氣體參與線粒體完成生理活動過程的第階段,a過程中的氣體參與葉綠體完成生理活動過程的階段。

(2)圖乙中M點表示的生物學意義是。此時,植物有機物的積累量為,M點以后CO2的積累量。

(3)圖乙中在40~60℃范圍內,隨著溫度上升,光合作用速率比細胞呼吸速率變化大,其主要原因是。

(4)冬季,密封的溫室內容易因CO2缺乏而導致作物產量下降,生產中經常用施加農家肥的方法來增加溫室內CO2的含量,原理是。

(5)請寫出圖甲中植物有氧呼吸的總方程式:。

參考答案第2課時光合作用的原理和應用1.D解析根據(jù)光合作用圖解可知,題圖中A是光合色素,分布在葉綠體的類囊體薄膜上,A項錯誤;E是ADP,在葉綠體基質中生成,B項錯誤;G是C5,F是C3,C項錯誤;光合作用的光反應和暗反應過程均需酶的催化,D項正確。2.D解析葉綠體中的色素分布于類囊體薄膜上;H2O的光解在兩種類囊體上都能發(fā)生,因為其上均含有與光反應有關的酶和色素;CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質中。3.C解析水在光反應階段光解產生O2,光反應發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,所以O2會在葉綠體類囊體薄膜上首先被發(fā)現(xiàn),A項錯誤;14C轉移的途徑是:14CO2→14C3→(14CH2O),B項錯誤;光反應階段水光解產性18O2和NADPH,C項正確;14C參與的是暗反應,經過長時間的物質轉化,可能參與ATP的合成,D項錯誤。4.D解析在光合作用中,CO2首先和C5生成C3,如果突然停止CO2的供應,則C3的生成量減少,而其消耗量不變,因此短時間內C3的含量將會減少。5.C解析光照過強不會引起色素分解,并且中午過后光合速率又不斷恢復,如果色素分解,將會造成不可逆的損傷,光合速率不會恢復,A項錯誤;夏季一天中氣溫最高的時間是下午14點左右,與光合速率在中午12點下降不符,B項錯誤;夏季中午由于陽光過強,溫度過高,植物為了防止蒸騰作用散失過多的水分,關閉氣孔,二氧化碳吸收減少,導致暗反應中二氧化碳固定減少,生成的C3太少,C項正確;中午溫度較高,植物水分蒸騰散失太多,但是光反應產生的ATP和NADPH正常,D項錯誤。6.C解析A點時,光合作用速率與細胞呼吸速率相等,光合作用需要的CO2全部由細胞呼吸提供,整個細胞對外不表現(xiàn)出氣體交換。7.A解析氮元素是構成酶、葉綠素、ATP、NADPH、核酸等的原料,是植物光合作用的必需元素,但光合作用強度不會隨葉片中含N量的增加而持續(xù)增大。8.B解析葉片浮出液面的原因是進行光合作用,產生的氣體(O2)存在于細胞間隙中,然后附著在葉面上。溶液內不會產生過多的CO2,產生的CO2幾乎全部供給了光合作用;NaHCO3溶液的作用是保持容器內CO2濃度的穩(wěn)定。9.B解析光合作用的光反應階段能夠形成ATP,場所是類囊體薄膜;光合作用中CO2的固定屬于暗反應階段過程,場所是葉綠體基質;有氧呼吸第三階段產生水,場所是線粒體內膜;光合作用的光反應階段能夠產生O2,場所是類囊體薄膜。10.A解析陰雨天氣,光照強度減弱,這種情況下補充CO2達不到提高光能利用率的目的;玉米與大豆混合種植可以充分利用光能,進而達到提高光能利用率的目的;充足的葉綠素可以保證對光的最大吸收;植株挺拔,葉片充分展開,有利于對光的吸收。11.答案(1)暗反應C3的還原(2)ATP、NADPH中活躍的化學能轉變成有機物中穩(wěn)定的化學能(3)C3(4)從葉綠體基質到類囊體薄膜減少解析題圖表示光合作用的暗反應過程,B表示C3的還原。CO2進入葉綠體后,先被C5固定成C3,隨后C3被NADPH還原生成糖類,因此,碳的轉移途徑應是CO2→C3→糖類。ADP要到類囊體薄膜上參與光反應轉化成ATP。光反應需要光照,植物移至陰暗處后,光照強度降低,光反應減弱,NADPH合成減少,但C3還原仍在進行,NADPH仍在消耗,因此含量減少。12.B解析該實驗為了排除原有有機物的干擾,需要經過24h“暗處理”消耗掉原有的有機物,A項正確;用錫箔紙遮光與蒸餾水組對比驗證了有無光照對光合作用的影響,B項錯誤;NaOH可以吸收空氣中的二氧化碳,目的是去除錐形瓶中CO2,C項正確;錫箔紙?zhí)幚斫M無光照,無法進行光合作用,葉片無淀粉產生,D項正確。13.D解析突然停止光照,光反應產生的NADPH和ATP減少,被還原的C3減少,生成的C5減少,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將增加,C5的含量將減少,A項錯誤;突然增加CO2濃度,CO2被C5固定形成的C3增加,則消耗的C5增加,故C5的含量將減少,B項錯誤;降低環(huán)境溫度,光合作用的過程均會變慢,故C3、C5的含量相對穩(wěn)定,C項錯誤;增加光照強度,光反應產生的NADPH和ATP增多,被還原的C3增多,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的過程不變,故C3的含量將減少,C5的含量將增加,D項正確。14.C解析b為Pi與c的產物,故c為ADP,b為ATP,d為NADPH,A項正確;①是H2O在光下的反應,故為水光解;③為CO2參與的過程,為CO2固定,B項正確;突然停止光照,光反應停止,不再產生ATP和NADPH,ATP和NADPH的減少使C3的還原減少,產物C5減少,又由于二氧化碳固定繼續(xù)進行,C5被消耗,故g(C5)的含量會減少,C項錯誤;用18O標記H218O,H218O會參與有氧呼吸的第二階段生成C18O2,C18O2參與光合作用的暗反應過程,故一段時間后在(CH2O)15.C解析由圖示曲線可知,桑樹的呼吸強度在間作時大于單作時,大豆的呼吸強度在間作時小于單作時,說明間作或單作會影響兩種植物的呼吸強度,A項錯誤;由圖示可知,桑樹間作時的光飽和點明顯大于單作時,而大豆在間作時的光飽和點小于單作時,B項錯誤;由圖可知,間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率,C項正確;當光照強度大于光補償點時植株開始積累有機物,由圖示可知,大豆在單作時的光補償點大于間作時,說明大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作,D項錯誤。16.ABC解析當X>Q時,光照過強,植物為了減少水分的散失而關閉部分氣孔,導致CO2進入植物細胞減少,凈光合作用強度降低,所以可采取遮光措施確保農作物的最大凈光合作用強度,A項正確;N<X<Q時,農作物凈光合作用強度達到最大,此時棚內溫度處于適宜條件,所以限制農作物增產的主要因素可能是CO2濃度,B項正確;M和N相比,X=N時的凈光合作用強度高,因此更有利于植物的生長,C項正確;當X=P時,凈光合作用強度為0,即光合作用強度=細胞呼吸強度,葉肉細胞內形成ATP的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質,D項錯誤。17.B18.BD解析過程①中類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,A項錯誤;過程②產生的(CH2O)中的C來自CO2,B項正確;過程③釋放的能量少部分貯存于ATP中,大部分以熱能形式散失,C項錯誤;④表示ATP水解釋放能量的過程,一般與吸能反應相聯(lián)系,D項正確。19.D解析由圖1可知,t1較多的葉綠體分布在光照下,t2較少的葉綠體分布在光照下,由此可推斷,t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度),A項正確;由圖1可知,t1較多的葉綠體分布在光照下,t2較少的葉綠體分布在光照下,由此可推斷,t1比t2具有更低的光補償點(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等