2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册课后提升训练：第5章　第4节　第2课时　光合作用的原理和应用

2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册课后提升训练：第5章　第4节　第2课时　光合作用的原理和应用

第 5 章细胞的能量供应和利用 第 4 节 光合作用与能量转化 第 2 课时 光合作用的原理和应用 课后篇巩固提升 基础巩固 1.光合作用过程中,水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自( ) A.细胞呼吸产生的 ATP 和光能 B.都是细胞呼吸产生的 ATP C.光能和光反应产生的 ATP D.都是光反应产生的 ATP 答案 C 2.在光合作用过程中,光能最初用于( ) A.CO2 的固定 B.C3 的还原 C.将水分解为 O2 和 H+ D.将淀粉分解为葡萄糖 解析光能被转化成 ATP 中活跃的化学能,同时分解水产生 H+和 O2。 答案 C 3.光照增强,光合作用增强。但光照最强的夏季中午,由于气孔关闭,光合作用不但不增强,反而下 降,主要原因是( ) A.夏季光照太强,叶绿素分解 B.夏季气温太高,酶活性降低 C.暗反应过程中 C3 产生的太少 D.水分蒸腾散失太多,光反应产生的 ATP 和 NADPH 少 解析光照过强不会引起色素分解,并且中午过后光合速率又不断恢复,如果色素分解,将会造成 不可逆的损伤,光合速率不会恢复,A 项错误;夏季一天中气温最高的时间是下午 14 点左右,与光 合速率在中午 12 点下降不符,B 项错误;夏季中午由于阳光过强,温度过高,植物为了防止蒸腾作 用散失过多的水分,使气孔关闭,二氧化碳吸收减少,导致暗反应中二氧化碳固定减少,生成的 C3 太少,C 项正确;中午温度较高,植物水分蒸腾散失太多,但是光反应产生的 ATP 和 NADPH 正 常,D 项错误。 答案 C 4.下图为叶绿体结构与功能示意图,下列说法错误的是( ) A.结构 A 中的能量变化是光能转变为 ATP 和 NADPH 中的化学能 B.供给 14CO2,放射性出现的顺序为 CO2→C3→甲 C.结构 A 释放的 O2 可进入线粒体中 D.如果突然停止 CO2 的供应,短时间内 C3 的含量将会增加 解析在光合作用中,CO2 首先和 C5 生成 C3,如果突然停止 CO2 的供应,则 C3 的生成量减少,而其 消耗量不变,因此短时间内 C3 的含量将会减少。 答案 D 5.右图是某阳生植物叶肉细胞光合作用强度(以 CO2 的吸收量或放出量表示)与光照强度之间的 关系。能正确反映 A 点时该植物叶肉细胞生理过程及量变关系的示意图是( ) 解析 A 点时,光合作用速率与细胞呼吸速率相等,光合作用需要的 CO2 全部由细胞呼吸产生的 CO2 提供,整个细胞对外不表现出气体交换。 答案 C 6.下图为某绿色植物细胞中部分物质转化过程示意图(a~g 表示物质,①~③表示反应过程)。下列 有关叙述错误的是( ) A.b 为 ATP,d 为 NADPH B.①表示水光解,③表示 CO2 固定 C.突然停止光照,c 和 g 含量都会增多 D.用 18O 标记 O,一段时间后在(CH2O)中能检测到 18O 解析 b 为 Pi 与 c 的产物,故 c 为 ADP,b 为 ATP,d 为 NADPH,A 项正确;①是 H2O 在光下的反应, 故为水光解;③为 CO2 参与的过程,为 CO2 固定,B 项正确;突然停止光照,光反应停止,不再产生 ATP 和 NADPH,ATP 和 NADPH 的减少使 C3 的还原减少,产物 C5 减少,又由于二氧化碳固定继 续进行,C5 被消耗,故 g(C5)的含量会减少,C 项错误;用 18O 标记 O, O 会参与有氧呼吸的 第二阶段生成 C18O2,C18O2 参与光合作用的暗反应过程,故一段时间后在(CH2O)中能检测到 18O,D 项正确。 答案 C 7.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是( ) A.H2O、CO2、ADP B.CO2、NADPH、ATP C.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP 解析光合作用暗反应过程包括 CO2 的固定和 C3 的还原,需要 NADPH 作为还原剂和酶的催化, 并消耗能量。 答案 B 8.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( ) A.叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔内 B.H2O 在光下分解为 H+和 O2 的过程发生在基质类囊体上 C.CO2 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 解析叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上;H2O 的光解在两种类囊体上都能发生,因为其上均 含有与光反应有关的酶和色素;CO2 的固定发生在叶绿体基质中。 答案 D 9.如何使作物最大限度地利用太阳光能以进行光合作用是现代化农业生产中提高作物产量的 根本问题。下列措施不能够有效提高光能利用效率的是( ) A.阴雨天气提高温室中的 CO2 浓度 B.将玉米与大豆混合种植 C.为农作物补充镁元素,保证叶绿素的含量 D.合理灌溉,使植株保持挺拔 解析阴雨天气,光照强度减弱,这种情况下补充 CO2 达不到提高光能利用率的目的;玉米与大豆 混合种植可以充分利用光能,进而达到提高光能利用率的目的;充足的叶绿素可以保证对光的 最大吸收;植株挺拔,叶片充分展开,有利于对光的吸收。 答案 A 10.下图表示光合作用过程的部分图解,请据图分析回答下列问题。 (1)图示表示光合作用的 过程,其中 B 表示 。 (2)图示过程中,能量变化是 。 (3)如果用含 14C 的 CO2 来追踪小麦光合作用过程中碳原子的转移途径,则 14C 首先出现在 中。 (4)叶绿体是进行光合作用的场所,在充足的光照条件下,ADP 在叶绿体内的移动方向 是 ;如果将此植物由光照充足的条件下移至阴暗 处,则 NADPH 在叶绿体中的含量将 。 解析题图表示光合作用的暗反应过程,B 表示 C3 的还原。CO2 进入叶绿体后,先被 C5 固定成 C3, 随后 C3 被 NADPH 还原生成糖类,因此,碳的转移途径应是 CO2→C3→糖类。ADP 要到类囊体 薄膜上参与光反应转化成 ATP。光反应需要光照,植物移至阴暗处后,光照强度降低,光反应减 弱,NADPH 合成减少,但 C3 还原仍在进行,NADPH 仍在消耗,因此含量减少。 答案(1)暗反应 C3 的还原 (2)ATP、NADPH 中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能 (3)C3 (4)从叶绿体基质到类囊体薄膜 减少 能力提升 1.某同学设计并开展了一项有关光合作用所需条件的探究活动,具体装置如图所示。下列相关 叙述错误的是( ) A.实验前四组叶片均经过 24 h“暗处理” B.该实验只能证明光合作用需要 CO2 C.NaOH 处理目的是去除锥形瓶中 CO2 D.锡箔纸处理组叶片无淀粉产生 解析该实验为了排除原有有机物的干扰,需要经过 24h“暗处理”消耗掉原有的有机物,A 项正确; 用锡箔纸遮光与蒸馏水组对比验证了有无光照对光合作用的影响,B 项错误;NaOH 可以吸收空 气中的二氧化碳,目的是去除锥形瓶中 CO2,C 项正确;锡箔纸处理组无光照,无法进行光合作用, 叶片无淀粉产生,D 项正确。 答案 B 2.下图表示在夏季晴朗的白天,植物细胞内 C3 和 C5 的相对含量随一种环境因素的改变而变化的 情况,下列对这一环境因素的改变分析正确的是( ) A.突然停止光照 B.突然增加 CO2 浓度 C.降低环境温度 D.增加光照强度 解析突然停止光照,光反应产生的 NADPH 和 ATP 减少,被还原的 C3 减少,生成的 C5 减少,而 CO2 被 C5 固定形成 C3 的过程不变,故 C3 的含量将增加,C5 的含量将减少,A 项错误;突然增加 CO2 浓 度,CO2 被 C5 固定形成的 C3 增加,则消耗的 C5 增加,故 C5 的含量将减少,B 项错误;降低环境温度, 光合作用的过程均会变慢,故 C3、C5 的含量相对稳定,C 项错误;增加光照强度,光反应产生的 NADPH 和 ATP 增多,被还原的 C3 增多,生成的 C5 增多,而 CO2 被 C5 固定形成 C3 的过程不变, 故 C3 的含量将减少,C5 的含量将增加,D 项正确。 答案 D 3.光照强度和 CO2 浓度是影响光合作用的两个主要外界因素,下图是北方夏季一天中棉花叶片 光合作用强度的变化曲线,正确的图解是( ) 答案 C 4.将下图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的 CO2 和 O2 浓度在短时 间内发生了相应变化。下列叙述错误的是( ) 适宜条件下悬浮培养的水稻叶肉细胞示意图 A.黑暗条件下,①增大、④减小 B.光强低于光补偿点时,①③增大 C.光强等于光补偿点时,②③保持不变 D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大 答案 B 5.(多选)上海世博会 E 区是以英国贝丁顿“零能耗”社区为原型的“世博零碳馆”。整个小区只使 用可再生资源产生的能源,不需要向大气排放 CO2。下列有关叙述正确的是( ) A.“零碳馆”植物吸收的 CO2 在叶绿体基质合成有机物 B.叶绿体内膜吸收光能,合成 ATP 和 NADPH,为暗反应供能 C.碳在叶肉细胞内转化途径为:CO2→C3→(CH2O)→丙酮酸→CO2 D.如果白天光照太强,会造成植物细胞内 ATP 大量积累 解析光合作用过程中植物吸收的 CO2 参与暗反应阶段的二氧化碳的固定,最终合成有机物,场 所在叶绿体基质,A 项正确;叶绿体类囊体薄膜吸收光能,合成 ATP 和 NADPH 为暗反应供能,B 项错误;根据光合作用的过程,首先发生二氧化碳的固定,转移到C3化合物中,再转移到有机物中, 然后通过呼吸作用转移到丙酮酸中,在有氧呼吸的第二阶段转移到二氧化碳中,所以碳在叶肉 细胞内的转化途径为:CO2→C3→(CH2O)→丙酮酸→CO2,C 项正确;光合作用光反应产生的 ATP 供暗反应利用,在相对稳定条件下 ATP 量处于一个动态平衡,不会有大量积累,D 项错误。 答案 AC 6.(多选)下图表示甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程,相关叙述正确的是( ) A.过程①中类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光 B.过程②产生的(CH2O)中的 C 只来自 CO2 C.过程③释放的能量大部分贮存于 ATP 中 D.过程④一般与吸能反应相联系 解析过程①中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,A 项错误;过程②产 生的(CH2O)中的 C 来自 CO2,B 项正确;过程③释放的能量少部分贮存于 ATP 中,大部分以热能 形式散失,C 项错误;④表示 ATP 水解释放能量的过程,一般与吸能反应相联系,D 项正确。 答案 BD 7.图甲表示某植物叶肉细胞内的部分结构及相关代谢中发生的气体转移情况。乙图表示密闭环 境中某植物在光照充足的条件下,温度对光合作用和呼吸作用速率的影响。请据图分析回答。 甲 乙 (1)图甲中 b 过程中的气体参与线粒体完成生理活动过程的第 阶段,a 过程中的气体参与 叶绿体完成生理活动过程的 阶段。 (2)图乙中 M 点表示的生物学意义是 。此时, 植物有机物的积累量为 ,M 点以后 CO2 的积累量 。 (3)图乙中在 40~60 ℃范围内,随着温度上升,光合作用速率比呼吸作用速率变化大,其主要原因 是 。 (4)冬季,密封的温室内容易因 CO2 缺乏而导致作物产量下降,生产中经常用施加农家肥的方法 来增加温室内 CO2 的含量,原理 是 。 (5)请写出图甲中植物有氧呼吸的总方程 式: 。 解析(1)图甲中 b 过程中的气体为叶绿体产生的氧气,可参与线粒体内有氧呼吸过程的第三阶 段,a 过程中的气体为线粒体产生的二氧化碳,参与叶绿体中的光合作用的暗反应阶段。 (2)由图可知,图乙中 M 点表示的生物学意义是光合作用的速率等于呼吸作用的速率,由于 植物的积累量=光合作用制造有机物的量-呼吸消耗有机物的量,故此时,植物有机物的积累量为 0,M 点以后呼吸作用大于光合作用,植物释放二氧化碳,故密闭环境中 CO2 的积累量增加。 (3)图乙中在 40~60℃范围内,随着温度上升,由于催化呼吸作用的酶更耐高温(或催化光合 作用的酶对高温更敏感),故光合作用比呼吸作用的变化速率大。 (4)农家肥中含有很多有机物,通过微生物的分解作用可产生 CO2,因此生产中经常用施加 农家肥的方法来增加温室内 CO2 的含量。 (5)有氧呼吸的总方程式为 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量。 答案(1)三 暗反应 (2)光合作用的速率等于呼吸作用的速率(或光合作用强度等于呼吸作用强度) 零 增加 (3)催化呼吸作用的酶更耐高温(或催化光合作用的酶对高温更敏感) (4)农家肥中含有很多有机物,通过微生物的分解作用可产生 CO2 (5)C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量