2020年人教版高中生物必修1课时跟踪检第五章细胞的能量供应和利用第5章 第4节 第2课时Word版

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2020年人教版高中生物必修1课时跟踪检第五章细胞的能量供应和利用第5章 第4节 第2课时Word版

第 5 章 第 4 节 第 2 课时 光合作用的原理和应用 课下提能 一、选择题 1.(2019·玉林高一检测)下列物质中,可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的 有( ) A.水、二氧化碳、ATP B.氧气、水、ATP C.水、ADP、Pi D.ADP、C3、水 解析:选 C 光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,主要进行水的光解,消耗 水生成[H]和 O2;ATP的合成,消耗 ADP和 Pi生成 ATP;二氧化碳在暗反应中 被消耗。 2.光合作用过程中,水的分解及 C3形成糖类所需要的能量( ) A.分别来自细胞呼吸产生的 ATP和光能 B.都来自细胞呼吸产生的 ATP C.分别来自光能和光反应产生的 ATP D.都来自光反应产生的 ATP 解析:选 C 光合作用的光反应阶段,光合色素吸收光能,使水分解,并产 生 ATP;ATP用于暗反应阶段三碳化合物的还原。 3.科学家用含 14C的二氧化碳追踪光合作用中的碳原子,这种碳原子的转 移途径是( ) A.二氧化碳→叶绿素→ADP B.二氧化碳→叶绿体→ATP C.二氧化碳→乙醇→糖类 D.二氧化碳→三碳化合物→糖类 解析:选 D 在光合作用暗反应中,二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化 合物后,经过三碳化合物的还原生成有机物(糖类)。故选 D。 4.为证实叶绿体有放氧功能,可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行 实验,装片需要给予一定的条件,这些条件是( ) A.光照、有空气、临时装片中无 NaHCO3稀溶液 B.光照、无空气、临时装片中有 NaHCO3稀溶液 C.黑暗、有空气、临时装片中无 NaHCO3稀溶液 D.黑暗、无空气、临时装片中有 NaHCO3稀溶液 解析:选 B 好氧细菌的呼吸作用方式是有氧呼吸,氧气越多,好氧细菌就 越多;NaHCO3稀溶液的作用是提供二氧化碳并调节 pH;没有空气是形成一个 无氧的环境,以充分证明光合作用能产生氧气,因此要证明叶绿体有放氧的功能, 就要提供一个无氧的条件;光合作用需要光照的条件,还需要提供光合作用的原 料即二氧化碳和水分等,故选 B。 5.光合作用中,能量传递的途径是( ) A.光能→葡萄糖→淀粉 B.光能→叶绿体→ATP C.光能→ATP→葡萄糖 D.光能→叶绿体→水 解析:选 C 光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段中光能转 变成 ATP中活跃的化学能,暗反应阶段中 ATP中活跃的化学能转变成糖类等有 机物中稳定的化学能,C正确。 6.下列关于“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验相关叙述中,错 误的是( ) A.通过调节光源与实验材料的距离控制自变量 B.实验中的无关变量只有温度、植物种类、光照时间 C.相同时间内,叶片上浮数量体现光合作用强度 D.该实验装置可用于探究 CO2浓度对光合作用的影响 解析:选 B 该实验的自变量为光照强度,可通过调节光源与实验材料的距 离实现;该实验的无关变量有温度、植物种类、光照时间、CO2浓度等;由实验 原理可知,叶片进行光合作用产生气体,导致叶片上浮,故单位时间内叶片上浮 数量体现光合作用强度;若该实验装置中光源固定不动,盛有叶片的烧杯中为含 不同浓度 CO2的溶液,则可用于探究 CO2浓度对光合作用的影响。 7.下图表示德国科学家萨克斯的实验。绿色叶片放在暗处数小时“饥饿” 处理(消耗掉叶片中的淀粉)后,再把叶片的一部分遮光,其他部分曝光。一段时 间后,经脱色、漂洗再用碘液处理,结果遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。下列 有关本实验的分析及结论合理的是( ) ①本实验未设专门的对照组 ②有无光照是 a、b区域出现不同结果的唯一 原因 ③实验初始时 a、b均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光照将CO2 转变成了淀粉 A.只有②③ B.只有①②③ C.只有②③④ D.①~④全部 解析:选 A 本实验曝光部分为对照组,遮光部分为实验组,本实验中设置 了对照组,①不合理;本实验的自变量为有无光照,其他无关变量均保持一致, 因此有无光照是 a、b区域出现不同结果的唯一原因,②合理;绿色叶片放在暗 处数小时“饥饿”处理,已消耗尽叶片中的淀粉,故实验初始时 a、b均达到无 淀粉状态,③合理;本实验证明了光合作用的产物有淀粉,不能证明光合作用的 场所和原料,④不合理。 8.(2019·四川成都高一期末)如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化 的关系,下列说法不正确的是( ) A.1、3和 4过程产生的是同一种物质 B.各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是 3 C.能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是 5 D.2过程需多种酶参与,且需要 ATP供能 解析:选 A 1过程是光反应阶段,水光解为氧气和[H];2过程是暗反应阶 段;3过程是呼吸作用的第一阶段,包括有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段;4过 程是有氧呼吸第二阶段;5 过程是有氧呼吸第三阶段。1 过程产生的[H]是 NADPH,3和 4过程产生的[H]是 NADH,A错误;细胞生物都能进行呼吸作用, 而有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段完全相同,所以各种生物体(病毒除外)都能 进行的过程是 3,B正确;1、3、4和 5过程都能产生能量,但 1过程的能量只 能用于暗反应,5过程产生的能量最多,因此为生命活动提供能量最多的是 5过 程,C正确;2过程为光合作用的暗反应阶段,需要多种酶参与,且需要 ATP供 能,D正确。 9.在一定 CO2含量和温度条件下,光照强度与植物光合产量(有机物积累量) 的关系如图所示。理论上某种植物能更有效地利用光能,使光合产量高于 m点 的是( ) A.若 a点在 a2,b点在 b2时 B.若 a点在 a1,b点在 b1时 C.若 a点在 a2,b点在 b1时 D.若 a点在 a1,b点在 b2时 解析:选 D 图中 b点代表光饱和点,即当光照强度大于 b时,光合产量将 不会再增加。根据题意,某种植物能更有效地利用光能,也就是说在光照强度相 同时,该植物有更高的光合产量,表现在图中曲线将向上移动,所以曲线与 X 轴的交点将位于 a点左侧,光照强度的饱和点将位于 b点右侧。 10.(2019·湖南长郡中学高一期末)如图表示夏季晴天某植物放在密闭玻璃罩 内一昼夜的 CO2浓度变化情况。下列分析正确的是( ) A.BC段较 AB段 CO2增加减慢是低温使细胞呼吸减弱所致 B.CO2浓度从 D点开始下降,说明该植物从 D点开始进行光合作用 C.FG段 CO2浓度下降减慢,是因为光照减弱,光合作用减弱 D.H点 CO2浓度最低,说明此时植物对 CO2的吸收最多,光合作用最强 解析:选 A BC段没有光照,植物不进行光合作用,并且该时间段温度较 低,因此较 AB段 CO2浓度增加减慢,A正确;D点表示光合作用强度与呼吸作 用强度相等,D点后 CO2浓度开始下降,说明光合作用强度开始大于呼吸作用强 度,因此光合作用在 D点之前就已开始,B错误;FG段 CO2浓度下降减慢的原 因是光照强,气温高,部分气孔关闭,CO2供应不足,C错误;H点时,光合作 用强度等于呼吸作用强度,此时是一天中积累有机物最多的时刻,D错误。 二、非选择题 11.下图为光合作用过程的示意图,请据图回答下列问题: (1)叶绿体中的色素分子分布在________________,它们能够吸收、传递和 转化光能,为光合作用提供能量。 (2)A阶段的化学反应主要产物包括_______________________________, 其中用于 B阶段的是__________________________________________。 (3)B阶段的化学反应发生在________________。 (4)若在黑暗环境中,A、B两阶段首先停止的阶段是[ ]________。 (5)一棵生长在弱光条件下的阳生植物,提高 CO2浓度时,光合作用速率并 未随之增加,主要的环境限制因素是________________。 解析:(1)叶绿体中的色素分子分布在类囊体膜,它们能够吸收、传递和转 化光能,为光合作用提供能量。 (2)A 阶段为光反应,其主要产物包括 NADPH([H])、ATP、O2。B阶段为暗反应,光反应为暗反应提供 NADPH([H]) 和 ATP。(3)B阶段的化学反应(暗反应)发生在叶绿体基质。(4)光反应需要光的参 与,暗反应有光、无光均可进行。若在黑暗环境中,A、B两阶段首先停止的阶 段是 A光反应。(5)影响光合作用的外界因素主要有光照强度、CO2浓度、温度。 在弱光条件下的阳生植物,提高 CO2浓度时,光合作用速率并未随之增加,主 要的环境限制因素是光照强度。 答案:(1)类囊体膜(基粒片层) (2)NADPH([H])、ATP、O2 NADPH([H])和 ATP (3)叶绿体基质 (4)A 光反应 (5)光照强度 12.如图是真核细胞部分代谢过程示意图,①~⑤代表酶促反应过程,甲、 乙、丙分别表示不同的物质。据图回答: (1)光合作用包括过程①________阶段和过程②________阶段;CO2进入叶绿 体后与 ________结合而被固定形成 C3, C3 接受 ATP 释放的能量并被 [甲]______________还原,经过一系列变化形成糖类等化合物。 (2)过程③是在________(填“有氧”或“无氧”)条件下完成的。消耗等量的 葡萄糖,细胞有氧呼吸比无氧呼吸生成的 ATP 数量________(填“多”或 “少”)。 (3)陆生植物长期水淹导致烂根现象,这与图中[丙]________________产生有 关;人体剧烈运动后肌肉酸痛与图中[乙]________________产生有关。 解析:(1)光合作用包括过程①光反应和过程②暗反应两个阶段;二氧化碳 进入叶绿体后与五碳化合物结合而被固定形成三碳化合物,三碳化合物接受 ATP 释放的能量并且被还原氢还原,经过一系列变化形成糖类等化合物。(2)过程③ 是葡萄糖在有氧条件下被彻底分解成水和二氧化碳的有氧呼吸过程。在消耗等量 的葡萄糖的情况下,有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多,生成的 ATP数量多。 (3)陆生植物长期水淹,细胞缺氧,进行酒精发酵,酒精积累过多,导致烂根。 人体剧烈运动时,肌细胞缺氧,进行无氧呼吸,导致肌细胞中乳酸积累过多,引 起肌肉酸痛。 答案:(1)光反应 暗反应 C5(五碳化合物) 还原氢([H]或 NADPH) (2)有氧 多 (3)酒精(C2H5OH) 乳酸(C3H6O3) 13.如图一表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程,其 中 a、b为光合作用的原料,①~④表示相关过程。图二、图三表示外界相关条 件对植物光合作用和细胞呼吸的影响。请据图回答: (1)图一中②③过程进行的场所分别是________________________。①过程 中产生的[H]用于③过程中____________。 (2)如果在图二的乙点突然停止光照,则叶绿体内 C3的含量将________。 (3)图三中,真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。40 ℃时植物体 ________(填“能”或“不能”)显示生长现象;而 5 ℃时的状态可用图二中 ________点表示。 (4)用大棚种植蔬菜时,白天最好控制光照强度为图二中的________点对应 的光照强度,温度为图三中的________℃最佳。 (5)如果将植物种在温室中,写出提高植物产量的措施(环境因素)(至少写 2 种)_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 解析:(1)图一中②有氧呼吸第三阶段和③暗反应过程进行的场所分别是线 粒体内膜、叶绿体基质;①光反应过程中产生的[H]用于③暗反应过程中 C3的还 原。(2)在图二的乙点突然停止光照,光反应产生的[H]和 ATP减少,C3还原的 速率减慢,而 CO2固定产生 C3的量不变,故 C3的含量将升高。(3)图三中,40℃ 时真正光合速率小于呼吸速率,净光合速率为负值,植物的有机物含量减少,植 物体不能显示生长现象;5℃时真正光合速率等于呼吸速率,即为光补偿点,与 图二中乙点相对应。(4)图二中的丁点为光饱和点,故用大棚种植蔬菜时,白天 最好控制光照强度为图二中的丁点所对应的光照强度;图三中的 25℃时真正光 合速率与呼吸速率的差值最大,积累有机物的速率最快,故用大棚种植蔬菜时, 温度为图三中的 25℃时最佳。(5)如果将植物种在温室中,适当提高光照强度、 适当提高 CO2浓度或增加昼夜温差等措施可以提高植物产量。 答案:(1)线粒体内膜和叶绿体基质 C3的还原 (2)升高 (3)不能 乙 (4)丁 25 (5)增加二氧化碳浓度、适当增加昼夜温差、增强光照、延长光照或合理施 肥(其中任意 2条) 14.(2017·全国卷Ⅰ)植物的 CO2补偿点是指由于 CO2的限制,光合速率与 呼吸速率相等时环境中的 CO2浓度。已知甲种植物的 CO2补偿点大于乙种植物 的。回答下列问题: (1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光 培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是__________________ ___________________________________________________________。 甲种植物净光合速率为 0 时,乙种植物净光合速率________(填“大于 0”“等于 0”或“小于 0”)。 (2)若将甲种植物密闭在无 O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时 间后,发现植物的有氧呼吸增强,原因是______________________________ ______________________________________________。 解析:(1)将正常生长的甲、乙两种植物放入同一密闭小室中,适宜条件下 给予光照,甲、乙两种植物都进行光合作用,当光合作用吸收的 CO2大于呼吸 作用释放的 CO2量时,密闭小室中的 CO2浓度逐渐下降,受 CO2浓度的制约, 光合作用速率也随之降低。当密闭小室中 CO2浓度下降到 CO2补偿点时,植物 的光合速率等于呼吸速率,净光合速率为 0。因为甲种植物 CO2补偿点大于乙种 植物,所以当密闭小室中 CO2浓度达到甲种植物 CO2补偿点时,乙种植物光合 速率大于呼吸速率,即净光合速率大于 0。(2)若将甲种植物密闭在无 O2、但其 他条件适宜的小室中,给予光照,甲种植物可进行光合作用,通过光合作用释放 了 O2,O2与 NADH 反应生成水,这是有氧呼吸的第三阶段。故光合作用产生 O2增多时,使细胞的有氧呼吸增加。 答案:(1)植物在光下光合作用吸收 CO2的量大于呼吸作用释放 CO2的量, 使密闭小室中 CO2浓度降低,光合速率也随之下降 大于 0 (2)甲种植物在光下光合作用释放的 O2使密闭小室中 O2增加,而 O2与有机 物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时, 有氧呼吸会增加 15.细辛是一种在森林中生活的植物,滨藜是一种在沙漠中生活的植物。如 图是光照强度对两种植物(甲、乙)光合作用强度影响的曲线。请据图回答下列问 题: (1)图中代表滨藜光合作用强度变化的曲线是________;b1点时植物叶肉细 胞内产生 ATP的部位有________________________,水参与反应并产生[H]的部 位有________________________。 (2)图中 e点时,限制甲植物增产的主要环境因素是________________,限制 乙植物增产的主要环境因素是________________,此时固定 CO2量较多的植物 是________。 (3)图中 b1点的含义是________________________。若将植物移植到缺 Mg 的环境中培养,一段时间后 b2点将向________移。 (4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响,则该实验需在________条 件下进行。 解析:(1)由于滨藜是一种在沙漠中生活的植物,其为阳生植物,达到光饱 和点和光补偿点所需要的光照强度比较大,所以图中代表滨藜光合作用强度变化 的曲线是甲。b1点时植物叶肉细胞内光合作用强度等于细胞呼吸强度,故产生 ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质。光反应阶段中水在光下分解成[H] 和 O2,有氧呼吸的第二阶段中丙酮酸和水反应生成[H]和 CO2,故水参与反应并 产生[H]的部位有类囊体薄膜、线粒体基质。(2)由题图分析可知,图中 e点时, 光照强度增加,甲的净光合速率增加,故限制甲植物增产的主要环境因素是光照 强度。图中 e点时,光照强度增加,乙的净光合速率不再增加,故限制乙植物增 产的主要环境因素是 CO2浓度、温度。图中 e点时,植物甲和乙的净光合速率相 等,但甲的呼吸速率大于乙,故此时固定 CO2量较多的植物是甲。(3)图中 b1点 时净光合速率为 0,故其含义是光合作用强度等于细胞呼吸强度。Mg是合成叶 绿素所必需的元素,缺Mg则叶绿素无法合成,植物的光合作用强度降低,而呼 吸速率不变,b2点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度,若将植物移植到缺Mg 的环境中培养,则需增大光照强度才能保证光合作用强度等于细胞呼吸强度,故 一段时间后 b2点将向右移。(4)若探究温度对细辛叶片细胞呼吸强度的影响,则 该实验需在黑暗条件下进行,以排除光合作用的影响。 答案:(1)甲 叶绿体、线粒体、细胞质基质 类囊体薄膜(基粒或叶绿体)、 线粒体基质(线粒体) (2)光照强度 CO2浓度、温度 甲 (3)光合作用强度等于细胞呼吸强度 右 (4)黑暗
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