【新教材】2020-2021学年高中生物人教版必修1课时作业：第5章第4节第3课时光合作用原理的应用

【新教材】2020-2021学年高中生物人教版必修1课时作业：第5章第4节第3课时光合作用原理的应用

第 5 章 第 4 节 第 3 课时 A 级·基础达标练 一、选择题 1．光合作用与化能合成作用的相似点是( C ) A．都以太阳能作为能源 B．都需要环境中的物质氧化释放能量 C．都能将无机物转变成有机物 D．都是高等生物的代谢类型 解析：进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养生物。两者的共同点是都能将外界 环境中的无机物转变成储存着能量的有机物来维持自身的生命活动；区别是光合作用利用光 能，化能合成作用利用的是外界物质氧化分解时释放的化学能。 2．以测定的 CO2 吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的 影响，结果如下图所示。下列分析正确的是( A ) A．光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与 30 ℃时相等 B．光照相同时间，在 20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多 C．温度高于 25 ℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D．两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等 解析：A 项正确：光照条件下 CO2 的消耗量应为 CO2 吸收量与 CO2 释放量之和，35 ℃时 消耗量为 3.00＋3.50＝6.50(mg/h)，30 ℃时为 3.50＋3.00＝6.50(mg/h)。B 项错误：图中可见在 25 ℃时 CO2 吸收量最大，故 25 ℃时植物积累的有机物的量最多。C 项错误：25 ℃时，光合 作用中 CO2 的消耗量应为 3.75＋2.25＝6.00(mg/h)，而 30 ℃、35 ℃时都为 6.50 mg/h。D 项错 误：图中两曲线的交点应表示光合作用积累的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等。故 选 A。 3．(2019·北京东城高一期末)研究光照强度和光合作用的关系，得到如图曲线，下列叙述 错误的是 ( D ) A．A 点时植物只进行呼吸作用 B．B 点光照强度下光合速率等于呼吸速率 C．D 点光合速率达到最大 D．DE 段的限制因素是光照强度 解析：在 A 点，对应的光照强度为 0，植物只进行呼吸作用，A 正确；在 B 点即光补偿 点时，光合速率与呼吸速率相等，B 正确，据图可知，D 点以后，CO2 吸收速率不再变化，表 示净光合速率不再发生变化且最大，根据光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，而呼吸速率不 会随着光照强度的变化而变化，因此，D 点光合速率达到最大，C 正确；D 点已经达到光的饱 和点，因此 D 点以后即 DE 段的限制因素不再是光照强度，而是光照强度之外的其他因素， 如温度、CO2 浓度等，D 错误。 4．如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测 O2 浓度的变化， 下列叙述错误的是( B ) A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响 B．加入 NaHCO3 溶液是为了吸收呼吸作用释放的 CO2 C．拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的 O2 浓度高于单色光下 O2 浓度 D．若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用 解析：分析题图，该实验的自变量是不同单色光，因变量是释放的 O2 的量(代表光合作用 强度)，故实验目的是探究不同单色光对光合作用强度的影响，A 正确；加入 NaHCO3 溶液是 为光合作用提供 CO2，B 错误；相同条件下，白光下比单色光下的光合作用要强，因此拆去滤 光片，单位时间内，氧气传感器测到的 O2 浓度高于单色光下 O2 浓度，C 正确；若将此装置放 在黑暗处，可测定金鱼藻的呼吸作用强度，D 正确。 5．(2019·湖南省隆回县高一期末)科学家研究 CO2 浓度、光照强度和温度对同一种植物光 合作用强度的影响，得到实验结果如图。请据图判断下列叙述不正确的是( D ) A．光照强度为 a 时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是 CO2 浓度不同 B．光照强度为 b 时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同 C．光照强度为 a～b 时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高 D．光照强度为 a～c 时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高 解析：据图分析，光照强度为 a 时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是 CO2 浓 度不同，A 正确；据图分析，光照强度为 b 时，造成曲线 I 和Ⅱ光合作用强度差异的原因是 温度的不同，B 正确；据图分析，光照强度为 a～b 时，曲线 I、Ⅱ光合作用强度随光照强度 升高而升高，C 正确；光照强度为 a～c 时，Ⅲ光合作用强度已达最大值，不再随光照强度升 高而升高，D 错误。 6．生长于较弱光照条件下的植物，当提高 CO2 浓度时，其光合作用速率并未随之增加， 主要限制因素是( B ) A．呼吸作用和暗反应 B．光反应 C．暗反应 D．呼吸作用 解析：光合作用的影响因素有很多，如光照、二氧化碳浓度、水、矿质元素等。提高 CO2 浓度，在弱光下，光反应过程中所产生的[H]和 ATP 减少，就会影响暗反应的进行，因而光合 作用速率不会随之增加。 7．(2019·天津滨海新区高一期末)下列有关细胞呼吸和光合作用原理在生产和生活中的应 用，正确的是( C ) A．给花盆松土通气是为了促进根细胞进行无氧呼吸 B．慢跑等有氧运动可增加酒精在肌细胞中的积累 C．阴天时可增加人工光照来保证大棚作物产量 D．新疆葡萄含糖量高的主要环境因素是昼夜温差小 解析：给花盆松土通气，保证土壤中有较多的氧气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸， 从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，A 错误；慢跑等有氧运动可以促进有氧呼吸，避免 肌细胞无氧呼吸积累乳酸，防止肌肉酸痛，B 错误；阴天光照不足，可通过增加人工光照来增 加光合作用强度，以保证大棚作物产量，C 正确；新疆葡萄含糖量高的主要环境因素是昼夜温 差大，积累的有机物多，D 错误。 二、非选择题 8．(2019·山东省潍坊市高一期末)某科研小组对大棚种植的番茄进行遮光 50%处理，测定 番茄与光合作用相关指标在一个白天内的变化如下图。请据图回答： (1)叶绿素可以利用的可见光主要是 __红光、蓝紫光__。 (2)BC 段与 EF 段光合作用速率均下降，限制光合作用的因素分别是__CO2 浓度__ 、__ 光照强度__。 (3)F 点时，番茄叶肉细胞产生 ATP 的场所有__细胞质基质、线粒体、叶绿体__；此时 CO2 的生成与消耗的具体场所分别是__线粒体基质__、__叶绿体基质__。 解析：(1)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。 (2)BC 段光合速率下降的原因是二氧化碳浓度下降，EF 段光合速率下降的原因是光照强 度下降。 (3)F 点，光照强度>0，故可以进行光合作用和呼吸作用，能产生 ATP 的场所有叶绿体、 线粒体和细胞质基质。有氧呼吸第二阶段生成二氧化碳，场所是线粒体基质，暗反应阶段消 耗二氧化碳，场所是叶绿体基质。 B 级·合格达标练 一、选择题 1．将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光 开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为 0，之后保持不变。在上述整个时间段内，玻 璃容器内 CO2 浓度表现出的变化趋势是( B ) A．降低至一定水平时再升高 B．降低至一定水平时保持不变 C．持续保持相对稳定状态 D．升高至一定水平时保持相对稳定 解析：在适宜的光照条件下，密闭容器内培养的植物会同时进行光合作用和呼吸作用， 并且光合作用较强。由于密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧 化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低；当二氧化碳浓度降低到一定水平 时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定。 2．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、 丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予 a、b、c 三种不同强度的光照，其他条件一 致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示。下列叙述错误的是( B ) A．装置内增加的氧气来自水 B．光照强度为 a 时，光合作用停止 C．丙组装置内的 CO2 含量照光后比照光前低 D．该图反映了光合作用强度与光照强度的关系 解析：光合作用光反应阶段主要发生 ATP 的合成和 H2O 的光解，其中 H2O 光解为[H]和 O2；光照强度为 a 时，O2 增加量少，但光合作用仍进行；若装置中氧含量增加，说明光合作 用正在进行；丙组产生 O2 量最多，消耗的 CO2 量最多，因此，丙组装置内的 CO2 含量照光后 比照光前低。 3．图甲表示 A 植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示 A 植物在不同光照强 度环境条件下，光合速率受 CO2 含量影响的变化曲线。a 点与 c 点相比较，c 点时叶肉细胞中 C3 的含量；b 点与 c 点相比较，b 点时叶肉细胞中 C5 的含量依次是( A ) A．高、高 B．低、基本一致 C．低、高 D．高、基本一致 解析：由甲图可知 m 比 n 光照强度大，在乙图中当光照强度为 n 时，a 点与 c 点相比较， c 点 CO2 含量高，则叶肉细胞中 C3 的含量高；b 点与 c 点相比较，CO2 含量相同，b 点光照强 度高，则叶肉细胞中还原生成的 C5 含量高。 4．如图表示在温度不变的条件下，绿色植物吸收 CO2 的量随光照强度的变化情况，下列 相关叙述正确的是( B ) A．在 a～b 段对应的任何时间内都适宜进行植物呼吸作用强度的测定 B．b 点表示绿色植物光合速率和呼吸速率相等 C．在 c 点所对应的光照强度下，绿色植物仅进行光合作用 D．由图分析可知随着光照强度的增强，光合作用强度持续增大 解析：分析题图可知，a 点只进行呼吸作用，可以测定植物呼吸作用的强度，a 点以后， 二氧化碳释放量逐渐减少，说明存在光合作用，且光合作用逐渐增强，会干扰呼吸作用强度 的测定，A 错误；B 点表现为既不吸收二氧化碳，也不释放二氧化碳，此点表示绿色植物光合 速率和呼吸速率相等，B 正确；在 c 点所对应的时间，绿色植物不仅进行光合作用，也进行呼 吸作用，C 错误；由图分析可知随着光照强度的增强，光合作用强度先不断增加，最后维持相 对稳定，D 错误。 5．光合作用和细胞呼吸都会产生[H]，下列有关[H]的叙述，正确的是( C ) A．二者产生的[H]实质上是同一种物质 B．光合作用中，[H]是在叶绿体基粒中将 C3 还原为糖类等有机物 C．有氧呼吸中，[H]是在线粒体内膜上与氧结合形成水 D．二者产生[H]的过程均发生在膜上 解析：光合作用过程产生的[H]是指还原型辅酶 II(NADPH)，呼吸作用过程产生的[H]是指 还原型辅酶 I(NADH)，不是同一种物质，A 错误；光合作用中，[H]是在叶绿体基质中将 C3 还原为糖类等有机物，B 错误；有氧呼吸第三阶段，[H]与氧结合形成水，发生在线粒体内膜 上，C 正确；光合作用的光反应阶段产生[H]，发生在类囊体薄膜上，细胞呼吸产生[H]的场所 有细胞质基质和线粒体基质，D 错误。 6．(不定项)(2019·湖南省隆回县高一期末)在一定浓度的 CO2 和适当的温度条件下，测定 A 植物和 B 植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法错误的是 ( AD ) 光合速率与呼 吸速率相等时 光照强度(klx) 光饱和时 光照强度 (klx) 光饱和时 CO2 吸收 量(mg/h·100 cm2) 黑暗条件下 CO2 释放 量(mg/h·100 cm2) A 植物 1 3 11 5.5 B 植物 3 9 30 15 A．与 B 植物相比，A 植物是在强光照条件下生长的植物 B．当光照强度超过 9 klx 时，B 植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗 反应跟不上光反应 C．当光照强度为 9 klx 时，B 植物的总光合速率是 45 mg CO2/100 cm2 叶·小时 D．当光照强度为 3 klx 时，A 植物与 B 植物固定的 CO2 量的差值为 4 mg CO2/100 cm2 叶·小 时 解析：光合速率与呼吸速率相等时，A 植物的光照强度比 B 植物的光照强度小，A 错误； B 植物的光合作用的光饱和点为 9 klx，如果再增加光照强度，也不会影响光合作用速率，因 为此时影响光照强度的因素是二氧化碳浓度或温度等，B 正确；总光合速率＝净光合作用速率 ＋呼吸作用速率。当光照强度为 9 klx 时，B 植物的总光合速率＝30＋15＝45 mg CO2/100 cm2 叶·小时，C 正确；当光照强度为 3 klx 时，A 植物固定的二氧化碳的量为 11＋5.5＝16.5 mg CO2/100 cm2 叶·小时，而 B 植物此时光合速率等于呼吸速率，固定的二氧化碳的量为 15 mg/100 cm2 小时。故两者固定的二氧化碳的差值 16.5－15＝1.5 mg CO2/100 cm2 叶·小时，D 错误。 7．(不定项)下图表示在夏季晴朗的白天，某植物处于密闭、透光但原料充足的环境下所 测得的某些物质的变化情况。下列叙述正确的是( ABC ) A．图 A 曲线可表示 O2 浓度的变化 B．图 B 曲线可表示 CO2 浓度的变化 C．图 A 曲线可表示植株重量的变化 D．图 B 曲线可表示土壤中矿质元素量的变化 解析：夏季晴朗的白天，某植物处于密闭、透光但原料充足的环境下，植物开始只能进 行呼吸作用，所以氧气和有机物的含量都下降，二氧化碳的浓度增加；6 点到 18 点之间光合 作用大于呼吸作用，所以氧气和有机物的含量都增加，二氧化碳浓度降低；之后光合作用小 于呼吸作用，氧气和有机物又减少，二氧化碳的浓度又增加，因此图 A 曲线可表示 O2 浓度和 植株重量的变化，A、C 正确；图 B 曲线表示 CO2 浓度的变化，B 正确；图 B 曲线不能表示 土壤中矿质元素量的变化，D 错误。 二、非选择题 8．(2019·山东省菏泽市高一期末)下图甲是植物叶肉细胞内有关结构的模式图，其中字母 和箭头表示物质及其去向；图乙表示 A、B 两种植物叶肉细胞的光合速率和光照强度的关系。 请据图回答下列问题： (1)图甲中，黑暗条件下进行的生理活动有__e、f__(用图中字母表示)。图乙中在 2 klx 光 照条件下，A 植物叶肉细胞中进行的生物活动有__c、d、e、f__(用图甲中字母表示)。 (2)图甲中 c__不能__(填“能”或“不能”)表示葡萄糖的去向，原因是__葡萄糖需先在细 胞质基质中分解为丙酮酸，再进入线粒体中继续分解__。 (3)在 6 klx 光照条件下，A、B 两种植物的光合速率的关系是__A＝B__(填“A＞B”“A ＝ B” 或 “A ＜ B”) ； 在 光 照 强 度 为 11 klx 时 ， A 植 物 光 合 作 用 固 定 的 CO2 量 为 __15__[mg·(h·100 cm2)－1]。 解析：(1)黑暗条件下只进行细胞呼吸，故图甲中，黑暗条件下进行的生理活动有：e 从外 界环境吸收氧气进行呼吸、f 呼吸释放二氧化碳。图乙中在 2 klx 光照条件下，A 植物叶肉细 胞吸收的二氧化碳量小于呼吸释放的二氧化碳，说明细胞同时存在光合作用和呼吸作用，且 光合速率小于呼吸速率，故细胞中进行的生理活动有 c 光合作用产生氧气供线粒体有氧呼吸使 用、d 有氧呼吸释放的二氧化碳供叶绿体光合作用使用、e 呼吸作用所需的氧气还要从外界环 境获取、f 呼吸释放的多余二氧化碳排放的外界环境。 (2)由于葡萄糖需先在细胞质基质中分解为丙酮酸，再进入线粒体中继续分解，故图甲中 c 不能表示葡萄糖的去向。 (3)在 6 klx 光照条件下，A 植物的光合速率(为呼吸速率＋净光合速率)是 4＋4＝8 mg·(h·100 cm2)－1；B 植物的光合速率(为呼吸速率＋净光合速率)是 2＋6＝8 mg·(h·100 cm2)－1， 故在 6 klx 光照条件下，A、B 两种植物的光合速率的关系是 A＝B。在光照强度为 11 klx 时， A 植物光合作用固定的 CO2 量为 11＋4＝15[mg·(h·100 cm2)－1]。