高中生物人教版2019必修1課后習(xí)題第5章第4節(jié)第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用

第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.如圖為高等綠色植物光合作用過(guò)程圖解,以下說(shuō)法正確的是()A.A是光合色素,分布在葉綠體內(nèi)膜和類(lèi)囊體薄膜上B.E是ADP,在葉綠體類(lèi)囊體薄膜上產(chǎn)生C.G是C3,F是C5D.光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過(guò)程均有酶的參與2.葉綠體中的類(lèi)囊體有兩種:基粒類(lèi)囊體和基質(zhì)類(lèi)囊體(如圖),基質(zhì)類(lèi)囊體能將單個(gè)基粒類(lèi)囊體連接起來(lái)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.葉綠體中的色素主要分布于類(lèi)囊體腔內(nèi)B.H2O在光下分解為H+和O2的過(guò)程發(fā)生在基質(zhì)類(lèi)囊體上C.CO2的固定過(guò)程發(fā)生在基粒類(lèi)囊體上D.在類(lèi)囊體上含有與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素3.(2022河北唐山高一上學(xué)期期末)如果用18O標(biāo)記H2O,14C標(biāo)記CO2,下列有關(guān)光合作用的敘述,正確的是()A.18O2會(huì)在葉綠體基質(zhì)中首先被發(fā)現(xiàn)B.14C轉(zhuǎn)移的途徑是:14CO2→C5→糖類(lèi)C.18O2會(huì)在產(chǎn)生NADPH階段時(shí)發(fā)現(xiàn)D.14C一定不會(huì)在光反應(yīng)產(chǎn)物——ATP中發(fā)現(xiàn)4.下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和NADPH中的化學(xué)能B.供給14CO2,放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2→C3→甲C.結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進(jìn)入線粒體中D.如果突然停止CO2的供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)C3的含量將會(huì)增加5.光照增強(qiáng),光合作用增強(qiáng)。但光照最強(qiáng)的夏季中午,由于氣孔關(guān)閉,光合作用不但不增強(qiáng),反而下降,主要原因是()A.夏季光照太強(qiáng),葉綠素分解B.夏季氣溫太高,酶活性降低C.暗反應(yīng)過(guò)程中C3產(chǎn)生的太少D.水分蒸騰散失太多,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH少6.下圖是某陽(yáng)生植物葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度(以CO2的吸收量或放出量表示)與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。能正確反映A點(diǎn)時(shí)該植物葉肉細(xì)胞生理過(guò)程及量變關(guān)系的示意圖是()7.光合作用的正常進(jìn)行要受多種因素的影響。一個(gè)生物興趣小組研究了礦質(zhì)元素含量、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用的影響,下面是一名同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shè)法減小液面上方的氣體壓強(qiáng),會(huì)看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器,又會(huì)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(jìn)行光合作用所產(chǎn)生的O2附著在葉面上C.溶液內(nèi)產(chǎn)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(xì)胞中,下列過(guò)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(chǎn)生10.如何使作物最大限度地利用太陽(yáng)光能以進(jìn)行光合作用是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高作物產(chǎn)量的根本問(wèn)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(nóng)作物補(bǔ)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(guò)程的部分圖解,請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題。(1)圖示表示光合作用的過(guò)程,其中B表示。

(2)圖示過(guò)程中,能量變化是。

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

(4)葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,在充足的光照條件下,ADP在葉綠體內(nèi)的移動(dòng)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(guān)鍵能力提升練12.某同學(xué)設(shè)計(jì)并開(kāi)展了一項(xiàng)有關(guān)光合作用所需條件的探究活動(dòng),具體裝置如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)前四組葉片均經(jīng)過(guò)24h“暗處理”B.該實(shí)驗(yàn)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(wú)淀粉產(chǎn)生13.下圖表示在夏季晴朗的白天,植物細(xì)胞內(nèi)C3和C5的相對(duì)含量隨一種環(huán)境因素的改變而變化的情況,下列對(duì)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(qiáng)度14.下圖為某綠色植物細(xì)胞中部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程示意圖(a~g表示物質(zhì),①~③表示反應(yīng)過(guò)程)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)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(huì)增多D.用18O標(biāo)記H218O,一段時(shí)間后在(CH2O)中能檢測(cè)到15.將桑樹(shù)和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種隔行種植(間作),測(cè)得兩種植物的光合速率如下圖所示(注:光飽和點(diǎn)是使光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()A.與單作相比,間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒(méi)有受到影響B(tài).與單作相比,間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大C.間作雖然提高了桑樹(shù)的光合速率,但降低了大豆的光合速率D.大豆植株開(kāi)始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作小于間作16.(多選)如圖表示溫室大棚內(nèi)光照強(qiáng)度(X)與農(nóng)作物凈光合作用強(qiáng)度的關(guān)系(大棚內(nèi)溫度、水分和無(wú)機(jī)鹽含量均處于適宜的條件下)。下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)X>Q時(shí),可采取遮光措施確保農(nóng)作物的最大凈光合作用強(qiáng)度B.N<X<Q時(shí),限制農(nóng)作物增產(chǎn)的主要因素可能是CO2濃度C.M和N相比,X=N時(shí)更有利于該農(nóng)作物的生長(zhǎng)D.當(dāng)X=P時(shí),葉肉細(xì)胞內(nèi)形成ATP的場(chǎng)所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)17.將下圖所示細(xì)胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強(qiáng)度下,細(xì)胞內(nèi)外的CO2和O2濃度在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了相應(yīng)變化。下列敘述錯(cuò)誤的是()適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細(xì)胞示意圖A.黑暗條件下,①增大、④減小B.光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),①③增大C.光強(qiáng)等于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),②③保持不變D.光強(qiáng)等于光飽和點(diǎn)時(shí),②減小、④增大18.(多選)下圖表示甘蔗一個(gè)葉肉細(xì)胞內(nèi)的系列反應(yīng)過(guò)程,相關(guān)敘述正確的是()A.過(guò)程①中類(lèi)胡蘿卜素主要吸收紅光和藍(lán)紫光B.過(guò)程②產(chǎn)生的(CH2O)中的C只來(lái)自CO2C.過(guò)程③釋放的能量大部分貯存于ATP中D.過(guò)程④一般與吸能反應(yīng)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(xì)胞中的分布及位置不同(圖a,示意圖),造成葉綠體相對(duì)受光面積的不同(圖b),進(jìn)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(yùn)動(dòng)的前提下,下列敘述錯(cuò)誤的是()abA.t2比t1具有更高的光飽和點(diǎn)(光合速率不再隨光強(qiáng)增加而增加時(shí)的光照強(qiáng)度)B.t1比t2具有更低的光補(bǔ)償點(diǎn)(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時(shí)的光照強(qiáng)度)C.三者光合速率的高低與葉綠素的含量無(wú)關(guān)D.三者光合速率的差異隨光照強(qiáng)度的增加而變大20.圖甲表示某植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的部分結(jié)構(gòu)及相關(guān)代謝中發(fā)生的氣體轉(zhuǎn)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(duì)光合作用和細(xì)胞呼吸速率的影響。請(qǐng)據(jù)圖分析回答問(wèn)題。甲乙(1)圖甲中b過(guò)程中的氣體參與線粒體完成生理活動(dòng)過(guò)程的第階段,a過(guò)程中的氣體參與葉綠體完成生理活動(dòng)過(guò)程的階段。

(2)圖乙中M點(diǎn)表示的生物學(xué)意義是。此時(shí),植物有機(jī)物的積累量為,M點(diǎn)以后CO2的積累量。

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

(4)冬季,密封的溫室內(nèi)容易因CO2缺乏而導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降,生產(chǎn)中經(jīng)常用施加農(nóng)家肥的方法來(lái)增加溫室內(nèi)CO2的含量,原理是。

(5)請(qǐng)寫(xiě)出圖甲中植物有氧呼吸的總方程式:。

參考答案第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)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(lèi)囊體薄膜上,A項(xiàng)錯(cuò)誤;E是ADP,在葉綠體基質(zhì)中生成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;G是C5,F是C3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)過(guò)程均需酶的催化,D項(xiàng)正確。2.D解析葉綠體中的色素分布于類(lèi)囊體薄膜上;H2O的光解在兩種類(lèi)囊體上都能發(fā)生,因?yàn)槠渖暇信c光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素;CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。3.C解析水在光反應(yīng)階段光解產(chǎn)生O2,光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上,所以O(shè)2會(huì)在葉綠體類(lèi)囊體薄膜上首先被發(fā)現(xiàn),A項(xiàng)錯(cuò)誤;14C轉(zhuǎn)移的途徑是:14CO2→14C3→(14CH2O),B項(xiàng)錯(cuò)誤;光反應(yīng)階段水光解產(chǎn)性18O2和NADPH,C項(xiàng)正確;14C參與的是暗反應(yīng),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,可能參與ATP的合成,D項(xiàng)錯(cuò)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(yīng),則C3的生成量減少,而其消耗量不變,因此短時(shí)間內(nèi)C3的含量將會(huì)減少。5.C解析光照過(guò)強(qiáng)不會(huì)引起色素分解,并且中午過(guò)后光合速率又不斷恢復(fù),如果色素分解,將會(huì)造成不可逆的損傷,光合速率不會(huì)恢復(fù),A項(xiàng)錯(cuò)誤;夏季一天中氣溫最高的時(shí)間是下午14點(diǎn)左右,與光合速率在中午12點(diǎn)下降不符,B項(xiàng)錯(cuò)誤;夏季中午由于陽(yáng)光過(guò)強(qiáng),溫度過(guò)高,植物為了防止蒸騰作用散失過(guò)多的水分,關(guān)閉氣孔,二氧化碳吸收減少,導(dǎo)致暗反應(yīng)中二氧化碳固定減少,生成的C3太少,C項(xiàng)正確;中午溫度較高,植物水分蒸騰散失太多,但是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH正常,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.C解析A點(diǎn)時(shí),光合作用速率與細(xì)胞呼吸速率相等,光合作用需要的CO2全部由細(xì)胞呼吸提供,整個(gè)細(xì)胞對(duì)外不表現(xiàn)出氣體交換。7.A解析氮元素是構(gòu)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(qiáng)度不會(huì)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(jìn)行光合作用,產(chǎn)生的氣體(O2)存在于細(xì)胞間隙中,然后附著在葉面上。溶液內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的CO2,產(chǎn)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(nèi)CO2濃度的穩(wěn)定。9.B解析光合作用的光反應(yīng)階段能夠形成ATP,場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜;光合作用中CO2的固定屬于暗反應(yīng)階段過(guò)程,場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì);有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水,場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜;光合作用的光反應(yīng)階段能夠產(chǎn)生O2,場(chǎng)所是類(lèi)囊體薄膜。10.A解析陰雨天氣,光照強(qiáng)度減弱,這種情況下補(bǔ)充CO2達(dá)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(jìn)而達(dá)到提高光能利用率的目的;充足的葉綠素可以保證對(duì)光的最大吸收;植株挺拔,葉片充分展開(kāi),有利于對(duì)光的吸收。11.答案(1)暗反應(yīng)C3的還原(2)ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能(3)C3(4)從葉綠體基質(zhì)到類(lèi)囊體薄膜減少解析題圖表示光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程,B表示C3的還原。CO2進(jìn)入葉綠體后,先被C5固定成C3,隨后C3被NADPH還原生成糖類(lèi),因此,碳的轉(zhuǎn)移途徑應(yīng)是CO2→C3→糖類(lèi)。ADP要到類(lèi)囊體薄膜上參與光反應(yīng)轉(zhuǎn)化成ATP。光反應(yīng)需要光照,植物移至陰暗處后,光照強(qiáng)度降低,光反應(yīng)減弱,NADPH合成減少,但C3還原仍在進(jìn)行,NADPH仍在消耗,因此含量減少。12.B解析該實(shí)驗(yàn)為了排除原有有機(jī)物的干擾,需要經(jīng)過(guò)24h“暗處理”消耗掉原有的有機(jī)物,A項(xiàng)正確;用錫箔紙遮光與蒸餾水組對(duì)比驗(yàn)證了有無(wú)光照對(duì)光合作用的影響,B項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確;錫箔紙?zhí)幚斫M無(wú)光照,無(wú)法進(jìn)行光合作用,葉片無(wú)淀粉產(chǎn)生,D項(xiàng)正確。13.D解析突然停止光照,光反應(yīng)產(chǎn)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(guò)程不變,故C3的含量將增加,C5的含量將減少,A項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤;降低環(huán)境溫度,光合作用的過(guò)程均會(huì)變慢,故C3、C5的含量相對(duì)穩(wěn)定,C項(xiàng)錯(cuò)誤;增加光照強(qiáng)度,光反應(yīng)產(chǎn)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(guò)程不變,故C3的含量將減少,C5的含量將增加,D項(xiàng)正確。14.C解析b為Pi與c的產(chǎn)物,故c為ADP,b為ATP,d為NADPH,A項(xiàng)正確;①是H2O在光下的反應(yīng),故為水光解;③為CO2參與的過(guò)程,為CO2固定,B項(xiàng)正確;突然停止光照,光反應(yīng)停止,不再產(chǎn)生ATP和NADPH,ATP和NADPH的減少使C3的還原減少,產(chǎn)物C5減少,又由于二氧化碳固定繼續(xù)進(jìn)行,C5被消耗,故g(C5)的含量會(huì)減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;用18O標(biāo)記H218O,H218O會(huì)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(yīng)過(guò)程,故一段時(shí)間后在(CH2O)15.C解析由圖示曲線可知,桑樹(shù)的呼吸強(qiáng)度在間作時(shí)大于單作時(shí),大豆的呼吸強(qiáng)度在間作時(shí)小于單作時(shí),說(shuō)明間作或單作會(huì)影響兩種植物的呼吸強(qiáng)度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖示可知,桑樹(shù)間作時(shí)的光飽和點(diǎn)明顯大于單作時(shí),而大豆在間作時(shí)的光飽和點(diǎn)小于單作時(shí),B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知,間作雖然提高了桑樹(shù)的光合速率但降低了大豆的光合速率,C項(xiàng)正確;當(dāng)光照強(qiáng)度大于光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)植株開(kāi)始積累有機(jī)物,由圖示可知,大豆在單作時(shí)的光補(bǔ)償點(diǎn)大于間作時(shí),說(shuō)明大豆植株開(kāi)始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作,D項(xiàng)錯(cuò)誤。16.ABC解析當(dāng)X>Q時(shí),光照過(guò)強(qiáng),植物為了減少水分的散失而關(guān)閉部分氣孔,導(dǎo)致CO2進(jìn)入植物細(xì)胞減少,凈光合作用強(qiáng)度降低,所以可采取遮光措施確保農(nóng)作物的最大凈光合作用強(qiáng)度,A項(xiàng)正確;N<X<Q時(shí),農(nóng)作物凈光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大,此時(shí)棚內(nèi)溫度處于適宜條件,所以限制農(nóng)作物增產(chǎn)的主要因素可能是CO2濃度,B項(xiàng)正確;M和N相比,X=N時(shí)的凈光合作用強(qiáng)度高,因此更有利于植物的生長(zhǎng),C項(xiàng)正確;當(dāng)X=P時(shí),凈光合作用強(qiáng)度為0,即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,葉肉細(xì)胞內(nèi)形成ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。17.B18.BD解析過(guò)程①中類(lèi)胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,A項(xiàng)錯(cuò)誤;過(guò)程②產(chǎn)生的(CH2O)中的C來(lái)自CO2,B項(xiàng)正確;過(guò)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(xiàng)錯(cuò)誤;④表示ATP水解釋放能量的過(guò)程,一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系,D項(xiàng)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(diǎn)(光合速率不再隨光強(qiáng)增加而增加時(shí)的光照強(qiáng)度),A項(xiàng)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(bǔ)償點(diǎn)(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量