名师一号学年高中生物人教版必修一双基限时练19 光合作用的原理和应用.docx

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名师一号学年高中生物人教版必修一双基限时练19光合作用的原理和应用

双基限时练（十九）　光合作用的原理和应用

一、选择题（每题4分，共60分）

1．光合作用产生的[H]和呼吸作用产生的[H]，其作用分别是（　　）

A．都用于还原CO2

B．前者还原O2，后者还原CO2

C．都用于还原O2

D．前者还原CO2，后者还原O2

解析　光反应产生的[H]用于暗反应中CO2的还原，而有氧呼吸第一步和第二步产生的[H]在第三步中还原O2使其成为水。

答案　D

2．在下列各项中，哪一项既是植物光反应的产物，又是暗反应所必需的物质（　　）

A．CO2和酶B．O2和ATP

C．[H]和ATPD．酶和[H]

解析　光反应产生的是[H]、ATP，并用于暗反应，氧气虽是光反应产生的但不用于暗反应。

答案　C

3．一位生物学家为研究光合作用的光谱，将三棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况（如图），得出光合作用在蓝紫光区和红光区最强。

这个实验的思路是（　　）

A．好氧细菌对不同的光反应不一，好氧细菌聚集多的地方，好氧细菌光合作用强

B．好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照下植物光合作用强

C．好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强

D．聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物——O2，使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用进行

解析　本题考查的是实验设计思路。

好氧细菌的生活是需要氧气的，因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方，此区域也是水绵光合作用强的地方。

答案　B

4．下图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。

其中a为实验装置，b为对照装置。

有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是（　　）

A．确保植株与外界空气进一步隔绝

B．排除土壤中微生物代谢活动的干扰

C．防止NaOH溶液对植物根系的影响

D．避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉

解析　土壤中微生物活动可以产生CO2，影响实验结果，该实验用塑料袋将土壤和植株地上部分分隔开，排除了该影响；玻璃罩和凡士林封口才是为了确保植株与外界空气进一步隔绝；NaOH溶液放在容器中没有接触到花盆内的根系，不会影响根系。

答案　B

5．下列有关光合作用的叙述，错误的是（　　）

A．水的分解发生在叶绿体中类囊体的薄膜上

B．光反应和暗反应中都有许多酶参与

C．温度降到0℃，植物不能进行光合作用

D．[H]在暗反应中起还原作用，将ATP中的能量转移到糖类分子中

解析　水的分解属于光反应阶段，光反应阶段在叶绿体中类囊体的薄膜上进行，所以A项正确。

在整个光合作用过程中进行的每一步反应都是需要酶来催化的，所以B项正确。

不同的植物进行光合作用的最低温度、最适温度和最高温度，是不一样的，这与植物的原始地理分布有关，分布在热带地区的植物正常生长发育所需要的温度较高，但在寒冷地区分布的植物，进行光合作用所需的温度就较低，特别是分布在北极圈内的植物和高原植物，是能够在0℃左右的条件下正常生长发育的，所以C项错误。

在光反应过程，H2O分解成O2和[H]，这里的[H]是一种十分简化的表示方式。

答案　C

6．如下图为高等绿色植物光合作用图解，下列说法正确的是（　　）

A．①是光合色素，主要存在于叶绿体和液泡中

B．②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段

C．③是C3，能被氧化为（CH2O）

D．④是ATP，在叶绿体基质中生成

解析　能够吸收光能的色素位于叶绿体中，液泡中的色素不能进行光合作用。

水在叶绿体中被光解生成[H]和O2，O2可参与有氧呼吸的第三阶段。

CO2与C5结合生成C3，其生成（CH2O）的过程是被还原。

④是ATP，其形成场所是叶绿体的类囊体薄膜。

答案　B

7．光合作用过程中能量的转换过程是（　　）

A．光能→叶绿体中的化学能→水中的化学能

B．光能→ATP中的化学能→（CH2O）中的化学能

C．光能→ATP中的化学能→叶绿素中的化学能

D．光能→ATP中的化学能→三碳化合物中的化学能

解析　在光合作用过程中能量的转换过程是这样的，在光反应阶段光能→ATP中的化学能，在暗反应中则将ATP中的化学能转移到（CH2O）中，故答案选B。

答案　B

8．叶绿体是植物进行光合作用的场所。

下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是（　　）

A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内

B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中

C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上

D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的

解析　叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上，A选项错误。

H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在类囊体的薄膜上，B选项错误。

CO2的固定过程发生在基质中，C选项错误。

光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的，D正确。

答案　D

9．在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是（　　）

A．O2浓度过低B．O2浓度过高

C．CO2浓度过低D．CO2浓度过高

解析　虽然阳光充足，温度和水分条件适宜，但玻璃温室是密闭的，温室中的CO2浓度随着玉米光合作用的进行逐渐降低，光合速率仍然较低。

答案　C

10．关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是（　　）

A．无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源

B．有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP

C．线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧

D．细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体

解析　在无氧条件下，细胞质基质可通过无氧呼吸产生ATP。

线粒体呼吸作用产生ATP依赖氧，叶绿体光合作用产生ATP依赖光。

叶绿体中产生的ATP仅为光合作用暗反应提供能量，无法用于其他代谢过程。

答案　B

11．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是（　　）

A．光反应强度升高，暗反应强度降低

B．光反应强度降低，暗反应强度降低

C．光反应强度不变，暗反应强度降低

D．光反应强度降低，暗反应强度不变

解析　镁是合成叶绿素的原料，缺镁培养液培养的植物叶绿素合成受阻，光反应减弱，合成的[H]（NADPH）与ATP减少，从而使暗反应强度也降低。

答案　B

12．下列作用中属于光合作用光反应的是（　　）

A．2,4,6B．2,3,6

C．4,5,6D．2,6

解析　光反应的产物是ATP、[H]和O2。

答案　D

13．科学家用含有14C的二氧化碳来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→叶绿素→ATP

C．二氧化碳→乙醇→糖类

D．二氧化碳→三碳化合物→糖类

解析　暗反应过程中CO2＋C5―→2C3―→（CH2O）。

答案　D

14．用含同位素14C作为标记的14CO2来研究光合作用过程，其目的是用来研究哪项生理过程（　　）

A．光反应B．暗反应

C．光合作用D．C3的还原

解析　CO2是在光合作用的暗反应阶段被C5固定为C3，C3被还原为（CH2O）。

所以用14C标记14CO2来研究暗反应。

答案　B

15．把经过相同时间饥饿处理长势相近的同种植物放在透明玻璃钟罩内（密封），玻璃钟罩内的烧杯中放有不同物质，如下图所示。

探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是（　　）

A．①②；③④B．①③；①④

C．①④；②③D．③④；①③

解析　正确使用单一变量，探究光合作用是否需要CO2，单一变量是有无CO2，所以用装置①和装置②进行实验；探究CO2浓度对光合速率的影响，单一变量是CO2浓度的不同，所以对应装置为③和④。

答案　A

二、问答题（共40分）

16．（16分）如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，请据图回答：

（1）A过程中的色素分布在________，提取A中的色素所用的溶剂是________。

（2）研究B过程中物质变化常用的方法是________，C过程进行的场所在________和________。

（3）B过程和C过程中[H]的作用分别是____________________、____________________。

（4）影响光合作用的内在因素是_____________________。

解析　

（1）叶绿体中的光合色素主要分布在类囊体薄膜上，实验室中常用无水乙醇作为提取光合色素的溶剂。

（2）B过程是指光合作用暗反应阶段。

研究物质在细胞结构中的运动途径常用的方法是同位素标记法。

C过程完成的是葡萄糖分解成H2O和CO2的过程，为有氧呼吸，场所是细胞质基质和线粒体。

（3）C过程中的[H]用于还原O2生成水、释放能量。

B过程中的[H]用于光合作用暗反应阶段C3的还原。

（4）影响光合作用的内在因素主要是色素和酶。

答案　

（1）类囊体薄膜上　无水乙醇

（2）同位素标记法　细胞质基质　线粒体

（3）还原三碳化合物　还原氧气，生成H2O，释放能量

（4）酶和色素

17．（24分）在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。

回答问题：

（1）图中物质A是________（C3化合物、C5化合物）。

（2）在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是___________________________________________________；

将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是______________________________________________________。

（3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的________（低、高）。

（4）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的________（高、低），其原因是_______。

解析　

（1）在CO2浓度降低时，A物质减少，B物质增多，因此A物质为C3，B物质为C5。

（2）在CO2浓度为1%的环境中，暗反应已达到相对稳定，暗反应中生成2个C3，需消耗1个C5，因此C3的量是C5的2倍。

CO2浓度降低，消耗C5减少，而C5的生成速率短时间内不变，使C5积累。

（3）若该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应经过一段时间后达到稳定，C3的量仍高于C5的量。

（4）在较低CO2浓度下，植物所需[H]和ATP较少，因此，所需光照强度较低。

答案　

（1）C3化合物

（2）暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。

根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍

当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累

（3）高

（4）低　CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少