高一上学期生物人教版必修15.4 光合作用的原理和应用 巩固训练（word版含答案）

必修1 光合作用的原理和应用巩固训练
1. 希尔从细胞中分离出叶绿体，并发现在没有CO2时，给予叶绿体光照，就能放出O2，同时使电子受体还原。希尔反应是：H2O＋氧化态电子受体→还原态电子受体＋1/2O2。在希尔反应的基础上，阿尔农又发现在光下的叶绿体，不供给CO2时，既积累NADPH也积累ATP；进一步实验，撤去光照，供给CO2，发现NADPH和ATP被消耗，并产生有机物。下列关于希尔反应和阿尔农发现的叙述不正确的是(　　)
A．光合作用释放的O2来自水而不是CO2
B．NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上
C．希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程
D．光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH
2. 在光照最强的夏季中午,由于气孔关闭,光合作用不但不能继续增强,反而下降,主要原因是(　　)
A.水分解产生的NADPH的数量不足
B.暗反应过程中C3的产生量不足
C.叶绿体利用光能合成的ATP的数量不足
D.水分含量减少
3. 如图表示光合作用的过程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段，a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是(　　)
A．阶段Ⅰ表示暗反应 B．阶段Ⅱ表示光反应
C．物质a表示NADPH D．物质b表示C3
4. 下列四个处理中,沉入底部的圆形小叶片最先浮起的是(　　)
5. 正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是(　　)
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降
D．NADPH/NADP＋比值下降
6. 下图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。下列能正确表示E点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是(　　)
7. 将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自(　　)
A．水、矿质元素和空气 B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤 D．光、矿质元素和空气
8. 在农作物管理中,下列措施可以提高净光合速率的是(　　)
①增大光照强度　②增施有机肥　③延长生长期　④施加碳酸氢铵
A.① B.①②③
C.①②④ D.①②
9. 下图表示光合作用过程,a、b、c表示物质,甲、乙表示场所,下列有关分析错误的是(　　)
A.物质b可能是ADP和Pi
B.物质c直接被还原生成(CH2O)和C5
C.甲中色素不溶于水,能溶于有机溶剂
D.乙中含有多种催化反应的酶
10. 将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的),实验以CO2的吸收量和释放量为指标,实验结果如下表所示。下列对该表数据的分析错误的是(　　)
温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO2 的量/(mg·h-1) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗中释放CO2 的量/(mg·h-1) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
A.昼夜不停地光照,在35 ℃时该植物不能生长
B.昼夜不停地光照,在25 ℃时该植物生长得最快
C.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在20 ℃时该植物积累的有机物最多
D.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在10 ℃时该植物积累的有机物是30 ℃时的2倍
11. 图甲表示某绿色植物进行光合作用的示意图,图乙为某外界因素对光合作用影响的关系图。请分析回答下列问题。
图甲 图乙
(1)图甲中a、b两个生理过程发生的场所是　　　　,若适当提高CO2浓度,短时间内图中C的含量变化是　　　　。
(2)图甲中物质D为　　　　,D的生成量可代表光合作用强度。除此外,下列哪些选项也能够代表光合作用强度 　　　　。
A.O2的释放量 B.C3的量
C.C5的量 D.CO2的吸收量
(3)经研究发现,该绿色植物夜晚虽然能吸收CO2,却不能合成D,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的脂质仓库,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)图乙中,如果X代表土壤中Mg2+的浓度,则X可通过影响　　　　　　　　的合成来影响光合速率;如果X代表CO2的浓度,则X主要通过影响　　　　的产生来影响光合速率。
12. 光合作用过程是许多科学家通过系列研究逐步揭示的。请回答问题：
(1)叶绿体是植物光合作用的场所，人们在电镜下观察叶绿体，可以发现叶绿体由双层膜包被，内部有许多圆饼状的囊状结构堆叠而成的________，吸收光能的________就分布在类囊体的薄膜上。
(2)氧气能与肌红蛋白可逆结合，并且非常灵敏，可用于定量测定微量氧。科学家打碎植物细胞，在叶片匀浆—肌红蛋白系统(含离体叶绿体)中加入Fe3＋或其他氧化剂，然后照光，观察到了氧合肌红蛋白的光谱变化，说明光照下产生了________。上述系统中有H2O，但没有CO2，推测水的光解与CO2消耗的过程可能相对独立。
(3)科学家进一步用离体叶绿体进行实验，实验组用CO2固定抑制剂处理，对照组不做处理，测定得到下图所示结果。
①据实验结果可知，实验组虽然________量几乎被完全抑制，但氧气产生量______________________________，由此可判断________________________。
②ATP合成量虽然没有被完全抑制，但也显著降低，表明ATP合成过程并不与________过程同时进行。后续研究表明，这两个过程均发生在________阶段，两者存在一定关联。
必修1 光合作用的原理和应用巩固训练参考答案
B【解析】从希尔反应和阿尔农发现的叙述，得不到信息：NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上，B错误。
B【解析】夏季中午光照强度过大,叶片气孔关闭,二氧化碳进入叶片受阻,导致暗反应过程中C3的产生量下降,使光合作用强度下降。
C【解析】图中阶段Ⅰ属于光合作用的光反应阶段，A错误；图中阶段Ⅱ能够发生二氧化碳的固定，并且生成糖类等有机物，属于光合作用的暗反应阶段，B错误；光反应中，水的光解产生氧气和H＋，H＋与氧化型辅酶Ⅱ(NADP＋)结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，因此物质a表示NADPH，C正确；在光反应阶段产生ATP，图中物质b表示ATP，D错误。
C【解析】叶片沉入水底是由于细胞间隙的气体被抽掉,所以哪一个处理中的叶片最先产生大量的氧气充入细胞间隙中,哪一个处理中的叶片就最先浮上来。自来水中含有CO2,25 ℃的温度较为适宜,光照是光合作用必需的条件,所以C项处理中的叶片最先浮起来。
B【解析】用黑布将培养瓶罩上，光反应停止，O2的产生停止，A正确；同时NADPH和ATP的产生停止，使暗反应中C3的还原速度减慢，从而导致CO2的固定减慢，B错误；ATP/ADP比值下降，C正确；NADPH/NADP＋比值下降，D正确。
B【解析】E点时CO2浓度不再增加,超过E点后CO2浓度下降,说明此时光合速率等于细胞呼吸速率,即光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸消耗的O2的量。
A【解析】黄瓜幼苗可以吸收水，增加鲜重；也可以从土壤中吸收矿质元素，合成相关的化合物；也可以利用大气中二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物光合作用将光能转化成了有机物中的化学能，并没有增加黄瓜幼苗的质量，故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自水、矿质元素、空气。综上所述，A项符合题意。
C【解析】增施有机肥和碳酸氢铵都会提高CO2的浓度,从而提高光合速率。延长生长期可提高光合产量,但不能提高光合速率。
B【解析】据图可知,甲是叶绿体的类囊体薄膜,是光合作用光反应的场所,乙为叶绿体基质,是暗反应的场所,物质b可能是暗反应为光反应提供的ADP和Pi,A项正确。物质c为CO2,CO2转化成(CH2O)和C5需经过CO2的固定和C3的还原两个过程,B项错误。类囊体薄膜上的色素不溶于水,能溶于有机溶剂,C项正确。叶绿体基质中含有多种催化反应的酶,D项正确。
A【解析】光照下吸收CO2的量代表的是有机物的积累量,黑暗中放出CO2的量代表的是呼吸作用中有机物的消耗量。昼夜不停地光照,35 ℃时该植物的有机物积累量为3 mg/h,植物能正常生长,A项错误。昼夜不停地光照,植物生长最快时的温度为25 ℃,B项正确。每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在20 ℃时该植物有机物的积累量为3.25×12-1.50×12=21(mg),同理可算出其他温度条件下有机物的积累量,在所有的温度中,20 ℃时该植物有机物的积累量最多,C项正确。每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在10 ℃时该植物有机物的积累量为1.75×12-0.75×12=12(mg),在30 ℃时该植物有机物的积累量为3.50×12-3.00×12=6(mg),因此在10 ℃时该植物积累的有机物是30 ℃时的2倍,D项正确。
答案:(1)叶绿体基质　下降　(2)(CH2O)(或有机物、糖类)　AD　(3)没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供NADPH和ATP　(4)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构　(5)叶绿素(或色素)　三碳化合物(C3)
答案　(1)基粒　光合色素　(2)氧气　(3)①CO2固定　与对照组无显著差异　水的光解与CO2固定过程相对独立　②水的光解　光反应
【解析】(1)叶绿体内部有许多圆饼状的囊状结构堆叠而成的基粒，其上分布有吸收光能的光合色素。
(2)由于氧气能与肌红蛋白可逆结合，并且，在叶片匀浆—肌红蛋白系统观察到了氧合肌红蛋白的光谱变化，说明光照下产生了氧气。
(3)①从图中看出实验组CO2的固定量几乎被完全抑制，但氧气产生量与对照组无显著差异，氧气的产生是通过水的光解产生的，由此说明了水的光解与CO2固定过程相对独立。②ATP和氧气的产生(是通过水的光解产生)都是在光反应阶段产生的，从图中看出，实验组氧气产生量与对照组无差异，但ATP合成量显著降低，表明ATP合成过程并不与水的光解同步进行。