北师大版（2019）高中生物必修一 4.4 光合作用 同步课时作业（含答案）

4.4 光合作用
1.关于叶绿体色素的叙述，错误的是( )
A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光 B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素 D.无水乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能
2.下列有关叶绿体色素的提取、分离及功能验证实验中,叙述正确的是( )
A.叶绿体色素之所以能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小不同
B.实验中要注意不能让层析液没及滤液细线，是为避免色素迅速扩散进入层析液中
C.将叶绿体色素提取液装入试管，让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，光谱的颜色明显减弱的是绿光
D.提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2可进行光合作用
3.研究发现，光照较弱时，绿色植物叶肉细胞中的叶绿体会汇集到细胞顶面(受光面)，以最大限度地吸收光能，保证光合作用的高效率，这种行为称作积聚响应;而光照强度很高时，叶绿体会移动到细胞侧面，以避免强光的伤害，这种行为称为躲避响应。下列相关说法错误的是( )
A.叶绿体在细胞中的移动可能是借助细胞质基质的流动实现的
B.在叶绿体中，捕获光能的色素位于基粒的类囊体薄膜上
C.将光照强度很高的红光改成同等强度的绿光时，叶绿体一定会出现躲避响应
D.光照强度达到一定程度后，光合作用速率不变可能与叶绿体的躲避响应有关
4.某同学用无水乙醇提取强光下生长幼苗的叶绿体色素，用层析液进行分离。如图为分离的结果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。下列叙述错误的是( )
A.若滤液细线触及层析液，则可以缩短得到四条色素带的时间
B.Ⅲ、Ⅳ色素条带间距小，说明两种色素的溶解度差异小
C.四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ
D.与强光照相比，正常光照下的幼苗中叶绿素a含量较多
5.恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入需氧细菌，观察细菌的聚集情况（如图）。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是( )
A.细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强
B.需氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强
C.需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强
D.需氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速率大幅度加快
6.下列关于光合作用的叙述中，不正确的是( )
A.真核细胞中，光反应在叶绿体类囊体的薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进行
B.光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶
C.光反应吸收光能形成ATP和NADPH，暗反应将ATP和 NADPH中活跃的化学能转化成稳定的化学能并储存在有机物中
D.光反应中，将水分解成H+并释放O2，暗反应最终将C3还原成(CH2O)
7.生长旺盛的叶片，剪成相同大小的小块，抽去叶内气体，做下列处理（如图所示），这4个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是( )
A.
B.
C.
D.
8.依据光合作用的基本原理，下列相关表述正确的是( )
A.光合作用释放的氧气中的氧元素来自水
B.光反应只能在光照条件下进行，暗反应只能在黑暗条件下进行
C.光合作用的两个阶段均有NADPH和ATP产生
D.光合作用中固定CO2的是一种三碳化合物
9.对一个密闭容器中生长的植株突然停止光照，短时间内植株叶肉细胞中物质的变化是( )
A.NADPH增多、ATP减少、C3增多、C5减少
B.NADPH增多、ATP增多、C3增多、C5减少
C. NADPH减少、ATP减少、C3增多、C5减少
D.NADPH减少、ATP减少、C3减少、C5减少
10.光合作用过程根据是否需要光能，可以概括地分为光反应和暗反应。下列关于光合作用的叙述正确的是( )
A.暗反应不需要光照，植物在没有光照的环境中也能大量合成(CH2O)
B.光合作用产生O2和ATP的场所均是叶绿体基质
C.停止光照或提高CO2浓度均可在短时间内使C3含量增加
D.ADP在叶绿体中的移动方向是由叶绿体类囊体薄膜到叶绿体基质
11.向正进行光合作用的叶绿体悬液中分别加入a、b、c、d四种物质，则下列关于叶绿体中短时间内某些物质含量的变化，说法不正确的是( )
A.若a能抑制ATP合成，则加入a可使C3含量上升
B.若b能抑制CO2的固定，则加入b可使 NADPH、ATP含量上升
C.若c能促进NADPH和ATP的产生，则加入c可使C5含量下降
D.若d能促进(CH2O)的合成，则加入d可使 NADPH、 ATP含量下降
12.图中两曲线分别表示阳生植物和阴生植物的CO2吸收速率随光照强度变化的情况。当光照强度为c时,两植物的有机物积累速率分别为A1、B1,两植物的有机物合成速率分别为A2、B2,下列比较结果正确的是( )
A.A1=B1;A2B1;A2=B2 C.A1B2
13.现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度，将对称叶片的一半遮光（A），另一半不遮光（B），并采用适当的方法阻止A、B间物质和能量的转移。在适宜光照和温度下放置一段时间，在A、B中截取对应部分相等面积的叶片，烘干称重，分别记作m1和m2。下列说法正确的是( )
A.m1表示被截取的部分在光照时间内呼吸作用的大小
B.m2表示被截取的部分在光照时间内净光合作用的大小
C.（m2-m1）表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的积累量
D.该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度
14.光合作用对农业生、环保等领域有重要作用。利用光合作用的原理研究影响光合作用的因素，可以趋利避害，从而促进农作物增产。如图是光合作用过程图解，图中①②③④⑤⑥表示物质，甲、乙表示光合作用的反应阶段。回答下面的问题：
（1）写出①②③所表示的物质：①_______；②_______；③_______。
（2）甲阶段为_______阶段，在_______进行，为乙阶段的进行提供_______。
（3）物质⑤是_______，若CO2浓度保持不变，其他条件不变，突然停止光照，短时间内细胞中的⑥含量将_______。
15.如图表示在适宜温度条件下，随光照强度变化甲、乙两种植物体内葡萄糖含量的变化曲线。假设光合作用合成的有机物和呼吸作用消耗的有机物均为葡萄糖，整个过程中甲、乙植物细胞呼吸强度不变。回答下列问题:
(1)当光照强度为A时，乙植物叶肉细胞中可以产生ATP的膜结构是__________。
(2)与甲植物相比，乙植物适宜在__________（填“弱”或“强”）光条件下生活，判断依据是__________。
(3)光照强度为D时，限制甲植物和乙植物光合速率的主要环境因素分别是________。此时甲植物合成葡萄糖的速率大于乙植物合成葡萄糖的速率，原因是________。
(4)光照强度为E时，若甲植物光合速率是呼吸速率的2倍，现给予甲植物Xh光照后再黑暗处理12h，要使甲植物干重与处理前一样，则X=________h。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，A正确；
B、叶绿体中叶绿素含量为3/4，类胡萝卜素含量为1/4，B正确；
C、不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同，可用纸层析法对其进行分离，C正确；
D、乙醇提取的叶绿素只要结构没有被破坏，仍是可以吸收光能的，D错误。
故选：D。
2.答案：B
解析：本题考查叶绿体色素的提取和分离、光合色素的功能等知识，意在考查考生在理解和实验分析方面的能力。不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快，故叶绿体色素能够在滤纸上分离开；实验中不能让层析液没及滤液细线。否则滤液细线中的色素会扩散进入层析液中；叶绿体色素对绿光吸收最少，白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散，则绿光强度基本不变；光合作用需要多种色素的参与，且需叶绿体类囊体膜上多种酶的参与，因此仅仅有叶绿素，光合作用是无法进行的。
3.答案：C
解析：由题意可知，绿色植物叶肉细胞中的叶绿体在弱光下可出现积聚响应，在强光下可出现躲避响应，这是绿色植物对环境的一种适应。叶绿体在细胞中的移动可能是借助细胞质基质的流动实现的，A正确；在叶绿体中，捕获光能的色素存在于基粒的类囊体薄膜上，B正确；叶绿体中主要的光合色素是叶绿素，而叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光的吸收极少，故将光照强度很高的红光改成同等强度的绿光时，叶绿体可能不会出现躲避响应，C错误；光照强度达到一定程度后，光合速率不再增加，可能与光照过强，叶绿体出现躲避响应有关，D正确。
4.答案：A
解析：若滤液细线触及层析液，则色素会溶解在层析液中，导致实验失败，A错误；Ⅲ、Ⅳ色素条带间距小，说明两种色素的溶解度差异小，B正确；由于色素在层析液中溶解度越大，扩散速度越快，所以四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C正确；图中色素条带Ⅲ表示叶绿素a，故与强光照相比，正常光照下的幼苗中叶绿素a含量较多，D正确。
5.答案：B
解析：需氧细菌向O2浓度高的地方集结，据此可推断光合作用的放氧部位和光合强度。
6.答案：B
解析：光反应需要光，也需要酶，如ATP合成过程需要酶；暗反应有光无光均可，需要多种酶，B不正确。
7.答案：C
解析：A中25℃时，温度适宜，有光照，但水为“煮沸过的自来水”，其中二氧化碳含量少，所以光合作用产生的氧气少，叶片上浮慢；B中在0℃的条件下酶的活性很低，在光照条件下，叶片进行光合作用产生的氧气很少，叶片浮起很慢；C中25℃时，温度适宜，在光照条件下，叶片进行光合作用，产生氧气，叶片最先浮起；D中没有光照，不能进行光合作用，不产生氧气，叶片小块不能浮起。
8.答案：A
解析：光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，A正确；光反应只能在光照条件下进行，暗反应有光和无光时都能进行，B错误；光反应阶段产生 NADPH和ATP，而暗反应不产生，C错误；光合作用中固定CO2的是一种五碳化合物，D错误。
9.答案：C
解析：对密闭容器中生长的植株突然停止光照，光反应阶段停止，NADPH和ATP的生成速率减小，被还原的C3减少，生成的C5减少，又因为CO2浓度不变，C5的消耗速率不变，C3的生成速率不变，所以C3的含量增多，C5的含量减少，C符合题意。
10.答案：C
解析：暗反应不需要光照，但暗反应的发生需要光反应为其提供NADPH和ATP，故在没有光照的环境中光合作用不能持续进行，更不能大量合成糖类等有机物，A错误。光合作用产生O2和ATP的场所均是叶绿体的类囊体薄膜，B错误。停止光照，光反应停止，NADPH和ATP不再合成，C3的还原受阻，但短时间内CO2的固定仍在正常进行，故C3含量增加；提高CO2浓度，CO2的固定加快，但短时间内C3的还原仍在正常进行，故C3含量增加，C正确。ADP是合成ATP的原料，而光合作用中ATP的合成是在类囊体薄膜上进行的，ATP合成后在叶绿体基质中参与暗反应过程，生成ADP和Pi，故ADP在叶绿体中的移动方向是由叶绿体基质到类囊体薄膜，D错误。
11.答案：C
解析：若a能抑制ATP的合成，则叶绿体中C3的还原受阻，短时间内CO2的固定仍在正常进行，C3的来源正常，去路受阻，C3含量上升，A正确；若b能抑制CO2的固定，则CO2的固定受阻，C3含量下降，导致C3的还原受阻，NADPH和ATP的消耗量减少， NADPH和ATP的含量上升，B正确；若c能促进 NADPH和ATP的产生，则C3的还原增强，短时间内CO2的固定仍在正常进行，C5的来源增多，去路正常，C5含量上升，C错误；因（CH2O）是C3还原的产物，若d能促进（CH2O）的合成，则C3的还原增强， NADPH和ATP的消耗量增加， NADPH和ATP的含量下降，D正确。
12.答案：D
解析：题图中，CO2的吸收速率表示净光合速率，净光合速率=总光合速率-呼吸速率。净光合速率可用有机物的积累速率表示，总光合速率可用有机物的合成速率表示，呼吸速率可用有机物的消耗速率表示，因此有机物的积累速率=有机物的合成速率-有机物的消耗速率。分析图示可知：A植物的呼吸速率大于B植物；当光照强度为c时，A、B两植物的净光合速率相等，即两植物的有机物积累速率A1=B1；有机物合成速率=总光合速率=净光合速率+呼吸速率，所以两植物的有机物合成速率A2>B2，D正确。
13.答案：D
解析：m1和m2只能表示某时刻被截取的部分的质量，A、B错误；设A、B被截取部分在实验前的干重为x，则m2-x表示被截取的部分在光照时间内净光合积累量，x-m1表示被截取的部分在光照时间内呼吸消耗量，光合作用制造的有机物总量=净光合积累量+呼吸消耗量=m2-m1，即表示实际光合作用强度，C错误；该方法在未测出呼吸作用强度的条件下，能测出实际光合作用的强度，D正确。
14.答案：(1)O2；ADP+Pi；NADPH
(2)光反应；叶绿体类囊体的薄膜上；NADPH和ATP
(3)三碳化合物(C3)；降低
解析：(1)由分析可知，①是O2，②是ADP+Pi，③是NADPH。
(2)甲为光反应阶段，在叶绿体类囊体的薄膜上进行，为暗反应的进行提供NADPH和ATP。
(3)⑤是C3，若CO2浓度保持不变，其他条件不变，突然停止光照，则短时间内NADPH和ATP的量减少，C5的合成速率减小，而CO2的固定速率不变，C5的消耗速率不变，所以细胞中的⑥C5的含量将降低。
15.答案：(1)线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜
(2)弱；与甲植物相比，乙植物光补偿点以及光饱和点均较低
(3)光照强度、CO2浓度；植物合成葡萄糖的速率等于植物积累葡萄糖的速率加上植物消耗葡萄糖的速率，此时甲植物与乙植物积累葡萄糖的速率相等，但甲植物消耗葡萄糖的速率大于乙植物
(4)12
解析：(1)在光照强度为A时，乙植物体内葡萄糖含量不变，即同时进行细胞呼吸和光合作用，此时叶肉细胞中可以产生ATP的膜结构是线粒体内膜和叶绿体的类囊体薄膜。
(2)由图可知，乙植物的光补偿点(光合作用强度与呼吸作用强度相等时对应的光照强度)与光饱和点(光合作用强度达到最大时的光照强度)均比甲植物低，因此乙植物更适宜在弱光条件下生活。
(3)光照强度为D时，甲植物还未达到最大光合速率，故限制甲植物光合速率的主要环境因素是光照强度；乙植物已经达到最大光合速率，故限制乙植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度(据题干信息可排除温度)。光照强度为D时，甲植物与乙植物积累葡萄糖的速率相等，但甲植物呼吸作用消耗葡萄糖的速率大于乙植物消耗葡萄糖的速率，因此甲植物合成葡萄糖的速率大于乙植物合成葡萄糖的速率
(4)光照强度为E时，若甲植物光合速率是呼吸速率的2倍，则甲植物净光合速率等于呼吸速率，即单位时间内积累葡萄糖的速率等于呼吸消耗葡萄糖的速率，故要使甲植物干重与处理前一样，光照时间和黑暗处理时间一致即可。