人教新课标必修1课堂同步优化训练：能量之源-光与光合作用

第4节 能量之源——光与光合作用
5分钟训练(预习类训练，可用于课前)
1.暗反应中参与固定的CO2物质是______________________。
思路解析：该题考查暗反应的物质变化。光合作用的暗反应主要是CO2的固定，即二氧化碳和五碳化合物反应生成三碳化合物的过程。所以固定的CO2物质是五碳化合物。
答案：五碳化合物
2.既是植物光反应的产物又是暗反应必需的是__________________和___________________。
思路解析：本题考查光反应和暗反应的条件问题。光反应的条件是光、叶绿体，暗反应的条件是[H]、ATP、CO2等。暗反应中的[H]、ATP也是光反应的产物。
答案：[H] ATP
3.将两棵重约0.2千克的柳树，栽培于肥沃的土壤中，两年后连根挖出，称其干重达11千克，增加的这10余千克，主要来源于( )
A.土壤中的矿质元素 B.土壤中的水
C.大气中的O2 D.大气中的CO2
思路解析：该题考查干重的含义，所谓干重主要是指植物中的有机物的变化，而这些有机物是来自光合作用。其中的变化是CO2→2C3→（CH2O）。
答案：D
4.下列对绿色植物光合作用最有效的一组光是( )
A.红光和黄绿光 B.黄光和蓝紫光
C.红光和橙光 D.红光和蓝紫光
思路解析：本题考查的是光合作用色素对光的吸收问题。叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。所以对光合作用最有效的光线是红光和蓝紫光。
答案：D
10分钟训练(强化类训练，可用于课中)
1.欲测定某植物是否进行光反应，可以检测是否有( )
A.葡萄糖的生成 B.淀粉的生成
C.氧气的释放 D.二氧化碳的吸收
思路解析：光反应主要进行水的光解和ATP的生成。水的光解的产物是氧气和还原性氢，所以我们可以根据是否有氧气的生成来判断光反应是否进行，葡萄糖的生成、淀粉的生成、二氧化碳的吸收都是暗反应进行的。
答案：C
2.对圆形滤纸中央点上的叶绿体色素滤液进行色素分离，会得到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是( )
A.橙黄色的胡萝卜素 B.黄色的叶黄素
C.蓝绿色的叶绿素a D.黄绿色的叶绿素b
思路解析：此题考查叶绿体色素的提取和分离实验。如果对圆形滤纸中央点上的叶绿体色素滤液进行色素分离，根据色素的溶解度不同就可以在滤纸上跑出同心的四圈色素环。溶解度最大的是胡萝卜素，它在最外面，颜色是橙黄色；其次是叶黄素，颜色是黄绿色；再次是叶绿素a，它的颜色是蓝绿色；最里面的是黄绿色的叶绿素b。
答案：A
3.在光合作用中，保持叶绿体中五碳化合物的数量不变，同时合成1摩尔葡萄糖，暗反应中将产生三碳化合物( )
A.2摩尔 B.4摩尔 C.6摩尔 D.12摩尔
思路解析：光合作用的暗反应物质的变化过程是：CO2+C5→2C3 →（CH2O），如果有机物是葡萄糖的话，该反应的方程式可以写为：6CO2+6C5→12C3 →Ｃ６Ｈ１２Ｏ６，所以在保持五碳化合物的数量不变的情况下，要生成１摩尔的葡萄糖，需要生成的三碳化合物为12摩尔。
答案：D
4.生长在弱光下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速度并未增加，主要的限制因素是 ( )
A.光反应 B.暗反应
C.细胞呼吸 D.暗反应和细胞呼吸
思路解析：本题主要考查影响光合作用的因素，主要有三个外因：光强、温度、CO2等。温度和CO2主要影响暗反应，光强主要影响光反应。该题由于不受CO2的影响，题干中没提到温度，所以一定是光强的影响，从而得出结论限制因素是光反应。
答案：A
5.硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要的条件是( )
A.有NＨ3和氧气 B.有NＨ3和缺氧气
C.有硝酸和氧气 D.有硝酸和缺氧气
思路解析：硝化细菌进行化能合成作用合成有机物是它利用氨氧化成亚硝酸和硝酸的过程中释放的能量，将二氧化碳和水合成储存能量的有机物。所以需要的条件是氨和氧气。
答案：A
6.（经典回放）光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图541中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25），CO2浓度为0.03%；c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。请据图完成下列问题。
图5-4-1
（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是__________________________________________。
（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？
（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？______________________。
A.通风 B.增施有机肥
C.延长生育期 D.施碳酸氢铵
思路解析：由题中坐标图可知，随光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用最适温度的变化逐渐提高。因为b为适当遮荫，CO2浓度为0.03%，呼吸作用仍在进行，所以当曲线b净光合作用为零时，代表光合作用速率等于呼吸速率，真光合作用速率不为零。在生产实践中，采取通风、施肥等措施均能提高大田农作物的CO2来源，均可提高农作物净光合速率。
答案：（1）逐渐提高 （2）不为零。因为在b实验条件下，呼吸速率不为零。（3）ABD
快乐时光
假扮妈妈?
有一天，妻不在家吃晚饭，7岁的女儿坐在妻的位置上，假扮妈妈。我看着她的神态举止，不禁失笑。儿子对她以妈妈自居，很不服气。
他不客气地说：“你自以为今天是妈妈吗？你知道99乘5是多少？”
女儿不慌不忙，毫不犹豫地回答：“孩子，我没空，问你父亲吧。”
30分钟训练(巩固类训练，可用于课后)
1.光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自( )
A.呼吸作用产生的ATP和光能 B.都是呼吸作用产生的ATP
C.光能和光反应产生的ATP D.都是光反应产生的ATP
思路解析：水的光解是在光反应中进行的，利用光能把水分解成O2和[H]同时产生ATP，三碳化合物形成葡萄糖所需能量正是利用了光反应产生的ATP来反应的。
答案：Ｃ
2.对叶绿体中的某色素进行光谱分析，发现光谱中的红光区和蓝紫光区呈黑色，则此色素可能是( )
A.叶绿素a和叶绿素b B.叶绿素b和胡萝卜素
C.胡萝卜素和叶黄素 D.叶黄素和叶绿素a
思路解析：本题考查叶绿体色素对光的吸收。叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以把色素放在光谱中，红光区和蓝紫光区呈黑色，说明该色素主要吸收红光和蓝紫光，那么该色素为叶绿素a和叶绿素b。
答案：A
3.在进行叶绿素提取和分离的实验时不让层析液没及滤液细线的原因是( )
A.滤纸上几种色素会扩散不均匀而影响实验结果
B.滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散
C.色素会溶解在层析液中而使实验失败
D.滤纸上的几种色素会混合起来不分散
思路解析：本题是实验题，主要考查叶绿素提取和分离的实验。其中不让层析液没及滤液细线的原因是如果让层析液没及滤液细线，色素会溶解在层析液中而使实验失败。
答案：C
4.若白天光照充足，下列哪种条件对作物增产有利( )
A.昼夜恒温25 ℃ B.白天温度25 ℃，夜间温度15 ℃
C.昼夜恒温15 ℃ D.白天温度30 ℃，夜间温度25 ℃
思路解析：该题考查有机物的积累。有机物的积累取决于光合作用和呼吸作用的差值，光合作用越强，呼吸越弱，有机物的积累越多。光合作用和呼吸作用都和温度有关，在一定的范围内温度越高，光合作用和呼吸作用的速率越快，温度越低，光合作用和呼吸作用的速率也就越低，昼夜温差越大，越有利于有机物的积累。
答案：B
5.(2010天津十二区一次联考)图5-4-2表示较强光照且温度相同，以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是( )
图5-4-2
A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻质量大于①中小球藻质量
C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量
思路解析：由于Y中的氧是来自于参与光合作用的水，所以Y2＞Y3；④中小球藻所含的氧为18O，①中小球藻所含的氧为16O，所以，④中小球藻质量大于①中小球藻质量；②和④的水中所含的氧都是18O，所以二者水的质量相同；试管①和试管②开始所含的水相同，但②中所释放的氧气较重，所以，试管①的质量应大于试管②的质量。
答案：C
6.绿色植物在光合作用下，CO2的固定发生在( )
A.有光条件下 B.无光条件下
C.红光和蓝紫光条件下 D.有光或无光条件下
思路解析：本题考查的是暗反应进行的条件。暗反应在有光无光条件下都可进行。CO2的固定发生在暗反应，所以有光或无光条件下都可以进行。
答案：D
7.光合作用产生的[H]与呼吸作用产生的[H]分别用于( )
A.都是还原CO2 B.前者还原O2，后者还原CO2
C.都是还原O2 D.前者还原CO2，后者还原O2
思路解析：本题主要考查光合作用和呼吸作用的区别。光合作用产生的［H］用于还原CO2；呼吸作用产生的[H]用于还原O2。
答案：D
8.在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物的含量突然上升。请问，突然改变的条件应是( )
A.停止光照 B.停止光照并降低CO2的浓度
C.升高环境中CO2的浓度 D.降低环境中的CO2浓度
思路解析：在暗反应中C5的数量变化，要从产生和消耗两方面来考虑。根据题意我们知道，C5的数量突然上升，也就是消耗得少了，即CO2的固定少了，也就意味着CO2缺乏。同时C5的产生继续，只有这样C5的数量才会上升，也就意味着光反应仍然在进行。所以改变的条件为降低了环境中的CO2浓度。
答案：D
9.有关C5化合物的叙述中错误的是( )
A.C5与CO2的结合叫做CO2的固定
B.一部分C3经过复杂的变化可形成C5?
C.形成C5的反应发生在叶绿体基质中
D.消耗五碳化合物的反应发生在囊状结构薄膜上
思路解析：本题是一道考查C5化合物的综合题。CO2+C5２C3称为CO2的固定，所以A项是正确的，在CO2还原成有机物的同时，还可以形成C5，来补充C5的量，整个CO2的固定和CO2的还原是在叶绿体的基质中进行的，所以C项是正确的，D项是错误的。
答案：D
10.图5-4-3表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。则在图5-4-4的四个选项中，能代表细胞中发生的情况与曲线中B点相符的是( )
图5-4-3
图5-4-4
思路解析：本题主要考查光合作用受光照强度影响的变化曲线。A点时，光照强度为0时，植物无法进行光合作用，只进行呼吸。B点代表光合作用和呼吸作用的强度相等，A—B代表光合作用小于呼吸作用，B—C代表光合作用大于呼吸作用，此阶段有机物开始大量积累。A、B、C、D四幅图分别表示呼吸作用大于光合作用、只进行呼吸、光合作用等于呼吸作用、光合作用大于呼吸作用。所以和曲线中的B点相对应的为C。
答案：C
11.光照增强，光合作用增强。但是，在光照最强烈的夏季中午，由于气孔关闭，光合作用不继续增强，反而下降，主要原因是( )
A.夏季水分大量蒸腾，使叶绿素分解
B.夏季气温高，酶的活性受影响
C.叶肉细胞内CO2减少
D.夏季光照太强，使叶绿素分解
思路解析：在一定范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强，在夏季光照最强的中午，由于气孔的关闭，使植物体内获得的CO2减少，影响了暗反应过程中CO2的固定，光合作用减弱。
答案：C
12.在叶肉细胞中，利用氧和释放氧的细胞器依次为( )
A.线粒体和核糖体 B.核糖体和高尔基体
C.高尔基体和叶绿体 D.线粒体和叶绿体
思路解析：叶肉细胞中，利用氧的部位是有氧呼吸的场所线粒体，释放氧的部位是光合作用的场所叶绿体。
答案：D
13.图5-4-5表示光强度和温度对同一植物光合作用的影响，请分析并完成下面问题。
图5-4-5
(1)图中的A、B比较，______________________的光强度较高，判断依据是_______________。
(2)图中X段的光合速率受_____________影响；Y段光合速率差异是受________________影响。
(3)当温度是限制因素时，主要通过影响的变化影响______________________光合作用速率。
思路解析：本题考查影响光合作用的几个因素。当其他条件一定时，在一定的范围内，光照强度越大，光合作用的速率也就越高。所以A与B比较，A的光强要大一些。图中X段当增加温度时，光合速率不再增加，说明温度不是限制因素，所以一定是光强，而Y段光合速率随温度上升而增加，所以温度是限制因素。温度主要是通过影响酶的活性，来影响暗?反应。
答案：（1）A 相同温度时，A的光合速率较高
（2）光强度 温度 （3）酶
14.图5-4-6是光合作用过程的图解，请依据图完成下面问题。
图5-4-6
（1）图中A代表______________________，其功能是______________________。
（2）图中B是______________________，全世界对其消耗量平均为10 000 t/s。
（3）图中C是______________________，它被传递到叶绿体的______________________中，用于三碳化合物的还原，最终形成糖类。
（4）图中D是在有关酶的催化下，利用______________________将______________________与______________________结合形成的。
（5）图中E是（写中文）______________________，它是由一分子______________________和______________________分子磷酸结合后又分解而成，含______________________个高能磷酸键。
（6）图中F叫______________________，它是由CO2和______________________结合后又分解而成，从而使化学性质不活泼的CO2能够直接参与化学反应。
（7）H是______________________，此阶段是在叶绿体的______________________进行的；I是______________________，此阶段是在叶绿体的______________________中进行的。
（8）C进入I称为______________________；由D到E，对I来说______________________；由F到G叫______________________；由G到F叫______________________。
（9）确切地说，J代表______________________。
思路解析：本题主要考查学生对基础知识的了解情况。要求大家要熟练掌握光合作用的全过程，其中Ａ代表叶绿体色素，Ｂ代表O2，Ｃ代表［H]，Ｄ代表ＡＴＰ，Ｅ代表ＡＤＰ，F代表三碳化合物，G代表五碳化合物，J代表有机物，H是光反应，I称为暗反应。
答案：（1）叶绿体中的色素 吸收光能 （2）O2
（3）氢（或写成［H]） 基质、糖类［或有机物，或（CH2O）］（4）光能 ADP 磷酸（或Pi） （5）二磷酸腺苷 腺苷 2 1 （6）三碳化合物 五碳化合物 （7）光反应 类囊体膜上 暗反应 基质 （8）供氢 供能 还原 固定
（9）有机物（或葡萄糖）
15.将一株经过饥饿处理（放在暗处24小时）的植物，先放在有光但无CO2的环境中，一段时间后，再移到无光但有CO2的环境中，发现其生成有机物的量如图5-4-7所示。请完成下列问题。
图5-4-7
(1)写出AB段发生的能量变化的反应方程式：______________________。AB段的原因是由于______________________。
(2)写出BD段发生的反应方程式：______________________。BD段无光照，则光合作用的______________________不能进行，但由于在AB段植株中积累了一定量的______________________，为有机物的产生提供了一定的物质条件，故BC段可以合成一定的有机物。
(3)在BC段中，每生成一个葡萄糖分子，就要消耗______________________分子CO2。
(4)在BC段，如果适当降低环境的温度后，将发生的现象用曲线表示在图上。
思路解析：本题是图像题，考查图像分析能力。从题中我们知道A—B段有光照无CO2，使光合作用的暗反应不能进行，只能进行光反应，所以只有ATP和[H]的生成，无有机物的生成，B—C段无光照，但有CO2，由于A—B段有ATP和[H]生成，所以在B—C段能进行光合作用，有机物不断积累，C—D段由于A—B生成的ATP和[H]的量有限，所以光合作用的暗反应受阻，有机物生成变慢。如果在B—C段，适当降低环境的温度后暗反应会减弱，有机物生成减少。
答案：（1）ADP＋Pi＋能量ATP 缺乏CO2，使光合作用的暗反应不能进行，因此不能合成有机物 （2）CO2+C5２C3（CH2O）光反应 ATP和[H] （3）6
（4）