（新教材）2019-2020学年人教版高中生物必修第一册课时双测过关（二十三）光合作用的原理 7页

课时双测过关（二十三）光合作用的原理A级——学考水平达标练1．晴天的中午在叶肉细胞中，CO2的产生和固定场所分别是(　　)①类囊体薄膜　②叶绿体基质　③线粒体内膜　④线粒体基质A．③①　　　　　　　B．④②C．①②D．④③解析：选B　晴天中午叶肉细胞进行有氧呼吸和光合作用，CO2的产生是在有氧呼吸的第二阶段，此过程发生在线粒体基质中；CO2的固定是在光合作用的暗反应阶段，是在叶绿体基质中进行的。2．(2019·北京怀柔区期末)适宜环境下进行光合作用时，如果突然停止光照，短暂时间内叶绿体中C5与NADPH相对含量的变化是(　　)A．C5增多，NADPH减少B．C5增多，NADPH增多C．C5减少，NADPH减少D．C5减少，NADPH增多解析：选C　在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断光照，光反应停止，导致[H](NADPH)和ATP减少，C3的还原减弱，C5生成量减少，但是消耗量不变，所以总量减少。3．下列关于绿色植物光合作用光反应和暗反应的叙述，正确的是(　　)A．光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应可为光反应提供ADP和PiB．光反应在光下进行，暗反应在暗处进行C．光反应的场所是叶绿体基质，暗反应的场所是类囊体薄膜D．光反应完成能量转化过程，暗反应完成物质转变过程解析：选A　光反应可以为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应可以为光反应提供NADP＋、ADP和Pi；光反应必须有光才能进行，暗反应有光无光都可以进行；光反应的场所是类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质；光反应与暗反应都可以完成能量的转化和物质的转变。4.如图为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化，下面叙述错误的是(　　)A．图中的①是植物吸收的水分子B．光合作用的色素都分布在结构②上C．光能转变为[H]和ATP中的化学能D．[H]、O2和ATP都能用于暗反应解析：选D　图中的结构表示叶绿体的类囊体。水在光下分解为[H]和O2\n的过程发生在叶绿体的类囊体膜上，所以图中的①是植物吸收的水分子；叶绿体中的色素分布在叶绿体的类囊体膜上；在叶绿体的类囊体膜上，色素将吸收的光能转变为[H]和ATP中的化学能；[H]和ATP都能用于暗反应，O2不用于暗反应，直接释放。5．为了研究光合作用，某生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照，如图所示。哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程(　　)A．甲B．乙C．丙D．丁解析：选B　光合作用的光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，需要叶绿素和相关酶。6．白天，叶绿体中ATP和ADP的运动方向是(　　)A．ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动B．ATP与ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜运动C．ATP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，ADP的运动方向正好相反D．ADP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，ATP则向相反方向运动解析：选C　光反应阶段的场所是类囊体薄膜，暗反应阶段的场所是叶绿体基质。光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi，则ATP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，ADP的运动方向正好相反。7．根据下面的光合作用图解，判断下列说法正确的是(　　)A．⑤过程发生于叶绿体的基质中B．⑥过程发生于叶绿体的类囊体薄膜上C．图示①～④依次为NADPH、ATP、CO2、(CH2O)D．②不仅用于还原C3，还可促进③与C5的结合解析：选C　根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示NADPH、ATP、CO2、(CH2O)、光反应、暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。C3还原过程中需要ATP，CO2固定过程中不需要ATP。\n8．20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素18O分别标记水和CO2，使它们分别成为HO和C18O2，然后进行如图所示的两组光合作用实验(容器中为一种低等绿色植物小球藻悬液)。下列说法正确的是(　　)A．两个装置，一个置于光下，一个置于暗处，放置相同时间B．若两装置在光下放置相同时间，甲装置释放的氧气有放射性C．将通入CO2改成溶解5%NaHCO3，会增加实验的可靠性D．该实验的目的是证明光合作用需要CO2解析：选C　鲁宾和卡门的实验目的是研究光合作用释放氧气的来源，两个装置都应置于光下，两装置中，乙装置释放的氧气有放射性。9．(2018·山东学考)如图是光合作用过程的图解，图中甲、乙、丙、丁表示能量或物质，①②表示过程。据图回答：(1)甲表示____________，它可转变为储存在丙中的________________。(2)物质乙是________，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法进行探究，证明了光合作用产生的乙全部来自________。(3)物质丁是________，过程①叫做____________，过程②所需的还原剂是图中的____________。突然停止光照，短时间内叶绿体中C5的含量________(填“增加”“不变”或“减少”)。(4)写出光合作用的总反应式：__________________________________________。(5)植物光合作用强度受多种环境因素的影响。冬季蔬菜大棚主要是通过改变________来提高光合作用强度。为提高蔬菜产量，菜农常向大棚内施加有机肥以增加________和________的供应。解析：(1)由图分析可知，甲表示光能，乙表示O2，丙表示ATP，丁表示C3，①表示CO2的固定，②表示C3的还原。光能转变为储存在ATP中活跃的化学能。(2)物质乙是O2，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法进行探究，证明了光合作用产生的O2全部来自H2O。(3)物质丁是C3，过程①叫做CO2的固定，②表示C3的还原，C3在ATP、[H](NADPH)作用下生成(CH2O)，同时生成C5。突然停止光照，ATP、[H](NADPH)减少，C3还原过程减慢，C5产生减少而C5继续和CO2固定生成C3，所以C5减少。(4)光合作用总反应式为6CO2＋12H2O\nC6H12O6＋6O2＋6H2O。(5)冬季蔬菜大棚主要是通过改变温度来提高光合作用强度；菜农向大棚内施加有机肥以增加无机盐和CO2的供应。答案：(1)光能　(活跃的)化学能　(2)O2　H2O　(3)C3　CO2的固定　[H](NADPH)　减少　(4)6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O　(5)温度　无机盐　CO210．为探究适当遮光对菊花光合作用的影响，某兴趣小组将菊花幼苗分为等量的两组，对照组给予自然光照，实验组进行25%遮光，处理50天后，测定了两组菊花叶片中的叶绿素含量、胞间CO2浓度和净光合速率，实验结果如表所示。回答下列问题(整个实验过程中气孔开放程度几乎不变)：处理方式叶绿素含量(mg·cm－2)胞间CO2浓度(μmol·mol－1)净光合速率(μmolCO2·cm－2·s－1)自然光照93.23027.2625%遮光60.65782.77(1)提取绿叶中的色素时，需加入____________以充分研磨；若要分离所提取的色素可采用________法。(2)用18O标记空气中的氧气，请用文字与箭头写出18O进入葡萄糖的过程：________________________________________________________________________。(3)综合表格信息，推测25%遮光后菊花胞间CO2浓度上升的原因是________________________________________________________________________；若将25%遮光的菊花重新暴露在自然光照下，则短时间内菊花叶肉细胞中C5的含量将_________(填“增多”“减少”或“不变”)。解析：(1)提取绿叶中的色素时，研磨过程中需要加入二氧化硅以使研磨充分。分离色素可以采用的方法为纸层析法。(2)用18O标记空气中的氧气，氧气进入细胞后参与有氧呼吸的第三阶段，与[H]反应产生水，水参与有氧呼吸的第二阶段，和丙酮酸反应产生二氧化碳，二氧化碳参与光合作用，进入葡萄糖中，所以18O进入葡萄糖的过程是：氧气→水→二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖。(3)25%遮光后菊花胞间CO2浓度上升的原因是遮光后，菊花的叶绿素含量下降，植物的光合速率下降，对胞间CO2的吸收和利用减少，但进入胞间的CO2浓度基本不变；若将25%遮光的菊花重新暴露在自然光照下，则短时间内菊花叶肉细胞中C5的含量将增多。答案：(1)二氧化硅　纸层析(2)氧气→水→二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖(3)遮光后，菊花的叶绿素含量下降，植物的光合速率下降，对胞间CO2的吸收和利用减少，但进入胞间的CO2浓度基本不变　增多\nB级——选考水平高分练11．(2019·安庆检测)植物叶片中所含Rubisco(1，5二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)大约占总叶绿体蛋白的一半，其功能是催化C5＋CO2→C3，下列有关分析正确的是(　　)A．上述反应必须在无光条件下进行B．Rubisco能为上述反应提供能量C．上述反应所需CO2部分来自空气D．Rubisco分布在类囊体薄膜上解析：选C　C5＋CO2C3属于暗反应中的CO2固定，有光、无光条件下都可以进行；Rubisco通过降低反应所需活化能来提高反应速率，不能为反应提供能量；光合作用所需的CO2可以来自空气和细胞呼吸；Rubisco分布在叶绿体基质中。12．科学家提取植物细胞中的叶绿体，将叶绿体膜破坏，分离出基质和基粒，用来研究光合作用的过程(如下表，表中“＋”表示有或添加，“－”表示无或不添加)。下列条件下能产生葡萄糖的是(　　)选项场所光照CO2ATPNADPHC5A基质－＋－＋＋B基粒＋＋－－＋C基质和基粒－＋－－－D基质和基粒＋＋－－＋解析：选D　光合作用分光反应和暗反应两大阶段，光反应在基粒上进行，需要光照；暗反应进行时需要光反应提供[H](NADPH)和ATP，需要叶绿体基质中的C5和大气中的CO2的参与。13．如图表示植物叶肉细胞内光合作用、呼吸作用中氧的转移过程。下列叙述正确的是(　　)H2OO2H2OCO2C3(CH2O)A．过程①②④都有ATP生成B．过程②⑤所需NADPH全部来源于①C．过程①③⑤都需在生物膜上进行D．过程②③可相互提供物质解析：选D　过程④(CO2的固定)不产生ATP；过程②所需[H]来自有氧呼吸的第一、二阶段；③⑤分别是有氧呼吸第二阶段和光合作用暗反应，在线粒体基质和叶绿体基质中进行；过程②③可相互提供物质。14．下图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列叙述错误的是(　　)\nA．若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是③B．②的进行与⑤⑥密切相关C．蓝藻细胞中④发生在叶绿体基质中D．叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少解析：选C　Mg是合成叶绿素的成分，光反应阶段需要叶绿素吸收光能，若植物缺Mg则叶绿素的合成受到影响，首先会受到显著影响的生理过程是光反应过程(③)；植物细胞吸收无机盐离子是主动运输过程，需要消耗能量，故与⑤⑥有氧呼吸过程密切相关；蓝藻细胞是原核细胞，没有叶绿体，其光合作用发生在光合片层上；图中光反应过程(③)O2的产生量小于有氧呼吸过程(⑥)O2的吸收量，则净光合作用量<0，该植物体内有机物的量将减少。15．(2018·江苏高考)下图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指[H])，请回答下列问题：(1)甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为______________________，其中大多数高等植物的________需在光照条件下合成。(2)在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在__________________(填场所)组装；核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内，在________(填场所)组装。(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为________后进入乙，继而在乙的________(填场所)彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的________(填场所)转移到ATP中。(4)乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括________(填序号)。①C3的还原　②内外物质运输　③H2O裂解释放O2④酶的合成解析：(1)图中甲是叶绿体，是进行光合作用的场所。叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，可以吸收光能，并将光能转变为化学能；叶绿素通常需要在有光的条件下才能合成。(2)光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，参与光反应的酶(蛋白质)在细胞质中合成后，转运到叶绿体的类囊体膜上组装；CO2的固定发生在叶绿体基质中，催化CO2\n固定的酶在叶绿体基质中组装。(3)图中乙为线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所。氧气充足时，光合作用产生的三碳糖可被氧化为丙酮酸后进入线粒体，丙酮酸在线粒体基质中被彻底氧化分解成CO2，同时产生[H]和ATP；有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段，即和O2反应生成水，同时产生大量ATP。叶绿体中产生的过多的还原能通过物质转化合成NADPH，NADPH可通过参与有氧呼吸第三阶段产生ATP。(4)由图示可知，乙(线粒体)产生的ATP能够进入甲(叶绿体)，所以在线粒体中合成的ATP可以用于C3的还原，同时还能用于内外物质的运输、酶的合成等。水的光解不需要ATP。答案：(1)叶绿素、类胡萝卜素　叶绿素　(2)类囊体膜上　基质中　(3)丙酮酸　基质中　内膜上　(4)①②④