2020-2021学年生物人教版必修一练习：第5章第4节能量之源——光与光合作用第2课时课时 6页

第五章 第 4 节 第 2 课时 一、选择题 1．(2019·江苏省镇江市高一期末)在光合作用中，不需要酶参与的过程是( D ) A．CO2 的固定 B．C3 的还原 C．ATP 的形成 D．色素吸收光能 [解析] 二氧化碳的固定需要酶的催化，A 错误；三碳化合物的还原需要酶的催化，B 错 误；ATP 的合成与水解都需要酶的催化，C 错误；叶绿体色素吸收光能不需要酶的催化，D 正 确。 2．(2019·陕西富平县高一期末)在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物叶片因气孔关闭 使光合作用强度略有下降，这时，叶肉细胞内的 C3、C5 的含量短时间内将出现的变化依次是 ( B ) A．升、降 B．降、升 C．降、降 D．升、升 [解析] 在夏季中午光照最强的情况下，植物部分气孔关闭，导致细胞内 CO2 浓度降低， 进而 CO2 固定生成 C3 量减少，而 C3 还原的速率不变，因此短时间内 C3 含量减少，C5 含量升 高，故选 B。 3．(2019·陕西渭南韩城高一期末)一般地说，光照强，光合作用增强。但某种植物在夏天 光照最强的中午，光合作用反而下降，其原因是( D ) A．蒸腾作用太强，体内水分不足 B．光照太强光合作用下降 C．气孔关闭，氧释放不出，抑制光反应 D．气孔关闭，CO2 不足 [解析] 夏天光照最强的中午，由于蒸腾作用过强而导致细胞失水，气孔被关闭，二氧化 碳吸收减少，暗反应减弱，导致光合作用下降，选 D。 4．(2019·湖北黄石市高一期末)下图表示叶肉细胞光反应的部分生理过程，下列有关该图 的分析，错误的是( C ) A．光照强度变弱时物质 B 的生成速率会降低 B．可推测，H＋参与物质 A 的生成过程 C．物质 A 将参与暗反应中 CO2 的固定过程 D．物质 B 能以自由扩散的方式跨过叶绿体膜 [解析] 光照强度变弱时，光反应减弱，物质 B 氧气的生成速率会降低，A 正确；可推测， H＋参与物质 ATP 的生成过程，B 正确；ATP 将参与暗反应中 C3 的还原过程，C 错误；物质 B 氧气能以自由扩散的方式跨过叶绿体膜，D 正确。故选 C。 5．(2019·吉林省五地六校)把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，然后利用下图装置进行实 验。该实验不能用于验证( B ) A．光合作用需要 CO2 B．光合作用能产生 O2 C．光合作用需要光 D．光合作用需要叶绿体 [解析] 图中 NaOH 的作用是吸收二氧化碳，所以该装置可以用于验证光合作用需要 CO2， A 正确；图中没有检验氧气的手段，B 错误；图中铝箔的作用是遮光，从而证明光合作用需要 光照，C 正确；图中叶片分为绿色部分、白斑叶和白色部分，可以用于验证光合作用需要叶绿 体，D 正确。 6．(2019·江苏省镇江市高一期末)下图为较强光照、温度相等且适宜、水和小球藻质量相 等的条件下，利用小球藻进行光合作用的实验示意图，下列关于 Y1、Y2、Y3、 Y4 的说法中 正确的是 ( B ) A．Y1 和 Y2 为 O2 B．Y1 和 Y3 为 O2 C．Y1 和 Y4 为 18O2 D．Y2 和 Y3 为 18O2 [解析] 根据光合作用中释放的 O2 来源于参加反应的 H2O，可知 Y1 是 O2，Y2 是 18O2，A 错误；Y1 和 Y3 都是 O2，B 正确；Y1 是 O2，Y4 是 18O2，C 错误；Y2 是 18O2，Y3 是 O2，D 错 误。 7．(2019·山东省潍坊市高一期末)突然停止光照，短时间内叶绿体中 C5 和 C3 的含量变化 分别是( A ) A．减少 增多 B．减少 减少 C．增多 减少 D．增多 增多 [解析] 突然停止光照，短时间内光反应减慢，光反应产生的[H]和 ATP 减少，C3 的还原 减慢，二氧化碳的固定几乎不变。故 C3 增多、C5 减少。综上所述，B、C、D 不符合题意，A 符合题意。故选 A。 8．(2019·山东省菏泽市高一期末)在夏季晴天的中午，绿色植物往往会出现光合速率下降 的现象，其原因可能是( A ) A．C3 含量降低 B．C5 含量降低 C．ATP 和[H]含量降低 D．酶活性降低 [解析] 夏季晴朗的中午，光照强度过大，植物为了防止失水过多，将关闭气孔，减少二 氧化碳的吸收量，使三碳化合物产生量降低，但 C3 的还原仍在进行，所以 C3 的含量也降低； 还原三碳化合物所消耗的[H]和 ATP 量也将减少，使[H]和 ATP 含量升高；气孔关闭，二氧化 碳含量减少，五碳化合物消耗将减少，使五碳化合物含量升高，此时间段内酶的活性没有降 低，综上所述，A 正确，B、C、D 错误。故选 A。 9．下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，关于甲物质和乙物质的相对分子质量 的比较，正确的是( A ) A．甲<乙 B．甲＝乙 C．甲>乙 D．无法确定 [解析] 根据光反应的过程可以看出，氧气中氧元素的来源于水中的氧元素，所以甲物质 是 16O2，乙物质是 18O2，所以图中甲物质和乙物质的相对分子质量之比 16 18＝8 9。A 正 确。 10．(2019·北京延庆区高 一期末)用 14C 标记 CO2，可用于研究光合作用中( D ) A．光反应的条件 B．暗反应(碳反应)的条件 C．能量的转换过程 D．由 CO2 合成糖的过程 [解析] 光反应必须需要光照、酶和色素参与，但不需要二氧化碳，A 错误；暗反应有光 或无光均可进行，但需要能量、酶、ATP，二氧化碳只是原料，B 错误；光反应中光能变为 ATP 活跃的化学能，暗反应中 ATP 活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能，与二氧化碳 无关，C 错误；二氧化碳中 C 首先固定在三碳化合物中，之后转移到糖类等有机物中，用 14C 标记 CO2 可以探究光合作用中 CO2 合成糖的过程，D 正确。故选 D。 11．(2019·湖南省隆回县高一期末)图中甲、乙为植物叶肉细胞中的两种膜结构。下列有关 叙述中，错误的是( C ) A．甲、乙两种膜结构都属于生物膜中的细胞器膜 B．甲中产生的 O2 若被乙利用，至少穿过 4 层生物膜 C．乙中的[H]可能来自于葡萄糖的分解，也可能来自于图甲 D．甲、乙中的生化反应是不同的，所以由不同的酶催化 [解析] 据图分析，膜甲为叶绿体中类囊体薄膜，膜乙为线粒体内膜，两种膜都属于生物 膜系统中细胞器膜，A 正确；叶绿体和线粒体都有双层膜，故甲中产生的 O2 若被乙利用，至 少穿过 4 层生物膜，B 正确；乙中的[H]来自于有氧呼吸的第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段 丙酮酸的水解，甲中的[H]只用于暗反应，C 错误；甲中发生的是光合作用的光反应，乙中发 生的是有氧呼吸的第三阶段，两者中的生化反应是不同的，催化反应的酶也不同，D 正确；答 案选 C。 12．下列是关于光合作用的实验，叙述错误的是( C ) 选项 实验内容 实验结论 A 萨克斯的实验 证明绿色植物叶片在光下能产生淀粉 B 恩格尔曼的水绵实验 证明水绵进行光合作用的场所是叶绿体 C 鲁宾和卡门的同位素标记实验 证明光合作用释放的氧气都来自反应物 CO2 D 卡尔文的实验 证明了 CO2 被用于合成糖类等有机物 A.A B．B C．C D．D [解析] 萨克斯的实验证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉，A 正确；恩格尔曼采用 水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体，产物之一为氧气， B 正确；鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的 O2 来自水，C 错误；卡 尔文采用同位素标记法证明了 CO2 在被用于合成糖类等有机物过程中碳元素的转移途径，D 正确。 二、非选择题 13．(2019·天津滨海新区高一期末)下图为光合作用过程示意图，请回答相关问题： (1)以新鲜菠菜的绿叶为原料提取叶绿体中的色素后，可用纸层析法将色素分离；在提取 色素过程中，发现收集的滤液绿色过浅，可能原因是未加入二氧化硅，研磨不充分(答案合理 即可)。 (2)光合作用的过程可以分为两个阶段。A 表示光反应 阶段，A 阶段为 B 阶段提供的物质有 ATP 和[H];_用 14C 标记的④进行光合作用，可在叶 绿体基质(结构)中检测到放射性。 (3)该过程中能量转换的形式是：光能→ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。 (4)在正常 CO2 浓度下，若暂时停止光照，细胞内的 C3 含量将会上升(或者增加)。 [解析] (1)叶绿体色素分离常用的方法是纸层析法；在提取色素过程中，发现收集的滤液 绿色过浅，可能原因是未加入二氧化硅导致研磨不充分。 (2)根据光合作用的反应过程可知，图中 A 表示光反应阶段，B 表示暗反应阶段，光反应 为暗反应提供的物质有 ATP 和[H]；④为二氧化碳，其与五碳化合物结合生成三碳化合物，因 此用 14C 标记二氧化碳后，可在叶绿体基质中检测到放射性。 (3)光合作用过程中，光能先转化为 ATP 中活跃的化学能，再转变为有机物中稳定的化学 能。 (4)若暂时停止光照，且二氧化碳浓度不变，则光反应为暗反应提供的 ATP 和[H]不足，导 致暗反应过程中三碳化合物的还原受阻，因此三碳化合物的含量将升高。 14.下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图 1 是叶肉细胞的光合作用过程图解； 图 2 是绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系。下面物质代谢简图表示了两者 之间的关系，请根据图示分析回答： (1)由图 1 可知，甲、乙分别代表的物质是 CO2、[H]和 ATP，要想使叶绿体内 C3 的含量快 速下降，可以改变的环境条件是不提供 CO2 或增强光照(任意一个答案即可)。 (2)①是在类囊体薄膜上进行的，发生的能量变化是光能转变为 ATP 中活跃的化学能。 (3)上述①～⑤过程中，能产生 ATP 的过程是①③④⑤(写代号)。 [解析] (1)分析图 1 知，甲为 CO2，乙为光反应为暗反应提供的物质，即[H]和 ATP。要 使 C3 含量下降，有两种方法，一为不提供 CO2，导致 C3 的生成量减少，而消耗量不变，C3 含量下降；二为增强光照，C3 的消耗量增加，而生成量不变，C3 含量下降。 (2)图中①表示光反应过程中水的光解，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，同时光能转变成 ATP 中活跃的化学能。 (3)图中①表示光反应，可以产生 ATP；表示暗反应，消耗 ATP；③④⑤表示有氧呼吸的 三个阶段，都可以产生 ATP。