2019_2020学年新教材高中生物课时双测过关二十三光合作用的原理含解析新人教版必修第一册.doc

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．④②
C．①② D．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Pi
B．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。
8．20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＋12H2OC6H12O6＋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　CO2
10．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
93.2
302
7.26
25%遮光
60.6
578
2.77
(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
B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
CO2
ATP
NADPH
C5
A
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①
C．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(　　)

A．若植物缺Mg，则首先会受到显著影响的是③
B．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O2
④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

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