【新教材】2020-2021学年高中生物人教版必修1课时作业：第5章第4节第2课时光合作用的原理

【新教材】2020-2021学年高中生物人教版必修1课时作业：第5章第4节第2课时光合作用的原理

第 5 章 第 4 节 第 2 课时 A 级·基础达标练 一、选择题 1．(2020·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。 2．(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。 3．(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。 4．(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 中活跃的化学能，暗反应中 ATP 中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。 5．据下面光合作用图像，判断下列说法不正确的是( D ) A．⑥过程发生于叶绿体基质中 B．⑤过程发生于叶绿体类囊体薄膜上 C．图示①～④依次为[H]、ATP、CO2、(CH2O) D．①和②不仅用于还原 C3 化合物，还可用于矿质离子吸收等 解析：光反应中生成的 ATP 专用于暗反应中还原 C3 化合物，不能用于其他生命活动。 6．下图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、V、W、X、Y 代表参与光能转换的物质。 下列选项错误的是( D ) A．U 在光合作用中的作用是吸收和传递光能 B．V 吸收光能后被激发，使 H2O 分解，产生电子流 C．W 为 CO2 的还原剂，其能量是稳定化学能来源之一 D．U 至 Y 的能量转换在叶绿体囊状结构薄膜上进行 解析：U、V、W、X、Y 代表参与光能转换的物质分别是除少数特殊状态的叶绿素 a 的 其他色素、少数特殊状态的叶绿素 a、NADPH、NADP＋、糖类。结合光能在叶绿体中转换过 程(光能先转换为电能，然后转换为活跃的化学能，而后转换为稳定的化学能)可知，选项 A、 B、C 正确。其中光能先转换为电能，然后转换为活跃的化学能为光反应过程，在叶绿体类囊 状结构薄膜上完成，活跃的化学能转换为稳定的化学能则是暗反应过程，在叶绿体的基质中 完成，故选项 D 错。 7．光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是( D ) A．叶绿体的类囊体薄膜上进行光反应和暗反应 B．叶绿体的类囊体薄膜上进行暗反应，不进行光反应 C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应 解析：光反应是在叶绿体的类囊体薄膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才能进行； 暗反应是在叶绿体内的基质中进行的，该过程有光无光均可。故选 D。 二、非选择题 8．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__叶绿体的类囊体薄膜__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 的含量下降，有两种方法，一不提供 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。 B 级·合格达标练 一、选择题 1．希尔实验是将分离出的叶绿体加到草酸铁中，经光照后发生反应：4Fe3 ＋ ＋ 2H2O――→光照 叶绿体 4Fe2＋＋4H＋＋O2↑，下列有关该实验的说法错误的是( C ) A．反应后溶液的 pH 降低 B．每生成 1 mol O2 转移 4 mol 电子 C．叶绿素被氧化 D．该实验可说明光合作用产生的 O2 来源于水 解析：从反应式可看出，反应后溶液酸性增强，pH 降低，每生成 1 mol O2 会转移 4 mol 电子，但叶绿素并没有改变，同时可知光合作用产生的 O2 来源于水。 2．(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。 3．在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与 白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是( C ) A．红光，ATP 下降 B．红光，未被还原的 C3 上升 C．绿光，[H]下降 D．绿光，C5 上升 解析：本题主要考查光照等条件变化与光合作用中各物质变化的关系，意在考查考生的 分析及理解能力。叶绿体中的色素主要吸收利用的可见光是红光和蓝紫光等，吸收的绿光很 少，因此与同等强度的白光相比，红光下植物光合效率更高，而绿光下则光合效率非常低。 将白光改为光照强度相同的红光，光反应增强，叶绿体内产生的 ATP 和[H]增多，C3 的还原增 加，导致未被还原的 C3 减少，故 A、B 项错误；将白光改为光照强度相同的绿光，光反应减 弱，叶绿体内产生的 ATP 和[H]减少，C3 的还原量降低，导致 C5 减少， 故 C 项正确、D 项错 误。 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．(不定项)(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( BC ) 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 层磷脂分子层 C．乙中的[H]可能来自葡萄糖的分解，也可能来自图甲 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、8 层磷脂分子层，B 错误；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。 6．(不定项)用 18O 标记后的 H2O 灌溉某株植物，短时间内 18O 可能出现在( ACD ) A．细胞原生质的水中 B．叶肉细胞生成的糖类中 C．植物周围的氧气中 D．植物周围的水蒸气中 解析：用 18O 标记的 H2O 灌溉，植物可以通过根毛区细胞把 18O 吸入体内，H182 O 进入植 物体内，大部分 H182 O 以蒸腾作用蒸腾出去，小部分用于细胞的生命活动，其中有的用于光合 作用中 H182 O 的光解，产生 18O 的氧气，有的用于组成细胞原生质的。所以 A、C、D 均可在 短时间内出现 18O。 7．(不定项)如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述中正确的是( AB ) A．该反应的场所是叶绿体基质 B．C3 生成 C6H12O6 需要[H]、ATP 和多种酶 C．提高温度一定能促进 C6H12O6 的生成 D．无光条件有利于暗反应进行 解析：图示过程为暗反应过程，它发生在叶绿体基质中，C3 的还原过程需要光反应为之 提供 ATP、[H]，所以在有光状态下反应进行更为有利，而且此过程中需要酶的参与，温度会 影响酶的活性，温度越适宜反应越快。 二、非选择题 8．BTB 是一种酸碱指示剂。BTB 的弱碱性溶液颜色可随其中 CO2 浓度的增高而由蓝变 绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的 NaHCO3 和 BTB 加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的 CO2 使溶液变成浅绿色，之后将等量 的浅绿色溶液分别加入 7 支试管中，其中 6 支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水 草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。 试管编号 1 2 3 4 5 6 7 水草 无 有 有 有 有 有 有 距日光灯的 距离(cm) 20 遮光* 100 80 60 40 20 50 min 后试管 中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色 *遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯 100 cm 的地方。 若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题： (1)本实验中，50 min 后 1 号试管的溶液是浅绿色，则说明 2 至 7 号试管的实验结果是由 __不同光强下水草的光合作用和呼吸作用__引起的；若 1 号试管的溶液是蓝色，则说明 2 至 7 号试管的实验结果是__不可靠的__(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中 X 代表的颜色应为__黄色__(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是__ 水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中 CO2 浓度高于 3 号管__。 (3)5 号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草__光合作用强度等于 呼吸作用强度，吸收与释放的 CO2 量相等__。 解析：本题主要考查植物的光合作用与呼吸作用，意在考查考生的信息获取能力和实验 分析能力。(1)1 号试管中没有水草，2 至 7 号试管中均有水草，且 2 号试管没有光照，其中的 水草只进行呼吸作用，其余试管中的水草同时进行光合作用和呼吸作用，所以与 1 号试管对 照，2 至 7 号试管的实验结果是由不同光强下水草的光合作用和呼吸作用引起的。若 1 号试管 的溶液是蓝色，说明在没有水草的条件下，光照会导致溶液中 CO2 浓度发生变化，则 2 至 7 号试管的实验结果是不可靠的。(2)2 号试管遮光处理，其中的水草不进行光合作用，只进行呼 吸作用，故溶液中 CO2 浓度高于 3 号试管，所以 2 号试管中溶液应呈现黄色。(3)5 号试管中 的溶液颜色在照光前后没有变化，说明其中水草的光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与 释放的 CO2 量相等。