2019年高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.4.3 光合作用的原理和應(yīng)用二課時(shí)同步練習(xí) 新人教版必修1.doc

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2019年高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.4.3 光合作用的原理和應(yīng)用二課時(shí)同步練習(xí) 新人教版必修1 1．生長(zhǎng)于較弱光照條件下的植物，當(dāng)提高CO2濃度時(shí)，其光合速率也不會(huì)隨之增加，主要限制因素是 (　　) A．呼吸作用和暗反應(yīng)　　　B．光反應(yīng) C．暗反應(yīng) D．呼吸作用 答案：選B　生長(zhǎng)于較弱光照條件下的植物光反應(yīng)弱，生成的ATP和[H]少，即使提高CO2濃度，暗反應(yīng)的速率不會(huì)提高，光合速率也不會(huì)隨之增加。 2．下列措施可以提高農(nóng)作物凈光合速率的是(　　) ①通風(fēng)?、谠鍪┯袡C(jī)肥　③延長(zhǎng)生長(zhǎng)期 ④施NH4HCO3 A．① B．①②③ C．①②④ D．①② 答案：選C　影響光合速率的外界因素通常為CO2濃度、溫度和光照強(qiáng)度，而增施有機(jī)肥和NH4HCO3都會(huì)提高CO2的濃度，從而提高光合速率。延長(zhǎng)生長(zhǎng)期可提高光合產(chǎn)量，但不能提高光合速率。 3．硝化細(xì)菌將二氧化碳和水合成糖類，其能量來自于(　　) A．光能 B．電能 C．化學(xué)能 D．生物能 答案：選C　硝化細(xì)菌利用將NH3氧化成亞硝酸(HNO2)、硝酸(HNO3)所釋放的能量將CO2和H2O合成糖類。 4．下圖曲線Ⅰ表示黃豆光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系(適宜溫度、CO2濃度為0.03%)。在y點(diǎn)時(shí)改變某條件，曲線變?yōu)棰?。下列分析合理的?　　) A．與y點(diǎn)相比，x點(diǎn)葉綠體中的C3含量較低 B．在y點(diǎn)時(shí)，升高溫度導(dǎo)致曲線由Ⅰ變?yōu)棰? C．制約x點(diǎn)光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D．制約z點(diǎn)光合作用的因素可能是CO2濃度 答案：選D　 x點(diǎn)的光照強(qiáng)度比y點(diǎn)弱，所以x點(diǎn)的C3含量較y點(diǎn)高；本來處于適宜溫度下的y點(diǎn)，升高溫度會(huì)導(dǎo)致酶的活性降低，則所得曲線應(yīng)在曲線Ⅰ的下方；x點(diǎn)光合作用的限制因素主要是光照強(qiáng)度；在大于光飽和點(diǎn)的光照強(qiáng)度處增加CO2濃度，會(huì)提高光合作用強(qiáng)度。 5．光合作用和化能合成作用的相同之處是(　　) A．都以太陽(yáng)能作為能源 B．都需要環(huán)境中的物質(zhì)氧化釋放的能量 C．都可以將無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物 D．都是高等生物的代謝類型 答案：選C　光合作用是綠色植物利用光能把CO2和H2O 轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程；化能合成作用是某些微生物利用環(huán)境中的物質(zhì)氧化釋放的化學(xué)能把CO2和H2O轉(zhuǎn)變成有機(jī)物的過程。兩者的不同點(diǎn)是前者利用的能量是光能，后者利用的能量是化學(xué)能，兩者的相同點(diǎn)是都把無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物。從生物類型來看，前者是所有綠色植物都能進(jìn)行的，而后者只有低等生物——硝化細(xì)菌等微生物才能進(jìn)行。 6．某同學(xué)在玻璃溫室里進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)。為此，他對(duì)室內(nèi)空氣中的二氧化碳含量進(jìn)行24小時(shí)的測(cè)定，下列曲線中能正確表示其測(cè)定結(jié)果的是(　　) 答案：選C　根據(jù)一天24小時(shí)光的有無及光照強(qiáng)度變化規(guī)律可知，從0點(diǎn)→6點(diǎn)→12點(diǎn)→18點(diǎn)→24點(diǎn)，光從無→有→無，有光后經(jīng)歷由弱→強(qiáng)→弱的過程，光合作用則從不能進(jìn)行→能夠進(jìn)行且光合速率小于呼吸速率→光合速率與呼吸速率相等→光合速率大于呼吸速率→光合速率與呼吸速率相等→光合速率小于呼吸速率→只能進(jìn)行呼吸作用，因此密閉玻璃溫室內(nèi)CO2含量變化經(jīng)歷了增加→減少→增加的變化。 7．以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是 (　　) A．光照相同時(shí)間，35 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 ℃時(shí)相等 B．光照相同時(shí)間，在20 ℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多 C．溫度高于25 ℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少 D．兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物的量與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等 答案：選A　“光照下CO2的吸收量”為凈變化量或積累量，即“光合實(shí)際量－呼吸量”，“黑暗中CO2釋放量”為呼吸量。由圖可知，在35 ℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 ℃時(shí)相等，都是3＋3.5＝6.5 (mg/h)。有機(jī)物積累量最多的溫度為25 ℃，此時(shí)光合實(shí)際量約為2.25＋3.75＝6 (mg/h)，此后實(shí)際光合量還在增加。兩曲線的交點(diǎn)表示呼吸量＝凈光合量，或者說光合量是呼吸量的兩倍，不代表二者相等。 8．如圖是在夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。下列有關(guān)光合作用強(qiáng)度變化原因的分析中，錯(cuò)誤的是 (　　) A．從A→B主要原因是光照增強(qiáng)，氣溫上升 B．從B→C主要原因是溫度過高，酶失活 C．從C→D主要原因是氣孔逐漸打開，CO2供應(yīng)增加 D．從D→E主要原因是光照減弱，氣溫下降 答案：選B　根據(jù)光照強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律及曲線的變化分析可知，A→B主要原因是光照增強(qiáng)，氣溫上升，酶活性增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)；B→C段由于光照強(qiáng)度強(qiáng)，蒸騰作用旺盛，葉片氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致缺乏CO2，光合作用強(qiáng)度減弱；C→D段，光照強(qiáng)度降低，蒸騰作用減弱，氣孔逐漸打開，CO2供應(yīng)增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)；D→E段的變化主要原因是光照減弱，氣溫下降，光合作用強(qiáng)度減弱。 【能力題組】 9．圖甲表示水稻的葉肉細(xì)胞在光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量的變化，圖乙表示單位時(shí)間內(nèi)水稻CO2吸收量與光照強(qiáng)度的關(guān)系。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．圖甲中，光照強(qiáng)度為b時(shí)，光合速率等于呼吸速率 B．圖甲中，光照強(qiáng)度為d時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)細(xì)胞從周圍吸收2個(gè)單位的CO2 C．圖甲中的c點(diǎn)和圖乙中的h點(diǎn)對(duì)應(yīng) D．圖乙中，限制e、f、g點(diǎn)光合速率的因素主要是光照強(qiáng)度 答案：選B　分析圖甲可知，光照強(qiáng)度為b時(shí)，CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量相等，都為3個(gè)單位，呼吸作用釋放的CO2首先供應(yīng)葉綠體進(jìn)行光合作用，剩余部分釋放到外界，說明此時(shí)呼吸作用大于光合作用，A錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度為d時(shí)，水稻葉肉細(xì)胞光合速率大于呼吸速率，光照強(qiáng)度為a時(shí)，CO2釋放量即為呼吸速率，則光照強(qiáng)度為d時(shí)，O2產(chǎn)生總量為8個(gè)單位，需要消耗的CO2也為8個(gè)單位，所以單位時(shí)間內(nèi)需從外界吸收的CO2為2個(gè)單位，B正確；圖甲中的c點(diǎn)和圖乙中的f點(diǎn)對(duì)應(yīng)，C錯(cuò)誤；圖乙中，限制g點(diǎn)光合速率的因素不是光照強(qiáng)度，可能是CO2濃度及溫度等，D錯(cuò)誤。 10．如圖表示溫度對(duì)某種植物在光照下和黑暗中二氧化碳吸收量和釋放量(單位：mg/h)的影響情況。已知除了溫度變化之外，其他環(huán)境條件(如光照強(qiáng)度等)不變，下列說法正確的是(　　) A．根據(jù)圖中曲線，無法確定呼吸作用的最適溫度 B．光照下二氧化碳的吸收量表示光合作用所固定的二氧化碳量 C．圖中a點(diǎn)表示光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等 D．環(huán)境溫度超過25 ℃時(shí)，植物體內(nèi)有機(jī)物會(huì)減少 答案：選A　曲線顯示在黑暗中隨著溫度上升，二氧化碳的釋放量在逐漸增加，沒有出現(xiàn)最大值，A項(xiàng)正確；植物光合作用固定的二氧化碳包括光照下二氧化碳的吸收量和呼吸作用釋放的二氧化碳量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中a點(diǎn)表示凈光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，真正光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；環(huán)境溫度超過25 ℃時(shí)，植物體內(nèi)有機(jī)物的量并沒有減少，仍在不斷積累，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 11．下圖是葉肉細(xì)胞在不同光照強(qiáng)度下葉綠體與線粒體代謝簡(jiǎn)圖。以下相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．若細(xì)胞①處于黑暗環(huán)境中，那么該細(xì)胞單位時(shí)間放出的CO2量即為呼吸速率 B．細(xì)胞②沒有與外界發(fā)生O2和CO2交換，可斷定此時(shí)光合速率等于呼吸速率 C．細(xì)胞③處在較強(qiáng)光照條件下，細(xì)胞光合作用所利用的CO2量為n1與n2的和 D．對(duì)細(xì)胞④進(jìn)行分析可得出，此時(shí)的光照強(qiáng)度較弱且物質(zhì)的量N1小于m2 答案：選D　黑暗中葉肉細(xì)胞只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不能進(jìn)行光合作用，A項(xiàng)正確；細(xì)胞②中線粒體釋放的CO2正好用于葉綠體的光合作用，而葉綠體光合作用釋放的O2正好用于線粒體的有氧呼吸，此時(shí)光合速率等于呼吸速率，B項(xiàng)正確；細(xì)胞③需要不斷從外界吸收CO2，可見光合速率大于呼吸速率，細(xì)胞光合作用利用的CO2為線粒體呼吸釋放的CO2量n2與從外界吸收的CO2量n1之和，C項(xiàng)正確；細(xì)胞④需要不斷從外界吸收O2可見其光合作用釋放的O2不足以供給線粒體呼吸，所以N1等于m2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 12．如圖甲為研究光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置。用打孔器在某植物的葉片上打出多個(gè)葉圓片，再用氣泵抽出氣體直至葉片沉入水底，然后將等量的葉圓片轉(zhuǎn)至含有不同濃度NaHCO3的溶液中，給予一定的光照，測(cè)量每個(gè)培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時(shí)間(見圖乙)，以研究光合速率與NaHCO3溶液濃度的關(guān)系。下列有關(guān)分析正確的是(　　) A．在a～b段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，光合速率逐漸減小 B．在b～c段，單獨(dú)增加光照或溫度或NaHCO3溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時(shí)間 C．在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降 D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧氣，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中葉片不能進(jìn)行呼吸作用 答案：選C　在a～b段，隨著NaHCO3溶液濃度的增加，葉圓片上浮至液面所用的平均時(shí)間變短，表明光合速率逐漸增大；在b～c段，單獨(dú)增加光照或溫度可以縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間，但單獨(dú)增加NaHCO3溶液濃度不能縮短葉圓片上浮至液面所用的時(shí)間；在c點(diǎn)以后，因NaHCO3溶液濃度過高，使葉肉細(xì)胞失水而導(dǎo)致代謝水平下降；凡是活細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用。 13．如圖是有關(guān)光合作用的圖示，請(qǐng)回答： (1)寫出圖甲中下列物質(zhì)的名稱： A________，C________。 (2)由圖甲可知：光合作用包括D和E兩個(gè)階段，E是________，在葉綠體的________中進(jìn)行，該階段需要D階段提供的物質(zhì)是________和________。 (3)葉綠體的色素分布在________(用圖中字母回答)上，可用________法分離。 (4)影響綠色植物光合作用的外界因素有光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等。 ①若圖乙中的x代表光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度影響光合作用強(qiáng)度主要是影響________階段(用圖甲中的字母回答)。 ②若圖乙中的x代表溫度，其主要通過影響________來影響光合作用強(qiáng)度。 ③光合作用強(qiáng)度在圖丙的a點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大值，請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出CO2濃度繼續(xù)增加時(shí)曲線的變化趨勢(shì)。 答案：(1)(2)圖甲中A是O2，B是ATP，C是C3，D是光反應(yīng)，E是暗反應(yīng)，F(xiàn)是基粒。(3)葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上，可用紙層析法分離綠葉中的色素。(4)光照主要影響光合作用的光反應(yīng)階段，溫度主要影響酶的活性。 答案：(1)O2　三碳化合物(或C3)　(2)暗反應(yīng)　基質(zhì)　[H]　ATP(或B)　(3)F　紙層析　(4)①D　②酶的活性?、廴鐖D 14．甲圖表示植物光合速率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線，乙圖表示植物在不同外界環(huán)境條件下，光合速率受CO2濃度影響的變化曲線。據(jù)圖回答問題： (1)甲圖中，當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有________________________________________________________________________。 (2)甲圖中，當(dāng)光照強(qiáng)度為k時(shí)，葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是從______________移向________________________________________________________________________。 (3)乙圖中，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，葉肉細(xì)胞中C3含量____于b點(diǎn)；c點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，葉肉細(xì)胞中C5含量________于b點(diǎn)；結(jié)合甲圖信息，d點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，葉肉細(xì)胞中C5含量________于c點(diǎn)。 (4)根據(jù)甲圖信息，乙圖中的光照強(qiáng)度為n對(duì)應(yīng)的曲線與光照強(qiáng)度為k對(duì)應(yīng)的曲線應(yīng)重合，而實(shí)際情況不是這樣的。寫出一個(gè)引起乙圖中出現(xiàn)陰影部分的主要外界因素：________________________。 (5)綜合上述分析，影響植物光合速率的因素主要包括____________________________________(答出三項(xiàng))。 答案：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用(在葉綠體類囊體薄膜上合成ATP)，又進(jìn)行有氧呼吸(在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中合成ATP)。(2)當(dāng)光照強(qiáng)度為k時(shí)，光反應(yīng)消耗ADP，而暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP由葉綠體基質(zhì)運(yùn)往葉綠體類囊體薄膜。(3)一定范圍內(nèi)，CO2濃度增加可以使細(xì)胞中C3含量增加；CO2濃度不變時(shí)，一定范圍內(nèi)的光照增強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)C5含量增加。(4)甲圖信息顯示：若只考慮光照的影響，光照強(qiáng)度由n增加到k時(shí)，光合速率幾乎不變，而乙圖中出現(xiàn)陰影部分應(yīng)是光照之外的其他因素引起的，比如溫度等。 答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體　(2)葉綠體基質(zhì)　葉綠體類囊體薄膜　(3)低　高　約等　(4)溫度　(5)光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度 15．為了探討某種植物的一些生理特性，科研人員做了一系列的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。如圖是在不同光照條件下測(cè)定的其光合速率變化情況。請(qǐng)分析回答： (1)從圖中a～b段可以看出，限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是________________。若其他條件不變，對(duì)葉綠素而言，有效輻射的光主要是________________。 (2)圖中c～d對(duì)應(yīng)時(shí)段，植物體內(nèi)有機(jī)物總量的變化情況是________________，i點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)合成[H]的場(chǎng)所有________________。 (3)經(jīng)測(cè)定，晴天遮光條件下該植物的CO2釋放速率為0.6 μmol/(m2s)，則g點(diǎn)時(shí)該植物O2產(chǎn)生速率為________ μmol/(m2s)。 答案：(1)陰天條件下，光照較弱，溫度較低，光照強(qiáng)度和溫度成為限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。(2)凈光合速率反映植物體內(nèi)有機(jī)物的積累情況，負(fù)值表示減少，正值表示增加，c～d時(shí)段植物體內(nèi)有機(jī)物總量的變化情況是先減少后增加。i點(diǎn)時(shí)有光照，能夠進(jìn)行光合作用，葉肉細(xì)胞內(nèi)合成[H]的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。(3)晴天遮光條件下該植物的CO2釋放速率即為呼吸速率，等于氧氣吸收速率，則g點(diǎn)時(shí)該植物O2產(chǎn)生速率為1＋0.6＝1.6 μmol/(m2s)。 答案：(1)光照強(qiáng)度、溫度　藍(lán)紫光和紅光　(2)增加(或先減少后增加)　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體　(3)1.6