高考新教材（中）生物必修一同步練習(xí)第5章第4節(jié)　第2課時(shí)　光合作用的原理含答案及解析

第2課時(shí)光合作用的原理題組一光合作用的概念及探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1．將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時(shí)間后植株達(dá)到40g，其增加的質(zhì)量來自()A．水、礦質(zhì)元素和空氣B．光、礦質(zhì)元素和水C．水、礦質(zhì)元素和土壤D．光、礦質(zhì)元素和空氣2．(2023·北京八中高一期末)1937年，植物學(xué)家希爾將葉綠體分離后置于試管中，加入1%的DCPIP(DCPIP是一種可以接受氫的化合物，被氧化時(shí)是藍(lán)色，被還原時(shí)是無色的)后，將試管置于光下，發(fā)現(xiàn)溶液由藍(lán)色變成無色并放出O2，以上實(shí)驗(yàn)證明了()A．光合作用產(chǎn)生的O2來自H2OB．光合作用的過程中能產(chǎn)生還原劑和O2C．光合作用的光反應(yīng)在類囊體上進(jìn)行D．光合作用的暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行題組二光合作用的原理3．在實(shí)驗(yàn)室中，如果要測定藻類植物是否完成光反應(yīng)，最好是檢驗(yàn)其()A．氧氣的釋放量 B．ATP的生成量C．二氧化碳的消耗量 D．糖類的合成量4．(2023·浙江寧波高一期末)在高等植物光合作用的暗反應(yīng)中，催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列相關(guān)敘述正確的是()A．Rubisco存在于葉綠體基粒片層上B．Rubisco催化C5和CO2結(jié)合C．Rubisco需要在黑暗條件下發(fā)揮作用D．Rubisco催化反應(yīng)消耗ATP5．如圖表示綠色植物光合作用部分過程的圖解，下列分析錯(cuò)誤的是()A．該過程不需要光，發(fā)生的場所為葉綠體基質(zhì)B．細(xì)胞呼吸過程中也產(chǎn)生物質(zhì)A，同樣具有還原劑的作用C．CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→糖類＋C5D．突然降低CO2濃度，短時(shí)間內(nèi)C5的含量上升6．光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)，如圖表示光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系，據(jù)圖判斷，下列敘述不正確的是()A．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPHB．停止光照，葉綠體中ATP和NADPH含量下降C．ATP的移動方向是由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)D．植物在暗處可大量合成(CH2O)7．CO2供應(yīng)不足最終可影響到綠色植物釋放O2減少，以下敘述中最直接的原因是()A．CO2供應(yīng)不足使固定形成的C3減少B．C3還原所消耗的ATP和NADPH減少C．ATP和NADPH減少使光反應(yīng)分解水減少D．ADP、Pi、NADP＋減少使光反應(yīng)分解水減少8．在適宜反應(yīng)條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時(shí)間后，突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì)，組合正確的是()A．紅光，ATP減少B．紅光，未被還原的C3增多C．綠光，NADPH減少D．綠光，C5增多9．如圖表示某生物膜結(jié)構(gòu)及其發(fā)生的部分生理過程，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖中膜結(jié)構(gòu)表示葉綠體內(nèi)膜，B側(cè)為葉綠體基質(zhì)B．圖示過程的能量變化是光能轉(zhuǎn)變成ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能C．甲表示色素分子，其中類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光D．圖示光反應(yīng)部分過程，水分解為氧和H＋的同時(shí)還產(chǎn)生電子10．如果某植物正常進(jìn)行光合作用時(shí)，其葉綠體中NADPH的含量相對穩(wěn)定，現(xiàn)如圖在a點(diǎn)時(shí)突然停止供給CO2，則能表示該植物葉綠體中NADPH含量變化的曲線是()11．(2022·江蘇海頭高級中學(xué)高一期末)在光合作用的探究歷程中，人們利用離體的葉綠體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，逐漸探明了水的光解和NADPH的產(chǎn)生過程，如圖所示(e－為負(fù)電子)。下列分析正確的是()A．完成過程①需要葉綠體色素，有無光照都可進(jìn)行B．過程②發(fā)生在類囊體薄膜上并存在能量的轉(zhuǎn)換C．NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)并參與合成C3的反應(yīng)D．自養(yǎng)生物細(xì)胞的過程①②均發(fā)生在葉綠體中12．科學(xué)家往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時(shí)間的光照后檢測放射性物質(zhì)的分布情況，結(jié)果如表所示。實(shí)驗(yàn)組別光照時(shí)間(s)放射性物質(zhì)分布12大量3－磷酸甘油酸(三碳化合物)220多種磷酸化糖類360除上述多種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機(jī)酸等根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的暗反應(yīng)階段B．每組實(shí)驗(yàn)照光后需對小球藻進(jìn)行處理使酶失活，才能測定放射性物質(zhì)的分布C．CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是多種磷酸化糖類D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等13．(2023·河北邯鄲高一期末)大豆與根瘤菌是互利共生關(guān)系，如圖所示為大豆葉片及根瘤中部分物質(zhì)的代謝、運(yùn)輸途徑。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．催化PGA合成的酶存在于葉綠體類囊體中，催化TP合成蔗糖的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．根瘤菌固氮產(chǎn)生的NH3可用于氨基酸的合成C．葉綠體中合成ATP的能量來自光能，根瘤中合成ATP的能量主要源于糖類的分解D．大多數(shù)植物長距離運(yùn)輸?shù)闹饕袡C(jī)物是蔗糖而不是葡萄糖，原因之一是蔗糖是非還原糖，性質(zhì)較穩(wěn)定14．光合作用的過程是許多科學(xué)家通過系列研究逐步揭示的。請回答下列問題：(1)葉綠體是植物光合作用的場所，人們在電鏡下觀察葉綠體，可以發(fā)現(xiàn)葉綠體由雙層膜包被，內(nèi)部有許多圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成的__________，吸收光能的________就分布在類囊體的薄膜上。(2)氧氣能與肌紅蛋白可逆結(jié)合，并且非常靈敏，可用于定量測定微量氧?？茖W(xué)家打碎植物細(xì)胞，在葉片勻漿—肌紅蛋白系統(tǒng)(含離體葉綠體)中加入Fe3＋或其他氧化劑，然后照光，觀察到了氧合肌紅蛋白的光譜變化，說明光照下產(chǎn)生了__________。上述系統(tǒng)中有H2O，但沒有CO2，推測水的光解與CO2消耗的過程可能相對獨(dú)立。(3)科學(xué)家進(jìn)一步用離體葉綠體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組用CO2固定抑制劑處理，對照組不做處理，測定得到如圖所示結(jié)果。①據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，實(shí)驗(yàn)組雖然_____________________________________________________幾乎被完全抑制，但氧氣產(chǎn)生量__________________，由此可判斷______________________。②ATP合成雖然沒有被完全抑制，但也顯著降低，表明ATP合成過程并不與________過程同時(shí)進(jìn)行。后續(xù)研究表明，這兩個(gè)過程均發(fā)生在________階段，兩者存在一定關(guān)聯(lián)。15．(2023·江蘇揚(yáng)州高一期末)如圖是光合作用過程的圖解。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中Ⅰ和Ⅱ分別表示光合作用過程的__________和__________階段，發(fā)生的場所分別是________________________________________________________________________________________、__________；光合作用過程中能量的轉(zhuǎn)化過程是由__________轉(zhuǎn)化為__________________________，再轉(zhuǎn)化為____________________________________________。(2)圖中①代表的物質(zhì)是________，③是_____________________________________________。(3)圖中B過程表示三碳化合物的__________。若光照突然停止，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5的含量會__________。(4)夏季晴朗的白天12時(shí)左右，由于葉片氣孔關(guān)閉，圖中__________過程首先受到影響，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱。

第2課時(shí)光合作用的原理1．A[黃瓜幼苗可以吸收水，增加鮮重；也可以從土壤中吸收礦質(zhì)元素，合成相關(guān)的化合物；也可以利用大氣中的二氧化碳進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物增加細(xì)胞干重。植物通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成了有機(jī)物中的化學(xué)能，并沒有增加黃瓜幼苗的質(zhì)量，故黃瓜幼苗在光照下增加的質(zhì)量來自水、礦質(zhì)元素、空氣。綜上所述，A項(xiàng)符合題意。]2．B[判斷光合作用產(chǎn)生的O2的來源需用同位素示蹤法，本實(shí)驗(yàn)無法判斷光合作用產(chǎn)生的O2的來源，A錯(cuò)誤；溶液由藍(lán)色變成無色，說明產(chǎn)物中有還原態(tài)氫，并放出O2，故說明光合作用的過程中能產(chǎn)生還原劑和O2，B正確；本實(shí)驗(yàn)不能判斷光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所，C、D錯(cuò)誤。]3．A[光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，光反應(yīng)是指植物利用光能，將光能轉(zhuǎn)變成ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，為暗反應(yīng)提供能量，產(chǎn)生氧氣，氧氣易于檢測，A正確、B錯(cuò)誤；光合作用的暗反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一系列的酶促反應(yīng)，消耗二氧化碳并生成糖類，故檢測二氧化碳的消耗量及糖類的合成量更適于測定是否完成暗反應(yīng)，C、D錯(cuò)誤。]4．B[催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco，該過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，據(jù)此可推測，該酶存在于葉綠體基質(zhì)中，A錯(cuò)誤；CO2固定在有光、無光條件下都可以進(jìn)行，所以Rubisco不需要在黑暗條件下發(fā)揮作用，C錯(cuò)誤；Rubisco催化CO2固定不消耗能量，所以不需要ATP，D錯(cuò)誤。]5．B[該過程是光合作用的暗反應(yīng)階段，不需要光，發(fā)生的場所為葉綠體基質(zhì)，A正確；細(xì)胞呼吸中產(chǎn)生的[H]實(shí)際上是還原型輔酶Ⅰ(NADH)，光合作用中產(chǎn)生的是還原型輔酶Ⅱ(NADPH)，B錯(cuò)誤；暗反應(yīng)中CO2首先被C5固定生成C3，C3再被還原生成(CH2O)和C5，故CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO2→C3→(CH2O)＋C5，C正確；突然降低CO2濃度，C5的消耗量降低，而C5的合成量不變，所以短時(shí)間內(nèi)C5的含量上升，D正確。]6．D[植物在暗處，由于沒有光照，產(chǎn)生的ATP和NADPH不足，導(dǎo)致暗反應(yīng)產(chǎn)生的(CH2O)減少，D錯(cuò)誤。]7．D[根據(jù)光合作用過程可知，CO2供應(yīng)不足，C3減少，光反應(yīng)積累的NADPH和ATP的量相對增多，細(xì)胞中ADP、Pi、NADP＋相應(yīng)地減少，光反應(yīng)能力下降，分解水減少，釋放O2減少。]8．C9．A[圖示為葉綠體的類囊體薄膜，A側(cè)為葉綠體基質(zhì)，A錯(cuò)誤；圖示過程為光反應(yīng)，能量變化是光能轉(zhuǎn)變成ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能，B正確；甲表示色素分子，其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，C正確。]10．B[根據(jù)光合作用的反應(yīng)過程，如果突然停止供給CO2，暗反應(yīng)受到抑制，NADPH的消耗量減少；但光反應(yīng)正常進(jìn)行，NADPH的產(chǎn)生速率不變，故NADPH的量增多。隨著時(shí)間延長，由于葉綠體內(nèi)部因素的限制，NADPH含量達(dá)到最大后將不再增加。]11．B[過程①是水在光下分解，需要葉綠體中的色素分子吸收的光能，故此過程必須在光照環(huán)境下才能發(fā)生，A錯(cuò)誤；過程②表示NADPH的形成，發(fā)生在類囊體薄膜上，同時(shí)此過程把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在NADPH中，B正確；暗反應(yīng)過程中，NADPH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)并參與C3的還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；過程①②不一定在葉綠體中進(jìn)行，如自養(yǎng)生物藍(lán)細(xì)菌為原核生物并沒有葉綠體，也能發(fā)生過程①②，D錯(cuò)誤。]12．C[CO2進(jìn)入葉綠體后，首先與C5生成3－磷酸甘油酸(三碳化合物)，C錯(cuò)誤。]13．A[催化PGA(C3)合成的酶存在于葉綠體基質(zhì)中；CO2進(jìn)入葉綠體基質(zhì)形成PGA，然后PGA被還原形成TP，TP被運(yùn)出葉綠體，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中TP合成為蔗糖，由此可知，催化TP合成蔗糖的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，A錯(cuò)誤；光合作用的光反應(yīng)階段，葉綠體中的色素吸收光能，將ADP和Pi合成為ATP；根瘤菌與植物共生，從植物根細(xì)胞中吸收有機(jī)物，主要利用糖類作原料進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放能量，合成ATP，C正確；葡萄糖是單糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作為運(yùn)輸物質(zhì)，其溶液中溶質(zhì)分子個(gè)數(shù)相對較少，滲透壓相對穩(wěn)定，且蔗糖為非還原糖，性質(zhì)較穩(wěn)定，D正確。]14．(1)基粒光合色素(2)氧氣(3)①CO2的固定與對照組無顯著差異水的光解與CO2的固定過程相對獨(dú)立②水的光解光反應(yīng)解析(3