2019_2020学年高中生物5.4.2光合作用的原理和应用课后分层检测案（含解析）新人教版.docx

课后分层检测案20光合作用的原理和应用【基础巩固练】1下列是关于光合作用的实验，叙述错误的是()选项科学家实验结论A普利斯特利的小鼠实验证明了绿色植物在光照下吸收CO2，放出O2，从而更新了空气B萨克斯的实验证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉C恩格尔曼的水绵实验证明O2是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所D鲁宾和卡门的同位素标记实验证明光合作用释放的O2全部来自参加反应的H2O解析：普利斯特利的实验中无对照组，并没有具体到哪种气体成分；萨克斯的实验中有对照，光为自变量，淀粉为因变量；恩格尔曼的实验中的自变量是光照处理的位置，所以得出叶绿体是产生O2的场所；鲁宾和卡门用同位素标记H2O和CO2，形成对照，得出光合作用释放的O2来自H2O的结论。答案：A2在光合作用过程中，光能最初用于()ACO2的固定BC3的还原C将水分解为O2和H D将淀粉分解为葡萄糖解析：光能被转化成ATP中活跃的化学能，同时分解水产生H和O2。答案：C3在光合作用中，不需要酶参与的过程是()ACO2的固定 B叶绿素吸收光能CC3的还原 DATP的形成解析：CO2的固定和C3的还原过程都需要酶的参与；ATP的形成也需要相应的酶参与；而叶绿素吸收光能不需要酶的参与。答案：B4在实验室中，如果要测定藻类植物是否能完成光反应，最好是检验()A葡萄糖的合成 B二氧化碳的消耗C叶绿体的含量 D氧气的释放解析：光合作用的光反应产生了氧气，而二氧化碳的消耗和葡萄糖的产生在光合作用的暗反应阶段。答案：D5光合作用过程中，与光反应相比，暗反应阶段的特点是()A需要光、叶绿体色素和酶B在酶、ATP和H的作用下完成CO2的固定和C3的还原，最终形成有机物C把水光解为H和O2D把光能转化为储存在糖类中的化学能解析：暗反应阶段是一系列的酶促反应，主要的物质变化是CO2的固定和C3的还原。答案：B6光合作用过程中，水的光解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自()A细胞呼吸产生的ATP和光能B都是细胞呼吸产生的ATPC光能和光反应产生的ATPD都是光反应产生的ATP解析：光合作用中水的光解发生在光反应阶段，需要光能作能源；三碳化合物在暗反应中被还原，其动力来自光反应产生的ATP，还原剂是光反应产生的H。答案：C7在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变化是()AC3和C5都迅速减少BC3和C5都迅速增加CC3迅速增加，C5迅速减少DC3迅速减少，C5迅速增加解析：突然停止光照，光反应停止，H和ATP产生停止，由于暗反应中C3还原继续进行，消耗H和ATP，随着H和ATP的减少，C3还原减慢甚至停止，但CO2的固定依然进行，因此在短时间内C3积累，C5减少。答案：C8如图表示叶绿体的结构和功能，请回答：(1)与光合作用有关的色素分布在图中_上。(2)光反应是在_上进行的，暗反应是在_中进行的。(3)光反应的生理意义是：光反应所产生的_和_是暗反应所必需的。(4)暗反应包括_和_。答案：(1)类囊体的薄膜(2)类囊体的薄膜叶绿体的基质(3)HATP(4)CO2的固定C3的还原【能力提升练】9下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是()A光合作用和呼吸作用总是同时进行的B光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用C光合作用形成的糖类在细胞呼吸中被利用D光合作用与细胞呼吸分别在植物的叶肉细胞和根细胞中进行解析：光合作用只有在有光的条件下进行，呼吸作用在有光和无光的条件下都能进行，所以在有光的条件下能够进行光合作用和呼吸作用，在黑暗中只能进行呼吸作用；光合作用产生的ATP只用于暗反应的C3还原，不能用于其他的生命活动；光合作用合成的糖类可用于呼吸作用被分解；活细胞都能进行呼吸作用，光合作用只能在绿色植物的绿色组织细胞中进行。答案：C10下图表示某绿色植物在生长阶段内物质的转变情况，下列叙述正确的是()A过程产生ATP最多，过程光能转变为化学能储存在ATP中B进行过程的CO2都来自大气，产生的有机物存在于液泡中C进行过程时，需要水参与，产生少量的ATPD给植物浇HO后，根细胞会产生少量C18O2，过程不会产生HO解析：过程是暗反应，此过程ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能；进行过程的CO2除来自大气外，还可以由自身呼吸作用提供，合成的有机物存在于叶绿体中；过程是有氧呼吸的第一、二阶段，有氧呼吸第二阶段需要水的参与，产生少量的ATP；植物根细胞吸收的HO运输到叶片参与光合作用生成18OO2可进入线粒体参与过程产生HO。答案：C11现有四个实验装置，若要验证植物的光合作用需要二氧化碳，则应选用的装置组合是()A和B和 C和 D和解析：在探究光合作用过程的实验中，确认实验目的、实验变量非常关键。本实验的目的是“验证植物的光合作用需要二氧化碳”，自变量是有无二氧化碳，无关变量必须相同且适宜。因此，实验装置必须置于光照条件下，由图示可以看出，均有光照，保证了无关变量不干扰实验结果。二者唯一不同的是小烧杯外的溶液：中的NaOH溶液具有除去二氧化碳的作用，中的清水不具此作用。对比，有二氧化碳的中能进行光合作用，不含二氧化碳的中不能进行光合作用。答案：B12科学家提取植物细胞中的叶绿体，用高速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验(如下表所示)，用来研究光合作用过程，下列选项中各试管得到的产物情况正确的是()试管叶绿体结构光照C18O2ATP、HC5甲类囊体乙基质丙基质丁基质和类囊体注：表中的“”表示“添加”，“”表示“不添加”。A甲试管可得到18O2B乙试管可得到C3C丙试管可得到葡萄糖和淀粉D丁试管可得到乳糖解析：光合作用产生的O2来源于水的光解，甲试管中没有H18O2，所以没有18O2；乙试管中有C18O2和C5，可得到C3；丙试管不含ATP、H，所以得不到葡萄糖和淀粉；乳糖是动物细胞内合成的二糖。答案：B13离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是()解析：离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，突然中断CO2的供应使C3合成减少，一段时间内暗反应逐渐减弱，暗反应消耗的ATP也逐渐减少，故ATP相对含量逐渐增加；随着暗反应的减弱，光反应也逐渐减弱，所以叶绿体内O2含量逐渐减少。答案：B14在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5微摩尔浓度的变化趋势如图所示。回答问题：(1)图中物质A是_(填“C3”或“C5”)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_(填“低”或“高”)。(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(填“高”或“低”)，其原因是_。解析：(1)CO2浓度降低时，C3的产生减少而消耗不变，故C3的含量降低，与物质A的变化趋势一致；而C5的产生不变却消耗减少，故C5的含量增加，与物质B的变化趋势一致。(2)在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5结合形成2 mol C3，即C3的分子数是C5的2倍。CO2浓度迅速下降后，C5的产生不变却消耗减少，故C5的浓度升高。(3)在达到相对稳定时，C3的含量是C5含量的2倍。(4)CO2浓度较低时，暗反应强度低，需要的H和ATP的量少，故在较低的光照强度时就能达到此CO2浓度时的最大光合速率。答案：(1)C3(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3的分子数是C5的2倍当CO2浓度突然降低时，C5的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和H少【素养养成练】15用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如图所示的实验。请分析回答下列问题：(1)实验A中离体的叶绿体能合成糖类，碳酸氢钠溶液所起的作用是_。若要使该实验中没有糖类产生，烧杯中液体应改为_。(2)若要使实验B中离体的叶绿体内糖类合成速度明显加快，在光照和CO2条件不变且适宜的情况下，可考虑采用_的方法。(3)若要使实验C中离体的叶绿体产生糖类，锥形瓶内至少应加入_和_。(4)科学家鲁宾和卡门利用小球藻作实验材料，用18O分别标记H2O和CO2，最终证明光合作用释放的O2来自H2O；科学家卡尔文用14C标记CO2供小球藻进行光合作用，探明了卡尔文循环途径。以上科学家在实验中共同使用了_技术。解析：(1)植物体合成糖类是叶绿体进行了光合作用的结果，而光合作用需要CO2，碳酸氢钠溶液的作用是提供CO2；如果将碳酸氢钠溶液换成氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠溶液可以吸收玻璃罩中的CO2，所以光合作用不能进行，没有糖类生成。(2)影响光合作用的因素有光照强度、CO2浓度、温度、矿质离子和水等，其中适当提高温度可以增强酶的活性，因为实验B的装置中只有离体的叶绿体，不用考虑呼吸作用消耗，且实验B装置所处温度较低(10)，所以适当提高温度可以使糖类合成速度明显加快。矿质离子虽然可以影响光合作用，但因实验材料是离体的叶绿体，没有完整的细胞结构，或实验B中本来就不缺乏矿质离子，所以添加矿质离子后不会明显改变光合速