浙科版高中生物必修1第三章细胞的代谢第2课时光合作用的过程及影响因素练习含答案

第五节光合作用将光能转化为化学能第2课时光合作用的过程及影响因素基础过关练题组一光合作用的过程1.光合作用中光反应阶段为碳反应阶段的进行提供的物质是()A.NADPH和氧气B.CO2和ATPC.O2和ATPD.NADPH和ATP2.光合作用可分为光反应和碳反应两个阶段,下列叙述正确的是()A.光反应不需要酶,碳反应需要多种酶B.光反应消耗水,碳反应消耗ATPC.光反应储存能量,碳反应消耗能量D.光反应固定二氧化碳,碳反应还原二氧化碳3.下图所示为叶绿体中色素、蛋白质等成分在膜上的分布。下列有关叙述正确的是()A.此生物膜为叶绿体内膜B.光被叶绿体内膜上的色素吸收并转化C.发生的能量转换是光能→化学能,此化学能可储存于ATP与NADPH中D.在图示结构中可完成光反应与碳反应4.下列关于卡尔文循环的叙述,错误的是()A.该循环是从一个五碳糖开始的B.该循环是二氧化碳氧化为糖的一系列反应C.三碳糖是该循环的产物D.再生五碳糖能保证该循环继续进行5.(易错题)在叶绿体进行光合作用时,ATP和ADP的运动方向是()A.ATP由类囊体膜向叶绿体基质运动,ADP的运动方向则正好相反B.ATP与ADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动C.ATP与ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动D.ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动,ATP的运动方向则正好相反6.(教材习题改编)绿色植物光合作用大致过程如图所示。下列叙述正确的是()A.光能将水裂解为ATP、NADPH和O2B.在供给C18O2较长时间后,仅在糖类中检测出18OC.三碳酸被还原成三碳糖的过程需要NADPH和ATP提供能量D.三碳糖运至叶绿体外合成淀粉,并运输到植物体各个部位7.(2022浙江诸暨第二高级中学期中)图甲是菠菜叶肉细胞中叶绿体的亚显微结构示意图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示不同的部位;图乙是光合作用的碳反应过程示意图,其中①②表示物质。请回答下列问题(在[]内填写图中的相应编号):(1)图甲的Ⅰ是叶绿体膜,共有层磷脂分子,光合色素存在于图甲的[]中。

(2)在提取叶绿体色素的实验中,需要加入来保护色素,加入溶解提取色素。经层析液分离后,从上往下第3条和第4条色素带分别呈现色和色。

(3)图乙过程发生在图甲的[]中,物质①是,该物质在光反应产物的作用下形成物质②。一部分物质②分子经过一系列变化可再生成五碳糖,其余物质②分子离开循环,可在叶绿体内作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成,也可运送到叶绿体外转变成。

题组二光合作用过程中各物质的变化8.在适宜条件下,用绿光照射离体的新鲜叶绿体,一段时间后突然改用光照强度相同的太阳光照射,则瞬间发生的物质含量的变化是()A.ATP下降,三碳酸含量下降B.ATP上升,五碳糖含量上升C.NADPH上升,三碳酸含量上升D.NADPH上升,五碳糖含量下降9.(易错题)(2024浙江宁波余姚中学期中)光合作用过程包括光反应和碳反应,光反应与碳反应有非常紧密的联系。判断下列叙述不正确的是()A.停止光照,短时间内叶绿体中ATP和NADPH含量下降B.停止光照,短时间内叶绿体中三碳酸含量上升C.停止CO2供应,短时间内叶绿体中五碳糖含量下降D.停止CO2供应,短时间内叶绿体中ATP和NADPH含量上升题组三影响光合作用的因素10.植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响(如图所示)。下列叙述错误的是()A.a点条件下NADPH的合成速率大于b点B.b点条件下五碳糖的再生速率小于c点C.X一般大于大气中CO2浓度D.图中纵轴表示的是净光合速率11.(2023浙江杭州统考期末)某科研小组为研究高温对植物光合速率的影响,将甲、乙两种植物从25℃环境移入40℃环境中培养,测得相关数据如图1所示。图2表示在25℃环境中,光强度对这两种植物光合速率的影响。下列叙述错误的是()A.40℃对植物甲光反应的影响比碳反应更大B.40℃时植物乙的光能捕获率大于植物甲C.25℃环境中两种植物的光补偿点相同、光饱和点不同D.25℃环境光强度从D降为C,植物乙叶肉细胞三碳糖合成速率保持稳定12.如图表示在一定光强度和适宜温度条件下,CO2浓度对甲、乙两种植物光合速率的影响。下列叙述正确的是()A.随着CO2浓度的增加,五碳糖的合成速率将下降B.当CO2浓度是350μmol/mL时,甲、乙两植物叶肉细胞吸收CO2的速率相等C.当CO2浓度是450μmol/mL时,限制甲植物光合速率的因素可能是光强度D.若将甲、乙两植物放在同一密闭装置内,其他条件同上述实验条件,乙植株先死亡13.(2024浙江强基联盟月考)为研究光照强度对植物光合作用强度的影响,某学习小组设计实验装置如图甲所示(密闭小室内的CO2充足,光照不影响温度变化)。将实验装置放置于室温一段时间后,测量小室中的气体释放量,改变光源距离,重复实验,得到实验结果如图乙所示。下列叙述正确的是()A.光源距离为b和d时,植物的光合速率相等B.光源距离为c时,植物叶肉细胞的光合速率小于呼吸速率C.光源距离小于c和大于c时释放的气体不同D.当光源与密闭小室的距离小于a时,限制光合速率的因素为光照强度14.图1为某高等植物细胞光合作用过程示意图,A、B、C、D、E、F分别表示光合作用不同阶段中的物质;图2为不同光照强度下,测定该植物对CO2的吸收速率并绘制成的相应曲线。请据图分析并回答下列问题:图1图2(1)图1中的膜结构是,膜中的叶绿素主要吸收光,图中D是。物质C为。光合作用产生的O2离开该植物细胞,至少需要穿过层生物膜。

(2)图1中F离开卡尔文循环后可在叶绿体内作为原料用于、蛋白质和淀粉的合成。若将图中的光照撤离,则短时间内叶绿体中D的含量将。

(3)当植物缺镁时,图2中D点将向方移动。D点对应的光照强度为该植物的,在该光照强度下,2小时内该植物光合作用固定CO2的量为mL。

能力提升练题组影响光合作用的因素及其应用1.自然条件下植物所处的光环境非常复杂,其中强光和弱光都是植物经常遭遇的光照强度,将黄瓜盆栽苗均分为3个处理组:T1组为持续5h强光,然后持续5h弱光;T2组是强光和弱光每3min更替1次,总时间为10h;T3为完全弱光处理10h。处理结束后测量了幼苗干重、叶绿素含量及叶绿素a/b的值等指标,结果如图所示。下列分析正确的是()A.T2组较T1组幼苗干重偏低是光照强度减弱所致B.T2组处理后导致叶绿素a含量降低较叶绿素b更加明显C.T3组叶绿素含量增加但幼苗干重下降主要与CO2供应不足有关D.光照能量相同时,稳定光照比频繁更替光照更有利于幼苗的生长2.1937年希尔发现,离体的叶绿体中加入二氯酚吲哚酚(DCPIP),光照后能释放氧气,同时,蓝色氧化态的DCPIP接受氢后变成无色还原态的DCPIPH2。某小组进行了实验验证,实验分组和结果如表,各试管加入试剂后密闭。下列叙述错误的是()甲试管乙试管丙试管丁试管叶绿体悬浮液1.0mL—1.0mL—DCPIP0.5mL0.5mL0.5mL0.5mL0.5mol/L蔗糖溶液4.0mL5.0mL4.0mL5.0mL光照或黑暗光照光照黑暗黑暗上层液体颜色无色蓝色蓝色蓝色A.叶绿体悬浮于灭菌蒸馏水中制成叶绿体悬浮液B.甲试管能观察到有气泡产生C.甲与丙试管比较可以说明光是氢产生的条件D.蔗糖溶液中的DCPIP在光照下自身不会变色3.(2024浙江金华模拟)水稻和油菜均为我国重要的农作物,水稻属于阳生植物,油菜属于阴生植物。科研工作者在温度、水分均适宜的条件下,测得两种农作物光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是()A.若向土壤中适当施加氮肥,甲植物的a点左移B.光照强度大于b时,限制水稻P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度C.光照强度为c时,水稻和油菜的净光合速率相等D.若每日光照12小时,光照强度为b,油菜和水稻均能生长4.如图,该曲线表示细胞间隙CO2浓度对高粱和大豆光合速率的影响情况,如表表示低温响应实验结果(表中数字代表单位叶面积固定的CO2量)。低温响应实验流程为植物在25℃下生长数周,然后在10℃下生长三天。在整个实验过程中,白天长度、光强度和环境CO2浓度保持不变。下列说法错误的是()时间之前1234~10温度25℃10℃10℃10℃25℃高粱48.25.52.91.21.5大豆23.25.23.11.66.4A.25℃条件下,将高粱和大豆种植在同一个密闭玻璃房内,首先死亡的是大豆B.在自然条件下,大豆植株的光合速率可能低于高粱C.在10℃条件下,大豆生物量的增长速度快于高粱D.在10℃下生长的三天,高粱吸收CO2减少的主要原因是参与碳反应的酶活性降低5.(2023浙江大学附中联考)在光照强度适宜且恒定的条件下,研究温度和CO2浓度对某植株表观光合速率Pn的影响,实验结果如图。下列叙述错误的是()A.Pn随CO2浓度上升而上升,在CO2浓度为300~500μL·L-1范围内,30℃时Pn上升幅度最大B.在25℃时,将CO2浓度从500μL·L-1突然降到300μL·L-1,短时间内叶绿体中的五碳糖含量将上升C.在30℃、100μL·L-1的CO2浓度下,该植株叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率D.在100μL·L-1的CO2浓度下,植物在20℃和30℃温度条件下制造的有机物相等6.(2022浙江宁波咸祥中学期中)如图甲是测定植物光合速率的装置,图乙是经过测定后描绘出的一天之内玻璃钟罩内植物氧气释放速率的变化曲线。下列说法中,错误的是()注:CO2缓冲液可维持玻璃钟罩内CO2浓度的相对稳定。A.影响玻璃钟罩内氧气释放速率的主要环境因素是光照强度和温度B.在图乙的c点时植物的光合速率与呼吸速率相同C.在大约13时,刻度管中液滴向右移动达到最大刻度D.图乙中de段下降的原因可能是正午光照过强,温度过高,部分气孔关闭,CO2吸收减少答案与分层梯度式解析第2课时光合作用的过程及影响因素基础过关练1.D2.B3.C4.B5.A6.C8.B9.C10.D11.B12.C13.C1.D光合作用中光反应阶段为碳反应阶段的进行提供的物质是NADPH和ATP,用于三碳酸的还原过程。2.B光反应需要酶,如ATP的合成需要ATP合成酶,碳反应也需要酶,A错误;碳反应将活跃的化学能转变成稳定的化学能,储存能量,C错误;光反应不固定二氧化碳,碳反应固定二氧化碳,D错误。3.C光合色素存在于叶绿体类囊体膜上,而非叶绿体内膜上,A错误;光被类囊体膜上的色素吸收并转化,B错误;光反应可将光能转化为化学能储存于ATP和NADPH中,C正确;在类囊体膜上只能进行光合作用的光反应阶段,碳反应阶段需在叶绿体基质中进行,D错误。4.B卡尔文循环是二氧化碳还原为糖的一系列反应,B错误;部分三碳糖经过一系列复杂变化再生为五碳糖,保证了卡尔文循环的继续进行,D正确。5.A在光合作用过程中,光反应为碳反应的进行提供NADPH和ATP,ATP是在类囊体膜上形成的,碳反应的场所是叶绿体基质,因此ATP参与碳反应时由类囊体膜向叶绿体基质移动,而ATP参与三碳酸还原后生成的ADP则由叶绿体基质向类囊体膜移动。6.C光能将水裂解为H+、电子和O2,H+和电子将NADP+还原为NADPH,并产生ATP,A错误;在供给C18O2较长时间后,在糖类、水、O2中可以检测出18O,B错误;三碳酸分子接受来自ATP和NADPH的能量,被NADPH还原成三碳糖,C正确;三碳糖运至叶绿体外合成蔗糖,并运输到植物体各个部位,D错误。7.答案(1)4Ⅲ类囊体(2)碳酸钙95%的酒精蓝绿黄绿(3)Ⅱ叶绿体基质三碳酸ATP和NADPH蔗糖解析(1)图甲是叶绿体亚显微结构示意图,Ⅰ表示叶绿体的内外双层膜,因此Ⅰ共有4层磷脂分子。光合色素存在于图甲的Ⅲ类囊体中。(2)在提取叶绿体色素的实验中,加入碳酸钙的目的是防止叶绿素被破坏;光合色素能溶解于脂溶剂中,加入95%的酒精的目的是溶解色素,加入二氧化硅的目的是使研磨更充分。不同色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,最终形成了四条颜色不同的色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。(3)图乙表示碳反应过程,发生在图甲的Ⅱ叶绿体基质中。分析图乙可知,物质①是三碳酸,三碳酸在光反应产物ATP和NADPH的作用下形成物质②(三碳糖)。一部分三碳糖分子可再生成五碳糖,其余三碳糖分子离开卡尔文循环,可在叶绿体内作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成,也可运送到叶绿体外转变成蔗糖,供植物体所有细胞利用。8.B题中光质的改变,相当于光强度增大,所以ATP和NADPH含量增加,而三碳酸含量由于三碳酸还原速度加快而下降,五碳糖含量因为三碳酸还原速度加快而增加,B符合题意。9.C停止光照,光反应不能进行,ATP和NADPH含量将减少,碳反应中三碳酸的还原过程也会受阻,但不影响三碳酸的生成,所以三碳酸含量会上升,A、B正确;停止CO2供应,二氧化碳固定速率下降,则三碳酸的含量将降低,五碳糖的含量将升高,由于三碳酸的生成量减少影响了三碳酸的还原,使得三碳酸的还原反应减弱,则消耗的ATP和NADPH减少,因此,ATP和NADPH含量将增多,C错误,D正确。10.D由题图可知,a点光强度大于b点,所以a点光反应较强,NADPH的合成速率也较大,A正确;b点光合速率小于c点,所以五碳糖的再生速率小于c点,B正确;CO2浓度为X时植物光合速率较大气CO2浓度时大,因此X一般大于大气中CO2浓度,C正确;题图中纵轴表示的是真正光合速率,D错误。11.B据图1分析,40℃时植物甲的光能捕获率大幅度下降,而其气孔导度下降幅度不大,因此,40℃对植物甲光反应的影响比碳反应更大,A正确;据图1分析,40℃时植物甲的光能捕获率下降幅度大于植物乙,但是不能说明此时植物乙的光能捕获率一定大于植物甲,B错误;据图2可知,在25℃环境中,植物甲、乙的光补偿点(A)相等,但是两者的光饱和点不同,C正确;据图2可知,在25℃环境中,植物乙在C点时已经达到了光饱和点,因此当环境光强度从D降为C,植物乙叶肉细胞三碳糖合成速率保持稳定,D正确。12.C根据图示可知,一定的CO2浓度范围内,随着CO2浓度的增加,甲、乙两植物的光合速率均增加,乙植物先达到CO2饱和点。一定的CO2浓度范围内,随着CO2浓度的增加,CO2与五碳糖结合形成三碳酸的速率加快,三碳酸增多后被还原生成五碳糖的速率也将增加,A错误;由于甲、乙两植物的呼吸速率不同,光合作用的细胞数也不同,因此当CO2浓度是350μmol/mL时,只能表示甲、乙两植物吸收CO2的速率相等,而不能表示两植物的叶肉细胞吸收CO2的速率相等,B错误;由于乙植物的CO2补偿点低于甲植物,因此若将甲、乙两植物放在同一密闭装置内,甲植物先死亡,D错误。13.C甲图装置液滴的移动实验测量的是整个植株气体释放速率。当光源距离为c时,整个植株的光合速率等于呼吸速率;光源距离为b时,光合速率大于呼吸速率,释放的气体是氧气;光源距离为d时,呼吸速率大于光合速率,释放的气体是二氧化碳;光源距离为b和d时,植物的光合速率不相等,呼吸速率不变,A错误,C正确。当光源距离为c时,整个植株的光合速率等于呼吸速率,但有部分植物细胞不能进行光合作用但可以进行呼吸作用,所以叶肉细胞的光合速率应大于呼吸速率,B错误。当光源与密闭小室的距离小于a时,光合速率达到最大,限制光合作用的主要因素不再是光照强度,D错误。14.答案(1)类囊体膜蓝紫光和红三碳酸NADPH4(2)脂质增加(3)左下光饱和点134.4解析据图1分析可知:A表示NADP+、B表示H+、C表示NADPH、D表示三碳酸、E表示五碳糖、F表示三碳糖。图2中,光照强度为0时(即A点),对应的二氧化碳释放量为呼吸速率;B点对应的光照强度为光补偿点,D点对应的光照强度为光饱和点,对应的CO2吸收量表示最大净光合速率。(1)图1中的膜结构是类囊体膜,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;D是三碳酸,物质C是NADPH,NADPH可参与碳反应三碳酸的还原;光合作用产生的O2离开该植物细胞至少需要穿过类囊体膜(1层生物膜)、叶绿体内、外膜(2层生物膜)和细胞膜(1层生物膜)。(2)图1中F是三碳糖,三碳糖离开卡尔文循环后可在叶绿体内作为原料用于脂质、蛋白质和淀粉的合成;D是三碳酸,若撤离光照,碳反应中三碳酸分子还原过程受阻,但短时间内不影响三碳酸分子的生成,所以三碳酸的量增加。(3)当植物缺镁时,叶绿素的合成受到影响,光合作用减弱,而呼吸作用不变,D点对应的CO2吸收量减少,光饱和点降低,D点将向左下方移动;D点对应的光照强度是该植物的光饱和点,在该光照强度下,2h内该植物固定的二氧化碳的量为(22.4+44.8)×2=134.4(mL)。能力提升练1.D2.A3.A4.D5.D6.C1.DT2组和T1组的自变量是强光和弱光替换的频率,而不是光照强度,A错误;T2组叶绿素a/b的值最大,叶绿素b含量降低较叶绿素a更加明显,B错误;T3组一直在弱光条件下处理,所以幼苗干重下降主要与光照强度降低有关,C错误;比较T2组和T1组可知,稳定的光照有利于幼苗的生长,D正确。2.A叶绿体是具膜细胞器,在蒸馏水中会吸水涨破,因此应该用蔗糖溶液配制叶绿体悬浮液,A错误;根据题干“离体的叶绿体中加入二氯酚吲哚酚,光照后能释放氧气”,可知甲试管能观察到有气泡产生,B正确;甲试管(有光照)与丙试管(无光照)比较,其他条件均相同,可以说明光照是氢产生的条件,C正确;根据乙试管结果可知,蔗糖溶液中的DCPIP在光照下自身不会变色,D正确。3.A分析题图如下:若向土壤中适当增加氮肥,光合作用增大,达到光补偿点需要的光照强度变小,故一段时间后a点左移,A正确;一昼夜有机物的积累量为光照时间×光合作用强度-24×呼吸作用强度,若每日光照12小时,光合作用强度=2×呼吸作用强度,一昼夜有机物的积累量为0,光照强度为b时,水稻的光合速率与呼吸速率的比值(P/R)小于2,一昼夜后植物积累有机物的量小于0,水稻不能正常生长,D错误。4.D分析题图可知,自变量为细胞间隙CO2浓度、植物种类,因变量为光合速率,从图中可以看出高粱进行光合作用所需的最低二氧化碳浓度低于大豆,大豆的二氧