高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用第2课时课后练习题

第2课时　光合作用的原理和应用

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题

1.在光照最强的夏季中午,由于气孔关闭,光合作用不但不能继续增强,反而下降,主要原因是(　　)

A.水分解产生的NADPH的数量不足

B.暗反应过程中C3的产生量不足

C.叶绿体利用光能合成的ATP的数量不足

D.水分含量减少

答案:B

解析:夏季中午光照强度过大,叶片气孔关闭,二氧化碳进入叶片受阻,导致暗反应过程中C3的产生量下降,使光合作用强度下降。

2.绿色植物通过光合作用制造的有机物几乎养活了地球上所有的生物。参与光合作用暗反应阶段的物质是(　　)

A.H2O、CO2、ADP B.CO2、NADPH、ATP

C.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP

答案:B

3.下列四个处理中,沉入底部的圆形小叶片最先浮起的是(　　)

答案:C

解析:叶片沉入水底是由于细胞间隙的气体被抽掉,所以哪一个处理中的叶片最先产生大量的氧气充入细胞间隙中,哪一个处理中的叶片就最先浮上来。自来水中含有CO2,25 ℃的温度较为适宜,光照是光合作用必需的条件,所以C项处理中的叶片最先浮起来。

4.下图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。下列能正确表示E点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是(　　)

答案:B

解析:E点时CO2浓度不再增加,超过E点后CO2浓度下降,说明此时光合速率等于细胞呼吸速率,即光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸消耗的O2的量。

5.下列有关光反应和暗反应关系的叙述,错误的是(　　)

A.光反应和暗反应是毫无联系的两个过程

B.暗反应是光反应的继续

C.暗反应可以在黑暗中进行,光反应不行

D.光反应为暗反应做了能量准备

答案:A

解析:光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi,所以两者是相互联系的。

6.在农作物管理中,下列措施可以提高净光合速率的是(　　)

①增大光照强度　②增施有机肥　③延长生长期　④施加碳酸氢铵

A.① B.①②③ 

C.①②④ D.①②

答案:C

解析:增施有机肥和碳酸氢铵都会提高CO2的浓度,从而提高光合速率。延长生长期可提高光合产量,但不能提高光合速率。

二、非选择题

7.图甲表示某绿色植物进行光合作用的示意图,图乙为某外界因素对光合作用影响的关系图。请分析回答下列问题。

图甲

图乙

(1)图甲中a、b两个生理过程发生的场所是　　　　,若适当提高CO2浓度,短时间内图中C的含量变化是　　　　。 

(2)图甲中物质D为　　　　,D的生成量可代表光合作用强度。除此外,下列哪些选项也能够代表光合作用强度?　　　　。 

A.O2的释放量 B.C3的量

C.C5的量 D.CO2的吸收量

(3)经研究发现,该绿色植物夜晚虽然能吸收CO2,却不能合成D,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)在电子显微镜下观察,可看到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的脂质仓库,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)图乙中,如果X代表土壤中Mg2+的浓度,则X可通过影响　　　　　　　　的合成来影响光合速率;如果X代表CO2的浓度,则X主要通过影响　　　　的产生来影响光合速率。 

答案:(1)叶绿体基质　下降　(2)(CH2O)(或有机物、糖类)　AD　(3)没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供NADPH和ATP　(4)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构　(5)叶绿素(或色素)　三碳化合物(C3)

解析:图中A是C5,B是C3,C是NADPH,D为光合产物——有机物(CH2O)。O2的释放量和CO2的吸收量的变化趋势和有机物的变化趋势是一致的,都可代表光合强度。Mg2+是合成叶绿素的主要元素,Mg2+的缺乏会影响光合速率。

等级考素养提升

一、选择题

1.下图表示光合作用过程,a、b、c表示物质,甲、乙表示场所,下列有关分析错误的是(　　)

A.物质b可能是ADP和Pi

B.物质c直接被还原生成(CH2O)和C5

C.甲中色素不溶于水,能溶于有机溶剂

D.乙中含有多种催化反应的酶

答案:B

解析:据图可知,甲是叶绿体的类囊体薄膜,是光合作用光反应的场所,乙为叶绿体基质,是暗反应的场所,物质b可能是暗反应为光反应提供的ADP和Pi,A项正确。物质c为CO2,CO2转化成(CH2O)和C5需经过CO2的固定和C3的还原两个过程,B项错误。类囊体薄膜上的色素不溶于水,能溶于有机溶剂,C项正确。叶绿体基质中含有多种催化反应的酶,D项正确。

2.将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的),实验以CO2的吸收量和释放量为指标,实验结果如下表所示。下列对该表数据的分析错误的是(　　)

A.昼夜不停地光照,在35 ℃时该植物不能生长

B.昼夜不停地光照,在25 ℃时该植物生长得最快

C.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在20 ℃时该植物积累的有机物最多

D.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在10 ℃时该植物积累的有机物是30 ℃时的2倍

答案:A

解析:光照下吸收CO2的量代表的是有机物的积累量,黑暗中放出CO2的量代表的是呼吸作用中有机物的消耗量。昼夜不停地光照,35 ℃时该植物的有机物积累量为3 mg/h,植物能正常生长,A项错误。昼夜不停地光照,植物生长最快时的温度为25 ℃,B项正确。每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在20 ℃时该植物有机物的积累量为3.25×12-1.50×12=21(mg),同理可算出其他温度条件下有机物的积累量,在所有的温度中,20 ℃时该植物有机物的积累量最多,C项正确。每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在10 ℃时该植物有机物的积累量为1.75×12-0.75×12=12(mg),在30 ℃时该植物有机物的积累量为3.50×12-3.00×12=6(mg),因此在10 ℃时该植物积累的有机物是30 ℃时的2倍,D项正确。

二、非选择题

3.某科研人员研究了日光温室中的黄瓜不同叶位叶片的光合作用。

甲

乙

(1)研究者分别测定了日光温室中同一品种黄瓜　　　　　　叶片的光合速率,实验结果如图甲所示。据图可知,按光合速率从大到小的顺序排列,依次为　　　　　　　　　。研究者推测,这与叶片中叶绿体的发育状况不同有关。

(2)为了证实(1)的推测,研究者进一步观察不同叶位叶片的叶绿体超微结构,得到表乙所示结果。

①实验结果表明,不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果　　　　　　(填“完全一致”或“不完全一致”)。 

②叶绿体中对光能的吸收发生在　　　　　　(场所)上,虽然基部叶的叶绿体超微结构特征是对　　　　　　环境的一种适应,但是基部叶光合速率仍然最低。因此进一步推测,除了叶龄因素外,光合速率的差异可能还与叶片接受的光照强度不同有关。 

(3)为了证实(2)中的推测,可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率,与(1)的结果相比较,若　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则可证实这一推测。 

(4)根据上述研究结果,请你为温室栽培中如何提高黄瓜产量提出两点可行的建议:

①　　　　　　　　　　　　　　　; 

②　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)不同叶位　中上位叶、上位叶和基部叶

(2)不完全一致　类囊体薄膜(基粒)　弱光

(3)不同叶位叶片光合速率的差异减小

(4)摘除基部叶(或衰老叶片)　适当补光

解析:(1)分析图甲可知,研究者分别测定了日光温室中同一品种黄瓜不同叶位叶片的光合速率。据光合速率从大到小的顺序排列,依次为中上位叶、上位叶和基部叶。(2)①综合分析曲线图和表中信息可知,上位叶、中上位叶和基部叶的基粒厚度和片层数依次增加,而光合速率由小到大却依次为基部叶、上位叶和中上位叶,因此不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果不完全一致。②叶绿体中的光合色素对光能的吸收发生在类囊体薄膜(基粒)上。由于叶片相互遮挡导致基部叶片接受的光照强度较弱,所以基部叶的叶绿体超微结构特征是对弱光的一种适应。(3)为证实“光合速率的差异还与叶片接受的光照强度不同有关”这一推测,可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率,与(1)的结果相比较,若不同叶位叶片光合速率的差异减小,则可证实这一推测。(4)根据上述研究结果,可通过摘除基部叶(衰老叶片)、适当补光等措施,提高温室栽培黄瓜的产量。