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课时当堂检测题

第2课时　光合作用的原理和应用

课后训练巩固提升

基础巩固

1.下列有关探索光合作用原理的部分实验的叙述,错误的是(　　)

A.希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,在光照下可以释放出氧气

B.鲁宾和卡门发现光照下叶绿体可合成ATP

C.鲁宾和卡门探究光合作用过程中氧气中氧元素的来源

D.卡尔文运用同位素标记法探究碳循环

答案:B

解析:阿尔农发现,在光照下,叶绿体可合成ATP。他还发现这一过程总是与水的光解相伴随。

2.右图是绿色植物细胞代谢的某一阶段的简图。下列说法错误的是(　　)

A.a过程是指CO2的固定

B.b过程是指C3的还原

C.c过程完全在线粒体内完成

D.a、b、c三过程都需要酶参与

答案:C

解析:图中的c过程是有氧呼吸,有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中完成。

3.下列属于光合作用中光反应的是(　　)

A.②④⑥　　 B.②③⑦

C.④⑤⑥ D.②⑥⑧

答案:D

解析:光反应阶段的产物有ATP、NADPH和氧气。

4.在光合作用过程中,水的分解及C3形成糖类所需要的能量(　　)

A.分别来自光能和细胞呼吸产生的ATP

B.分别来自光能和光反应产生的ATP、NADPH

C.都来自细胞呼吸产生的ATP

D.都来自光反应产生的ATP

答案:B

解析:水的分解利用的能量来自光能,但C3的还原过程需要的能量来自光反应产生的ATP和NADPH。

5.光合作用过程包括光反应和暗反应。下图表示光反应与暗反应的关系。据图判断,下列叙述错误的是(　　)

A.光反应为暗反应提供ATP和NADPH

B.停止光照,叶绿体中ATP和NADPH含量下降　

C.ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质

D.植物在暗处可大量合成(CH2O)

答案:D

解析:植物在暗处,无法进行光反应,不能产生ATP和NADPH,导致暗反应无法进行,不能合成(CH2O)。

6.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降。原因是(　　)

A.光反应强度升高,暗反应强度降低

B.光反应强度降低,暗反应强度降低

C.光反应强度不变,暗反应强度降低

D.光反应强度降低,暗反应强度不变

答案:B

解析:镁是构成叶绿素的重要成分,缺镁导致番茄幼苗不能合成叶绿素。叶绿素含量降低使光合作用的光反应强度降低。光反应为暗反应提供NADPH和ATP,故光反应强度降低,其为暗反应提供的NADPH和ATP减少,暗反应的强度也降低。

7.如何使作物最大限度地利用太阳光能以进行光合作用是现代化农业生产中提高作物产量面临的根本问题。下列措施不能有效提高光能利用效率的是(　　)

A.阴雨天气提高温室中的CO2浓度

B.将玉米与大豆混合种植

C.为农作物补充镁元素,保证叶绿素的含量

D.合理灌溉,使植株保持挺拔

答案:A

解析:阴雨天气,光照强度减弱,这种情况下补充CO2达不到提高光能利用率的目的。

8.(不定项选择题)下列关于硝化细菌的描述,错误的是(　　)

A.其细胞内含有叶绿素 B.细胞内有线粒体

C.自身能合成有机物 D.属自养型生物

答案:AB

解析:硝化细菌为原核细胞,其细胞内没有线粒体和叶绿体,不含叶绿素。硝化细菌能将土壤中的氨(NH3)氧化成亚硝酸(HNO2),进而将亚硝酸氧化成硝酸(HNO3)。这两个化学反应中释放出的化学能,就被硝化细菌用来将CO2和H2O合成糖类。这些糖类就可以供硝化细菌维持自身的生命活动。

9.下图表示光合作用过程的部分图解,请据图分析回答问题。

(1)图示表示光合作用的　　　　　　过程,其中B表示　　　　　　。 

(2)图示过程中,能量变化是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)如果用含14C的CO2来追踪小麦光合作用过程中碳原子的转移途径,则14C首先出现在　　　　　　中。 

(4)叶绿体是进行光合作用的场所,在充足的光照条件下,ADP在叶绿体内的移动方向是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;如果将此植物由光照充足的条件下移至阴暗处,则NADPH在叶绿体中的含量将　　　　。 

答案:(1)暗反应　C3的还原

(2)ATP中的化学能转变成有机物中的化学能

(3)C3

(4)从叶绿体基质到类囊体薄膜　减少

解析:题图表示光合作用的暗反应过程,B表示C3的还原。CO2进入叶绿体后,先被C5固定成C3,C3被氢还原后生成葡萄糖。因此,碳的转移途径应是CO2→C3→葡萄糖。ADP要到类囊体薄膜上参与光反应转化成ATP。光反应需要光,移至阴暗处后,光照强度降低,光反应减弱,所以NADPH减少。

10.图甲表示某植物在恒温30 ℃时光合速率与光照强度的关系,图乙是某同学探究“影响植物光合速率的因素”的实验装置图。试回答下列问题。

(1)图甲中曲线YZ段代表的含义为温度为30 ℃时,　　　　　　　　　　　　　。 

(2)利用图乙装置来探究“影响植物光合速率的因素”,利用这套装置可以探究光照强度与光合作用速率的关系,可以通过调节　　　　　　　　　　　来改变这一自变量,通过观察有色液滴的移动来判断光合作用的速率。 

(3)如果用图乙装置探究光照强度对种子萌发的影响,则瓶中黑藻应改为　　　　　　,并加适量的水。应如何设置对照实验?　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)随着光照强度增大,氧气的释放量不断增加

(2)灯与广口瓶的距离(或调节灯管的功率)

(3)适量的种子　放等量的种子和水并遮光处理

能力提升

1.2,6- 二氯酚靛酚是一种蓝色染料,能被还原剂还原成无色。从叶绿体中分离出类囊体,置于2,6- 二氯酚靛酚溶液中,对其进行光照,发现溶液变成无色,并有O2释放。此实验证明(　　)

A.光合作用在类囊体上进行

B.光合作用产物O2中的氧元素来自CO2

C.光反应能产生还原剂和O2

D.光合作用与叶绿体基质无关

答案:C

解析:依据题中信息判断,光照后溶液变为无色,说明有还原剂产生。同时,还有O2释放。而类囊体是光合作用光反应阶段进行的场所,故该实验说明光反应能产生还原剂和O2。

2.(不定项选择题)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,进行如下图所示的实验。下列叙述正确的是(　　)

A.离体的叶绿体能合成糖类

B.碳酸氢钠所起的作用是提供二氧化碳

C.烧杯中的液体改为氢氧化钠会导致该实验无糖类产生

D.灯与锥形瓶之间的距离不影响光合作用的强度

答案:ABC

解析:灯与锥形瓶之间的距离影响光照强度,进而影响光合作用的强度。

3.(不定项选择题)下列关于影响光合速率因素的说法,正确的是(　　)

A.叶绿体内光合色素对不同波长光照的吸收有差异,故在不同波长光照下光合速率有差异

B.在一定的光照强度范围内,随光照强度增强,在相同时间内光反应产生的ATP和NADPH数量增多

C.在一定CO2浓度范围内,CO2浓度会影响C3的合成

D.温度变化只影响暗反应阶段

答案:ABC

解析:光反应和暗反应都有酶的参与,酶的活性与温度有关。因此,温度对光反应和暗反应都有影响。

4.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　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则证实这一推测成立。 

(4)根据上述研究结果,请你为温室栽培提高黄瓜产量,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)①不完全一致　②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)①摘除基部叶(或“衰老叶片”)　②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排列的顺序排列,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,则可证实这一推测成立。(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。