课时梯级训练(20) 光合作用的原理和应用（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物必修1分子与细胞（人教版2019 不定项版）

课时梯级训练(20)　光合作用的原理和应用 一、选择题 1．光合作用过程中产生的NADPH和细胞呼吸过程中产生的NADH，分别用于(　　) A．还原O2和CO2 B．氧化O2和CO2 C．还原C3和O2 D．氧化CO2和O2 C　解析：光合作用过程中，光反应阶段产生的NADPH用于暗反应阶段还原C3；细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸过程中产生的NADH用于与O2结合生成水，C正确。 2．若用H2O和C18O2培养小球藻，则小球藻细胞代谢过程中首先出现18O的物质是(　　) A．五碳化合物 B．葡萄糖 C．丙酮酸 D．三碳化合物 D　解析：小球藻利用C18O2进行光合作用，C18O2首先与细胞内的C5结合形成C3，故小球藻细胞代谢过程中首先出现18O的物质是C3，即三碳化合物，D正确。 3．右图表示光照强度与光合作用强度之间的关系，在C点之后，限制光合作用强度进一步提高的因素不包括(　　) A．酶的数量 B．温度 C．光照强度 D．CO2浓度 C　解析：C点之后，光合作用强度不再随光照强度的增加而增加，说明光照强度不再影响光合作用，此时影响光合作用强度的因素可能是酶的数量、温度、CO2浓度等，C符合题意。 4．(2024·合肥第八中学开学考试)在大豆的叶肉细胞内能进行如图所示的过程①②，下列相关叙述正确的是(　　) A．利用大豆幼嫩叶片提取叶绿素，该色素在生物膜甲上有分布 B．停止光照，图中过程①会先停止，过程②随即也会停止 C．大豆叶肉细胞内过程①消耗的O2，不可能来自过程②产生的O2 D．突然停止CO2供应，叶绿体中NADPH的量短时间内会升高 D　解析：由图可知，过程①代表有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，过程②代表水的光解，发生在类囊体薄膜上。提取叶绿素应选用成熟叶片，该色素在生物膜乙上有分布，A错误；停止光照，图中过程②会先停止，但过程①不会停止，B错误；大豆叶肉细胞内呼吸作用消耗的O2，可能来自自身光合作用产生的O2，C错误；突然停止CO2供应，C3含量下降，C3的还原减慢，叶绿体中ATP和NADPH堆积，其含量短时间内会升高，D正确。 5．下列有关“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验，叙述错误的是(　　) A．只能通过调节台灯与实验装置间的距离来控制自变量 B．实验中的无关变量有温度、CO2浓度、植物种类、光照时间等 C．检测因变量的方法可以是观察并记录同一时间段内圆形小叶片浮起的数量 D．光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来表示 A　解析：可通过调节台灯与实验装置间的距离来控制自变量，也可通过相同距离、不同瓦数的灯泡来控制，A错误；实验中的自变量为光照强度，无关变量有温度、CO2浓度、植物种类、光照时间等，无关变量应保持相同且适宜，B正确；检测因变量的方法可以是观察并记录同一时间段内圆形小叶片浮起的数量，也可观测浮起相同数量的圆形小叶片所用的时间，C正确；光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是氧气和有机物，光合作用的强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来表示，D正确。 二、非选择题 6．(2024·唐山高一统考期末)“绿刺含烟郁，红苞逐月开”，描述的是唐山市市花——月季花。月季适应性强，耐寒耐旱，喜欢阳光，生长的最适温度为22～25 ℃。 回答下列问题： (1)月季绿叶中的光合色素可以用__________提取。 (2)色素捕获光能后，将其转化成化学能储存在__________和__________中，两者驱动在____________(填场所)进行的暗反应。 (3)用经过14C标记的14CO2供叶肉细胞进行光合作用，则放射性14C的转移途径是14CO2→________→________。 (4)下图表示在夏季晴朗的白天，月季叶片光合作用强度的曲线图。图中BC段光合作用明显减弱的原因是__________ ________________________________________________________________________。 由图可以看出，限制光合作用的环境因素有________________________(答两点即可)。 答案：(1)无水乙醇 (2)ATP　NADPH　叶绿体基质 (3)14C3　(14CH2O) (4)气温上升，植物蒸腾作用加强，为了减少水分散失，气孔开放度减小，吸收的二氧化碳量下降　光照强度、温度 解析：(1)叶绿体中的光合色素为脂溶性物质，可以用有机溶剂无水乙醇提取。(2)色素捕获光能后，将其转化成化学能储存在NADPH和ATP中，两者驱动在叶绿体基质进行的暗反应，参与C3的还原。(3)CO2先参与CO2的固定，和C5生成C3，经过C3的还原合成有机物，因此放射性14C的转移途径是14CO2→14C3→(14CH2O)。(4)BC段气温上升，植物蒸腾作用加强，为了减少水分散失，气孔开放度减小，吸收的二氧化碳量下降，导致光合作用强度下降。图中横坐标是时间，体现光照强度对光合作用强度的影响，“光合午休”体现温度对光合作用强度的影响。 一、选择题 1．下列有关植物光合作用原理的应用的叙述，错误的是(　　) A．雨天的大棚中适当增加人工光照有助于提高光合作用强度 B．冬季晴天的中午在大棚中适当增加CO2的供应有助于提高光合作用强度 C．夏季雨天的农田，升高温度有助于提高光合作用强度 D．立秋后的农田，适当施用农家肥有助于提高光合作用强度 C　解析：雨天光照强度减弱，限制了光合作用强度，大棚中适当增加人工光照有助于提高光合作用强度，A正确；冬季晴天的中午大棚中密闭不通风，导致CO2浓度较低，影响了植物的光合作用，此时适当增加CO2的供应有助于提高光合作用强度，B正确；夏季雨天由于光照强度较弱，此时限制光合作用的主要因素是光照强度，因此升高温度不能有效提高光合作用强度，反而温度升高使呼吸作用增强，会增加有机物的消耗，C错误；立秋后的农田，适当施用农家肥，经过微生物的分解作用可以为农作物提供CO2，有助于提高光合作用强度，D正确。 2．(2024·湖州高一统考期末)紫菜是一种广受欢迎的多细胞藻类，被用于制作食品、药品和化妆品等。现以紫菜为材料进行实验，探究光强度对其光合速率的影响，其他条件均适宜，结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．单位时间内c点产生O2的量低于b点 B．提高实验温度，b和c点都有可能会下降 C．在一定范围内，光合速率随光照强度增加而升高 D．a点时，限制紫菜光合速率的主要因素是CO2浓度 D　解析：c点的CO2浓度为0.03%，而b点的CO2浓度为1%，从图中可看出，单位时间内c点CO2的固定量低于b点，因此c点产生O2的量低于b点，A正确；提高实验温度，b和c点都有可能会下降，因为此时实验温度为适宜温度，B正确；由图可知，在一定范围内，光合速率随光照强度增加而升高，C正确；a点时，限制紫菜光合速率的主要因素是光照强度，D错误。 3．(不定项)(2023·湖北高考改编)植物光合作用的光反应依赖类囊体薄膜上PS Ⅰ 和PS Ⅱ 光复合体，PS Ⅱ 光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PS Ⅱ 光复合体上的蛋白质LHC Ⅱ ，通过与PS Ⅱ 结合或分离来增强或减弱对光能的捕获(如下图所示)。LHC Ⅱ 与PS Ⅱ 的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是(　　) A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PS Ⅱ 光复合体对光能的捕获减弱 B．Mg2＋含量减少会导致PS Ⅱ 光复合体对光能的捕获减弱 C．弱光下LHC Ⅱ 与PS Ⅱ 结合，不利于对光能的捕获 D．PS Ⅱ 光复合体分解水可以产生H＋、电子和O2 AC　解析：叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHC Ⅱ 与PS Ⅱ 分离减少，PS Ⅱ 光复合体对光能的捕获增强，A错误；Mg2＋是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PS Ⅱ 光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱，B正确；弱光下LHC Ⅱ 与PS Ⅱ 结合，增强对光能的捕获，C错误；PS Ⅱ 光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H＋、电子和O2，D正确。 4．(不定项)某兴趣小组探究CO2浓度对不同叶龄的菠菜叶光合作用强度的影响，结果如下表。下列分析正确的是(　　) 注：表中*表示未见上浮。 A．光合作用产生的O2填充细胞间隙，当浮力大于重力时，叶片上浮 B．叶圆片开始上浮所需的时间越长，代表光合作用强度越大 C．不同叶龄菠菜叶光合作用强度的差异与光合色素含量有关 D．光照强度、温度属于无关变量，对实验结果也有影响 ACD　解析：光合作用产生的O2可用于呼吸作用，当光合作用产生的O2大于呼吸作用消耗的O2时，释放的O2填充细胞间隙，使叶片浮力增加，当浮力大于重力时，叶片上浮，A正确；叶圆片开始上浮所需的时间越长，说明光合作用产生的O2越少，因此可代表光合作用强度越小，B错误；光合色素可吸收、转化光能，进而影响光合作用强度，不同叶龄菠菜叶内的光合色素含量不同，因此光合作用强度也存在差异，C正确；该实验为探究CO2浓度对不同叶龄的菠菜叶光合作用强度的影响，因此自变量为CO2浓度和叶片叶龄，而光照强度、温度属于无关变量，对实验结果也有影响，D正确。 二、非选择题 5．(情境创新题)(2024·济南高一检测)玉米、花生套作是我国花生集中产区近年来迅速发展且大面积推广的种植体系，能有效提高土地和光热资源利用率。为实现科技助力乡村振兴，科研人员以单作玉米、单作花生为对照，研究单作和套作时玉米、花生的O2释放量、叶绿素含量的变化，在晴天测量结果如下表所示。请回答下列问题： 不同种植体系下玉米、花生的O2释放量、 叶绿素含量统计表 (1)本实验的自变量有_______________________________________________________。 (2)若天气突然变阴，会影响暗反应的进行，原因是暗反应需要光反应提供________________________________________________________________________ __________。 (3)从结果分析，植物适应弱光环境的方式之一是通过____________________，从而提高吸收光的能力。 (4)花生的O2释放量与实际O2产生量存在一定的差异。根据表中数据分析，两种种植方式中花生光合作用实际O2产生总量进行比较，更高的是________(填“单作”“套作”或“无法判断”)，原因是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)农作物类型和种植体系 (2)NADPH和ATP (3)增加叶绿素含量 (4)无法判断　总光合作用速率等于净光合作用速率与呼吸作用速率之和，表格中的O2释放量为净光合作用速率，在两种不同的种植方式中花生的呼吸作用速率大小未知，故无法比较两种种植方式中花生光合作用实际O2产生的总量 解析：(1)结合表格可知，该实验的自变量有农作物类型和种植体系。(2)光合作用光反应通过水的光解产生的NADPH和ATP，可以用于暗反应中C3的还原。因此，若天气突然变阴，会影响暗反应的进行。(3)分析表格数据可知，与单作相比，套作后花生和玉米的叶绿素含量均有所增加，故推测植物适应弱光环境的方式之一是通过增加叶绿素的含量，从而提高植物吸收光的能力。(4)总光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，花生的O2释放量代表花生的净光合作用速率，花生实际O2产生总量代表花生的总光合作用速率。由表格可知，单作时花生的净光合作用速率高于套作，但由于花生在两种不同的种植方式中的呼吸作用速率的大小未知，故无法比较两种种植方式中花生光合作用实际O2产生总量。 学科网（北京）股份有限公司 $$