5.4.2 光合作用的原理和应用同步练习-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第5章 4.2 光合作用的原理和应用 同步练习 【基础巩固练】 一、单项选择题 1. 用含14C的CO2来追踪光合作用中C原子的转移途径，正确的是（　　） A．CO2→C3→（CH2O） B．CO2→C5→（CH2O） C．CO2→叶绿素→C5 D．CO2→C5→C3 2. 叶肉细胞中的光系统有两种类型：PSⅡ和PSⅠ，两者是位于类囊体膜且空间位置分隔的、能吸收不同波长光的色素蛋白质复合体。下列直接由光系统参与的反应是（　　） A．水的分解 B．CO₂的固定 C．C₃的还原 D．葡萄糖分解 3. 晴朗夏季的正午，植物光合作用强度明显减弱，主要是因为气孔大量关闭导致植物缺少（　　） A．CO2 B．O2 C．水分 D．光照 4. 在“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验中，下列可作为相对精确定量检测光合作用强度的指标是（　　） A．相同时间内圆形小叶片浮到液面的数量 B．相同时间后带火星的木条复燃剧烈程度 C．相同时间内澄清石灰水变浑浊的程度 D．相同时间内脱绿叶片遇碘变蓝的深浅 5. 如图表示某植物的两种生理过程，下列有关叙述错误的是（　　） A．①过程表示发生了光合作用 B．②过程表示发生了呼吸作用 C．白天同时进行①和②生理活动 D．晚上①和②生理活动均停止 6. 下列有关光合作用的说法，错误的是（　　） A．光合作用和细胞呼吸均能产生还原剂，二者还原的物质不同 B．土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖类 C．叶肉细胞在叶绿体基粒上合成淀粉 D．离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应过程 二、多项选择题 7. 下列有关化能合成作用的叙述，正确的是（　　） A．硝化细菌能将氨气和水合成糖类 B．进行化能合成作用的生物能利用有机物中的化学能 C．进行化能合成作用的生物属于自养生物，均能将无机物变成有机物 D．化能合成作用和光合作用合成有机物的能量来源相同 8. 农谚作为劳动人民长期生产经验的结晶，蕴含着丰富的自然规律和生物学原理。以下农谚所涉及的生物学原理叙述正确的是（　　） A．“正其行，通其风”通风能为植物提供更多的CO2，提高光合作用效率 B．“犁地深一寸，等于上层粪”--中耕松土有利于植物根细胞吸收无机盐 C．“春天粪堆密，秋后粮铺地”--粪肥中有机物可被植物吸收利用，促进粮食增产 D．“人黄有病，苗黄缺肥”--氮、镁是构成叶绿素的元素，缺氮和镁会导致叶片变黄 【能力提升练】 一、单项选择题 9. NADPH（还原型辅酶Ⅱ），学名为还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，常作为光合作用的还原剂。下列相关叙述错误的是（　　） A．据学名可知其组成元素是C、H、O、N、P B．NADPH的化学本质是蛋白质 C．光反应中NADP+接受电子被还原成NADPH D．NADPH也可为暗反应中C3的还原提供能量 10. 图是绿色植物光合作用的部分过程示意图，①②表示相关物质。下列叙述错误的是（　　） A．该过程的发生需要在严格的黑暗条件下 B．CO2与①结合的过程需要特定酶的参与 C．CO2浓度增加在短时间内会加快②的生成 D．从②到（CH2O)的过程中发生了能量转化 11. 下图为某植物在夏季晴天的一昼夜内 CO2吸收量的变化情况。下列叙述正确的是 A．该植物进行光合作用的时间区段是 bg 段 B．该植物在 a 和 h 时刻呼吸作用与光合作用相等 C．与 c 点相比，e 点植物细胞内的 C3含量将减少 D．ce 段与 fg 段光合速率下降的原因完全相同 12. 如图是在一定温度下测定某植物细胞呼吸和光合作用强度的实验装置（呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响），下列相关叙述正确的是（　　） A．烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的净光合速率 B．在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定种子无氧呼吸的强度 C．烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下植物的真光合谏率 D．在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定种子有氧呼吸的强度 13. 如图的纵坐标表示某种植物吸收相对速率的变化（非适宜条件下），下列说法不正确的是（　　） A．该植物细胞呼吸消耗的相对速率是4 B．d点时叶肉细胞内的光合速率等于其呼吸速率 C．降低土壤中的浓度，d点将向右移 D．提高大气中的浓度，e点将向右下移 14. 绿色植物进行光合作用可以合成淀粉，我国科学家成功设计出了一条无绿色植物参与也能利用二氧化碳和水合成淀粉的路线（如图所示）。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中水电解形成的产物与水光解形成的产物不同 B．①②③④过程模拟了暗反应过程 C．固定等量的CO2，上述途径与植物体内积累的淀粉一样多 D．植物体将C6H12O6变成淀粉的场所是叶绿体基质，这个过程能产生水 二、多项选择题 15. 下图表示将某植物叶片置于适宜条件下，不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的含量变化。以下推测合理的是（　　） A．a→b，暗反应消耗ATP的速率增加 B．a→b，CO2固定速率比C3的还原速率快 C．b→c，光合速率等于呼吸速率 D．b→c，可能是光反应限制了光合速率 16. 套种是在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的种植方式。某兴趣小组将生长发育状态良好且一致的花生幼苗均分为四等份，分别在不遮光、遮光27%、遮光43%、遮光77%的自然光照下培养一段时间后，再将四组幼苗每组均分并分别置于光照强度1200Lux强光和276Lux弱光条件下，立即测量净光合速率（短时间内色素含量和固定CO2的酶RuBPcase活性不发生改变），结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．类囊体薄膜上的RuBPcase的活性主要受温度影响 B．随遮光程度的增加，弱光条件下净光合速率逐渐下降 C．随遮光程度的增加，部分光合色素被276Lux的弱光破坏导致吸收和传递光能的效率降低 D．在大田中单独种植花生时，种植密度过大导致植株间相互遮挡，使其产量下降 17. 某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是（ ） 遮光比例(%) 叶绿素a/b 植株干重(g) 叶绿素含量(mg/g) 净光合速率 (mol·m－2·s－1) 植株干重 （g） 0 4.8 2.1 8.0 7.5 10 5.3 2.3 9.6 9.9 30 5.2 2.4 8.9 9.2 50 4.4 2.6 5.2 7.2 70 4.1 2.9 2.7 4.8 90 3.3 3.0 0 3.2 A．适当的遮光处理，可提高其干重 B．叶绿素含量与净光合速率呈正相关 C．叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标 D．遮光90%时，铁线莲不进行光合作用 三、非选择题 18. 读图理解。如图表示光合作用过程中，原料和产物的运输去向，请根据图回答： （1）植物进行光合作用的主要器官是　 　。图中A表示叶肉细胞中的　 　，该结构是光合作用的场所。 （2）箭头④表示的气体是　 　，它是光合作用的原料。 （3）箭头③表示由根吸收的　 　，通过木质部的　 　由下往上运输进入叶片。 （4）图中①表示光合作用制造的　 　等有机物，能通过　 　运输到植物体各器官。 （5）箭头②表示光合作用产生的　 　通过叶片表皮的　 　释放到大气中。绿色植物的光合作用，维持了生物圈中的　 　平衡。 19. 下图为光合作用过程示意图，其中①②代表相应的物质。回答下列问题： （1）反应Ⅰ发生的场所是　 　，该处含有　 　等反应Ⅰ所需的必要条件。 （2）①代表的物质是　 　，与其一起产生的还有　 　，后者参与形成了NADPH。 （3）反应Ⅱ称为　 　，也可称为　 　循环，循环涉及　 　的消耗与再生。 （4）反应Ⅰ为反应Ⅱ提供的物质②是　 　。NADPH将　 　直接还原形成三碳糖。三碳糖在叶绿体外可转变成　 　，以便运输至根、茎等细胞被利用。 20. 化学防晒霜中的有效成分氧苯酮（OBZ）是一种紫外线的吸收剂。科研人员测定了一定浓度的OBZ对黄瓜叶片光合作用和呼吸作用速率的影响，结果如图1所示（k为斜率）。 同时也测定了植株正常生长的饱和光强下，不同浓度OBZ处理的黄瓜叶片的气孔导度（Gs）和细胞间隙CO2浓度（Ci），结果如图2所示。回答下列问题。 （1）提取植物光合色素常用的溶剂是　 　。叶绿素能否吸收利用紫外线?　 　请解释原因　 　。 （2）据图1的实验结果，可推测 OBZ 对　 　（填“光合”或“呼吸”）作用的影响更明显，判断依据是　 　。 （3）分析图2 的实验数据，结果表明 OBZ 能够明显　 　黄瓜叶片的气孔导度（Gs），且与OBZ浓度呈现　 　关系；除Gs变化会影响 CO2进入减少外，由于　 　，从而导致OBZ对细胞间隙 CO2浓度（Ci）影响不明显。 （4）进一步研究发现OBZ严重干扰了光反应系统中的电子传递过程，　 　合成受阻，进而影响了碳反应中　 　反应过程。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1. A 【解析】ABCD、 根据暗反应中CO2的固定过程可知CO2中的碳原子转移到C3中，然后暗反应进行的是C3的还原，所以碳原子又转移到有机物（CH2O）中，用含14C的CO2来追踪光合作用中C原子的转移途径，正确的顺序是CO2→C3→（CH2O），A正确，BCD错误。 2. A 【解析】光反应阶段，类囊体膜上光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶I(NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，光能提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。这样，光能就转化为储存ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。A正确，BCD错误。 3. A 4. A 5. D 【解析】A、①过程吸收二氧化碳、释放氧气，是光合作用的典型特征，因此①表示光合作用，A不符合题意； B、②过程吸收氧气、释放二氧化碳，符合呼吸作用的物质交换规律，因此②表示呼吸作用，B不符合题意； C、白天有光照，光合作用（①）可正常进行，而呼吸作用（②）是细胞必需的代谢活动，不受光照限制，白天和晚上都能进行，因此白天会同时进行①和②，C不符合题意； D、晚上无光照，光合作用（①）因缺乏能量来源而停止，但呼吸作用（②）为细胞生命活动提供能量，会持续进行，不会停止，D符合题意。 6. C 7. C 8. A,B,D 9. B 【解析】A、NADPH（还原型辅酶Ⅱ）的学名为还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸， 由其学名可知其组成元素是C、H、O、N、P，A正确； B、 还原性辅酶Ⅱ（NADPH）的化学本质不是蛋白质，在C3还原中作为还原剂，B错误； C、 光反应中， NADP+接受电子 ，与H+结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH），C正确； D、 ATP和NADPH可为暗反应中C3的还原提供能量，另外NADPH在C3还原中还可作为还原剂，D正确。 10. A 【解析】A、暗反应在有光或无光的条件下都能进行，A错误； B、CO2与①C5的结合称为CO2的固定，该过程需要特定的酶参与，B正确； C、CO2浓度增加在短时间内②的合成增加，而②的消耗不变，因此短时间内②的的含量会增多，C正确； D、②C3的还原生成糖类有机物的过程中，将ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能，D正确。 11. C 12. A 13. B 【解析】A、光照强度为0时，植物细胞只能进行呼吸作用，因此曲线与纵坐标相交的点代表呼吸作用强度，据图可知，该植物细胞呼吸消耗的相对速率是4，A正确； B、d点为光补偿点，该点时植物的光合速率与呼吸速率相等，叶肉细胞内的光合速率大于其呼吸速率，B错误； C、降低土壤中的浓度，光合速率降低，d点将向右移，C正确； D、提高大气中的浓度，光合速率增大，e点将向右下移，D正确 14. C 15. A,B,D 【解析】A、a→b，随叶肉细胞间的CO2浓度的升高，CO2的固定加快，C3生成增多，还原加快，消耗ATP的速率增加，A正确； B、a→b，C5含量降低，说明CO2固定速率比C3的还原速率快，B正确； C、b→c，叶肉细胞间隙的CO2的相对浓度较高，C5含量基本维持不变，表示达到CO2饱和点，此时光合速率应大于呼吸速率，叶片的净光合速率大于零，C错误； D、b→c，可能是光反应产生的[H]和ATP的数量限制了光合速率，D正确； 16．A,B,C 17．A,C 18．（1）叶；叶绿体 （2）二氧化碳 （3）水分和无机盐；导管 （4）淀粉；筛管 （5）氧气；气孔；碳-氧 【解析】（1）植物进行光合作用的主要器官是叶，因为叶片的叶肉细胞中含有大量叶绿体，是光合作用的主要场所。图中A是叶肉细胞中的叶绿体，叶绿体是光合作用的核心场所，能利用光能将二氧化碳和水转化为有机物。 （2）箭头④表示的气体是二氧化碳。光合作用的原料是二氧化碳和水，二氧化碳通过叶片表皮的气孔进入叶肉细胞，参与光合作用。 （3）箭头③表示由根吸收的水分和无机盐。根是植物吸收水分和无机盐的主要器官。水分和无机盐通过木质部的导管由下往上运输，导管是植物体内专门运输水和无机盐的结构。 （4）图中①表示光合作用制造的淀粉等有机物，淀粉是光合作用的主要产物。有机物通过韧皮部的筛管运输到植物体的各器官，筛管负责将叶制造的有机物向其他部位转运。 （5）箭头②表示光合作用产生的氧气，氧气是光合作用的产物之一。氧气通过叶片表皮的气孔释放到大气中，气孔是气体进出叶片的门户。绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡，即碳-氧平衡。 19．（1）类囊体薄膜；光合色素、酶、ADP、Pi、NADP+ （2）氧气；H+ （3）暗反应；卡尔文；C3和C5 （4）ATP；C3；蔗糖 20．（1）无水乙醇；否；叶绿素只吸收可见光 （2）光合；与对照组相比，OBZ 组在光照条件下的k值变化远大于黑暗条件下 （3）抑制；正相关；光合作用速率下降，CO2的固定也减少 （4）ATP、NADPH；三碳酸还原为三碳糖 $