第5章 第4节 光合作用与能量转化-【新课程能力培养】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞练习手册（人教版）

第5章细胞的能量供应和利用 第4节 光合作用与能量转化（第1课时) 基 础练可 知识点一绿叶中色素的提取和分离 B.4种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中 1.如图是某同学用无水乙醇提取的某种植 C.4种色素在层析液中溶解度最高的是甲 物叶绿体中的色素，即在圆心处滴加适 D.发黄的菠菜叶中色素含量显著减少 量色素滤液，待干燥后再滴加适量层析 的是甲和乙 液进行层析，结果出现不同颜色的4个 3. 用新鲜菠菜叶片进行绿叶中色素的提取 同心圆。下列叙述正确的是( 和分离实验。下列叙述正确的是（) A.提取绿叶中色素的原理是四种色素 的溶解度不同 ② B.可以用无水乙醇作为层析液进行四 种色素的分离 A.实验研磨操作中若加入碳酸钙过少， C.Si02有利于破坏叶肉细胞 会导致所有色素环颜色变浅 D.层析完毕后应迅速记录结果，否则 B.实验中对研磨液过滤时，采用滤纸 色素带会挥发消失 过滤，实验效果更好 4. 高等植物的光合作用依赖光合色素。不 C.植物的叶片呈现绿色，是由于光合 同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之 色素对绿光的吸收最少，大部分绿 间可以相互转化，这种转化称为“叶绿 光被反射 素循环”。研究发现，在适当遮光条件 D.①是胡萝卜素，②是叶黄素，③是 下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以 叶绿素b,④是叶绿素a 适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸 2.如图所示为新鲜菠菜叶中4种色素的相 收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确 对含量及其在滤纸条上的分离情况。下 的是( 列有关说法错误的是（) 吸收光能的百分比/% 100 相对 甲 丙 含量 与滤液细线的相对距离 A.4种色素在层析液中溶解度最高的是丁 400450500550600 650700波长/m 练 57 高中生物学必修1 （人教版) A. 图中②和③主要分布在叶绿体的内 D.基粒和类囊体极大地扩大了光合作 膜上 用的反应面积 B. 利用纸层析法分离色素时，③应位 6.如图为水绵的结构模 于滤纸条的最下端 式图。恩格尔曼进行 带状叶绿体 C.I 植物叶片呈现绿色是由于②③主要 光合作用实验时，把 吸收绿光 载有水绵和需氧细菌 D. 弱光下②的相对含量增高有利于植 的临时装片放在没有 物对弱光的利用 空气的黑暗环境里， 然后用极细的光束对水绵细胞的不同部 知识点三叶绿体的结构适于进行光合作用。 位（如a处）做点状投射，发现水中的 5.下列关于叶绿体中类囊体的叙述正确的 需氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处； 是() 若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则 A.叶绿体中的一个基粒就是一个类 分布在叶绿体所有受光部位。此实验证 囊体 明了() B.光合色素都分布在类囊体的双层薄 A.氧气是由水分解来的 膜上 B.氧气是叶绿体释放出来的 C.组成各基粒的类囊体之间没有结构 C.光合作用能产生淀粉 上的联系 D.光合作用需以二氧化碳为原料 提升练 习 一、不定项选择题 C.③中含有4种色素，其中叶绿素b含 1.如图所示，图甲为叶绿体结构模式图， 量最多 图乙是图甲的部分结构放大图。下列相 D.④中含有与光合作用有关的色素， 关叙述正确的是() 有利于光合作用的进行 光合色素 2.下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述， 列 8 正确的是（) 588649 A.植物工厂中的适宜光源组合为红光 印 乙 和蓝紫光 A.图甲中生物膜的面积主要靠内膜向 B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从 内折叠形成嵴而增大 土壤中吸收 B.图乙所示的结构来自图甲中的③ C.红外光和紫外光可被叶绿体中的色 58)练 第5章细胞的能量供应和利用 素吸收用于光合作用 参与光合作用的光反应。下列叙述错误 D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色 的是（) 是由叶绿素合成受阻引起的 A.组成叶绿素与细胞色素c的基本单 3.“看万山红遍，层林尽染”描写出了秋天 位都是氨基酸 缤纷的色彩。下列叙述正确的是（) B.真核细胞中，叶绿素和细胞色素c都 A.植物的色素只存在于液泡中 分布在生物膜上 B.用清水可以将紫鸭跖草叶片中的所 C.在光合作用的光反应过程中，叶绿 有色素提取并分离 素主要吸收蓝紫光 C.秋天银杏叶片变黄的原因是低温造 D.从绿叶中提取和分离出叶绿素应采 成叶绿素含量降低 用纸层析法 D.枫树、爬山虎等植物叶片变红后捕 二、非选择题 获光能的能力增强 6.某实验小组利用新鲜的绿叶作为材料， 4.叶绿体的结构与蓝细菌十分相似，科学 进行绿叶中色素的提取和分离实验，实 家在研究叶绿体的起源时，提出一种假 验结果如图所示。请回答下列问题： 说，即原始真核细胞将蓝细菌吞噬后， A画线处B工ⅡⅢ市 蓝细菌生活于其内，形成共生体，原始 真核细胞逐步演化为植物细胞，而蓝细 (1)分离绿叶中的色素常用纸层析法， 该方法的原理是 菌演化为叶绿体。下列证据支持这一观 点的是() A.叶绿体和蓝细菌都具有光合色素， A、B是滤纸条上的标记，根据实 能进行光合作用 验现象可知层析液最先所处的位置 是 (填“A”或“B”)处。 B.叶绿体和蓝细菌都具有生产蛋白质 的机器—核糖体 (2)在色素的提取和分离过程中，偶然 发现某植株缺失第Ⅲ条色素带。缺 C.叶绿体内存在与蓝细菌DNA相似的 失第Ⅲ条色素带的植株不能合成 环状DNA 导致对 光的吸 D.叶绿体膜的层数与蓝细菌相同 收能力明显减弱。 5.细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋 白质，参与有氧呼吸第三阶段。叶绿素目 练（59 N N 高中生物学必修1（人教版) 第4节 光合作用与能量转化（第2课时) 基础练) 知识点一 光合作用的概念及探索光合作 断下列叙述错误的是( 用原理的部分实验 光 ATP. 光 C0, 1.探索光合作用原理的研究历程中，许多 -ADP+Pi+ H,0 →NADPH 公 -(CHO) 科学家设计了巧妙的实验。下列说法错 0,+ NADP 误的是（) A. 光反应为暗反应提供ATP和NADPH A.恩格尔曼的实验证明了水绵光合作 B.停止光照，叶绿体中ATP和NADPH 用主要利用红光和蓝紫光 含量下降 B.离体叶绿体在适当条件下发生水的 C.ATP的移动方向是由类囊体薄膜到 光解，产生氧气，称作希尔反应 叶绿体基质 C.鲁宾和卡门采用同位素示踪法证明 D.植物在暗处可大量合成(CH,O) 释放的氧气中的氧来自二氧化碳 4.如图为某植物叶肉细胞光合作用示意图， D.卡尔文探明了暗反应阶段CO2中的 图中①②③④表示相关物质。现有甲、 碳转化为有机物中碳的途径 乙两植株，甲叶色正常，乙为叶色黄化 2.1937年，植物学家希尔将叶绿体分离后 的突变植株，叶绿素含量明显少于甲。 置于试管中，加入1%的DCPIP(DCPIP 将甲、乙植株置于正常光照、温度、 是一种可以接受氢的化合物，被氧化时 CO2浓度等条件相同的环境中，下列相 是蓝色，被还原时是无色的)后，将试 关分析正确的是( ) 管置于光下，发现溶液由蓝色变成无色 光能 ② -(CH,O) 并放出02，以上实验证明了() →ATP -C0 A.光合作用产生的O2来自H,0 H,0① NADPH 2C, B.光合作用的过程中能产生还原剂和O2 A.被色素吸收的光能全部用于③合成 C.光合作用的光反应在类囊体上进行 ATP D.光合作用的暗反应在叶绿体基质中 1 B.只有接受ATP释放的能量，C3才可 进行 被NADPH还原 知识点二光合作用的原理 C. 如果突然增加光照强度，则短时间 3.光合作用过程包括光反应和暗反应，下 内②的含量减少，③的含量增加 图表示光反应与暗反应的关系，据图判 D.如果突然增加光照强度，甲的叶肉 60)练 第5章细胞的能量供应和利用。 细胞C,减少，乙的叶肉细胞④的含 D.Rubisco催化C和CO2结合 量减少 6.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后， 5.在高等植物光合作用的卡尔文循环中， 用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞 唯一催化CO,固定形成C,的酶被称为 的叶绿体内不可能发生的现象是（） Rubisco,下列叙述正确的是() A.O,的产生停止 A.Rubisco存在于细胞质基质中 B.CO2的固定加快 B.激活Rubisco需要黑暗条件 C.ATP/ADP比值下降 C.Rubisco催化CO2固定需要ATP D. NADPH/NADP+比值下降 提 升练 一、不定项选择题 A. 完成过程①需要叶绿体色素，有无 1.如图为大豆叶片进行光合作用暗反应阶 光照都可进行 段的示意图。下列叙述错误的是() B.过程②发生在类囊体薄膜上并存在 2C. ATP 能量的转化 NADPH CO C.NADPH进入叶绿体基质并参与合成 C3的反应 C57 (CH,O) D.自养生物细胞的过程①②均发生在 A.CO2的固定实质上是将ATP中的化 叶绿体中 学能转变为C3中的化学能 3. 如图为高等绿色植物光合作用过程图解， B.被还原的C3在相关酶的催化作用 下列叙述错误的是( 下，可再形成C H,0 ② 光能 ⑤—6 C.CO2可直接被NADPH还原，再经过 -NADPH ·① 一系列的变化形成糖类 ③ D.光照强度由强变弱时，短时间内C 含量会升高 2.在光合作用的探究历程中，人们利用离 A.①是光合色素，分布在叶绿体内膜 体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的 和类囊体薄膜上 光解和NADPH的产生过程，如图所示 B.②是O2,在叶绿体基质中产生 (eˉ为负电子)。下列分析错误的是 C.③是ATP,在叶绿体类囊体薄膜上 产生 H0①0， (② D.⑤是C3,突然停止光照短期内含量 H'te -NADPH NADP+ 会下降 练 61 高中生物学必修1 (人教版) 二、非选择题 科学家进一步用离体叶绿体进行实 4,光合作用的过程是许多科学家通过一系 验，实验组用C02固定抑制剂处 列研究逐步揭示的。请回答下列问题： 理，对照组不做处理，测定得到如 (1)叶绿体是植物光合作用的场所，人 图所示结果。 们在电镜下观察叶绿体，可以发现 水的光解ATP合成CO,固定 叶绿体由双层膜包被，内部有许多 三 100 圆饼状的囊状结构堆叠而成的 0 ,吸收光能的 就 解20 05101520时间/min 分布在类囊体的薄膜上。 ·口对照组0口实验组 (2)氧气能与肌红蛋白可逆结合，并且 ①据实验结果可知，实验组虽然 非常灵敏，可用于定量测定微量 0 氧。科学家打碎植物细胞，在叶片 几乎被完全抑制，但氧气产生量 匀浆一肌红蛋白系统（含离体叶绿 由此可判 体)中加入e3+或其他氧化剂，然 断」 0 后照光，观察到了氧合肌红蛋白的 ②ATP合成虽然没有被完全抑制， 光谱变化，说明光照下产生了 但也显著降低，表明ATP合成过程 并不与 过程同时进行。后 (3)上述系统中有H,0,但没有C02, 续研究表明，这两个过程均发生在 推测水的光解与CO,消耗的过程可 阶段，两者存在一定关联。 能相对独立。 62)练 N 第5章细胞的能量供应和利用 第4节光合作用与能量转化（第3课时) 基础练) 知识点一光合作用与呼吸作用的综合应用。 B.图甲中c点时，图乙中有m1=n1= 1.如图所示为甘蔗叶肉细胞内的系列反应 m4=n4 过程，下列有关说法正确的是 ( C.图甲中e点以后，图乙中n4不再增 ① →ATP 加，其主要原因是m,值太低 、② ③→ATP 光能 ④ 入(CH,O) →能量 ADP+Pi D.图甲中a、b、c、d、e任意一点，图 ADP+Pi 乙中都有m1=n1>0,m2=n2>0 A.过程①中叶绿体中的四种色素都主 要吸收蓝紫光和红光 B.过程②发生在叶绿体基质，过程③ 知识点二 影响光合作用的环境因素及其 应用 发生在线粒体 3. 科研人员测定了不同C02浓度对南方红 C.过程①产生NADPH,过程②消耗 豆杉净光合速率和气孔导度（气孔开放 NADPH,过程③既产生NADH也消 程度)的影响，结果如图。下列叙述错 耗NADH 误的是( D.若过程②的速率大于过程③的速率， 则甘蔗的干重就会增加 0.07 0.06 2.图甲表示某种植物叶肉细胞光合作用强 0.04 0.03 度与光照强度的关系，图乙表示该植物 0.01 1003005007009001100130015001700 叶肉细胞的部分结构（图中M和N代表 C0,浓度(×10-9 两种气体)。据图判断（注：不考虑无 。净光合速率 。气孔导度 氧呼吸)，下列说法正确的是( A.单位面积叶片在单位时间内的CO, 1C0,吸收量 吸收量可表示净光合速率 B.低浓度C0,时，气孔导度较大有利 d e m 于叶片吸收CO2 光照强度 C.C02浓度达到1300×10-6时，限制 甲 乙 光合速率的因素可能是光照强度 A.图甲中的纵坐标数值即为图乙中 D.进一步提高CO2浓度，净光合速率 的m4 会继续增强 练 63 N 高中生物学必修1（人教版) 4. 甲植物和乙植物的净光合速率随CO,浓 C0,浓度条件下生存 度变化的曲线如图所示。下列叙述正确 5. 温室栽培可不受季节、地域限制，为植 的是（ 物的生长发育提供最适宜的条件，有利 于提高作物品质和产量。在封闭的温室 内栽种农作物，以下措施不能提高作物 40 乙植物 甲植物 产量的是（) A.增加光照强度 0 B.增加室内C02浓度 100200 300400500 -10 C0,浓度（μL·L) C.增大室内昼夜温差 -20 D.采用绿色玻璃盖顶 A. C02浓度为0时，甲植物的呼吸速率 6.下列关于硝化细菌的叙述，错误的是 大于乙植物 B. C02浓度为400L·L时，甲、乙 A.可以改善土壤环境 植物的总光合速率相等 B.属于自养生物 C.C02浓度为500L·L1时，甲植物 C.细胞内有叶绿素无叶绿体 水的光解速率小于乙植物 D. 没有染色体 D.与甲植物相比，乙植物更适合在高 提升练习 一、不定项选择题 Ⅱ、Ⅲ、V和V 1.如图是发生在叶肉细胞中的两个重要的 D.在光合作用和有氧呼吸过程中都有 生理过程，其中I~V表示生理过程，a~ H,0的消耗 e表示物质。下列叙述正确的是() 2.如图曲线I表示黄豆光合速率与光照强 光 C,H20。 度的关系（适宜温度、C02浓度为 0.03%)。在Y点时改变某条件，曲线 变为Ⅱ。下列分析合理的是() 光 A.过程Ⅱ表示光合作用的暗反应阶段， 速率 Ⅳ表示有氧呼吸的第二阶段 B.物质e可表示[H],b为CO, C.在光照下能够产生ATP的过程有I、 光照强度 64 第5章细胞的能量供应和利用 A.与Y点相比，X点叶绿体中的C,含 (1)在较长时间连续阴雨的环境中，生 量较低 长受到显著影响的植物是 B.在Y点时，升高温度导致曲线由I (2)图甲中的a点表示 ,如果 变为Ⅱ 用缺少镁的培养液培养A植物幼苗， C.制约X点光合作用的因素主要是叶 则b点的移动方向是 绿体中色素的含量 (3)叶绿体中ADP的移动方向是从 D.制约Z点光合作用的因素可能是CO2 向 方向移动；下 浓度 图与c点相符合的是 3.如图为测定细 G02 CO 胞代谢速率的 实验装置。下 小烧杯 B 列叙述错误的 C0, CO. CO. 是() 8 A.测定植株的细胞呼吸速率时，应在 D 黑暗条件下进行 (4)e点与d点相比较，e点时叶肉细 B.测定植株的细胞呼吸速率时，小烧 胞中C,的含量 (填“高” 杯里的液体应为清水 “低”或“基本一致”，下同)；e C.直接测定植株实际光合速率时，小 点与f点相比较，e点时叶肉细胞 烧杯里的液体应为NaHCO3溶液 中C的含量 0 D.测定植株的净光合速率时，应在光 (5)当光照强度为g时，比较植物A、 下进行，且小烧杯里的液体应为 B的有机物积累速率M1、M2的大 NaOH溶液 小和有机物合成速率N,、N2的大 二、非选择题 小，结果分别为M 4.图甲表示A、B两种植物光合速率随光 M2、 照强度改变的变化曲线，图乙表示将A N N2。(均填“>”“<” 植物放在不同浓度的C02环境条件下， 或“=”)》 A植物光合速率受光照强度影响的变化 (6)增施农家肥可以提高光合速率的原 曲线。请分析回答下列问题： 因是① C0,吸收量/mgh) ↑C0,吸收量/mgh) -A eA1C0,浓度为19% A,C0,浓度为0.03% ② -B bg光照强度 光照强度 乙 练 (65 N高中生物学必修1（人教版） A正确；一定范围内随着温度升高，酶的活性增强，超过最 适温度后，随着温度升高，酶的活性减弱，酶的活性大小直 接影响细胞呼吸的速率，故图乙中的变量②可表示温度，B 正确；随着氧气浓度增加，丙中曲线①逐渐减弱，直至氧浓 度为10%时消失，可表示无氧呼吸，C错误；从图丙中可 以看出当氧浓度达到一定值时，曲线②不再上升，所以图丙 中曲线②不能表示呼吸作用强度随氧浓度增大而不断增强， D错误。 7.(1)有氧乳酸(C,H0,)(2)过氧化氢酶催 化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害(3)避 免代谢产物的积累，维持细胞内的pH,是机体进行正常生 命活动的条件 【解析】(1)有氧呼吸的主要场所是线粒体，无氧呼吸 的场所是细胞质基质，所以线粒体呼吸链受损会导致有氧呼 吸异常。据图可知，丙酮酸在细胞质基质中被还原为代谢物 X,动物细胞进行无氧呼吸只产生乳酸，故代谢物X为乳 酸。(2)据题图可知，酶B可催化过氧化氢的分解，为过 氧化氢酶，机体内的过氧化氢会对细胞产生毒害作用。(3) 乳酸积累，会使内环境的pH下降，及时消耗乳酸有利于内 环境的稳态的维持，内环境稳态是机体进行正常生命活动的 必要条件。 ●"第4节光合作用与能量转化（第1课时)】 【基础练习】 1.C【解析】如果加入的碳酸钙（保护叶绿素）过少， 会导致叶绿素被破坏，不会影响类胡萝卜素的量，所以只有 部分色素带变浅，A错误；实验中对研磨液过滤时采用滤纸 过滤，会使色素吸附在滤纸上，导致实验失败，B错误；光 合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收量少，大部分绿 光被反射，使植物的叶片呈现绿色，C正确；①是胡萝卜 素，②是叶黄素，③是叶绿素a,④是叶绿素b,D错误。 2.C【解析】据图可知，甲、乙、丙、丁分别是叶绿 素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，在层析液中溶解度最 高的是丁，A正确，C错误；4种色素均可溶于有机溶剂无 水乙醇中，故可用无水乙醇提取色素，B正确；发黄的菠菜 叶中色素含量显著减少的是叶绿素a和叶绿素b,D正确。 3.C【解析】提取绿叶中色素的原理是色素易溶于有 机溶剂，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同， A错误；可以用无水乙醇作为提取液提取色素，无水乙醇不 能作为层析液使用，B错误：层析完毕后应迅速记录结果， 100 否则叶绿素条带会因色素分解而消失，但不会因挥发而消 失，D错误。 4.D【解析】图中②叶绿素b和③叶绿素a主要分布 在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；利用纸层析法分离色素 时，②叶绿素b应位于滤纸条的最下端，B错误；植物叶片 呈现绿色是由于②③吸收绿光最少，反射绿光，C错误；由 题干信息“在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会 降低，以适应环境”可知，弱光下②叶绿素b的相对含量 增高有利于植物对弱光的利用，D正确。 5.D【解析】每个基粒都含有两个以上的类囊体，类 囊体由单层膜构成，A、B错误；组成各基粒的类囊体之间 通过膜状结构相连，C错误。 6.B【解析】需氧细菌分布在氧气较多的地方，此实 验说明叶绿体在光下进行光合作用放出氧气。 【提升练习】 1.B【解析】叶绿体通过类囊体堆叠增大膜面积，A 错误；图甲③是类囊体薄膜，图乙含有光合色素，光合色素 分布在类囊体薄膜上，所以图乙也是类囊体薄膜，B正确： ③类囊体薄膜中含有4种色素，胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素b,其中叶绿素a含量最多，C错误；④是叶绿体 基质，不含与光合作用有关的色素，D错误。 2.ABD【解析】一般情况下，光合作用所利用的光都 是可见光，红外光和紫外光不可被叶绿体中的色素吸收用于 光合作用，C错误。 3.C【解析】植物细胞中，叶绿素存在于叶绿体中， 不存在于液泡中，A错误：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而 不溶于水，因此不能用清水提取紫鸭跖草叶片叶绿体中的色 素，B错误；叶绿素在低温下易被分解，秋天银杏叶片变黄 的原因是低温造成叶绿素含量降低，C正确；枫树、爬山虎 等植物叶片变红是由于叶绿素和类胡萝卜素减少，液泡中的 花青素的颜色显现出来，捕获光能的能力减弱，D错误。 4.ABC【解析】叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素， 蓝细菌细胞中含有叶绿素和藻蓝素，两者均含光合色素，均 能进行光合作用，故可以作为支持叶绿体起源于蓝细菌假说 的证据，A正确：叶绿体和蓝细菌中都含有合成蛋白质的机 器即核糖体，都能合成蛋白质，故可以作为支持叶绿体起源 于蓝细菌假说的证据，B正确；叶绿体中含有DNA和RNA, 其中的遗传物质是环状DNA,在遗传上具有一定的独立性， 且蓝细菌细胞中也有环状DNA,故可以作为支持叶绿体起 源于蓝细菌假说的证据，C正确：叶绿体膜的层数为2，而 蓝细菌细胞膜层数为1，不可以作为支持叶绿体起源于蓝细 菌假说的证据，D错误。 5.ACD【解析】叶绿素的化学本质是脂质，基本单位 不是氨基酸；细胞色素c的基本单位是氨基酸，A错误；真 核细胞中，叶绿素分布在类囊体膜上，细胞色素℃分布在线 粒体内膜上，B正确；光合作用光反应过程中，叶绿素主要 吸收红光和蓝紫光，C错误；从绿叶中可用无水乙醇提取色 素，用纸层析法分离叶绿素，D错误。 6.（1)光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高 的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢A(2)叶黄 素蓝紫 【解析】(2)图中I、Ⅱ、Ⅲ、W分别是叶绿素b、叶 绿素a、叶黄素、胡萝卜素。叶黄素主要吸收蓝紫光，缺失 第Ⅲ条色素带的植株不能合成叶黄素，导致对蓝紫光的吸收 能力明显减弱。 "第4节光合作用与能量转化（第2课时) 【基础练习】 1.C【解析】鲁宾和卡门采用同位素示踪法证明释放 的氧气中的氧来自水，C错误。 2.B【解析】判断光合作用产生的O2的来源需要用同 位素示踪法，本实验无法判断光合作用产生的O,的来源， A错误；溶液由蓝色变成无色，说明产物中有还原态氢，并 放出O2,故说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2,B 正确；本实验不能判断光合作用的光反应和暗反应的场所， C、D错误。 3.D【解析】植物在暗处，由于没有光照，产生的 ATP和NADPH不足，导致暗反应产生的(CHO)减少，D 错误。 4.B【解析】光合作用过程中色素吸收的光能有两方 面的用途，一方面引起水的光解，另一方面参与ATP合成， A错误；在光合作用暗反应阶段，C,的还原只有接受ATP 释放的能量才可完成，B正确；图中②表示NADP*,若突 然增加光照强度，光反应增强，则短时间内②含量减少，③ 为ADP和磷酸，增加光能后短时间内③的含量也会减少，C 错误：若突然增加光照强度，则甲乙两植株光合作用光反应 均增强，所以C3均减少，图中④(C,)均增加，D错误。 5.D【解析】由“唯一催化CO2固定形成C3的酶被 称为Rubisco”可知，Rubisco是与暗反应有关的酶，暗反应 阶段的化学反应是在叶绿体基质中进行的，故Rubisco存在 参考答案与解析。 于叶绿体基质中，A错误，D正确；暗反应在有光、无光条 件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B 错误；在暗反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和ATP, C错误。 6.B【解析】黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停 止，A正确：ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗 反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH不再产生，且仍 被暗反应所消耗，产生ADP和NADP+;ATP和NADPH减 少，使得暗反应产生的C,减少，CO,的固定减慢，B错误， C、D正确。 【提升练习】 1.ACD【解析】CO2的固定实质上是CO2与C5反应 生成C3,ATP不参与CO2的固定，A错误；CO2不能直接 被NADPH还原，CO2需要形成C?后才能被NADPH和ATP 还原，再经过一系列的变化形成糖类，C错误；光照强度由 强变弱时，ATP和NADPH合成减少，C,还原减慢，C,生 成的量减少，而短时间内C的消耗暂时不变，所以短时间 内C含量会减少，D错误。 2.ACD【解析】过程①是水在光下分解，需要叶绿体 中的色素分子吸收的光能，故此过程必须在光照条件下才能 发生，A错误；过程②表示NADPH的形成，发生在类粪体 薄膜上，同时此过程把光能转化成化学能储存在NADPH 中，B正确；暗反应过程中，NADPH进人叶绿体基质并参 与C,的还原反应，C错误；过程①②不一定在叶绿体中进 行，如自养生物蓝细菌为原核生物并没有叶绿体，也能发生 过程①②，D错误。 3.ABD【解析】①是光合色素，只分布在叶绿体类粪 体薄膜上，A错误；②是O2,在叶绿体类囊体薄膜上产生， B错误；③是ATP,在叶绿体类囊体薄膜上进行的光反应阶 段产生，C正确；⑤是C,突然停止光照，光反应产生的 NADPH和ATP减少，使C3的还原减少，但C,的生成不 变，故短期内C3含量会增加，D错误。 4.(1)基粒光合色素(2)氧气(3)①C02的 固定与对照组无显著差异水的光解与CO2的固定过程 相对独立②水的光解光反应 【解析】(3)①从图中看出实验组CO,的固定几乎被完 全抑制，但氧气产生量与对照组无显著差异，氧气的产生是 通过水的光解产生的，由此说明水的光解与CO,的固定过 程相对独立。②ATP和氧气都是在光反应阶段产生的，从图 中可以看出，实验组氧气产生量与对照组无显著差异，但 101 高中生物学必修1（人教版） ATP合成量显著降低，表明ATP合成过程并不与水的光解 同步进行。 >"第4节光合作用与能量转化（第3课时） 【基础练习】 1.C【解析】由图分析可知，①是光反应阶段，②是 暗反应阶段，③是细胞呼吸生成ATP,④是ATP中的能量 用于各项生命活动。光反应中吸收光能的色素中，叶绿素主 要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误； 暗反应阶段发生在叶绿体基质中，细胞呼吸产生ATP的场 所是细胞质基质和线粒体，B错误：如果暗反应的速率大于 呼吸速率，只能说明这个细胞的光合作用强度大于细胞呼吸 强度，植株的干重不一定会增加，D错误。 2.B【解析】图甲中的纵坐标数值代表C02吸收量， 图乙中m表示CO2的吸收量，A错误；图甲中c点时，光 合速率等于细胞呼吸速率，因此线粒体产生的CO2刚好能 供叶绿体利用，叶绿体产生的O,刚好供线粒体利用，因此 图乙中有m1=n1=m4=n4,B正确：图甲中e点以后，图乙 中，不再增加，其主要原因是m,值太低或温度限制，C错 误；图甲中a、b、c、d、e任意一点，图乙中都有m,=n1 >0,但由于d、e点细胞呼吸强度小于光合作用强度，应为 m=n>0,c点细胞呼吸强度等于光合作用强度，m,=几 =0,a、b点细胞呼吸强度大于光合作用强度，m2=n2>0, D错误。 3.D【解析】单位面积叶片在单位时间内的CO,吸收 量或O2释放量可表示净光合速率，A正确：由题图可知， 低浓度C0时，叶片气孔导度较大，气孔导度越大，叶片 从外界吸收的C0,越多，B正确：C0,浓度达到1300×10-6 时，气孔导度较小，此时净光合速率不再增加，净光合速率 不再随着CO2浓度的增大而增加，限制光合速率的因素可 能是光照强度，C正确，D错误。 4.A【解析】由题图可知，C02浓度为0时，植物只 进行细胞呼吸，植物甲的呼吸速率大于植物乙，A正确； C02浓度为400uL·L-时，甲、乙植物的净光合速率相 等，但甲的呼吸速率大于乙，所以此时甲的总光合速率大于 乙，B错误：CO,浓度为500uL·L时，植物甲的总光合 速率大于植物乙，所以植物甲水的光解速率大于植物乙，C 错误；在高浓度的C02条件下，植物甲的净光合速率大于植物 乙，所以植物甲更适合在高CO2浓度条件下生存，D错误。 5.D【解析】光是进行光合作用的条件，在一定的光 102 N 照强度范围内，增强光照强度有利于促进光合作用，从而提 高作物产量，A不符合题意；C02是光合作用的原料，绿色 植物周围空气中的CO2含量直接影响到绿色植物的光合作 用强度，适当增加温室内的C0,浓度，可以提高作物产量， B不符合题意；温度通过影响光合作用酶和呼吸作用酶的活 性来影响绿色植物的有机物的净积累量，白天适当提高温度 有利于提高光合作用强度，晚上适当降低温度有利于减弱呼 吸作用强度，因而适当增大昼夜温差，能提高有机物的净积 累量，从而提高作物产量，C不符合题意；由于光合色素对 绿光吸收最少，如果采用绿色玻璃盖顶，光合作用强度降 低，不利于积累有机物，D符合题意。 6.C【解析】硝化细菌在自然界氮元素循环中具有重 要作用，避免了亚硝酸盐在土壤中的积累，可以改善土壤环 境，同时有利于机体的正常生长，A正确：硝化细菌能将土 壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，硝化细 菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳 和水合成糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活 动，所以硝化细菌也属于自养生物，B正确：硝化细菌不能 进行光合作用，其细胞内不含叶绿体，也不含叶绿素，C错 误；硝化细菌是原核生物，没有染色体，D正确。 【提升练习】 1.ABD【解析】由题图可知，过程I、Ⅱ分别表示光 合作用的光反应阶段和暗反应阶段，过程Ⅲ表示有氧呼吸的 第三阶段，过程Ⅳ表示有氧呼吸的第二阶段，过程V表示有 氧呼吸的第一阶段，A正确；物质e是[H](NADH),能 作为还原剂，[H]与02反应生成H,0,b为C02,B正确： 在光照下叶肉细胞能进行光合作用，过程I能产生ATP,过 程Ⅱ消耗ATP,过程Ⅲ、V和V分别表示有氧呼吸的三个阶 段，都能产生ATP,C错误；光合作用光反应阶段水的光解 消耗H,O,有氧呼吸的第二阶段也消耗H,O,D正确。 2.D【解析】X点的光照强度比Y点弱，光照强度减 弱，ATP、NADPH的量减少，C3的还原减慢，而短时间内， C,的生成速率不变，所以C含量升高，A错误；本来处于 适宜温度下的Y点，升高温度会导致酶的活性降低，则所 得到的曲线应在曲线I的下方，B错误；X点光合作用的限 制因素主要是光照强度，C错误；光饱和点以后光合速率不 再随着光照强度的增加而增大，故在最适温度下，制约Z 点光合作用的因素可能是CO,浓度，D正确。 3.BCD【解析】若测定植株的细胞呼吸速率，为排除 光合作用的影响，实验装置应置于黑暗条件下，A正确；若 测定植株的实际光合速率，需要分别测定净光合速率和细胞 呼吸速率，测定细胞呼吸速率时，小烧杯内的液体应为 NaOH,测定净光合速率时，小烧杯内的液体应为NaHCO,, B、C、D错误。 4.(1)A(2)A植物的细胞呼吸速率向右 (3)叶绿体基质类囊体薄膜D(4)低高(5) =>(6)①农家肥被微生物分解后为农作物提供二氧 化碳②农家肥被微生物分解后为农作物提供矿质元素 【解析】(1)根据题意分析可知，图甲中A代表的是 阳生植物，B代表的是阴生植物，因此在较长时间连续阴雨 的环境中，生长受到显著影响的植物是A。(2)据题图分 析可知，图甲中a点对应的光照强度为0，此时植物细胞不 进行光合作用，因此该点表示A植物的呼吸速率；镁是构 成叶绿素的重要元素，如果用缺镁的营养液培养A植物幼 苗，A植物叶绿素的含量降低，光合作用强度减弱，而细胞 呼吸强度不变，因此其光补偿点将升高，即b点将右移。 (3)根据光合作用过程分析，在叶绿体基质中进行暗反应， 发生ATP水解产生ADP和Pi的过程，而ADP合成ATP的 过程发生在类囊体薄膜上，因此叶绿体中ADP由叶绿体基 质向类囊体薄膜移动；图甲中c点为光饱和点，此时光合作 用强度大于细胞呼吸强度，对应于图D。（4)e点与d点相 比较，CO浓度相同，但是e点光照强度大，光反应产生的 ATP和NADPH多，C3还原速率快，而CO,固定产生的C 不变，因此e点细胞中C;含量低；e点与f点相比较，光照 强度相同而C02浓度不同，e点CO2浓度高于f点，CO2固 定产生的C,多，光反应产生的NADPH和ATP数量不变， C被还原速率不变，因此e点细胞中C,含量高。(5)分析 题图可知，光照强度为g时，植物A、B净光合速率的曲线 相交于一点，说明A、B的有机物积累速率M1、M相等； 由于植物A的细胞呼吸强度大于植物B,因此实际光合作用 强度是N1>N2。(6)农家肥含有丰富的有机物，被分解者分 解形成二氧化碳、无机盐等无机物，二氧化碳可以为光合作 用提供原料而提高光合作用的强度，进而提高农作物的产量， 无机盐可以为植物提供矿质营养，进而增加农作物的产量。 第6章细胞的生命历程 m第1节细胞的增殖（第1课时) 【基础练习】 1.D【解析】根据分析，细胞增殖使细胞数目增多， 参考答案与解析。 同时保证了亲代和子代细胞之间的延续性，所以细胞增殖是 生物体生长、发育和繁殖的基础，D正确， 2.B【解析】乙→甲经历的时间长，为分裂间期，甲 →乙经历的时间短，为分裂期，DNA加倍发生在乙→甲 (间期)，染色体数目加倍发生在甲→乙（分裂期）后期， A错误；着丝粒分裂发生在后期是甲→乙，B正确；一个细 胞周期指乙→乙的全过程，C错误；甲→乙（分裂前，中 期)DNA:染色体=2：1，D错误。 3.B【解析】图甲无细胞壁有中心体，且染色体的着 丝粒排列在赤道板上，判定甲为处于有丝分裂中期的动物细 胞，A错误；图甲中④是一条染色体，①和③为姐妹染色单 体，在有丝分裂后期①和③会因着丝粒的分裂而分离开来， B正确；图乙中⑧过程为染色体复制过程，发生在有丝分裂 前的间期，但染色体并没有加倍，C错误：图乙中⑨过程发 生的是染色质高度螺旋化，形成染色体，发生在前期，此期 细胞中有两组中心粒即4个中心粒，D错误。 4.C【解析】有丝分裂前期，染色体已通过间期的复 制，每条染色体包含2条姐妹染色单体（由同一个着丝粒 连接)，A正确：中期染色体在纺锤丝的牵引下排列在赤道 板（细胞中央平面），形态稳定且数目清晰，B正确；染色 体复制(DNA复制和相关蛋白质合成)发生在间期，而非 后期，后期仅发生姐妹染色单体的分离，且两极染色体数目 和形态相同，C错误：末期纺锤丝逐渐消失，核膜和核仁重 新形成，D正确。 5.D【解析】细胞分裂过程中，核DNA含量与染色体 数量的增倍分别发生在间期、后期，核DNA含量与染色体 数量均在末期随着子细胞的形成而恢复原来的数目，而染色 体在间期进行复制，前期散乱分布在细胞中，中期排列在赤 道板上，后期分别移向细胞两极等，可见，细胞分裂过程中 显著的变化有DNA含量和染色体行为及数量的变化，A正 确；由图示信息可知，当细胞核体积增大到最大体积的一半 时，DNA的含量开始急剧增加，B正确；因为分裂间期占 细胞周期的时间较多，因此看到的细胞大多数处于间期，C 正确；细胞核中DNA数量减半发生在有丝分裂末期，而着 丝粒断裂发生在有丝分裂后期，D错误。 6.C【解析】根据细胞壁的有无和星射线可以判断图 甲细胞为动物细胞，图乙细胞为高等植物细胞，根据图甲细 胞中有清楚的染色体，且两组中心粒向两极移动，发出星射 线，判断图甲细胞处于分裂前期，根据图乙细胞中细胞板的 103