2024-2025学年高中生物寒假作业5光合作用的原理及其应用含解析

PAGEPAGE10光合作用的原理及其应用1．探讨人员从菠菜中分别类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包袱成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是（）A．产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C．类囊体产生的ATP和O2参加CO2固定与还原D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素【答案】A【解析】乙醇酸是在光合作用暗反应产生的，暗反应场所在叶绿体基质中，所以产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A正确；该反应体系中能进行光合作用整个过程，不断消耗的物质有CO2和H2O，B错误；类囊体产生的ATP参加C3的还原，产生的O2用于呼吸作用或释放到四周环境中，C错误；该体系含有类囊体，而类囊体的薄膜上含有光合作用色素，D错误。2．将某植物叶片分别得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是（）A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分别得到的叶绿体的光合速率B．若分别的叶绿体中存在肯定比例的破裂叶绿体，测得的光合速率与无破裂叶绿体的相比，光合速率偏大C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相像D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A-B段对应的关系相像【答案】A【解析】测得植物叶片的光合速率是叶片的总光合速率减去叶片的呼吸速率，而分别得到的叶绿体的光合速率，就是总光合速率，A正确；破裂叶绿体，其叶绿素释放出来，被破坏，导致消耗二氧化碳削减，测得的光合速率与无破裂叶绿体的相比，光合速率偏小，B错误；若该植物较长时间处于遮阴环境，光照不足，光反应减弱，影响碳反应速率，蔗糖合成始终较少，C错误；若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片光合作用产生的蔗糖不能运到花瓣，在叶片积累，光合速率下降，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B-C段对应的关系相像，D错误。1．光合作用是生物界最基本的同化作用。下列相关叙述不正确的是（）A．光合作用过程中，碳元素的转移途径是：CO2→C3→（CH2O）B．净光合速率为零时，蓝藻细胞产生ATP的场所主要有线粒体和叶绿体C．光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将CO2合成糖类的能源物质D．用H218O培育小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O2．光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动。请依据图分析下列叙述正确的是（）A．图中1%NaHCO3溶液的作用是为植物光合作用供应CO2B．若将1%NaHCO3溶液换成等量的1%NaOH溶液，则叶绿体中C3会增多C．若将1%NaHCO3溶液换成等量的1%NaOH溶液，则叶绿体中ATP会削减D．若将1%NaHCO3溶液换成等量的清水，则植物的干重不变3．下列关于几种元素与光合作用关系的叙述，正确的是（）A．氮元素是叶绿素的组成元素之一，没有氮元素，植物就不能进行光合作用B．磷元素是构成ATP的必需元素，光合作用光反应和暗反应过程均有ATP合成C．氧元素是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧元素来自于水D．碳元素是组成糖类的基本元素，光合作用中碳元素从CO2起先干脆经C5形成糖类4．如图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相关过程，A、B表示两种气体物质，下列说法错误的是（）A．过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质B．物质A表示O2，物质B表示CO2C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D．过程②的两个阶段都须要消耗过程①产生的［H］和ATP5．下列有关光合作用和细胞呼吸及其应用的叙述，错误的是（）A．种子成熟干燥后，细胞呼吸速率下降B．CO2的固定可发生在黑藻叶绿体的基质中C．施有机肥能防止土壤板结，有利于作物根系生长D．叶绿素a、b在蓝紫光区的汲取光谱是相同的6．甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变更趋势如下图所示，以下分析错误的是（）A．当光照强度大于a时，甲对光能的利用率较高B．甲、乙两种植物中，甲植物的光饱和点较高C．甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是乙D．若种植密度过大，乙比甲的净光合速率下降快7．植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是（）A．类胡萝卜素在红光区汲取的光能可用于光反应中ATP的合成B．叶绿素的汲取光谱可通过测量其对不同波长光的汲取值来绘制C．光合作用的作用光谱也可用CO2的汲取速率随光波长的变更来表示D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参加光合作用引起的8．在封闭的温室内栽种农作物，下列不能提高作物产量的措施是（）A．增加室内CO2浓度B．采纳绿色玻璃盖顶C．增加光照强度D．增大室内昼夜温差9．关于叶绿素提取的叙述，正确的是（）A．菠菜绿叶不行被用作叶绿素提取的材料B．加入少许CaCO3能避开叶绿体被破坏C．用乙醇提取的叶绿体色素中的胡萝卜素D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分10．探讨人员对日光温室内的番茄叶片补充等强度不同波长的光，测得番茄光合速率的日变更状况如图。下列叙述错误的是（）A．据图分析，在10:00左右适当补充红光，对番茄的生长最有效B．14:00～16:00，引起三组黄瓜光合速率均降低的主要因素是室内CO2浓度过低C．9:00-11:00比照组CO2固定量比补蓝光组多D．12:30时，若适当提高温室内CO2浓度，短时间番茄植株中三碳酸的合成速率不变11．我国北方地区冬季种植温室大棚时，每当晴朗的中午，农夫都要将塑料大棚开一道缝，以利于温室通风，农夫将其叫做“开风口”，下列关于“开风口”的说法中不正确的是（）A．“开风口”可以使大棚内的空气流通，能提高大棚内CO2的浓度B．“开风口”是为了增加棚内的氧气含量，以促进植物的有氧呼吸C．“开风口”增加了温室内的光照强度，有利于光合作用的进行D．“开风口”能够降低大棚内的空气湿度，有利于植物对水分的汲取和对矿质元素的运输12．各取未转基因的水稻(W)和转Z基因的水稻(T)数株，分组后分别喷施蒸馏水、寡霉素和NaHSO3，24h后进行干旱胁迫处理（胁迫指对植物生长和发育不利的环境因素），测得未胁迫和胁迫8h时的光合速率如图所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合成酶的活性。下列叙述正确的是（）A．寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的基质B．寡霉素在细胞呼吸过程中抑制线粒体外膜上[H]的传递C．转Z基因提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用D．喷施NaHSO3促进光合作用．且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降13．回答与光合作用有关的问题：（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应汲取的____________，在暗反应中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3，影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括_________________________（写出两个）；内部因素包括_____________________________________（写出两个）。（2）在“光合色素的提取与分别”活动中，提取簇新菠菜叶片的色素并进行分别后，滤纸条自上而下两条带中的色素合称为。分析叶绿素a的汲取光谱可知，其主要汲取可见光中的光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与抑制叶绿素的合成有关。14．人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________________。（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________________（填：增加或削减）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生变更，缘由是________________。（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的状况下，该系统糖类的积累量________________（填：高于、低于或等于）植物，缘由是________________。（4）干旱条件下，许多植物光合作用速率降低，主要缘由是________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依靠程度较低，在沙漠等缺水地区有广袤的应用前景。

1．【答案】B【解析】光合作用过程中，碳元素的转移途径是：CO2→C3→（CH2O），A正确；蓝藻是原核生物，没有线粒体和叶绿体，B错误；光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质，C正确；用H218O培育小球藻，在叶绿体中进行光合作用，进行水的光解形成氧气和[H]，可在氧气中检测到放射性。H218O还可参加有氧呼吸其次阶段，生成C18O2，C18O2通过光合作用的暗反应阶段，转移到糖类等有机物中，所以用H218O培育小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O，D正确。故选B。2．【答案】A【解析】图中1%NaHCO3溶液的作用是为植物光合作用供应CO2，A项正确；若将装置中的1%NaHCO3溶液换成等量的1%NaOH溶液，在起先的短短暂间内，CO2浓度降低，导致二氧化碳的固定削减，C3合成削减而消耗仍在接着，叶绿体中C3的含量下降，进而导致C3被还原的速率减慢，消耗的ATP削减，故叶绿体中ATP会增多，B、C项错误；若将1%NaHCO3溶液换成等量的清水，起先一段时间内，玻璃钟罩内的CO2会渐渐下降最终趋于稳定，此时玻璃钟罩内的植物的地上部分呼吸作用速率等于光合作用速率，但植物的地下根部仍在进行呼吸作用消耗有机物，所以整体上看，植物的干重会减小，D项错误。3．【答案】A【解析】N是叶绿素的组成元素之一，没有N植物就不能进行光合作用，A正确；P是构成ATP的必需元素，光合作用光反应有ATP合成，暗反应过程有ATP消耗，B错误；O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物的氧来自于二氧化碳，C错误；C是组成糖类的基本元素，在光合作用中从二氧化碳起先先后经C3形成C5和（CH2O），D错误；故选A。4．【答案】D【解析】过程①表示光反应，过程②表示暗反应，暗反应的场所是叶绿体基质，A项正确；据图分析，A表示氧气，B表示二氧化碳，B项正确；过程②表示暗反应阶段，能够将光反应产生的ATP和还原氢的化学能转变成稳定的化学能，C项正确；过程②的三碳化合物的还原阶段须要消耗过程①产生的[H]和ATP，D项错误。5．【答案】D【解析】种子成熟干燥后，自由水含量削减，新陈代谢减慢，细胞呼吸速率下降，故A正确；黑藻为真核生物，光合作用的场所在叶绿体，其二氧化碳的固定（暗反应）发生在叶绿体的基质中，B正确；

增施有机肥，可改善土壤结构，增加土壤保肥、透气的性能，防止土壤板结，有利于作物根系生长，C正确；叶绿素a、b在蓝紫光区的汲取光谱很相像，但是略有不同，D错误；故选D。6．【答案】D【解析】本题考查光照强度对植物光合作用的影响。当光照强度大于a时，甲的净光合速率大于乙的，甲对光能的利用率较高，A项正确；由图可知，甲、乙两种植物中，甲植物的光饱和点高于乙的，B项正确；甲、乙两种植物中，乙植株的光饱和点低，更适合在林下种植的是乙，C项正确；若种植密度过大，光照不足，乙适应低光照强度，乙的净光合速率下降慢，D项错误。7．【答案】A【解析】类胡萝卜素主要汲取蓝紫光，在红光区不汲取光能，A项错误；叶绿素主要汲取红光和蓝紫光，其汲取光谱可通过测量其对不同波长光的汲取值来绘制，B项正确；CO2的汲取速率和O2的释放速率随光波长的变更均可表示光合作用的作用光谱，C项正确；依据叶绿素和类胡萝卜素的汲取光谱可知，叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参加光合作用引起的，D项正确。8．【答案】B【解析】在肯定程度上增加二氧化碳浓度，可以提高光合作用强度，能提高作物产量，A项错误。叶绿体对绿色基本不汲取，采纳绿色玻璃盖顶会降低光合作用速率，会使作物减产，B项正确；增加光照强度可以提高光合作用强度，能提高作物产量，C项错误；增大室内昼夜温差，可以在白天提高光合作用，夜晚降低呼吸作用，而提高作物产量，D项错误。9．【答案】D【解析】菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，A项错误；加入少许CaCO3能避开叶绿素被破坏，B项错误；用无水乙醇用乙醇提取的叶绿体色素中的胡萝卜素，C错项误；研磨时加入SiO2(石英砂)可使叶片研磨更充分，D项正确。10．【答案】B【解析】据图分析可知，若实行在10:00前适当补充红光措施，对黄瓜的生长最有效，A正确；14～16时，三组的光照强度均下降，三组黄瓜光合速率均降低，B错误；9:00-11:00，比照组的光合速率高于蓝光组，故比照组CO2固定量比补蓝光组多，C正确；12:30时，番茄气孔关闭出现了光合午休现象，若适当提高温室内CO2浓度，短时间番茄植株中三碳酸的合成速率不变，D正确。故选B。11．【答案】B【解析】本题以生产实践为背景，考查影响光合作用的因素，属于考纲综合运用层次。“开风口”可使大棚内的空气流通，提高大棚内CO2的浓度以利于光合作用，A项正确；同时使棚内的氧气含量降低，以降低植物的有氧呼吸，削减有机物消耗，B项错误。同时，“开风口”可增加棚内光照强度，有利于有合作用合成有机物，C项正确；降低大棚内的空气湿度以增加蒸腾作用，有利于植物对水分的汲取和对矿质元素的运输，D项正确。12．【答案】D【解析】本题以反应试验结果的柱形图为依托，采纳图文结合的形式考查学生对试验结果的分析实力。ATP产生于光合作用的光反应，寡霉素在光合作用过程中的作用部位是叶绿体中的类囊体薄膜，A项错误；寡霉素在细胞呼吸过程中可抑制线粒体内膜上[H]的传递，B项错误；对比分析（W+H2O）与（T+H2O）的试验结果可知：转Z基因提高光合作用的效率，对比分析（W+寡霉素）与（T+寡霉素）的试验结果可知：转Z基因可以减缓增加寡霉素对光合速率的抑制作用，C项错误；对比分析（W+H2O）、（W+寡霉素）与（W+NaHSO3）的试验结果可知：喷施NaHSO3能够促进光合作用，且减缓干旱胁迫引起的光合速率的下降，D项正确。13．【答案】（1）光能温度、CO2浓度R酶活性、R酶含量、C5含量、pH（其中两个）（2）类胡萝卜素蓝紫光和红低温【解析】（1）地球上生物生命活动所需的能量来自有机物，有机物主要来自植物的光合作用，光合作用合成有机物须要光反应汲取光能，转化为ATP的化学能，然后ATP为暗反应中C3的还原供应能量，合成糖类。在暗反应中，RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合，生成2分子C3，这是光合作用的暗反应的二氧化碳的固定。暗反应的进行须要相关酶的催化，二氧化碳做原料，须要光反应供应[H]和ATP，光反应须要色素、酶、水、光照等，故影响该反应的外部因素有光照、温度、CO2浓度、水、无机盐等；内部因素包括色素