高考新教材（中）生物必修一同步练习第5章第4节　第2课时　光合作用的原理含答案及解析

第2课时光合作用的原理题组一光合作用的概念及探索光合作用原理的部分实验1．将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自()A．水、矿质元素和空气B．光、矿质元素和水C．水、矿质元素和土壤D．光、矿质元素和空气2．(2023·北京八中高一期末)1937年，植物学家希尔将叶绿体分离后置于试管中，加入1%的DCPIP(DCPIP是一种可以接受氢的化合物，被氧化时是蓝色，被还原时是无色的)后，将试管置于光下，发现溶液由蓝色变成无色并放出O2，以上实验证明了()A．光合作用产生的O2来自H2OB．光合作用的过程中能产生还原剂和O2C．光合作用的光反应在类囊体上进行D．光合作用的暗反应在叶绿体基质中进行题组二光合作用的原理3．在实验室中，如果要测定藻类植物是否完成光反应，最好是检验其()A．氧气的释放量 B．ATP的生成量C．二氧化碳的消耗量 D．糖类的合成量4．(2023·浙江宁波高一期末)在高等植物光合作用的暗反应中，催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列相关叙述正确的是()A．Rubisco存在于叶绿体基粒片层上B．Rubisco催化C5和CO2结合C．Rubisco需要在黑暗条件下发挥作用D．Rubisco催化反应消耗ATP5．如图表示绿色植物光合作用部分过程的图解，下列分析错误的是()A．该过程不需要光，发生的场所为叶绿体基质B．细胞呼吸过程中也产生物质A，同样具有还原剂的作用C．CO2中碳原子的转移途径是CO2→C3→糖类＋C5D．突然降低CO2浓度，短时间内C5的含量上升6．光合作用过程包括光反应和暗反应，如图表示光反应与暗反应的关系，据图判断，下列叙述不正确的是()A．光反应为暗反应提供ATP和NADPHB．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)7．CO2供应不足最终可影响到绿色植物释放O2减少，以下叙述中最直接的原因是()A．CO2供应不足使固定形成的C3减少B．C3还原所消耗的ATP和NADPH减少C．ATP和NADPH减少使光反应分解水减少D．ADP、Pi、NADP＋减少使光反应分解水减少8．在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是()A．红光，ATP减少B．红光，未被还原的C3增多C．绿光，NADPH减少D．绿光，C5增多9．如图表示某生物膜结构及其发生的部分生理过程，下列叙述错误的是()A．图中膜结构表示叶绿体内膜，B侧为叶绿体基质B．图示过程的能量变化是光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能C．甲表示色素分子，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光D．图示光反应部分过程，水分解为氧和H＋的同时还产生电子10．如果某植物正常进行光合作用时，其叶绿体中NADPH的含量相对稳定，现如图在a点时突然停止供给CO2，则能表示该植物叶绿体中NADPH含量变化的曲线是()11．(2022·江苏海头高级中学高一期末)在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和NADPH的产生过程，如图所示(e－为负电子)。下列分析正确的是()A．完成过程①需要叶绿体色素，有无光照都可进行B．过程②发生在类囊体薄膜上并存在能量的转换C．NADPH进入叶绿体基质并参与合成C3的反应D．自养生物细胞的过程①②均发生在叶绿体中12．科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照后检测放射性物质的分布情况，结果如表所示。实验组别光照时间(s)放射性物质分布12大量3－磷酸甘油酸(三碳化合物)220多种磷酸化糖类360除上述多种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等根据上述实验结果分析，下列叙述错误的是()A．本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段B．每组实验照光后需对小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射性物质的分布C．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是多种磷酸化糖类D．实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等13．(2023·河北邯郸高一期末)大豆与根瘤菌是互利共生关系，如图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径。据图分析，下列有关叙述不正确的是()A．催化PGA合成的酶存在于叶绿体类囊体中，催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质中B．根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成C．叶绿体中合成ATP的能量来自光能，根瘤中合成ATP的能量主要源于糖类的分解D．大多数植物长距离运输的主要有机物是蔗糖而不是葡萄糖，原因之一是蔗糖是非还原糖，性质较稳定14．光合作用的过程是许多科学家通过系列研究逐步揭示的。请回答下列问题：(1)叶绿体是植物光合作用的场所，人们在电镜下观察叶绿体，可以发现叶绿体由双层膜包被，内部有许多圆饼状的囊状结构堆叠而成的__________，吸收光能的________就分布在类囊体的薄膜上。(2)氧气能与肌红蛋白可逆结合，并且非常灵敏，可用于定量测定微量氧。科学家打碎植物细胞，在叶片匀浆—肌红蛋白系统(含离体叶绿体)中加入Fe3＋或其他氧化剂，然后照光，观察到了氧合肌红蛋白的光谱变化，说明光照下产生了__________。上述系统中有H2O，但没有CO2，推测水的光解与CO2消耗的过程可能相对独立。(3)科学家进一步用离体叶绿体进行实验，实验组用CO2固定抑制剂处理，对照组不做处理，测定得到如图所示结果。①据实验结果可知，实验组虽然_____________________________________________________几乎被完全抑制，但氧气产生量__________________，由此可判断______________________。②ATP合成虽然没有被完全抑制，但也显著降低，表明ATP合成过程并不与________过程同时进行。后续研究表明，这两个过程均发生在________阶段，两者存在一定关联。15．(2023·江苏扬州高一期末)如图是光合作用过程的图解。请据图回答下列问题：(1)图中Ⅰ和Ⅱ分别表示光合作用过程的__________和__________阶段，发生的场所分别是________________________________________________________________________________________、__________；光合作用过程中能量的转化过程是由__________转化为__________________________，再转化为____________________________________________。(2)图中①代表的物质是________，③是_____________________________________________。(3)图中B过程表示三碳化合物的__________。若光照突然停止，则短时间内叶绿体中C5的含量会__________。(4)夏季晴朗的白天12时左右，由于叶片气孔关闭，图中__________过程首先受到影响，导致光合作用强度减弱。

第2课时光合作用的原理1．A[黄瓜幼苗可以吸收水，增加鲜重；也可以从土壤中吸收矿质元素，合成相关的化合物；也可以利用大气中的二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物通过光合作用将光能转化成了有机物中的化学能，并没有增加黄瓜幼苗的质量，故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自水、矿质元素、空气。综上所述，A项符合题意。]2．B[判断光合作用产生的O2的来源需用同位素示踪法，本实验无法判断光合作用产生的O2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．A[光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，光反应是指植物利用光能，将光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能，为暗反应提供能量，产生氧气，氧气易于检测，A正确、B错误；光合作用的暗反应实质是一系列的酶促反应，消耗二氧化碳并生成糖类，故检测二氧化碳的消耗量及糖类的合成量更适于测定是否完成暗反应，C、D错误。]4．B[催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco，该过程发生在叶绿体基质中，据此可推测，该酶存在于叶绿体基质中，A错误；CO2固定在有光、无光条件下都可以进行，所以Rubisco不需要在黑暗条件下发挥作用，C错误；Rubisco催化CO2固定不消耗能量，所以不需要ATP，D错误。]5．B[该过程是光合作用的暗反应阶段，不需要光，发生的场所为叶绿体基质，A正确；细胞呼吸中产生的[H]实际上是还原型辅酶Ⅰ(NADH)，光合作用中产生的是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，B错误；暗反应中CO2首先被C5固定生成C3，C3再被还原生成(CH2O)和C5，故CO2中碳原子的转移途径是CO2→C3→(CH2O)＋C5，C正确；突然降低CO2浓度，C5的消耗量降低，而C5的合成量不变，所以短时间内C5的含量上升，D正确。]6．D[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(CH2O)减少，D错误。]7．D[根据光合作用过程可知，CO2供应不足，C3减少，光反应积累的NADPH和ATP的量相对增多，细胞中ADP、Pi、NADP＋相应地减少，光反应能力下降，分解水减少，释放O2减少。]8．C9．A[图示为叶绿体的类囊体薄膜，A侧为叶绿体基质，A错误；图示过程为光反应，能量变化是光能转变成ATP和NADPH中活跃的化学能，B正确；甲表示色素分子，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确。]10．B[根据光合作用的反应过程，如果突然停止供给CO2，暗反应受到抑制，NADPH的消耗量减少；但光反应正常进行，NADPH的产生速率不变，故NADPH的量增多。随着时间延长，由于叶绿体内部因素的限制，NADPH含量达到最大后将不再增加。]11．B[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环境下才能发生，A错误；过程②表示NADPH的形成，发生在类囊体薄膜上，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进入叶绿体基质并参与C3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。]12．C[CO2进入叶绿体后，首先与C5生成3－磷酸甘油酸(三碳化合物)，C错误。]13．A[催化PGA(C3)合成的酶存在于叶绿体基质中；CO2进入叶绿体基质形成PGA，然后PGA被还原形成TP，TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，由此可知，催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质中，A错误；光合作用的光反应阶段，叶绿体中的色素吸收光能，将ADP和Pi合成为ATP；根瘤菌与植物共生，从植物根细胞中吸收有机物，主要利用糖类作原料进行细胞呼吸，释放能量，合成ATP，C正确；葡萄糖是单糖，而蔗糖是二糖，以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，且蔗糖为非还原糖，性质较稳定，D正确。]14．(1)基粒光合色素(2)氧气(3)①CO2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