人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用[55]精品测试题

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课后作业(二十) [合格性考试必做题]1．关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是(　　)A．叶绿体色素与ATP的合成有关B．叶绿体色素参与ATP的分解C．叶绿体色素与O2和NADPH的形成有关D．叶绿体色素能吸收和传递光能[解析]　叶绿体中的色素能够吸收、传递和转化光能；少数特殊状态的叶绿素a吸收光能，将光能→电能→活跃的化学能，储存在ATP和NADPH中，同时将水光解生成氧气和NADPH。[答案]　B2．光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。下列有关叙述正确的是(　　)A．光反应不需要酶，暗反应需要酶B．光反应消耗水，暗反应消耗ATPC．光反应固定CO2，暗反应还原CO2D．光反应储存能量，暗反应释放能量[解析]　光反应进行水的光解，产生NADPH和ATP，暗反应需要ATP和NADPH，进行CO2的固定和C3的还原。[答案]　B3．关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是(　　)A．无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源B．有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATPC．线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧D．细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体[解析]　在无氧条件下，细胞质基质可通过无氧呼吸产生ATP。线粒体呼吸作用产生ATP依赖氧，叶绿体光合作用产生ATP依赖光。叶绿体中产生的ATP仅为光合作用暗反应提供能量，无法用于其他代谢过程。[答案]　B4．白天，叶绿体ATP和ADP的运动方向是(　　)A．ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动B．ATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动C．ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向正好相反D．ADP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ATP则向相反方向运动[解析]　ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向正好相反。[答案]　C5．下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是(　　)A．光合作用和呼吸作用不一定要同时进行B．光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用C．光合作用形成的糖类不能在呼吸作用中被利用D．光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行[解析]　光合作用产生的ATP只能用于光合作用；呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量，光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用；叶肉细胞中既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，而根细胞中无叶绿体只能进行呼吸作用。[答案]　A6．光合作用与化能合成作用的根本不同点是(　　)A．这两类作用的生物种类不同B．用以合成有机物的无机原料不同C．由无机物合成有机物的过程中所需的酶不同D．所需能量的来源不同[解析]　光合作用和化能合成作用所需无机原料都是水和CO2，合成的产物中都有有机物如糖类；但两者所需能量来源是不同的，光合作用所需能量来自光能，化能合成作用所需能量来源于化学能。[答案]　D7．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是(　　)A．O2的产生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降[解析]　用黑布遮光后，光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和[H](即NADPH)停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。[答案]　B8.如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是(　　)A．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体B．B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示该植物处于25 ℃环境中，则将温度提高到30 ℃时，A点上移，B点左移，D点下移D．当植物缺镁时，B点将向右移[解析]　根据坐标图可知，A点叶肉细胞只进行细胞呼吸，产生ATP的细胞器只有线粒体；B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等，为光补偿点；在C项条件下，温度由25 ℃提高到30 ℃时，呼吸速率增强，故A点上移，光合作用强度减弱，此时让光合作用强度再等于细胞呼吸强度需要更强的光照强度，故B点右移，D点表示的净光合作用量因为光合速率下降和呼吸速率上升而减小，故D点上移；当植物缺镁时，光合作用强度减弱，此时让光合作用强度再等于细胞呼吸强度需要更强的光照强度，B点将向右移。[答案]　C9．研究者对黑藻的光合作用进行了大量研究。图1是根据相关实验绘制的曲线，图2为黑藻叶绿体结构和功能示意图。请分析回答问题：(1)科研小组将黑藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温20 ℃)，以灯为光源，通过移动灯，改变光源与大试管间的距离，观测黑藻放出气泡的情况，结果如图1中曲线x所示。该实验研究的自变量是_________________________________________________，因变量是____________，检测的指标是________________。(2)该小组在室温10 ℃和30 ℃时分别进行了实验，结果如曲线y和曲线z。则在AC段时(不包括A、C点)，导致曲线x、y、z光合速率不同的因素是____________________________________。(3)若将光源由远及近向大试管移动，当光源与大试管间的距离由90 cm逐渐改变为45 cm的过程中，图2中反应Ⅱ中的两个化学反应过程变快的先后顺序是__________________________，因此导致A点的C3含量________(填“大于”“小于”或“等于”)B点。(4)研究者分离出黑藻中的叶绿体(图2)在适宜条件下培养，由结构②转移至结构①的物质主要包括___________________。[解析]　(1)图1中的实验是探究光照强度对光合作用速率的影响，因此自变量是光照强度，因变量是光合作用速率，可以用单位时间内氧气(气泡)的释放量作为检测指标。(2)据图1分析，AC段导致曲线x、y、z光合速率不同的因素一是光照强度不同，二是温度不同。(3)当光源与大试管间的距离由90 cm逐渐改变为45 cm的过程中，光照强度不断增强，光反应增强，三碳化合物的还原首先受影响，接着才是二氧化碳的固定，所以图2中暗反应Ⅱ中的两个化学反应过程变快的先后顺序是先C3的还原，后CO2的固定，因此导致A点的C3含量小于B点。(4)结构①是类囊体，产生ATP和NADPH，结构②表示叶绿体基质消耗ATP和NADPH，所以由②转移至①的物质主要包括ADP、Pi和NADP＋。[答案]　(1)光源与大试管间的距离(或光照强度)　光合速率　单位时间内氧气(气泡)的释放量(2)温度和光照强度(3)先是C3的还原，然后是CO2的固定　小于(4)ADP、Pi和NADP＋或ADP和NADP＋[等级性考试必做题]10．如图为叶绿体的结构与功能示意图，下列说法错误的是(　　)A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲C．结构A释放的氧气可进入线粒体中D．叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔中[解析]　叶绿体中的色素主要分布于类囊体薄膜上。[答案]　D11．如图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是(　　)A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行B．过程①产生的能量全部储存在ATP中C．过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自H2OD．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同[解析]　过程①②分别是有氧呼吸、光合作用。在有线粒体的真核生物细胞中，过程①发生的场所是细胞质基质和线粒体，过程②只发生在叶绿体中，而在原核细胞中，过程①②都发生在细胞质基质中；过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物，释放的能量一部分以热能形式散失，一部分转移至ATP中；过程②产生的(CH2O)中的氧全部来自CO2，而不是来自H2O，H2O中的氧在光反应过程中通过水的光解产生O2；过程①的第一、二阶段产生的[H]，用于第三阶段还原O2，生成H2O；过程②通过光反应产生的[H]，用于暗反应还原C3，因此二者还原的物质不同。[答案]　D12．如图表示某种植物的叶肉细胞中的A、B两种细胞器及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系。下列说法正确的是(　　)A．A细胞器内生理活动的强度小于B细胞器内生理活动的强度B．A、B两种细胞器都能产生ATP，产生的ATP都从细胞器中运出C．图示叶肉细胞中有有机物的积累，细胞能够正常生长D．改变光照强度一定会改变A细胞器中生理活动的强度[解析]　由图所示植物细胞从外界吸收CO2并释放O2到外界，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度，所以A叶绿体的生理活动强度大于B线粒体的强度；叶绿体基粒产生的ATP只供给叶绿体基质进行暗反应利用，所以A叶绿体产生的ATP不能从叶绿体中运出；当光照强度超过一定范围，光合作用强度不会随着光照强度的变化而变化。[答案]　C13.如图是绿色植物叶肉细胞内部分生命活动示意图，其中①～⑤表示生理过程，A～D表示物质。下列分析错误的是(　　)A．在生物膜上发生的生理过程有③和④B．①②⑤过程均发生在细胞质基质中C．A和B分别表示丙酮酸和[H]D．有氧呼吸包括图中的①②③过程[解析]　由图可知，①②③依次为有氧呼吸的第一、二、三阶段，④为光反应，⑤为暗反应。A为丙酮酸，B为[H]，C为ADP和Pi，D为ATP和NADPH；在生物膜上发生的生理过程有有氧呼吸的第三阶段③和光反应④；有氧呼吸的第一阶段①在细胞质基质中完成，有氧呼吸的第二阶段②在线粒体基质中完成，暗反应阶段⑤在叶绿体基质中完成。[答案]　B14.图中表示将某植物放在不同CO2浓度环境条件下，其光合速率受光照强度影响的变化曲线。a、b、c三点所对应的叶肉细胞中C3含量由高到低的顺序是(　　)A．a>b>c  B．a<b<cC．a>b＝c   D．a＝b<c[解析]　a与b所处环境中CO2的浓度高于c点；a与b的CO2浓度相同，但a点的光照强度比b点低，被还原的C3少；b与c相比较光照强度是相同的，但b点的CO2浓度高于c点，所以b点产生的C3要远高于c点。[答案]　A15．对某植物在不同环境条件下O2的吸收量和释放量(mg/h)进行测定，结果如下表，下列对结果的分析不合理的是(　　)A.在5 klx光照条件下5 h,10 ℃时光合作用产生的O2总量比20 ℃时多2.5 mgB．在20 ℃时，分别用10 klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量前者比后者多30 mgC．在10 ℃、10 klx光照4.8 h后，转入20 ℃黑暗环境19.2 h，O2变化量为0D．该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间，CO2浓度等属于无关变量[解析]　黑暗中单位时间内O2的吸收量代表呼吸速率，光下测定的单位时间内O2的释放量是净光合速率，在5 klx光照条件下5 h,10 ℃时光合作用产生的O2总量是3.5×5＝17.5 mg,20 ℃时光合作用产生的O2总量是3×5＝15 mg，故前者比后者多2.5 mg；在20 ℃时，用10 klx和5 klx光照10 h，黑暗14 h，O2增加量分别是5×10－1×14＝36 mg、2×10－1×14＝6 mg，前者比后者多30 mg；在10 ℃、10 klx光照4.8 h，积累O2量是4×4.8＝19.2 mg,20 ℃黑暗环境19.2 h，消耗O2量是1×19.2＝19.2 mg，O2变化量为0；该实验的自变量是光照强度与温度，无关变量是照光时间、CO2浓度等。[答案]　D16.请据图分析下列有关植物进行光合作用和细胞呼吸的叙述中，正确的是(　　)A．植物长时间处于黑暗中时，②③④⑥过程都会发生B．晴朗夏天的上午10点左右，北方植物的叶肉细胞中①多于⑥C．晴朗夏天的中午，③④将减弱，净光合作用速率降低D．两种细胞器都能产生ATP，且都能从细胞器运出[解析]　植物长期处于黑暗中时，光合作用无法进行，故②③④⑥均无法进行。晴朗上午10点植物光合作用大于呼吸作用，理论上无①的释放。晴朗夏天中午因为气温过高，气孔关闭，因此光合作用会减弱，而呼吸作用不减弱，净光合作用速率会降低。两种细胞器都能产生ATP，但叶绿体产生的ATP不能从叶绿体运出。[答案]　C17．农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是(　　)A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度B．阴影部分表示5～35 ℃时蔬菜的净光合速率小于零C．光照越强，该蔬菜新品种的产量越高D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30 ℃[解析]　题图中反映出光合作用酶的最适温度在25～30 ℃之间，没有反映出呼吸作用酶的最适温度，不能得出A项结论。阴影部分表示5～35 ℃时蔬菜光合作用量减去呼吸作用量，即净光合量，很明显是大于零的。植物有光饱和点时，光照强度大于光饱和点时，光合作用不再增强，产量不再提高。在25～30 ℃时，净光合量最大，蔬菜产量最高，因此，温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30 ℃。[答案]　D18．请据下图回答问题：(1)若将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温20 ℃)，可观察到光下枝条会放出气泡。常以太阳灯(冷光源)作为光源，移动太阳灯使之与大试管的距离不同，结果如图2中曲线1所示(光合速率用单位时间O2释放量表示)。该实验研究的是____________对光合速率的影响。使用冷光源的目的是___________________。(2)如果其他条件不变，CO2浓度增大，图2中A点会________(填“上移”或“下移”)；若将装置由明处移至黑暗处，则细胞中C5的含量________。(3)若在室温10 ℃和30 ℃时再分别进行实验，结果如曲线2和曲线3，D点的限制因素主要是________。BC段的限制因素主要是____________。(4)若图3中，①②③④⑤⑥表示气体进出过程，则图2中C点会发生的过程是(用数字表示)________。(5)利用图1装置，进行光合作用的相关探究实验，除题中探究内容之外，还可以探究的课题是________________。[解析]　(1)冷光源与试管的距离不同改变的是光照强度，之所以采用冷光源是防止产生的热量对实验结果产生影响。(2)CO2的浓度升高在一定程度上会使光合速率上升；当移至黑暗处时NADPH产量减少，所以被还原成C5的数量也减少。(3)D点与曲线1、3上相对应的点光照强度相同，而所处的温度不同；BC段光合速率会随着光照强度的减弱而降低，光照强度属于限制因素。(4)图2中的C点表示光合作用等于呼吸作用，所以只存在O2进入线粒体，CO2进入叶绿体。(5)影响光合作用的主要外界因素有温度、光照强度和CO2浓度。[答案]　(1)光照强度　排除温度这一无关变量对实验结果的影响(2)上移　减少(3)温度　光照强度(4)①②(5)探究CO2浓度对光合作用的影响