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3.5光合作用将光能转化为化学能——2024-2025学年高一生物学浙科版（2019）必修一随堂测试
一、单选题
1．如果用含有14C的CO2来追踪光合作用中碳原子的转移途径，则是( )
A.CO2→叶绿素→ADP B.CO2→C5→C3
C.CO2→C3→糖类 D.CO2→C5→C3→糖类
2．光合作用过程中碳原子转变的途径是( )
A.CO2→糖类→三碳化合物 B.CO2→三碳化合物→糖类
C.CO2→糖类→五碳化合物 D.CO2→五碳化合物→糖类
3．某科研人员为了研究石油醚、苯、丙酮在分离色素中的各自功能，分别用标准层析液（石油醚∶丙酮∶苯=20∶2∶1）、石油醚、苯、丙酮等4种液体来分离菠菜叶中的叶绿体色素。分离时间为140秒，实验结果如图所示。下列分析有误的是( )
A.标准层析液组为对照组，其他三组为实验组
B.层析液中石油醚的功能是分离菠菜叶中的胡萝卜素
C.层析液中丙酮的功能是分离菠菜叶中的叶黄素
D.层析液中苯的功能是分离菠菜叶中的叶绿素a和叶绿素b
4．如图所示为甘蔗某一叶肉细胞内的一系列反应过程，下列有关说法正确的是( )
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发生在叶绿体基质中，过程④释放的能量可用于叶肉细胞的主动运输
C.过程①产生CO2，过程②消耗CO2，过程③既产生CO2、也消耗CO2
D.若过程①②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重就会增加
5．对菠菜叶中提取的色素进行纸层析，下图表示四种光合色素在滤纸上分离的情况，则主要吸收红光和蓝紫光的两种色素是( )
A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丁 D.丙、丁
6．一学生在玻璃温室里进行植物栽培实验，为此，他对室内空气中的CO2含量进行24小时的检测，下列曲线（纵轴为CO2量，横轴为时间）中最有可能代表测定结果的是( )
A. B.
C. D.
7．某研究小组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是( )
A.色素带缺失第1条 B.色素带缺失第2条
C.色素带缺失第3条 D.色素带缺失第4条
8．卡尔文等人研究了CO2转化为糖的途径：用放射性14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，追踪14C的去向，最后推断出C原子转移途径是( )
A.CO2→三碳化合物→糖类 B.CO2→NADPH→三碳化合物
C.CO2→五碳化合物→糖类 D.CO2→五碳化合物→三碳化合物
9．下列所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是( )
A.利用果胶酶提高水果的出汁率
B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D.利用无水乙醇提取绿叶中的色素
10．某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是( )
A.增加叶片周围环境CO2浓度 B.将叶片置于4℃的冷室中
C.给光源加滤光片改变光的颜色 D.移动冷光源缩短与叶片的距离
二、多选题
11．光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用所吸收的光能的比值。下列作物种植方式可提高光合作用效率的是( )
A.适当增施氮、磷、钾肥，促进农作物茎叶生长
B.阴生植物应当种植在荫蔽的地方
C.对温室里的农作物增施农家肥
D.农业生态系统中的间种、套作、轮种
12．如图的纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化，下列说法正确的是( )
A.若A代表O2吸收量，E点时光合作用积累的有机物量是12
B.若A代表O2吸收量，可以判断D点开始光合速率大于呼吸速率
C.若A代表CO2释放量，C点时植物根部释放的CO2一定来自线粒体
D.若A代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，E点向右下方移动
三、读图填空题
13．下图表示绿色植物体内光合作用和细胞呼吸的过程，请据图分析并回答：
（1）甲图表示_______________过程，乙图表示_______________过程。
（2）甲图中的物质A是______________，该物质是光合作用的光反应产生的，能为光合作用的______反应提供能量。分析甲图可知，影响光合作用的外界因素主要有__________、水、二氧化碳浓度等。
（3）乙图中的物质B是__________，其产生的场所是______________，序号①和________表示有氧呼吸的过程。
（4）酵母菌中可以进行的过程是 ____________（填序号）
（1）叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分代谢途径如图所示。
①酶R小亚基在_____中的核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的_____中与酶R大亚基组装成有功能的酶。
②进行光合作用时，酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在_____（填场所）上完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3，C3还需被_____还原，被还原的C3一部分进一步合成糖类，另一部分合成X，X为_____。在叶绿体中，糖类主要以淀粉形式储存。光合作用旺盛时，若植物合成的糖类以可溶性糖形式储存在叶绿体中，则可能导致叶绿体_____。
（2）科研人员以甜瓜为对象，研究温度和CO2浓度对甜瓜净光合速率（即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）的影响，结果如图。
①据图分析，甜瓜净光合速率并不与环境温度始终正相关，得出此结论的依据是_____。
②一般而言，光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低。结合图中信息分析26℃、CO2浓度为1.2~1.6mL/L时，净光合速率显著上升的原因是_____。
参考答案
1．答案：C
解析：二氧化碳参与光合作用的暗反应过程，根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子首先转移到三碳化合物中，然后暗反应进行的是三碳化合物的固定，所以碳原子又转移到有机物中，即碳原子的转移途径为CO2→C3→糖类，ABD错误，C正确。故选C。
2．答案：B
解析：二氧化碳参与光合作用的暗反应过程,根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子首先转移到三碳化合物中,然后暗反应进行的是三碳化合物的固定,所以碳原子又转移到有机物中,即碳原子的转移途径为:二氧化碳→三碳化合物→糖类。
3．答案：C
解析：A、根据实验目的可知，标准层析液组为对照组，其他三组为实验组，A正确；B、石油醚分离出的橙黄色的胡萝卜素，而其他色素还分布在起始线附近，可见其他色素在石油醚中的溶解度很低，石油醚难以将其分离，B正确；C、与对照组相比，丙酮不能将菠菜叶中的4种色素较好的分离出来，3条色素带混在一起，离起始线较远而且起始线处几乎没有任何色素，这些现象可以得出菠菜叶中的4种色素在丙酮中溶解度都很大，而且相差很小，即丙酮的功能是溶解滤纸条上滤液细线中的4种色素，C错误；D、与对照组相比，苯分离出的3条色素带从上向下依次是类胡萝卜素（叶黄素和胡萝卜素），叶绿素a和叶绿素b，D正确。故选C。
4．答案：B
解析：A、依题意并结合图示分析可知：过程①为光反应，叶绿体中的四种色素，其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，叶黄素和类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；B、过程②为暗反应，只发生在叶绿体基质，过程④为在呼吸作用中产生的ATP水解，释放的能量用于生物体各项生命活动的过程，包括用于叶肉细胞的主动运输，B正确；C、①过程是光合作用光反应不产生CO2，②是暗反应消耗CO2，③是呼吸作用产生CO2、不消耗CO2，C错误；D、甘蔗干重增加与否是由植物体的光合作用与细胞呼吸共同决定的，某一个细胞光合作用大于细胞呼吸，甘蔗的干重不一定增加，D错误。
5．答案：A
解析：分析题图，扩散距离越大，说明其扩散的速度越快，所以丁为胡萝卜素，丙为叶黄素，乙是叶绿素a，甲是叶绿素b。叶绿体a和叶绿体b主要吸收蓝紫光和红光，所以主要吸收红光和蓝紫光的两种色素是甲、乙，A正确。故选A。
6．答案：A
解析：ABCD、在0点到6点这一时间段，因为没有光照，所以植物只进行呼吸作用，消耗O2，产生CO2，使玻璃温室中的CO2浓度逐渐升高；6点太阳升起，植物进行呼吸作用的同时开始进行光合作用，而且随着光照的逐渐增强，光合作用的强度大于呼吸作用，消耗了更多的CO2，使玻璃温室中的CO2浓度逐渐降低；18点光照逐渐减弱趋近于0，植物的光合作用停止，而呼吸作用一直进行，所以玻璃温室中的CO2浓度又逐渐升高。因此，最有可能代表测定结果的是A，A正确，B、C、D错误。故选A。
7．答案：B
解析：根据色素层析结果“从上而下分别是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)”，可知从上至下第2条色素带是叶黄素，因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体，即不能合成叶黄素,故对其叶片进行色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比，色素带缺失第2条，B正确，ACD错误。故选B。
8．答案：A
解析：在光合作用的暗反应阶段，CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和【H】的作用下还原生成糖类等有机物，故用放射性14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，C原子转移途径是CO2→三碳化合物→糖类，所以A正确，BCD错误。
故选：A。
9．答案：D
解析：A、果胶酶催化果胶水解的过程，涉及“酶能降低化学反应活化能”原理，A错误；
B、过氧化氢酶催化过氧化氢分解过程，涉及“酶能降低化学反应活化能”原理，B错误；
C、无机催化剂FeCl3催化过氧化氢分解过程，涉及“无机催化剂能降低化学反应活化能”原理，C错误；
D、用无水乙醇提取绿叶中的色素不需要酶的催化作用，不涉及“降低化学反应活化能”原理，D正确。
故选D。
10．答案：A
解析：A、二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；B、降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；C、给光源加滤光片改变光的颜色可能会使单位时间单位叶面积的氧气释放量降低，比如将蓝紫光改变为绿光会降低光合速率，C不符合题意；D、移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。故选A。
11．答案：ABC
解析：适当增施氮、磷、钾肥，促进农作物茎叶生长，促进光合色素和相关酶的合成，提高光合作用效率，A正确；对于阴生植物而言，太强的光照不利于其生长发育，因此阴生植物应当种植在荫蔽的地方，B正确；对于温室里的农作物来说，通过增施农家肥料，可以增加温室中的CO2含量，同样可以提高农作物的光合作用效率，C正确；农业生态系统中的间种、套作、轮种，可以最大限度利用光合作用时间，提高光能利用率（光能利用率是指植物光合作用所累积的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率），但不能提高光合作用效率，D错误。
12．答案：BD
解析：A、若A代表O2吸收量，E点时光合作用积累的有机物量是8，A错误；
B、若A代表O2吸收量，D点表示光补偿点（光合速率等于呼吸速率），D点开始光合速率大于呼吸速率，B正确；
C、若A代表CO2释放量，C点时植物根部释放的CO2来自细胞质基质和线粒体，C错误；
D、若A代表CO2释放量，提高大气中的CO2浓度，光饱和点（E点）增大，向右下移动，D正确。
故选：BD。
13．答案：(1)光合作用；细胞呼吸
(2)ATP;暗;光照
(3)丙酮酸;细胞质基质;②
(4)①②③
解析：（1）据图分析：甲图表示光合作用过程，乙图表示呼吸作用。
（2）甲图中的物质A是光反应由ADP和Pi产生的ATP；ATP参与暗反应阶段的三碳化合物还原，可为其提供能量；影响光合作用的外界因素主要有光照（主要影响光反应过程）、水、二氧化碳浓度等。
（3）乙图中的物质B是呼吸作用第一阶段产生的丙酮酸；产生场所是细胞质基质；序号①和②，能彻底分解葡萄糖为二氧化碳和水，为有氧呼吸全过程。
（4）酵母菌为兼性厌氧生物，既能进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，也能进行无氧呼吸生成酒精和二氧化碳，可进行图乙的过程包括①②③。
14、
（1）答案：①细胞质；基质；②类囊体薄膜；[H]（或NADPH）；五碳化合物（C5）；吸水涨破
解析：本题结合图示考查光合作用的过程、净光合速率的影响因素和基因表达的相关知识。①通过分析可知，细胞核DNA上编码小亚基的遗传信息转录到RNA上，RNA通过核孔进入细胞质中，在细胞质中的核糖体上翻译形成小亚基，然后小亚基进入叶绿体内。叶绿体编码大亚基的DNA的遗传信息转录到RNA上后，在叶绿体中的核糖体上进行翻译形成大亚基，在叶绿体的基质中小亚基和大亚基组装成有功能的酶R。②光合作用过程中光反应阶段合成ATP是在叶绿体的类囊体薄膜上完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3，C3还原需要[H]（或NADPH）作为还原剂，C3的还原产物除了糖类外，还有C5，因此X为C5（五碳化合物）。光合作用合成的糖类，如以大量可溶性糖的形式存在于叶绿体中，则可能使叶绿体内溶液的浓度升高，渗透压增大，进而导致叶绿体吸水涨破。
（2）答案：①温度为36℃时的净光合速率低于温度为12℃、26℃和30℃时的净光合速率；②光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低，因此26℃时光合作用酶活性高于呼吸作用酶；CO2浓度为1.2~1.6mL/L时，CO2浓度增高，暗反应速率增大，光合作用合成有机物的速率增大；同时，CO2浓度高抑制呼吸作用，呼吸速率下降，所以26℃、CO2浓度为1.2~1.6mL/L时，净光合速率显著上升
解析：①据图分析，当环境温度由12℃到26℃再到30℃时，甜瓜净光合速率在增大，但当温度为36℃时，甜瓜净光合速率反而下降了，因此甜瓜净光合速率并不与环境温度始终呈正相关，得出此结论的依据是温度为36℃时的净光合速率低于温度为12℃、26℃和30℃时的净光合速率。②CO2是光合作用的原料，其浓度为1.2~1.6mL/L时，浓度增高，暗反应速率增大，光合作用合成有机物的速率增大；同时，CO2浓度高抑制呼吸作用，呼吸速率下降；光合作用酶的最适温度比呼吸作用酶低，因此26℃时光合作用酶活性高于呼吸作用酶，所以26℃、CO2浓度为1.2~1.6mL/L时，净光合速率显著上升。

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