小测卷（十三）捕获光能的色素和结构及光合作用的原理（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版 不定项）

小测卷(十三)　捕获光能的色素和结构及光合作用的原理 【选择题】每小题5分 1.将紫月季叶片色素提取液点样后，先后置于层析液和蒸馏水中进行双向纸层析，过程及结果如图所示。而用菠菜叶片进行同样实验，则观察不到色素a。下列分析错误的是(　　) A.点样点不可触及蒸馏水和层析液 B.色素b、c、d、e难溶于蒸馏水 C.色素a最可能存在于液泡中 D.可用无水乙醇替代层析液 2.如图是植物叶肉细胞中光合作用过程的模型，下列有关叙述正确的是(　　) A.类胡萝卜素可以吸收红光用于类囊体的光反应 B.如果没有光照，叶肉细胞中的ATP就不能合成 C.CO2来源于叶片的气孔从外界环境中吸收 D.卡尔文循环属于暗反应，从循环中出来的产物是三碳糖 3.下列有关色素提取和分离实验的说法，正确的是(　　) A.根据绿叶中色素在无水乙醇中溶解度不同，可对色素进行分离 B.分离色素时，蓝绿色的色素带距离滤液细线最远 C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素 D.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢 4.某学习小组在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时使用了隔夜的菠菜叶，在规范操作后，提取的色素在滤纸条上的带宽与使用新鲜菠菜叶的学习小组相比有一定的差别，相应的实验结果如图所示。下列有关分析正确的是(　　) A.该实验方法也适用于植物液泡中色素的提取和分离 B.分离色素时不能让无水乙醇触及滤纸条上的滤液细线 C.滤纸条上色素②呈现蓝绿色，色素④距离滤液细线最远 D.实验说明，叶绿素a和叶绿素b的分子结构不稳定，容易分解 5.为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如表。下列有关叙述错误的是(　　) 叶绿素种类 二氧化硅颗粒大小/目 0 20 50 100 200 叶绿素a/(mg·g－1) 0.25 0.53 0.61 0.48 0.47 叶绿素b/(mg·g－1) 0.16 0.08 0.09 0.11 0.12 A.提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂 B.加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益 C.据表可知，用50目的二氧化硅提取到的叶绿素总量最多 D.若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小 6.德国科学家瓦尔堡设法把光合作用的光反应、暗反应分开研究，他的办法是在人工光源“间歇光”下测定光合作用。科研人员重新设计瓦尔堡的实验：分离出某植物的叶绿体，让叶绿体交替接受5秒光照、5秒黑暗处理，持续进行20分钟，并用灵敏传感器记录环境中O2和CO2的变化，部分实验记录如图所示。 下列分析正确的是(　　) A.a～c段为光反应阶段，c～e段为暗反应阶段 B.S1、S3可分别表示光反应释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量，且S1＝S3 C.由O2的释放速率和CO2的吸收速率推测，光反应速率与暗反应速率始终相等 D.与“间歇光”20分钟相比，持续光照20分钟处理的叶绿体有机物合成总量更多 7.研究者利用密闭的装置在适宜的光照、温度和pH等条件下，进行了如下实验(初始悬浮液中无CO2，草酸铁是一种氧化剂)。下列相关叙述错误的是(　　) 实验组别 ① ② ③ ④ 实验材料 小球藻 悬浮液 叶绿体 悬浮液 叶绿体 悬浮液 叶绿体 悬浮液 提供的物质 H2O、 CO2 H2O、 CO2 H2O H2O、 草酸铁 是否产生O2 是 是 否 是 A.③组不产生O2可能是因为其叶绿体中缺乏氧化剂 B.②组与④组对照，说明叶绿体产生O2不一定需要CO2 C.①组与②组对照，说明小球藻光合作用产生O2的场所是叶绿体 D.②组与③组对照，说明叶绿体产生的O2来源于CO2 8.下图所示生理过程中，PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，CF0、CF1构成ATP合酶。下列说法错误的是(　　) A.PSⅡ、PSⅠ内含易溶于有机溶剂的色素 B.小麦光合作用产生的O2被呼吸作用利用至少需要经过5层生物膜 C.PQ转运H＋的过程需要消耗电子中的能量 D.图中ATP合酶合成的ATP只能为暗反应提供能量 9.活化状态的Rubisco能催化CO2固定。黑暗条件下，Rubisco与C5结合呈钝化状态。光照条件下，光激活Rubisco活化酶，使Rubisco构象发生变化释放C5暴露出活性位点，然后Rubisco活性位点与CO2结合后再与类囊体排出的Mg2＋结合，形成活化状态的Rubisco，过程如图所示。相关叙述正确的是(　　) A.Rubisco活化酶吸收、传递、转化光能后被激活 B.光能驱动H＋从类囊体内腔向类囊体薄膜外移动 C.类囊体内腔中的pH下降有利于Mg2＋释放到基质 D.Mg2＋既是Rubisco的活化剂也是Rubisco的催化底物 10.如图是某同学用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物等量叶片中的光合色素，然后用层析液进行纸层析得到的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列相关叙述正确的是(　　) A.实验研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸钙过少，都会导致色素条带颜色变深 B.实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，实验效果更好 C.色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会缩短四条色素带间的距离 D.与正常光照下相比，该植物强光照下叶片会发黄 【非选择题】 11.(10分)某兴趣小组进行了阳生植物和阴生植物叶片中叶绿素含量比较的实验，主要过程及结果如下。 实验材料： 阳生植物：美洲合欢、月季；阴生植物：喜荫花、沿阶草。 叶绿素含量测定原理：叶绿素a、叶绿素b的吸收光谱不同(图1)，叶绿素a、叶绿素b在红光区最大吸收峰的波长分别是665 nm、649 nm。 主要实验步骤及结果： 步骤1：取四种材料的新鲜叶片，剪碎(避开主叶脉)，各取0.1 g碎叶片分别置于4支20 mL的比色管中，加入15 mL萃取液(丙酮∶酒精＝1∶1)，避光浸泡24 h，获得色素提取液。 步骤2：用分光光度计在665 nm和649 nm波长下分别测定色素提取液的吸光值，并根据吸光值计算叶绿素含量，结果如图2。 (1)步骤1中，萃取液的作用是________________。(2分) (2)据图1可知，叶绿素a、叶绿素b在蓝紫光区的最大吸收峰值比红光区高，但不选蓝紫光区最大吸收峰的波长测定色素吸光值，其原因是________________________________________________________________________。(2分) (3)据实验结果可知，与阳生植物相比，阴生植物叶片中叶绿素a与叶绿素b的比值较________，结合图1从生物适应环境的角度分析，其意义是____________________________。(4分) (4)光下叶片呈现绿色的原因是_________________________________________。(2分) 12.(15分)磷酸丙糖是绿色植物光合作用中最先产生的糖，如图所示为绿色植物叶肉细胞中磷酸丙糖的代谢途径。 (1)图中能产生ATP的场所是______________。影响物质C释放速率的主要环境因素是____________________________。光照等条件适宜时，图中物质B来源于________________________。(6分) (2)磷酸丙糖运出叶绿体时，必须与细胞质基质中的Pi等量交换，输出到细胞质基质合成蔗糖。当Pi缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中输出__________(填“增多”或“减少”)。为提高甘蔗的品质，在生产上应该采取________________的措施。(4分) (3)若磷酸转运器的活性下降，叶肉细胞中蔗糖的合成和输出受阻，下列说法中错误的是________。(2分) A.进入叶绿体的Pi数量减少 B.卡尔文循环过程会增强 C.叶绿体中储存较多淀粉 (4)如果向培养植物的温室内通入14CO2，光照一定时间后杀死该植物，提取细胞中产物并分析。实验发现，这段时间内CO2就已经转化为许多种类的化合物。如果要探究CO2转化成的第一种产物是什么物质，应如何操作？请写出实验设计思路：________________________________________________________________________。(3分) 学科网（北京）股份有限公司 $ 小测卷(十三)　捕获光能的色素和结构及光合作用的原理 1.解析：选D。 点样点不可触及蒸馏水和层析液，否则色素会溶解于相应的溶液中，A正确；由步骤二可知，色素b、c、d、e在层析液中溶解度不同，随层析液扩散的速度不同，e的距离最长，应为胡萝卜素，同理可知，d为叶黄素，c为叶绿素 a，b为叶绿素 b，在步骤三中，色素b、c、d、e均没有向上移动，说明色素b、c、d、e难溶于蒸馏水，B正确；色素a不溶于层析液，但溶于蒸馏水，可能存在于液泡中，C正确；色素b、c、d、e均可以溶解于无水乙醇，但溶解度不易区分，因此不能用无水乙醇替代层析液分离色素，D错误。 2.解析：选D。 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，A错误；如果没有光照，叶肉细胞可以通过呼吸作用合成ATP，B错误；CO2来源于线粒体和叶片的气孔从外界环境中吸收，C错误；卡尔文循环属于暗反应，从循环中出来的产物是三碳糖，D正确。 3.解析：选C。 根据绿叶中色素在层析液中溶解度不同，可对色素进行分离，A错误；分离色素时，橙黄色的色素带(胡萝卜素)距离滤液细线最远，B错误；各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，因此利用纸层析法可分离4种叶绿体色素，C正确；叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越快，D错误。 4.解析：选D。 叶绿体中的光合色素能够溶解在有机溶剂中，但不能被水溶解；植物液泡中的色素是水溶性色素，因此该实验方法不适用于植物液泡中色素的提取和分离，A错误。分离色素时不能让层析液触及滤纸条上的滤液细线，否则色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上得不到色素带或色素带很窄，B错误。滤纸条上色素②是叶绿素b，叶绿素b呈现黄绿色；色素④是胡萝卜素，胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸上扩散得最快，因而距离滤液细线最远，C错误。题图显示，隔夜菠菜叶组的①所示的叶绿素a和②所示的叶绿素b这两条色素带的宽度明显比新鲜菠菜叶组的窄，说明叶绿素a和叶绿素b的分子结构不稳定，容易分解，D正确。 5.解析：选B。 提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理，A正确；与不加二氧化硅相比，加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取则无益，B错误；据表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取到的叶绿素总量最多，C正确；加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小，D正确。 6.解析：选D。 光反应阶段需要光照，暗反应阶段有光无光都可以进行，a～c段既有光反应也有暗反应，c～e段在黑暗开始之前也有光反应，黑暗开始之后，只有暗反应，没有光反应，A错误；虚线表示O2释放速率的变化，实线表示CO2吸收速率的变化，结合光合作用的总反应式来看，在一个光周期内释放的O2总量与暗反应吸收的CO2总量是相等的，S1＋S2＝S2＋S3，所以S1＝S3，但是S1不能代表光合作用释放的O2总量，S3也不能代表暗反应吸收的CO2总量，B错误；从图中开始光照的点来看，O2的释放速率明显大于CO2吸收速率，也就是暗反应速率限制了光反应的速率，所以才会导致O2的释放速率下降，C错误；从一个光周期来看，“间歇光”在一个光周期内光反应的产物恰好能被暗反应利用，如果用面积来表示，恰好是S1＋S2或S2＋S3，如果是持续光照，那么光反应与暗反应达到平衡时反应速率保持相等，也就是图中的c～d段，把c～d段延长以后能看出，持续光照20分钟叶绿体释放O2的总量明显大于“间歇光”，即持续光照20分钟叶绿体有机物合成总量更多，D正确。 7.解析：选D。 比较③④组，③组不含有氧化剂——草酸铁，无O2的产生，可推测③组不产生O2可能是因为其叶绿体中缺乏氧化剂，A正确；②组与④组对照，区别为CO2和草酸铁，④组无CO2，说明叶绿体产生O2不一定需要CO2，B正确；①组与②组对照，①组的实验材料为小球藻悬浮液，②组的实验材料为叶绿体悬浮液，两组均能进行光合作用，有O2的产生，说明小球藻光合作用产生O2的场所是叶绿体，C正确；②组与③组对照，③组无CO2，没有进行光合作用没有产生O2，说明叶绿体进行光合作用产生O2的条件必须含有CO2，不能说明叶绿体产生的O2来源于CO2，D错误。 8.解析：选D。 PSⅡ、PSⅠ上含有吸收光能的色素，光合色素易溶于有机溶剂，A正确；光反应中水的光解产生的O2是发生在叶绿体类囊体薄膜内，O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过类囊体膜(单层膜)、叶绿体(2层膜)和线粒体(2层膜)，共5层膜，B正确；H＋能通过PQ运输回到类囊体腔内，此过程为逆浓度梯度运输，需要消耗电子中的能量，C正确；图中ATP合酶合成的ATP并不只为暗反应提供能量，例如：当处于高光照和高氧低二氧化碳情况下，绿色植物可吸收O2，消耗ATP、NADPH，分解部分C5并释放CO2，这个过程叫作光呼吸，此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的ATP和NADPH，又可以为暗反应阶段提供原料，D错误。 9.解析：选C。 酶只有催化作用，吸收、传递、转化光能的是光合色素，A错误；由图可知，光能驱动H＋从类囊体薄膜外向类囊体内腔移动，进而维持类囊体中的高H＋浓度，B错误；类囊体内腔中的pH下降，消耗H＋势能，有利于Mg2＋释放到基质，C正确；Mg2＋是Rubisco的活化剂，但不是Rubisco的催化底物，D错误。 10.解析：选D。 实验研磨操作中若加入的二氧化硅(使研磨充分)或碳酸钙(保护叶绿素)过少，都会导致色素条带颜色变浅，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；色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会使色素溶解在层析液中，看不到四条色素条带或色素条带很窄，C错误；与正常光照下相比，该植物强光照下叶绿素含量较少，叶片会发黄，D正确。 11.解析：(1)该图为叶绿体的结构图，叶绿体的类囊体薄膜上进行光反应，生成ATP。分析可知，物质C为O2，O2是光反应的产物，因此影响O2释放的环境因素即影响光反应的环境因素，主要包括光照强度、温度和CO2浓度。光照等条件适宜时，光合作用强度大于细胞呼吸强度，因此图中物质B(CO2)的来源有两个：一部分来自细胞呼吸产生的CO2，一部分来自细胞从外界环境吸收的CO2。(2)据题图信息可知，磷酸丙糖从叶绿体输出的同时伴随着Pi进入叶绿体，因此当Pi缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中的输出过程会受阻，从而导致输出减少。磷酸丙糖从叶绿体中输出后在细胞质基质中合成蔗糖，因此增施适量无机磷肥会促进磷酸丙糖的输出，从而使蔗糖的合成量增大。(3)根据图示可知，若磷酸转运器的活性下降，叶肉细胞中蔗糖的合成和输出受阻，则磷酸丙糖在叶绿体基质中合成的淀粉量增多，导致叶绿体中储存较多淀粉，而淀粉的积累会抑制卡尔文循环反应的进行。同时，磷酸转运器的活性下降，会导致进入叶绿体的Pi数量减少。综上所述，B错误。(4)要探究CO2转化成的第一种产物是什么物质，需要通过逐渐缩短光照时间分组实验，当只检测到一种含14C的转化物时，说明该物质是CO2转化成的第一种产物。 答案：(1)叶绿体的类囊体薄膜　光照强度、温度以及CO2浓度　外界环境吸收和细胞呼吸产生　(2)减少　增施适量无机磷肥　(3)B　(4)通过逐渐缩短光照时间分组实验，当只检测到一种含14C的转化物时，说明该物质是CO2转化成的第一种产物 学科网（北京）股份有限公司 $