小练11 光合色素及与光合作用相关的结构-【衡水金卷·先享题】2026年新高考生物拿满基础分自主小练

拿满基础分自主小练·生物学 小练11 光合色素及与 (建议用时30分 考情分析主要考查：光合色素的种类、功能及提取分离实验： 题型：以选择题为主难度：易考频（★★） 选择题（每题3分） 1.(教材改编题)图甲一丁表示用新鲜菠菜进 行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个 主要操作步骤。下列有关叙述正确的是 甲 一层析液 丙 A.实验操作步骤的先后顺序是乙甲→ 丁丙 B.步骤甲为增加滤纸上色素的量需至少连 续划2至3次滤液细线 C.步骤乙应向研钵中加入少许SO2和 CaCO3,有助于研磨更充分 D.步骤丙中的滤纸条上色素带的多少与层 析时间及所含色素种类均有关 2.(2025广东深圳市适应考)P蛋白由核内P 基因编码，经翻译后转移并定位于叶绿体 中，参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复。M蛋 白可降低P蛋白的2羟基异丁酰化修饰， 从而削弱P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功 能，进而降低叶绿体产生活性氧的能力，导 致棉花的抗病性下降。下列叙述错误的是 A.若P蛋白的翻译受到抑制，则可能会导 致棉花的抗病性下降 B.M蛋白基因缺失突变体的叶绿体产生活 性氧的能力相对较高 C.捕光复合体Ⅱ损伤后，光反应为C3还原 提供的NADPH、ATP会减少 D.P蛋白的2-羟基异丁酰化修饰，不利于P 蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复 3.(教材改编题)如图为叶绿素和类胡萝卜素的 吸收光谱。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿 素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿 素循环”。在遮光条件下，以蓝紫光为主的散 光占利用光能百分比增加，叶绿素a/叶绿素b 的值会降低。下列叙述错误的是 1001利用光能/% .③ 40045050055060060700波长/mm 21 班级： 姓名： 光合作用相关的结构 钟，满分35分) 叶绿体的结构与功能 A.可用无水乙醇提取分离绿叶中的色素，叶 片呈现绿色的原因是①②③不吸收绿光 B.①表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光 C.②表示叶绿素b,遮光条件下部分叶绿素 a转化成叶绿素b D.③表示叶绿素a,位于从上至下第三个条 带，且条带最宽 4.(教材改编题)海洋中的藻类，习惯上依其 颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中 的垂直分布大致依次是浅、中、深。下列有 关叙述正确的是 A.三种海藻的颜色与其在海水中的分布及 捕获的光能有关，它们含有的色素种类 相同 B.藻类本身的颜色是反射出来的光所形成 的，绿藻反射绿光，褐藻反射橙光 C.三种海藻都能进行光合作用，说明都含 有光合作用所需的酶和色素 D.探究三种藻类所含的色素含量和种类， 可通过层析后的色素带的宽窄来判断 5.(2025河南驻马店高三期末)盐地碱蓬多分 布在潮间带及内陆盐碱地。每到秋天，盐 地碱蓬细胞内会积累大量的甜菜红素，使 其植株变红，形成“红海滩”的景观。研究 者就低温及35%盐度（高盐海水盐度）两个 因素的单一及复合胁迫（处理如图所示）对 盐地碱蓬幼苗色素含量的影响进行了相关 研究，结果如表所示。下列叙述正确的是 口对照组 m皿低温胁迫 ☐高盐胁迫 ■低温+高盐胁迫 25天生长期 20天胁迫期 CT IMSSISASSASAANASIEIASAS☑ T,C T:C 项目 CT T T2 叶绿素a 4.11 3.11 3.44 2.97 叶绿素b 2.37 1.83 2.05 1.32 类胡萝 卜素 1.98 1.96 1.55 1.57 注：表中数据表示色素含量相对值。 A.盐地碱蓬细胞从土壤中吸收的无机盐均 以离子的形式存在 B.甜菜红素是储存在盐地碱蓬液泡中的光 合色素 C.低温胁迫对盐地碱蓬叶绿素的影响程度 比对类胡萝卜素的低 D.低温和高盐胁迫在影响盐地碱蓬叶绿素 含量方面具有协同作用 6.(教材改编题)叶绿体中的类囊体分为基粒 类囊体和基质类囊体，二者的区别在于前 者含有较多的光合色素以及形成了垛叠的 基粒（如图所示）。下列关于类囊体的叙 述，错误的是 A.类囊体薄膜属于 类囊体腔 基粒类囊体 生物膜，不是叶 绿体内膜的一部 分，是光反应的 场所 粒 基质类囊体 B.据图推测基粒类 囊体吸收光的能力强于基质类囊体 C.光学显微镜下，所有植物细胞中的叶绿 体都呈扁平的椭球形或球形 D.从结构上分析，类囊体垛叠形成基粒的 意义与线粒体中形成嵴的意义类似 7.(教材改编题)在探索叶绿体功能的过程 中，恩格尔曼设计并完成了两个实验：①把 载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有 空气的小室内，在黑暗中用极细的光束照 射水绵，发现细菌只向叶绿体被光束照射 到的部位集中；如果把装置放在光下，细菌 则分布在叶绿体所有受光的部位。②用透 过三棱镜的光照射水绵临时装片，大量需 氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。下列叙 述正确的是 A.恩格尔曼的实验①直接证明叶绿体能吸 收光能用于光合作用放氧 B.据恩格尔曼的实验②可以推测，光合色 素只能吸收红光和蓝紫光 C.恩格尔曼的两个实验之间形成相互对照 证明叶绿体是光合作用的场所 D.水绵释放的氧气供给水绵和需氧细菌细 胞内线粒体进行有氧呼吸第三阶段 8.(教材改编题)叶绿体是一种动态的细胞 器，随着光照强度的变化，在细胞中的分布 和位置也会发生相应改变，称为叶绿体定 位。CHUP1蛋白能与叶绿体移动有关的 肌动蛋白（构成细胞骨架中微丝蛋白的重 要成分)相结合，用野生型拟南芥和 CHUP1蛋白缺失型拟南芥进行实验，观察 到在不同光照强度下叶肉细胞中叶绿体的 分布情况如图所示。下列叙述正确的是 弱光 强光 弱光 强光 之叶绿体 于叶绿体 正常叶肉细胞 CHUP1蛋白缺失的叶肉细胞 22 A.叶绿体中的光合色素可吸收、传递和转 化光能，并将吸收的能量储存在ATP中 B.强光条件下叶绿体移到细胞两侧，意义 是叶肉细胞更充分地吸收光能，制造更 多的有机物 C.在叶绿体中，光合产物通常以葡萄糖形 式储存，且单糖便于通过韧皮部运输到 植株各处 D.实验表明，CHUPI蛋白和光强在叶绿体与 肌动蛋白结合及其移动定位中起重要作用 非选择题 9.(11分，2025云南省名校联盟)适当的含水 量是植物光合作用的必备条件，干旱胁迫 对植物生长发育有较大影响，研究人员进 行了以下研究：将长势一致的苦槠幼苗平 均分成对照、干旱处理、干旱后恢复供水三 组，只给予成熟叶14CO2,检测成熟叶14CO2 光合产物滞留量；一段时间后，检测光合产 物在细根、幼叶和茎尖部位的分配情况（如 图)。回答下列问题： 口对照组 6 100 ■干旱处理组 皿干旱后恢复供水组 50 2 0 ~w 0 14C02供给 细根 幼叶和茎尖 成熟叶 (1)该实验的探究目的是 (2)若干旱胁迫处理后，检测到植物光反应 释放的氧气减少，推测可能是叶绿体内的 (填结构)受损，为暗反应提 供的 减少，从而光合速率 降低。 (3)由图可知，干旱胁迫主要影响植物 (填部位)的生长，判断的 依据是 (4)若「蛋白由叶绿体的「基因编码，有助 于光合色素捕获和转化光能。「蛋白极易 受活性氧ROS破坏，ROS的积累会抑制 叶绿体的「基因的表达过程。NO是一种 信号分子，干旱条件下ROS积累，NO能 调节ROS分解酶的活性，降低干旱胁迫对 植物光合作用的影响。试解释NO能够降 低干旱胁迫对光合作用影响的机制：生物学 只规律方法 氧气浓度影响细胞呼吸的曲线分析 O点：不消耗0，产生C02, 说明细胞只进行无氧呼吸 R点：产生的CO,量最少，细胞，总 ,呼吸最弱的点，此条件最有利于 蔬菜、水果的储存 1QC0生 O,吸收量T /成 T点：该点之前限制因素是0，的浓度。 该点之后限制因素是温度等外在因 素和酶等内在因素 无氧呼吸消失点 05 101520250,浓度/% C点(BCAB):有氧呼吸吸收的 →P点及其以后：消耗0量=产生 O,量（或释放的C0量）等于无 CO2量，说明细胞只进行有氧 氧呼吸释放的CO2量 呼吸 9.(11分，除标注外，每空2分) (1)有氧 (2)压实组黄瓜根系中酒精含量更高多(1分)压 实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放的能量少关闭(1 分)暗反应(1分) (3)合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要 碾压等 【解析】(1)有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质 中，本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中 生成，由此可推测，其为有氧呼吸的中间产物。 (2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系中酒精含量更高， 而酒精是植物细胞无氧呼吸的产物，所以压实组黄瓜 根系的无氧呼吸更强。为维持根系细胞正常生命活 动，由于压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放的能量较 少，为获得足够能量压实组消耗的有机物总量更多。 根吸收水分的能力减弱，叶片气孔关闭，二氧化碳进 入量减少，光合作用暗反应阶段首先受抑制，有机物 合成减少，最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。 (3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有合理 施肥，避免不当施肥导致土壤结构破坏；适时疏松土 壤：减少大型农业机械的不必要碾压等。 小练11光合色素及与光合作用 相关的结构 1.D【解析】据图分析：甲表示画滤液细线，乙表示提 取色素，丙表示分离色素，丁表示过滤，所以正确的实 验操作步骤顺序是乙→丁→甲→丙，A错误：为了增 加滤纸上色素的量，在进行步骤甲时，需要重复划2 至3次滤液细线，但是需要等到上次划线干燥后再重 复划，不能连续操作，B错误：步骤乙为提取色素，应 向研钵中加入SiO和CaCO3及无水乙醇，SiO2有助 于研磨更充分，CCO3可防止色素被破坏，无水乙醇 的作用是溶解及提取色素，C错误：滤纸条上色素带 。1 参考答案及解析 的多少与层析时间和色素种类均有关，D正确。 只拓展延伸 实验中各种材料和试剂的作用 实验材料或试剂 作用 无水乙醇 溶解色素 层析液 分离色素 二氧化硅 使研磨充分 碳酸钙 保护色素（叶绿体） 单层尼龙布 过滤叶片研磨液，获得滤液 滤纸条 使色素在其上分离，便于观察 2.D【解析】P蛋白参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复，若 P蛋白的翻译受到抑制，则可能会导致棉花的抗病性 下降，A正确；M蛋白可降低P蛋白对捕光复合体Ⅱ 的修复功能，降低叶绿体产生活性氧的能力，因此M 蛋白基因缺失突变体的叶绿体产生活性氧的能力相 对较高，B正确：捕光复合体Ⅱ参与光反应，捕光复合 体Ⅱ损伤后，光反应为C还原提供的NADPH、ATP 会减少，C正确；M蛋白可降低P蛋白的2羟基异丁 酰化修饰，从而削弱P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功 能，说明P蛋白的2羟基异丁酰化修饰，有利于P蛋 白对捕光复合体Ⅱ的修复，D错误。 3.A【解析】绿叶中色素易溶于有机溶剂无水乙醇，可 用无水乙醇提取绿叶中的色素，分离色素用层析液， 叶片呈现绿色是因为②（叶绿素b)、③（叶绿素a)吸 收绿光很少，绿光被反射出来，不是不吸收绿光，A错 误：①表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光，B正确：② 是叶绿素b,遮光条件下部分叶绿素a转化成叶绿素 b,C正确：③是叶绿素a,叶绿素a位于从上至下第三 个条带，且条带最宽（含量最多），D正确。 只方法技巧 绿叶中色素的吸收光谱 太阳光 三棱镜 紫蓝青绿黄橙红 色素滤液 100 夫数装 下素（叶黄素（黄色） 50 -叶绿素b(黄绿色) 叶绿素a(蓝绿色) 400450500550600650700波长/nm 参考答案及解析 (1)一般情况下，叶绿体中的色素只吸收可见光，而对 红外光和紫外光等不吸收。 (2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对 蓝紫光的吸收量大，它们对其他波段的光并非不吸收， 只是吸收量较少，类胡萝卜素不吸收红光。 (3)叶绿素a与叶绿素b的吸收光谱很相似，但也路有 不同：首先，叶绿素a在红光部分的吸收带宽些，在蓝 紫光部分的吸收带窄些，而叶绿素b在红光部分的吸 收带窄些，在蓝紫光部分的吸收带宽些；其次，与叶绿 素b相比较，叶绿素a在红光部分的吸收带偏向长光 波，而在蓝紫光部分则偏向短光波。 4.C【解析】光在海水中的穿透性由浅到深越来越弱， 最浅处光最强，有红光也有蓝紫光，有利于绿藻利用， 所以浅处生长着绿藻：往下一些红光穿透性不强被海 水吸收，能利用起来进行光合作用的只剩蓝紫光，褐 藻有利于吸收蓝紫光，所以中处生长着褐藻；再往下， 蓝紫光也被吸收一部分，所以深处生长着红藻，海藻 的颜色与其在海水的深度、捕获的光能和自身含有的 色素种类都有关，A错误；不同颜色的藻类吸收不同 波长的光，藻类本身的颜色是它们“反射”或者“几乎 不吸收”的光，绿藻主要吸收红光和蓝紫光，反射绿 光，褐藻主要吸收蓝紫光，反射黄光，B错误；三种藻 类都含有光合作用相关的酶和色素，都能利用光进行 光合作用，C正确：通过层析后的色素带的宽窄只能 判断各种色素的含量，不能判断三种藻类所含的色素 种类，D错误。 5.D【解析】盐地碱蓬细胞从土壤中吸收的无机盐大 多数以离子的形式存在，A错误；甜菜红素是储存在 盐地碱蓬液泡中的花青素，不是光合色素，B错误；对 比CT组（对照组）和T(低温胁迫组)的实验结果可 知，T,组叶绿素含量明显降低，类胡萝卜素含量基本 不变，说明低温胁迫对盐地碱蓬叶绿素的影响程度比 对类胡萝卜素的高，C错误；分析表格数据可知，T 组（低温十高盐胁迫）叶绿素含量的下降幅度大于T 组和T:组，说明低温胁迫和高盐胁迫协同降低盐地 碱蓬叶绿素含量，D正确。 6.C【解析】类囊体薄膜属于生物膜，叶绿体内膜是紧 贴在叶绿体外膜内侧的结构，类囊体薄膜不属于叶绿 体内膜，A正确：基粒中的类囊体发生垛叠，增加了光 合色素的附着面积，即吸收光的面积更大，吸光能力 强于基质类囊体，B正确；水绵的叶绿体呈螺旋带状， 并不是所有植物细胞中的叶绿体都呈扁平的椭球形 或球形，C错误；类囊体垛叠形成基粒与线粒体中形 ·18 生物学 成嵴都是为了增大膜面积，D正确。 7.A【解析】恩格尔曼的实验①通过观察需氧细菌在 水绵表面的分布，直接证明了叶绿体能吸收光能用于 光合作用放氧，A正确：叶绿体中的色素在光合作用 中所起的主要作用是吸收可见的太阳光，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，B错误：用极细的光束照射水绵的叶绿体，曝光部 位是水绵在自然状态下的生长状态，故为对照组，未 曝光的部位是人为处理后（黑暗）的条件，为实验组， 可更准确地判断产生氧气的部位是叶绿体，故得出叶 绿体是光合作用的场所的结论，实验①与实验②不是 相互对照，C错误；水绵释放的氧气供给需氧细菌和 水绵细胞有氧呼吸第三阶段利用，水绵细胞有氧呼吸 第三阶段在线粒体内，需氧细菌无线粒体，D错误。 8.D【解析】叶绿体中的光合色素可吸收、传递和转化 光能，其中能量储存在NADPH和ATP中，A错误； 据图可知，强光条件下，叶绿体移动到细胞两侧，以避 免强光的伤害，B错误；光合作用的产物通常以淀粉 形式储存，光合产物常以蔗糖形式通过韧皮部运输到 植株各处，C错误；由于CHUP1蛋白缺失型拟南芥 的叶绿体分布和野生型不同，所以CHUP1蛋白和光 强在叶绿体与肌动蛋白结合及其移动定位中起重要 作用，D正确。 9.(11分，除标注外，每空2分) (1)研究干旱胁迫对光合产物分配的影响 (2)类粪体薄膜(1分)ATP、NADPH (3)幼叶和茎尖(1分)与对照组相比，干旱处理组 细根的分配量更多，而幼叶和茎尖的分配量更少 (4)干旱条件下，ROS积累会破坏f蛋白并抑制f蛋 白合成，但NO能够提高ROS分解酶的活性，导致 ROS含量降低，从而使f蛋白含量增加，促进光合作 用进行(3分) 【解析】(1)将长势一致的苦槠幼苗平均分成对照、干 旱处理、干旱后恢复供水三组，只给予成熟叶“CO2, 一段时间后，检测光合产物在成熟叶的滞留量以及细 根、幼叶和茎尖部位的分配情况，所以该实验探究的 是干旱胁迫对光合产物分配的影响。 (2)光反应阶段产生氧气发生在类囊体薄膜上，氧气 释放减少，推测可能是类囊体薄膜受损，为暗反应提 供的ATP和NADPH减少，从而使光合速率降低。 (3)由图可知，与对照组相比，干旱处理组细根CO 光合产物分配量增加，幼叶和茎尖CO2光合产物分 配量减少，说明干旱胁迫主要影响幼叶和茎尖。 (4)干旱条件下，ROS积累会破坏f蛋白并抑制f蛋 生物学 白合成，而f蛋白有助于光合色素捕获和转化光能， 故NO能提高ROS分解酶的活性，导致ROS含量降 低，有利于f蛋白合成，从而促进光合作用。 小练12细胞呼吸与光合作用的相互关象 1.C【解析】叶绿体和线粒体均具有双层选择透过性 膜，A不符合题意；叶绿体中光反应阶段可以发生水 的光解，线粒体基质中水可以参与反应，B不符合题 意：只有线粒体能分解水产生CO2,叶绿体分解水产 生O2,C符合题意：叶绿体的光反应阶段可以产生 ATP,线粒体也可以合成ATP为生命活动供能，D不 符合题意。 2.B【解析】a过程为水的光解，发生在类囊体膜上，b 过程是暗反应，在叶绿体基质中进行，d过程是有氧 呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜，A正确：甲是叶绿 体，其类囊体薄膜上含有催化ATP合成的酶，乙是线 粒体，其内膜上含有催化ATP合成的酶，B错误；给 植物提供HO一段时间后，水光解(a)产生18O2, HO参与有氧呼吸的第二阶段产生CO2,C8O2参 与b过程会生成8O的葡萄糖，8O的葡萄糖进行c 过程会产生CO2,8O2参与有氧呼吸的第三阶段生 成H2O,d过程会产生HO,C正确；呼吸作用产生 的ATP用于各项生命活动，光反应产生的ATP只用 于暗反应，因此该植物用于叶肉细胞中载体蛋白合成 的能量可来自c、d,且主要由有氧呼吸的第三阶段提 供，D正确。 3.B【解析】据图可知，h和a代表线粒体释放二氧化 碳；b和c代表叶绿体吸收二氧化碳；d和e代表叶绿 体释放氧气：f和g代表线粒体吸收氧气；物质A是 丙酮酸。蓝细菌是原核生物，无叶绿体、线粒体，但可 发生光合作用和有氧呼吸作用，A正确：线粒体产生 的CO2被叶绿体利用，至少穿过4层生物膜，B错误； 突然黑暗处理，光反应停止，则为暗反应提供的ATP 和NADPH减少，叶绿体内C?含量短时间内将增加， C正确；h=c,d=g时，叶肉细胞内光合作用速率等 于呼吸作用速率，D正确。 方法技巧光合作用与细胞呼吸的过程联系 光能 02 热能ATP CO, 化学能 H0← S 光合作用→(CH,O)→细胞呼吸 CoH120-CHO -C02+H20← 02 4.D【解析】O2产生是光反应阶段，发生在类囊体薄 膜上，CO2产生是有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体 基质中，A错误；光反应产生的NADPH可为C的还 ·19 参考答案及解析 原提供还原剂和能量，B错误；哈密瓜特别甜，原因是 白天光合作用旺盛，积累很多有机物，而夜晚植物的 呼吸作用很弱，有机物的分解少，C错误；黑暗条件 下，叶肉细胞与根尖细胞只进行有氧呼吸时，能够出 现两细胞耗氧量相同且产生的ATP量也相等的情 况，D正确。 5.C【解析】由表中数据可知，A植物的光补偿点在 50~100mol光子·m2·s1之间，而B植物的光 补偿点在10~25umol光子·m2·s之间，同时A 植物的光饱和点大于B植物的光饱和点，故A植物 为阳生植物，B是阴生植物，A正确；据表中数据可 知，A植物的呼吸速率为16，B植物的呼吸速率为4， 当光照强度为100mol光子·m2·s1时，A植物 的O2释放速率（净光合速率）与B植物的O2释放速 率相等，因此A植物的O2产生速率（真光合速率）大 于B植物的O,产生速率，B正确：图中的数据是在植 物适宜的温度条件下获得的，若适当提高温度，则与 光合作用相关酶的活性会下降，两种植物的光饱和点 将变小，C错误：光照强度为25mol光子·m2·s 时，A植物净光合速率为一5，所以A的总光合速率 =呼吸速率十净光合速率=16-5=11，B植物此时 净光合速率为1.5，所以B的总光合速率为4十1,5= 5.5,所以两植物总光合速率差值为11一5.5=5.5，D 正确。 6.A【解析】如果给植物提供8O2,氧气参与有氧呼吸 第三阶段，在水中出现8O,HO可参与有氧呼吸第 二阶段，则CO2中会出现8O,C8O2参与暗反应过 程，有机物中会出现8O,A正确：当净光合速率最高 时经济效益最大，即白天温度控制在20℃，晚上只进 行呼吸作用应该适当降低温度，B错误；图2中，B点 和D点净光合速率等于呼吸速率，则这两点的光合 作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍，C 错误：图1中①是光合作用过程，②是有氧呼吸过程， ③是产乳酸的无氧呼吸过程，④是产酒精的无氧呼吸 过程，①④不会在人体细胞中进行，植株的不同体细 胞可出现①②③④，D错误。 7.(11分，除标注外，每空2分) (1)一、二(1分)叶绿体类囊体薄膜(1分) (2)>①②③④ (3)减少(1分)CO2浓度 (4)260 【解析】(1)图1中①表示光合作用的暗反应阶段，② 表示有氧呼吸的第一和第二阶段，③表示光合作用的 光反应阶段，④表示有氧呼吸的第三阶段。③光反应