12 课时作业(十二) 捕获光能的色素、结构与光合作用的原理(Word练习)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

**基本信息** 聚焦捕获光能的色素、结构与光合作用原理，通过10道选择与综合题，构建“实验-结构-过程-应用”知识逻辑链，强化结构与功能观、物质与能量观等生命观念及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |题组一|5题（如色素提取实验）|实验分析/现象解释/图表分析|实验操作→色素种类与功能→叶绿体结构| |题组二|4题（如光合作用过程图解）|过程图解/概念辨析/跨情境应用|光反应与暗反应→化能合成作用→人工光合作用系统| |综合应用练|1题（电子传递综合）|综合填空|多知识点整合迁移（色素、光反应、ATP生成）|

课时作业(十二)　捕获光能的色素、结构与光合作用的原理 (限时:20分钟) 题组一　捕获光能的色素与结构 1.[2025·山东卷] “绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”,下列说法错误的是 (　) A.应使用干燥的定性滤纸 B.绿叶需烘干后再提取色素 C.重复画线前需等待滤液细线干燥 D.无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代 2.[2026·河南信阳联考] 对于高等植物来说,叶片是进行光合作用的主要器官,正常状态多数是绿色的,某些情况下也会出现黄化或白化现象,下列相关分析错误的是 (　) A.黑暗中生长的植物叶片会发黄,说明光是叶绿素形成的重要条件 B.贫瘠土壤生长的绿色植物叶片发黄,可能与镁、氮等元素缺乏有关 C.冬季植物叶片发黄,可能是因为低温提升了类胡萝卜素的合成速率 D.某些绿色植物的部分叶片出现白化现象,可能是基因突变造成的 3.如图表示叶绿体中色素的吸收光谱。据图判断,以下说法错误的是 (　) A.据图分析,在研究叶绿素的过程中,为减少类胡萝卜素的干扰,最好选用600~700 nm波长的光 B.进入秋季,植物对420~470 nm波长的光的利用量减少 C.用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度 D.由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,极短时间内叶绿体中C3的量增加 4.[2025·湖北武汉一模] 将银边天竺葵的叶片分为如下图所示的W、X、Y、Z四个区域,再将叶片置于适宜光照条件下48小时。若要验证光照和叶绿素是植物进行光合作用合成淀粉的必要条件,可以不需要检测淀粉含量的区域是(不考虑实验过程中区域间有机物的转移) (　) A.W区 B.X区 C.Y区 D.Z区 5.[2026·四川广安模拟] 质体是植物细胞中一类重要的双层膜细胞器,主要参与光合作用、储存营养物质和合成各种代谢产物等。根据色素类型的不同,质体分成叶绿体、有色体(主要含有类胡萝卜素)和白色体(不含色素)。下列叙述错误的是 (　) A.可以通过差速离心法分离质体和其他细胞器 B.可以利用无水乙醇提取出叶绿体和有色体中的色素 C.有色体主要吸收红光和蓝紫光进行光合作用 D.推测白色体负责储存营养物质,主要分布在种子中 题组二　光合作用的过程 6.[2025·湖北武汉三模] 下图是某绿色植物光合作用的示意图,其中a、b表示物质,Ⅰ、Ⅱ表示反应阶段。下列叙述错误的是 (　) A.缺Mg会影响该植物Ⅰ阶段对光能的吸收、传递和转化 B.在类囊体薄膜上产生的a和b可参与叶绿体基质中的Ⅱ阶段 C.若光照强度减弱,则短时间内该植物细胞中C3/C5的值变小 D.该植物经光合作用可将光能转变成糖类中稳定的化学能 7.[2025·广东广州模拟] 植物光合产物的产生器官被称作“源”,光合产物卸出和储存的部位被称作“库”。如图为棉花植株光合产物合成及运输过程示意图。下列相关说法错误的是 (　) A.光合产物主要以蔗糖形式从“源”向“库”运输 B.若摘去棉铃(棉花果实),叶片中淀粉和蔗糖储存量增加,光合速率上升 C.叶绿体内C3转化生成丙糖磷酸过程中需要ATP和NADPH参与 D.叶绿体中的淀粉在夜间被降解有利于白天的光合作用进行,可以提高光合速率 8.[2025·山东临沂模拟] 硝化细菌包括亚硝酸细菌和硝酸细菌,前者能将NH3氧化为HNO2释放少量能量,后者能将HNO2氧化为HNO3释放少量能量。如图为硝化细菌利用NH3和HNO2氧化释放的能量合成有机物的过程。下列相关叙述正确的是 (　) A.硝化细菌属于自养生物,不需要细胞外界的能量输入 B.化能合成作用产生的O2能在硝化细菌的线粒体中被利用 C.两种硝化细菌合成的有机物不会被其他生物利用 D.分离土壤中的硝化细菌时,培养基中不需要加入碳源 9.[2026·福建福州模拟] 人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。下列说法错误的是 (　) A.该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是模块1和模块2 B.模块2中还应添加ADP、Pi和NADP+等物质以便完成能量转换 C.若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内甲的含量将减少 D.在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量更高 综合应用练 10.[2025·重庆渝中区一模] 植物光合作用过程中存在非环式(LEF)和环式电子传递(CEF),CEF是光合作用中重要的调节过程,指的是光系统 Ⅰ (PS Ⅰ )中电子经由Fd、PQ、细胞色素b6f等电子传递体返回PS Ⅰ 的循环电子传递途径。 (1)光合色素是植物进行光合作用的基础,成熟植物叶肉细胞中含量最多的光合色素是　　　　　　,可以用有机溶剂　　　　　　来提取光合色素。  (2)结合题图分析:O2产生于类囊体膜的　　　侧,ATP的形成与H+浓度梯度有关,由图可知,光反应中光能最终转化为　　　　　　　　中的化学能。ATP合成酶发挥的具体作用是　　　　　　　　　　　　　　(答两点)。   (3)从产物的角度分析,与LEF相比,CEF的特点是　　　　　　　　　　　　　 　 　　　。  (4)一棵马铃薯植株在生长过程中,光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 课时作业(十二)　捕获光能的色素、 结构与光合作用的原理 1.B　[解析] 光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸,水分会影响层析液在滤纸条上的扩散,从而影响色素的分离,A正确;提取色素用的是新鲜的绿叶,B错误;重复画线前需等待滤液细线干燥,否则会导致滤液细线变粗,最终导致分离的色素条带不清晰,C正确;提取光合色素一般用无水乙醇,若没有无水乙醇,可以用加入适量无水碳酸钠的95%的乙醇替代,D正确。 2.C　[解析] 叶绿素合成需要光照,黑暗中无法形成叶绿素,叶片因类胡萝卜素显现而发黄,A正确;Mg是叶绿素的组成元素,N参与叶绿素和酶的合成,缺乏会导致叶绿素减少,B正确;低温会破坏叶绿素结构,使其分解加快,叶片因类胡萝卜素颜色显现而发黄,并非提升了类胡萝卜素的合成速率,C错误;基因突变可能导致叶绿体发育异常,无法合成叶绿素,出现白化叶片,D正确。 3.D　[解析] 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素既可以吸收红光,也可以吸收蓝紫光,所以为了减少类胡萝卜素的干扰,最好选用红光区,A正确;进入秋季,叶绿素的合成量小于分解量,叶绿素含量明显减少,导致420~470 nm左右波长的光的利用量显著减少,B正确;图中光合色素在450 nm波长下的光吸收总量明显多于600 nm波长下的光的吸收总量,故用450 nm波长的光更有利于提高光合作用强度,C正确;由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿素a吸收的光增多,光反应增强,产生的NADPH和ATP增多,C3的消耗量增加,而C3的生成量短时间内不变,所以短时间内叶绿体中C3的量减少,D错误。 4.D　[解析] 验证光照和叶绿素是植物进行光合作用合成淀粉的必要条件,即光照和叶绿素同时存在才能合成淀粉,自然状态下光照+叶绿素作为空白对照,即X区。设置实验组时需控制单一变量,去掉光照作为一组实验组,即Y区,去掉叶绿素作为一组实验组,即W区,缺少任意一种条件,光合作用都不能进行,所以不需要再检测Z区(无叶绿素也无光照)的淀粉含量,D符合题意。 5.C　[解析] 差速离心法通过不同离心速度分离细胞器,质体是一类双层膜细胞器,可用此法分离,A正确;无水乙醇能溶解叶绿素和类胡萝卜素,故叶绿体和有色体中的色素均可利用无水乙醇提取,B正确;有色体主要含有类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素),主要吸收蓝紫光,不吸收红光,C错误;由题意可知,质体主要参与光合作用、储存营养物质和合成各种代谢产物等,而白色体不含色素,故推测白色体负责储存营养物质,主要分布在植物体不见光的部位,如种子中,D正确。 6.C　[解析] 缺Mg会影响叶绿素的合成,进而影响 Ⅰ (光反应)阶段对光能的吸收、传递和转化,A正确;Ⅰ、Ⅱ分别表示光反应和暗反应阶段,a、b分别表示NADPH和ATP,在类囊体薄膜上产生的NADPH和ATP可参与叶绿体基质中的 Ⅱ (暗反应)阶段,B正确;若光照强度减弱,则短时间内 NADPH和 ATP 的生成量减少,C3的还原减弱,生成不变,C5的生成减少,消耗不变,导致C3/C5的值变大,C错误;该植物经光合作用可将光能转变成糖类等有机物中稳定的化学能,D正确。 7.B　[解析] 根据题意及题图可知,含叶绿体的细胞是“源”,生长根、茎及储存淀粉块茎为“库”,光合产物从“源”通过维管组织向“库”运输的物质形式主要是蔗糖,A正确;若摘去棉铃(棉花果实),叶片中淀粉和蔗糖储存量增加,化学反应会由于产物的积累而导致变慢,因此光合速率下降,B错误;叶绿体内C3转化生成丙糖磷酸过程属于C3的还原过程,C3的还原过程需要ATP和NADPH参与,C正确;淀粉是光合作用的产物,叶绿体中的淀粉在夜间被降解减少了叶绿体中光合产物的积累,有利于白天的光合作用进行,可以提高光合速率,D正确。 8.D　[解析] 硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能,将二氧化碳转变成葡萄糖,是自养型生物,其利用的是细胞外界的能量, A错误;硝化细菌是原核生物,没有线粒体,B错误;两种硝化细菌合成的有机物可以被其他消费者或者分解者利用,C错误;硝化细菌可利用空气中的二氧化碳,故分离土壤中的硝化细菌时,培养基中不需要加入碳源,D正确。 9.C　[解析] 由题意知模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同,由此判断甲为C5,乙为C3。叶绿体通过光反应将光能转化成ATP、NADPH中活跃的化学能,据图可知,模块1将光能转化为电能,模块2将电能转化为活跃的化学能,两个模块加起来相当于叶绿体中光反应的功能,A正确。模块2中实现电能与ATP、NADPH中活跃的化学能的转换,合成ATP、NADPH需要消耗ADP、Pi和NADP+等物质,因此模块2中还应添加ADP、Pi和NADP+等物质以便完成能量转换,B正确。若正常运转过程中气泵突然停转,大气中CO2无法进入模块3,相当于暗反应中CO2浓度降低,CO2的固定减少,甲(C5)的消耗减少,而“光反应”速率不变,乙(C3)还原为甲(C5)的过程不变,因此短时间内甲(C5)的含量将增加,C错误。由于该人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类,故在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量高于植物,D正确。 10.(1)叶绿素a　无水乙醇 (2)内　ATP、NADPH　运输H+和催化ATP合成 (3)不产生O2、NADPH(H+、e-) (4)光合作用产生的ATP中的能量转移到有机物中,植物体中的有机物只有部分通过细胞呼吸氧化分解释放能量,且释放的能量也只有部分转移到ATP中 [解析] (1)成熟植物叶肉细胞中含量最多的光合色素是叶绿素a,最少的是胡萝卜素,光合色素不溶于水,常利用有机溶剂无水乙醇来提取光合色素。(2)据题图可判断水的光解发生在类囊体膜的内侧;光反应中光能最终转化为ATP和NADPH中的化学能。ATP合成酶发挥的具体作用是运输H+和催化ATP合成。(3)从产物的角度分析,与LEF相比,CEF的特点是不产生O2、NADPH(H+、e-)。(4)光合作用产生的ATP中的能量转移到有机物中,植物体中的有机物只有部分通过细胞呼吸氧化分解释放能量,且释放的能量也只有部分转移到ATP中。 学科网（北京）股份有限公司 $