5.4光合作用与能量转化练习题2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 本同步练习聚焦光合作用与能量转化，通过基础实验操作、过程分析到综合应用的三层设计，强化生命观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|色素提取分离实验操作及基础概念|选择题1-2直接考查实验试剂与操作，填空题9-10巩固光反应、暗反应场所及物质| |进阶层|光合作用过程及影响因素|选择题3-5结合图示分析ATP、NADPH等物质转化，填空题10关联光照强度对C₃还原的影响| |综合层|光合速率曲线及调节机制|选择题6-8分析净光合速率日变化，填空题11通过实验数据考查KEA3蛋白对光适应的调节，培养探究实践能力|

2026-2027学年高一上学期生物人教版必修一 5.4光合作用与能量转化 模拟练习题 一、选择题 1 . 银杏叶片变黄后具有较高的观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（        ） A．研磨时用水补充损失的提取液 B．用过的层析液直接倒入下水道 C．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨 D．可将两组滤纸条置于同一烧杯中层析 2 . 关于“绿叶中色素的提取和分离”实验，下列叙述正确的是（       ） A．碳酸钙可防止研磨中色素被破坏 B．韭黄是一种比较理想的实验材料 C．可以用层析液提取绿叶中的色素 D．可以用无水乙醇分离绿叶中的色素 3 . 下图是某高等植物叶绿体中光合作用过程的示意图，①、②表示生理过程，I、Ⅱ表示化合物。下列叙述正确的是（       ） A．过程②只在黑暗条件下才能进行 B．过程②为过程①提供某些物质 C．Ⅰ和Ⅱ分别是NADH和ATP D．过程①发生在叶绿体基质中 4 . 某生物兴趣小组在学习了“绿叶中色素的提取和分离”实验后，尝试用菠菜叶片进行实验。他们使用无水乙醇提取色素，用毛细吸管在滤纸条上画线，然后插入层析液中进行分离。实验结束后，观察到滤纸条上出现了四条色素带。下列有关该实验的叙述，正确的是（　　） A．提取色素时加入无水乙醇的目的是分离色素 B．画滤液细线时，应连续、快速地在滤纸条上画3～4次，以增加色素含量 C．滤纸条上色素带的宽度反映了色素在层析液中的溶解度大小 D．若用缺镁的菠菜叶片进行实验，则滤纸条上最下面的两条色素带会变窄 5 . 用新鲜绿叶进行光合色素的提取和分离，色素在滤纸条上的位置及相对含量如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．四种光合色素均可溶解于无水乙醇 B．在层析液中溶解度最大的是色素B C．秋天绿叶变黄是因为色素A和B的相对含量减少 D．若滤纸条上的色素带颜色浅可能是研磨时没有加二氧化硅 6 . 在一天中，中午光照最为强烈，气温也最高。下图是在晴朗的夏天探究遮光对绿萝净光合速率影响的实验数据结果。下列相关分析不正确的是（        ） A．推测12:30时II组绿萝净光合速率最低的主要原因是气孔关闭 B．II组d点前有机物的积累量高于c点前的积累量 C．III组b点细胞呼吸有机物的消耗量等于光合作用合成量 D．III组a点的净光合速率低主要受CO2浓度影响 7 . 甲图表示在乙图n点条件下测得的某阳生植物幼苗光合作用随光照强度的变化曲线（乙图中其他环境条件均适宜）。下列说法错误的是（        ） A．b点时叶肉细胞的光合速率大于细胞呼吸速率 B．根据两图数据可知，乙图所示的光合作用强度是总光合作用强度 C．根据乙图，植物所处环境条件由n变为m时，短时间内叶绿体中C5含量将降低 D．要使该植物在n点条件下正常生长（昼夜等长），则光照强度的设置范围应大于X 8 . 霸王棕是庭院中常见的观赏植物。自然条件下，霸王棕24h内CO2变化情况如图。下列叙述正确的是（        ） A．CO2在细胞质基质中被固定不需要消耗能量 B．10：00～12：00曲线b下降的原因是气孔部分关闭，CO2供应不足 C．10：00～12：00霸王棕的呼吸作用强度增大，总光合作用强度也增大 D．18：00时叶肉细胞光合作用强度=呼吸作用强度 二、填空题 9. 如图为某蔬菜叶肉细胞光合作用过程的示意图，图中①~③表示结构或物质，Ⅰ、Ⅱ表示反应阶段。据图回答问题（在[   ]内填序号，在横线上填文字）。 (1)图中Ⅰ是___________阶段，叶绿体中吸收光能的色素分布在[____________]类囊体的薄膜上，其中叶绿素主要吸收___________光和蓝紫光。 (2)图中Ⅱ是暗反应阶段。该阶段是在叶绿体的[③]___________中进行的，在有关酶的催化作用下，CO2与C5结合形成C3，该过程称为___________的固定。C3接受Ⅰ阶段产生的___________和[____________]NADPH释放的能量，并被NADPH还原，最终转化为糖类等。 (3)大棚种植蔬菜时，一般选用___________（填“无色”或“绿色”）透明的薄膜。为避免环境中___________（填“光照强度”或“CO2浓度”）不足造成减产，需补充人工光源。 10. 下图是玉米叶肉细胞内光合作用过程示意图，①~③表示物质。请据图回答下列问题。 (1)图中阶段I表示光合作用的______反应阶段，该阶段发生的场所是______。 (2)阶段I形成的①是______，能作为还原剂参与阶段II的化学反应。阶段II中，一分子C5能与一分子的______（填序号）结合，形成两个C3分子。 (3)若在其他条件适宜的情况下，适当增大光照强度，则短时间内阶段Ⅱ中C3的还原过程将______（填"增强"或"减弱"）。 11. 自然环境中光照强度的频繁波动，会影响植物叶绿体光反应的稳态，位于类囊体膜的KEA3蛋白可通过调控膜两侧H+浓度差（ΔpH）参与植物的光适应调节。图1为叶绿体光反应系统结构示意图，图2为弱光—强光—弱光交替处理下，类囊体膜两侧△pH与KEA3蛋白活性的变化曲线。回答下列问题： (1)图1中光反应产生的NADPH和ATP，能为暗反应提供能量的是______，PSⅡ接受光能激发释放的e⁻，e⁻经过一系列的传递体形成电子流， 的最终受体是______。 (2)据图1分析，类囊体膜两侧的ΔpH，是指类囊体腔与叶绿体基质之间的H+浓度差；持续光照条件下，类囊体腔的pH会______（填“升高”、“降低”或“不变”）。 (3)光照过强时，水稻通过非光化学猝灭 （NPQ）耗散多余光能，避免光损伤，其发挥作用的核心组分必须依赖高△pH才能启动。据图2分析，KEA3蛋白跨膜转运H⁺的方向是______（填“类囊体腔→叶绿体基质”或“叶绿体基质→类囊体腔”）。弱光转强光时，KEA3蛋白活性先降低，其对于水稻应对高强度光照的意义是______。 (4)农学家发现KEA3基因缺失突变株在适宜光照下长势与野生型相似，但在人工控制的弱光强光交替条件下长势矮小。结合光适应调节机制分析，突变株在弱光强光交替条件下长势矮小的原因是______。 答案 一、选择题 1 答案：D 解析： A：光合色素溶于无水乙醇，不溶于水，加水无法提取色素，错误 B：层析液含有毒有机溶剂，不能直接倒入下水道，需集中回收，错误 C：实验要控制单一变量，叶片新鲜程度需保持一致，混合叶片会干扰实验结果，错误 D：同一烧杯可同时层析两组滤纸条，只要滤纸条互不接触、细线不浸层析液即可，正确 2 答案：A 解析： A：碳酸钙中和细胞有机酸，防止叶绿素被破坏，正确 B：韭黄无叶绿素，无法观察完整四条色素带，不适合作为实验材料，错误 C：层析液用于分离色素，无水乙醇才是提取试剂，错误 D：无水乙醇用来提取色素，层析液依靠溶解度差异分离色素，二者作用颠倒，错误 3 答案：B 解析： A：暗反应不需要光照，有光、黑暗环境都能进行，不是只在黑暗开展，错误 B：暗反应生成 ADP、NADP⁺，可供给光反应循环利用，正确 C：Ⅰ 是 ATP，Ⅱ 是 NADH，光合还原氢为 NADPH，NADH 属于呼吸产物，二者标注颠倒，错误 D：①光反应发生在类囊体薄膜，叶绿体基质是暗反应场所，错误 4 答案：D 解析： A：无水乙醇作用是溶解提取色素，层析液才用于分离，错误 B：画滤液细线要吹干后重复绘制，不能连续快速画，否则细线过粗色素重叠，错误 C：色素带宽度代表色素相对含量，扩散距离代表溶解度大小，概念混淆，错误 D：镁是叶绿素组成元素，缺镁叶片叶绿素合成不足，滤纸条下方两条叶绿素带变窄，正确 5 答案：B 解析： A：四类光合色素均为有机物，可溶解在无水乙醇中，正确 B：扩散距离越远溶解度越高，D 距离最远溶解度最大，B 距离近溶解度最低，错误 C：A 叶绿素 b、B 叶绿素 a，秋季叶绿素分解减少，叶片显现类胡萝卜素的黄色，正确 D：二氧化硅作用是充分研磨，不加则色素释放量少，色素带颜色偏浅，正确 6 答案：D 解析： A：中午高温蒸腾旺盛，植物气孔关闭，CO₂吸收减少，不遮光组净光合大幅下降，正确 B：d 点前净光合始终大于 0，有机物持续积累，总量高于 c 点，正确 C：III 组 b 点净光合速率为 0，植物总光合速率等于呼吸消耗速率，正确 D：III 组 80% 遮光，a 点光照弱，光反应速率低，主要限制因素是光照强度，不是 CO₂浓度，错误 7 答案：D 解析： A：甲图 b 点整株净光合为 0，根等组织只进行呼吸，叶肉细胞光合速率必须大于呼吸才能补足消耗，正确 B：甲图数值包含呼吸释放的 CO₂，代表总光合作用强度，正确 C：环境 CO₂浓度升高，C₅固定消耗增多，短时间细胞内 C₅含量下降，正确 D：光照强度 X 时净光合为 0，昼夜等长条件下全天有机物收支平衡无积累，植株无法生长，光照强度需大于 X，该选项描述错误，当选 8 答案：C 解析： A：CO₂固定发生在叶绿体基质，不在细胞质基质，错误 B：10:00~12:00 总光合 CO₂消耗量持续上升，说明总光合未被气孔关闭抑制，净光合下降仅因呼吸增强，错误 C：10:00~12:00 净光合小幅下降、总光合持续上升，证明细胞呼吸强度同步增大，总光合作用强度增大，正确 D：18:00 整株净光合速率为 0，根、茎等非光合组织只进行呼吸，叶肉细胞光合速率远大于呼吸，错误 二、填空题 9 (1) 光；①；红 (2) 基质；CO₂；ATP；② (3) 无色；光照强度 10 (1) 光；叶绿体类囊体薄膜 (2) NADPH；② (3) 增强 11 (1) ATP；NADP⁺ (2) 降低 (3) 类囊体腔→叶绿体基质；减少 H⁺外流，维持类囊体膜两侧高 H⁺浓度差，启动非光化学猝灭消耗多余光能，避免强光损伤光合结构 (4) KEA3 蛋白缺失，弱光转强光时无法维持高 ΔpH，非光化学猝灭不能正常启动，强光下发生光抑制，光合速率降低，有机物积累减少，植株长势矮小 学科网（北京）股份有限公司 $