作业验收评价(11) 捕获光能的色素和结构及光合作用的原理(Word练习)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习

**基本信息** 聚焦光合作用色素与原理，以实验分析为载体构建"技术操作-原理阐释-应用拓展"的递进式训练体系，渗透结构与功能观及科学探究思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |色素提取与分离|4题（1-4）|实验操作分析、结果判断|从提取技术（碳酸钙作用）到分离原理（溶解度差异），再到色素功能（吸收光谱）| |光合作用原理|3题（5-7）|经典实验验证、过程推导|以鲁宾卡门实验为基础，构建"CO₂固定-C₃还原-C₅再生"的卡尔文循环逻辑链| |影响因素与应用|2题（8-9）|环境因素调节、实际应用|通过CO₂浓度/光照变化分析C₃/C₅动态平衡，延伸至甲醛代谢的跨学科应用| |综合实验分析|1题（10）|膜结构功能综合题|整合类囊体膜（光反应）与线粒体内膜（呼吸作用）的H⁺梯度构建机制|

作业验收评价(十一)　捕获光能的色素和结构及光合作用的原理 一、选择题 1.(2026·武汉模拟)某兴趣小组利用色素的提取和分离技术,设计实验验证:光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成。下列叙述错误的是 (　　) A.提取色素时加入碳酸钙是为了避免色素被破坏 B.将暗处生长的韭菜幼苗等分为两组,一组光照,一组暗处理 C.分离色素时滤液细线不能触及层析液,否则色素会被溶解 D.暗处理组比光照组色素带窄,缺少自下而上的第3、4条色素带 2.(2025·廊坊三模)某兴趣小组以新鲜菠菜成熟叶作为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。将材料用清水清洗、沥干、切碎后加入丙酮—无水乙醇混合提取剂,同时加入少量碳酸钙(CaCO3)和二氧化硅(SiO2)进行浸提、研磨、过滤,过滤后采用纸层析法分离光合色素。下列叙述错误的是 (　　) A.丙酮—无水乙醇为有机溶剂,用于溶解叶片中的色素 B.加入SiO2的作用是使研磨更充分,以利于光合色素的释放 C.光合色素的浸提等工序应在避光处进行,以防止色素被光解 D.采用纸层析法分离色素后,滤纸条上类胡萝卜素的条带宽于叶绿素的条带 3.(2026·南京模拟)科研人员将某绿色植物叶片色素提取液装入含有碳酸钙粉末的色谱柱中,并用石油醚自上而下淋洗,过程及实验结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.混合色素可以溶解在石油醚中 B.固定相相当于纸层析法中的滤纸条 C.绿色层的色素主要吸收蓝紫光和红光 D.黄色层的胡萝卜素在石油醚中溶解度最小 4.(2026·肇庆模拟)图甲是绿叶中色素的吸收光谱图,图乙是绿叶中色素分离的结果。下列叙述不正确的是 (　　) A.图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3 B.图甲中①是类胡萝卜素 C.图乙的实验可以用无水乙醇进行色素的提取和分离 D.秋天植物叶片变黄主要是因为图甲中的②③被分解 5.1941年,鲁宾和卡门用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源,实验部分过程及结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.18O不具有放射性,是稳定的同位素,可用于示踪物质运行和变化规律 B.另一组实验及结果图应为将O换成H2O,CO2换成C18O2,18O2换成O2,其余不变 C.该实验的预期结论是光合作用产生的O2中的氧全部来自水 D.实验中小球藻的细胞内含有藻蓝素和叶绿素,没有完整的叶绿体 6. (2026·淄博模拟)研究发现,光照条件下,当外界CO2浓度突然降至极低水平时,某植物叶肉细胞中的五碳化合物含量会突然上升,三碳化合物含量下降。若在降低CO2浓度的同时停止光照,则不出现上述情况。下列说法正确的是 (　　) A.叶肉细胞中的五碳化合物是三碳化合物固定CO2后的产物 B.在五碳化合物上升的同时,叶肉细胞中的NADP+/NADPH的值上升 C.光反应产生的NADPH和ATP能促进五碳化合物的形成 D.五碳化合物和三碳化合物间的转化需要光能的直接驱动 7.卡尔文等研究发现,当植物所处环境由光照转为黑暗时,RuBP(C5)含量急剧下降,PGA(C3)含量迅速上升;当骤然降低CO2浓度时,PGA含量迅速下降,而RuBP含量上升。下列叙述错误的是 (　　) A.CO2的固定过程在叶绿体的基质中进行 B.RuBP可以与CO2反应并消耗ATP C.PGA的还原阶段消耗NADPH和ATP并合成蔗糖或淀粉等有机物 D.叶绿体中RuBP含量不多,因为RuBP消耗后会再生 8.淀粉和蔗糖是叶肉细胞光合作用两种主要终产物,Pi在二者分配过程中起到了重要调节作用,其过程如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.磷脂是生物膜的重要组分,中心体和核糖体不含磷元素 B.CO2形成三碳糖磷酸的过程中,NADPH不供能,只作为还原剂 C.若光照骤减,C5含量短时间内减少 D.若抑制磷酸转运器的功能,卡尔文循环会立刻停止 9.(2026·重庆模拟)如图表示常春藤清除甲醛(HCHO)的部分作用机制,其中FALDH为甲醛脱氢酶,可催化甲醛氧化成甲酸。据图推测,下列相关表述错误的是 (　　) A.甲醛含量适当升高时,常春藤细胞内FALDH的活性或含量可能会提高 B.甲醛含量适当升高时,若常春藤光合作用强度不变,则从外界吸收的CO2会减少 C.图中b为核酮糖⁃1,5⁃二磷酸,光照突然增强,短时间内可引起b的含量减少 D.利用常春藤去除甲醛时,适当延长光照时间,可增强去甲醛效果 二、非选择题 10.(14分)细胞的功能绝大多数基于化学反应,这些反应发生在细胞的特定区域。图1、图2分别表示与O2有关的两种真核细胞内的膜结构,图中e-表示电子,①和②是可移动载体,据图分析,回答下列问题: (1)图中可表示类囊体膜的是　　　　(填“图1”或“图2”),判断依据是 　  　 。(3分)  (2)图1所示复合物Ⅳ的功能是　　　　　　　　　　　　　　,图2所示膜结构中电子的最初供体为　　　　　　　　。(2分)  (3)图1可表示叶绿体中光合作用的　　　　　　过程,环境中CO2浓度增加时,图中的e-在磷脂双分子层上传递的速度将　　　　。(2分)  (4)图2可表示有氧呼吸的第　　　　阶段,其膜间腔的pH　　　　(填“<”或“>”)基质中的pH,理由是 　  　 。(4分)  (5)在适宜的条件下离体培养叶绿体,若向培养液中加入物质A,它能将H+从类囊体腔内直接大量运输到叶绿体基质中,产生ATP的量将　　　　,理由是 　  　 。(3分)  答案 作业验收评价（十一） 1.选D　在提取绿叶中的光合色素时加入碳酸钙的主要目的是中和细胞内的有机酸，从而保护色素分子不被降解，A正确；根据实验目的可知，实验的自变量是有无光照，将暗处生长的韭菜幼苗等分为两组，一组光照，一组暗处理，B正确；若滤液细线触及层析液，其中的各种光合色素会直接溶解到层析液中，而不会在滤纸上分离，C正确；叶绿素的合成需要光，叶绿素a、叶绿素b是自上而下的第3、4条色素带，D错误。 2.选D　绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，本实验提取色素时加入的丙酮—无水乙醇属于有机溶剂，A正确；加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于光合色素的释放，B正确；光合色素的浸提等工序应在避光处进行，以防止色素在光下分解，C正确；类胡萝卜素含量少于叶绿素，采用纸层析法分离色素后，滤纸条上叶绿素的条带宽于类胡萝卜素的条带，D错误。 3.选D　石油醚作为流动相洗脱色素，说明混合色素能溶解在石油醚中（若不溶解则无法被洗脱），A正确。纸层析法中，滤纸条是固定相，色素在滤纸条上因溶解度差异而分离；本实验中“固定相”的作用与纸层析的滤纸条类似，B正确。绿色层主要含叶绿素（叶绿素 a、叶绿素 b），叶绿素的吸收光谱主要集中在蓝紫光和红光区域，C正确。色素在流动相（石油醚）中溶解度越大，随流动相移动的速度越快，胡萝卜素位于层析结果的最远处，说明其在石油醚中溶解度最大（移动最快），D错误。 4.选C　分析图甲，①是类胡萝卜素，②是叶绿素b，③是叶绿素a；分析图乙，条带1是胡萝卜素，条带2是叶黄素，条带3是叶绿素a，条带4是叶绿素b，故图甲中②和③分别对应图乙中条带4和条带3，A、B正确。图乙的实验可以用无水乙醇进行色素的提取，用层析液进行色素的分离，C错误。②是叶绿素b，③是叶绿素a，秋天植物叶片变黄是因为图甲中的②③被分解，叶黄素和胡萝卜素成为主要成分，所以最终叶片变黄，D正确。 5.选D　小球藻是真核生物，不同于蓝细菌，具有完整的叶绿体，含有叶绿素和类胡萝卜素，D错误。 6.选C　叶肉细胞中的三碳化合物是五碳化合物固定CO2后的产物，A错误；CO2浓度突然降低时，CO2的固定减弱，五碳化合物消耗减少，短时间内五碳化合物增加，三碳化合物的生成减少，三碳化合物的还原减慢，NADPH消耗减少，NADPH积累增多，则叶肉细胞中的NADP+/NADPH的值下降，B错误；光反应产生的NADPH和ATP参与三碳化合物的还原，促进五碳化合物的形成，C正确；五碳化合物和三碳化合物间的转化需要光反应的产物NADPH和ATP的参与，不需要光能的直接驱动，D错误。 7.选B　CO2的固定过程是暗反应的组成部分，在叶绿体的基质中进行，A正确；根据题干可知，RuBP是C5，而PGA是C3，RuBP可以与CO2反应但是不消耗ATP，B错误；PGA的还原阶段消耗光反应产生的NADPH和ATP并合成蔗糖或淀粉等有机物，C正确；在光合作用的卡尔文循环中，CO2与RuBP结合后，经过一系列反应，RuBP被消耗并生成PGA，PGA在光反应阶段的产物作用下，可被还原生成RuBP，D正确。 8.选C　磷脂构成生物膜的基本支架；中心体主要由蛋白质组成，不含磷元素；核糖体由蛋白质和RNA组成，含磷元素，A错误。CO2形成三碳糖磷酸的过程中，需要NADPH作还原剂和提供能量，B错误。若光照骤减，短时间内光反应产生的ATP和NADPH减少，C3还原过程减慢，即C5的形成减少，且C5的消耗暂时不变，导致C5的含量短时间内减少，C正确。若抑制磷酸转运器的功能，会导致叶绿体内Pi下降，进而影响卡尔文循环，但卡尔文循环不会立刻停止，D错误。 9.选C　FALDH为甲醛脱氢酶，可催化甲醛氧化成甲酸，当甲醛含量适当升高时，细胞为了更高效代谢甲醛，酶的活性或含量可能通过适应性调节提高，A正确；甲醛含量适当升高时，在FALDH的作用下生成的甲酸增多，可提供更多的CO2用于暗反应，若常春藤光合作用强度不变，则从外界吸收的CO2会减少，B正确；图中b为核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP），光照突然增强时，光反应产生的ATP和NADPH增加，会加速三碳化合物的还原，短时间内，RuBP的生成增多，而RuBP的消耗速率暂时不变，因此，光照突然增强，短时间内RuBP的含量会增加，C错误；适当延长光照时间，光反应产生的ATP和NADPH总量增加，暗反应增强，能利用更多由甲醛转化而来的碳源，从而增强甲醛代谢效率，即增强去甲醛效果，D正确。 10.解析：（1）分析题图可知，图1中发生的变化有光合色素吸收光能，光能将水裂解为H+、e-和O2，H+和e-将NADP+还原为NADPH，并产生ATP，因此图1表示类囊体膜。（2）图1中复合物Ⅳ能运输H+，还能催化ATP的合成，因此复合物Ⅳ是ATP合酶。有机物（葡萄糖等）氧化分解会产生[H]，即NADH，[H]经过线粒体内膜上电子传递链的传递，最终与氧结合形成水，因此图2所示膜结构中电子的最初供体为有机物（葡萄糖等）。（3）图1中的膜表示类囊体膜，其上进行的是光合作用的光反应过程。当环境中CO2浓度增加时，暗反应增强，光反应也会随之增强，所以图中的电子在磷脂双分子层上传递的速度将加快。（4）图2中发生了电子传递和ATP合成，且有氧气参与反应，故图2可表示有氧呼吸的第三阶段。由图2可知，膜间腔H+浓度高，基质中H+浓度低，因此膜间腔的pH小于基质中的pH。（5）在适宜的条件下离体培养叶绿体，若向培养液中加入物质A，它能将H+从类囊体腔内直接大量运输到叶绿体基质中，减小了膜两侧的H+浓度差，使得H+通过复合物Ⅳ的运输减少，导致ATP合成减少。 答案：（1）图1　光合色素吸收光能将水裂解成H+、e-和O2、H+和e-将NADP+还原为NADPH，并产生ATP　（2）催化合成ATP、运输H+　有机物（葡萄糖等）　（3）光反应　加快　（4）三　<　膜间腔H+浓度高，基质中H+浓度低　（5）减少　H+从类囊体腔内直接大量运输到叶绿体基质中，减小了膜两侧的H+浓度差，使得H+通过复合物Ⅳ的运输减少，导致ATP合成减少 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $