适用于新高考新教材备战2025届高考生物一轮总复习第3单元细胞的代谢课时规范练13光合作用的色素和原理

课时规范练13光合作用的色素和原理必备学问基础练考点一捕获光能的色素和结构1.下列有关“绿叶中色素的提取与分别”试验及创新改进的说法,不合理的是()A.设计一个比照试验,一组在研磨前加CaCO3,另一组不加,然后按规定步骤研磨、层析、视察现象,可探究加与不加CaCO3对试验的影响B.秋季运用黄色或红色叶片作试验材料可以证明叶片中不含叶绿素C.把滤液细线画宽一点进行层析可以探究滤液细线的宽度对试验的影响D.用不同量的绿叶做试验,可探究试验中绿叶的量是否须要精确称量及绿叶纯度对试验的影响2.(2024·广东广州统考)韭菜完全在黑暗中生长,因无阳光供应,不能合成叶绿素,就会变成黄色,称之为“韭黄”。提取并分别韭黄叶片叶绿体中的色素,与正常韭菜叶相比,层析结果只有两条色素带。下列关于试验操作和结果分析的叙述,错误的是()A.可用无水乙醇提取叶绿体中的色素B.提取叶绿体中的色素时加入SiO2可增加研磨效果C.分别叶绿体中的色素利用的是不同色素在层析液中的溶解度不同D.与正常韭菜叶相比,韭黄层析结果中出现的两条色素带靠近滤液细线3.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吸取光的状况无关,与自身含有的不同色素种类有关B.探究三种藻类所含的色素种类,可通过层析后的色素带的宽窄来推断C.三种海藻在海水中的分布不同,可能与不同海藻的吸取光谱不同有关D.三种海藻中仅绿藻含有光合作用所需的酶和色素,可以进行光合作用考点二光合作用的原理和基本过程4.下列有关科学史和科学探讨方法的叙述,正确的是()A.恩格尔曼用水绵进行试验,定量分析了水绵光合作用生成的O2量B.希尔制取离体叶绿体悬液并加入铁盐,光照后发觉有氧气释放C.鲁宾和卡门用同位素示踪的方法证明白光合作用释放的氧气来自CO2D.卡尔文等用小球藻进行试验,最终探明白碳的转移途径:CO2→C5→(CH2O)5.(2024·湖南娄底统考)为探究叶绿体在光下利用ADP和Pi合成ATP的动力,科学家在黑暗条件下进行了如下试验,有关分析正确的是()A.黑暗的目的是与光照作比照B.pH=4的缓冲液模拟的是叶绿体基质的环境C.ADP和Pi形成ATP后进入类囊体腔内D.类囊体膜两侧的pH差是叶绿体形成ATP的动力6.(2024·山东烟台期末)将小球藻置于缺O2、缺CO2的条件下,进行5~10min光照处理,立刻移向黑暗环境中供应14CO2,小球藻合成了(14CH2O)。下列叙述正确的是()A.在缺O2、缺CO2的条件下光照会导致叶绿体中NADPH削减B.移向黑暗环境中供应14CO2后小球藻会向细胞外释放O2C.供应14CO2后叶绿体中14C3含量先增加后渐渐削减为0D.该试验不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同7.为探讨光照与黑暗交替处理对花生叶片叶绿体中的ATP和ADP含量变更的影响。某探讨小组测定的试验结果如图所示。结合图中结果分析,下列叙述错误的是()A.光照0~5min,叶肉细胞中发生了ADP与ATP之间的相互转化B.光照5~20min,叶绿体中的ATP含量基本稳定,说明ATP与ADP转化渐渐停止C.黑暗20~30min,暗反应接着进行导致叶绿体中ATP和ADP的含量呈相反变更D.光暗交替处理30min,光暗条件对叶绿体中ADP与ATP转化过程的影响较大8.(2024·广东汕头统考)卡尔文循环中,Rubisco催化CO2和RuBP反应生成六碳化合物。黑暗条件下的Rubisco无活性,在光下会发生如图所示的活化过程。下列叙述正确的是()A.Rubisco活化酶催化Rubisco与RuBP结合B.Rubisco无活性的缘由是不能与底物结合C.Rubisco与Mg2+结合后能吸取光能D.Rubisco的激活须要CO2参加关键实力提升练1.某探讨小组用四种不同的方法对欧李叶片中的光合色素进行提取,试验结果如下图所示。下列分析错误的是()A.研磨法提取时运用碳酸钙可以防止色素被破坏B.不同提取剂的提取效果会受到提取方法的影响C.丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的效果最佳D.四种提取色素的方法都涉及细胞膜结构的破坏2.叶片光合产物的产生、输出和转化是植物生命活动的重要组成部分,相关过程如图。下列叙述错误的是()A.磷酸丙糖有3个去向,用于合成蔗糖、淀粉和C5B.若细胞质基质中Pi浓度很低,赐予正常光照和饱和CO2,则淀粉的合成会削减C.若磷酸丙糖转运器活性受抑制,会导致光合速率下降D.在小麦灌浆期增施磷肥,有利于小麦的生长和提高产量3.绿色植物进行光合作用可以合成淀粉,我国科学家胜利设计出了一条无绿色植物参加,利用二氧化碳和水合成淀粉的路途(如图所示),其中①过程是利用无机催化剂催化完成的,②③④过程则是在酶的催化下完成的。下列相关叙述正确的是()A.消耗等量的CO2,上述路径比植物体内积累的淀粉多B.图中水电解形成的产物与水光解形成的产物是相同的C.图中②过程所用酶与植物体内CO2固定所用酶相同D.上述路径的本质是将光能转化成有机物中活跃的化学能4.探讨者利用密闭的装置在相宜的光照、温度和pH等条件下,进行了如下试验(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()试验组别①②③④试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供应的物质H2O、CO2H2O、CO2H2OH2O、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.④组与②组比照,说明叶绿体产生O2不愿定须要CO2C.①组与②组比照,说明小球藻光合作用产生O2的场所是叶绿体D.②组与③组比照,说明叶绿体产生的O2来源于CO25.(2024·广东深圳统考)已知植物合成叶绿素和Rubisco(暗反应中催化CO2固定的关键酶)都须要消耗氮元素。某植物突变体中叶绿素含量仅为野生型的49%,探讨人员探究了不同氮肥水平对该植物野生型和突变体叶片中Rubisco含量的影响,结果如图所示。下列说法正确的是()A.相比野生型,突变体更倾向于将氮元素用于合成RubiscoB.本试验的自变量是不同氮肥水平,因变量是类囊体薄膜上Rubisco的含量C.分别提取与分别野生型和突变体的光合色素,滤纸条上色素带的宽度与位置存在差异D.Rubisco在植物细胞内仅起催化作用,能利用ATP与[H]供应的能量将CO2固定为C36.CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。探讨人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为试验材料,分别进行三种不同试验处理,甲组供应大气CO2浓度(375μmol/mol),乙组供应CO2浓度倍增环境(750μmol/mol),丙组先在CO2浓度倍增的环境中培育60d,测定前一周复原为大气CO2浓度。整个生长过程保证足够的水分供应,选择晴天上午测定各组的光合作用速率。下列相关叙述不正确的是()A.CO2浓度倍增的环境能够提高本试验中作物的光合作用速率B.突然倍增CO2浓度,暗反应过程中C3化合物含量短时间内会增加C.丙组的光合作用速率比甲组低的缘由可能是固定CO2的酶含量上升D.CO2浓度倍增试验作物的光合作用速率并未倍增,可能与光反应有关7.(2024·江苏苏州三模)下图甲表示在确定光照强度下轮叶黑藻(一种沉水植物)叶肉细胞的部分代谢过程,其中a、b、c、d代表不同的细胞结构,①~⑤代表不同的物质;图乙是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图(有探讨表明,水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3途径向C4途径转变,而且两条途径在同一细胞中进行)。请回答下列问题。甲乙(1)图甲所给的结构中,能够产生⑤的结构有(用字母表示),K+从细胞外进入细胞的跨膜运输速率受的限制。

(2)图乙中催化过程①和过程④固定CO2的酶分别为PEPC、Rubisco,其中与CO2亲和力较高的是;过程②消耗的NADPH主要来源于结构A中进行的过程;丙酮酸产生的场所除了图示③以外还可能还有(写名称)。答案：必备学问基础练1.B解析探究加与不加CaCO3对试验的影响试验中,自变量为是否加CaCO3,因此一组在研磨前加CaCO3,另一组不加,然后按规定步骤研磨、层析、视察现象,A项正确;植物细胞叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,而叶片呈红色是因为液泡中含有花青素,与是否含有叶绿素无关,B项错误;把滤液细线画宽一点进行层析,与正常宽度做对比,可以探究滤液细线的宽度对试验的影响,C项正确;用不同量的绿叶做试验,可探究试验中绿叶的量是否须要精确称量及绿叶纯度对试验的影响,D项正确。2.D解析叶绿体中的色素易溶于有机溶剂中,可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素,A项正确;提取色素时加入SiO2使研磨充分,可增加研磨效果,B项正确;分别色素用的是纸层析法,利用的是不同色素在层析液中的溶解度不同,C项正确;韭黄中只含胡萝卜素和叶黄素,这两种色素在层析液中的溶解度高,都远离滤液细线,D项错误。3.C解析海藻的颜色与其吸取光的状况和自身含有的不同色素种类都有关,A项错误。探究三种藻类所含的色素含量,可通过层析后的色素带的宽窄来推断,B项错误。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,有利于绿藻进行光合作用,所以浅层生长着绿藻;往下一些红光穿透性不强,被海水吸取,能被利用进行光合作用的只剩蓝紫光,褐藻可吸取蓝紫光,所以中层生长着褐藻;再往下,蓝紫光也被吸取一部分,所以深层生长着红藻。因此三种海藻在海水中的分布不同,可能与不同海藻的吸取光谱不同有关,C项正确。三种海藻都含有光合作用所需的酶和色素,都可以进行光合作用,D项错误。4.B解析恩格尔曼用水绵进行试验,证明白光合作用的场所是叶绿体,A项错误;希尔制取离体叶绿体悬液并加入铁盐,光照后发觉水的光解有氧气释放,B项正确;鲁宾和卡门用同位素示踪的方法证明白光合作用释放的氧气来自H2O,C项错误;卡尔文等用小球藻进行试验,用同位素标记法最终探明白碳的转移途径:CO2→C3→(CH2O),D项错误。5.D解析试验在黑暗中进行的目的是避开光照对ATP合成的影响,A项错误;pH=4的缓冲液模拟的是类囊体腔的环境,B项错误;ADP和Pi形成ATP后进入叶绿体基质,C项错误;由试验结果看出,pH平衡前,加入ADP和Pi能够产生ATP,而平衡后加入ADP和Pi后不能产生ATP,说明叶绿体中ATP形成的原动力来自类囊体膜两侧的H+浓度差,即pH差,D项正确。6.D解析在缺O2、缺CO2的条件下,赐予光照条件叶肉细胞中会进行光反应,因此,不会导致叶绿体中NADPH削减,A项错误;移向黑暗环境中供应14CO2后小球藻会吸取CO2进行一段时间的暗反应过程,此时由于缺乏光照条件,故不会进行光反应向细胞外释放O2,B项错误;供应14CO2后叶绿体中14C3含量先增加而后渐渐削减并趋于稳定,但不会削减到0,C项错误;该试验没有场所作为单一变量的比照试验,因此,不能证明小球藻利用光能和利用CO2的场所不同,D项正确。7.B解析图中ATP和ADP含量变更曲线显示,在起先光照的0~5min,ATP含量快速上升,而ADP含量快速下降,依据二者之间的转化关系可知,叶绿体中发生了ADP+Pi+能量→ATP的转化过程,A项正确;在有光照的条件下,叶绿体内将持续进行光合作用的光反应和暗反应过程,叶绿体类囊体膜捕获光能后利用ADP和Pi为原料持续合成ATP,合成的ATP也会持续供应暗反应三碳化合物(C3)还原过程,光照5~20min,曲线显示叶绿体中ATP含量基本稳定,说明ATP与ADP的持续转化已维持在确定的速率下,即叶绿体中的ATP与ADP转化持续进行,并未停止,B项错误;黑暗20~30min,因无光照,光反应停止,无法持续合成ATP,而暗反应在停止光照的短短暂间内接着进行,会接着消耗ATP,同时产生ADP,从而导致了ATP和ADP的含量呈相反变更,C项正确;曲线显示,在光暗交替处理30min内,ATP与ADP含量变更较大,说明光暗条件对叶绿体中ADP与ATP转化过程的影响较大,D项正确。8.D解析Rubisco活化酶催化Rubisco释放出RuBP,而不是与RuBP结合,A项错误;结合题图可知,Rubisco的激活须要CO2和Mg2+的参加,其无活性的缘由不是不能与底物结合,B项错误,D项正确;植物细胞的Rubisco参加暗反应,故植物细胞的Rubisco位于叶绿体基质中,Rubisco与Mg2+结合后不能吸取光能,C项错误。关键实力提升练1.C解析碳酸钙可以中和有机酸,防止色素被破坏,A项正确;不同提取剂对于光合色素的提取量不同,所以提取效果会受到提取方法的影响,B项正确;依据图表可知,丙酮和乙醇的混合液提取光合色素的量在干样浸提法中较少,所以其效果不算最佳,C项错误;色素位于细胞内,想提取色素必需破坏细胞膜结构,所以四种提取色素的方法都涉及细胞膜结构的破坏,D项正确。2.B解析结合题图可知,磷酸丙糖有3个去向,用于合成蔗糖、淀粉和C5,A项正确;若细胞质基质中Pi浓度很低,赐予正常光照和饱和CO2,则有利于磷酸丙糖脱去磷酸合成淀粉,据此可推想,淀粉的合成会增多,B项错误;若磷酸丙糖转运器活性受抑制,会导致磷酸丙糖滞留在叶绿体中,导致叶肉细胞中光合产物积累,因而导致光合速率下降,C项正确;在小麦灌浆期增施磷肥,能促进光合产物的转运过程,进而有利于小麦的光合作用,促进小麦的生长和提高产量,D项正确。3.A解析植物通过细胞呼吸会消耗淀粉,上述过程是人工模拟淀粉的生成,不进行细胞呼吸,因此两者消耗等量的CO2,上述路径积累的淀粉多,A项正确;水光解形成的产物是O2、H+和电子,而水电解形成的产物是O2和H2,B项错误;①②过程分别是CO2与H2反应生成甲醛,而后由甲醛缩合成为C3化合物,与植物体的暗反应中CO2的固定过程不相同,所用酶也不同,C项错误;上述路径并未形成含活跃化学能的有机物,因此该路径的本质是将光能转化成有机物中稳定的化学能,D项错误。4.D解析比较③④组,③组不含有氧化剂——草酸铁,无CO2的产生,可推想③组不产生O2可能是因为其叶绿体中缺乏氧化剂,A项正确;④组与②组比照,区分为CO2和草酸铁,④组无CO2,说明叶绿体产生O2不愿定须要CO2,B项正确;①组与②组比照,①组的试验材料为小球藻悬浮液,②组的试验材料为叶绿体悬浮液,两组均进行光合作用,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项正确;②组与③组比照,③组无CO2,没有进行光合作用产生O2,说明叶绿体进行光合作用产生O2的条件必需含有CO2,不能说明叶绿体产生的O2来源于CO2,D项错误。5.A解析由图可知,在每一个氮浓度下,突变体的Rubisco含量均高于野生型,相