适用于新教材2024版高考生物一轮总复习课时规范练13光合作用的色素和原理新人教版

这是一份适用于新教材2024版高考生物一轮总复习课时规范练13光合作用的色素和原理新人教版，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
课时规范练13
一、选择题
1.在科学家对光合作用的探索历程中,下列叙述错误的是(　　)
A.恩格尔曼以水绵为实验材料,证明光合作用是发生在叶绿体的受光部位
B.希尔发现离体叶绿体在适当条件下,可以发生水的光解并产生氧气
C.阿尔农发现光合作用中叶绿体合成ATP总是与水的光解相伴随
D.鲁宾和卡门利用同位素示踪法,证明光合作用中释放的氧气来自二氧化碳
答案:D
解析:鲁宾和卡门采用同位素示踪法进行实验,证明光合作用释放的氧气来自水,D项错误。
2.(2022淄博期末)下列关于高等植物叶绿体色素的叙述,正确的是(　　)
A.叶绿体色素是相关基因的表达产物
B.叶绿素的合成需要光信号的诱导
C.类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光
D.叶绿体色素易溶于水并参与水的光解
答案:B
解析:叶绿体色素的化学本质不是蛋白质,不是相关基因的表达产物,A项错误;叶绿素的合成需要光信号的诱导,B项正确;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,C项错误;叶绿体色素不易溶于水但能溶解在有机溶剂中,D项错误。
3.(2022东营期末)从菠菜叶中提取叶绿体,在没有二氧化碳的情况下,向叶绿体悬液中加入NADP钠盐,发现光照条件下有氧气产生。下列说法错误的是 (　　)
A.从菠菜叶中提取叶绿体时应加入无水乙醇
B.叶绿体悬液的渗透压应与叶绿体的渗透压相近
C.结果表明光反应与暗反应是两个相对独立的过程
D.伴随着氧气的释放,光能可转移到NADPH中
答案:A
解析:叶绿体属于细胞器,分离细胞器的方法是差速离心法,色素易溶于有机溶剂,从叶绿体中提取色素时可加入无水乙醇,A项错误。
4.(2022广州期末)某植物的2种黄叶突变体表型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg/g),结果如表。下列有关叙述正确的是(　　)
植株类型
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
叶绿素/胡萝卜素
野生型
1 235
519
419
4.19
突变体1
512
75
370
1.59
突变体2
115
20
379
0.35

A.两种突变体的出现增加了物种多样性
B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强
C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致
D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
答案:D
解析:两种突变体应该是同一物种,并没有增加物种多样性,A项错误;由表格可知,突变体2的叶绿素含量明显小于突变体1,因此吸收红光的能力不如突变体1,B项错误;两种突变体的光合色素含量差异,是由相同基因发生不同方向的突变所致,C项错误;叶绿素显绿色,类胡萝卜素显黄色,叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色,D项正确。
5.(2022江门模拟)为探究月季紫红叶片中的色素种类和性质,某实验小组使用不同的试剂作为层析液对该叶片色素提取物进行分离,结果如图,以下分析错误的是(　　)

A.甲组的实验结果说明在该组层析液中各种色素的溶解度差异较大
B.光合色素易溶于无水乙醇,因此无水乙醇适用于光合色素的分离
C.分析甲、乙组实验结果可排除紫红色素属于类胡萝卜素的可能性
D.分析丙组实验结果可推测紫红色素可能是位于液泡的水溶性色素
答案:B
解析:光合色素易溶于无水乙醇,因此无水乙醇适用于光合色素的提取,B项错误。
6.(2022南阳期末)如图为某植物叶肉细胞光合作用示意图,图中①②③④表示相关物质。现有甲、乙两植株,甲叶色正常,乙为叶色黄化的突变植株,叶绿素含量明显少于甲。将甲、乙植株置于正常光照、温度、CO2浓度等条件相同的环境中,下列相关分析正确的是(　　)

A.被色素吸收的光能全部用于③合成ATP
B.只有接受ATP释放的能量,C3才可被NADPH还原
C.如果突然增加光照强度,则短时间内②含量减少,③含量增加
D.如果突然增加光照强度,甲的叶肉细胞中C3含量减少,乙的叶肉细胞中④含量减少
答案:B
解析:光合作用过程中色素吸收的光能有两方面的用途,一方面参与水的光解,另一方面参与ATP合成,A项错误;C3只有接受ATP释放的能量才可被NADPH还原,B项正确;如果突然增加光照强度,光反应增强,则短时间内合成的NADPH和ATP增多,②NADP+和③ADP+Pi含量都减少,C项错误;若突然增加光照强度,则植株光反应增强,ATP和NADPH增多,更多的C3被还原,所以甲的叶肉细胞中C3含量减少,乙的叶肉细胞中④C5含量增加,D项错误。
7.(2022福建模拟)为研究光照与黑暗交替处理对花生叶片叶绿体中的ATP和ADP含量变化的影响,某研究小组测定的实验结果如图所示。结合图中结果分析,下列叙述错误的是(　　)

A.在光照0~5 min内,叶绿体中发生了ADP+Pi→ATP的转化过程
B.在光照5~20 min内,叶绿体中的ATP含量基本稳定,说明ATP与ADP转化逐渐停止
C.在黑暗20~30 min内,暗反应继续进行导致了叶绿体中ATP和ADP的含量呈相反变化
D.在光暗交替处理30 min内,光暗条件主要对叶绿体内ADP与ATP转化过程的影响较大
答案:B
解析: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也会持续供给暗反应三碳化合物(C3)的还原过程,曲线显示叶绿体中ATP含量基本稳定,说明ATP与ADP的持续转化维持平衡,叶绿体中的ATP与ADP转化持续进行,并未停止,B项错误。
8.以小球藻为实验材料进行以下实验:给小球藻悬浮液通入14CO2,光照一定时间(从1 s到数分钟)后杀死小球藻,同时提取产物并分析。实验发现,仅30 s的时间,CO2已经转化为许多种化合物。实验发现,在光照下三碳酸和RuBP的浓度很快达到饱和并保持稳定。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该实验是通过改变光照时间来探究碳转移途径的
B.各种含14C物质出现的顺序可以说明碳反应产物出现的顺序
C.要确定CO2转化成的第一个产物应尽可能延长光照时间
D.实验条件下若突然中断CO2的供应,三碳酸的浓度下降
答案:C
解析:该实验在不同的时间杀死小球藻,统计碳转移途径,A项正确;碳是有机物最基本的元素,14C可以标记碳反应产物出现的顺序,B项正确;仅30s的时间,CO2已经转化为许多种化合物,因此,要确定CO2转化成的第一个产物应尽可能缩短光照时间,C项错误;实验条件下若突然中断CO2的供应,CO2与RuBP生成的三碳酸减少,使得三碳酸的浓度下降,D项正确。
9.(2022湖南期末)2021年国际权威杂志《科学》发表了中国科学家人工合成淀粉的重大科技论文,引起全球关注。植物光合作用过程(A)和人工合成淀粉过程(B)如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A.植物光合作用和人工合成淀粉过程中所需的酶都是在细胞内合成的
B.植物光合作用与人工合成淀粉新途径中,能量转换方式和还原剂作用对象均存在差异
C.叶肉细胞内类似于CO2→C1中间体→C3中间体的过程需光反应提供NADPH和ATP
D.与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,人工合成淀粉过程积累的淀粉的量大于植物积累的淀粉的量
答案:C
解析:酶是活细胞产生的,该代谢途径中所需的酶来自生物体内,是在细胞内合成的,A项正确;光合作用中能量转换过程为光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能,还原剂作用对象为C3;淀粉合成新途径中能量转换过程为光能→电能→有机物中稳定的化学能,还原剂作用对象为CO2,二者均存在差异,B项正确;人工合成淀粉新途径中由CO2→C1中间体→C3中间体的过程,绿色植物叶肉细胞内类似于该过程的是CO2的固定,不需要光反应提供NADPH和ATP,C项错误;在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,光合作用、人工合成淀粉两种途径合成糖类相等,而人工光合作用系统没有细胞呼吸消耗糖类,因此人工合成淀粉过程中积累的淀粉量更多,D项正确。
10.(2022扬州期中)用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到叶绿体中C3的含量下降,C5的含量上升。NaHSO3溶液的作用可能是(　　)
A.促进叶绿体中CO2的固定
B.促进叶绿体中ATP的合成
C.抑制叶绿体中NADPH的形成
D.抑制叶绿体中有机物的输出
答案:B
解析:若NaHSO3溶液促进叶绿体中CO2的固定,则CO2被C5固定形成的C3增多,消耗的C5增多,故C5的含量将减少,C3的含量将增加,A项不符合题意;若NaHSO3溶液促进叶绿体中ATP的合成,则被还原的C3增多,消耗的C3增多,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将减少,C5的含量将增加,B项符合题意;若NaHSO3溶液抑制叶绿体中NADPH的形成,则被还原的C3减少,生成的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将增加,C5的含量将减少,C项不符合题意;若NaHSO3溶液抑制叶绿体中有机物的输出,意味着暗反应中C3的还原过程变慢,生成的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的含量将增加,C5的含量将减少,D项不符合题意。
11.研究表明:盐胁迫下植物叶绿素减少主要是叶绿素b被降解导致的,而叶绿素a的变化较小;此外,盐胁迫还可以降低RuBP羧化酶(催化CO2的固定)的活性和含量。下列相关叙述错误的是(　　)
A.盐渍地区的植物气孔开放程度相对较低,导致胞间CO2浓度较低进而影响暗反应
B.提取盐胁迫组绿叶的色素,分离所得色素条带从上往下第三条带明显比未处理组窄
C.RuBP羧化酶分布在叶绿体基质中,其催化的反应过程不消耗NADPH和ATP
D.不合理灌溉使作物处于盐胁迫状态时,会减弱光反应和暗反应过程,导致作物减产
答案:B
解析:盐渍地区的植物为避免蒸腾作用失水,气孔开放程度相对较低,CO2吸收减少,导致胞间CO2浓度较低进而影响暗反应,A项正确;分离色素时滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,而盐胁迫下植物叶绿素b被降解,而叶绿素a的变化较小,故分离所得色素条带从上往下第四条带明显比未处理组窄,B项错误;RuBP羧化酶催化CO2的固定,属于光合作用的暗反应过程,场所是叶绿体基质,CO2的固定不需要消耗NADPH和ATP,C项正确;分析题意可知,不合理灌溉使作物处于盐胁迫状态时,叶绿素含量减少,影响光反应过程,同时会降低RuBP羧化酶的活性,影响暗反应过程,导致作物减产,D项正确。
二、非选择题
12.(2023届越秀月考)根据卡尔文循环示意图,回答下列问题。

(1)卡尔文利用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性,最终发现了卡尔文循环,该循环发生的具体场所在小球藻的　　　　　　　。在此过程中他所运用的科学方法被称为　　　　　　　　。 
(2)从能量利用角度看,图中3-磷酸甘油酸还原生成3-磷酸甘油醛的反应过程是一个　　　　(填“吸能”或“放能”)反应。 
(3)根据图示推测,RuBP很可能是一种　　　　化合物。如果采取某种措施促进图中“更新”阶段,其他条件适宜且保持不变,则较短时间内RuBP的含量很可能会　　　　(填“不变”“升高”或“降低”)。 
(4)已知钾肥能促进光合作用产生的糖类等有机物运出细胞,从该角度解释缺钾会使光合速率下降的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)叶绿体基质　同位素标记法　(2)吸能　(3)五碳　升高　(4)缺钾导致光合作用产生的糖类等有机物不能及时运出细胞,糖类等有机物的含量增加抑制了暗反应的进行,最终使光合速率下降
13.(2022湖南模拟)人类对火星的探索一直都没有停止,据探测,火星大气中的CO2占95.3%,N占2.7%,O2占0.1%,大气密度约是地球的1%(地球大气中CO2占0.03%,N2占78%,O2占21%)。
(1)火星上能种菜吗?科学家认为自然条件下火星上不能种菜,请依据火星大气条件分析,他们得出此结论的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)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。该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是　　　　　　　　　　　　　,模块3中的甲可与CO2结合,甲为　　　　　　　　　　　　。若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将　　　　　(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)火星上没有充足的氧气供植物(在夜晚)进行细胞呼吸(或有氧呼吸)　(2)模块1和模块2　五碳化合物(或“C5”)　减少　模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足