2024届苏教版高考生物一轮复习光合作用——光能的捕获和转换作业含答案

这是一份2024届苏教版高考生物一轮复习光合作用——光能的捕获和转换作业含答案，共10页。

课时分层作业(八)　光合作用——光能的捕获和转换

1．(2022·广东江门模拟预测)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
2．为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是(　　)
二氧化硅
叶绿素种类
颗粒大小/目
0
20
50
100
200
叶绿素a/(mg·g－1)
0.25
0.53
0.61
0.48
0.47
叶绿素b/(mg·g－1)
0.16
0.08
0.09
0.11
0.12
A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益
C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多
D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小
3．(2022·全国高三模拟预测)卡尔文为了探明暗反应中碳原子的转移途径，给植物提供14CO2，当反应进行至第5 s时，l4C出现在一种 C5和一种C6中，当缩短时间到0.5 s时，14C出现在一种C3中，下列相关叙述错误的是(　　)
A．用14C标记CO2的目的是追踪CO2中的碳原子
B．卡尔文通过控制反应时间来探究碳原子的转移途径
C．若适当延长反应时间，则会检测到更多种含l4C的化合物
D．该实验研究暗反应，因此应该在黑暗环境中进行该实验
4．(2022·广东茂名模拟预测)光能在光反应中被捕获转变成活跃化学能。下列有关光反应的叙述正确的是(　　)
A．类囊体膜上的光合色素吸收的光波长基本相同
B．影响该反应的环境因素主要有温度和CO2浓度等
C．光能在叶绿体基质直接转化为(CH2O)中的稳定化学能
D．光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应阶段还原三碳化合物
5．我国科学家模拟植物光合作用，设计了一条利用二氧化碳合成淀粉的人工路线( 如图所示)，其中①过程是利用无机催化剂催化完成的，②③④则是在酶的催化下完成的，下列相关分析正确的是(　　)

A．①②过程与植物体的暗反应中二氧化碳的固定过程完全相同
B．③④需要催化剂但不需消耗能量
C．二氧化碳消耗相同时，该人工路线与植物光合作用积累淀粉量相同
D．该过程的本质是将光能转化成有机物中稳定的化学能
6．(2022·江苏南通高三期末)下图为植物的叶肉细胞中叶绿体部分结构示意图，其中PSⅡ和PSⅠ都是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用。下列相关叙述正确的是(　　)

A．图中表示了分布在叶绿体内膜上的PSⅡ、PSⅠ和ATP合成酶系统
B．自然界中能发生光合作用的生物，不一定都具有图中所示的结构
C．ATP合成酶可将H＋逆浓度梯度跨膜转运从而促进ADP和Pi合成ATP
D．图示结构上发生的能量转换是：光能→活跃的化学能→稳定的化学能
7．(多选)(2022·江苏泗洪县洪翔中学高三阶段练习)将某绿藻细胞悬浮液放入密闭容器中，保持适宜的pH和温度，改变其他条件，测定细胞悬浮液中溶解氧的浓度，结果如图所示。下列有关绿藻细胞代谢的说法正确的是(　　)

A．前4分钟只进行呼吸作用
B．第5分钟只发生光能转化为化学能
C．第7分钟C5的数量短时间内会减少
D．光合速率等于呼吸速率的时间段为9～12分钟
8．(2021·江苏选择性考试)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。

(1)叶绿体在________上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是__________________________________________________________________。
(2)光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖(C3)，为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生________；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了________个CO2分子。
(3)在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的________中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为________中的化学能。
(4)为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦，实验方法是：取培养10～14 d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定，计算光合放氧速率(单位为μmolO2·mg－1chl·h－1，chl为叶绿素)。请完成下表。
实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①__________________________________________________
②______________________________________
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③______________________________________
称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定

9．(多选)(2022·江苏南通高三专题练习)科研人员以中华蚊母树为试验材料，探究不同提取方法对叶片色素的提取效果，结果如下表。相关叙述正确的是(　　)
提取方法
叶绿素a/ mg·g－1
叶绿素b/ mg·g－1
总叶绿素/mg·g－1
方法1(液氮法)
0.55
0.17
0.72
方法2(研磨法)
0.49
0.16
0.65
方法3(浸提法)
0.16
0.13
0.29
A．方法1提取率高与细胞破碎充分、操作时间短有关
B．方法2提取率低是因为研磨和过滤时会损失一定量的色素
C．方法3中可通过适当增强光照、延长提取时间以充分提取色素
D．三种方法都可用无水乙醇和丙酮的混合溶液溶解色素
10．(2022·江苏苏州高三专题练习)淀粉和蔗糖是光合作用的主要终产物，其合成过程如下图所示。细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性贮藏，该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输。下列说法正确的是(　　)

A．参与蔗糖生物合成的酶位于叶绿体基质中
B．呼吸抑制剂不会抑制蔗糖进入液泡的过程
C．细胞质基质中Pi不会影响叶绿体中的淀粉的合成量
D．磷酸丙糖的输出量过多会影响C5的再生，使暗反应速率下降
11．(2022·江苏南通高三期末)1946年到1953年之间。得益于纸层析法的发明和放射性同位素的研究，卡尔文及其同事用CO2饲养单细胞小球藻，观察光合作用过程中碳的转化和去向。从而揭示了光合作用暗反应的过程。下图为其研究的主要流程，请回答下列问题：

(1)灯与小球藻培养液之间“盛水玻璃柱”的作用是_________________________ _________________；小球藻吸收光能的场所是________。
(2)每隔几秒用沸腾的乙醇杀死细胞的目的是
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)对代谢物纸层析的原理是：不同代谢物在____________________不同；与单向纸层析相比，双向纸层析的优点是________________________________。
(4)下图为让小球藻同化14CO2不同时间的放射自显影图。黑斑的大小反映的是______________________________________，根据实验结果请对“尿苷二磷酸葡萄糖”“磷酸丙糖”“PGA(C3)”三种物质出现的先后顺序进行排序______________________________。



(5)卡尔文改变光—暗变化。测定C3和C5的变化，结果由光照环境进入黑暗环境C3含量上升，C5含量下降。突然进入黑暗环境光反应中的______________不能合成，致使C3不能还原。卡尔文接着又________14CO2的浓度，结果发现C3含量下降，C5含量上升。由此得到C3还可以通过一系列反应再生成C5。课时分层作业(八)
1．B　[甲组色素分离效果较好，各种色素区别较明显，说明在该组层析液中各种色素的溶解度差异较大，A正确；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错误；甲组类胡萝卜素明显分离开来，同时紫红色存在于滤液细线的位置，同时乙组实验结果也表现为紫红色处于滤液细线位置，而此时的类胡萝卜素却没有分离开来，两组实验结果说明紫红色素不属于类胡萝卜素，C正确；丙组实验的层析液是水，此时紫红色素分离开来，说明该色素为水溶性色素，因此，可推测紫红色素可能是位于液泡的水溶性色素，D正确。故选B。]
2．B　[提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理，A正确；与不加二氧化硅相比，加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取则无益，B错误；据表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取到的叶绿素总量(叶绿素a和叶绿素b)最多，C正确；加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小，D正确。故选B。]
3．D　[该实验中用14C标记CO2的目的是追踪CO2中的碳原子，便于根据放射性检测碳原子的转移途径，A正确；卡尔文通过控制反应时间来探究碳原子的转移途径，在不同的时间点检测，能探明碳元素的转移途径，B正确；若适当延长反应时间，则14C会转移到更多的中间产物中，C正确；该实验研究暗反应，但暗反应的进行需要光反应提供NADPH和ATP，因此该实验要在光照条件下进行，D错误。故选D。]
4．D　[光合色素吸收的光波长有明显差异，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；温度和CO2浓度等主要通过影响暗反应速率影响光合速率，B错误；光能在叶绿体类囊体膜上转化成ATP和NADPH中活跃的化学能，而后ATP和NADPH中活跃的化学能在叶绿体基质中参与暗反应过程中C3的还原，进而转化为(CH2O)中的稳定化学能，C错误；光反应和暗反应之间的联系纽带是NADPH和ATP，光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应阶段还原三碳化合物，D正确。故选D。]
5．D　[光合作用中二氧化碳的固定过程没有甲醛的形成，故二者不是完全相同，A 错误；图中②③④需要在酶的催化下进行，由小分子聚合成大分子的反应，为吸能反应，同时需要消耗能量，B 错误；植物体内有呼吸作用消耗淀粉，但是这个过程是人工模拟淀粉的生成，不会进行呼吸作用，因此两者二氧化碳消耗相同，积累淀粉量不同，C 错误；植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物，同时将光能转化为有机物中的化学能，图示过程也将二氧化碳和水转化为淀粉，同时储存能量，二者的本质是相同的，都是将光能转化成有机物中稳定的化学能，D 正确。故选D。]
6．B　[由题可知PSⅡ和PSⅠ都是由蛋白质和光合色素组成的复合物，分布在叶绿体类囊体膜上，A错误；自然界中能发生光合作用的生物，不一定具有叶绿体，如蓝细菌，因此不一定都具有图中所示的结构，B正确；由图可知，H＋顺浓度梯度转运出类囊体并产生能量，在ATP合成酶的作用下，促进ADP和Pi合成ATP，C错误；图示结构上发生的是光合作用光反应阶段，其能量转换是：光能→活跃的化学能，D错误。故选B。]
7．ACD　[由题图可知，前4分钟处于黑暗环境中，细胞只进行呼吸作用，4分钟之后，开始进行光合作用，A正确； 第5分钟既进行光合作用也进行细胞呼吸，既有光能转变成化学能，也有有机物中的化学能转变成活跃的化学能储存在ATP中或转变成热能，B错误； 由曲线可知，第7分钟添加一定量CO2，CO2浓度增大，CO2的固定速度加快，消耗的C5增加，C3还原产生的C5暂时不变，因此会导致C5含量下降，C正确；由题图曲线可知，9～12分钟，密闭容器中氧气浓度不变说明光合作用产生的氧气与呼吸作用消耗的氧气的速率相等，即光合速率与呼吸速率相等，D正确。故选ACD。]
8．(1)类囊体膜　叶绿素、类胡萝卜素
(2)C5　12　(3)NADPH　ATP
(4)①在水中加入相同体积不含寡霉素的丙酮　②减少叶片差异造成的误差　③叶绿素定量测定(或测定叶绿素含量)
9．ABD　[方法1(液氮法)液氮可以使叶片迅速冰冻，进行研磨时可以使细胞破碎充分、操作时间短，提高提取率，A正确；方法2(研磨法)通过研磨法提取色素，会损失一定量的色素，B正确；方法3(浸提法)通过浸提法提取色素，主要是浸提液的种类和浸提时间影响色素的提取量，C错误；色素可以溶解于有机溶剂中，所以可以用无水乙醇和丙酮的混合溶液溶解色素，D正确。故选ABD。]
10．D　[细胞质内形成的蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性贮藏，故参与蔗糖生物合成的酶位于细胞质基质中，A错误；结合题意“蔗糖可以通过跨膜运输进入液泡进行临时性贮藏，该过程是由位于液泡膜上的蔗糖载体介导的逆蔗糖浓度梯度运输”可知，蔗糖进入液泡的方式为主动运输过程，主动运输需要能量，故呼吸抑制剂可以通过抑制呼吸作用影响能量供应，进而抑制蔗糖进入液泡的过程，B错误；结合题图分析可知，当细胞质基质中Pi浓度降低时，会抑制磷酸丙糖从叶绿体中运出，从而促进淀粉的合成， C错误；据图可知，磷酸丙糖的输出量增多会影响C5的再生，暗反应速率下降，D正确。故选D。]
11．(1)吸收灯光的热量，避免光照对试管内水温的影响　类囊体膜
(2)酶变性失活，提取标记的代谢产物
(3)层析液中的溶解度　分离效果好，分离现象明显
(4)标记化合物分布的位置和数量　PGA(C3)→磷酸丙糖→尿苷二磷酸葡萄糖
(5)ATP和NADPH　降低