2026届高考生物一轮总复习提能训练练案12捕获光能的色素和结构光合作用的原理

这是一份2026届高考生物一轮总复习提能训练练案12捕获光能的色素和结构光合作用的原理，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．(2025·宁夏石嘴山高三阶段练习)下列有关叶绿体的叙述，正确的是( )
A．叶绿体是植物细胞的“动力车间”
B．叶绿体中只有叶绿素可吸收光能用于光合作用
C．叶绿体内的基粒，极大地扩展了受光面积
D．植物叶片多呈现绿色是由于叶片中的叶绿体吸收了较多绿光
答案：C
解析：叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，植物细胞的“动力车间”是线粒体，A错误；叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，4种色素吸收的光波长有差别，但都可用于光合作用，B错误；叶绿体内众多的基粒是由类囊体薄膜层层叠加形成的，极大地扩展了受光面积，C正确；叶片中的叶绿体吸收绿光最少，绿光被反射出来，使得植物叶片呈现绿色，D错误。
2．(2024·东北师大附中试题)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素，用层析液进行层析。如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是( )
A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色较浅
B．强光照可能抑制叶绿素的合成促进类胡萝卜素的合成
C．四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ
D．如果采用圆形滤纸法分离色素，则最外一圈的颜色为黄色
答案：D
解析：由图可知，强光照下叶绿素含量少于正常光照，而叶绿素是绿色的，所以强光下的幼苗相比正常光照下的绿色较浅，A正确；与正常光照相比，强光照下叶绿素含量减少，但类胡萝卜素含量增多，说明强光照可能抑制叶绿素的合成促进类胡萝卜素的合成，B正确；溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，四种色素在层析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C正确；如果采用圆形滤纸法分离色素，最外一圈应该是胡萝卜素，颜色为橙黄色，D错误。
3．(2025·重庆乌江新高考协作体模拟)下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的小实验，你认为哪一个结果有科学性错误( )
A．叶绿素的无水乙醇提取液放在自然光源和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察连续光谱中变暗(或出现暗带)的区域是红光和蓝紫光区
B．在温暖晴朗的一天下午，在某植物向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，用碘液处理后做成切片，在显微镜下观察被染成蓝色的结构是叶绿体
C．高倍镜下观察叶绿体在细胞质基质中能向光集中移动，强光下以较小的侧面对向光
D．在天气晴朗的一天的上午10时左右，用钻有直径为1 cm左右小孔的锡铂纸将田间一株植物的叶片夹住，下午2时左右取下这片叶，用酒精隔水加热脱色，用碘液处理，小孔处照光的部位成蓝色，而被锡铂纸遮住的部分则呈白色或灰色
答案：D
解析：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此叶绿素的无水乙醇提取液置于自然光和三棱镜之间，从三棱镜的一侧观察连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域，A正确；叶绿体能进行光合作用制造淀粉，而淀粉遇碘变蓝，因此在温暖晴朗的一天下午，在某植物向阳处采得一片叶，用酒精隔水加热脱色，并加碘液处理叶片，显微镜下观察到叶绿体变成蓝色，B正确；在显微镜的高倍镜下观察叶绿体时，可看到叶绿体在细胞质基质中向光集中移动，当光照过强时叶绿体会以较小的侧面朝向光源，防止温度过高，破坏酶的活性，C正确；因为事先没有进行“黑暗”处理，叶片内部的淀粉没有耗尽，故染色处理后，各个区域都会呈现蓝色，D错误。
4．(2025·哈尔滨市1、6、9中期末)下图表示甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，相关叙述正确的是( )
A．过程①中类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光
B．过程②产生(CH2O)的同时，还会产生C5
C．过程③释放的能量大部分储存在ATP中
D．过程④一般与放能反应相联系
答案：B
解析：过程①中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，A错误；②表示ATP为三碳化合物的还原过程供能合成有机物的过程，产生(CH2O)的同时，还会产生C5，B正确；过程③表示有机物氧化分解释放能量的过程，该过程释放的能量少部分贮存于ATP中，大部分以热能形式散失，C错误；④表示ATP水解释放能量的过程，一般与吸能反应相联系，D错误。
5．(2024·广东清远一模)紫苏叶片是紫苏合成有机物的主要器官。紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关。花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中。某同学欲提取紫苏叶片中的色素，下列操作错误的是( )
A．实验材料应选取新鲜的紫苏叶片
B．研磨叶片时添加二氧化硅有助于研磨充分
C．研磨叶片时需要添加蒸馏水以溶解叶片中的各种色素
D．研磨液需经单层尼龙布过滤后收集滤液
答案：C
解析：紫苏叶片呈紫色与其细胞内含有的花青素有关，因此欲提取紫苏叶片中的色素，应选取新鲜的紫苏叶片，A正确；研磨叶片时添加二氧化硅，能破坏细胞结构，有助于研磨充分，B正确；花青素易溶于水、乙醇等极性溶剂中，研磨叶片时添加蒸馏水可以溶解叶片中的花青素，但不能溶解叶片中分布在叶绿体内的光合色素，因为叶绿体中的光合色素不溶于水，C错误；将研磨得到的液体迅速倒入玻璃漏斗(在漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤，将滤液收集到试管中，D正确。故选C。
6．(2025·T8联盟)如图是叶绿体中进行的光反应示意图，类囊体膜上的光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是色素和蛋白质复合体，可吸收光能进行电子传递，电子最终传递给NADP＋后与其反应生成NADPH。膜上的ATP合成酶在顺浓度梯度运输H＋的同时催化ATP的合成。下列叙述正确的是( )
A．图中体现出的膜蛋白功能仅有催化及物质运输
B．若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中NADP＋减少，则图中电子传递速率会减慢
C．H＋由叶绿体基质进入类囊体腔的过程属于协助扩散
D．据图分析，O2产生后扩散到细胞外共需要穿过3层生物膜
答案：B
解析：图中体现了膜蛋白的催化、物质运输、能量转换功能，A错误；若CO2浓度降低，生成的C3减少，暗反应消耗的NADPH减少，生成的NADP＋减少，则图中电子传递速率会减慢，B正确；ATP合成酶顺浓度梯度运输H＋，则类囊体腔内H＋的浓度高于叶绿体基质，故H＋由叶绿体基质进入类囊体腔的过程属于主动运输，C错误；据图可知，O2产生后扩散到细胞外共需要穿过类囊体膜、叶绿体双层膜、细胞膜共4层生物膜，D错误。
二、非选择题
7．(2024·东北三省三校第一次联考)PSⅡ是类囊体膜上的光合色素蛋白复合体，能吸收光能并将水分解，是光反应中光能吸收和转化的关键因素。为研究PSⅡ在光能吸收和转化中的作用，研究人员取某植物幼苗若干，均分成5组，分别用相同强度的红光(R)、黄光(Y)、蓝光(B)、紫外光(UV)等单光质和白光(W)五种LED光源照射30天后，检测不同处理条件下的光合色素的含量，以及Fv/Fm值和Fv′/Fm′值，结果如下：
LED 不同光质对光合色素含量的影响
图1
注：Fv/Fm值表示PSⅡ吸收光能后转化光能的最大效率；
Fv′/Fm′值表示PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率。
据所学知识和实验结果回答问题：
(1)检测光合色素含量时，用__________提取绿叶中的色素。PSⅡ利用自身的光合色素吸收光能，将水分解为O2和__________，并释放两个电子，用于__________的合成。
(2)采用LED光源处理植物幼苗而不用普通光源，原因是________________________。据图1可知，与白光对照组(W组)相比，________光能够显著提高幼苗中叶绿素的含量。
(3)据图2可知，与W组相比，经过四种单光质处理后，________光更有利于该植物合成有机物，判断依据是：__________________________________ ____________________________________________________________。
(4)植物吸收的光能只有3条去路：光合作用、叶绿素荧光和热。与W组相比，在黄光(Y)条件下，Fv/Fm值较大，但Fv′/Fm′值却较小，植物将以________形式耗散掉多余的光能，否则强光将对植物产生伤害。
答案：(1)无水乙醇 H＋ NADPH (2)为了排除温度对实验结果的影响 紫外(UV) (3)紫外(UV) UV组的Fv′/Fm′值最大，即PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率最大，更有利于该植物合成有机物 (4)叶绿素荧光和热
解析：(1)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素；光反应阶段是光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，完成水的光解，以及ATP、NADPH的合成，PSⅡ利用自身的光合色素吸收光能，将水分解为O2和H＋并释放两个电子，用于NADPH的合成。
(2)LED光源是冷光源不会产生热，采用LED光源处理植物幼苗而不用普通光源，原因是为了排除温度对实验结果的影响；据图1可知，与白光对照组(W组)相比，紫外光(UV)能够显著提高幼苗中叶绿素的含量。
(3)UV组的Fv′/Fm′值最大，即PSⅡ吸收光能后转化为化学能的效率最大，更有利于该植物合成有机物，因此紫外光更有利于该植物合成有机物。
(4)与W组相比，在黄光(Y)条件下，Fv/Fm值较大，但Fv′/Fm′值却较小，说明黄光条件下，光能转化为化学能的效率较低，结合题干可知植物将以叶绿素荧光和热的形式耗散掉吸收的多余的光能，否则强光将对植物产生伤害。
B组
一、选择题
1．(2025·名校教研联盟)不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。如图为叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占利用光能百分比增加，叶绿素a/叶绿素b的值会降低。下列叙述错误的是( )
A．可以使用无水乙醇提取绿叶中的色素
B．①表示类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光
C．②表示叶绿素a，遮光条件下部分叶绿素a转化成叶绿素b
D．③表示叶绿素a，强光条件下部分叶绿素b转化成叶绿素a
答案：C
解析：色素属于有机物，易溶于有机溶剂无水乙醇，可以使用无水乙醇提取绿叶中的色素，A正确；根据吸收光谱，①只吸收蓝紫光，属于类胡萝卜素，B正确；根据吸收光谱，曲线③表示叶绿素a，②表示叶绿素b，遮光条件下部分叶绿素a转化成叶绿素b，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，强光条件下部分叶绿素b转化成叶绿素a，C错误，D正确。
2．(2024·广东茂名二模)某小组做了“探究叶龄对叶片中光合色素含量的影响”的实验，结果如图，下列叙述错误的是( )
A．用纸层析法来分离叶片中的光合色素
B．嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等
C．相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率相等
D．不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大
答案：C
解析：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，所以用纸层析法来分离叶片中的光合色素，A正确；嫩叶中色素含量为6＋2＝8，老叶中色素含量为5＋3＝8，所以嫩叶与老叶的叶绿体色素总含量相等，B正确；嫩叶与老叶的叶绿素和类胡萝卜素含量都不同，所以相同光照强度下嫩叶与老叶光合速率不一定相等，C错误；不同发育阶段叶绿素含量的变化为6→12→5，类胡萝卜素的含量变化为2→4→3，所以不同时期的叶绿素含量变化比类胡萝卜素的大，D正确。故选C。
3．(2024·育明高级中学一模)下列图1表示利用大豆幼苗的绿叶进行色素提取和分离实验的结果，图2表示温室中该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线。据图分析正确的是( )
A．由图2可知，为获得最大的经济效益，温室应控制温度为30 ℃
B．由图1可知，在收获时节，大豆叶片中色素量变化为(甲＋乙)