第14讲 光合作用与能量转化（全国通用）（原卷版）

第14讲光合作用与能量转化姓名：___________班级：___________一、单选题1．进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时，用来提取绿叶中色素的有机溶剂是（）A．无水乙醇 B．清水C．二氧化硅 D．碳酸钙2．在进行光合色素的提取和分离实验时，取一圆形滤纸，在滤纸中央滴一滴色素提取液，再滴一滴层析液，将会得到下图近似同心的四个色素环，下列说法正确的是（

）A．④的色素在层析液中的溶解度最高B．提取色素时加入少许CaCO3和SiO2C．若提取的是缺镁叶片中的色素，则最外侧两圈色素环颜色较淡D．最外侧两圈色素环的色素主要吸收蓝紫光和红光3．用新鲜菠菜叶和蓝藻研磨后的乙醇提取液进行纸层析，实验结果如图所示。下列叙述正确的是A．研磨过程中加入CaCO3会破坏叶绿素B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C．不同色素在层析液中的溶解度均相同D．该种蓝藻细胞中不含叶黄素和叶绿素b4．下列有关叶绿体中色素及吸收光谱的叙述，错误的是（

）A．类胡萝卜素主要在蓝紫光区吸收光能用于光反应中ATP的合成B．温室或大棚种植蔬菜时，无色薄膜最有利于植物生长C．光合作用的作用光谱可用O2的释放速率随光波长的变化来表示D．叶绿素在层析液中的溶解度大于类胡萝卜素5．科学研究发现，生物膜上的某些蛋白质不仅是膜的组成成分，同时还具有其它功能（如图所示）。下列说法不正确的是（

）A．图1所示的蛋白质可能位于线粒体内膜，且作为H+的转运载体B．图2所示的蛋白质可接收信号，且具备一定的特异性C．图3所示的蛋白质可能位于叶绿体内膜上，且具有ATP酶的活性D．生物膜上的蛋白质种类和数量越多，功能就越复杂6．捕获光能的色素存在于叶绿体中，下列相关说法中不正确的是()A．色素种类有4种，分别是叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素B．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．绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同D．叶绿素对绿光吸收最多，所以叶子一般呈现绿色7．如图表示某真核细胞内两种具有双层膜的结构，有关分析错误的是（

）A．图a、b中都含有少量DNA、外膜内膜B．图a、b都与细胞的能量转换有关C．图a、b分别代表的是线粒体、叶绿体D．含有b的细胞通常含有a，含有a的细胞一定含有b8．（2021·湖北·高考真题）在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是（

）A．葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜B．细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白C．溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解D．叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质9．（2022·河南·高三阶段练习）下列有关图示实验的叙述中正确的是（

）A．甲图分离叶绿体色素的方法是纸层析法，提取色素用的叶片有可能是秋天的B．乙图为低倍镜下根尖细胞，换高倍镜可观察到与细胞壁形成有关的高尔基体C．丙图是验证酵母菌无氧呼吸装置，只能用溴麝香草酚蓝和Ca（OH）2鉴定产物D．丁图细胞正在质壁分离复原，此时细胞的吸水能力和渗透压都在逐渐增强10．（2021·全国·高三专题练习）如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验的流程。下列相关叙述错误的是（）A．每分子叶绿素含有一个Mg2+，可被H+置换，韭菜滤液用质量分数为5%的HCl溶液处理一段时间后，其颜色与研磨时未加碳酸钙的颜色相似B．对韭黄和韭菜滤液吸收光谱进行比较，由于韭黄色素滤液中缺少叶绿素，所以它们吸收光谱最明显的差异出现在绿光区域C．色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同D．研磨液要迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一块单层尼龙布）中进行过滤11．（2022·江苏·高三专题练习）下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的操作，对应关系正确的是（

）A．研磨时加无水乙醇→确保滤液中色素含量高B．研磨时加二氧化硅→保护色素，避免色素分解C．滤液细线地直、细、匀→防止色素氧化，色素带平整不重叠D．滤纸条预先干燥处理→分离色素时，层析液快速扩散12．（2010·海南·高考真题）下列关于叶绿体的描述，错误的是()A．基粒由类囊体堆叠而成 B．叶绿体膜由双层膜组成C．暗反应发生在类囊体薄膜上 D．类囊体薄膜上具有叶绿素和酶13．黑藻俗称温丝草、灯笼薇等，属单子叶多年生沉水植物，叶片小而薄。某同学利用黑藻叶片进行下列生物学实验，其中错误的选项是()选项实验目的所用试剂A观察叶绿体蒸馏水B观察线粒体健那绿染液C观察质壁分离及复原0.3g/mL蔗糖溶液、清水D提取叶绿体中的色素无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅A．A B．B C．C D．D14．（2022·北京·高三专题练习）下图所示为菠菜叶肉细胞内的部分能量转换过程，下列说法正确的是（

）A．①②都发生在叶绿体，③④分别发生在细胞质基质和线粒体B．类囊体膜上的四种色素吸收的光波长有差异，但都可用于①C．光合速率等于呼吸速率时②储存的能量等于④释放的能量D．②一般与放能反应相联系，③一般与吸能反应相联系二、非选择题15．（2021·全国·高三专题练习）叶绿体色素吸收特定波长光的能量后，从基态跃迁至激发态，但激发态不稳定，通过发射荧光回到基态，这些荧光组成的光谱称为发射光谱。类胡萝卜素分子吸收的光能可传递给叶绿素分子，导致类胡萝卜素的发射光遭强度减弱，能量传递效率与色素分子间的距离有关。图中A-D是叶绿素，类胡萝卜素及分子同能量传递的光谱学分析的实验结果。回答下列问题：（1）比较图A与图B，图A中曲线b是__________（填“叶绿素”或“类胡萝卜素”）的__________（填“发射”或“吸收”）光谱。（2）图C是以454nm的激发光分别诱导1×10-4mol/L类胡萝卜素的苯溶液、5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液、1×10-4mol/L类胡萝卜素+5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液产生的发射光谱。图中曲线g对应__________（填“类胡萝素”“叶绿素”或“类胡萝卜素+叶绿素”）的发射光谱：曲线g与e、f有差异，原因是__________。（3）图C实验的叶绿素+类胡萝卜素的混合液中，保持类胡萝卜素的浓度为1×10-4mol/L，依次增加叶绿素浓度，以454nm的光对混合液进行激发，分别检测叶绿素和类胡萝卜素的发射光谱，得到图D中的曲线j（叶绿素）和曲线k（类胡萝卜素），据此可知色素间能量传递效率与分子间距离的关系是__________。16．（2020·北京·高三专题练习）我国有2亿亩供水和温度条件适宜种植水稻的盐碱地，培育耐盐水稻新品种对扩大水稻种植面积和提高产量非常重要。（1）脯氨酸是植物细胞内凝固点低、水溶性最大的氨基酸，是研究植物逆境胁迫的重要指示物。下列关于脯氨酸性质和功能的说法正确的是_____（选择选项前字母填写）。A．脯氨酸可能是合成植物蛋白的原料之一B．细胞内脯氨酸含量升高，可以提高渗透压应对盐碱胁迫C．细胞内脯氨酸含量升高，有利于应对低温胁迫（2）脯氨酸与茚三酮反应，生成稳定的红色化合物，再用甲苯处理，使色素全部转移至甲苯中。用分光光度计测定溶液在520nm波长光下的吸光值，获得待测样液数据。以_____为空白对照，在520nm波长光下测定吸光值。以在同样波长光下测定的_________吸光值绘制标准曲线构建数学模型，对照标准曲线查出待测植物组织细胞中脯氨酸的含量。（3）水稻是一种对盐碱中度敏感的作物。研究人员选择A、B、C三个新品种水稻同时栽培于含0.15mol/L的NaCl且pH不同的溶液中，以分别培养在蒸馏水（pH6.5）中的三个品种水稻作为对照，检测水稻体内脯氨酸量的变化。①该实验的自变量是_____。②由此可以初步筛选出适合在盐碱地生长的水稻品种是_____，做出判断的依据是________________。（4）对于脯氨酸提高植物细胞渗透压从而应对盐碱胁迫的机理，有的学者提出新的推测：脯氨酸通过提高液泡内Na+浓度增强植物吸水能力。研究者对这一推测进行了实验探究，其中实验组的材料选择、处理及检测指标应包括______（选择选项前的字母填写）。a．脯氨酸基因敲除突变体b．液泡Na+通道基因敲除突变体c．野生型植株d．正常供水环境e．模拟盐碱胁迫环境f．测定液泡内Na+浓度g．植株吸水能力17．（2022·广东肇庆·二模）为研究光合作用过程，科学家设计了以下实验：将叶绿体的类囊体放入烧杯中，人为调整类囊体膜两侧的pH，并适时加入适量的ADP和Pi，一段时间后检测ATP是否产生，实验过程如图1；科学家还测定了添加ADP和Pi的前后类囊体膜两侧H+浓度变化，结果如图2所示。据此回答下列问题：(1)叶绿体的类囊体是光合作用中_____阶段的场所，主要吸收________（填可见光的颜色）的叶绿素和在层析液中溶解度_______（填“最大”或“最小”）的类胡萝卜素分布在类囊体的薄膜上。(2)若想证明“类囊体膜两侧H+没有浓度差就不能合成ATP”。还需人为调整类囊体膜两侧的pH，使______，并适时加入适量的ADP和Pi，一段时间后检测ATP的产生情况。(3)研究者发现“只有类囊体内的H+浓度高于膜外时，才能促使ADP和Pi合成ATP”，在上述实验的基础上，还需设计怎样的实验。请写出实验思路，并在图3中画出预期实验结果____。实验思路：____。18．某生物兴趣小组用图甲所示紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离及复原实验。图乙A一F为基本操作步骤；表1是不同浓度蔗糖溶液对洋葱表皮细胞质壁分离及其复原的影响实验统计表（a表示细胞长度，b表示原生质层长度）。请回答下列问题：样本0.1g/ml.0.2g/mL0.3g/ml.0.4g/mL0.5g/mlbab/a（%）bab/a（%）bab/a（%）bab/a（%）bab/a（%）11414100121580131776.571546.731421.42171894.51820905105061346.241625310101009127561154.5101855.651926.3b/a平均值（%）98.281.760.349.524.2质壁分离情况细胞无明显变化质壁分离明显质壁分离明显质壁分离明显质壁分离明显质壁分离复原情况细胞无明显变化复原明显.复原明显复原明显不能发生表1

不同浓度蔗糖溶液对洋葱表皮细胞质壁分离及质壁分离复原的影响（1）图乙中步骤D在质壁分离和质壁分离复原实验中分别属于_______、______（填“对照组”或“验组”）。（2）用质量浓度为0.5g/mL的蔗糖溶液反复进行实验，质壁分离效果非常明显，但不能发生质壁分离复原，其原因是_________。（3）分析表1数据可知_