高考生物創(chuàng)新一輪復習備考蘇教版講義：第三單元 光合作用與細胞呼吸 第10講 Word版含答案

第10講光合作用最新考綱1.光合作用的基本過程()。2.實驗：葉綠體色素的提取和分離?？键c一實驗：葉綠體中色素的提取和分離(5年6考)1實驗原理2實驗流程葉綠體中色素的提取和分離(2013·海南卷，8)關于葉綠素提取的敘述，錯誤的是()A菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料B加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞C用乙醇提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素D研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分解析菠菜綠葉富含葉綠素，可用作提取葉綠素的材料，A正確；加入碳酸鈣可避免研磨過程中液泡中的有機酸等物質對葉綠素的破壞，B正確；用乙醇提取到的葉綠體色素含有胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，C錯誤；研磨加石英砂的目的是為了研磨更充分，D正確。答案C葉綠體中色素提取分離異?，F(xiàn)象分析收集到的濾液綠色過淺原因未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無水乙醇)未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞濾紙條色素帶重疊原因 濾液細線不直；濾液細線過粗濾紙條無色素帶原因忘記畫濾液細線濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中【即學即練】(2017·河北冀州中學第二次段考，41)如圖表示用韭菜宿根進行的相關對照實驗流程。下列敘述錯誤的是()A提取色素時，要加入SiO2和CaCO3進行充分研磨B色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在無水乙醇中的溶解度不同C實驗結果可說明葉綠素合成需要光照D實驗結果表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多解析提取色素時加入二氧化硅是為了研磨充分，而加入碳酸鈣是為了防止色素被破壞，A正確；色素在濾紙條上分離的原因是不同色素在層析液中的溶解度不同，B錯誤；實驗結果色素帶不同，可說明葉綠素合成需要光照，C正確；實驗結果表明韭菜中提取的色素吸收光的種類更多，D正確。答案B考點二捕獲光能的色素和結構及光合作用探究歷程1葉綠體色素的種類和功能色素種類及特點葉綠素(約占3/4)葉綠素a(藍綠色)主要吸收紅光和藍紫光葉綠素b(黃綠色)類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素(橙黃色)主要吸收藍紫光，且有保護葉綠素的作用葉黃素(黃色)功能吸收、傳遞(四種色素)和轉換光能(只有少量葉綠素a)吸收光譜圖示及說明2.葉綠體的結構與功能(1)結構模式圖(4)恩格爾曼的實驗：好氧細菌只分布于葉綠體被光束照射的部位。3光合作用的探究歷程(連線)答案AbCaEfDcFeBdGg(經(jīng)典實驗分析)下面是光合作用探究歷程中恩格爾曼和薩克斯的實驗示意圖，請分析：(1)恩格爾曼實驗在實驗材料的選取上有什么巧妙之處？提示選擇水綿和好氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細菌可以確定釋放氧氣的部位。(2)兩實驗如何設計對照實驗？提示恩格爾曼的實驗中，照光處理與不照光、黑暗與完全曝光形成對照；薩克斯的實驗中，暗處理的葉片一半曝光、一半遮光形成對照。捕獲光能的色素和結構1(2017·全國卷，3)植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如O2的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是()A類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成B葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制C光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示D葉片在640660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的解析類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，所以在藍紫光區(qū)吸收的光能可用于光反應中ATP的合成，A錯誤；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B正確；CO2的吸收速率和O2的釋放速率隨光波長的變化均可表示光合作用的作用光譜，C正確；根據(jù)葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜可知，葉片在640660 nm波長光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D正確。答案A22017·江淮十校聯(lián)考(三)下圖表示光合作用時ATP形成的圖解，圖中b6f復合體能將葉綠體基質中的質子(H)轉移到類囊體腔內，該過程需要依賴水光解時產(chǎn)生的電子(e)的推動，下列有關分析錯誤的是()A圖示過程發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上B質子從葉綠體基質轉移到類囊體腔內的運輸方式是協(xié)助擴散C光合作用中ATP的合成會降低類囊體內外的質子濃度差D物質X既具有催化功能又具有運輸功能解析由題干信息可知，質子從葉綠體基質轉移到類囊體腔內的運輸需要“依賴水光解時產(chǎn)生的電子(e)的推動”，說明推動質子進入類囊體腔內的動力不是濃度差，而是能量(這個能量不一定是ATP水解釋放的能量，也可能是電能或其他能量)，同時需要載體(b6f復合體)，應為主動運輸，B錯誤。答案B影響葉綠素合成的三大因素光合作用的探究歷程(2018·湖北鄂西部分優(yōu)質高中聯(lián)考，5)以下關于葉綠體和光合作用的幾個實驗，得不到相應實驗結果的是()A將葉綠素的無水乙醇提取液置于適宜光源處照射5 h，加碘液處理后溶液呈藍色B在溫暖晴朗的一天下午，在某植物的向陽處采得一片葉，用酒精隔水加熱脫色，并加碘液處理葉片，變成藍色C將葉綠體色素的無水乙醇提取液放于自然光和三棱鏡之間，從三棱鏡的一側觀察，連續(xù)光譜中變暗(暗帶)的區(qū)域主要是紅光和藍紫光區(qū)域D將經(jīng)饑餓處理后的綠色正常葉片置于含有充足14CO2的密閉透明的照光小室內，3小時后在葉內淀粉中可檢驗到14C的存在解析葉綠素的無水乙醇提取液中只含有色素，不能完成光反應，也不能產(chǎn)生淀粉，A錯誤；光合作用產(chǎn)生淀粉，觀察時需對葉片進行脫色處理，B正確；葉綠體中色素主要吸收紅光和藍紫光，導致連續(xù)光譜相應區(qū)域變暗，C正確；CO2是光合作用的原料，14CO2中的14C元素可轉移到淀粉中，故產(chǎn)物中可檢測到14C，D正確。答案A恩格爾曼實驗方法的巧妙之處(1)巧選實驗材料：選擇水綿和好氧細菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；用好氧細菌可以確定釋放氧氣多的部位。(2)巧妙排除干擾因素：沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾。(3)巧妙設計對照實驗：用極細的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當于一組對照實驗；臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結果。【即學即練】(2017·遼寧沈陽檢測)1941年，魯賓和卡門用同位素標記法追蹤光合作用中O2的來源。(1)魯賓和卡門用HO和普通的CO2進行小球藻光合作用實驗，見A圖。實驗結果，放出的O2_(填“具有”或“不具有”)放射性。A實驗的結論是_。(2)魯賓和卡門用C18O2和普通的H2O進行光合作用，見B圖實驗結果，產(chǎn)生的O2_(填“具有”或“不具有”)放射性。僅B實驗的結論是什么？_。(3)綜合實驗A、B，結論是_。答案(1)具有光合作用釋放的O2的氧來源于H2O中的氧(2)不具有光合作用釋放的O2的氧，不來源于CO2中的氧(3)光合作用釋放的O2的氧，來源于H2O中的氧，不來源于CO2中的氧考點三光合作用的過程(5年12考)1光合作用的過程2光反應與暗反應的關系(1)光反應為暗反應提供H、ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi。沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成。(2)光合作用反應式及元素去向分析：光合作用過程中O元素的轉移途徑HOOC18O2C3(CHO)HO光合作用過程中C元素的轉移途徑14CO214C3(14CH2O)光合作用過程中H元素的轉移途徑：H2OH(CH2O)H2O巧學助記光合作用過程的“一、二、三、四”3環(huán)境驟變對光合作用中間產(chǎn)物含量的影響(1)“過程法”分析C3和C5的含量變化當外界條件改變時，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量變化可以采用如圖分析：.停止光照時：光停，ATP，ADP，C3，C5，分析如下： (2)“模型法”表示C3和C5的含量變化教材高考1真題重組判斷正誤(1)葉肉細胞中光合作用的暗反應發(fā)生在葉綠體基質中(2017·全國卷，2B)()(2)某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的(2017·全國卷，6B)()(3)硝化細菌主要從硝酸還原成氨的過程中獲取能量(2017·海南卷，5D)(×)(4)葉綠體中可進行CO2的固定但不能合成ATP(2016·全國卷，1D)(×)(5)照光培養(yǎng)一段時間的綠藻，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，綠藻細胞的葉綠體內CO2的固定加快(2014·全國卷，2B)(×)(6)溫度和光照會影響CO2的同化速率(2016·海南卷，10A)()以上內容源自蘇教版必修一P72P78，有關光合作用的原理、過程相關的知識。2(蘇教必修一P79T6改編)課外活動小組同學在適宜的溫度下，以葡萄為材料所做的幾組實驗(假設該植物在24 h內呼吸速率不變)，結果記錄如下，請回答：(1)據(jù)圖一結果推測，栽培農(nóng)作物時，密度是否越小越好？圖中哪點對應的“密度”最合理？ _。(2)經(jīng)檢測，葡萄植株一晝夜的CO2凈吸收量為250 mg，圖二中陰影部分所表示的CO2吸收量應_(填“大于”“小于”或“等于”)250 mg。(3)圖二曲線中能制造有機物的區(qū)段是_，能積累有機物的時段是_。提示(1)不是，要合理密植B(2)大于(3)BHCG光合作用過程分析1(2015·安徽卷，2)右圖為大豆葉片光合作用暗反應階段的示意圖。下列敘述正確的是()ACO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉變?yōu)镃3中的化學能BCO2可直接被H還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類C被還原的C3在相關酶的催化作用下，可再形成C5D光照強度由強變弱時，短時間內C5含量會升高解析由圖解可知，光反應產(chǎn)生的ATP和H參與C3的還原，而不參與CO2的固定，A、B錯誤；被還原的C3在有關酶的催化作用下一部分合成了(CH2O)，另一部分又形成了C5，C正確；光照強度變弱時，光反應產(chǎn)生的ATP和H減少，C3的還原過程減弱，故短時間內C5含量會降低，D錯誤。答案C2如圖所示為葉肉細胞中葉綠體進行光合作用的過程，A、B代表物質。下列敘述錯誤的是()A葉綠體能將光能轉變?yōu)榛瘜W能儲存在有機物中B上產(chǎn)生的B物質移動到參與C3的還原C中產(chǎn)生的NADP移動到上參與水的光解D上產(chǎn)生的A物質可用于CO2的固定和C3的還原解析光合作用的場所是葉綠體，葉綠體通過光合作用將光能轉變?yōu)榛瘜W能儲存在有機物中，A正確；類囊體膜上產(chǎn)生的B物質H移動到葉綠體基質中，參與C3的還原，形成糖類等有機物，B正確；葉綠體基質中產(chǎn)生的NADP移動到類囊體薄膜上參與水的光解，C正確；類囊體薄膜上產(chǎn)生的A物質ATP可用于C3的還原，而CO2的固定不需要消耗能量，D錯誤。答案D突破光合作用過程的4個誤區(qū)(1)綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色素不參與光合作用。(2)綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質中。(3)不要認為暗反應不需要光。光合作用的過程可以分為兩個階段，即光反應和暗反應。前者在光下才能進行，并在一定范圍內隨著光照強度的增加而增強；后者在有光、無光的條件下都可以進行，但需要光反應的產(chǎn)物H和ATP，因此在無光條件下不可以長期進行。(4)葉綠體并不是進行光合作用的必要場所：進行光合作用的細胞不一定含葉綠體，如藍藻、光合細菌能進行光合作用，但沒有葉綠體。環(huán)境因素驟變對光合作用物質含量變化的影響【典例】 (2011·全國卷)在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉移到CO2濃度為0.003%環(huán)境中，其葉片暗反應中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如下圖。(1)圖中物質A是_(C3、C5)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質B的濃度比A的低，原因是_；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質B濃度升高的原因是_。(3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應中C3和C5濃度達到穩(wěn)定時，物質A的濃度將比B的_(填“低”或“高”)。(4)CO2濃度為0.003%時，該植物光合速率最大時所需要的光照強度比CO2濃度為1%時的_(填“低”或“高”)，其原因是_。解析(1)CO2濃度降低后，直接影響暗反應中CO2的固定，導致C3的量減少，確定物質A是C3，物質B是C5。(2)CO2濃度為1%時，暗反應速率在該環(huán)境中已達到穩(wěn)定，即C3和C5的含量穩(wěn)定，根據(jù)暗反應的特點，此時C3的分子數(shù)是C5的2倍；當CO2濃度突然降低時，C5的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導致C5積累。(3)CO2濃度為0.003%時，C3和C5的濃度保持穩(wěn)定后，暗反應保持穩(wěn)定，此時根據(jù)暗反應中CO2的固定的反應式確定，C3分子數(shù)應是C5分子數(shù)的2倍。(4)CO2濃度降低，達到最大光合速率時所需的光照強度降低，因庫暗反應減弱，所需的ATP和H減少，光反應強度減弱。答案(1)C3(2)暗反應速率在該環(huán)境中已達到穩(wěn)定，即C3和C5的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應的特點，此時C3的分子數(shù)是C5的2倍當CO2濃度突然降低時，C5的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導致C5積累(3)高(4)低CO2濃度低時，暗反應強度低，所需ATP和H少【即學即練】(2017·河北衡水中學二調，21)如圖表示在夏季晴朗的白天植物細胞內C3和C5的相對含量隨一種環(huán)境因素改變的變化情況，下列對這一環(huán)境因素改變的分析正確的是()A突然停止光照 B突然增加CO2濃度C降低環(huán)境溫度 D增加光照強度解析突然停止光照，光反應產(chǎn)生的H和ATP減少，被還原的C3減少，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對含量將增加、C5的相對含量將減少，A錯誤；突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3還原速率不變，植物細胞內C3相對含量增加、C5相對含量減少，B錯誤；降低環(huán)境溫度，CO2固定速率和C3還原速率均下降，C5的相對含量不會大幅度地增加，C錯誤；增加光照強度，光反應產(chǎn)生的H和ATP增多，被還原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的相對含量將減少、C5的相對含量將增加，D正確。答案D易錯·防范清零易錯清零易錯點1混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補光類型”的選擇點撥為提高光能利用率，塑料大棚栽培時常選擇“無色塑料”以便透過各色光，這是因為太陽的全色光透過時各種色的光均可被作物吸收(盡管黃綠色吸收量較小)，而陰天或夜間給溫室大棚“人工補光”時，則宜選擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍紫光”燈泡。因為若利用白熾燈，則其發(fā)出的光中“黃、綠光”利用率極低，從節(jié)省能源(節(jié)電、節(jié)省成本)角度講，用紅燈泡、紫燈泡效率最高。易錯點2誤認為只能是光反應制約暗反應，暗反應不會制約光反應，從而認為停止CO2供應時，不影響O2產(chǎn)生點撥光反應為暗反應提供H和ATP，故光反應停止時，暗反應無法進行，然而光反應也需暗反應為之提供ADP、Pi和NADP等，故暗反應停止(如撤掉CO2供應)時，光反應也將受制約，從而導致O2產(chǎn)生速率下降。易錯點3誤認為溫室生產(chǎn)中晝夜溫差越大，作物產(chǎn)量越高點撥白天適當提高溫度或增加CO2濃度，可有利于提高光合產(chǎn)量，夜晚不進行光合作用，適當降低溫度可降低呼吸速率從而減少有機物消耗，故適當提高晝夜溫差可提高作物有機物積累量，從而提高作物產(chǎn)量。然而，晝夜溫差并非越大越好，因為夜晚溫度過低時，呼吸酶活性過小，當呼吸作用被過度抑制時，必將減弱礦質離子的吸收等代謝過程，從而制約次日的光合作用，這對作物生長顯然不利。規(guī)范答題甲圖是生物興趣小組在密閉的玻璃容器內進行的實驗示意圖(CO2傳感器用于測量裝置內CO2的含量)，乙圖表示在夏季晴朗的一天甲圖所示密閉玻璃容器內24 h的CO2濃度變化，請回答下列問題：(1)甲圖所示實驗中對光照強度的控制可通過調節(jié)燈泡的亮度來實現(xiàn)，也可通過調節(jié)_來實現(xiàn)，裝置中熱屏障的作用是_。(2)乙圖中代表植物光合作用強度等于呼吸作用強度的點是_。此時葉肉細胞內的代謝狀況應為下列中的_。(3)乙圖中FG段相比EF段CO2濃度下降趨緩的原因是_；推測此時段葉肉細胞內光反應速率應_(填“更強”“稍弱”或“不變”)，原因是_。(4)為提高光合效率農(nóng)民采用玻璃溫室栽培蔬菜，最好采用_玻璃(填“無色”“紅色”或“藍色”)，若遇到陰雨天氣，室內常需補光，則最好選用_(填“白熾”“紅色與藍紫色”或“綠色”)燈泡用以室內照光答卷采樣錯因分析混淆“植株全株”與“葉肉細胞光合速率與呼吸速率相等”正確答案應為_。暗反應減弱后，產(chǎn)生的NADP、ADP、Pi不足，制約了光反應，光反應速率應稍弱，故正確答案為稍弱；暗反應減弱，限制了光反應?！笆覂妊a光”應顧及溫室照光的“成本與效率”，正確答案為紅色與藍紫色。課堂小結思維導圖晨讀必背1.用無水乙醇提取綠葉中的色素；用層析液將綠葉中的色素分離。色素在層析液中溶解度越高，在濾紙條上隨層析液擴散得越快。2葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上，包括葉綠素和類胡蘿卜素；葉綠素主要吸收波長較短的藍紫光和波長較長的紅光；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。3暗反應過程是在葉綠體基質內，在多種酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的還原等過程。4生物體中的能量轉化：光能電能ATP中的活躍化學能有機物中穩(wěn)定的化學能ATP中活躍的化學能(被組織細胞利用)。隨堂·真題&預測1.(2017·海南卷，10)將葉綠體懸浮液置于陽光下，一段時間后發(fā)現(xiàn)有氧氣放出。下列相關說法正確的是()A離體葉綠體在自然光下能將水分解產(chǎn)生氧氣B若將葉綠體置于紅光下，則不會有氧氣產(chǎn)生C若將葉綠體置于藍紫光下，則不會有氧氣產(chǎn)生D水在葉綠體中分解產(chǎn)生氧氣需要ATP提供能量解析葉綠體中含有的光合色素主要吸收紅光、藍紫光，用來進行光反應；一方面光解水產(chǎn)生O2、H，另一方面促使ADP、Pi合成ATP。答案A2(2016·四川卷，5)三倍體西瓜由于含糖量高且無籽，備受人們青睞。下圖是三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn，以CO2吸收速率表示)與胞間CO2濃度(Ci)的日變化曲線，以下分析正確的是()A與11：00時相比，13：00時葉綠體中合成C3的速率相對較高B14：00后葉片的Pn下降，導致植株積累有機物的量開始減少C17：00后葉片的Ci快速上升，導致葉片暗反應速率遠高于光反應速率D葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是CO2濃度和光照強度解析與11：00相比，13：00時Ci低，CO2固定減弱，C3合成速率相對較低，A錯誤；14：00后Pn下降，有機物的合成速率下降，但有機物仍有積累，B錯誤；17：00后葉片的Ci快速上升是光合速率小于呼吸速率的原故，光反應與暗反應相互制約，不會形成速率差別很大，C錯誤；葉片的Pn先后兩次下降，第一次是氣孔關閉，CO2濃度下降引起，第二次是光照強度減弱引起光反應速率降低導致的，D正確。答案D3(2017·天津卷，6)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。下圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是()A光照強度低于P時，突變型的光反應強度低于野生型B光照強度高于P時，突變型的暗反應強度高于野生型C光照強度低于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度D光照強度高于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度解析由于突變型水稻葉片的葉綠素較少，由圖可知，光照強度低于P時，突變型的光合作用光反應強度低于野生型，A正確；突變型水稻中固定CO2酶的活性顯著高于野生型，當光照強度高于P時，突變型的暗反應強度高于野生型，B正確；光照強度低于P時，光照強度沒有達到光飽和點，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度，C正確；對于突變型個體而言，P點光強未達到光飽和點，光照強度高于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度、光照強度，D錯誤。答案D4(2019·高考預測)某植物上有白斑和綠色兩種葉片，在該植物上選取不同的葉片測定其生理過程，如圖1，甲、乙中的葉片生長狀況相同，丙、丁葉片生長狀況相同，丙進行遮光處理，給丁提供一定濃度的14CO2，回答下列相關問題：(1)要利用該植物做葉綠體中色素的提取和分離實驗，選擇圖1中如_(填“甲”或“丁”)裝置中的葉片比較合適，一般常用的提取色素的試劑是_。(2)在相同且適宜條件下，對甲、乙兩裝置中的葉片進行實驗，用碘蒸汽處理葉片，結果只有乙裝置內葉片上編號的部位變成藍色，此實驗說明_。(3)圖2是在適宜的光照條件下，改變通入的14CO2濃度測定的葉片中葡萄糖、C5和C3三種化合物的變化情況的實驗結果。圖2中曲線a、b、c分別表示_的含量變化。若在1% CO2濃度條件下，某一時刻突然增加光照，則短時間內曲線b表示的物質在細胞中的變化情況是_，產(chǎn)生這種變化的原因是_。圖2中在05分鐘內，曲線a、b中的14C量保持不變，形成兩曲線平行的原因是_。解析(1)提取分離葉綠體中的色素應選擇四種色素都含有且色素含量比較高的葉片，因此應選擇丁裝置中的葉片，一般選用無水乙醇來提取綠葉中的色素。(2)甲裝置中有NaOH溶液，因此該裝置中的CO2被NaOH溶液吸收，植物不能進行光合作用，而乙裝置中，編號的部位為葉子白色部分，該部位無葉綠體，編號的部位為葉子綠色部分，該部位有葉綠體，且不對乙裝置進行遮光處理，而在編號的部位能檢測到光合作用的產(chǎn)物淀粉，故該實驗說明葉片進行光合作用時需要CO2，葉肉細胞中需含有葉綠體。(3)由圖可知，在適宜的光照條件下，CO2濃度先降低后升高，由于二氧化碳濃度降低，暗反應固定二氧化碳的速率降低，所以C3的含量會下降，而C5消耗量降低，故C5的含量會升高；由于光合作用一直進行，故其葡萄糖含量應一直增加，則曲線a表示的是C3的含量變化，曲線b表示的是C5的含量變化，曲線c表示的是葡萄糖的含量變化。突然增加光照強度，光反應產(chǎn)生的H和ATP的量增加，C3的還原速率增加，C5的再生增多，而CO2固定過程中C5消耗速率不變，則短時間內葉肉細胞中C5的含量上升。由圖2中可看出，在05分鐘內，曲線a、b中的14C量保持不變，形成兩曲線平行的原因是光反應階段和暗反應階段速率保持動態(tài)平衡。答案(1)丁無水乙醇(2)葉片進行光合作用時需要CO2，葉肉細胞中需含有葉綠體(合理即可)(3)C3、C5、葡萄糖增加光照強度增加，光反應產(chǎn)生的H和ATP增多，C3還原速率增加，C5再生增多，而CO2固定過程中C5消耗速率不變(合理即可)光反應階段和暗反應階段速率保持動態(tài)平衡教師獨具1(2014·全國卷，2)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發(fā)生的現(xiàn)象是()AO2的產(chǎn)生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降解析正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間，說明綠藻可以正常進行光合作用，用黑布遮光后，改變了綠藻光合作用的條件，此時光合作用的光反應停止，光反應的產(chǎn)物O2、ATP和H(即NADPH)停止產(chǎn)生，所以A、C、D所敘述現(xiàn)象會發(fā)生；光照停止，暗反應中C3還原受影響，C5減少，CO2的固定減慢，B所敘述現(xiàn)象不會發(fā)生。答案B2(2015·海南卷，9)植物甲與植物乙的凈光合速率隨葉片溫度(葉溫)變化的趨勢如圖所示。下列敘述錯誤的是()A植物甲和乙光合作用所需要的能量都來自于太陽能B葉溫在3650 時，植物甲的凈光合速率比植物乙的高C葉溫為25 時，植物甲的光合作用與呼吸作用強度的差值不同于植物乙的D葉溫為35 時，甲、乙兩種植物的光合作用與呼吸作用強度的差值均為0解析植物光合作用所需能量的最終源頭是來自太陽能，A正確；由題圖可知：葉溫在3650 時，植物甲的凈光合速率始終比植物乙的高，B正確；植物進行光合作用時，總光合速率呼吸速率凈光合速率，葉溫為25 時，植物甲的凈光合速率小于植物乙的凈光合速率，所以C正確；同理，葉溫為35 時，植物甲與植物乙的凈光合速率相同，但不為0，D錯誤。答案D3(2015·海南卷，24)將一株生長正常的某種植物置于密閉的玻璃容器內，在適宜條件下光照培養(yǎng)。從照光開始，凈光合速率隨著時間延長逐漸下降直至為0，之后保持不變。在上述整個時間段內，玻璃容器內CO2濃度表現(xiàn)出的變化趨勢是()A降低至一定水平時再升高B降低至一定水平時保持不變C持續(xù)保持相對穩(wěn)定狀態(tài)D升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定解析由題意可知，植物進行光合作用，其中凈光合速率不斷下降，說明密閉容器中CO2的濃度逐漸下降，之后凈光合速率降至為0且保持不變，說明CO2的濃度保持在一定水平不變。答案B4(2015·重慶卷，4)將如圖所示細胞置于密閉容器中培養(yǎng)。在不同光照強度下，細胞內外的CO2和O2濃度在短時間內發(fā)生了相應變化。下列敘述錯誤的是()注：適宜條件下懸浮培養(yǎng)的水稻葉肉細胞示意圖A黑暗條件下，增大、減小B光強低于光補償點時，增大C光強等于光補償點時，保持不變D光強等于光飽和點時，減小、增大解析光補償點是指光合速率與呼吸速率相等時的光照強度，當光強低于光補償點時，光合速率小于呼吸速率，細胞吸收O2，釋放CO2，故增大、減小，B錯誤。答案B5(2014·海南卷，6)下列關于生長在同一植株上綠色葉片和黃綠色葉片的敘述，錯誤的是()A兩種葉片都能吸收藍紫光B兩種葉片均含有類胡蘿卜素C兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素aD黃綠色葉片在光反應中不會產(chǎn)生ATP解析葉片變黃的原因是葉綠素分解，顯現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色。兩種葉片都能吸收藍紫光，A正確；生長在同一植株上綠色葉片和黃色葉片，都含有類胡蘿卜素，B正確；兩種葉片的葉綠體中都含有葉綠素，葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，C正確；黃綠葉片的葉綠體含有葉綠素和類胡蘿卜素，在光反應中也會產(chǎn)生ATP，D錯誤。答案D6(2017·黑龍江哈爾濱模擬)在深海中火山口周圍的熱泉的海水溫度超過300 ，其中的硫細菌通過氧化硫獲取能量來還原CO2，制造有機物。下列相關敘述錯誤的是()A硫細菌合成有機物的方式為化能合成作用B能進行該過程的生物還有硝化細菌和藍藻C在該環(huán)境下的生物所需的能量來自化學能D該環(huán)境中生物體內的酶具有耐高溫的特點解析硫細菌屬于原核生物，根據(jù)化能合成作用的定義可知，硫細菌通過氧化硫獲取能量來還原CO2，制造有機物的方式為化能合成作用，A正確；藍藻細胞中含有藻藍素和葉綠素，是能進行光合作用的原核生物，B錯誤；根據(jù)“硫細菌通過氧化硫獲取能量來還原CO2，制造有機物”可推測，在該環(huán)境下的生物所需的能量來自化學能，C正確；由“熱泉的海水溫度超過300 ”可知，該環(huán)境中生物體內的酶具有耐高溫的特點，D正確。答案B(時間：30分鐘滿分：100分)1(2017·吉林實驗中學二模，22)在光合作用的探究歷程中，德國科學家梅耶根據(jù)能量轉化和守恒定律，曾提出了植物在進行光合作用時能量轉化的假說。能證明這一假說的實驗是()A英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分B恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅光和藍紫光C薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用可以產(chǎn)生淀粉D魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水解析英格豪斯在實驗中證明了植物在光照條件下可以改變空氣成分，即氧氣和二氧化碳，但是這兩種氣體中未涉及能量的轉換，A錯誤；恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅光和藍紫光，但未能證明該光能是否轉變成其他形式的能量，B錯誤；薩克斯的實驗可以證明光合作用過程中吸收的光能轉化成了有機物(淀粉)中穩(wěn)定的化學能，C正確；魯賓和卡門的實驗只是證明了氧氣的來源，而未涉及能量的轉換，D錯誤。答案C2(2017·山東濟南期中，13)下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(物質轉換用實線表示，能量傳遞用虛線表示，圖中ag為物質，為反應過程)，下列判斷錯誤的是()A綠色植物能利用a物質將光能轉換成活躍的化學能儲存在c中Be中不儲存化學能，所以e只能充當還原劑C圖中表示水分的吸收，表示水的光解D在g物質供應充足時，突然停止光照，C3的含量將會上升解析a為光合色素，能吸收、傳遞、轉換光能到ATP中，A正確；e為水光解生成的NADPH，也含有活躍的化學能，參加暗反應C3的還原，B錯誤；圖中表示根系從土壤中吸收水分，表示水的光解生成NADPH和氧氣，C正確；g為二氧化碳，供應充足時，突然停止光照，生成NADPH和ATP量下降，C3的還原下降，C3的含量上升，D正確。答案B3(2017·吉林二模)為研究光反應中ATP產(chǎn)生的原理，有科學家進行如下實驗：將葉綠體類囊體置于pH為4的琥珀酸溶液后，琥珀酸進入類囊體腔，腔內的pH下降為4；然后把懸浮液的pH迅速上升為8，此時類囊體內pH為4，類囊體外pH為8，在有ADP和Pi存在時類囊體生成ATP，對實驗條件和結論分析正確的是()A黑暗中進行，結果表明：H能通過自由擴散進入類囊體膜B光照下進行，結果支持：合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能C黑暗中進行，結果支持：光反應使類囊體內外產(chǎn)生H濃度差，推動ATP合成D光照下進行，結果表明：光反應產(chǎn)生的H參與暗反應中三碳化合物的還原解析H能通過主動運輸進入類囊體膜；光照下進行，題干信息無法得出合成ATP的能量直接來自色素吸收的光能；黑暗中進行，類囊體內pH為4，類囊體外pH為8，合成ATP，說明ATP的合成與H濃度梯度有關；光反應產(chǎn)生的H參與暗反應中三碳化合物的還原，暗反應的場所是葉綠體基質，不是葉綠體類囊體。答案C4(2017·四川成都期中)百合以氣孔白天關閉、夜間開放的特殊方式適應高溫干旱環(huán)境。下面為百合葉肉細胞內的部分代謝示意圖，據(jù)圖分析錯誤的是()A圖中B物質可能是葡萄糖B線粒體和細胞質基質均能產(chǎn)生CO2CPEP、RuBP均能與CO2結合D夜間細胞液pH可能會下降解析在有氧呼吸過程中，進入線粒體的是丙酮酸，而不是葡萄糖；由圖可知，光合作用(葉綠體)中CO2的來源有兩個，一是來自線粒體，二是來自細胞質基質；由圖可知，CO2與PEP或RuBP結合分別形成OAA或PGA；液泡內的液體稱為細胞液，晚間時蘋果酸進入細胞液中，使細胞液pH下降。答案A5(2017·福建質量檢查)薩克斯證明光合作用產(chǎn)生淀粉的實驗中，與曝光部分相比，遮光部分的葉肉細胞中不會發(fā)生的生理過程是()ANADH的產(chǎn)生 BC3的還原CATP的合成 DCO2的產(chǎn)生解析NADH是細胞呼吸過程中產(chǎn)生的，遮光部分的細胞也能進行細胞呼吸，因此能產(chǎn)生NADH；遮光部位不能進行光反應產(chǎn)生NADPH和ATP，因此不能發(fā)生暗反應中C3的還原；細胞呼吸過程中可以合成ATP；呼吸作用過程中有CO2的產(chǎn)生。答案B6科學家恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)好氧細菌大量聚集在如圖所示區(qū)域。以下分析正確的是()A實驗過程中裝片需放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中是為了設置自變量B水綿光合作用產(chǎn)生的O2能進入細菌的線粒體與H結合生成H2OC圖中細菌分布的差異是水綿不同區(qū)域光合作用強度不同造成的D水綿葉綠體產(chǎn)生的ATP直接為核DNA復制提供能量解析實驗過程中將臨時裝片放在黑暗、沒有空氣的環(huán)境中是為了排除環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗的準確性，A錯誤；細菌是原核生物，無線粒體，B錯誤；照射水綿不同區(qū)域的光的波長不同，光合作用強度不同，產(chǎn)生的氧氣量也不同，造成好氧菌的分布有差異，C正確；水綿光合作用光反應階段產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應階段C3的還原，D錯誤。答案C7(2018·江西金太陽全國大聯(lián)考，27)如圖：將某綠色植物置于左側密閉透明的容器中，給予恒定且適宜的光照；右側容器充滿氮氣(氮氣對生物的代謝無影響)，并放置有酵母菌培養(yǎng)液，開始時閥門關閉。請回答下列問題：(1)實驗開始后的一段時間內，閥門始終關閉，則左側容器內CO2濃度的變化趨勢是_。(2)一段時間后，在打開閥門的短時間內，該植物葉肉細胞中C5/C3的值將_；當容器中CO2濃度保持相對穩(wěn)定時，該植物的凈光合速率_(填“大于零”“小于零”或“等于零”)，原因是_。(3)若將酵母菌培養(yǎng)液換為乳酸菌培養(yǎng)液，則打開閥門后該植物的光合速率有所下降，原因是_。答案(1)逐漸降低后趨于穩(wěn)定(2)變小大于零此時植物的光合速率與植物和酵母菌的呼吸速率之和相等(3)乳酸菌無氧呼吸不釋放CO2，打開閥門后，CO2由左側容器向右側容器擴散，引起容器中CO2濃度下降，因此該植物的光合速率下降8.(2017·遼寧沈陽模擬)關于藍藻色素及其光合作用的敘述，錯誤的是()A.藍藻中含有能夠溶解在層析液中的色素B.藍藻中的色素可吸收紅光和藍紫光C.在藍藻葉綠體的類囊體膜上存在ATP合成酶和藻藍素D.在缺鎂環(huán)境中，藍藻用于光合作用的某種色素合成受阻解析藍藻中含有葉綠素和藻藍素等色素，葉綠素能溶解在層析液中，A正確；藍藻中的葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，B正確；藍藻為原核生物，無葉綠體，C錯誤；鎂是合成葉綠素的元素，缺鎂會導致葉綠素合成受阻，D正確。答案C9.(2017·湖北襄陽調研)科學家往小球藻培養(yǎng)液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時間的光照，結果如表所示：實驗組別光照時間/s放射性物質分布12大量3­磷酸甘油酸(三碳化合物)2 2012種磷酸化糖類360除上述12種磷酸化糖類外，還有氨基酸、有機酸等根據(jù)上述實驗結果分析，下列敘述錯誤的是()A.小球藻沒有葉綠體，CO2的固定是在細胞質基質中發(fā)生的B.每組光照后需立即將小球藻進行處理使酶失活才能測定放射性物質分布C.本實驗研究的是卡爾文循環(huán)D.實驗結果說明光合作用產(chǎn)物除糖類外還有其他有機物解析小球藻是真核生物，細胞中有葉綠體，CO2的固定是在葉綠體基質中進行的，A錯誤；暗反應在撤去光照后仍能進行一段時間，每組實驗光照后如果不經(jīng)過處理使酶失活，則待檢測物質會很快轉化為其他物質，使檢測到的放射性物質分布改變，B正確；表中放射性物質均是在暗反應中形成的，因此，本實驗研究的是卡爾文循環(huán)，C正確；表中實驗組3說明，光合作用的產(chǎn)物除了糖類(CH2O)之外，還有非糖物質，如氨基酸、有機酸等，D正確。答案A10.(2017·湖南五市十校聯(lián)考，8)如圖表示將一種植物葉片置于適宜條件下，不同的細胞間隙CO2濃度下葉肉細胞中C5的含量變化。以下推測不合理的是()A.AB段，葉肉細胞CO2固定速率增加B.BC段，葉片的凈光合速率等于零C.AB段，CO2固定速率比C3的還原速率快D.BC段，可能是有關酶量限制了光合速率解析AB段，隨葉肉細胞間隙的二氧化碳相對濃度升高，二氧化碳的固定加快，C5消耗增多，含量下降，A正確；BC段，葉肉細胞間隙的二氧化碳的相對濃度較高，C5含量基本維持不變，表示達到二氧化碳飽和點，此時光合速率應大于呼吸速率，葉片的凈光合速率大于零，B錯誤；AB段，C5含量降低，說明CO2固定速率比C3的還原速率快，C正確；BC段CO2不再是光合作用的限制因素，可能是有關酶量或光反應產(chǎn)生的H和ATP的數(shù)量限制了光合速率，D正確。答案B11.(2017·吉林長春七校一聯(lián)，7)研究人員在不同光照強度下(其他條件恒定)測定某高等綠色植物的O2釋放速率并繪制出如圖所示的曲線。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A.B點時，該植物的O2釋放速率為0的原因是該植物不進行光合作用B.C點時，該植物葉肉細胞中產(chǎn)生O2的場所是葉綠體基質C.D點時，該植物通過光合作用產(chǎn)生O2的速率是10 mg/hD.D點之后O2釋放速率不再增加的原因可能是受溫度、CO2濃度等的限制解析B點時，該植物的O2釋放速率為0的原因是光合作用產(chǎn)生O2的速率等于細胞呼吸消耗O2的速率，A錯誤；光合作用的光反應階段產(chǎn)生O2，其場所為葉綠體類囊體薄膜，B錯誤；該植物通過細胞呼吸消耗O2的速率是5 mg/h，故D點時，該植物通過光合作用產(chǎn)生O2的速率是10515(mg/h)，C錯誤；D點之后，可能受溫度、CO2濃度等環(huán)境因素的限制，該植物的光合速率不再增加，D正確。答案D12.(2017·河北冀州中學第二次段考，1)植物葉片中有一種酶，是葉片中含量最高的蛋白質，其功能是催化反應C5CO22C3。由此推斷這種酶()A.主要分布在細胞質基質中B.在低溫環(huán)境中會失活，導致光合速率降低C.是固定CO2的關鍵酶，其催化效率比其他酶低D.由葉綠體中的基因控制合成，與細胞核基因無關解析植物細胞中CO2的固定發(fā)生在葉綠體基質中，A錯誤；低溫時酶活性受到抑制，高溫使酶失活，B錯誤；因為該酶是葉片中含量最高的蛋白質，所以其催化效率可能比其他酶低。C正確；葉綠體是半自主性細胞器，其生命活動受細胞核基因控制，D錯誤。答案C13.(2018·河南省八市第一次聯(lián)考，26)在25 、CO2濃度為0.03%等環(huán)境條件下，實驗測得某植物幼苗甲在一定光照強度范圍內釋放O2的速率，結果如圖所示。請回答：(1)在葉綠體中，由CO2轉變成葡萄糖的過程需要存在于葉綠體基質中_的作用。(2)圖示中，光照強度小于C klx時，影響幼苗釋放O2速率的環(huán)境因素主要是_。在CO2濃度等環(huán)境條件保持不變的情況下，環(huán)境溫度由25 升高到30 的過程中，C點逐漸左移，對這種變化的合理解釋是_。(3)在溫度等條件保持不變的情況下，CO2濃度由0.03%升高到0.10%的過程中，圖中的B點逐漸左移，對該現(xiàn)象最合理的解釋是_，此時C點光照強度下幼苗的光合作用速率會_(填“增大”“保持不變”或“減小”)。解析本題以實驗結果為背景，考查光合作用、細胞呼吸的相關知識，主要考查理解能力、獲取信息的能力。(1)光合作用的過程中，光反應過程完成水的光解和ATP的合成，為暗反應提供H和ATP。暗反應階段發(fā)生的物質變化為二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，該過程需要酶、C5、H、ATP等物質，這些物質存在于葉綠體基質中。(2)圖示中，C點為光飽和點，即達到最大光合速率所需的最小光照強度。在CO2濃度等環(huán)境條件保持不變的情況下，環(huán)境溫度由25 升高到30 的過程中，C點逐漸左移，說明幼苗的光飽和點逐漸減小，光合作用速率逐漸減小，最可能的原因是溫度影響光合作用酶的活性。(3)在溫度等條件保持不變的情況下，幼苗的細胞呼吸速率保持不變；CO2濃度的升高會導致光合速率增大；因此，若增大CO2濃度，光照強度小于B點時，光合作用速率才會等于細胞呼吸速率。故CO2濃度由0.03%升高到0.10%的過程中，B點逐漸左移。在上述條件下，C點光照強度下幼苗的光合速率會增大。答案(1)H、ATP、酶、C5等(2)光照強度由25 升高到30 的過程中，光合作用酶的活性逐漸降低，光合作用速率減慢，幼苗對光的吸收、傳遞、轉化與利用減少，光照強度比C點弱時，即可達到最大光合作用速率(其他合理答案也可)(3)在溫度等保持不變條件下，幼苗的細胞呼吸基本保持不變，而CO2濃度的升高可使幼苗對CO2的吸收、固定與轉化過程加快，光合作用速率增強，從而導致B點逐漸左移(其他合理答案也可)增大14.(2017·安徽省名校聯(lián)盟)(實驗探究)人們對光合作用這一重要生命現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及認識經(jīng)歷了漫長的過程，以下是光合作用探究歷程中的幾個經(jīng)典實驗，請結合所學知識回答下列問題：實驗一：普利斯特利的實驗密閉玻璃罩綠色植物蠟燭/小鼠蠟燭不易熄滅/小鼠不易窒息死亡(1)本實驗缺乏_組，應該如何改進？_。實驗二：薩克斯的實驗黑暗中饑餓處理的綠葉(2)本實驗的自變量為_，因變量為_，實驗組是_(填“曝光組”或“遮光組”)。(3)實驗中進行饑餓處理的目的是_。實驗三：魯賓和卡門的實驗(4)魯賓和卡門應用了_法追蹤CO2和H2O中的氧元素在光合作用中的轉移途徑。(5)寫出光合作用總反應式，并標明同位素(如18O)：_。解析(1)在設計探究性實驗時應遵循單一變量和對照性原則，而本實驗缺乏對照(空白對照)組，應將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于密閉玻璃罩內，作為空白對照。(2)分析實驗可知，本實驗的自變量為光的有無，因變量為葉片顏色變化(有無淀粉生成)。常態(tài)下一般為對照組，即曝光組為對照組，遮光組是實驗組。(3)實驗中進行饑餓處理的目的是使葉片中的營養(yǎng)物質(淀粉)被消耗掉，排除對實驗的干擾，增強實驗的說服力。(4)魯賓和卡門應用了同位素標記法追蹤CO2和H2O中的氧元素在光合作用中的轉移途徑。(5)光合作用總反應式，由于產(chǎn)生的氧氣全部來自于水，標明同位素(如18O)為：CO2HO(CH2O)18O2。答案(1)對照(空白對照)將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于密閉玻璃罩內，作為空白對照(2)光的有無葉片顏色變化(有無淀粉生成)遮光組(3)使葉片中的營養(yǎng)物質(淀粉)被消耗掉，排除對實驗的干擾，增強實驗的說服力(4)同位素標記(5)CO2HO(CH2O)18O2