2020版高考生物一轮复习高考必考教材实验（七）——绿叶中色素的提取与分离（含解析）.docx

高考必考教材实验(七)绿叶中色素的提取与分离(全国卷：2018全国卷；2016全国卷；2013全国卷；地方卷：2016江苏卷；2015江苏卷；2013江苏卷)【师说考问】考问1实验原理(1)提取：绿叶中的色素能够溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。(2)分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。考问2实验步骤提取色素：称取5 g绿叶，剪碎，放入研钵中加入少量SiO2、CaCO3和10 mL无水乙醇研磨过滤将滤液收集到试管内并塞严试管口制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条一端剪去两角，在距离剪角一端1 cm处用铅笔画一条细的横线画滤液细线：用毛细吸管吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线，待滤液干后，再画一两次分离色素：将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条轻轻插入层析液中用棉塞塞紧试管口，装置如右图所示观察结果：滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带深度思考(1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料？提示：新鲜绿色的叶片中色素含量高，从而使滤液中色素含量较高，实验效果明显。(2)为什么研磨时要迅速？为什么研磨时要加入少量的CaCO3和SiO2?提示：叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分，以保证提取较多的色素。二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分；碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。(3)为什么盛放滤液的试管管口加棉塞？提示：防止乙醇挥发和色素氧化。(4)滤纸为什么需预先干燥处理？在制备滤纸条时，为什么将一端的两个角剪掉？提示：干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散；剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快，从而保证色素带分离整齐。(5)为什么画滤液细线要直、细、匀，而且待滤液细线干燥后再重复画一两次？提示：画滤液细线要直、细、匀的目的是使分离出的色素带平整不重叠；滤液细线干燥后再重复画一两次，使分离出的色素带清晰分明。(6)在层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？提示：滤纸条上的滤液细线触及层析液，会使色素直接溶解到层析液中，结果使滤纸条上得不到色素带。(7)分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。提示：不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。(8)如图是实验得到的色素在滤纸条上的分布图示，分析比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。提示：色素含量：叶绿素a叶绿素b叶黄素胡萝卜素。溶解度大小：胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b。【题组跟进】高考题组研考向教材实验的基础考查12016江苏卷，17下列用新鲜菠菜叶进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是()A应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素B即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素C为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好D层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失解析：CaCO3可防止酸破坏叶绿素，应在研磨时加入，A错误；即使菜叶剪碎不够充分，但色素种类并没有减少，也可提取出4种光合色素，B正确；由于乙醇挥发，故为获得10 mL提取液，研磨时应加入多于10 mL乙醇，C错误；叶绿素条带会因色素分解而淡化、消失不会随层析液挥发消失，D错误。答案：B2.2015江苏卷改编为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(、为色素条带)。下列叙述错误的是()A强光照导致了该植物叶绿素含量降低B类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C色素、吸收光谱的吸收峰波长不同D画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次解析：由图示可知，强光下，、表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿素含量降低，A项对；由图可知，强光下明显叶绿素含量低类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加利于植物抵御强光照，B项对；是叶绿素a，是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同，C项对；画滤液线时，滤液在点样线上画23次，D项错。答案：D32018全国卷，30节选为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是_。解析：(3)绿叶中的叶绿素等光合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叶绿素。答案：(3)无水乙醇教材实验的拓展考查4经典高考中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。.提取叶绿素.探究pH对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 )下进行实验，方法和结果如下表。实验组号叶绿素溶液/mL调pH至处理时间/ min溶液颜色3.0Y10绿色3.07.010绿色3.06.010黄绿色3.05.010黄褐色注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答问题。(1)提取食用叶绿素的X应该为_，原因是_。(2)表中Y应该为_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。_。解析：叶绿素易溶于有机溶剂，如丙酮或无水乙醇中；探究pH对叶绿素稳定性的影响时，要有酸性、中性和碱性等不同条件；由表格信息可知，酸性条件下可使叶绿素变成黄褐色；可借鉴课本中色素的分离方法进行色素种类的鉴定。答案：(1)对人无害的有机溶剂(食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响(2)8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性pH对叶绿素稳定性的影响(3)酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质(4)纸层析法，其主要步骤：制备滤纸条，画色素滤液细线，用层析液分离色素，观察色素带师说技巧明确题干信息，抓准自变量题意明确提出：“探究pH对叶绿素稳定性的影响”，显然告诉我们实验的自变量是“pH”；据表中信息可以看出因变量是色素的“颜色”；本实验采用设计pH梯度进行定量探究。分析表格可知，组的pH相差1.0，可推断pH梯度值是1.0，因此实验组的pH应是8.0。为保证实验结果准确性，不同实验组叶绿素溶液的量及处理时间都要严格遵循等量原则和单一变量原则。模拟题组预趋势实验基础考查1经典下列关于叶绿体内色素提取和分离实验的说法，不正确的是()A实验中需要加入SiO2进行研磨，以破碎细胞和叶绿体B在研磨过程中加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏C色素分离后在滤纸条上形成的4条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色D色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小解析：滤纸条上色素带的宽度反映了色素的含量，D不正确。答案：D22019江苏淮安模拟甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析，错误的是()A甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液B乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多C丙可能是正确操作得到的理想结果D丁可能是因为研磨时未加入CaCO3解析：叶绿体中的色素属于有机物，易溶于无水乙醇等有机溶剂，难溶于水，所以不能用蒸馏水作提取液和层析液，A正确；乙中每种色素都有，但含量很少，可能是无水乙醇过多，色素浓度太低导致的，B正确；丙中每种色素都有，但是胡萝卜素和叶黄素含量较多，叶绿素a和叶绿素b含量较少，这不应该是正确操作得到的理想结果，C错误；丁中叶绿素a和叶绿素b含量很少，可能是研磨时未加入CaCO3破坏了叶绿素，因为与类胡萝卜素相比，叶绿素更易受到破坏，D正确。答案：C实验综合考查3经典模拟某生物兴趣小组想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”，做“绿叶中色素的提取和分离”实验。实验结果如右图，下列判断正确的是()选项组别滤纸条编号判断依据A绿叶组甲叶绿素a带和叶绿素b带较宽B嫩黄叶组甲叶绿素a带和叶绿素b带较宽C绿叶组乙上起的第一和第二条带较窄D嫩黄叶组乙上起的第一和第二条带较窄解析：绿叶比嫩黄叶含有更多的叶绿素a和叶绿素b。在滤纸条上，上起的第三和第四条带分别代表叶绿素a和叶绿素b，绿叶组中叶绿素a和叶绿素b所代表的两条色素带更宽。答案：A4创新题将在黑暗中放置一段时间的叶片均分为4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅的叶片所在的试管是()试管编号实验处理CO2溶液光照白光蓝光红光绿光碘液注：“”表示具有该条件。ABC D解析：绿叶中色素吸收绿光最少，植物在绿光下合成的淀粉最少，故与碘液反应着色最浅。答案：D光合作用的探究历程及过程(国考5年5考)(全国卷：2018全国卷、；2017全国卷；2016全国卷；2014全国卷；地方卷：2018海南、北京卷；2017海南卷；2016天津卷；2015安徽、福建、浙江卷；2014安徽、广东、山东、浙江卷)【师说考问】考问1下图是光合作用过程，据图回答：(1)色素的功能是吸收、传递、转化光能。(2)光反应(3)暗反应(4)反应式及元素去向分析：反应式：(以生成C6H12O6为例)：6CO212H2OC6H12O66O26H2O。同位素标记元素转移途径：H：3H2O3H(C3H2O)。C：14CO214C3(14CH2O)。O：(5)光反应中光能转化成的活跃化学能仅贮存于ATP中吗？不是。除ATP外，还贮存于H中。(6)光反应产生的H与细胞呼吸产生的H是否为同一类物质？光反应产生的H为NADPH(还原型辅酶)，细胞呼吸产生的H为NADH(还原型辅酶)。考问2环境因素骤变对物质含量动态变化的判断(1)当外界条件改变时，短时间内将直接影响光合作用中C3、C5、H、ATP及(CH2O)的含量，其含量变化可以采用如图分析：根据“变谁从谁入手”的方法进行分析，例如：CO2供应正常，光照变弱时，C3化合物的含量变化。(2)光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、(CH2O)合成量的影响及对应曲线图：条件过程变化C3C5H和ATP模型分析光照由强到弱，CO2供应不变过程减弱，过程减弱，过程正常进行增加减少减少光照由弱到强，CO2供应不变过程增强，过程增强，过程正常进行减少增加增加光照不变，CO2由充足到不足过程减弱，过程正常进行，随C3减少减弱，过程正常减少增加增加光照不变，CO2由不足到充足过程增强，正常进行，随C3增加增强，过程正常增加减少减少考问3比较光合作用与有氧呼吸能量变化光合作用有氧呼吸光能化学能(储能)化学能ATP、热能(放能)实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量、供细胞利用场所叶绿体细胞质基质和线粒体条件只在光下进行有光、无光都能进行联系【题组跟进】高考题组研考向光合作用中的经典实例拓展12017海南卷，10将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法，正确的是()A离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气B若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生C若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生D水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量解析：光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产生氧气，A正确；叶绿体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，B、C错误；水在叶绿体中分解产生氧气不仅不需要ATP提供能量，还能产生ATP，D错误。答案：A22013海南卷某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是()Aa、b和dBa、c和eCc、d和e Db、c和e解析：绿色植物光合作用合成淀粉，淀粉遇碘变蓝。a处黄白色，没有叶绿素，不能进行光合作用；b处有叶绿体和光，能进行光合作用；c、e处遮光，不能进行光合作用；d处有叶绿素和光，能进行光合作用。答案：B3经典高考为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是()A光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液B光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液C黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液D黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液解析：空气中有氧气，因此实验条件中不能有空气；光合作用需要光照和CO2，NaHCO3稀溶液可分解释放出CO2。答案：B光合作用过程分析42018海南卷，4高等植物细胞中，下列过程只发生在生物膜上的是()A光合作用中的光反应B光合作用中CO2的固定C葡萄糖分解产生丙酮酸D以DNA为模板合成RNA解析：高等植物细胞中，光合作用中的光反应只能发生在类囊体薄膜上，A正确；光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中，B错误；葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中，C错误；以DNA为模板合成RNA即转录过程，发生在细胞核和叶绿体基质中，D错误。答案：A52018北京卷，3光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中()A需要ATP提供能量BDCIP被氧化C不需要光合色素参与D会产生氧气解析：光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，有光时，产生氧气、NADPH和ATP，A错误，D正确；DCIP照光后由蓝色逐渐变为无色，是因为DCIP被H还原成无色，B错误；光合作用光反应阶段需要光合色素吸收光能，C错误。答案：D62016海南卷，10下列叙述错误的是()A温度和光照会影响CO2的同化速率B光合作用中O2的产生发生在光反应阶段C光反应产生的ATP和NADPH不参与暗反应D土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖解析：温度影响酶活性，光照影响光反应，二者均会影响暗反应中CO2的同化速率，A正确；光反应分解水，产生O2，B正确；光反应产生的ATP和NADPH参与暗反应，C错误；硝化细菌属于自养型生物，可以利用CO2和H2O合成糖类，D正确。答案：C72015安徽卷，2下图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()ACO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能BCO2可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类C被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成C5D光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高解析：由图解可知，光反应产生的ATP和H参与C3的还原，而不参与CO2的固定，A、B错误；被还原的C3在有关酶的催化作用下一部分合成了(CH2O)，另一部分又形成了C5，C正确；光照强度变弱时，光反应产生的ATP和H减少，故短时间内C5含量会降低，D错误。答案：C82015福建卷在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是()A菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质BRuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高解析：RuBP羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属于暗反应，其场所是叶绿体基质，A正确；暗反应有光、无光均可进行，B错误；实验中利用14C标记二氧化碳并检测产物放射性强度，即采用同位素标记法，C正确；单位时间内产物生成量可表示化学反应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即为酶活性，D正确。答案：B92017全国卷，29下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：(1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。解析：(1)由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的光解，产生NADPH和氧气；暗反应阶段消耗ATP和NADPH，产生NADP、(ADP和Pi)；暗反应过程为卡尔文循环，CO2C52C3(二氧化碳的固定)，所以为C5。呼吸作用的第一阶段的场所为C细胞质基质，在第一阶段中，葡萄糖氧化分解成丙酮酸；呼吸作用的第二、三阶段的场所为D线粒体，在第二阶段中，乙酰辅酶A通过三羧酸循环转变为CO2和H；在第三阶段中，H进入电子传递链(呼吸链)，最后传递给氧，与之生成水。呼吸作用中的H为还原型辅酶(NADH)。(2)植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段(A)有氧呼吸的三个阶段(C和D)。(3)酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。答案：(1)O2NADPADPPiC5NADH(或答：还原型辅酶)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸光合作用过程中条件改变中间产物含量的变化102014全国卷正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降解析：用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A项会发生；光反应停止，H和ATP的产生停止，导致暗反应C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累导致二氧化碳的固定减慢，B项不会发生；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP比值下降，C项会发生；光反应停止，NADPH(H)的产生减少，NADPH/NADP比值下降，D项会发生。答案：B题后归纳(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，H和ATP含量变化是一致的。112011全国卷在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如图。回答下列问题。(1)图中物质A是_(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_；将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_(低、高)。(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(高、低)，其原因是_。解析：(1)由题干提供的信息可推知，植物由1%CO2浓度环境转移到0.003%CO2浓度的环境中后，植物暗反应阶段的CO2固定速率减小，因此C3产生量减小，C5相对增加，由此可确定A为C3化合物，B为C5化合物。(2)在CO2浓度为1%的环境中物质B的浓度(C5化合物)比A的低，原因是CO2浓度相对高，CO2固定与C3化合物的还原达到动态平衡，根据暗反应中CO2固定和C3化合物还原的反应式：CO2C52C3；2C3(CH2O)C5，可知C3化合物分子数比C5化合物分子数多。将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，影响了CO2的固定，C5化合物的消耗减少而合成速率不变，因此C5化合物浓度升高。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，根据反应式可知，物质A的浓度要比B的浓度高。(4)由于0.003%CO2浓度下的暗反应强度比1%CO2浓度下的低，所以所需ATP和H少，因此所需的光照强度也较低。答案：(1)C3化合物(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累(3)高(4)低CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和H少模拟题组预趋势教材经典实验的拓展考查1经典模拟下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，下列有关叙述，正确的是()A两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉B两实验均需要光的照射C两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照D两实验均可证明光合作用的产物有氧气解析：图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉细胞中原有的淀粉，A错误。恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所，萨克斯实验的目的是探究光合作用产物，所以两实验均需要光的照射，B正确。恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，叶片一半曝光、一半遮光形成对照，C错误。恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物，萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物，D错误。答案：B2教材习题变式下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是()AY2的质量大于Y3的质量B中小球藻的质量大于中小球藻的质量C中水的质量大于中水的质量D试管的质量大于试管的质量解析：Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3，A正确；中小球藻中含有(CHO)的有机物，而中小球藻含有(CH2O)的有机物，故中小球藻质量大于中的小球藻质量，B正确；和中的水都为HO，且含量相同，因此质量相等，C错误；在试管和中原有质量相等的情况下，中释放出的是18O2，而中释放出的是O2，故剩余质量大于，D正确。答案：C光合作用过程的综合考查32019贵州松桃苗族自治县模拟下图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述，正确的是()A该反应的场所是类囊体薄膜B三碳化合物生成糖类需要H、ATP和多种酶C提高温度一定能促进糖类的生成D无光条件有利于暗反应进行解析：根据图示的物质变化可以确定，该图表示植物光合作用的暗反应阶段，该过程在叶绿体基质中进行，A错误；三碳化合物生成糖类需要在酶的催化下，利用ATP提供的能量，通过H的还原进行，B正确；若图示是在最适温度条件下进行，则提高温度会降低酶的活性，进而影响(CH2O)的生成，C错误；无光条件下，光反应不能进行，不能为暗反应提供H和ATP，不利于暗反应的进行，D错误。答案：B42019山东实验中学模拟某科学家用分离的叶绿体进行下列实验：先将叶绿体浸泡在pH4的溶液中，使类囊体空腔中的pH为4。然后将此叶绿体转移到pH8的溶液中，结果此叶绿体在黑暗中就能合成ATP。据此推测下列说法错误的是()A植物叶片中的叶绿体在光照和黑暗的条件下都能产生ATPB此叶绿体在黑暗中合成ATP的原因是类囊体内外存在H梯度C叶绿体光下产生ATP，其中光照的作用可能是使类囊体内外产生H梯度D此叶绿体在黑暗中合成ATP的同时不会释放氧气解析：正常情况下，植物叶片在光照下可以合成ATP，而在黑暗条件下不能合成ATP，A错误；根据以上分析可知，当类囊体腔中的H浓度高于叶绿体基质(或叶绿体基质中的pH高于类囊体腔)时，此叶绿体在黑暗中可以合成ATP，B正确；叶绿体光下发生水的光解产生H，导致类囊体内外产生H梯度，因此可以合成ATP，C正确；此叶绿体在黑暗中合成ATP的同时不会发生水的光解，因此没有氧气的产生，D正确。答案：A分析条件骤变对叶绿体中物质含量的影响52019湖南长郡中学模拟下列有关细胞代谢过程的叙述，正确的是()A若气孔关闭会导致叶肉细胞中的C3含量下降B蓝藻细胞水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上C光合作用产生的H进入线粒体中参与H2O的生成D光合作用和细胞呼吸都是在相应细胞器的内膜上产生ATP解析：若气孔关闭，由于CO2供应减少，会导致三碳化合物的生成减少，同时其去路不变，最终导致三碳化合物的含量下降，A正确；蓝藻细胞属于原核细胞，没有叶绿体，光合作用中水的光解发生在光合片层膜上，B错误；光合作用中产生的H只能用于还原三碳化合物，C错误；光合作用在叶绿体的类囊体薄膜上产生ATP，不是在叶绿体内膜上产生，有氧呼吸过程中，在线粒体基质中可以产生ATP，D错误。答案：A方法技巧利用模型法分析光合作用中物质的量的变化(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，H和ATP含量变化是一致的。(3)具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定，消耗于C3的还原；C5产生于C3的还原，消耗于CO2的固定)，才能避开试题陷阱。影响光合作用的因素及在生产上的应用(国考5年6考)(全国卷：2018全国卷；2016全国卷、；2015全国卷；2014全国卷；地方卷：2018浙江卷；2017北京、天津、江苏卷；2016四川卷；2015北京、山东、安徽卷；2014广东、浙江、山东、安徽、四川卷；2013重庆、北京、四川、天津、海南卷)【师说考问】考问1光合作用强度的表示方法1含义：植物在单位时间内通过光合作用制造的糖类的数量。2两种表示方法(1)一定时间内原料的消耗量。(2)一定时间内产物的生成量。考问2影响光合作用的因素有哪些？1内部因素(1)与植物自身的遗传特性(如植物品种不同)有关，以阴生植物、阳生植物为例：如下图所示。(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数、叶绿素含量及酶等也会影响光合作用，如下图所示。2外部因素(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析因素原理图像应用光照强度影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应欲使植物生长，必须使光照强度大于光补偿点温室大棚适当提高光照强度可以提高光合作用速率二氧化碳浓度影响暗反应阶段，制约C3的生成大气中CO2浓度过低时(OA段)植物无法进行光合作用大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”温室中可增施有机肥，以增大CO2浓度温度通过影响酶活性进而影响光合作用(主要制约暗反应)大田中适时播种温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累必需矿质元素可通过所构成的与光合作用相关的化合物，对光合作用产生直接或间接影响(如K可影响光合产物的运输和积累)合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素(2)多因子对光合速率的影响曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。【题组跟进】高考题组研考向光照强度、CO2浓度等因素对光合作用强度的影响12018全国卷，29节选回答下列问题：(2)植物的叶面积与产量关系密切。叶面积系数(单位土地面积上的叶面积总和)与植物群体光合速率、呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均_。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是_。解析：(2)由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升；当叶面积系数大于b时，由于群体光合速率不变，而群体呼吸速率仍在上升，导致群体净光合速率降低，干物质积累速率下降。答案：(2)增加群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增加，故群体干物质积累速率降低22016全国卷，30为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如下图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。解析：(1)甲组在a点条件下，增加光照强度，光合作用强度继续增加，故光合作用的限制因子是光照强度。(2)甲组在b点条件下，增加光照强度、光合作用强度不再继续增加，说明光照强度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用强度，需增加光合作用原料，而O2是光合作用产物，CO2才是光合作用的原料，故应该增加CO2浓度。(3)个体的表现型受遗传因素与环境因素的共同影响。若乙组的光合作用强度变化受遗传因素影响，则在甲组的光照条件下，乙组的子代光合作用强度随光照强度变化情况应与甲组不同，此与题干矛盾，故可排除遗传因素影响，因此乙组光合作用强度的变化应由环境因素(即低光照)引起，并非遗传物质改变所致。答案：(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的32015全国卷，29为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5 s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5 s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组)：光照时间为135 s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是_；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_，这些反应发生的部位是叶绿体的_。(2)A、B、C三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。解析：(1)光合作用过程可分为光反应和暗反应两个阶段。一般情况下，光反应的速率比暗反应快，持续光照，光反应产生的H和ATP不能及时被暗反应消耗，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率，若光照和黑暗间隔3.75 ms交替进行，有利于充分利用光反应的产物，从而提高了对光能的利用率，同时C组叶片只进行了D组一半光照时间，光合作用产物相对含量就已经达到94%；故在单位时间内，C组有机物合成量高于D组。通过C组和D组比较，光合作用中存在不需要光可进行的反应，其场所为叶绿体基质。(2)本实验的自变量为光照和黑暗交替频率，随着交替频率增加，光反应产生的ATP和还原型辅酶能及时被暗反应消耗并及时再生，提高了光合作用效率。答案：(1)高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质(2)光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶其他因素对光合速率的影响42016全国卷，29为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同，于中午1230测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如下表所示：回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_，依据是_；并可推测，_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中，若适当提高第_组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是_。(3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程_(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，_(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析：(1)根据本实验结果可知，相同温度条件下，小麦光合速率随相对湿度的增加而明显加快，但相对湿度相同时，小麦光合速率随温度的变化不明显，由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度；并可推测，增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)比较实验组二、三、四可知小麦光合速率在31 C时高于另两组，由此推知，小麦光合作用的最适温度在31 左右，而第四组的25 还远低于最适温度，所以在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2是以自由扩散方式进入叶肉细胞的，所以该过程不需要载体蛋白，也不需要消耗ATP。答案：(1)相对湿度相同温度条件下，相对湿度改变时，光合速率变化较大增加(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(3)不需要不需要题后反思各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合起作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。在分析多因子对光合作用的影响时，首先要识别坐标中有几个因子，它们是如何影响代谢过程的，更重要的是，能对多条曲线进行对比，通过对比说明问题。对比时，要注意单一变量原则，即能对比的两条曲线之间只参照一个不同因子。模拟题组预趋势影响光合作用因素的模型分析12019齐鲁名校联考科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图所示。请据图判断下列叙述，不正确的是()A光照强度为a时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B光照强度为b时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同C光照强度为ab，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高D光照强度为bc，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高解析：曲线和的CO2浓度不同，因此光照强度为a时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同，A正确；曲线和的温度不同，因此光照强度为b时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同，B正确；由曲线图可知，光照强度为ab，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高，C正确；光照强度为bc，曲线光合作用强度随光照强度升高而缓慢升高，但曲线光合作用强度随着光照强度的升高不再变化，D错误。答案：D22019河南洛阳统考在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶肉细胞的生理指标如表所示。下列分析正确的是()物种指标马尾松苦槠石栎青冈光补偿点(千勒克斯)731.51光饱和点(千勒克斯)1163.32.5(光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强。光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强)A光强大于7千勒克斯，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体B光强小于6千勒克斯，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素主要是CO2浓度C森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量D在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大，青冈的种群密度将会增加解析：马尾松的光补偿点为7千勒克斯，当光强大于7千勒克斯时，光合作用强度大于呼吸作用强度，因此叶肉细胞叶绿体产生的氧气会有一部分释放到细胞外，A错误；光强小于6千勒克斯时，苦槠光合速率未达到最大，此时影响苦槠光合速率的主要因素是光照强度，B错误；生产者固定的太阳能是流经生态系统的总能量，C错误；从表格数据可知，青冈需较弱的光照强度，当树冠密集程度增大时，有利于青冈的生长，种群密度会增加，D正确。答案：D影响光合作用因素的综合考查32019河北省模拟下图表示温室栽培的草莓净光合作用速率日变化曲线示意图(在C点打开通风口，小时后关闭)请据图回答以下