高考生物一轮总复习第10讲光与光合作用(Ⅰ)考点整合文苏教.docVIP

第10讲光与光合作用()考纲要求1.光合作用的基本过程()。2.实验：叶绿体色素的提取和分离。考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构1叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。2叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(2)结构决定(3)功能：进行光合作用的场所。证明(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位。深度思考(1)为什么叶片一般呈现绿色？提示因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。(2)为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？提示无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。题组一光合色素吸收光谱的分析1将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上，可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长，单位为nm，暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。则该色素是()A类胡萝卜素 B叶黄素C胡萝卜素 D叶绿素a答案D解析叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a。2如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是()A由图可知，类胡萝卜素主要吸收400500 nm波长的光B用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度C由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加D土壤中缺乏镁时，植物对420470 nm波长的光的利用量显著减少答案C解析类胡萝卜素主要吸收400500 nm波长的光，A正确；据图可知，用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，色素吸收光能增强，光反应增强，C3还原加速，叶绿体中C3的量将减少，C项错误；叶绿素b主要吸收420470 nm波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段的光的利用量显著减少，D正确。题组二分析光合色素的元素组成与作用3(2013新课标，2)关于叶绿素的叙述，错误的是()A叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素B被叶绿素吸收的光可用于光合作用C叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同D植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光答案D解析植物在进行光合作用时主要吸收红光和蓝紫光，由于绿色植物几乎不吸收绿色光，所以植物的叶片一般呈现绿色。41880年德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将三棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图所示)，他得出光合作用强度在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是()A细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，水绵光合作用强B好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强C好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强D聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物O2，使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用答案B解析普通白光经三棱镜折射后，分散成不同色彩的光，在图(b)中由左到右是按照红、橙、黄、绿、青、蓝、紫分布，好氧细菌分布在氧气浓度较高的环境中。图(a)中，好氧细菌分布多的地方，氧气浓度高，氧气来自光合作用中的光反应，因此好氧细菌的分布也体现出光合作用强度的大小，故B项正确。归纳提升影响叶绿素合成的因素分析(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶子变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶子变黄。考点二光合作用的探究历程及过程1光合作用的探究历程(连线)思考(1)普利斯特利实验结果说服力不强，应如何设计对照实验？答案应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。(2)萨克斯实验的自变量、因变量、实验组、对照组分别是什么？答案自变量为光的有无，因变量为颜色变化(有无淀粉生成)，实验组是遮光处理组，对照组为曝光处理组。(3)写出鲁宾和卡门实验的设计思路。答案H2OC18O2植物O2；HOCO2植物18O2。2光合作用的过程(1)反应式：CO2H2O(CH2O)O2。(2)过程思维诊断(1)光合作用需要的色素和酶均分布在叶绿体基粒和基质中()(2)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生(2011浙江，1A)()(3)细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行光反应的膜结构(2012北京，1B)()(4)光合作用过程中光反应是暗反应进行的前提()(5)在其他条件适宜情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内，叶绿体中C3和C5化合物含量都迅速增加(2009海南，15B)()(6)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中(2009安徽，1B)()题组一分析光合作用的探究历程1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答案C解析Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3；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；和中的水都为HO，且含量相同，因此质量相等；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。2(2013海南，10)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d Ba、c和eCc、d和e Db、c和e答案B解析部位c、e被锡箔纸遮盖，所以不能进行光合作用，而a部位为黄白色，没有叶绿素，不能进行光合作用产生淀粉，所以加碘液不会变蓝。归纳提升体会探究光合作用历程的实验方法(1)在光合作用的探究历程中，科学家们利用了对照实验，使结果和结论更加科学、准确。普利斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强。鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质(HO与C18O2)，因变量为O2的放射性。萨克斯：自身对照，自变量为光照(一半曝光、另一半遮光)，因变量为叶片的颜色变化。(2)萨克斯在做实验前，把绿叶放在黑暗中处理一段时间，目的是消耗掉叶片中的营养物质。如果不进行该步操作，结果可能会变为遮光处也出现蓝色，因为其中的营养物质没有被充分消耗掉。(3)应用普利斯特利的实验装置和萨克斯的实验处理方法可以验证CO2是光合作用必需的原料，在实验时应注意对植物做饥饿处理。题组二光合作用的过程分析3根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是()A过程发生于叶绿体基质中B过程发生于叶绿体类囊体薄膜上C图示依次为H、ATP、CO2、(CH2O)D不仅用于还原C3化合物，还可促进与C5的结合答案C解析根据光合作用的过程判断分别表示H、ATP、CO2、(CH2O)、光反应和暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。C3化合物还原过程中需要ATP，CO2固定过程中不需要ATP。4.如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，下列有关叙述错误的是()A和均为选择透过性膜B上分布有与光反应有关的色素和酶C在上形成的产物H和ATP进入中为暗反应提供物质和能量D中进行的反应使ATP进入糖类等有机物中答案D解析和分别表示叶绿体的外膜和内膜，为生物膜，具有选择透过性；为基粒，其上分布着光反应所需的色素和酶；光反应的产物H和ATP进入叶绿体基质中，为暗反应提供还原剂氢和能源物质ATP；ATP水解后将活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能，而非直接将ATP转移到有机物中。5(2014福建，26)氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成H和O2，H可参与暗反应，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使H转变为氢气。(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的 。(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用，诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，设计完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组)，在特定条件下培养莱茵衣藻，一定时间后检测产氢总量。实验结果：B组A组，说明缺硫对莱茵衣藻产氢有 作用。为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系，则需增设两实验组，其培养液为 和 。(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良，请从光合作用物质转化的角度分析其原因 。(4)在自然条件下，莱茵衣藻几乎不产氢的原因是 ，因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。答案(1)类囊体薄膜(2)促进添加CCCP的完全培养液添加CCCP的缺硫培养液(3)莱茵衣藻光反应产生的H转变为H2，参与暗反应的H减少，有机物生成量减少(4)氧气抑制产氢酶的活性解析(1)在光合作用过程中，叶绿素a等光合色素捕获光能的过程属于光反应过程，光合色素分布在叶绿体类囊体的薄膜上，故光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上。(2)A组为对照组，产氢量：B组A组，说明缺硫能促进莱茵衣藻产氢；根据单一变量原则，研究CCCP对莱茵衣藻产氢的影响时，可将自变量设置为是否添加CCCP，研究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响时，可设置完全培养液和缺硫培养液进行对照，而既要研究CCCP和缺硫对莱茵衣藻产氢的影响，又要研究两者的相互关系，可设置如下四组实验：完全培养液缺硫培养液添加CCCP添加CCCP的完全培养液添加CCCP的缺硫培养液不添加CCCP不添加CCCP的完全培养液不添加CCCP的缺硫培养液(3)光反应产生的H和ATP用于暗反应中C3的还原，而产氢则意味着部分H转变为氢气，参与暗反应的H减少，会使暗反应产生的有机物减少。(4)由题干中信息“低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使H转变为氢气”可知，氧气能够抑制产氢酶的活性。题组三分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响6(2014新课标，2)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比值下降答案B解析正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和H(即NADPH)停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。7(2013重庆，6)下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是()At1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多Bt2t3，暗反应限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高Ct3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果Dt4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低答案D解析水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中，A项错误；t2t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的相互转化，同时促进了光反应，C项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。8如图是夏季晴朗的一天中，某绿色植物体内C3和C5两种化合物相对含量的变化曲线图，有人据图做出了如下分析和判断，其中正确的是()Am表示C5，因为夜间叶绿体不能产生ATP和H，C5因缺少ATP不能与CO2结合而积累B在59时，光合作用的最大限制因子是温度，1115时最大的限制因子是光照和CO2C1620时两种物质含量变化的主要原因是环境因素的改变引起植物气孔开放和ATP、H生成减少D环境因素的变化引起植物呼吸作用增强产生较多的CO2是1620时两种物质含量变化的主要原因答案C解析必须先读懂两条形态相似、变化相反曲线的意义，运用光合作用过程中物质、能量及影响因素等方面的规律审题，进行综合分析，才能正确做出选择。题干提示两条曲线是关于光合作用过程中，两种化合物相对含量的变化，因此，紧扣C3和C5相互转化的条件和因果关系是解题的出发点。早上有光照后，光反应产生的ATP和H增多，C3被还原而减少，C5则增多；傍晚光照减弱，光反应产生的ATP和H减少，C3增多，C5则减少，所以m表示C3，n表示C5。CO2的固定不需要ATP，在59时，光合作用的最大限制因子是光照而不是温度，1115时光合作用最大的限制因子不是光照，而是CO2。思维建模模型法分析物质的量的变化特别提醒(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。考点三(实验)绿叶中色素的提取和分离1实验原理(1)提取：叶绿体中的色素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。2实验步骤(1)提取色素：称取5 g的绿叶，剪碎放入研钵中，在研钵中加入少许SiO2和CaCO3、10 mL无水乙醇，迅速研磨并用单层尼龙布过滤。(2)制备滤纸条：距剪去两角的滤纸条一端1 cm处用铅笔画一条细线。(3)画滤液细线：用毛细吸管吸取色素滤液，沿铅笔线均匀地画一细线，待滤液干后再画一两次。(4)色素分离(5)观察结果深度思考(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)为什么滤液细线要重复画，且线要细、直？提示重复画线是为了增加色素的浓度，使分离出的色素带清晰分明。滤液细线要细、直是为了防止色素带之间出现重叠。(3)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(或没入)层析液，会使滤液中的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带，使实验失败。题组一绿叶中色素提取与分离的实验分析1在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“”表示使用，“”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为()试剂甲乙丙丁无水乙醇水CaCO3SiO2A BC D答案B解析解答本题首先要知道表格中各种试剂的作用，然后再分析每位同学所加的试剂。其中乙同学操作完全正确，其他同学与该同学进行对比，分析缺少的试剂并根据该试剂的作用分析可能出现的实验结果。无水乙醇为提取剂，色素提取过程不需要水，若加入水会使色素提取液颜色变浅；SiO2的作用是使研磨更充分；CaCO3能保护叶绿素分子。甲同学由于没有加入提取剂无水乙醇，所以提取液中不会出现色素，色素分离的结果是；乙同学操作正确，色素分离后得到的色素带有四条，与情况相符；丙同学由于未加CaCO3，所以叶绿素含量减少，所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄，对应；丁同学由于未加SiO2，导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素的含量均减少，对应。2某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是()A甲可能是因为研磨时未加入SiO2B乙可能是因为研磨时未加入CaCO3C丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液D丁是正确操作得到的理想结果答案D解析在色素的提取和分离实验中，SiO2可使菠菜叶研磨充分，CaCO3可防止叶绿素受到破坏，未加入SiO2和CaCO3时，会发生甲、乙图示的现象，A、B正确；丙图中色素含量基本为零，可能是误用蒸馏水做提取液和层析液的结果，C正确；丁图显示含量最高的是叶黄素，实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b含量多，D错误。归纳提升绿叶中的色素提取和分离实验的异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素(叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条上的滤液细线未画成一条细线。(3)滤纸条上得不到色素带的原因分析滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。题组二分析色素提取与分离的实验操作3(2013江苏，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是()A使用定性滤纸过滤研磨液B将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次D研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素答案B解析色素易被滤纸吸附，故用单层尼龙布过滤，A错误；每次重复画色素滤液细线时，需等干燥后再进行，C错误；由于叶绿体中的色素不溶于水，因此研磨叶片时需用无水乙醇或丙酮，D错误。4某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时，进行了以下操作：将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中，加入无水乙醇后直接进行研磨；将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1 cm处用钢笔画一条横线；为增强实验效果，将滤液细线画粗些；将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，让滤液细线浸入层析液中。该同学的操作有误的是()A B C D答案D解析实验操作中，正确的做法是：提取绿色叶片中的色素时，在将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中后，应加入少许二氧化硅和碳酸钙，再加入10 mL无水乙醇，进行迅速、充分的研磨；制备滤纸条时，应将预备好的滤纸条一端剪去两角，在距这一端1 cm处用铅笔画一条横线，而不是用钢笔；画滤液细线时，为确保色素带分离整齐、不重叠，应保证滤液细线细、直、齐，为增强实验效果，应重复画线使滤液细线处积累较多色素；分离色素时，应将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，略微斜靠着烧杯的内壁，轻轻插入层析液中，随后盖上培养皿盖，为了防止滤液细线中的色素溶于层析液中，不能让滤液细线触及层析液。网络构建要语强记1叶绿体中的色素有4种，即叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素。2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。3吸收光能的四种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。4叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。5光合作用释放的O2来自于H2O。6光反应阶段就是叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成H和O2，同时形成ATP的过程。7暗反应过程是在叶绿体基质内，在多种酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的还原等过程。探究高考明确考向1(2012海南，9)关于叶绿体色素的叙述，错误的是()A叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光B绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同C利用纸层析法可分离4种叶绿体色素D乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能答案D解析叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，A项正确；叶绿体中叶绿素含量约为3/4，类胡萝卜素含量约为1/4，B项正确；不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度不同，可用纸层析法对其进行分离，C项正确；乙醇提取的叶绿素只要结构没有被破坏，仍是可以吸收光能的，D项错误。2(2012上海，17)下图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为()A红色 B黄色 C绿色 D紫色答案B解析在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。B选项正确。3(2011新课标，29)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。请据图回答问题：(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 。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，所需的ATP和H少解析(1)CO2浓度降低时，C3化合物产生减少而消耗继续，故C3化合物的浓度降低，所以物质A代表的是C3化合物。(2)在正常情况下，1 mol CO2与1 mol C5化合物结合形成2 mol C3化合物，即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后，C5化合物的产生量不变而消耗量减少，故C5化合物的浓度升高。(3)CO2浓度继续处于0.003%时，因光反应产物H和ATP的积累而抑制光反应过程，足量的H和ATP引起暗反应中C5化合物的浓度又逐渐降低，而C3化合物的浓度逐渐升高，在达到相对稳定时，C3化合物的浓度仍是C5化合物浓度的2倍。(4)CO2浓度较低时，暗反应减弱，需要的H和ATP量减少，故CO2浓度为0.003%时，在较低的光照强度时就能达到最大光合速率。4(2014广东，26)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题：光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个mm2)净光合速率(mol CO2m2s1)强浅绿13.6(100%)826(100%)4.33(100%)中绿20.3(149%)768(93%)4.17(96%)弱深绿28.4(209%)752(91%)3.87(89%)注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照。(1)CO2以 方式进入叶绿体后，与 结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的 。(2)在弱光下，柑橘通过 和 来吸收更多的光能，以适应弱光环境。(3)与弱光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数 ，单位时间内平均每片叶CO2吸收量 。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是 ，最后发生改变的是 。答案(1)自由扩散五碳化合物(C5)H和ATP(2)增加叶绿素含量提高平均叶面积(3)少多净光合速率叶面积解析(1)根据光合作用的过程可知，暗反应阶段叶片通过气孔吸收CO2，CO2进入细胞后以自由扩散的方式进入叶绿体，进而被C5固定形成C3，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被H还原为糖类和C5。(2)通过表格数据可以看出：弱光下，植物为了适应环境，通过增加叶绿素含量(叶色为深绿)和提高平均叶面积(是强光下的209%)来吸收更多的光能。(3)柑橘平均每片叶的气孔总数平均叶面积气孔密度，通过计算可知，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数最少，但净光合速率最大，说明单位时间内平均每片叶CO2吸收量最多。在遮阴条件下，植物接受的光照减少，会首先影响其光合速率，净光合速率随之改变。为了适应弱光环境，植物要合成更多的叶绿素来尽量提高光合速率，一段时间后，植物叶面积也会变大，以便通过增加气孔总数来提高光合速率。练出高分1.图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则图所示结果最有可能来自于()A水培的洋葱叶B生长的柳树幼叶C培养的衣藻D秋冬的银杏落叶答案D解析从两条层析条带上分析可知，滤纸条缺少了叶绿素a和叶绿素b的色素带，可能是选择的材料中缺少叶绿素。从4个选项分析，秋冬季的银杏落叶由于叶绿素分解，而呈现黄色，所以层析出的色素带最可能出现的情况。2植物气孔是由两个保卫细胞组成的，其开张度有多种调节机制，其中的一个调节机制如图：SO2抑制CO2固定的酶活性保卫细胞中CO2浓度相对提高ABA气孔关闭根据以上内容，判断下列说法错误的是()A当SO2浓度过高时，可能会抑制光合作用BABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏C当SO2浓度过高时，植物体内C3的含量上升DCO2进出保卫细胞的方式为自由扩散答案C解析根据题图可知，当SO2浓度过高时，会抑制CO2固定的酶的活性，使CO2固定量减少，生成物C3的含量也相对下降。3某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是()A光吸收差异显著，色素带缺第2条B光吸收差异不显著，色素带缺第2条C光吸收差异显著，色素带缺第3条D光吸收差异不显著，色素带缺第3条答案B解析水稻的叶黄素缺失，则对蓝紫光的吸收减少，对红光的吸收无明显差异，A、C项错误；色素层析条带从上至下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素缺失则色素层析条带从上至下缺第2条，故B项正确、D项错误。4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。A B C D答案D解析绿叶吸收绿光最少，植物在绿光下合成的淀粉最少，故与碘液反应着色最浅。5在进行光合作用的单细胞绿藻培养液中通入C18O2，一段时间后，产生的下列物质中不可能有18O标记的是()AO2 B葡萄糖C三碳化合物 D五碳化合物答案A解析光合作用释放的O2来自水中的氧元素。6下列物质中，可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的有()A水、二氧化碳、ATP B氧气、水、ATPC水、ADP、Pi DADP、C3、水答案C解析在叶绿体类囊体的薄膜上发生的光反应，有ATP的形成和水的光解。7某植物(其叶片如图一所示)放在黑暗中两天后，根据图二所示，处理其中一块叶片。然后将整株植物置于阳光下4 h，取该叶片经酒精脱色处理后，滴加碘液(棕黄色)显色，下列有关该实验结果和现象的描述正确的是()X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要CO2W和Y两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素显色后X为蓝色，Y为棕黄色木塞处所显颜色证明光合作用需要光A B C D答案B解析X处可进行光合作用，Y处不能，因此实验后的结果显示出X为蓝色，Y为棕黄色；W和X两部分对照实验能证明光合作用需要叶绿素；X和Y两部分对照实验能证明光合作用需要二氧化碳；Y处缺少二氧化碳，木塞夹着的叶片缺少光和二氧化碳，不能形成对照实验，不能证明光合作用需要光。8番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是()A光反应强度升高，暗反应强度降低B光反应强度降低，暗反应强度降低C光反应强度不变，暗反应强度降低D光反应强度降低，暗反应强度不变答案B解析镁是合成叶绿素的原料，缺镁培养液培养的植物叶绿素合成受阻，光反应减弱，合成的H与ATP减少，从而使暗反应强度也降低。9如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是()A结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能B供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2C3甲C结构A释放的O2可进入线粒体中D如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加答案D解析在光合作用中，CO2首先和C5结合生成C3，如果突然停止CO2的供应，则C3的生成量减少，而其消耗量不变，因此短时间内C3的含量将会减少。10关于小麦光合作用的叙述，错误的是()A类囊体薄膜上产生的ATP可用于暗反应B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高C进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原D净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长答案B解析类囊体薄膜上产生的ATP可用于暗反应，A正确；夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭而出现午休现象，导致光合作用的原料CO2减少，小麦光合速率反而下降，B错误；进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原，C正确；净光合速率为零时，会导致幼苗停止生长，D正确。11下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程，分析回答：(1)提取色素时为了研磨充分应加入 ，纸层析法分离色素的原理是 。(2)纸层析法分离色素的“结果”如右图所示，其中共有的色素带的颜色是 ，据此能得出的结论是 。(3)将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液分别放在阳光与三棱镜之间，“结果”吸收光谱最明显的差异出现在 光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光12 h，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是 。(4)每分子叶绿素含有一个Mg2，可被H、Cu2等置换。韭菜滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加 的颜色相似，呈黄褐色。实验室常用含Cu2的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，能长时间保持叶片标本的绿色，其原因是 。答案(1)二氧化硅(SiO2)色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散快，反之则慢(2)橙黄色、黄色叶绿素的形成需要光(3)红叶绿素不稳定，在强光下易分解(4)碳酸钙(CaCO3)铜代叶绿素比叶绿素稳定解析(1)在提取绿色叶片中的色素时要在研钵中加无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅，各色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同，从而分离色素：溶解度高，扩散速度快；溶解度低，扩散速度慢。(2)滤纸条从上到下依次是胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b，据图可知，共有的色素带的颜色是橙黄色、黄色；根据实验流程图可知，韭黄和韭菜的区别是生长过程中是否有光照，根据实验结果可以看出，韭黄的色素带缺少叶绿素，故可推断叶绿素的形成需要光照。(3)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，所以韭菜和韭黄色素滤液的吸收光谱最明显的差异出现在红光区域；韭菜滤液在强光下曝光12 h后，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，说明叶绿素不稳定，在强光下易分解。(4)叶绿素能被酸性物质破坏，所以加入5%HCl后，其颜色与研磨时未加碳酸钙的颜色相似。通过铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色可推测，铜代叶绿素比叶绿素稳定。12图甲表示某绿色植物进行光合作用的示意图，图乙为外界因素对光合作用影响的关系图。请分析回答：(1)图甲中a、b两个生理过程发生的场所是 。若适当提高CO2浓度，短时间内图中C的