2022学年高考生物一轮复习高考必考教材实验七～绿叶中色素的提取和分离探究案含解

高考必考教材实验(七)——绿叶中色素的提取和分离任务驱动探究突破任务1实验解读(1)实验原理①提取：绿叶中的色素能够溶于________而不溶于水，可用________等有机溶剂提取色素。②分离：各种色素在________中溶解度不同，________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)实验步骤提取色素：称取5g绿叶，剪碎，放入研钵中→加入少量________和10mL________→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________的滤纸条，将滤纸条一端剪去________，在距离剪角一端1cm处用________画一条细的横线↓画滤液细线：用________吸取少量的滤液，沿铅笔线均匀地________，待滤液干后，再画________次↓分离色素：将适量的________倒入试管中，将滤纸条(有滤液细线的一端向下)轻轻插入________中→用________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、宽度不同的色素带任务2研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养(1)为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料？(2)研磨时为什么要迅速？研磨时为什么还要加入少量的CaCO3和SiO2?(3)盛放滤液的试管管口为什么要加棉塞？(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？(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？(6)在层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液液面？(7)分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。(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。考向分类对点落实eq\x(考向一)教材实验的基础考查1．[经典高考]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，防止色素被破坏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10mL提取液，研磨时一次性加入10mL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2．[经典高考改编]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中的色素，用石油醚进行纸层析，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Ⅲ、Ⅳ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3．[2021·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CaCO3eq\x(考向二)教材实验的拓展考查4．[2021·河北冀州中学段考]下图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是()A．提取色素时，要加入SiO2和CaCO3，并进行充分研磨B．色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同C．实验结果①可说明叶绿素合成需要光照D．实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多5．[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。Ⅰ.提取叶绿素Ⅱ.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。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。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[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”，显然本实验的自变量是“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，②③④组的pH相差1.0，可推断pH梯度值是1.0，因此实验组①的pH应是8.0。为保证实验结果的准确性，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。考点二光合作用的探究历程及过程任务驱动探究突破任务1光合作用的过程分析下图是光合作用过程，据图回答：(1)色素的功能是______________。(2)光反应eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(场所：,物质变化\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H2O\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(酶）＋,ADP＋Pi\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(酶））,能量变化：光能→ATP中活跃的化学能）(3)暗反应eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(场所：,物质变化\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(＋C5\o(→,\s\up7(酶）,\o(→,\s\up7(ATP、[H]),\s\do5(酶）＋C5）,能量变化：中活跃的化学能→,中稳定的化学能）(4)反应式及元素去向的分析：①反应式：(以生成C6H12O6为例)：________________________________________________________________________。②同位素标记元素的转移途径：H：________________________________________________________________________。C：________________________________________________________________________。O：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H\o\al(18,2)O\o(→,\s\up7(光反应）18O2,C18O2\o(→,\s\up7(CO2的固定）C3\o(→,\s\up7(C3的还原）CH\o\al(18,2)O）(5)光反应中光能转化成的活跃化学能仅贮存于ATP中吗？________________________________________________________________________。(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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。任务2对环境因素改变引起物质含量动态变化的判断(1)环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化①分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化②物质含量变化条件光照由强到弱，CO2供应不变光照由弱到强，CO2供应不变CO2供应由充足到不足，光照不变CO2供应由不足到充足，光照不变C3含量____减少____增加C5________增加____[H]和ATP的含量减少____________(CH2O)的合成量减少增加减少增加(2)连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析①光反应为暗反应提供的[H]和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。②持续光照条件下，会造成[H]、ATP的过度积累，利用不充分；光照和黑暗间隔条件下，[H]、ATP基本不积累，能够被充分利用；因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量________。例如：若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用，甲一直光照10分钟，黑暗处理10分钟；乙光照5秒，黑暗处理5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲____乙。任务3光合作用与有氧呼吸的比较能量变化光合作用有氧呼吸光能→化学能(储能)________________实质________________分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体________________条件只在光下进行有光、无光都能进行联系考向分类对点落实eq\x(考向一)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2．[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()A．Y2的质量大于Y3的质量B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量C．②中水的质量大于④中水的质量D．试管①的质量大于试管②的质量eq\x(考向二)光合作用中的经典实例拓展3．[海南卷]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4．[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48h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()A．a、b和dB．a、c和eC．c、d和eD．b、c和e5．[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eq\x(考向三)光合作用过程中条件改变中间产物含量的变化6．(多选)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可能发生的现象是()A．O2的产生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降7．[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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方法技巧利用模型法分析光合作用中物质含量的变化(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。eq\x(考向四)光合作用过程的综合考查8．(多选)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pH＝4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pH＝8的溶液中，结果此叶绿体在黑暗中就能合成ATP。据此推测，下列说法正确的是()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9．[2021·青岛质检]下图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①②表示相关过程，A、B表示两种气体物质，下列说法错误的是()A．过程①表示光反应，过程②的场所是叶绿体基质B．物质A表示O2，物质B表示CO2C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP10．[2017·全国卷Ⅱ，29]下图是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①、②、③、④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________________________________________________________________________。考点三影响光合作用的因素及在生产上的应用任务驱动探究突破任务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______的数量。2．两种表示方法(1)单位时间内原料的______。(2)单位时间内产物的______。任务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：如图所示。(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数、________及酶等也会影响光合作用，如图所示。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______阶段，制约ATP及______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________可以提高光合作用速率二氧化碳浓度影响______阶段，制约____的生成大气中______过低时(OA段)植物无法进行光合作用①大田中增加空气流动，以增加______，如“正其行，通其风”②温室中可增施有机肥，以增大______温度通过影响______进而影响光合作用(主要制约暗反应)①大田中适时播种②温室中，增加________，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)①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②施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充______又可提供各种矿质元素(2)多因子对光合速率的影响①曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为________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。②应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高________，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加________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。考向分类对点落实eq\x(考向一)影响光合作用因素的模型分析1．[中考真题试卷·福建厦门期末]取若干长势相同的绿色植物，随机分成三组，分别置于密闭透光玻璃罩内进行实验，一段时间后，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．本实验中CO2的变化不影响光合作用强度B．光照强度为a时，光合作用强度很弱C．丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D．该图反映了光合作用强度与光照强度的关系2．(多选)在适宜的温度和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。下列分析不正确的是()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eq\x(考向二)影响光合作用因素的综合考查3．[2021·河北衡水中学一模]植物叶肉细胞的叶绿体基质中有R酶，既能与CO2结合，催化CO2与C5反应生成C3，也能与O2结合，催化C5的分解。CO2和O2在与R酶结合时具有竞争性相互抑制。下列分析正确的是()A．植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体内膜上B．R酶催化CO2与C5反应时需要[H]和ATPC．增大CO2浓度后，植物叶肉细胞内的C3/C5的值增大D．增大O2/CO2的值，有利于提高植物的净光合速率4．[经典高考]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135s，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67.5s；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7.5s；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3.75ms(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135s；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____________。(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。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，要注意学会消除多变量，使多变量转换成单一变量。

考点四光合作用与细胞呼吸的关系及相关实验探究任务驱动探究突破任务1光合作用与细胞呼吸之间的联系(1)物质方面C：CO2eq\o(→,\s\up7(）(CH2O)eq\o(→,\s\up7(呼吸Ⅰ）C3H4O3eq\o(→,\s\up7(）CO2O：H2Oeq\o(→,\s\up7(）O2eq\o(→,\s\up7(）H2OH：H2Oeq\o(→,\s\up7(）[H]eq\o(→,\s\up7(）(CH2O)eq\o(→,\s\up7(）[H]eq\o(→,\s\up7(）H2O(2)能量方面光能eq\o(→,\s\up7(）ATP中活跃的化学能eq\o(→,\s\up7(）(CH2O)中稳定的化学能eq\o(→,\s\up7(）eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(,ATP中活跃的化学能→各项生命活动）任务2在不同的光照条件下，光合速率与呼吸速率的测定与计算(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示________。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示________。(3)根据光合作用和呼吸作用的反应式进行计算：光合作用：6CO2＋12H2Oeq\o(→,\s\up7(光能),\s\do5(叶绿体）C6H12O6＋6O2＋6H2O有氧呼吸：C6H12O6＋6H2O＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶）6CO2＋12H2O＋能量①光合作用释放6molO2需要消耗12molH2O。②光反应阶段，12molH2O光解产生24mol[H]，在暗反应中用于还原6molCO2，并产生6molH2O。③每分解1molC6H12O6，需要消耗6molO2，产生6molCO2。④真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：a．光合作用产生的O2量＝实测的O2________＋细胞呼吸消耗的O2量。b．光合作用固定的CO2量＝实测的CO2________＋细胞呼吸释放的CO2量。c．光合作用制造的葡萄糖量＝葡萄糖的________＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。(4)光合速率与呼吸速率的常用表示方法：真正光合速率O2__________速率CO2固定速率有机物________速率净光合速率O2释放速率CO2______速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2______速率黑暗中CO2______速率有机物消耗速率(5)下列为叶肉细胞内线粒体与叶绿体之间的气体变化图示，据图判断生理过程。图①：表示黑暗中，只进行________。图②：表示细胞呼吸速率______光合作用速率。图③：表示细胞呼吸速率______光合作用速率。图④：表示细胞呼吸速率______光合作用速率。(6)叶绿体吸收CO2的量属于真正光合作用还是净光合作用？________。(7)光合速率的测定方法①绿色组织在______条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数值为呼吸速率。②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。③表观(净)光合速率的测定方法。(如下图)a．条件：整个装置必须在光下。b．NaHCO3溶液的作用：玻璃杯中的NaHCO3溶液保证了容器内______浓度的相对恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。c．植物光合速率指标：植物光合作用释放______，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴______移。单位时间内水滴______移的体积即是表观光合速率。任务3光合作用、细胞呼吸曲线中关键点的移动(1)呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点B应向____移，反之向____移。(2)呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点B应向____移，反之向____移。(3)阴生植物与阳生植物相比，CO2(或光)补偿点和饱和点都应向____移动。考向分类对点落实eq\x(考向一)光合作用与细胞呼吸过程的联系1．下图甲、乙分别表示真核细胞中的某种结构，a、b表示有关化学反应。下列说法错误的是()A．a产生的[H]不能参与bB．能进行a的细胞一定能进行bC．甲、乙产生的ATP都能用于各项生命活动D．甲的外侧和乙的内侧基质中都存在着少量DNA2．[中考真题试卷·湖南益阳期末]下图所示为叶肉细胞内氢元素的部分转移路径，其中[H]是还原型辅酶Ⅰ或Ⅱ，①～④表示生理过程。下列相关叙述，正确的是()H2Oeq\o(→,\s\up7(①）[H]eq\o(→,\s\up7(②）C6H12O6eq\o(→,\s\up7(③）[H]eq\o(→,\s\up7(④）H2OA．图中①③④过程均发生在生物膜上，也都伴随ATP的合成B．图中③过程在无氧条件下不能进行，该过程的产物还有丙酮酸C．图中②过程消耗高能磷酸化合物，[H]还原的物质是五碳化合物D．图中④过程消耗氧气，释放较多的能量，且有一部分转化成热能考向二光合速率、呼吸速率的判断及相关计算3．(多选)在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，下列有关说法，正确的是()光合速率与呼吸速率相等时光照强度(千勒克司)光饱和时光照强度(千勒克司)光饱和时CO2吸收量(mg/100cm2叶·小时)黑暗条件下CO2释放量(mg/100cm2叶·小时)A植物13115.5B植物393015A．与B植物相比，A植物是在弱光照条件下生长的植物B．当光照强度超过9klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应C．当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率是45mgCO2/100cm2叶·小时D．当光照强度为3klx时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为4mgCO2/100cm2叶·小时4．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器将叶片打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组。甲组立即烘干处理并测得圆片干重为A，乙组保持湿润且置于一个黑暗密闭装置内，丙组保持湿润且置于一个密闭装置内并给予适宜强度的光照。乙组和丙组其他条件一致，一小时后，测得乙装置内圆片干重为B，丙装置内圆片干重为C。下列叙述正确的是()A．C－A为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率B．C－B为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率C．A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率D．实验过程中，乙组圆片叶肉细胞呼吸速率保持恒定5．[2021·河北景县调研]下表是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)测定的夏季某池塘不同深度水体中初始平均氧浓度与24小时后平均氧浓度，并进行比较计算后的数据。下列有关分析正确的是()水深(m)1234白瓶中O2浓度(g/m3)＋3＋1.50－1黑瓶中O2浓度(g/m3)－1.5－1.5－1.5－1.5A.水深1m处白瓶中水生植物24小时制造的O2为3g/m3B．水深2m处白瓶中水生植物不能进行水的光解但能进行C3的还原C．水深3m处白瓶中水生植物产生ATP的细胞器是叶绿体和线粒体D．水深4m处白瓶和黑瓶中的水生植物均不进行光合作用6．[2021·甘肃静宁一中高三模拟]如图表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时(其他条件不变且适宜)，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。下列有关说法，错误的是()A．光照强度由a到d时，叶肉细胞净光合速率增加B．光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率C．若光照强度长期为c，该绿色植物不能正常生长D．光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2eq\x(考向三)光合作用、细胞呼吸相关曲线中关键点的移动问题7．[经典模拟]已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，如图表示30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是()A．下移、右移、上移B．下移、左移、下移C．上移、左移、上移D．上移、右移、上移8．(多选)如图所示，在图甲装置A与装置B中敞口培养相同数量的小球藻，以研究光照强度(其他条件均为最适)对小球藻产生氧气的影响。装置A的曲线如图乙。据图分析，下列叙述正确的是()A．P点处产生的ATP可用于暗反应B．适当降低温度，P点将下移C．在图乙上绘制装置B的曲线，Q点应右移D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置A的曲线，R点应向左下方移动考向四光合作用和细胞呼吸关系的综合考查9．[2021·河北省枣强中学高三月考]将某绿色植物置于密闭容器内暗处理后，测得容器内CO2和O2浓度相等(气体含量相对值为1)，在早6h移至阳光下，日落后移到暗室中，持续测量两种气体的相对含量，其变化情况如下图所示(两条曲线在20h前沿水平虚线上下对称)。下列有关叙述中，正确的是()A．只有在8h时光合速率＝呼吸速率B．在9～16h之间，光合速率＞呼吸速率，O2浓度不断上升C．该植物体内17h有机物积累量＜19h有机物积累量D．该植物从20h开始进行乳酸发酵10．[2017·北京卷，2]某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此，对该植物生理特性理解错误的是()A．呼吸作用的最适温度比光合作用的高B．净光合作用的最适温度约为25℃C．在0～25℃范围内，温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D．适合该植物生长的温度范围是10～50℃11．(多选)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述正确的是()A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度12．[经典高考]某植物净光合速率的变化趋势如图所示。据图回答下列问题。(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是________。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑________这一因素的影响，并采取相应措施。[题后归纳]光照强度、二氧化碳浓度与光合速率的关系曲线(1)解答有关光合作用的坐标曲线题时，要注意对“四点三趋势”(起点、折点、交点和终点以及升、平、降三种变化趋势)的生物学意义的分析，命题者常从这些特征性的地方作为命题的切入点。(2)光合总产量和净产量的常用判断方法：若CO2的吸收量出现负值，则纵坐标为光合净产量；光下植物对CO2吸收量、O2的释放量和有机物的积累量都表示净产量；光合作用对CO2固定量、O2的产生量和有机物的制造量表示光合总量。[网络建构提升][长句应答必备]1．叶绿体中4种色素对光的吸收情况是：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。2．四种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。3．光反应阶段的两项重要变化是：叶绿体中的色素吸收光能，将H2O分解成[H]和O2，同时将ADP和Pi转化成ATP。4．暗反应阶段的重要过程是：CO2的固定和C3的还原等过程。,5.光照突然停止，其他条件不变，C3和C5含量的变化是：C3上升，C5下降。6．表述CO2中碳原子的转移途径是：CO2→C3→糖类。7．光照强度：直接影响光反应的速率，光反应产物[H]和ATP的数量多少会影响暗反应的速率。8．温度：影响光合作用过程，特别是影响暗反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。9．CO2浓度：是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响光合速率。10．矿质元素：直接或间接影响光合作用，例如镁是叶绿素的组成成分，氮对酶的含量有影响，磷是ATP的组成成分。11．光合速率与呼吸速率的关系：(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。[示例]1．叶绿体中4种色素对光的吸收情况是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．光反应阶段的两项重要变化是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．暗反应阶段的两项重要过程是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．光合作用过程中CO2所含碳原子的转移途径是__________________。[等级选考研考向]1.[中考真题试卷·浙江7月选考]将某植物叶片分离得到的叶绿体，分别置于含不同蔗糖浓度的反应介质溶液中，测量其光合速率，结果如图所示。图中光合速率用单位时间内单位叶绿素含量消耗的二氧化碳量表示。下列叙述正确的是()A．测得的该植物叶片的光合速率小于该叶片分离得到的叶绿体的光合速率B．若分离的叶绿体中存在一定比例的破碎叶绿体，测得的光合速率与无破碎叶绿体的相比，光合速率偏大C．若该植物较长时间处于遮阴环境，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中B～C段对应的关系相似D．若该植物处于开花期，人为摘除花朵，叶片内蔗糖浓度与光合速率的关系与图中A～B段对应的关系相似2．[2019·江苏卷，17]如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是()A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b3．[2019·天津卷，4]叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是()A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定4．[中考真题试卷·山东卷，21]人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是______________________，模块3中的甲可与CO2结合，甲为________。(2)若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将________(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是________________________________________________________________________。(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物，原因是________________________________________________________________________。(4)干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是________________________。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。5．[中考真题试卷·江苏卷，27]大豆与根瘤菌是互利共生关系，如图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：(1)在叶绿体中，光合色素分布在____________上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和____________。(2)如图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成3­磷酸甘油酸(PGA)的酶在________中，PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于________。(3)根瘤菌固氮产生的NH3可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成________键。(4)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自________；根瘤中合成ATP的能量主要源于________的分解。(5)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．[2019·浙江4月选考，30]回答与光合作用有关的问题：(1)在“探究环境因素对光合作用的影响”活动中，正常光照下，用含有0.1%CO2的溶液培养小球藻一段时间。当用绿光照射该溶液，短期内小球藻细胞中3­磷酸甘油酸的含量会__________。为3­磷酸甘油酸还原成三碳糖提供能量的物质是______________________。若停止CO2供应，短期内小球藻细胞中RuBP的含量会______________。研究发现Rubisco是光合作用过程中的关键酶，它催化CO2被固定的反应，可知该酶存在于叶绿体____________中。(2)在“光合色素的提取与分离”活动中，提取新鲜菠菜叶片的色素并进行分离后，滤纸条自上而下两条带中的色素合称为___________。分析叶绿素a的吸收光谱可知，其主要吸收可见光中的____________光。环境条件会影响叶绿素的生物合成，如秋天叶片变黄的现象主要与_____________抑制叶绿素的合成有关。7．[2019·江苏卷，28]叶绿体中催化CO2固定的酶R由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成，其合成过程及部分相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题：(1)合成酶R时，细胞核DNA编码小亚基的遗传信息________到RNA上，RNA进入细胞质基质后指导多肽链合成；在叶绿体中，参与大亚基肽链合成的RNA中，种类最多的是________。(2)进行光合作用时，组装完成的酶R需ATP参与激活，光能转化为ATP中的化学能是在________上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3－Ⅰ)，C3－Ⅰ还原为三碳糖(C3－Ⅱ)，这一步骤需要________作为还原剂。在叶绿体中C3－Ⅱ除了进一步合成淀粉外，还必须合成化合物X以维持卡尔文循环，X为________。(3)作为光合作用的重要成分，X在叶绿体中的浓度受多种因素调控，下列环境条件和物质代谢过程，与X浓度相关的有________(填序号)。①外界环境的CO2浓度②叶绿体接受的光照强度③受磷酸根离子浓度调节的C3－Ⅱ输出速度④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度(4)光合作用旺盛时，很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中，假如以大量可溶性糖的形式存在，则可能导致叶绿体________。[国考真题试卷研规律]1．[2019·全国卷Ⅰ]将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自于()A．水、矿质元素和空气B．光、矿质元素和水C．水、矿质元素和土壤D．光、矿质元素和空气2．[2017·全国卷Ⅲ，3]植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D．叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的3．[2016·全国卷Ⅱ，4]关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的4．[中考真题试卷·全国卷Ⅲ]参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。5.[全国卷Ⅰ，节选]农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：(1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是________，选择这两种作物的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点/μmol·m－2·s－1120011805606236.[2019·全国卷Ⅱ，31节选]回答下列与生态系统相关的问题。(2)通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内____________________；C与B的差值表示这段时间内________________________；A与B的差值表示这段时间内____________________。7．[2018·全国卷Ⅰ，30]甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是__________。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是________，判断的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________________________________________________________________________(填“O2”或“CO2”)不足。8．[2018·全国卷Ⅱ，30]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：(1)从图可知，A叶片是树冠________(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的______________反应受到抑制。(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____________。9．[2018·全国卷Ⅲ，29]回答下列问题：(1)高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的________________上，该物质主要捕获可见光中的________________。(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相等时所需要的光照强度________(填“高”或“低”)。高考必考教材实验(七)【任务驱动探究突破】任务1(1)有机溶剂无水乙醇层析液溶解度高(2)SiO2、CaCO3无水乙醇长与直径两角铅笔毛细吸管画出一条细线一两层析液层析液棉塞任务2(1)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)提示：无水乙醇易挥发，因此研磨要迅速。二氧化硅可破坏细胞结构，使研磨充分；碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。(3)提示：防止乙醇挥发和色素氧化。(4)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)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)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)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)提示：①色素含量：叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素。②溶解度大小：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b。【考向分类对点落实】1．解析：CaCO3可防止色素被破坏，应在研磨时加入，A错误；即使菜叶剪碎不够充分，色素量不足，但色素种类并没有减少，也可提取出4种光合色素，B正确；由于乙醇易挥发，故为获得10mL提取液，研磨时应加入多于10mL的乙醇，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．解析：由图示可知，强光下Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿素含量降低，A正确；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正确；Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ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正确；画滤液线时，滤液在点样线上画2～3次，D错误。答案：D3．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：C4．解析：提取色素时加入SiO2是为了研磨充分，而加入CaCO3是为了防止色素分子被破坏，A正确；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，B错误；实验结果①色素带不同，可说明叶绿素合成需要光照，C正确；实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多，D正确。答案：B5．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，并且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：①制备滤纸条，②画色素滤液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带考点二【任务驱动探究突破】任务1(1)吸收、传递、转化光能(2)叶绿体类囊体薄膜O2[H]ATP(3)叶绿体基质CO22C32C3(CH2O)ATP有机物(4)6CO2＋12H2Oeq\o(→,\s\up7(叶绿体),\s\do5(光能）C6H12O6＋6O2＋6H2O3H2Oeq\o(→,\s\up7(光反应）[3H]eq\o(→,\s\up7(暗反应）(C3H2O)14CO2eq\o(→,\s\up7(CO2的固定）14C3eq\o(→,\s\up7(C3的还原）(14CH2O)(5)不是。除ATP外，还贮存于[H]中(6)光反应产生的[H]为NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，细胞呼吸产生的[H]为NADH(还原型辅酶Ⅰ)任务2(1)增加减少减少增加减少增加增加减少(2)多＜任务3有机物中稳定的化学能→ATP分子中活跃的化学能和热能合成有机物，储存能量细胞质基质和线粒体【考向分类对点落实】1．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；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；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，暗处理后的叶片一半曝光、一半遮光形成对照；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。答案：B2．解析：Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3，A正确；④中小球藻中含有(CHeq\o\al(18,2)O)的有机物，而①中小球藻含有(CH2O)的有机物，故④中小球藻质量大于①中的小球藻质量，B正确；④和②中的水都为Heq\o\al(18,2)O，且含量相同，因此质量相等，C错误；在试管①和②中原有质量相等的情况下，②中释放出的是18O2，而①中释放出的是O2，故剩余质量①大于②，D正确。答案：C3．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时，不仅不需要ATP提供能量，而且还能产生ATP，D错误。答案：A4．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：B5．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稀溶液可释放出CO2。答案：B6．解析：用黑布将培养瓶罩住，光反应停止，氧气的产生停止，A会发生；光反应停止，[H]和ATP的产生也停止，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不会发生；光反应停止，ATP的生成减少，ATP/ADP比值下降，C会发生；光反应停止，NADPH([H])的产生减少，NADPH/NADP＋比值下降，D会发生。答案：ACD7．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：CO2＋C5eq\o(→,\s\up7(酶）2C3；2C3eq\o(→,\s\up7([H]、ATP),\s\do5(酶）(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8．解析：正常情况下，植物叶片叶绿体在光照下可以合成ATP，而在黑暗条件下不能合成ATP，A错误；根据题意可知，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；叶绿体在光下可发生水的光解，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：BCD9．解析：由题图可知，过程①②分别表示光反应和暗反应，反应场所分别是叶绿体的类囊体薄膜和叶绿体基质。物质A、B分别表示O2和CO2。光反应能将光能转变成活跃的化学能储存在ATP中，暗反应能将活跃的化学能转变成稳定的化学能储存在葡萄糖中；过程②包括CO2的固定和C3的还原两个阶段，其中CO2的固定不需要消耗①过程产生的[H]和ATP。答案：D10．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，图中类囊体膜上可发生水的光解，产生NADPH和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NADPH，产生②NADP＋、③(ADP和Pi)；暗反应过程为卡尔文循环，CO2＋C5eq\o(→,\s\up7(酶）2C3(二氧化碳的固定)，所以④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Ⅰ(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)O2NADP＋ADP＋PiC5NADH(或答：还原型辅酶Ⅰ)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸考点三【任务驱动探究突破】任务11．糖类2.(1)消耗量(2)生成量任务21．(2)叶绿素含量2.(1)光反应NADPH光照强度暗反应C3CO2浓度CO2浓度CO2浓度酶活性昼夜温差CO2(2)横温度CO2【考向分类对点落实】1．解析：本实验中CO2的变化会影响光合作用的暗反应，进而影响光合作用强度，A错误；光照强度为a时，O2的增加量很小，此时光合作用很弱，B正确；丙组装置内的光照强度较大，光合作用较为旺盛，故CO2含量照光后比照光前低，C正确；该图反映了光合作用强度与光照强度的关系，即在一定范围内，随光照强度增加，光合作用强度增加，D正确。答案：A2．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，因此叶肉细胞中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：ABC3．解析：植物叶肉细胞内CO2的固定发生在叶绿体基质中，A错误；R酶催化CO2与C5反应时不需要[H]和ATP，C3还原时需要[H]和ATP，B错误；增大CO2浓度有利于R酶催化CO2与C5反应生成C3，因此植物叶肉细胞内的C3/C5的值增大，C正确；增大O2/CO2的值后，CO2的固定过程减弱，C5的分解加快，植物的净光合速率下降，D错误。答案：C4．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3.75ms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而可进行的暗反应，其场所为叶绿体基质。(2)本实验的自变量为光照和黑暗的交替频率，随着交替频率增加，光反应产生的ATP和[H](或NADPH)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[H](或NADPH)考点四【任务驱动探究突破】任务1(1)暗反应有氧呼吸Ⅱ光反应有氧呼吸Ⅲ光反应暗反应有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ有氧呼吸Ⅲ(2)光反应暗反应细胞呼吸热能任务2(1)呼吸速率(2)净光合速率(3)释放量吸收量积累量(增重部分)(4)产生(生成)产生(制造、生成)吸收吸收释放(5)细胞呼吸＝＜＞(6)真正光合作用(7)黑暗CO2氧气右右任务3(1)右左(2)右左(3)左【考向分类对点落实】1．解析：甲上发生水的光解，为类囊体薄膜，a为光反应，产生的[H]只能用于暗反应还原C3，不能参与b(氢与氧结合生成水)，A正确；能进行光反应的细胞是能进行光合作用的细胞，能进行光合作用的真核细胞一定能进行有氧呼吸，B正确；a过程产生的ATP只能用于暗反应，不能用于各项生命活动，C错误；甲为类囊体薄膜，其外侧为叶绿体基质，乙为线粒体内膜，其内侧为线粒体基质，线粒体基质和叶绿体基质中都存在少量DNA，D正确。答案：C2．解析：图中①为光反应，发生在类囊体薄膜上，②是暗反应，发生在叶绿体基质中，③是细胞呼吸产[H]的过程，发生在细胞质基质和线粒体基质中，④是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，A错误；无氧呼吸第一阶段也产生[H]，B错误；暗反应需要光反应产生的[H]和ATP，[H]还原的物质是三碳化合物，C错误；在有氧呼吸第三阶段，[H]和氧气反应生成水，释放较多的能量，一部分合成ATP，有一部分转化成热能散失，D正确。答案：D3．解析：光合速率与呼吸速率相等时，A植物的光照强度比B植物的光照强度小，A正确；B植物的光合作用的光饱和点为9klx，如果再增加光照强度，也不会影响其光合作用速率，因为此时影响光照强度的因素是二氧化碳浓度或温度等，B正确；总光合速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率，当光照强度为9klx时，B植物的总光合速率＝30＋15＝45mgCO2/100cm2叶·小时，C正确；当光照强度为3klx时，A植物固定的二氧化碳的量为11＋5.5＝16.5mgCO2/100cm2叶·小时，而B植物此时光合速率等于呼吸速率，固定的二氧化碳的量为15mgCO2/100cm2叶·小时，故两者固定的二氧化碳的差值16.5－15＝1.5mgCO2/100cm2叶·小时，D错误。答案：ABC4．解析：C－A为圆片叶肉细胞一小时内的净光合速率；C－B为圆片叶肉细胞一小时内的真正光合速率；A－B为圆片叶肉细胞一小时内的呼吸速率；乙装置随着O2浓度下降，叶肉细胞呼吸速率也下降。答案：C5．解析：白瓶透光，瓶内水生植物可进行光合作用和呼吸作用，黑瓶不透光，瓶内水生植物只能进行呼吸作用。在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据表示瓶内水生植物呼吸作用所消耗的O2量，为1.5g/m3，白瓶中所测得的数据表示瓶内水生植物光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值。综上分析可知，在水深1m处