1、考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构1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。2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。3实验：提取和分离叶绿体中的光合色素诊断与思考1判断下列说法的正误(1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()(2)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()(3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()(4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光()(5)
2、叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多()2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。3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。4如图是恩吉尔曼实验装置改装示意图，光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵，一段时间后，水绵周围好氧细菌分布无显著变化，请分析其原因。提示三棱镜将光分为七色光，叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝光，故透过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到水绵上的光，没有红光和蓝光，使水绵不同部位的光合作用变化
3、不大，产生氧气的量大致相同，因此水绵周围好氧细菌分布无显著变化。5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。6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。7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(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。题组一根据吸收光谱确定光合色素的功能1如
4、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，
5、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。2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光，所以该色素为叶绿素a。题组二叶片颜色与其色素的相关性分析3某研究小组获得了
6、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解析胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以缺少叶黄素时对红光的吸收差异不显著；叶绿体中色素层析后色素带从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以本题正确答案为B。4红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是()A红枫叶片不含叶绿素B红枫叶片呈红色是因为吸收了红光C红枫叶片能吸收光能进行光合作用D液
7、泡中色素吸收的光能用于光合作用答案C解析红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用，红枫叶片呈红色是因液泡中含有花青素，花青素是不能吸收光能进行光合作用的。题组三提取和分离叶绿体中的光合色素的实验分析5在做“提取和分离叶绿体中的光合色素”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
8、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。6某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中光合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
9、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解析在光合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。1色素与叶片颜色正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为31，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，
10、叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄叶色变红秋天降温时，植物体为适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色2.提取和分离叶绿体中的光合色素的异常现象分析(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)滤纸条色素带重叠的原因：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误用蒸馏水做提取液和层析液。滤液细线接触到层析液，且时间
11、较长，色素全部溶解到层析液中。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)2光合作用的过程(1)反应式：CO2H2O(CH2O)O2。(2)过程诊断与思考1判断下列说法的正误(1)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()(2)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中()(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反应过程()(4)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的原因是光反应强度和暗反应强度都降低()(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
12、分析，在短时间内，叶绿体中C3和C5化合物含量都迅速增加()2回答在光合作用探究历程中的相关问题。(1)普利斯特莱实验结果说服力不强，应如何设计对照实验？提示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？提示自变量为光的有无，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)写出鲁宾和卡门运用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自于水的实验的设计思路。提示H2OC18O2植物O2；HOCO2植物18O2。3根据提供的物质和能量，利用箭头构建光反应和暗反应的关系模型(光能、H、ATP、ADPPi、
13、H2O、O2、CO2、(CH2O)。提示如图所示4根据同位素标记法判断光合作用中C、H、O的转移途径(1)H：3H2O光反应,3H暗反应,(C3H2O)；(2)C：14CO2CO2的固定,14C3C3的还原,(14CH2O)；(3)O：HO光反应,18O2，C18O2CO2的固定,C3C3的还原,(CHO)。5光照和CO2浓度变化对光合作用物质变化的影响变化条件C3C5H和ATP(CH2O)CO2供应不变光照强弱增加减少减少减少光照弱强减少增加增加增加光照不变CO2充足不足减少增加增加减少CO2不足充足增加减少减少增加题组一探究光合作用历程的实验分析1(2013海南，10)某植物叶片不同部位的
14、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。2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
15、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。题组二分析光合作用的过程3(2015福建，3)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
16、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羧化酶活性越高答案B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；暗反应不需要光，有光和无光条件下都可进行，B错误；实验中利用14C标记CO2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代表化学反应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即可反映酶活性，D正确。4下图为绿色植物光合作用过程示意图(图中ag为物质，为反应过程，物质转换
17、用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列判断错误的是()A图中表示水分的吸收，表示水的光解Bc为ATP，f为HC将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性D图中a物质主要吸收红光和蓝光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能答案B解析图中ag分别代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH(H)、NADP、CO2，分别代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的还原、有机物的合成，A项正确、B项错误；18O2HOC18O2(CHO)，C项正确；光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，D项正确。题组三分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响5(2013重庆，6)下
18、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，三碳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
19、，一定程度上加快ATP和ADP的转化，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，类囊体膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的三碳化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。6下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。请据图回答问题：(1)图1中A表示的物质是 ，它是由 产生的，其作用主要是 。(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于 。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是 。(3)图2中曲线a表示的化合物是 ，在无光照时，其含量迅速上升的原因是： 。(4)曲线b表示的化合
20、物是 ，在无光照时，其含量下降的原因是： 。答案(1)H水在光下分解用于C3的还原(2)太阳光能(CH2O)(3)C3CO2与C5结合形成C3，而C3不能被还原(4)C5C5与CO2结合形成C3，而C3不能被还原为C5解析(1)光反应为暗反应提供的物质是H和ATP，由此可确定A是H，H是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于C3的还原。(2)光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为14CO214C3(14CH2O)。(3)(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，H和ATP含量下降，C3的还原减弱直至停止，而CO
21、2的固定仍将进行，因此C3含量相对升高，C5含量相对下降，即a表示C3，b表示C5。1利用光合作用简图理解光反应和暗反应之间的关系(1)光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。(2)没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。2模型法分析物质的量的变化(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，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。考点三影响光合作用的因素1光合速率(光合作用强度)(1)含义：单位时间单位叶面积上的CO2固定量。(2)两种表示方法一定时间内原料的消耗量。
22、一定时间内产物的生成量。2影响光合速率的因素(1)空气中CO2的浓度。(2)土壤中水分的多少，温度的高低。(3)光照的长短与强弱，光的成分。诊断与思考1判断下列说法的正误(1)与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短()(2)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应()(3)延长光照时间能提高光合作用强度()(4)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用()2说出光照强度、CO2浓度、温度影响光合速率的原理。提示光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率；CO2浓度是通过影响暗反应制约光合速率；温度是通过影响酶的活性来影响光合
23、速率。3解读光照强度影响光合速率的曲线A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表示此时的细胞呼吸强度AB段光照强度加强，光合速率逐渐增强，但细胞呼吸强度大于光合作用强度B点光补偿点，即光合作用强度细胞呼吸强度，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用BC段随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，光合作用强度大于细胞呼吸强度C点光饱和点，继续增加光照强度，光合作用强度不再增加4解读CO2浓度影响光合速率的曲线A点光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点A点进行光合作用所需CO2的最低浓度B和B点CO2饱和点，即继续增加CO2的浓度，光合速率不再增加AB段和AB段在一定范围
24、内，光合速率随CO2浓度增加而增大5.解读温度影响光合速率的曲线AB段在B点之前，随着温度升高，光合速率增大B点酶的最适温度，光合速率最大BC段随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 左右光合速率几乎为零6.举例说明光照强度、温度、CO2浓度对光合速率的应用。提示(1)光照强度：间作套种时农作物的种类搭配；林间带树种的配置；冬季温室栽培等。(2)温度：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。(3)CO2浓度：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产
25、量。题组一光照强度、CO2浓度、温度等因素对光合速率的影响1下图表示光照强度和CO2浓度对某植物光合作用强度的影响。下列有关叙述错误的是()A曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度降低B曲线中d点转向b点时，叶绿体中C5浓度升高Cab段影响光合速率的主要因素是光照强度Dbc段影响光合速率的限制性因素可能是温度等其他条件答案B解析a点转向b点时，光反应增强能提供更多的还原氢和ATP用于C3的还原，故C3浓度会下降；d点转向b点时二氧化碳浓度增加，会有更多的C5用于二氧化碳的固定，故C5浓度会下降；ab段表示随光照强度的增强，光合作用强度增加，故光照是影响光合速率的主要因素；bc段光照强度已经饱和
26、，温度等成为光合速率的影响因素。2下图为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答下列问题：(1)图甲表示在光照弱的情况下，光合作用随 的增加成正比增加，这种情况下，可以认为此时主要影响光合作用的 阶段。(2)从图甲可见，光照强度超过某一强度时，光合作用速率不再增加，且有稳定发展的趋势，这种变化主要决定于 ，此时光合作用的 阶段受到限制。(3)图乙中C点表示光照强度为B时，是植物生长的 ，出现CD段的原因是 。(4)请在图甲中绘制50 时植物光合作用速度变化的曲线。(5)根据图甲，在图乙绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。答案(1)光照强度光反应(2)温度暗反应(3)最
27、适温度酶活性降低，光合作用速率降低(4)如图1(5)如图2解析光合作用速率受光照强度、温度和CO2浓度等影响，本题只研究了光照强度和温度对植物光合作用的影响，由甲图可以看出，光照弱时，光合速率随光照强度的增加而上升，此时外界条件主要影响光反应，而与温度无关。而当光照强度超过某一值时，温度又成了限制因素。由图乙可以看出，在50 时光合速率大于20 而小于30 ，可在图甲中相应画出，由图甲看出，在光照强度为A时，光合速率与温度变化无关，可在图乙中相应画出。题组二其他因素对光合速率的影响3如图为桑叶光合速率随土壤水分减少的日变化曲线图，图中曲线、分别为降雨后第2、8、15天测得的数据。若光照强度的日
28、变化相同，则据图判断不正确的是()A在水分充足时桑叶没能出现“午休”现象B曲线双峰形成与光照强度的变化有关C导致曲线日变化的主要因素是土壤含水量D适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”程度答案C解析曲线为降雨后第2天(水分充足)测得的数据，曲线没有出现“午休”现象，A项正确；曲线和曲线分别是降雨后第8天和第15天测得的数据，此时土壤含水量减少，并都出现“午休”现象，即中午温度高，为降低蒸腾作用，气孔关闭，导致这种曲线变化的主要因素是光照强度，B项正确，C项错误；根据曲线可知，适时进行灌溉可以缓解桑叶“午休”程度，D项正确。4(2014四川，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，
29、测得两种植物的光合速率如图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析，下列叙述正确的是()A与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响B与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作答案D解析A项，当光照强度为0时，植物只进行细胞呼吸，由坐标图中数据可知，桑树间作时的呼吸强度比单作时的大，大豆间作时的呼吸强度比单作时的小。B项，由坐标图中数据可知，与单作相比，间作时桑树光合作用的光饱和点增大，大豆光合作用的光饱和点减小。C项，由坐标图中数据可知，在较低
30、光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时增强，在较高光照强度范围内，大豆间作时的光合速率比单作时减弱。D项，由坐标图中数据可知，单作时大豆开始积累有机物时的最低光照强度大于间作时的。1多因子对光合速率影响的分析(1)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。
31、2关于环境因素影响光合速率的两点提醒(1)温度改变对光合速率的影响：当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)CO2浓度对光合速率的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合速率。知识网络答题语句网络构建要语强记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类囊体膜上。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
32、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的固定和三碳化合物的还原等过程。8提高光合作用的强度措施有：控制光照强弱和温度的高低、适当增加环境中CO2浓度等。9光合作用最终使光能转换成为化学能，储存在生成的糖类等有机物中。探究高考明确考向1(2015江苏，21)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，下图为滤纸层析的结果(、为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)()A强光照
33、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答案ABC解析A项对，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；B项对，强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照；C项对，是叶绿素a，是叶绿素b，都是主要吸收蓝光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同；D项错，画滤液线时，滤液在点样线上画23次。2(2015安徽，2)右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
34、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含量会升高答案C解析ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能的过程，不参与CO2的固定，A项错误；在暗反应中，绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被H还原，它首先与C5结合，形成C3，C3接受ATP释放的能量并被H还原，再经一系列变化形成糖类，另一部分形成C5，B项错误；C3被H还原后可再形成C5，此过程中需要酶参与，C项正确；光照强度由强变弱时，会造成H和ATP在短时间内减少，C5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C5的含量会下降，D项错误。3(2014新课
35、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；光照停止后，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。4(2014安徽，29)某课题小组研究红光与蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果如
36、图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)与15 d幼苗相比，30 d幼苗的叶片净光合速率 。与对照组相比， 光处理组的叶肉细胞对CO2的利用率高，据图分析，其原因是 。(2)叶肉细胞间隙CO2至少需要跨 层磷脂双分子层才能到达CO2固定的部位。(3)某同学测定30 d幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的3个重复实验数据分别为2.1 mgg1、3.9 mgg1和4.1 mgg1。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法是 。答案(1)高蓝蓝光促进了气孔开放，CO2供应充分，暗反应加快(2)3(3)随机取样进行重复测定解析(1)由图分析可知，30 d幼苗的CO2吸收量和气孔导度都比15
37、 d幼苗大，说明30 d幼苗的叶片光合作用强度比15 d幼苗大，净光合速率高。与自然光相比，蓝光组气孔导度大，CO2供应充分，暗反应加快，叶肉细胞对CO2的利用率高。(2)CO2固定的部位是叶绿体基质，因此叶肉细胞间隙的CO2至少需要穿过细胞膜、叶绿体外膜和内膜(共3层膜，即3层磷脂双分子层)才能到达CO2固定的部位。(3)30 d幼苗的叶片叶绿素含量在红光处理组的3个重复实验数据的差异是由实验误差造成的，为了减小误差，提高该组数据的可信度，可以随机取样进行重复测定，并取平均值作为实验的最终结果。5(2015江苏，27)为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品
38、种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。请回答下列问题：(1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在 相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积 的释放量。(2)光合作用过程中，CO2与C5结合生成 ，消耗的C5由 经过一系列反应再生。(3)由图可知，P1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的 ；另一方面是其蛋白质含量较高，含有更多的 。(4)栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是 。答案(1)光照强度、CO2 浓度O2(2)C3C3(3)H和ATP参与光合作用的酶(4)P2光
39、合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少解析(1)净光合速率可采用叶龄一致的叶片，在光照强度、CO2浓度相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积O2的释放量或干物质的增加量或密闭条件下CO2 的消耗量。 (2)暗反应过程中CO2被C5固定生成C3，消耗的C5由C3经过还原再生。(3)P1的叶片光合作用能力最强，主要原因有其叶绿素含量较高，光反应强；参与光合作用的酶含量高，利于暗反应的进行。 (4)P2植株干重显著大于对照组，籽实产量不高，最可能的生理原因是光合作用产物更多地积累在茎秆等营养器官，向籽实运输的少。 练出高分1下图为光合作用反应过程示意图，有关叙述正确的是()A甲过程中光能转变成
40、ATPB乙过程中碳原子转移途径是CO2C3C5(CH2O)C乙过程为甲过程提供的关键物质有ADP和Pi等D干旱初期，甲过程产生的H相对含量会明显降低答案C解析分析题图，甲、乙分别为光反应和暗反应。甲过程中光能可转变为ATP中活跃的化学能，A错误；乙过程中碳原子转移途径是CO2C3(CH2O)，B错误；乙过程(暗反应)为甲过程(光反应)提供的关键物质有ADP和Pi等，C正确；干旱会引起气孔关闭，影响CO2的吸收，从而影响暗反应过程中CO2的固定，由于光照没有明显变化，所以在干旱初期，甲过程产生的H不会有明显变化，D错误。2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
41、。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。3小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2浓度的
42、变化而变化(如下图)。下列相关叙述不正确的是()A在一定范围内，小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关BCO2浓度在100 mgL1时小麦几乎不固定CO2C玉米比小麦更能有效地利用低浓度CO2DCO2浓度大于360 mgL1后玉米不再固定CO2答案D解析A和B选项可以从图中分析直接得出；从图中看，当外界CO2浓度很低时，玉米可以固定CO2，而小麦几乎不能固定CO2，可见玉米比小麦更能有效地利用低浓度CO2，C项正确；当CO2浓度大于360 mgL1后，玉米仍然在固定CO2，且固定速率已达到最大，D项错误。4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A
43、TP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。5.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
44、析出的色素带最可能出现的情况。6为探究影响光合作用强度的环境因素，将同一品种的玉米苗置于25 条件下培养，实验结果如图所示。下列分析错误的是()A与d点相比，c点条件下限制光合作用强度的主要因素是土壤水分含量B与d点相比，a点条件下限制光合作用强度的主要因素是土壤水分含量C与d点相比，b点条件下限制光合作用强度的主要因素是光照强度D实验结果表明，在土壤含水量为40%60%的条件下施肥效果明显答案B解析分析题图，比较c、d点，随土壤含水量增加，CO2吸收量不断增加；比较d、a点，它们不同的原因有2个，即土壤含水量和光照强度；比较d、b点，二者CO2吸收量不同主要是因为光照强度不同；从题图中可以看
45、出，土壤含水量为40%60%的条件下受肥料的影响较大。7下图为在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，相关说法错误的是()A植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感B当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等Cd点时植物甲细胞内产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体、叶绿体D适当降低光照强度，b点将向右移动答案B解析根据题意和图示分析可知：环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量基本保持不变，可见植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感，A正确；当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植
46、物乙的呼吸速率大，根据真正光合速率净光合速率呼吸速率，因此植物甲合成有机物的量比植物乙多，B错误；d点时，甲细胞中既进行光合作用也进行呼吸作用，所以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，C正确；b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，降低光照强度后，需要环境中提供较高浓度的CO2才能使CO2吸收量与CO2释放量相等，因此b点将右移，D正确。8下列两种情形，叶肉细胞内C3、C5、ATP短期内含量应分别是()：夏季中午光照最强时：将植物由光下移到阴凉处C3含量升高C3含量降低C5含量升高C5含量降低ATP含量降低ATP含量升高ATP含量不变A， B，C， D，答案D解析夏季中午光照最强时，会
47、引起气孔关闭，使叶肉细胞内的CO2浓度降低，CO2的固定减弱，C3合成减少，C5和ATP利用减少，细胞内C5和ATP含量相对增多；将植物由光下移到阴凉处时，光照强度减弱，产生的ATP减少，影响C3的还原，使得细胞内的C3增加，而C5减少。9用一定强度的光束照射一株正常生长的绿色植物，测定光束照射前后植物吸收CO2和释放O2量的变化，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是()A开始照射前，光反应和暗反应均无法进行B结束照射后，光反应和暗反应迅速同步增加C开始照射后，光反应限制了光合作用速率D结束照射后，光反应先于暗反应迅速减弱答案D解析开始照射前，有氧气释放，说明植物细胞在进行光合作用；结束照射后
48、，光反应迅速减弱，而暗反应过一段时间后才迅速减弱，光反应和暗反应并没有同步增加；通过图中的虚线可以看出，开始照射后，释放O2量迅速上升，但CO2的吸收量上升却很慢，说明光反应增强了，但暗反应没有同步跟上，也就说明暗反应限制了光合作用速率；结束照射后，光反应迅速减弱，而暗反应缓慢减弱。10植物的光合作用受CO2浓度、温度与光照强度的影响。如图为在一定CO2浓度和适宜温度条件下，测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率。下列有关说法不正确的是()A在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是线粒体B该植物叶片的呼吸速率是5 mg CO2/(100 cm2叶小时)C在一昼夜中，将该
49、植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时，其余时间置于黑暗中，则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为45 mgD已知该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 和30 。若将温度提高到30 的条件下(原光照强度和CO2浓度不变)，则图中b点将右移，c点将下移答案A解析由题图可知，在a点该植物只进行细胞呼吸，不进行光合作用，所以在a点所示条件下，该植物的叶肉细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体。将该植物叶片置于c点所示光照强度条件下11小时，每100 cm2叶片CO2的净吸收量为1011110(mg)；其余时间置于黑暗中，每100 cm2叶片CO2的释放量为51365(m
50、g)，故每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为1106545(mg)。若将温度升高到30 ，则细胞呼吸强度会增大，光合作用强度会减小，故b点将右移，c点将下移。11为了提高绿色植物的生态效益，研究者做了相关实验，并绘出如下三幅图。请回答下列问题：(1)光照条件下，图1中的上进行的生理过程产生的物质有 。空气中CO2浓度变化时，首先会影响图1 中的化学反应速率(中填数字符号)。(2)图2中的曲线表示在CO2充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系。据图分析可知，在光照强度为4 klx之前，影响光合速率的主要环境因素为 ，由此实验结果可推测出该植物进行光合作用的最适温度范
51、围是在 之间。(3)图3表示该植物夜间在O2浓度分别为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的关系。假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖，在O2浓度为d时，细胞的呼吸方式是 ；当O2浓度为a时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的 倍。(4)研究者还对该植物不同光照条件下的其他生理指标进行了检测，结果见下表，请分析回答：光照强度叶色平均叶面积(cm2)气孔密度(个/mm2)净光合速率mol CO2/(m2s)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：
52、括号内的百分数以强光照的数据作为参考。与弱光下相比，强光下平均每片叶的气孔总数 (填“较多”或“较少”)，对强光下生长的该种植物适度遮阴，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 。答案(1)ATP、H、O2(缺一不可)叶绿体基质(2)光照强度1030(3)(只进行)有氧呼吸5(4)较少净光合速率解析(1)图1为叶绿体，其中的、分别为类囊体、叶绿体基质，它们分别是光反应和暗反应的场所。在光照条件下，上进行光反应产生H、O2和ATP。CO2参与暗反应，因此CO2浓度的变化首先影响的是暗反应中CO2的固定，即图中场所中的反应。(2)分析图2，在光照强度为4 klx之前，三种
53、温度条件下的光合速率相同，说明此时影响光合速率的主要环境因素是光照强度而不是温度。由图中的曲线可知，该植物进行光合作用的最适温度范围是1030 。(3)在O2浓度为d时细胞吸收的O2量与释放的CO2量相等，说明只进行有氧呼吸。当O2浓度为a时，O2吸收量为3，CO2释放量为8，根据有氧呼吸过程中O2和CO2的数量关系，可判断无氧呼吸释放的CO2量是835。再根据有氧呼吸和无氧呼吸总反应式，计算出无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的5倍。(4)分析表格中的数据，可看出与弱光下相比，强光下平均每片叶的气孔总数较少。对强光下生长的该种植物适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标
54、中，最先发生改变的是净光合速率，因为适度遮阴后，光反应立即减弱，暗反应也减弱，净光合速率随之减慢。12某科研所对同一大田生长条件下的三种草莓品种进行研究，于晴天测定蒸腾速率、胞间CO2浓度变化如下。请据图回答下列问题：(1)从日变化看，三个品种的胞间CO2浓度与蒸腾速率呈 关系。(2)若在11：00时进行遮光处理，玛利亚的叶肉细胞内C3/C5的比值短时间内将会 ，ATP含量 。(3)上午10：00左右，美香沙与其他两类草莓胞间CO2的浓度差异最根本的原因是由 决定的，从而影响叶绿体中的 含量，进而影响光合速率。(4)17：30左右不同品种草莓胞间CO2浓度的变化是 ，其原因是 ，夜间呼吸作用强
55、度最大的品种是 。答案(1)负相关(2)增大减少(3)农作物的不同DNA(基因)色素、酶(4)相对稳定光合速率等于呼吸速率(净光合速率为0)大将军解析(1)分析题图可以看出，白天三个品种的蒸腾速率与胞间CO2浓度呈负相关。(2)若在11：00时进行遮光处理，会影响光反应的进行，从而影响暗反应中C3的还原，因此玛利亚的叶肉细胞内C3/C5的比值短时间内将会增大，ATP含量减少。(3)上午10：00左右，美香沙较其他两类草莓胞间CO2的浓度高，说明美香沙光合速率较小，其最根本的原因是由DNA(基因)决定的，从而影响叶绿体中的色素、酶等的含量，进而影响光合速率。(4)17：30左右不同品种草莓的胞间CO2浓度基本都保持相对稳定，此时光合速率等于呼吸速率。由胞间CO2浓度曲线的起点可以判断夜间呼吸作用强度最大的品种是大将军。