1、第3课 能量之源光与光合作用(一)考点一 绿叶中色素的提取和分离实验 【核心知识突破】1.实验原理：2.实验步骤：(1)提取色素：研磨：操作图解添加物质作用 无水乙醇_二氧化硅研磨充分碳酸钙_溶解色素 保护色素 过滤：用_过滤收集滤液。单层尼龙布(2)分离色素：主要操作操作要点操作目的制备 滤纸条一端剪去两角保证色素在滤纸上扩 散_画滤液 细线用毛细吸管吸取色素滤液，沿铅笔线均匀画一条滤液细线滤液细线要_，使各色素扩散的起点 相同均匀、整齐 细、直 主要操作操作要点操作目的画滤液 细线 待滤液干后，再画一两次使滤液细线上有较多的色素层析 层析液不能触及_ _，否则色素会溶解在 层析液中，而不会
2、沿滤纸 条向上扩散滤液细 线 3.实验结果分析：结合图示填写表格内容。色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度a_橙黄色_最高最快b叶黄素黄色_较高_c叶绿素a_最多_较慢d_黄绿色较多_胡萝卜素 最少 较少 较快 蓝绿色 较低 叶绿素b 最低 最慢【微点警示】影响色素带颜色深浅的“四大”因素(1)未加SiO2，研磨不充分。(2)未加CaCO3或加入过少，叶绿素分子被破坏。(3)菠菜叶放置时间长，滤液色素少。(4)一次加入无水乙醇过多，色素浓度低。【秒判正误】1.分离色素的原理是色素易溶于有机溶剂。()分析：分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解 度不同，溶解度越高，随层析液在滤纸上的扩散速度
3、 越快。2.研磨时加入CaCO3的目的是使研磨更充分。()分析：研磨时加入CaCO3的目的是保护色素，加入SiO2 的目的是使研磨更充分。3.过滤时可用滤纸代替尼龙布。()分析：滤纸吸附色素，因此过滤时不能用滤纸代替尼 龙布。4.制备滤纸条时将滤纸条剪去两角的目的是使色素在 滤纸条上扩散均匀整齐。()分析：如果不剪去两角，层析液在滤纸条上扩散时两 侧扩散较快，使色素带不整齐。5.层析时试管口加棉塞的目的是防止色素挥发。()分析：层析液易挥发且有毒，层析时试管口加棉塞的 目的是防止层析液挥发。【命题案例研析】【典例】(2016江苏高考)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是()A.应
4、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剂挥发消失【审答技巧】(1)理解实验操作的步骤及作用：在研磨时就应加入CaCO3以保护色素。剪碎、研磨是否充分，都能提取到四种色素。(2)理解实验相关知识：色素是非挥发性物质。【解析】选B。本题主要考查绿叶中色素的提取和分离 实验。CaCO3可防止研磨过程中叶绿素被酸破坏，应该 在研磨时加入CaCO3，A项错误。菜叶剪碎是否充分，不影响菜叶中色素的种类和总含量，即
5、使菜叶剪碎不 够充分，也可提取出4种光合作用色素，B项正确；由 于研磨时乙醇挥发，为了获得10 mL提取液，研磨时加 入多于10 mL的乙醇，C项错误；层析完毕后，应迅速记录结果，否则叶绿素条带会因色素分解而消失，但不会随溶剂的挥发而消失，D项错误。【核心素养新命题】(1)科学思维分析与综合 研磨时，如果加入无水乙醇过多，得到的滤液颜色有什么变化？怎样操作才能获得颜色深浅合适的层析结果？提示：如果加入无水乙醇过多，得到的滤液颜色会过浅。画滤液细线时多重复几次可以获得颜色深浅合适的层析结果。(2)科学探究实验结果分析 如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，据图分析：实验时应将
6、滤液滴在_(填“a”或“b”)处。在定性滤纸上会出现4个不同颜色的同心圆，最大的 圆圈含有_(填色素种类)，呈现_；最小 的圆圈含有_(填色素种类)，呈现_色。a 胡萝卜素 橙黄色 叶绿素b 黄绿【考点题组诊断】角度一 分析实验过程 1.(2019石家庄模拟)下列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.在画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【解析】选B。过滤的目的主要是将滤渣和滤液分开，要用尼龙布而不能用滤纸过滤研磨液，故A错误；干燥处理定性滤纸是为了让层析液能
7、够更快地上升，使色素更好地分离，故B正确；画滤液细线，要等一次画完干燥后才能重复，防止滤液细线过粗，故C错误；叶绿体中色素不溶于水，而溶于有机溶剂，可用无水乙醇溶解色素，故D错误。2.(2017天津高考)叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是()世纪金榜导学号 A.用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B.用水做层析液观察花青苷的色素带 C.用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水 D.用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目【解析】选D。叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素；花青苷为水溶性，用水做层析液
8、可以观察花青苷的色素带；月季成熟叶片具有紫红色的大液泡，可以用于质壁分离和复原实验，探究细胞的失水与吸水；表皮细胞高度分化，不再进行有丝分裂，不能用光学显微镜观察染色体的形态和数目。角度二 分析实验结果 3.(2019武汉模拟)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)。下列叙述正确的是()A.强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深 B.强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成 C.四种色素在层析液中溶解度的大小是，C错误；如果滤液细线触及 石油醚，四种色素会溶解于层析液中，得不到四条色素带，D错误。4.(2
9、018南昌模拟)某学生利用新鲜的菠菜叶进行叶绿体色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出现了下列四种不同的层析结果。下列分析不合理的是()世纪金榜导学号 A.甲可能是用蒸馏水做提取液和层析液 B.乙可能是因为研磨时未加入SiO2 C.丙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【解题指南】(1)图示信息：柱形的高度与色素的含量呈正相关。(2)关键知识：提取色素所用试剂的作用不同：如SiO2、CaCO3、无水乙醇和层析液。【解析】选C。甲的实验结果是没有分离出色素，色素 不溶于水，可能是用蒸馏水做提取液和层析液所致，故A项正确。乙结果分离出了色素，但色素含量少，可 能是
10、研磨时未加入SiO2，故B项正确。丙图分离出了色 素，但根据四种色素与点样处的距离与四种色素的含 量不对应，故C项错误。丁的实验结果是胡萝卜素和叶 黄素的含量正常，叶绿素的含量少，可能是因为研磨时未加入CaCO3，故D项正确。【加固训练】1.(2018长沙模拟)某研究小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【解析】选B。本题考查叶绿体中色素的吸收光谱以及色素层析的
11、结果。水稻叶片中的叶黄素缺失，其对蓝紫光的吸收减少，但对红光的吸收无明显差异；色素层析条带从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶黄素缺失则会导致色素层析条带缺失第2条。2.(2018洛阳模拟)从种植于室内普通光照和室外强光光照下的同种植物分别提取叶片的叶绿体色素，用纸层析法分离，结果如图。下列判断正确的是()A.室内植物叶片偏黄 B.室外植物叶片偏绿 C.室外植物叶片胡萝卜素含量叶黄素含量 D.室内植物叶片叶绿素a含量叶绿素b含量【解析】选D。提取叶片的叶绿体色素，用纸层析法分离，滤纸条上从上到下四条色素带分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。由图可知室内植物叶绿素含量较
12、多，叶片偏绿，A项错误；室外植物叶绿素含量较少，叶片偏黄，B项错误；室外植物叶片胡萝卜素含量叶绿素b含量，D项正确。考点二 捕获光能的色素和结构 【核心知识突破】1.色素的种类及作用：(1)色素的功能：叶绿素：主要吸收_。类胡萝卜素：主要吸收_。(2)色素吸收光的范围：一般叶绿体色素只吸收_ _，不吸收红外光和紫外光。红光和蓝紫光 蓝紫光 可见 光 2.叶绿体的结构与功能：(1)叶绿体的结构：(2)叶绿体的功能：进行_的场所。光合作用 3.【教材易漏知识】必修1 P99“与社会的联系”：易漏温室或大棚种植蔬菜时，最好选择_的玻 璃、塑料薄膜，理由是有色玻璃或塑料薄膜主要透过 同色光，其他色光很
13、少或不能透过，光照强度会减 弱，不利于光合作用；而无色透明的玻璃或塑料薄膜 能透过日光中各种色光，光照强度较大，有利于光合 作用的进行。无色透明【微点警示】光合色素和光合场所的三点提醒(1)色素的功能特点：叶绿素和类胡萝卜素均有主要的吸收光波段，对其他波段的可见光并非不吸收，只是吸收量较少。(2)色素的分布位置：色素不只分布于叶绿体中，液泡中也含有色素如花青素，但是液泡中的色素不能用于光合作用。(3)光合作用的场所：叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝藻细胞没有叶绿体，也能进行光合作用。【秒判正误】1.光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。()分析：色素的吸收不属于化学反应，因此不
14、需要酶的 参与。2.与光合作用有关的色素分布在类囊体薄膜上和叶绿 体内膜上。()分析：与光合作用有关的色素分布在类囊体薄膜上，叶绿体内膜上无色素的分布。3.叶片黄化是因为叶绿素吸收红光增多导致的。()分析：叶片黄化是因为叶绿素含量减少导致的。4.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。()分析：植物呈现绿色是由于叶绿素不吸收绿光，绿光 反射出来，因此植物呈现绿色。【命题案例研析】【典例】(2017全国卷)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
15、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640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的【审答技巧】(1)明确两类色素的吸收光谱：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，不吸收红光。(2)理解反映光合作用强度的两个指标：CO2的吸收和O2的释放。【解析】选A。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不能吸收 红光，A项错误；通过测量叶绿素对不同波长光的吸收 值，可以绘制其吸收光谱，B项正确；CO2的吸收速率 反映光合作用速率的变化，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，C项正确；6
16、40660 nm波长的光属于红光，叶绿素可以吸收红 光，将水分解成氧和H，氧直接以分子的形式释放出去，D项正确。【核心素养新命题】生命观念结构与功能观 初生的植物，叶片呈黄绿色；长大后，变为深绿色；到了秋冬季节，便枯黄了。试分析原因。提示：嫩叶中叶绿素较少，叶绿素的绿色不足以遮盖类胡萝卜素的颜色，叶片呈黄绿色；随着植物的生长发育，合成叶绿素的能力增强，叶绿素增多，遮盖了类胡萝卜素的颜色，叶片呈深绿色；秋冬季节，叶绿素大量分解，遮盖不住类胡萝卜素的颜色，叶片呈黄色。【考点题组诊断】角度一 色素的种类与功能 1.(2016全国卷)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
17、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【解析】选C。本题主要考查叶绿体中色素的性质、作 用与色素合成的条件。A项，叶绿体中的色素能够溶于 有机溶剂无水乙醇中，故正确。B项，镁是合成叶绿素 的原材料，由根从土壤中吸收，故正确。C项，叶绿体 中的色素主要吸收蓝紫光和红光进行光合作用，不吸 收红外光和紫外光，故错误。D项，叶绿素的合成需要 光照，无光环境中叶绿素不能合成，植物表现为黄化现象，故正确。2.下列关于光合色素的叙述中，正确的是()A.被叶绿素吸收
18、的光可用于光合作用 B.光合色素分布于叶绿体内膜和细胞质基质中 C.光合色素只吸收红光和蓝紫光用于水的光解 D.植物叶片黄化，叶绿体对红光的吸收会增加【解析】选A。色素能够吸收光能，传递光能，将光能转化为化学能，A正确；光合色素分布于类囊体薄膜上，叶绿体内膜和细胞质基质中不含有，B错误；光合色素主要吸收红光和蓝紫光，其他色光吸收较少，C错误；植物叶片黄化，叶绿体中叶绿素减少，对红光的吸收会减少，D错误。角度二 叶绿体的结构与功能 3.(2016海南高考)下列有关生物膜上蛋白质或酶的叙述，错误的是 世纪金榜导学号()A.植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质 B.植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体(薄)膜
19、上的蛋白质不同 C.光合作用中，催化ATP合成的酶分布在类囊体(薄)膜上 D.呼吸作用中，催化ATP合成的酶分布在线粒体外膜上【解析】选D。本题主要考查生物膜上蛋白质或酶的分 布。A项，植物根细胞膜通过主动运输的方式吸收无机 盐离子，故正确。B项，植物叶肉细胞中液泡膜的功能 是控制物质进出，而类囊体(薄)膜是光反应的场所，二者功能不同，这是由于膜上的蛋白质不同，故正 确。C项，类囊体(薄)膜上发生的光反应过程有ATP的 合成，其上有催化ATP合成的酶，故正确。D项，呼吸作用过程中第一阶段发生在细胞质基质，有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，三个阶段均合成ATP，
20、故三个场所均有催化ATP合成的酶，而在线粒体外膜上没有催化ATP合成的酶，故错误。【易错提醒】叶绿体内膜与线粒体内膜的区别(1)线粒体的内膜向内折叠形成了嵴，嵴大大增加了内膜的表面积，嵴上分布着许多与有氧呼吸相关的酶。(2)叶绿体内膜不形成嵴，而是有许多由类囊体形成的基粒，这样就极大地扩展了膜的面积，类囊体薄膜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。4.(2019烟台模拟)叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是()A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 B.H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中 C.CO2的固定过程发生在类囊
21、体的薄膜上 D.光合作用的产物淀粉是在叶绿体基质中合成的【解析】选D。叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上，A错误；水的光解是光反应过程，发生在叶绿体类囊体薄膜上，B错误；CO2的固定发生在暗反应过程中，场所为叶绿体基质，C错误；光合作用的产物 淀粉是在叶绿体基质中合成的，D正确。考点三 光合作用的探究历程和过程 【核心知识突破】1.光合作用的探究历程：科学家关键设计或现象实验结论(观点)普利斯特 利点燃的蜡烛(小鼠)+绿色植物蜡烛不熄灭(小鼠不死亡)植物可以_ _更新 空气 科学家关键设计或现象实验结论(观点)英格 豪斯500多次植物更新空气的实验植物只有在_ 才能更新空气梅耶依据能量转化与
22、守恒定律光合作用把_ 转换为_萨克斯 光合作用产物除氧 气外还有_光下 光能 化学能 淀粉 科学家关键设计或现象实验结论(观点)恩格尔曼 氧气是_释放 出来的，_是 光合作用的场所鲁宾和卡 门 光合作用释放氧气全 部来自_叶绿体 叶绿体 水 科学家关键设计或现象实验结论(观点)卡尔文 用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放 射性：14CO2C3(14CH2O)光合产物中的碳来自_二氧化碳 2.光合作用的过程：(1)概念：指绿色植物通过_，利用光能，把_ _转化成储存着能量的有机物，并且释放出_ 的过程。叶绿体 CO2 和H2O 氧气(2)光反应与暗反应的比较：阶段._._过
23、程 图解 场所_光反应 暗反应 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 阶段._._物质 变化水的光解：H2O H+O2 ATP的合成：ADP+Pi _ CO2的固定：_+C5 _ C3的还原：_ _+C5 ATP CO2 2C3 2C3(CH2O)光反应 暗反应 阶段._._能量 转化光能_ _ATP中活跃的化学能 _ _联系 (1)光反应为暗反应提 供_。(2)暗反应为光反应提 供_。光反应 暗反应 ATP中活跃 的化学能 有机物中稳定的化学 能 ATP、H ADP、Pi(3)写出光合作用的反应式并标注各元素的来源和去 路：_【微点警示】光合作用中的ATP、酶和条件(1)光反应阶段产生的ATP不仅用
24、于暗反应阶段C3的还原，还用于叶绿体中蛋白质、核酸的合成。细胞呼吸产生的ATP可用于除光合作用以外的生命活动。(2)色素吸收光能不需要酶，但把光能转化为化学能需要酶。光反应和暗反应过程均需要酶的催化。(3)光反应在光照条件下才能进行；暗反应不需要光，但在光下可以进行。若植物长期处于黑暗中，由于缺乏光反应产生的H和ATP，则暗反应也不能进行。【秒判正误】1.进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止。()分析：夜间，叶肉细胞可通过细胞呼吸合成ATP。2.用14C标记的14CO2进行光合作用，放射性会出现在 14C3和14C5中。()分析：在光合作用的过程中，用14C标记的14CO2进行光 合作用，放射性
25、同位素14C依次出现在14C3、14C5中。3.叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP。()分析：叶绿体是光合作用的场所，既能进行CO2的固 定，也能合成ATP。4.H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质 中。()分析：H2O在光下分解为H和O2的过程为光反应阶 段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上。【命题案例研析】【典例】(2018江苏高考)如图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及能量代谢途径示意图(NADPH指H)，请回答下列问题：(1)甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为_，其中大多数高等植物的_需在光照条件下合成。(1)甲可以将光能转变为化学能，参与
26、这一过程的两类色素为_，其中大多数高等植物的_需在光照条件下合成。(2)在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在_ _(填场所)组装；核编码的Rubisco(催化CO2固定的酶)小亚基转运到甲内，在_(填场所)组装。(3)甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为_后进入乙，继而在乙的_(填场所)彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的_(填场所)转移到ATP中。(4)乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括_(填序号)。C3的还原 内外物质运输 H2O裂解释放O2 酶的
27、合成【审答技巧】(1)审题关键：题中涉及相关知识：光合作用和细胞呼吸的各阶段的场所、条件和主要变化。读懂图中关键信息：叶绿体和线粒体之间可以互相提供物质和能量。(2)满分答题：回答问题不要错答和漏答：设问(1)第一空在回答两类色素时，若只答出一类色素或把两类色素答成两种色素(叶绿素a、叶绿素b)均不能得满分。设问(4)回答ATP可参与的代谢过程时也不能漏选。回答问题时要具体：设问(3)回答相关场所时要答出线粒体的具体场所，如果只答出“线粒体”则不得分。【解析】(1)叶绿体中参与光能吸收并转化为活跃的化 学能的两类色素是叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素的合 成需要光照。(2)叶绿体中基因控制合成的酶还
28、不足以 满足光合作用的需求，还需要细胞核中的基因控制合 成相关的酶转入叶绿体，共同参与光合作用催化过 程。其中细胞核基因编码的参与光反应的酶需转运到 类囊体薄膜上进行组装，而参与暗反应的酶则在叶绿 体基质中进行组装。(3)只有丙酮酸才能进入线粒体被 继续氧化分解，所以三碳糖可被氧化为丙酮酸再进入 线粒体，丙酮酸进入线粒体在基质中被彻底氧化成 CO2。有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，所 以，NADPH进入线粒体最终在内膜上被利用，其中的能 量转移到ATP中。(4)ATP进入叶绿体中被利用，那么消耗能量的生理过程都会用到ATP，四个选项中只有过程不消耗ATP，其利用的是光能。答案：(1)叶绿
29、素、类胡萝卜素 叶绿素(2)类囊体薄膜上 基质中(3)丙酮酸 基质中 内膜上(4)【方法规律】细胞中C3和C5含量变化的判断技巧 下图中表示光反应，表示CO2的固定，表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：(1)CO2供应不变，光照条件突然发生变化，可以分为两种情况：光照C3含量变化C5含量变化减弱过程减弱H和ATP合成减少过程减弱、过程暂时不变C3消耗减少、合成暂时不变C3含量增加过程减弱H和ATP合成减少过程减弱、过程暂时不变C5消耗暂时不变、合成减少C5含量减少光照C3含量变化C5含量变化增强与上述分析相反，结果是C3含量减少，C5含
30、量增加(2)光照条件不变，CO2供应突然发生变化，可以分为两种情况：CO2供应C3含量变化C5含量变化减少过程减弱、过程暂时不变C3合成减少、消耗暂时不变C3含量减少过程减弱、过程暂时不变C5消耗减少、合成暂时不变C5含量增加增加与上述分析相反，结果是C3含量增加，C5含量减少【考点题组诊断】角度一 光合作用的探究历程 1.(2019太原模拟)恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，该实验能得出的结论主要是()A.叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气 B.光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体 C.叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b D.
31、好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸【解析】选A。好氧细菌需要氧气，集中在红光和蓝紫光区域，说明此处有氧气产生；此实验既不能说明光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体，也没有对照实验说明叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，更不能说明好氧细菌没有线粒体。2.(2018株洲模拟)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，用碘液染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的部位没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是()世纪金榜导学号 A.a、b和d B.a、c和e C.c、d和e D.b、c和e【解题指南】解答本题需要
32、明确以下两点：(1)隐含知识：植物进行光合作用需要光照，碘遇淀粉变为蓝色。(2)图示信息：叶片呈黄白色无叶绿素，叶片呈绿色有叶绿素。【解析】选B。用碘染色法处理叶片，如果叶片不出现蓝色，则说明无淀粉存在，如果出现蓝色，则说明有淀粉存在。图中c、e部位被锡箔纸遮盖，不能进行光合作用；而a部位为黄白色，没有叶绿素，也不能进行光合作用，所以a、c和e部位都没有淀粉产生，也就不会出现蓝色，只有b、d部位会出现蓝色。角度二 光合作用的过程分析 3.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()A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/
33、ADP的值下降 D.NADPH/NADP+的值下降【解题指南】(1)题干关键词：“正常生长”“用黑布”“将培养瓶罩上”。(2)隐含信息：绿藻细胞光合作用过程中突然停止光照，直接影响光反应阶段。【解析】选B。本题主要考查光合作用过程中光反应阶 段与暗反应阶段相关物质的变化。A项中，由于用黑布 将培养瓶罩住，绿藻细胞光合作用过程中光反应停 止，O2的产生停止，正确。C、D项中，光反应停止，NADPH和ATP的产生停止，而暗反应阶段继续消耗ATP生 成ADP，ATP/ADP的值下降；暗反应阶段C3的还原继续 消耗NADPH生成NADP+，使NADPH/NADP+的值下降，C、D正确。B项中，暗反应阶
34、段会因为光反应阶段的停止，供应ATP与NADPH停止，使C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累而导致CO2的固定速度减慢，错误。4.(金榜原创预测)某植物叶片上的气孔白天关闭、夜晚开放。为研究其光合作用特点，将其叶片进行离体培养，在光照、黑暗交替条件下分别测定叶片内的淀粉和苹果酸的含量变化，结果如图所示。据此作出的推测，不合理的是()A.夜间叶片从外界吸收CO2生成苹果酸 B.白天叶片储存的苹果酸分解释放CO2 C.光照下苹果酸被运至茎、芽等其他器官 D.该植物适应在干旱、光照强烈的环境中生活【解析】选C。某植物夜间气孔开放，因此可从外界吸 收CO2，黑暗中叶片内苹果酸增加，据此推测该植物夜
35、间叶片从外界吸收CO2生成苹果酸，A合理；该植物白 天气孔关闭，不能吸收CO2，但是淀粉含量增加，而光 照条件下叶片内苹果酸含量减少，推测该植物在白天 将叶片储存的苹果酸分解，释放CO2用于光合作用合成 淀粉，B合理；由于该实验是将该植物的叶片进行离体培养测定的，故不能推出苹果酸能否被运至茎、芽等其他器官，C不合理；该植物叶片上的气孔白天关闭、夜晚开放，可以减少光照强烈时水分过度散失，因此推测该植物适应在干旱、光照强烈的环境中生活，D合理。5.(2015安徽高考)如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()世纪金榜导学号 A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中
36、的化学能 B.CO2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在有关酶的催化作用下，可形成C5 D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高【解析】选C。本题主要考查光合作用过程中光反应阶 段与暗反应阶段相关物质的变化。在暗反应过程中，绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，不能直接被H还 原，而是首先与叶绿体基质中的C5结合生成C3，该过 程叫CO2的固定，故A、B项错误。在有关酶的催化作用 下，C3接受ATP水解释放的能量并且被H还原，一些 接受能量并被还原的C3经过一系列变化形成糖类，另一些接受能量并被还原的C3则经过一系列的化学变化，又形成C5，故C项正确。D项中，光照强度
37、变弱，光反应速率减慢，H和ATP的产生量减少，使暗反应阶段C3的还原速率减慢，生成的C5减少，而CO2的固定在短时间内正常进行，继续消耗C5，导致C5含量减少，故D项错误。【知识总结】叶绿体和线粒体中涉及的物质变化 细胞器场所物质变化叶绿体类囊体薄膜H2OH+O2 ADP+PiATP基质CO2+C5C3 C3(CH2O)或C5 ATPADP+Pi细胞器场所物质变化线粒体基质丙酮酸+H2OCO2+H内膜H+O2H2O6.(教材素材新命题必修1 P106拓展题T1变式)如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答：(1)7时，光合作用强度较低，限制因素主要是_ _。
38、(2)与10时相比，12时叶肉细胞内C3含量_(填“增加”“减少”或不变)，原因是_ _。(3)该植物12时左右光合作用强度较低，从植物的适应 性角度分析，导致这种现象出现的生理意义是_ _。【解析】(1)7时，光照较弱，光合作用强度较低。(2)夏季晴朗的白天，光照过强，光合作用强度较低的原因是CO2供应不足，分析原因最可能是光照过强，导致气孔关闭。(3)从植物的适应性角度分析，夏季晴朗的白天，由于蒸腾作用过于旺盛，水分散失增多，因此出现气孔关闭，以减少水分的散失。答案：(1)光照强度(2)减少 光照过强，气孔关闭，CO2供应不足(3)气孔关闭，以减少水分的散失 答案速填：1_ 2_ 3_ _ 4_ 5_ 6_ 7_ _ 8_ 9_ 10_ 类胡萝卜素 叶绿素 与光反 应有关的色素与酶 与暗反应有关的酶 类囊体薄膜上 H2OH+O2 叶绿体基 质 CO2+C5C3 C3 (CH2O)或C5 活跃的化学能稳定的化学能 ATP、H 酶
