光合作用（含答案解析）

考點06光合作用

高考頻度：★★★★☆難易程度：★★☆☆☆

點考向,

考向一葉綠體色素的種類及提取與分離

一、葉綠素和其他色素

1.葉綠體中的色素

（1）分布：在類囊體的膜上（葉綠體基粒上）。

‘'J葉綠素a（藍綠色）

葉綠素j葉綠素b（黃綠色）

（2）種類〈

、類胡蘿卜素I［葉胡黃蘿素卜（素黃（色橙）黃色）

2.色素顏色與光的關系：其中葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，幾乎不吸收綠光,

類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。

3.葉綠體中的色素及色素的吸收光譜

太陽光

色素濾液

的

吸-葉綠素b（黃綠）1

百葉綠素

收J（含S約占出4）

分-葉綠素2（藍綠）

露

比-類胡蘿卜素j胡蘿卜素（橙黃）

建量約占1/4）I葉黃素（黃）

O40045050055060065()700波長（nm）

|暗帶|黃綠光幗帶|

430~470640-680

由圖可以看出：（1）葉綠體中的色素只吸收可見光，而對紅外光和紫外光等不吸

收。（2）葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大，對

其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。

3.色素的功能：吸收、傳遞和轉化光能。

4.色素與葉片的顏色

(1)生長旺盛時，葉片顏色為綠色，類胡蘿卜素的顏色常被葉綠素掩蓋。

(2)深秋時，葉片變黃色，原因是氣候變冷，葉綠素的合成速度變慢或停止，類

胡蘿卜素的顏色顯露出來。

二、光合色素的提取與分離

1.原理

(1)提取原理：綠葉中的光合色素能溶解在有機溶劑95%的乙醇中。

(2)分離原理：不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙

上擴散得快，反之則慢。

2.實驗流程

提取色素：新鮮葉片烘干粉碎后，取2g放入研缽中加入少量SiO?、CaCOs和2?3

mL95%的乙醇一放入研缽一研磨一過濾一收集到試管內(nèi)并塞緊管口

「剪濾紙條：將濾紙剪成KlOcm、寬1cm的濾

紙條，并在一端剪去兩角

制備濾紙條《

鉛筆畫線：在距去角一端1cm處用鉛筆畫一條

I細的橫線

'用毛細吸管吸取少量濾液

畫濾液細線，畫線：沿鉛筆畫的橫線均勻地畫出一條細而直

.的濾液細線，待濾液干后，重復畫線3?4次

|■①倒入試管2mL層析液

色素分離｛②將濾紙條有濾液細線的一端插入層析液中

I③軟木塞塞住試管口

觀察結果：濾紙條上色素帶有四條

2.濾紙條上色素的分布和對光的吸收

吸收光

色素種類色素含量溶解度擴散速度

上的種類

胡蘿卜素最少最快

藍紫光

葉黃素較少較高較快

葉綠素最多較低較慢

a紅光

下和藍紫光

葉綠素b較多最低最慢

1.關于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯誤的是（）

A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中

B.構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收

C.通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用

D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的

【答案】C

【解析】

【分析】葉綠體中的色素主要有葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠體又分為葉綠素a和葉

綠素b,類胡蘿卜素又分為胡蘿卜素和葉黃素。光合作用中葉綠素主要吸收紅光和

藍紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。

【詳解】A、葉綠體中的色素不溶于水，但能夠溶解在有機溶劑乙醇中，A正確；

B、構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中以主動運輸方式吸收，B正確；

C、通常，可見光會被葉綠體中的色素吸收用于光合作用，而紅外光和紫外光不能

被葉綠體中的色素吸收，C錯誤；

D、葉綠素的合成需要光照條件，黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素

合成受阻引起的，D正確。

故選Co

【點睛】

2.如圖甲為葉綠體結構模式圖，圖乙是從圖甲中取出的部分結構放大圖。下列相

關敘述正確的是

光合色素

A.圖甲中生物膜的面積主要靠內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成崎而增大

B.圖乙所示的結構來自圖甲中的③

C.③含有4種色素，其中葉綠素b的含量最多

D.ATP的合成場所是④，分解場所是③

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】A、葉綠體通過形成大量的片層結構類囊體增大膜面積，A錯誤；

B、甲圖③是類囊體薄膜，乙圖含有光合色素，光合色素分布在類囊體薄膜上，所

以乙圖也是類囊體薄膜，B正確；

C、③中的色素是葉綠素和類胡蘿卜素，與光合作用有關，其中葉綠素a的含量最

多，C錯誤；

D、光反應的場所是類囊體薄膜③，產(chǎn)物是ATP和[H],產(chǎn)生的ATP用于暗反應，

暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)，D錯誤.

故選B.

【點睛】

3.在做“光合色素的提取與分離”實驗時，甲、乙、丙、丁四位同學對相關試劑

的使用情況如下表所示（“+”表示使用，“一”表示未使用），其余操作均正

常，他們所得到的實驗結果依次應為

試劑甲乙丙T

95%的乙醇—++十

水+———

CaCOs++—+

A.①②③④

B.②④①③

C.④②③①

D.③②①④

【答案】B

【解析】

【分析】無水乙醇的作用是提取色素；CaCCh能防止色素被破壞；SiCh使得研磨充

分.色素帶的分布：最上端：胡蘿卜素（橙黃色），含量最少；其次：葉黃素（黃色），

含量較少；次之：葉綠素a（藍綠色），含量最多；最下端：葉綠素b（黃綠色），含

量次之.

【詳解】解答本題首先要知道表格中各種試劑的作用，然后再分析每位同學所加的

試劑。其中乙同學操作完全正確，其他同學與該同學進行對比，分析缺少的試劑并

根據(jù)該試劑的作用分析可能出現(xiàn)的實驗結果。95%的乙醇為提取劑，色素提取過程不

需要水，若加入水會使色素提取液顏色變淺；SiO2的作用是使研磨更充分；CaCQ,能

保護葉綠素分子。甲同學由于沒有加入提取劑95%的乙醇，所以提取液中不會出現(xiàn)

色素，色素分離的結果是②；乙同學操作正確，色素分離后得到四條正常的色素帶，

與④情況相符；丙同學由于未加CaCOs,所以葉綠素含量減少，所得到的色素帶中兩

條葉綠素帶比正常的色素帶要窄，對應①；丁同學由于未加SiO2,導致葉片研磨不

充分，最終導致各種色素的含量均減少，對應③。故B正確，ACD錯誤。

【點睛】本題考查色素的提取和分離相關知識，意在考查考生識記和分析能力.

【歸納總結】

實驗中的注意事項及操作目的

項

操作過程操作目的

目

選取新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高

將新鮮的菠菜葉烘干、粉碎成干

粉，研磨時加入2?3mL95%的乙溶解葉片中的色素

提

醇

取

色研磨時加入少許的二氧化硅和碳酸

研磨充分和保護葉綠素

素鈣

迅速充分研磨防止溶劑揮發(fā)并充分溶解色素

盛放濾液的小試管口加棉塞防止色素分子被氧化

濾紙條預先干燥處理使層析液在濾紙條上的擴散速度快

防止層析液在濾紙條的邊緣處擴散過

濾紙條的一端剪去兩角

分快

離

濾液細線要細、齊、直使分離的色素帶平齊，不重疊

色

素濾液細線干燥后重復畫3~4次使分離的色素帶清晰便于觀察

防止色素直接溶解到燒杯內(nèi)的層析液

濾液細線不能觸及層析液

中

史式拓展

4.如圖是利用新鮮菠菜葉進行“光合色素的提取和分離”活動時得到的結果，出

現(xiàn)該實驗結果的原因可能是

A.用70%乙醇作為提取液

B.研磨時未加SiO?

C.研磨時未加CaC03

D.分離時層析液液面高于濾液細線

【答案】C

【解析】

【分析】知識點總結：1、葉綠體中的色素是有機物，不溶于水，易溶于無水乙醇等

有機溶劑中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。CaCO3能防止色素被破壞；SiCh使

得研磨充分.2、葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，分子量小的溶解度高，隨層

析液在濾紙上擴散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢，所以用層析法來

分離四種色素.濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉

綠素a（藍綠色）、葉綠素b（黃綠色）。

【詳解】提取葉綠體中的色素用的是無水乙醇，如果70%乙醇作為提取液，則各種色

素的含量都會減少，可是圖示胡蘿卜素和葉黃素含量都不低，A錯誤；如果研磨時未

加Si02,那么各種色素的含量都會減少，與圖示不符，B錯誤；圖示葉綠素a和葉

綠素b含量相對較少，產(chǎn)生此結果最可能是研磨時未加入CaC03,導致部分葉綠素被

破壞，C正確；若分離時層析液液面高于濾液細線，色素就會溶解在層析液中，就不

會得到色素帶，D錯誤。

【點睛】本題考查綠葉中色素的提取和分離實驗，意在考查考生能獨立完成“生物

知識內(nèi)容表”所列的生物實驗，包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握

相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。

【易錯警示】綠葉中色素的提取和分離實驗的異常現(xiàn)象分析

（1）收集到的濾液綠色過淺的原因分析

①未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分。

②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素（葉綠素）太少。

③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低。

④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。

（2）濾紙條色素帶重疊：濾液細線畫的過粗。

（3）濾紙條看不見色素帶

①忘記畫濾液細線。

②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。

考向二光合作用的原理及其應用

」考點解讀

一、光合作用概述

1.概念

指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把C02和HzO轉化成貯存著能量的有機物，并

且釋放出氧氣的過程。

2.總反應式

6C02+12H20_B_.C6H1206+6H20+602O

3.光合作用的過程

二、光反應和碳反應

1.光反應

(1)過程

①光能被吸收并轉化為ATP和NADPH中的化學能。

②水在光下裂解為H*、02和電子。

③水中的氫0廠+屋)在光下將NADP+還原為NADPH。

(2)場所：類囊體膜中。

(3)反應物：10、ADP、Pi、NADP+等。

(4)生成物：。2、NADPH、ATP等。

(5)條件：色素、光、酶。

(6)能量變化：光能fATP與NADPH中的化學能。

2.碳反應

(1)過程

①CO?的固定：COz+RuBPf2三碳酸分子。

②2三碳酸分子型皂2三碳糖。

(2)場所：葉綠體基質(zhì)。

(3)反應物：CO?、ATP、NADPH等。

(4)產(chǎn)物：三碳糖

(5)能量變化：ATP、NADPH中的化學能一-?三碳糖中的化學能。

3.聯(lián)系：光反應為碳反應提供NADPH、ATP,碳反應為光反應提供ADP、Pi和NADP

5.如圖為大豆葉片光合作用碳反應階段的示意圖。下列敘述正確的是

A.CO?的固定實質(zhì)上是將ATP中的化學能轉變?yōu)槿妓岱肿又械幕瘜W能

B.CO2可直接被NADPH還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類

C.被還原的三碳酸分子在相關酶的催化作用下，可再形成RuBP

D.光強度由強變?nèi)鯐r，短時間內(nèi)RuBP含量會升高

【答案】C

【解析】

【分析】光合作用是指綠色植物通過葉綠體利用光能將二氧化碳和水轉變?yōu)閮Υ婺?/p>

量的有機物，同時釋放氧氣的過程.光合作用可以分為光反應和喑反應兩個階段.其

中光反應可以為暗反應通過［H］和ATP.暗反應可以分為二氧化碳的固定和三碳化合

物的還原兩個過程.

【詳解】ATP中的能量轉化到有機物中成為穩(wěn)定的化學能，不參與C02的固定，A項

錯誤；在碳反應中，綠葉通過氣孔從外界吸收進來的二氧化碳不能直接被還原，它

首先與RuBP結合形成三碳酸分子，三碳酸分子接受ATP釋放的能量并被NADPH還

原，再經(jīng)一系列變化形成糖類，在該過程中一部分三碳糖形成RuBP,B項錯誤；三

碳酸分子被NADPH還原后可再形成RuBP,此過程中需要酶參與，C項正確；光強度

由強變?nèi)鯐r，會造成NADPH和ATP在短時間內(nèi)減少，RuBP的合成速率下降，而其分

解速率不變，所以RuBP的含量會下降，D項錯誤。

【點睛】本題結合圖示主要考查光合作用的暗反應過程，意在強化學生對光合作用

的過程的識記、理解與運用，同時提高識圖判斷和分析作答的能力.

歸納總結】

光反應與碳反應的比較

比較項目光反應碳反應

場所類囊體膜葉綠體基質(zhì)

時間短促，以微秒計較緩慢

條件光、色素、酶、水多種酶、CO?、NADPH、ATP

利用光能使水光解產(chǎn)生同時產(chǎn)生

過程將CO,還原為糖的一系列反應

ATP和NADPH

①水的光解：H2阡菱缽2H++2屋+2①C02的固定：CO?十RuBP酶.2個

三碳酸分子

02

②三碳酸分子的還原：

②ATP的合成：ADP+Pi+能量.酶.

物質(zhì)變化

ATP2個二碳酸分子---擊——>2個二

③NADPH的合成：NADP++H++2e-碳糖

酶NADPH③RuBP的再生：三碳糖酶RuBP

光能一~>ATP.NADPH中活躍的化學活躍的化學能一一有機物中穩(wěn)定

能量變化

臺匕的化學能

完成標志。2釋放、ATP和NADPH的生成糖類等有機物的生成

光反應能為碳反應提供ATP、NADPH、碳反應為光反應提供ADP、Pi、NADP

聯(lián)系

+。二者緊密聯(lián)系，缺一不可

/三碳酸

壯H/泉）水在光O?更分子;COB,P

示意圖

I------ADP+Pi且帔J三緘韁運至

乂常一葉二體外）

6.美國科學家卡爾文利用同位素標記法對小球藻的光合作用進行研究，最終探明

了光合作用中碳的轉化途徑，因此獲得了1961年的諾貝爾化學獎。下圖為簡化的

卡爾文循環(huán)示意圖，①②③表示相關物質(zhì)，請回答問題：

（1）卡爾文循環(huán)中，3-磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被還原為③,

其中的①為3-磷酸甘油酸的還原提供了和能量，②在（場

所）重新形成①，所以卡爾文循環(huán)只有在條件下才能一輪一輪循環(huán)不

已。

（2）對培養(yǎng)小球藻的試管，先進行一定強度的光照后，再黑暗處理，暗處理后短

時間內(nèi)3-磷酸甘油酸的含量會______________。如果加入MO標記CO2,則會形成

,進而產(chǎn)生1802.

（3）提取并分離小球藻中的光合色素，濾紙條上從上至下第二個色素帶的顏色是

【答案】①.三碳糖②.氫③?類囊體（基粒）④.有光⑤.增

加⑥.H218O⑦.黃色

【解析】

【詳解】（1）卡爾文循環(huán)中，3-磷酸甘油酸在①NADPH和ATP的作用下被還原為三

碳糖，NADPH為3-磷酸甘油酸的還原提供了氫和能量，②在光反應階段產(chǎn)生，場所

在類囊體上進行，所以卡爾文循環(huán)離不開光。

（2）暗處理后短時間內(nèi)3-磷酸甘油酸的含量會增加，18。標記C02,暗反應會產(chǎn)

生水，水中含有180,再參與光反應，則會產(chǎn)生"CL

（3）提取葉片的色素需要用無水乙醇，濾紙條上從上至下第二條色素帶的顏色是

黃色的葉黃素。

考向三環(huán)境因素影響光合速率

考點解哆

一、光合速率（又稱光合強度）

1.含義：一定量的植物（如一定的葉面積）在單位時間內(nèi)進行多少光合作用（如

釋放多少氧氣、消耗多少二氧化碳）。

2.表示方法：產(chǎn)生氧氣量/單位時間或消耗二氧化碳量/單位時間。

二、環(huán)境因素對光合速率的影響

1.光強度對光合速率的影響

凈

;表

光

觀

真

正

率

合

速

實

z際

f

k

光

合

-度

光強

速

率

爰匕一J速率

觥'A

①圖像分析：4點時，只進行細胞呼吸；血?段隨著光強度的增強，光合作用強度也

增強，但仍小于細胞呼吸強度；2點時，光合作用強度等于細胞呼吸強度即光補償

點；比段隨著光強度的增強，光合作用強度增強；C點對應的光強度為光飽和點，

限制，點的環(huán)境因素可能有溫度或二氧化碳濃度等。

②下面的四幅圖表示4點、4?段、8點和8點之后的和CO?轉移方向，但順序已

打亂，請具體填出對應區(qū)段。

對應也遐對應速對應B點后對應逋

③應用分析：欲使植物正常生長，則必須使光強度大于光補償點；適當提高光強度

可增加大棚作物產(chǎn)量。

2.CO?濃度

①圖像分析：圖1中縱坐標表示凈光合速率，4點表示光合速率等于細胞呼吸速率

時的CO?濃度，即CO?補償點，而圖2中縱坐標表示總光合速率，4點表示進行光

合作用所需CO?的最低濃度；兩圖中的8和夕點都表示CO?飽和點，兩圖都表示在

一定范圍內(nèi)，光合速率隨CO?濃度增加而增大。

②應用分析：大氣中的CO2濃度處于a'段時，植物無法進行光合作用；在農(nóng)業(yè)生

產(chǎn)中可通過“正其行，通其風”和增施農(nóng)家肥等措施增加C0?濃度，提高光合速

率。

①原理分析：通過影響酶活性進而影響光合作用。

②圖像分析：低溫導致酶的活性降低，引起植物的光合速率降低，在一定范圍內(nèi)

36段）隨著溫度的升高酶活性升高進而引起光合速率也增強；6點為酶的最適溫

度，光合速率最大；肉段隨溫度升高，酶的活性下降，植物光合速率降低。

③應用分析：溫室中白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合速率；晚上適當降低

溫室的溫度，以降低細胞呼吸，保證植物有機物積累。

三、探究光強度對光合作用的影響

1.實驗假設：一定范圍內(nèi)，光合速率隨光強度的增加而增強。

2.實驗過程

①組裝下圖裝置三套，編號為甲、乙、丙；

刻度管

②分別向三支試管內(nèi)加入等量的小球藻和5%的NaHCOi溶液；

③記錄有色液滴的起始位置；

④取三只100W燈泡，分別置于距甲、乙、丙10cm、20cm、50cm處，一段時間

后，記錄液滴位置。

3.變量分析

①自變量：光強度，通過100W燈泡距實驗裝置的距離遠近控制。

②因變量：光合速率，通過單位時間內(nèi)6的釋放量測定，以單位時間內(nèi)有色液滴

的移動距離作為檢測指標。

③無關變量：各組實驗植物（如金魚藻、小球藻）的數(shù)量相同，溫度、CO,濃度相

同。

4.實驗拓展

①設置溫度作為自變量

用上述裝置探究溫度對光合速率的影響，可通過將試管分別置于裝有不同溫度水的

燒杯中控制自變量一一溫度；

②設置CO?濃度作為自變量

用上述裝置探究CO2濃度對光合作用的影響，可通過往試管內(nèi)分別加入不同濃度的

NaHCOs溶液來控制自變量一一C0?濃度。

7.為探索多種環(huán)境因子對馬鈴薯植株光合作用的影響，某生物興趣小組做了相關

實驗研究，實驗結果（數(shù)據(jù)表示測得植株在不同條件下二氧化碳的吸收速率

mg/h）如圖所示。則據(jù)圖分析正確的是

8

吸

收

速

率

(

m

g

/

h

)

黑暗

?弱光，CO?濃度為（）.03%

t-適當遮蔭，CO?濃度為0.03%

*全光照，CO?濃度為0.03%

一全光照.CO?濃度為1.22%

A.圖中影響馬鈴薯植株光合作用速率的因素有C02濃度和溫度

B.在弱光、CO2濃度為0.03%、20C條件下，馬鈴薯植株葉肉細胞的葉綠體中無

氧氣產(chǎn)生

C.馬鈴薯植株在適當遮蔭、C0?濃度為0.03%40C條件下，光強度不是限制因

素

D.實驗中馬鈴薯植株二氧化碳固定速率最大所需的條件是全光照、CO?濃度為

1.22%和35℃

【答案】D

【解析】

【詳解】分析曲線：在黑暗條件下，馬鈴薯只進行呼吸作用，因此測得的值表示不

同溫度條件下的呼吸速率；弱光、適當遮陰和全光照（C0?濃度均為0.03%）三組實

驗可認為是一組相互對照實驗，實驗的自變量為光照強度，實驗測得的值為凈光合

速率；CO2濃度為0.03%和1.22%（都為全光照）可認為是一組相互對照實驗，實驗

的自變量為二氧化碳濃度。凈光合速率=總光合速率-呼吸速率。

根據(jù)前面對曲線的分析可知，實驗中影響光合作用速率的因素有溫度、光照強度和

C02濃度，A錯誤；根據(jù)曲線在弱光、CO?濃度為0.03%、20℃條件下，馬鈴薯植株

凈光合速率為0,此時總光合速率等于呼吸速率，葉肉細胞的葉綠體中仍有ATP產(chǎn)

生，B錯誤；根據(jù)曲線，當適當遮陰、0.03%的C02濃度、40C時，馬鈴薯的凈光合

速率為-25,呼吸速率為-40,根據(jù)凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，故總光合速

率為-25-(-40)=15；而全光照、0.03%的CO2濃度、40℃時，馬鈴薯的凈光合速

率為0,呼吸速率為-40,根據(jù)凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，故總光合速率

為0-(-40)=40,40>15,C錯誤；根據(jù)總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，實驗

中馬鈴薯植株二氧化碳固定速率最大所需的條件是全光照、C0?濃度為1.22%和

35℃當全光照、1.22%的CO2濃度、30℃時，D正確。

【點睛】多因子變量對光合作用速率的影響曲線分析

，光合速娶一高光強

中光強

勿中低光強

PF-

血

t光合學一高CO射度

中co?濃度

夕/■低co施度

0?a~*

光照強度

P點：限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨著該因子的不斷加強，光

合速率不斷提高。

Q點：橫坐標所表示的因素不再是影響光合速率的因子，影響因素主要為各曲線所

表示的因子。

歸納總結】

多因子對光合速率的影響

光

光L高co?濃度

合

合F中CC>2濃度

速

速「低CO2濃度

率

率

O

。

P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光

合速率不斷提高。當?shù)絈點時，橫坐標所表示的因素，不再是影響光合速率的因

子，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示中其他因子。

8.如圖為在最適溫度和光強度下，測得甲、乙兩種植物的光合速率隨環(huán)境中CO?濃

度的變化情況。下列說法中，不正確的是

~甲

靜co?濃屋

A.植物乙比植物甲對CO?濃度更敏感

B.當CO?吸收量為c時，植物甲與植物乙合成有機物的量相等

C.d點時植物甲細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的結構有細胞溶膠、線粒體、葉綠體

D.適當降低光強度，b點將向右移動

【答案】B

【解析】

【詳解】試題分析：據(jù)圖分析，隨著二氧化碳濃度的增加，植物乙對二氧化碳的吸

收量先減少，說明已對CO2濃度更敏感，A正確；圖中顯示c點，植物甲與植物乙

吸收的二氧化碳的量相等，說明兩者合成有機物的量相等，C正確；已知圖為在最

適溫度和光照強度下測定的，當適當降低光照強度，導致b點光合作用減弱，則b

點將右移，D正確。

考點：本題考查光合作用的相關知識，意在考查考生理解所學知識的要點，把握知

識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。

（點過關,充

9.關于光合色素提取和分離實驗的敘述，正確的是

A.菠菜綠葉可被用作色素提取的材料，在使用前用清水浸泡清洗提取效果會更好

B.加入少許CaC（）3能避免類胡蘿卜素被破壞

C.色素分離的原理是色素易溶解于層析液

D.用某一葉黃素缺失突變體水稻葉片進行實驗，分離色素時（從上往下）第2條

色帶缺失

【答案】D

【解析】

【詳解】A、由于色素不溶于水，所以不能將綠葉用水進行清洗，否則會影響降低色

素在提取液中的含量，A錯誤；

B、加入少許CaC03能避免葉綠素被破壞，而不是避免類胡蘿卜素被破壞，B錯

誤；

C、色素分離的原理是各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，C錯誤；

D、用某一葉黃素缺失突變體水稻葉片進行實驗，分離色素時（從上往下）第2條

色帶缺失，D正確。

故選Do

10.如圖表示葉綠體中色素的吸收光譜.據(jù)圖判斷，以下說法錯誤的是（）

A.由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400nm?500nm波長的光

B.進入到秋季，植物對420nm?470nm波長的光的利用量減少

C.用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度

D.由550nm波長的光轉為670nm波長的光后，短時間內(nèi)葉綠體中RuBP的量減少

【答案】D

【解析】

【詳解】試題分析：看圖可知：類胡蘿卜素主要吸收400nm?500nm波長的光，根

據(jù)圖形中類胡蘿卜素主要吸收光的波長分析A.根據(jù)葉綠素秋季減少分析B.根據(jù)

葉綠體中色素吸收450nm波長的光比吸收600nm波長的光要多分析C.根據(jù)光反應

對暗反應的影響分析D.

解：A、由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400nm?500nm波長的光，A正確；

B、進入秋季，葉子變黃，葉綠素含量減少，植物對420nm?470nm波長的光的利

用量減少，B正確；

C、由圖可知，葉綠體中色素吸收450nm波長的光比吸收600nm波長的光要多，

因此用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度，C正確；

D、由圖可知，由550nm波長的光轉為670nm波長的光后，葉綠體中色素吸收的

光變多，光反應產(chǎn)生的ATP和［H］變多，暗反應中形成的C5的量增多，而二氧化碳

的濃度不變，C5和二氧化碳形成三碳化合物的速度不變，則葉綠體中C5的量增多

（RuBP是C5化合物），D錯誤.

故選D.

考點：葉綠體結構及色素的分布和作用.

11.下列有關葉綠體的說法正確的是

A.葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同

B.葉綠體中的色素都分布在類囊體膜上，酶都分布在基質(zhì)中

C.葉綠體的功能不受細胞核調(diào)控

D.線粒體產(chǎn)生的C0?被葉綠體利用至少需穿過4層脂雙層

【答案】D

【解析】

【詳解】A、葉綠體增大膜面積的方式是類囊體堆疊成基粒，線粒體增大膜面積的方

式是內(nèi)膜凹陷形成喳，因此二者增加膜面積的方式不同，A錯誤；

B、葉綠體中與光反應有關的酶分布在類囊體膜上，與暗反應有關的酶分布在葉綠

體基質(zhì)中，B錯誤；

C、葉綠體屬于“半自主性細胞器”，其性狀既受自身DNA的控制又受核DNA的

控制，C錯誤；

D、線粒體產(chǎn)生的CO2被同一細胞的葉綠體利用時穿過的膜層數(shù)最少，只需穿過2

層線粒體膜和2層葉綠體膜，共4層磷脂雙分子層，D正確。

故選D。

【點睛】閱讀題干可知，該題的知識點是葉綠體的結構和功能及與功能相適應的結

構特點，明確知識點后，梳理相關知識點，然后分析選項進行解答。

12.為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響,某同學用乙醇提取葉綠體色素,用石

油酸進行紙層析，如圖為濾紙層析的結果（I、II、III、IV為色素條帶）。下列敘述正

確的是（）

n

正含光JR

A.強光下的幼苗相比正常光照下的綠色更深

B.強光照可能抑制葉綠素的合成，促進類胡蘿卜素的合成

C.四種色素在層析液中溶解度大小是I<II<III<IV

D.色素分離過程中如果濾液線觸及石油酸,會縮短得到四條色素帶的時間

【答案】B

【解析】

【詳解】A、根據(jù)題圖來看:強光照導致了該植物葉綠素含量降低，綠色變淺，A錯

誤；

B、強光照和正常光照相比，明顯葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，可見強光

照可抑制葉綠素的合成，促進類胡蘿卜素的合成，B正確；

C、四種色素在層析液中溶解度大小是I>n>ni>iv,C錯誤；

D、素分離過程中如果濾液線觸及石油豳，色素會溶解在層析液，D錯誤。

故選B。

13.如圖表示新葉中光合色素含量及其在濾紙上擴散的情況，以下說法正確的是

色素含獻

1-1nLI.

°甲乙丙丁

擴散距離(mm)

A.溶解度最大的是色素甲

B.色素乙顏色為藍綠色

C.色素丙主要吸收紅光

D.色素丁是葉黃素

【答案】B

【解析】

【詳解】色素的溶解度越大，擴散速度越快，圖中丁的距離最遠，說明丁的溶解度

最大，A錯誤；色素乙是葉綠素a,呈藍綠色，B正確；色素丙是葉黃素，主要吸收

藍紫光，C錯誤；色素丁是胡蘿卜素，D錯誤。

【點睛】解答本題的關鍵是掌握色素分離的原理，確定距離越大，溶解度越大，并

能夠識記濾紙條上的色素名稱。

14.在進行葉綠素提取和分離實驗時，不能讓層析液沒及濾液細線的原因是

A.濾紙條上幾種色素會擴散不均勻而影響結果

B.濾紙條上濾液細線會變粗而使色素太分散

C.色素會溶解在層析液中而使實驗失敗

D.濾紙條上的幾種色素會混合起來

【答案】C

【解析】

【分析】色素可以溶解在無水乙醇中，故可以用無水乙醇提取色素；四種色素在層

析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液擴散速度快，反之較慢，進而可以把四

種色素分離開來，故可以用層析液分離色素。

【詳解】在進行葉綠素提取和分離實驗時，如果層析液接觸濾液細線，會導致色素

溶解在層析液中進而導致實驗失敗。

綜上所述，ABD不符合題意，C符合題意。

故選C。

15.光合作用的正常進行要受多種因素的影響，一個生物興趣小組研究了礦質(zhì)元素

含量、光照強度和溫度對光合作用的影響，下面是一位同學根據(jù)實驗結果繪制的一

組曲線，你認為不正確的是

葉片中的含N量光空度

光合強度

光強度溫度

【答案】A

【解析】

【詳解】光合作用隨葉片中的含N量能增加而增強，但最后會飽和，A錯誤；光照

是光合作用的條件，光照強度為。時，不進行光合作用，在一定的范圍內(nèi)，隨光照

強度的增加光合強度增大，超過一定的范圍后，光合強度不再隨光合強度增加而增

強，B正確；對于每個溫度條件下的曲線表示該溫度條件下光合強度隨光照強度的

增加光合強度增大，超過一定的范圍后，光合強度不再隨光合強度增加而增強，30℃

酶的活性比15c高，因此30c條件下光合強度大于15℃條件下的光合強度，C正

確；酶的活性受溫度的影響、酶有其最適宜溫度，低于或高于最適宜溫度酶的活性

都會降低，因此高于或低于最適宜溫度光合強度都會降低，D正確.

【考點定位】影響光合作用速率的環(huán)境因素

【名師點睛】影響光合強度的因素有光照強度、二氧化碳濃度、溫度等，在一定的

范圍內(nèi)隨二氧化碳濃度增加，光合強度增加，超過一定的濃度光合強度不再隨二氧

化碳濃度的增加而增強；光照是光合作用的條件，在一定的范圍內(nèi)，隨光照強度的

增加光合強度增大，超過一定的范圍后，光合強度不再隨光合強度增加而增強；溫

度通過影響酶的活性影響光合作用強度，酶有其最適宜溫度，低于或高于最適宜溫

度酶的活性都會降低，因此高于或低于最適宜溫度光合強度都會降低.

16.植物葉肉細胞的部分代謝過程如圖所示。下列敘述正確的是

A.圖中K通過主動轉運從類囊體膜內(nèi)運到膜外

B.通常，在光強度達到全日照之前，物質(zhì)A的釋放速率已達到最大值

C.每個三碳酸分子接受來自物質(zhì)N的氫和來自ATP的磷酸基團

D.葉綠素呈綠色，是因為它大量吸收綠光，而幾乎不吸收其他顏色的光

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】A.圖中H+從類囊體膜內(nèi)運到膜外時有ATP的合成，說明運輸方式不會是

主動轉運，A錯誤；

B.通常，在光強度達到全日照之前，物質(zhì)A氧氣的釋放速率已達到最大值飽和

點，B正確；

C.每個三碳酸分子接受來自物質(zhì)NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團形成1分子

的C3,C錯誤；

D.葉綠素呈綠色，是因為它大量吸收其他顏色的光，而幾乎不吸收綠光，D錯

誤。

【點睛】

17.已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃,下圖表示植

物在25℃時光合作用強度與光照強度的關系。若將溫度提高到30C的條件下，其

他條件不變，理論上圖中相應點的移動情況是

co吸

收

墨T-d

〃/

a光照強度

co程:

皆

A.a點將上移,b點將右移,c點將右移，d點上移

B.a點將下移,b點將右移,c點將左移，d點下移

C.a點將上移，b點將左移,c點將右移，d點上移

D.a點將下移，b點將左移,c點將左移，d點下移

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】AD、此時提高溫度后光合作用下降，呼吸作用增強。A點代表呼吸作用,

所以a點下移，故A、D錯誤。

B、c點是光飽和點是降低的，會左移，d點是最大光照強度會降低會下移，故B

正確。

C、b點是光合作用等于呼吸作用的點，此時b點右移，故C錯誤。

故選B

【點睛】

18.研究者探究不同光照條件下，兩種不同濃度C0?對某種藍藻細胞生長的影響,

結果如圖所示。下列關于實驗的敘述，不正確的是()

低光強高)t強

—

—

里

?T--m

mg

g/

/m

m-

J-J

-11--1■-*()1*==-~~?<_■~~-_U.

246?101224681012

時間(小時間(d)

A.“?”和分別表示高濃度和低濃度CO?下的測量結果

B.若相同條件下測量0?的釋放量，可得到相似的實驗結果

C.低光強時，不同的C02濃度對干重增加的影響不顯著

D.高濃度CO?時，不同的光強對干重增加的影響不顯著

【答案】D

【解析】

【分析】本題考查光合作用及其影響因素的相關知識，意在考查學生能理解所學知

識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，能從題圖中提取有效信息并結合這些信息，運

用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推

理，做出合理的判斷或得出正確結論的能力。

【詳解】分析題圖曲線可知，高光強度下，“?”有機物積累多于“▲”，因此

為高CO2濃度下的測量結果，“▲”為低CO?濃度下的測量結果，A正確；光照強度

可用單位時間內(nèi)氧氣的釋放量來表示，所以，若在該探究活動中測量02釋放量，可

得到相似的實驗結果，B正確；分析圖示可知，低光強下，不同的C02濃度對干重

增加的影響不顯著，而高光強下高濃度的C02對干重增加的影響顯著，C正確，D

錯誤。

【點睛】CO2濃度是限制光合作用的一個重要因素，在一定CO2濃度的范圍內(nèi)，光

合作用強度會隨著C02濃度的升高而增大；根據(jù)C02對光合作用的影響機理結合圖

示分析作答。

19.下面是“綠葉中色素的提取和分離”實驗的部分材料和用具。據(jù)圖回答：

^二111,一H一nTTTT

①②③④

(1)圖中步驟①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)為：A10mL,作用是

：B少許，作用是使研磨充分；C少

許，作用是o

(2)圖中步驟②將研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有<,

(3)圖中步驟③剪去兩角的作用是，畫濾液細線

的要求是?

(4)圖中步驟④中加蓋的目的是；色素帶最寬的

是,擴散速度最快的是

【答案】①.95%的乙醇②.溶解色素③.二氧化硅④.碳酸鈣

⑤.防止色素被破壞⑥.單層尼龍布⑦.防止色素帶擴散不整齊⑧.細、

齊、直⑨.防止層析液揮發(fā)⑩.葉綠素a?胡蘿卜素

【解析】

【分析】據(jù)圖分析實驗過程：

剪碎，加少在二氧化硅與碳酸鈣

提取色素：稱取5g綠色葉片------------------?充分、迅

過速加1。血無水乙醵

,速研磨~一色素濾液—一棉塞封口

制備濾紙條：取干燥處理過的定性濾紙，將其剪成長與寬略

小于試管長與直徑的濾紙條，并在一端剪去兩

角，在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細的橫線

"「①用毛細吸管吸取濾液

畫濾液細線1②畫線

II③干燥后，重復畫2?3次

分離色素：將適量的層析液倒入試管中插入濾紙條

（有濾液細線的一端朝下），隨后用棉塞

塞緊試管管口

【詳解】（1）研磨時需要加入3種物質(zhì)：10磯95%的乙醇，作用是溶解色素；二氧

化硅可以增大摩擦力，使細胞和葉綠體破碎以便充分研磨；細胞研磨破碎后，會溢

出有機酸，為防止葉綠素被破壞，研磨時需要加入少許碳酸鈣來中和有機酸。（2）

過濾研磨液時，漏斗基部通常使用單層尼龍布而不能用濾紙，因為色素可吸附在濾

紙上。（3）剪去濾紙兩角的作用是防止兩邊色素擴散過快。畫濾液細線的要求是細、

齊、直。（4）4種色素在層析液中溶解度不同導致各種色素在濾紙條上的擴散速度不

同，從而達到分離色素的目的。由于層析液有毒，且可以揮發(fā)，所以要加蓋。色素

帶的寬度不同是由各種色素含量不同造成的，且色素的含量越多，色素帶越寬。一

般植物葉片中葉綠素a含量最多，所以葉綠素a的色素帶最寬

【點睛】本題考查色素的提取和分離，意在考查考生理解實驗目的、原理、方法和

操作步驟，掌握相關的操作技能,并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用.

20.下圖為葉肉細胞中部分代謝途徑示意圖。請回答以下問題：

GR葡萄糖載體

；TP三碳糖磷酸

…十二/淀粉合成途徑JTR三碳糖磷酸載體

、TP--蔗糖

（1）上圖所示的生理過程為循環(huán)，該循環(huán)的關鍵步驟是

，NADPH在該循環(huán)中的作用為

_____________________________________________________________________________________________________________O

（2）淀粉運出葉綠體時先水解成TP或葡萄糖，后者通過葉綠體膜上的載體運送到

細胞質(zhì)中，然后與一起合成蔗糖，再運出葉肉細胞。

（3）若將光照撤離，短時間內(nèi)葉綠體中RuBP的含量______________（填”下

降”“上升”或“不變”），此時葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所是

（4）在供給C%2較長時間后，光合產(chǎn)物中含‘七的除糖類外，還有

【答案】（7分）

（1）卡爾文三碳酸的還原（C02的還原、每個三碳酸分子接受來自NADPH的氫

和來自ATP的磷酸基團，形成三碳糖均給分）供氫（作還原劑）和功能（寫全

才給分）

（2）果糖

（3）下降線粒體和細胞溶膠（寫全才給分）

（4）H2。、O2（或H2*O、Mo?,寫全才給分，多寫糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)不扣分，多寫

C02不給分）

【解析】

【詳解】試題分析：葉綠體是進行光合作用的場所，光合作用分為光反應和暗反應，

聯(lián)系見下表：

項目。光反應「性反應（暗反應）「

光能f化學能，釋放03j同化8：形成（鵬0）（酶促反應）“

實取

時間2底促，以微秒計「竹緩恨

條件，需色素、光、ADP、和酶需色素和光，需多種酶Q

在葉綠體內(nèi)囊狀結構薄膜

場所,在葉綠體基質(zhì)中進行.，

上進行。

21L0-4[H]-K）：t（在光和

物質(zhì)葉媒體中的色素的催化MK：L2C,（在酶的催化下）c3+[H]—（我o）y（在ATP

轉化+F）APP+P,i-*-A7P（在酶供能和酶的催化下）。

的催化下）。

什像素把光能先轉化為電

能量

能再轉化為活躍的化學能ATP中活躍的化學能轉化變?yōu)樘穷惖扔袡C物中稔定的化學能,，

轉化,

并儲存在ATP中2

（1）如圖所示的生理過程為卡爾文循環(huán)，該循環(huán)的關鍵步驟是三碳酸的還原，即

C02的還原、每個三碳酸分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團，形成三

碳糖，NADPH含有高能量并是強還原劑，因此在該循環(huán)中的作用為供氫（作還原

劑）和供能。

（2）蔗糖是由葡萄糖和果糖結合形成的二糖。

（3）若將光照撤離，無光照強度，光反應階段不能產(chǎn)生ATP和[H],則三碳化合物

還原過程受抑制，產(chǎn)生無碳化合物量減少，但二氧化碳與五碳化合物結合消耗的五

碳化合物減不變，因此短時間內(nèi)葉綠體內(nèi)RUBP的含量將減少。此時葉肉細胞只能

進行呼吸作用，因此產(chǎn)生ATP的場所是線粒體和細胞溶膠。

（4）在供給力。2較長時間后追0的走向為：3f葡萄糖和電的（暗反應階段

818

有水產(chǎn)生的），含有力的葡萄糖一丙酮酸，H2'O-O2,所以葉肉細胞光合產(chǎn)物中含

"0的除糖類外，還有能夠檢測出水、氧氣。

【點睛】解答本題的關鍵是掌握光合作用與呼吸作用過程，明確二氧化碳中的氧經(jīng)

過光合作用與呼吸作用過程的轉移途徑。

為真題過關

21.在黑暗條件下,將分離得到的類囊體放在pH=4的緩沖溶液中，使類囊體內(nèi)外的

pH相等,然后迅速轉移到含有ADP和Pi的pl1=8的緩沖溶液中，結果檢測到有ATP

的生成。根據(jù)實驗分析，下列敘述正確的是

A.實驗中溶液的H，均來自水的裂解

B.黑暗條件下植物葉肉細胞中的葉綠體可產(chǎn)生ATP

C.光照條件下植物細胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)卜「濃度較高

D.若使類囊體的脂雙層對H*的通透性增大,ATP生成量不變

【答案】C

【解析】

【分析】解答本題需要學生掌握光合作用的光反應過程的場所是類囊體薄膜，在光

下水被分解為還原氫與氧氣，同時合成ATP,且其合成ATP與膜內(nèi)外存在H+梯度

（H+濃度差）有關。

【詳解】黑暗條件下，植物不能吸收光能將水裂解出H+,A錯誤；黑暗條件下，植

物不能進行光合作用，葉綠體中不能產(chǎn)生ATP,B錯誤;據(jù)題意可知類囊體腔內(nèi)ph=4,

類囊體外pH=8,故葉綠體類囊體膜內(nèi)H+濃度高，C正確；類囊體對H+的通透性增

大，其內(nèi)的H+到類囊體外，使pH減小，ATP生成量減少，D錯誤。

【點睛】本題考查了光合作用的相關知識，意