核心考點一 捕獲光能的色素和葉綠體
1．葉綠素和其他色素
（1）不同顏色溫室大棚的光合效率
①無色透明大棚日光中各色光均能透過，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以用無色透明的大棚光合效率最高；其次是紅色光為光合作用的有效光。
②葉綠素對綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚光合效率最低。
（2）吸收光譜
①連續(xù)光譜：可見光→三棱鏡→赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。
②吸收光譜：可見光→色素溶液→三棱鏡→紅光、藍(lán)光、紫光區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)暗帶，綠光區(qū)幾乎無變化（說明綠光吸收非常少）。
2．影響葉綠素合成的因素分析
（1）光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。
（2）溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。
（3）必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉子變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻，葉子變黃。
3．葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能
（1）結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
①基粒的類囊體增大了受光面積。
②類囊體的薄膜上分布著酶和色素，有利于光反應(yīng)的順利進(jìn)行。
③基質(zhì)中含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶。
（2）功能的實驗驗證
①實驗過程及現(xiàn)象
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(水綿,＋,好氧細(xì)菌))eq \(――→,\s\up7(黑暗),\s\d5(無空氣))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(極細(xì)光束照射→,,)\a\vs4\al(好氧細(xì)菌集中,于葉綠體被光,束照射的部位),\a\vs4\al(完全曝光→,)\a\vs4\al(好氧細(xì)菌分布于葉,綠體所有受光部位)))
②實驗結(jié)論
a．葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。
b．O2是由葉綠體釋放的。
4．綠葉中色素的提取和分離的實驗原理
5．綠葉中色素的提取和分離的實驗操作
6．實驗中的注意事項
（1）選材：應(yīng)選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。
（2）提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。
（3）制備濾紙條：剪去兩角，以保證色素在濾紙條上擴(kuò)散均勻、整齊，便于觀察實驗結(jié)果，否則，會形成弧形色素帶。
（4）畫濾液細(xì)線：用力要均勻，快慢要適中。濾液細(xì)線要細(xì)、直，且干燥后重復(fù)畫一兩次，使濾液細(xì)線既有較多的色素，又使各色素擴(kuò)散的起點相同。
（5）色素分離：濾液細(xì)線不要觸及層析液，否則濾液細(xì)線中的色素分子將溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。
【易混易錯】
綠葉中色素提取分離實驗異常現(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)天的葉片，濾液色素（葉綠素）太少。
③一次加入大量的無水乙醇（正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素）。
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：濾紙條上的濾液細(xì)線接觸到層析液或者濾液線過粗。
（3）濾紙條上看不見色素帶的原因
①忘記畫濾液細(xì)線。
②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。
考法一 光合作用色素
（2019·海南高考真題）下列關(guān)于高等植物光合作用的敘述，錯誤的是（ ）
A．光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能
B．紅光照射時，胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素a
C．光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能需要有ADP的參與
D．紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用
【答案】B
【分析】
葉綠體中的色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素，前者包括葉綠素a和葉綠素b，主要吸收紅光和藍(lán)紫光；后者包括胡蘿卜素和葉黃素，主要吸收藍(lán)紫光。
【詳解】
光合作用的暗反應(yīng)階段不能直接利用光能，但需要利用光反應(yīng)階段形成的[H]和ATP，A正確；胡蘿卜素不能吸收紅光，B錯誤；光反應(yīng)中，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與，C正確；紅光照射時，葉綠素b吸收的光能可用于光合作用，光能可以轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能，D正確。故選B。
考法二 葉綠體
（2010·海南高考真題）下列關(guān)于葉綠體的描述，錯誤的是( )
A．基粒由類囊體堆疊而成B．葉綠體膜由雙層膜組成
C．暗反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上D．類囊體薄膜上具有葉綠素和酶
【答案】C
【分析】
本題是關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)和功能的題目，葉綠體是光合作用的場所，雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)有類囊體堆積形成的基粒，由于類囊體膜上有色素，因此光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上，而暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。
【詳解】
葉綠體中基粒由類囊體堆疊而成，A正確；. 葉綠體膜由雙層膜組成，B正確；光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，C錯誤；類囊體薄膜上具有葉綠素等色素以及與光合作用有關(guān)的酶，D正確。
考法三 植物細(xì)胞中細(xì)胞色素的功能
（2017·全國高考真題）植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(yīng)（如 O2 的釋放） 來繪制的。下列敘述錯誤的是（ ）
A．類胡蘿卜素在紅光區(qū)吸收的光能可用于光反應(yīng)中 ATP 的合成
B．葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制
C．光合作用的作用光譜也可用 CO2 的吸收速率隨光波長的變化來表示
D．葉片在 640～660 nm 波長光下釋放 O2 是由葉綠素參與光合作用引起的
【答案】A
【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(lán)紫光；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。
【詳解】
A、類胡蘿卜素只吸收藍(lán)紫光，基本不吸收紅光，所以不能利用紅光的能量合成ATP，A錯誤；
B、葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制，B正確；
C、由于光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP能用于暗反應(yīng)，暗反應(yīng)要吸收CO2，所以光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示，C正確；
D、根據(jù)吸收光譜可知，葉片在640～660nm波長（紅光區(qū)域）光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的，D正確。
故選A。
考法四 細(xì)胞色素提取
（2020·江蘇高考真題）采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗，下列敘述錯誤的是（ ）
A．提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑
B．研磨時加入CaCO3可以防止葉綠素被氧化破壞
C．研磨時添加石英砂有助于色素提取
D．畫濾液細(xì)線時應(yīng)盡量減少樣液擴(kuò)散
【答案】B
【分析】
葉綠素的提取和分離實驗的原理：無水乙醇能溶解綠葉中的各種光合色素；不同色素在層析液中的溶解度不同，因而在濾紙上隨層析液的擴(kuò)散速度也有差異。
【詳解】
A、綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，因而可以用無水乙醇提取綠葉中的色素，A正確；
B、研磨時需要加入碳酸鈣（CaCO3），可防止研磨時色素被破壞，B錯誤；
C、研磨時加入少許石英砂（SiO2）有助于充分研磨，利于破碎細(xì)胞使色素釋放，C正確；
D、畫濾液細(xì)線時應(yīng)盡量減少濾液擴(kuò)散，要求細(xì)、直、齊，才有利于色素均勻地分離，D正確。
故選B。
1．下列關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)色素的敘述，錯誤的是（ ）
A．所有植物細(xì)胞中都只含有四種色素
B．有的植物細(xì)胞的液泡中也含有一定量的色素
C．葉綠體的類囊體有巨大的膜面積，色素就位于膜上
D．植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類
【答案】A
【分析】
1、葉綠體含有葉綠素和類胡蘿卜素，是光合作用的場所，光合色素都存在于葉綠體的類囊體膜上。
2、有的植物的液泡也含有一定的色素，主要是花青素。
【詳解】
A、植物細(xì)胞葉綠體內(nèi)有4種色素，液泡中有可能有花青素等色素，A錯誤；
B、有的植物的液泡也含有一定的色素，主要是花青素，B正確；
C、真核細(xì)胞光合色素都存在于葉綠體的類囊體膜上，C正確；
D、由分析可知：植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，D正確。
故選A。
2．“況屬高風(fēng)晚，山山黃葉飛?！毕铝袑ι钋锛竟?jié)樹葉變黃原因的解釋，最合理的是（ ）
A．樹葉中葉綠素a和葉綠素b的含量減少
B．樹葉中葉黃素和類胡蘿卜素的含量增多
C．深秋季節(jié)光照減弱有利于葉黃素的合成
D．深秋季節(jié)植物不吸收Mg，影響了葉綠素的合成
【答案】A
【分析】
秋天葉片變黃是低溫使葉綠素遭到破壞，呈現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色，變紅則是液泡中花青素的顏色。
【詳解】
秋天氣溫降低，低溫使葉片中葉綠素遭到破壞，呈現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色，葉片變黃，A正確。
故選A。
3．光合作用是唯一能夠捕獲和轉(zhuǎn)化光能的生物學(xué)途徑，下列有關(guān)光合作用的敘述，不合理的是（ ）
A．類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)是葉綠體進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，因為其上含有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶
B．葉肉細(xì)胞中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用
C．給植物提供14C標(biāo)記的CO2及適宜的光照，一段時間后可在植物體中檢測到有放射性的物質(zhì)有CO2、C3、葡萄糖、丙酮酸等
D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理密植有利于植物充分利用光能，進(jìn)而增加單位面積的產(chǎn)量
【答案】B
【分析】
葉綠體是光合作用的場所，葉綠體的基粒由類囊體堆疊而成，增大了光反應(yīng)的面積，類囊體膜上含有與光合作用有關(guān)的色素和酶，葉綠體基質(zhì)是暗反應(yīng)的場所，葉綠體基質(zhì)中含有與暗反應(yīng)相關(guān)的多種酶。
【詳解】
A、葉綠體是光合作用的場所，類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)是葉綠體進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，因為其上含有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶，A正確；
B、葉肉細(xì)胞中光合色素吸收的光能都能用于光合作用，B錯誤；
C、給植物提供14C標(biāo)記的CO2及適宜的光照，被標(biāo)記的CO2與C5固定可形成C3，C3還原可形成有機(jī)物，有機(jī)物氧化分解可形成丙酮酸、CO2，所以一段時間后可在植物體中檢測到有放射性的物質(zhì)有CO2、C3、葡萄糖、丙酮酸等，C正確；
D、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理密植有利于植物充分利用光能，進(jìn)而增加單位面積的產(chǎn)量，D正確。
故選B。
4．使荷葉呈綠色，荷花呈紅色的物質(zhì)各分布在（ ）
A．葉綠體和細(xì)胞質(zhì)B．葉綠體和線粒體
C．葉綠體和細(xì)胞液D．細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)
【答案】C
【分析】
含有色素的細(xì)胞器是葉綠體和液泡，葉綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠體存在于能進(jìn)行光合作用的植物細(xì)胞中；液泡中含有花青素，使花或果實呈現(xiàn)一定的顏色，液泡中的液體稱為細(xì)胞液。
【詳解】
使荷葉呈綠色的物質(zhì)是葉綠素，存在于荷葉的葉綠體中；荷花呈現(xiàn)紅色，是液泡中的花青素所致。ABD錯誤，C正確。
故選C。
5．下列有關(guān)葉綠體中光合色素的敘述，錯誤的是（ ）
A．在層析液中的溶解度不同
B．組成色素的化學(xué)元素的種類相同
C．都分布在類囊體薄膜上
D．對藍(lán)紫光的吸收能力都較強(qiáng)
【答案】B
【分析】
1、葉綠體中的色素是有機(jī)物，不溶于水，易溶于丙酮等有機(jī)溶劑中，所以用丙酮、乙醇等能提取色素。
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(kuò)散得快，溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)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(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。
【詳解】
A、葉綠體色素在層析液中的溶解度不同，A正確；
B、葉綠素含鎂，類胡蘿卜素不含鎂，B錯誤；
C、光合色素分布在類囊體薄膜上，C正確；
D、光合色素對藍(lán)紫光的吸收能力都較強(qiáng)，D正確。
故選B。
核心考點二 光合作用的過程
1．光合作用的探索歷程
2．光合作用過程中O元素的轉(zhuǎn)移途徑
H218Oeq \(――→,\s\up7(光反應(yīng)))18O2
C18O2eq \(――→,\s\up7(CO2的固定))C3eq \(――→,\s\up7(C3的還原))（CH218O）＋H218O
3．光合作用過程中C元素的轉(zhuǎn)移途徑
14CO2eq \(――→,\s\up7(CO2的固定))14C3eq \(――→,\s\up7(C3的還原))（14CH2O）
4．光照和CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、[H]、ATP和O2及（CH2O）含量的影響
【特別提醒】
（1）以上分析只表示條件改變后短時間內(nèi)各物質(zhì)相對含量的變化，而非長時間。
（2）以上各物質(zhì)變化中，C3和C5含量的變化是相反的，[H]和ATP含量的變化是一致的。
考法一 光合作用兩個階段
（2020·天津高考真題）研究人員從菠菜中分離類囊體，將其與16種酶等物質(zhì)一起用單層脂質(zhì)分子包裹成油包水液滴，從而構(gòu)建半人工光合作用反應(yīng)體系。該反應(yīng)體系在光照條件下可實現(xiàn)連續(xù)的CO2固定與還原，并不斷產(chǎn)生有機(jī)物乙醇酸。下列分析正確的是（ ）
A．產(chǎn)生乙醇酸的場所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)
B．該反應(yīng)體系不斷消耗的物質(zhì)僅是CO2
C．類囊體產(chǎn)生的ATP和O2參與CO2固定與還原
D．與葉綠體相比，該反應(yīng)體系不含光合作用色素
【答案】A
【分析】
光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。
【詳解】
A、乙醇酸是在光合作用暗反應(yīng)產(chǎn)生的，暗反應(yīng)場所在葉綠體基質(zhì)中，所以產(chǎn)生乙醇酸的場所相當(dāng)于葉綠體基質(zhì)，A正確；
B、該反應(yīng)體系中能進(jìn)行光合作用整個過程，不斷消耗的物質(zhì)有CO2和H2O，B錯誤；
C、類囊體產(chǎn)生的ATP參與C3的還原，產(chǎn)生的O2用于呼吸作用或釋放到周圍環(huán)境中，C錯誤；
D、該體系含有類囊體，而類囊體的薄膜上含有光合作用色素，D錯誤。
故選A。
考法二 光合作用過程曲線
（2020·浙江高考真題）將某植物葉片分離得到的葉綠體，分別置于含不同蔗糖濃度的反應(yīng)介質(zhì)溶液中，測量其光合速率，結(jié)果如圖所示。圖中光合速率用單位時間內(nèi)單位葉綠素含量消耗的二氧化碳量表示。下列敘述正確的是（ ）
A．測得的該植物葉片的光合速率小于該葉片分離得到的葉綠體的光合速率
B．若分離的葉綠體中存在一定比例的破碎葉綠體，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏大
C．若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B-C段對應(yīng)的關(guān)系相似
D．若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中A-B段對應(yīng)的關(guān)系相似
【答案】A
【分析】
葉綠體是光合作用的場所，需要保證完整的結(jié)構(gòu)，才能正常進(jìn)行光合作用；外界濃度過高，導(dǎo)致葉綠體失水，降低光合速率；光合產(chǎn)物積累過多，也會導(dǎo)致光合速率下降 。
【詳解】
A、測得植物葉片的光合速率是葉片的總光合速率減去葉片的呼吸速率，而分離得到的葉綠體的光合速率，就是總光合速率，A正確；
B、破碎葉綠體，其葉綠素釋放出來，被破壞， 導(dǎo)致消耗二氧化碳減少，測得的光合速率與無破碎葉綠體的相比，光合速率偏小，B錯誤；
C、若該植物較長時間處于遮陰環(huán)境，光照不足，光反應(yīng)減弱，影響碳反應(yīng)速率，蔗糖合成一直較少， C錯誤；
D、若該植物處于開花期，人為摘除花朵，葉片光合作用產(chǎn)生的蔗糖不能運(yùn)到花瓣，在葉片積累，光合速率下降，葉片內(nèi)蔗糖濃度與光合速率的關(guān)系與圖中B-C段對應(yīng)的關(guān)系相似，D錯誤。故選A。
6．為研究高光強(qiáng)對移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)提取葉綠體色素并進(jìn)行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶）。 下列敘述錯誤的是（ ）
A．強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低
B．類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照
C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同
D．畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次
【答案】D
【分析】
據(jù)圖分析：濾紙條從上到下依次是：Ⅰ橙黃色的胡蘿卜素、Ⅱ黃色的葉黃素、Ⅲ藍(lán)綠色的葉綠素a（最寬）、Ⅳ黃綠色的葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)。
【詳解】
A、據(jù)圖分析：與正常光相比，強(qiáng)光照下葉綠素含量明顯降低，說明強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低，A正確；
B、與正常光相比，強(qiáng)光照下類胡蘿卜素含量增加，說明類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照，B正確；
C、色素Ⅲ是葉綠素a、Ⅳ是葉綠素b，葉綠素a和葉綠素b吸收光譜的吸收峰波長不同，C正確；
D、畫濾液線時，濾液在點樣線上要重復(fù)畫線，但是每一次畫線前必須晾干，D錯誤。
故選D。
7．如圖表示在夏季晴朗的白天，大豆植物細(xì)胞內(nèi)C3和C5的相對含量隨一種環(huán)境因素改變而變化的情況，下列對這一個環(huán)境因素的分析正確的是（ ）
A．突然停止光照B．突然增加CO2濃度
C．中午時適當(dāng)降低環(huán)境溫度D．增加光照強(qiáng)度
【答案】D
【分析】
1、溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。
2、二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。
3、光照強(qiáng)度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。
【詳解】
A、突然停止光照，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP減少，被還原的C3減少，生成的C5減少，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的含量將增加，C5的含量將減少，A錯誤；
B、突然增加CO2濃度，CO2被C5固定形成的C3增加，則消耗的C5增加，故C5的含量將減少，B錯誤；
C、中午降低環(huán)境溫度，植物氣孔不關(guān)閉，吸收更多的CO2，生成的C3增多，所以C5減少， C錯誤；
D、增加光照強(qiáng)度，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增多，被還原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的過程不變，故C3的含量將減少，C5的含量將增加，D正確。
故選D。
8．如圖(a)?(b)?(c)所示為光合作用探索歷程中的經(jīng)典實驗的分析及拓展[圖(a)中葉片黃白色部分不含葉綠體]?下列分析錯誤的是（ ）
A．圖(a)所示的實驗可以證明光合作用需要葉綠體和光照
B．圖(b)所示的實驗?zāi)康氖翘骄抗夂献饔卯a(chǎn)物O2的來源
C．圖(c)所示的實驗好氧細(xì)菌的分布與水綿產(chǎn)生的O2和淀粉有關(guān)
D．圖(c)中選擇水綿作為實驗材料與其葉綠體的形狀和大小有關(guān)
【答案】C
【分析】
圖(a)將饑餓處理的葉片，用不透光的紙罩住一部分，一段時間后，檢測淀粉的生成部位，可以證明光合作用產(chǎn)生淀粉，也能證明光合作用需要光。圖(b)采用同位素標(biāo)記法研究了光合作用。甲組提供H2O和C18O2，釋放的是O2，乙組向植物提供H218O和CO2，釋放的是18O2，證明光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O，而不是CO2。圖(c)將水綿和好氧細(xì)菌放在黑暗無空氣的環(huán)境，用極細(xì)的光束照射水綿，好氧細(xì)菌會向氧產(chǎn)生的部位集中，從而證明光合作用的場所是葉綠體。
【詳解】
A、圖(a)所示實驗c和b的變量是有無光照，根據(jù)最終c處無淀粉產(chǎn)生，b處有淀粉產(chǎn)生，可以證明光合作用需要光照，a和b的自變量是有無葉綠體，最終a處無淀粉產(chǎn)生，b處有淀粉產(chǎn)生，可以證明光合作用需要葉綠體，A正確；
B、根據(jù)分析可知，圖(b)所示的實驗?zāi)康氖翘骄抗夂献饔卯a(chǎn)物O2的來源，B正確；
C、圖(c)所示的實驗中好氧細(xì)菌的分布與水綿產(chǎn)生的O2有關(guān)，可根據(jù)好氧細(xì)菌的分布確定O2釋放的部位，C錯誤；
D、水綿細(xì)胞中葉綠體大且呈帶狀，便于觀察實驗結(jié)果，D正確。
故選C。
9．在植物葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中有R酶，既能與CO2結(jié)合，催化CO2與C5反應(yīng)生成C3，也能與O2結(jié)合，催化C5的分解。CO2和O2在與R酶結(jié)合時具有競爭性相互抑制。下列分析正確的是（ ）
A．植物葉肉細(xì)胞內(nèi)CO2的固定發(fā)生在葉綠體內(nèi)膜上
B．R酶催化CO2與C5反應(yīng)時需要[H]和ATP
C．增大CO2濃度后，植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3/C5比值增大
D．增大O2/CO2的比值，有利于提高植物的凈光合速率
【答案】C
【分析】
1、解題的關(guān)鍵是從“CO2和O2在與R酶結(jié)合時具有競爭性相互抑制”這一信息中抽提出：當(dāng)O2濃度增大時，CO2與R酶的結(jié)合機(jī)會減小，反之則增大。
2、光合作用圖解：
【詳解】
A、植物葉肉細(xì)胞內(nèi)CO2的固定為暗反應(yīng)過程，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，A錯誤；
B、R酶催化CO2與C5反應(yīng)時不需要[H]和ATP，C3還原時需要[H]和ATP，B錯誤；
C、增大CO2濃度有利于R酶催化CO2與C5反應(yīng)生成C3，因此植物葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3/C5比值增大，C正確；
D、增大O2/CO2的比值后R酶與O2結(jié)合增多，催化C5的分解，CO2的固定過程減弱，植物的凈光合速率下降，D錯誤。
故選C。
10．如圖是夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi)，某野外植物CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與橫軸圍成的面積。下列敘述錯誤的是
A．圖中B點和I點，該植物的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相同
B．圖中DE段不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定，影響植物的呼吸作用
C．如果S1+S3+S5＞S2+S4，表明該植物在這兩晝夜內(nèi)有機(jī)物的積累量為負(fù)值
D．圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是CO2濃度
【答案】D
【分析】
植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項生命活動提供能量。據(jù)此分析解答。
【詳解】
A、B和Ⅰ點植物既不吸收二氧化碳也不釋放二氧化碳，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，為光補(bǔ)償點，A正確；
B、圖中DE段植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不是直線的原因是夜間溫度不穩(wěn)定，溫度影響酶的活性，進(jìn)而影響植物的呼吸作用強(qiáng)度，B正確；
C、S1+S3+S5為無光時呼吸的消耗量，S2+S4為有光時凈光合量，若前者大于后者，則有機(jī)物積累量為負(fù)，C正確；
D、圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是光照強(qiáng)度不同，D錯誤。
故選D。
11．高等植物細(xì)胞中，下列過程只發(fā)生在生物膜上的是（ ）
A．光合作用中的光反應(yīng)B．光合作用中CO2的固定
C．葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸D．以DNA為模板合成 RNA
【答案】A
【分析】
本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識，意在考查考生理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解；有氧呼吸包括三個階段，第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的，第二階段在線粒體的基質(zhì)中進(jìn)行，第三階段在線粒體的內(nèi)膜上進(jìn)行。
【詳解】
光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，A正確；光合作用中 CO2 的固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，B錯誤；葡萄糖分解產(chǎn)生丙酮酸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，C錯誤；以 DNA 為模板合成 RNA主要發(fā)生在細(xì)胞核中，D錯誤。故選A。
色素種類
葉綠素（約3/4）
類胡蘿卜素（約1/4）
葉綠素a
葉綠素b
胡蘿卜素
葉黃素
藍(lán)綠色
黃綠色
橙黃色
黃色
分布
葉綠體的類囊體薄膜上
色素的吸收光譜及在濾紙條上的分布
化學(xué)特性
不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有機(jī)溶劑
分離方法
紙層析法
功能
吸收、傳遞光能，少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a將光能轉(zhuǎn)化為電能
步驟
方法
原因
提取綠葉中的色素
①加入二氧化硅：有助于研磨充分
②加入碳酸鈣：防止研磨中色素被破壞
③加入無水乙醇：為了溶解、提取色素
將研磨液迅速倒入基部墊有單層尼龍布的玻璃漏斗中過濾，濾液收集到試管中，及時用棉塞塞緊試管口
①單層尼龍布：過濾葉脈及二氧化硅等
②試管口塞緊：防止乙醇揮發(fā)
制備濾紙條
①干燥濾紙：透性好、吸收濾液多
②剪去兩角：使層析液同步到達(dá)濾液細(xì)線
畫濾液細(xì)線
用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線，待干后再重復(fù)畫一兩次
①畫得細(xì)而直：防止色素帶重疊而影響分離效果
②畫兩三次：是為積累更多的色素，使分離后的色素帶明顯
分離綠葉中的色素
①層析液不能沒及濾液細(xì)線，以防止色素溶解于層析液中而無法分離
②燒杯加蓋是為了防止層析液中成分揮發(fā)
觀察與分析
科學(xué)家
結(jié)論
普利斯特利
植物可以更新污濁的空氣
英格豪斯
普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新污濁的空氣
梅耶
光合作用把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來
薩克斯
植物葉片在光合作用中產(chǎn)生淀粉
恩格爾曼
氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所
魯賓和卡門
光合作用釋放的氧氣全部來自水
卡爾文
探明了CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑
條件
C3
C5
[H]和ATP
（CH2O）合成量
模型分析
光照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變
增加
減少
減少或沒有
減少
光照強(qiáng)度由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變
減少
增加
增加
增加
光照不變，CO2量由充足到不足
減少
增加
增加
減少
光照不變，CO2量由不足到充足
增加
減少
減少
增加

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