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高考生物一轮复习【讲通练透】 专题11 光合作用
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这是一份高考生物一轮复习【讲通练透】 专题11 光合作用，文件包含专题11光合作用教师版docx、专题11光合作用学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共39页， 欢迎下载使用。
高考一轮生物复习策略
1、落实考点。
一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。
2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。
不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。
3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。
这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。
4、学而不思则罔，思而不学则殆。
这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
专题11 光合作用
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目录
常考点01 叶绿体内的色素与吸收光谱 1
常考点02 光合作用过程分析 5
常考点03 与提高光能利用率有关的因素及其应用 12
常考点04 绿叶中色素的提取与分离实验 12
常考点归纳
常考点01 叶绿体内的色素与吸收光谱
【典例1】
下列关于高等植物细胞内色素的叙述错误的是（ ）
A．叶绿体中的各种色素都能吸收蓝紫光
B．细胞内的各种色素都参与光合作用
C．细胞内的光合色素都分布在类囊体薄膜上
D．光合色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇进行提取
【分析】1、叶绿体中的色素有4种，即胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素（包括胡萝卜素和叶黄素）吸收蓝紫光，叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）可以吸收红光和蓝紫光。
2、液泡中可能含有色素，这些色素是水溶性的，不参与光合作用。
【解答】解：A、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，A正确；
B、有的植物的液泡也含有一定的色素，主要是花青素，花青素不参与光合作用，B错误；
C、高等植物的光合色素都分布在类囊体薄膜上，C正确；
D、光合色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇进行提取，D正确。
故选：B。
【点评】对叶绿体中色素的种类和含量、叶绿素的分布和作用的理解、记忆及液泡中色素的种类的记忆是本题考查的重点。
【典例2】
如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，下列叙述中，正确的是（ ）
A．色素B主要吸收蓝紫光和红光
B．在层析液中，色素A的溶解度比色素B小
C．A、B色素也分布在某些植物的液泡中
D．提取和分离A、B两类色素的试剂分别是层析液和无水乙醇
【分析】1、叶绿体中的光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形成释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活跃的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。
2、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中，然而它们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
【解答】解：A、由图可知：色素B主要吸收蓝紫光，是类胡萝卜素，A错误；
B、色素A是叶绿素，色素B是类胡萝卜素，叶绿体在层析液中溶解度比类胡萝卜素小，因此跑的慢在色素带的下部，B正确；
C、叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体中，不在液泡中，C错误；
D、提取色素用的是无水乙醇，而分离色素用的层析液，D错误。
故选：B。
【点评】本题为识图题，考查学生根据图中吸收的波长判断叶绿素和类胡萝卜素，结合所学分离和提取色素的实验，解决生物问题，难度适中。
【技巧点拨】
1.图解
(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；叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
(2)两类色素除吸收上述各类光外，对其他各类光也有不同程度的吸收，但对绿光吸收最少，故对阳光而言，最有效的光是白光，最无效的光是绿光。
2．实践应用
(1)温室大棚用无色薄膜最有效。
(2)实验中黑暗处理消耗有机物时需在有光条件下操作、观察，最好选用绿灯，而不能选红灯或其他颜色的灯，这样对实验影响最小。
【特别提醒】 影响叶绿素合成的因素：(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。
【变式演练1】
通常情况下，光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合作用。研究发现某些蓝藻在近红外光环境下生长时，含有叶绿素a的光合系统会失效，而含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现，叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。下列有关叙述正确的是（ ）
A．培养蓝藻研究光合作用时，需提供葡萄糖作为碳源
B．叶绿素f主要分布在蓝藻叶绿体类囊体薄膜上
C．叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝藻对环境的适应
D．在正常光照条件下，蓝藻会同时吸收可见光和红外光进行光合作用
【分析】1、叶绿体中色素的分布、功能及特性
（1）分布：基粒片层结构的薄膜（类囊体膜）上。
（2）功能：吸收光能、传递光能（四种色素）、转化光能（只有少数处于特殊状态的叶绿素a）。
2、分析题意可知：通常情况下，光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合作用。某些蓝藻在近红外光环境下生长时，含有叶绿素a的光合系统会失效，而含有叶绿素f的光合系统会启动。叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝藻对环境的适应。
【解答】解：A、蓝藻是自养生物，不从外界吸收葡萄糖，培养蓝藻研究光合作用时，不需提供葡萄糖作为碳源，A错误；
B、蓝藻是原核生物，没有叶绿体，B错误；
C、某些蓝藻在近红外光环境下生长时，含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现，叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝藻对环境的适应，C正确；
D、在正常光照条件下，蓝藻光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合作用，不能吸收红外光进行光合作用，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了光合作用中，色素的分布和作用，意在考查考生的审题能力，获取信息的能力，难度适中。
【变式演练2】
如图为叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。下列有关说法正确的是（ ）
A．图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上
B．利用纸层析法分离色素时，用到了无水乙醇或体积分数为75%乙醇+无水碳酸钠
C．③是叶绿素a，位于从上至下第三个条带，且条带最宽
D．叶片呈现绿色是因为①②③完全不吸收绿光
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
（4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
2、分析题图：图示为叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，其中①为类胡萝卜素，②为叶绿素b，③为叶绿素a．
【解答】解：A、图中②为叶绿素b，③为叶绿素a，它们分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；
B、利用纸层析法分离色素时，用的是层析液，提取色素时可用无水乙醇或体积分数为75%乙醇+无水碳酸钠，B错误；
C、③是叶绿素a，位于从上至下第三个条带，且条带最宽（含量最多），C正确；
D、叶片呈现绿色是因为②③吸收绿光最少，绿光被反射出来，而不是完全不吸收绿光，D错误。
故选：C。
【点评】本题结合曲线图，考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
【变式演练3】
如图为正常绿叶的叶绿素 a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱（作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率）。由图中信息分析，下列叙述错误的是（ ）
A．色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制
B．总吸收光谱与叶绿素 a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素
C．总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用
D．总吸收光谱与作用光谱在 450~500 nm波长处出现较大差异，说明其他色素对能量的转换效率比叶绿素对能量的转换效率高
【分析】图示曲线分析：叶绿素a的吸收值有两个波峰，主要集中于红光和蓝紫光区；总吸收光谱是指叶绿体中色素总吸收值；作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似，说明色素吸收的光均可用于光合作用。
【解答】解：A、色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率，可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制，A正确；
B、总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中除了叶绿素a，还含有其他色素，也能吸收光能，B正确；
C、总吸收光谱以及作用光谱表现出高度一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用，C正确；
D、绿叶中的胡萝卜素主要吸收450~500nm（红橙光）的波长的光，在可见光的其他波段，总吸收光谱与作用光谱几乎完全重叠，说明叶绿素吸收的光能几乎全部用于光合作用，450~500nm波长处出现较大差异，说明胡萝卜素吸收的光能有一部分不能转化成光合作用的能量，叶绿素比其他色素对能量的转换效率高，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了色素的种类和色素的吸收光谱，意在考查考生的识记能力和析图能力，考生要能够通过分析图解确定三条曲线之间的关系，难度适中。
常考点02 光合作用过程分析
【典例3】
如图为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程，下列有关说法正确的是（ ）
A．参与过程①的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光
B．过程②和过程③分别发生在叶绿体基质和线粒体中
C．[H]在过程①中产生，过程②中消耗，过程③中既有产生也有消耗
D．若过程①②的速率大于过程③④的速率，则甘蔗植株的干重就会增加
【分析】根据题意和图示分析可知：①表示光反应中光能转化为ATP的过程，发生在类囊体薄膜上；②表示ATP为三碳化合物的还原过程供能合成有机物的过程，发生在叶绿体的基质中；③表示有机物氧化分解释放能量的过程，发生在细胞中；④表示ATP水解释放能量的过程，发生在细胞中。
【解答】解：A、①过程表示光反应，四种色素的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，而胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，A错误；
B、②过程表示暗反应，只发生在叶绿体基质；过程③表示甘蔗叶肉细胞进行有氧呼吸，发生在细胞质基质和线粒体中，B错误；
C、过程①表示光反应，水光解产生[H]，用于过程②三碳化合物的还原，故消耗[H]；过程③是细胞呼吸过程，有氧呼吸的第一、二阶段产生[H]，用于第三阶段与氧气发生反应，因此③既产生也消耗[H]，C正确；
D、甘蔗干重增加与否是由植物体的光合作用与细胞呼吸共同决定的，仅叶肉细胞内光合作用（过程①②）大于细胞呼吸（过程③④），不能判断甘蔗的干重一定会增加，D错误。
故选：C。
【点评】本题的知识点是ATP的合成与水解、光合作用过程和细胞呼吸过程，主要考查学生的识图能力和利用题图信息解决问题的能力。
【典例4】
光合作用能将太阳能转换成为化学能，从而为生命提供动力。如图为光合作用过程示意图，有关叙述正确的是（ ）
A．色素吸收的光能可以将水分解为氧和H2释放出去
B．NADP+催化了ADP与Pi结合产生ATP的过程
C．②代表的是暗反应进行的场所：细胞质基质
D．①代表的生理阶段是类囊体薄膜上进行的光反应
【分析】光合作用的具体过程：
【解答】解：A、色素吸收的光能可以将水分解为氧和[H]，不会形成H2，A错误；
B、NADP+不会催化ADP与Pi结合产生ATP的过程，该过程由ATP合成酶催化，B错误；
C、②代表的是暗反应进行的场所：叶绿体基质，C错误；
D、①代表的生理阶段是类囊体薄膜上进行的光反应，D正确。
故选：D。
【点评】本题结合图解，考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的具体过程，尤其是物质变化过程，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
【技巧点拨】
1.光合作用过程图解及分析
过程
光反应
暗反应
图解
实质
光能转换为化学能，并放出O2
同化CO2形成有机物
条件
需色素、光、酶
不需色素和光，需要多种酶
物质
转化
①水的光解：H2O2[H]＋O2
②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP
①CO2的固定：CO2＋C52C3
②C3的还原：
能量转化
光能→活跃化学能，并储存在ATP中
ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能
关系
①光反应为暗反应提供还原剂[H]、能量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
2.光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响
【特别提醒】
(1)以上各物质含量的变化是在外界条件改变的短时间内发生的，且是相对含量的变化。
(2)C3和C5总是相反的变化，而C5、[H]、ATP的变化是一致的。
【变式演练4】
某小组将叶绿体破坏后，将离心得到的类囊体悬浮液和叶绿体基质分别放入4支试管中，给予试管①②光照，将试管③④置于黑暗条件下，实验如图所示下列有关叙述错误的是（ ）
A．4支试管中只有试管①能产生氧气
B．试管①②对照能说明光反应发生在类囊体上
C．若向④加入①的悬浮液，通入CO2后有有机物合成
D．试管③④对照能说明暗反应的场所是叶绿体基质
【分析】分析题图可知：①为类囊体悬浮液，置于光照条件下，可发生光合作用的光反应阶段；②为叶绿体基质，置于光照条件下，无反应；③④置于黑暗条件中，因为无光反应阶段提供的产物，故无法进行暗反应。
【解答】解：A、4支试管中只有①可以发生光反应，释放氧气，其余3支试管无法进行光合作用，A正确；
B、试管①②的变量为叶绿体的不同部位，其中①可以发生光反应，②不能发生，故两者对照能说明光反应发生在类囊体上，B正确；
C、①可进行光反应，产物有[H]和ATP，故若向④加入①的悬浮液，通入CO2后可进行暗反应过程，故有有机物的合成，C正确；
D、③④中均无法进行暗反应过程，故试管③④对照无法能说明暗反应的场所是叶绿体基质，D错误。
故选：D。
【点评】熟记光合作用光反应和暗反应的过程，并能结合题图准确分析是解答本题的关键。
【变式演练5】
如图是光合作用过程的图解，请依据图说明：
（1）图中A代表 ，其功能是 。
（2）图中F叫 ，它是由CO2和 结合后又分解而成。
（3）H是 阶段，此阶段是在叶绿体的 上进行的；I是 阶段，此阶段是在叶绿体的 中进行的。
【分析】据图分析：过程H代表的是光反应阶段，过程I代表的是暗反应阶段，A表示叶绿体中的色素，可以吸收、传递和转化光能，B表示氧气，是由水在光下分解产生的，C表示的是[H]，D表示的是ATP，E表示ADP，F表示的是三碳化台物，G表示五碳化合物。
【解答】解：（1）据图分析，A表示叶绿体中的色素（光台色素），可以吸收、传递和转化光能。
（2）据图可知，图中F是暗反应二氧化碳的固定产物，为三碳化合物，它是由CO2和C5 （五碳化合物）结合后又分解而成。
（3）据图可知，H代表的是光反应阶段，发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，I代表的是暗反应阶段，发生的场所是叶绿体基质。
故答案为：
（1）光合色素 吸收传递转化光能
（2）三碳化合物 五碳化合物
（3）光反应 类囊体薄膜 暗反应 基质
【点评】此题主要考查光合作用的过程以及物质和能量变化，意在考查学生对基础知识的理解掌握，分析题图解决问题的能力。
【变式演练6】
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 ，其作用主要是 。
（2）图1中ATP形成的场所是 ，形成ATP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 。
【分析】光合作用的过程图解：
【解答】解：（1）分析题图1可知，A与 ATP一起参与暗反应中C3的还原，所以A是[H]；主要作用是还原三碳化合物。
（2）图1中ATP形成于光反应阶段，合成场所是类囊体薄膜，该过程的能量转化为光能→ATP中活跃的化学能，因此形成ATP所需的能量最终来自于太阳能；C在光合作用过程中的转移途径是CO2→C3→（ CH2O ），所以若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是（ CH2O ）。
（3）分析题图2可知，突然黑暗的情况下，a含量上升，a是C3，因为突然黑暗，光反应不能进行，无[H]与ATP生成，三碳化合物的还原受阻，二氧化碳的固定仍在进行产生三碳化合物，细胞中三碳化合物的含量上升。
故答案为：
（1）[H]还原三碳化合物
（2）类囊体薄膜 太阳能 （CH2O）
（3）三碳化合物
【点评】本题的知识点是光反应与暗反应的物质变化和能量变化，光反应与暗反应之间的关系，对于光反应过程与暗反应过程的熟练掌握和对光反应与暗反应关系的理解是解题的关键。
常考点03 与提高光能利用率有关的因素及其应用
【典例5】
科研人员利用番茄幼苗进行相关研究，测量结果如图所示。以下分析正确的是（ ）
A．该研究的目的是探究光照强度对光合速率的影响
B．研究结果说明黄光不能被叶绿体色素吸收
C．a、b两点光合速率差异主要是由暗反应酶的活性不同所致
D．温室种植番茄时，应使用无色透明的塑料膜
【分析】分析图示可知，该实验自变量是二氧化碳浓度和光质，因变量是光合速率。不同光质条件下，都随二氧化碳浓度增大，光合速率增大，且在白光条件下，光合速率最大。
【解答】解：A、据上分析可知，该研究的目的是探究二氧化碳浓度和光质对番茄幼苗光合速率的影响，A错误；
B、研究结果说明，在三种光照条件下，黄光被叶绿体色素吸收最少，B错误；
C、a、b两点光合速率差异主要是番茄幼苗对不同光质吸收量不同所致，C错误；
D、由图可知，在白光条件下光合速率最大，故温室种植番茄时应使用无色透明的塑料膜，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查的是影响光合作用的环境因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。
【典例6】
如图甲、乙、丙、丁表示环境因素对植物光合作用的影响示意图，对图中曲线描述正确的是（ ）
A．若植物长期处于图甲所示环境中，则该植物能正常生长
B．从图乙中可看出，在25℃左右时该植物生长最快
C．图丙中曲线ab段形成的原因是由于光照强度降低所致
D．图丁中b点时，甲、乙两植物的真光合速率相等
【分析】图甲是在密闭的玻璃罩内植物经过一昼夜瓶中CO2浓度的变化，经过一昼夜后，瓶内CO2浓度增加；
图乙是随着温度的升高，真正光合作用先增加后降低，而呼吸作用是抑制增加；
图丙是植物在夏季的晴天植物光合作用的过程，出现了比较明显的光合午休现象；
图丁随着光照强度的增加，植物甲和乙的净光合作用先增加后不变。
【解答】解：A、从图甲看出，经过一昼夜后，玻璃置内CO2浓度升高，说明呼吸作用大于光合作用，因此长期在图甲的环境中，植物无法生长，A错误；
B、从图乙看出，25℃左右植物的净光合作用（真正光合作用﹣呼吸作用）最大，所以生长最快，B正确；
C、图丙中ab段是由于外界温度过高，植物关闭气孔，导致吸收的CO2减少导致的，C错误；
D、图中b点植物甲和乙的净光合作用相等，但由于不知道二者的呼吸作用大小，所以无法比较两者真正光合作用速率，D错误
故选：B。
【点评】本题具有一定的综合性，难度适中，要求考生具有扎实的基础知识，识记光合作用过程，理解影响光合作用的环境因素，并且要求考生具有分析图解并结合图解推理判断的能力．
【技巧点拨】
1.光合作用时间
光合作用时间越长，制造的有机物越多，因此在农业生产中可通过延长作物的生育期或改变耕作制度以提高光能利用率，如将一年一熟制改为一年两熟制。
2．光合作用面积
(1)光合作用速率与叶面积的关系。
(2)曲线所表述的含义。
OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。之后随叶面积的增大，光合作用量不再增加，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。
OB段干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加，OC段呼吸量不断增加，所以干物质积累量不断降低如BD段。植物的叶面积指数不能超过D点，若超过D点，植物将入不敷出，无法生活下去。
(3)应用：在农业生产中，通过合理密植、适当间苗、修剪以增加有效光合作用面积，提高光能利用率。
3．光照强度
(1)光合作用速率与光照强度的关系。
(2)曲线所表述的含义。
A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量表明此时的呼吸强度。
AB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分CO2用于光合作用；到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长)。
BC段表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点为光合作用的光饱和点。
(3)应用：增加光照强度，阴生植物和阳生植物的间作套种都可提高光能利用率。
4．CO2浓度
(1)光合作用速率与CO2浓度的关系。
(2)曲线表述的含义。
在一定范围内，随CO2浓度的增大，光合作用强度增加。在A点时，光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸释放的CO2量，称为CO2补偿点。B点时光合作用强度达最大值，称为CO2饱和点。
(3)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”的方式，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。
5．必需矿质元素
(1)必需矿质元素与光合作用速率的关系。
(2)曲线表述的含义。
在一定范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。
(3)应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。
【变式演练7】
如图甲、乙表示两种探究光照强度对植物净光合作用影响的方法。据图回答：
（1）图甲中CO2缓冲液的作用是 。若植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，甲中刻度管内液滴移动情况是 。（填“左移”“右移”“不移动”）。
（2）将正常生长的植物叶片一半遮光，一半不遮光，如图乙所示。通过一定方法阻断两部分叶片之间物质的转移，在适宜条件下光照5小时。截取图中面积相等的a区和b区，烘干后称得重量分别Ma和Mb，则b区的总光合产物量为 。
（3）下表为在适宜温度下，测得不同光照强度下植物吸收的CO2量。当光照强度为5klx时，该植物总光合速率是呼吸速率的 倍；在光照强度为7klx的条件下，如果要进一步提高有机物积累量，采取的措施有 。
光照强度（klx）
0
1
3
5
7
9
CO2吸收量（mg/h）
﹣15
0
25
45
60
60
【分析】分析甲图装置可知，植物既进行光合作用（吸收二氧化碳释放氧气），又进行呼吸作用（吸收氧气释放二氧化碳），而二氧化碳缓冲液可以为植物的光合作用提供稳定的二氧化碳，因此容器中气体量变化为光合作用氧气的净释放量。图乙中，a区叶片遮光，可测呼吸作用大小，b区叶片光照，可测净光合速率。
【解答】解：（1）图甲中二氧化碳缓冲液可以为植物的光合作用提供稳定的二氧化碳，因此CO2缓冲液的作用是维持玻璃置内CO2的浓度。若植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，装置中的氧气气含量不变，压强保持不变，因此甲中刻度管内液滴移动情况是不移动。
（2）假设相同大小的叶片初始重量为X，a区烘干后称得重量分别Ma，说明呼吸作用消耗量为X﹣Ma，b区烘干后称得重量为Mb，说明净光合作用积累量为Mb﹣X，因此b区的总光合产物量＝呼吸作用消耗量+净光合作用积累量＝X﹣Ma+Mb﹣X＝Mb﹣Ma。
（3）由表格可知，光照强度为0，CO2吸收量＝15（mg/h），则呼吸速率＝15（mg/h），当光照强度为5klx时，净光合速率＝45（mg/h）。故该植物总光合速率＝呼吸速率+净光合速率＝60，因此植物总光合速率是呼吸速率的4倍。当光照强度为7klx时光合作用达到饱和，光照强度不再是限制因素了，如果要进一步提高有机物积累量，采取的措施有增加CO2的浓度（提高光合速率）；延长光照时间（增加总光合作用产量）；夜晚适当降低温度，减少呼吸作用消耗（有利于有机物积累）。
故答案为：
（1）维持玻璃罩内CO2的浓度 不移动
（2）Mb﹣Ma
（3）4 ①增加CO2的浓度；②延长光照时间；③夜晚适当降低温度，减少呼吸作用消耗
【点评】本题综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生的识图、分析图表的能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
【变式演练8】
为研究“不同光强对结果期草莓光合特性的影响”，选取处于三种供水条件下结果期草莓植株的叶片在适宜条件下测定净光合速率和气孔导度，结果如图所示。
注：水势（单位MPa），在标准状况下，纯水的水势为零，溶液的溶质越多，溶液的水势越低。
请回答：
（1）该实验的自变量是 。实验过程中的光合速率是用 的O2释放量来表示，光照强度为800lux时，三种水势下叶肉细胞产生O2的去向有 。
（2）将 还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。该循环中，三碳糖以后的许多反应，都是为了 。影响胞间CO2浓度的因素有 。
（3）在水势为﹣5.56MPa下，光照强度在1300～1400lux之间时，CO2 （填“是”或“不是”）限制光合作用的主要因素。请结合图2分析图1中光照强度大于1400mol/m2•s时，光合速率下降的原因是 。
【分析】根据实验目的：研究“不同光强对结果期草莓光合特性的影响”，所以光强是实验自变量。由于“选取处于三种供水条件下结果期草莓植株的叶片”进行实验，所以水势也是实验自变量。根据实验要“测定净光合速率和气孔导度”，可以推测净光合速率和气孔导度是实验的因变量。
【解答】解：（1）根据分析，本实验的自变量是光照强度和水势。根据图1“光照强度对草莓叶片净光合速率的影响”，其纵坐标是氧气释放速率，单位为Pn/umol/（m2•s），所以光合速率是用单位时间单位面积的氧气释放量表示。图1中，光照强度为800lux时，三种水势下叶肉细胞的氧气释放速率均大于零，说明此光强下，光合均大于呼吸。因而叶肉细胞产生的氧气一部分被线粒体的需要呼吸消耗，还有一部分释放到细胞外。
（2）在叶绿体基质中，二氧化碳在许多种酶的催化下被还原成糖，在此过程中的一系列反应被称之为卡尔文循环。卡尔文循环中三碳糖以后的许多反应，都是为了再生RuBP，以保证此循环的不断进行。气孔导度影响胞间二氧化碳的来源，光合速率影响胞间二氧化碳的去路。
（3）图2中在水势为﹣5.56MPa下，光照强度在1300～1400lux之间时，胞间二氧化碳快速下降。但图1中对应的区域净光合速率却没有随之快速下降，说明此时CO2不是限制光合作用的主要因素。图1光照强度大于1400mol/m2•s时，三种水势的曲线光合速率都下降，而图2对应区域的气孔导度在下降。因此推导：气孔导度的下降导致胞间二氧化碳减少，进而使碳反应的原料减少，光合速率下降。
故答案为：
（1）光照强度和水势 单位时间单位叶面积 线粒体和细胞外（或大气中）
（2）二氧化碳分子 再生RuBP 气孔导度和光合速率
（3）不是 气孔导度下降，使CO2吸收量下降，导致碳反应受阻
【点评】熟练掌握光合作用的具体过程，并能够结合实验背景信息，分析影响光合作用的因素。
【变式演练9】
小麦和玉米是我国北方地区普遍种植的农作物。一般情况下，在相对较弱光照条件下，小麦叶片的光合作用强度比玉米高；随着光照强度的提高，小麦叶片的光合作用强度不再增加时，玉米叶片的光合作用强度仍会继续提高。造成该现象的原因是玉米叶肉细胞的暗反应途径能够利用细胞间隙较低浓度的CO2继续进行光合作用。某生物兴趣小组的同学利用小麦和玉米为材料开展了一系列实验，图甲为该小组测定的玉米叶片中物质含量变化图，图乙为该小组在适宜温度条件下，测定的小麦在不同的光照强度条件下其体内有机物的产生速率或积累速率的变化，请分析回答下列问题：
（1）图甲中曲线 能表示叶绿素含量，其变化原因是 。
（2）在较为干旱的环境中（其它条件适宜），玉米与小麦光合作用强度相对较大的是 ，原因是 。
（3）该小组某同学欲测定玉米叶片的实际光合速率，设置了如丙图所示的装置，不能达到实验目的，理由是 。
（4）科学家以绿藻和蓝藻为材料，做了三个实验：①单独用红光（660nm）照射；②单独用远红光（710nm）照射；③在红光的条件下，然后补充远红光，单位时间氧气释放量分别为A、B、C，结果如图丁所示。已知其他条件相同且适宜，则该实验结果说明 （答两点）。
注：箭头向上和向下分别表示光照的开和关
【分析】影响光合作用的环境因素：
1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大；当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强；当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强；当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强；当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【解答】解：（1）幼嫩的叶片随叶龄增加，叶绿素合成量大于分解量，故含量增加，老叶则反之，即随叶龄增加，叶绿素含量先增加后降低，因此图甲中d曲线能表示叶绿素含量。
（2）由题可知，在光照比较强时，气孔关闭的情况下，玉米叶肉细胞的暗反应途径能够利用细胞间隙较低浓度的CO2继续进行光合作用，在较为干旱的环境中（其它条件适宜），气孔关闭，玉米仍然能利用细胞间隙中较低的二氧化碳进行光合作用，因此玉米的光合作用强度大于小麦。
（3）欲测定玉米叶片的实际光合速率，设置了如丙图所示的装置，该条件下只能测出净光合速率，无法测出呼吸速率，故不能达到实验目的。由于实际光合速率＝净光合速率+呼吸速率，因此建议利用改装置在黑暗的条件下测出呼吸速率。
（4）单独用红光照射和单独用远红光照射时，氧气释放量都增加，说明植物可利用红光和远红光进行光合作用；在红光的条件下，然后补充远红光，单位时间氧气释放量均比两种光单独使用时释放的多，且大于两种光单独使用时释放氧气的总和，即可以说明红光和远红光同时照射植物时，光合作用强度大于分别单独照射时的总和。
故答案为：
（1）d 幼嫩的叶片随叶龄增加，叶绿素合成量大于分解量，故含量增加，老叶则反之
（2）玉米 干旱条件下气孔关闭，玉米仍然能利用细胞间隙中较低的二氧化碳进行光合作用，因此玉米的光合作用强度大于小麦
（3）该条件下只能测出净光合速率，无法测出呼吸速率
（4）植物可利用红光和远红光进行光合作用；单独照射红光和远红光对光合速率的影响基本相同；红光和远红光同时照射植物时，光合作用强度大于分别单独照射时的总和
【点评】本题考查了影响光合作用的环境因素以及有关曲线图的分析，意在考查考生的分析能力、识图能力以及能够运用所学知识解决问题的能力。
常考点04 绿叶中色素的提取与分离实验
【典例7】
在绿叶中色素的提取与分离实验中，在滤纸中央滴一滴色素滤液，如图对其中的色素进行分离，得到四个不同颜色的同心圆。下列说法正确的是（ ）
A．可以用纸层析法提取绿叶中的光合色素
B．由外向内的第一圈中的色素在层析液中溶解度最高
C．如实验中未加CaCO3，则导致由外向内的第一、二圈颜色明显变浅
D．由外向内第一、二圈中的色素含量较高，主要吸收红光和蓝紫光
【分析】分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关；把在滤纸中央滴一滴提取液，然后进行纸上层析，得到四个不同颜色的同心圆，四个圆圈中扩散最慢的即为圆圈最内侧的，四个圆圈中扩散最快的即为圆圈最外侧的，圆圈从外到内的排列顺序为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【解答】解：A、根据叶绿体中色素的分离原理可知，可以用层析液分离绿叶中的光合色素，提取光合色素常用无水乙醇，A错误；
B、由外向内第一圈中的色素是胡萝卜素，溶解度最大，B正确；
C、光合色素的提取实验中加入CaCO3的作用是防止叶绿素被破坏，所以如果实验中未加CaCO3，叶绿素a和叶绿素b较少，即由外向内的第三、四圈颜色较浅，C错误；
D、由外向内第一、二圈中的色素是胡萝卜素和叶黄素，含量较少，它们主要吸收蓝紫光，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．
【典例8】
下列关于绿叶中色素提取与分离实验的叙述，错误的是（ ）
A．研磨时加无水乙醇的目的是溶解色素
B．收集到的滤液绿色过浅可能是未加碳酸钙
C．滤纸条上色素带重叠，可能是滤液细线过细
D．滤纸条上呈黄绿色的色素在层析液中的溶解度最小
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
（4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
【解答】解：A、研磨时加无水乙醇的目的是溶解色素，A正确；
B、收集到的滤液绿色过浅可能是未加碳酸钙，部分叶绿素被破坏，B正确；
C、滤纸条上色素带重叠，可能是滤液细线过粗，C错误；
D、滤纸条上呈黄绿色的色素（叶绿素b）在层析液中的溶解度最小，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
【技巧点拨】
1.实验过程
2．注意问题
(1)关键词语与试剂对应关系不能混淆。
提取色素——无水乙醇。
分离色素——层析液。
(2)
A为绿色，因为吸收绿光最少而透过；B为红色，此为荧光现象。
(3)用丙酮或其他有机溶剂代替无水乙醇提取色素，但丙酮有毒，研磨时需采取措施防止挥发；也可用汽油代替层析液进行层析；可用其他绿色叶片代替菠菜，但不能用大白菜等不含叶绿素的材料。
(4)色素提取液呈淡绿色的原因分析。
①研磨不充分，色素未能充分提取出来。
②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素浓度小。
③未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
【变式演练10】
如图是纸层析法分离叶绿体中色素得到的色素带，下列说法正确的是（ ）
A．a带呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最高
B．在提取色素时加碳酸钙的目的是为了保护a，b带中的色素
C．c带最宽，其中色素主要吸收红光和蓝绿光
D．越幼嫩的叶子，c和d带的宽度越大
【分析】1、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
2、滤纸条上从上到下色素依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
【解答】解：A、a带是胡萝卜素，呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最高，A正确；
B、在提取色素时加碳酸钙的目的是为了保护叶绿素，即c和d带中的色素，B错误；
C、c带最宽，其中色素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；
D、色素带的宽度越大，色素越多，太幼嫩的叶子，c和d带的宽度反而不大，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了色素的提取和分离的实验，要求学生掌握色素分离的原理，根据图中色素带的分布确定各种色素的名称和颜色，并利用对照实验的观点准确判断各项。
【变式演练11】
如图是“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分操作示意图，下列有关说法正确的是（ ）
A．在②操作之后，应向滤液中加入少许碳酸钙，以防止叶绿素被破坏
B．在③操作时，为了增加滤纸上色素的量需连续划3至4次滤液细线
C．在④操作时，一定要让层析液没及滤液细线
D．层析后若得图⑤所示结果，可能的原因是实验叶片不够新鲜
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
1、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
3、分析图形：图中①是研磨，②是过滤，③是划滤液细线，④是层析，⑤是实验最后的结果。
【解答】解：A、加入少许碳酸钙是在进行研磨之前，A错误；
B、为了增加滤纸上色素的量，在进行③时，需要划3至4次滤液细线，但是等到上次划的线干了后进行的，不能联系操作，B错误；
C、在④层析操作时，不能让层析液没及滤液细线，C错误；
D、层析后若得图⑤所示结果（叶绿素减少），可能的原因是实验叶片不够新鲜，造成叶绿素分解，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
【变式演练12】
以下关于色素的提取与分离实验的叙述中正确的是（ ）
A．加入的95%乙醇过多，提取到的色素滤液颜色变浅
B．分离色素时需要加入少量SiO2和CaCO3
C．因为叶绿体中的色素能溶解在95%乙醇中，所以可用95%乙醇分离色素得到四条色素带
D．利用层析液提取叶绿体中的色素滤液绿色更深
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【解答】解：A、加入的95%乙醇过多，提取到的色素滤液颜色变浅，A正确；
B、提取色素时需要加入少量SiO2和CaCO3，B错误；
C、因为叶绿体中的色素能溶解在95%乙醇中，所以可用95%乙醇提取色素，分析色素应该用层析液，C错误；
D、层析液用来分离色素，提取叶绿体中的色素用无水乙醇，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查课本基础实验的原理和选材，要求学生掌握提取和分离叶绿体中色素的方法，理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；要特别注意实验中的任何试剂的作用和步骤都有其道理，学习时要注意理解。
高考一轮生物复习策略
1、落实考点。
一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。
2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。
不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。
3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。
这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。
4、学而不思则罔，思而不学则殆。
这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
专题11 光合作用
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目录
常考点01 叶绿体内的色素与吸收光谱 1
常考点02 光合作用过程分析 5
常考点03 与提高光能利用率有关的因素及其应用 12
常考点04 绿叶中色素的提取与分离实验 12
常考点归纳
常考点01 叶绿体内的色素与吸收光谱
【典例1】
下列关于高等植物细胞内色素的叙述错误的是（ ）
A．叶绿体中的各种色素都能吸收蓝紫光
B．细胞内的各种色素都参与光合作用
C．细胞内的光合色素都分布在类囊体薄膜上
D．光合色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇进行提取
【分析】1、叶绿体中的色素有4种，即胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素（包括胡萝卜素和叶黄素）吸收蓝紫光，叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）可以吸收红光和蓝紫光。
2、液泡中可能含有色素，这些色素是水溶性的，不参与光合作用。
【解答】解：A、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，A正确；
B、有的植物的液泡也含有一定的色素，主要是花青素，花青素不参与光合作用，B错误；
C、高等植物的光合色素都分布在类囊体薄膜上，C正确；
D、光合色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇进行提取，D正确。
故选：B。
【点评】对叶绿体中色素的种类和含量、叶绿素的分布和作用的理解、记忆及液泡中色素的种类的记忆是本题考查的重点。
【典例2】
如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，下列叙述中，正确的是（ ）
A．色素B主要吸收蓝紫光和红光
B．在层析液中，色素A的溶解度比色素B小
C．A、B色素也分布在某些植物的液泡中
D．提取和分离A、B两类色素的试剂分别是层析液和无水乙醇
【分析】1、叶绿体中的光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形成释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活跃的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。
2、绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止一种，它们都能溶解在层析液中，然而它们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
【解答】解：A、由图可知：色素B主要吸收蓝紫光，是类胡萝卜素，A错误；
B、色素A是叶绿素，色素B是类胡萝卜素，叶绿体在层析液中溶解度比类胡萝卜素小，因此跑的慢在色素带的下部，B正确；
C、叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体中，不在液泡中，C错误；
D、提取色素用的是无水乙醇，而分离色素用的层析液，D错误。
故选：B。
【点评】本题为识图题，考查学生根据图中吸收的波长判断叶绿素和类胡萝卜素，结合所学分离和提取色素的实验，解决生物问题，难度适中。
【技巧点拨】
1.图解
(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；叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
(2)两类色素除吸收上述各类光外，对其他各类光也有不同程度的吸收，但对绿光吸收最少，故对阳光而言，最有效的光是白光，最无效的光是绿光。
2．实践应用
(1)温室大棚用无色薄膜最有效。
(2)实验中黑暗处理消耗有机物时需在有光条件下操作、观察，最好选用绿灯，而不能选红灯或其他颜色的灯，这样对实验影响最小。
【特别提醒】 影响叶绿素合成的因素：(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。
【变式演练1】
通常情况下，光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合作用。研究发现某些蓝藻在近红外光环境下生长时，含有叶绿素a的光合系统会失效，而含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现，叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。下列有关叙述正确的是（ ）
A．培养蓝藻研究光合作用时，需提供葡萄糖作为碳源
B．叶绿素f主要分布在蓝藻叶绿体类囊体薄膜上
C．叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝藻对环境的适应
D．在正常光照条件下，蓝藻会同时吸收可见光和红外光进行光合作用
【分析】1、叶绿体中色素的分布、功能及特性
（1）分布：基粒片层结构的薄膜（类囊体膜）上。
（2）功能：吸收光能、传递光能（四种色素）、转化光能（只有少数处于特殊状态的叶绿素a）。
2、分析题意可知：通常情况下，光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合作用。某些蓝藻在近红外光环境下生长时，含有叶绿素a的光合系统会失效，而含有叶绿素f的光合系统会启动。叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝藻对环境的适应。
【解答】解：A、蓝藻是自养生物，不从外界吸收葡萄糖，培养蓝藻研究光合作用时，不需提供葡萄糖作为碳源，A错误；
B、蓝藻是原核生物，没有叶绿体，B错误；
C、某些蓝藻在近红外光环境下生长时，含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现，叶绿素f能吸收、转化红外光，用于光合作用。叶绿素f能够吸收、转化红外光，体现了蓝藻对环境的适应，C正确；
D、在正常光照条件下，蓝藻光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光，用于光合作用，不能吸收红外光进行光合作用，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了光合作用中，色素的分布和作用，意在考查考生的审题能力，获取信息的能力，难度适中。
【变式演练2】
如图为叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。下列有关说法正确的是（ ）
A．图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上
B．利用纸层析法分离色素时，用到了无水乙醇或体积分数为75%乙醇+无水碳酸钠
C．③是叶绿素a，位于从上至下第三个条带，且条带最宽
D．叶片呈现绿色是因为①②③完全不吸收绿光
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
（4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
2、分析题图：图示为叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，其中①为类胡萝卜素，②为叶绿素b，③为叶绿素a．
【解答】解：A、图中②为叶绿素b，③为叶绿素a，它们分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；
B、利用纸层析法分离色素时，用的是层析液，提取色素时可用无水乙醇或体积分数为75%乙醇+无水碳酸钠，B错误；
C、③是叶绿素a，位于从上至下第三个条带，且条带最宽（含量最多），C正确；
D、叶片呈现绿色是因为②③吸收绿光最少，绿光被反射出来，而不是完全不吸收绿光，D错误。
故选：C。
【点评】本题结合曲线图，考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
【变式演练3】
如图为正常绿叶的叶绿素 a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱（作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率）。由图中信息分析，下列叙述错误的是（ ）
A．色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制
B．总吸收光谱与叶绿素 a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素
C．总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用
D．总吸收光谱与作用光谱在 450~500 nm波长处出现较大差异，说明其他色素对能量的转换效率比叶绿素对能量的转换效率高
【分析】图示曲线分析：叶绿素a的吸收值有两个波峰，主要集中于红光和蓝紫光区；总吸收光谱是指叶绿体中色素总吸收值；作用光谱的变化趋势与总吸收光谱非常相似，说明色素吸收的光均可用于光合作用。
【解答】解：A、色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率，可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制，A正确；
B、总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中除了叶绿素a，还含有其他色素，也能吸收光能，B正确；
C、总吸收光谱以及作用光谱表现出高度一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用，C正确；
D、绿叶中的胡萝卜素主要吸收450~500nm（红橙光）的波长的光，在可见光的其他波段，总吸收光谱与作用光谱几乎完全重叠，说明叶绿素吸收的光能几乎全部用于光合作用，450~500nm波长处出现较大差异，说明胡萝卜素吸收的光能有一部分不能转化成光合作用的能量，叶绿素比其他色素对能量的转换效率高，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了色素的种类和色素的吸收光谱，意在考查考生的识记能力和析图能力，考生要能够通过分析图解确定三条曲线之间的关系，难度适中。
常考点02 光合作用过程分析
【典例3】
如图为甘蔗叶肉细胞内的一系列反应过程，下列有关说法正确的是（ ）
A．参与过程①的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光
B．过程②和过程③分别发生在叶绿体基质和线粒体中
C．[H]在过程①中产生，过程②中消耗，过程③中既有产生也有消耗
D．若过程①②的速率大于过程③④的速率，则甘蔗植株的干重就会增加
【分析】根据题意和图示分析可知：①表示光反应中光能转化为ATP的过程，发生在类囊体薄膜上；②表示ATP为三碳化合物的还原过程供能合成有机物的过程，发生在叶绿体的基质中；③表示有机物氧化分解释放能量的过程，发生在细胞中；④表示ATP水解释放能量的过程，发生在细胞中。
【解答】解：A、①过程表示光反应，四种色素的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，而胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，A错误；
B、②过程表示暗反应，只发生在叶绿体基质；过程③表示甘蔗叶肉细胞进行有氧呼吸，发生在细胞质基质和线粒体中，B错误；
C、过程①表示光反应，水光解产生[H]，用于过程②三碳化合物的还原，故消耗[H]；过程③是细胞呼吸过程，有氧呼吸的第一、二阶段产生[H]，用于第三阶段与氧气发生反应，因此③既产生也消耗[H]，C正确；
D、甘蔗干重增加与否是由植物体的光合作用与细胞呼吸共同决定的，仅叶肉细胞内光合作用（过程①②）大于细胞呼吸（过程③④），不能判断甘蔗的干重一定会增加，D错误。
故选：C。
【点评】本题的知识点是ATP的合成与水解、光合作用过程和细胞呼吸过程，主要考查学生的识图能力和利用题图信息解决问题的能力。
【典例4】
光合作用能将太阳能转换成为化学能，从而为生命提供动力。如图为光合作用过程示意图，有关叙述正确的是（ ）
A．色素吸收的光能可以将水分解为氧和H2释放出去
B．NADP+催化了ADP与Pi结合产生ATP的过程
C．②代表的是暗反应进行的场所：细胞质基质
D．①代表的生理阶段是类囊体薄膜上进行的光反应
【分析】光合作用的具体过程：
【解答】解：A、色素吸收的光能可以将水分解为氧和[H]，不会形成H2，A错误；
B、NADP+不会催化ADP与Pi结合产生ATP的过程，该过程由ATP合成酶催化，B错误；
C、②代表的是暗反应进行的场所：叶绿体基质，C错误；
D、①代表的生理阶段是类囊体薄膜上进行的光反应，D正确。
故选：D。
【点评】本题结合图解，考查光合作用的相关知识，要求考生识记光合作用的具体过程，尤其是物质变化过程，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
【技巧点拨】
1.光合作用过程图解及分析
过程
光反应
暗反应
图解
实质
光能转换为化学能，并放出O2
同化CO2形成有机物
条件
需色素、光、酶
不需色素和光，需要多种酶
物质
转化
①水的光解：H2O2[H]＋O2
②ATP的形成：ADP＋Pi＋能量ATP
①CO2的固定：CO2＋C52C3
②C3的还原：
能量转化
光能→活跃化学能，并储存在ATP中
ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能
关系
①光反应为暗反应提供还原剂[H]、能量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
2.光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响
【特别提醒】
(1)以上各物质含量的变化是在外界条件改变的短时间内发生的，且是相对含量的变化。
(2)C3和C5总是相反的变化，而C5、[H]、ATP的变化是一致的。
【变式演练4】
某小组将叶绿体破坏后，将离心得到的类囊体悬浮液和叶绿体基质分别放入4支试管中，给予试管①②光照，将试管③④置于黑暗条件下，实验如图所示下列有关叙述错误的是（ ）
A．4支试管中只有试管①能产生氧气
B．试管①②对照能说明光反应发生在类囊体上
C．若向④加入①的悬浮液，通入CO2后有有机物合成
D．试管③④对照能说明暗反应的场所是叶绿体基质
【分析】分析题图可知：①为类囊体悬浮液，置于光照条件下，可发生光合作用的光反应阶段；②为叶绿体基质，置于光照条件下，无反应；③④置于黑暗条件中，因为无光反应阶段提供的产物，故无法进行暗反应。
【解答】解：A、4支试管中只有①可以发生光反应，释放氧气，其余3支试管无法进行光合作用，A正确；
B、试管①②的变量为叶绿体的不同部位，其中①可以发生光反应，②不能发生，故两者对照能说明光反应发生在类囊体上，B正确；
C、①可进行光反应，产物有[H]和ATP，故若向④加入①的悬浮液，通入CO2后可进行暗反应过程，故有有机物的合成，C正确；
D、③④中均无法进行暗反应过程，故试管③④对照无法能说明暗反应的场所是叶绿体基质，D错误。
故选：D。
【点评】熟记光合作用光反应和暗反应的过程，并能结合题图准确分析是解答本题的关键。
【变式演练5】
如图是光合作用过程的图解，请依据图说明：
（1）图中A代表 ，其功能是 。
（2）图中F叫 ，它是由CO2和 结合后又分解而成。
（3）H是 阶段，此阶段是在叶绿体的 上进行的；I是 阶段，此阶段是在叶绿体的 中进行的。
【分析】据图分析：过程H代表的是光反应阶段，过程I代表的是暗反应阶段，A表示叶绿体中的色素，可以吸收、传递和转化光能，B表示氧气，是由水在光下分解产生的，C表示的是[H]，D表示的是ATP，E表示ADP，F表示的是三碳化台物，G表示五碳化合物。
【解答】解：（1）据图分析，A表示叶绿体中的色素（光台色素），可以吸收、传递和转化光能。
（2）据图可知，图中F是暗反应二氧化碳的固定产物，为三碳化合物，它是由CO2和C5 （五碳化合物）结合后又分解而成。
（3）据图可知，H代表的是光反应阶段，发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，I代表的是暗反应阶段，发生的场所是叶绿体基质。
故答案为：
（1）光合色素 吸收传递转化光能
（2）三碳化合物 五碳化合物
（3）光反应 类囊体薄膜 暗反应 基质
【点评】此题主要考查光合作用的过程以及物质和能量变化，意在考查学生对基础知识的理解掌握，分析题图解决问题的能力。
【变式演练6】
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 ，其作用主要是 。
（2）图1中ATP形成的场所是 ，形成ATP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 。
【分析】光合作用的过程图解：
【解答】解：（1）分析题图1可知，A与 ATP一起参与暗反应中C3的还原，所以A是[H]；主要作用是还原三碳化合物。
（2）图1中ATP形成于光反应阶段，合成场所是类囊体薄膜，该过程的能量转化为光能→ATP中活跃的化学能，因此形成ATP所需的能量最终来自于太阳能；C在光合作用过程中的转移途径是CO2→C3→（ CH2O ），所以若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是（ CH2O ）。
（3）分析题图2可知，突然黑暗的情况下，a含量上升，a是C3，因为突然黑暗，光反应不能进行，无[H]与ATP生成，三碳化合物的还原受阻，二氧化碳的固定仍在进行产生三碳化合物，细胞中三碳化合物的含量上升。
故答案为：
（1）[H]还原三碳化合物
（2）类囊体薄膜 太阳能 （CH2O）
（3）三碳化合物
【点评】本题的知识点是光反应与暗反应的物质变化和能量变化，光反应与暗反应之间的关系，对于光反应过程与暗反应过程的熟练掌握和对光反应与暗反应关系的理解是解题的关键。
常考点03 与提高光能利用率有关的因素及其应用
【典例5】
科研人员利用番茄幼苗进行相关研究，测量结果如图所示。以下分析正确的是（ ）
A．该研究的目的是探究光照强度对光合速率的影响
B．研究结果说明黄光不能被叶绿体色素吸收
C．a、b两点光合速率差异主要是由暗反应酶的活性不同所致
D．温室种植番茄时，应使用无色透明的塑料膜
【分析】分析图示可知，该实验自变量是二氧化碳浓度和光质，因变量是光合速率。不同光质条件下，都随二氧化碳浓度增大，光合速率增大，且在白光条件下，光合速率最大。
【解答】解：A、据上分析可知，该研究的目的是探究二氧化碳浓度和光质对番茄幼苗光合速率的影响，A错误；
B、研究结果说明，在三种光照条件下，黄光被叶绿体色素吸收最少，B错误；
C、a、b两点光合速率差异主要是番茄幼苗对不同光质吸收量不同所致，C错误；
D、由图可知，在白光条件下光合速率最大，故温室种植番茄时应使用无色透明的塑料膜，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查的是影响光合作用的环境因素的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。
【典例6】
如图甲、乙、丙、丁表示环境因素对植物光合作用的影响示意图，对图中曲线描述正确的是（ ）
A．若植物长期处于图甲所示环境中，则该植物能正常生长
B．从图乙中可看出，在25℃左右时该植物生长最快
C．图丙中曲线ab段形成的原因是由于光照强度降低所致
D．图丁中b点时，甲、乙两植物的真光合速率相等
【分析】图甲是在密闭的玻璃罩内植物经过一昼夜瓶中CO2浓度的变化，经过一昼夜后，瓶内CO2浓度增加；
图乙是随着温度的升高，真正光合作用先增加后降低，而呼吸作用是抑制增加；
图丙是植物在夏季的晴天植物光合作用的过程，出现了比较明显的光合午休现象；
图丁随着光照强度的增加，植物甲和乙的净光合作用先增加后不变。
【解答】解：A、从图甲看出，经过一昼夜后，玻璃置内CO2浓度升高，说明呼吸作用大于光合作用，因此长期在图甲的环境中，植物无法生长，A错误；
B、从图乙看出，25℃左右植物的净光合作用（真正光合作用﹣呼吸作用）最大，所以生长最快，B正确；
C、图丙中ab段是由于外界温度过高，植物关闭气孔，导致吸收的CO2减少导致的，C错误；
D、图中b点植物甲和乙的净光合作用相等，但由于不知道二者的呼吸作用大小，所以无法比较两者真正光合作用速率，D错误
故选：B。
【点评】本题具有一定的综合性，难度适中，要求考生具有扎实的基础知识，识记光合作用过程，理解影响光合作用的环境因素，并且要求考生具有分析图解并结合图解推理判断的能力．
【技巧点拨】
1.光合作用时间
光合作用时间越长，制造的有机物越多，因此在农业生产中可通过延长作物的生育期或改变耕作制度以提高光能利用率，如将一年一熟制改为一年两熟制。
2．光合作用面积
(1)光合作用速率与叶面积的关系。
(2)曲线所表述的含义。
OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。之后随叶面积的增大，光合作用量不再增加，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。
OB段干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加，OC段呼吸量不断增加，所以干物质积累量不断降低如BD段。植物的叶面积指数不能超过D点，若超过D点，植物将入不敷出，无法生活下去。
(3)应用：在农业生产中，通过合理密植、适当间苗、修剪以增加有效光合作用面积，提高光能利用率。
3．光照强度
(1)光合作用速率与光照强度的关系。
(2)曲线所表述的含义。
A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量表明此时的呼吸强度。
AB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分CO2用于光合作用；到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长)。
BC段表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点为光合作用的光饱和点。
(3)应用：增加光照强度，阴生植物和阳生植物的间作套种都可提高光能利用率。
4．CO2浓度
(1)光合作用速率与CO2浓度的关系。
(2)曲线表述的含义。
在一定范围内，随CO2浓度的增大，光合作用强度增加。在A点时，光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸释放的CO2量，称为CO2补偿点。B点时光合作用强度达最大值，称为CO2饱和点。
(3)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”的方式，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。
5．必需矿质元素
(1)必需矿质元素与光合作用速率的关系。
(2)曲线表述的含义。
在一定范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。
(3)应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。
【变式演练7】
如图甲、乙表示两种探究光照强度对植物净光合作用影响的方法。据图回答：
（1）图甲中CO2缓冲液的作用是 。若植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，甲中刻度管内液滴移动情况是 。（填“左移”“右移”“不移动”）。
（2）将正常生长的植物叶片一半遮光，一半不遮光，如图乙所示。通过一定方法阻断两部分叶片之间物质的转移，在适宜条件下光照5小时。截取图中面积相等的a区和b区，烘干后称得重量分别Ma和Mb，则b区的总光合产物量为 。
（3）下表为在适宜温度下，测得不同光照强度下植物吸收的CO2量。当光照强度为5klx时，该植物总光合速率是呼吸速率的 倍；在光照强度为7klx的条件下，如果要进一步提高有机物积累量，采取的措施有 。
光照强度（klx）
0
1
3
5
7
9
CO2吸收量（mg/h）
﹣15
0
25
45
60
60
【分析】分析甲图装置可知，植物既进行光合作用（吸收二氧化碳释放氧气），又进行呼吸作用（吸收氧气释放二氧化碳），而二氧化碳缓冲液可以为植物的光合作用提供稳定的二氧化碳，因此容器中气体量变化为光合作用氧气的净释放量。图乙中，a区叶片遮光，可测呼吸作用大小，b区叶片光照，可测净光合速率。
【解答】解：（1）图甲中二氧化碳缓冲液可以为植物的光合作用提供稳定的二氧化碳，因此CO2缓冲液的作用是维持玻璃置内CO2的浓度。若植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，装置中的氧气气含量不变，压强保持不变，因此甲中刻度管内液滴移动情况是不移动。
（2）假设相同大小的叶片初始重量为X，a区烘干后称得重量分别Ma，说明呼吸作用消耗量为X﹣Ma，b区烘干后称得重量为Mb，说明净光合作用积累量为Mb﹣X，因此b区的总光合产物量＝呼吸作用消耗量+净光合作用积累量＝X﹣Ma+Mb﹣X＝Mb﹣Ma。
（3）由表格可知，光照强度为0，CO2吸收量＝15（mg/h），则呼吸速率＝15（mg/h），当光照强度为5klx时，净光合速率＝45（mg/h）。故该植物总光合速率＝呼吸速率+净光合速率＝60，因此植物总光合速率是呼吸速率的4倍。当光照强度为7klx时光合作用达到饱和，光照强度不再是限制因素了，如果要进一步提高有机物积累量，采取的措施有增加CO2的浓度（提高光合速率）；延长光照时间（增加总光合作用产量）；夜晚适当降低温度，减少呼吸作用消耗（有利于有机物积累）。
故答案为：
（1）维持玻璃罩内CO2的浓度 不移动
（2）Mb﹣Ma
（3）4 ①增加CO2的浓度；②延长光照时间；③夜晚适当降低温度，减少呼吸作用消耗
【点评】本题综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生的识图、分析图表的能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
【变式演练8】
为研究“不同光强对结果期草莓光合特性的影响”，选取处于三种供水条件下结果期草莓植株的叶片在适宜条件下测定净光合速率和气孔导度，结果如图所示。
注：水势（单位MPa），在标准状况下，纯水的水势为零，溶液的溶质越多，溶液的水势越低。
请回答：
（1）该实验的自变量是 。实验过程中的光合速率是用 的O2释放量来表示，光照强度为800lux时，三种水势下叶肉细胞产生O2的去向有 。
（2）将 还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。该循环中，三碳糖以后的许多反应，都是为了 。影响胞间CO2浓度的因素有 。
（3）在水势为﹣5.56MPa下，光照强度在1300～1400lux之间时，CO2 （填“是”或“不是”）限制光合作用的主要因素。请结合图2分析图1中光照强度大于1400mol/m2•s时，光合速率下降的原因是 。
【分析】根据实验目的：研究“不同光强对结果期草莓光合特性的影响”，所以光强是实验自变量。由于“选取处于三种供水条件下结果期草莓植株的叶片”进行实验，所以水势也是实验自变量。根据实验要“测定净光合速率和气孔导度”，可以推测净光合速率和气孔导度是实验的因变量。
【解答】解：（1）根据分析，本实验的自变量是光照强度和水势。根据图1“光照强度对草莓叶片净光合速率的影响”，其纵坐标是氧气释放速率，单位为Pn/umol/（m2•s），所以光合速率是用单位时间单位面积的氧气释放量表示。图1中，光照强度为800lux时，三种水势下叶肉细胞的氧气释放速率均大于零，说明此光强下，光合均大于呼吸。因而叶肉细胞产生的氧气一部分被线粒体的需要呼吸消耗，还有一部分释放到细胞外。
（2）在叶绿体基质中，二氧化碳在许多种酶的催化下被还原成糖，在此过程中的一系列反应被称之为卡尔文循环。卡尔文循环中三碳糖以后的许多反应，都是为了再生RuBP，以保证此循环的不断进行。气孔导度影响胞间二氧化碳的来源，光合速率影响胞间二氧化碳的去路。
（3）图2中在水势为﹣5.56MPa下，光照强度在1300～1400lux之间时，胞间二氧化碳快速下降。但图1中对应的区域净光合速率却没有随之快速下降，说明此时CO2不是限制光合作用的主要因素。图1光照强度大于1400mol/m2•s时，三种水势的曲线光合速率都下降，而图2对应区域的气孔导度在下降。因此推导：气孔导度的下降导致胞间二氧化碳减少，进而使碳反应的原料减少，光合速率下降。
故答案为：
（1）光照强度和水势 单位时间单位叶面积 线粒体和细胞外（或大气中）
（2）二氧化碳分子 再生RuBP 气孔导度和光合速率
（3）不是 气孔导度下降，使CO2吸收量下降，导致碳反应受阻
【点评】熟练掌握光合作用的具体过程，并能够结合实验背景信息，分析影响光合作用的因素。
【变式演练9】
小麦和玉米是我国北方地区普遍种植的农作物。一般情况下，在相对较弱光照条件下，小麦叶片的光合作用强度比玉米高；随着光照强度的提高，小麦叶片的光合作用强度不再增加时，玉米叶片的光合作用强度仍会继续提高。造成该现象的原因是玉米叶肉细胞的暗反应途径能够利用细胞间隙较低浓度的CO2继续进行光合作用。某生物兴趣小组的同学利用小麦和玉米为材料开展了一系列实验，图甲为该小组测定的玉米叶片中物质含量变化图，图乙为该小组在适宜温度条件下，测定的小麦在不同的光照强度条件下其体内有机物的产生速率或积累速率的变化，请分析回答下列问题：
（1）图甲中曲线 能表示叶绿素含量，其变化原因是 。
（2）在较为干旱的环境中（其它条件适宜），玉米与小麦光合作用强度相对较大的是 ，原因是 。
（3）该小组某同学欲测定玉米叶片的实际光合速率，设置了如丙图所示的装置，不能达到实验目的，理由是 。
（4）科学家以绿藻和蓝藻为材料，做了三个实验：①单独用红光（660nm）照射；②单独用远红光（710nm）照射；③在红光的条件下，然后补充远红光，单位时间氧气释放量分别为A、B、C，结果如图丁所示。已知其他条件相同且适宜，则该实验结果说明 （答两点）。
注：箭头向上和向下分别表示光照的开和关
【分析】影响光合作用的环境因素：
1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大；当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强；当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强；当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强；当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【解答】解：（1）幼嫩的叶片随叶龄增加，叶绿素合成量大于分解量，故含量增加，老叶则反之，即随叶龄增加，叶绿素含量先增加后降低，因此图甲中d曲线能表示叶绿素含量。
（2）由题可知，在光照比较强时，气孔关闭的情况下，玉米叶肉细胞的暗反应途径能够利用细胞间隙较低浓度的CO2继续进行光合作用，在较为干旱的环境中（其它条件适宜），气孔关闭，玉米仍然能利用细胞间隙中较低的二氧化碳进行光合作用，因此玉米的光合作用强度大于小麦。
（3）欲测定玉米叶片的实际光合速率，设置了如丙图所示的装置，该条件下只能测出净光合速率，无法测出呼吸速率，故不能达到实验目的。由于实际光合速率＝净光合速率+呼吸速率，因此建议利用改装置在黑暗的条件下测出呼吸速率。
（4）单独用红光照射和单独用远红光照射时，氧气释放量都增加，说明植物可利用红光和远红光进行光合作用；在红光的条件下，然后补充远红光，单位时间氧气释放量均比两种光单独使用时释放的多，且大于两种光单独使用时释放氧气的总和，即可以说明红光和远红光同时照射植物时，光合作用强度大于分别单独照射时的总和。
故答案为：
（1）d 幼嫩的叶片随叶龄增加，叶绿素合成量大于分解量，故含量增加，老叶则反之
（2）玉米 干旱条件下气孔关闭，玉米仍然能利用细胞间隙中较低的二氧化碳进行光合作用，因此玉米的光合作用强度大于小麦
（3）该条件下只能测出净光合速率，无法测出呼吸速率
（4）植物可利用红光和远红光进行光合作用；单独照射红光和远红光对光合速率的影响基本相同；红光和远红光同时照射植物时，光合作用强度大于分别单独照射时的总和
【点评】本题考查了影响光合作用的环境因素以及有关曲线图的分析，意在考查考生的分析能力、识图能力以及能够运用所学知识解决问题的能力。
常考点04 绿叶中色素的提取与分离实验
【典例7】
在绿叶中色素的提取与分离实验中，在滤纸中央滴一滴色素滤液，如图对其中的色素进行分离，得到四个不同颜色的同心圆。下列说法正确的是（ ）
A．可以用纸层析法提取绿叶中的光合色素
B．由外向内的第一圈中的色素在层析液中溶解度最高
C．如实验中未加CaCO3，则导致由外向内的第一、二圈颜色明显变浅
D．由外向内第一、二圈中的色素含量较高，主要吸收红光和蓝紫光
【分析】分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关；把在滤纸中央滴一滴提取液，然后进行纸上层析，得到四个不同颜色的同心圆，四个圆圈中扩散最慢的即为圆圈最内侧的，四个圆圈中扩散最快的即为圆圈最外侧的，圆圈从外到内的排列顺序为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【解答】解：A、根据叶绿体中色素的分离原理可知，可以用层析液分离绿叶中的光合色素，提取光合色素常用无水乙醇，A错误；
B、由外向内第一圈中的色素是胡萝卜素，溶解度最大，B正确；
C、光合色素的提取实验中加入CaCO3的作用是防止叶绿素被破坏，所以如果实验中未加CaCO3，叶绿素a和叶绿素b较少，即由外向内的第三、四圈颜色较浅，C错误；
D、由外向内第一、二圈中的色素是胡萝卜素和叶黄素，含量较少，它们主要吸收蓝紫光，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．
【典例8】
下列关于绿叶中色素提取与分离实验的叙述，错误的是（ ）
A．研磨时加无水乙醇的目的是溶解色素
B．收集到的滤液绿色过浅可能是未加碳酸钙
C．滤纸条上色素带重叠，可能是滤液细线过细
D．滤纸条上呈黄绿色的色素在层析液中的溶解度最小
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．
（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．
（3）各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏．
（4）结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．
【解答】解：A、研磨时加无水乙醇的目的是溶解色素，A正确；
B、收集到的滤液绿色过浅可能是未加碳酸钙，部分叶绿素被破坏，B正确；
C、滤纸条上色素带重叠，可能是滤液细线过粗，C错误；
D、滤纸条上呈黄绿色的色素（叶绿素b）在层析液中的溶解度最小，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
【技巧点拨】
1.实验过程
2．注意问题
(1)关键词语与试剂对应关系不能混淆。
提取色素——无水乙醇。
分离色素——层析液。
(2)
A为绿色，因为吸收绿光最少而透过；B为红色，此为荧光现象。
(3)用丙酮或其他有机溶剂代替无水乙醇提取色素，但丙酮有毒，研磨时需采取措施防止挥发；也可用汽油代替层析液进行层析；可用其他绿色叶片代替菠菜，但不能用大白菜等不含叶绿素的材料。
(4)色素提取液呈淡绿色的原因分析。
①研磨不充分，色素未能充分提取出来。
②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素浓度小。
③未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
【变式演练10】
如图是纸层析法分离叶绿体中色素得到的色素带，下列说法正确的是（ ）
A．a带呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最高
B．在提取色素时加碳酸钙的目的是为了保护a，b带中的色素
C．c带最宽，其中色素主要吸收红光和蓝绿光
D．越幼嫩的叶子，c和d带的宽度越大
【分析】1、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
2、滤纸条上从上到下色素依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
【解答】解：A、a带是胡萝卜素，呈橙黄色，其在层析液中的溶解度最高，A正确；
B、在提取色素时加碳酸钙的目的是为了保护叶绿素，即c和d带中的色素，B错误；
C、c带最宽，其中色素主要吸收红光和蓝紫光，C错误；
D、色素带的宽度越大，色素越多，太幼嫩的叶子，c和d带的宽度反而不大，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了色素的提取和分离的实验，要求学生掌握色素分离的原理，根据图中色素带的分布确定各种色素的名称和颜色，并利用对照实验的观点准确判断各项。
【变式演练11】
如图是“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分操作示意图，下列有关说法正确的是（ ）
A．在②操作之后，应向滤液中加入少许碳酸钙，以防止叶绿素被破坏
B．在③操作时，为了增加滤纸上色素的量需连续划3至4次滤液细线
C．在④操作时，一定要让层析液没及滤液细线
D．层析后若得图⑤所示结果，可能的原因是实验叶片不够新鲜
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
1、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
3、分析图形：图中①是研磨，②是过滤，③是划滤液细线，④是层析，⑤是实验最后的结果。
【解答】解：A、加入少许碳酸钙是在进行研磨之前，A错误；
B、为了增加滤纸上色素的量，在进行③时，需要划3至4次滤液细线，但是等到上次划的线干了后进行的，不能联系操作，B错误；
C、在④层析操作时，不能让层析液没及滤液细线，C错误；
D、层析后若得图⑤所示结果（叶绿素减少），可能的原因是实验叶片不够新鲜，造成叶绿素分解，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查叶绿体中色素的提取和分离实验，对于此类试题，需要考生掌握的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料是否合理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验操作等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
【变式演练12】
以下关于色素的提取与分离实验的叙述中正确的是（ ）
A．加入的95%乙醇过多，提取到的色素滤液颜色变浅
B．分离色素时需要加入少量SiO2和CaCO3
C．因为叶绿体中的色素能溶解在95%乙醇中，所以可用95%乙醇分离色素得到四条色素带
D．利用层析液提取叶绿体中的色素滤液绿色更深
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【解答】解：A、加入的95%乙醇过多，提取到的色素滤液颜色变浅，A正确；
B、提取色素时需要加入少量SiO2和CaCO3，B错误；
C、因为叶绿体中的色素能溶解在95%乙醇中，所以可用95%乙醇提取色素，分析色素应该用层析液，C错误；
D、层析液用来分离色素，提取叶绿体中的色素用无水乙醇，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查课本基础实验的原理和选材，要求学生掌握提取和分离叶绿体中色素的方法，理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；要特别注意实验中的任何试剂的作用和步骤都有其道理，学习时要注意理解。
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