第10讲+光合作用（复习课件）（全国通用）2026年高考生物一轮复习讲练测

这是一份第10讲+光合作用（复习课件）（全国通用）2026年高考生物一轮复习讲练测，共24页。PPT课件主要包含了智能导览·极速定位，考情解码·考点定标，含2025年高考真题，有机溶剂，提取液无水乙醇，层析液，分离液层析液，色素含量高，研磨充分，溶解色素等内容，欢迎下载使用。
考点一 捕获光能的色素和结构 知识点1 绿叶中色素的提取和分知识点2 色素的分布和作用知识点3 叶绿体的结构和功能考向 捕获光能的色素和结构考点二 光合作用的原理知识点1 光合作用的探究历程知识点2 光合作用的过程
一、教材知识链接二、教材深挖拓展三、新情境（光合作用原理的拓展）
考向1 光合作用原理实验考向2 光合作用的物质和能量变化重难点透析 环境改变时光合作用各物质含量的变化分析考点三 光合作用强度的影响因素知识点1 探究光照强度对光合作用强度的影响知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多）考向1 探究环境因素对光合作用强度的影响考向2 辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理
01 考情解码·考点定标
02 体系构建·思维领航
光照强度（酶的活性）温度 二氧化碳浓度 水
叶绿素：占3/4种类 类胡萝卜素：占1/4
叶绿体基质：含有与暗反应有关的酶
场所：叶绿体类囊体薄膜
ATP的合成NADPH的合成
03 考点突破·考向探究
知识点1 绿叶中色素的提取和分离
1.实验原理(1)色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在 (无水乙醇或丙酮)中(2)色素的分离：绿叶中色素在 中的溶解度不同，溶解度 的随层析液在滤纸上扩散得快，从而在扩散过程中将色素分离开来。（提醒：纸层析法）
2.实验步骤（1）提取色素：鲜嫩、颜色深绿的叶片（ ）；称取、剪碎；加入SiO2（ ）和CaCO3（ ）、10ml无水乙醇（ ），迅速研磨并用单层尼龙布（ ）过滤，过滤后及时用棉塞将试管塞严
（2）制备滤纸条：减去两角（ ） （3）画滤液细线：待滤液干后，重复1—2次（ ）（4）分离绿叶中的色素：滤液线不能触及层析液，防止色素溶解在层析液中。
注：① 位置越上对应的色素在层析液中的溶解度越高
② 色素带宽窄代表4种色素的含量多少
4.绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅①未加 ，研磨不充分。②使用放置数天的绿叶，滤液色素( )太少。③一次加入大量的 ，提取浓度太低 (正确做法：分次加入少量无水乙醇)。④未加 或加入过少，色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠①滤纸条未经 处理。②滤液线未达到 的要求。(3)滤纸条上没有色素带① 画滤液细线。②滤液细线接触到 ，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
【名师提醒】教材隐性知识：　(必修1 P98“探究·实践”拓展)提取绿叶中的色素，也可用右图所示的方法：在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，则①～④对应的色素及颜色依次为
①胡萝卜素(橙黄色)、②叶黄素(黄色)、③叶绿素a(蓝绿色)、④叶绿素b(黄绿色)
(1)分离提取液中的光合色素可采用纸层析法。(2024·贵州卷，3B)( )(2)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢。(2023·全国乙卷，2D)( ) 　(3)用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏。(2023·江苏卷，12A)( ) (4)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。(2021·河北卷，3C)( )(5)依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。(2021·北京卷，13C)( )  　(6)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。(2019·江苏卷，17A)( ) 　 
溶解度越高扩散得越快。
依据各种光合色素在层析液中的溶解度不同。
加入CaCO3防止叶绿素被破坏。
1.分布：叶绿体 上。2.作用：吸收、 、转化光能。3.吸收光谱：一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。叶绿素对 的吸收量大，类胡萝卜素对 的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量 。
知识点2　色素的分布和作用
4.藻类中色素种类及光在海水中的分布
【名师提醒】教材隐性知识：（必修1 P99图5-12、旁栏思考）（1）从叶绿素吸收光谱图可知：叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面，且吸收光谱带比叶绿素b宽，叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a 。（2）研究表明：在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加。预测：在适当遮光的条件下叶片（比如同一植物底层叶片）中叶绿素a/b ，弱光下的吸光能力 ，有利于提高植物的捕光能力，是对弱光环境的一种适应。（3）植物工厂里不用发绿光的光源是因为 。
绿光波长的光被光合色素吸收的最少，因此不能用于光合作用中合成有机物
知识点3　叶绿体的结构和功能
1.叶绿体的结构（1）双层膜：外膜、内膜（2）基粒：由 堆叠而成，分布有 和与光反应有关的 。 （提醒：增大膜面积）（3）叶绿体基质：含有与暗反应有关的 。2.叶绿体的功能——进行 的场所
3.叶绿体功能的实验验证（1）第一个实验
实验结论：O2是由 在 条件下释放出来的， 是光合作用的场所。
（2）第二个实验用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在 区域。实验结论：a．叶绿体能 用于光合作用放 。b．叶绿体主要吸收 。（提醒：其他光不是不吸，只是吸收的少）
4.恩格尔曼实验设计的巧妙之处(1)实验材料用  ，水绵的叶绿体   分布，便于观察，用需氧细菌可确定 的部位。(2)没有空气的黑暗环境排除了    的干扰。(3)用极细的光束照射，叶绿体上可分为  和   的部位，相当于一组对比实验。(4)临时装片 曝光与 暴露在光下的实验再一次验证实验结果。
例1．妥乐古银杏旅游景区位于六盘水市盘州市石桥镇妥乐村，全村拥有树龄300年以上的古银杏1200余株，银杏果和叶都有很高的药用价值，叶变黄后具有很好的观赏价值。为探究古银杏树绿叶和黄叶所含色素的差别，某同学用纸层析法进行相关的实验，该同学下列实验操作，错误的是（　　）A．研磨液过滤时使用单层尼龙布B．画滤液细线时要连续重复画2~3次C．分离色素应在通风好的条件进行D．测定叶绿素的含量时可使用红光波段
考向1 捕获光能的色素和结构
【变式训练1·变考法】某兴趣小组以新鲜菠菜成熟叶作为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验。将材料用清水清洗、沥干、切碎后加入丙酮一无水乙醇混合提取剂，同时加入少量碳酸钙（CaCO3）和二氧化硅（SiO2）进行浸提、研磨、过滤，过滤后采用纸层析法分离光合色素。下列叙述错误的是（　　）A．加入CaCO3能中和细胞液中的有机酸，防止色素被破坏B．加入SiO2的作用是使研磨更充分，以利于光合色素的释放C．光合色素的浸提等工序应在避光处进行，以防止色素被光解D．采用纸层析法分离色素后，滤纸条上类胡萝卜素条带宽于叶绿素条带
类胡萝卜素含量少于叶绿素
【变式训练2·变载体】原初反应是光合作用的初始步骤，包括光能被天线色素吸收、传递至反应中心和反应中心色素与原初电子供体D和原初电子受体A之间的氧化还原反应。图甲为原初反应示意图，Chl、Chl*和Chl+分别为反应中心色素的初始态、激发态和氧化态。图乙为光合色素X的结构简式。下列相关说法，正确的是（　　）
 A．光能自养型生物进行原初反应的场所均为类囊体薄膜B．色素X为叶绿素，尾部可锚定于类囊体膜中，R结构不同时色素X的吸收光谱相同C．D释放的电子最初来自水的光解，A接受的电子最终进入ATP和NADPHD．反应中心色素能将光能转换为电能，为后续ATP和NADPH的生成提供能量
光合作用的原理
知识点1  光合作用的探究历程
【名师提醒】教材隐性知识：①源于必修1 P103“思考·讨论”：尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。
 ②必修1 P102“思考·讨论”(节选·改编)：希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？
知识点2 光合作用的过程
1．概念：绿色植物通过叶绿体，利用 ，将 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。2．反应式：3．过程
【名师提醒】教材隐性知识：1.（必修1 P103相关信息）水分解为O2和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于 结合形成NADPH。NADPH的中文名称叫 ，其作用是 ，参与暗反应阶段的化学反应，同时也 供暗反应阶段利用。2.（必修1 P104相关信息） 是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸， 是指五碳化合物——核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）。3.（必修1 P104相关信息）光合作用的产物有一部分是 ，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入 ，再通过韧皮部运输到植株各处。
NADPH作为活泼的还原剂
【易错辨析】(1)植物细胞产生的O2只能来自光合作用(2021·山东，16C)(　　) 　(2)高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少(2023·湖北，11D)(　　) (3)在暗反应阶段，CO2不能直接被还原(2021·湖南，7B)(　 　)(4)在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降(2021·湖南，7C) (　 　)
光合作用通过H2O的光解可以产生O2，另外，植物细胞中具有过氧化氢酶，可以催化H2O2水解为H2O和O2。
　光反应中生成NADPH。
(5)光合作用的解析促进花期控制技术的成熟(2024·广东，4C)(　　 ) 　
【易错提醒】（1）叶绿体中光合色素吸收的光能，一方面用于H2O分解产生氧和NADPH； 一方面用于ATP的合成。（2）水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子，电子经传递可用于 NADP＋与H＋结合形成NADPH，NADPH既可作还原剂，又可为暗反应提供能量。（3）供氢：NADPH。（4）供能：ATP和NADPH。　
考向1 光合作用原理实验
例1.光合作用过程经过了众多科学家长期大量的实验研究才逐渐被清晰认识。下列相关说法错误的是（   ）A．分别用不同颜色的光照射光合色素溶液，可以得到光合色素溶液的吸收光谱B．恩格尔曼利用水绵和需氧细菌在没有空气的实验条件下，用极细光束照射水绵使水绵发生光合作用，证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧C．希尔在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在有水、无CO2的条件下发现光照下有氧气放出，说明水的光解是在叶绿体类囊体薄膜上进行D．卡尔文用放射性同位素14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，迫踪放射性14C的去向，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳
【变式训练1·变载体】实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP（氧化剂）、蔗糖和缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的DCIP 被还原，颜色由蓝色变成无色，用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（　　）
A．希尔反应中加入蔗糖溶液的目的是维持渗透压B．希尔反应中的DCIP相当于NADP+在光反应中的作用C．与品种乙相比，除草剂抑制品种甲叶绿体的类囊体膜的功能较强D．除草剂浓度为20%时，若向品种甲的希尔反应液中通入 CO2，在适宜光照下能检测到糖的生成
【变式训练2·变考法】在光合作用的探究历程中，众多科学家秉持着大胆质疑、勇于创新的科学精神，设计并开展了一系列精巧实验，在不断探索与求证中，逐步揭开光合作用原理的神秘面纱，有关这些探究实验，下列说法正确的是（　　）A．恩格尔曼的水绵实验，制作临时装片时，一组是水绵和需氧细菌置于有空气的黑暗环境中，另一组是水绵和需氧细菌置于有空气的完全光照环境中B．希尔的离体叶绿体悬浮液实验操作是，让离体叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他还原剂（悬浮液中有H2O和CO2），观察实验现象C．鲁宾和卡门的同位素示踪实验中，对照组是C18O2和H2O，实验组是CO2和H218OD．希尔反应证明了水的光解和糖的合成不是同一个化学反应
考向2 光合作用的物质和能量变化
例2.下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的机制图。下列叙述正确的（    ）
【变式训练1·变考法】绿色硫细菌（厌氧菌）因缺乏处理氧自由基的酶，可进行不产氧的光合作用，如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．绿色硫细菌在光合片层上将光能转化为NADPH和ATP中的化学能，用于暗反应B．ATP合酶利用H⁺浓度差合成ATP，H+浓度差的形成是因为高能电子提供能量进行H+的跨膜运输C．绿硫细菌的光合片层的结构和功能类似类囊体D．绿色硫细菌光合作用的光解底物是H2S而非H2O，这避免了大量氧气的产生，使得生命在氧气稀缺的环境中得以延续和发展
【变式训练2·变载体】植物光合产物的产生器官被称作“源”，光合产物卸出和储存的部位被称作“库”。如图为棉花植株光合产物合成及运输过程示意图。下列相关说法错误的是（　　）
A．光合产物主要以蔗糖形式从“源”向“库”运输B．若摘去棉铃（棉花果实），叶片中淀粉和蔗糖储存量增加，光合速率上升C．叶绿体内C3转化生成丙糖磷酸过程中需要ATP和NADPH参与D．叶绿体中的淀粉在夜间被降解有利于白天的光合作用进行，可以提高光合速率
重难点透析  环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
1.“过程法”分析各物质变化如图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ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：
在以上各物质的含量变化中，C3和C5含量的变化是相反的，若C3含量增加，则C5含量减少；[H]、ATP和C5的含量变化是一致的，都增加，或都减少。
2.模型法表示C3和C5等物质含量变化
（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。（2）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，NADPH和ATP含量变化是一致的。（3）起始值C3高于C5（约为其2倍）。 
知识点1 探究光照强度对光合作用强度的影响
1．光合作用强度(1)概念：植物在 内通过光合作用制造 的数量。(2)表示方法：用一定时间内 来定量表示。
原料消耗或产物生成的数量
2．探究光照强度对光合作用强度的影响(1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中 ，光照下叶片进行光合作用产生 ，充满细胞间隙，叶片又会 。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量 。
2．探究光照强度对光合作用强度的影响 (2)实验中变量分析
2．探究光照强度对光合作用强度的影响
(1)叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面地认为只是光合作用产生了O2。(2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。(3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。
(3)实验流程：取材→排气→沉水→分组→光照→观察并记录。(4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也 。(5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也 (单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。
知识点2 光合作用强度影响的因素（单+多）
1．内部因素(1)与植物自身的 有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图所示。
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及 。
提醒：影响叶绿素合成的因素还有光照、温度和矿质元素等。
2．外部环境因素(1)光照强度：光照强度通过影响 速率，影响 的产生速率，进而影响 速率。
 ①A— ，B— 点， （提醒：C点不是光饱和点）；②AC段，光合作用速率随光照强度的增加而 ；③C点后光合作用速率不再随光照强度的增加而变化；④阴生植物的B点前移，C点较 ，如图中虚线所示。
应用：温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。
(2)温度：温度通过影响 进而影响光合作用速率(主要是暗反应)
①B点对应的温度为 生长温度；②AB段，随温度升高光合作用速率 ；③BC段，随温度升高光合作用速率 。
应用：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：CO2影响 阶段，制约 的形成
①图1中A点表示 ，即光合速率 呼吸速率时的CO2浓度②图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的 浓度。
应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等 CO2浓度，提高光合速率。
(4)水分水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。
 ①图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。②图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为 ，蒸腾作用过强，部分气孔 ，影响了 的供应。
应用：根据作物的需水规律，合理灌溉
(5)矿质元素：矿质离子影响与光合作用有关的 的形成。
①OA段，随CO2矿质离子浓度的增加光合作用速率 ；②B点后，随矿质离子浓度的增加光合作用速率 (细胞失水)；
(5)矿质元素：矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结构的形成。
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，可以提高作物的光合作用效率。
3．多因素对光合速率影响的分析P点前，限制光合速率的因素为 所表示的因子，PQ间：一是 表示的因素，二是多条曲线上 因素。Q点后，横坐标所表示的因素不再是限制光合速率的因子，要想继续提高光合速率，可适当提高图示中的 的强度。
教材隐性知识：(1)(必修1 P106“拓展应用1”改编)晴天无云而太阳光照射强烈时，光合作用强度便形成双峰曲线：一个高峰在上午，一个高峰在下午。中午前后光合速率下降，呈现“午休”现象，请解释出现“午休”的原因。
教材隐性知识：(2)(必修1 P105旁栏思考)植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如O2的产生量，是植物光合作用实际产生的总O2量吗？
不是，实际产生的总O2量应是观测到的O2的产生量＋呼吸作用O2的消耗量。
 A．光照强度为实验自变量，水温为无关变量B．图中数据为每个条件下做重复实验，取得的平均值C．在一定范围内，试管和灯泡的距离与每分钟产生的气泡数呈负相关D．将这个试管放在黑暗处，气体产生情况同试管与灯泡的距离为60cm时一样
考点三 光合作用强度的影响因素
考向1 探究环境因素对光合作用强度的影响
例1.将金鱼藻放在盛有质量分数为0.2%的碳酸氢钠溶液的试管中，将试管放在离白炽灯不同距离处，观察试管中每分钟产生的气泡数并记录数据，如下图所示。下列分析错误的是（     ）
【变式训练1·变考法】如下图所示，甲图中A、B分别为培植于无色透明气球内质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩，其中B幼苗已死亡。气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变)，初始时指针指向正中央零的位置(指针向受重力大的那一侧偏转)。乙图为相同时间内测得的灯泡到水面的距离与指针偏转格数的关系曲线，每次实验后指针都复位为零。下列相关描述中，错误的是（     ）
A．在适宜光照条件下，指针将向右偏转B．该实验的自变量为光强度，c点的含义为单位时间内O2释放量最大C．ce段说明随着灯泡到水面距离的增大，单位时间内O2释放量减少D．f点与a、b、c、d点指针的偏转方向相同，但数值较小
【变式训练2·变载体】为研究水绵的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：将少量的NaHCO3溶于溴麝香草酚蓝溶液，通入一定量的CO2使溶液由蓝色变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水绵，另一支不加入水绵，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，下列说法错误的是（　　）
A．1号试管是对照组，其中无水绵B．4号试管有水绵，但此时光合速率和呼吸速率相近C．若7号试管突然光照增强，短时间内细胞叶绿体中C3含量将减少D．水绵具有螺旋带状分布的叶绿体，是探究细胞中光合作用场所的良好材料
考向2 辨析单、多因子变量对光合作用强度影响的机理
例2.某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的O2释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是(　　)
A．增加叶片周围环境CO2浓度B．将叶片置于4 ℃的冷室中C．给光源加滤光片改变光的颜色D．移动冷光源缩短与叶片的距离
【变式训练1·变载体】红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图。下列叙述错误的是(　　)
A．当光照强度为a时，持续光照一昼夜后人参干重不会增加B．光照强度大于d时，可能是温度限制了红松P/R值的增大C．若适当增施含镁的肥料，一段时间后人参的a点左移D．光照强度为c时，红松和人参的光合速率有可能不同
【变式训练2·变考法】图甲表示不同光照强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响；图乙为16 h光照、8 h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响。下列有关叙述正确的是(　　)
A．大豆吸收的磷用于合成磷脂、脂肪、ATP等物质B．图甲OA段，无机磷不是其光反应的主要限制因素C．与低磷相比，高磷条件更利于叶片积累淀粉D．24 h时叶片中高磷条件下的淀粉与高磷条件下的蔗糖含量相同
04 真题感知·命题洞见
1．（2025·全国卷·高考真题）在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率（CO2固定速率）和呼吸速率（CO2释放速率）对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是（     ）
 A．光照强度为a时，该植物的干重不会增加B．光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大C．光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大D．光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低
2．（2025·河北·高考真题）对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是（     ）A．类囊体膜上消耗H2O、而线粒体基质中生成H2OB．叶绿体基质中消耗CO2，而线粒体基质中生成CO2C．类囊体膜上生成O2，而线粒体内膜上消耗O2D．叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物
3．（2025·山东·高考真题）“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”，下列说法错误的是（     ）A．应使用干燥的定性滤纸B．绿叶需烘干后再提取色素C．重复画线前需等待滤液细线干燥D．无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的95%乙醇替代
4．（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（     ）A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关
5．（2025·江苏·高考真题）科研人员从植物叶绿体中分离类囊体，构建含类囊体的人工细胞，并探究光照等因素对人工细胞功能的影响。请回答下列问题：(1)细胞破碎后，在适宜温度下用低渗溶液处理，涨破       膜，获得类囊体悬液。经离心分离获得类囊体，为保持其活性，需加入       溶液重新悬浮，并保存备用。(2)类囊体浓度用单位体积类囊体悬液中叶绿素的含量表示。吸取5μL类囊体悬液溶于995μL的       溶液中，混匀后，测定出叶绿素浓度为3μg/mL，则类囊体的浓度为       μg/mL。
(3)为检测类囊体活性，实验前需对类囊体进行多次洗涤，目的是消除类囊体悬液中原有光反应产物对后续实验结果的影响，这些产物主要有       。(4)已知荧光素PY的强弱与pH大小正相关。图示具有光反应活性的人工细胞，在适宜光照下，荧光强度       （填“变强”“不变”或“变弱”），说明类囊体膜具有的功能有        。
 使水分子分解产生H+；转运H+
(5)在光反应研究的基础上，利用人工细胞开展类似碳反应生成糖类的实验研究，理论上还需要的物质有        。
各种酶和原料CO2、C5
6．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）Rubisc是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisc基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。
(1)Rubisc在叶绿体的         中催化         与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是          。(2)据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于          不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是          。胞间CO2浓度为300μml·ml-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是           。(3)研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证，简要写出实验思路。          
光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高
有机物（CH2O）中稳定的化学能
ATP和NADPH中活跃的化学能转化为
浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。
用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2
7．（2024·广西·高考真题）珊瑚是一类低等动物，可从环境中获取单细胞真核藻类虫黄藻，让其共生于自己细胞内，成为珊瑚-虫黄藻共生体。共生体的营养来源包括虫黄合成的有机物和摄取的浮游生物。研究人员在实验室研究温度升高对某珊瑚-虫黄藻共生体的两种类型（A型和B型）的影响，结果见下图。回答下列问题：
(1)珊瑚细胞获取虫黄藻的方式是       （填物质运输方式）；虫黄藻可利用CO2和H2O在       （填细胞器名称）合成糖类，为珊瑚提供营养。(2)当光合呼吸比约等于1时，A型共生体仍能生长，其原因是        。(3)常温条件下，在缺少浮游生物的贫瘠海域，更具生存优势的共生体类型是       ，理由是        。(4)若升温后B型共生体的呼吸速率变化不明显，则据图分析B型共生体内的单个虫黄藻光合速率将       ，理由是        。
可通过摄食浮游生物获取营养物质
与A型相比，B型共生体的光合呼吸比更高，积累光合产物更多，
在贫瘠海域中，B型比A型更具有生存优势
所以B型共生体总光合速率下降，且藻黄虫密度变化不大，所以单个黄虫的光合速率下降
 升温后呼吸速率基本不变，B型光合呼吸比显著下降，
8．（2024·安徽·高考真题）为探究基因OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量,结果见下表。回答下列问题。
(1)旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1,5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受          释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为        。(2)与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的         、         （填科学方法）。(3)据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率        。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。
  ATP 和 NADPH
 核酮糖-1,5－二磷酸和淀粉等
结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①                ；②                    。
与WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用   
 与WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高,可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出,从而促进旗叶的光合作用速率
05 学以致用·能力提升
一、教材知识链接1.提取色素的原理是 ，分离色素的原理是 。2.色素提取和分离实验中几种药品的作用：无水乙醇： ； SiO2： ；CaCO3： 。3．叶绿素a和叶绿素b主要吸收 光和 光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收 光。这些色素吸收的光都可用于光合作用。（P99）4．叶绿体增大膜面积的方式： 。光合色素分布于 。（P100）
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中
色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散的速度越快
5．色素的功能： 。6．光反应的场所是 ，包括 和 。暗反应的场所是 ，包括 和 。7．将光反应和暗反应联系起来的物质是 ，光反应的产物是 。8．总光合作用可用O2的 或CO2的 或光合作用 的有机物量表示。净光合作用可用CO2的 或O2的 或光合作用 的有机物 量表示。
ATP、NADPH、O2
3．缺镁时叶片发黄的原因： ， 。4．黑暗中培养的幼苗叶片黄化的原因： ， 。5．鲁宾和卡门实验的思路： ， 。6．某种树木树冠下层叶片比上层叶片光合作用强度低的主要原因： 。
镁是叶绿素的组成元素，缺镁使叶绿素合成受阻，
故叶片呈现类胡萝卜素的颜色。
而且会逐渐被分解，最终显现出较稳定的类胡萝卜素的黄色。
黑暗中叶绿素无法合成，
最终产生含18O标记的氧气只来自标记水的那一组
用18O分别标记二氧化碳和水，再分别培养两组植物，
由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，光合作用强度低
7．某种植物在夏日晴朗的中午13点左右时叶片的光合速率明显下降的原因： ， 。 8．干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因： 。9．萌发种子干重减少的原因： ， 。
夏日晴朗的中午气温过高，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片部分气孔会关闭，导致细胞吸收的二氧化碳减少，因而引起光合速率下降。
为减少蒸腾作用散失水分，叶片气孔大量关闭，二氧化碳吸收量减少
种子细胞呼吸消耗有机物，且不能进行光合
10．光下培养密闭容器中的植物，容器中二氧化碳浓度先下降后不变的原因： ， ， 。11．在农业生产实践中，常施用农家肥的优点： ，  
开始时，光合作用吸收二氧化碳量大于细胞呼吸释放二氧化碳量，随着容器中二氧化碳浓度降低，光合作用减弱，直至光合作用吸收的二氧化碳量与细胞呼吸释放的二氧化碳量达到动态平衡
分解产生二氧化碳，有利于植物光合作用，同时产生矿质元素可为植物提供养料等。
农家肥中的有机肥可被微生物
三、新情境 二氧化碳固定方式的多样性及光呼吸
(1)比较C4植物、CAM植物固定CO2的方式相同点：都对CO2进行了两次固定；不同点：C4植物两次固定CO2在空间上错开；CAM植物两次固定CO2在时间上错开。
1．C3植物、C4植物和CAM植物固定CO2方式的比较
(2)比较C3、C4、CAM途径C3途径是碳同化的基本途径，C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用，最终还是通过C3途径合成有机物。2．光呼吸(1)发生条件①干旱、炎热条件下，气孔关闭，阻止CO2进入叶片和O2逸出叶片。②Rubisc具有两面性(或双功能)。(2)过程
(3)发生场所：叶绿体、过氧化物酶体、线粒体。(4)不利影响：光呼吸消耗掉暗反应的底物C5，导致光合作用减弱，农作物产量降低。(5)有利影响①光呼吸是进行光合作用的细胞为适应高光照及高O2低CO2的条件下，提高抗逆性而形成的一条代谢途径；②在干旱和高辐射等环境中，气孔关闭，胞间CO2浓度降低，会导致光抑制。此时光呼吸释放CO2，用于光合作用，减少碳损失；消耗高光强产生过多的NADPH和ATP，保护光合结构。
(6)二氧化碳的猝发：指在光照突然停止之后释放出大量的二氧化碳的现象。是光合作用停止而光呼吸还在进行造成的。(7)光呼吸与细胞呼吸的区别反应条件不同：光呼吸的强度大致和光强度成正比。只有在光照下，CO2浓度降低，O2浓度增高时才进行。产能情况不同：光呼吸虽然能使有机物分解为CO2，却不产生ATP或NADPH。