【生物】2018届一轮复习人教版光合作用(一)学案-

【生物】2018届一轮复习人教版光合作用(一)学案-

第3讲　光合作用(一)‎ 考纲要求 全国课标卷五年考频统计 ‎2018高考预期 ‎1.实验：绿叶中色素的提取和分离 ‎2016全国甲，T4‎ ‎2013课标Ⅱ，T2‎ 仍是命题点 ‎2.光合作用的基本过程 ‎2014课标Ⅰ，T2‎ 考点1　(实验)　光合作用色素的提取、分离 ‎1．实验原理 ‎(1)色素的提取：绿叶中色素溶于有机溶剂____________，而不溶于水中。‎ ‎(2)色素的分离：各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得________，反之则________。‎ ‎2．实验步骤 　‎ 答案：1.(1)无水乙醇　(2)快　慢 ‎2．‎5 g　无水乙醇　干燥　两角　毛细吸管　滤液　层析液　层析液　滤液细线　层析液　叶黄素　叶绿素b 创新思考]‎ ‎1．下图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，请判断②所示结果最有可能来自秋天落叶，还是正常生长的幼叶？________________。‎ 判断的理由是：________________‎ ‎________________。‎ 提示]　秋天落叶　秋天气温降低，叶绿素分子易被破坏，使叶子变黄，由于缺少叶绿素a和叶绿素b，所以层析的结果与图②吻合 ‎2．下图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，据图分析：‎ ‎(1)实验时应该将滤液滴在a处还是b处？________。‎ ‎(2)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________色；最小的圆圈含有________(填色素种类)，呈现________色。‎ 提示]　(1)a处　(2)胡萝卜素　橙黄　叶绿素b　黄绿 ‎3．划滤液细线时，为什么要划的细、直、齐？‎ 提示]　使色素分子处于同一起跑线，形成的色素带不重叠。‎ 题组精练]‎ ‎1．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(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低 B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照 C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同 D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次 解析：选D。分析正常光照和强光照下的不同色素带宽度可以发现，强光导致了叶绿素含量降低、类胡萝卜素含量升高，这可能与类胡萝卜素可以抵御强光照有关，A、B正确；叶绿素a的吸收波长更广一些，C正确；为增加色素带的色素含量，画滤液细线时，滤液应在点样线上重复画几次。‎ ‎2．关于叶绿素提取的叙述，错误的是(　　)‎ A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏 C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分 解析：选C。叶绿体中的四种色素包括叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，它们都溶于无水乙醇，C错误；菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入SiO2(石英砂)可使叶片研磨更充分，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏，故A、B、D三项正确。‎ 实验成功的技巧 ‎1．选新鲜绿色的叶片，可使滤液中色素含量高；不能选用发黄的叶片。‎ ‎2．迅速研磨是为了防止乙醇挥发过多，充分研磨是为了充分破坏叶绿体，使色素完全释放出来。‎ ‎3．滤液细线画得要细、齐、直。‎ ‎4．滤液细线不要触及(或没入)层析液，使色素溶解，否则可能看不到色素带。‎ ‎5．在提取色素时，收集到的滤液颜色过浅，可能有以下几种原因：‎ ‎(1)未加SiO2，研磨不充分。‎ ‎(2)未加CaCO3或加入过少，色素分子被破坏。‎ ‎(3)叶片放置时间长，滤液色素少。‎ ‎(4)一次加入无水乙醇过多，色素浓度低。‎ 考点2　光合色素及光合作用过程 ‎1．叶绿体中色素的种类和功能 色素 功能 叶绿素 ‎________：蓝绿色 吸收________‎ ‎________：黄绿色 ‎_______‎ 叶黄素：黄色 吸收蓝紫光 胡萝卜素：________色 ‎2.光合作用的探究历程连线]‎ ‎　　　　　　 ‎①普利斯特利 a．只有在阳光下，植物才能更新空气 ‎②英格豪斯 b．植物可以更新空气 ‎③梅耶 c．光合作用的产物除O2外，还有淀粉 ‎④萨克斯 d．光合作用释放的O2来自水 ‎⑤鲁宾和卡门 e．光合作用把光能转换成化学能 ‎⑥卡尔文 f．暗反应‎14C的转移途径 ‎3．叶绿体结构与光合作用过程 ‎(1)根据图示写出各标号所代表的物质或过程名称 ‎ ‎①________，②________，③________，‎ ‎④________，⑤________，⑥________。‎ ‎(2)光合作用过程 ‎①光反应进行的场所是____________，物质变化是________；能量变化是将光能转化为________。‎ ‎②暗反应进行的场所是________，发生的物质变化有____________________，能量变化是将ATP中活跃的化学能转变成________________。‎ ‎(3)光合作用的总反应式 ‎________________。‎ 答案：1.叶绿素a　叶绿素b　蓝紫光和红光　类胡萝卜素　橙黄 ‎2．①—b　②—a　③—e　④—c　⑤—d　⑥—f ‎3．(1)①H]　②ATP　③CO2　④C3　⑤光　⑥暗 ‎(2)①叶绿体类囊体薄膜　水的光解、ATP的合成　ATP中活跃的化学能 ‎②叶绿体基质　CO2固定、C3还原和ATP水解　有机物中稳定的化学能 ‎(3)CO2＋H2O(CH2O)＋O2‎ 判断正误]‎ ‎1．光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。(√)‎ ‎2．叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢。(×)‎ 提示：色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越快。‎ ‎3．液泡中色素吸收的光能用于光合作用。(×)‎ 提示：液泡中色素吸收的光能不能用于光合作用。‎ ‎4．(1)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中。(√)‎ ‎(2)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。(×)‎ 热图思考]‎ 下图是光合作用过程，据图回答：‎ ‎(1)从中可以看出光合作用过程中能量的变化是________________________。‎ ‎(2)写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向。‎ ‎(3)光反应中光能转化成的活跃化学能仅贮存于ATP中吗？‎ ‎(4)光反应产生的H]与细胞呼吸产生的H]是否为同一类物质？‎ 答案：(1)光能→电能→活跃的化学能→稳定的化学能　‎ ‎(2)‎ ‎(3)不是。除ATP外，还贮存于H]中。‎ ‎(4)光反应产生的H]为NADPH(还原型辅酶Ⅱ)，细胞呼吸产生的H]为NADH(还原型辅酶Ⅰ)。‎ 题型一　叶绿体及叶绿体色素 一、叶绿体中的色素 分布 叶绿体类囊体薄膜上 功能 吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a)‎ 化学特性 不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂 分离方法 纸层析法 色素种类及特点 叶绿素(约占3/4)‎ 叶绿素a(蓝绿色)‎ 主要吸收红光、‎ 蓝紫光 叶绿素b(黄绿色)‎ 类胡萝卜素 ‎(约占1/4)‎ 胡萝卜素(橙黄色)‎ 主要吸收蓝紫光 叶黄素(黄色)‎ 吸收光谱图示 图示说明 ‎①阳光经三棱镜折射后形成不同波长和颜色的光 ‎②折射光透过色素滤液时部分光被吸收 ‎③色素对红光和蓝紫光吸收较多，使两光区呈现暗带 二、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，而类胡萝卜素分子较为稳定，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，叶片变黄。‎ 例1　如图为叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识分析，以下说法中正确的是(　　)‎ ‎①在晚间用大约550 nm波长的绿光照射行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度　②据图可知，用白光中450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度　③在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素的色素带在最上面　④土壤中缺乏镁时，420～470 nm波长的光的利用量显著减少　⑤由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3的量减少 A．②④⑤ B．③④⑤‎ C．②③④ D．①②⑤‎ 解析]　本题考查叶绿体中色素的知识。由题图可知植物几乎不吸收大约550 nm波长的光，所以达不到增加夜间空气中氧气浓度的目的，①错误；白光中450 nm左右波长的光只是植物进行光合作用所吸收光中的一部分，所以只用该波长的光，光合作用强度将降低，②错误；在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素在层析液中溶解度最大，扩散最快，色素带在最上面，③正确；镁是叶绿素的重要组成元素，缺乏镁时，叶绿素合成减少，420～470 nm波长的光的利用量显著减少，④正确；由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，光反应增强，光反应产物增加，C3还原加快，C3的量减少，⑤正确。综上所述，B正确。‎ 答案]　B 例2　下列关于叶绿体色素的叙述，错误的是(　　)‎ A．菠菜叶肉细胞内光合色素中含量最多的是叶绿素a B．叶绿体中色素分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质中 C．光合作用过程中叶绿素吸收光能不需要酶的参与 D．叶绿体中色素的提取实验中加入少许CaCO3可避免叶绿素的破坏 解析]　叶绿体中的四种色素只分布在类囊体薄膜上，基质中没有，B错误。‎ 答案]　B 不同色素对光的吸收及应用 ‎1．不同色素的吸收光谱 ‎(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。‎ ‎(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。‎ ‎2．不同颜色温室大棚的光合效率 ‎(1)无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。‎ ‎(2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低。‎ ‎(3)不同颜色的温室大棚光合效率不同，单色光中，蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。‎ 题型二　光合作用过程 ‎1．光合作用过程 ‎2．光反应、暗反应的比较 过程 光反应 暗反应 条件 必须在光下 有光、无光都可以 场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 物质转化 ‎①水光解：‎ ‎2H2O4H]＋O2‎ ‎②ATP的合成：‎ ADP＋PiATP 能量转化 光能→电能→活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 联系 光反应为暗反应提供H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，二者关系如图所示：‎ ‎3.光合作用与有氧呼吸的比较 能量变化 光合作用 有氧呼吸 光能→化学能(储能)‎ 化学能→ATP、热能(放能)‎ 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物、释放能量 供细胞利用场所 叶绿体 细胞质基质和线粒体 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 联系 例　如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)，下列判断错误的是(　　)‎ A．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中 B．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解 C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O D．在g物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降 解析]　叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，光合作用能将光能转换成ATP中活跃的化学能，A正确；图中①表示水分的吸收，③表示水的光解，B正确；将O2用18O标记，则其转移途径为18O→HO(有氧呼吸第三阶段)，C6H12O6＋6HO＋6O2→‎6C18O2＋12H2O,‎6C18O2＋12H2O→C6HO6＋6HO＋6O2，故最终在有机物中能检测到放射性，C正确；突然停止光照，光反应停止，H]和ATP的含量下降，故在CO2供应充足时，C3被还原的量减少，C3含量会迅速上升，D错误。‎ 答案]　D 环境因素骤变对物质含量动态变化的判断 当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、H]、ATP的含量变化可以采用下图分析：‎ ‎1．图示 ‎2．分析 条件 过程变化 C3‎ C5‎ H]和ATP 模型分析 光照由强到弱，CO2供应不变 ‎①过程减弱 ‎②③过程减弱 ‎④过程正常进行 增加 减少 减少或没有 光照由弱到强，CO2供应不变 ‎①过程增强 ‎②③过程增强 ‎④过程正常进行 减少 增加 增加 题组精练]‎ ‎1．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(　　)‎ A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能 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，可再形成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。由图解可知，光反应产生的ATP和H]参与C3的还原，而不参与CO2的固定，A项、B项错误；被还原的C3在有关酶的催化作用下一部分合成了(CH2O)，另一部分又形成了C5，C项正确；光照强度变弱时，光反应产生的ATP和H]减少，故短时间内C5含量会降低，D项错误。‎ ‎2．(2017·海南文昌模拟)植物气孔由两个保卫细胞组成，图为植物气孔开张度的一种调节机制，以下判断错误的是(　　)‎ A．CO2进出保卫细胞的方式为自由扩散 B．当SO2浓度过高时，植物体内C3的含量上升 C．ABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏 D．当CO2浓度过高时，可能会抑制光合作用 解析：选B。CO2进出细胞的方式是自由扩散，A正确；由图可知，当SO2浓度过高时，会抑制CO2固定酶的活性，进而使植物体内C3的含量下降，B错误；ABA可调节气孔的开关，在一定程度上使植物免受SO2的破坏，C正确；CO2浓度过高时，导致保卫细胞中CO2浓度升高，ABA引起气孔关闭，可能会抑制光合作用，D正确。‎ 随堂演练]‎ ‎1．(2016·高考全国甲卷)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于叶绿素合成受阻引起的 解析：选C。提取绿叶中色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂如无水乙醇中，A项正确；叶绿素分子中含有镁元素，镁元素可以由植物根细胞通过主动运输方式从土壤溶液中吸收，也可以在叶面施肥后由叶片吸收，B项正确；叶绿体中的色素吸收可见光用于光合作用，其中吸收的主要是可见光中的红光和蓝紫光，红外光和紫外光不属于可见光，C项错误；叶绿素的合成需要光，在黑暗条件下叶绿素不能合成，黑暗中生长的植物幼苗叶片主要呈现类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素)的颜色，即幼苗叶片表现为黄色，D项正确。‎ ‎2．(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)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/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降 解析：选B。用黑布迅速将培养瓶罩上，导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止，不再产生O2、ATP和NADPH，使ATP/ADP、NADPH/NADP＋比值下降，A、C、D正确；光反应停止，使暗反应中的C3还原受阻，导致C5含量减少，从而使CO2的固定减慢，B错误。‎ ‎3．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)关于叶绿素的叙述，错误的是(　　)‎ A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 解析：选D。镁是合成叶绿素a和叶绿素b的必需元素，A项正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，用于光合作用的光反应过程，B项正确；叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同，C项正确；叶绿素不能有效地吸收绿光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色，D项错误。‎ ‎4．(2016·高考江苏卷)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 解析：选B。应该在研磨叶片前加入碳酸钙，A项错误；即使菜叶剪碎不够充分，叶绿体色素也可以溶解在无水乙醇中进而提取光合色素，B项正确；鲜菠菜中含有较多水分，因此不能为获得10 mL提取液而一次性加入10 mL乙醇，C项错误；层析完毕后，叶绿素条带不会随溶剂挥发而消失，D项错误。‎ ‎5．(2016·高考天津卷)在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(　　)‎ A．红光，ATP下降 B．红光，未被还原的C3上升 C．绿光，H]下降 D．绿光，C5上升 解析：选C。植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光，对绿光的利用很少。突然改用光照强度与白光相同的红光照射后，光反应速率加快，产物H]和ATP上升，进而C3的还原过程加快，未被还原的C3下降，A、B项错误；而改用光照强度与白光相同的绿光照射后，光反应速率减慢，产物H]和ATP下降，进而C3的还原过程减慢，C5下降，C项正确、D项错误。课时规范训练单独成册]‎ 一、选择题 ‎1．历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是(　　)‎ A．普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B．萨克斯的实验可证明光合作用的产物有淀粉 C．恩格尔曼的实验能证明氧气是叶绿体释放出来的 D．卡尔文的实验中，用18O分别标记H2O和CO2，证明了光合作用产生的氧气只来自H2O 解析：选D。证明了光合作用产生的氧气只来自H2O的科学家是鲁宾和卡门，卡尔文研究的是暗反应过程中碳的转移途径，D错误。‎ ‎2．叶绿体是植物进行光合作用的场所，下列关于叶绿体结构和功能的叙述，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体薄膜上 D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的 解析：选D。本题考查叶绿体结构与功能的相关知识，意在考查考生的理解分析能力，难度较小。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，A项错误；H2O的光解发生在类囊体薄膜上，而不是基质中，B项错误；CO2固定发生在叶绿体基质中，C项错误；光合作用的产物——淀粉是在暗反应阶段产生的，场所是叶绿体基质，D项正确。‎ ‎3．将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的某种色素提取液上，可获得该吸收光谱(图中的数字表示光的波长，单位为mm，暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)。则该色素是(　　)‎ A．类胡萝卜素　　　　　　　 B．叶黄素 C．胡萝卜素 D．叶绿素a 解析：选D。叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a。‎ ‎4．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．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3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。本题考查叶绿体色素的提取和分离实验的相关知识。实验过程中用单层尼龙布过滤研磨液；在滤纸条上划出一条滤液细线后，待干燥后再重复划线2～3次；研磨叶片时，用无水乙醇或95%的乙醇溶解色素。‎ ‎5．某研究组获得了水稻的胡萝卜素缺失突变体。对其叶片进行了红光照射，光吸收值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．光吸收差异不显著，色素带缺第1条 B．光吸收差异显著，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4条 解析：选A。考查绿叶中色素的种类、色素条带的位置、色素吸收光的情况。故选A。‎ ‎6．给予从叶绿体分离出的类囊体膜光照，发现能使草酸铁的Fe3＋还原为Fe2＋，并有氧气释放。此实验证明(　　)‎ A．光合作用在类囊体上进行 B．光合作用的产物O2来自H2O，而不是CO2‎ C．类囊体吸收光能后，产生O2和还原性物质 D．类囊体上的光反应能产生O2，而暗反应使Fe3＋被还原 解析：选C。本题考查类囊体膜上发生的反应，意在考查考生的获取信息能力，难度中等。由题干可知，类囊体吸收光能后，可以产生O2和具有还原性的物质，故选C。‎ ‎7.利用乙醇提取出叶绿体中的色素，设法分离得到各种色素后，并将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素和混合液依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置(如图所示)，当滤纸下方浸入层析液后，滤纸条上各色素正确位置应为(　　)‎ 解析：选B。叶绿体中的色素在滤纸条上的扩散速度不同，溶解度大，扩散速度快，溶解度小，扩散速度慢，从而使色素得到分离，滤纸条上从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。‎ ‎8．下列关于光合作用的叙述，错误的是(　　)‎ A．光反应阶段不需要酶的参与 B．暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗 C．光合作用过程中既有H]的产生又有H]的消耗 D．光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能 解析：选A。本题考查光合作用的过程，意在考查考生在识记和理解方面的能力，难度较小。光反应阶段，由ADP和Pi形成ATP时需要ATP合成酶的参与；在暗反应阶段二氧化碳与C5反应生成C3，然后C3又被还原生成(CH2O)和C5；光合作用过程中先在光反应阶段将光能转化为ATP和H]中的化学能，然后在暗反应阶段将ATP和H]中的化学能转化为(CH2O)中的化学能。‎ ‎9．如图为光合作用示意图。下列说法错误的是(　　)‎ A．①表示O2，④表示CO2‎ B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)‎ C．C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有②‎ D．增加光照强度，C3的含量将减少 解析：选C。在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生H](即NADPH)、ATP和氧气，因此，①表示氧气，④表示暗反应中与C5反应的CO2；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应提供的ATP和H]的参与下被还原成(CH2O)；增加光照强度，则光反应产生的ATP和H]增多，则在暗反应中有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少。‎ ‎10．进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中H]的含量相对稳定，在a点时突然停止供给CO2，能表示叶绿体中H]含量变化的曲线是(　　)‎ 解析：选B。突然停止供给CO2，暗反应受到抑制，消耗光反应产生的H]的量减少，H]积累增多，一段时间后处于稳定状态。‎ ‎11．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→‎2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物‎14C3的放射性强度。下列分析错误的是(　　)‎ A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质 B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行 C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法 D．单位时间内‎14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高 解析：选B。CO2固定过程属于暗反应，发生在叶绿体基质中，有光、无光条件下均可进行；该实验利用了同位素标记法，C3为CO2固定的产物，故单位时间内‎14C3生成量越多，说明RuBP羧化酶的活性越高。‎ ‎12．如图表示某植物叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势，该植物在Ⅰ阶段处于适宜环境条件下，Ⅱ阶段改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2浓度中的某一项。下列分析正确的是(　　)‎ A．图中物质甲转变成乙需要消耗光反应提供的ATP B．图中Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度 C．Ⅱ阶段甲上升是因为叶绿体中H]和ATP的积累 D．若CO2浓度降低，Ⅱ阶段光合速率最大时所需光照强度比Ⅰ阶段低 解析：选D。光合作用过程中，降低光照强度，ATP与还原氢生成减少，三碳化合物还原受阻，短时间内三碳化合物的合成不变，最终导致三碳化合物含量上升，五碳化合物的含量下降，故甲是三碳化合物，乙是五碳化合物。若降低CO2浓度，二氧化碳的固定减少，三碳化合物的合成降低，去路暂时不变，导致三碳化合物含量下降，五碳化合物含量上升，故甲是五碳化合物，乙是三碳化合物。若甲是三碳化合物，乙是五碳化合物，需要消耗光反应提供的ATP和还原氢，若甲是五碳化合物，乙是三碳化合物，需要消耗二氧化碳，A错误；Ⅱ阶段所改变的环境条件是降低了光照强度或降低CO2浓度，B错误；根据分析，Ⅱ阶段甲上升不一定是因为叶绿体中H]和ATP的积累，C错误；低CO2浓度下的光饱和点也低，D正确。‎ 二、非选择题 ‎13．为研究城市环境污染和某植物生命活动的关系，研究者测定了不同污染程度下该植物叶片光合色素的含量，获得的数据处理成下面的柱状图。请分析回答下列问题：‎ ‎(1)提取叶片中光合色素时常使用____________(试剂)研磨法来获取色素，为使____________，还可加入少许二氧化硅。‎ ‎(2)纸层析法是分离叶片光合色素的简便方法。若研究者用该方法能否获得上述实验数据？为什么？________________‎ ‎________________。‎ ‎(3)据图可知，污染程度的加剧使____________(色素类型)的含量减少。‎ ‎(4)污染加剧导致叶片中光合色素含量的变化会直接影响光合作用的____________阶段，使其产生的____________减少，进而导致叶片中制造有机物的量____________。‎ ‎(5)请用化学反应式来概括光合作用的过程。________________‎ ‎________________。‎ 解析：(1)色素能够溶解在有机溶剂中，可以用无水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素含量。(3)据图可知，污染程度的加剧使叶绿素a和叶绿素b的含量减少，类胡萝卜素含量不变。(4)叶绿素a和叶绿素b的含量减少直接影响光合作用的光反应阶段，光反应产生ATP、H]减少，叶片中制造有机物的量减少。‎ 答案：(1)无水乙醇(有机溶剂)　研磨更充分　(2)不能，利用纸层析法只能在滤纸上观察到分离的色素带，不能定量分析色素　(3)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)　(4)光反应　ATP、H]　减少　(5)CO2＋H2O(CH2O)＋O2‎ ‎14．如图表示某绿色植物进行光合作用的示意图，请分析回答下列问题：‎ ‎(1)图中a、b两个生理过程发生的场所是________，若适当提高CO2浓度，则短时间内图中C的含量变化是________。‎ ‎(2)图中物质D为________，D的生成量可代表光合作用的强度。‎ ‎(3)经研究发现，该植物夜晚虽然能吸收CO2，却不能合成D，原因是__________________________________________________。‎ ‎(4)在电子显微镜下观察，可看到叶绿体内部有一些颗粒，它们被看作是叶绿体的脂质仓库，其体积随叶绿体的生长而逐渐变小，可能的原因是________________‎ ‎________________。‎ 答案：(1)叶绿体基质　下降 ‎(2)(CH2O)(或有机物、糖类)‎ ‎(3)没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供H]和ATP ‎(4)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构 ‎15．落地生根可以通过气孔吸收CO2用于合成某种有机酸，气孔的开关情况直接影响CO2的吸收。植物液泡中的这种有机酸可以运送至细胞质基质中，经过一系列的反应产生CO2，进而参与卡尔文循环。下图是落地生根的CO2吸收、液泡有机酸含量在24 h内的变化，分析回答：‎ ‎(1)植物细胞卡尔文循环进行的场所是________，参与卡尔文循环CO2被固定生成的化合物是________(填“C‎3”‎或“C‎5”‎)。‎ ‎(2)有机酸经过一系列的反应产生的CO2，要参与卡尔文循环必须穿过________层磷脂分子。‎ ‎(3)与8时相比，2时的暗反应强度________(填“更高”或“更低”)。在8时～14时CO2吸收量低是因为________。‎ ‎(4)在20时～2时该植物的有机酸含量________，糖类含量________。‎ 解析：(1)卡尔文循环即光合作用暗反应中的碳循环过程，场所是叶绿体基质，在卡尔文循环中，CO2与C5结合生成C3。(2)有机酸经一系列反应产生CO2的场所在细胞质基质中，卡尔文循环中消耗CO2的场所是叶绿体基质，由细胞质基质进入叶绿体基质需要穿过叶绿体外膜、内膜，共穿过2层膜结构，即4层磷脂分子。(3)2时由于无光反应，因此暗反应强度更低。由于气孔的开闭情况直接影响CO2的吸收，因此在8时～14时CO2吸收量低很可能是气孔关闭导致的。(4)由题图可知，在20时～2时该植物的有机酸含量增加，由于此时无光合作用合成有机物，但细胞呼吸消耗有机物，因此糖类等有机物的含量减少。‎ 答案：(1)叶绿体基质　C3　(2)4‎ ‎(3)更低　气孔关闭　(4)增加　减少