必考点6 “食物源泉”的光合作用依纲排查1.光合作用的基本过程(Ⅱ)(1)光合色素有哪些种类？如何分布？有怎样的功能？(2)光反应与暗反应有怎样的区别和联系？(3)写出光合作用的过程图解和反应式。2．影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)(1)影响光合作用的因素有哪些？(2)怎样通过影响光合作用的因素提高农作物的产量？1．理清光合色素的种类与作用(1)四种色素在滤纸条上的位置及所吸收的光①最上：胡萝卜素，________色，主要吸收蓝紫光。②稍上：叶黄素，黄色，主要吸收____________。③稍下：叶绿素a，蓝绿色，主要吸收红光和蓝紫光。④最下：叶绿素b，黄绿色，主要吸收________________________。(2)光合色素吸收的光能有2大重要用途①分解H2O为O2和[H]；②合成ATP。2．明确光合作用2大阶段(1)光反应(叶绿体类囊体薄膜)：H2O________________；ADP＋PiATP。(2)暗反应(叶绿体基质)：CO2＋C5→2C3→(CH2O)＋C5。3．辨清参与光合作用的色素和酶的场所(1)参与光合作用的色素：只存在于叶绿体类囊体薄膜上，液泡中的色素不参与光合作用。(2)参与光合作用的酶：存在于________________________________________________。4．把握光合作用中C3、C5、[H]、ATP含量和(CH2O)合成量变化的四条曲线(1)CO2供应不变12\n(2)光照不变5．关注光合作用影响因素中的2个易忽略点(1)温度：主要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)CO2浓度：过高时会抑制植物的细胞呼吸，进而影响到光合作用。题组一 光合作用的相关判断1．判断下列关于光合作用的相关叙述(1)磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物(2022·新课标Ⅱ，6A)( )(2)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(2022·新课标Ⅱ，6B)( )(3)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光(2022·新课标Ⅱ，2D)( )(4)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同(2022·新课标Ⅱ，2C)( )(5)光反应为暗反应提供[H]和H2O(2022·海南，4A)( )(6)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中(2022·安徽，1B)( )(7)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低(2022·新课标，3改编)( )(8)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后，可完成暗反应(2022·浙江，1D)( )12\n(9)适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高(2022·山东，4D)( )题组二 光合作用的过程分析2．(2022·四川，1)下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是( )A．Mg2＋吸收B．O2扩散C．光能转换D．DNA复制3．(2022·新课标Ⅰ，2)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4.(2022·安徽，2)右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在相关酶的催化作用下，可再形成C5D．光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高 光照强度、CO2浓度变化引起C5、C3的变化判断(1)光照强度变化依据反应式2C3＋[H](CH2O)＋C5进行判断。(2)二氧化碳浓度变化依据反应式C5＋CO22C3进行判断。题组三 影响因素很重要，曲线分析离不了12\n5．下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是( )A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多B．t2→t3，暗反应限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低6．(2022·资阳三模)研究者探究不同光强(即光照强度)条件下，两种不同浓度CO2对某种蓝藻生长的影响，结果如下图所示。下列关于该实验的叙述，不正确的是( )A．“●”和“■”分别依次表示较高浓度和低浓度CO2下的测量结果B．该探究活动中若测量O2释放量，可得到相似的实验结果C．低光强时，不同的CO2浓度对干重增加的影响不显著D．高浓度CO2时，不同的光强对干重增加的影响不显著 曲线图上限制因素分析(1)饱和点以前，限制因素为横坐标所表示的因素。(2)饱和点以后，限制因素为横坐标以外的因素。题组四 叶绿体中色素的提取和分离7．色素提取和分离的相关判断(1)用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素(2022·四川，4C改编)( )(2)在25°C的实验条件下可顺利完成光合色素的提取与分离(2022·北京，5A)( )(3)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(2022·重庆，1C)( )(4)利用纸层析法可分离出4种叶绿体色素(2022·海南，9C)( )12\n(5)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光(2022·海南，9A)( )8．(2022·江苏，21)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，下图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(多选)( )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9．下列是某实验小组在完成叶绿体中色素提取和分离实验时所遇到的有关问题，分析回答：(1)剪碎5g新鲜浓绿的菠菜叶片放在研钵中，加入SiO2后，经迅速研磨成糊状，发现糊状的研磨液呈现浅绿色，其原因是没有加入______________________________________，使得________________________________________________________________________。(2)甲同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条(已重复几次画线)插入层析液，几分钟后取出观察，发现滤纸条上无色素分带现象，而用同一滤液做实验的乙同学的滤纸条上却色素分带明显。甲同学实验失败的原因可能是__________________________________________。(3)若选用在缺Mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料，层析后滤纸条上只出现了两条色素带，其原因是_____________________________________________________。(4)实验结束几天后，甲、乙两同学发现部分预留叶片已变黄。甲同学认为这是由于叶片中叶绿素降解所造成的，乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致。根据所学知识，设计实验来判断哪个同学的观点正确。实验步骤：①从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片，分别编号为A、B两组。②________________________________________________________________________12\n________________________________________________________________________________________________________________________________________________。实验结论：①与B组相比，若A组滤纸只有上面两条色素带或上面两条色素带较B组的窄，则__________的观点是正确的。②________________________________________________________________________，则________的观点是正确的。提醒：完成作业 考点过关练612\n二轮专题强化练考点过关练6“食物源泉”的光合作用1．下图为光合作用联系示意图，如果在适宜条件下栽培的小麦，突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶肉细胞中的含量将( ) A．a上升、b下降B．a、b都将上升C．a、b都将下降D．a下降、b上升2．(2022·张家港调研)下列图①～图④均表示光合作用与某些影响因素的关系。下列选项中合理的是( )A．①中X可为CO2浓度，适当增强光照，a会偏低B．②中Y因素最有可能代表光照强度或光的波长C．③中阴生植物的b点值一般要比阳生植物的大D．④中c点以前限制光合速率的因素是CO2浓度3．(2022·福建，3)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12\n14C3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4．植物的光合作用受温度和光照强度的影响，如图表示植物在三种不同光照强度下消耗CO2的情况。下列分析正确的是( )A．在－5～0℃时，温度和光照强度都是限制光合作用的因素B．在10～30℃时，温度是限制光合作用的主要因素C．在光照强度相同的情况下，0℃时的光合作用强度一定小于15℃时的光合作用强度D．在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度一定大于1倍光照强度时的光合作用强度5．(2022·江西南昌十中一模)某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如下图所示。下列有关分析错误的是( )A．叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B．叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C．实验2～4天，光合速率下降主要是水分含量下降引起的D．实验2～4天，光合速率下降主要是由叶片内CO2引起的6．(2022·全国Ⅰ，29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s12\n，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组)：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量______(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是_____________________________________________________________________；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________，这些反应发生的部位是叶绿体的________。(2)A、B、C三组处理相比，随着________________________________________________的增加，使光下产生的________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。12\n学生用书答案精析必考点6 “食物源泉”的光合作用核心提炼1．(1)①橙黄 ②蓝紫光 ④红光和蓝紫光2．(1)O2＋[H]3．(2)叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中题组突破1．(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)√2．B3．B [正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和[H](即NADPH)停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止，暗反应中C3还原受影响，C5减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。]4．C [ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能，不参与CO2的固定，A错误；CO2的固定必须先与C5反应形成C3方可被[H]还原，B错误；C3化合物被[H]还原后可再形成C5，此过程中需要酶参与，C正确；光照强度由强变弱时，会造成[H]和ATP在短时间内减少，C5的合成速率下降，而其分解速率不变，所以C5的含量会下降，D错误。]5．D [水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中，A项错误；t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，B项错误；t3→t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的相互转化，同时促进了光反应，C项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，直接产物含量降低，D项正确。]6．D [CO2浓度是限制光合作用的一个重要因素，在一定CO2浓度的范围内，光合作用强度会随着CO2浓度的升高而增大，分析图示可知，在相同光照强度下，“●”的光合作用强度比“■”高，因此“●”和“■”应分别表示高浓度和低浓度CO2下的测量结果，A项正确；光照强度可用单位时间内氧气的释放量来表示，所以，若在该探究活动中测量O2释放量，可得到相似的实验结果，B项正确；分析图示可知，低光强下，不同的CO2浓度对干重增加的影响不显著，而高光强下高浓度的CO2对干重增加的影响显著，C项正确，D项错误。]12\n7．(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√8．ABC [A项对，由图示可知，强光下，Ⅲ、Ⅳ表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿素含量降低；B项对，强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照；C项对，Ⅲ是叶绿素a，Ⅳ是叶绿素b，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同；D项错，画滤液线时，滤液在点样线上画2～3次。]9．(1)碳酸钙和无水乙醇 叶绿素分子受到破坏、色素没有被提取出来(2)层析液触及滤液细线 (3)缺Mg植物不能合成叶绿素(4)实验步骤：②在相同条件下，进行叶片中色素的提取和分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片中色素的组成和含量 实验结论：①甲同学 ②与B组相比，若A组滤纸条上面的两条色素带较宽 乙同学解析 (1)在色素的提取过程中，研磨时要加入碳酸钙，防止叶绿素在研磨过程中被破坏，加入无水乙醇，让色素溶解并提取出来。(2)乙同学滤纸条上无色素带，说明滤液细线中的色素溶解到层析液中，即层析液触及滤液细线。(3)Mg是合成叶绿素的必需元素，无Mg不能合成叶绿素a和叶绿素b。(4)通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少，某些色素是否含量增加。对照组选取绿色鲜嫩的叶片，实验组选取已变黄的叶片，通过提取分离这两种叶片中的色素，比较各种色素的含量，得出结论。12\n二轮专题强化练答案精析考点过关练6 “食物源泉”的光合作用1．B [由图示可知，a为[H]，b为ATP，c为二氧化碳。在适宜条件下栽培的小麦，突然将二氧化碳降低至极低水平(其他条件不变)，短时间内C3的生成量降低，则C3消耗的ATP和[H]减少，而ATP和[H]的产量不变，则ATP和[H]的量都将上升，因此B项正确。]2．A 3.B4．C [由图可知，在－5～0℃时，温度是限制光合作用的因素；在10～30℃时，光照强度是限制光合作用的主要因素；光照强度相同，0℃时植物体内光合作用酶的活性低于15℃时酶的活性，所以0℃时的光合作用强度一定小于15℃时的光合作用强度；由图可知，在较低温度时，相同温度条件下，4倍光照强度和1倍光照强度下，光合作用强度相同，另外如果温度较高，蒸腾作用增强，植物会出现气孔关闭的现象，所以在温度相同的情况下，4倍光照强度时的光合作用强度不一定大于1倍光照强度时的光合作用强度。]5．D [由题中图示曲线信息可知，实验条件下，随干旱时间的延长叶片的光合速率呈下降趋势，A正确；对比甲、乙图示可知，叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降，B正确；由于2～4天光合速率下降早于叶绿素含量下降，因此，光合速率的下降主要是水分含量下降，导致叶片气孔关闭，CO2吸收减少引起的，C正确；实验条件下，2～4天光合速率下降，主要是叶片气孔关闭，外界CO2无法快速进入叶片内，不是由叶片内的CO2引起的，D错误。]6．(1)高于 C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94% 光照 基质(2)光照和黑暗交替频率 ATP和[H]解析 (1)C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了ATP和[H]，为下一次的光照时间内光反应提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以C组单位光照时间内，合成有机物的量较高。光合产物生成在叶绿体基质中进行。(2)A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5s，但是处理方法不同，结果也不一样，并且是单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和[H]在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用，还原C3化合物生成糖类等有机物及C5化合物，C5化合物继续与CO2结合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。12
