（通用版）高考生物二轮复习第1部分板块1代谢专题4光合作用和细胞呼吸.doc

专题四光合作用和细胞呼吸全国卷5年考情导向考 点考 题考 情1.光合作用的基本过程()2016丙卷T2：光合作用过程的探究历程2016甲卷T4：光合色素的作用及影响叶绿素合成的因素2015卷T29：光反应和暗反应的相互关系2014卷T2：光合作用的过程2014卷T6：光合作用的光反应2013卷T2：光合色素种类和作用1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的频度很高。主要考查的内容有光合作用的过程，环境因素对光合作用的影响，细胞呼吸的类型及光合作用和细胞呼吸的综合。 2从命题的题型来看，非选择题和选择题都有，但非选择题较为突出。多数情况下，高考的四道非选择题有一道出在本专题。多数题目通过文字、坐标图或表格给出一定的信息，对学生的能力要求也较高。3备考时对光合作用的过程、各类环境因素对光合作用的影响、细胞呼吸的类型和过程要作为重点复习，还要重视光合作用和细胞呼吸的综合，重视光合作用和细胞呼吸知识与生产实际的联系。2.影响光合作用速率的环境因素()2016乙卷T30：光照强度对光合作用的影响2016甲卷T31：光照强度对光合作用的影响2016丙卷T29：温度和湿度对光合作用的影响2014卷T29：光强和CO2对光合作用的影响2012大纲卷T31：光照等对光合作用的影响3.细胞呼吸()2016甲卷T29：细胞呼吸与光合作用综合2014卷T29：细胞呼吸与光合作用综合2014卷T6：细胞呼吸类型2013卷T3：有氧呼吸和无氧呼吸2012新课标T29：细胞呼吸速率4.色素的提取和分离实验2016甲卷T4：色素的提取5.探究酵母菌细胞呼吸的方式5年均未考查考点串讲1| 细胞呼吸1(2014全国卷)关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是()A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物B光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量CA项，光合作用的光反应中有ATP的合成，需要原料ADP和磷酸。B项，光合作用中叶绿素吸收并转化光能的过程与酶的催化作用无关。C项，乳酸是无氧呼吸的产物，在人体内不能继续分解供能，人体在剧烈运动时所需的能量是由葡萄糖分解提供的。D项，病毒无独立的代谢系统，病毒核酸的复制所需要的能量由宿主细胞的呼吸作用提供。2(2013全国卷)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是() 【导学号：15482019】A肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同C据题干可知，本题重点考查微生物的细胞呼吸，可首先联系细胞呼吸的方式(有氧呼吸和无氧呼吸)，然后分析每个选项提供的信息，逐项解答。肺炎双球菌属于原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，与有氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞质基质中，故A项正确。细菌的拟核有环状DNA，为细菌的遗传物质，其上的基因控制着相关蛋白质的合成，故B项正确。破伤风芽孢杆菌的细胞呼吸方式是无氧呼吸，其适宜的生活环境应为无氧环境，故C项错误。酵母菌为兼性厌氧型微生物，进行有氧呼吸时，呼吸产物是CO2和水，进行无氧呼吸时，呼吸产物是酒精和CO2，故D项正确。3(2012全国卷)将玉米种子置于25 、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如下图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成_，再通过_作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在_小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_mg粒1d1。(4)若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是_，原因是_。【解析】解答本题的突破点：正确分析坐标曲线的生物学含义：随着时间的延续，胚乳干重逐渐减少，种子的干重也逐渐减少。两条曲线变化趋势不一致的原因：第(3)小问提到的“胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质”。(1)淀粉被分解成葡萄糖后才能被细胞通过呼吸作用利用，为种子萌发提供能量。(2)因为胚乳减少的干重中有一部分转化成幼苗的组成物质，所以衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量为指标。由图示曲线可以看出，在7296 h之间，单位时间内种子的干重减少量最大，该时间段(24 h)内每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2177.726.5 mg。(3)转化速率(胚乳的减少量种子的干重减少量)/单位时间。在7296 h内，转化速率为(161.7118.1)(204.2177.7)17.1 mg粒1d1,96120 h内，转化速率为(118.191.1)(177.7172.7)22 mg粒1d1，因此最大转化速率为22 mg粒1d1。(4)黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。【答案】(1)葡萄糖呼吸(或生物氧化)(2)729626.5(3)22(4)下降幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用1理清有氧呼吸“三”个阶段中的场所及物质和能量变化(1)第一阶段细胞质基质：消耗葡萄糖，产生丙酮酸，释放少量能量。(2)第二阶段线粒体基质：分解丙酮酸，释放CO2，释放少量能量。(3)第三阶段线粒体内膜：H与O2结合产生H2O，释放大量能量。2注意无氧呼吸的3点提醒(1)产物不同的原因直接原因是参与催化的酶不同。 根本原因是控制酶合成的基因不同。(2)只释放少量能量的原因：其余能量储存在分解不彻底的产物酒精或乳酸中。(3)水稻等植物长期水淹后烂根的原因：无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用。3把握影响细胞呼吸的“四类”曲线(1)甲图：温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率。(2)乙图：O2浓度0时，只进行无氧呼吸。0O2浓度10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。O2浓度10%时，只进行有氧呼吸。O2浓度5%时，有机物消耗最少。(3)丙图：自由水含量较高时呼吸作用旺盛。(4)丁图：CO2是细胞呼吸的产物，对细胞呼吸具有抑制作用。4记牢探究酵母菌细胞呼吸方式的原理(1)CO2澄清石灰水混浊。(2)CO2溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(3)酒精橙色重铬酸钾溶液灰绿色。辨析9个易错点1无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有H的积累。()【提示】无氧呼吸过程产生的H将丙酮酸还原为酒精或乳酸。2有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。()【提示】有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水。3无氧呼吸的最终产物是丙酮酸。()【提示】丙酮酸不是无氧呼吸的最终产物。4葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧呼吸时。()【提示】无氧呼吸时也发生。5无氧呼吸能产生ATP，但没有H的生成过程。()【提示】无氧呼吸第一阶段产生H。6及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害。()7无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜。()【提示】应在低氧和零上低温环境下。8利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精必须在碱性条件下进行。()【提示】重铬酸钾在酸性条件下可以和酒精反应变成灰绿色。9人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高。()【提示】线粒体内消耗O2产生CO2，因此，线粒体内O2/CO2的比值比细胞质基质的低。考向1 考查细胞呼吸的类型和过程1下列关于呼吸作用的叙述，正确的是()A乳酸菌无氧呼吸的终产物是酒精和CO2B有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水C无氧呼吸第一阶段有H产生，第二阶段有H的消耗D相同质量脂肪比糖原有氧氧化释放的能量少C乳酸菌无氧呼吸的终产物是乳酸，A错误；H与氧结合生成水的过程发生于线粒体内膜，B错误；无氧呼吸第一阶段产生的H用于第二阶段，C正确；脂肪与糖类相比，C、H比例大，O比例小，相同质量脂肪有氧氧化释放的能量比糖原多，D错误。2提倡有氧运动的原因之一是避免肌肉细胞无氧呼吸产生大量乳酸。如图为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识，分析下列说法不正确的是()Acd段肌肉细胞中的肌糖原将被大量消耗B运动强度大于c后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量C有氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失，少部分储存在ATP中D若运动强度超过c，人体获得能量的途径仍以有氧呼吸为主Bcd段随着运动强度的增大，血液中乳酸的含量快速增加，说明此时肌肉细胞无氧呼吸加强，则肌肉细胞中的能源物质肌糖原会被大量消耗；肌肉细胞进行无氧呼吸时不消耗氧气，也不产生二氧化碳，在进行有氧呼吸时，消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量，故运动强度大于c后，肌肉细胞产生的二氧化碳量等于消耗的氧气量；细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中；运动强度大于c时，人体生命活动所需能量还是主要由有氧呼吸提供。1误认为有氧呼吸的场所只有线粒体(1)原核生物有氧呼吸的场所是细胞质和细胞膜。(2)真核生物有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。2呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成不一定是有氧呼吸，但对动物和人体而言，有CO2生成一定是有氧呼吸，因为动物及人体无氧呼吸产物为乳酸。3线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行无氧呼吸，如成熟红细胞，蛔虫等，一些原核生物无线粒体，但进行有氧呼吸。考向2 考查影响细胞呼吸的因素及原理应用3如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述不正确的是()甲乙A从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性C图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强D和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜CB点所对应的温度下细胞呼吸最强，A正确；酶的活性受温度的影响，B正确；随氧气浓度的增加，有氧呼吸逐渐加强，无氧呼吸逐渐减弱，C错误；在E点下细胞呼吸消耗的有机物最少，因此在该氧气浓度下更有利于贮藏水果和蔬菜，D正确。4下列关于呼吸作用原理的应用，正确的是()A在夜间适当降低温度，可以提高温室蔬菜的产量B水果贮存时，充入N2和CO2的目的是抑制无氧呼吸，延长水果的贮存时间C包扎伤口时，需选用松软的创可贴，否则破伤风杆菌容易感染伤口表面并大量繁殖D提倡慢跑等有氧运动的原因之一是体内不会因剧烈运动产生大量酒精对细胞造成伤害 A蔬菜夜间只进行呼吸作用不进行光合作用，适当降低温度能减少细胞呼吸对有机物的消耗，从而提高蔬菜产量，A正确。水果贮存时充入N2和CO2的目的是抑制有氧呼吸，从而延长贮存时间，B错误。破伤风杆菌属于厌氧型细菌，容易在伤口深处繁殖，C错误。慢跑可以使细胞进行有氧呼吸，人体细胞无氧呼吸会产生乳酸而不是酒精，D错误。1解答此类试题的关键是理解不同因素对细胞呼吸的影响。O2促进有氧呼吸、抑制无氧呼吸；温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性；水分主要通过自由水含量影响代谢过程，进而影响细胞呼吸。2要学会在不同的情境中找出影响细胞呼吸的主要因素。如中耕松土和防止水淹导致的作物根系腐烂都是从O2影响植物根系有氧呼吸入手；晒干后保存作物种子是从自由水含量影响种子代谢入手；冷藏保鲜则是从温度影响酶的活性入手。考向3 细胞呼吸的相关实验探究5如图为研究酵母菌细胞呼吸的实验装置，排尽注射器中的空气，吸取经煮沸冷却的葡萄糖溶液和酵母菌，在适宜温度下进行如图所示实验。下列分析正确的是() 【导学号：15482020】A该实验装置用于研究酵母菌的无氧呼吸B装置中的气体是在线粒体的基质中产生C烧杯中加水的主要目的是制造无氧环境D若升高水温注射器中气体产生速率加快A由题目信息“排尽注射器中的空气，吸取经煮沸冷却的葡萄糖溶液和酵母菌”可知该实验装置是用于研究酵母菌的无氧呼吸，A项正确；装置中的气体是无氧呼吸产生的，是细胞质基质中产生的，B项错误；烧杯中加水的目的是维持一定的温度条件，C项错误；若温度过高，酵母菌会死亡，气体产生的速率会减慢，D项错误。6如图是一种可测定呼吸速率的密闭实验装置，把装置放在隔热且适宜的条件下培养。下列分析不合理的是()A该装置可用来测定小麦种子有氧呼吸速率B若将NaOH溶液换为清水，可用来测定小麦种子无氧呼吸速率C若把小麦种子换为死种子，可作为该装置的对照，排除无关变量的影响D在实验全过程中温度计的示数不变D试管中的液体是NaOH，NaOH溶液能吸收二氧化碳，所以该装置可用来测定小麦种子有氧呼吸速率，A正确；无氧呼吸有气体的释放，所以若将NaOH溶液换为清水，可用来测定小麦种子无氧呼吸速率，B正确；为排除无关变量的影响，可把小麦种子换为死种子，作为该装置的对照，C正确；呼吸作用会释放能量，所以在实验全过程中温度计的示数会发生改变，D错误。生物呼吸类型判定实验设计探究某生物材料的细胞呼吸类型(假设生物材料为植物种子，呼吸底物只有葡萄糖且不考虑外界条件的影响)，某同学设计实验装置如图，实验结果如下：甲乙(1)若甲液滴左移，乙液滴不动，则只进行有氧呼吸。(2)若甲液滴不动，乙液滴右移，则只进行无氧呼吸。(3)若甲液滴左移，乙液滴右移，则既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。(4)物理误差的校正：除将装置中生物材料换为杀死的等量同种生物材料外其余均与乙装置相同。考点串讲2| 光合作用1(2016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全国卷)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() 【导学号：15482021】AO2的产生停止BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降DNADPH/NADP比值下降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。3(2013全国卷)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D题干明确考查叶绿素的有关知识，可根据叶绿素的有关内容，逐项分析解答。叶绿素a和叶绿素b所含的化学元素相同，都由C、H、O、N、Mg组成，故A项正确。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素吸收的光能通过光合作用转变为储存在有机物中的化学能，故B项正确。叶绿素a在红光区的吸收峰值约为663 nm，叶绿素b在红光区的吸收峰值约为645 nm，故C项正确。绿叶中的色素对绿光的吸收极少，绝大多数绿光被反射出来，因此植物呈现绿色，故D项错误。4(2016全国乙卷)为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)，光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是_。(2)b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是_。【解析】(1)根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度低于a时，随光照强度的增加，光合作用强度逐渐升高，说明限制其光合作用强度的主要因素为光照强度。(2)根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度高于b时，随光照强度的增加，光合作用强度不变，说明受其他环境因素的限制。由于光合作用需要不断消耗环境中的CO2，故提高CO2浓度可使b光照强度下甲组的光合作用强度升高。(3)由题目信息可知，乙组和甲组是同一种植物，只是环境中的光照强度不同，虽然乙组植物在低光照环境中的光合作用强度低，但其子代在模拟自然光照下其光合作用强度仍然能够升高，说明乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。【答案】(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的5(2015全国卷)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135 s，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67.5 s；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7.5 s；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3.75 ms(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135 s；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。【解析】(1)C组的光合作用时间仅仅是D组的一半，但C组光合作用产物的相对含量与D组相差很少，可以判断C组单位光照时间内植物合成有机物的量高于D组。C组和D组的结果对照说明黑暗处理时也进行光合作用，即光合作用过程中某些反应不需要光照，该反应指的是暗反应，进行暗反应的场所是叶绿体基质。(2)比较A、B、C三组可以看出，三组的光照和黑暗交替频率不同，交替频率增加可使光照下产生的ATP和H及时利用和再生，从而提高光合作用中CO2的同化量。【答案】(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H1理清光合色素的种类、作用及提取和分离的原理(1)色素提取和分离的原理色素提取：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，因此，可以用无水乙醇提取色素。色素分离：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，这样，叶绿体中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。(2)四种色素在滤纸条上的位置及所吸收的光最上：胡萝卜素，橙黄色，主要吸收蓝紫光。稍上：叶黄素，黄色，主要吸收蓝紫光。稍下：叶绿素a，蓝绿色，主要吸收红光和蓝紫光。最下：叶绿素b，黄绿色，主要吸收红光和蓝紫光。(3)光合色素吸收的光能有2大重要用途分解H2O产生O2和H；合成ATP。2熟练填写光合作用的过程图解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：存在于叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中。4分析环境因素骤变时，ATP、H、C3、C5、(CH2O)合成量的变化条件曲线 CO2供应不变；光照强度由强到弱光照不变，CO2量由充足到不足5.理解环境因素对光合作用的影响(1)光照强度(如右图)。原理：主要影响光反应阶段ATP和H的产生。P点后的限制光合速率的环境因素为温度、CO2的浓度。(2)CO2的浓度(如右图)。原理：影响暗反应阶段C3的生成。P点后的限制光合速率的环境因素为温度、光照强度。(3)温度：通过影响酶的活性而影响光合作用。辨析12个易错点1光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与。()2叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同。()3光合作用光反应阶段产生的H可在叶绿体基质中作为还原剂。()4植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。()【提示】绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色。5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。()6离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反应。()7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。()8叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠。()【提示】若将叶绿体色素滤液细线浸入层析液中，滤液细线中的色素就会溶解在层析液中，导致滤纸条上不出现色素带。9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】溶解度越高，在滤纸上扩散就越快。10提取叶绿素时，加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏。()11提取叶绿素的实验中，研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分。()12利用纸层析法可分离出4种叶绿体色素。()考向1 考查色素的提取和分离实验1下列有关绿叶中色素的提取和分离实验的叙述中，正确的是()A叶绿素的提取需要加入层析液作为提取液B过滤时应使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口C分离色素时应将滤液细线置于层析液中D选材不同，四条色素带在滤纸条上的排列顺序不同B提取叶绿素使用无水乙醇或丙酮，层析液用于分离色素；过滤时使用单层尼龙布，并用棉塞塞住试管口，以防止有毒的、挥发性强的丙酮挥发；分离色素时不能将滤液细线置于层析液中，否则色素会溶入层析液中；不同材料中四种色素在层析液中的溶解度相同，来自不同材料叶绿体中的四种色素含量可能不同，经过纸层析后，在滤纸上的排列顺序相同，色素带粗细可能不同。2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B在提取绿叶中的色素时，应先加入少量的CaCO3，再进行研磨，防止研磨过程中酸破坏叶绿素，A选项错误；即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素，只是滤液中色素的含量不多，分离后4条色素带颜色较浅，B选项正确；若要获得总量10 mL的提取液，在研磨时应分次加入10 mL乙醇，C选项错误；层析完毕后应迅速记录结果，这是因为叶绿素在光下容易分解，导致色素条带很快消失，而不是随溶剂挥发消失，D选项错误。叶绿体色素提取和分离实验的异常现象(1)提取液颜色浅的原因：研磨不充分，色素未充分提取出来。称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素浓度小。未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。(2)滤纸条上只有两条色素带，原因是使用的叶片中叶绿素被破坏或不含叶绿素。(3)滤纸条上看不见色素带的原因：忘记画滤液细线。滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全溶解到层析液中。考向2 考查光合作用的场所和吸收光能的色素3下列关于叶绿体的叙述，正确的是()A叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积B叶绿体基质中NADP能形成NADPHC类囊体膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光D类囊体薄膜中的酶可催化CO2分子的固定和还原C叶绿体扩展受光面积的是基粒类囊体膜，A项错误；NADP形成NADPH在基粒上，B项错误；类囊体膜上的叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，C项正确；催化CO2分子固定和还原的酶在叶绿体的基质中，D项错误。4下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是()A破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应D光合作用过程中，氧气是在叶绿体的类囊体上产生的，故破坏叶绿体的外膜后，氧气仍可继续产生，A错误；植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例是会发生变化的，秋天叶子变黄了，说明叶绿素分解，叶黄素没有分解，比例明显改变了，B错误；光合速率有机物产量/光照时间。植物在冬季光合速率低的主要原因是温度低，光照时间短影响的不是光合速率，光合产量才与时间有关，C错误；光反应为暗反应提供的只是ATP和NADPH，适宜条件下，离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，只要保证光合作用所需的原料和酶，也可完成暗反应，D正确。考向3 考查光合作用的过程5如图表示光合作用过程，a、b、c表示物质，甲、乙表示场所，下列有关分析错误的是()A物质b可能是ADP和PiB物质c直接被还原生成(CH2O)和C5C甲中色素不溶于水，只溶于有机溶剂D乙中生理过程在有光、无光条件下都可进行B根据图示可看出，甲是叶绿体的类囊体薄膜，其上可发生光合作用的光反应，乙为叶绿体基质，是暗反应的场所，物质b可能是暗反应为光反应提供的ADP和Pi，A正确；物质c为CO2，不可以直接被还原生成(CH2O)和C5，B错误；类囊体薄膜上的色素不溶于水，能溶于有机溶剂，C正确；暗反应在有光、无光条件下均可进行，但需要光反应提供的H和ATP，D正确。6下图甲表示小球藻的某生理过程，科学家向小球藻培养液中通入放射性14CO2。在不同条件下连续测量小球藻细胞中14C标记的图甲中三种化合物的相对量，其变化曲线如图乙所示。请据图回答：图甲图乙(1)图甲所示生理过程发生在_中，若使该过程持续稳定的进行，必须由光反应持续提供_。(2)图乙曲线A、B、C分别表示图甲中化合物_、_和_相对量的变化。(3)曲线B先上升后下降，请写出导致其下降的主要生理过程的反应式：_。(4)曲线A有两次上升过程，参照图甲分析原因分别是：光照条件下，_使其上升；突然停止光照，_，14CO2继续被固定，使其再次上升。【解析】(1)图甲表示的是光合作用的暗反应过程，暗反应的进行必须由光反应提供H和ATP。(2)光照条件下，A、C两种物质的变化是同步的，光照变为黑暗环境，A迅速增多，C迅速减少，判断A为C3，C为C5，B为光合作用产生的(CH2O)。(3)黑暗条件下，B下降是由于细胞呼吸的消耗。(4)光照条件下，小球藻进行光合作用，14CO2与C5结合形成14C标记的C3。突然停止光照，14C标记的C3不能被还原，14CO2仍与C5结合形成14C标记的C3。【答案】(1)叶绿体基质H和ATP(2)C3(CH2O)C5(3)C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量(4)小球藻吸收培养液中14CO2并逐渐合成14C标记的C314C标记的C3不能继续还原外界条件变化时C5、C3、H等物质量的变化的分析当外界条件改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析：(1)停止光照时：光停，ATP，ADP，C3，C5，分析如下：(2)CO2供应停止时：CO2停，C5，C3，ATP，ADP，分析如下：考向4 考查环境因素对光合作用的影响7如图表示在适宜温度和一定CO2浓度条件下，光照强度对甲、乙两种绿色植物净光合速率的影响曲线。请回答下列问题。(1)在绿色植物细胞中，吸收光能的色素分布在叶绿体的_。若甲植物吸收光能的色素被破坏，会使叶绿体中光反应产生的_减少，进而影响暗反应中C3的还原，此时图中A点将向_(填“左”或“右”)移动。(2)植物光合作用在遇到一定限制因素时，其速率将受到影响。对于甲植物来说，图中限制和限制分别代表的主要外界因素最可能是_和_。(3)自然条件下，影响图中B点上下移动的主要外界因素是_。甲植物从A点对应的光照强度转移至C点对应的光照强度，短时间内叶绿体中C3含量将_。(填“增加”或“减少”)。【解析】(1)在绿色植物细胞中，吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。若甲植物吸收光能的色素被破坏，会使叶绿体中光反应产生的ATP和H减少，进而影响暗反应中C3的还原，此时光合速率下降而呼吸速率不变，故A点(光合速率等于呼吸速率)将向右移动。(2)根据题意，图中限制最可能是光照强度，因为此阶段甲植物净光合速率随光照强度增加而增加；限制不再是光照强度，最可能是CO2浓度。(3)B点可代表甲植物的呼吸作用强度。自然条件下，影响B点上下移动的主要外界因素是温度。甲植物从A点对应的光照强度下突然转移至C点对应的光照强度下，即光照强度增加，光反应为暗反应提供的H和ATP增加，短时间内叶绿体中C3含量相对减少，C5含量将增加。【答案】(1)类囊体薄膜上ATP和H(NADPH)右(2)光照强度CO2浓度(3)温度减少分析光照强度、CO2浓度、温度与光合速率的变化曲线1曲线图2图形分析：在P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随着该因素的不断增强，光合速率不断提高。在Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因素，要提高光合速率，可适当提高图示的其他因素的含量或强度等。考向5 考查光合作用的相关实验8某同学为探究光照强度和光合作用速率的关系，取几株有5个叶片、株高相近的西红柿植株，分别放在密闭的玻璃容器内。实验开始先测定CO2浓度，12小时后，再测定CO2浓度，且以7种不同光照强度进行实验。实验装置如下图，实验结果见表格。序号温度光照强度(%)开始时CO2浓度(%)12 h后CO2浓度(%)植物叶片数12500.350.3685225100.350.3425325200.350.3065425400.350.2895525600.350.2825625800.350.2805725950.350.2795(1)该同学的实验目的是_。实验的自变量是 _，无关变量是_等。(至少回答2点)(2)表中序号1的目的是_。序号2至7，实验前后CO2浓度的变化值表示_。(3)若实验中7种光照强度各都只用1株植物，则该同学在实验设计时，遵循了_原则和_原则。【解析】(1)根据表格分析可知，实验的单一变量(自变量)是光照强度，因变量是12 h后CO2浓度，而温度、开始时的CO2浓度，植物叶片数和高度等在7组实验中都相同，属于无关变量。根据自变量可知该实验目的是研究光照强度与光合作用速率的关系。(2)表中序号1的光照强度是0，不能发生光合作用，只有呼吸作用， 目的是作为空白对照，以便分析结果。序号2至7，实验前后CO2浓度的变化值为光合作用与呼吸作用的差值，即表示西红柿植株的净光合速率。(3)该实验遵循了实验的单一变量原则和对照性原则。【答案】(1)研究光照强度与光合作用速率的关系 光照强度温度、开始时CO2浓度、植物叶片数和高度等(至少2点)(2)作为空白对照，以便分析结果(答“对照”即给分)西红柿植株的净光合速率(3)单一变量对照(性) (顺序可交换)考点串讲3| 光合作用和细胞呼吸的综合1(2016全国甲卷)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中。其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离(cm)20遮光*1008060402050 min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是_(填“可靠的”或“不可靠的”)。(2)表中X代表的颜色应为_(填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”)，判断依据是_。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草_。【解析】(1)1号试管中没有加水草，50 min后1号试管的溶液颜色仍为浅绿色，说明无关变量不会引起溶液颜色的变化，2至7号试管的实验结果应是由水草的光合作用、呼吸作用引起的；若1号试管的溶液是蓝色，说明无水草的光照条件下溶液中CO2含量减少了，无关变量对实验结果有影响，则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管进行了遮光，水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用产生CO2，而且与3号试管(光合作用强度小于呼吸作用强度)相比，2号试管溶液中的CO2含量更多，颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下溶液中CO2含量没有变化，水草的光合作用强度与呼吸作用强度相等，吸收与释放的CO2量相等。【答案】(1)不同光强下水草的光合作用和呼吸作用(其他合理答案可酌情给分)不可靠的(2)黄色水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管(3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等2(2014全国卷)某植物净光合速率的变化趋势如下图所示。 【导学号：15482022】据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为_。CO2浓度在ab之间时，曲线_表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量_(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑_这一因素的影响，并采取相应措施。【解析】(1)根据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0；分析坐标图中曲线的走势可以看出，当CO2浓度在ab之间时，曲线A、B和C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。(2)由题图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的H和ATP不足，暗反应受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。(3)当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应同时考虑光强这一因素的影响。【答案】(1)0A、B和C(2)光强(3)大于 (4)光强1理清光合作用与细胞呼吸的关系2解读真正(总)光合速率、表观(净)光合速率与呼吸速率的关系(1)图示(2)解读A点：只进行细胞呼吸。AB段：光合速率呼吸速率。C点：称为光饱和点。(3)明确最常用计算公式净光合速率(O2释放量或CO2吸收量)总光合速率(O2产生量或CO2固定量)细胞呼吸速率(O2消耗量或CO2产生量)。3曲线分析植物光合作用与细胞呼吸的关系(1)a点：凌晨34时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。(2)b点：上午5时左右，开始进行光合作用。(3)bc段：光合速率小于呼吸速率。(4)c点：上午6时左右，光合速率等于呼吸速率。(5)ce段：光合速率大于呼吸速率。(6)d点：温度过高，部分或全部气孔关闭，出现“午休现象”。(7)e点：下午6时左右，光合速率等于呼吸速率。(8)ef段：光合速率小于呼吸速率。(9)fg段：停止光合作用，只进行细胞呼吸。辨析6个易错点1净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长。()2CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中。()【提示】C6H12O6分解成丙酮酸在细胞质基质中