第2单元 第9讲 捕获光能的色素和结构及光合作用的原理-（配套课件）【赢在微点·顶层设计】2026年高中生物学高考一轮总复习（不定项版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“捕获光能的色素和结构及光合作用的原理”核心考点，严格对接课标要求，通过教材解读、实验步骤拆解（如色素提取分离）、高考真题（2023全国乙卷等）归纳，明确实验异常分析、光合作用过程理解等高频考点，构建针对性备考体系。 课件亮点在于实验异常现象（如色素提取不充分）深度剖析和物质含量变化“过程法”建模，结合2024甘肃卷等真题训练，培养科学思维与探究实践素养。特设易错点警示（如滤液细线过粗致色素带重叠）和答题模板，助力学生掌握解题技巧，教师可据此精准复习，提升备考效率。

第9讲 第二单元　细胞的能量供应和利用 捕获光能的色素和结构及光合作用的原理 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 课 标 内 容 1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。2.实验：绿叶中色素的提取和分离。 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 微考点 大突破 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 微真题 重体悟 考点一　捕获光能的色素和结构 考点二　光合作用的原理 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 赢在微点 生物 大一轮 考点一　捕获光能的色素和结构 微考点/大突破 第一部分 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.绿叶中色素的提取和分离实验 (1)实验原理。 溶解度 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)实验装置及操作步骤。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 防止色素被破坏 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)实验结果及分析。 橙黄色 色素种类 色素含量 溶解度 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.叶绿体中色素的吸收光谱分析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由图可以看出： 提醒　①植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用。②植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素。 400~760 nm 可见光 红光和蓝紫光 蓝紫光 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.叶绿体的结构适于进行光合作用 基粒 暗反应 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 光束照射 所有受光 红光和蓝紫光 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 提醒　恩格尔曼实验设计的4点巧妙之处 ①实验材料选得妙：实验材料选择水绵和需氧细菌。水绵的叶绿体呈螺旋带状，便于观察；利用需氧细菌可确定释放氧气的部位。 ②排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境，排除了空气中氧气和光的干扰。 ③观测指标设计得妙：用极细的光束点状投射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验。 ④实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光对照实验，明确实验结果完全是由光照引起的。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 教材基础辨析 (1)植物叶片呈现绿色是因为含有绿色的色素，黄化叶片和白化叶片不含叶绿素。(源自必修1 P97)( ) (2)色素可以用无水乙醇进行分离。(必修1 P98~99“探究·实践”)( ) (3)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，对其他波段的可见光并非不吸收,只是吸收量较少。(必修1 P99“图5-12”)( ) √ × √ 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)生物光合作用的场所不一定是叶绿体，没有叶绿体的生物也可以是自养生物。(源自必修1 P100)( ) (5)叶绿体中的色素主要分布在叶绿体内膜上，酶分布于类囊体薄膜和叶绿体基质中。(源自必修1 P100)( ) (6)夏天叶片呈绿色是叶片吸收绿光导致的，秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的。(必修1 P101“概念检测”1)( ) √ × × 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 教材素材拓展 　分离叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法，即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，请写出①~④依次对应的色素及颜色。 ①__________________，②__________________， ③__________________，④__________________。 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 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 能力　捕获光能的色素和结构(考查科学探究) 1.(2023·全国乙卷，T2)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　) A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D.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 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A项正确；叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体的类囊体薄膜上，B项正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C项正确；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快，D项错误。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2023·江苏卷，T12)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是(　　) A.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 B.若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 C.该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D.用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 提取叶绿体中的色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A项错误；连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但也会使滤液细线过粗，从而在分离中出现色素带重叠的现象，B项正确；该实验只能定性分析色素的种类及溶解度等，无法准确测定绿叶中各种色素的含量，C项错误；花青素是水溶性色素，不可通过该实验中的有机溶剂提取，D项错误。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 赢在微点 生物 大一轮 考点二　光合作用的原理 微考点/大突破 第一部分 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.探索光合作用原理的部分经典实验 O2 水 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ATP 二氧化碳 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 提醒　①希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应,原因是水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而糖的合成需要碳的参与。 ②鲁宾和卡门的实验以及卡尔文的实验都用到了同位素标记法。 ③同位素标记法中使用的同位素不都具有放射性，如18O就没有放射性，不能检测其放射性；而14C有放射性，可被追踪检测。 2.光合作用的过程 (1)反应式：CO2+H2O (CH2O)+O2。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)基本过程。 图中：①____________，②____________，③____________， ④____________，⑤____________。 NADPH 2C3 ADP+Pi O2 (CH2O) 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)比较光反应与暗反应。 类囊体薄膜 叶绿体基质 光 色素 ATP NADPH 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ATP和NADPH 有机物中稳定的 化学能 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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H+；一方面用于ATP的合成。 ②NADPH既可作还原剂，又可为暗反应提供能量。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.光合作用和化能合成作用的比较 氧化无机物放出的能量(或NH3氧化释放的化学能) CO2和H2O 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 教材基础辨析 (1)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，在合适的条件下可完成暗反应过程。(必修1 P103“图5-14”)( ) (2)C3是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖-1，5-二磷酸(RuBP)。(必修1 P104“相关信息”)( ) (3)光合作用的产物有淀粉和蔗糖，淀粉和蔗糖可以进入筛管，通过韧皮部运输到植株各处。(必修1 P104“相关信息”)( ) (4)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖类。(源自必修1 P106) ( ) √ √ × √ 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 教材素材拓展 　(必修1 P104“正文”拓展)光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30 s的时间，放射性代谢产物多达几十种。缩短时间到7 s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO2转化成的第一个产物，可能的实验思路是___________________________________________________ __________________________________________________________________________。 不断缩短光照时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物，该物质即为CO2转化成的第一个产物 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.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： 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)“模型法”表示C3和C5的含量变化。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。 (2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 能力一　光合作用的过程(考查科学思维、科学探究) 1.(2021·重庆卷，T6)如图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析，下列叙述错误的是(　　) 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，最少要穿过4层膜 B.NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH C.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应 D.电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 分析题图可知，水光解产生的O2在类囊体腔内，叶绿体和线粒体均有双层膜，水光解产生的O2若被有氧呼吸利用，至少要穿过5层膜，A项错误；光反应中NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPH，提供给暗反应，B项正确；由题图可知，产生的ATP可用于暗反应以及核酸代谢、色素合成等其他消耗能量的反应，C项正确；电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节，D项正确。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)暗反应的场所：______________。 (2)暗反应的过程：①CO2的固定：____________________； ②三碳化合物的还原：_____________________________。 (3)暗反应中的能量变化：___________________________________ _______________________________。 叶绿体基质 CO2+C5 2C3 酶 2C3 (CH2O)+C5 NADPH、ATP 酶 ATP和NADPH中活跃的化学能转变成储存在(CH2O)中的稳定的化学能 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2022·重庆卷，T23)科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP(如图Ⅰ)。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是_________________________________________；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持_______(填“低温”或“常温”)。 (2)在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差，原因是____________________________________________ ________________________________________________________。 保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂 低温 实验Ⅱ是在光照以及低pH条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外H+浓度差 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，结果如图Ⅲ所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是____________________________________ _____________。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是_____。 类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高 水 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有______________________。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有________________________ __________ (答出两点)。 NADPH、ATP和CO2 增加CO2浓度和适当提高环境温度 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)制备类囊体时，其提取液中需要添加适宜浓度的蔗糖，保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂，以保证其结构完整。提取液应该保持低温，降低蛋白酶的活性，避免膜蛋白被降解。(2)从题图Ⅱ实验中可知，在光照条件下，将pH=4条件下的类囊体转移到pH=8条件下，再在遮光的条件下加入ADP和Pi，也产生了ATP,但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差，因为实验Ⅱ是在光照以及低pH条件下对类囊体进行培养，无 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 法证明某种能量是来自光能还是来自膜内外氢离子浓度差。(3)对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理，悬液的pH在光照处理时升高，推测可能是类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，光反应过程中，水的光解伴随着电子的传递，故电子的最终来源是水。(4)人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物，若要在黑暗条件下持续生产，则需要提供光反应产生的物质 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 NADPH和ATP，以及暗反应的原料CO2。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度等。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 能力二　光合作用过程中物质含量的变化分析(考查科学思维) 3.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，NADPH下降 D.绿光，C5上升 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光等可见光，吸收的绿光很少。将白光改为光照强度相同的红光，光反应增强，叶绿体内产生的ATP和NADPH增多，C3的还原加快，短时间内CO2的固定仍以原来的速率进行，导致未被还原的C3减少，A、B两项错误；将白光改为光照强度相同的绿光，光反应减弱，短时间内叶绿体内产生的ATP和NADPH减少，C项正确；NADPH和ATP的减少必然会导致C3还原生成C5减慢，此时CO2的固定仍以原来的速率消耗C5，则短时间内C5的含量会下降，D项错误。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2023·河北卷，T19)拟南芥发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段，叶肉细胞H基因表达量下降，细胞质基质ATP向成熟叶绿体转运受阻。回答下列问题： (1)未成熟叶绿体发育所需ATP主要在_____________________合成，经细胞质基质进入叶绿体。 (2)光照时，叶绿体类囊体膜上的色素捕获光能，将其转化为ATP和_________________________中的化学能，这些化学能经________阶段释放并转化为糖类中的化学能。 线粒体(或线粒体内膜) NADPH(或还原型辅酶Ⅱ) 暗反应 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)研究者通过转基因技术在叶绿体成熟 的叶肉细胞中实现H基因过量表达，对转 H基因和非转基因叶肉细胞进行黑暗处理， 之后检测二者细胞质基质和叶绿体基质中 ATP相对浓度，结果如图。相对于非转基 因细胞，转基因细胞的细胞质基质ATP浓度明显________。据此推测, H基因的过量表达造成细胞质基质ATP被________(填“叶绿体”或“线粒体”)大量消耗，细胞有氧呼吸强度________。 降低 叶绿体 升高 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)综合上述分析，叶肉细胞通过下调__________________________阻止细胞质基质ATP进入成熟的叶绿体，从而防止线粒体_________ __________________________，以保证光合产物可转运到其他细胞供能。 H基因表达(或H蛋白数量) 过多消耗光合产物(或有氧呼吸增强) 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)由题干可知，拟南芥幼苗叶肉细胞的叶绿体仍在发育时，消耗的ATP主要来自自身线粒体。线粒体中能够大量合成ATP的化学反应在线粒体内膜上进行。(2)在植物光合作用的光反应阶段，光能被光合色素捕获后，转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。在暗反应阶段，ATP和NADPH中的化学能再进一步转化固定到糖类等有机物中。(3)由题图可知，叶绿体成熟的非转基因叶肉细胞中细胞质基质ATP浓度远高于叶绿体基质。H基因过量表达后，细胞质基质中ATP浓度下降，且叶绿体基质中ATP浓度未显著升高，表 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 明叶绿体消耗了从细胞质基质中转入的ATP。推测，H基因过量表达后，大量的ATP转运至叶绿体中被消耗，细胞需提高线粒体呼吸强度，以补充细胞质基质中的ATP。(4)由题分析可知，ATP由细胞质基质向叶绿体转运过程中，H转运蛋白的数量是限制运输速率的一个主要因素。叶绿体成熟的叶肉细胞中H基因的表达下调，H转运蛋白的数量减少，ATP由细胞质基质进入叶绿体被有效阻止，细胞质基质ATP可保持正常生理水平，从而避免了线粒体过多消耗光合产物，保证光合产物可转运到其他细胞供能。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 赢在微点 生物 大一轮 微真题/重体悟 第二部分 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.(不定项)(2022·湖南卷，T13)在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是( ) A.叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少 B.光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量 C.叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低 D.光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，光合作用强度明显减弱，A项正确；夏季中午气温过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶)，光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度，即呼吸释放的CO2量小于光合固定的CO2量，B项错误；光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而非 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 叶绿体内膜上，C项错误；夏季中午叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少，暗反应减慢，导致光反应产物积累，产生反馈抑制，使叶片转化光能的能力下降，光合作用强度明显减弱，D项正确。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2020·天津卷，T5)研究人员从菠菜中分离类囊体，将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴，从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原，并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(　　) A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质 B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2 C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原 D.与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 题干信息“该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸”，说明乙醇酸是在暗反应中合成的，合成场所相当于叶绿体基质，A项正确；该反应体系既能在类囊体上进行光反应，又能利用16种酶等物质进行暗反应，因此该反应体系不断消耗的物质有CO2、H2O等，B项错误；类囊体上进行的光反应为暗反应中C3的还原提供了NADPH和ATP，光反应产生的 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 O2不参与暗反应，C项错误；该反应体系中有类囊体，在光照条件下还可实现连续的CO2固定与还原，说明该反应体系中有吸收、传递和转化光能的光合作用色素，D项错误。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2022·湖北卷，T12)某植物的2种黄叶突变体表型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量(单位：μg·g-1)，结果如表。下列有关叙述正确的是(　　) 植株类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素 野生型 1 235 519 419 4.19 突变体1 512 75 370 1.59 突变体2 115 20 379 0.36 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.两种突变体的出现增加了物种多样性 B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强 C.两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致 D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色 两种突变体及野生型植株之间并无生殖隔离，仍属同一物种，只能体现遗传多样性，A项错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少，故突变体2比突 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 变体1吸收红光的能力弱，B项错误；两种突变体的光合色素含量差异，可能是不同基因的突变所致，也可能是同一个基因突变方向不同导致的，C项错误；野生型的叶绿素与类胡萝卜素的比值为4.19，叶绿素含量较高，叶片呈绿色，突变体的叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降，叶绿素含量少，不能掩盖类胡萝卜素的颜色，此时叶片呈黄色，D项正确。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2021·全国乙卷，T29)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题： (1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有___________________________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和__________释放的CO2。 (2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止_____________，又能保证__________正常进行。 细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞呼吸 水分大量散失 光合作用 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)若以pH作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果) 答：实验思路：取若干长势相同的植物甲，平均分为A、B两组；将A组置于干旱条件下培养，B组置于水分充足的条件下培养，其他条件相同且适宜；一段时间后，分别测定两组植物甲白天和夜晚液泡中的pH。预期结果：B组液泡中的pH白天和夜晚无明显变化，A组液泡中的pH夜晚明显低于白天。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)叶肉细胞的细胞呼吸场所为细胞质基质和线粒体，光合作用场所为叶绿体，细胞呼吸和光合作用均能产生ATP，所以白天叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。据题意可知，虽然白天气孔关闭，但液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用，此外细胞呼吸释放的CO2也可供给叶绿体，用于光合作用。(2)该类植物生活在干旱环境中，白天气孔关闭，可以防止蒸腾作用太强而导致水分大量散失；夜晚气孔打开，可以 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 从外界吸收CO2，CO2通过生成苹果酸储存在液泡中，白天时苹果酸脱羧释放出CO2，保证了该类植物光合作用的正常进行。(3)由题干信息可知，夜间植物甲的叶肉细胞吸收CO2生成的苹果酸储存在液泡中，白天液泡中的苹果酸脱羧释放CO2用于光合作用，故可推知夜间植物甲叶肉细胞液的pH小于白天叶肉细胞液的pH，具体实验思路和预期结果见答案。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.(2024·甘肃卷，T17)类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研究者发现了某作物的一种胎萌突变体，其种子大部分为黄色，少部分呈白色，白色种子未完全成熟即可在母体上萌发。经鉴定，白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下 (400 μmol·m-2·s-1)，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光(1 μmol·m-2·s-1)下培养一周，提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量，结果如图所示。回答下列问题： 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是_____________，加入少许碳酸钙可以________________________。 无水乙醇 防止研磨中色素被破坏 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是____________________________________________________。 (3)正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为_________ _________________________________________________________________________________________________。 (4)现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合体种子为白色；②_____________________________ _________________________________。 叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成 纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，光合作用极弱，无法满足植株生长对有机物的需求 与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低(几乎为零) 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷，X最可能是____________。若以上推断合理，则干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设，请完成下面的实验设计： ①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在________________条件下培养一周，然后将野生型植株均分为A、B两组，将突变体植株均分为C、D两组，A、C组为对照，B、D组干旱处理4小时。 细胞分裂素 含水量等适宜 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ②测量指标：每组取3~5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的______________________________________。 ③预期结果：______________________________________________ ___________________________________________。 叶绿体的大小及数量，取其平均值 B组叶绿体的大小及数量高于A组，C、D两组叶绿体的大小及数量无差异且均明显低于A、B两组 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂中，所以常使用无水乙醇提取。加入少许碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。(2)叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成，所以野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高。(3)在正常光照下(400 μmol·m-2·s-1)，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失，叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，分别为0.3和0.1，说明纯合突变体的光合作用极弱，无法满足植株生长对有 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 机物的需求，使得植株难以生长，因此正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子。(4)由题图可知，与野生型相比，纯合体种子为白色且纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低(几乎为零),说明此突变体与类胡萝卜素合成有关。(5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷。由题图可知，纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成，据此可推知，X最可能是细胞分裂素。若以上推断 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 合理，则干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设，并结合题意“在正常光照下，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失”可知，该实验的自变量是植株的种类和培养条件，因变量是叶绿体的大小及数量，而在实验过程中对植株的生长有影响的无关变量应控制相同且适宜。实验设计应遵循对照原则和单一变量原则，补充完善的实验设计内容见答案。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 把握高考微点，实现素能提升 完成——课时微练(九) 本部分内容讲解结束 $$