第3单元 第10讲 第1课时 捕获光能的色素、结构与光合作用的原理(Word学生用书)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

该高中生物学高考复习学案系统梳理了光合作用专题核心考点，涵盖绿叶中色素提取分离实验、捕获光能的色素与叶绿体结构、光合作用原理三大模块，按“实验探究—结构功能—过程机理”逻辑构建知识网络，通过问题链（如实验异常现象分析）和任务驱动（如恩格尔曼实验设计分析）引导学生自主梳理，体现考点的系统性和层次性。 亮点在于诊断性自测与科学思维培养，如开篇设置实验正误判断、物质含量变化分析等诊断题，结合“过程法”“模型法”解析环境对光合作用的影响，培养科学思维和探究实践素养。每个考点配有深挖教材拓展题和真题演练，帮助学生自主诊断薄弱环节，教师可依据学情精准指导，支持个性化复习，提升备考实效。

第10讲　光合作用与能量转化 第1课时　捕获光能的色素、结构与光合作用的原理 考点一 ● 必备知识 1.有机溶剂无水乙醇　无水乙醇　溶解度　溶解度高　层析液 2.防止研磨中色素被破坏　使研磨充分　色素　扩散均匀　分离出的色素带平整不重叠　色素附着量　色素溶解在层析液 3.橙黄色　色素种类　色素含量　溶解度 ● 典型例题 1.CEGH　[解析] 用有机溶剂提取色素时,加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏,A错误;色素溶于有机溶剂,提取液为无水乙醇,光合色素不溶于水,B错误;该实验中分离色素的方法是纸层析法,可根据色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较各色素的相对含量,但该实验不能精确测定绿叶中各种色素的实际含量,D错误;层析分离时,必须确保滤液细线不触及层析液,防止色素溶解在层析液中,F错误。 2.D　[解析] 提取光合色素时加入碳酸钙可以防止色素被破坏,A正确;由于不同色素在层析液中的溶解度不同,因此在滤纸上的扩散速度不同,从而达到分离的效果,这就是纸层析法,B正确;不同光合色素颜色不同,因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异,叶绿素相对含量多时使叶片呈现绿色,而秋季类胡萝卜素相对含量增多使叶片呈黄色,C正确;叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光,所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量,D错误。 考点二 ● 必备知识 1.(1)可见光 (2)蓝紫光　红光和蓝紫光　降低　增强 (3)对应的光被色素吸收 2.(1)光反应　暗反应 (2)外膜　内膜　叶绿体基质　暗反应　类囊体　色素　光反应　光合作用 3.(1)①被光束照射　②所有受光　③红光和蓝紫光 (2)叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧　叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用 (3)①选择水绵和需氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋带状,便于观察;用需氧细菌可以确定氧气释放多的部位 ②巧妙排除干扰因素:没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;巧妙设计对照实验:用极细的光束照射,叶绿体上可分为有光照和无光照的部位,相当于一组对照实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果 【深挖教材】 1.红色、蓝色光源发出的分别是红光、蓝光,光合色素对红光、蓝光吸收最多,白光是复合光,含有不同波长的光,光合色素能吸收更多的光　绿色光源发出绿色的光,这种波长的光几乎不能被光合色素吸收,因此无法用于光合作用制造有机物 2.红藻最深,褐藻居中,绿藻最浅　红藻吸收蓝紫光和绿光较多,绿藻吸收红光和蓝紫光较多 3.减少　缺钾影响光合产物的运输和转化,叶绿素合成的底物供应不足;缺钾影响叶绿素合成相关酶的活性 ● 典型例题 1.AB　[解析] 吸收红光的主要是叶绿素,叶片黄化后,叶绿素含量减少,所以叶绿体对红光的吸收减少,A错误;叶绿体的类囊体薄膜上和叶绿体基质中均分布着光合作用需要的酶,而色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上,B错误。 2.C　[解析] 镁元素是叶绿素的重要组成成分,故缺少Mg时,叶绿素b和叶绿素a(①②)的合成都会受到影响,A正确;①叶绿素b和②叶绿素a分布在叶绿体的类囊体薄膜上,B正确;植物叶片呈现绿色是由于①②对绿光吸收少,绿光大多被反射出来,C错误;在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境,故弱光下①(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用,D正确。 考点三 ● 必备知识 1.离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生氧气　光合作用释放的氧气全部来自水　 2.(3)光　ATP　CO2　类囊体薄膜　叶绿体基质　O2　NADPH　2C3　NADPH　ATP　NADP++H++2e-　ATP和NADPH　ATP和NADPH　ADP和Pi、NADP+ 3.糖类　光能　硝化细菌 【深挖教材】 1.NADP+与H+结合形成NADPH 2.暗反应速率增大消耗更多的NADPH和ATP,能为光反应提供更多的ADP、Pi、NADP+等 ● 典型例题 1.EFG　[解析] 希尔的实验没有采用同位素示踪法,A错误;希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入氧化剂,在有光照、有H2O、无CO2条件下培养,释放出了O2,从而证明了光合作用中水的光解并非必须与糖的合成相关联,B错误;鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2证明光合作用释放的O2来自H2O,只用H2O和C18O2,没有设置对照组,不能判断O2是来自提供的H2O,有可能来自其他含有16O的物质,C错误;卡尔文用14CO2追踪,探明了光合作用中CO2中的C转化为有机物中C的过程,D错误。 2.C　[解析] 希尔的实验中将叶绿体离体进行实验,可排除呼吸作用对实验的干扰,A正确;美国几位科学家用水和碳酸氢盐进行光合作用的实验,其中碳酸氢盐可为小球藻提供二氧化碳,B正确;希尔的实验说明光合作用释放的氧气中的氧原子不来自二氧化碳,但不能证明仅来自水,C错误;题图中三组实验释放的O2中18O比例与水中18O比例接近,而与碳酸氢盐中18O比例明显不同,可证明光合作用产生的O2来自H2O,而不是CO2,D正确。 3.ABFH　[解析] 光照停止后,由于光反应产生的ATP和NADPH还没有完全消耗尽,所以暗反应并不会立即停止,C错误;暗反应需要光反应提供的ATP和NADPH,在叶绿体基质中存在暗反应所需要的酶,适宜环境条件下,在离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH、CO2后,可完成暗反应过程,D错误;光合作用的暗反应中C3的还原需要消耗ATP(来自光反应产生的ATP),E错误;光合作用过程中ADP是暗反应的产物,参与光反应,故ADP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜,G错误。 4.(1)类囊体薄膜　光合色素 (2)叶绿体基质　细胞质基质 (3)叶绿素和类胡萝卜素　CO2固定后先形成C3,再经还原生成磷酸丙糖 (4)增多 (5)升高　蔗糖 [解析] (1)光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,膜上蛋白与光合色素形成的复合体能够吸收、传递、转化光能。(2)由题图可知,小麦叶肉细胞中合成淀粉的场所是叶绿体基质,合成蔗糖的场所是细胞质基质。(3)光合作用的光反应需要的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。据题图可知,CO2固定后先形成C3,再经还原生成磷酸丙糖,故磷酸丙糖并非二氧化碳固定后的产物C3。(4)若CO2供应不变,而光照强度突然减弱,则光反应产生的NADPH和ATP减少,C3的还原减少,但C3的生成不变,因此短时间内C3的含量会增多。(5)题意显示,磷酸丙糖转运器在适宜光照条件下活性最高,则当光照条件由中午强光照转为下午适宜光照后,磷酸丙糖转运器的转运速率会升高,更利于蔗糖的合成。 经典真题·明考向 1.C　[解析] 由表中数据分析可知,三组中,第①组首次开花时间最早,说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,但在三组中该组产量最低,A错误;由题干信息可知,植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关,根据表格数据分析,第①组光照处理中的黑暗时长最长,花的叶黄素含量最低,第③组光照处理中的黑暗时长最短,但花的叶黄素含量却不是最高的,说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关,B错误;由表中信息可知,第②组光照处理下,花的叶黄素含量最高,植物甲的花品质最好,第③组光照处理下,鲜花累计平均产量最高,说明植物甲的花产量最高,综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理,C正确;由表中数据分析可知,第②组光照处理下,花的叶黄素含量最高,但鲜花累计平均产量却不是最高的,说明植物甲花的产量不是最高的,所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关,D错误。 2.(1)无水乙醇　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 (3)正常光照条件下,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 (4)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) (5)脱落酸　弱光及其他条件相同且适宜　气孔大小或气孔开度　B组气孔大小小于A组,C、D两组气孔大小基本相同,C、D组气孔大小大于A、B组 [解析] (1)叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂无水乙醇中,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)由图可知: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),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。由题干可知,白色种子(纯合突变体)未完全成熟即可在母体上萌发,而脱落酸可抑制种子萌发, 据此可推知:X最可能是脱落酸。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。由题图可知,弱光条件下,纯合突变体叶绿素相对含量较高,植株能正常生长。为检验上述假设,补充完善的实验设计如下,①植物培养和处理:取野生型和纯合突变体种子,萌发后在弱光条件下培养一周,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。②测量指标:每组取3~5株植物的叶片,在显微镜下观察、测量并记录各组的气孔大小。③预期结果:本实验为验证性实验,其结论是已知的,即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,所以预期的结果是B组气孔大小明显小于A组,C、D两组气孔大小基本相同,C、D组气孔大小大于A、B组。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲　光合作用与能量转化 课标 要求 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.教学活动:提取和分离叶绿体色素;探究不同环境因素对光合作用的影响 第1课时　捕获光能的色素、结构与光合作用的原理 考点一　实验:绿叶中色素的提取和分离(实验·探究类) 1.实验原理 2.实验步骤 3.实验结果及分析 4.绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析 异常现象 原因分析 收集到的 滤液绿色过浅 ①未加二氧化硅,研磨不充分 ②使用放置数天的菠菜叶,滤液含色素(叶绿素)太少 ③一次加入大量的无水乙醇,提取液浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇) ④未加碳酸钙或加入的量过少,色素分子被破坏 滤纸条色 素带重叠 ①滤纸条未经干燥处理 ②滤液细线没有达到细、直、齐的要求 滤纸条无 色素带 ①忘记画滤液细线 ②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中 1.关于“绿叶中色素的提取和分离”实验,下列说法正确的是　　　　。  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[2023·江苏卷] B.某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,研磨时用水补充损失的提取液[2024·广东卷] C.某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,将两组滤纸条置于同一烧杯中层析[2024·广东卷] D.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[2023·江苏卷] E.绿叶中色素的提取和分离,以滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄作为观察指标 F.滤液细线应该触及层析液,便于色素的溶解和分离 G.胡萝卜素含量最少,但在层析液中的溶解度最高 H.分离菠菜叶中的色素时,因层析液有挥发性,需在通风好的条件下进行[2025·黑吉辽内蒙古卷] 2.[2024·贵州卷] 为探究不同光照强度对叶色的影响,取紫鸭跖草在不同光照强度下,其他条件相同且适宜,分组栽培,一段时间后获取各组光合色素提取液,用分光光度法(一束单色光通过溶液时,溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是 (　) A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 考点二　捕获光能的色素和叶绿体的结构(固本·识记类) 1.捕获光能的色素的种类及吸收光谱 【分析】 (1)一般情况下,叶绿体中的色素只吸收　　　　,而对红外光和紫外光等不吸收。  (2)类胡萝卜素主要吸收　　　　　,几乎不吸收红光。叶绿素a和叶绿素b主要吸收　　　　　　　　。研究表明:在遮光条件下,以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测: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/叶绿素b　　　　,弱光下的光能吸收能力　　　　,有利于提高植物的捕光能力,是对弱光环境的一种适应。  (3)图中暗带产生的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  [提醒]同等强度的补光,红光或蓝紫光比白光的效果好;如果利用的是自然光,大棚无色透明膜比有色透明膜效果好。 2.叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图 (2)结构与功能 3.证明叶绿体是光合作用场所的实验——恩格尔曼实验 (1)实验步骤及现象 ①极细光束照射水绵:需氧细菌只集中分布在叶绿体　　　　　　到的部位。  ②完全曝光:需氧细菌分布在叶绿体　　　　　的部分。  ③用透过三棱镜的光照射水绵临时装片:大量的需氧细菌聚集在　　　　　　　　　　 区域。  (2)实验结论 　　　　　　 　　 　　　　　　　　; 　　　 　　　　　 　　　。 (3)实验分析 1 分析恩格尔曼实验在选材上的巧妙之处: _____________________________________________________________________。　 2 分析恩格尔曼实验在实验设计上的巧妙之处:_________________________________ _____________________________________________________________________。 深挖教材·拓思维 1. 有的植物工厂使用LED灯等人工光源进行生产,其中红色、蓝色、白色的光 源使用率最高,选择这些光源的原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　 　 。植物工厂不使用绿色光源的原因是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。[必修1 P97“问题探讨”]  2.植物本身的颜色是反射出来的光所形成的,海水越深透过的波长越短,判断红藻、褐藻、绿藻在海水中的深浅分布是　　　　　　　　　　　　　　　。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。[必修1 P101“拓展应用”]  3.钾是植物生长发育的必需元素,主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。长期缺钾导致该植物的叶绿素含量　　　　,从叶绿素的合成角度分析,原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。[2024·湖南卷]   1.关于捕获光能的色素和叶绿体的结构,下列说法错误的是　　　　。  A.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多 B.光合作用需要的色素和酶分别分布在叶绿体基粒和基质中 C.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是叶绿素合成受阻引起的 D.叶绿体内的基粒和类囊体极大地扩展了受光面积 E.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[2023·全国乙卷] F.恩格尔曼实验中实验材料先放在没有空气的黑暗环境中以排除氧气和光的干扰 G.恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,证明了叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用放氧 2.[2025·河北衡水模拟] 高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下,叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化,这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现,在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述,错误的是 (　) A.缺少Mg时,①②的合成都会受到影响 B.①和②分布在叶绿体的类囊体薄膜上 C.植物叶片呈现绿色是由于①②对绿光吸收多 D.弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用 影响叶绿素合成的三大因素 考点三　光合作用过程分析(固本·识记类) 1.重要科学史实回顾分析 重要实验 结论 1937年,希尔(英国)在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气(希尔反应) 　 　　　　　　 　　　　　　  1941年,鲁宾、卡门的实验。如下图所示 　 　　　　　　 　　　　　　  20世纪40年代,美国科学家卡尔文等将小球藻装在一个密闭容器中,用经过14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用,然后追踪14C的去向 C的转移路径是　　　　　　 　　　　  1954年,美国科学家阿尔农发现,在光照下,叶绿体可以合成ATP。1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随 [提醒]18O是稳定同位素,14C具有放射性。 2.光合作用过程分析 (1)过程图解 (2)光合作用反应式及元素的转移途径 ①H:3H2ONADP3H(C3H2O)。 ②C:14CO2 14C3(14CH2O)。 ③O:O 18O2;C18O2C3(CO)。 (3)光反应和暗反应过程比较 项目 光反应 暗反应 条件 　　　　、色素、酶  　　　、NADPH、　　　、多种酶  场所 　　　　　　  　　　　　　  物质 变化 ①2H2O 4H++　　　　+4e-  ②NADP++H++2e-　　　  ③ADP+Pi+能量ATP ①CO2+C5　  ② ③　　 ADP+Pi+能量 ④NADPH　　　　　  能量 变化 光能→　　　　　　　中的化学能→有机物中稳定的化学能  联系 光反应为暗反应提供　　　　　　　,暗反应为光反应提供　　　　　　　　　。没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成  3.光合作用与化能合成作用的对比 项目 光合作用 化能合成作用 条件 光、色素、酶 酶 原料 CO2和H2O等无机物 产物 　　　　等有机物  能量来源 　　　  某些无机物氧化时 释放的能量 生物种类 绿色植物、蓝细菌等 　　　　、硫细菌等  深挖教材·拓思维 1. 水分解为氧和H+的同时,被叶绿素夺去两个电子。电子经传递,可用于　　　 　　　　　　　　。[必修1 P103“相关信息”]  2. 光照适宜时,当暗反应速率增大时光反应速率也会增大,原因是　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  命题角度一　探究光合作用过程的部分实验 1.关于探究光合作用过程的部分实验,下列说法正确的是　　　　。  A.希尔反应采用了同位素示踪法证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解 B.希尔在有光照、无CO2的悬浮液中培养离体叶绿体,证明了水的光解与糖的合成相关联 C.鲁宾和卡门给植物提供H2O和C18O2,可判断O2是来自H2O D.卡尔文用14CO2追踪,未探明CO2中的C转化为有机物中C的过程 E.卡尔文用14CO2培养小球藻,一定范围内随光照时间延长,小球藻中含14C物质的种类和含量增多 F.阿尔农实验需给离体的叶绿体光照,并供给ADP、Pi等物质 G.阿尔农发现叶绿体合成ATP的过程总是伴随着水的光解 2.[2025·吉林白城模拟] 1937年,科学家希尔将植物细胞破碎,获得离体叶绿体。他发现即使不提供CO2,只要在光照条件下给离体叶绿体提供足量铁盐溶液(作氧化剂),离体叶绿体虽然不能合成有机物,但能够放出O2。1941年,美国几位科学家制备了少量的含18O的水和含18O的碳酸氢盐,在适宜光照条件下,对3组小球藻进行相应处理,一段时间后检测光合产物氧气中18O的比例,实验结果如图所示。下列叙述错误的是 (　) A.希尔的实验中,将叶绿体离体可排除呼吸作用对实验的干扰 B.美国几位科学家的实验中碳酸氢盐的作用是为小球藻提供二氧化碳 C.希尔实验的结果说明光合作用释放的氧气中的氧原子仅来自水 D.美国几位科学家的实验证明O2中的氧原子来自水,而不是CO2 命题角度二　光合作用的原理和过程 3.关于光合作用的原理和过程,下列说法正确的是　　　　。  A.水的光解过程不消耗ATP[2025·河北卷] B.光合作用中,水的光解发生在类囊体薄膜上[2024·江西卷] C.遮光后叶绿体中光反应和暗反应都立即停止 D.适宜环境条件下,在离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,不能完成暗反应过程 E.光合作用的暗反应过程不消耗ATP[2025·河北卷] F.在暗反应阶段,CO2不能直接被还原[2021·湖南卷] G.光合作用过程中,ADP从类囊体薄膜向叶绿体基质移动 H.遮光后短时间内叶绿体中C5/C3的值会降低 4.[2025·河南漯河模拟] 小麦是世界性的重要粮食作物,淀粉和蔗糖是小麦光合作用的主要终产物。小麦叶肉细胞通过光合作用合成淀粉和蔗糖的过程如图,已知磷酸丙糖转运器在适宜光照条件下活性最高。回答下列问题: (1)光合作用的光反应发生在　　　　　　上,某些膜蛋白与　　　　　形成的复合体可吸收、传递、转化光能。  (2)小麦叶肉细胞中合成淀粉的场所是　　　　　　,合成蔗糖的场所是　　　　　　。  (3)光合作用的光反应需要的色素包括　　　　　　　　。光反应的产物被利用后产生的磷酸丙糖并非二氧化碳固定后的产物C3,判断依据是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。  (4)在CO2供应充足的条件下,若光照强度突然减弱,则短时间内叶肉细胞中C3含量的变化是　　　　。  (5)当光照条件由中午强光照转为下午适宜光照后,磷酸丙糖转运器的转运速率会　　　　,这种变化更有利于　　　　的合成。  环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 (1)“过程法”分析各物质含量在短时间内的变化 注:↑表示增加,↓表示减少。 (2)“模型法”表示C3和C5的含量变化 注:C3的起始值高于C5,约是其2倍。 (3)易错提醒 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。若时间延长,光照强度减弱,光反应减弱,暗反应也一定减弱,总光合强度也一定减弱;CO2不足,暗反应减弱,光反应也一定减弱,总光合强度也一定减弱。 经典真题·明考向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具体分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”(C3产生于CO2的固定,消耗于C3的还原;C5产生于C3的还原,消耗于CO2的固定),才能避开试题陷阱。 1.[2024·湖北卷] 植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是 (　) 组别 光照处理 首次开 花时间 茎粗 /mm 花的叶黄 素含量/ (g/kg) 鲜花累计 平均产量/ (kg/hm2) ① 光照8 h/ 黑暗16 h 7月 4日 9.5 2.3 13 000 ② 光照12 h/ 黑暗12 h 7月 18日 10.6 4.4 21 800 ③ 光照16 h/ 黑暗8 h 7月 26日 11.5 2.4 22 500 A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,且产量最高 B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关 C.综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理 D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关 2.[2024·甘肃卷] 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。 (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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (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　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。  (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。  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:　 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　 　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $