04-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-（配套课件）【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习（多选版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用与能量转化”专题，依据课标要求覆盖色素提取分离实验、捕获光能的色素与叶绿体结构、光合作用过程三大核心考点，通过分析近五年高考真题明确实验探究类（占比约35%）和原理分析类（占比约45%）高频考点分布，归纳出实验异常现象分析、物质含量变化判断等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+素养导向+技巧突破”的复习策略，如结合2024湖北卷、甘肃卷真题，运用科学思维解析实验异常原因（如滤液绿色过浅的5类诱因），通过“过程法”“模型法”突破环境改变时C3/C5含量变化等难点，培养学生结构与功能观和探究实践能力。特设“易错陷阱警示”和“题后归纳”，助力学生掌握答题逻辑，教师可据此精准定位复习重点，提升备考效率。

第10讲 光合作用与能量转化 1 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 课标要求 2 第1课时 捕获光能的色素、结构与光合 作用的原理 3 考点一 实验:绿叶中色素的提取和分离（实验·探究类） 考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构（固本·识记类） 考点三 光合作用过程分析（固本·识记类） 经典真题·明考向 课时作业 4 考点一 实验:绿叶中色素的提取和分离(实验·探究类) 5 1.实验原理 有机溶剂无水乙醇 无水乙醇 溶解度 溶解度高 层析液 必备知识·精梳理 6 2.实验步骤 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 必备知识·精梳理 7 3.实验结果及分析 橙黄色 色素种类 色素含量 溶解度 必备知识·精梳理 8 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 必备知识·精梳理 9 异常现象 原因分析 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 续表 必备知识·精梳理 10 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］ √ 典型例题·提能力 11 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］ √ √ √ 典型例题·提能力 [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， 错误。 典型例题·提能力 13 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 √ 典型例题·提能力 14 [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。 典型例题·提能力 15 考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构(固本·识记类) 16 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。 可见光 必备知识·精梳理 17 (2)类胡萝卜素主要吸收________,几乎不 吸收红光。叶绿素和叶绿素 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)中叶绿素叶绿素 ______，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。 蓝紫光 红光和蓝紫光 降低 增强 必备知识·精梳理 18 (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。 对应的光被色素吸收 必备知识·精梳理 19 2.叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图 光反应 暗反应 必备知识·精梳理 20 (2)结构与功能 外膜 内膜 叶绿体基质 暗反应 类囊体 色素 光反应 光合作用 必备知识·精梳理 21 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。 被光束照射 所有受光 红光和蓝紫光 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。 必备知识·精梳理 22 (2)实验结论 __________________________________;__________________________ _______________________。 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 必备知识·精梳理 23 (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： _________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ _____________________________________________________ 。 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 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 必备知识·精梳理 24 【深挖教材·拓思维】 1.有的植物工厂使用 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 “问题探讨”］ 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 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 必备知识·精梳理 25 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 “拓展应用”］ 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.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] 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 必备知识·精梳理 26 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 √ √ 典型例题·提能力 27 [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。 典型例题·提能力 28 2.［多选］[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，叶绿素和叶绿素 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 叶绿素 A.缺少 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 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，正确的是 ( ) √ √ √ 典型例题·提能力 29 [解析] 镁元素是叶绿素的重要组 成成分，故缺少时，叶绿素 和叶绿素 的合成都会受 到影响，A正确；①叶绿素 和② 叶绿素 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，叶绿素叶绿素 的值 会降低，以适应环境，故弱光下①(叶绿素 )的相对含量增高有利于 植物对弱光的利用，D正确。 典型例题·提能力 30 【题后归纳】 影响叶绿素合成的三大因素 典型例题·提能力 31 考点三 光合作用过程分析(固本·识记类) 32 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,没有 ),在 光照下可以释放出氧气(希尔反应) ________________ ________________ ______________ 离体的叶绿体在适 当条件下发生水的 光解,产生氧气 必备知识·精梳理 33 重要实验 结论 1941年，鲁宾、卡门的实验。如下图所示 _______________________________________________________________________________________________ ________________ ______________ 光合作用释放的氧 气全部来自水 续表 必备知识·精梳理 34 重要实验 结论 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,用经过标记的 供小球藻 进行光合作用，然后追踪 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 。 1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随 ［提醒］是稳定同位素， 具有放射性。 续表 必备知识·精梳理 35 2.光合作用过程分析 (1)过程图解 必备知识·精梳理 36 (2)光合作用反应式及元素的转移途径 ① 。 ② 。 ③; 。 必备知识·精梳理 37 (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 _____、 、_____、多种酶 场所 ____________ ____________ 光 类囊体薄膜 叶绿体基质 必备知识·精梳理 38 项目 光反应 暗反应 物质 变化 ____ ________ 能量 _____ ②_____________________________________________________________________ ③_____ 能量 ________________ 续表 必备知识·精梳理 39 项目 光反应 暗反应 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 和 和 和、 续表 必备知识·精梳理 40 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 和 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 糖类 光能 硝化细菌 必备知识·精梳理 41 【深挖教材·拓思维】 1.水分解为氧和 的同时,被叶绿素夺去两个电子。电子经传递,可用 于___________________________。［必修 “相关信息”］ 与结合形成 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______ ____________________________________________________________ ______________。 暗反应速率增大消耗更多的和,能为光反应提供更多的、、等 必备知识·精梳理 42 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 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和，可判断是来自 D.卡尔文用追踪，未探明 中的C转化为有机物中C的过程 典型例题·提能力 43 E.卡尔文用 培养小球藻，一定范围内随光照时间延长，小球藻中 含 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、 等物质 G.阿尔农发现叶绿体合成 的过程总是伴随着水的光解 √ √ √ 典型例题·提能力 [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、无 条件下培养， 释放出了 ，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；鲁宾和卡门用分别标记和 证明光合作用 释放的来自，只用和 ，没有设置对照组，不能判断 是来自提供的，有可能来自其他含有 的物质，C错误；卡 尔文用追踪，探明了光合作用中 中的C转化为有机物中C的 过程，D错误。 典型例题·提能力 45 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 ，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 。 1941年，美国几位科学家制备了少量的含 的水和含 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 的比例，实验结果如 图所示。下列叙述错误的是( ) 典型例题·提能力 46 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中的氧原子来自水，而不是 √ 典型例题·提能力 47 [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 中比例与水中比例接近，而与碳酸氢盐中 比例明显不同， 可证明光合作用产生的来自，而不是 ，D正确。 典型例题·提能力 48 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 ［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、和 后, 不能完成暗反应过程 E.光合作用的暗反应过程不消耗 ［2025·河北卷］ F.在暗反应阶段， 不能直接被还原［2021·湖南卷］ G.光合作用过程中, 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 的值会降低 √ √ √ √ 典型例题·提能力 49 [解析] 光照停止后，由于光反应产生的和 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 的和 ,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、、 后,可完成暗反 应过程,D错误;光合作用的暗反应中的还原需要消耗 (来自光反应产生的)，错误;光合作用过程中 是暗反应的产 物,参与光反应,故的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜, 错误。 典型例题·提能力 50 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： 典型例题·提能力 51 (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。 类囊体薄膜 光合色素 典型例题·提能力 52 [解析] 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。 典型例题·提能力 53 (2)小麦叶肉细胞中合成淀粉的场所是____________，合成蔗糖的场所 是____________。 叶绿体基质 细胞质基质 [解析] 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。 典型例题·提能力 54 (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 ，判断 依据是_________________________________________。 叶绿素和类胡萝卜素 固定后先形成，再经还原生成磷酸丙糖 典型例题·提能力 55 [解析] 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，固定后先形成 ，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 。 典型例题·提能力 56 (4)在 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 含量的变化是______。 增多 典型例题·提能力 57 [解析] 若 供应不变，而光照强度突然减弱，则光反应产生的 和减少，的还原减少，但 的生成不变，因此短时间 内 的含量会增多。 典型例题·提能力 58 (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。 升高 蔗糖 典型例题·提能力 59 [解析] 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。 典型例题·提能力 60 【题后归纳】 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 典型例题·提能力 61 注： 表示增加， 表示减少。 典型例题·提能力 (2)“模型法”表示和 的含量变化 注：的起始值高于 ，约是其2倍。 典型例题·提能力 63 (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； 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。 ②以上各物质变化中,和含量的变化是相反的,和 含量 变化是一致的。 典型例题·提能力 64 ③具体分析时只有理清、的“来源”与“去路”产生于 的固定,消 耗于的还原;产生于的还原,消耗于的固定 ,才能避开试题陷阱。 典型例题·提能力 65 经典真题·明考向 66 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/ 花的叶黄素 含量/ 鲜花累计平均 产量/ ① 光照 黑暗 7月4日 9.5 2.3 13 000 ② 光照 黑暗 7月18日 10.6 4.4 21 800 经典真题·明考向 67 组别 光照处理 首次开花 时间 茎粗/ 花的叶黄素 含量/ 鲜花累计平均 产量/ ③ 光照 黑暗 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 续表 √ 经典真题·明考向 68 [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， 经典真题·明考向 69 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。 经典真题·明考向 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 ，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 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。 经典真题·明考向 71 (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 经典真题·明考向 72 [解析] 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。 经典真题·明考向 73 (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 ____________________________________________________。 叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成 [解析] 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。 经典真题·明考向 74 (3)正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为__________ ____________________________________________________________ ______________________________________________。 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 经典真题·明考向 75 [解析] 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，叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极 低，分别为0.3和 ，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。 经典真题·明考向 76 (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________________________________ _____________________________。 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) 经典真题·明考向 77 [解析] 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。 经典真题·明考向 78 (5)纯合突变体中可能存在某种植物激素的合成缺陷， 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 的 含量，但不影响纯合突变体中 的含量。为检验上述假设，请完成下 面的实验设计： 脱落酸 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。 弱光及 其他条件相同且适宜 经典真题·明考向 79 ②测量指标：每组取 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：________________________________________________ ___________________________。 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 经典真题·明考向 80 [解析] 纯合突变体中可能存在某种植物激素 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： 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 的含量，但不影响纯合突变 体中 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， 经典真题·明考向 81 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 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 的含量，但不影响纯合突变体中 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。 经典真题·明考向 课时作业 83 题组一 捕获光能的色素与结构 1.[2025·山东卷]“绿叶中色素的提取和分离”实验操作中要注意“干燥”， 下列说法错误的是( ) A.应使用干燥的定性滤纸 B.绿叶需烘干后再提取色素 C.重复画线前需等待滤液细线干燥 D.无水乙醇可用加入适量无水碳酸钠的 乙醇替代 √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 84 [解析] 光合色素分离实验需要使用干燥的定性滤纸，水分会影响层 析液在滤纸条上的扩散，从而影响色素的分离，A正确；提取色素用 的是新鲜的绿叶，B错误；重复画线前需等待滤液细线干燥，否则会 导致滤液细线变粗，最终导致分离的色素条带不清晰，C正确；提取 光合色素一般用无水乙醇，若没有无水乙醇，可以用加入适量无水 碳酸钠的 的乙醇替代，D正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 85 2.[2026·河南信阳联考]对于高等植物来说，叶片是进行光合作用的主 要器官，正常状态多数是绿色的，某些情况下也会出现黄化或白化现 象，下列相关分析错误的是( ) A.黑暗中生长的植物叶片会发黄，说明光是叶绿素形成的重要条件 B.贫瘠土壤生长的绿色植物叶片发黄，可能与镁、氮等元素缺乏有关 C.冬季植物叶片发黄，可能是因为低温提升了类胡萝卜素的合成速率 D.某些绿色植物的部分叶片出现白化现象，可能是基因突变造成的 √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 86 [解析] 叶绿素合成需要光照，黑暗中无法形成叶绿素，叶片因类胡 萝卜素显现而发黄，A正确；是叶绿素的组成元素， 参与叶绿素 和酶的合成，缺乏会导致叶绿素减少，B正确；低温会破坏叶绿素结 构，使其分解加快，叶片因类胡萝卜素颜色显现而发黄，并非提升 了类胡萝卜素的合成速率，C错误；基因突变可能导致叶绿体发育异 常，无法合成叶绿素，出现白化叶片，D正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 87 3.如图表示叶绿体中色素的吸收光谱。据图判断，以下说法错误的是 ( ) 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 88 A.据图分析，在研究叶绿素的过程中，为减少类胡萝卜素的干扰，最 好选用 波长的光 B.进入秋季，植物对 波长的光的利用量减少 C.用波长的光比 波长的光更有利于提高光合作用强度 D.由波长的光转为 波长的光后，极短时间内叶绿体中 的量增加 √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 89 [解析] 类胡萝卜素主要吸收蓝紫 光，叶绿素既可以吸收红光，也可 以吸收蓝紫光,所以为了减少类胡 萝卜素的干扰,最好选用红光区,A正 确;进入秋季,叶绿素的合成量小于分解量,叶绿素含量明显减少，导致 左右波长的光的利用量显著减少,B正确;图中光合色素在 波长下的光吸收总量明显多于波长下的光的吸收总量,故用 波长的光更有利于提高光合作用强度,C正确; 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 90 由 波长的光转为波 长的光后，叶绿素 吸收的光增多, 光反应增强,产生的和增 多, 的消耗量增加,而 的生成量短 时间内不变,所以短时间内叶绿体中 的量减少,D错误。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4.[2025·湖北武汉一模]将银边天竺 葵的叶片分为如下图所示的 、 、、 四个区域,再将叶片置于适 宜光照条件下48小时。若要验证光 照和叶绿素是植物进行光合作用合 A.区 B.区 C.区 D. 区 成淀粉的必要条件,可以不需要检测淀粉含量的区域是(不考虑实验过 程中区域间有机物的转移) ( ) √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 92 [解析] 验证光照和叶绿素是植物进 行光合作用合成淀粉的必要条件, 即光照和叶绿素同时存在才能合成 淀粉，自然状态下光照 叶绿素作 为空白对照,即 区。设置实验组时 需控制单一变量，去掉光照作为一组实验组,即 区,去掉叶绿素作为 一组实验组,即 区,缺少任意一种条件,光合作用都不能进行,所以不 需要再检测 区(无叶绿素也无光照) 的淀粉含量,D符合题意。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 93 5.［多选］[2026·江苏盐城七校月考]研究发现，在低光照强度胁迫下 水稻叶绿体变厚增大，基粒变厚、类囊体片层数增多，光合作用效率 得到有效提高。下列相关分析正确的有( ) A.叶绿体与线粒体增大内部膜面积的方式存在差异 B.叶肉细胞通过增大光合面积来适应弱光环境 C.基粒变厚、类囊体片层数增多有利于增大接触与吸收 的面积 D.可用纸层析法分离叶绿体中的色素并分析其相对含量 √ √ √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 94 [解析] 叶绿体通过类囊体的堆叠增大内部膜的面积，线粒体通过内 膜向内折叠的方式增大内部膜面积，A正确；低光照强度胁迫下水稻 叶绿体变厚增大，基粒变厚、类囊体片层数增多，说明叶肉细胞通 过增大光合面积来适应弱光环境，B正确；光合作用过程中， 被 叶绿体吸收后参与暗反应，该过程发生在叶绿体基质中，C错误；各 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，反之则慢，且色素含量不同，形成的条带宽度不同，故可用 纸层析法分离叶绿体中的色素并分析其相对含量，D正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 95 题组二 光合作用的过程 6.[2025·湖北武汉三模]下图是某绿色植物光合 作用的示意图，其中、 表示物质，Ⅰ、Ⅱ表示 反应阶段。下列叙述错误的是( ) A.缺 会影响该植物Ⅰ阶段对光能的吸收、传递和转化 B.在类囊体薄膜上产生的和 可参与叶绿体基质中的Ⅱ阶段 C.若光照强度减弱，则短时间内该植物细胞中 的值变小 D.该植物经光合作用可将光能转变成糖类中稳定的化学能 √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 96 [解析] 缺 会影响叶绿素的合成，进而影响 Ⅰ (光反应)阶段对光能的吸收、传递和转化， A正确；Ⅰ、Ⅱ分别表示光反应和暗反应阶段， 、分别表示和，在类囊体薄膜上产生的和 可参与叶绿体基质中的 Ⅱ (暗反应)阶段，B正确；若光照强度减弱， 则短时间内和的生成量减少， 的还原减弱，生成不 变，的生成减少，消耗不变，导致 的值变大，C错误；该植 物经光合作用可将光能转变成糖类等有机物中稳定的化学能，D正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 97 7.[2025·广东广州模拟]植物光合产 物的产生器官被称作“源”，光合产 物卸出和储存的部位被称作“库”。 如图为棉花植株光合产物合成及运 输过程示意图。下列相关说法错误 的是( ) 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 98 A.光合产物主要以蔗糖形式从“源”向 “库”运输 B.若摘去棉铃(棉花果实)，叶片中淀粉 和蔗糖储存量增加，光合速率上升 C.叶绿体内 转化生成丙糖磷酸过程 中需要和 参与 D.叶绿体中的淀粉在夜间被降解有利 于白天的光合作用进行，可以提高光 合速率 √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 99 [解析] 根据题意及题图可知，含叶 绿体的细胞是“源”，生长根、茎及 储存淀粉块茎为“库”，光合产物从 “源”通过维管组织向“库”运输的物 质形式主要是蔗糖，A正确；若摘 去棉铃(棉花果实)，叶片中淀粉和 蔗糖储存量增加，化学反应会由于产物的积累而导致变慢，因此光合速率下降，B错误； 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 100 叶绿体内 转化生成丙糖磷酸过程 属于的还原过程，的还原过程 需要 和 参与，C正确； 淀粉是光合作用的产物，叶绿体中 的淀粉在夜间被降解减少了叶绿体中 光合产物的积累，有利于白天的光合 作用进行，可以提高光合速率，D正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8.[2025·山东临沂模拟]硝化细菌包 括亚硝酸细菌和硝酸细菌，前者能 将氧化为 释放少量能量， 后者能将氧化为 释放少 量能量。如图为硝化细菌利用 和 氧化释放的能量合成有机 A.硝化细菌属于自养生物，不需要细胞外界的能量输入 B.化能合成作用产生的 能在硝化细菌的线粒体中被利用 C.两种硝化细菌合成的有机物不会被其他生物利用 D.分离土壤中的硝化细菌时，培养基中不需要加入碳源 物的过程。下列相关叙述正确的是 ( ) √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 102 [解析] 硝化细菌利用无机物氧化 时释放的化学能，将二氧化碳转 变成葡萄糖，是自养型生物，其 利用的是细胞外界的能量， 错 误；硝化细菌是原核生物，没有 线粒体，B错误；两种硝化细菌合成的有机物可以被其他消费者或者 分解者利用，C错误；硝化细菌可利用空气中的二氧化碳，故分离土 壤中的硝化细菌时，培养基中不需要加入碳源，D正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 103 9.［多选］[2026·河北邯郸期中]中国科学家在实验室首次实现了从 到淀粉的细胞外全人工合成。光合作用(A)和人工合成淀粉的过程(B) 如图所示，甲~丙表示物质。下列说法正确的是( ) 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 104 A.物质甲是 ，其只作为还原剂参与暗反应 B.B途径中，过程①②类似卡尔文循环中的丙 乙的过程 C.在 固定量相等的情况下，植物细胞内淀粉的最终积累量与B途径 相等 D.B途径将电能转化为了化学能 √ √ 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 105 [解析] A途径中，物质甲是 ，其作为活泼的还原 剂，参与暗反应阶段的化学反 应，同时也储存部分能量供暗 反应阶段利用，A错误；B途 径中，过程①②实现了到 中间体的转变，类似于卡尔文循环中 与(丙)结合生成物质乙的过程，B正确；在 固定量相等 的情况下，B途径人工光合作用系统没有呼吸作用消耗光合产物，因 此植物细胞内淀粉的最终积累量比B途径的低，C错误；由图可知， B途径实现的能量转换是将电能转化为储存在淀粉中的稳定的化学能， D正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 106 综合应用练 10.[2025·重庆渝中区一模] 植物光合作用过程中存在非环式 和环 式电子传递(CEF)， 是光合作用中重要的调节过程，指的是光系统 Ⅰ中电子经由、、细胞色素等电子传递体返回 的 循环电子传递途径。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 107 (1)光合色素是植物进行光合作用的基础，成熟植物叶肉细胞中含量最 多的光合色素是________，可以用有机溶剂__________来提取光合色素。 叶绿素 无水乙醇 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 108 [解析] 成熟植物叶肉细胞中含量最多的光合色素是叶绿素 ，最少的 是胡萝卜素，光合色素不溶于水，常利用有机溶剂无水乙醇来提取 光合色素。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 109 (2)结合题图分析：产生于类囊体膜的____侧，的形成与 浓度 梯度有关，由图可知，光反应中光能最终转化为______________中的 化学能。 合成酶发挥的具体作用是______________________ (答两点)。 内 、 运输和催化合成 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110 [解析] 据题图可判断水的光解发生在类囊体膜的内侧；光反应中光 能最终转化为和中的化学能。 合成酶发挥的具体作 用是运输和催化 合成。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111 (3)从产物的角度分析，与相比， 的特点是_________________ __________。 不产生、、 [解析] 从产物的角度分析，与相比，的特点是不产生 、 、 。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 112 (4)一棵马铃薯植株在生长过程中，光合作用产生的 的量远大于细 胞呼吸产生的 的量，原因是 ________________________________ ____________________________________________________________ ___________________________________________ 。 光合作用产生的 中的能量转移 到有机物中，植物体中的有机物只有部分通过细胞呼吸氧化分解释放 能量，且释放的能量也只有部分转移到 中 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 113 [解析] 光合作用产生的 中的能量转移到有机物中，植物体中的 有机物只有部分通过细胞呼吸氧化分解释放能量，且释放的能量也 只有部分转移到 中。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 114 $