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解密 06 能量之源——光与光合作用
A 组 考点专练
考向一 捕获光能的色素和叶绿体
1．（2021·湖北高三其他模拟）黄豆种子置于黑暗中萌发，生长的豆芽呈浅黄色，再移至光照条件下，
一段时间后，生长的豆芽呈绿色。下列叙述正确的是（ ）
A．豆芽进行了光合作用，变成绿色 B．黑暗中黄色物质合成较多，掩盖了绿色
C．光照引起温度升高，导致豆芽变成绿色 D．光照诱导了叶绿体的形成，导致豆芽变成绿色
【答案】D
【分析】
植物细胞中的色素主要存在于叶绿体和液泡中。叶绿体中的色素与植物的光合作用有关，液泡的色素与植
物花、果实的颜色有关。
【详解】
叶绿素的形成需要光照条件。黄豆种子置于黑暗中萌发，生长的豆芽呈浅黄色，再移至光照条件下，一段
时间后，生长的豆芽呈绿色的原因：在光照条件下，能诱导前质体发育成叶绿体，叶绿体中的叶绿素含量
较高，从而使豆芽变绿。综上所述，D正确，ABC错误。
故选D。
2．（2021·甘肃张掖市第二中学高二期末）图表示植物在不同的光照下生长的状况，其中哪一组的植物长
得最差 （ ）
A． B． C．D．
【答案】B
【分析】
在植物的叶绿体中含有与光合作用有关的色素，其中叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜
素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素对绿光吸收最少，因此叶片呈现绿色。
【详解】
植物进行光合作用时，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对其它光也吸收，只是吸收的较少，如对绿光吸
收最少，吸收的光能可用于进行光合作用，所以长的最好的应该是提供白光的那组，长得最差的是提供绿
光的那组，即B正确，ACD错误。
故选B。
3．（2021·重庆高三其他模拟）西南大学北碲试验田某种水稻经过人工诱变获得黄化突变体（其他生物结
构不变），测得叶片各项生理指标如表所示。下列说法错误的是（ ）
叶绿素a与叶 类胡萝卜素与 净光合作用速率 细胞间CO 浓度 呼吸速率(μmol
材料 2
绿素b的比值 叶绿素的比值 (μmol CO ．m-2．s-1) (μmol CO m-2．s-1) CO．m-2 s-1)
2 2 2
突变
9．30 0．32 5．66 239． 07 3．60
体
野生
6．94 0．28 8．13 210． 86 4．07
型
A．突变体可能表现出叶片变黄的现象
B．突变体净光合速率降低的原因可能是突变降低了光反应速率
C．突变体细胞间 CO 浓度较高是因为突变导致气孔增多，外界 CO 大量进入
2 2
D．突变体叶片中叶绿体对 CO 的消耗速率比野生型降低了2．94μmol CO·m-²·s-1
2 2
【答案】C
【分析】
题表中叶绿素a/b与类胡萝卜素/叶绿素升高，叶绿素减少使叶片呈现黄化色泽，可能的原因是突变可能抑
制叶绿素a向叶绿素b转化的过程。
【详解】A、黄化突变体叶绿素与类胡萝卜素的比值比野生型低，可能表现出叶片变黄的现象，A 正确；
B、突变体净光合速率降低的原因可能是突变导致叶绿素减少，降低了光反应速率，B 正确；
C、突变体胞间 CO 较高是因为叶绿素较少，光反应弱，暗反应对 CO 利用少，C 错误；
2 2
D、突变体叶片中叶绿体对 CO 的消耗速率是总光合速率，比野生型降 低了2.94μmol CO m－2·s－1，D 正
2 2
确。
故选C。
4．（2020·胶州市实验中学高一月考）下图为叶绿体中色素吸收光能的情况，以下说法中正确的是 （
）
①在晚间用绿光照射行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的 O 浓度 ②据图可知，用波
2
长 400 ～ 470nm 的光比用白光更有利于提高光合作用强度 ③在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡
萝卜素的色素带在最上面 ④一般情况下，光合作用所利用的都是可见光，波长范围是400 ～ 760 nm
A．②④ B．③④ C．②③ D．①②
【答案】B
【分析】
分析题图：叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收420～470nm波长的光（蓝紫光）和640～670nm
波长的光（红光）；类胡萝卜素主要吸收400～500nm波长的光（蓝紫光）。分离色素时采用纸层析法，
原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同。
【详解】
①植物几乎不吸收大约550nm波长的绿光，所以达不到以增加夜间空气中氧气浓度目的，①错误；
②白光中450nm左右波长的光只是植物进行光合作用所吸收光中的一部分，所以只用该波长的光，光合作
用强度将降低，②错误；
③胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上的扩散速度最快，所以胡萝卜素的印记在最上面，③正
确；
④一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光的范围是400 ～ 760 nm，④正确。综上正确的选项有③④，B正确，故选B。
5．（2020·湖北宜昌市一中高三月考）下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是（ ）
A．绿叶吸收绿光故呈绿色，红叶吸收红光故呈红色
B．叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C．光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D．在日光下，叶片中的叶绿素等量吸收不同波长的光
【答案】B
【分析】
1、叶绿体是植物细胞内最重要、最普遍的质体，它是进行光合作用的细胞器。
2、叶绿体主要含有叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)、类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)，叶绿素a和叶绿素b主
要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这些色素吸收的光都可用于光合作用，叶绿素
在色素所占比例最大，且吸收绿光最少，因此绿光被反射，细胞呈现绿色。
【详解】
A、叶绿素在叶绿体色素中所占比例最大，且吸收绿光最少，因此绿光被反射，细胞呈现绿色，A错误；
B、叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素：叶绿素和类胡萝卜素，B正确；
C、光照下叶绿体中的ATP是光反应过程产生的，C错误；
D、在日光下，叶片中的叶绿素吸收不同波长的光是不等量的，D错误。
故选B。
考向二 绿叶中色素的提取和分离
6．（2021·云南省云天化中学高二期末）如图表示“色素的分离”实验改进装置（培养皿中的层析液刚好
触及棉线的b点，色素滤液滴于a点，色 素在定性滤纸上随层析液向a点四周扩散），下列有关叙述错误
的是（ ）
A．绿叶中的不同光合色素在层析液中的溶解度不同
B．色素圈呈黄绿色的是叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光C．实验结果应得到四个不同颜色的同心圆（近似圆形）
D．实验得到的多个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色
【答案】D
【分析】
分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度
小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：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）。
此实验装置是让培养皿中的层析液，通过灯芯扩散到定性滤纸上，在此过程中，让色素随层析液在定性滤
纸上扩散，形成四个大小不同的同心圆；这样需要将滤液滴在灯芯位置上，避免色素因扩散距离太远而造
成色素带重叠。
【详解】
A、根据绿叶中的不同光合色素在层析液中的溶解度不同进行色素的分离，溶解度大的，扩散速度快；溶
解度小的，扩散速度慢，A正确；
B、叶绿素b为黄绿色，因此色素圈呈黄绿色的是叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，B正确；
C、由于四种色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，因此可得到四个不同颜色的同心圆，C正确；
D、实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈黄绿色，然后向外依次是蓝绿色、黄色、橙黄色，D错
误。
故选D。
7．（2021·四川成都市·高一期末）在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，两位同学在滤纸条上分离的
色素带如图所示。①同学的实验更成功，造成②同学实验结果不理想的原因最可能是（ ）
A．加入无水乙醇的量太少，导致色素提取不充分
B．选用的叶片不是新鲜绿叶
C．未加入二氧化硅，导致研磨不充分
D．未加入碳酸钙，导致色素被破坏
【答案】B
【分析】1、叶绿体中色素分离的原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散
速度快；溶解度小，扩散速度慢。
2、滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素
带的宽窄与色素含量相关。
【详解】
据图可知，②同学中叶绿素a和叶绿素b所在色素带较窄，而胡萝卜素和叶黄素的比例与①同学几无差异，
故最可能的原因是选用的实验材料不是新鲜叶片，其中的叶绿素含量较少；若是加入的无水乙醇过少，以
及未加入二氧化硅和碳酸钙，则4条色素带均会受影响。B正确，ACD错误。
故选B。
8．（2021·天津和平区·高一期末）提取和分离叶绿体中色素的正确顺序应该是（ ）
A．进行纸层析→制取滤液→在滤纸条上画线→将实验材料研磨
B．将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→在滤纸条上画线→进行纸层析
C．制取滤液→进行纸层析→在滤纸条上画线→制取滤液→再画线
D．将实验材料剪碎、研磨→在滤纸条上画线→制取滤液→进行纸层析
【答案】B
【分析】
叶绿体色素的提取和分离实验：
1、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；溶
解度小，扩散速度慢。
3、各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：
防止研磨中色素被破坏。
4、结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），
色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】
根据色素提取和分离的实验步骤可知，提取和分离叶绿体中色素的正确顺序应该是将实验材料剪碎、研磨
→制取滤液→在液纸条上画线→进行纸层析，B正确。
故选B。
9．（2021·天津高一期末）“绿叶中色素的提取和分离实验”的主要目的是（ ）
A．检测叶绿体色素在细胞内的分布
B．验证色素的种类和颜色C．准确测定叶绿体色素的含量
D．观察色素的吸收光谱
【答案】B
【分析】
1、叶绿体中的色素是有机物，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂中，所以用丙酮、无水乙醇等能提取色
素。2、叶绿体色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度小的随层
析液在滤纸上扩散得慢，所以用层析法来分离叶绿体中的色素，层析结果为，滤纸条从上到下依次是：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）。
【详解】
绿叶中色素的提取和分离实验的结果是滤纸条从上到下依次是：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），所以该实验主要目的是探究绿叶中含有几种色素以及色素的颜
色，ACD错误，B正确。
故选B。
10．（2021·安徽师范大学附属中学高一月考）某实验小组在做绿叶中色素的提取和分离实验时，出现了如
下图的层析结果，下列有关叙述，错误的是（ ）
A．跟乙相比，甲可能是研磨时未加SiO
2
B．出现乙图现象可能是研磨时未加CaCO
3
C．丙图现象可能是滤液细线没入了层析液
D．甲、乙、丙三图中乙图最接近实验事实
【答案】D
【分析】
提取色素的原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精提取色素；分离色素的原理
是各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素；溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度
慢，从点样处看，色素依次为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。
【详解】A、二氧化硅能使研磨得充分，色素释放出来，所以甲可能是因为研磨时未加入SiO 而导致色素相对含量
2
低，A正确；
B、碳酸钙能防止研磨中色素尤其是叶绿素被破坏，乙中显示叶绿素含量较低，所以乙可能是因为研磨时
未加入CaCO 而导致叶绿素被破坏，B正确；
3
C、色素能溶解于有机溶剂，丙图中没有色素带出现，可能是滤液细线没入了层析液，C正确；
D、最接近实验事实的结果应该是离点样较远的色素含量少，离点样处较近的色素含量多，所以乙图不是
最接近事实，D错误。
故选D。
考向三 光合作用的过程
11．（2021·山西高一期末）如图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。图示中，
ce段是提高温度后测得的曲线，ef段是增加光照强度后测得的曲线，下列有关叙述中，错误的是（ ）
A．叶绿体内的五碳化合物含量，c点时等于b点
B．出现bc段的限制因素主要是温度
C．随着ef段光照强度的增加，叶绿体基质中水分解速率加快、O 释放增多
2
D．f点后再次增大光照强度，光合作用强度有可能不变
【答案】C
【分析】
ab段，随二氧化碳浓度的增加光合作用逐渐增强，ab段限制光合作用的因素是二氧化碳的浓度，在c点增
加温度后光合作用强度升高，说明bc段温度影响了光合作用强度，在e点增加光照强度，光合作用强度增
加，说明出现de段的限制因素主要是光照强度。
【详解】
A、从b点后，光合作用强度不再增加，叶绿体内的五碳化合物含量处于平衡，c点时等于b点，A正确；B、c点提高温度后光合作用强度上升，bc段的限制因素主要是温度，B正确；
C、光合作用阶段水的光解发生在类囊体薄膜中，C错误；
D、e点增加光照光合作用强度提高，f点后趋于稳定，f点再次增加光照，光合作用强度可能不变，D正确。
故选C。
12．（2021·重庆高三其他模拟）绿色植物的光合作用过程，可用如下化学反应式来表示
下列有关叙述错误的是（ ）
A．在此过程中，CO 中的C被还原，HO中的O被氧化
2 2
B．光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中
C．产物（CHO）是地球上有机物的主要来源
2
D．释放出的O 有利于地球上好氧生物多样性的提高
2
【答案】B
【分析】
绿色植物利用光能，在叶绿体中将无机物二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气。首先在叶绿体的类囊体
薄膜上将光能转化成ATP中活跃的化学能，再在叶绿体基质中转变为有机物中稳定的化学能。
【详解】
A、在此过程中，CO 中的C被NADPH还原，HO中的O被氧化，A正确；
2 2
B、光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化是在类囊体薄膜上由光能直接转化为ATP中活跃的化
学能，B错误；
C、绿色植物通过光合作用制造的有机物是地球上有机物的主要来源，C正确；
D、好氧生物的生存需要氧气，光合作用释放出的O 有利于地球上好氧生物多样性的提高，D正确。
2
故选B。
13．（2021·北京高三期末）下图为荒漠地区种植的胡杨分别在7月24号和8月26号两天测得的净光合速
率日变化曲线图。据图判断，下列相关分析正确的是（ ）A．这两天胡杨均在7点开始进行光合作用
B．有机物的日合成量7月24号大于8月26号
C．净光合速率日变化曲线走势主要受土壤含水量影响
D．8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关时刻
【答案】 D
【分析】
分析曲线：荒漠地区种植的胡杨在8月26号在中午时气孔关闭，导致光合速率减慢。
【详解】
A、这两天胡杨均在7点时净光合速率为0，说明7点之前已经开始进行光合作用，A错误；
B、由曲线走势可以看出，除21点到22点之外，26号净光合速率均大于24号，故有机物的日合成量7月
24号小于8月26号，B错误；
C、由曲线图可以得出，净光合速率日变化曲线走势主要光照强度影响，C错误；
D、8月26号曲线双峰的形成与温度和光照等因素有关，D正确。
故选D。
14．（2021·甘肃张掖市·高二期末）下图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正
确的是（ ）A．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B．B点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等
C．已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示该植物处于25 ℃环境中，则
将温度提高到30 ℃时，A点上移，B点左移，D点下移
D．当植物缺镁时，B点将向右移
【答案】C
【分析】
结合题意分析图解：图中A点只进行呼吸作用，B表示光合作用的补偿点，此时光合作用强度等于呼吸作
用强度，C点表示光合作用的饱和点，D点表示最大光合速率。
【详解】
A、A点光照强度为0，此时叶肉细胞只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体，A正
确；
B、B点时氧气的吸收量和释放量为0，表明叶绿体产生的氧气刚好用于线粒体的呼吸作用消耗，因此光合
作用强度等于呼吸作用强度，B正确；
C、根据题意可知：“某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃”，温度从25℃提高到30℃
后，光合速率减慢，呼吸速率加快。图中A点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故A点上移；由于光合速
率减慢，呼吸速率加快，因此B点右移；D点表示最大净光合速率，现光合速率减慢，呼吸速率增大，故
净光合速率减小，故D点上移，C错误；
D、B点表示光合速率等于呼吸速率，当植物缺Mg时，光合速率降低，只有增大光照强度才能提高光合速率，才能等于呼吸速率，即植物缺Mg时，B点将向右移动，D正确。
故选C。
15．（2021·四川成都市·高一期末）如图为植物细胞光合作用过程的图解，下列相关叙述错误的是
（ ）
A．图中A物质包含叶绿素和类胡萝卜素，具有吸收光能的作用
B．图中B代表 ，可供植物呼吸所用；C代表ATP，可供植物主动运输所用
C．图中C的运动方向，是从叶绿体的基粒到叶绿体基质
D．图中F过程将ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
【答案】B
【分析】
分析题图：A是色素，B是O，C是ATP，D是C 化合物，E表示光合作用的光反应阶段，F表示暗反应
2 3
阶段。
【详解】
A、绿叶中色素包括叶绿素和类胡萝卜素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上，具有吸收光能的作用，A正确；
B、图中B代表 O ，光反应阶段产生的O 可以释放到叶绿体外，被呼吸作用利用，产生的ATP只供给暗
2 2
反应利用，不能供植物主动运输所用，B错误；
C、ATP是在光反应阶段产生，供给暗反应利用，所以ATP 运动方向是叶绿体的基粒到叶绿体基质，C正
确；
D、暗反应是通过碳三的还原反应将ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能储存起来，D正确。
故选B。
B 组 专题综合练
1．（2020·陕西高三其他模拟）下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是（ ）
A．线粒体和叶绿体均含有少量的DNAB．叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP
C．细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体
D．线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同
【答案】A
【详解】
A、线粒体和叶绿体均含有少量的DNA和RNA，A正确；
B、叶绿体在光下能合成ATP，黑暗中不能进行光合作用，B错误；
C、细胞所需的ATP除来自线粒体外，还可以来自细胞质基质和叶绿体，C错误；
D、线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类不相同，D错误。
故选A。
2．（2020·全国高一课时练习）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
【答案】D
【解析】
植物在进行光合作用时主要吸收的红光和蓝紫光，由于绿色植物几乎不吸收绿色光，所以植物的叶片一般
呈现绿色。
【考点定位】本题考查有叶绿素的元素组成和功能，属于对识记、理解层次的考查。
3．（2020·和平区·天津市第二南开中学高一其他模拟）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷
为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是
A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．用水做层析液观察花青苷的色素带
C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水
D．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
【答案】D
【详解】
A、由于叶绿体中色素为脂溶性，可用无水乙醇提取，A正确；
B、花青苷为水溶性，可用水做层析液，B正确；
C、月季成熟的紫红色叶片含有紫红色的大液泡，可发生质壁分离和复原，则可用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水，C正确；
D、表皮细胞高度分化，不能分裂，不能用光学显微镜观察其染色体的形态和数目，D错误。
故选D。
【定位】
色素，提取，质壁分离和复原
4．（2020·山西省新绛中学校高三月考）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
【答案】C
【详解】
提取叶绿体中的色素用的是无水乙醇，因为叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中，A正确；
根是植物吸收水分和矿质元素的主要器官，构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收，B正确；
植物进行光合作用只能吸收可见光，不能吸收红外光和紫外光，C错误；
叶绿素的形成需要光，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，D正确．
【点睛】
1、叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇、丙酮中；
2、镁是组成叶绿素的基本元素之一；
3、植物进行光合作用只能吸收可见光；
4、叶绿素的形成需要光．
5．（2020·绥中县第一高级中学高三月考）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C 上升
3
C．绿光，[H]下降
D．绿光，C 上升
5
【答案】C
【详解】
叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光。若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光，则光合作用
速率基本不变，即ATP和未被还原的C 均基本不变，故A、B项错误；
3叶绿体色素对绿光吸收最少，若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光
反应产生的[H]和ATP减少，而短时间内暗反应仍以原来的速率进行，消耗[H]和ATP，故短时间内[H]含量
会下降，C项正确；
同理，绿光下由于[H]和ATP含量下降，导致C 被还原为C 的速率减慢，而暗反应中CO 的固定仍以原来
3 5 2
的速率消耗C ，故短时间内C 的含量会下降，D项错误。
5 5
6．（2020·天津市第八中学高三月考）下列关于绿色植物的叙述，错误的是（ ）
A．植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸
B．植物细胞中ATP的合成都是在膜上进行的
C．遮光培养可使植物叶肉细胞的叶绿素含量下降
D．植物幼茎的绿色部分能进行光合作用和呼吸作用
【答案】B
【分析】
有氧呼吸第一阶段的场所是：细胞质基质；第二阶段的场所是线粒体基质；第三阶段的场所是线粒体内膜。
光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质。
【详解】
有氧呼吸不需要光照，植物细胞在白天和黑夜都能进行有氧呼吸，A正确；植物细胞中ATP不一定都是在
膜上合成的，如细胞质基质和线粒体基质也可以合成ATP，B错误；合成叶绿素需要光照，遮光培养会导
致光照减弱，会导致叶肉细胞的叶绿素含量下降，C正确；植物幼茎的绿色部分含有叶绿体，能进行光合
作用，所有的活细胞都能进行呼吸作用，D正确。故选B。
二、综合题
7．（2021·湖南高三其他模拟）叶绿体色素吸收特定波长光的能量后，从基态跃迁至激发态，但激发态不
稳定，通过发射荧光回到基态，这些荧光组成的光谱称为发射光谱。类胡萝卜素分子吸收的光能可传递给
叶绿素分子，导致类胡萝卜素的发射光遭强度减弱，能量传递效率与色素分子间的距离有关。图中A-D是
叶绿素，类胡萝卜素及分子同能量传递的光谱学分析的实验结果。回答下列问题：
（1）比较图A与图B，图A中曲线b是__________（填“叶绿素”或“类胡萝卜素”）的__________
（填“发射”或“吸收”）光谱。
（2）图C是以454nm的激发光分别诱导1×10-4mol/L类胡萝卜素的苯溶液、5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液、
1×10-4mol/L类胡萝卜素+5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液产生的发射光谱。图中曲线g对应__________（填
“类胡萝素”“叶绿素”或“类胡萝卜素+叶绿素”）的发射光谱：曲线g与e、f有差异，原因是
__________。
（3）图C实验的叶绿素+类胡萝卜素的混合液中，保持类胡萝卜素的浓度为1×10-4mol/L，依次增加叶绿素
浓度，以454nm的光对混合液进行激发，分别检测叶绿素和类胡萝卜素的发射光谱，得到图D中的曲线j
（叶绿素）和曲线k（类胡萝卜素），据此可知色素间能量传递效率与分子间距离的关系是__________。
【答案】
（1）叶绿素 吸收 （2）类胡萝卜素+叶绿素 曲线g是两种色素的发射光谱，而曲线e、f是一
种色素的发射光谱 （3）分子间距离越大，色素间能量传递效率越高
【分析】
植物细胞中与光合作用有关的色素分布在叶绿体内的类囊体的薄膜上。叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，
主要吸收420～470nm波长的光（蓝紫光）和640～670nm波长的光（红光）；类胡萝卜素主要吸收400～
500nm波长的光（蓝紫光）。
【详解】（1）类胡萝卜素不吸收红光，曲线b最后没有回到基态，则不能是发射光谱，故图A中曲线b是叶绿素的
吸收光谱。
（2）图C是以454nm的激发光分别诱导1×10-4mol/L类胡萝卜素的苯溶液、5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液、
1×10-4mol/L类胡萝卜素+5×10-7mol/L叶绿素的苯溶液产生的发射光谱。图中曲线g有两个波峰，说明是类
胡萝卜素+叶绿素”的发射光谱；曲线e、f只有1个波峰，说明是一种色素的发射光谱，曲线g与f、e有
差异，原因是曲线g是两种色素的发射光谱，而曲线e、f是一种色素的发射光谱。
（3） 图C实验的叶绿素+类胡萝卜素的混合液中，保持类胡萝卜素的浓度为1×10-4moL/L，依次增加叶绿
素浓度，以454nm的光对混合液进行激发，分别检测叶绿素和类胡萝 卜素的发射光谱，得到图D中的曲
线j (叶绿素) 和曲线k (类胡萝卜素)，据此可知色素间能量传递效率与分子间距离的关系是分子间距离越
大，色素间能量传递效率越高。
【点睛】
本题结合色素吸收光能的曲线图，考查叶绿体中的色素的功能等相关知识，意在考查考生分析曲线图提取
有效信息的能力；能运用所学知识与观点，对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正
确的结论；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
8．（2021·浙江高三学业考试）为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠
不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：
（1）从图可知，A叶片是树冠_________（填“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是
______________________。
（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低
的主要原因是光合作用的_____________反应受到抑制。
（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是
______________。
【答案】（1）下层 A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片 （2）暗 （3）
无水乙醇【解析】
【分析】本题以反映实验结果的曲线图为情境，综合考查考生对绿叶中色素的提取、光合作用过程及其影
响因素等相关知识的识记和理解能力。解题的关键是理解横纵坐标的含义，把握曲线走势。在此基础上结
合题意并从图示中提取信息，围绕光合作用的过程及其影响的环境因素等相关知识，对各问题情境进行分
析解答。
【详解】（1）由于上层叶片对阳光的遮挡，导致下层叶片接受的光照强度较弱，因此下层叶片净光合速
率达到最大值时所需要的光照强度较上层叶片低，据此分析图示可推知：A叶片是树冠下层的叶片。
（2）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，氧气产生于光反应阶段。光照强度达到一定数值时，A叶片
的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，说明光反应速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光
合作用的暗反应受到抑制。
（3）绿叶中的叶绿素等光合色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取叶绿素。
【点睛】坐标曲线题的解题关键是：①要理解横、纵坐标的含义及曲线代表的含义，这是解题的重心所在。
②关注坐标上的“四点、二量、一趋势”。“四点”指的是起点、交点、折点和终点；“二量”指的是分
清自变量与因变量，绝对不能颠倒；“一趋势”，指的是曲线的走势，特别要注意的是分析问题时一定要
结合横轴的点、区段来进行。③分析曲线变化有关的知识点时，还要挖掘或捕捉题目所给予的有效信息。
9．（2020·全国高一专题练习）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。
回答下列问题：
（1）当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是____________。
（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物
是_________，判断的依据是______________________。
（3）甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是______。
（4）某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降,其原因是进入叶肉细胞的
_________ （填“O ”或“CO ”）不足。
2 2
【答案】（1）甲 （2）甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 （3）乙 （4）CO
2
【分析】
本题考查影响光合作用的因素，据图可知，甲植物的净光合速率变化幅度明显大于乙植物，因此可以得出
甲植物对光能的利用率明显高于乙植物。且乙植物的饱和点和光补偿点都比较低，属于阴生植物，甲植物
属于阳生植物。
【详解】
（1）由图分析可知，当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机物的积累
较多，对光能的利用率较高。
（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度相对较弱，光照强度降低导
致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，因此种植密度过大，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。
（3）从图中可以看出，乙植物的光饱点以及光补偿点都比甲植物低，适合在光照强度相对更弱的环境中
生长，林下的光照强度更低，因此更适合在林下种植的是植物乙。
（4）夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致细
胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。
10．（2020·全国高三专题练习）回答下列问题：
（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的___________上，该物质主要捕获可见光中的
_________。
（2）植物的叶面积与产量关系密切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、
呼吸速率及干物质积累速率之间的关系如图所示，由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，
群体光合速率和干物质积累速率均_______。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是
__________________________。
（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO 量相等时所需要的光照强度
2
________（填“高”或“低”）。
【答案】（1）类囊体膜 蓝紫光和红光 （2）增加 群体光合速率不变，但群体呼吸速率仍在增
加，故群体干物质积累速率降低 （3）低【分析】
本题主要考查光合作用和细胞呼吸的相关知识。据题意可知，植物群体光合速率即为总光合速率，干物质
积累速率即为净光合速率；据题中曲线可知；当叶面积系数小于a时，群体光合速率、干物质积累速率及
呼吸速率均上升；当叶面积系数大于a，小于b时，群体光合速率上升、干物质积累速率基本不变、呼吸
速率上升；当叶面积系数大于b时，群体光合速率不变、干物质积累速率下降、呼吸速率上升。
【详解】
（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质是叶绿素和类胡萝素，分布在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿体
上的色素主要捕获红光和蓝紫光；
（2）由图可知：当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加，群体光合速率和干物质积累速率均上升；当
叶面积系数大于b时，由于群体光合速率不变，而群体呼吸速率仍在上升，导致群体净光合速率降低，干
物质积累速率下降；
（3）由于阴生植物的呼吸作用强度小于阳生植物，即阴生植物通过呼吸作用放出的CO 比阳生植物少，
2
因此阴生物光合作用吸收CO 量与呼吸作用放出的CO 量相等时所需要的光照强度比阳生植物低。
2 2
