专题六 光合作用

知识点1 光合作用的发现史

知识点2 捕获光能的色素和叶绿体

题点1 绿叶中色素的提取和分离

1．（2024·贵州卷，3）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

答案　D

解析　研磨叶片时，加入二氧化硅有助于研磨充分，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，即纸层析法，B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。

【关联题点】叶绿体的结构及色素的分布、种类和作用

【难度】中档题

2．（2024·北京卷，12）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（　　）

A．用花瓣细胞观察质壁分离现象

B．用花瓣大量提取叶绿素

C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度

D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养

答案　B

解析　质壁分离实验中需要观察中央液泡的大小以及原生质层的位置，花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意；花瓣含花青素，但不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素，B符合题意；生长素能促进月季的茎段生根，可以月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意；月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。

【关联题点】细胞的吸水和失水；探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度；植物组织培养

【难度】基础题

3．（2024·广东卷，3）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（　　）

A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨

B．研磨时用水补充损失的提取液

C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析

D．用过的层析液直接倒入下水道

答案　C

解析　该实验目的为探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，自变量为叶片的颜色，所以应选择新鲜程度不同的叶片分成两组进行研磨，A错误；叶片中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取叶片中的色素，光合色素不溶于水，若提取液中含有水分，会降低色素的提取量，B错误；利用纸层析法分离色素，两组滤纸条可置于同一个烧杯中层析，C正确；层析液含有石油醚、丙酮和苯，具有毒性，所以不能直接倒入下水道，以免造成污染，D错误。

【关联考点】色素的提取和分离

【难度】简单题

4． （2020·江苏卷，6）采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（　　）

A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂

B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏

C．研磨时添加石英砂有助于色素提取

D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散

答案　B

解析　无水乙醇常作为提取叶绿体色素的溶剂，A项正确；研磨时要加入碳酸钙（CaCO₃），可防止叶绿素被破坏，B项错误；研磨时添加石英砂，能够使研磨更充分，有助于色素的提取，C项正确；画滤液细线时要做到细、直、齐，减少样液扩散，以保证滤纸条上形成的色素带清晰、整齐，D项正确。

【难度】基础题

5．（2023·江苏卷，12）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

答案　B

解析　用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，A错误；画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽然可以累积更多色素，但是会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B正确；该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验所用的方法不能用于具体测定绿叶中各种色素含量，C错误；花青素存在于液泡中，易溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5条色素带，距离滤液细线最近的色素带为花青素，应在叶绿素b的下方，D错误。

【难度】中档题

6．（2021·天津卷，6）孟德尔说：“任何实验的价值和效果，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（　　）

A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象

B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂

C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素

D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA

答案　C

解析　洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确； 洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B正确；洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；洋葱鳞片叶细胞有细胞核且颜色浅，可以用来粗提取DNA，D正确。

【关联题点】细胞的吸水和失水；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂；DNA的粗提取与鉴定

【难度】中档题

题点2 色素的分布、种类和作用

1．（2022·湖北卷，11）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，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（　　）

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

答案　D

解析　两种突变体之间并无生殖隔离，仍属同一物种，只是增加了遗传多样性，A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比突变体1吸收红光的能力弱，B错误；两种突变体的光合色素含量差异，可能是同一基因向不同方向突变导致的，C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，若叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降，叶绿素含量减少，则不能掩盖类胡萝卜素的颜色，此时叶片呈黄色，D正确。

【关联题点】协同进化与生物多样性的形成；基因突变

【难度】中档题

2．（2023·全国乙卷，2）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

答案　D

解析　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正确；光反应的场所是类囊体的薄膜，需要光合色素吸收光能，叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体的类囊体薄膜上，B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错误。

【关联题点】细胞中的无机物；绿叶中色素的提取和分离

【难度】基础题

3．（2023·海南卷，16）海南是我国火龙果的主要种植区之一。由于火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。

回答下列问题。

（1）光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是________；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第________条。

（2）本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是________________，该光源的最佳补光时间是________小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是__________________________________________________________________。

答案　（1）叶绿素（或叶绿素a和叶绿素b）　一和二　（2）红光＋蓝光　6　不同的补光光源条件下，红光＋蓝光光源组平均花朵数均最多　

解析　（2）根据实验结果，三种补光光源中最佳的是红光＋蓝光，因为在不同补光光源条件下，红光＋蓝光组平均花朵数均最多，该光源的补光时间是6小时/天时平均花朵数最多，所以最佳补光时间是6小时/天。

【关联题点】绿叶中色素的提取和分离

【难度】基础题

题点3 叶绿体的结构和功能

1．（2024·甘肃卷，17）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：____________________________________________________________。

答案　（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）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）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）　（5）脱落酸　①弱光　②气孔开度　③B组气孔开度小于A组，C、D两组气孔开度基本相同

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，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的合成缺陷且若以上推断合理，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，推测X最可能是脱落酸，其能够促进气孔关闭，帮助植物应对干旱环境。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脱落酸的含量，但不影响纯合突变体中脱落酸的含量，所以预期的结果是：B组气孔开度小于A组，C、D两组气孔开度基本相同。

【关联题点】绿叶中色素的提取和分离；其他植物激素的种类和作用

【难度】中档题

知识点3 光合作用的原理和过程

1．（2024·江西卷，5）农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（　　）

A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高

B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞

C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成

D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上

答案　C

解析　种子萌发时，细胞的代谢旺盛，因此细胞内自由水所占的比例升高，A正确；水可借助水通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞，也可以通过自由扩散的方式进入细胞，B正确；丙酮酸的生成属于有氧呼吸第一阶段，没有水的参与，水直接参与的是有氧呼吸的第二阶段，C错误；光合作用中，水的光解属于光反应阶段，发生在类囊体薄膜上，D正确。

【关联题点】细胞中的无机物；物质进出细胞的方式及其影响因素；细胞呼吸的方式及过程

【难度】基础题

2．（2020·天津卷，5）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

答案　A

解析　绿色植物光反应的场所是类囊体薄膜，产物有O₂、[H]、ATP，暗反应的场所是叶绿体基质，产物是糖类等有机物，据此推断该半人工光合作用反应体系中产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质，A项正确；该反应体系不断消耗的物质不仅是CO₂，还有水等，B项错误；类囊体产生的[H]、ATP参与CO₂固定与还原，C项错误；该反应体系含有从菠莱中分离的类囊体，类囊体上含有光合作用色素，D项错误。

【难度】中档题

3．（2021·广东卷，12）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO₂固定形成C₃的酶被称为Rubisco，下列叙述正确的是（　　）

A．Rubisco存在于细胞质基质中

B．激活Rubisco需要黑暗条件

C．Rubisco催化CO₂固定需要ATP

D．Rubisco催化C₅和CO₂结合

答案　D

解析　Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；Rubisco催化CO₂固定不需要ATP，C错误；Rubisco催化二氧化碳的固定，即C₅和CO₂结合生成C₃的过程，D正确。

【难度】基础题

4．（2020·江苏卷，27）大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：

（1）在叶绿体中，光合色素分布在____________上；在酶催化下直接参与CO₂固定的化学物质是H₂O和________。

（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO₂形成3－磷酸甘油酸（PGA）的酶在____________中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于__________。

（3）根瘤菌固氮产生的NH₃可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成________键。

（4）CO₂和N₂的固定都需要消耗大量ATP。叶绿体中合成ATP的能量来自________；根瘤中合成ATP的能量主要源于________的分解。

（5）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是__________________________________________________________________________。

答案　（1）类囊体薄膜　C₅

（2）叶绿体基质　细胞质基质

（3）肽

（4）光能　糖类

（5）非还原糖较稳定（或蔗糖分子为二糖，对渗透压的影响相对小）

解析　（1）在叶绿体中，吸收光能的光合色素分布在光反应的场所——类囊体的薄膜上；CO₂的固定是CO₂＋C₅2C₃，故直接参与CO₂固定的化学物质有H₂O和C₅。（2）CO₂的固定发生在暗反应过程中，所以催化固定CO₂形成PGA的酶应存在于暗反应的场所——叶绿体基质中。PGA还原成TP运出叶绿体后合成蔗糖，所以催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质中。（3）氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键的方式合成蛋白质。（4）叶绿体中光反应合成ATP的能量来自光能。根瘤中合成ATP的能量主要来源于呼吸作用中糖类的分解。（5）与葡萄糖相比，蔗糖为二糖，对渗透压的影响相对较小，而且为非还原糖，性质较稳定，所以蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物。

【关联题点】蛋白质的结构与功能；细胞中的糖类

【难度】中档题

5．（2021·辽宁卷，22）早期地球大气中的O₂浓度很低，到了大约3．5亿年前，大气中O₂浓度显著增加，CO₂浓度明显下降。现在大气中的CO₂浓度约390 μmol·mol^－1，是限制植物光合作用速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是一种催化CO₂固定的酶，在低浓度CO₂条件下，催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO₂浓缩机制，极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO₂浓度，促进了CO₂的固定。回答下列问题：

（1）真核细胞叶绿体中，在Rubisco的催化下，CO₂被固定形成________________，进而被还原生成糖类，此过程发生在________________中。

（2）海水中的无机碳主要以CO₂和HCO3(－)两种形式存在，水体中CO₂浓度低、扩散速度慢，有些藻类具有图1所示的无机碳浓缩过程，图中HCO3(－)浓度最高的场所是________________（填“细胞外”“细胞质基质”或“叶绿体”），可为图示过程提供ATP的生理过程有________________。

（3）某些植物还有另一种CO₂浓缩机制，部分过程见图2。在叶肉细胞中，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）可将HCO3(－)转化为有机物，该有机物经过一系列的变化，最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO₂，提高了Rubisco附近的CO₂浓度。

①由这种CO₂浓缩机制可以推测，PEPC与无机碳的亲和力________（填“高于”“低于”或“等于”）Rubisco。

②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是________________。图中由Pyr转变为PEP的过程属于________________（填“吸能反应”或“放能反应”）。

③若要通过实验验证某植物在上述CO₂浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用________________技术。

（4）通过转基因技术或蛋白质工程技术，可能进一步提高植物光合作用的效率，以下研究思路合理的有________。

A．改造植物的HCO3(－)转运蛋白基因，增强HCO3(－)的运输能力

B．改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成

C．改造植物的Rubisco基因，增强CO₂固定能力

D．将CO₂浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物

答案　（1）三碳化合物　叶绿体基质　（2）叶绿体　呼吸作用和光合作用　（3）①高于　②NADPH和ATP　吸能反应　③同位素示踪　（4）AC

解析　（1）光合作用的暗反应中，CO₂被固定形成三碳化合物，进而被还原生成糖类，此过程发生在叶绿体基质中。（2）由题图1可知，HCO3(－)运输需要消耗ATP，说明HCO3(－)离子是通过主动运输的，主动运输一般是逆浓度运输，由此推断图中HCO3(－)浓度最高的场所是叶绿体。该过程中细胞质中需要的ATP由呼吸作用提供，叶绿体中的ATP由光合作用提供。（3）①PEPC参与催化HCO3(－)＋PEP过程，说明PEPC与无机碳的亲和力高于Rubisco。②图2所示的物质中，可由光合作用光反应提供的是ATP和NADPH，图中由Pyr转变为PEP的过程需要消耗ATP，说明图中由Pyr转变为PEP的过程属于吸能反应。③若要通过实验验证某植物在上述CO₂浓缩机制中碳的转变过程及相应场所，可以使用同位素示踪技术。（4）改造植物的HCO3(－)转运蛋白基因，增强HCO3(－)的运输能力，可以提高植物光合作用的效率，A符合题意；改造植物的PEPC基因，抑制OAA的合成，不利于最终二氧化碳的生成，不能提高植物光合作用的效率，B不符合题意；改造植物的Rubisco基因，增强CO₂固定能力，可以提高植物光合作用的效率，C符合题意；将CO₂浓缩机制相关基因转入不具备此机制的植物，不一定提高植物光合作用的效率，D不符合题意。

【关联题点】物质进出细胞的方式；ATP与ADP的相互转化和利用；基因工程

【难度】较难题

6．（2023·全国甲卷，29）某同学将从菠菜叶中分离得到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题：

（1）叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是________（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布在____________上，其中类胡萝卜素主要吸收________（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。

（2）将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果：________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　（1）差速离心法　类囊体薄膜　蓝紫光

（2）悬浮液中具有类囊体膜以及叶绿体基质中暗反应相关的酶，但黑暗条件下，光反应无法进行，无法为暗反应提供ATP和[H]，所以无法形成糖类　（3）实验思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组，甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗条件下，一段时间后，用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体，制作成匀浆，分别加入碘液后观察。预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组匀浆无蓝色出现，无淀粉产生

解析　（1）植物细胞器的分离方法是差速离心法，叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上，光合色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。（2）光合作用的光反应和暗反应同时进行，黑暗条件下光反应不能进行，无法为暗反应提供ATP和[H]，暗反应无法进行，产物不能生成。（3）要验证叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体提取出来并进行检测。因此将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲、乙两组，甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗条件下，一段时间后，用差速离心法提取出甲、乙两组的叶绿体，制作成匀浆，分别加入碘液后观察。预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组匀浆无蓝色出现，无淀粉产生。

【关联题点】绿叶中色素的提取和分离；色素的分布、种类和作用

【难度】中档题

7．（2023·湖北卷，8）植物光合作用的光反应依赖类囊体膜上PSⅠ和PSⅡ光复合体，PSⅡ光复合体含有光合色素，能吸收光能，并分解水。研究发现，PSⅡ光复合体上的蛋白质LHCⅡ，通过与PSⅡ结合或分离来增强或减弱对光能的捕获（如图所示）。LHCⅡ与PSⅡ的分离依赖LHC蛋白激酶的催化。下列叙述错误的是（　　）

A．叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强

B．Mg^2＋含量减少会导致PSⅡ光复合体对光能的捕获减弱

C．弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，不利于对光能的捕获

D．PSⅡ光复合体分解水可以产生H^＋、电子和O₂

答案　C

解析　叶肉细胞内LHC蛋白激酶活性下降，LHCⅡ与PSⅡ分离减少，PSⅡ光复合体对光能的捕获增强，A正确；Mg^2＋是叶绿素的组成成分，其含量减少会导致PSⅡ光复合体上的叶绿素含量减少，导致对光能的捕获减弱，B正确；弱光下LHCⅡ与PSⅡ结合，增强对光能的捕获，C错误；PSⅡ光复合体能吸收光能，并分解水，水的光解产生H^＋、电子和O₂，D正确。

【难度】中档题

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