新2017高考生物一輪復習 第三單元 細胞的能量代謝 第10講 光合作用（Ⅰ）學案（含解析）北師大版

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1、 第10講 光合作用（Ⅰ） 考點一　葉綠體的色素 1．葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能 (1)結(jié)構(gòu)模式圖 (2)結(jié)構(gòu) ,決定 (3)功能：進行光合作用的場所。 2．葉綠體中的色素及色素的吸收光譜 由圖可以看出： (1)葉綠體中的葉綠素主要吸收太陽光中的藍紫光和紅橙光，對綠光的吸收量很少。 (2)類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，對橙黃光吸收量很少。 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)光合作用需要的色素和酶分布在葉綠體基粒和基質(zhì)中(　×　) (2)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素(　√　) (3)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同(　√　) (4)植物呈現(xiàn)

2、綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光(　×　) (5)葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多(　×　) 2．為什么葉片一般呈現(xiàn)綠色？ 提示　因為葉綠素對綠光吸收很少，綠光被反射出來，所以葉片呈現(xiàn)綠色。 3．為什么無色透明的大棚中植物的光合效率最高？ 提示　無色透明大棚能透過日光中各種色光，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以無色透明的大棚中植物的光合效率最高。 4．如圖是恩格爾曼實驗裝置改裝示意圖，光線先通過三棱鏡再通過葉綠體色素提取液后照射玻片上的水綿，一段時間后，水綿周圍好氧細菌分布無顯著變化，請分析其原因。 提示　三棱鏡將光分為七色光，葉綠體色素提取液主要吸收紅橙光和藍紫

3、光，故透過三棱鏡再通過葉綠體色素提取液后照射到水綿上的光，沒有紅橙光和藍紫光，使水綿不同部位的光合作用變化不大，產(chǎn)生氧氣的量大致相同，因此水綿周圍好氧細菌分布無顯著變化。 題組一　根據(jù)吸收光譜確定光合色素的功能 1．如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。據(jù)圖判斷，以下說法不正確的是(　　) A．由圖可知，類胡蘿卜素主要吸收400～500nm波長的光 B．用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度 C．由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，葉綠體中C3的量增加 D．土壤中缺乏鎂時，植物對420～470nm波長的光的利用量顯著減少 答案　C 解析

4、　類胡蘿卜素主要吸收400～500nm波長的光，A正確；據(jù)圖可知，用450nm波長的光比600nm波長的光更有利于提高光合作用強度，B正確；由550nm波長的光轉(zhuǎn)為670nm波長的光后，色素吸收光能增強，光反應(yīng)增強，C3還原加速，葉綠體中C3的量將減少，C項錯誤；葉綠素b主要吸收420～470nm波長的光，缺鎂時葉綠素合成減少，所以此波段的光的利用量顯著減少，D正確。 2．將可見光通過三棱鏡后照射到綠色植物葉片的某種色素提取液上，可獲得該吸收光譜(圖中的數(shù)字表示光的波長，單位為nm，暗帶表示溶液吸收該波長的光后形成的光譜)。則該色素是(　　) A．類胡蘿卜素 B．葉黃素 C．胡蘿

5、卜素 D．葉綠素a 答案　D 解析　葉綠體中的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素。其中，葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，主要吸收紅橙光和藍紫光，類胡蘿卜素包括胡蘿卜素和葉黃素，主要吸收藍紫光。從圖中可以看出，該色素主要吸收了紅橙光和藍紫光，所以該色素為葉綠素a。 題組二　葉片顏色與其色素的相關(guān)性分析 3．某研究小組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進行了紅橙光照射光吸收測定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，實驗結(jié)果是(　　) A．光吸收差異顯著，色素帶缺第2條 B．光吸收差異不顯著，色素帶缺第2條 C．光吸收差異顯著，色素帶缺第3條 D．光吸收差異不顯著，色素帶缺第

6、3條 答案　B 解析　胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光，所以缺少葉黃素時對紅橙光的吸收差異不顯著；葉綠體中色素層析后色素帶從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，所以本題正確答案為B。 4．紅楓是一種木本觀賞植物，在生長季節(jié)葉片呈紅色，下列關(guān)于該植物的敘述，正確的是(　　) A．紅楓葉片不含葉綠素 B．紅楓葉片呈紅色是因為吸收了紅光 C．紅楓葉片能吸收光能進行光合作用 D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用 答案　C 解析　紅楓葉片含葉綠素，可進行光合作用，紅楓葉片呈紅色是因液泡中含有花青素，花青素是不能吸收光能進行光合作用的。 1．影響葉綠素合成的因素分析

7、(1)光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。 (2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。 (3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導致葉綠素無法合成，葉子變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導致葉綠素合成受阻，葉子變黃。 2．色素與葉片顏色 正常綠色 正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例為3∶1，且對綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色 葉色變黃 寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片顯示出類胡蘿卜素的顏色而

8、變黃 葉色變紅 秋天降溫時，植物體為適應(yīng)寒冷環(huán)境，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色 考點二　光合作用的過程 1．光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系 項目 光反應(yīng) 碳反應(yīng) 條件 需色素、光、酶 不需色素和光，需要多種酶 場所 葉綠體的類囊體膜 葉綠體基質(zhì) 物質(zhì)轉(zhuǎn)化 ①水光解：2H2O4NADPH＋O2 ②ATP的合成： ADP＋Pi＋光能ATP 能量轉(zhuǎn)換 光能→電能→ATP中活躍的化學能 ATP中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能 關(guān)系 2.寫出光合作用的總反應(yīng)式，并標出各元素的去向。 答案　

9、 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)細胞中不能合成ATP的部位是葉綠體中進行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)(　×　) (2)H2O在光下分解為NADPH和O2的過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中(　×　) (3)離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反應(yīng)過程(　√　) (4)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降的原因是光反應(yīng)強度和碳反應(yīng)強度都降低(　√　) (5)在其他條件適宜情況下，在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)，葉綠體中三碳化合物和五碳化合物含量都迅速增加(　×　) 2．

10、根據(jù)提供的物質(zhì)和能量，利用箭頭構(gòu)建光反應(yīng)和碳反應(yīng)的關(guān)系模型(光能、NADPH、ATP、ADP＋Pi、H2O、O2、CO2、(CH2O))： 提示　如圖所示 3．根據(jù)同位素示蹤法判斷光合作用中C、H、O的轉(zhuǎn)移途徑 (1)H：3H2O光反應(yīng),[3H]碳反應(yīng),(C3H2O)。 (2)C：14CO2CO2的固定,14C3C3的還原,(14CH2O)。 (3)O：HO光反應(yīng),18O2，C18O2CO2的固定,C3C3的還原,(CHO)。 4．光照和CO2濃度變化對光合作用物質(zhì)變化的影響 變化條件 C3 C5 NADPH和ATP (CH2O) CO2供應(yīng)不變 光照 強→弱

11、 增加 減少 減少 減少 光照 弱→強 減少 增加 增加 增加 光照不變 CO2充 足→不足 減少 增加 增加 減少 CO2不 足→充足 增加 減少 減少 增加 題組一　分析光合作用的過程 1．(2015·福建，3)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學習小組從菠菜葉中提取該酶，用其催化C5與14CO2的反應(yīng)，并檢測產(chǎn)物14C3的放射性強度。下列分析錯誤的是(　　) A．菠菜葉肉細胞內(nèi)RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì) B．RuBP羧化酶催化的上述反應(yīng)需要在無光條件

12、下進行 C．測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標記法 D．單位時間內(nèi)14C3生成量越多說明RuBP羧化酶活性越高 答案　B 解析　RuBP羧化酶催化上述反應(yīng)即為二氧化碳的固定，屬于碳反應(yīng)，其場所是葉綠體基質(zhì)，A正確；碳反應(yīng)不需要光，有光和無光條件下都可進行，B錯誤；實驗中利用14C標記CO2并檢測產(chǎn)物放射性強度，即采用同位素標記法，C正確；單位時間內(nèi)產(chǎn)物生成量可代表化學反應(yīng)的催化效率，酶對化學反應(yīng)的催化效率即可反映酶活性，D正確。 2．下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(圖中a～g為物質(zhì)，①～⑥為反應(yīng)過程，物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實線表示，能量傳遞用虛線表示)。下列判斷錯誤的是(　　)

13、 A．圖中①表示水分的吸收，③表示水的光解 B．c為ATP，f為NADPH C．將b物質(zhì)用18O標記，最終在(CH2O)中能檢測到放射性 D．圖中a物質(zhì)主要吸收紅橙光和藍紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學能 答案　B 解析　圖中a～g分別代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH([H])、NADP＋、CO2，①～⑥分別代表水分的吸收、ATP的合成、水的光解、CO2的固定、C3的還原、有機物的合成，A項正確、B項錯誤；18O2有氧呼吸第三階段,HO有氧呼吸第二階段,C18O2碳反應(yīng),(CHO)，C項正確；光合色素具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用，D項正確。 題組二　分析

14、條件驟變對光合作用物質(zhì)含量變化的影響 3．(2013·重慶，6)下圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是(　　) A．t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多 B．t2→t3，碳反應(yīng)限制光合作用。若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高 C．t3→t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、碳反應(yīng)增強的結(jié)果 D．t4后短暫時間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，三碳化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低 答案　D 解析　水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體膜上，而不是葉綠體基質(zhì)中，A項錯誤；t2

15、→t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不會提高，B項錯誤；t3→t4，碳反應(yīng)增強，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同時促進了光反應(yīng)，C項錯誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的三碳化合物減少，直接產(chǎn)物含量降低，D項正確。 4．下圖1表示光合作用部分過程的圖解，圖2表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的C5和C3在細胞內(nèi)的變化曲線。請據(jù)圖回答問題： (1)圖1中A表示的物質(zhì)是________，它是由____________________產(chǎn)生的，其作用主要是__________

16、________。 (2)圖1中ATP形成所需的能量最終來自于__________。若用放射性同位素標記14CO2，則14C最終進入的物質(zhì)是____________。 (3)圖2中曲線a表示的化合物是______，在無光照時，其含量迅速上升的原因是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)曲線b表示的化合物是______，在無光照

17、時，其含量下降的原因是：________________________________________________________________________。 答案　(1)NADPH　水在光下分解　用于C3的還原　(2)太陽光能　(CH2O)　(3)C3　CO2與C5結(jié)合形成C3，而C3不能被還原　(4)C5　C5與CO2結(jié)合形成C3，而C3不能被還原為C5 解析　(1)光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供的物質(zhì)是NADPH和ATP，由此可確定A是NADPH，NADPH是由水光解后經(jīng)一系列過程產(chǎn)生的，其作用主要是用于C3的還原。(2)光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學能儲存于ATP等化合物中，14C

18、O2的同化途徑為14CO2→14C3→(14CH2O)。(3)(4)題干中已說明曲線a、b表示C3和C5的含量變化，光照停止后，光反應(yīng)停止，NADPH和ATP含量下降，C3的還原減弱直至停止，而CO2的固定仍將進行，因此C3含量相對升高，C5含量相對下降，即a表示C3，b表示C5。 1．利用光合作用簡圖理解光反應(yīng)和碳反應(yīng)之間的關(guān)系 (1)光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供NADPH、ATP，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。 (2)沒有光反應(yīng)，碳反應(yīng)無法進行；沒有碳反應(yīng)，有機物無法合成，光反應(yīng)也會受到抑制。 2．模型法分析物質(zhì)的量的變化 (1)以上分析只表示條件改變后短時間內(nèi)各物質(zhì)相對

19、含量的變化，而非長時間。 (2)以上各物質(zhì)變化中，C3和C5含量的變化是相反的，NADPH和ATP含量變化是一致的。 考點三(實驗)　葉綠體中色素的提取和分離 1．實驗原理 (1)提?。喝~綠體中的色素溶于有機溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機溶劑提取色素。 (2)分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。 2．實驗流程 提取色素 制備濾紙條 畫濾液細線 分離葉綠體中的色素 觀察結(jié)果：濾紙條上色素帶有四條，如圖： [深度思考] (1)為什么需要選用新鮮綠色的葉片做實驗材料？ 提示　新鮮綠色

20、的葉片中色素含量高，從而使濾液中色素含量較高，實驗效果明顯。 (2)為什么研磨時要迅速？為什么研磨時要加入少量的CaCO3和SiO2? 提示　葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨要迅速、充分，以保證提取較多的色素。二氧化硅破壞細胞結(jié)構(gòu)，使研磨充分。碳酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。 (3)為什么盛放濾液的試管管口加棉塞？ 提示　防止乙醇揮發(fā)和色素氧化。 (4)濾紙為什么需預先干燥處理？在制備濾紙條時，為什么將一端的兩個角剪掉？ 提示　干燥處理的目的是使層析液在濾紙上快速擴散；剪掉兩角的目的是防止層析液沿濾紙邊緣擴散過快，從而保證色素帶分離整齊。 (5)為什么畫濾液細線要直、細、勻，而

21、且待濾液細線干燥后再重復畫一兩次？ 提示　畫濾液細線要直、細、勻的目的是使分離出的色素帶平整不重疊；濾液細線干燥后再重復畫一兩次，使分離出的色素帶清晰分明。 (6)在層析時，為什么不能讓濾液細線觸及層析液？ 提示　濾紙條上的濾液細線觸及層析液，會使色素直接溶解到層析液中，結(jié)果使濾紙條上得不到色素帶。 (7)分析濾紙條上色素帶寬窄不同的原因。 提示　不同種類的色素在綠葉中的含量不同，含量多的色素帶寬，反之色素帶窄。 (8)如圖是實驗得到的色素在濾紙條上的分布圖示，分析比較各種色素的含量及其在層析液中的溶解度的大小。 提示?、偕睾浚喝~綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素。 ②

22、溶解度大?。汉}卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b。 題組一　葉綠體色素提取與分離的實驗分析 1．(2015·江蘇，21)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，下圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(多選)(　　) A．強光照導致了該植物葉綠素含量降低 B．類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照 C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同 D．畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次 答案　ABC 解析　A項對，由圖示可知，強光下，Ⅲ、Ⅳ表示的葉綠素色素帶變窄，說明葉綠素含量降低；B項對，強光照條件下，

23、類胡蘿卜素含量增加，說明類胡蘿卜素含量增加有利于植物抵御強光照；C項對，Ⅲ是葉綠素a，Ⅳ是葉綠素b，都是主要吸收藍紫光和紅橙光，但吸收光譜的吸收峰波長不同；D項錯，畫濾液線時，濾液在點樣線上畫2～3次。 2．下列對提取光合色素，進行紙層析分離的實驗中各種現(xiàn)象的解釋，正確的是(　　) A．未見色素帶，原因可能為材料是黃化葉片 B．色素始終在濾紙上，是因為色素不溶于層析液 C．提取液呈綠色是由于其含有葉綠素a和葉綠素b D．胡蘿卜素處于濾紙條最前方，是因為其在提取液中的溶解度最高 答案　C 解析　葉綠素a呈藍綠色、葉綠素b呈黃綠色，所以光合色素提取液呈綠色。未見色素帶，可能的原因是沒

24、有提取出色素或濾液細線浸入層析液使色素溶解在層析液里等。若材料為黃化葉片，操作正確應(yīng)見到胡蘿卜素、葉黃素的色素帶。胡蘿卜素處于濾紙條最前方，是因為其在層析液中的溶解度最高。 題組二　葉綠體中色素提取的實驗操作與探究 3．中國的飲食講究“色香味”，顏色會影響消費。小李同學擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下實驗。 Ⅰ.提取葉綠素 ―→―→―→ Ⅱ.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響 取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25℃)下進行實驗，方法和結(jié)果如下表。 實驗組號 葉綠素溶 液(mL) 調(diào)pH至 處理時 間(min) 溶液顏色

25、① 3.0 Y 10 綠色 ② 3.0 7.0 10 綠色 ③ 3.0 6.0 10 黃綠色 ④ 3.0 5.0 10 黃褐色 注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。 根據(jù)所學知識和實驗結(jié)果，請回答： (1)提取食用葉綠素的X應(yīng)該為 ________________________________________________________________________， 原因是________________________________________________________________________。 (2)表中Y應(yīng)該為__

26、______，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于____________食品，否則 ________________________________________________________________________。 (4)小李想了解葉綠素產(chǎn)品中是否含有其他色素，

27、請你提供檢測方法并寫出主要步驟。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)對人體無害的有機溶劑(食用酒精)　葉綠素溶于有機溶劑和應(yīng)考慮溶劑對人體的影響　(2)8.0　以1.0作為pH梯度進行實驗　(3)酸性　葉綠素被破壞會造成食品失綠而影響品質(zhì)　(4)紙層析法，其主要步驟：①制備濾紙條，②畫濾液細線，③用層析液分離色素，④觀察

28、色素帶 解析　(1)色素易溶于有機溶劑不溶于水，因此提取食用葉綠素應(yīng)選用對人體無害的有機溶劑。(2)據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，pH梯度為1.0，因此Y的數(shù)值為8.0。(3)據(jù)題中實驗結(jié)果可知，酸性條件可破壞葉綠素。(4)檢測產(chǎn)品中是否含有其他色素，可利用教材實驗的紙層析法。 4．植物的生長發(fā)育需要根從土壤中吸收水分和各種礦質(zhì)元素，科學實驗發(fā)現(xiàn)土壤中缺磷，會導致植株矮小，葉色暗綠。依據(jù)葉色變化判斷可能是缺少類胡蘿卜素，試設(shè)計實驗探究葉色暗綠是否是因為缺磷造成類胡蘿卜素缺乏所致。 實驗所需主要用具、試劑：燒杯、漏斗、試管、研缽、完全培養(yǎng)液、僅缺磷的完全培養(yǎng)液、無水乙醇、SiO2、CaCO3、層析液等。

29、 實驗材料：正常生長的黃瓜幼苗。 實驗假設(shè)： ________________________________________________________________________。 實驗步驟： 第一步：取兩個燒杯編號為A、B，各放入同樣數(shù)量、______________________的黃瓜幼苗。 第二步：A燒杯中加入完全培養(yǎng)液，B燒杯中加入等量____________________，置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)，培養(yǎng)到兩組黃瓜幼苗葉片出現(xiàn)顏色差異為止。 第三步：分別從A、B兩組中選取____________，用____________提取葉片色素，用________

30、法分離色素，觀察比較 ________________________________________________________________________。 實驗結(jié)果預測： (1)A、B兩組類胡蘿卜素色素帶寬度和顏色一致，說明缺磷導致的葉色暗綠，不是由于類胡蘿卜素缺乏所致。 (2)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

31、答案　實驗假設(shè)：缺磷導致類胡蘿卜素缺乏，引起葉色暗綠 實驗步驟：第一步：同一品種且長勢相近、苗齡相同 第二步：僅缺磷的完全培養(yǎng)液 第三步：等量葉片　無水乙醇　紙層析　A、B兩組色素帶中類胡蘿卜素色素帶的寬度和顏色的深淺 實驗結(jié)果預測： (2)A組比B組類胡蘿卜素色素帶寬度大、顏色深(或B組缺少類胡蘿卜素色素帶)，說明缺磷導致的葉色暗綠，是由于類胡蘿卜素缺乏所致 解析　根據(jù)題中的實驗?zāi)康?，可確定該實驗的假設(shè)為：缺磷導致類胡蘿卜素缺乏，引起葉色暗綠。利用溶液培養(yǎng)法來培養(yǎng)黃瓜幼苗，實驗時要遵循對照原則和單一變量原則。等到完全培養(yǎng)液中和缺磷的完全培養(yǎng)液中黃瓜葉片出現(xiàn)顏色差異時進行色素的提取

32、和分離實驗，最終比較色素帶的寬度和顏色的深淺來確定假設(shè)是否成立。 綠葉中色素提取和分離實驗異?，F(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析 ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②使用放置數(shù)天的葉片，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量的無水乙醇(正確做法：分次加入少量無水乙醇提取色素)。 ④未加碳酸鈣或加入過少，色素分子被破壞。 (2)濾紙條色素帶重疊的原因分析：濾紙條上的濾液細線接觸到層析液。 (3)濾紙條看不見色素帶的原因分析 ①忘記畫濾液細線或沒有提取出色素。 ②濾液細線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。 知識網(wǎng)絡(luò)　答題語句 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

33、 要語強記 1．葉綠體中的色素有4種，即葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素。 2．葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅橙光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。 3．吸收光能的四種色素分布在葉綠體的類囊體膜上。 4．葉綠體是進行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進行光合作用所必需的酶。 5．光合作用釋放的O2來自于H2O。 6．光反應(yīng)階段就是葉綠體中的色素吸收光能，將H2O分解成NADPH和O2，同時形成ATP的過程。 7．碳反應(yīng)過程是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)，在多種酶催化下完成的，包括CO2的固定和C3的還原等過程。 探究高考　明確考向

34、 1．(2015·四川，1)下列在葉綠體中發(fā)生的生理過程，不需要蛋白質(zhì)參與的是(　　) A．Mg2＋吸收B．O2擴散 C．光能轉(zhuǎn)換D．DNA復制 答案　B 解析　葉綠體對Mg2＋的吸收，需要細胞膜上載體蛋白的協(xié)助，也需要消耗ATP供能，A項不符合題意；O2的擴散是自由擴散，既不需要載體協(xié)助，也不需要消耗能量，也就不需要蛋白質(zhì)的參與，B項符合題意；光能轉(zhuǎn)換為化學能的過程中需要酶(蛋白質(zhì))作催化劑，C項不符合題意；DNA復制需要DNA聚合酶、解旋酶等，也需要消耗ATP供能，D項不符合題意。 2．(2015·安徽，2)右圖為大豆葉片光合作用碳反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是(　　)

35、 A．CO2的固定實質(zhì)上是將ATP中的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學能 B．CO2可直接被NADPH還原，再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C．被還原的C3在相關(guān)酶的催化作用下，可再形成C5 D．光照強度由強變?nèi)鯐r，短時間內(nèi)C5含量會升高 答案　C 解析　ATP中的能量轉(zhuǎn)化到有機物中，成為穩(wěn)定的化學能的過程，不參與CO2的固定，A項錯誤；在碳反應(yīng)中，綠葉通過氣孔從外界吸收進來的二氧化碳，不能直接被NADPH還原。它首先與C5結(jié)合，形成C3，C3接受ATP釋放的能量并被NADPH還原，再經(jīng)一系列變化形成糖類，另一部分形成C5，B項錯誤；C3化合物被NADPH還原后可再形成C5，此過程中需要酶參與

36、，C項正確；光照強度由強變?nèi)鯐r，會造成NADPH和ATP在短時間內(nèi)減少，C5的合成速率下降，而其分解速率不變，所以C5的含量會下降，D項錯誤。 3．(2014·新課標Ⅰ，2)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) A．O2的產(chǎn)生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降 答案　B 解析　正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間，說明綠藻可以正常進行光合作用，用黑布遮光后，改變了綠藻光合作用的條件，此時光合作用的光反應(yīng)停止，光反應(yīng)的產(chǎn)物O2、ATP和NADPH停止產(chǎn)生，所以

37、A、C、D項所敘述現(xiàn)象會發(fā)生；光照停止后，碳反應(yīng)中C3還原受影響，C5減少，CO2的固定減慢，B項所敘述現(xiàn)象不會發(fā)生。 4．(2011·新課標，3)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是(　　) A．光反應(yīng)強度升高，碳反應(yīng)強度降低 B．光反應(yīng)強度降低，碳反應(yīng)強度降低 C．光反應(yīng)強度不變，碳反應(yīng)強度降低 D．光反應(yīng)強度降低，碳反應(yīng)強度不變 答案　B 解析　鎂是合成葉綠素的原料，缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)的植物葉綠素合成受阻，光反應(yīng)減弱，合成的NADPH與ATP減少，從而使碳反應(yīng)強度也降低。 5．(2013·海南，8)關(guān)于葉綠素提取的敘述，錯誤的是

38、(　　) A．菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料 B．加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞 C．用乙醇提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素 D．研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分 答案　C 解析　葉綠體中的四種色素包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素，它們都溶于無水乙醇，C項錯誤；菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料，研磨時加入SiO2(石英砂)可使葉片研磨更充分，加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞，故A、B、C三項正確。 6．(2015·全國Ⅰ，29)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學家以生長狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計了A、B、C、D四組實驗。各組實驗的溫度、光照強度和C

39、O2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135s，處理結(jié)束時測定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實驗結(jié)果如下： A組：先光照后黑暗，時間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為50%。 B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為70%。 C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75ms(毫秒)；光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%。 D組(對照組)：光照時間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。 回答下列問題： (1)單位光照時間內(nèi)，C組植物合成有機物的量________(填“高于

40、”“等于”或“低于”)D組植物合成有機物的量，依據(jù)是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； C組和D組的實驗結(jié)果可表明光合作用中有些反應(yīng)不需要________，這些反應(yīng)發(fā)生的部位是葉綠體的________。 (2)A、B、C三組處理相比，隨著 _____________________________________________

41、___________________________ 的增加，使光下產(chǎn)生的________________能夠及時利用與及時再生，從而提高了光合作用中CO2的同化量。 答案　(1)高于　C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%　光照　基質(zhì) (2)光照和黑暗交替頻率　ATP和NADPH 解析　(1)C組只用了D組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是D組的94%，說明C組黑暗條件下進行了部分光合作用，碳反應(yīng)消耗了ATP和NADPH，為下一次的光照時間內(nèi)光反應(yīng)提供了充足的原料ADP、Pi和NADP＋等，所以C組單位光照時間內(nèi)，合成有機物的量較高。光合產(chǎn)物生成在葉綠體基質(zhì)中進行。(2)A、B、C三組實驗中光照時間之和均為67.5s，但是處理方法不同，結(jié)果也不一樣，并且是單位時間內(nèi)光照和黑暗交替頻率越高，光合作用產(chǎn)物相對量越高，可知光照時產(chǎn)生的ATP和NADPH在光照時沒有用完，可以在黑暗中繼續(xù)利用，還原C3化合物生成糖類等有機物及C5化合物，C5化合物繼續(xù)與CO2結(jié)合，因此提高了光合作用中CO2的同化量。 16