2018-2019版高中生物 第三章 細(xì)胞的代謝 第五節(jié) 光合作用 第1課時(shí)學(xué)案 浙科版必修1.doc

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第1課時(shí)　光合作用概述　葉綠素和其他色素 知識(shí)內(nèi)容 學(xué)考要求 選考要求 光合作用的概念、階段、場(chǎng)所和產(chǎn)物 b b 色素的種類、顏色和吸收光譜 a a 活動(dòng)：光合色素的提取和分離 b b 學(xué)習(xí)導(dǎo)航 (1)概述光合作用的基本內(nèi)容。(2)通過(guò)活動(dòng)“光合色素的提取與分離”，說(shuō)出葉綠體中色素的提取和分離方法及其性質(zhì)。 方式一　玉米中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)白化苗，上圖中是白化苗和正常玉米苗的比較，白化苗由于不能進(jìn)行光合作用，待種子中的營(yíng)養(yǎng)成分消耗完后就會(huì)死亡，這說(shuō)明光合作用離不開(kāi)色素。那么，綠葉中與光合作用有關(guān)的色素和結(jié)構(gòu)有哪些呢？它們有什么特點(diǎn)和功能呢？ 方式二　“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，太陽(yáng)光是地球上所有生物生存的最終能量來(lái)源。太陽(yáng)光的利用離不開(kāi)綠色植物，正是綠色植物將光能進(jìn)行了一系列的轉(zhuǎn)化，最終形成有機(jī)物供給其他生物利用，而利用光能就離不開(kāi)葉綠體中的色素。 一、光合作用概述 1．自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物 (1)自養(yǎng)生物：以二氧化碳和水為原料，通過(guò)葉綠體，利用光能合成糖類等有機(jī)物質(zhì)，為其自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖提供物質(zhì)和能量的一類生物。如植物、藻類和某些細(xì)菌。 (2)異養(yǎng)生物：直接或間接依靠自養(yǎng)生物的光合產(chǎn)物生活的生物。如人、動(dòng)物、真菌和大部分細(xì)菌。 2．光合作用 (1)概念 (2)光合作用的場(chǎng)所——葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 ①外膜，②內(nèi)膜，③基粒(由類囊體構(gòu)成)，④基質(zhì)。 (3)光合作用的總方程式：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6H2O＋6O2。 (4)光合作用中光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系圖解 歸納總結(jié) 1．葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能 (1)[①]外膜和[②]內(nèi)膜使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與細(xì)胞溶膠分開(kāi)，保證了葉綠體相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行代謝活動(dòng)。 (2)由[③]類囊體堆疊而成[④]基粒，增大了受光面積。 (3)[③]類囊體的光合膜上分布著能夠吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的色素。 (4)[⑤]葉綠體基質(zhì)中還含有少量的DNA和RNA。 (5)葉綠體的功能：在類囊體膜(光合膜)和葉綠體基質(zhì)中分布著與光合作用有關(guān)的酶，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。 2．光合作用過(guò)程模型 例1　下列說(shuō)法正確的是(　　) A．能合成有機(jī)物的生物就是自養(yǎng)生物 B．與光合作用有關(guān)的酶分布于葉綠體的類囊體和基質(zhì)中 C．光合作用是細(xì)胞呼吸的逆反應(yīng) D．植物細(xì)胞都有葉綠體，葉綠素分布于葉綠體的外膜和內(nèi)膜上 答案　B 解析　異養(yǎng)生物也能把小分子有機(jī)物合成大分子有機(jī)物，因此能把無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物的生物才是自養(yǎng)生物；光合作用是多個(gè)反應(yīng)的總和，不是細(xì)胞呼吸的逆反應(yīng)；不是所有的植物細(xì)胞都有葉綠體，葉綠體中的葉綠素分布于葉綠體的類囊體膜上；與光合作用有關(guān)的酶分布于葉綠體的類囊體和基質(zhì)中，B正確。 思維啟迪　(1)大多數(shù)生物活細(xì)胞所需能量最終來(lái)源于太陽(yáng)光能。 (2)光合作用和細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所不同，都是分許多步驟進(jìn)行的，不是完全相反的過(guò)程。 (3)線粒體內(nèi)膜是向內(nèi)腔折疊形成“嵴”來(lái)擴(kuò)大膜面積；葉綠體是形成了類囊體來(lái)擴(kuò)大膜面積。 (4)光合作用釋放的氧氣全部來(lái)源于水。 例2　如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述不正確的是(　　) A．1具有選擇透性 B．吸收光能的色素分布在2上 C．與光合作用有關(guān)的酶只分布在3中 D．葉綠體具有雙層膜 答案　C 解析　葉綠體是由雙層膜構(gòu)成的，它們具有選擇透性；吸收光能的色素分布在類囊體膜上；與光合作用有關(guān)的酶分布在基粒上和基質(zhì)中。 二、葉綠素和其他色素 1．葉綠體中的色素 (1)分布：在類囊體的膜上(葉綠體基粒上)。 (2)種類 2．色素顏色與光的關(guān)系：其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，幾乎不吸收綠光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。 3．色素的功能：吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能。 4．色素與葉片的顏色 (1)生長(zhǎng)旺盛時(shí)，葉片顏色為綠色，類胡蘿卜素的顏色常被葉綠素掩蓋。 (2)深秋時(shí)，葉片變黃色，原因是氣候變冷，葉綠素的合成速度變慢或停止，類胡蘿卜素的顏色顯露出來(lái)。 歸納記憶　葉綠體中的色素與吸收光譜 (1)葉綠體中的色素只吸收可見(jiàn)光，而對(duì)紅外光和紫外光等不吸收。 (2)葉綠素對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對(duì)藍(lán)紫光吸收量大，對(duì)其他可見(jiàn)光并非不吸收，只是吸收量較少。 例3　如圖為用分光光度計(jì)測(cè)定葉片中兩類色素吸收不同波長(zhǎng)光波的曲線圖，請(qǐng)判定A和B分別為何種色素(　　) A．葉綠素、類胡蘿卜素 B．類胡蘿卜素、葉綠素 C．葉黃素、葉綠素a D．葉綠素a、葉綠素b 答案　A 解析　葉綠素能吸收短波的藍(lán)紫光和長(zhǎng)波的紅光，類胡蘿卜素主要吸收短波的藍(lán)紫光。 例4　下列關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．葉綠體中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑乙醇中 B．構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收 C．通常，紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用 D．黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的 答案　C 解析　葉綠體中的色素能夠溶解在包括乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑中，A正確；鎂作為細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽，可以由植物的根從土壤中吸收，進(jìn)而參與葉綠素的合成，B正確；一般情況下，光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光，可見(jiàn)光不包括紅外光和紫外光，C錯(cuò)誤；葉綠素的合成需要光，黑暗中生長(zhǎng)的植物幼苗，因沒(méi)有光照而導(dǎo)致葉綠素合成受阻，使類胡蘿卜素的顏色顯現(xiàn)出來(lái)，因而葉片呈黃色，D正確。 三、光合色素的提取與分離 1．原理 (1)提取原理：綠葉中的光合色素能溶解在有機(jī)溶劑95%的乙醇中。 (2)分離原理：不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。 2．實(shí)驗(yàn)流程 提取色素：新鮮葉片烘干粉碎后，取2 g放入研缽中加入少量SiO2、CaCO3和2～3 mL 95%的乙醇→放入研缽→研磨→過(guò)濾→收集到試管內(nèi)并塞緊管口 ↓ 制備濾紙條 ↓ 畫(huà)濾液細(xì)線 ↓ 色素分離 觀察結(jié)果：濾紙條上色素帶有四條 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥　 1．實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及操作目的 項(xiàng)目 操作過(guò)程 操作目的 提取色素 選取新鮮綠色的葉片 使濾液中色素含量高 將新鮮的菠菜葉烘干、粉碎成干粉，研磨時(shí)加入2～3 mL 95%的乙醇 溶解葉片中的色素 研磨時(shí)加入少許的二氧化硅和碳酸鈣 研磨充分和保護(hù)葉綠素 迅速充分研磨 防止溶劑揮發(fā)并充分溶解色素 盛放濾液的小試管口加棉塞 防止色素分子被氧化 分離色素 濾紙條預(yù)先干燥處理 使層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度快 濾紙條的一端剪去兩角 防止層析液在濾紙條的邊緣處擴(kuò)散過(guò)快 濾液細(xì)線要細(xì)、齊、直 使分離的色素帶平齊，不重疊 濾液細(xì)線干燥后重復(fù)畫(huà)3～4次 使分離的色素帶清晰便于觀察 濾液細(xì)線不能觸及層析液 防止色素直接溶解到燒杯內(nèi)的層析液中 2.濾紙條上色素的分布和對(duì)光的吸收 例5　(2018浙江學(xué)軍中學(xué)模擬)為研究高光強(qiáng)對(duì)移栽幼苗光合色素的影響，某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進(jìn)行紙層析，如圖為濾紙層析的結(jié)果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。下列敘述正確的是(　　) A．強(qiáng)光下的幼苗相比正常光照下的綠色更深 B．強(qiáng)光照可能抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類胡蘿卜素的合成 C．四種色素在層析液中溶解度大小是I<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ D．色素分離過(guò)程中如果濾液線觸及石油醚，會(huì)縮短得到四條色素帶的時(shí)間 答案　B 解析　根據(jù)題圖來(lái)看：強(qiáng)光照和正常光照相比，明顯葉綠素含量降低，類胡蘿卜素含量增加，可見(jiàn)強(qiáng)光照可抑制葉綠素的合成，促進(jìn)類胡蘿卜素的合成，A錯(cuò)誤、B正確；四種色素在層析液中溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C錯(cuò)誤；色素分離過(guò)程中如果濾液線觸及石油醚，色素會(huì)溶解在層析液中，D錯(cuò)誤。 例6　(2018紹興模擬)如圖是利用新鮮菠菜葉進(jìn)行“光合色素的提取和分離”活動(dòng)時(shí)得到的結(jié)果，出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是(　　) A．用70%乙醇作為提取液 B．研磨時(shí)未加SiO2 C．研磨時(shí)未加CaCO3 D．分離時(shí)層析液液面高于濾液細(xì)線 答案　C 解析　提取葉綠體中的色素用的是無(wú)水乙醇，如果70%乙醇作為提取液，則各種色素的含量都會(huì)減少，可是圖示胡蘿卜素和葉黃素含量都不低，A錯(cuò)誤；如果研磨時(shí)未加SiO2，那么各種色素的含量都會(huì)減少，與圖示不符，B錯(cuò)誤；圖示葉綠素a和葉綠素b含量相對(duì)較少，產(chǎn)生此結(jié)果最可能是研磨時(shí)未加入CaCO3，導(dǎo)致部分葉綠素被破壞，C正確；若分離時(shí)層析液液面高于濾液細(xì)線，色素就會(huì)溶解在層析液中，就不會(huì)得到色素帶，D錯(cuò)誤。 易錯(cuò)警示　綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過(guò)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)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取濃度太低。 ④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞。 (2)濾紙條色素帶重疊：濾液細(xì)線畫(huà)的過(guò)粗。 (3)濾紙條看不見(jiàn)色素帶 ①忘記畫(huà)濾液細(xì)線。 ②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。 1．關(guān)于下列生物的敘述，正確的是(　　) A．自養(yǎng)生物都是真核生物 B．異養(yǎng)生物都是動(dòng)物 C．能進(jìn)行細(xì)胞呼吸的生物是異養(yǎng)生物 D．能進(jìn)行光合作用的生物是自養(yǎng)生物 答案　D 解析　自養(yǎng)生物不都是真核生物，如藍(lán)細(xì)菌；異養(yǎng)生物不都是動(dòng)物，如酵母菌；自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸；能進(jìn)行光合作用的生物是自養(yǎng)生物。 2．下列關(guān)于葉綠體基粒的說(shuō)法中，正確的一組是(　　) ①每個(gè)葉綠體基粒含有幾個(gè)到幾十個(gè)類囊體?、诨５哪ど嫌羞M(jìn)行光合作用的色素?、刍８街趦?nèi)膜的突起——嵴上?、芄夂献饔糜嘘P(guān)的酶全都分布在基粒上 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案　A 解析　葉綠體中的基粒是由幾個(gè)或幾十個(gè)類囊體堆疊形成的結(jié)構(gòu)；光合作用有關(guān)的酶不僅分布在基粒上，而且還分布在葉綠體基質(zhì)中。 3．關(guān)于葉綠素提取的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) 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(wú)胡蘿卜素 D．研磨時(shí)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胡蘿卜素，均溶于無(wú)水乙醇，C項(xiàng)錯(cuò)誤；菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料，研磨時(shí)加入SiO2(石英砂)可使葉片研磨更充分；加入少許CaCO3避免葉綠素被破壞。 4．在“光合色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序應(yīng)該是(　　) A．進(jìn)行紙層析——制取濾液——在濾紙條上畫(huà)線——將實(shí)驗(yàn)材料研磨 B．制取濾液——進(jìn)行紙層析——在濾紙條上畫(huà)線——取濾液——再畫(huà)線 C．將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨——在濾紙條上畫(huà)線——制取濾液——進(jìn)行紙層析 D．將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨——制取濾液——在濾紙條上畫(huà)線——進(jìn)行紙層析 答案　D 解析　首先應(yīng)是提取色素，排除A項(xiàng)；制備濾液時(shí)，需要先將實(shí)驗(yàn)材料剪碎、研磨，故答案為D。 5．下面是“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的部分材料和用具。據(jù)圖回答： (1)圖中步驟①加入研缽內(nèi)的物質(zhì)為：A 10 mL，作用是 ；B 少許，作用是使研磨充分；C 少許，作用是 。 (2)圖中步驟②將研磨液倒入漏斗中，漏斗基部放有 。 (3)圖中步驟③剪去兩角的作用是 ，畫(huà)濾液細(xì)線的要求是 。 (4)圖中步驟④中加蓋的目的是 ；色素帶最寬的是 ，擴(kuò)散速度最快的是 。 答案　(1)95%的乙醇　溶解色素　二氧化硅　碳酸鈣　防止色素被破壞　(2)單層尼龍布　(3)防止色素帶擴(kuò)散不整齊　細(xì)、齊、直　(4)防止層析液揮發(fā)　葉綠素a　胡蘿卜素 解析　(1)研磨時(shí)需要加入3種物質(zhì)：10 mL 95%的乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使細(xì)胞和葉綠體破碎以便充分研磨；細(xì)胞研磨破碎后，會(huì)溢出有機(jī)酸，為防止葉綠素被破壞，研磨時(shí)需要加入少許碳酸鈣來(lái)中和有機(jī)酸。(2)過(guò)濾研磨液時(shí)，漏斗基部通常使用單層尼龍布而不能用濾紙，因?yàn)樯乜晌皆跒V紙上。(3)剪去濾紙兩角的作用是防止兩邊色素?cái)U(kuò)散過(guò)快。畫(huà)濾液細(xì)線的要求是細(xì)、齊、直。(4)4種色素在層析液中溶解度不同導(dǎo)致各種色素在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，從而達(dá)到分離色素的目的。由于層析液有毒，且可以揮發(fā)，所以要加蓋。色素帶的寬度不同是由各種色素含量不同造成的，且色素的含量越多，色素帶越寬。一般植物葉片中葉綠素a含量最多，所以葉綠素a的色素帶最寬。 [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1．對(duì)綠色植物光合作用最有效的一組光是(　　) A．紅光和黃綠光 B．黃光和藍(lán)紫光 C．紅光和橙光 D．紅光和藍(lán)紫光 答案　D 解析　葉綠體中色素吸光的狀況為葉綠素主要吸收紅光、藍(lán)紫光，胡蘿卜素、葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，故紅光、藍(lán)紫光對(duì)光合作用最有效。 2．關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是(　　) A．使用定性濾紙過(guò)濾研磨液 B．將干燥處理過(guò)的定性濾紙條用于層析 C．在劃出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線2～3次 D．研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素 答案　B 解析　色素易被濾紙吸附，故用單層尼龍布過(guò)濾研磨液，A錯(cuò)誤；每次重復(fù)畫(huà)色素濾液細(xì)線時(shí)，都需等干燥后再進(jìn)行，C錯(cuò)誤；由于葉綠體中的色素不溶于水，因此研磨葉片時(shí)需用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶解色素，D錯(cuò)誤。 3．在進(jìn)行“綠葉中色素提取和分離”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不讓層析液沒(méi)及濾液細(xì)線的原因是(　　) A．濾紙上幾種色素會(huì)擴(kuò)散不均勻而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 B．濾紙上的濾液細(xì)線會(huì)變粗而使色素太分散 C．色素會(huì)溶解在層析液中而使實(shí)驗(yàn)失敗 D．濾紙上的幾種色素會(huì)混合起來(lái)不分散 答案　C 解析　葉綠體中的各種色素能夠溶于有機(jī)溶劑，若在層析時(shí)，層析液沒(méi)及濾紙條上的濾液細(xì)線，色素就會(huì)溶解在層析液中，導(dǎo)致層析后得不到色素帶。 4．把一株?duì)颗；ㄔ诤诎抵蟹胖靡粫円?，然后利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)不能用于驗(yàn)證(　　) A．光合作用需要CO2 B．光合作用能產(chǎn)生O2 C．光合作用需要光 D．光合作用需要葉綠體 答案　B 解析　分析題圖可知，鋁箔可遮光，NaOH可吸收CO2，“白色”與“綠色”部分的單一變量為有無(wú)葉綠體，故該裝置可用于驗(yàn)證光合作用是否需要CO2、是否需光、是否需葉綠體，但不能用于驗(yàn)證是否能產(chǎn)生O2。 5.如圖是紙層析法分離葉綠體中色素的裝置圖，層析后會(huì)得到不同的色素帶，在暗室內(nèi)用紅光照射四條色素帶，可以看到較暗的是(　　) A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案　C 解析　四條色素帶自上而下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，其中胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光，用紅光照射，葉綠素a和葉綠素b吸收紅光較多，因此③、④呈暗色。 6．某同學(xué)從楊樹(shù)葉片中提取并分離得到4種色素樣品，經(jīng)測(cè)定得到下列吸收光譜圖，其中屬于葉綠素b的吸收光譜的是(注：縱坐標(biāo)為吸收光能的百分比)(　　) 答案　A 解析　植物葉綠體中的色素分為葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，400～500 nm為藍(lán)紫光區(qū)，600～700 nm為紅光區(qū)，所以答案為A。 [能力提升] 7．(2018金華檢測(cè))下列關(guān)于光合膜與光合色素的說(shuō)法，正確的是(　　) A．原核生物細(xì)胞中沒(méi)有光合膜 B．含有光合色素的生物膜有類囊體膜、質(zhì)膜和液泡膜 C．Mg是組成光合色素的必需元素 D．葉綠體中含有多種黃色、橙色和紅色的色素，合稱類胡蘿卜素 答案　D 解析　原核生物細(xì)胞中也有光合膜，質(zhì)膜、液泡膜中不含光合色素，Mg是葉綠素的必需元素，胡蘿卜素、葉黃素中不含Mg。 8．下列有關(guān)葉綠體的說(shuō)法正確的是(　　) A．葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同 B．葉綠體中的色素都分布在類囊體膜上，酶都分布在基質(zhì)中 C．葉綠體的功能不受細(xì)胞核調(diào)控 D．線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用至少需穿過(guò)4層脂雙層 答案　D 解析　葉綠體內(nèi)的類囊體堆疊形成基粒，擴(kuò)大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積，這與線粒體不同。葉綠體中的色素都分布在類囊體膜上；酶在類囊體膜和葉綠體基質(zhì)中都有分布。葉綠體的功能受細(xì)胞核和葉綠體本身調(diào)控。線粒體產(chǎn)生的CO2被同一細(xì)胞的葉綠體利用時(shí)穿過(guò)的膜層數(shù)最少，只需穿過(guò)2層線粒體膜和2層葉綠體膜共4層脂雙層。 9．現(xiàn)有四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，若要驗(yàn)證綠色開(kāi)花植物產(chǎn)生O2需要光和驗(yàn)證O2是否由綠色植物釋放，則應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)組合分別是(　　) A．①②和①③ B．②③和①② C．②④和①③ D．②③和③④ 答案　B 解析　要驗(yàn)證綠色開(kāi)花植物產(chǎn)生O2需要光，那么在該實(shí)驗(yàn)中的自變量是有無(wú)光照，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的其他無(wú)關(guān)變量都應(yīng)該控制相同且適宜，如植物的種類、數(shù)量等，所以選擇②③做對(duì)照。在驗(yàn)證O2是否由綠色植物釋放的實(shí)驗(yàn)中，自變量是綠色植物，因此應(yīng)該選擇①②做對(duì)照。 10．關(guān)于光合色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．菠菜綠葉可被用作色素提取的材料，在使用前用清水浸泡清洗提取效果會(huì)更好 B．加入少許CaCO3能避免類胡蘿卜素被破壞 C．色素分離的原理是色素易溶解于層析液 D．用某一葉黃素缺失突變體水稻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分離色素時(shí)(從上往下)第2條色帶缺失 答案　D 解析　由于色素不溶于水，所以不能將綠葉用水進(jìn)行浸泡清洗，否則會(huì)降低色素在提取液中的含量，A錯(cuò)誤；加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞，B錯(cuò)誤；色素分離的原理是綠葉中的各色素在層析液中的溶解度不同，從而隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，C錯(cuò)誤；用某一葉黃素缺失突變體水稻葉片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分離色素時(shí)(從上往下)第2條色帶缺失，D正確。 11．在做“光合色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對(duì)相關(guān)試劑的使用情況如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他們所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為(　　) 甲 乙 丙 丁 95%的乙醇 － ＋ ＋ ＋ 水 ＋ － － － CaCO3 ＋ ＋ － ＋ SiO2 ＋ ＋ ＋ － 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．①②③④ B．②④①③ C．④②③① D．③②①④ 答案　B 解析　色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保護(hù)葉綠素免受破壞，95%的乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸餾水。因此，甲同學(xué)不能提取出色素；乙同學(xué)操作符合要求，提取的色素多；丙同學(xué)在提取色素時(shí)，因未加入CaCO3，葉綠素會(huì)部分被破壞而導(dǎo)致含量減少，色素帶變窄，而類胡蘿卜素受影響較小，色素帶幾乎無(wú)變化；丁同學(xué)因未加入SiO2而導(dǎo)致提取不充分，分離時(shí)各色素帶都變窄。 12．如圖是20世紀(jì)40年代美國(guó)科學(xué)家魯賓和卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法研究光合作用的示意圖。他們用氧的同位素(18O)分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別成為HO和C18O2，然后按示意圖做實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)對(duì)實(shí)驗(yàn)作出必要說(shuō)明。 (1)在小球藻進(jìn)行光合作用過(guò)程中，向第一組提供的物質(zhì)是 和 ；向第二組提供的物質(zhì)是 和 ；向兩組共同提供的是 。 (2)圖中a和b分別代表 和 。 (3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了 。 答案　(1)H2O　C18O2　HO　CO2　光能和小球藻 (2)O2　18O2　(3)光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧全部來(lái)自水 解析　提供給第一組的物質(zhì)是H2O和C18O2，提供給第二組的是HO和CO2。向兩組共同提供的是光能、小球藻。雖然向每組提供的水和二氧化碳都含有氧，但通過(guò)同位素的不同標(biāo)記，使光合作用釋放出的氧氣為a和b兩種。兩位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是a為O2，而b為18O2。 13．實(shí)驗(yàn)測(cè)得小麥在不同波長(zhǎng)的光照下光合速率的變化和小麥植株中葉綠素a對(duì)不同波長(zhǎng)光線的相對(duì)吸收量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制成如圖所示的曲線圖。請(qǐng)據(jù)圖完成下列問(wèn)題： (1)從圖中可看出葉綠素a主要吸收 光和 光。 (2)在波長(zhǎng)為450 nm光照下的產(chǎn)糖速率比在波長(zhǎng)為700 nm光照下的速率 ；在波長(zhǎng)為425 nm光照下的氧氣釋放速率比在波長(zhǎng)為650 nm光照下的速率 。 (3)在波長(zhǎng)為750 nm到800 nm光照下的光合速率為零，其最可能的原因是 。 答案　(1)紅　藍(lán)紫　(2)高　低　(3)葉綠素a不吸收該波段的有色光 解析　(1)由圖可知，葉綠素a主要吸收藍(lán)紫光和紅光。 (2)從圖中的光合速率曲線可知，在波長(zhǎng)為450 nm光照下的光合速率比在波長(zhǎng)為700 nm光照下的高，故前者的產(chǎn)糖速率比后者高。又因?yàn)樵诓ㄩL(zhǎng)為425 nm光照下的光合速率比在波長(zhǎng)為650 nm光照下的低，故前者氧氣的釋放速率比后者低。 (3)在波長(zhǎng)為750 nm到800 nm光照下，葉綠素a對(duì)光吸收量為零，導(dǎo)致光合速率也為零，說(shuō)明葉綠素a不吸收該波段的有色光。