第三單元 第10講

1、考點一捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)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)葉綠體中的色素只吸收可見光，而對紅外光和紫外光等不吸收。(2)葉綠素對紅光和藍(lán)紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍(lán)紫光的吸收量大，對其他波段的光并非不吸收，只是吸收量較少。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)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光(×)(5)葉片

2、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(xì)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光和藍(lán)紫光，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，沒有紅光和藍(lán)紫光，使水綿不同

3、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(xì)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400500 nm波長的光B.用450 nm波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合作用強度C.由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm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420470 nm波長的光的利用量顯著減少答案C解析類胡蘿卜素主要吸收400500 nm波長的光，A正確；據(jù)圖可知，用450 nm波長的光比600 nm波長的光更有利于提高光合作用

4、強度，B正確；由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm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420470 nm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，主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素包括胡蘿卜素

5、和葉黃素，主要吸收藍(lán)紫光。從圖中可以看出，該色素主要吸收了紅光和藍(lán)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3條答案B解析胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，所以缺少葉黃素時對紅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

6、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。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31，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

7、綠素因寒冷逐漸降解，葉片呈現(xiàn)紅色考點二光合作用的探究歷程及過程1.光合作用的探究歷程(連線)2.光合作用的過程(1)反應(yīng)式：CO2H2O(CH2O)O2。(2)過程診斷與思考1.判斷下列說法的正誤(1)細(xì)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H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、H和CO2后，可完成暗反應(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)強度和暗反應(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

8、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C3和C5化合物含量都迅速增加(×)2.回答在光合作用探究歷程中的相關(guān)問題：(1)普利斯特利實驗結(jié)果說服力不強，應(yīng)如何設(shè)計對照實驗？提示應(yīng)將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于玻璃罩內(nèi)，作為空白對照。(2)薩克斯實驗的自變量、因變量、實驗組、對照組分別是什么？提示自變量為光的有無，因變量為顏色變化(有無淀粉生成)，實驗組是遮光處理組，對照組為曝光處理組。(3)寫出魯賓和卡門實驗的設(shè)計思路。提示H2OC18O2植物O2；HOCO2植物18O2。3.根據(jù)提供的物質(zhì)和能量，利用箭頭構(gòu)建光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系模型(光能、H、ATP、ADPPi、

9、H2O、O2、CO2、(CH2O)：提示如圖所示4.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：3H2O3H(C3H2O)；(2)C：14CO214C3(14CH2O)；(3)O：HO18O2，C18O2C3(CHO)。5.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C3C5H和ATP(CH2O)CO2供應(yīng)不變光照強弱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探究光合作用歷程的實驗分析1.(2013·海南，10)某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48 h后，用錫箔紙遮蔽葉片

10、兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍(lán)色，有的沒有出現(xiàn)藍(lán)色。其中，沒有出現(xiàn)藍(lán)色的部位是()A.a、b和d B.a、c和eC.c、d和e D.b、c和e答案B解析部位c、e被錫箔紙遮蓋，所以不能進行光合作用，而a部位為黃白色，沒有葉綠素，不能進行光合作用產(chǎn)生淀粉，所以加碘液不會變藍(lán)。2.如圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進行光合作用的實驗示意圖。一段時間后，以下相關(guān)比較不正確的是()A.Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量B.中小球藻的質(zhì)量大于中小球藻的質(zhì)量C.中水的質(zhì)量大于中水的質(zhì)量D.試管的質(zhì)量大于試管的質(zhì)量答案C解

11、析Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的質(zhì)量大于Y3；中小球藻中含有(CHO)的有機物，而中小球藻含有(CH2O)的有機物，故中小球藻質(zhì)量大于中的小球藻質(zhì)量；和中的水都為HO，且含量相同，因此質(zhì)量相等；在試管和中原有質(zhì)量相等的情況下，中釋放出的是18O2，而中釋放出的是O2，故剩余質(zhì)量大于。題組二分析光合作用的過程3.(2015·福建，3)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3。為測定RuBP羧化酶的活性，某學(xué)習(xí)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(xì)胞內(nèi)RuBP羧

12、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)需要在無光條件下進行C.測定RuBP羧化酶活性的過程中運用了同位素標(biāo)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，屬于暗反應(yīng)，其場所是葉綠體基質(zhì)，A正確；暗反應(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(biāo)記CO2并檢測產(chǎn)物放射性強度，即采用同位素標(biāo)記法，C正確；單位時間內(nèi)產(chǎn)物生成量可代表化學(xué)反應(yīng)的催化效率，酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率即可反映酶活性，D正確。4.下圖為綠色植物光合作用過程示意圖(圖中ag為物質(zhì)，為反應(yīng)過程，物質(zhì)轉(zhuǎn)換用實線表示，能量

13、傳遞用虛線表示)。下列判斷錯誤的是()A.圖中表示水分的吸收，表示水的光解B.c為ATP，f為HC.將b物質(zhì)用18O標(biāo)記，最終在(CH2O)中能檢測到放射性D.圖中a物質(zhì)主要吸收紅光和藍(lán)紫光，綠色植物能利用它將光能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能答案B解析圖中ag分別代表光合色素、O2、ATP、ADP、NADPH(H)、NADP、CO2，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；18O2HOC18O2(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。題組三分析條件驟變對光合作用物質(zhì)含量變化的影響5.(2013·重慶

14、，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.t1t2，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.t2t3，暗反應(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.t3t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(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，C3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)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)中，A項錯誤；t2t3，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；t

15、3t4，暗反應(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，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3化合物減少，直接產(chǎn)物含量降低，D項正確。6.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(xì)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_。(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(biāo)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：_。

16、(4)曲線b表示的化合物是_，在無光照時，其含量下降的原因是：_。答案(1)H水在光下分解用于C3的還原(2)太陽光能(CH2O)(3)C3CO2與C5結(jié)合形成C3，而C3不能被還原(4)C5C5與CO2結(jié)合形成C3，而C3不能被還原為C5解析(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是H和ATP，由此可確定A是H，H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(xué)能儲存于ATP等化合物中，14CO2的同化途徑為14CO214C3(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，H和ATP含量下降，C3的還

17、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)和暗反應(yīng)之間的關(guān)系(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。(2)沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行；沒有暗反應(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，H和ATP含量變化是一致的。考點三(實驗)綠葉中色素的提取和分離1.實驗原理(1)提?。壕G葉中的色素能夠溶于有機溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等

18、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，溶解度高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.實驗步驟提取色素：稱取5 g的綠葉，剪碎，放入研缽中加入少量SiO2、CaCO3和10 mL無水乙醇 研磨過濾將濾液收集到試管內(nèi)并塞嚴(yán)試管口制備濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長和直徑的濾紙條，將濾紙條一端剪去兩角， 在距離剪角一端1 cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線畫濾液細(xì)線：用毛細(xì)吸管吸取少量的濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)線，待濾液干后， 再畫一兩次分離色素：將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條輕輕插入層析液中 用棉塞塞緊試管口，裝置如圖所示觀察結(jié)果：濾紙條

19、上呈現(xiàn)四條顏色、寬度不同的色素帶深度思考(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(xì)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(yù)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

20、，從而保證色素帶分離整齊。(5)為什么畫濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻，而且待濾液細(xì)線干燥后再重復(fù)畫一兩次？提示畫濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻的目的是使分離出的色素帶平整不重疊；濾液細(xì)線干燥后再重復(fù)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(xì)線觸及層析液？提示濾紙條上的濾液細(xì)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。提示色素含量：葉綠素a葉綠素b葉黃素

21、胡蘿卜素。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(xué)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(、為色素條帶)。下列敘述正確的是(多選)()A.強光照導(dǎo)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、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，、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，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

22、強光照；C項對，是葉綠素a，是葉綠素b，都是主要吸收藍(lán)紫光和紅光，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23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bD.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(lán)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，可能的原因是沒有提取出色素或濾液細(xì)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

23、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(xué)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。.提取葉綠素.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 3.0Y10綠色3.07.010綠色3.06.010黃綠色 3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據(jù)所學(xué)知識和實驗結(jié)果，請回答：(1)提取食用葉綠素的X應(yīng)

24、該為_，原因是_。(2)表中Y應(yīng)該為_，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，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：制備濾紙條，畫濾液細(xì)線，用層析液分離色素，觀察色素帶解析(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

25、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(xué)實驗發(fā)現(xiàn)土壤中缺磷，會導(dǎo)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。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

26、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_法分離色素，觀察比較_。實驗結(jié)果預(yù)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(dǎo)致的葉色暗綠，不是由于類胡蘿卜素缺乏所致。(2)_。答案實驗假設(shè)：缺磷導(dǎo)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(yù)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(dǎo)致的葉色暗綠，是由于類胡蘿卜素缺

27、乏所致解析根據(jù)題中的實驗?zāi)康模纱_定該實驗的假設(shè)為：缺磷導(dǎo)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。1.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未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。使用放置數(shù)天的葉片，濾液色素(葉綠素)太少。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)。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：濾紙條上的濾液細(xì)線接觸到

28、層析液。(3)濾紙條看不見色素帶忘記畫濾液細(xì)線或沒有提取出色素。濾液細(xì)線接觸到層析液，且時間較長，色素全部溶解到層析液中。2.實驗設(shè)計的四大基本原則(1)單一變量原則：即除自變量(實驗變量)以外，應(yīng)使實驗組與對照組的無關(guān)變量保持相同且適宜。如生物材料相同(大小、生理狀況、年齡、性別等)、實驗器具相同(型號、潔凈程度等)、實驗試劑相同(用量、濃度、使用方法等)和條件相同(保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)。(2)對照原則：應(yīng)設(shè)置對照實驗，使實驗組與對照組的自變量不同(其余因素都相同)，以便減小實驗誤差。(3)平行重復(fù)原則：在實驗設(shè)計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性，必須對所做實驗進行足夠次數(shù)的重復(fù)

29、，以獲得多次實驗結(jié)果的平均值，保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。(4)科學(xué)性原則：指在設(shè)計實驗時必須有充分的科學(xué)依據(jù)，即實驗?zāi)康囊鞔_，實驗原理要正確，實驗研究的材料和實驗方法的選擇要恰當(dāng)，整個實驗設(shè)計的思路和實驗方法的確定都不能偏離實驗原理、有關(guān)的生物學(xué)知識及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本知識。知識網(wǎng)絡(luò)答題語句網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要語強記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(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。3.吸收光能的四種色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。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

30、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H和O2，同時形成ATP的過程。7.暗反應(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(fù)制答案B解析葉綠體對Mg2的吸收，需要細(xì)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

31、學(xué)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(fù)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暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是()A.CO2的固定實質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能B.CO2可直接被H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C5D.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(xué)能的過程，不參與CO2的固定，A項錯誤；在暗反應(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H還原，

32、它首先與C5結(jié)合，形成C3，C3接受ATP釋放的能量并被H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H還原后可再形成C5，此過程中需要酶參與，C項正確；光照強度由強變?nèi)鯐r，會造成H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(biāo)，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(xì)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

33、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H(即NADPH)停止產(chǎn)生，所以A、C、D項所敘述現(xiàn)象會發(fā)生；光照停止后，暗反應(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(biāo)，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，暗反應(yīng)強度降低B.光反應(yīng)強度降低，暗反應(yīng)強度降低C.光反應(yīng)強度不變，暗反應(yīng)強度降低D.光反應(yīng)強度降低，暗反應(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

34、成的H與ATP減少，從而使暗反應(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()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，29)為了探究不同光照處理對植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長

35、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CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時間均為135 s，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67.5 s；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7.5 s；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3.75 ms(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135 s；光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%。回答下列問題：(

36、1)單位光照時間內(nèi)，C組植物合成有機物的量_(填“高于”“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_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H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，暗反應(yīng)消耗了ATP和H，為下一次的光照時

37、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67.5 s，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H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。練出高分1.歷經(jīng)一個半世紀(jì)，科學(xué)家們做過許多實驗，才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物。在下列幾個著名實驗中，相關(guān)敘述不正確的是()A.普利

38、斯特利的實驗證明了植物可以更新空氣B.薩克斯的實驗也可證明光是光合作用的必要條件C.恩格爾曼的實驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D.魯賓和卡門的實驗中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自H2O而不是CO2答案C解析恩格爾曼的實驗?zāi)軌蜃C明氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是進行光合作用的場所，而不能定量分析光合作用生成的氧氣量。2.將在黑暗中放置一段時間的葉片均分為4塊，置于不同的試管中，按下表進行實驗，著色最淺的葉片所在的試管是()試管編號實驗處理CO2溶液光照白光藍(lán)光紅光綠光碘液注：“”表示具有該條件。A. B. C. D.答案D解析綠葉吸收綠光最少，植物在綠光下

39、合成的淀粉最少，故與碘液反應(yīng)著色最淺。3.某植物(其葉片如圖一所示)放在黑暗中兩天后，根據(jù)圖二所示，處理其中一塊葉片。然后將整株植物置于陽光下4 h，取該葉片經(jīng)酒精脫色處理后，滴加碘液(棕黃色)顯色，下列有關(guān)該實驗結(jié)果和現(xiàn)象的描述正確的是()X和Y兩部分對照實驗?zāi)茏C明光合作用需要CO2W和Y兩部分對照實驗?zāi)茏C明光合作用需要葉綠素顯色后X為藍(lán)色，Y為棕黃色木塞處所顯顏色證明光合作用需要光A. B.C. D.答案B解析X處可進行光合作用，Y處不能，因此實驗后的結(jié)果顯示出X為藍(lán)色，Y為棕黃色；W和X兩部分對照實驗?zāi)茏C明光合作用需要葉綠素；X和Y兩部分對照實驗?zāi)茏C明光合作用需要二氧化碳；Y處缺少二氧化

40、碳，木塞夾著的葉片缺少光和二氧化碳，不能形成對照實驗，不能證明光合作用需要光。4.如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，下列說法錯誤的是()A.結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能B.供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序為CO2C3甲C.結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進入線粒體中D.如果突然停止CO2的供應(yīng)，短時間內(nèi)C3的含量將會增加答案D解析在光合作用中，CO2首先和C5結(jié)合生成C3，如果突然停止CO2的供應(yīng)，則C3的生成量減少，而其消耗量不變，因此短時間內(nèi)C3的含量將會減少。5.如圖為光合作用過程示意圖，在適宜條件下栽培小麥，如果突然將c降至低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中含量的變化將會是()

41、A.a上升、b下降 B.a、b都上升C.a、b都下降 D.a下降、b上升答案B解析根據(jù)光合作用的過程可知，a、b為光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H，c為CO2。若CO2降至極低水平，則暗反應(yīng)中C3產(chǎn)生量降低，從而導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H積累。6.光照是綠色植物進行光合作用的必要條件，在光合作用中光的作用是()光合作用的能源催化ATP的分解影響葉綠素合成調(diào)節(jié)氣孔開閉固定CO2A. B.C. D.答案C解析光是光合作用的能源，葉綠素的合成需要光，光照強弱可調(diào)節(jié)氣孔開閉，正確；光沒有催化作用，光與CO2的固定無直接關(guān)系，錯誤。7.利用無水乙醇提取出葉綠體中的色素，設(shè)法分離得到各種色素后，并將葉綠素b、葉綠素

42、a、葉黃素、胡蘿卜素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖所示)，當(dāng)濾紙下方浸入層析液后，濾紙條上各色素的正確位置應(yīng)為()答案B解析1位置上的葉綠素b溶解度最低，在濾紙條的最下面；2位置上的葉綠素a溶解度排第三，從上到下，居于第三位；3位置上的葉黃素溶解度排第二，在濾紙條上的第二位；4位置上的胡蘿卜素溶解度最高，在濾紙條的最上面；5位置上的混合液形成四個點。8.下列有關(guān)色素的敘述，正確的是()A.葉綠素a和葉綠素b分布于葉綠體基質(zhì)中B.葉綠素比葉黃素更易溶于層析液C.葉綠體色素主要吸收綠光和藍(lán)紫光D.葉綠體色素與H和O2的形成有關(guān)答案D解析光合色素分布于葉綠體類囊體的薄膜上，A

43、項錯誤；葉黃素比葉綠素的擴散速度快，說明葉黃素更易溶于層析液，B項錯誤；葉綠體色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對綠光吸收最少，C項錯誤；水光解產(chǎn)生H和O2與色素吸收光能有關(guān)，D項正確。9.在a、b、c 3個研缽中分別加入2 g剪碎的新鮮菠菜綠葉，并用3種不同方法按下表所示添加試劑，經(jīng)過研磨、提取、過濾得到了3種不同顏色的溶液，有深綠色、黃綠色和幾乎無色3種情況，下列選項中說法錯誤的是()組別試劑abc二氧化硅加入加入加入碳酸鈣不加加入加入乙醇(3 mL)加入不加加入蒸餾水(3 mL)不加加入不加A.a組處理會造成濾液呈黃綠色，因為部分葉綠素會被破壞B.b組處理會造成濾液幾乎呈無色，因為葉綠素不會溶解

44、于蒸餾水中C.c組處理會造成濾液呈深綠色，經(jīng)分離會得到4條色素帶，其中第三條的顏色為藍(lán)綠色D.a組與b組相互對照，可以證明葉綠體中的色素易溶于乙醇答案D解析a組與b組相比，有兩個自變量，所以兩組實驗對照不能證明色素易溶于乙醇，D項錯誤。10.甲、乙、丙、丁四位同學(xué)，利用新鮮綠色菠菜葉為實驗材料，用紙層析法進行葉綠體中色素的提取和分離實驗時，由于操作不同，而得到了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析錯誤的是()A.甲可能誤用蒸餾水作提取液和層析液B.乙可能是因為研磨時加入無水乙醇過多C.丙可能是正確操作得到的理想結(jié)果D.丁可能是因為研磨時未加入CaCO3答案C解析葉綠體中的色素不溶于水，易溶于酒精等

45、有機溶劑，若用蒸餾水作提取液和層析液，則層析結(jié)果中不應(yīng)含有色素，結(jié)果如甲所示，A項正確；若研磨時加入的無水乙醇過多，會使提取液濃度降低，層析后4種色素的含量均減少，結(jié)果如乙所示，B項正確；綠葉中葉綠素(近點樣處的兩條色素帶)含量應(yīng)多于類胡蘿卜素(遠(yuǎn)點樣處的兩條色素帶)，而丙中葉綠素明顯較少，不是理想結(jié)果，C項錯誤；若研磨時未加入CaCO3，會使葉綠素被有機酸破壞，層析后葉綠素含量減少，結(jié)果如丁所示，D項正確。11.圖甲表示某綠色植物進行光合作用的示意圖，圖乙為外界因素對光合作用影響的關(guān)系圖。請分析回答：(1)圖甲中a、b兩個生理過程發(fā)生的場所是_。若適當(dāng)提高CO2濃度，短時間內(nèi)圖中C的含量變化

46、是_。(2)圖甲中物質(zhì)D為_，D的生成量可代表光合作用的強度。除此之外，下列哪些選項也能夠代表光合作用強度？_(多選)。A.O2的釋放量 B.C3化合物的量C.C5化合物的量 D.CO2的吸收量(3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該植物夜晚雖然能吸收CO2，卻不能合成D，原因是_。(4)在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作是葉綠體的脂質(zhì)倉庫，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是_。(5)乙圖中，如果X代表土壤中Mg2濃度，則X可通過影響_的合成來影響光合速率；如果X代表CO2的含量，則X主要通過影響_的合成來影響光合速率。答案(1)葉綠體基質(zhì)下降(2)(CH2O)(或糖類)AD(3)沒有光照，不能進行光反應(yīng)，不能為暗反應(yīng)提供H和ATP(4)顆粒中的脂質(zhì)參