高中生物一輪復(fù)習(xí)光合作用基礎(chǔ)課時案10

2016備考·江蘇最新考綱

1．光合作用以及對它的認(rèn)識過程(C)。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素(C)。3.實驗：葉綠體色素的提取和分離(b)?；A(chǔ)課時案10光合作用的探究歷程與基本過程一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1．葉綠體

(1)結(jié)構(gòu)示意圖[動漫演示更形象見課件光盤]雙層膜

基質(zhì)

暗反應(yīng)

基粒

色素

光反應(yīng)

光合作用

葉綠體

2．葉綠體中色素的提取和分離

(1)實驗原理(2)分離結(jié)果深度思考1．如圖表示葉綠體中色素吸收光能的情況。則①②③分別表示哪類色素的吸光狀況？

提示圖示①代表的色素主要吸收藍紫光，而②③主要吸收紅光和藍紫光，則①為類胡蘿卜素，②為葉綠素b，③為葉綠素a。2．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光和藍紫光，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，沒有紅光和藍紫光，使水綿不同部分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。二、光合作用的探究歷程 連一連 答案①—A—b

②—C—a

③—E—e

④—D—c

⑤—B—d深度思考 英格豪斯認(rèn)為普利斯特利的實驗只有在光下才能成功，則只要有光照，植物一定能更新空氣，對嗎？ 提示不對，植物更新空氣的前提是光合速率大于呼吸速率，即凈光合＞0，倘若光照強度不夠充分(在光補償點以下)，則植物不但不能更新空氣，反而會使空氣變得更混濁。三、光合作用的過程1．完善光合作用過程2．寫出光合作用的總反應(yīng)式并標(biāo)出各元素的來源和去向

_________________________________________深度思考

(1)光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化成的活躍化學(xué)能僅貯存于ATP中嗎？

(2)光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]與細胞呼吸產(chǎn)生的[H]是否為同一類物質(zhì)？

(3)暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供了哪些物質(zhì)？ 提示

(1)不是，除ATP外，還貯存于[H]中。

(2)光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]為NADPH(還原型輔酶Ⅱ)，細胞呼吸產(chǎn)生的[H]為NADH(還原型輔酶Ⅰ)。

(3)ADP、Pi等。3．判斷下面結(jié)論是否正確(請在括號中打“√”或“×”) (1)在誘導(dǎo)菊花莖段形成幼苗的過程中不會同時發(fā)生光能的吸收與轉(zhuǎn)化(2013·四川高考)(

) (2)在95%乙醇中加入無水Na2CO3后可提高色素的溶解度(2013·重慶高考)(

) (3)利用紙層析法可分離4種葉綠體色素(2012·海南高考)(

)(4)葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光(2012·海南高考)(

)(5)液泡中色素吸收的光能用于光合作用(2011·海南高考)(

)(6)破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生(2011·浙江高考)(

)答案(1)×

(2)√

(3)√

(4)√

(5)×

(6)×光合作用的過程一、二、三、四【典例1】(2013·海南高考)某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，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)藍色，有的沒有出現(xiàn)藍色。其中，沒有出現(xiàn)藍色的部位是 (

)考點一光合作用的探究歷程[典例引領(lǐng)]A．a(chǎn)、b和d B．a(chǎn)、c和e

C．c、d和

e D．b、c和e解析綠色植物光合作用合成淀粉，淀粉遇碘變藍。a側(cè)黃白色，沒有葉綠素，特別是沒有葉綠素a，不能進行光合作用，b側(cè)有葉綠體和光，能進行光合作用，c、e遮光，不能進行光合作用，d側(cè)有葉綠素和光，能進行光合作用。答案B思維發(fā)散圖中哪兩處對照可證明光合作用需要光？哪兩處對照可證明光合作用必須有葉綠體？提示(1)圖中d(b)與e對照，其單一變量為有無光照，結(jié)果d(b)部位經(jīng)碘液檢測顯示藍色，e部位不顯示藍色，表明光合作用制造淀粉必須有“光”。(2)圖中a與d(或b)對照，其單一變量為葉綠體有無，結(jié)果d(b)部位經(jīng)碘液檢測顯示藍色，a部位不顯示藍色，表明光合作用制造淀粉，必須有“葉綠體”?！镜淅?】

在光合作用的探究歷程中，德國科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，曾提出了植物在進行光合作用時能量轉(zhuǎn)化的假說。以下科學(xué)實驗?zāi)茏C明這一假說的是 (

) A．英格豪斯證明植物在光照條件下可以改變空氣成分的實驗

B．恩格爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍紫光的實驗

C．薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實驗

D．魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水的實驗

解析薩克斯證明綠葉在光下進行光合作用產(chǎn)物除氧氣外還可以產(chǎn)生淀粉，即光能轉(zhuǎn)變成儲存在淀粉等有機物中的化學(xué)能，因此該實驗?zāi)茏C明“植物在進行光合作用時能量轉(zhuǎn)化”的假說。 答案C高考?？嫉?個經(jīng)典實驗分析(1)普利斯特利實驗：缺乏對照實驗，實驗結(jié)果說服力不強。應(yīng)將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于含同一種但卻死亡的植物的玻璃罩內(nèi)，作為空白對照。(2)普利斯特利沒有認(rèn)識到光在植物更新空氣中的作用。(3)薩克斯實驗：①對照類型為自身對照，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。②該實驗的關(guān)鍵是要進行饑餓處理，以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，增強實驗的說服力。1．科學(xué)家恩格爾曼用水綿進行了如下實驗：把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣和光照條件下一段時間，然后用極細的光束照射水綿不同部位，觀測到一些部位有好氧細菌積聚，另一些部位沒有積聚(如圖所示)，由此得出的結(jié)論是 (

)[跟進題組]A．光合作用產(chǎn)生淀粉，場所是葉綠體B．光合作用產(chǎn)生氧氣，場所是葉綠體C．光合作用產(chǎn)生淀粉，需要水和光照D．光合作用產(chǎn)生氧氣，需要二氧化碳解析恩格爾曼選用水綿和好氧細菌作實驗材料的好處：水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察和分析研究；利用好氧細菌的代謝特點，通過對好氧細菌的分布進行檢測，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細胞中釋放氧氣的部位。綜上分析，本題答案為B。答案B2．1880年美國生物學(xué)家恩格爾曼設(shè)計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍光區(qū)最強。這個實驗的思路的是 (

)A．細菌對不同的光反應(yīng)不一樣，細菌聚集多的地方，細菌光合作用強B．好氧細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強C．好氧細菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機物多，水綿光合作用強D．好氧細菌大量消耗O2，使水綿光合作用速度快，則該種光有利于光合作用解析好氧菌向O2濃度高的地方集結(jié)，據(jù)此可推斷光合作用的放氧部位和光合強度。答案B【典例1】

如圖表示植物光合作用的一個階段，下列各項敘述正確的是 (

)考點二光合作用的過程[典例引領(lǐng)]A．該反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體B．三碳化合物生成C6H12O6需要[H]、ATP和多種酶的參與C．提高溫度一定能促進C6H12O6的生成D．在無光條件下，有利于暗反應(yīng)進行解析圖示為光合作用的暗反應(yīng)階段，該反應(yīng)進行的場所是葉綠體基質(zhì)，故A錯誤；三碳化合物生成C6H12O6需在多種酶的催化下，利用ATP提供的能量，通過[H]的還原進行，故B正確；若該生理過程已在最適溫度條件下進行，提高溫度反而會降低酶的活性，會使反應(yīng)減慢，故C錯誤；在無光條件下，暗反應(yīng)會因[H]和ATP的缺乏受到限制，故D錯誤。答案B【典例2】(2014·廣東理綜，26)觀測不同光照條件下生長的柑橘，結(jié)果見下表。請回答下列問題：(1)CO2以________方式進入葉綠體后，與________結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供的________。(2)在弱光下，柑橘通過________和________來吸收更多的光能，以適應(yīng)弱光環(huán)境。(3)與弱光下相比，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數(shù)________，單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量__________。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀察葉色、葉面積和凈光合速率，這三個指標(biāo)中，最先發(fā)生改變的是________，最后發(fā)生改變的是________。解析(1)CO2等氣體是以自由擴散的方式進入葉綠體，進入葉綠體的CO2首先與C5結(jié)合生成C3，C3的還原需要光反應(yīng)提供ATP和[H]。(2)據(jù)題中表格數(shù)據(jù)可知，在弱光下，柑橘的葉色加深，平均葉面積增大，氣孔密度變小。故柑橘通過增加葉綠素含量和增大葉面積來適應(yīng)弱光環(huán)境。(3)分析表格數(shù)據(jù)可知，強光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為13.6×826×100＝1123360(個)，弱光下平均每片葉的氣孔總數(shù)為752×28.4×100＝2135680(個)；強光下單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量為4.33×13.6×10－4＝5.9×10－3(μmol)，弱光下單位時間內(nèi)平均每片葉CO2吸收量為3.87×28.4×10－4＝1.1×10－2(μmol)，對強光下生長的柑橘適度遮陰，柑橘的光反應(yīng)強度降低，光合速率相對下降。為適應(yīng)弱光環(huán)境，柑橘葉合成更多葉綠素來增強吸收光的能力，以合成相對較多的有機物，有利于葉的生長，故最后發(fā)生改變的是平均葉面積。答案(1)自由擴散五碳化合物[H]和ATP(2)增加葉面積提高葉綠素含量(3)較少較少凈光合速率葉面積(1)比較光反應(yīng)與暗反應(yīng)(2)比較光合作用與有氧呼吸[跟進題組]解析過程①進行的是光合作用，場所是葉綠體，A錯誤；過程②是有氧呼吸，水是第三階段由[H]和O2生成的，B錯誤；過程①水光解產(chǎn)生[H]，過程②有氧呼吸第一、二階段中均可產(chǎn)生[H]，C正確；過程①和②的發(fā)生只要有相應(yīng)的酶就可以，與細胞結(jié)構(gòu)無必然聯(lián)系，D錯誤。答案C2．(2014·河北唐山檢測)如圖為高等綠色植物光合作用圖解，以下說法正確的是 (

) A．①是光合色素，分布在葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中

B．②是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段

C．③是三碳化合物，能被氧化為(CH2O) D．④是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成解析根據(jù)光合作用圖解可知，圖中①是光合色素，分布在葉綠體類囊體薄膜上；②是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段，與有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的[H]結(jié)合生成水，釋放大量的能量；③是三碳化合物，在[H]和ATP的作用下還原為(CH2O)；④是ATP，在葉綠體類囊體薄膜上生成。答案B【典例1】(2013·江蘇單科，5)關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實驗的操作，正確的是 (

) A．使用定性濾紙過濾研磨液

B．將干燥處理過的定性濾紙條用于層析

C．在劃出一條濾液細線后緊接著重復(fù)劃線2～3次

D．研磨葉片時，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素考點三葉綠體中色素的提取和分離[典例引領(lǐng)]解析本題考查葉綠體色素的提取和分離實驗的相關(guān)知識。實驗過程中用單層尼龍布過濾研磨液；在濾紙條上劃出一條濾液細線后，待干燥后再重復(fù)劃線2～3次；研磨葉片時，用無水乙醇或95%的乙醇溶解色素。答案B【典例2】(2012·上海單科，17)下圖表示葉綠體色素提取分離實驗中紙層析的結(jié)果，據(jù)圖判斷用作實驗材料的葉片顏色為 (

) A．紅色

B．黃色

C．綠色

D．紫色解析在葉綠體色素提取和分離實驗中，濾紙條上的四條色素帶距點樣處的距離由近及遠分別是：葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，由圖可知，葉綠素含量比類胡蘿卜素含量少，用作實驗材料的葉片應(yīng)呈黃色。B選項正確。答案B1．實驗中的注意事項及操作目的歸納過程注意事項操作目的提取色素1取新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高2研磨時加無水乙醇溶解色素3加少量SiO2和CaCO3研磨充分和保護色素4迅速、充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素5盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化2．在濾紙紙條一端剪去兩角的目的 防止層析液在濾紙條的邊緣擴散過快而形成弧形色素帶。

過程注意事項操作目的分離色素1濾紙預(yù)先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴散2濾液細線要直、細、勻使分離出的色素帶平整不重疊3濾液細線干燥后再畫一兩次使分離出的色素帶清晰分明4濾液細線不觸及層析液防止色素直接溶解到層析液中3．葉綠體色素提取分離實驗異?，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)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量的無水乙醇，提取濃度太低(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 濾紙條上的濾液細線接觸到層析液。(3)濾紙條看不到色素帶①忘記畫濾液細線。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。(4)濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶。忘記加碳酸鈣致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”名師點睛

(1)從色素帶的寬度可推知色素含量的多少；

(2)從色素帶的位置可推知色素在層析液中溶解度的大??；

(3)在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。1．(2014·湖南衡陽六校聯(lián)考)在做“綠葉中色素的提取和分離”實驗時，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對相關(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