1、第第10讲光合作用的探究历程与基本过程讲光合作用的探究历程与基本过程2017备考备考最新考纲最新考纲1.光合作用的基本过程光合作用的基本过程()。2.实验：叶绿体中色素的提取和分实验：叶绿体中色素的提取和分离。离。考点一捕获光能的色素和结构及光合作考点一捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程用的探究历程(5年年3考考)自主梳理自主梳理1.叶绿素和其他色素叶绿素和其他色素分布分布叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上功能功能吸收、传递吸收、传递(四种色素四种色素)和和 光能光能(只有少量叶只有少量叶绿素绿素a)化学特性化学特性不溶于水，能溶于不溶于水，能溶于 、丙酮和石油醚等有、丙酮和石油醚等有
2、机溶剂机溶剂分离方法分离方法 法法转换转换酒精酒精纸层析纸层析吸收光谱吸收光谱图中图中为为 主要吸收蓝紫光，主要吸收蓝紫光，为为 ，为为 ，二者主要吸，二者主要吸收收类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素b叶绿素叶绿素a红光和蓝紫光红光和蓝紫光2.叶绿体的结构与功能叶绿体的结构与功能(1)结构模式图结构模式图双层膜双层膜暗反应暗反应基粒基粒色素色素光反应光反应光合反应光合反应叶绿体叶绿体3.光合作用的探究历程光合作用的探究历程(连一连连一连)答案答案AbCaEeDcBd深度思考深度思考1.英格豪斯认为普利斯特利的实验只有在光下才能成功，则英格豪斯认为普利斯特利的实验只有在光下才能成功，则 只要有光照
3、，植物一定能更新空气，对吗？只要有光照，植物一定能更新空气，对吗？提示提示不对，植物更新空气的前提是光合速率大于呼吸速率，不对，植物更新空气的前提是光合速率大于呼吸速率，即净光合速率即净光合速率0，若光照强度不够充分，若光照强度不够充分(在光补偿点以下在光补偿点以下)，则植物不但不能更新空气，反而会使空气变得更混浊。则植物不但不能更新空气，反而会使空气变得更混浊。2.某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h 后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时 间，去除锡
4、箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位 出现蓝色，有的没有出现蓝色。请思考：出现蓝色，有的没有出现蓝色。请思考：(1)本实验设置了哪些对照？其自变量和因变量分别是什么？实本实验设置了哪些对照？其自变量和因变量分别是什么？实验结论分别是什么？验结论分别是什么？(2)实验中对植株进行暗处理，其目的是什么？实验中对植株进行暗处理，其目的是什么？提示提示(1)图中图中d与与e对照，其单一变量为有无光照，结果对照，其单一变量为有无光照，结果d部位部位经碘液检测显示蓝色，经碘液检测显示蓝色，e部位不显示蓝色，表明光合作用制造部位不显示蓝色，表明光
5、合作用制造淀粉必须有淀粉必须有“光光”。图中图中a与与b、d对照，其单一变量为叶绿体有无，结果对照，其单一变量为叶绿体有无，结果b、d部位部位经碘液检测显示蓝色，经碘液检测显示蓝色，a部位不显示蓝色，表明光合作用制造部位不显示蓝色，表明光合作用制造淀粉，必须有淀粉，必须有“叶绿体叶绿体”。(2)该实验的关键是饥饿处理，其目的是使叶片中的营养物质消该实验的关键是饥饿处理，其目的是使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。耗掉，增强了实验的说服力。影响叶绿素合成的三大因素影响叶绿素合成的三大因素跟进题组跟进题组题组一捕获光能的色素和结构题组一捕获光能的色素和结构1.(2015四川卷，四川卷，1
6、)下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋 白质参与的是白质参与的是()A.Mg2吸收吸收 B.O2扩散扩散C.光能转换光能转换 D.DNA复制复制解析解析叶绿体对叶绿体对Mg2的吸收，需要细胞膜上载体蛋白的协助，的吸收，需要细胞膜上载体蛋白的协助，也需要消耗也需要消耗ATP供能，供能，A不符合题意；不符合题意；O2的扩散是单纯扩散，既的扩散是单纯扩散，既不需要载体协助，也不需要消耗能量，也就不需要蛋白质的参不需要载体协助，也不需要消耗能量，也就不需要蛋白质的参与，与，B符合题意；光能转换为化学能的过程中需要酶符合题意；光能转换为化学能的过程中需要酶(蛋白质
7、蛋白质)作作催化剂，催化剂，C不符合题意；不符合题意；DNA复制需要复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，聚合酶、解旋酶等，也需要消耗也需要消耗ATP供能，供能，D不符合题意。不符合题意。B2.关于叶绿素的叙述，错误的是关于叶绿素的叙述，错误的是()A.叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b都含有镁元素都含有镁元素B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用被叶绿素吸收的光可用于光合作用C.叶绿素叶绿素a和叶绿素和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同在红光区的吸收峰值不同D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光解析解析Mg是合成叶绿素是合成叶绿素a和叶绿素和叶绿素b的必需元素；
8、叶绿素主要的必需元素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，用于光合作用的光反应过程；叶绿素吸收红光和蓝紫光，用于光合作用的光反应过程；叶绿素a和和叶绿素叶绿素b在红光区的吸收峰值不同；叶绿素不能有效地吸收绿在红光区的吸收峰值不同；叶绿素不能有效地吸收绿光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色。光，绿光被反射出去，使植物呈现绿色。答案答案D题组二光合作用的探究历程题组二光合作用的探究历程3.下列关于光合作用探究历程的叙述，不正确的是下列关于光合作用探究历程的叙述，不正确的是()A.普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气B.萨克斯的实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉萨
9、克斯的实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉C.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D.鲁宾和卡门的实验中，用鲁宾和卡门的实验中，用18O分别标记分别标记H2O和和CO2，证明了，证明了光合作用产生的氧气来自光合作用产生的氧气来自H2O而不是而不是CO2解析解析恩格尔曼的实验能够证明氧气是由叶绿体释放出来的，恩格尔曼的实验能够证明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所，但不能定量分析光合作用生成叶绿体是进行光合作用的场所，但不能定量分析光合作用生成的氧气量。的氧气量。答案答案C4.下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克
10、斯的实验示意图下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,下下 列有关叙述正确的是列有关叙述正确的是()A.两实验均需进行两实验均需进行“黑暗黑暗”处理，以消耗细胞中原有的淀粉处理，以消耗细胞中原有的淀粉B.两实验均需要光的照射两实验均需要光的照射C.两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照D.两实验均可证明光合作用的产物有氧气两实验均可证明光合作用的产物有氧气解析解析本题主要考查光合作用的发现过程。图示的两实验中，本题主要考查光合作用的发现过程。图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行只有萨克斯的实验需进行“黑暗黑暗”处理，目的是消耗掉细胞处理，目的是
11、消耗掉细胞中原有的淀粉。恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的中原有的淀粉。恩格尔曼实验的目的是探究光合作用进行的场所，萨克斯实验的目的是探究光合作用产物，所以两实验场所，萨克斯实验的目的是探究光合作用产物，所以两实验均需要光的照射。恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、均需要光的照射。恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。恩格尔曼的实验可证明氧气一半曝光、一半遮光形成对照。恩格尔曼的实验可证明氧气是光合作用的产物，萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的是光合作用的产物，
12、萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的产物。产物。答案答案B恩格尔曼实验方法的巧妙之处恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。干扰。(3)巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光巧妙设计对照实验：用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对照实验；临
13、时装片暴露在照多和光照少的部位，相当于一组对照实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。光下的实验再一次验证实验结果。考点二光合作用的过程（考点二光合作用的过程（5年年9考）考）自主梳理自主梳理1.完善光合作用的过程完善光合作用的过程 ATP光、色素、酶光、色素、酶类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上H+O2ATPATP中活跃的中活跃的化学能化学能酶酶叶绿体基质叶绿体基质有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能ATPC3CH2O2C3CO22.写出光合作用的总反应式并标出各种元素的来源和去向写出光合作用的总反应式并标出各种元素的来源和去向3.光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较项目项目光反
14、应光反应暗反应暗反应条件条件 光、水、色素和光、水、色素和 、H、CO2、多种、多种酶酶场所场所在在 上上在在 中中物质转化物质转化 ；ATP的形成的形成 CO2的固定和的固定和 能量转化能量转化光能光能ATP中活跃的化学能中活跃的化学能联系联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供 ，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供酶酶ATP类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质水的光解水的光解C3的还原的还原ATP中活跃的化中活跃的化学能学能有机有机物中稳定的化学能物中稳定的化学能H和和ATPADP和和Pi巧记光合作用过程的巧记光合作用过程的“一、二、三、四一、二、三、四”如图为某细胞内生物膜结构的
15、一部分，据图分析如图为某细胞内生物膜结构的一部分，据图分析(1)图示结构中产生的图示结构中产生的ATP (填填“能能”或或“不能不能”)运出所运出所在的细胞器，用于其他生命活动在的细胞器，用于其他生命活动(2)图示膜结构为叶绿体图示膜结构为叶绿体 (填填“外膜外膜”或或“内膜内膜”、“类囊体膜类囊体膜”)(3)图中发生的能量转换是：图中发生的能量转换是：(4)图中图中“色素色素”是指是指不能不能类囊体膜类囊体膜光能光能活跃的化学能活跃的化学能叶绿素叶绿素(a、b)、类胡萝卜素、类胡萝卜素跟进题组跟进题组题组一光合作用过程分析题组一光合作用过程分析1.(2015安徽卷，安徽卷，2)右右图为大豆叶
16、片光合作用暗图为大豆叶片光合作用暗 反应阶段的示意图。下列叙述正确的是反应阶段的示意图。下列叙述正确的是()A.CO2的固定实质上是将的固定实质上是将ATP中的化学能转变中的化学能转变为为C3中的化学能中的化学能B.CO2可直接被可直接被H还原，再经过一系列的变化形成糖类还原，再经过一系列的变化形成糖类C.被还原的被还原的C3在相关酶的催化作用下，可再形成在相关酶的催化作用下，可再形成C5D.光照强度由强变弱时，短时间内光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高含量会升高解析解析由图解可知，光反应产生的由图解可知，光反应产生的ATP和和H参与参与C3的还原，的还原，而不参与而不参与CO2的固定
17、，的固定，A、B错误；被还原的错误；被还原的C3在有关酶的催在有关酶的催化作用下一部分合成了化作用下一部分合成了(CH2O)，另一部分又形成了，另一部分又形成了C5，C正正确；光照强度变弱时，光反应产生的确；光照强度变弱时，光反应产生的ATP和和H减少，故短时减少，故短时间内间内C5含量会降低，含量会降低，D错误。错误。答案答案C2.根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是根据下面光合作用图解，判断下列说法正确的是()A.过程发生于叶绿体基质中过程发生于叶绿体基质中B.过程发生于叶绿体类囊体薄膜上过程发生于叶绿体类囊体薄膜上C.图示图示依次为依次为H、ATP、CO2、(CH2O)D.不仅用于
18、还原不仅用于还原C3化合物，还可促进化合物，还可促进与与C5的结合的结合解析解析根据光合作用的过程判断根据光合作用的过程判断分别表示分别表示H、ATP、CO2、(CH2O)、光反应和暗反应。光反应发生在叶绿、光反应和暗反应。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。体的类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体的基质中。C3化合化合物还原过程中需要物还原过程中需要ATP，CO2固定过程中不需要固定过程中不需要ATP。答案答案C题组二环境因素骤变对光合作用物质含量变化的影响题组二环境因素骤变对光合作用物质含量变化的影响3.(2015福建卷，福建卷，3)在光合作用中，在光合作用中，RuB
19、P羧化酶能催化羧化酶能催化CO2 C5(即即RuBP)2C3。为测定。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组羧化酶的活性，某学习小组 从菠菜叶中提取该酶，用其催化从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与与14CO2的反应，并检测产的反应，并检测产 物物14C3的放射性强度。下列分析错误的是的放射性强度。下列分析错误的是()A.菠菜叶肉细胞内菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质基质B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C.测定测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法羧化酶活性的过程中运用
20、了同位素标记法D.单位时间内单位时间内14C3生成量越多说明生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高羧化酶活性越高解析解析RuBP羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属羧化酶催化上述反应即为二氧化碳的固定，属于暗反应，其场所是叶绿体基质，于暗反应，其场所是叶绿体基质，A正确；暗反应不需要光，正确；暗反应不需要光，有光和无光条件下都可进行，有光和无光条件下都可进行，B错误；实验中利用错误；实验中利用14C标记标记CO2并检测产物放射性强度，即采用同位素标记法，并检测产物放射性强度，即采用同位素标记法，C正确；正确；单位时间内产物生成量可代表化学反应的催化效率，酶对化单位时间内产物生成量可代表化学反
21、应的催化效率，酶对化学反应的催化效率即可反映酶活性，学反应的催化效率即可反映酶活性，D正确。正确。答案答案B4.卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果获得了卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向玻璃容器中通入通过一个通气管向玻璃容器中通入CO2，通气管上有一个，通气管上有一个开关，可控制开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。请回答下列问题：源开关可控制光照的有无。请回答下列问题：(1)实
22、验材料小球藻属于实验材料小球藻属于_(填填“原核原核”或或“真核真核”)生生物。物。(2)卡尔文通过停止卡尔文通过停止_来探究光反应和暗反应的联系，来探究光反应和暗反应的联系，他得到的实验结果是下图中的他得到的实验结果是下图中的_。(3)卡尔文通过停止卡尔文通过停止_来探究光合作用过程中固定来探究光合作用过程中固定CO2的化合物，这时他发现的化合物，这时他发现C5的含量快速升高，由此得出固定的含量快速升高，由此得出固定CO2的物质是的物质是C5。(4)卡尔文向密闭容器中通入卡尔文向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到第，当反应进行到第5 s时，时，14C出现在一种出现在一种C5和一种和一种C
23、6中；将反应时间缩短到中；将反应时间缩短到0.5 s时，时，14C出出现在一种现在一种C3中。上述实验中卡尔文是通过控制中。上述实验中卡尔文是通过控制_来探究来探究CO2中碳原子的转移路径的，采用的技术方法有中碳原子的转移路径的，采用的技术方法有_等。等。(5)卡尔文将不同反应条件下的小球藻放入卡尔文将不同反应条件下的小球藻放入70 的蒸馏水中，的蒸馏水中，这样做是为了使细胞中的这样做是为了使细胞中的_失活，此时，细胞中的化合失活，此时，细胞中的化合物就保持在热处理之前的状态。物就保持在热处理之前的状态。解析解析(1)小球藻属于真核生物。小球藻属于真核生物。(2)在光照下，光反应进行，其产生在
24、光照下，光反应进行，其产生的的ATP和和H参与暗反应中参与暗反应中C3的还原，因此，通过停止光照可以探究的还原，因此，通过停止光照可以探究光反应和暗反应的联系。当停止光照后光反应和暗反应的联系。当停止光照后.光反应停止，光反应停止，ATP和和H的合的合成停止，则成停止，则C3的还原减少，的还原减少，C3浓度增大，浓度增大，C5浓度减小，停止光照一浓度减小，停止光照一段时间后，段时间后，C3和和C5浓度基本保持不变。浓度基本保持不变。(3)在暗反应中，在暗反应中，CO2与与C5结结合形成合形成C3，当停止，当停止CO2的供应后，的供应后，CO2的固定受到影响，故会导致的固定受到影响，故会导致C5
25、含量升高。含量升高。(4)由题中叙述可知，实验中卡尔文是通过控制反应时由题中叙述可知，实验中卡尔文是通过控制反应时间来探究间来探究CO2中碳原子的转移路径的，该实验中他采用了放射性同中碳原子的转移路径的，该实验中他采用了放射性同位素标记法。位素标记法。(5)酶是生物体内催化化学反应的催化剂，大多数酶的酶是生物体内催化化学反应的催化剂，大多数酶的化学本质是蛋白质，在高温下酶的结构被破坏，导致细胞中的化学化学本质是蛋白质，在高温下酶的结构被破坏，导致细胞中的化学反应不能进行，化合物的含量不再发生变化。反应不能进行，化合物的含量不再发生变化。答案答案(1)真核真核(2)光照光照A(3)CO2的供应的
26、供应(4)反应时间同位素反应时间同位素标记法标记法(5)酶酶巧用模型法分析物质量的变化巧用模型法分析物质量的变化(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。(2)以上各物质变化中，以上各物质变化中，C3和和C5含量的变化是相反的，含量的变化是相反的，H和和ATP含量变化是一致的。含量变化是一致的。(3)具体分析时只有理清具体分析时只有理清C3、C5的的“来源来源”与与“去路去路”(C3产生产生于于CO2的固定，消耗于的固定，消耗于C3的还原；的还原；C5产生于产生于C3的还原，消耗于的还原，消耗于CO2的固定的固定)，才能避
27、开试题陷阱。，才能避开试题陷阱。考点三（实验）叶绿体中色素的提取和分离考点三（实验）叶绿体中色素的提取和分离 （5年年3考）考）自主梳理自主梳理1.实验原理实验原理有机溶剂无水乙醇有机溶剂无水乙醇无水乙醇无水乙醇溶解度溶解度溶解度高溶解度高层析液层析液2.实验流程实验流程步骤步骤操作要点操作要点说明说明提取提取色素色素研磨研磨无水乙醇：作为无水乙醇：作为 ，可溶解绿叶中的色素可溶解绿叶中的色素SiO2：使研磨更充分：使研磨更充分CaCO3：防止研磨时：防止研磨时 受到破坏受到破坏过滤过滤研磨后并用单层尼龙布研磨后并用单层尼龙布过滤过滤制备滤纸条制备滤纸条剪去两角的滤纸条一端剪去两角的滤纸条一端
28、1 cm处用铅笔画一条细处用铅笔画一条细线线剪去两角以保证色素在滤纸剪去两角以保证色素在滤纸上扩散上扩散 ，否则会，否则会形成弧形色素带形成弧形色素带叶绿叶绿素素提取液提取液均匀、整齐均匀、整齐画滤液画滤液细线细线用毛细吸管吸取色素用毛细吸管吸取色素滤液，沿铅笔线均匀滤液，沿铅笔线均匀画一条滤液细线，待画一条滤液细线，待滤液干后再画一两次滤液干后再画一两次滤液细线要细、直滤液细线要细、直风干后重复数次，使滤液细线既有较多的色素，又风干后重复数次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同使各色素扩散的起点相同色素色素分离分离将适量层析液倒入试将适量层析液倒入试管管插入滤纸条插入滤纸条棉
29、棉塞塞紧试管口塞塞紧试管口实验结实验结果分析果分析色素种类色素种类色素颜色色素颜色色素含量色素含量溶解度溶解度扩散扩散速度速度 a.橙黄色橙黄色最少最少最快最快 b.较少较少较高较高较快较快 c.较低较低较慢较慢 d.较多较多最慢最慢胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b黄色黄色蓝绿色蓝绿色黄绿色黄绿色最多最多最高最高最低最低(1)从色素带的宽度可推知色素含量的多少；从色素带的宽度可推知色素含量的多少；(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度的大小；从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度的大小；(3)在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素在滤纸上距离最近的两条色素带是叶
30、绿素a与叶绿素与叶绿素b，距，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。提醒提醒深度思考深度思考(1)为什么滤液细线要重复画，且线要细、直？为什么滤液细线要重复画，且线要细、直？提示提示重复画线是为了增加色素的浓度，使分离出的色素带清重复画线是为了增加色素的浓度，使分离出的色素带清晰分明。滤液细线要细、直是为了防止色素带之间出现重叠。晰分明。滤液细线要细、直是为了防止色素带之间出现重叠。(2)层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？提示提示滤纸条上的滤液细线触及滤纸条上的滤液细线触及(或没入或没入)层析液，会使滤液中层
31、析液，会使滤液中的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带，使实验失败。的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带，使实验失败。跟进题组跟进题组题组叶绿体中色素提取和分离过程与结果题组叶绿体中色素提取和分离过程与结果1.(2015江苏卷，江苏卷，21改编改编)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影 响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，下下 图为滤纸层析的结果图为滤纸层析的结果(、为色素条带为色素条带)。下列叙述。下列叙述 不正确的是不正确的是()A.强光照导致了该植物叶绿素含量降低强光照导致了该植
32、物叶绿素含量降低B.类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C.色素色素、吸收光谱的吸收峰波长不同吸收光谱的吸收峰波长不同D.画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次解析解析由图示可知，强光下，由图示可知，强光下，、表示的叶绿素色素带变窄，表示的叶绿素色素带变窄，说明叶绿素含量降低，说明叶绿素含量降低，A正确；强光照条件下，类胡萝卜素含正确；强光照条件下，类胡萝卜素含量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照，量增加，说明类胡萝卜素含量增加有利于植物抵御强光照，B正确；正确；是叶绿素是叶绿素a，是叶绿素是叶绿素b，
33、都是主要吸收蓝紫光和红，都是主要吸收蓝紫光和红光，但吸收光谱的吸收峰波长不同，光，但吸收光谱的吸收峰波长不同，C正确；画滤液线时，滤正确；画滤液线时，滤液在点样线上画液在点样线上画23次，次，D错误。错误。答案答案D2.如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程，请如图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行相关实验流程，请 分析回答：分析回答：(1)纸纸 层析法分离色素的层析法分离色素的“结果结果、”如如下下图所示，其中共有图所示，其中共有的色素带的颜色是的色素带的颜色是_，据此能得出的结论是，据此能得出的结论是_。(2)蒜黄和韭黄都是在避光条件下培育出来的蔬菜，对这种现象的蒜黄和韭黄都是
34、在避光条件下培育出来的蔬菜，对这种现象的最好解释是最好解释是_。(3)若由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列若由于各组操作不同，出现了以下四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是分析最不合理的是()A.甲组可能误用蒸馏水作提取液和层析液甲组可能误用蒸馏水作提取液和层析液B.乙组可能是因为研磨时未加入乙组可能是因为研磨时未加入SiO2C.丙组是正确操作得到的理想结果丙组是正确操作得到的理想结果D.丁组可能是因为研磨时未加入丁组可能是因为研磨时未加入CaCO3(4)将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，将等量刚制备的韭菜和韭黄色素滤液放在阳光与三棱镜之间，“结果结果
35、”吸收光谱最明显的差异出现在吸收光谱最明显的差异出现在_光区域。将制得光区域。将制得的韭菜滤液在强光下曝光的韭菜滤液在强光下曝光12 h，再重复上述实验，其结果与韭，再重复上述实验，其结果与韭黄滤液的实验结果基本一致，其原因是黄滤液的实验结果基本一致，其原因是_。答案答案(1)橙黄色、黄色叶绿素的形成需要光橙黄色、黄色叶绿素的形成需要光(2)环境因素影环境因素影响了基因的表达响了基因的表达(3)C(4)红叶绿素不稳定，在强光下易分解红叶绿素不稳定，在强光下易分解叶绿体中色素的提取和分离实验异常现象分析叶绿体中色素的提取和分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析收集到的滤液绿色过
36、浅的原因分析未加石英砂未加石英砂(二氧化硅二氧化硅)，研磨不充分。，研磨不充分。使用放置数天的菠菜叶，滤液色素使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素叶绿素)太少。太少。一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素入少量无水乙醇提取色素)。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠滤纸条色素带重叠滤纸条上的滤液细线接触到层析液。滤纸条上的滤液细线接触到层析液。(3)滤纸条看不到色素带滤纸条看不到色素带忘记画滤液细线。忘记画滤液细线。滤液细线接触到层析液滤液细
37、线接触到层析液,且时间较长且时间较长,色素全部溶解到层析液中。色素全部溶解到层析液中。(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带。滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带。忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶黄叶”。易错易混防范清零易错易混防范清零易错清零易错清零易错点易错点1混淆塑料大棚中混淆塑料大棚中“塑料颜色塑料颜色”与与“补光类型补光类型”的选择的选择点拨点拨为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“无色塑无色塑料料”以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时各种色以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时各
38、种色的光均可被作物吸收的光均可被作物吸收(尽管黄绿色吸收量较小，但总不会起负尽管黄绿色吸收量较小，但总不会起负作用作用)，而阴天或夜间给温室大棚，而阴天或夜间给温室大棚“人工补光人工补光”时，则宜选择时，则宜选择植物吸收利用效率最高的植物吸收利用效率最高的“红光或蓝紫光红光或蓝紫光”灯泡。因为若利灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中用白炽灯，则其发出的光中“黄、绿光黄、绿光”利用率极低，从节利用率极低，从节省能源省能源(节电、节省成本节电、节省成本)角度讲，用红灯泡、紫灯泡效率最高。角度讲，用红灯泡、紫灯泡效率最高。易错点易错点2误认为温室生产中昼夜温差越大，作物产量越高误认为温室生产中昼夜
39、温差越大，作物产量越高点拨点拨白天适当提高温度或增加白天适当提高温度或增加CO2浓度，可有利于提高光合浓度，可有利于提高光合产量，夜晚不进行光合作用，适当降低温度可降低呼吸速率从产量，夜晚不进行光合作用，适当降低温度可降低呼吸速率从而减少有机物消耗，故适当提高昼夜温差可提高作物有机物积而减少有机物消耗，故适当提高昼夜温差可提高作物有机物积累量，从而提高作物产量。然而，昼夜温差并非越大越好，因累量，从而提高作物产量。然而，昼夜温差并非越大越好，因为夜晚温度过低时，呼吸酶活性过小，当呼吸作用被过度抑制为夜晚温度过低时，呼吸酶活性过小，当呼吸作用被过度抑制时，必将减弱矿质离子的吸收等代谢过程，从而制
40、约次日的光时，必将减弱矿质离子的吸收等代谢过程，从而制约次日的光合作用，这对作物生长显然不利。合作用，这对作物生长显然不利。易错点易错点3误认为光合作用暗反应中误认为光合作用暗反应中C5可参与可参与(CH2O)生成生成点拨点拨光合作用暗反应中光合作用暗反应中C5的作用在于固定的作用在于固定CO2形成形成C3，14CO2中的中的14C转移途径为转移途径为14CO214C3(14CH2O)，中间没有，中间没有C5参与，参与，C5的作用为的作用为C5CO22C3(CH2O)、C5，C5被用被用于再次固定于再次固定CO2，不能理解为，不能理解为C5生成生成(CH2O)。易错点易错点4不明确化能合成作用
41、的实质及其与光合作用的本质区别不明确化能合成作用的实质及其与光合作用的本质区别点拨点拨光合作用与化能合成作用的比较光合作用与化能合成作用的比较比较项目比较项目光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用代表生物代表生物绿色植物、蓝藻绿色植物、蓝藻硝化细菌、硫细菌等硝化细菌、硫细菌等本质及属性本质及属性都能将都能将CO2和和H2O等无机物合成为有机物并产生等无机物合成为有机物并产生O2，故在生态系统中属，故在生态系统中属“生产者生产者”能量能量(不同不同)光能光能氧化无机物放出的能量氧化无机物放出的能量易错点易错点5误认为光照下密闭容器中植物周围空气中误认为光照下密闭容器中植物周围空气中CO2浓度不
42、浓度不 变时，叶肉细胞的光合速率呼吸速率变时，叶肉细胞的光合速率呼吸速率点拨点拨一株放在密闭容器中的植物，当给以光照，此容器内一株放在密闭容器中的植物，当给以光照，此容器内二氧化碳浓度不变时，不要认为此时叶肉细胞二氧化碳的吸二氧化碳浓度不变时，不要认为此时叶肉细胞二氧化碳的吸收量等于释放量，事实上是整个植株二氧化碳的吸收量与释收量等于释放量，事实上是整个植株二氧化碳的吸收量与释放量相等。因为植株还有非绿色组织，该部分只能进行呼吸放量相等。因为植株还有非绿色组织，该部分只能进行呼吸作用产生二氧化碳，而对于叶肉细胞来说，二氧化碳的吸收作用产生二氧化碳，而对于叶肉细胞来说，二氧化碳的吸收量大于释放量
43、。量大于释放量。规范答题规范答题甲图是某科研所在探究甲图是某科研所在探究“影响植物光合作用速率的因素影响植物光合作用速率的因素”的实验的实验装置图。乙图是某植物在恒温装置图。乙图是某植物在恒温(30)时光合作用速率与光照强度时光合作用速率与光照强度的关系。图丙表示在遮光的关系。图丙表示在遮光50%条件下，温度、光照强度、该植物条件下，温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度气孔张开的程度)的日变化趋势。试回答：的日变化趋势。试回答：1.找错找错纠错纠错错答错答(1)序号：序号：_正答：正答：_错答错答(2)序号：序号：_正答：正答：_错答错答(3)序号：序
44、号：_正答：正答：错答错答(4)序号：序号：_正答：正答：_错答错答(5)序号：序号：_正答：正答：错答错答(6)序号：序号：_正答：正答：_大于大于左左吸收灯光的热量吸收灯光的热量,排除光照对试排除光照对试管内水温的影响管内水温的影响红或蓝紫红或蓝紫呼吸作用增强呼吸作用增强,光合速率与呼吸光合速率与呼吸速率的差值减小速率的差值减小线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体2.错因分析错因分析(1)错将光合速率整株植物呼吸速率，看作光合速率叶肉细错将光合速率整株植物呼吸速率，看作光合速率叶肉细胞的呼吸速率。胞的呼吸速率。(2)错将错将25 更有利于光合作用从而导致更有利于光合作用从而导致B点左移，视作有利于点左移，视作有利于光合作用导致光合作用导致B点更往右移。点更往右移。(3)理解错误，错将水柱与光镜混淆。理解错误，错将水柱与光镜混淆。(4)错误地认为白炽灯可发出各色光有利于光合作用，忽视错误地认为白炽灯可发出各色光有利于光合作用，忽视“提提高光合效率高光合效率”、“节约能源节约能源”等关键词。等关键词。(5)忽略净光合速率应取决于光合速率与呼吸速率的忽略净光合速率应取决于光合速率与呼吸速率的“差值差值”或或“代数和代数和”而非取决于其中单方面。而非取决于其中单方面。(6)忽略忽略“细胞器细胞器”这一要求，且误认为这一要求，且误认为1800时无光合作用。时无光合作用。
