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第三講能量之源——光與光合作用,一、捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu)1．填寫出葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖,［知識梳理］,,暗反應(yīng),色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶,2,【巧記】葉綠體：葉綠體膜兩層，基質(zhì)基粒來組成，類囊體來堆疊，上有色素酶附著，吸收光能來轉(zhuǎn)化，光合作用好場所。,,2．填表比較葉綠體色素的種類和功能,葉綠素,藍(lán)紫光和紅光,葉綠素,黃,橙黃,藍(lán)紫光,【解惑】(1)葉綠體和液泡中都有色素，但只有葉綠體中的色素參與光能的捕獲。(2)葉綠體中的色素只存在于光反應(yīng)部位——葉綠體類囊體的薄膜上，與光合作用有關(guān)的酶存在于兩個部位——葉綠體類囊體的薄膜上和基質(zhì)中。,二、光合作用的反應(yīng)式及過程請將科學(xué)家和相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論連起來,,,,,,三、光合作用與化能合成作用1.光合作用的反應(yīng)式及過程(1)總反應(yīng)式：——————————————,(2)過程：,葉綠體類囊體薄膜,ATP,葉綠體基質(zhì),CO2+C5,ADP+Pi,穩(wěn)定化學(xué)能,光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供。四、光合作用原理的應(yīng)用1．光合作用的影響因素(1)空氣中濃度。(2)土壤中。(3)光照的以及光的。(4)的高低。,,[H]和ATP,ADP、Pi,CO2,水分含量,時間、強(qiáng)度,成分,溫度,【警示】各種環(huán)境因子對植物光合作用并不是單獨(dú)地發(fā)揮作用，而是綜合作用。但各種因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子，因此在分析相關(guān)問題時，應(yīng)抓關(guān)鍵因子。,,,,,2．光合作用的應(yīng)用控制和溫度的高低、適當(dāng)增加作物環(huán)境中來提高光合作用強(qiáng)度。,光照的強(qiáng)弱,CO2的濃度,五、填表比較光合作用與化能合成作用,綠色植物,硝化細(xì)菌,氧化無機(jī)物放出,判斷下列說法的正誤。1．葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同。(2013新課標(biāo)Ⅱ)()2．利用水稻的葉黃素缺失突變體的葉片進(jìn)行紅光照射光吸收測定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉相比，結(jié)果是光吸收差異顯著，色素帶缺第2條。(2011江蘇卷)(),［自主檢測］,,,√,,3．離體葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳(暗)反應(yīng)。(2011浙江卷)()4．在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)。(2009天津卷)()5．光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP。(2009浙江卷)(),√,,√,6．番茄幼苗在缺鎂培養(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(qiáng)度下降的原因是光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低。(2011全國新課標(biāo)卷)()7．夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降溫，可以提高作物產(chǎn)量。(2009浙江卷)()8．停止供水，植物光合速率下降，這是由于水是光合作用的原料，又是光合作用產(chǎn)物在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕橘|(zhì)。(2012浙江卷)(),√,√,√,考點(diǎn)一捕獲光能的色素與光合作用過程,【核心突破】,,1．葉綠素和其他色素,,2.光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)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，如下圖：,,2.光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)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，如下圖：(2)沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進(jìn)行，沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無法合成。總之，光反應(yīng)是暗反應(yīng)的物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備階段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。二者相輔相成。,【易混易錯】與光合作用過程有關(guān)的3個易錯點(diǎn)(1)暗反應(yīng)有光無光都能進(jìn)行。若光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)可持續(xù)進(jìn)行一段時間，但時間不長，故晚上一般認(rèn)為只進(jìn)行呼吸作用，暗反應(yīng)不進(jìn)行。,(2)光反應(yīng)快于暗反應(yīng)，光照總時間相同時，光照和黑暗間隔處理比一直光照有機(jī)物積累得多，因?yàn)閇H]、ATP基本不積累，利用充分；但一直光照會造成[H]、ATP的積累，利用不充分。如甲一直光照10分鐘，乙光照5秒和黑暗5秒相間隔持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機(jī)物：甲<乙(暗反應(yīng)時間長)。,(3)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動，其他生命活動所需ATP只能來自細(xì)胞呼吸。,【命題預(yù)測】,考向預(yù)測一光合作用的色素和場所,1．葉綠體中的類囊體有兩種：基粒類囊體和基質(zhì)類囊體(如下圖)，基質(zhì)類囊體能將單個基粒類囊體連接起來。下列有關(guān)敘述正確的是,,A．葉綠體中的色素主要分布于類囊體腔內(nèi)B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)類囊體上C．CO2的固定過程發(fā)生在基粒類囊體上D．在類囊體上含有與光反應(yīng)有關(guān)的酶和色素,解析葉綠體中的色素分布于類囊體膜上；H2O的光解在兩種類囊體上都能發(fā)生，因?yàn)槠渖虾信c光反應(yīng)有關(guān)的酶；CO2固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。答案D,考向預(yù)測二光合作用的過程2．光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)，下圖表示光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系，據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是,,A．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH([H])B．停止光照，葉綠體中ATP和NADPH含量下降C．ATP的移動方向是由類囊體到基質(zhì)D．植物在暗處可大量合成(CH2O)解析光合作用必須在光照條件下進(jìn)行，在暗處不能進(jìn)行光合作用。答案D,3．(2014新課標(biāo)Ⅰ)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,【關(guān)鍵點(diǎn)撥】,解析用黑布將培養(yǎng)瓶罩住，光反應(yīng)停止，氧氣的產(chǎn)生停止，A項(xiàng)會發(fā)生；光反應(yīng)停止，[H]和ATP的產(chǎn)生停止，導(dǎo)致暗反應(yīng)C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內(nèi)積累導(dǎo)致二氧化碳的固定減慢，B項(xiàng)不會發(fā)生；光反應(yīng)停止，ATP的生成減少，ATP/ADP比值下降，C項(xiàng)會發(fā)生；光反應(yīng)停止，NADPH([H])的產(chǎn)生減少，NADPH/NADP＋比值下降，D項(xiàng)會發(fā)生。答案B,【方法規(guī)律】光照和CO2濃度變化對光合作用物質(zhì)含量變化的影響當(dāng)外界條件改變時，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量變化可以采用下圖分析：,,,,,,,【提示】(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(diǎn)二影響光合作用的環(huán)境因素及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用,【核心突破】,,,1．內(nèi)部因素(1)與植物自身的遺傳特性有關(guān)，以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。,,(2)植物葉片的葉齡、葉面積指數(shù)也會影響光合作用，如圖所示。,,2．外部因素(1)單因子,,,,(2)多因子,,曲線分析：P點(diǎn)之前時，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)及之后時，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法。,應(yīng)用：溫室栽培時，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同時充入適量的CO2，進(jìn)一步提高光合速率，當(dāng)溫度適宜時，要適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率?？傊筛鶕?jù)具體情況，通過提高光照強(qiáng)度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度等來充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的。,【命題預(yù)測】,,考向預(yù)測一以坐標(biāo)曲線圖的形式考查單因子變量對光合作用的影響,4．(2013重慶理綜)圖為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，暗反應(yīng)(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(qiáng)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(qiáng)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,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)，A項(xiàng)錯誤；t2→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(xiàng)錯誤；t3→t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同時促進(jìn)了光反應(yīng)，C項(xiàng)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(xiàng)正確。答案D,考向預(yù)測二多因子變量對光合作用的影響5．甲圖和乙圖表示某植物在適宜的CO2濃度條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，下列相關(guān)描述中錯誤的是,,A．甲圖中，在a′點(diǎn)限制光合作用速率的主要因素是光照強(qiáng)度，在b′點(diǎn)限制光合作用速率的主要因素是溫度B．從乙圖可以看出，當(dāng)超過一定溫度后，光合作用速率會隨著溫度的升高而降低C．溫度主要是通過影響酶的活性來影響光合作用速率的D．若光照強(qiáng)度突然由a變?yōu)閎，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量會增加,解析甲圖表示光照強(qiáng)度和溫度對光合作用速率的影響，乙圖表示溫度對光合作用速率的影響。分析甲圖中某點(diǎn)上的限制因素時，要看曲線是否達(dá)到飽和點(diǎn)。如果沒有達(dá)到飽和點(diǎn)(如a′點(diǎn))，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素，即光照強(qiáng)度；當(dāng)達(dá)到飽和點(diǎn)以后(如b′點(diǎn))，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素以外的其他因素，如溫度。當(dāng)光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)時，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生更多的[H]和ATP，短時間內(nèi)C3的還原速率加快而CO2的固定速率不變，故C3的含量會減少。答案D,◎易錯易混,正確區(qū)分表觀光合速率與真正光合速率1．光合速率與呼吸速率的表示方法(1)凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物積累量表示。(2)真正光合速率：常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機(jī)物產(chǎn)生量表示。,,(3)呼吸速率：植物置于黑暗環(huán)境中，測定實(shí)驗(yàn)容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機(jī)物減少量。2．表觀光合速率與真正光合速率的關(guān)系,,(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。(2)綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。(3)真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。關(guān)系式用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：,①光合作用產(chǎn)氧量＝氧氣釋放量＋細(xì)胞呼吸耗氧量；②光合作用固定CO2量＝CO2吸收量＋細(xì)胞呼吸釋放CO2量；③光合作用葡萄糖產(chǎn)生量＝葡萄糖積累量(增重部分)＋細(xì)胞呼吸消耗葡萄糖量。,【典例訓(xùn)練】1．以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是,,,A．光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時相等B．光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C．溫度高于25℃時，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D．兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的有機(jī)物的量與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等,解析光下CO2的消耗量應(yīng)為CO2吸收量與CO2釋放量之和，35℃時消耗量為3.00＋3.50＝6.50,30℃時消耗量為3.50＋3.00＝6.50。圖中可見光下25℃時CO2吸收量最大，故25℃時植物積累的有機(jī)物的量最多。25℃時，光合作用CO2的消耗量應(yīng)為3.75＋2.25＝6.00，而30℃、35℃時都為6.50。圖中兩曲線的交點(diǎn)應(yīng)表示光合作用積累的有機(jī)物的量與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等。答案A,密閉容器及自然環(huán)境中植物光合作用曲線解讀【典型圖示】,◎圖示解讀,,圖1夏季一晝夜CO2吸收和釋放,,圖2密閉玻璃罩內(nèi)CO2濃度與時間的關(guān)系曲線,【信息解讀】1．圖1中各點(diǎn)含義及形成原因分析a點(diǎn)：凌晨2時～4時，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少。b點(diǎn)：有微弱光照，植物開始進(jìn)行光合作用。bc段：光合作用小于呼吸作用。c點(diǎn)：上午7時左右，光合作用等于呼吸作用。,ce段：光合作用大于呼吸作用。d點(diǎn)：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。e點(diǎn)：下午6時左右，光合作用等于呼吸作用。ef段：光合作用小于呼吸作用。fg段：沒有光照，停止光合作用，只進(jìn)行呼吸作用。2．圖1中有機(jī)物產(chǎn)生與消耗情況的分析(見圖),,(1)積累有機(jī)物時間段：ce段。(2)制造有機(jī)物時間段：bf段。(3)消耗有機(jī)物時間段：Og段。(4)一天中有機(jī)物積累最多的時間點(diǎn)：e點(diǎn)。(5)一晝夜有機(jī)物的凈積累量表示：SP－SM－SN。,【典例訓(xùn)練】2．(2014北京東城一模)某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，連續(xù)48小時測定溫室內(nèi)CO2濃度及植物CO2吸收速率，得到如圖所示曲線(整個過程呼吸速率恒定)，據(jù)圖分析正確的是,,A．圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點(diǎn)有3個B．綠色植物吸收CO2速率達(dá)到最大的時刻是第45小時C．實(shí)驗(yàn)開始的前24小時比后24小時的平均光照強(qiáng)度弱D．實(shí)驗(yàn)全過程葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所是線粒體和葉綠體,解析圖中細(xì)線是在恒溫密閉環(huán)境中測得的二氧化碳吸收速率，當(dāng)吸收速率為零時，表示植物不從外界吸收二氧化碳，此時光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供，即此時呼吸速率與光合速率相等。根據(jù)圖解可知呼吸速率與光合速率相等的點(diǎn)有4個，分別在第6、18、30、42小時，A錯誤；據(jù)曲線分析，CO2吸收速率最大時對應(yīng)的時間是第36小時，B錯誤；由曲線圖看出，前24小時比后24小時的平均CO2吸收速率低，因此，前24小時比后24小時的平均光照強(qiáng)度弱，C正確；實(shí)驗(yàn)全過程葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，D錯誤。答案C,1．光合作用發(fā)現(xiàn)史(1)1771年普利斯特利實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)光合作用發(fā)現(xiàn)史和綠葉中色素的提取和分離,【基礎(chǔ)落實(shí)】,本實(shí)驗(yàn)缺點(diǎn)：缺乏空白對照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力不強(qiáng)。,(2)1864年薩克斯實(shí)驗(yàn),深藍(lán)色,產(chǎn)生淀粉,(3)本實(shí)驗(yàn)中黑暗處理的目的：消耗掉，避免干擾。(4)本實(shí)驗(yàn)為自身對照，自變量為，因變量為，表觀因變量為。,葉片中原有的淀粉,是否照光(一半曝光與另一半遮光),葉片是否制造出淀粉,是否出現(xiàn)顏色變化(出現(xiàn)深藍(lán)色),葉綠體,被光束照射,葉綠體所,有受光,O2是葉綠體釋,放出來的，葉綠,體是光合作用的場所,(6)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組為，對照組為。(7)本實(shí)驗(yàn)中為自身對照，自變量為，因變量為。,極細(xì)光束照射處的葉綠體,黑暗處的葉綠體和完全曝光的葉綠體,光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光),好氧細(xì)菌分布,(8)1941年魯賓、卡門實(shí)驗(yàn),光合作用釋放,的氧氣來自水,(9)本實(shí)驗(yàn)方法為。(10)本實(shí)驗(yàn)為相互對照，自變量為)，因變量為。2．“綠葉中色素的提取和分離”的實(shí)驗(yàn)原理(1)提取：綠葉中的色素溶于而不溶于水，可用等有機(jī)溶劑提取綠葉中的色素。,同位素標(biāo)記法,標(biāo)記物質(zhì)(,O2的放射性,有機(jī)溶劑,無水乙醇,(2)分離：各種色素在中的溶解度不同，在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。,溶解度高的隨層析液,層析液,(3)實(shí)驗(yàn)試劑的作用：,提取,分離,研磨,色素,【警示】關(guān)鍵詞及其與試劑的對應(yīng)關(guān)系提取色素——無水乙醇；分離色素——層析液。,一、恩格爾曼實(shí)驗(yàn)方法的巧妙之處1．實(shí)驗(yàn)材料選得妙用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料。水綿不僅具有細(xì)而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。2．排除干擾的方法妙實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量，恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行。,【核心突破】,3．觀測指標(biāo)設(shè)計(jì)得妙通過好氧細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。4．實(shí)驗(yàn)對照設(shè)計(jì)得妙進(jìn)行黑暗(局部光照)和曝光的對比實(shí)驗(yàn)，從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。,二、綠葉中色素的提取和分離的實(shí)驗(yàn)操作,,,,,【命題預(yù)測】,,考向預(yù)測一以基礎(chǔ)為核心考查實(shí)驗(yàn)操作原理、過程與分析,1．(2013江蘇單科)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(xì)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,解析過濾主要是將濾渣和濾液分開，要用吸水性差的紗布而不能用吸水性強(qiáng)的濾紙過濾研磨液，A錯誤；干燥處理定性濾紙是為了讓層析液能夠更快的上升，使色素更好地分離，B正確；畫濾液細(xì)線，要等一次畫完干燥后才能重復(fù)，防止濾液細(xì)線過粗，C錯誤；葉綠體中色素為脂溶性的，要用無水乙醇溶解，D錯誤。答案B,2．(2013海南單科)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,解析菠菜綠葉富含葉綠素，可用作提取葉綠素的材料，A項(xiàng)正確；加入碳酸鈣可避免研磨過程中液泡中的有機(jī)酸等物質(zhì)對葉綠素的破壞，B項(xiàng)正確；用乙醇提取到的葉綠體色素含有胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，C項(xiàng)錯誤；研磨加石英砂的目的是為了研磨更充分，D項(xiàng)正確。答案C,【歸納總結(jié)】“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及操作目的,考向預(yù)測二經(jīng)典實(shí)驗(yàn)拓展3．(2013海南單科)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(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(chǎn)、b和dB．a(chǎn)、c和eC．c、d和eD．b、c和e解析植物葉片黃白色區(qū)域的葉肉細(xì)胞中不含葉綠體，不能進(jìn)行光合作用；c處葉肉細(xì)胞中盡管含有葉綠體，但被錫箔紙遮住部位不能接受光照，也不能進(jìn)行光合作用，均不能產(chǎn)生光合作用產(chǎn)物淀粉，加碘液不會變藍(lán)，故選B項(xiàng)。答案B,4．把培養(yǎng)在完全營養(yǎng)液中、生長狀態(tài)良好且一致的3組某種植物幼苗分別放入A、B、C三個完全相同的玻璃鐘罩內(nèi)(如下圖所示)，其中A不密封，B、C密封；B內(nèi)培養(yǎng)皿中盛有Ba(OH)2溶液，A、C內(nèi)培養(yǎng)皿中盛有蒸餾水，各培養(yǎng)皿中液體的體積相同。該實(shí)驗(yàn)在光照充足、溫度適宜的環(huán)境中進(jìn)行。下列有關(guān)敘述正確的是,,A．該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照、CO2濃度對幼苗光合強(qiáng)度(或生長量)的影響B(tài)．培養(yǎng)一段時間后，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：B中的幼苗生長量比C中的小C．培養(yǎng)一段時間后，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：A中的幼苗生長量比C中的小D．應(yīng)再增設(shè)D組實(shí)驗(yàn)：裝置如B組，在暗處、溫度適宜的環(huán)境中進(jìn)行,解析三組分別代表不同的CO2濃度條件，故自變量是CO2濃度故A錯；裝置B中的CO2濃度幾乎為0，不能進(jìn)行光合作用，而C裝置能進(jìn)行光合作用，故B正確；裝置A可從大氣中源源不斷的獲取CO2，CO2濃度幾乎不變，而裝置CCO2濃度不斷降低，故A中的生長量比C中的大；此實(shí)驗(yàn)可不再設(shè)置對照。答案B,,,,,,,,,,,葉綠體,綠葉中色素的提取和分離,雙層膜、基粒、葉綠體基質(zhì)、類囊體,光照、溫度CO2濃度、水和礦質(zhì)元素,光反應(yīng),暗反應(yīng),［高考體驗(yàn)］,1．(2012上海高考)下圖表示葉綠體色素提取分離實(shí)驗(yàn)中紙層析的結(jié)果，據(jù)圖判斷用作實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，濾紙條上的四條色素帶距點(diǎn)樣處的距離由近及遠(yuǎn)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(shí)驗(yàn)材料的葉片應(yīng)呈黃色。答案B,2．(2014海南卷)將水生植物和小魚放入盛有水的玻璃缸中，密閉后置于光照、溫度等適宜條件下。下列相關(guān)敘述，錯誤的是A．植物為魚的生存提供氧氣B．魚可為植物的光合作用生存提供CO2C．能量流動可以從植物到魚，也可以由魚到植物D．若該玻璃缸長期置于黑暗中，魚和植物將會死亡,解析植物通過光合作用為魚的生存提供氧氣，魚可通過呼吸作用為植物的光合作用提供CO2，A、B正確，能量流動是單向的，不能循環(huán)，C錯；若該玻璃缸長期置于黑暗中，沒有能量輸入，魚和植物將會死亡，D正確。答案C,3．(2013海南單科)關(guān)于真核細(xì)胞中生命活動與能量關(guān)系的敘述，錯誤的是A．DNA復(fù)制需要消耗能量B．光合作用的暗反應(yīng)階段需要消耗能量C．物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時需要消耗ATPD．細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生,解析合成物質(zhì)的過程需要消耗能量，細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過程中需要的能量由ATP提供，A項(xiàng)正確；光合作用的暗反應(yīng)階段中C3的還原需要消耗光反應(yīng)階段所產(chǎn)生的[H]和ATP，B項(xiàng)正確；協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白的參與，但不消耗能量，C項(xiàng)錯誤；有氧呼吸的第一階段和無氧呼吸都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成，均能產(chǎn)生ATP，D項(xiàng)正確。答案C,4．(2014山東卷)我省某經(jīng)濟(jì)植物光合作用的研究結(jié)果如圖。,,圖甲,(1)圖甲表示全光照和不同程度遮光對該植物葉片中葉綠素含量的影響。葉綠素存在于葉綠體中的______________上。需先用____________________(填溶劑名稱)提取葉片中的色素，再測定葉綠素含量。用紙層析法進(jìn)一步分離色素時，葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是__________________。據(jù)圖分析，該植物可通過______________________以增強(qiáng)對弱光的適應(yīng)能力。,(2)圖乙表示初夏某天在遮光50%條件下，溫度、光照強(qiáng)度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度(氣孔張開的程度)的日變化趨勢。8：00到12：00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低，主要原因是________________。18：00時葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有______________。(3)實(shí)驗(yàn)過程中，若去除遮光物，短時間內(nèi)葉肉細(xì)胞的葉綠體中C3化合物含量______________。,解析(1)吸收光能的四種色素分布在類囊體薄膜上，一個個圓餅狀的類囊體堆疊成基粒；綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，可以用無水乙醇(或丙酮)提取綠葉中的色素；綠葉中的溶解度高的色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，層析后葉綠素a比葉綠素b擴(kuò)散得更遠(yuǎn)說明葉綠素a在層析液中溶解度較大；由圖甲可知，葉綠素含量隨著遮光面積的增加而升高，因此植物是通過增加葉綠素含量來增加對弱光的適應(yīng)能力。,(2)8：00到12：00氣溫升高呼吸速度增強(qiáng)，光照強(qiáng)度增加，但氣孔導(dǎo)度相對穩(wěn)定，由于受到CO2供應(yīng)的限制，光合速率升高遠(yuǎn)不如呼吸速率升高的幅度大，光合速率與呼吸速率的差值減小，凈光合速率降低。18：00時光合速率＝呼吸速率，既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行呼吸作用，葉肉細(xì)胞中的線粒體和葉綠體都能產(chǎn)生ATP。,(3)突然去除遮光物，光反應(yīng)加強(qiáng)，為暗反應(yīng)提向更多的ATP和[H]，導(dǎo)致較多的C3被還原，C3含量減少。答案(1)類囊體膜(或類囊體，基粒)無水乙醇(或丙酮)葉綠素a增加葉綠素含量(2)呼吸作用增強(qiáng)，光合速率與呼吸速率的差值減小線粒體、葉綠體(3)減少,