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1、第4节能量之源光与光合作用,一、捕获光能的色素和结构,知识排查,双基自测 1下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的描述中，不属于实验要求的是() A提取高等植物叶绿体中的色素 B用纸层析法分离色素 C了解各种色素的吸收光谱 D探究绿叶中所含色素的种类 答案：C 解析：本实验的目的要求有两项：一是进行绿叶中色素的提取和分离，二是探究绿叶中含有几种色素。各种色素的吸收光谱不是本实验探究的内容。,2关于绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离的原因的叙述错误的是() A提取液中的不同色素的相对分子质量不同 B在层析液中，溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散速度快 C层析液使色素溶解后因扩散速度不同而彼此分
2、离 D阳光的照射使各种色素能彼此分开 答案：D 解析：绿叶中的四种色素的相对分子质量大小各不相同，在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散速度快，溶解度低的色素扩散得慢，因而四种色素彼此分离。色素的分离与阳光照射无关。,3对圆形滤纸中央点上的叶绿体色素滤液进行色素分离，会得到近似同心的四圈色素环，排在最外圈的色素是() A橙黄色的胡萝卜素B黄色的叶黄素 C蓝绿色的叶绿素a D黄绿色的叶绿素b 答案：A 解析：由于四种色素随着层析液在滤纸上扩散的速度不同，在滤纸条上四条色素带从外到内依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。,4为了增强温室
3、内绿色蔬菜的光合作用，应选用哪种颜色的塑料薄膜() A蓝紫色B红色C绿色D无色 答案：D 解析：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。什么颜色的塑料薄膜就透过什么颜色的光。由以上分析，似乎用蓝紫色塑料薄膜，绿色蔬菜的光合作用效率最高，但无色塑料薄膜既能透过红光、橙光、蓝光、紫光，又能透过黄光、绿光，故用无色塑料薄膜，绿色蔬菜的光合作用最强。,5下列有关叶绿体的说法正确的是() A叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同 B叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布在基质中 C叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用 D线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
4、 答案：D,解析：叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒的方式增大膜面积，而线粒体是通过内膜向内折叠形成嵴的方式增大膜面积，因此它们增大膜面积的方式不同，故A错误；在叶绿体中，与光合作用有关的色素分布在类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和基质中，故B项错误；叶绿体是进行光合作用的细胞器，不消耗O2，线粒体是消耗O2的细胞器，故C项错误；线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过线粒体和叶绿体各两层膜，每层膜都是由一层磷脂双分子层构成的，故D项正确。,考点突破 一、叶绿体中的色素 1色素与吸收光谱,特别提醒：1.叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 2叶绿素对红光和蓝紫光
5、的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。,2不同颜色温室大棚的光合效率 (1)无色透明大棚日光中各色光均能透过。有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。 (2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。,3影响叶绿素合成的因素 (1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。 (2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。 (3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合
6、成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。,特别提醒：1.应用叶绿体色素吸收光谱的特点设计实验，探究植物在哪种颜色的光照下光合效率高。 2应用影响叶绿素合成的因素设计实验，验证叶绿素合成需要适宜的光照、温度等外界条件。,【典例1】 将4支盛有等量衣藻溶液的密闭试管，在暗室中放置一定时间后，放在右图中a、b、c、d所示位置，照射1 h后，取出衣藻加热脱色，滴加碘液，则呈现蓝色较浅的应是哪支试管中的衣藻() AaBbCcDd,解析：光合作用在白光下效率最高，其次是红光和蓝紫光，叶绿素对绿光吸收量最少。图中太阳光经三棱镜折射后照射到b试管的是红光
7、，照射到d试管的是蓝紫光，照射到c试管上的光是绿光。 答案：C,变式训练11 右图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素() A叶绿素、类胡萝卜素 B类胡萝卜素、叶绿素 C叶黄素、叶绿素a D叶绿素a、叶绿素b,解析：根据曲线分析可知，A主要吸收红光和蓝紫光，B主要吸收蓝紫光，因此A为叶绿素，B为类胡萝卜素。 答案：A,3实验分析 本实验设计的巧妙之处在于： (1)选择水绵作实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌确定O2释放的部位，便于观察。 (2)没有空气的黑暗环境排除了O2和光的干扰。 (3)设置了对照实验，自变量为光照(照光
8、处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量是好氧细菌的分布。,【典例2】 1880年美国生物学家G.Engelmann设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如下图)，他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是(),A细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，植物光合作用强 B好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强 C好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强 D聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物O2，使水绵的光合作用速率加快，则该种光有利于光合作用 解析：好氧细菌生活需要氧气，因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方，也是水绵光合作用强的地方。 答案：B,变式训练21现有四个实验装置，若要验证绿色植物产生O2需要光和验证O2是否由绿色植物释放，应选用的实验组合分别是() A和B和 C和 D和,解析：设计实验应遵循对照原则和单一变量原则。验证绿色植物产生O2需要光，其单一变量是光的有无，其余处理均相同；而验证O2是否由绿色植物释放，其单一变量为绿色植物的有无。 答案：B,
