《2020高考总复习 生物 （人教全国1）--必修一 第三单元 第9讲 光合作用的探究历程与基本过程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考总复习 生物 （人教全国1）--必修一 第三单元 第9讲 光合作用的探究历程与基本过程（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9讲光合作用的探究历程与基本过程,1.色素的提取与分离 (1)实验原理,考点一叶绿体中色素及提取和分离,有机溶剂无水乙醇,无水乙醇,溶解度,溶解度高,层析,液,(2)实验流程,防止色素被破坏,研磨充分,色素,保证色素扩散均匀，否则会形成弧形带,分离出的色素带平整不重叠,清晰,橙黄色,最少,最高,黄色,蓝绿色,最多,黄绿色,最低,2.叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图,光反应,暗反应,外膜,内膜,叶绿体基质,暗反应,类囊体膜,色素,光反应,光合作用,叶绿体,3.色素的种类与吸收光谱,(1)分布：。 (2)功能：。 由图可以看出： 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。 叶绿
2、素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大。,叶绿体类囊体薄膜上,吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a),1.进行色素提取时滤纸条上的滤液细线为何不能被层析液没及？ 提示层析液为脂溶性有机溶剂，倘若层析液没及滤液细线，则会使滤纸条上色素溶解于层析液中，从而导致滤纸条上无色素带。,2.提取叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法：即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，则依次对应哪种色素及颜色？,提示胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)。,结合色素的提取与分离，考查科学思维和科学探究能力,1
3、.(2016全国卷，4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是() A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中 B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收 C.通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用 D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,解析叶绿体中的色素能够溶解在包括无水乙醇在内的有机溶剂中，A正确；叶绿素分子中含有镁元素，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜
4、素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D正确。 答案C,2.(2019焦作市新高三入学检测)迁移率(Rf)是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标，也可用于各色素的鉴定，迁移率色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中色素层析结果(部分数据)。相关叙述正确的是() 叶绿体中色素层析结果(部分数据),A.可用无水乙醇、丙酮、石油醚等的混合试剂对色素进行分离 B.色素3的迁移率为0.2，若植物体缺Mg2，其含量会减少 C.在层析液中的溶解度最大的是色素1，在滤纸条上扩散速度最快的是色素4 D.可用根尖细胞作为该实验的材料,解析无水乙醇和丙酮是提取色素使用的试剂，应用层析液分离色素，A错误；根据色素
5、3的实验组1、2、3三组数据可求出平均移动距离为1.6，即Rf为0.2。根据Rf的大小可知，色素1是胡萝卜素，色素2是叶黄素，色素3是叶绿素a，色素4是叶绿素b，镁是合成叶绿素的原料，缺镁时叶绿素的含量会减少，B正确；溶解度越高，随层析液在滤纸条上扩散速度越快，即胡萝卜素的溶解度最高，扩散速度最快，C错误；根尖细胞没有叶绿体，因此不含有进行光合作用的色素，不能用来作为提取和分离色素的实验材料，D错误。 答案B,色素提取分离四个常见异常现象原因分析 1.滤液绿色过浅的原因 未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分； 使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少； 一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低
6、(正确做法：分次加入少量无水乙醇)； 未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏,2.滤纸条色素带重叠的原因 滤液细线不直；滤液细线过粗。 3.滤纸条无色素带的原因 忘记画滤液细线； 滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 4.滤纸条上只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带的原因 忘记加CaCO3，导致叶绿素被破坏； 所用叶片为黄叶。,围绕捕获光能的色素和结构，考查科学思维能力,3.(2017全国卷，3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是() A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成 B.叶绿素的吸收光谱可
7、通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制 C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示 D.叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的,解析类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成，A错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，B正确；CO2的吸收速率和O2的释放速率随光波长的变化均可表示光合作用的作用光谱，C正确；根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知，叶片在640660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。 答案A,4.(2019山东潍坊模拟
8、)叶绿体中的类囊体有两种：基粒类囊体和基质类囊体(如下图)，基质类囊体能将单个基粒类囊体连接起来。下列有关叙述正确的是(),A.叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔内 B.H2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质类囊体上 C.CO2的固定过程发生在基粒类囊体上 D.在类囊体上含有与光反应有关的酶和色素,解析叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上，A错误；H2O的光解在两种类囊体上都能发生，因为类囊体上含有与光反应有关的酶和色素，B错误，D正确；CO2的固定发生在叶绿体基质中，C错误。 答案D,影响叶绿素合成的三大因素,1.光合作用的探究历程(连线),考点二光合作用的探究历程与光合作用的过程,答案AbC
9、aEfDcFeBdGg,如图1、2、3所示为光合作用探索历程中的经典实验的分析及拓展(图1中叶片黄白色部分不含叶绿体)请思考：,(1)图1中ae可构成哪些对照组？其验证的结论分别是什么？进行图1所示实验应事先对叶片作何处理，目的是什么？ (2)图2所示实验运用了何种技术？可得出何种推论？ (3)图3所示实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？该实验对环境有何特殊要求？其目的是什么？实验结果怎样？可得出何种结论？,提示(1)图1中b和c部位都是绿色叶片，即都含有叶绿体，二者的区别在于有无光照，通过对比可以说明光合作用需要光照；a和b部位都有光照，二者的区别在于有无叶绿体，通过对照可以说明光合作用需
10、要叶绿体；进行图1所示实验应事先将植株置于暗处作饥饿处理，以排除原有淀粉对实验结果的干扰。 (2)图2所示实验运用了同位素标记技术，该对比实验说明光合作用产生的O2来源于H2O，而不是来自CO2。,(3)图3实验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。该实验要在没有空气的黑暗环境中进行以排除氧气和极细光束外的其他光的干扰，实验结果是好氧细菌分布于叶绿体被光束照射的部位，由此证明叶绿体是光合作用的场所，氧气是由叶绿体释放出来的。,2.光合作用的过程,光、色素、酶,叶绿体类囊体薄膜,ATP中活跃,的化学能,酶,叶绿体基质,C3,有机物中稳定的化学
11、能,(1)光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。 (2)光合作用反应式及元素去向分析：,巧学助记光合作用过程的“一、二、三、四”,3.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 (1)“过程法”分析各物质变化 下图中表示光反应，表示CO2的固定，表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：,(2)“模型法”表示C3和C5的含量变化,助学巧记,结合光合作用的探究历程，考查科学探究能力,1.(2019安阳市新高三定位考试)下列有关探究光合作用过程实验的描述 ，正确的是(),
12、答案C,2.(2019长郡中学新高三实验班选拔考试)银边天竺葵叶片的边缘呈白色，中间呈绿色(如图所示)。不考虑叶片中光合产物的转移，请以银边天竺葵的叶片为材料，设计一组实验，验证叶绿体是进行光合作用的场所，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果即可。,解析为了排除叶片内原来所含有的淀粉对实验的干扰，应先将叶片置于暗处一段时间进行“饥饿”处理，以消耗原来积累的淀粉；然后将叶片置于光照下一段时间，最后分别检测白色部分和绿色部分中是否有淀粉生成。绿色部分含有叶绿体，而白色部分不含叶绿体，因此，在光照下应只有绿色部分生成淀粉。 答案(1)实验思路： 先把叶片在暗处放置一段时间，然后再将其置于光下一
13、段时间，最后用碘液分别检测白色部分和绿色部分中是否有淀粉生成 (2)预期实验结果： 叶片白色部分不变蓝，没有淀粉生成，绿色部分变蓝，有淀粉生成。,围绕光合作用过程的分析，考查科学思维能力,3.(2018北京卷，3)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下，向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP，照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色。该反应过程中() A.需要ATP提供能量 B.DCIP被氧化 C.不需要光合色素参与 D.会产生氧气 解析光合作用中的光反应发生在类囊体薄膜上，光合色素吸收光能，一方面使水光解，释放出氧气和形成H，另一方面在有关酶的催化作用下，促使ADP与Pi发生化学反应形成ATP，
14、D正确，A、C错误；结合题干信息，加入氧化还原指示剂DCIP后，DCIP会被H还原，B错误。 答案D,4.(2019广东省中山市一调)如图所示为叶肉细胞中叶绿体进行光合作用的过程，A、B代表物质。下列叙述错误的是(),A.叶绿体能将光能转变为化学能储存在有机物中 B.上产生的B物质移动到参与C3的还原 C.中产生的NADP移动到上参与水的光解 D.上产生的A物质可用于CO2的固定和C3的还原,解析光合作用的场所是叶绿体，叶绿体通过光合作用将光能转变为化学能储存在有机物中，A正确；类囊体膜上产生的B物质H移动到叶绿体基质中，参与C3的还原，形成糖类等有机物，B正确；叶绿体基质中产生的NADP移动
15、到类囊体膜上参与水的光解，C正确；类囊体膜上产生的A物质ATP可用于C3的还原，而CO2的固定不需要消耗能量，D错误。 答案D,突破光合作用过程的4个误区 (1)绿色植物中参与光合作用的色素只存在于叶绿体类囊体薄膜上，液泡中的色素不参与光合作用。 (2)绿色植物中参与光合作用的酶存在于叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中。 (3)不要认为暗反应不需要光。光合作用的过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。前者在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；后者在有光、无光的条件下都可以进行，但需要光反应的产物H和ATP，因此在无光条件下不可以长期进行。 (4)叶绿体并不是进行光合作用的必要场
16、所：进行光合作用的细胞不一定含叶绿体，如蓝藻、光合细菌能进行光合作用，但没有叶绿体。,围绕条件骤变时对叶绿体中物质含量的影响，考查科学思维的能力,5.(2019长春市质检)光合作用通过密切关联的两大阶段光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化，说法正确的是() A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减小 B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加 C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5比值减小 D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小,解析突然中断CO2供应导致CO2的固定速率降低，叶绿体中C5含量增加、C3含量减少，A错误；突然中断CO2供应使C3含量减少，进而使ATP和H含量增多，所以ATP/ADP比值增加，B正确；突然将红光改变为绿光后光能利用率降低，ATP和H含量减少，进而使C3含量增多、C5含量减少，C错误；突然将绿光改变为红光后光能利用率提高，ATP和H含量增加，ATP/ADP比值增加，D错误。 答案B,1.内部因素 (1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)以阴生植物、阳生植
