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1、第7讲 光合作用,高考生物一轮基础总复习,考点一 叶绿体色素的种类 活动：光合色素的提取和分离,1.在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中，选用某植物A、B两个品种，在正常光照和弱光照下进行实验，部分实验内容和结果见下表。,回答下列问题： 表中的光合色素位于叶绿体的 膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素，再用滤纸进行层析分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变 ，这有利于品种B利用可见光中较短波长的 光。 解析 光合色素位于叶绿体的类囊体膜中。叶绿素b主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，由上而下的第4条色素带是叶绿素b。表中信息显
2、示：品种B的叶绿素b的含量，弱光照时高于正常光照。可见，分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素并用纸层析法进行分离，与正常光照相比，弱光照处理的滤纸条上，自上而下的第4条色素带变宽，这有利于品种B利用可见光中较短波长的蓝紫光。 答案 类囊体 宽 蓝紫,2.为探究不同环境因素对某植物叶片中叶绿素含量的影响，进行了相关实验，结果如图所示。,回答下列问题： (1)本实验的因变量是 。由图中曲线对比可知，经 处理的该植物叶片中叶绿素含量下降最为明显，这将直接导致光反应中叶绿素吸收的 光减少而降低了光合速率。由此推知，若遇较低温天气，除升温外，可对该植物进行 处理以减少叶绿素的损失。 (2)提取上述四
3、种该植物叶片中的色素时，为防止色素被破坏，研磨时可加入适量的 。对上述四组色素提取液分别进行纸层析分离，结果发现，第4组得到的色素带中，从上到下的第 条色素带均明显变窄。 (3)若用不同波长的光照射叶绿素a的提取液并测定 ，可得到叶绿素a的吸收光谱。,解析 (1)从题图中可以看出，本实验探究的是不同环境因素(温度、光照)对某植物叶片中叶绿素含量的影响，因此，因变量应该是叶绿素含量。其中叶绿素含量下降最为明显的是4号曲线，处于低温和光照处理的叶片。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此，叶绿素含量下降后，会导致吸收红光和蓝紫光减少从而降低光合速率。由题图可知，光照低温可导致叶绿素含量降低，因此，推知黑
4、暗和升温处理可以减少叶绿素的损失。,(2)在提取绿叶中的色素时，加入碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。在纸层析法的结果中，从上到下的色素带顺序为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，已知第4组叶片的叶绿素含量显著减少，因此可知第4组由上到下的第三、四条色素带均明显变窄。 (3)以某种物质对不同波长光的吸收率(即吸光率)为纵坐标，以波长为横坐标作图， 所得到的曲线就是该物质的吸收光谱。 答案 (1)叶绿素的含量 光照和低温 红光和蓝紫 遮光 (2)碳酸钙 三、四 (3)吸光率,3.分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤纸条上的滤液细线要高于 的液面，滤纸条上最宽色素带所含的色素是 。 答案 层析
5、液 叶绿素a,本题组对应必修一P87光合色素的提取和分离实验，常以具体的实验背景为载体考查实验的原理、操作过程及实验结果分析。,活动：光合色素的提取与分离 (1)实验原理,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,无水乙醇,溶解色素,胡萝卜素,橙黄色,最高,叶黄素,黄色,叶绿素a,蓝绿色,最多,叶绿素b,黄绿色,最低,1.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.甲、乙、丙、丁四位同学，在利用菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实
6、验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果，你能否指出其各自的“异常结果”成因？,提示 甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液，导致层析后没有出现色素带。 乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多，导致色素被“稀释”。 丙可能是未选择“鲜绿”叶片，而错用了“黄叶”，从而导致色素中叶黄素、胡萝卜素“偏多”。 丁可能是因为研磨时未加入CaCO3，从而导致叶绿素“保护”不利，含量偏少。,3.叶绿体的结构与功能,观察上面的叶绿体结构示意图，完成下列问题： ， 。 ，由许多类囊体叠联而成，其膜上分布有 ，称 。为液态的 ，含有许多酶。,ATP,NaDPH,外膜,内膜,基粒,色素和酶,光合膜,叶绿体基质,4.
7、色素的种类、颜色和吸收光谱,叶绿素b,叶绿素a,可见光,红光和蓝紫光,蓝紫光,绿叶中色素提取分离异常现象分析,角度1 围绕叶绿体色素的种类与吸收光谱考查结构与功能观 1.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，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于
8、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,2.如图表示叶绿体中各色素的吸收光谱，据图判断，下列判断错误的是( ),A.在研究叶绿素的过程中，为避免类胡萝卜素的干扰，应该选用红橙光区 B.进入秋季，植物对420 nm450 nm波长的光的利用量减少 C.用450 nm波长的光比用600 nm波长的光更能提高光合作用强
9、度 D.用550 nm波长的光改用670 nm波长的光后短时间内叶绿体中三碳酸含量增加,解析 由图可知，类胡萝卜素主要吸收400 nm500 nm波长的光，研究叶绿素应选红橙光区，A正确；秋季叶绿素的合成受到影响，叶绿素吸收420 nm470 nm波长的光变少，则植物对420 nm470 nm波长的光的利用量显著减少，B正确；由图可知，叶绿体中色素吸收450 nm波长的光比吸收600 nm波长的光要多，因此用450 nm波长的光比用600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，C正确；由图可知，由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光变多，光反应产生的ATP和NA
10、DPH变多，碳反应中三碳酸消耗量增加，则叶绿体中三碳酸含量减少，D错误。 答案 D,角度2 围绕光合色素提取与分离的实验考查科学探究能力 3.在“光合色素的提取与分离”实验中，为防止色素被破坏，应加入的试剂是( ) A.SiO2 B.CaCO3 C.95%乙醇 D.层析液 答案 B,4.为研究强光照对移栽幼苗光合色素的影响，某同学提取等量绿叶中的色素，纸层析后得到如图的结果(、为色素条带)。回答下列问题：,(1)利用95%的乙醇提取色素时，还需加入二氧化硅和 ，点样中应画出一条细而直的 。 (2)色素在吸收光的过程中，NADPH 作为氢的 可为碳反应提供 。 (3)由图可知，强光照对色素合成的
11、影响是 其中、色素条带主要吸收 光。、色素条带对应色素是由 组成的分子。 答案 (1)碳酸钙 滤液细线 (2)载体 能量和氢 (3)抑制(减少)叶绿素的合成，促进(增加)类胡萝卜素的合成 红光和蓝紫 碳氢链,角度3 巧借影响叶绿素合成的因素考查社会责任 5.为推动生态文明建设，国务院发布了大气污染防治行动计划。某科研小组开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同pH的酸雨对三种植物叶绿素含量(mg/g)影响的结果。,注：括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。,(1)叶绿素位于叶绿体内的 上，提取后经层析分离，扩散最慢的色素带呈 色。酸雨中的SO破坏叶绿素，导致光反应产生的 (产物)减少。由于光
12、反应速率降低，将直接影响暗(碳)反应过程中的 ，最后导致(CH2O)生成减少。 (2)由表可知：随着酸雨pH的降低，叶绿素含量受影响的程度 ； ； 。,解析 (1)叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上，提取后用纸层析的方法分离，在滤纸条上扩散最慢的色素带是叶绿素b，其颜色为黄绿色。叶绿素被破坏，则光反应产生的H和ATP减少，直接影响暗(碳)反应中三碳酸的还原过程，进而导致糖类的生成减少。(2)总体来说，随着酸雨pH的降低，叶绿素含量受影响的程度增大。从表中还可以看出，在相同pH酸雨的作用下，木樨受影响程度最小，腊梅受影响程度最大。 答案 (1)类囊体薄膜 黄绿 H和ATP 三碳酸的还原 (2)增大
13、腊梅对酸雨最敏感 木樨对酸雨的耐受性较强,6.高浓度重金属胁迫会影响植物的光合色素含量，降低植物的光合速率。某科研小组研究了锶对油菜幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b的影响，实验结果如下图。,请回答： (1)实验表明高浓度的锶使 的减少量更大，该色素主要吸收可见光中的 光。 (2)为验证上述结论，可采用 法分离色素，与正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第 条明显变窄则可证明。 (3)在光合作用中，叶绿素吸收的光能转变为NADPH等中的 能，并用于卡尔文循环中将三碳酸还原为 ，该还原产物大部分用于 ，以保证卡尔文循环的继续进行。,解析 (1)与对照组相比，高浓度的锶都会使叶绿素a、b的含
14、量下降，但对叶绿素a的影响更大，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。(2)光合作用的色素的分离采用纸层析法进行分离，滤纸条上从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，所以与正常叶片所提取的色素条带进行比较，若滤纸条从上到下第三条明显变窄则可证明上述结论。(3)光合作用中，叶绿素吸收的光能首先转变为NADPH等中的化学能，然后参与碳反应中将三碳酸还原为三碳糖，该还原产物大部分用于再生RuBP，以保证卡尔文循环的继续进行。 答案 (1)叶绿素a 红光和蓝紫 (2)纸层析 三 (3)化学 三碳糖 再生RuBP,7.为探究我省不同时期银杏叶片各种色素含量的变化，进行了相关实验，结果如下图所示。回答
15、下列问题： (1)据图分析，引起7月11月间银杏叶片叶绿素相对含量下降的主要环境因素有 。,(2)叶绿素参与光合作用的 阶段，该阶段的产物有 ；叶绿素几乎不吸收 光。 (3)9月份叶绿素含量下降非常明显，但光合速率下降趋势反而变缓，据图分析可能的原因是 。在秋季叶色变化过程中，银杏叶色变黄与叶绿素总量呈 (填“正”或“负”)相关。 (4)用纸层析法，对叶片光合色素进行分离实验，与7月的色素带相比，10月的色素带中从上到下，第 条带的宽度明显变窄。,解析 7月至11月，光照强度下降，温度渐低，叶绿素合成减少，分解加快，导致银杏叶片叶绿素相对含量下降。(2)叶绿素参与光合作用的光反应阶段，该阶段利
16、用吸收的光能，把水分解为NADPH和O2，同时生成ATP；叶绿素几乎不吸收绿光，所以叶片显绿色。(3)据图可知，9月份叶绿素含量下降非常明显，但此时仍含有较多的类胡萝卜素，吸收的光能可用于光合作用，使光合速率下降趋势反而变缓。在秋季叶色变化过程中，银杏叶色变黄的过程伴随着叶绿素总量的减少，二者呈负相关。(4)用纸层析法对叶片光合色素进行分离实验，与7月的色素带相比，10月的色素带中叶绿素明显减少，叶绿素的色素带位于从上到下第三、四条带，宽度明显变窄。 答案 (1)光照和温度 (2)光反应 NADPH、ATP和O2 绿 (3)此时仍含有较多的类胡萝卜素，可以进行光合作用 负 (4)三、四,影响叶绿素合成的三大因素,考点二 光合作用的概念及过程,1.光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题： 为研究光合作用中碳的同化与去向，用 的CO2
