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1、第3课能量之源光与光合作用(一)考点一捕考点一捕获光能的色素和光能的色素和结构构【必必备知知识回回顾】1.1.叶叶绿体的体的结构和功能构和功能: :(1)(1)叶叶绿体的体的结构构( (根据上根据上图填写名称填写名称):): (2)(2)叶叶绿体体的功能的功能: :进行行_的的场所。所。外膜外膜内膜内膜叶叶绿体体基基质基粒基粒类囊体囊体光合作用光合作用2.2.叶叶绿体中色素的种体中色素的种类和和颜色色: :色素的种色素的种类色素的色素的颜色色叶叶绿素素叶叶绿素素a a_色色叶叶绿素素b b_色色类胡胡萝卜素卜素_黄色黄色_橙黄色橙黄色蓝绿黄黄绿叶黄素叶黄素胡胡萝卜素卜素3.3.叶叶绿体中色素的
2、吸收光体中色素的吸收光谱分析分析: :由由图可以看出可以看出: :(1)(1)色素的功能色素的功能: :叶叶绿素主要吸收素主要吸收_;_;类胡胡萝卜素主要吸收卜素主要吸收_。(2)(2)色素吸收光的范色素吸收光的范围: :可可见光的波光的波长范范围大大约是是390390760 nm,760 nm,一般叶一般叶绿体中的色素只吸收体中的色素只吸收_,_,对红外光外光和紫外光不吸收。和紫外光不吸收。红光和光和蓝紫光紫光蓝紫光紫光可可见光光4.4.【教材易漏知教材易漏知识】必修必修1 1P99P99“与社会的与社会的联系系”: :温室或大棚种植蔬菜温室或大棚种植蔬菜时, ,最好最好选择_的的玻璃、玻璃
3、、塑料薄膜塑料薄膜, ,理由是有色玻璃或塑料薄膜主要透理由是有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光同色光, ,其他色光很少或不能透其他色光很少或不能透过, ,光照光照强强度会减弱度会减弱, ,不利于光不利于光合作用合作用; ;而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各日光中各种色光种色光, ,光照光照强强度度较大大, ,有利于光合作用的有利于光合作用的进行。行。无色透明无色透明【特特别提醒提醒】光合色素和光合光合色素和光合场所的三点提醒所的三点提醒(1)(1)色素的功能特点色素的功能特点: :叶叶绿素和素和类胡胡萝卜素均有主要的吸卜素均有主要的吸收光波段收光波段, ,对其
4、他波段的可其他波段的可见光并非不吸收光并非不吸收, ,只是吸收量只是吸收量较少。少。(2)(2)色素的分布位置色素的分布位置: :色素不只分布于叶色素不只分布于叶绿体中体中, ,液泡中液泡中也含有色素如花青素也含有色素如花青素, ,但是液泡中的色素不能用于光合但是液泡中的色素不能用于光合作用。作用。(3)(3)光合作用的光合作用的场所所: :叶叶绿体不是体不是细胞胞进行光合作用的唯行光合作用的唯一一场所所, ,如如蓝藻藻细胞没有叶胞没有叶绿体体, ,也能也能进行光合作用。行光合作用。 【核心素养提升核心素养提升】【典例示范典例示范】(2016(2016全国卷全国卷)关于高等植物叶关于高等植物叶
5、绿体中色素的叙述体中色素的叙述, ,错误的是的是( () )A.A.叶叶绿体中的色素能体中的色素能够溶解在有机溶溶解在有机溶剂乙醇中乙醇中B.B.构成叶构成叶绿素的素的镁可以由植物的根从土壤中吸收可以由植物的根从土壤中吸收C.C.通常通常, ,红外光和紫外光可被叶外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于体中的色素吸收用于光合作用光合作用D.D.黑暗中生黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成素合成受阻引起的受阻引起的 【素养解素养解读】本本题主要考主要考查的核心素养是生命的核心素养是生命观念、念、科学思科学思维, ,具体表具体表现在两个角度在两个角度: :核心素养核
6、心素养素养角度素养角度具体表具体表现 生命生命观念念结构与功能构与功能观幼苗叶片呈黄色与叶幼苗叶片呈黄色与叶绿素合成有关素合成有关科学思科学思维分析与分析与综合合分析色素性分析色素性质, ,总结色色素的功能素的功能【解析解析】选选C C。本题主要考查叶绿体中色素的性质、作。本题主要考查叶绿体中色素的性质、作用与色素合成的条件。用与色素合成的条件。A A项项, ,叶绿体中的色素能够溶于叶绿体中的色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中有机溶剂无水乙醇中, ,故正确。故正确。B B项项, ,镁是合成叶绿素的镁是合成叶绿素的原材料原材料, ,由根从土壤中吸收由根从土壤中吸收, ,故正确。故正确。C C项项,
7、,叶绿体中的叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光进行光合作用色素主要吸收蓝紫光和红光进行光合作用, ,不吸收红外不吸收红外光和紫外光光和紫外光, ,故错误。故错误。D D项项, ,叶绿素的合成需要光照叶绿素的合成需要光照, ,无无光环境中叶绿素不能合成光环境中叶绿素不能合成, ,植物表现为黄化现象植物表现为黄化现象, ,故正故正确。确。【母母题变式式】变式式1 1物物质进出出细胞的方式胞的方式上上题B B项中与中与镁的吸收的吸收相关的相关的细胞器是胞器是_,_,其功能是其功能是_。影响其吸收速率的。影响其吸收速率的环境因素主要是境因素主要是_。核糖体、核糖体、线粒体粒体核糖体是核糖体是载体蛋白的
8、合成体蛋白的合成场所所; ;线粒体粒体为镁的吸收提供能量的吸收提供能量温度、氧温度、氧浓度度变式式2 2色素的种色素的种类及其吸收光及其吸收光谱(1)(1)上上题D D项中的幼苗在光下中的幼苗在光下_(_(填填“能能”或或“不能不能”) )进行光合作用行光合作用, ,原因是原因是_。能能类胡胡萝卜素可吸收卜素可吸收蓝紫光用于紫光用于光合作用光合作用(2)(2)证明明D D项的的结论, ,可采用的方法是什么可采用的方法是什么? ?提示提示: :将黑暗中生长的植物幼苗叶片和正常生长的植物将黑暗中生长的植物幼苗叶片和正常生长的植物幼苗叶片分别进行色素的提取和分离实验幼苗叶片分别进行色素的提取和分离实
9、验, ,观察滤纸条观察滤纸条上色素带的种类及其宽窄。上色素带的种类及其宽窄。【高考角度全高考角度全练】角度一角度一 叶叶绿体的体的结构和功能构和功能1.(20161.(2016海南高考海南高考) )下列有关生物膜上蛋白下列有关生物膜上蛋白质或或酶酶的的叙述叙述, ,错误的是的是( () )A.A.植物根植物根细胞膜上存在运胞膜上存在运输离子的蛋白离子的蛋白质B.B.植物叶肉植物叶肉细胞中液泡膜与胞中液泡膜与类囊体囊体( (薄薄) )膜上的蛋白膜上的蛋白质不不同同C.C.光合作用中光合作用中, ,催化催化ATPATP合成的合成的酶酶分布在分布在类囊体囊体( (薄薄) )膜上膜上D.D.呼吸作用中
10、呼吸作用中, ,催化催化ATPATP合成的合成的酶酶分布在分布在线粒体外膜上粒体外膜上【解析解析】选选D D。本题主要考查生物膜上蛋白质或酶的分。本题主要考查生物膜上蛋白质或酶的分布。布。A A项项, ,植物根细胞膜通过主动运输的方式吸收无机植物根细胞膜通过主动运输的方式吸收无机盐离子盐离子, ,故正确。故正确。B B项项, ,植物叶肉细胞中液泡膜的功能是植物叶肉细胞中液泡膜的功能是控制物质进出控制物质进出, ,而类囊体而类囊体( (薄薄) )膜是光反应的场所膜是光反应的场所, ,二者二者功能不同功能不同, ,这是由于膜上的蛋白质不同这是由于膜上的蛋白质不同, ,故正确。故正确。C C项项,
11、,类囊体类囊体( (薄薄) )膜上发生的光反应过程有膜上发生的光反应过程有ATPATP的合成的合成, ,其上其上有催化有催化ATPATP合成的酶合成的酶, ,故正确。故正确。D D项项, ,呼吸作用过程中第呼吸作用过程中第一阶段发生在细胞质基质一阶段发生在细胞质基质, ,有氧呼吸第二阶段发生在线有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质粒体基质, ,有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜, ,三个三个阶段均合成阶段均合成ATP,ATP,故三个场所均有催化故三个场所均有催化ATPATP合成的酶合成的酶, ,而而在线粒体外膜上没有催化在线粒体外膜上没有催化ATPATP合成的酶合成的
12、酶, ,故错误。故错误。【易易错提醒提醒】叶叶绿体内膜与体内膜与线粒体内膜的区粒体内膜的区别(1)(1)线粒体的内膜向内折叠形成了粒体的内膜向内折叠形成了嵴, , 嵴大大增加了内大大增加了内膜的表面膜的表面积, ,嵴上分布着上分布着许多与有氧呼吸相关的多与有氧呼吸相关的酶酶。(2)(2)叶叶绿体内膜不形成体内膜不形成嵴, ,而是有而是有许多由多由类囊体形成的基囊体形成的基粒粒, ,这样就极大地就极大地扩展了膜的面展了膜的面积, ,类囊体薄膜上不囊体薄膜上不仅分分布着布着许多吸收光能的色素分子多吸收光能的色素分子, ,还有有许多多进行光合作用行光合作用所必需的所必需的酶酶。2.2.实验发现将叶将
13、叶绿体从叶肉体从叶肉细胞中分离出来胞中分离出来, ,破坏其外破坏其外膜膜, ,仍然可以在光下利用二氧化碳生仍然可以在光下利用二氧化碳生产有机物、放出氧有机物、放出氧气。以下分析正确的是气。以下分析正确的是 ( () )A.A.光合作用所需的光合作用所需的酶酶和色素主要位于叶和色素主要位于叶绿体内膜和基体内膜和基质中中B.B.叶叶绿体内膜具有体内膜具有选择透透过性性, ,外膜是全透性的外膜是全透性的, ,起保起保护作用作用C.C.光合作用必光合作用必须在叶在叶绿体中才能体中才能进行行D.D.叶叶绿素被破坏素被破坏则不能不能进行光合作用行光合作用【解析解析】选选D D。与光合作用有关的酶分布在类囊
14、体薄膜。与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基质中和叶绿体基质中, ,色素仅分布在类囊体薄膜上色素仅分布在类囊体薄膜上,A,A错误错误; ;叶绿体内膜和外膜都具有选择透过性叶绿体内膜和外膜都具有选择透过性,B,B错误错误; ;蓝藻没有蓝藻没有叶绿体叶绿体, ,也能进行光合作用也能进行光合作用,C,C错误错误; ;叶绿素在光反应中叶绿素在光反应中吸收和转化光能吸收和转化光能, ,叶绿素被破坏叶绿素被破坏, ,则不能进行光合作用则不能进行光合作用,D,D正确。正确。角度二角度二 色素的种色素的种类和功能和功能3.(20173.(2017全国卷全国卷)植物光合作用的作用光植物光合作用的作用光谱
15、是通是通过测量光合作用量光合作用对不同波不同波长光的反光的反应( (如如O O2 2的的释放放) )来来绘制制的。下列叙述的。下列叙述错误的是的是 世世纪金榜金榜导学号学号14120055(14120055() )A.A.类胡胡萝卜素在卜素在红光区吸收的光能可用于光反光区吸收的光能可用于光反应中中ATPATP的合成的合成B.B.叶叶绿素的吸收光素的吸收光谱可通可通过测量其量其对不同波不同波长光的吸光的吸收收值来来绘制制C.C.光合作用的作用光光合作用的作用光谱也可用也可用COCO2 2的吸收速率随光波的吸收速率随光波长的的变化来表示化来表示D.D.叶片在叶片在640640660 nm660 n
16、m波波长光下光下释放放O O2 2是由叶是由叶绿素参与素参与光合作用引起的光合作用引起的【解析解析】选选A A。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光, ,不能吸收红不能吸收红光光,A,A项错误项错误; ;通过测量叶绿素对不同波长光的吸收值通过测量叶绿素对不同波长光的吸收值, ,可可以绘制其吸收光谱以绘制其吸收光谱,B,B项正确项正确;CO;CO2 2的吸收速率反映光合作的吸收速率反映光合作用速率的变化用速率的变化, ,光合作用的作用光谱也可用光合作用的作用光谱也可用COCO2 2的吸收速的吸收速率随光波长的变化来表示率随光波长的变化来表示,C,C项正确项正确;640;640660
17、 nm660 nm波长的波长的光属于红光光属于红光, ,叶绿素可以吸收红光叶绿素可以吸收红光, ,将水分解成氧和将水分解成氧和H,H,氧直接以分子的形式释放出去氧直接以分子的形式释放出去,D,D项正确。项正确。【易易错提醒提醒】本本题易判断易判断A A选项正确正确, ,错因在于因在于审题不不仔仔细, ,只注意了只注意了A A选项的后半句的后半句“可用于光反可用于光反应中中ATPATP的的合成合成”, ,而忽略了前半句而忽略了前半句“类胡胡萝卜素在卜素在红光区吸收的光光区吸收的光能能”。4.(20184.(2018郑州模州模拟) )将将A A、B B、C C、D D四盆四盆长势相同的植相同的植物
18、置于阳光下物置于阳光下,A,A添加品添加品红色光照色光照,B,B添加添加绿色光照色光照,C,C隔隔品品红色色滤光片光片,D,D隔隔绿色色滤光片光片( (如如图所示所示) )。经过一段一段时间后后, ,各盆植物中各盆植物中长势最好的是最好的是( () )【解题指南解题指南】解答本题需要分析两种信息解答本题需要分析两种信息: :(1)(1)隐含信息隐含信息: :提供光能越大提供光能越大, ,植物长势越好。植物长势越好。(2)(2)图示信息图示信息: :每盆植物得到的能量不同每盆植物得到的能量不同, ,混合光照混合光照 单单一光照一光照, ,品红色光品红色光 绿色光。绿色光。【解析解析】选选A A。
19、A A项项, ,在相同光照条件下在相同光照条件下, ,添加品红色光添加品红色光, ,比单独在阳光下照射的光合作用强比单独在阳光下照射的光合作用强, ,所以长势较旺盛所以长势较旺盛;B;B项项, ,添加绿色光添加绿色光, ,对植物的光合作用来说属于无效光对植物的光合作用来说属于无效光, ,相相当于仅仅照射阳光当于仅仅照射阳光;C;C项项, ,添加品红色滤光片添加品红色滤光片, ,这种滤光这种滤光片只能让品红色光通过片只能让品红色光通过, ,其余光很少或不能通过其余光很少或不能通过, ,光合光合作用相对较弱作用相对较弱;D;D项项, ,添加绿色滤光片添加绿色滤光片, ,这种滤光片只能这种滤光片只能
20、让绿色光通过让绿色光通过, ,光合色素几乎不吸收绿光光合色素几乎不吸收绿光, ,所以植物几所以植物几乎不进行光合作用乎不进行光合作用, ,因而长势较差。综上分析可知因而长势较差。综上分析可知,A,A项项正确。正确。5.(20185.(2018威海模威海模拟) )如如图表示叶表示叶绿体中色素吸收光能体中色素吸收光能的情况。据的情况。据图判断判断, ,以下以下说法不正确的是法不正确的是 ( () )世世纪金榜金榜导学号学号1412005614120056A.A.由由图可知可知, ,类胡胡萝卜素主要吸收卜素主要吸收400400500 nm500 nm波波长的的光光B.B.用用450 nm450 nm
21、波波长的光比的光比600 nm600 nm波波长的光更有利于提高的光更有利于提高光合作用光合作用强强度度C.C.由由550 nm550 nm波波长的光的光转为670 nm670 nm波波长的光后的光后, ,叶叶绿体中体中C C3 3的量增加的量增加D.D.土壤中缺乏土壤中缺乏镁时, ,植物植物对420420470 nm470 nm波波长的光的利的光的利用量用量显著减少著减少【解析解析】选选C C。由图可知。由图可知, ,类胡萝卜素吸收峰在类胡萝卜素吸收峰在400400500 500 nm,Anm,A正确正确; ;叶绿体中的色素吸收叶绿体中的色素吸收450 nm450 nm波长的光比波长的光比吸
22、收吸收600 nm600 nm波长的光要多波长的光要多,B,B正确正确; ;由由550 nm550 nm波长的光转波长的光转为为670 nm670 nm波长的光后波长的光后, ,叶绿体中色素吸收的光变多叶绿体中色素吸收的光变多, ,光光反应产生的反应产生的ATPATP和和HH增多增多, ,暗反应中暗反应中C C3 3的还原量增多的还原量增多, ,则叶绿体中则叶绿体中C C3 3的量减少的量减少,C,C错误错误; ;叶绿素吸收叶绿素吸收420420470 nm470 nm波长的光较多波长的光较多, ,当缺镁时当缺镁时, ,叶绿素的合成受到影叶绿素的合成受到影响响, ,叶绿素吸收叶绿素吸收4204
23、20470 nm470 nm波长的光变少波长的光变少,D,D正确。正确。【知知识总结】影响叶影响叶绿素合成的三大因素素合成的三大因素【加固加固训练】1.1.下列有关叶下列有关叶绿体的描述体的描述, ,正确的是正确的是 ( () )A.A.叶肉叶肉细胞中的叶胞中的叶绿体在光下和黑暗中均可生成体在光下和黑暗中均可生成ATPATPB.B.经黑暗黑暗处理后叶肉理后叶肉细胞内淀粉等被胞内淀粉等被输出消耗出消耗, ,此此时叶叶绿体内不含糖体内不含糖类C.C.叶叶绿体中与光反体中与光反应有关的有关的酶酶主要分布在内膜上主要分布在内膜上D.D.叶叶绿体体产生生O O2 2和和线粒体粒体产生生H H2 2O O
24、均在生物膜上均在生物膜上进行行【解析解析】选选D D。叶肉细胞中的叶绿体只有在光下才能发。叶肉细胞中的叶绿体只有在光下才能发生光反应生成生光反应生成ATP,ATP,黑暗中叶绿体不产生黑暗中叶绿体不产生ATP,AATP,A错误错误; ;叶叶绿体中的绿体中的DNADNA、RNARNA含有脱氧核糖或者核糖含有脱氧核糖或者核糖,B,B错误错误; ;在叶在叶绿体中绿体中, ,与光反应有关的酶主要分布在类囊体薄膜上与光反应有关的酶主要分布在类囊体薄膜上,C,C错误错误; ;叶绿体产生叶绿体产生O O2 2发生在类囊体薄膜上发生在类囊体薄膜上, ,线粒体产生线粒体产生H H2 2O O发生在线粒体内膜上发生
25、在线粒体内膜上,D,D正确。正确。2.2.关于叶关于叶绿素的叙述素的叙述, ,错误的是的是 ( () )A.A.叶叶绿素素a a和叶和叶绿素素b b都含有都含有镁B.B.被叶被叶绿素吸收的光可用于光合作用素吸收的光可用于光合作用C.C.叶叶绿素素a a和叶和叶绿素素b b在在红光区的吸收峰光区的吸收峰值不同不同D.D.植物呈植物呈现绿色是由于叶色是由于叶绿素能有效地吸收素能有效地吸收绿光光【解析解析】选选D D。MgMg是合成叶绿素是合成叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b的必需元素的必需元素; ;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光, ,用于光合作用的光反用于光合作用的光反应过
26、程应过程; ;叶绿素叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b b在红光区的吸收峰值不同在红光区的吸收峰值不同; ;叶绿素对绿光吸收最少叶绿素对绿光吸收最少, ,绿光被反射出去绿光被反射出去, ,使植物呈现使植物呈现绿色。绿色。考点二考点二绿叶中色素的提取和分离叶中色素的提取和分离 【必必备知知识回回顾】1.1.实验原理原理: :有机溶有机溶剂无水无水乙醇乙醇无水无水乙醇乙醇溶解度溶解度溶解度高溶解度高层析液析液2.2.实验流程流程: :步步骤操作要点操作要点操作目的操作目的提提取取色色素素研磨研磨 无水乙醇无水乙醇: :作作为提取液提取液, ,可溶解可溶解绿叶中的色素。叶中的色素。SiOSiO2 2:_
27、:_。CaCOCaCO3 3: :防止研磨防止研磨时色色素受到破坏素受到破坏过滤研磨后用研磨后用_过滤过滤单层单层尼龙布尼龙布使研磨更充分使研磨更充分步步骤操作要点操作要点操作目的操作目的制制备滤纸条条剪去两角的剪去两角的滤纸条条一端一端1 cm1 cm处用用铅笔笔画一条画一条细线剪去两角以保剪去两角以保证色素色素在在滤纸上上扩散散_,_,否否则会形成弧会形成弧形色素形色素带均匀、均匀、整整齐步步骤操作要点操作要点操作目的操作目的画画滤液液细线用毛用毛细吸管吸取色吸管吸取色素素滤液液, ,沿沿铅笔笔线均均匀画一条匀画一条滤液液细线, ,待待滤液干后液干后, ,再画一再画一两次两次滤液液细线要要
28、_,_,使各色素使各色素扩散的起点散的起点相同。相同。干燥后重复画一两干燥后重复画一两次次, ,使使滤液液细线有有较多多的色素的色素细、直、直步步骤操作要点操作要点操作目的操作目的色素分离色素分离 层析液不能触及析液不能触及_,_,否否则色素会溶色素会溶解在解在层析液中析液中, ,而不而不会沿会沿滤纸条向上条向上扩散散滤液液细线3.3.实验结果分析果分析: :结合下合下图填写表格内容。填写表格内容。色素种色素种类色素色素颜色色色素含量色素含量 溶解度溶解度扩散速散速度度a a_橙黄色橙黄色_最高最高最快最快b b叶黄素叶黄素黄色黄色_较高高_c c叶叶绿素素a a_最多最多_较慢慢d d_黄黄
29、绿色色较多多_胡胡萝卜素卜素最少最少较少少较快快蓝绿色色较低低叶叶绿素素b b最低最低最慢最慢【特特别提醒提醒】色素提取与分离的四点提醒色素提取与分离的四点提醒(1)(1)应选取新取新鲜绿色的叶片色的叶片, ,色素含量高色素含量高, ,不能不能选用用发黄的黄的叶片。叶片。(2)(2)迅速研磨是迅速研磨是为了防止乙醇了防止乙醇挥发过多多, ,充分研磨是充分研磨是为了了充分破坏叶充分破坏叶绿体体, ,使色素充分使色素充分释放。放。(3)(3)无水乙醇只能用于提取色素无水乙醇只能用于提取色素, ,而不能用于色素的分离。而不能用于色素的分离。(4)(4)可以可以选择溶解性溶解性较好的有机溶好的有机溶剂
30、如汽油或丙如汽油或丙酮代替代替提取液或提取液或层析液。析液。 【核心素养提升核心素养提升】【典例示范典例示范】(2016(2016江江苏高考高考) )下列用下列用鲜菠菜菠菜进行色素提取、分离行色素提取、分离实验的叙述的叙述, ,正确的是正确的是( () )A.A.应该在研磨叶片后立即加入在研磨叶片后立即加入CaCOCaCO3 3, ,防止酸破坏叶防止酸破坏叶绿素素B.B.即使菜叶剪碎不即使菜叶剪碎不够充分充分, ,也可以提取出也可以提取出4 4种光合作用种光合作用色素色素C.C.为获得得10 10 mLmL提取液提取液, ,研磨研磨时一次性加入一次性加入10 10 mLmL乙醇研乙醇研磨效果最
31、好磨效果最好D.D.层析完析完毕后后应迅速迅速记录结果果, ,否否则叶叶绿素条素条带会很快会很快随溶随溶剂挥发消失消失 【素养解素养解读】本本题主要考主要考查的核心素养是科学思的核心素养是科学思维和和科学探究科学探究, ,具体表具体表现在两个角度在两个角度: :核心素养核心素养素养角度素养角度具体表具体表现科学思科学思维批判性思批判性思维4 4个个选项均考均考查对实验操作步操作步骤的正确判断的正确判断与与评价价科学探究科学探究制制订并并实施方案施方案A A项、C C项、D D项考考查对实验步步骤、目的的理、目的的理解解【解析解析】选选B B。本题主要考查绿叶中色素的提取和分离。本题主要考查绿叶
32、中色素的提取和分离实验。实验。CaCOCaCO3 3可防止研磨过程中叶绿素被酸破坏可防止研磨过程中叶绿素被酸破坏, ,应该应该在研磨时加入在研磨时加入CaCOCaCO3 3,A,A项错误。菜叶剪碎是否充分项错误。菜叶剪碎是否充分, ,不不影响菜叶中色素的种类和总含量影响菜叶中色素的种类和总含量, ,即使菜叶剪碎不够充即使菜叶剪碎不够充分分, ,也可提取出也可提取出4 4种光合作用色素种光合作用色素,B,B项正确项正确; ;由于研磨时由于研磨时乙醇挥发乙醇挥发, ,为了获得为了获得10 10 mLmL提取液提取液, ,研磨时加入多于研磨时加入多于10 10 mLmL的乙醇的乙醇,C,C项错误项错
33、误; ;层析完毕后层析完毕后, ,应迅速记录结果应迅速记录结果, ,否则叶否则叶绿素条带会因色素分解而消失绿素条带会因色素分解而消失, ,但不会随溶剂的挥发而但不会随溶剂的挥发而消失消失,D,D项错误。项错误。【母母题变式式】变式式1 1层析装置析装置创新新如如图表示某同学做表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离叶中色素的提取和分离”实验的的改改进装置装置, ,据据图分析分析: :(1)(1)实验时应将将滤液滴在液滴在_(_(填填“a a”或或“b b”) )处。(2)(2)在定性在定性滤纸上会出上会出现4 4个不同个不同颜色的同心色的同心圆, ,最大的最大的圆圈含有圈含有_(_(填色素种填色素
34、种类),),呈呈现_色色; ;最小最小的的圆圈含有圈含有_(_(填色素种填色素种类),),呈呈现_色。色。a a胡胡萝卜素卜素橙黄橙黄叶叶绿素素b b黄黄绿变式式2 2层析析结果分析果分析在提取色素在提取色素时收集到的收集到的滤液液颜色色过浅浅, ,可能的原因有哪可能的原因有哪些些? ?提示提示: :未加未加SiOSiO2 2, ,研磨不充分研磨不充分;未加未加CaCOCaCO3 3或加入过少或加入过少, ,色素分子被破坏色素分子被破坏;绿叶放置时间长绿叶放置时间长, ,滤液中色素少滤液中色素少;一次加入无水乙醇过多一次加入无水乙醇过多, ,色素浓度低。色素浓度低。【高考角度全高考角度全练】1
35、.(20181.(2018洛阳模洛阳模拟) )从种植于室内普通光照和室外从种植于室内普通光照和室外强强光光照下的同种植物分光光照下的同种植物分别提取叶片的叶提取叶片的叶绿体色素体色素, ,用用纸层析法分离析法分离, ,结果如果如图。下列判断正确的是。下列判断正确的是 ( () )A.A.室内植物叶片偏黄室内植物叶片偏黄B.B.室外植物叶片偏室外植物叶片偏绿C.C.室外植物叶片胡室外植物叶片胡萝卜素含量卜素含量 叶黄素含量叶黄素含量D.D.室内植物叶片叶室内植物叶片叶绿素素a a含量含量 叶叶绿素素b b含量含量【解析解析】选选D D。提取叶片的叶绿体色素。提取叶片的叶绿体色素, ,用纸层析法分
36、用纸层析法分离离, ,滤纸条上从上到下四条色素带分别是胡萝卜素、叶滤纸条上从上到下四条色素带分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素黄素、叶绿素a a、叶绿素、叶绿素b b。室内植物叶片偏绿。室内植物叶片偏绿,A,A项错项错误误; ;室外植物叶片偏黄室外植物叶片偏黄,B,B项错误项错误; ;室外植物叶片胡萝卜室外植物叶片胡萝卜素含量素含量 叶绿素叶绿素b b含量含量,D,D项正确。项正确。2.(20172.(2017天津高考天津高考) )叶叶绿体中的色素体中的色素为脂溶性脂溶性, ,液泡中液泡中紫紫红色的花青苷色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫水溶性。以月季成熟的紫红色叶片色叶片为材料材料, ,下列下列
37、实验无法达到目的的是无法达到目的的是 ( () )A.A.用无水乙醇提取叶用无水乙醇提取叶绿体中的色素体中的色素B.B.用水做用水做层析液析液观察花青苷的色素察花青苷的色素带C.C.用用质壁分离和复原壁分离和复原实验探究探究细胞的失水与吸水胞的失水与吸水D.D.用光学用光学显微微镜观察表皮察表皮细胞染色体的形胞染色体的形态和数目和数目【解析解析】选选D D。叶绿体中的色素易溶于有机溶剂。叶绿体中的色素易溶于有机溶剂, ,可以可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素用无水乙醇提取叶绿体中的色素; ;花青苷为水溶性花青苷为水溶性, ,用用水做层析液可以观察花青苷的色素带水做层析液可以观察花青苷的色素带;
38、;月季成熟叶片具月季成熟叶片具有紫红色的大液泡有紫红色的大液泡, ,可以用于质壁分离和复原实验可以用于质壁分离和复原实验, ,探探究细胞的失水与吸水究细胞的失水与吸水; ;表皮细胞高度分化表皮细胞高度分化, ,不再进行有不再进行有丝分裂丝分裂, ,不能用光学显微镜观察染色体的形态和数目。不能用光学显微镜观察染色体的形态和数目。3.(20183.(2018安安庆模模拟) )为研究高光研究高光强强对移栽幼苗光合色移栽幼苗光合色素的影响素的影响, ,某同学用乙醇提取叶某同学用乙醇提取叶绿体色素体色素, ,用石油用石油醚进行行纸层析析, ,如如图为滤纸层析的析的结果果(、为色素色素条条带) )。下列叙
39、述不正确的是。下列叙述不正确的是 世世纪金榜金榜导学号学号14120057(14120057() )A.A.强强光照光照导致了致了该植物叶植物叶绿素含量降低素含量降低B.B.类胡胡萝卜素含量增加有利于卜素含量增加有利于该植物抵御植物抵御强强光照光照C.C.色素色素、吸收光吸收光谱的吸收峰波的吸收峰波长不同不同D.D.画画滤液液线时, ,滤液在点液在点样线上只能画一次上只能画一次【解析解析】选选D D。由题图可知。由题图可知, ,强光下强光下,、表示的叶绿表示的叶绿素色素带变窄素色素带变窄, ,说明叶绿素含量降低说明叶绿素含量降低,A,A正确正确; ;强光照条强光照条件下件下, ,类胡萝卜素含量
40、增加类胡萝卜素含量增加, ,说明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有利于植物抵御强光照,B,B正确正确;是叶绿素是叶绿素a,a,是叶绿是叶绿素素b,b,都是主要吸收蓝紫光和红光都是主要吸收蓝紫光和红光, ,但吸收光谱的吸收峰但吸收光谱的吸收峰波长不同波长不同,C,C正确正确; ;画滤液线时画滤液线时, ,滤液在点样线上画滤液在点样线上画2 23 3次次,D,D错误。错误。【加固加固训练】提取提取绿叶中的色素叶中的色素, ,进行行纸层析分离析分离, ,对该实验中各种中各种现象的解象的解释, ,正确的是正确的是( () )A.A.未未见色素色素带, ,说明材料可能明材料可
41、能为黄化叶片黄化叶片B.B.色素始色素始终在在滤纸上上, ,是因是因为色素不溶于色素不溶于层析液析液C.C.提取液呈提取液呈绿色是由于含有叶色是由于含有叶绿素素a a和叶和叶绿素素b b较多多D.D.胡胡萝卜素卜素处于于滤纸条最上方条最上方, ,是因是因为其在提取液中的其在提取液中的溶解度最高溶解度最高【解析解析】选选C C。黄化叶片含有叶黄素和胡萝卜素。黄化叶片含有叶黄素和胡萝卜素, ,未见未见色素带的原因应该是提取或分离色素操作不当色素带的原因应该是提取或分离色素操作不当, ,如层析如层析时滤液细线没在层析液中时滤液细线没在层析液中, ,会使色素溶解在层析液中会使色素溶解在层析液中, ,无
42、法在滤纸条上分离无法在滤纸条上分离,A,A、B B错误错误; ;绿叶中叶绿素含量较绿叶中叶绿素含量较多多, ,而胡萝卜素和叶黄素含量较少而胡萝卜素和叶黄素含量较少, ,故提取液呈绿色故提取液呈绿色,C,C正确正确; ;胡萝卜素处于滤纸条最上方胡萝卜素处于滤纸条最上方, ,是因为胡萝卜素在是因为胡萝卜素在层析液中溶解度最高层析液中溶解度最高, ,在滤纸条上扩散的速度最快在滤纸条上扩散的速度最快,D,D错错误。误。考点三光合作用的探究考点三光合作用的探究历程和程和过程程【必必备知知识回回顾】1.1.光合作用的探究光合作用的探究历程程( (连线):):2.2.光合作用光合作用过程程: :(1)(1)
43、写出光合作用的写出光合作用的总反反应式并式并标出各种元素的来源和出各种元素的来源和去向去向: :_(2)(2)光反光反应与暗反与暗反应的区的区别与与联系系: :阶段段._._._._过程程图解解 场所所_光反光反应暗反暗反应叶叶绿体体类囊体薄膜囊体薄膜叶叶绿体基体基质物物质变化化水的光解水的光解: :H H2 2O H+OO H+O2 2ATPATP的合成的合成: :ADP+PiADP+Pi _ _COCO2 2的固定的固定: :_+C_+C5 5 _CC3 3的的还原原: :_ _ _+C_+C5 5ATPATPCOCO2 22C2C3 32C2C3 3(CH(CH2 2O)O)能量能量转化
44、化光能光能_ATPATP中活中活跃的化学能的化学能_联系系光反光反应为暗反暗反应提供提供_,_,暗反暗反应为光反光反应提供提供_ATPATP中活中活跃的化学能的化学能有机物中有机物中稳定的化学能定的化学能HH和和ATPATPADPADP和和PiPi、NADPNADP+ +【特特别提醒提醒】(1)(1)光反光反应阶段段产生的生的ATPATP不不仅用于暗反用于暗反应阶段段C C3 3的的还原原, ,还用于叶用于叶绿体中蛋白体中蛋白质、核酸的合成。、核酸的合成。细胞呼吸胞呼吸产生生的的ATPATP可用于除光合作用以外的生命活可用于除光合作用以外的生命活动。(2)(2)色素吸收光能不需要色素吸收光能不
45、需要酶酶, ,但把光能但把光能转化化为化学能需要化学能需要酶酶。光反。光反应和暗反和暗反应过程均需要程均需要酶酶的催化。的催化。 (3)(3)光反光反应在光照条件下才能在光照条件下才能进行行; ;暗反暗反应不需要光不需要光, ,但但在光下可以在光下可以进行。若植物行。若植物长期期处于黑暗中于黑暗中, ,由于缺乏光由于缺乏光反反应产生的生的HH和和ATP,ATP,则暗反暗反应也不能也不能进行。行。【核心素养提升核心素养提升】【典例示范典例示范】(2015(2015安徽高考安徽高考) )如如图为大豆叶片光合作用暗反大豆叶片光合作用暗反应阶段段的示意的示意图。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是( (
46、) )A.COA.CO2 2的固定的固定实质上是将上是将ATPATP中的化学能中的化学能转变为C C3 3中的化中的化学能学能B.COB.CO2 2可直接被可直接被HH还原原, ,再再经过一系列的一系列的变化形成糖化形成糖类C.C.被被还原的原的C C3 3在有关在有关酶酶的催化作用下的催化作用下, ,可形成可形成C C5 5D.D.光照光照强强度由度由强强变弱弱时, ,短短时间内内C C5 5含量会升高含量会升高【素养解素养解读】本本题考考查的核心素养主要是生命的核心素养主要是生命观念和念和科学思科学思维, ,具体表具体表现在以下三个角度在以下三个角度: :核心素养核心素养素养角度素养角度具
47、体表具体表现生命生命观念念物物质与能量与能量观A A项ATPATP中化学能中化学能转化化,C,C项C C3 3与与C C5 5的的变化化科学思科学思维归纳与概括与概括A A、B B项COCO2 2固定固定过程中物程中物质变化化演演绎与推理与推理C C、D D项结合合C C3 3还原原过程推程推测C C5 5含量的含量的变化化【解析解析】选选C C。本题主要考查光合作用过程中光反应阶。本题主要考查光合作用过程中光反应阶段与暗反应阶段相关物质的变化。在暗反应过程中段与暗反应阶段相关物质的变化。在暗反应过程中, ,绿绿叶通过气孔从外界吸收的叶通过气孔从外界吸收的COCO2 2, ,不能直接被不能直接
48、被HH还原还原, ,而而是首先与叶绿体基质中的是首先与叶绿体基质中的C C5 5结合生成结合生成C C3 3, ,该过程叫该过程叫COCO2 2的的固定固定, ,故故A A、B B项错误。在有关酶的催化作用下项错误。在有关酶的催化作用下,C,C3 3接受接受ATPATP水解释放的能量并且被水解释放的能量并且被HH还原还原, ,一些接受能量并被一些接受能量并被还原的还原的C C3 3经过一系列变化形成糖类经过一系列变化形成糖类, ,另一些接受能量并另一些接受能量并被还原的被还原的C C3 3则经过一系列的化学变化则经过一系列的化学变化, ,又形成又形成C C5 5, ,故故C C项项正确。正确。
49、D D项中项中, ,光照强度变弱光照强度变弱, ,光反应速率减慢光反应速率减慢, H, H和和ATPATP的产生量减少的产生量减少, ,使暗反应阶段使暗反应阶段C C3 3的还原速率减慢的还原速率减慢, ,生生成的成的C C5 5减少减少, ,而而COCO2 2的固定在短时间内正常进行的固定在短时间内正常进行, ,继续消继续消耗耗C C5 5, ,导致导致C C5 5含量减少含量减少, ,故故D D项错误。项错误。【母母题变式式】变式式1 1光合作用的光合作用的场所所在光照在光照条件下条件下,ATP,ATP移移动方向是方向是_。由叶由叶绿体基体基质移向移向类囊体薄膜囊体薄膜变式式2 2光合作用
50、光合作用过程分析程分析若突然停止若突然停止COCO2 2供供应, ,则短短时间内内C C5 5的含量将如何的含量将如何变化化? ?为什么什么? ?提示提示: :增加。停止增加。停止COCO2 2供应供应,CO,CO2 2的固定减弱的固定减弱,C,C5 5的消耗速的消耗速率变慢率变慢,C,C3 3的还原速率暂时不变的还原速率暂时不变, ,所以所以C C5 5的含量会增加。的含量会增加。【方法方法规律律】细胞中胞中C C3 3和和C C5 5含量含量变化的判断技巧化的判断技巧下下图中中表示光反表示光反应,表示表示COCO2 2的固定的固定,表示表示C C3 3的的还原原, ,当外界条件当外界条件(
51、 (如光照、如光照、COCO2 2) )突然突然发生生变化化时, ,分析相关物分析相关物质含量在短含量在短时间内的内的变化化: :(1)CO(1)CO2 2供供应不不变, ,光照条件突然光照条件突然发生生变化化, ,可以分可以分为两种两种情况情况: : 光照光照C C3 3含量含量变化化C C5 5含量含量变化化减弱减弱过程减弱程减弱HH和和ATPATP合成减少合成减少过程减弱、程减弱、过程程暂时不不变C C3 3消消耗减少、合成耗减少、合成暂时不不变C C3 3含量增加含量增加过程减弱程减弱HH和和ATPATP合合成减少成减少过程减弱、程减弱、过程程暂时不不变C C5 5消耗消耗暂时不不变、
52、合成减少、合成减少C C5 5含含量减少量减少增增强强与上述分析相反与上述分析相反, ,结果是果是C C3 3含量减少含量减少,C,C5 5含量增加含量增加(2)(2)光照条件不光照条件不变,CO,CO2 2供供应突然突然发生生变化化, ,可以分可以分为两种两种情况情况: :COCO2 2供供应C C3 3含量含量变化化C C5 5含量含量变化化减少减少过程减弱、程减弱、过程程暂时不不变C C3 3合成合成减少、消耗减少、消耗暂时不不变C C3 3含量减少含量减少过程减弱、程减弱、过程程暂时不不变C C5 5消耗减少、消耗减少、合成合成暂时不不变C C5 5含量含量增加增加 增加增加与上述分析
53、相反与上述分析相反, ,结果是果是C C3 3含量增加含量增加,C,C5 5含量减含量减少少【高考角度全高考角度全练】角度一角度一 光合作用的探究光合作用的探究历程程1.(20181.(2018太原模太原模拟) )恩格恩格尔尔曼用透曼用透过三棱三棱镜的光照射的光照射水水绵临时装片装片, ,惊奇地惊奇地发现大量的好氧大量的好氧细菌聚集在菌聚集在红光光和和蓝紫光区域紫光区域, ,该实验能得出的能得出的结论主要是主要是( () )A.A.叶叶绿体主要吸收体主要吸收红光和光和蓝紫光用于光合作用紫光用于光合作用, ,放出氧放出氧气气B.B.光合作用光合作用释放氧气的部位是叶放氧气的部位是叶绿体的体的类囊
54、体囊体C.C.叶叶绿素包括叶素包括叶绿素素a a和叶和叶绿素素b bD.D.好氧好氧细菌没有菌没有线粒体也能粒体也能进行有氧呼吸行有氧呼吸【解析解析】选选A A。好氧细菌需要氧气。好氧细菌需要氧气, ,集中在红光和蓝紫集中在红光和蓝紫光区域光区域, ,说明此处有氧气产生说明此处有氧气产生; ;此实验既不能说明光合此实验既不能说明光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体, ,也没有对照实也没有对照实验说明叶绿素包括叶绿素验说明叶绿素包括叶绿素a a和叶绿素和叶绿素b,b,更不能说明好氧更不能说明好氧细菌没有线粒体。细菌没有线粒体。2. (20182. (2018西
55、安模西安模拟) )在光合作用的探究在光合作用的探究历程中程中, ,德国科德国科学家梅耶根据能量学家梅耶根据能量转化与守恒定律化与守恒定律, ,曾提出了植物在曾提出了植物在进行光合作用行光合作用时发生能量生能量转化的假化的假说。以下科学。以下科学实验能能证明明这一假一假说的是的是( () )A.A.英格豪斯英格豪斯证明植物在光照条件下可以改明植物在光照条件下可以改变空气成分的空气成分的实验B.B.恩格恩格尔尔曼曼证明光合作用的有效光是明光合作用的有效光是红橙光和橙光和蓝紫光的紫光的实验C.C.萨克斯克斯证明明绿叶在光下叶在光下进行光合作用可以行光合作用可以产生淀粉的生淀粉的实验D.D.鲁宾和卡和
56、卡门证明光合作用明光合作用产生的氧气来自水的生的氧气来自水的实验【解析解析】选选C C。萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用的。萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用的产物除氧气外还有淀粉产物除氧气外还有淀粉, ,即光能转变成储存在淀粉等有即光能转变成储存在淀粉等有机物中的化学能机物中的化学能, ,因此该实验能证明植物在进行光合作因此该实验能证明植物在进行光合作用时发生能量转化的假说。用时发生能量转化的假说。角度二角度二 光合作用光合作用过程分析程分析3.3.在适宜反在适宜反应条件下条件下, ,用白光照射离体的新用白光照射离体的新鲜叶叶绿体一体一段段时间后后, ,突然改用光照突然改用光照强强度与白光相同
57、的度与白光相同的红光或光或绿光光照射。下列是光源与瞬照射。下列是光源与瞬间发生生变化的物化的物质, ,组合正确的合正确的是是( () )A.A.红光光,ATP,ATP含量下降含量下降B.B.红光光, ,未被未被还原的原的C C3 3含量上升含量上升C.C.绿光光,H,H含量下降含量下降D.D.绿光光,C,C5 5含量上升含量上升【解析解析】选选C C。叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光。叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光, ,若若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光由白光突然改用光照强度与白光相同的红光, ,则可吸收则可吸收的光增多的光增多, ,光反应增强光反应增强,ATP,ATP含量增加含量增加,
58、 ,未被还原的未被还原的C C3 3含含量下降量下降, A, A、B B错误错误; ;叶绿体色素对绿光吸收最少叶绿体色素对绿光吸收最少, ,若由若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光白光突然改用光照强度与白光相同的绿光, ,可导致光反可导致光反应速率减慢应速率减慢, ,光反应产生的光反应产生的HH和和ATPATP含量减少含量减少, ,而短而短时间内暗反应仍以原来的反应速率进行时间内暗反应仍以原来的反应速率进行, ,消耗消耗HH和和ATP,ATP,故短时间内故短时间内HH含量会下降含量会下降,C,C正确正确; ;同理同理, ,绿光下由绿光下由于于HH和和ATPATP含量下降含量下降, ,导致导
59、致C C3 3被还原为被还原为C C5 5的速率减慢的速率减慢, ,而而短时间内暗反应中短时间内暗反应中COCO2 2的固定仍以原来的速率消耗的固定仍以原来的速率消耗C C5 5, ,故故C C5 5的含量会下降的含量会下降,D,D错误。错误。4.(20184.(2018湖北湖北联考考) )下列有关叶下列有关叶绿体色素的提取、分体色素的提取、分离及功能离及功能验证实验中中, ,叙述正确的是叙述正确的是( () )A.A.叶叶绿体色素之所以能体色素之所以能够在在滤纸上分离开的原因是不上分离开的原因是不同的色素分子大小不同同的色素分子大小不同B.B.实验中要注意不能中要注意不能让层析液没及析液没及
60、滤液液细线, ,目的是避目的是避免色素溶解在免色素溶解在层析液中析液中C.C.将叶将叶绿体色素提取液装入体色素提取液装入试管管, ,让一束白光穿一束白光穿过该滤液后再液后再经三棱三棱镜对光光进行色散行色散, ,光光谱的的颜色明色明显减弱的减弱的是是绿光光D.D.提取的叶提取的叶绿素溶液素溶液, ,给予适宜的温度、光照和予适宜的温度、光照和COCO2 2可可进行光合作用行光合作用【解析解析】选选B B。不同色素在层析液中的溶解度不同。不同色素在层析液中的溶解度不同, ,溶溶解度大的色素在滤纸上扩散的速度快解度大的色素在滤纸上扩散的速度快, ,故叶绿体色素能故叶绿体色素能够在滤纸上分离开够在滤纸上
61、分离开, ,故故A A项错误项错误; ;实验中不能让层析液没实验中不能让层析液没及滤液细线及滤液细线, ,否则滤液细线中的色素会溶解在层析液中否则滤液细线中的色素会溶解在层析液中, ,故故B B项正确项正确; ;叶绿体色素对绿光吸收最少叶绿体色素对绿光吸收最少, ,白光穿过该滤白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散液后再经三棱镜对光进行色散, ,则绿光强度基本不变则绿光强度基本不变, ,故故C C项错误项错误; ;光合作用需要多种色素的参与光合作用需要多种色素的参与, ,且需多种酶且需多种酶的参与的参与, ,因此仅仅有叶绿素因此仅仅有叶绿素, ,即使条件适宜即使条件适宜, ,光合作用也光合作用
62、也无法进行无法进行, ,故故D D项错误。项错误。5.5.百合以气孔白天关百合以气孔白天关闭、夜、夜间开放的特殊方式适开放的特殊方式适应高高温干旱温干旱环境。下面境。下面为百合叶肉百合叶肉细胞内的部分代胞内的部分代谢示意示意图, ,据据图分析分析错误的是的是 世世纪金榜金榜导学号学号14120058(14120058() )A.A.图中中B B物物质可能是葡萄糖可能是葡萄糖B.B.线粒体和粒体和细胞胞质基基质均能均能产生生COCO2 2C.PEPC.PEP、RuBPRuBP均能与均能与COCO2 2结合合D.D.夜夜间细胞液胞液pHpH可能会下降可能会下降【解析解析】选选A A。在有氧呼吸过程
63、中。在有氧呼吸过程中, ,进入线粒体的是丙进入线粒体的是丙酮酸酮酸, ,而不是葡萄糖而不是葡萄糖; ;由图可知由图可知, ,光合作用光合作用( (叶绿体叶绿体) )中中COCO2 2的来源有两个的来源有两个, ,一是来自线粒体一是来自线粒体, ,二是来自细胞质基二是来自细胞质基质质; ;由图可知由图可知,CO,CO2 2与与PEPPEP或或RuBPRuBP结合分别形成结合分别形成OAAOAA或或PGA;PGA;液泡内的液体称为细胞液液泡内的液体称为细胞液, ,晚间苹果酸进入细胞液中晚间苹果酸进入细胞液中, ,使细胞液使细胞液pHpH下降。下降。6.(20156.(2015全国卷全国卷)为了探究
64、不同光照了探究不同光照处理理对植物光植物光合作用的影响合作用的影响, ,科学家以生科学家以生长状状态相同的某种植物相同的某种植物为材材料料设计了了A A、B B、C C、D 4D 4组实验。各。各组实验的温度、光的温度、光照照强强度和度和COCO2 2浓度等条件相同、适宜且度等条件相同、适宜且稳定定, ,每每组处理的理的总时间均均为135 s,135 s,处理理结束束时测定各定各组材料中光合作材料中光合作用用产物的含量。物的含量。处理方法和理方法和实验结果如下果如下: :世世纪金金榜榜导学号学号1412005914120059A A组: :先光照后黑暗先光照后黑暗, ,时间各各为67.5 s;
65、67.5 s;光合作用光合作用产物的相物的相对含量含量为50%50%。B B组: :先光照后黑暗先光照后黑暗, ,光照和黑暗交替光照和黑暗交替处理理, ,每次光照和黑每次光照和黑暗暗时间各各为7.5 s;7.5 s;光合作用光合作用产物的相物的相对含量含量为70%70%。C C组: :先光照后黑暗先光照后黑暗, ,光照和黑暗交替光照和黑暗交替处理理, ,每次光照和黑每次光照和黑暗暗时间各各为3.75 ms(3.75 ms(毫秒毫秒););光合作用光合作用产物的相物的相对含量含量为94%94%。D D组( (对照照组):):光照光照时间为135 s;135 s;光合作用光合作用产物的相物的相对含
66、含量量为100%100%。回答下列回答下列问题: :(1)(1)单位光照位光照时间内内,C,C组植物合成有机物的量植物合成有机物的量_(_(填填“高于高于”“”“等于等于”或或“低于低于”)D)D组植物合成有机物的量植物合成有机物的量, ,依据依据是是_;C_;C组和和D D组的的实验结果可表明光合作果可表明光合作用中有些反用中有些反应不需要不需要_,_,这些反些反应发生的部生的部位是叶位是叶绿体的体的_。(2)A(2)A、B B、C C三三组处理相比理相比, ,随着随着_的增加的增加, ,使使光下光下产生的生的_能能够及及时利用与及利用与及时再再生生, ,从而提高了光合作用中从而提高了光合作
67、用中COCO2 2的同化量。的同化量。【解析解析】(1)(1)在该实验中在该实验中, ,作为对照组的作为对照组的D D组接受全光照组接受全光照135 s,135 s,而而C C组实验是光照和黑暗交替进行组实验是光照和黑暗交替进行, ,其仅用了其仅用了D D组组的一半时间的光照的一半时间的光照, ,但合成的有机物的量是但合成的有机物的量是94%(D94%(D组为组为100%),100%),故单位光照时间内故单位光照时间内,C,C组植物合成有机物的量高组植物合成有机物的量高于于D D组植物合成有机物的量。组植物合成有机物的量。C C组光照时间的缩短组光照时间的缩短, ,说明说明在光合作用过程中在光
68、合作用过程中, ,暗反应不需要光照暗反应不需要光照, ,而这个过程发而这个过程发生在叶绿体的基质中。生在叶绿体的基质中。(2)(2)光合作用过程有两个阶段光合作用过程有两个阶段: :光反应阶段和暗反应阶光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段必须在光下进行段。光反应阶段必须在光下进行, ,其将水分解其将水分解, ,产生产生ATPATP和还原型辅酶和还原型辅酶(H)(H)用于暗反应。用于暗反应。A A、B B、C C三组处理三组处理相比相比, ,随着光照时间间隔的缩短随着光照时间间隔的缩短, ,光照频率的增加光照频率的增加, ,使光使光下产生的下产生的ATPATP和和HH能够及时被利用与再生能够及时被
69、利用与再生, ,从而提高了从而提高了光合作用中光合作用中COCO2 2的同化量。的同化量。答案答案: :(1)(1)高于高于C C组只用了组只用了D D组一半的光照时间组一半的光照时间, ,其光合其光合作用产物的相对含量却是作用产物的相对含量却是D D组的组的94%(94%(其他合理答案也其他合理答案也可可) )光照基质光照基质(2)(2)光照和黑暗交替频率光照和黑暗交替频率( (其他合理答案也可其他合理答案也可) )ATPATP和还原型辅酶和还原型辅酶【加固加固训练】下面下面为绿色植物光合作用色植物光合作用过程示意程示意图( (图中中a ag g为物物质,为反反应过程程, ,物物质转换用用实
70、线表示表示, ,能量能量传递用用虚虚线表示表示) )。有关判断。有关判断错误的是的是 ( () )A.A.图中中表示水分的吸收表示水分的吸收,表示水的光解表示水的光解B.cB.c为ATP,fATP,f为HHC.C.将将b b物物质用用1818O O标记, ,最最终在在(CH(CH2 2O)O)中能中能检测到放射性到放射性D.D.图中中a a物物质主要吸收主要吸收红光和光和蓝紫光紫光, ,绿色植物能利用色植物能利用它将光能它将光能转换成活成活跃的化学能的化学能【解析解析】选选B B。题图所示。题图所示,a,a为叶绿体色素为叶绿体色素, ,主要吸收红光主要吸收红光和蓝紫光和蓝紫光;b;b为为O O
71、2 2,c,c为为ATP,dATP,d为为ADP,eADP,e为为NADPH(H),fNADPH(H),f为为NADPNADP+ +,表示植物吸收水分表示植物吸收水分,表示水的光解表示水的光解, ,故故A A正确、正确、B B错误错误; ;1818O O2 2参与有氧呼吸可生成参与有氧呼吸可生成H H2 21818O,O,H H2 21818O O参与有氧呼吸参与有氧呼吸可生成可生成C C1818O O2 2,C,C1818O O2 2参与光合作用可生成参与光合作用可生成(C(CH H2 21818O),CO),C正确正确; ;叶绿体中的色素可吸收、转化光能叶绿体中的色素可吸收、转化光能,D,D正确。正确。
