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答案 C 植物光合作用主要利用的是红光和蓝紫光,对绿光的利用很 少。突然改用光照强度与白光相同的红光照射后,光反应速率加快,产 物[H]和ATP上升,进而C3的还原过程加快,未被还原的C3下降,A、B项错 误;而改用光照强度与白光相同的绿光照射后,光反应速率减慢,产物[H] 和ATP下降,进而C3的还原过程减慢,C5下降,C项正确、D项错误。
考向二 以图示分析的形式,考查实验结果分析 3.(2016上海单科,16,2分)从种植于室内普通光照和室外强光光照下的 同种植物分别提取叶片的叶绿体色素,用纸层析法分离,结果如图。下 列判断正确的是 ( )
A.室内植物叶片偏黄 B.室外植物叶片偏绿
C.室外植物叶片胡萝卜素含量>叶黄素含量 D.室内植物叶片叶绿素a含量>叶绿素b含量 答案 D 提取叶片中的叶绿体色素,用纸层析法分离,滤纸条上从上到 下分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,两图相比较,室内叶 片叶绿素较多,颜色偏绿,室外叶片叶绿素较少,颜色偏黄,A、B错误;根 据色素带的宽度,可以看出室外植物叶片胡萝卜素含量﹤叶黄素含量,C 错误;室内植物叶片叶绿素a含量>叶绿素b含量,D正确。
考点突破
突破一 光合作用原理及应用
一、光反应与暗反应的联系
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.反应式及元素去向分析: (1)光合作用总反应式
(2)光合作用过程中O元素的转移途径
O O H 2 1 8
答案 B 题图曲线中,a点转向b点时光照强度增加,产生的[H]和ATP 增多, C3因还原消耗增多其浓度降低,A正确;d点转向b点时CO2浓度增 加,C5因消耗增多其浓度降低,B错误;ab段随光照强度增加光合速率不 断增加,此时光合速率的限制因素主要是光照强度,C正确;bc段光照强 度和CO2浓度均较充足,此时光合速率的限制因素可能是温度、叶绿体 中色素和酶的量等其他条件,D正确。
4.(2016江苏扬州期末,22)某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中色 素的提取和分离实验时,由于各组操作不同,出现了以下四种不同的层 析结果。下列分析不合理的是 ( )
A.甲可能误用蒸馏水做提取液和层析液
B.乙可能是因为研磨时未加入 SiO2 C.丙是正确操作得到的理想结果 D.丁可能是因为研磨时未加入 CaCO3 答案 C 叶绿体中色素能溶解在有机溶剂中,几乎不溶于蒸馏水中,A 正确;SiO2可使研磨充分,未加入SiO2,导致研磨不充分,获得的色素少,B 正确;在滤纸条上距离点样处近的叶绿素含量比类胡萝卜素多,C错误; CaCO3可防止叶绿素被破坏,未加入 CaCO3 叶绿体色素的提取和分离
2.实验步骤
3.实验结果
失分警示 (1)收集到的滤液绿色过浅的原因: ①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。 ②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色 素)。
④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:滤纸条滤液细线接触到层析液。 (3)滤纸条上看不见色素带: ①忘记画滤液细线。 ②层析液没及滤液细线,色素全部溶解到层析液中。
(5)(2016四川理综,3A)用纸层析法分离色素时,若滤液细线画得过粗可 能会导致色素带出现重叠。 (√) (6)(2016课标Ⅱ,4D)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。 (√) (7)(2014海南单科,6B)生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片均含有类 胡萝卜素。 (√) (8)(2016课标Ⅱ,4C)红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合 作用。 (✕) (9)(2013课标Ⅱ,2D)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光。 (✕)
(CH2O)+O2 。
2.过程
光反应为暗反应提供 [H]和ATP ;暗反应为光反应提供 ADP和Pi 。
巧学妙记 光合作用过程的“一、二、三、四” 一个场所:叶绿体。 两个阶段:光反应、暗反应。 三种能量:光能→ATP中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能。 四个物质变化:水光解、ATP形成、CO2固定、C3还原。
2.(2016江苏南通、扬州、泰州第二次调研,5)下列有关“绿叶中色素的 提取和分离”实验的叙述中错误的是 ( ) A.研磨时加入CaCO3可防止叶绿素在酸性条件下分解 B.滤纸条的一端剪去两角的目的是使色素带比较直 C.画滤液细线时需迅速重复多画几次以增加色素的含量 D.滤纸条上相邻且距离最远的两条色素带呈橙黄色和黄色 答案 C 画滤液细线时,要等滤液干燥后再重复画线,C错误。
相同点
都能将CO2和H2O等无机物合成有机物
1.判断下列有关叶绿体色素说法的正误。 (1)(2016课标Ⅱ,4A)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中。 (√) (2)(2016江苏单科,17A)提取叶绿素时,研磨叶片后立即加入CaCO3,防止 酸破坏叶绿素。 (✕) (3)(2016江苏单科,17B)即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合 作用色素。 (√) (4)(2015山东理综,3A)叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条 上的色素带重叠。 (✕)
生物
课标版
第10讲 光合作用
教材研读
考点一 捕获光能的色素与结构
1.色素的种类和功能
2.叶绿体 (1)结构
(2)功能:进行⑨ 光合作用 的主要场所。 (3)功能验证:恩格尔曼的实验,好氧细菌只分布在叶绿体被光束照射的 部位。
考点二 光合作用的原理及应用
一、光合作用的过程
1.反应式:① CO2+H2O
(6)(2015北京理综,2D)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉。 (✕) (7)(2014课标Ⅰ,2A)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速 将培养瓶罩上,其叶绿体内O2的产生停止。 (√) (8)光合作用和呼吸作用中均能产生[H],二者还原的物质不同。 (√) (9)(2014海南单科,9B)鱼可为植物的光合作用提供CO2。 (√) (10)(2015山东理综,4D)适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值,停止供 应CO2后比停止前的高。 (√) (11)(2016海南单科,10A)温度和光照会影响CO2的同化速率。 (√) (12)(2016海南单科,10D)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖。 (√)
2.(2016江西金溪一中一模,27)在光照最强的夏季的中午,绿色植物的光 合作用强度反而会降低,此时细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是 ( ) A.增加、减少、减少 B.减少、增加、增加 C.减少、增加、减少 D.增加、减少、增加 答案 B 在光照最强的夏季中午绿色植物光合作用强度降低的主要 原因是气孔关闭,CO2供给不足。由于CO2的固定量减少,细胞内C3的合 成速率减小,C3含量会减少,同时C5因消耗减少,其含量会增加;而C3含量 减少使C3的还原速率降低,ATP因消耗减少,其含量会增加,B项正确。
二、影响光合作用的因素 1.光合作用强度 (1)含义:植物在① 单位时间 内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)指标:单位时间内原料的② 消耗量 或产物的③ 生成量 。
2.影响光合作用的因素
三、光合作用和化能合成作用的比较
光合作用
化能合成作用
区 能量 别 代表生物
① 光能 绿色植物
② 氧化无机物放出的能量 ③ 硝化细菌
4.(2016辽宁实验中学阶段性测试,14)如图表示光照强度和CO2浓度对 某植物光合作用强度的影响,下列有关叙述中错误的是 ( )
A.曲线中a点转向b点时,叶绿体中C3浓度降低 B.曲线中d点转向b点时,叶绿体中C5浓度升高 C.ab段影响光合作用速率的主要因素是光照强度 D.bc段影响光合作用速率的限制性因素可能是温度等其他条件
考向二 以图表曲线形式考查影响光合作用的因素 3.如图为在最适温度和光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速率随 环境中的CO2浓度的变化情况,下列说法不正确的是 ( )
A.植物乙比植物甲对CO2浓度更敏感 B.当CO2吸收量为c时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等
C.d点甲植物细胞内的C3含量比b点的高 D.适当降低光照强度b点将向右移动 答案 B 植物乙在低浓度CO2时光合速率较高,而高浓度CO2时光合速 率较低,说明植物乙对CO2较敏感,A正确;当CO2吸收量为c时,植物甲与 植物乙的净光合速率相等,但甲植物的呼吸速率较高,所以CO2吸收量为 c时植物甲合成的有机物应多于植物乙的,B错误;与b点比较,d点CO2浓 度较高,所以此时甲植物的C3含量较高,C正确;适当降低光照强度,光合 速率会降低,所以光的补偿点(b点)将向右移动,D正确。
考向一 以基础判断分析的形式,考查实验原理与操作 1.(2016江苏单科,17,2分)下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙 述,正确的是 ( ) A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素 B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素 C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失 答案 B 应该在研磨叶片前加入碳酸钙,A项错误;即使菜叶剪碎不够 充分,叶绿体色素也可以溶解在无水乙醇中进而提取光合色素,B项正 确;鲜菠菜中含有较多水分,因此不能为获得10 mL提取液而一次性加入 10 mL乙醇,正确做法是分次加入乙醇提取色素,C项错误;层析完毕后, 叶绿素条带不会随溶剂挥发而消失, D项错误。
二、影响光合作用的因素 1.单因子
2.多因子
图像
含义
应用
P点前,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不 断加强,光合速率不断提高;Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光 合速率的因素,影响因素为坐标图中所标示出的其他因子
温室栽培时,在一定光照强度下,白天可适当提高温度,增加光合酶的 活性,提高光合速率,也可同时适当补充CO2,进一步提高光合速率;当 温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率