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1、第8講光合作用,突破3實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離,突破1光合作用的過程及影響光合作用的環(huán)境因素,突破2光合作用與呼吸作用的關(guān)系,總綱目錄,一、捕獲光能的色素和葉綠體的結(jié)構(gòu) 1.色素的種類和吸收光譜,2.葉綠體 (1)結(jié)構(gòu)示意圖,(3)功能:進(jìn)行光合作用的場所 (4)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn):好氧細(xì)菌主要分布于葉綠體被光束照射的 部位周圍。,(2)結(jié)構(gòu),二、光合作用原理及應(yīng)用 1.光合作用的探索歷程(連一連,將結(jié)果寫到答題線上) AbCaEeDcBd,2.光合作用的過程 (1)光反應(yīng)與暗反應(yīng),(2)總反應(yīng)式:CO2+H2O (CH2O)+O2。,巧學(xué)妙記光合作用歌訣 光合作用兩反應(yīng),光暗交替同進(jìn)行; 光

2、暗各分兩步走,光為暗還供氫能。 色素吸光兩用途,解水釋氧暗供氫; ADP變ATP,光變不穩(wěn)化學(xué)能。 光完成行暗反應(yīng),后還原來先固定; 二氧化碳?xì)饪兹?C5結(jié)合C3生; C3多步被還原,需酶需能還需氫;,還原產(chǎn)物有機(jī)物,能量儲存在其中; C5離出再反應(yīng),循環(huán)往復(fù)永不停。,3.影響光合作用的因素和化能合成作用 (1)影響光合作用的因素 (2)光合作用和化能合成作用的比較,1.暗反應(yīng)中被還原的C3在有關(guān)酶的作用下,可再形成C5。( ),2.生長在同一植株上綠色葉片和黃色葉片均含有類胡蘿卜素。( ),3.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光。( ),4.提取的光合色素能吸收光能,進(jìn)行光反應(yīng)。

3、( ),5.光合作用中CO2可直接被H還原,再經(jīng)過一系列的變化形成糖類。 ( ),6.綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中,所以可用無水乙醇提取綠葉中的色素。( ),7.正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,其葉綠體內(nèi)O2的產(chǎn)生停止。( ),,,,,,,,9.黑暗處理后的短暫時間內(nèi),葉綠體中ADP和Pi含量升高,C3還原后的直接產(chǎn)物含量降低。( ),8.光合作用和呼吸作用中均能產(chǎn)生H,二者還原的物質(zhì)不同。( ),10.某一光照強(qiáng)度下,檢測到新鮮葉片沒有與外界進(jìn)行氣體交換,則可判斷出此葉片沒有進(jìn)行光合作用。( ),11.CO2通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞后,首先

4、與C5結(jié)合而被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供H和ATP。( ),12.適宜條件下光合作用過程中C5/C3的值在停止供應(yīng)CO2后比停止前高。( ),13.光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,光反應(yīng)必須有光才能進(jìn)行,暗反應(yīng)必須無光才能進(jìn)行。( ),,,,,,,突破1光合作用的過程及影響光合作用的環(huán)境因素,1.光合作用過程圖解,解讀如下:,2.光合作用過程中元素轉(zhuǎn)移途徑分析 (1)光合作用總反應(yīng)式及各元素去向 (2)光合作用過程中O元素的轉(zhuǎn)移途徑 O18O2 C18O2C3(CO)+O (3)光合作用過程中C元素的轉(zhuǎn)移途徑,14CO214C3(14CH2O),3.光照強(qiáng)度和CO2濃度變化對

5、光合作用中物質(zhì)含量變化影響的分析 (1)光照強(qiáng)度變化,(2)CO2濃度變化,失分警示(1)溫度改變對光合作用強(qiáng)度的影響:當(dāng)溫度改變時,不管是 光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會受影響,但主要是暗反應(yīng),因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶 的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。 (2)CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響:CO2濃度很低時,光合作用不能進(jìn)行,但CO2濃度過高時,會抑制植物的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。,對影響光合作用的外界因素的分析方法,1.影響光合作用的幾個單因子,在分析以上單因子對光合作用的影響時,不僅要關(guān)注曲線的走勢,還要注意幾個關(guān)鍵點(diǎn),尤其是補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn),以及飽和點(diǎn)前、點(diǎn)后的主要限制因子。一般來說,飽和點(diǎn)前的

6、限制因子就是橫坐標(biāo)表示的因子,飽和點(diǎn)后的限制因子主要是橫坐標(biāo)表示的以外的因子。,2.溫度、光照強(qiáng)度、CO2濃度綜合因素對光合速率的影響 關(guān)鍵點(diǎn)含義:P點(diǎn)前,限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨該因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時,橫坐標(biāo)所表示的因子,不再是影響光合速率的因素,要想提高光合速率,可采取適當(dāng)改變其他因子的措施。,歸納提升影響光合作用多因子變量的分析方法 (1)將多因子變量轉(zhuǎn)化為多個單因子變量,如上圖可以分解為光照強(qiáng)度影響光合作用,溫度或CO2濃度影響光合作用。 (2)各種環(huán)境因子對植物光合作用并不是單獨(dú)地發(fā)揮作用,而是綜合作用。但各種因子的作用并不是同等重要的,

7、其中起主要作用的因子為關(guān)鍵因子,因此在分析相關(guān)問題時,應(yīng)抓關(guān)鍵因子。,考向1考查光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化 1.在適宜反應(yīng)條件下,用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后,突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì),組合正確的是() A.紅光,ATP下降B.紅光,未被還原的C3上升 C.綠光,H下降 D.綠光,C5上升,C,答案C植物光合作用主要利用的是紅光和藍(lán)紫光,對綠光的利用很少。突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光照射后,光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)物H和ATP上升,進(jìn)而C3的還原過程加快,未被還原的C3下降,A、B項(xiàng)錯誤;而改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照射后,光反應(yīng)速率

8、減慢,產(chǎn)物H和ATP下降,進(jìn)而C3的還原過程減慢,C5下降,C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯誤。,2.下圖為大豆葉片光合作用暗反應(yīng)階段的示意圖。下列敘述正確的是() A.CO2的固定實(shí)質(zhì)上是將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)镃3中的化學(xué)能 B.CO2可直接被H還原,再經(jīng)過一系列的變化形成糖類 C.被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下,可再形成C5 D.光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)鯐r,短時間內(nèi)C5含量會升高,C,答案C由圖解可知,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H參與C3的還原,而不 參與CO2的固定,A項(xiàng)、B項(xiàng)錯誤;被還原的C3在有關(guān)酶的催化作用下一部分合成了(CH2O),另一部分又形成了C5,C項(xiàng)正確;光照強(qiáng)度變?nèi)鯐r,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H減少

9、,故短時間內(nèi)C5含量會降低,D項(xiàng)錯誤。,考向2以圖或表的形式考查影響光合作用的因素 3.某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半,但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是(),A.光照強(qiáng)度低于P時,突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型 B.光照強(qiáng)度高于P時,突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型 C.光照強(qiáng)度低于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度 D.光照強(qiáng)度高于P時,限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度,答案D本題考查影響光合作用的因素及光反應(yīng)與暗反應(yīng)的特點(diǎn)。光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)相互制約,相互影響。從圖示可以看出,在曲線圖P點(diǎn)

10、以前,野生型水稻光合速率大于突變型,而P點(diǎn)后野生型水稻光合速率小于突變型,說明在P點(diǎn)前,野生型水稻光反應(yīng)速率較高,P點(diǎn)后,突變型水稻暗反應(yīng)速率較高,A、B正確;在P點(diǎn)前和P點(diǎn)后至光飽和點(diǎn)前,突變型水稻光合速率隨光照強(qiáng)度增加而增加,即限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度,當(dāng)光照強(qiáng)度大于光飽和點(diǎn)時,限制光合速率的主要因素是CO2濃度,C 正確,D 錯誤。,4.(2016課標(biāo)全國)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響,某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組,1組在田間生長作為對照組,另4組在人工氣候室中生長作為實(shí)驗(yàn)組,并保持其光照和CO2濃度等條件與對照

11、組相同。于中午12:30測定各組葉片的光合速率,各組實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果如表所示:,回答下列問題: (1)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是,其依據(jù)是;并可推測,(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。 (2)在實(shí)驗(yàn)組中,若適當(dāng)提高第組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率,其原因是。 (3)小麥葉片氣孔開放時,CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過程(填“需要”或“不需要”)載體蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。,答案(1)濕度(或答相對濕度)在相同溫度條件下,相對濕度改變時光合速率變化較大增加 (2)四該實(shí)驗(yàn)組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度

12、 (3)不需要不需要 解析本題主要考查影響光合速率的因素及CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式。(1)分析對照組、實(shí)驗(yàn)組一和實(shí)驗(yàn)組二可知,高溫條件下(溫度均為36 ),適當(dāng)增加相對濕度時,葉片光合速率的增加量相對較大,而分析實(shí)驗(yàn)組二、三、四可知,在相對濕度較高的條件下(相對濕度均為52%),適當(dāng)降低溫度時,葉片光合速率的增加量較小,甚至降低。所以,中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度;并由增加相對濕度,葉片的光合速率增大可推知,增加麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作,用“午休”的程度。(2)對比實(shí)驗(yàn)組三和實(shí)驗(yàn)組四可知:因溫度降低,葉片的光合速率下降,所以適當(dāng)提高第四組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合

13、速率。(3)CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散,既不需要載體蛋白,也不需要消耗ATP。,突破2光合作用與呼吸作用的關(guān)系,1.光合作用和細(xì)胞呼吸的區(qū)別,2.光合作用和細(xì)胞呼吸的聯(lián)系 (1)過程聯(lián)系 (2)物質(zhì)聯(lián)系 C元素:CO2(CH2O)丙酮酸CO2 O元素:H2OO2H2O H元素:H2OH(CH2O)H H2O,(3)能量聯(lián)系 失分警示對于光合作用與細(xì)胞呼吸的兩個認(rèn)識誤區(qū) (1)誤以為白天植物只進(jìn)行光合作用。細(xì)胞呼吸無論是在有光還是無光條件下,都會一直進(jìn)行,即使在進(jìn)行光合作用時,細(xì)胞呼吸也沒有停止。 (2)誤以為光合作用與細(xì)胞呼吸是兩個獨(dú)立的過程。光合作用積累的有機(jī)物被細(xì)胞呼吸利用,儲存的

14、能量通過細(xì)胞呼吸釋放出來,細(xì)胞呼吸產(chǎn) 生的CO2等物質(zhì)可以被光合作用利用。,,1.比較記憶光合作用與有氧呼吸過程中H和ATP的來源和去路,2.光合速率與呼吸速率的比較分析及相關(guān)表示方法 (1)光合速率與呼吸速率的關(guān)系: 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進(jìn)行呼吸作用,測得的數(shù)值為呼吸速率(A點(diǎn))。,綠色組織在有光條件下,光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行,測得的數(shù)值為凈光合速率。 真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。 (2)各點(diǎn)(段)的光合作用和呼吸作用分析 A點(diǎn) AB段(不含A、B點(diǎn)),B點(diǎn) B點(diǎn)后 (3)當(dāng)外界條件變化時,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)移動規(guī)律 若呼吸速率增加,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之應(yīng)

15、左移。 若呼吸速率基本不變,條件的改變使光合速率下降,CO2(光)補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)右移,反之應(yīng)左移。,考向1考查光合作用與細(xì)胞呼吸的物質(zhì)和能量的關(guān)系,1.葉肉細(xì)胞內(nèi)的下列生理過程,一定在生物膜上進(jìn)行的是() A.O2的產(chǎn)生B.H2O的生成 C.H的消耗D.ATP的合成,A,答案A葉肉細(xì)胞內(nèi)O2是在光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的,光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體薄膜,A項(xiàng)正確;在核糖體上氨基酸經(jīng)脫水縮合形成肽鏈的過程中能產(chǎn)生H2O,核糖體為無膜細(xì)胞器,B項(xiàng)錯誤;光合作用中H的消耗發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中,沒有在生物膜上,C項(xiàng)錯誤;葉肉細(xì)胞有氧呼吸的第一、二、三階段均能合成ATP,第一、二階段分別在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基

16、質(zhì)中進(jìn)行,第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行,D項(xiàng)錯誤。,2.(2017北京海淀期末)下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過程示意圖。下列敘述正確的是() A.過程只在線粒體中進(jìn)行,過程只在葉綠體中進(jìn)行 B.過程產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中 C.過程產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自H2O D.過程和中均能產(chǎn)生H,二者還原的物質(zhì)不同,D,答案D分析示意圖,過程應(yīng)為有氧呼吸,它發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,過程應(yīng)為光合作用或化能合成作用,它發(fā)生的場所是真核細(xì)胞的葉綠體、原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)或進(jìn)行化能合成作用的生物細(xì)胞中;過程產(chǎn)生的能量一部分儲存在ATP中,還有一部分以熱能的形式散失;過程產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來

17、自CO2;有氧呼吸的第一階段和第二階段都能產(chǎn)生H,光合作用的光反應(yīng)階段也能產(chǎn)生H,但過程產(chǎn)生的H用于還原O2,過程產(chǎn)生的H用于還原C3。,考向2借助圖或表考查影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素 3.(2017北京理綜)某植物光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖。據(jù)此,對該植物生理特性理解錯誤的是(),A.呼吸作用的最適溫度比光合作用的高 B.凈光合作用的最適溫度約為25 C.在025 范圍內(nèi),溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大 D.適合該植物生長的溫度范圍是1050 ,答案D本題主要考查影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素以及識圖能力。由圖可知,該植物呼吸作用的最適溫度約為55 ,而光合作用的最適溫

18、度約為30 ,呼吸作用的最適溫度比光合作用的最適溫度高,A正確;由圖可知,凈光合作用的最適溫度約為25 ,B正確;觀察題圖中曲線可知,在025 范圍內(nèi),總光合速率上升快于呼吸速率,溫度變化對光合速率的影響比對呼吸速率的大,C正確;凈光合速率大于零時,植物才能生長,溫度為50 時,凈光合速率為負(fù)值,植物不能生長,D錯誤。,4.(2016課標(biāo)全國)BTB是一種酸堿指示劑。BTB的弱堿性溶液顏色可隨其中CO2濃度的增高而由藍(lán)變綠再變黃。某同學(xué)為研究某種水草的光合作用和呼吸作用,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):用少量的NaHCO3和BTB加水配制成藍(lán)色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液變成淺綠色,之后將等量的淺

19、綠色溶液分別加入到7支試管中。其中6支加入生長狀況一致的等量水草,另一支不加水草,密閉所有試管。各試管的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果見表。,*遮光是指用黑紙將試管包裹起來,并放在距日光燈100 cm的地方。 若不考慮其他生物因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,回答下列問題: (1)本實(shí)驗(yàn)中,50 min后1號試管的溶液是淺綠色,則說明2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由引起的;若1號試管的溶液是藍(lán)色,則說明2至7號試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是(填“可靠的”或“不可靠的”)。 (2)表中X代表的顏色應(yīng)為(填“淺綠色”、“黃色”或“藍(lán)色”),判斷依據(jù)是。 (3)5號試管中的溶液顏色在照光前后沒有變化,說明在此條件下水草。,答案(1)不同光強(qiáng)下水草

20、的光合作用和呼吸作用不可靠的 (2)黃色水草不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行呼吸作用,溶液中CO2濃度高于3號管 (3)光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,吸收與釋放的CO2量相等 解析本題考查光照強(qiáng)度對光合速率的影響,用BTB(溴麝香草酚藍(lán))指示CO2濃度。(1)題中距日光燈的距離表示光照的強(qiáng)弱。1號試管沒有水草,為空白對照組;2號試管遮光,其內(nèi)水草不能進(jìn)行光合作用,但能進(jìn)行呼吸作用;37號試管內(nèi)的水草在不同強(qiáng)度的光照條件下,光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的差值大小引起各試管顏色的變化。若1號試管的溶液是藍(lán)色,說明光照能導(dǎo)致CO2減少,那么,2至7號試管顏色的變化并不全是光合作用和呼吸作用所致,實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不可靠

21、。(2)2號試管在遮,光條件下,水草不能進(jìn)行光合作用,但能進(jìn)行呼吸作用,50 min后試管內(nèi)CO2較多,溶液顏色應(yīng)為黃色。判斷的依據(jù)是2號試管與3號試管只有一個自變量(是否遮光),2號試管比3號試管CO2多,所以溶液顏色為黃色。(3)5號試管溶液顏色在照光前后沒有變化,說明CO2濃度不變,因此推測水草光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用釋放CO2的量。,考向3考查光合作用和細(xì)胞呼吸的計算題 5.(2017江蘇鹽城期中)下表是采用黑白瓶(不透光瓶可透光瓶)測定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度,并比較計算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是(),考向3考查光合作用和細(xì)胞呼吸的計

22、算題 5.(2017江蘇鹽城期中)下表是采用黑白瓶(不透光瓶可透光瓶)測定夏季某池塘不同深度水體中初始平均氧濃度與24小時后平均氧濃度,并比較計算后的數(shù)據(jù)。下列有關(guān)分析正確的是(),A.水深1 m處白瓶中水生植物24小時制造的氧氣為3 g/m3 B.水深2 m處黑瓶中水生植物不能進(jìn)行水的光解但能進(jìn)行C3的還原 C.水深3 m處白瓶中水生植物產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體 D.水深4 m處白瓶和黑瓶中的水生植物均不進(jìn)行光合作用,C,答案C白瓶透光,瓶內(nèi)水生植物可進(jìn)行光合作用和呼吸作用,黑瓶不透光,瓶內(nèi)水生植物只能進(jìn)行呼吸作用。在水深1 m處,白瓶中水生植物24小時制造的氧氣量為3+1.5=4

23、.5 (g/m3),A錯誤;水深2 m處黑瓶中水生植物不能進(jìn)行光合作用,也就不能進(jìn)行水的光解和C3的還原,B錯誤;水深3 m處白瓶中水生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量相等,即植物進(jìn)行光合作用和呼吸作用,因此產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體,C正確;在水深4 m處白瓶中水生植物24小時制造的氧氣量為-1-(-1.5)=0.5 (g/m3),能進(jìn)行光合作用,D錯誤。,6.(2015北京理綜)研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光暗轉(zhuǎn)換條件下CO2吸收量的變化,每2 s記錄一個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在圖中以點(diǎn)的形式呈現(xiàn)。 (1)在開始檢測后的200 s內(nèi),擬南芥葉肉細(xì)胞利用光能分解,同化CO2。而在實(shí)

24、驗(yàn)的整個過程中,葉片可通過將儲藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為和熱能。 (2)圖中顯示,擬南芥葉片在照光條件下CO2吸收量在molm-2s,-1范圍內(nèi),在300 s時CO2達(dá)到2.2 molm-2s-1。由此得出,葉片的總(真正)光合速率大約是mol CO2m-2s-1。(本小題所填數(shù)值保留至小數(shù)點(diǎn)后一位) (3)從圖中還可看出,在轉(zhuǎn)入黑暗條件下100 s以后,葉片的CO2釋放,并達(dá)到一個相對穩(wěn)定的水平,這提示在光下葉片可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程。 (4)為證明葉片在光下呼吸產(chǎn)生的CO2中的碳元素一部分來自于葉綠體中的五碳化合物,可利用技術(shù)進(jìn)行研究。,答案(1)水細(xì)胞呼吸ATP中的化學(xué)

25、能 (2)0.20.6釋放量2.42.8 (3)逐漸減少 (4)14C同位素示蹤 解析(1)有光條件下,葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用,又進(jìn)行呼吸作用。光合 作用過程分解H2O,同化CO2。呼吸作用過程則將儲藏在有機(jī)物中穩(wěn)定的 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能和熱能。(2)分析題圖,擬南芥葉片在 照光條件下,CO2吸收量在0.20.6 molm-2s-1范圍內(nèi),此值為凈光合速率。在300 s時CO2的釋放量達(dá)到2.2 molm-2s-1,該值為呼吸速率,則得出葉片的總(真正)光合速率約為2.2+(0.20.6)=2.42.8(molCO2m-2s-1)。(3)由圖知,轉(zhuǎn)入黑暗條件下100 s后,葉

26、片CO2釋放量逐漸減少,隨后達(dá)到一個相對穩(wěn)定水平。(4)為追蹤C(jī)O 2中C元素的來源,可利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行研究。,突破3實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取和分離,1.,2.實(shí)驗(yàn)步驟,3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過淺的原因分析 未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。 使用放置數(shù)天的菠菜葉,濾液色素(葉綠素)太少。 一次加入大量的無水乙醇,提取濃度太低(正確做法: 分次加入少量無水乙醇提取色素)。 未加碳酸鈣或加入過少,色素分子被破壞。 (2)濾紙條色素帶重疊 沒有做到濾液細(xì)線直、細(xì)勻。,(3)濾紙條看不到色素帶 忘記畫濾液細(xì)線。 濾液細(xì)線接觸到層析液,且時間

27、較長,色素全部溶解到層析液中。 (4)濾紙條只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶 忘記加碳酸鈣導(dǎo)致葉綠素被破壞或所用葉片為“黃葉”。,考向1以基礎(chǔ)判斷或?qū)嶒?yàn)分析的形式,考查實(shí)驗(yàn)選材及試劑的作用及實(shí)驗(yàn)操作,1.下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取、分離實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是() A.應(yīng)該在研磨葉片后立即加入CaCO3,防止酸破壞葉綠素 B.即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素 C.為獲得10 mL提取液,研磨時一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D.層析完畢后應(yīng)迅速記錄結(jié)果,否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失,B,答案B應(yīng)該在研磨葉片前加入碳酸鈣,A項(xiàng)錯誤;即使菜葉剪碎不夠充分,葉綠體色素也可以溶解在

28、無水乙醇中進(jìn)而提取光合色素,B項(xiàng)正確;鮮菠菜中含有較多水分,因此不能為獲得10 mL提取液而一次性加入10 mL乙醇,C項(xiàng)錯誤;層析完畢后,葉綠素條帶不會隨溶劑揮發(fā)而消失, D項(xiàng)錯誤。,2.關(guān)于葉綠素提取的敘述,錯誤的是() A.菠菜綠葉可被用作葉綠素提取的材料 B.加入少許CaCO3能避免葉綠素被破壞 C.用乙醇提取的葉綠體色素中無胡蘿卜素 D.研磨時加入石英砂可使葉片研磨更充分,C,答案C菠菜綠葉中含大量的葉綠素且易于研磨,是提取葉綠素的良好材料,A正確;研磨時,加入少許碳酸鈣可以中和液泡破壞后釋放的酸性物質(zhì),防止研磨中色素被破壞,B正確;加入石英砂可使葉片研磨得更充分,D正確;葉綠體中的

29、色素有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素,四種色素均溶于乙醇,C錯誤。,考向2以圖示分析的形式,考查實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)誤差 3.為研究高光強(qiáng)對移栽幼苗光合色素的影響,某同學(xué)用乙醇提取葉綠體色素,用石油醚進(jìn)行紙層析,如圖為濾紙層析的結(jié)果(、、、為色素條帶)。下列敘述正確的是(多選)( ) A.強(qiáng)光照導(dǎo)致了該植物葉綠素含量降低 B.類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強(qiáng)光照 C.色素、吸收光譜的吸收峰波長不同 D.畫濾液線時,濾液在點(diǎn)樣線上只能畫一次,ABC,答案ABC分析正常光照和強(qiáng)光照下的不同色素帶寬度可以發(fā)現(xiàn),強(qiáng)光導(dǎo)致了葉綠素含量降低、類胡蘿卜素含量升高,這可能與類胡蘿卜素可以抵御強(qiáng)光照

30、有關(guān),A、B正確;葉綠素a的吸收波長更廣一些,C正確;為增加色素帶的色素含量,畫濾液細(xì)線時,濾液應(yīng)在點(diǎn)樣線上重復(fù)畫幾次,D錯誤。,4.某班學(xué)生完成對新鮮菠菜葉進(jìn)行葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)時,由于各組操作不同,出現(xiàn)了以下四種不同的層析結(jié)果。下列分析不合理的是(),A.甲可能誤用蒸餾水做提取液和層析液 B.乙可能是因?yàn)檠心r未加入 SiO2 C.丙是正確操作得到的理想結(jié)果 D.丁可能是因?yàn)檠心r未加入 CaCO3,答案C葉綠體中色素能溶解在有機(jī)溶劑中,幾乎不溶于蒸餾水,A正確;SiO2可使研磨充分,未加入SiO2,導(dǎo)致研磨不充分,獲得的色素少,B正確;正常情況下,在濾紙條上距離點(diǎn)樣處近的葉綠素含量比類胡蘿卜素多,C錯誤;CaCO3可防止葉綠素被破壞,未加入 CaCO3可導(dǎo)致提取到的葉綠素減少,D正確。,核心構(gòu)建,