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第九講 能量之源——光與光合作用,,第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,1．用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素；用層析液將綠葉中的色素分離。色素在層析液中溶解度越高，在濾紙條上隨層析液擴(kuò)散的越快。 2．葉綠體中的色素分布在類囊體的薄膜上，包括葉綠素和類胡蘿卜素；葉綠素主要吸收波長(zhǎng)較短的藍(lán)紫光和波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光；類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。 3．暗反應(yīng)過(guò)程是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)，在多種酶催化下完成的。包括CO2的固定和C3的還原等過(guò)程。 4．提高光合作用強(qiáng)度的措施有：控制光照強(qiáng)弱、適當(dāng)降低夜晚的溫度、適當(dāng)增加環(huán)境中CO2濃度等。,5．生物體中的能量轉(zhuǎn)化：光能→電能→ATP中的活躍化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能(被組織細(xì)胞利用)。 6．化能合成作用：某些生物能夠利用環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物，這種合成作用叫做化能合成作用。,[基礎(chǔ)回扣] 一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1．葉綠體 (1)模式圖,,(2)結(jié)構(gòu) ①是葉綠體膜：雙層膜。 ②是 ：含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶。 ③是 ：由類囊體堆疊而成，分布有 和與 有關(guān)的酶。 (3)功能：進(jìn)行 的場(chǎng)所。 (4)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)：好氧細(xì)菌只分布于___________被光束照射的部位。,基質(zhì),基粒,色素,光反應(yīng),光合作用,葉綠體,2．色素的種類和功能,葉綠素a,葉綠素b,黃,橙黃,3.影響葉綠素合成的因素 (1)光照：光是葉綠素合成的必要條件，植物在黑暗中葉呈黃色。 (2)溫度：低溫抑制葉綠素的合成，破壞已有的葉綠素分子，從而使葉片變黃。 (3)鎂等無(wú)機(jī)鹽：鎂是構(gòu)成葉綠素的成分，缺鎂葉片變黃。 [解惑] 能進(jìn)行光合作用的生物不一定含有葉綠體，如光合細(xì)菌、藍(lán)藻等不含葉綠體，但能進(jìn)行光合作用。,二、光合作用的探究歷程,三、光合作用的過(guò)程 1．反應(yīng)式：CO2＋H2O光能葉綠體(CH2O)＋O2。 2．過(guò)程 (1)區(qū)別,(2)聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供 和 ；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供 、 。,[H],ATP,ADP,Pi,四、影響光合作用的因素及光合效率 1．光合作用強(qiáng)度 指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量?？梢杂靡欢〞r(shí)間內(nèi)原料的消耗量或產(chǎn)物的生成量來(lái)表示。 2．影響光合作用的因素 空氣中 、光照強(qiáng)度、 、土壤中 的 等。,CO2濃度,溫度,水分、礦質(zhì)元素,3．不同顏色溫室大棚的光合效率 (1) 光合作用效率是指綠色植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物中所含有的能量與光合作用所吸收的光能的比值。農(nóng)作物的光合作用效率與二氧化碳濃度、光質(zhì)、溫度、礦質(zhì)元素等有密切關(guān)系。 (2)葉綠素對(duì)藍(lán)紫光和紅光吸收最多，對(duì)綠光吸收最少，因此藍(lán)紫光和紅光的光合作用效率較高，綠光光合作用效率較低。無(wú)色透明大棚日光中各色光均能透過(guò)，有色大棚主要透過(guò)同色光，其他光被其吸收，所以用無(wú)色透明的大棚光合效率最高。,[解惑] 綠色植物等進(jìn)行光合作用的生物和硝化細(xì)菌等進(jìn)行化能合成作用的生物代謝類型都是自養(yǎng)型，在生態(tài)系統(tǒng)的成分中都是生產(chǎn)者。,[優(yōu)化落實(shí)] 考查一 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1．[判一判] (1)葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素( ) (2)被葉綠素吸收的光可用于光合作用( ) (3)植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效吸收綠光( ) (4)葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍(lán)紫光( ) (5)葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值相同( ),√,√,×,√,×,(6)利用紙層析法可分離4種葉綠體色素( ) (7)液泡中色素吸收的光能用于光合作用( ) (8)葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)( ) 提示 分布在類囊體的薄膜上。 (9)光合作用需要的酶只分布在葉綠體基質(zhì)中( ) 提示 類囊體的薄膜上和葉綠體基質(zhì)中都有。,√,×,×,×,考查二 光合作用的探究歷程 2．請(qǐng)按時(shí)間先后順序排列下列事件( ) ①德國(guó)科學(xué)家薩克斯證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉 ②美國(guó)科學(xué)家魯賓和門(mén)采用同位素標(biāo)記法證明，光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自參加反應(yīng)的水 ③英國(guó)科學(xué)家普里斯特利指出植物可以更新空氣 ④德國(guó)科學(xué)家恩格爾曼用水綿做實(shí)驗(yàn)證明，氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所 A．①②③④ B ④③②① C．③①④② D ①③②④,解析 ①為1864年；②為1941年；③為1771年；④為1880年。 答案 C,3．1864年，德國(guó)科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時(shí)，然后把此葉片一半遮光，一半曝光。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，用碘蒸氣處理葉片，成功地證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。該實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上具有很強(qiáng)的嚴(yán)密性，具體體現(xiàn)在( ) A．本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn) B．曝光處作為對(duì)照實(shí)驗(yàn) C．本實(shí)驗(yàn)為空白對(duì)照實(shí)驗(yàn) D．遮光處作為對(duì)照實(shí)驗(yàn),解析 薩克斯做該實(shí)驗(yàn)的目的是為了“證明植物在光下能產(chǎn)生淀粉”， 為了證明這一點(diǎn)，達(dá)到這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，只需進(jìn)行直接的實(shí)驗(yàn)證明即可，也就是直接把饑餓處理后無(wú)淀粉的葉片置于光下，觀察有無(wú)淀粉產(chǎn)生即可證明，所以曝光處作為實(shí)驗(yàn)組。而通過(guò)遮光組作為對(duì)照組，用以確定淀粉不是來(lái)自于其它來(lái)源，而是來(lái)自光合作用。 答案 D,考查三 光合作用的過(guò)程 4．[判一判] (1)葉綠體是光合作用的主要場(chǎng)所( ) 提示 是全部場(chǎng)所。 (2)H2O在光下分解為[H]和O2的過(guò)程發(fā)生在基質(zhì)中( ) (3)在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)( ) (4)光合作用過(guò)程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP ( ),×,×,√,×,(5)破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生( ) (6)光照下葉綠體中的ATP主要是由光合作用合成的糖經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的( ) (7)離體葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳(暗)反應(yīng)( ) (8)CO2的固定發(fā)生在類囊體薄膜上( ),×,×,√,×,考查四 影響光合作用的因素及光合效率 5．[判一判] (1)葉肉細(xì)胞在光照下進(jìn)行光合作用，不進(jìn)行呼吸作用( ) (2)暗反應(yīng)必須在無(wú)光條件下進(jìn)行( ) (3)溫度主要通過(guò)影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率( ) (4)冬季溫室栽培可適當(dāng)提高溫度，來(lái)提高光合作用效率 ( ),×,×,√,√,(5)晚上適當(dāng)降低溫度，可以降低細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物，來(lái)增加有機(jī)物的積累( ) (6)無(wú)色透明塑料大棚比綠色塑料大棚光合作用效率高( ),√,√,考點(diǎn)一 光合作用發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)分析 [關(guān)鍵點(diǎn)擊] 1．1771年普里斯特利實(shí)驗(yàn) 缺點(diǎn)：缺乏對(duì)照組(記錄時(shí)漏掉了實(shí)驗(yàn)在陽(yáng)光下進(jìn)行這一重要條件，后來(lái)英格豪斯為其糾正)。,[易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 恩格爾曼實(shí)驗(yàn)用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料。水綿不僅具有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。 易錯(cuò)點(diǎn)2 實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一在于控制無(wú)關(guān)變量和減少額外變量，恩格爾曼將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行。,[演練提升] 1．德國(guó)科學(xué)家薩克斯先將綠色葉片放在暗處數(shù)小時(shí)進(jìn)行“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)，再把葉片的一部分遮光，其余部分曝光。一段時(shí)間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗后再用碘液處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變藍(lán)，曝光部分變藍(lán)。下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的分析及結(jié)論合理的是( ),①本實(shí)驗(yàn)未設(shè)對(duì)照組 ②有無(wú)光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因 ③實(shí)驗(yàn)初始時(shí)遮光和曝光區(qū)域均達(dá)到無(wú)淀粉狀態(tài) ④實(shí)驗(yàn)證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉 A．①～④全部 B．只有②③④ C．只有①②③ D．只有②③,解析 該實(shí)驗(yàn)中曝光部分與遮光部分形成了對(duì)照，①錯(cuò)誤。該實(shí)驗(yàn)只能證明有淀粉的生成，但不能證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉，④錯(cuò)誤。 答案 D,2．將經(jīng)過(guò)饑餓處理的一片綠葉(在黑暗中放置一天)從中部的葉脈切斷，給予光照2h經(jīng)鏡檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，葉片下部產(chǎn)生了淀粉，而葉片上部無(wú)淀粉生成，其原因是( ) A．切斷葉脈阻斷了水分運(yùn)輸 B．切斷葉脈阻斷了二氧化碳運(yùn)輸 C．切斷葉脈阻斷了有機(jī)物的運(yùn)輸 D．切斷葉脈影響了上部細(xì)胞的呼吸作用,解析 水是光合作用的原料，沒(méi)有水光合作用將不能進(jìn)行。 答案 A,【解題技巧】 在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，大多數(shù)科學(xué)家們利用了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，使結(jié)果和結(jié)論更科學(xué)、準(zhǔn)確。 (1)薩克斯：自身對(duì)照，自變量為光照(一半曝光與另一半遮光)，因變量為顏色變化。 (2)恩格爾曼：自身對(duì)照，自變量為光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光)，因變量為好氧菌的分布。 (3)魯賓和卡門(mén)：相互對(duì)照，自變量為標(biāo)記物質(zhì)(HO與C18O2)，因變量為O2的放射性。 (4)普里斯特利：缺少空白對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)服力不強(qiáng)。,考點(diǎn)二 色素與光合作用過(guò)程 [關(guān)鍵點(diǎn)擊] 1．色素 (1)色素的吸收光譜,,(2)色素與葉片顏色 ①正常綠色 正常葉子的葉綠素和類胡蘿卜素的比例為3∶1，且對(duì)綠光吸收最少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色。 ②葉色變黃 寒冷時(shí)，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，顯示出類胡蘿卜素的顏色，葉子變黃。,③葉色變紅 秋天降溫時(shí)，植物體為適應(yīng)寒冷，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷逐漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色。 (3)色素的功能 吸收、傳遞光能，少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a將光能轉(zhuǎn)化為電能。,2．光合作用過(guò)程圖解,5．條件驟變時(shí)，C3、C5、[H]、ATP的含量變化 (1)圖示過(guò)程：,(2)變化分析：,[易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 若同一植物處于兩種不同情況下進(jìn)行光合作用。甲：一直光照10分鐘；乙：光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機(jī)物：甲乙(暗反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng))。 易錯(cuò)點(diǎn)2 CO2中C進(jìn)入C3但不進(jìn)入C5，最后進(jìn)入(CH2O)，C5中C不進(jìn)入(CH2O)，可用放射性同位素標(biāo)記法證明。 易錯(cuò)點(diǎn)3 光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動(dòng)，其他生命活動(dòng)所需ATP只能來(lái)自細(xì)胞呼吸。,[演練提升] 3．如圖表示葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ),,A．結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能 B．供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2→C3→甲 C．結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進(jìn)入線粒體中 D．結(jié)構(gòu)A釋放的O2可能來(lái)自CO2,解析 光合作用過(guò)程中，光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能的場(chǎng)所是葉綠體基粒的類囊體薄膜上；CO2被固定后首先進(jìn)入C3中，隨后進(jìn)入有機(jī)物中；葉綠體基粒類囊體薄膜產(chǎn)生的O2全部來(lái)自于水的光解，O2的去向有兩個(gè)：一是進(jìn)入線粒體內(nèi)參與有氧呼吸過(guò)程，二是釋放到細(xì)胞外。 答案 D,4. 進(jìn)行正常光合作用的葉片，如果葉綠體中[H]的含量相對(duì)穩(wěn)定，在a點(diǎn)時(shí)突然停止供給CO2，能表示葉綠體中[H]含量變化的曲線是( ),解析 突然停止供給CO2，暗反應(yīng)受到抑制，消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]的量減少，[H]積累增多，一段時(shí)間后處于穩(wěn)定狀態(tài)。 答案 B,【解題技巧】 (1)條件驟變時(shí)，C3、C5、[H]、ATP的含量變化，只表示條件改變后短時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)相對(duì)含量的變化，而非長(zhǎng)時(shí)間。 (2)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，C3化合物的濃度是C5化合物濃度的2倍。,考點(diǎn)三 影響光合作用的環(huán)境因素 [關(guān)鍵點(diǎn)擊] 1. 光照強(qiáng)度 (1)光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的曲線：,(2)曲線分析,(3)應(yīng)用 陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽(yáng)生植物低，如圖中虛線所示。間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能； 欲使植物正常生長(zhǎng)，則必須使光照強(qiáng)度大于B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度；適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。,2. CO2濃度 (1)曲線分析：圖1中A點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用速率等于呼吸作用速率時(shí)的CO2濃度，圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。 (2)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過(guò)“正其行，通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合作用速率。,(2)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)充入適量的CO2進(jìn)一步提高光合速率，當(dāng)溫度適宜時(shí)，要適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。,[易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 溫度改變對(duì)光合作用的影響。溫度改變時(shí)，不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)均會(huì)受影響，但主要影響暗反應(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。 易錯(cuò)點(diǎn)2 光照不但影響光反應(yīng)，而且光是葉綠素合成的必要條件，因此植物在暗處呈黃色。 易錯(cuò)點(diǎn)3 溫度不但影響光合作用過(guò)程中酶的活性，而且低溫會(huì)抑制葉綠素的合成，甚至破壞原有的葉綠素分子，從而使葉片變黃。,[演練提升] 5. (2013·重慶卷，6)圖中是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是( ),A．t1→t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多 B．t2→t3，暗反應(yīng)(碳反應(yīng))限制光合作用。若在t2時(shí)刻增加光照，光合速率將再提高 C．t3→t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果 D．t4后短暫時(shí)間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低,解析 水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t2→t3，限制光合速率的因素為CO2濃度此時(shí)光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不會(huì)提高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t3→t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同時(shí)促進(jìn)了光反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3化合物減少，直接產(chǎn)物含量降低，D項(xiàng)正確。 答案 D,6. 甲圖和乙圖表示某植物在適宜的CO2濃度條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，下列相關(guān)描述中錯(cuò)誤的是 ( ),A．甲圖中，在a′點(diǎn)限制光合作用速率的主要因素是光照強(qiáng)度，在b′點(diǎn)限制光合作用速率的主要因素是溫度或CO2濃度 B．從乙圖可以看出，當(dāng)超過(guò)一定溫度后，光合作用速率會(huì)隨著溫度的升高而降低 C．溫度主要是通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響光合作用速率的 D．若光照強(qiáng)度突然由a變?yōu)閎，短時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的含量會(huì)增加,解析 甲圖表示光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用速率的影響，乙圖表示溫度對(duì)光合作用速率的影響。分析甲圖中某點(diǎn)上的限制因素時(shí)，要看曲線是否達(dá)到飽和點(diǎn)。如果沒(méi)有達(dá)到飽和點(diǎn)(如a′點(diǎn))，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素，即光照強(qiáng)度；當(dāng)達(dá)到飽和點(diǎn)以后(如b′點(diǎn))，則限制因素為橫坐標(biāo)表示的因素以外的其他因素，如溫度或CO2濃度。當(dāng)光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)時(shí)，光反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生更多的[H]和ATP，短時(shí)間內(nèi)C3的還原速率加快而CO2的固定速率不變，故C3的含量會(huì)減少。 答案 D,【解題技巧】 1. CO2濃度對(duì)光合作用的影響。CO2濃度很低時(shí)，光合作用不能進(jìn)行；當(dāng)CO2濃度大于某值時(shí)，光合作用才能進(jìn)行。對(duì)于植物來(lái)說(shuō)，也存在CO2的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)，CO2濃度過(guò)大時(shí)，會(huì)抑制植物的呼吸作用，進(jìn)而影響到光合作用。,2. 不同的植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)不同： ①不同的植物的光補(bǔ)償點(diǎn)不同，主要與該植物的呼吸作用強(qiáng)度有關(guān)，與溫度也有關(guān)系。一般陽(yáng)生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)比陰生植物高。 ②不同的植物的光飽和點(diǎn)不同。陽(yáng)生植物的光飽和點(diǎn)高于陰生植物。,3．光合作用限制因素分析 (1)達(dá)到飽和點(diǎn)以前的限制因素，為橫坐標(biāo)表示的因素。 (2)達(dá)到飽和點(diǎn)以后的限制因素，為橫坐標(biāo)表示的因素以外的因素。,2．實(shí)驗(yàn)程序,,二、表觀(凈)光合速率的測(cè)定方法 (1)裝置,,[易錯(cuò)清零],[演練提升] 7. (2013·江蘇卷)關(guān)于葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作，正確的是( ) A. 使用定性濾紙過(guò)濾研磨液 B. 將干燥處理過(guò)的定性濾紙條用于層析 C．在畫(huà)出一條濾液細(xì)線后緊接著重復(fù)劃線2－3 次 D. 研磨葉片時(shí)，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解色素,解析 過(guò)濾主要是將濾渣和濾液分開(kāi)，要用吸水性差的紗布而不能用吸水性強(qiáng)的濾紙過(guò)濾研磨液，A錯(cuò)誤；干燥處理定性濾紙是為了讓層析液能夠更快的上升，使色素更好地分離，B正確；畫(huà)濾液細(xì)線，要等一次畫(huà)完干燥后才能重復(fù)，防止濾液細(xì)線過(guò)粗，C錯(cuò)誤；葉綠體中色素為脂溶性的，要用無(wú)水乙醇溶解，D錯(cuò)誤。 答案 B,8. (2013·海南卷，8)關(guān)于葉綠素提取的敘述，錯(cuò)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(wú)胡蘿卜素 D．研磨時(shí)加入石英砂可使葉片研磨更充分,解析 菠菜綠葉富含葉綠素，可用作提取葉綠素的材料，A項(xiàng)正確；加入碳酸鈣可避免研磨過(guò)程中液泡中的有機(jī)酸等物質(zhì)對(duì)葉綠素的破壞，B項(xiàng)正確；用乙醇提取到的葉綠體色素含有胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，C項(xiàng)錯(cuò)誤；研磨加石英砂的目的是為了研磨更充分，D項(xiàng)正確。 答案 C,【解題技巧】 葉綠體色素提取分離實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象分析 (1)收集到的濾液綠色過(guò)淺的原因分析 ①未加二氧化硅，研磨不充分。 ②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。 ③一次加入大量的無(wú)水乙醇，提取濃度太低(正確做法：分次加入少量無(wú)水乙醇提取色素)。 ④未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子被破壞。,(2)濾紙條色素帶重疊：濾紙條上的濾液細(xì)線畫(huà)得不直、細(xì)、勻。 (3)濾紙條看不見(jiàn)色素帶 ①忘記畫(huà)濾液細(xì)線。 ②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。,考向一 色素與光合作用過(guò)程(5年17考) 典例1 (2014·海南卷， 7)關(guān)于小麥光合作用的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A．類囊體上產(chǎn)生的ATP可用于暗反應(yīng) B．夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí)，小麥光合速率最高 C．進(jìn)入葉綠體的CO2不能被NADPH直接還原 D．凈光合速率為長(zhǎng)期零時(shí)會(huì)導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng),思路點(diǎn)撥 光合作用的光反應(yīng)階段在類囊體薄膜上進(jìn)行，主要影響因素為光照，該過(guò)程中產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，主要影響因素為溫度，暗反應(yīng)包括二氧化碳的固定和C3的還原。,解析 類囊體上進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生ATP可用于暗反應(yīng)，A正確；夏季晴天光照最強(qiáng)時(shí)，由于高溫導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2吸收減少，小麥光合速率下降，B錯(cuò)；進(jìn)入葉綠體中的CO2必須先經(jīng)過(guò)固定，形成C3后被NADPH還原，C正確；凈光合速率為長(zhǎng)期零時(shí)，積累量為零，因缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致幼苗停止生長(zhǎng)，D正確。 答案 B,易錯(cuò)辨析 葉綠體有雙層膜包裹，外膜主要是與外界環(huán)境隔開(kāi)，內(nèi)膜上有與光合作用有關(guān)的酶，光反應(yīng)在類囊體薄膜上進(jìn)行，類囊體薄膜不是內(nèi)膜。冬季影響光合作用的主要因素為溫度。,考向二 影響光合作用的環(huán)境因素 (5年26考) 典例2 (2014·課標(biāo)Ⅱ卷， 29)某植物凈光合速率的變化趨勢(shì)如圖所示。,,據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為_(kāi)_______。CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時(shí)，曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加，限制其增加的環(huán)境因素是________。,(3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí)，在圖示的3種光強(qiáng)下，該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可推測(cè)，在溫室中，若要采取提高CO2濃度的措施來(lái)提高該種植物的產(chǎn)量，還應(yīng)該同時(shí)考慮________這一因素的影響，并采取相應(yīng)措施。,思路點(diǎn)撥 根據(jù)曲線本題考查的是凈光合速率隨CO2濃度變化的相關(guān)知識(shí)。在一定濃度范圍內(nèi)，光合速率隨CO2濃度增大而增大，達(dá)到一定濃度將不再改變，此時(shí)受生物體內(nèi)酶的數(shù)量和光照強(qiáng)度的限制。,解析 (1)據(jù)圖可知CO2濃度為a時(shí)，高光強(qiáng)(曲線A)下的縱坐標(biāo)為0，即凈光合速率為0；CO2濃度在a～b之間時(shí)，曲線A、B、C均表現(xiàn)為上升，即凈光合速率均隨CO2濃度增高而增高。(2)CO2濃度大于c時(shí)，高光強(qiáng)條件下(曲線A)的凈光合速率仍然能夠隨著CO2濃度的增加而增加，由此可知限制B、C凈光合速率增加的環(huán)境因素是光強(qiáng)。(3)CO2濃度小于a時(shí)，3種光強(qiáng)下，凈光合速率均小于0，即呼吸速率大于光合速率，也就是說(shuō)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。(4)據(jù)圖可知CO2濃度和光強(qiáng)會(huì)影響凈光合速率從而影響植物的產(chǎn)量，故為提高植物的產(chǎn)量，應(yīng)綜合考慮CO2濃度和光強(qiáng)對(duì)植物的影響。,答案 (1)0 A、B、C (2)光強(qiáng) (3)大于 (4)光強(qiáng) 易錯(cuò)辨析 光合作用過(guò)程中，二氧化碳濃度變化時(shí)， C3、C5、有機(jī)物和[H]都會(huì)瞬時(shí)發(fā)生變化，一段時(shí)間后又會(huì)維持穩(wěn)定。生物體生命活動(dòng)能夠利用的能量只能是細(xì)胞呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的活躍化學(xué)能。,典例3 (2015·溫州檢測(cè))下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對(duì)CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：,(1)甲圖曲線中C點(diǎn)和E點(diǎn)(外界環(huán)境中CO2濃度變?yōu)榱?時(shí)，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)_________________________。 (2)根據(jù)甲圖推測(cè)該植物光合作用強(qiáng)度最高的是________點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是________點(diǎn)。 (3)乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)開(kāi)_______，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的________和________逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度。 (4)乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是因?yàn)開(kāi)___________________________________________。,思路點(diǎn)撥 C與E點(diǎn)植物不吸收也不釋放CO2，D點(diǎn)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)二氧化碳的量最大，E點(diǎn)時(shí)吸收二氧化碳最多。 解析 甲圖中C與E點(diǎn)植物不吸收也不釋放CO2，表明植物的光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度；光合作用強(qiáng)度最高點(diǎn)應(yīng)是CO2吸收速率最高點(diǎn)(D)，有機(jī)物積累最多點(diǎn)應(yīng)是光合作用減弱到等于細(xì)胞呼吸時(shí)的點(diǎn)(E)。 答案 (1)呼吸釋放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量 (2)D E (3)光照強(qiáng)度逐漸減弱 ATP [H] (4)溫度高，蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了CO2的供應(yīng),易錯(cuò)辨析 乙圖中DE短下降的原因?yàn)闇囟冗^(guò)高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉；光合作用速率最高的點(diǎn)為二氧化碳吸收速率最大的點(diǎn)，積累有機(jī)物最多的點(diǎn)為吸收二氧化碳最多的點(diǎn)。,考向三 光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn)(5年12考) 典例4 中國(guó)的飲食講究“色香味”，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長(zhǎng)很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.提取葉綠素,Ⅱ.探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響 取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25 ℃)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方法和結(jié)果如下表。,根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答： (1)提取葉綠素的X應(yīng)該為_(kāi)_______，原因是___________________________________________________。 (2)表中Y應(yīng)該為_(kāi)_______，原因是_________________。 (3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于________食品，否則________。 (4)小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請(qǐng)你提供檢測(cè)方法并寫(xiě)出主要步驟。,思路點(diǎn)撥 本實(shí)驗(yàn)為葉綠體中色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)變化而來(lái)，仍然是考查葉綠體中色素提取與分離的有關(guān)知識(shí)。 解析 (1)綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑如無(wú)水乙醇中，所以，可以用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素。(2)該實(shí)驗(yàn)探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響，所以實(shí)驗(yàn)變量為pH的大小，所以我們要設(shè)置一系列pH梯度，即pH為8.0、7.0、6.0、5.0。(3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，在pH為6.0、5.0的酸性條件下葉綠素會(huì)分解，所以天然葉綠素不適用于酸性食品。(4)由于各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上擴(kuò)散得快；反之，則慢。所以，我們可用紙層析法將葉綠素粗產(chǎn)品中的色素進(jìn)行分離，以確定是否含有其他色素。,答案 (1)無(wú)水乙醇 綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中 (2)8.0 pH梯度差為1.0，所以Y為8.0 (3)酸性 葉綠素分解，食品變?yōu)辄S綠色或黃褐色,(4)方法：用紙層析法將葉綠素粗產(chǎn)品中的色素進(jìn)行分離，以確定是否含有其他色素。 主要步驟：①制備濾紙條：將預(yù)先準(zhǔn)備的干燥濾紙條一端剪去兩個(gè)角使之呈梯形，在距該端1 cm處畫(huà)一鉛筆細(xì)線。 ②畫(huà)濾液細(xì)線：用毛細(xì)吸管吸取葉綠素粗產(chǎn)品，沿鉛筆線均勻地畫(huà)濾液細(xì)線。 ③紙層析法分離色素：將濾紙條畫(huà)有濾液細(xì)線的一端置于燒杯中的層析液中(不要將濾液細(xì)線浸沒(méi)在層析液中)。 ④觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,易錯(cuò)辨析 實(shí)驗(yàn)中提取色素用的是無(wú)水乙醇，分離色素用的是層析液；色素分離的原因是色素在層析液中溶解度不同，溶解度越大，色素在濾紙條上擴(kuò)散速度越快。,考情一 光合作用發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)分析 1. 1880年美國(guó)生物學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細(xì)菌，觀察細(xì)菌的聚集情況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路是( ),,A．細(xì)菌對(duì)不同的光反應(yīng)不一樣，細(xì)菌聚集多的地方，細(xì)菌光合作用強(qiáng) B．好氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng) C．好氧細(xì)菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機(jī)物多，水綿光合作用強(qiáng) D．好氧細(xì)菌大量消耗O2，使水綿光合作用速度快，則該種光有利于光合作用,解析 根據(jù)好氧型細(xì)菌的代謝特點(diǎn)可知，該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是好氧型細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，O2濃度高的原因是該種光照射下的水綿光合作用強(qiáng)，釋放的O2多。 答案 B,2．一位科學(xué)家做了如下實(shí)驗(yàn)：將水綿(絲狀綠藻)放在暗處，一束白光通過(guò)棱鏡再投射到水綿的葉綠體上，這時(shí)好氧性細(xì)菌將明顯聚集在( ) A. 紅光的投影區(qū)域內(nèi) B. 紅光和綠光的投影區(qū)域內(nèi) C. 紅光和藍(lán)紫光的投影區(qū)域內(nèi) D. 黃光和橙光的投影區(qū)域內(nèi),解析 紅光和藍(lán)紫光的投影區(qū)域內(nèi)，光合作用強(qiáng)度比較大，產(chǎn)生氧氣多，水綿多聚集在此。 答案 C,考情二 色素與光合作用過(guò)程 3. (2015·寧波聯(lián)考)下圖表示某高等植物光合作用與細(xì)胞呼吸過(guò)程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是( ),A．2過(guò)程消耗的ATP來(lái)自1、3、4、5過(guò)程產(chǎn)生的ATP B．1、2過(guò)程在葉綠體中，3、4、5過(guò)程在線粒體中進(jìn)行 C．1過(guò)程產(chǎn)生的NADPH參與2過(guò)程，3和4過(guò)程產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn)生水 D．高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行1、2、3、4、5過(guò)程,解析 2過(guò)程消耗的ATP來(lái)自1，不能來(lái)自細(xì)胞呼吸。3過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，4、5過(guò)程在線粒體中進(jìn)行。高等植物沒(méi)有葉綠體的細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用。 答案 C,4. 在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖?；卮饐?wèn)題：,(1)圖中物質(zhì)A是________(C3化合物、C5化合物)。 (2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是________，將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是________。 (3)若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度將比B的________(低、高)。 (4)CO2濃度為0.003%時(shí)，該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的________(高、低)，其原因是______________________。,解析 (1)CO2濃度降低時(shí)，C3化合物產(chǎn)生減少而消耗繼續(xù)，故C3化合物的濃度降低，所以物質(zhì)A代表的是C3化合物。(2)在正常情況下，1 mol CO2與1 mol C5化合物結(jié)合形成2 mol C3化合物，即C3化合物的濃度是C5化合物濃度的2倍。CO2濃度迅速下降到0.003%后，C5化合物的產(chǎn)生量不變而消耗量減少，故C5化合物的濃度升高。(3)CO2濃度繼續(xù)處于0.003%時(shí)，因光反應(yīng)產(chǎn)物[H]和ATP的積累而抑制光反應(yīng)過(guò)程，足量的[H]和ATP引起暗反應(yīng)中C5化合物的濃度又逐漸降低，而C3化合物的濃度逐漸升高，在達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，C3化合物的濃度仍是C5化合物濃度的2倍。(4)CO2濃度較低時(shí)，暗反應(yīng)減弱，需要的[H]和ATP量減少，故CO2濃度為0.003%時(shí)，在較低的光照強(qiáng)度時(shí)就能達(dá)到最大光合速率。,答案 (1)C3化合物 (2)暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定，根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍 當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累 (3)高 (4)低 CO2濃度低時(shí)，暗反應(yīng)的強(qiáng)度低，所需的ATP和[H]少,考情三 影響光合作用的環(huán)境因素 5. (2012·山東理綜，2)夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ),,A．甲植株在a點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行光合作用 B．乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多 C．曲線b～c段和d～e段下降的原因相同 D．兩曲線b～d段不同的原因可能是甲植株氣孔無(wú)法關(guān)閉,解析 由圖可知，a點(diǎn)是光合速率和呼吸速率相等的點(diǎn)，在a點(diǎn)之前就進(jìn)行光合作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2的吸收速率(凈光合速率)大于零，說(shuō)明植物在積累有機(jī)物，6～18時(shí)，植物一直在積累有機(jī)物，所以有機(jī)物積累量最多是在18時(shí)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b～c段的變化是由于溫度高，蒸騰作用旺盛，植物為了減少水分的散失而關(guān)閉氣孔，致使植物吸收CO2量減少，d～e段的變化由光照強(qiáng)度減弱引起，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在b～d段，甲植株沒(méi)有出現(xiàn)CO2吸收速率下降，有可能是某種原因?qū)е缕淙~片的氣孔無(wú)法關(guān)閉，D項(xiàng)正確。 答案 D,6．(2015·鄭州模擬)對(duì)農(nóng)作物光合作用和細(xì)胞呼吸的研究，可以指導(dǎo)我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。,(1)由甲圖可推知，與P點(diǎn)相比，Q點(diǎn)限制單株光合強(qiáng)度的外界因素是________(寫(xiě)出兩種)，甲實(shí)驗(yàn)給我們的啟示是，在栽培農(nóng)作物時(shí)要注意________。 (2)種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化如圖乙所示。C～F段，葉綠體內(nèi)ADP含量最高的地方是________，葉綠體內(nèi)O2的含量將________，一晝夜內(nèi)植株是否顯示生長(zhǎng)現(xiàn)象？并說(shuō)明理由________________________。 乙圖給我們的啟示是，在密閉大棚種植作物時(shí)要注意____________________________________________________。,(3)將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光(如圖丙)，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射12小時(shí)后，從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b(單位：g)。則b－a所代表的是____________________。 (4)裝置丁(如圖)可用來(lái)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。根據(jù)該圖的材料及設(shè)置，可以確定該實(shí)驗(yàn)的因變量應(yīng)該是________，而自變量可以是______；無(wú)關(guān)變量有_________(寫(xiě)出兩種)。,解析 (1)隨種植密度增大，田間的通風(fēng)、透光條件都變差，故與P點(diǎn)比，限制Q點(diǎn)光合作用強(qiáng)度的外界因素是光強(qiáng)、CO2濃度。(2)植物進(jìn)行光合作用過(guò)程中，ATP在葉綠體基質(zhì)中被消耗，故在葉綠體內(nèi)基質(zhì)中ADP含量最高。因大棚密閉，總碳量不變，經(jīng)過(guò)一晝夜，棚內(nèi)CO2含量降低，則有機(jī)物含量增加。(3)照光與不照光部分的生理過(guò)程中差別是光合作用是否進(jìn)行，故右(總光合作用與細(xì)胞呼吸)－左(細(xì)胞呼吸)＝總光合作用。(4)該實(shí)驗(yàn)的自變量是光強(qiáng)，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)——葉片上浮速率。而影響光合作用強(qiáng)度的其他因素都是無(wú)關(guān)變量。,答案 (1)光照強(qiáng)度、CO2濃度 合理密植 (2)葉綠體基質(zhì) 逐漸升高 生長(zhǎng)。因?yàn)橐粫円箖?nèi)大棚內(nèi)的CO2濃度有所下降，說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物有積累 經(jīng)常補(bǔ)充CO2 (3)12小時(shí)內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量 (4)單位時(shí)間上浮葉片的數(shù)量 光照強(qiáng)度(臺(tái)燈與燒杯的距離) 溫度、清水的量、CO2的含量等,7. (2013·四川卷，8)將玉米的PEPC酶基因?qū)胨竞?，測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果，如下圖所示。(注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)放程度越高),,(1)水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是________，捕獲光能的色素中含量最多的是________。 (2)CO2通過(guò)氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞后，首先與________結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供________。 (3)光照強(qiáng)度低于8×102μmol·m－2·s－1時(shí)，影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是________；光照強(qiáng)度為10～14×102μmol·m－2·s－1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變，可能的原因是________。 (4)分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是________；轉(zhuǎn)基因水稻更適宜栽種在________的環(huán)境中。,解析 因?yàn)槿~綠素a含量最多，所以捕獲光能的色素中含量最多的是葉綠素a。因?yàn)楣庹諒?qiáng)度增加，氣孔導(dǎo)度下降但是光合速率沒(méi)有改變，則說(shuō)明暗反應(yīng)速率沒(méi)有改變，所以實(shí)際利用CO2的量沒(méi)有改變。圖1直接可以看出PEPC酶可以提高氣孔導(dǎo)度，圖2可以看出PEPC酶能夠提高CO2的固定能力，由于和原種水稻相比轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加，說(shuō)明轉(zhuǎn)基因水稻適合光照強(qiáng)度較強(qiáng)的環(huán)境,答案 (1)葉綠體 葉綠素a (2)C5 [H]和ATP (3)光照強(qiáng)度 實(shí)際利用CO2的量沒(méi)有改變 (4) 提高氣孔導(dǎo)度和提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率 光照強(qiáng)度較強(qiáng),考情四 光合作用有關(guān)的實(shí)驗(yàn) 8. 某研究組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是( ) A．光吸收差異顯著，色素帶缺第2條 B．光吸收差異不顯著，色素帶缺第2條 C．光吸收差異顯著，色素帶缺第3條 D．光吸收差異不顯著，色素帶缺第3條,解析 葉綠體中的葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，所以當(dāng)水稻葉黃素缺失突變體進(jìn)行紅光照射時(shí)，光吸收差異不顯著；對(duì)正常葉片葉綠體中的色素提取后，層析的結(jié)果自上而下依次是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b，故B正確。 答案 B,9．(2013·海南卷)某同學(xué)將生長(zhǎng)一致的小麥幼苗平均分為甲、乙兩組，甲組置于陽(yáng)光下培養(yǎng)。乙組置于黑暗中培養(yǎng)，其他條件適宜。一段時(shí)間后，測(cè)定麥苗的干重，發(fā)現(xiàn)兩組存在明顯差異。,回答下列問(wèn)題： (1)兩組麥苗中，干重較大的組是________組，原因是________。 (2)觀察葉片顏色，出現(xiàn)黃化現(xiàn)象的是________組，其主要原因是________。 (3)該實(shí)驗(yàn)探究了環(huán)境因子中________對(duì)小麥________的影響。 (4)若將甲組置于紅光下，乙組置于綠光下，培養(yǎng)一段時(shí)間后，兩組麥苗中干重較大的是甲組，原因是________。,解析 (1)甲乙比較，因在光下能制造有機(jī)物，植物生長(zhǎng)長(zhǎng)大，故甲將增重。(2)葉綠素的合成必須有光照，乙因放置于無(wú)光下，故會(huì)出現(xiàn)葉片黃化現(xiàn)象。(3)本實(shí)驗(yàn)考查對(duì)考生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)置的理解，這里強(qiáng)調(diào)單因子變量以及光照有無(wú)植物能否進(jìn)行光合作用。(4)植物葉綠體內(nèi)含量最多的光合色素是葉綠素a，而葉綠素a主要吸收紅橙、藍(lán)紫光，植物在紅橙、藍(lán)紫光下光合作用也較強(qiáng)，從而積累有機(jī)物較多。故甲乙對(duì)照，甲組增重較大。,答案 (1) 甲 甲組能進(jìn)行光合作用，積累有機(jī)物，乙組不能進(jìn)行光合作用，同時(shí)呼吸作用消耗有機(jī)物 (2)乙 在黑暗條件下，葉片中葉綠素降解，且無(wú)葉綠素合成 (3)光照 光合作用 (4)甲組吸收的光能多，光合作用強(qiáng)；乙組吸收的光能少，光合作用弱,