高考 一轮复习 人教版 光合作用 学案docWord下载.docx

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胡萝卜素

橙黄色

2．叶绿体中色素的吸收光谱分析

（1）色素的功能：

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

（2）色素吸收光的范围：

可见光的波长范围大约是390～760nm，叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光和紫外光等不吸收。

3．叶绿体的结构与功能

（1）结构

（2）功能：

进行光合作用的场所。

[归纳整合]

1．叶片颜色变化的原因分析

正常

绿色

正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色

叶色

变黄

寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄

变红

秋天降温时，植物体为了适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色

2．影响叶绿素合成的三大因素

[思维探究]

1．说出叶绿体结构和功能相适应的特点。

提示：

叶绿体内有许多基粒和类囊体，增大了膜面积；

膜上分布着许多光合色素和酶，有利于光能的吸收和光合作用相关反应的顺利进行。

2．某科研小组研究不同浓度的镉对水生植物紫萍生理的影响，结果见下图。

对实验数据分析时发现MDA（膜脂分解最重要的产物之一）的含量与镉浓度呈正相关。

请回答下列问题。

（1）由图可知，该实验的自变量为____________________________，由图甲得出的结论是_______________________________________________________________________。

（2）由MDA含量与镉浓度的关系可推测：

镉可能是通过破坏________________（结构）影响________反应阶段，降低光合速率；

同时也可能通过破坏________________影响呼吸作用第三阶段的进行。

（1）镉的浓度和处理时间　随着镉浓度的增大，叶绿素的含量逐渐降低，叶绿素a受影响的幅度更大　

（2）类囊体薄膜（或基粒）　光　线粒体内膜

[教材深挖]

1．在夜晚测定细胞呼吸速率时，照明灯常使用绿光灯，你知道其中的道理吗？

绿叶中的色素吸收绿光最少，可排除光照对细胞呼吸的影响。

2．（教材必修1P100“资料分析”（资料1）与“练习3”）恩格尔曼的2个实验结论有什么不同？

从资料1中的结论是：

氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

练习3的结论是：

叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。

命题点一　捕获光能的色素分析

1．（2017·

全国卷Ⅲ，T3）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640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的

A　[A错：

类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，在红光区不吸收光能。

B对：

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对：

题干中给出“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”，光合作用吸收CO2、释放O2，O2的释放意味着的CO2的吸收。

D对：

640～660nm波长光正好是叶绿素的吸收区，故叶片在640～660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的。

]

2．下列关于光合色素的叙述中，正确的是（　　）

A．构成叶绿素的镁可由植物的根从土壤中吸收

B．光合色素分布于叶绿体内膜和细胞质基质中

C．光合色素只吸收红光和蓝紫光用于水的光解

D．植物叶片黄化，叶绿体对红光的吸收会增加

A　[构成叶绿素的镁属于矿质元素，根是植物吸收水分和矿质元素的主要器官，构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收，A项正确；

光合色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，B项错误；

光合色素主要吸收红光和蓝紫光，但对其他色光也能少量吸收，其中对绿光吸收最少，C项错误；

叶片黄化说明叶绿素少或无，导致类胡萝卜素的颜色显现。

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，剩下的类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此叶片黄化，叶绿体对红光的吸收会下降或无法吸收，D项错误。

命题点二　叶绿体结构与功能的判断

3．（2017·

海南卷，T10）将叶绿体悬浮液置于阳光下，一段时间后发现有氧气放出。

下列相关说法正确的是（　　）

A．离体叶绿体在自然光下能将水分解产生氧气

B．若将叶绿体置于红光下，则不会有氧气产生

C．若将叶绿体置于蓝紫光下，则不会有氧气产生

D．水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量

A　[光合作用的场所是叶绿体，离体的叶绿体在自然光下通过光反应能将水分解产生氧气，A项正确；

叶绿体中的色素既能吸收红光，也能吸收蓝紫光，B、C项错误；

水在叶绿体中分解产生氧气不需要ATP提供能量，D项错误。

4．将叶绿体从叶肉细胞中分离出来，破坏其外膜，仍可以进行光合作用。

以下分析正确的是（　　）

A．光合作用所需的酶和色素主要位于叶绿体的内膜和基质中

B．叶绿体内膜具有选择透过性，外膜是全透的，起保护作用

C．光合作用必须在叶绿体中才能进行

D．叶绿素被破坏，则不能进行光合作用

D　[光合作用所需的酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上和基质中，色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；

叶绿体的内膜和外膜均具有选择透过性，B错误；

真核细胞的光合作用是在叶绿体中进行的，C错误；

叶绿素被破坏，光反应不能进行，整个光合作用也不能进行，D正确。

考点二（实验）　绿叶中色素的提取和分离

1．实验原理

2．实验流程

[归纳提炼]

1．色素提取与分离的四点提醒

（1）应选取新鲜绿色的叶片，色素含量高，不能选用发黄的叶片。

（2）迅速研磨是为了防止乙醇挥发过多，充分研磨是为了充分破坏叶绿体，使色素充分释放。

（3）无水乙醇只能用于提取色素，而不能用于色素的分离。

（4）可以选择溶解性较好的有机溶剂如汽油或丙酮代替提取液或层析液。

2．绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析

（1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析

①未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分。

②使用放置数天的绿叶，滤液色素（叶绿素）太少。

③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低（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：

没经干燥处理，滤液细线不能达到细、直、匀的要求，使色素扩散不一致造成的。

（3）滤纸条看不到色素带：

①忘记画滤液细线；

②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。

（4）滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：

忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。

命题点一　实验基础

1．（2016·

江苏卷，T17）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10mL提取液，研磨时一次性加入10mL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

B　[在提取绿叶中的色素时，应先加入少量的CaCO3，再进行研磨，防止研磨过程中酸破坏叶绿素，A选项错误；

即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素，只是滤液中色素的含量不多，分离后4条色素带颜色较浅，B选项正确；

若要获得总量10mL的提取液，在研磨时应分次加入10mL乙醇，C选项错误；

层析完毕后应迅速记录结果，这是因为叶绿素在光下容易分解，导致色素条带很快消失，而不是随溶剂挥发消失，D选项错误。

2．（2019·

山东青岛模拟）下列与“绿叶中色素的提取和分离”实验有关的叙述，正确的是（　　）

A．提取绿叶中的色素时只能用无水乙醇溶解色素

B．研磨叶片后立即加入碳酸钙可防止色素被破坏

C．叶绿素b在层析液中的溶解度小于类胡萝卜素

D．不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序不同

C　[提取绿叶中的色素时，可以用无水乙醇、丙酮等有机溶剂，A错误；

叶绿体色素的提取的实验中，加入碳酸钙的目的是保护叶绿体色素，防止色素被破坏，应该在研磨前加入，B错误；

类胡萝卜素的溶解度大，扩散速度快，位于滤纸条的上面，而叶绿素b的溶解度小，扩散速度慢，位于滤纸条的下面，C正确；

不同绿叶中的色素在滤纸条上的色带顺序相同，从上到下都是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，D错误。

命题点二　实验拓展

3．（2019·

北京海淀模拟）下列有关叶绿体中色素提取与分离实验及创新改进的说法中，不合理的是（　　）

A．设计一个对照实验，一组在研磨前加CaCO3，另一组不加，然后按规定步骤研磨成细观察现象，可探究CaCO3加与不加对实验的影响

B．秋季使用黄色或红色叶片做实验材料可以证明叶片中不含叶绿素

C．把滤液细线画的宽一点做层析可以探究滤液细线的宽度对实验的影响

D．用不同量的绿叶作实验，实验不同浓度的滤液对实验结果的影响可探究实验中绿叶的量是否需要准确称量及绿叶纯度对实验的影响

B　[探究CaCO3加与不加对实验的影响实验中，自变量是否加CaCO3，因此一组在研磨前加CaCO3，另一组不加，然后按规定步骤研磨成细观察现象，A正确；

植物细胞叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，而红色叶片的颜色是因为液泡中的花青素，与叶绿体中的色素无关，B错误；

把滤液细线画的宽一点做层析，与正常宽度做对比，可以探究滤液细线的宽度对实验的影响，C正确；

用不同量的绿叶作实验，实验不同浓度的滤液对实验结果的影响可探究实验中绿叶的量是否需要准确称量及绿叶纯度对实验的影响，D正确。

4．植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿质元素，科学实验发现土壤中缺磷，会导致植株矮小，叶色暗绿。

依据叶色变化判断可能是缺少类胡萝卜素，试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。

实验所需主要用具、试剂：

烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液、仅缺磷的培养液、无水乙醇、SiO2、CaCO3、层析液等。

实验材料：

正常生长的黄瓜幼苗。

实验假设：

__________________________________________________________。

实验步骤：

第一步：

取两个烧杯编号为A、B，各放入同样数量、________________________的黄瓜幼苗。

第二步：

A烧杯中加入完全培养液，B烧杯中加入等量___________________________________________________________________________，置于相同且适宜的条件下培养，培养到两组黄瓜幼苗叶片出现颜色差异为止。

第三步：

分别从A、B两组中选取____________，用____________提取叶片色素，用__________法分离色素，观察比较____________________________________________。

实验结果预测：

（1）A、B两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致，说明缺磷导致的叶色暗绿，不是由于类胡萝卜素缺乏所致。

（2）________________________