【创新设计】（山东专用）高考生物 第三单元 细胞的能量供应和利用 第3讲 能量之源 光与光合作用教学案 新人教版必修1(1).doc

第3讲能量之源光与光合作用2015备考最新考纲1光合作用的基本过程()。2.影响光合作用速率的环境因素()。3.实验：叶绿体色素的提取和分离。考点1捕获光能的色素和叶绿体的结构(5年4考)(2013课标、江苏单科，2011广东理综、海南卷)1叶绿体(1)结构示意图动漫演示更形象见课件光盘(2)结构,决定(3)功能：叶绿体进行光合作用的场所,结论(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位巧记 叶绿体：叶绿体膜两层，基质基粒来组成，类囊体来堆叠，上有色素酶附着，吸收光能来转化，光合作用好场所。2色素的种类和功能色素功能叶绿素叶绿素a：蓝绿色主要吸收蓝紫光和红光叶绿素b：黄绿色类胡萝卜素叶黄素：黄色主要吸收蓝紫光胡萝卜素：橙黄色解惑 (1)叶绿体和液泡中都有色素，但只有叶绿体中的色素参与光能的捕获。(2)叶绿体中的色素只存在于光反应部位叶绿体类囊体的薄膜上，与光合作用有关的酶存在于两个部位叶绿体类囊体的薄膜上和基质中。色素的组成及功能的考查1(2013课标，2)关于叶绿素的叙述，错误的是()。a叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素b被叶绿素吸收的光可用于光合作用c叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同d植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光解析叶绿素的中心元素是镁元素，a项正确；色素的作用是吸收、传递、转化光能，进行光合作用，b项正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，c项正确；植物色素主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，d项错误。答案d色素相关知识的综合考查2(2011海南单科，12)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是()。a红枫叶片不含叶绿素b红枫叶片呈红色是因为吸收了红光c红枫叶片能吸收光能进行光合作用d液泡中色素吸收的光能用于光合作用解析红枫叶片含叶绿素，可进行光合作用；红枫叶片呈红色是因液泡中含有色素，其色素是不能吸收光能进行光合作用的。答案c知识归纳色素与叶片的颜色正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为31，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，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄叶色变红秋天降温时，植物体为适应寒冷，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，叶子呈现红色对点强化(2013山东诸城市高三月考)如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识分析，以下说法中正确的是()。在晚间用大约550 nm波长的绿光照射行道树，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度据图可知，用白光中450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度在经过纸层析法分离出来的色素带上，胡萝卜素的印记在最上面土壤中缺乏镁时，420470 nm波长的光的利用量显著减少，且镁在老叶中的含量显著减少由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中三碳化合物的量减少a b c d解析叶绿体中色素很少利用绿光进行光合作用；土壤中缺镁时，叶绿素不能形成，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，因此对420470 nm波长的光的利用量显著增多。答案b提示题图光合作用吸收光谱需熟记！考点2光合作用发现史中的经典实验11771年普利斯特利实验本实验缺点：缺乏空白对照，实验结果的说服力不强。21864年萨克斯实验遮光(1)本实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉，避免干扰。(2)本实验为自身对照，自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光)，因变量为叶片是否制造出淀粉，检测因变量的方法为是否出现颜色变化(出现深蓝色)。31880年恩格尔曼实验(1)本实验的实验组为极细光束照射处的叶绿体，对照组为黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体。(2)本实验中为自身对照，自变量为光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧细菌分布部位。易错警示！恩格尔曼实验方法的巧妙之处(1)实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。(2)排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。(3)观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。(4)实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。41941年鲁宾、卡门实验(1)本实验方法为同位素标记法。(2)本实验为相互对照，自变量为标记物质(h218o与c18o2)，因变量为o2的放射性。思维激活连一连发现史中的经典实例拓展1(2013海南单科，10)某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是()。aa、b和d ba、c和e cc、d和 e db、c和e解析绿色植物光合作用合成淀粉，淀粉遇碘变蓝。a处黄白色，没有叶绿素，特别是没有叶绿素a，不能进行光合作用；b处有叶绿体和光，能进行光合作用；c、e处遮光，不能进行光合作用；d处有叶绿素和光，能进行光合作用。答案b教材经典实验变式2(经典高考)为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是()。a光照、有空气、临时装片中无nahco3稀溶液b光照、无空气、临时装片中有nahco3稀溶液c黑暗、有空气、临时装片中无nahco3稀溶液d黑暗、无空气、临时装片中有nahco3稀溶液解析空气中有氧气，因此实验条件中不能有空气；光合作用需要光照和co2，nahco3稀溶液可分解放出co2。答案b考点3光合作用的基本过程(5年15考)(2013北京理综、重庆理综、四川理综、天津，2012广东新课标)1识图领悟光合作用过程2结合上图分析，完成光反应与暗反应的比较过 程光反应暗反应图 解条 件必须在光下有光、无光都可以场 所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质物质转化水的光解2h2o4ho2atp的合成：adppiatp能量转化光能电能活跃的化学能有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供h、atp，暗反应为光反应提供adp和pi，如图： 3.在光合作用总反应式中标出各元素的来源和去路思维激活判断正误(1)暗反应必须在无光条件下进行()。(2)若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用甲：一直光照10 min；乙：光照5 s，黑暗5 s，持续20 min，则光合作用制造的有机物：甲乙(暗反应时间长)()。(3)co2中c进入c3但不进入c5，最后进入(ch2o)，c5中c不进入(ch2o)，可用放射性同位素标记法证明()。(4)光合作用光反应产生的atp只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需atp只能来自细胞呼吸()。答案(1)(2)(3)(4)光合作用过程中条件改变中间产物含量的变化(2011全国新课标卷，29)在光照等适宜条件下，将培养在co2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到co2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中c3和c5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答下列问题。(1)图中物质a是_(c3化合物、c5化合物)。(2)在co2浓度为1%的环境中，物质b的浓度比a的低，原因是_；将co2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质b浓度升高的原因是_。(3)若使该植物继续处于co2浓度为0.003%的环境中，暗反应中c3和c5化合物浓度达到稳定时，物质a的浓度将比b的_(低、高)。(4)co2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比co2浓度为1%时的_(高、低)，其原因是_。解析本题考查光合作用过程及同学们从曲线中获取有效信息的能力。当环境中二氧化碳浓度降低时，c5(物质b)和co2结合生成c3(物质a)的速率减慢，而c3(物质a)的还原生成c5(物质b)不受影响，c5(物质b)的含量升高，c3(物质a)的含量降低。当达到新的平衡后，由于一分子的c5(物质b)和co2结合可以生成两分子的c3(物质a)，最终物质a的浓度比物质b高。答案(1)c3化合物(2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即c3和c5化合物的含量稳定。根据暗反应特点，此时c3化合物的分子数是c5化合物的2倍当环境中co2浓度突然降低时，c5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致c5化合物积累(3)高(4)低co2浓度低时，暗反应强度减弱，所需要atp和h少技法提炼光照和co2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响当外界条件改变时，光合作用中c3、c5、h、atp的含量变化可以采用下图分析：(1)图示：(2)分析条件过程变化c3c5h和atp模型分析光照由强到弱，co2供应不变过程减弱过程减弱过程正常进行增加减少减少或没有光照由弱到强，co2供应不变过程增强过程增强过程正常进行减少增加增加光照不变，co2由充足到不足过程减弱过程正常进行，随c3减少减弱，过程正常减少增加增加光照不变，co2由不足到充足过程增强正常进行，随c3增加增强，过程正常增加减少减少对点强化1如图为叶绿体的结构与功能示意图，请据图判断下列有关说法中不正确的是()。a叶片呈绿色是由于上含有大量叶绿素b能够将光能转换为稳定的化学能的过程是在上完成的c中co2被固定并还原成图中的甲物质d、上酶的种类、功能不相同解析为叶绿体类囊体薄膜，其上含有大量叶绿素，能够将光能转换为活跃的化学能。为叶绿体基质，基质内主要进行暗反应，把活跃的化学能转变成稳定的化学能。、上都含有酶，酶具有专一性，酶催化的化学反应不相同，酶的种类和功能也不一样。答案b2离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断co2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中atp与o2的相对含量变化的示意图中，正确的是()。解析离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，突然中断co2的供应使c3合成减少，一段时间内暗反应逐渐减弱，暗反应消耗的atp也逐渐减少，故atp相对含量逐渐增加；随着暗反应的减弱，光反应也逐渐减弱，所以叶绿体内氧气含量逐渐减少，b正确。答案b考点4影响光合作用的因素及在生产上的应用(5年26考)(2013重庆理综、北京理综、四川理综、天津、海南卷，2012山东、浙江)一、内部因素对光合作用速率的影响及应用1同一植物的不同生长发育阶段曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期。应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。2同一叶片的不同生长发育时期曲线分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；老叶内叶绿素被破坏，光合速率随之下降。应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗的有机物。二、外界因素对光合作用速率的影响及应用1单因子因素(1)光照强度原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约atp和h的产生，进而制约暗反应阶段。图像分析：a点时只进行细胞呼吸；ab段随着光照强度的增强，光合作用强度也增强，但是仍然小于细胞呼吸强度；b点时代谢特点为光合作用强度等于细胞呼吸强度；bc段随着光照强度的增强，光合作用强度仍不断增强；c点对应的光照强度为光饱和点，限制c点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。完成填空后，在下面的四幅图中标出a点、ab段、b点和b点之后的氧气和二氧化碳转移方向。答案应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于b点对应的光照强度；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。(2)光照面积图像分析：oa段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，a点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。ob段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于a点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(oc段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(bc段)。应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封顶过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。(3)co2浓度原理分析：co2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反应阶段，制约c3生成。图像分析：图1中a点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的co2浓度，即co2补偿点，而图2中的a点表示进行光合作用所需co2的最低浓度；两图中的b和b点都表示co2饱和点，两图都表示在一定范围内，光合作用速率随co2浓度增加而增大。应用分析：大气中的co2浓度处于oa段时，植物无法进行光合作用；在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加co2浓度，提高光合作用速率。(4)温度原理分析：是通过影响酶活性进而影响光合作用。图像分析：低温导致酶的活性降低，引起植物的光合作用速率降低，在一定范围内随着温度的升高酶活性升高进而引起光合速率也增强；温度过高会引起酶活性降低，植物光合速率降低。应用分析：温室中白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物积累。(5)必需矿质元素图像分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。应用分析：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。2多因子因素(1)曲线分析：p点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，提高光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同时充入适量的co2进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照强度和co2浓度以提高光合速率。易错警示！光合作用影响因素中的2个易忽略点(1)易忽略温度改变对光合作用的影响。温度改变时，不管是光反应还是暗反应均会受影响，但主要影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)易忽略co2浓度对光合作用的影响。co2浓度很低时，光合作用不能进行；当co2浓度大于某值时，光合作用才能进行。对于植物来说，也存在co2的补偿点和饱和点，co2浓度过大时，会抑制植物的呼吸作用，进而影响到光合作用。影响光合作用的因素与曲线结合1(2013重庆理综，6)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是()。(注：箭头所指为处理开始时间)at1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、o2释放增多bt2t3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高ct3t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果dt4后短暂时间内，叶绿体中adp和pi含量升高，c3化合物还原后的直接产物含量降低解析水的光解、o2释放发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质中，a项错误；t2t3，限制光合速率的因素为co2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，b项错误；t3t4，暗反应增强，一定程度上加快atp和adp的转化，同时促进了光反应，c项错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上atp合成受阻，atp含量减少，adp和pi含量升高，被还原的c3化合物减少，直接产物含量降低，d项正确。答案d互动探究1重新分析上题坐标曲线图，哪些线段(区间)是受光照强度影响而出现的？哪些线段(区间)是受co2浓度影响而出现的？提示ot1t2及t4之后的曲线变化是光照强度的强弱及变化引起的；而t2t3t4曲线的变化是co2浓度高低及变化引起的。2除co2、光照强度外，黑藻的光合作用还可受到哪些外界因素影响？提示温度等。综合分析影响光合作用的因素2(2013四川理综)将玉米的pepc酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如下图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是_，捕获光能的色素中含量最多的是_。(2)co2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与_结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供_。(3)光照强度低于8102molm2s1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是_；光照强度为1010214102molm2s1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是_ _。(4)分析图中信息，pepc酶所起的作用是_ _；转基因水稻更适宜栽种在_环境中。解析(1)植物叶肉细胞进行光合作用的场所均为叶绿体，叶绿体中捕获光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a含量最多。(2)co2进入叶肉细胞内首先与c5结合形成c3化合物，此过程称“co2的固定”，c3化合物需接受光反应为之提供的h、atp后被还原。(3)如图显示，8102/( mol/m2s1)光照强度尚未达到转基因水稻光饱和点。在此之前，影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度；在光照强度为1010214102( molm2s1)时，气孔导度虽然下降，但该气孔导度下co2供应可能已充足，且该光照强度已经达到了原种水稻的光饱和点。故光合速率可能不受影响。(4)两图信息显示，与原种水稻相比，转基因水稻气孔导度更得以提升，且光饱和点明显增大，由此可推知，pepc酶可增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率，使水稻更适宜于强光环境。答案(1)叶绿体叶绿素a(2)c5h和atp(3)光照强度光照强度增加与co2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消(或“co2供应已充足且光照强度已达饱和点”)(4)增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率强光题后反思各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合起作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。在分析多因子对光合作用的影响时，首先要识别坐标中有几个因子，它们是如何影响代谢过程的，更重要的是，能对多条曲线进行对比，通过对比说明问题。对比时，要注意单一变量原则，即能对比的两条曲线之间只有一个因子不同。对点强化(2013西安模考)下图是棉花成熟绿叶组织的相关图解，其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解；图2表示某光照强度和适宜温度下，光合作用强度增长率随co2浓度变化的情况。请回答下列问题。(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是_、_，要想使叶绿体内c3的含量快速下降，可以改变的环境条件是_。(2)图2中限制d点光合作用速率的主要环境因素是_，c点和d点相比，叶绿体中h的含量_(填“较低”“相等”或“较高”)。(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份，然后，置于不同浓度的nahco3溶液中，给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，其记录结果绘成曲线如图3。请据此回答：该实验的目的是_。从图解分析，b点比a点细胞内的c5含量_，bc段曲线平缓的限制因素可能是_，而c点以后曲线上行，其原因应该是_。解析(1)分析图1知，甲为co2，乙为光反应为暗反应提供的物质和能量，即h和atp；要使c3含量下降，有两种方法，一为不提供co2，导致c3的生成量减少，而消耗量不变，c3含量下降；二为增强光照，c3的消耗量增加，而生成量不变，c3含量下降。(2)图2曲线为随着co2浓度的增加，光合作用增长率的变化曲线，d点时，光合作用增长率为0，即光合作用速率不再增加，此时主要限制因素可能为光照强度；c、d两点，光照强度相同，但d点co2浓度高于c点，h与atp的消耗量高于c点，故c点叶绿体中h的含量较高。(3)实验中的nahco3溶液为光合作用提供co2，故该实验的自变量为不同浓度的co2，而叶片上浮所需的时间代表光合作用速率，则该实验的目的为探究co2浓度对光合作用速率的影响。据图可知，b点的co2浓度高于a点，即b点的co2固定过程消耗的c5的量要多于a点，故b点比a点细胞内的c5含量低；bc段随co2浓度增加，叶片上浮时间不变，即bc段的光合速率不变，限制因素主要为光照强度；c点以后曲线上行，可知光合速率降低，原因应该是nahco3溶液浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢。答案(1)co2h和atp不提供co2或增强光照(回答一个方面即可)(2)光照强度较高(3)探究co2浓度对光合作用速率的影响低光照强度nahco3浓度太大，导致细胞失水，从而影响细胞代谢实验8绿叶中色素的提取和分离(5年9考)(2013课标、江苏单科，2012四川、海南、上海，2011广东、江苏)要点突破完善下面的实验过程易错警示！实验中的注意事项及操作目的过程注意事项操作目的提取色素(1)选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高(2)研磨时加无水乙醇溶解色素(3)加少量sio2和caco3研磨充分和保护色素(4)迅速、充分研磨防止乙醇挥发，充分溶解色素(5)盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素(1)滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散(2)滤液细线要直、细、匀使分离出的色素带平整不重叠(3)滤液细线干燥后再画两次使分离出的色素带清晰分明(4)滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中典例透析【典例1】(2013江苏单科，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是()。a使用定性滤纸过滤研磨液b将干燥处理过的定性滤纸条用于层析c在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次d研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素解析本题可排除错误选项。色素易被滤纸吸附，故用纱布过滤，a错误；每次重复画色素滤液细线时，需等干燥后再进行，c错误；由于叶绿体中的色素不溶于水，因此研磨叶片时需用无水乙醇或丙酮，d错误。答案b【典例2】(2011广东理综，29)中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。.提取叶绿素.探究ph对叶绿素稳定性的影响取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 )下进行实验，方法和结果如下表。实验组号叶绿素溶液/ ml调ph至处理时间/min溶液颜色3.0y10绿色3.07.010绿色3.06.010黄绿色3.05.010黄褐色注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。根据所学知识和实验结果，请回答问题。(1)提取食用叶绿素的x应该为_，原因是_ _。(2)表中y应该为_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于_食品，否则_。(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。_。解析叶绿素易溶于有机溶剂，如丙酮或无水乙醇中；探究ph对叶绿素稳定性的影响时，要有酸性、中性和碱性等不同条件；由表格信息可知，酸性条件下可使叶绿素变成黄褐色；可借鉴课本中色素的分离方法进行色素种类的鉴定。答案(1)对人无害的有机溶剂(食用酒精)叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响(2)8.0实验中自变量的变化应有规律和应考虑碱性ph对叶绿素稳定性的影响(3)酸性由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质(4)纸层析法，其主要步骤：制备滤纸条，画色素液细线，用层析液分离色素，观察色素带题后反思1利用教材原理解答延伸式实验(1)教材原理：不同色素在层析液中的溶解度不同，因此各种色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同而分离。(2)原理应用：利用纸层析法检测叶绿素产品时，若只有叶绿素，则滤纸条上只有两条色素带(叶绿素a和叶绿素b)，若含有其他色素则滤纸条上含有多条色素带。2明确题干信息抓准自变量题意明确提出：“探究ph对叶绿素稳定性的影响”，显然告诉我们实验的自变量是“ph”；据表中信息可以看出因变量是色素的“颜色”；本实验采用设计ph梯度进行定量探究。分析表格可知，组的ph相差1.0，可推断ph梯度值是1.0，因此实验组的ph应是8.0。为保证实验结果准确性，不同实验组叶绿素溶液的量及处理时间都要严格遵循等量原则和单一变量原则。3“绿色”食用色素的使用要求分析表格数据可知：当ph小于6.0时，叶绿素被破坏变成黄褐色，导致叶绿素溶液颜色发生改变。因此在使用叶绿素做食品色素时，一定要控制好ph，不能低于6.0。对点强化1(经典高考题)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是()。a光吸收差异显著，色素带缺第2条b光吸收差异不显著，色素带缺第2条c光吸收差异显著，色素带缺第3条d光吸收差异不显著，色素带缺第3条解析叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，所以当水稻叶黄素缺失突变体进行红光照射时，光吸收差异不显著；对正常叶片叶绿体中的色素提取后，层析的结果自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，故b正确。答案b2(经典高考题)图中代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则图所示结果最有可能来自于()。a水培的洋葱叶 b生长的柳树幼叶c培养的衣藻 d秋冬的银杏落叶解析新鲜菠菜叶中的光合色素种类齐全、含量丰富、完整，据图可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图滤纸上的色素带不完整，只有胡萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色(或橙黄色)，这是由于低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选项中的材料中都含有四种色素。答案d1(经典高考)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是 ()。a破坏叶绿体外膜后，o2不能产生b植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变c与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短d离体的叶绿体基质中添加atp、nadph和co2后，可完成暗反应解析光合作用光反应的场所是叶绿体内类囊体薄膜，破坏叶绿体外膜不会影响光反应的进行，仍然会有o2产生，a项错误。植物叶片在衰老过程中，部分色素(如叶绿素)遭到破坏，各种色素的比例发生改变：叶绿素含量相对减少，叶黄素和类胡萝卜素含量相对增多，b项错误。与夏季相比，冬季温度较低，低温直接影响光合作用所需酶的活性，温度是影响光合速率的主要原因，c项错误。暗反应的场所是叶绿体基质，暗反应所需条件为atp、h、co2，所以在离体的叶绿体基质中添加atp、nadph和co2后，可完成暗反应，d项正确。答案d2(高考经典)下图表示叶绿体色素提取分离实验中纸层析的结果，据图判断用作实验材料的叶片颜色为 ()。a红色 b黄色 c绿色 d紫色解析本题主要考查叶绿体色素提取和分离实验及滤纸条上各色素带的位置、粗细(含量)、颜色等方面的相关知识。在叶绿体色素提取和分离实验中，滤纸条上的四条色素带距点样处的距离由近及远分别是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，由图可知，叶绿素含量比类胡萝卜素含量少，用作实验材料的叶片应呈黄色。b选项正确。答案b3(2012山东理综，2)夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下co2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是 ()。a甲植株在a点开始进行光合作用b乙植株在e点有机物积累量最多c曲线bc段和de段下降的原因相同d两曲线bd段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭解析本题主要考查了环境因素对植物光合速率影响的相关知识。图中两曲线可表示植物的净光合速率，a点时光合速率等于呼吸速率，说明甲植株在a点前就已经开始进行光合作用，a错误；乙植株在18时后净光合速率小于0，该植株在18时有机物的积累量最多，b错误；曲线bc段下降的原因是气孔关闭，乙植株因二氧化碳供应不足导致光合速率下降，曲线de段光合速率下降的原因则是光照强度减弱，c错误；分析两曲线bd段可知，中午时乙植株出现净光合速率先下降后上升的现象，这可能是由于乙植株气孔发生关闭造成的，而甲植株没有发生类似的现象可能是甲植株气孔无法关闭，d正确。答案d4(2013全国理综)某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收co2的速率和遮光(完全黑暗)后释放co2的速率。吸收或释放co2的速率随时间变化趋势的示意图如图(吸收或释放co2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放co2的量)。回答下列问题：(1)在光照条件下，图形abc的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用_，其中图形b的面积表示_。从图形c可推测该植物存在另一个_的途径，co2进出叶肉细胞都是通过_的方式进行的。(2)在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形_(填“a”或“b”)的面积变小，图形_(填“a”或“b”)的面积增大，原因是_。解析本题考查光合作用与细胞呼吸的影响因素和相关曲线分析，意在考查考生的识图、析图能力及对相关知识的分析理解能力。(1)分析图示可知，a面积为光合作用净吸收的co2量，而b、c两面积均为遮光后释放的co2量，所以，光下abc的面积表示植物光合作用过程中固定的co2总量；图中图形b的面积表示呼吸作用释放的co2量，则图形c的面积说明该植物可能存在其他释放co2的途径。co2以自由扩散的方式进出叶肉细胞。(2)适当提高温度，降低光照，可使光合作用减弱，细胞呼吸增强，因此图形a的面积减小，图形b的面积增大。答案(1)固定co2总量(其他合理答案也可)呼吸作用放出的co2量释放co2(其他合理答案也可)自由扩散(2)ab光合速率降低，呼吸速率增强(其他合理答案也可)5(2013山东，25)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：(1)阶段和大豆种子的鲜重增加明显。阶段中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为_。阶段中，种子胚细胞内水的主要存在形式是_。(2)阶段期间，大豆种子胚细胞合成的_解除种子休眠，促进种子萌发。阶段中根向地生长的原因是_分布不均，使根的近地侧生长受到_。(3)若测得阶段种子吸收o2与释放co2的体积比为13，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为_。(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止co2供应。短时间内叶绿体中c5和atp含量变化分别为_、_。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过_提高光合作用强度以增加产量。解析(1)水分子的跨膜运输方式是自由扩散(或渗透作用)；阶段种子新陈代谢强度比较大，细胞内的水主要以自由水的形式存在。(2)打破种子的休眠，促进种子萌发的激素是赤霉素；根的向地性产生的原因是生长素的运输受重力因素的影响，在根水平放置时，近地侧生长素浓度高于远地侧生长素浓度，而近地侧生长素浓度高但生长受到抑制长得慢，远地侧生长素浓度低但生长得快，表现为根的向地性。(3)根据题意假设氧气的吸收为1 mol，则二氧化碳的释放量为3 mol，则：有氧条件下c6h12o66o26h2o06co212h2o1661/6 1 mol 1 mol无氧条件下c6h12o62c2h5oh2co212 1 mol 2 mol所以无氧呼吸消耗的葡萄糖的量有氧呼吸消耗葡萄糖的量61。(2)突然停止二氧化碳的供应以后，导致二氧化碳的固定反应减弱，所以消耗的c5减少，而由于光反应不变，短时间内c3的还原不受影响，生成c5，所以c5的含量增加；同时由于生成的c3减少，消耗光反应中h和atp的量减少，所以atp的含量增加；“正其行，通其风”的目的是通过提高二氧化碳浓度来增强光合作用强度。答案(1)自由扩散(渗透作用)自由水(2)赤霉素生长素抑制(3)61(4)增加增加增加co2浓度(时间：30分钟)基础对点练考纲对点夯基础考点一光合作用的探究历程及光合作用过程()1在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，曾提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说 ()。a英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验b恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光的实验c萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验d鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水的实验解析萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用产物除氧气外还可以产生淀粉，即光能转变成储存在淀粉等有机物中的化学能，因此该实验能证明“植物在进行光合作用时能量转化”的假说。答案c2(2014青岛名校阶段性检测)如图为叶绿体亚显微结构模式图，关于其结构与功能的不正确叙述是 ()。a和均为选择透过性膜b光反应的产物有o2、还原氢和atp等c上的反应需要光，不需要酶，中的反应不需要光，需要多种酶d光能转变为活跃的化学能在上进行；活跃的化学能转变为稳定的化学能在中完成解析和分别表示叶绿体的外膜和内膜，生物膜都具有选择透过性，a正确；光反应的产物有o2、还原氢和atp等，b正确；表示叶绿体的类囊体，是光反应的场所，上的反应需要光，也需要酶，表示叶绿体基质，是暗反应的场所，中反应不需要光，需要多种酶，c错误；光能转变为活跃的化学能在上进行，活跃的化学能转变为稳定的化学能在中完成，d正确。答案c3自然界中，有些绿色植物的叶片，晚上气孔开放，吸收co2，先转变为某种中间产物，白天再参与光合作用，而白天气孔关闭。下列有关这些植物的说法不正确的是 ()。a进行光合作用的细胞不一定只存在于叶片中b白天进行光反应，积累h和atp，晚上进行暗反应，将co2还原成糖类等有机物c光反应和暗反应可以在白天进行d这个特点可能与植物适应干旱环境有关解析进行光合作用的细胞不一定只存在于叶片中，某些植物的幼茎皮层细胞也含有叶绿体，能进行光合作用；此类植物晚上基本上是将co2转变成中间产物，而不是将co2还原成糖类等有机物，而在白天既进行光反应也进行暗反应；根据题意，此类绿色植物叶片上的气孔白天关闭以便减少水分散失，从而适应生活在干旱地区。答案b4炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞 ()。a三碳化合物含量上升b光反应产物不能满足暗反应的需求c有机物积累速率明显下降d叶绿体基质中adp含量增加解析炎热夏季中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞中二氧化碳的浓度减小，这时二氧化碳的固定减弱，三碳化合物含量下降；这时光反应正常进行，atp和h的量没有变，光反应产物相对过剩，atp的利用减少，叶绿体基质中adp含量减少。答案c考点二实验：叶绿体内色素的提取和分离5(2013山东滨州一模，11)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。下列分析错误的是 ()。a甲可能是因为研磨时未加入sio2b乙可能是因为研磨时未加入caco3c丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液d丁是正确操作得到的理想结果解析色素的提取和分离实验中，sio2可使菠菜叶研磨充分，caco3可防止叶绿素受到破坏，未加入sio2或caco3时，会发生甲、乙图示的现象；丙图中色素含量基本为零，可能是误用蒸馏水做提取液和层析液的结果，c正确。丁图显示含量最高的是叶黄素，实际上正常绿色叶片中叶绿素a和叶绿素b多，d错误。答案d考点三影响光合作用的因素6在co2浓度一定、温度适宜的情况下，测定某植物叶片在不同光照条件下的co2吸收速率。下列相关叙述正确的是 ()。光照强度/klx0.02.04.06.08.09.0.10.03.02.02.06.010.012.012.0a.细胞内atp的生成速率不受光照强度影响b细胞内adp的生成只发生在叶绿体基质中c光照强度小于2 klx时叶肉细胞只进行细胞呼吸d限制co2吸收速率的主要因素可能会发生变化解析通过光合作用产生的atp，其能量来自光能，因此细胞内atp的产生速率可受光照强度影响；细胞代谢需