高考生物一轮复习学案光合作用

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1．“绿叶中色素的提取和分离”实验
（1）提取色素的原理是 ，分离色素的原理是 。
（2）色素提取和分离实验中几种药品的作用：无水乙醇： ；SiO2： ；CaCO3： 。
2．叶绿素a和叶绿素b主要吸收 光和 光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收 光。这些色素吸收的光都可用于光合作用。（P99）
3．光合作用的化学反应式：
光能 。（P102）
4．叶绿体增大膜面积的方式： 。光合色素分布于 。（P100）
5．色素的功能： 。
6．光反应的场所是 ，包括 和 。暗反应的场所是 ，包括 和 。
7．将光反应和暗反应联系起来的物质是 ，光反应的产物是 。
8．突然停止光照，相关物质的量变化情况为：NADPH、ATP 、C3 、C5 。
9．突然停止CO2，相关物质的量变化情况为：NADPH、ATP 、C3 、C5 。
10．总光合作用可用O2的 或CO2的 或光合作用 的有机物量表示。净光合作用可用CO2的 或O2的 或光合作用 的有机物量表示。
练•关键能力
命题视角 考查实验的选材、原理、操作及结果分析
1．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是( )
A．色素在提取液中的溶解度不同，导致色素带的位置不同
B．研磨绿叶时不加CaCO3，则滤纸条上四条色素带变窄的比例相同
C．实验结果中得到的四条条带在滤纸条上自上而下依次变宽
D．与成熟叶相比，幼叶作实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄
解析 利用色素在层析液中的溶解度不同来分离色素，从而使色素带的位置不同，A错误；CaCO3可防止叶绿素被破坏，因此研磨绿叶时不加CaCO3，则滤纸条上四条色素带变窄的比例不相同，B错误；色素带的宽窄与色素含量相关，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第二宽)，C错误；与成熟叶相比，幼叶所含叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)较少，作实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄，D正确。
2．为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是( )
A. 提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益
C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多
D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小
解析 提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理，A正确；与不加二氧化硅相比，加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取则无益，B错误；据表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取到的叶绿素总量(叶绿素a和叶绿素b)最多，C正确；加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小，D正确。
练•关键能力
命题视角1 围绕光合色素的种类和功能考查科学思维及社会责任
1．如图为正常绿叶的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率)。由图中信息分析，下列叙述错误的是( )
A．色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱可以通过测量不同波长相应的O2释放速率来绘制
B．总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素
C．总吸收光谱与作用光谱表现出基本一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用
D．若缺少镁，则只有蓝紫光的吸收会受到影响
1.光合作用的过程复杂，影响因素多，利用各种实验手段探究光合作用的机制时，需要考虑各种影响因素的作用对实验结果的影响。根据所学知识回答下列问题：
（1）除人为设置的研究因素外，还能够影响实验结果的因素称为 ，对这种因素控制的原则是 。如：在探究CO2浓度对某种植物光合作用强度的影响的实验中，需要把温度控制在25℃（该植物光合作用的最适温度）而不是0℃，原因是 。
（2）图甲为用叶圆片上浮法测量CO2浓度对光合作用强度的影响的实验装置图，实验需要将若干叶圆片抽去空气后置于NaHCO3溶液中而不是用一片叶圆片，原因是 。实验过程中对植物叶圆片类型的选择也会影响实验结果，因此应该如何选择？ 。
（3）图乙为叶室—光合作用测量仪的工作原理图，图中冷却水的作用是 。在某次测量光合作用速率的实验中，5小时内CO2检测仪A检测到CO2进入量为a，CO2检测仪B检测到CO2排出量为b，净光合作用强度的数值是 （用CO2变化值表示）
答案解析
1．“绿叶中色素的提取和分离”实验
（1）提取色素的原理是绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越高， 随层析液在滤纸上扩散的速度越快。
（2）色素提取和分离实验中几种药品的作用：无水乙醇：提取色素；SiO2：使研磨更充分；CaCO3：防止色素被破坏。
2．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。这些色素吸收的光都可用于光合作用。（P99）
3．光合作用的化学反应式：
CO2＋H2O光能（CH2O）＋O2。（P102）
4．叶绿体增大膜面积的方式：类囊体垛叠形成基粒。光合色素分布于类囊体薄膜上。（P100）
5．色素的功能：吸收、传递、转化光能。
6．光反应的场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP的合成。暗反应的场所是叶绿体基质，包括CO2的固定和C3的还原。
7．将光反应和暗反应联系起来的物质是ATP和NADPH，光反应的产物是ATP、NADPH、O2。
8．突然停止光照，相关物质的量变化情况为：NADPH、ATP下降、C3增加、C5下降。
9．突然停止CO2，相关物质的量变化情况为：NADPH、ATP增加、C3下降、C5增加。
10．总光合作用可用O2的产生量或CO2的消耗量（固定量）或光合作用制造的有机物量表示。净光合作用可用CO2的吸收量或O2的释放量或光合作用积累的有机物量表示。
练•关键能力
命题视角 考查实验的选材、原理、操作及结果分析
1．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是( )
A．色素在提取液中的溶解度不同，导致色素带的位置不同
B．研磨绿叶时不加CaCO3，则滤纸条上四条色素带变窄的比例相同
C．实验结果中得到的四条条带在滤纸条上自上而下依次变宽
D．与成熟叶相比，幼叶作实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄
解析 利用色素在层析液中的溶解度不同来分离色素，从而使色素带的位置不同，A错误；CaCO3可防止叶绿素被破坏，因此研磨绿叶时不加CaCO3，则滤纸条上四条色素带变窄的比例不相同，B错误；色素带的宽窄与色素含量相关，滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第二宽)，C错误；与成熟叶相比，幼叶所含叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)较少，作实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄，D正确。
2．为研究光合色素提取实验中二氧化硅颗粒大小(目值越大，表示颗粒越细)对叶绿素提取量的影响，某研究小组利用新鲜的菠菜叶片进行了一系列的色素提取与定量测定实验，实验结果如下表。下列有关叙述错误的是( )
A. 提取色素利用的原理是光合色素易溶于有机溶剂
B．加入二氧化硅对叶绿素a和叶绿素b的提取均有益
C．据表可知，用50目的二氧化硅提取得到的叶绿素总量最多
D．若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小
解析 提取色素利用了光合色素易溶于有机溶剂的原理，A正确；与不加二氧化硅相比，加入二氧化硅对提取叶绿素a有益，对叶绿素b的提取则无益，B错误；据表可知，用50目的二氧化硅提取叶绿素时，提取到的叶绿素总量(叶绿素a和叶绿素b)最多，C正确；加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏，若叶片研磨过程中未加入碳酸钙，则表中数据均减小，D正确。
练•关键能力
命题视角1 围绕光合色素的种类和功能考查科学思维及社会责任
1．如图为正常绿叶的叶绿素a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率)。由图中信息分析，下列叙述错误的是( )
A．色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制，作用光谱可以通过测量不同波长相应的O2释放速率来绘制
B．总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素
C．总吸收光谱与作用光谱表现出基本一致性，说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用
D．若缺少镁，则只有蓝紫光的吸收会受到影响
1、光合作用的过程复杂，影响因素多，利用各种实验手段探究光合作用的机制时，需要考虑各种影响因素的作用对实验结果的影响。根据所学知识回答下列问题：
（1）除人为设置的研究因素外，还能够影响实验结果的因素称为 无关变量 ，对这种因素控制的原则是 相同且适宜 。如：在探究CO2浓度对某种植物光合作用强度的影响的实验中，需要把温度控制在25℃（该植物光合作用的最适温度）而不是0℃，原因是 0°C条件下光合作用强度很低，实验现象不明显 。
（2）图甲为用叶圆片上浮法测量CO2浓度对光合作用强度的影响的实验装置图，实验需要将若干叶圆片抽去空气后置于NaHCO3溶液中而不是用一片叶圆片，原因是 一片叶圆片可能因偶然因素而产生误差 。实验过程中对植物叶圆片类型的选择也会影响实验结果，因此应该如何选择？ 选择发育状况比较接近的（成熟）叶片 。
（3）图乙为叶室—光合作用测量仪的工作原理图，图中冷却水的作用是 保证实验过程中温度不变（或控制无关变量） 。在某次测量光合作用速率的实验中，5小时内CO2检测仪A检测到CO2进入量为a，CO2检测仪B检测到CO2排出量为b，净光合作用强度的数值是 （用CO2变化值表示）
叶绿素种类
二氧化硅颗粒大小/目
0
20
50
100
200
叶绿素a/(mg·g－1)
0.25
0.53
0.61
0.48
0.47
叶绿素b/(mg·g－1)
0.16
0.08
0.09
0.11
0.12
叶绿素种类
二氧化硅颗粒大小/目
0
20
50
100
200
叶绿素a/(mg·g－1)
0.25
0.53
0.61
0.48
0.47
叶绿素b/(mg·g－1)
0.16
0.08
0.09
0.11
0.12