2020版《全程复习方略》高考生物一轮复习课堂互动探究案3能量之源——光与光合作用 学案

课堂互动探究案3  能量之源——光与光合作用

考点突破　素养达成

[授课提示：对应学生用书第1页]

　捕获光能的色素和叶绿体的结构(国考5年3考)

(全国卷：2017全国卷Ⅲ；2016全国卷Ⅱ；2013全国卷Ⅱ；地方卷：2016天津卷；2015山东、江苏卷)

【师说考问】

考问1　影响叶绿素合成的因素分析

(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，叶片会发黄，离体叶绿素在强光下易分解。

(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关酶的活性，一般叶绿素合成的最低温度是2～4 ℃，最适温度是30 ℃，另外低温时叶绿素容易被破坏，叶子会变黄。

(3)矿质元素：叶绿素合成的必需元素，如氮、镁；叶绿素合成的辅助成分，如铁、铜是某些酶的活化剂。植物如果缺镁、铁后叶绿素都不能合成，叶子会变黄。

考问2　不同色素对光吸收应用分析

(1)无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。

(2)叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚中植物的光合效率最低。

【题组跟进】

高考题组——研考向

　色素的种类及功能的综合考查

1．[2017·全国卷Ⅲ，3]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640～660 nm波长光下释放的O2是由叶绿素参与光合作用引起的

解析：类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；吸收光谱就是通过不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的，B正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2的利用，所以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，C正确；叶绿素主要吸收红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。

答案：A

2．[2016·全国卷Ⅱ，4]关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　)

A．叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中

B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收

C．通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用

D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由叶绿素合成受阻引起的

解析：叶绿体中的色素能够溶解在包括乙醇在内的有机溶剂中，A正确；镁作为细胞中的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，C错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D正确。

答案：C

3．[2013·全国卷Ⅱ，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a和叶绿素b都含有镁元素，A正确；叶绿素a和叶绿素b吸收的光能可用于光合作用的光反应，B正确；叶绿素a在红光区的吸收峰值高于叶绿素b，C正确；植物呈现绿色是由于叶绿素吸收绿光最少，绿光被反射出来，D错误。

答案：D

4．[2016·天津卷，2]在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是(　　)

A．红光，ATP下降

B．红光，未被还原的C3上升

C．绿光，[H]下降

D．绿光，C5上升

解析：叶绿体中的色素对红光的吸收率高，光反应快，对绿光的吸收率很低，光反应慢，A错误、C正确；光反应快，C3被还原的量多，剩余的少，B错误；绿光照射时，光反应速率降低，C5下降，故D错误。

答案：C

　叶片颜色与其色素的相关性分析

5．[经典高考]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，其色素不能吸收光能。

答案：C

归纳总结

色素与叶片的颜色

模拟题组——预趋势

　光合色素的分类及应用

1．[2019·邯郸调研]下列关于光合色素的叙述，正确的是(　　)

A．变红枫叶叶绿体中红色色素增加，叶绿素含量降低

B．高等植物叶片中橙黄色的色素是类胡萝卜素

C．蓝藻的类囊体薄膜上有叶绿素和藻蓝素

D．高等植物的叶绿体基质中不含光合色素

解析：变红枫叶的红色色素存在液泡中，不影响叶绿体中的叶绿素，A错误；高等植物叶片中橙黄色的色素是胡萝卜素，B错误；蓝藻没有叶绿体，没有类囊体薄膜，C错误；高等植物的叶绿体基质中不含光合色素，光合色素位于类囊体薄膜上，D正确。

答案：D

　根据吸收光谱确定光合色素的功能

2．[经典模拟]下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法不正确的是(　　)

A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光

B．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度

C．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加

D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470 nm波长的光的利用量显著减少

解析：类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光，A正确；据图可知，用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，色素吸收光能增强，光反应增强，C3还原加速，叶绿体中C3的量将减少，C项错误；叶绿素b主要吸收420～470 nm波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段光的利用量显著减少，D正确。

答案：C