新教材高考生物一轮复习第三单元细胞的能量供应和利用第3讲光合作用与能量转化课件新人教版

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1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能。2.提取和分离叶绿体色素。
1.利用光合作用图解或表解理解光合作用过程中物质和能量的变化以及光反应与暗反应的关系。2.结合同位素标记法理解光合作用产物中元素的来源问题。
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
知识筛查1.叶绿体中色素的种类和颜色
2.叶绿体中色素的吸收光谱(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:可见光的波长是400~760 nm,一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光。
3.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图
易错易混影响叶绿素合成的三大因素(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要因素。一般情况下,植物在黑暗环境中不能合成叶绿素,叶片会发黄。(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,从而影响叶绿素的合成。低温时叶绿素容易被破坏,叶片变黄。(3)矿质元素:有些矿质元素是叶绿素合成的必需元素,如N、Mg等;有些矿质元素是叶绿素合成的辅助成分,如Fe等。
知识落实1.(2020东北三省联考)下列关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是(　　)A.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中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
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。
2.下图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断,下列说法错误的是(　　)A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收波长为400~500 nm的光B.用波长为450 nm的光比用波长为600 nm的光更有利于提高光合作用强度C.由波长为550 nm的光转为波长为670 nm的光后,叶绿体中C3的含量增加D.土壤中缺乏镁时,植物对波长为420~470 nm的光的利用量显著减少
由题图可知,类胡萝卜素的吸收峰在400~500 nm,A项正确。叶绿体中的色素吸收波长为450 nm的光比吸收波长为600 nm 的光要多,B项正确。由波长为550 nm的光转为波长为670 nm的光后,叶绿体中色素吸收的光增多,光反应产生的ATP和NADPH增多,暗反应中C3的还原量增多,则叶绿体中C3的含量减少,C项错误。叶绿素吸收波长为420~470 nm的光较多,当缺镁时,叶绿素的合成受阻,叶绿素吸收波长为420~470 nm的光减少,D项正确。
3.右图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图。下列有关叙述错误的是(　　)A.①和②均为选择透过性膜B.③上分布有与光反应有关的色素和酶,这些色素对绿光吸收最少C.③上所含色素均含Mg2+,故缺Mg2+时这些色素都无法合成D.在③上形成的产物NADPH和ATP进入④中为暗反应提供物质和能量
①和②分别为叶绿体的外膜和内膜,膜结构均具有选择透过性,A项正确。③为类囊体,其上分布有与光反应有关的色素和酶,这些色素对绿光吸收最少,所以叶片一般为绿色,B项正确。③类囊体上含4种色素,叶绿素中含Mg2+,胡萝卜素、叶黄素中不含Mg2+,C项错误。在③类囊体上形成的产物NADPH和ATP进入④叶绿体基质中为暗反应提供物质和能量,D项正确。
知识筛查1.光合作用的概念和反应式(1)概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2.光合作用的探究历程(1)19世纪末,科学界普遍认为,在光合作用中,CO2分子的C和O被分开,O2被释放,C与H2O结合成甲醛,然后甲醛分子缩合成糖。(2)1928年,科学家发现甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。(3)1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。(4)1941年,美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源(氧气来源于H2O)。(5)1954年,美国科学家阿尔农发现,在光照下,叶绿体可合成ATP;1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
3.光合作用的过程(1)光反应阶段①场所:叶绿体的类囊体薄膜。②条件:光、色素和有关的酶。③物质变化Ⅰ.水的光解:水分解为O2+H+。
Ⅲ.NADPH的合成:H++NADP++2e-→NADPH。④能量变化:光能转化为ATP和NADPH中的化学能。
(2)暗反应阶段①场所:叶绿体基质。②条件:有关的酶等。③物质变化
Ⅲ.ATP和NADPH的分解。④能量变化:ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
巧学助记光合作用过程的“一、二、三、四”
知识落实1.历经一个半世纪,科学家们通过许多实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。下列关于几个著名实验的叙述,错误的是(　　)A.希尔的实验说明了水的光解产生氧气B.恩格尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的O2量C.恩格尔曼的实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧D.鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的O2来自H2O而不是CO2
2.下图表示光合作用的过程,其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段,a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是(　　)A.阶段Ⅰ表示暗反应　　　B.阶段Ⅱ表示光反应C.物质a表示NADPHD.物质b表示C3
Ⅰ、Ⅱ分别表示光反应和暗反应。光反应为暗反应提供ATP和NADPH,所以图中物质a表示的是NADPH;物质b表示的是ATP。
易错易混1.有关色素提取与分离的4点注意事项(1)应选取新鲜的绿色叶片,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)无水乙醇只能用于色素的提取,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的异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅。①未加二氧化硅,研磨不充分。②使用放置数天的绿叶,滤液中色素(叶绿素)太少。③一次加入大量的无水乙醇,提取液中色素浓度太低(应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:未经干燥处理,滤液细线不能达到细、直、匀的要求。(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”。
知识落实1.(不定项选择题)下列与“绿叶中色素的提取和分离”实验有关的叙述,错误的是(　　 )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.选用不同的绿叶进行色素的提取和分离实验时,滤纸条上的色素带顺序不同
提取绿叶中的色素时,可以用无水乙醇、丙酮等有机溶剂,A项错误。绿叶中色素的提取实验中,加入碳酸钙的目的是防止色素被破坏,应该在研磨前加入,B项错误。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项正确。选用不同的绿叶进行色素的提取和分离实验时,滤纸条上的色素带顺序相同,从上到下都是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,D项错误。
2.下图表示用韭菜宿根进行的相关对照实验流程。下列叙述错误的是(　　)A.提取色素时,要加入二氧化硅和碳酸钙进行充分研磨B.色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同C.实验结果①可说明叶绿素合成需要光照D.实验结果②表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多
提取色素时加入二氧化硅是为了使研磨充分,加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,A项正确。色素在滤纸条上分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同,B项错误。实验结果①色素带不同,可说明叶绿素合成需要光照,C项正确。实验结果②可表明韭菜中提取的色素吸收光的种类更多,D项正确。
3.在做绿叶中色素的提取和分离实验时,甲、乙、丙、丁四名同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均正常。他们所得的实验结果依次应为(　　)A.①②③④B.②④①③C.④②③①D.③②①④
无水乙醇为提取剂,色素提取过程中不需要加水,若加入水会使色素提取液颜色变浅;SiO2的作用是使研磨更充分;CaCO3可防止研磨过程中色素被破坏。甲同学没有加入提取剂无水乙醇,所以提取液中不会出现色素,色素分离的结果是②;乙同学操作正确,色素分离的结果与④相符;丙同学未加CaCO3,所以叶绿素含量较少,所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄,对应①;丁同学未加SiO2,导致叶片研磨不充分,最终导致各种色素的含量均减少,对应③。
4.迁移率是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标,也可用于各色素的鉴定。迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中色素层析结果(部分数据)。下列相关叙述正确的是(　　)A.可用无水乙醇、丙酮、石油醚等的混合试剂对色素进行分离B.色素3的迁移率为0.2,若植物体缺Mg2+,其含量会减少C.在层析液中的溶解度最大的是色素1,在滤纸条上扩散速度最快的是色素4D.可用根尖细胞作为该实验的材料
无水乙醇和丙酮是提取色素时使用的试剂,分离色素应用层析液,A项错误。根据色素3的实验组1、2、3三组数据可求出平均移动距离为1.6,即迁移率为0.2。Mg2+是合成叶绿素的原料,缺Mg2+时叶绿素的含量会减少,B项正确。根据公式得到的迁移率的大小可知,色素1是胡萝卜素,色素2是叶黄素,色素3是叶绿素a,色素4是叶绿素b。溶解度越高,色素随层析液在滤纸条上的扩散速度越快,即胡萝卜素的溶解度最高,扩散速度最快,C项错误。根尖细胞没有叶绿体,因此不含有进行光合作用的色素,不能用来作为提取和分离叶绿体中色素的实验材料,D项错误。
典型例题下图表示绿色植物光合作用的部分过程,图中A~C表示相关物质。下列有关分析错误的是(　　)A.图中A为O2,可部分释放到空气中B.图中B为NADPH,外界CO2含量增加时,B的含量暂时升高C.该过程消耗的NADP+和C来自叶绿体基质D.该过程将光能转化为化学能储存在B和ATP中
水的光解产物是O2和H+,若光合作用强度大于细胞呼吸强度,氧气会部分释放到空气中,A项正确。图中B是在NADP+、H+和电子参与下形成的,为NADPH;当外界CO2含量增加时,暗反应中生成的C3增多,则消耗的NADPH增多,导致NADPH的含量暂时降低,B项错误。ATP合成酶利用质子梯度将ADP和Pi合成ATP,所以C为ADP;光反应过程消耗的NADP+和ADP来自叶绿体基质,C项正确。光合作用的光反应将光能转化成化学能储存在NADPH和ATP中,D项正确。
整合构建1.光反应与暗反应的比较(1)区别
(2)联系①物质联系:光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的还原,而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP+。②能量联系:光反应为暗反应提供了活跃的化学能,暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
2.光合作用过程中的物质变化(1)光合作用过程中C、O转移途径
(2)光合作用总反应式与C、H、O的去向
知识延伸有关光合作用过程的3个“误认为”(1)误认为光反应中产生的ATP可用于各项生命活动。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。(2)误认为没有暗反应,光反应能独立进行。光反应为暗反应提供NADPH和ATP,因此没有光反应,暗反应不能进行。在暗反应不能进行时,光反应产生的NADPH和ATP会不断积累,最终光反应也会停止。(3)误认为光合作用只能在叶绿体中进行。蓝细菌无叶绿体,但蓝细菌细胞中含有吸收光能的色素和催化光合作用的酶,也可进行光合作用。
训练突破1.下图为光合作用示意图。下列说法错误的是(　　)A.①表示O2,④表示CO2B.暗反应中,CO2首先与C5结合生成C3,然后被还原为(CH2O)C.C3的还原过程中,需要光反应提供的物质只有②D.增加光照强度,C3的含量将减少
在叶绿体类囊体薄膜上进行的是光反应,在这一阶段产生NADPH、ATP和O2,因此,①表示O2,④表示暗反应阶段与C5反应的CO2,A项正确。CO2首先与C5反应生成C3,然后C3在光反应阶段提供的ATP和NADPH的参与下被还原成(CH2O),B项正确,C项错误。增加光照强度,则光反应阶段产生的ATP和NADPH增多,在暗反应阶段有更多的C3被还原,故增加光照强度,C3的含量减少,D项正确。
2.植物进行光合作用需要多种化合物的参与。下列化合物与其主要生理作用对应正确的是(　　)
H2O参与O2的生成,同时也是各类反应的良好溶剂,A项错误。ATP参与C3的还原,不参与CO2的固定,B项错误。光反应、暗反应都需要相应的酶催化,C项错误。叶绿素捕获、吸收光能,用于光合作用,D项正确。
典型例题(不定项选择题)下图表示某植物叶片暗反应中C3和C5化合物相对含量的变化趋势,该植物在阶段Ⅰ处于适宜环境条件下,阶段Ⅱ所改变的环境条件是降低光照强度或者降低CO2含量。下列分析错误的是(　 　)A.图中物质甲转变成物质乙需要消耗光反应提供的ATPB.图中阶段Ⅱ改变的环境条件是降低光照强度C.阶段Ⅱ甲上升是因为叶绿体中NADPH和ATP的积累D.阶段Ⅱ光合速率最大时所需光照强度比阶段Ⅰ低
因为暗反应中1 ml C5和1 ml CO2生成2 ml C3,所以在适宜条件下,叶肉细胞内C3含量是C5的2倍,因此题图中甲是C5,乙是C3。题图中物质甲与CO2结合形成乙,该过程只需要酶的催化,不需要消耗ATP,A项错误。植物在阶段Ⅰ处于适宜环境条件下,如果阶段Ⅱ改变的环境条件是降低光照强度,那么C3的含量会增加,C5的含量会减少,与题图不相符;而如果改变的条件是降低CO2含量,那么C3的含量会减少,C5的含量会增加,与题图相符,所以本题改变的条件是降低CO2含量,B项错误。CO2含量降低,则C5的消耗量减少,而C3的还原正常进行,所以C5(甲)含量会上升,C项错误。低CO2含量条件下的光饱和点也低,D项正确。
整合构建外界条件改变时,C5、C3等物质含量的变化当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量的变化可以通过下图进行分析。
(1)停止光照时:ATP↓,ADP↑,C3↑,C5↓,具体分析如下。
(2)CO2供应停止时:C5↑,C3↓,ATP↑,ADP↓,具体分析如下。
训练突破1.下图表示在夏季晴朗的白天,植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变的变化情况。下列关于这一环境因素改变的分析,正确的是(　　)A.突然停止光照B.突然增加CO2含量C.降低环境温度D.增加光照强度
突然停止光照,光反应产生的NADPH和ATP减少,被还原的C3减少,生成的C5减少,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的相对含量将增加,C5的相对含量将减少,A项错误。突然增加CO2含量,CO2被C5固定形成的C3的量增加,消耗C5的量增加,C3还原速率不变,植物细胞内C3的相对含量增加,C5的相对含量减少,B项错误。降低环境温度,CO2固定速率和C3还原速率均下降,C5的相对含量不会大幅度地增加,C项错误。增加光照强度,光反应产生的NADPH和ATP增多,被还原的C3增多,生成的C5增多,而CO2被C5固定形成C3的过程不变,故C3的相对含量将减少,C5的相对含量将增加,D项正确。
2.(2020陕西咸阳月考)光合作用通过密切关联的两个阶段——光反应和暗反应实现。关于改变反应条件而引起的变化,下列说法正确的是(　　)A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增加C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小
突然中断CO2供应会导致CO2的固定速率降低,叶绿体中C5含量增加、C3含量减少,A项错误。突然中断CO2供应会使C3含量减少,进而使ATP和NADPH含量增多,所以ATP/ADP的值增加,B项正确。突然将红光改变为绿光后光能利用率降低,ATP和NADPH含量减少,进而使C3含量增多、C5含量减少,C项错误。突然将绿光改变为红光后光能利用率提高,ATP和NADPH含量增加,ATP/ADP的值增加,D项错误。
高考真题剖析【例题1】 (2019全国Ⅰ卷)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40 g,其增加的质量来自(　　)A.水、矿质元素和空气B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤D.光、矿质元素和空气核心素养考查点剖析:本题以日常生活常见的植物“黄瓜”为载体,综合考查对植物光合作用过程的理解,较好地考查了“生命观念”这一学科素养。答案:A解析:黄瓜幼苗在光照等适宜的环境中由20 g长到40 g,是同化作用大于异化作用的结果,增加的质量来自吸收的水、矿质元素以及通过光合作用将水和空气中的CO2转化成的有机物。
【例题2】 (2020山东卷)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。回答下列问题。(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是　　　　　　　,模块3中的甲可与CO2结合,甲为　　　　　　　　　　。 
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将　　　　(填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是　　　　　　　　　　　　。 (4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。 
核心素养考查点剖析:本题以“人工光合作用系统”为载体,重点考查了光合作用的过程,较好地考查了“生命观念、科学探究”等学科素养。答案:(1)模块1和模块2　五碳化合物(或C5)(2)减少　模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足(3)高于　人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类(或植物呼吸作用消耗糖类)(4)叶片气孔开放程度降低,CO2的吸收量减少
解析:(1)由题图可知,模块1为将光能转化为电能的过程,模拟的是色素吸收光能的过程,模块2模拟的是水分子氧化以产生氧分子和氢离子,并合成ATP的过程,因此两个模块模拟的是光反应过程。模块3则模拟的是暗反应过程。(2)模块3模拟暗反应过程,气泵泵入的是CO2,其中甲表示C5,乙表示C3,若正常运转过程中气泵突然停转,则输入到暗反应系统中的CO2浓度下降,CO2固定减少,则C3的含量会减少,若气泵停转的时间较长,则暗反应过程为光反应提供的ADP、Pi和NADP+不足,会导致模块2中的能量转换效率下降。(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量与植物的总光合作用量相等,由于该系统未模拟细胞呼吸,不会通过呼吸作用消耗糖类,而植物会进行呼吸作用消耗糖类,因此该系统积累的糖类多于植物。(4)干旱条件下,植物的光合作用速率降低的主要原因是干旱导致植物的蒸腾作用加强,植物为了防止水分散失会关闭气孔,使叶片气孔开放程度降低,导致CO2吸收量减少。
典题训练1.(2020天津卷)研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是(　　)A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素
CO2的固定和还原发生在暗反应过程中,暗反应的场所是叶绿体基质,A项正确。暗反应过程消耗的物质除了CO2,还有NADPH和ATP等物质,B项错误。光反应的场所是类囊体薄膜,光反应产生的ATP可用于暗反应,光反应产生的O2可以用于细胞有氧呼吸,多余的O2释放到空气中,C项错误。该反应体系中含有类囊体,因此该反应体系含有光合作用色素,D项错误。
2.(2019海南卷)下列关于高等植物光合作用的叙述,错误的是(　　)A.光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B.红光照射时,胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC.光反应阶段,将光能转变为化学能需要有ADP的参与D.红光照射时,叶绿素b吸收的光能可用于光合作用
叶绿体中的色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素,前者包括叶绿素a和叶绿素b,主要吸收红光和蓝紫光;后者包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光。光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能,但需要利用光反应阶段形成的NADPH和ATP,A项正确。胡萝卜素不能吸收红光,B项错误。光反应阶段,将光能转变为ATP中活跃的化学能,需要有ADP和Pi以及ATP合成酶的参与,C项正确。红光照射时,叶绿素b吸收的光能可用于光合作用,光能可以转变为ATP中活跃的化学能,D项正确。
3.(2019江苏卷改编)下页左上图为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(　　)A.研磨时加入碳酸钙会破坏叶绿素B.层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C.在敞开的烧杯中进行层析时,需通风操作D.该实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b
由题图可知,菠菜含有四种色素,蓝细菌(原核生物)只含有叶绿素a和胡萝卜素。研磨时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏,A项错误。层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成,不能采用生理盐水和磷酸盐缓冲液,B项错误。层析时,为了防止层析液挥发,需要用培养皿盖住小烧杯,C项错误。由题图可知,蓝细菌只有两条色素带,不含有叶黄素和叶绿素b,D项正确。
4.(2018北京卷)光反应在叶绿体类囊体上进行。在适宜条件下,向类囊体悬液中加入氧化还原指示剂DCIP,照光后DCIP由蓝色逐渐变为无色,该反应过程中(　　)A.需要ATP提供能量B.DCIP被氧化C.不需要光合色素参与D.会产生氧气
光反应过程中有H2O的光解,产生O2和还原剂[H]。氧化还原指示剂DCIP由蓝色变为无色,说明DCIP被[H]还原。光合色素吸收、传递、转化光能。
5.(2019全国Ⅰ卷)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增加,叶片气孔开度减小。回答下列问题。(1)经干旱处理后,该植物根细胞的吸水能力　　 　　。 (2)与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会　　　　　,出现这种变化的主要原因是　  　。 (3)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料,设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
答案:(1)增强(2)降低　气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度,经干旱处理后,再测定气孔开度。预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组,在干旱条件下,一组进行ABA处理,另一组作为对照组,一段时间后,分别测定两组的气孔开度。预期结果是ABA处理组气孔开度减小,对照组气孔开度不变。