内容正文:
第9讲 能量之源——光与光合作用
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
最新考纲
1.光合作用的基本过程(Ⅱ)
2.影响光合速率的环境因素
3.实验:叶绿体色素的提取与分离
生命观念
通过比较光反应与暗反应及它们之间的关系,建立对立统一、结构决定功能的观点
科学思维
理解C3、C5等物质变化和光合作用的相关曲线
近三年考情
2019全国卷Ⅰ(3、29)、2019·全国卷Ⅱ(31)、2018全国卷Ⅰ(30)、2018全国卷Ⅱ(30)、2018全国卷Ⅲ(29)、2017全国卷Ⅰ(30)
科学探究
探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响
社会责任
关注光合作用与农业生产及生活的联系
考点一 叶绿体中的色素及其提取和分离
1.色素的提取与分离实验 可看作两个实验哦!
(1)实验原理
(2)实验流程
(3)实验结果及分析
2.叶绿体的结构及其中的色素
(1)光合作用的结构——叶绿体
并非光合作用的必要条件,蓝藻、光合细菌也能进行光合作用,但没有叶绿体。
(2)色素的吸收光谱
由图可以看出:
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:一般叶绿体中的色素只吸收可见光(可见光的波长范围大约是390~760 nm),对红外光和紫外光不吸收。 参看必修1 教材P99“学科交叉”
[深挖教材·长句溯源]
1.(实验改进)提取叶绿体中的色素,也可用如图所示的方法:即在圆心处滴加适量滤液,待干燥后再滴加适量层析液进行层析,结果会出现不同颜色的4个同心圆,则①~④依次对应哪种色素及颜色?
提示 ①胡萝卜素(橙黄色) ②叶黄素(黄色) ③叶绿素a(蓝绿色) ④叶绿素b(黄绿色)
2.(必修1 P99“与社会的联系”拓展)生产上,用何种颜色的塑料薄膜做顶棚产量高?如果阴天或夜间给大棚内的农作物补光呢?
提示 无色,因日光中各种颜色的光均能通过,作物光合效率高。补红光和蓝紫光。
1.色素提取分离四个常见异常现象原因分析
(1)滤液颜色均过浅的原因 若只是最下面两条色素带较浅呢?
①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分;
②一次加入大量的无水乙醇,提取液浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇);
③划滤液细线时次数太少。
(2)滤纸条色素带重叠的原因
①滤液细线不直;②滤液细线过粗。
(3)滤纸条无色素带的原因
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。
2.影响叶绿素合成的三大因素
3.色素与叶片的颜色
考向1 结合实验原理及过程,考查科学探究能力
1.(2019·江苏卷,17)如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藻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CaCO3过量会破坏叶绿素
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.实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
解析 研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏,A错误;层析液由有机溶剂配制而成,B错误;层析液易挥发,层析分离时烧杯上要加盖,C错误;对照图示结果分析可知,该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素b,D正确。
答案 D
2.(2020·昆明市摸底调研)下列关于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无水乙醇中
B.类胡萝卜素主要吸收红光进行光合作用
C.叶绿体中的色素主要分布在类囊体的薄膜上
D.叶绿体中不同的色素在层析液中的溶解度是不同的
解析 叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,A正确;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,B错误;叶绿体中的色素主要分布在类囊体的薄膜上,C正确;叶绿体中不同的色素在层析液中的溶解度是不同的,可利用纸层析法进行分离,D正确。
答案 B
考向2 围绕光合色素考查科学思维能力
3.(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,所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成,A错误;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B正确;CO2的吸收速率和O2的释放速率随光波长的变化均可表示光合作用的作用光谱,C正确;根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知,叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光