第3单元 第10课时 捕获光能的色素和结构(课件PPT)-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮(云南专版)
2025-09-05
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 第5章 细胞的能量供应和利用 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 捕获光能的色素与结构 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 4.19 MB |
| 发布时间 | 2025-09-05 |
| 更新时间 | 2025-09-05 |
| 作者 | 山东接力教育集团有限公司 |
| 品牌系列 | 优化指导·高中总复习一轮 |
| 审核时间 | 2025-07-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53152849.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高考总复习
生物学
第三单元 细胞的能量供应和利用
第10课时 捕获光能的色素和结构
素养目标 1.结合捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能,理解生命的物质观和结构与功能观。(生命观念)
2.通过绿叶中色素的提取和分离实验,提高实验操作能力和对实验结果的分析能力。(科学探究)
1.实验原理
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
2.实验步骤
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
3.实验结果
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
教材深挖
(必修1 P98“探究·实践”拓展)提取绿叶中的色素,也可用右图所示的方法: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对应的色素及颜色依次为_______________________________________________
_____________________________________。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
1.绿叶中的色素提取与分离的三点提醒
(1)应选取新鲜绿色的叶片,其色素含量高,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。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
2.绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析
(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,滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇,提取浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇)。
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
(2)滤纸条色素带重叠
①滤纸条未经干燥处理。
②滤液线未达到细、直、齐的要求。
(3)滤纸条上没有色素带
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。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
角度 考查教材基础实验
1.(2025·云南曲靖模拟)某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,进行了以下操作:①将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中,加入无水乙醇后直接进行研磨;②将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1 cm处用钢笔画一条横线;③为增强实验效果,将滤液细线画粗些;④将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,让滤液细线浸入层析液中。该同学操作有误的是( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
D
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
解析:提取绿叶中的色素时,将5 g新鲜菠菜叶片剪去主叶脉,剪碎放入研钵中,再向研钵中加入少许二氧化硅和碳酸钙,再加入5~10 mL无水乙醇,迅速、充分地进行研磨,①错误;制作滤纸条时,应将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端底部1 cm处用铅笔画一条细的横线,而不是用钢笔,②错误;画滤液细线时,为确保色素带分离整齐、不重叠,应保证滤液细线细、直、齐,为增强实验效果,应重复画线使滤液细线处积累较多色素,③错误;分离色素时,应将滤纸条(画有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口,为了防止滤液细线中的色素溶于层析液中,不能让滤液细线触及层析液,④错误。故选D。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
2.某同学用绿色菠菜叶和黄化菠菜叶进行了光合色素的提取和分离实验,实验操作过程相同,分别得到滤纸条甲和乙,如右图所示。下列叙述正确的是( )
A.分离色素利用了光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇的原理
B.滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失
C.滤液细线若没入层析液的液面将得到宽度变窄的色素带
D.滤纸条乙缺少2条色素带的原因是未加碳酸钙
B
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
解析:分离色素利用了光合色素随层析液在滤纸条上扩散速度不同的原理,A错误;滤纸条甲与乙上的色素带不会随着层析液的挥发而消失,B正确;层析液是有机溶剂,滤液细线若没入层析液的液面将导致色素溶解在层析液中,因此将得不到色素带,C错误;滤纸条乙缺少2条色素带的原因是黄化菠菜叶不含叶绿素,D错误。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
角度 考查高考拓展实验
3.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( )
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
B
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
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
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
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;据表可知,加入二氧化硅对叶绿素a的提取有益,而对叶绿素b的提取无益,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。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
4.在油菜的营养生长过程中,发现部分油菜植株叶片变黄,其原因可能有两种:一是由于镁缺乏导致________缺乏;二是由于类胡萝卜素含量增加。请设计实验确定叶片变黄的原因。
(1)实验设计思路:_______________________________
___________________________________________________________。
(2)预测实验结果:
①与乙组相比,如果甲组__________________________________
_______________________________则说明叶片变黄是缺乏镁所致。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
②与乙组相比,如果甲组__________________________________
________________________________________________________________________________,则说明叶片变黄是类胡萝卜素含量增加所致。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
答案:叶绿素
(1)选取质量相等的变黄叶片和正常绿色叶片,分别编号为甲组、乙组;然后采用相同的方法提取和分离甲组、乙组叶片的色素,比较两种叶片色素的种类和含量
(2)①滤纸条上只有离滤液细线较远的2条色素带,或有4条色素带,但离滤液细线较近的2条颜色较浅 ②滤纸条上有4条色素带,但离滤液细线较远的2条色素带较宽
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
解析:探究叶片颜色变黄的原因,可通过纸层析法观察色素带的条数、宽窄和深浅确定。选取质量相等的变黄叶片和正常绿色叶片,分别编号为甲组、乙组;然后采用相同的方法提取和分离甲组、乙组叶片的色素,比较两种叶片色素的种类和含量。若是由于缺镁导致叶绿素减少,则在滤纸条上就可能只剩下黄色和橙黄色2条色素带,或即便有4条色素带,但离滤液细线较近的蓝绿色和黄绿色的2条色素带颜色较浅;若是由于类胡萝卜素含量增加,则可以得到4条色素带,但离滤液细线较远的黄色和橙黄色的2条色素带颜色深并且较宽。
考点一 (实验)绿叶中色素的提取和分离
1.捕获光能的色素
(1)绿叶中色素的种类和颜色
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
(2)叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
2.光合作用的结构——叶绿体
(1)叶绿体的结构与功能
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
(2)恩格尔曼对叶绿体功能的实验验证
①第一个实验
实验结论:O2是由______在____条件下释放出来的。
叶绿体
光照
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
②第二个实验
用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现大量的需氧细菌聚集在____________区域。
实验结论:
a.叶绿体能________用于光合作用放__。
b.叶绿体主要吸收____________。
光和蓝紫光
吸收光能
氧
红光和蓝紫光
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
1.辨析正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光。( )
(2)叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。( )
提示:类胡萝卜素也吸收光能用于光合作用。
(3)观察光学显微镜下的叶绿体结构可以观察到叶绿体由双层膜包被。( )
提示:电子显微镜下才能观察到叶绿体由双层膜包被。
√
×
×
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
(4)水绵叶绿体呈螺旋带状分布。( )
(5)叶绿体的色素溶液可以通过光合作用放氧。( )
提示:离体的光合色素不能进行光合作用。
√
×
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
2.教材深挖
(1)(必修1 P99“图5-12”拓展)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值相同吗?_____________________________________________
____________________________________________________________。
(2)(必修1 P99“旁栏思考”拓展)温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃或塑料薄膜?补充什么颜色的光源?
________________________________________________________
____________________________________________________________
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
答案:(1)不同。叶绿素a在红光区的吸收峰值大于叶绿素b的吸收峰值
(2)最好选用无色透明的玻璃或塑料薄膜,因为它可以使各种颜色的光通过;补充光源可选择蓝紫光或红光,因为植物光合作用主要吸收利用蓝紫光和红光。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
1.图解光合色素的吸收光谱及作用
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
(1)一般情况下,叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
(2)光合色素对绿光吸收最少,故最有效的光是蓝紫光和红光,最无效的光是绿光。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
2.影响叶绿素合成的三大因素
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
角度基于光合色素的种类和功能,考查生命观念及科学思维
1.通常情况下,光合作用依赖叶绿素a来收集、转化可见光,用于光合作用。研究发现某些蓝细菌在近红外光环境下生长时,含有叶绿素a的光合系统会失效,而含有叶绿素f的光合系统会启动。进一步研究发现,叶绿素f能吸收、转化红外光,用于光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A.培养蓝细菌研究光合作用时,需提供葡萄糖作为碳源
B.叶绿素f主要分布在蓝细菌叶绿体类囊体薄膜上
C
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
C.叶绿素f能够吸收、转化红外光,体现了蓝细菌对环境的适应
D.在正常光照条件下,蓝细菌会同时吸收可见光和红外光进行光合作用
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
[多维解题]
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
解析:蓝细菌是自养生物,无须从外界吸收葡萄糖,培养蓝细菌研究光合作用时,不需提供葡萄糖作为碳源,A错误;蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,B错误;某些蓝细菌在近红外光环境下生长时,含有叶绿素f的光合系统会启动,叶绿素f能吸收、转化红外光,用于光合作用,体现了蓝细菌对环境的适应,C正确;在正常光照条件下,蓝细菌依赖叶绿素a收集、转化可见光,用于光合作用,不能吸收红外光进行光合作用,D错误。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
2.(2025·云南昆明模拟)高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下,叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化,这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现,在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境。下图是①②两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述,正确的是 ( )
D
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
A.图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上
B.利用纸层析法分离色素时,②应位于滤纸条的最下端
C.植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光
D.弱光下①的相对含量增加有利于植物对弱光的利用
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
解析:图中①(叶绿素b)、②(叶绿素a)主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,A错误;利用纸层析法分离色素时,①(叶绿素b)应位于滤纸条的最下端,B错误;植物叶片呈现绿色是由于①②吸收绿光最少,反射绿光,C错误;在适当遮光条件下,叶绿素a/叶绿素b的值会降低,以适应环境,故弱光下①(叶绿素b)的相对含量增高有利于植物对弱光的利用,D正确。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
角度 基于光合色素与叶绿体的功能,考查科学探究及社会责任
3.研究人员对日光温室内的番茄叶片补充等强度不同波长的光,测得番茄光合速率的日变化情况如下图。下列叙述错误的是( )
C
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
A.据图分析,在10:00左右适当补充红光,对番茄的生长最有效
B.14:00~16:00,引起三组番茄光合速率均降低的主要因素是光照强度的下降
C.9:00~11:00对照组CO2的固定量比补蓝光组的少
D.12:30时,若适当提高温室内CO2浓度,短时间番茄植株中三碳化合物的合成速率不变
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
解析:据题图分析可知,在10:00左右适当补充红光,对番茄的生长最有效,A正确;14:00~16:00,光照强度下降,导致三组番茄光合速率均降低,B正确;9:00~11:00,对照组的光合速率高于补蓝光组,故对照组CO2的固定量比补蓝光组的多,C错误;12:30时,番茄气孔关闭出现了光合午休现象,此时适当提高温室内CO2浓度,短时间番茄植株中三碳化合物的合成速率不变,D正确。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
4.阅读下列材料,回答问题:
材料1 1881年,德国科学家恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌X的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,然后用极细的光束照射水绵探究叶绿体的功能。
材料2 某实验小组在恩格尔曼探究叶绿体的功能实验的基础上进一步开展探究实验,将载有水绵和需氧细菌X的临时装片放置在密闭且透明的小室中,再用自然光透过三棱镜照射临时装片,细菌X在不同光区的聚集情况如下图所示。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
(1)恩格尔曼选用水绵和需氧细菌作实验材料探究叶绿体的功能是取得成功的重要原因之一,理由是_________________________
_________________________________________________________。
首先将临时装片放在没有空气的黑暗环境中,目的是________________________________。
(2)根据材料2实验结果分析,细菌X主要密集分布在波长为400~450 nm和650~700 nm的光区,原因是__________________________
____________________________________________________________。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
(3)有另外的实验小组从绿叶中提取了类胡萝卜素,请设计一组实验来验证类胡萝卜素主要吸收蓝紫光(用以上实验为对照组,补充完整以下实验方案)。
实验步骤:在三棱镜之前放置装有足够量____________________的试管,再用自然光透过试管和三棱镜照射水绵的临时装片。
预期结果:与对照组相比,若_______________________________,则可验证类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
答案:(1)水绵的叶绿体呈螺旋带状,便于观察;需氧细菌X聚集的部位代表氧气丰富,指示光合作用的场所(合理即可) 排除氧气和光的干扰
(2)水绵叶绿体上的光合色素主要吸收蓝紫光(400~450 nm)和红光(650~700 nm)进行光合作用,在这些光区产生的氧气相对较多
(3)类胡萝卜素提取液 实验组需氧细菌X主要密集分布在波长为650~700 nm的光区(合理即可)
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
解析:(1)实验材料选择的巧妙之处是水绵的叶绿体呈螺旋带状,便于观察;需氧细菌X聚集的部位代表氧气丰富,指示光合作用的场所。将临时装片放在没有空气的黑暗环境中,目的是排除氧气和光的干扰。(2)水绵叶绿体中的光合色素主要吸收蓝紫光(400~450 nm)和红光(650~700 nm)进行光合作用,在这些光区产生的氧气相对较多,所以需氧细菌X主要密集分布在这些光区。(3)自然光透过装有类胡萝卜素提取液的试管时,蓝紫光被吸收,使水绵主要吸收红光进行光合作用,故在650~700 nm光区产生氧气相对较多,实验组需氧细菌X在此区域密集分布。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
恩格尔曼实验的巧妙之处
(1)以水绵为实验材料:水绵的叶绿体呈螺旋带状,便于观察实验结果和设置对照。
(2)排除干扰条件:没有空气的黑暗环境排除了环境中氧气和光的干扰。
(3)观测需氧细菌分布:通过观测需氧细菌的分布,准确判断出释放氧气的部位。
(4)自身对照设计:用极细的光束照射,使叶绿体上分为获得光照和无光照的部位,相当于一组对照实验;进行黑暗(局部光照)和完全暴露在光下的对照实验,明确实验结果完全是由光照引起的。
考点二 捕获光能的色素和叶绿体的结构与功能
1.(2024·广东高考)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是 ( )
A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B.研磨时用水补充损失的提取液
C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D.用过的层析液直接倒入下水道
C
解析:本实验的目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,应选择新鲜程度不同的叶片分开研磨,A错误;色素溶于有机溶剂,不溶于水,提取液为无水乙醇,不能用水补充损失的提取液,B错误;由于滤纸条不会相互影响,层析液成分相同,两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析,C正确;用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯等有毒性的挥发性物质,不能直接倒入下水道,D错误。
2.(2022·湖北高考)某植物的2种黄叶突变体表现型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如下表。下列有关叙述正确的是 ( )
D
植株类型 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素/类胡萝卜素
野生型 1 235 519 419 4.19
突变体1 512 75 370 1.59
突变体2 115 20 379 0.35
A.两种突变体的出现增加了物种多样性
B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强
C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致
D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
解析:两种突变体之间并无生殖隔离,仍属同一物种,只能体现遗传多样性,A错误;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1的少,故突变体2比突变体1吸收红光的能力弱,B错误;两种突变体的光合色素含量差异,可能是同一个基因突变方向不同导致的,C错误;野生型的叶绿素与类胡萝卜素的比值为4.19,叶绿素含量较高,叶片呈绿色,突变体的叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降,叶绿素含量少,不能掩盖类胡萝卜素的颜色,此时叶片呈黄色,D正确。
3.(2023·全国乙卷)植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述,错误的是 ( )
A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢
D
解析:叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg,氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素,A正确;叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上,B正确;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰,C正确;叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越快,D错误。
4.(2022·河北高考)某品种茶树叶片呈现阶段性白化:绿色的嫩叶在生长过程中逐渐转为乳白色,而后又恢复为绿色。白化期叶绿体内部结构解体(仅残留少量片层结构)。阶段性白化过程中相关生理指标检测结果如下图。
回答下列问题:
(1)从叶片中分离叶绿体可采用________法。
(2)经检测,白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低,其原因是_______________________________________________
______________________________________________(写出两点即可)。
(3)白化过程中气孔导度下降,既能够满足光合作用对CO2的需求,又有助于减少________________。
(4)叶片复绿过程中需合成大量直接参与光反应的蛋白质。其中部分蛋白质由存在于________中的基因编码,通过特定的机制完成跨膜运输;其余蛋白质由存在于________中的基因编码。
答案:(1)差速离心
(2)叶绿体内部结构解体;光合色素减少
(3)水分的散失
(4)细胞核 叶绿体
解析:(1)叶绿体是一种细胞器,根据不同细胞器的大小不同,可用差速离心法从叶片中分离叶绿体。(2)光合作用的光反应过程可产生NADPH和ATP,该过程需要叶绿体类囊体薄膜上光合色素的参与,据题意可知,白化期叶绿体内部结构解体,且叶绿素等光合色素减少,光反应减弱,故白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低。(3)白化过程中气孔导度下降,既能够满足光合作用对CO2的需求,又有助于减少水分的散失,利于植物的生存。(4)叶绿体属于半自主性细胞器,其中部分蛋白质由细胞核中的基因编码,合成后经特定机制完成跨膜运输进入叶绿体;其余蛋白质由存在于叶绿体中的基因编码。
►情境素材
保卫细胞细胞膜上有质子泵(H+-ATPase),H+-ATPase被激活后,导致ATP水解,会将H+分泌到细胞外,导致细胞膜外H+浓度升高而建立电化学梯度,K+、Cl-等依赖于H+电化学梯度通过离子通道大量进入保卫细胞,从而使气孔张开。气孔张开运动的相关机理如下图所示。
►命题设计
设计1 考查所学知识的迁移能力
(1)保卫细胞中有叶绿体,能进行光合作用,是因为叶绿体含________________________。
设计2 考查对题干信息的理解能力
(2)依据题意推测质子泵(H+-ATPase)具有____________的功能。
设计3 考查逻辑推理与长句表达能力
(3)蓝光可激活保卫细胞中的质子泵,而诱导气孔张开,依据细胞吸水与失水的原理,推测其机理是
________________________________________________________
_______________________________________________________。
设计4 考查实验探究与长句表达能力
(4)研究表明:光质能改变植物叶绿素的含量而影响植物的生长。试以LED白光、LED红光、LED蓝光及不同比例的LED红蓝复合光(如70%红光+30%蓝光、50%红光+50%蓝光等)为光源,探索出油茶产量的最佳光质组合。写出实验思路(不必写出预测结果):
___________________________________________________________
____________________________________________________________。
答案:(1)光合色素和与光合作用有关的酶
(2)运输与催化
(3)K+、Cl-等大量进入保卫细胞,使保卫细胞内的渗透压升高,细胞吸水使气孔张开
(4)将生长状况良好且基本一致的油茶幼苗分为若干组,分别给予LED白光、LED红光、LED蓝光及不同比例的LED红蓝复合光的光照,在其他条件相同且适宜的情况下,培养一段时间,取油茶植株相同部位的叶片做色素的提取和分离实验,观察比较滤纸条上叶绿素a、叶绿素b的色素带宽度
解析:(1)叶绿体是绿色植物光合作用的场所,是因为叶绿体含光合色素和与光合作用有关的酶。(2)依据题意推测质子泵(H+-ATPase)被激活后,导致ATP水解,说明其具有催化功能,同时质子泵(H+-ATPase)可将H+分泌到细胞外,说明其具有运输功能。(3)蓝光可激活保卫细胞中的质子泵,导致ATP水解,并将H+分泌到细胞外,使细胞膜外H+浓度升高而建立电化学梯度,K+、Cl-等依赖于H+电化学梯度通过离子通道大量进入保卫细胞,使保卫细胞内的渗透压升高,细胞吸水进而使气孔张开。(4)光质能改变植物叶绿素的含量而影响植物的生长,要探索出油茶
产量的最佳光质组合,则光质为自变量,无关变量需要保持相同且适宜。所以要将生长状况良好且基本一致的油茶幼苗分为若干组,分别给予LED白光、LED红光、LED蓝光及不同比例的LED红蓝复合光的光照,在其他条件相同且适宜的情况下,培养一段时间,取油茶植株相同部位的叶片做色素的提取和分离实验,观察比较滤纸条上叶绿素a、叶绿素b的色素带宽度,色素含量最多的一组对应的光照为最佳光质组合。
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答案: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)
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