第5章 第4节 第1课时 捕获光能的色素和结构-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步辅导与测试(人教版)

第五章 细胞的能量供应和利用 第4节光合作用与能量转化 第1课时捕获光能的色素和结构 【学习目标】1.阐明“绿叶中色素的提取和分离”实验的原理与方法。2.说出植物捕获光能的色素的 种类和作用。3.说明叶绿体适于进行光合作用的结构特点。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、绿叶中色素的提取和分离 二、绿叶中色素的种类及叶绿体的结构和功能 1.原理 1.绿叶中色素的种类及分布 (1)提取原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂 叶绿素 叶绿素a( 中。 (含量约占)（叶绿素b(黄绿色） (2)分离原理：不同色素在层析液中的 类 类胡萝卜素 (橙黄色) 不同， 的随层析液在滤纸上扩散得快， : (含量约占)叶黄素() 反之则慢 集中分布在 中 2.实验用品及作用 实验用品 作用 2.叶绿体的结构适于进行光合作用 )无水乙醇 a.过滤 (1)叶绿体的结构[填图] (2)Si0 b.溶解色素、提取色素 由囊状结构的 构成 堆叠而成 (3)CaCO c.有助于研磨充分 与光合作用有关 (4)单层尼龙布 d.防止研磨中色素被破坏 重要成分 内膜 的色素和酶 基质 3.实验步骤 含有与光合作用有关的醉、少量的DNA知RNA (1)色素的提取 (2)功能：绿色植物进行 的场所。 、取材 称取5g绿色叶片，剪碎 3.叶绿体功能的实验验证 向研钵中加少许和 再加入 (1)实验者：德国科学家恩格尔曼。 研磨 5~10mL ,迅速充分地研磨 (2)实验过程及现象 漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅 :①极细 过滤) 需氧细菌只集中分布在叶 速倒入玻璃漏斗中进行过滤 光束照◆ 绿体被 到的部位 射水绵 用试管收集色素滤液，及时将试管口用棉 水绵和 需氧细菌分布在叶绿 收集) 黑暗 塞塞严 需氧 ②完全曝光◆ 无空气 体 的部位 (2)色素的分离 细菌 ③用透过三 大量的需氧细菌聚集 剪滤 将滤纸剪成长与宽略小于试管长 棱镜的光照◆在红光和蓝紫光区域 与直径的滤纸条，并在一端 :射水绵 制备 纸条 滤纸条 (3)实验结论：O2是由 在光照条件下 铅笔 在距去角一端1cm处用铅笔画 画线 条细的横线 释放出来的， 是光合作用的场所。 吸取滤液一用 吸取少量滤液 判断正误 画滤液 画线沿铅笔线均匀地画出一条细线 (1)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更 细线 重复画线- 待滤液干后，重复画细线 充分。 () 1~2次 (2)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散 分离绿 将适量层析液倒入试管中，将滤纸条（有 得越快。 () 叶中的 的一端朝下)轻轻插入层析液中 色素 (注意：不能让滤纸条上的 触及 (3)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光。 层析液)，随后用棉塞塞紧试管口 () 观察 (4)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收 结果 滤纸条上有条色素带 绿光。 89 生物学必修1分子与细胞 (5)叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝： (2)温室内自然光照射的情况下，给植物人工补 紫光。 充哪些单色光对增产有利？ 教材深挖 下图为不同色素的吸收光谱，请据图回答下列 有关问题： 9100H 类胡萝卜素 (3)温室或大棚种植蔬菜，应选用什么颜色的玻 50 叶绿素b 璃或塑料薄膜？（透明物体的颜色是由它透过 0,日 叶绿素a 的色光决定的：不透明物体的颜色是由它反射 的色光决定的。) 0400 450500550600 650700 波长/nm (1)从图中可以读出：叶绿素对 光和 光的吸收量大；类胡萝卜素对蓝紫光 的吸收量大，对绿光吸收量较少，所以叶片呈现 绿色。 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 探究点一 绿叶中色素的提取和分离 (4)结合分离到的色素在滤纸条上的分布情况 情境探讨 图示，分析回答下列问题： 下图是提取和分离绿叶中色素的实验步骤，请 胡萝卜素：橙黄色 分析： 叶黄素：黄色 干燥的 软木塞 叶绿素a:蓝绿色 定性滤纸 滤纸条 铅笔线 -大试管 叶绿素b:黄绿色 由滤液细线 剪两角 层析液 ,色素带“宽窄”与“含量”有关 提取色素过滤 制备滤纸条 铁架台 画滤液细线 色素的分离 ①含量最多和最少的色素分别是哪种？ (1)提取色素时，加入剪碎的叶片后还需要加入： 三种物质，若A是二氧化硅，其作用是 ;B是碳酸钙，作用是 ;C是 ,作用是溶解色素。 (2)制备滤纸条时，剪去两角的作用是 。画滤液细线的要求是细、齐、直，还 ②在层析液中溶解度最高和最低的色素分别是 要重复画几次。 哪种？ (3)色素分离时，关键应注意层析液不要没及： 滤液细线，为什么？ 90 第五章细胞的能量供应和利用 (5)如果色素的分离实验 定性滤纸 A.若选择衰老的叶片为实验材料，结果最下方 装置如图所示，则 培养皿 的两条色素带宽度变窄 ①实验时应将滤液滴在a 灯芯（棉线） B.若在研磨时没有加入二氧化硅，结果各条色 处还是b处？ 素带均会变窄、颜色变浅 C.若层析时滤液细线触及层析液，会使滤纸条 上无色素带或颜色变浅 D.若采用92号汽油作层析液层析，会使滤纸条 ②在定性滤纸上会出现4个 上色素带的位置颠倒 不同颜色的同心圆环（如图）， 考查角度（二）实验步骤和结果 则图示a~d依次是哪种色素？ 3.某生物兴趣小组对教材中色素提取和分离的实 黄绿色和橙黄色是哪个环？ 验步骤进行了改进，采用水浴法提取叶绿体中 的色素，主要操作如下图所示。下列叙述错误 的是 ( ) 取菠菜叶 加入少量 水浴加热， 片，剪碎后 → 无水乙醇 → 用玻璃棒 核心归纳 加入小烧杯 和碳酸钙 搅拌 实验中常见异常现象分析 过滤 用纸层 异常现象 原因 分离 → 析法分 ①未加二氧化硅，研磨不充分： 滤液 离色素 ②使用的是放置数天的菠菜叶，滤液中 收集到 A.加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏 色素（叶绿素）太少： 的滤液 ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓 B.可以用蒸馏水代替无水乙醇提取叶绿体中的 绿色过 度太低（正确做法：分次加入少量无水 浅 色素 乙醇)： ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子 C.水浴加热，用玻璃棒搅拌可加快色素的溶解 被破坏 D.用纸层析法分离色素时，画好的滤液细线不 滤纸条 色素带 能触及层析液 ①滤液细线不直：②滤液细线过粗 重叠 4.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、 ①忘记画滤液细线： 乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下 滤纸条 无色素 ②滤液细线接触到层析液，且时间较 表所示(“十”表示使用，“一”表示未使用)，其余 长，色素全部溶解到层析液中 操作均正常，他们所得的实验结果依次应为 跟踪训练 项目 甲 乙 丙 考查角度（一）实验原理和选材 无水乙醇 1.采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和： 水 十 分离”实验，下列叙述错误的是 ( CaCO: A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂 B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化 SiO2 破坏 C.研磨时添加石英砂有助于色素提取 D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散 2.实验材料的选择和不同的处理方式往往对实验 ③ ④ 结果有很大的影响。下列对叶绿体中色素的提 A.①②③④ B.②④①③ 取和分离实验的叙述，错误的是 C.④②③① D.③②①④ 生物学必修1分子与细胞 探究点二 叶绿体的结构和功能 (3)综合上述资料，你认为叶绿体具有什么 情境探讨 功能？ 请结合教材中恩格尔曼的实验，回答问题： (1)恩格尔曼的第一个实验 ①该实验选择水绵和需氧细菌作为实验材料的 优点是：水绵的叶绿体呈 分布，便于观： 察；用需氧细菌可确定 的部位。 ②在黑暗环境中用极细的光束照射水绵，需氧 细菌的分布是怎样的？说明了什么？ 核心归纳 恩格尔曼在选材、实验设计上的巧妙之处 (1)实验材料选得妙：实验材料选择水绵和需氧 细菌。水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观 ③完全暴露在光照下，需氧细菌分布在叶绿体 察；用需氧细菌可确定释放氧气多的部位。 所有的受光部位，这组实验的设计目的是什么？： (2)排除干扰的方法妙：没有空气的黑暗环境， 排除了氧气和光的干扰。 (3)实验对照设计得妙：用极细的光束点状投 射，叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部 位，相当于一组对照实验。 (4)临时装片设计得妙：进行局部光照和曝光实 ④上面两组实验都要求在黑暗且隔绝空气的条： 验，进一步验证了实验结果完全是由光照引 件下进行，为什么？ 起的。 跟踪训练 5.关于叶绿体结构和功能的叙述，正确的是 ( A.叶片呈现绿色是因为叶绿体吸收了绿光 ⑤恩格尔曼第一个实验的结论是什么？ B.与光合作用有关的酶都分布在叶绿体基质中 C.叶绿体的类囊体巨大的膜面积有利于充分吸 收光能 D.在光学显微镜下可见叶绿体内部由类囊体 堆叠形成的基粒 :6.德国科学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合 (2)恩格尔曼的第二个实验：在第二个实验中， 作用的吸收光谱。他将三棱镜产生的散射光投 大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为： 射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入需氧 什么？ 细菌，观察细菌的聚集情况（如图所示）。他由 实验结果得出光合作用在红光区和蓝紫光区最 强。这个实验的思路是 ( 具细菌 92 第五章细胞的能量供应和利用 A.细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地 (2)秋天叶片变黄的原因：低温破坏了叶绿素， 方，细菌光合作用强 呈现出了类胡萝卜素的颜色。 B.需氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光 (3)部分植物叶片变红的原因：低温破坏了叶绿 合作用强 素，呈现出液泡中的花青素的颜色。 C.需氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水 课堂小结 绵光合作用强 叶绿素a D.需氧细菌大量消耗O2,使水绵的光合速率大： 绿叶中色素 实捕获光能 叶绿素b 幅度加快 的提取和分离 、的色素 胡萝卜素 【方法技巧】 : 基粒 在 叶黄素 (1)叶绿体中的色素很少吸收绿光，绿光被反 基质 功 光合作用 外膜 、叶绿体 射，所以大多数叶片看起来呈绿色。 捕获光能 内膜 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的操 A.实验甲在黑暗条件下进行的目的是排除光 作，正确的是 ( 照对实验结果的干扰 A.使用干燥的定性滤纸过滤后收集滤液 B.实验甲中菠菜叶片变黄是没有光或培养液中 B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析 缺镁所致 C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2~ C.实验乙中提取色素时无水乙醇使用过多会导 3次 致滤液颜色较深 D.研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解： D.实验乙所得色素带的宽度可反映相应色素 色素 在层析液中的溶解度 2.恩格尔曼用极细的光束照射载有水绵和需氧细：4.迁移率(R)是用纸层析法分离混合色素中各种 菌的临时装片①，将临时装片②暴露在光下，结： 成分的重要指标，也可用于各色素的鉴定，迁移 果如图所示。关于该实验的叙述错误的是 率=色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶 ( 绿体中色素的层析结果（部分数据）。下列相关 叙述正确的是 ( ) 细的光 溶剂移色素1移色素2移色素3移色素4移 动距离 动距离 动距离 动距离 动距离 实验组1 7.8 1.9 ① ② 黑暗 暴露在光下 实验组2 8.2 9 1.5 A.实验开始前，临时装片都要先进行通气处理 实验组3 8.0 ? 1.4 B.该对照实验可以证明叶绿体是进行光合作用 平均移 的场所 8.0 7.6 0.8 动距离 C.临时装片中需氧细菌的聚集位置说明光合产 迁移率(Rf) 无 0.95 0.53 0.10 物中有氧气 D.用透过三棱镜的光束照射临时装片①，会得 A.该实验需先用苯、丙酮、石油醚配制成的层 析液提取叶绿体中的色素 到与该图示不同的结果 B.色素3的迁移率(Rf)为0.2，若植物体缺 3.某生物兴趣小组进行了甲、乙两个实验，甲实验 Mg2+,其含量会减少 (探究影响叶绿素合成的因素)：将嫩绿的菠菜 苗均分为两组，一组培养在黑暗环境中，另一组 C.在层析液中的溶解度最大的是色素1，在滤 培养在缺镁的完全培养液中，一段时间后，两组 纸条上扩散速度最快的是色素4 D.能够吸收蓝紫光的只有色素1和色素2，能 菠菜叶片均发黄；乙实验：利用嫩绿的菠菜叶提 取和分离光合色素。下列相关叙述正确的是 够吸收红光的只有色素3和色素4 温馨提示 请做课时分层检测（十九） 93探究点二 情境探讨 1.(1)提示 抑制无氧呼吸，促进有氧呼吸。 (2)B 2.自由水有氧呼吸的速率低温低氧于燥湿度 典例[解析]甲图中O),浓度为α时，细胞只释放CO,不吸收 O2,说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点，A正确：甲图 中()，浓度为b时，C)。的释放量远远大于(O,的吸收量，说明细 胞既迸行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应对应 乙图中AC段（不包括A点和C点），B错误；储藏苹果应远择C) 释放量最少即细胞呼吸最弱时的)2浓度，对应甲图中的浓度C,C 正确：)2浓度为d时，C()2的释放量与(O2的吸收量相等，细胞只 进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。 [答案] B 跟踪训练 3,D[快速短跑时肌肉细胞进行无氧呼吸产生过多的乳酸，所以提 倡慢跑等有氧运动，D错误。] 4.B「甲图中b点对应的温度下植物呼吸作用的相对速率最大，说 明该温度下细胞呼吸最旺盛，A正确：随)2浓度的增大有氧呼吸 增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线I表示无氧呼吸，曲线Ⅱ表示 有氧呼吸，B错误；细胞呼吸利用的有机物主要是葡萄糖，C正确： 有氧呼吸需要酶的参与，温度会影响酶的活性，故在()，充足的条 件下，有氧呼吸受温度或呼吸酶数量的限制，使曲线Ⅱ最终趋于 平衡，D正确。] 素养演练·提升技能 1.B [有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中完成，①错 误；有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化，②正确：无氧呼吸不需 要消耗氧气，③错误；有氧呼吸能生成大量ATP,无氧呼吸能生成 少量ATP,④正确；有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段完全 相同，都生成丙酮酸，⑤正确。故选B。 2.D 「酿酒过程中，需要先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖， 后密闭以产生更多的乙醇，并且需要提供适宜酵母菌繁殖的温 度，D错误。] 3.D L葡萄糖需先分解为丙酮酸才能分解为C()2和H(),葡萄糖 分解为丙酮酸发生在细胞质基质，A错误：涝胁迫初期和后期玉 米幼苗根部细胞无氧呼吸的场所都在细胞质基质，B错误；无氧条 件下，玉米幼苗根部细胞的葡萄糖分解后大部分能量仍储存在有 机物（乳酸或酒特）中，C错误；在涝胁迫初期玉米幼苗根部细胞中 检测不到C),,说明此时进行的是产生乳酸的无呼吸，而后期 能检测到)2，说明此时进行的是产生酒犄的无氧呼吸，所以外 界环境的变化可以影响玉米细胞中某些基因的表达，D正确。 4.C 慢缩肌纤雏含有大量的线粒体，与慢跑等有氧运动有关，马 拉松跑主要依赖慢缩肌纤维，400米跑主要依赖快缩肌纤雏，A错 误；快缩肌纤雏几乎不含线粒体，其供能过程进行无氧呼吸产生 乳酸，B错误；长期慢跑等有氧运动，可以提高骨胳肌中慢缩肌纤 雏比例，C正确；快缩肌纤雏几乎不含线粒体，会产生乳酸，慢缩肌 纤雏在无氧呼吸时会产生乳酸，D错误。] 微专题（二）细胞呼吸方式的判断及 相关计算 例1[解析]a条件下，()，吸收量为0，C()。释放量为10，说明此 过程不进行有氧呼吸，C)。全是产生酒精的无氧呼吸产生的，产 生乳酸的无氧呼吸产物中没有C)2,A错误；b条件下，O,吸收量 为3，C()。释放量为8，其中有氧呼吸CO2释放量为3，则无氧呼吸 C(),释放量为5，根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式计算得： 有氧呼吸消耗葡萄糖量为1/2，无氧呼吸消耗葡萄糖量为5/2，B 错误：c条件下，)，吸收量为4，C),释放量为6，仍然有部分细胞 进行无氧呼吸，而d条件下的()2吸收量和C),释放量相等，只进 行有氧呼吸，C错误：d条件下)2吸收量和CO)2释放量相等，此 时只进行有氧呼吸。而C),是在有氧呼吸的第二阶段产生的，其 场所为线粒体基质，D正确 [答案]D 例2 [解析]装置甲中的液滴向左移动，说明消耗了()，，装置乙 中的液滴不移动，说明消耗的O2与产生的C(),相等，没有进行无 氧呼吸，则酵母菌只进行有氧呼吸，A正确；装置甲中的液滴不移 动，说明没有消耗)2，装置乙中的液滴向右移动，说明产生了 C(),,则酵母菌只进行无氧呼吸，B正确；装置甲中的液滴向左移 动，说明消耗了O。,酵母菌进行有氧呼吸，装置乙中的液滴向右移 动，说明产生的C()2多于消耗的()2，说明酵母菌进行了无氧呼 吸，则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，C正确：装置甲中的 和装置乙中的液滴均不移动，说明酵母菌已死亡，D错误。 「答案1D 例3[解析]氧气浓度为a时，酵母菌产生的二氧化碳多于酒粉， 说明此时酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确：氧气浓 度为a时，酵母菌产生的酒精量为6ol,说明酵母菌无氧呼吸产 生的二氧化碳量也为6mol,需要消耗葡萄糖的量为3mol,而此 时产生的二氧化碳的总量为15m0l,说明有氧呼吸产生的二氧化 碳量为15一6一9mol,则酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为 1.5ol,因此用于无氧呼吸的葡萄糖的比例是3/(3十1.5) 21 2/3,B错误：根据B选项可知，氧气浓度为a时，酵母菌有氧呼吸 产生二氧化碳的量为9mol,由此可推知酵母菌有氧呼吸消耗氧 气的量为9ol,C正确：有氧呼吸与无氧呼吸合成ATP的比例是 (1.5×38):(3×2)=19:2,D正确。 答案B 例4[解析]a浓度时，酵母菌只进行无氧呼吸，A错误：b浓度 时，6.5molC),由无氧呼吸产生，6molC),由有氧呼吸产生，故 有3.25mo】葡萄糖用于无氧呼吸，有1mo】葡萄糖用于有氧呼 吸，可见单位时间内酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖少于无氧呼 吸，B错误：c浓度时，6molC2由无氧呼吸产生，9molC()由有 氧呼吸产生，故有3mol葡萄糖用于无氧呼吸，有1.5mol葡萄糖 用于有氧呼吸，所以用于酒精发酵的葡萄糖占子，C错误；d浓度 时，没有酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确 答案 ) 即时训练 1.D「若无)，消耗，可推测其只进行无氧呼吸：若)，消耗量等于 C),生成量，可推测其只进行有氧呼吸：若()2消耗量小于C),生 成量，可推测其既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。] 2.B「光对酵母菌的细胞呼吸方式没有影响，该实验在光下和黑暗 处都能进行。门 第4节 光合作用与能量转化 第1课时 捕获光能的色素和结构 必备知识·自主梳理 一、1.(1)无水乙醇溶解度 溶解度高 2. 实验用品 作用 (1)无水乙醇 ,a,过滤 (2)Si02 、b.溶解色素、提取色素 (3)CaC03 .c.有助于研磨充分 (4)单层尼龙布 d.防止研磨中色素被破坏 3.(1)Si),CaC)3 无水乙醇(2)剪去两角 毛细吸管。滤液 细线滤液细线 四 、1.3/4蓝绿色 1/4胡萝卜素 黄色叶绿体2.(1)类囊 体(2)光合作用3.(2)光束照射所有受光(3)叶绿体叶 绿体 判断正误 (1)×(2)× (3)X(4)X(5) 教材深挖 (1)红蓝紫 (2)提示红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光，因此可 以补充这两种光达到增产的目的。 (3)提示无色的玻璃或塑料薄膜。 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 (1)使研磨更充分 防止研磨中色素被破坏无水乙醇(2)防 止色素带不整齐 (3)提示防止滤液细线中的色素溶解于层析液中，不能在滤纸 条上扩散 (4)D提示 含量最多的是叶绿素a,含量最少的是胡萝卜素。 ②提示溶解度最高的是胡萝卜素，溶解度最低的是叶绿素b。 (5)①提示a处 ②提示a一胡萝卜素；b一叶黄素；c ,叶绿素a;d叶绿素b。其 中最里面的d环呈黄绿色，而最外面的a环为橙黄色。 跟踪训练 1.B「叶绿体色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可 用无水乙醇作为溶剂提取叶绿体色素，A正确：研磨时加入C C)可以防止叶绿素被氧化破坏，B错误；加入石英砂是为了使研 磨更充分，从而使叶绿体中的色素释放出来，C正确；画滤液细线 时应尽量减少样液扩散，防止色素带之间部分重叠，D正确。 2.D[选择衰老的叶片为实验材料，叶绿素的含量低，结果最下方 的两条色素带宽度变窄，A正确；在研磨时没有加入二氧化硅，则 研磨不充分，结果各条色素带均会变窄、颜色变浅，B正确：层析时 滤液细线触及层析液，色素溶解在层析液中，会使滤纸条上无色 素带或颜色变浅，C正确：采用92号汽油作层析液层析，滤纸条上 色素带位置不变，D错误。] 3.B [加入碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏，A正确： 叶绿体中的色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，不溶于水，不能用 蒸馏水代替无水乙醇提取叶绿体中的色素，B错误：水浴加热，用 玻璃棒搅拌可加快色素的溶解，C正确：用纸层析法分离色素时， 画好的滤液细线不能触及层析液，否测，色素就溶解在层析液中， 不会随层析液在滤纸条上扩散，D正确。] 4.B[由表格中信息可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂 无水乙醇，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结 果应为②：乙同学的操作正确，所得结果应为④，即自上而下依次 2 出现胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,且叶绿素a和叶绿 素b的含量较多：丙同学尽管使用了有机溶剂无水乙醇，可以提 取到色素，但由于未加CC()3,叶绿素可能会被破坏，因而下边的 两条色素带比正常的窄，应为①：丁同学未加Si(O,可能研磨不充 分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为③。] 探究点二 情境探讨 (1)①蝶旋带状释放氧气多 ②提示 需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。说明 氧气是由叶绿体在光照条件下吸收光能进行光合作用释放出 来的 ③提示和②进行对照，明确实验结果完全是由光照射到叶绿体 引起的。 ④提示排除氧气和光对实验结果的干扰 ⑤提示氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。 (2)提示光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射 下，叶绿体会释放氧气，因此需氧细菌在此区域分布。 (3)提示 叶绿体是光合作用的场所，并且能够吸收特定波长 的光 跟踪训练 5.C 「叶绿体中的色素几乎不能吸收绿光，绿光被反射回去，所以 叶片呈绿色，A错误；光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，两 个阶段都需要酶的参与，因此与光合作用有关的酶分布在叶绿体 类囊体膜上和叶绿体基质中，B错误；叶绿体的类震体巨大的膜面 积有利于充分吸收光能，C正确：在光学显微镜下只能看到椭球形 或球形的叶绿体，并不能看到其内部结构，D错误。」 6.B[细菌不能进行光合作用，该实验中进行光合作用的是水绵，A 错误；该实验的设计思路是需氧细菌需要(O)2,水绵光合作用强的 部位，产生的)2多，在2含量多的地方需氧细菌的数量多，B正 确、C错误：水绵光合速率的快慢与需氧细菌大量消耗)。无明显 关系，D错误。门 素养演练·提升技能 1,B[过滤时应该采用尼龙布，A错误：在画出一条滤液细线后待 其千后再重复画线1一2次，C错误；研磨叶片时，用无水乙醇溶解 色素，D错误。 2.A [实验开始前，临时装片都要先进行隔绝空气处理，A错误。] 3.B [实验甲在黑暗条件下进行的目的是验证光照是叶绿素合成 的条件，A错误：由于培养在黑暗环境或缺铁的完全培养液中，菠 莱叶片由绿变黄：说明菠莱叶片发黄可能与没有光或培养液中缺 铁有关，B正确：实验乙中提取色素时，无水乙醇使用过多会导致 滤液颜色较浅，C错误：实验乙所得色素带的宽度可反映相应色素 的含量，而色素在层析液中的溶解度与在滤纸条上的位置有关，D 普误。 4.B「层析液是由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成的，层 析液用来分离叶绿体中的色素，提取叶绿体中的色素需用无水乙 醇，A错误；色素3的迁移率(R)为0.2，根据4种色素迁移率的 大小可判断色素3表示叶绿素，Mg是组成叶绿素的元素，若植 物体缺Mg+,色素3含量会减少，B正确；色素1表示胡萝卜素， 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1，C错误；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，色素1表示胡萝卜素，色素2表示叶黄素，色素 3表示叶绿素a,色素4表示叶绿素b,能够吸收蓝紫光的有色素 1、色素2、色素3和色素4，能够吸收红光的只有色素3和色素4， D错误。」 第2课时光合作用的原理 必备知识·自主梳理 一、1.叶绿体光能二氧化碳水氧气2.CHO 二、被分开毒害 不能水的光解 H)C()2ATP水的光 解1‘C0, 三、1.①NADPH②2C3 ③ADP+Pi④()2 ⑤(CH()2.类 囊体的薄膜上叶绿体基质中不需要光NADPH ATP (CH,O)ATP (CH,O) 判断正误 (1)/ (2)×(3)×(4)×(5)× 教材深挖 1.提示图中A、B物质是氧气，均来自反应物中的HO。A、B分 别为O2、18(O),,二者的相对分子质量之比为32：36=8：9。 2.(1)将水分解为氧和H+促使ADP和Pi反应形成ATP(2)氧 和H+NADPH 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 (1)提示希尔实验不能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元 素全部来自水，因为该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰， 也并设有直接观察到氧元素的转移。希尔反应能说明水的光解 与糖的合成不是同一个化学反应，因为悬浮液中没有合成糖的另 一种必需原料 一C)2,说明水的光解并非必须与糖的合成相 关联。 2 (2)同位素示踪水(3)三碳化合物(C)ATP和NADPH 反应时间 跟踪训练 1.C [「鲁宾和卡门采用同位素示踪法证明释放的氧气中的氧来自 水，C错误。] 2.B[从希尔反应和阿尔农发现，得不到信息：NADPH和ATP的 形成发生在叶绿体类囊体的湾膜上，B错误。] 探究点二 情境探讨 (1)提示不能。因为在黑暗条件下不能进行光反应，暗反应缺 少光反应提供的NADPH和ATP。 (2)提示①物质变化 水的光解：2H0光能4H+十4e+O, NADPH的形成：NADP+十H++2e- 酶，NADPH ATP的生成：ADP+Pi+能量跨ATP ②能量变化 光能转化为活跃的化学能，储存在ATP和NADPH中，均用于暗 反应。 (3)提示①物质变化 C()。的固定：1分子C)十1分子五碳化合物→2分子三碳化 合物。 三碳化合物的还原：在酶的催化下，三碳化合物接受ATP、NAD PH释放的能量并被NADPH还原形成五碳化合物和糖类等。 ②能量变化：ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中的化 学能。 典例[解析]图中a~g分别代表光合色素、O、ATP、ADP NADPH,ADP+、CO2,①~⑥分别代表水分的吸收、ATP的合 成、水的光解、C()2的固定、C3的还原、有机物的合成，A正确，B 有氧呼吸 错误；80：第三阶 有氧呼吸 暗反应，C正确； H0第二度C0.CH 光合色素具有吸收、传递和转化光能的作用，D正确。 L答案]B 跟踪训练 3.B「F为C,若光照突然停止，光反应停止，ATP和NADPH减 少，C3的还原减弱，形成的C减少，C()2量不变，固定过程消耗的 C不变，短时间内叶绿体中C的含量会减少，B错误。] 4.B[黑暗处理后，光反应停止，)，的产生停止。ATP和NADPH 是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和 NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和 NADP增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应 产生的C减少，CO),的固定减慢。 素养演练·提升技能 1.D[光反应和暗反应均需要酶的催化，A错误：光反应必须有光， 暗反应有光无光均可，B错误；二氧化碳的固定和C;的还原均发 生在暗反应阶段，C错误；光反应中，光能转化为ATP中活跃的化 学能，暗反应阶段，ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的 化学能，D正确。 2.D「光合作用的光反应阶段需要酶的参与，温度会通过影响酶的 活性，从而影响光合作用的光反应阶段。门 3.A[适当提高环境温度可以提高酶活性，加快光合作用速率；增 施农家肥既能增加矿质元素又能提高农作物周围二氧化碳的浓 度，加快光合作用速率：适当增加光照强度，可以加快光反应速 率。以上三者都可以提高农作物的产量，而增加氧气浓度对光合 作用没有影响，反而加快细胞呼吸，不利于提高农作物的产量。] 4.B[自来水中也有少量C),,因此使用自来水时，会对C)2浓度 造成影响，A合理：在进行探究实验的过程中，叶圆片数、自来水 的量等无关变量应保持相同且适宜，B不合理；由于叶圆片来自 甲、乙、丙、丁四株小白菜，因此实验材料本身存在的差异会影响 实验结果，C合理：制备的叶圆片在投入三角瓶之前应黑暗处理， 目的是消耗掉叶圆片中的氧气，能够使叶圆片沉在烧杯中，D 合理。] 第3课时光合作用原理的应用 必备知识·自主梳理 一、1.糖类2.下沉氧气上浮多生长旺盛强，中，弱数 量多不断增强 二、1.光照C()水2.无机物有机物氨 判断正误 (1)×(2)×(3)×(4)、/(5)× 教材深挖 (1)固定的C)2量制造的有机物量(2)光照强度光ATP NADPH(3)气孔部分关闭，C()吸收量减少C()2固定 (4)减少 3