人教2022年高考生物一轮复习 第3单元 第9讲　光与光合作用.docx

第9讲　光与光合作用
[目标要求]　1.光合作用的基本过程。2.影响光合作用速率的环境因素。3.实验：叶绿体色素的提取和分离。
考点一　捕获光能的色素和结构
1．绿叶中色素的提取和分离
(1)实验原理
(2)实验步骤
(3)实验结果
色素种类
色素颜色
色素含量
溶解度
扩散速度
胡萝卜素
橙黄色
最少
最高
最快
叶黄素
黄色
较少
较高
较快
叶绿素a
蓝绿色
最多
较低
较慢
叶绿素b
黄绿色
较多
最低
最慢
2.叶绿体的结构及其中的色素
(1)叶绿体的结构
①结构模式图
②功能：进行光合作用的场所。
(2)色素的吸收光谱
由图可以看出：
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。
教材中的隐性知识　(1)源于必修1 P99“学科交叉”和图5－10：光是一种电磁波。可见光的波长范围大约是390～760 nm。一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。
(2)源于必修1 P99“与社会的联系”：生产上，用何种颜色的玻璃、塑料薄膜做温室大棚的顶棚产量高？阴天时，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色的照明灯为蔬菜补充光源？
提示　无色，因为日光中各种颜色的光均能通过，作物光合效率高。应选择补红光和蓝光的照明灯。
(1)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分(　×　)
(2)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快(　×　)
(3)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光(　×　)
(4)植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光(　×　)
(源于必修1 P100“拓展题”)海洋中的藻类植物****惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布一般依次是浅、中、深，这种现象与光能捕获有关，既不同颜色的藻类吸收不同波长的光。
实验出现异常现象的原因分析
(1)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析
①未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出来。
②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。
③一次加入的无水乙醇过多，导致提取液浓度太低。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
⑤画滤液细线次数过少。
⑥选用的绿叶叶脉过多，叶肉细胞过少。
(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条未经干燥处理，滤液细线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致。
(3)滤纸条看不到色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线触及层析液，色素全部溶解到层析液中。
(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素的色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
考向一　实验的基本原理和过程分析
1．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是(　　)
A．绿叶中的色素只能溶解在无水乙醇中
B．层析分离时必须确保滤液细线不触及层析液
C．制备滤纸条时用圆珠笔画横线更方便
D．若研磨绿叶时没有加入碳酸钙，则提取不到光合色素
答案　B
解析　绿叶中的色素能溶解在***、无水乙醇等有机溶剂中，A错误；层析分离时必须确保滤液细线不触及层析液，否则色素会溶解在层析液中，B正确；圆珠笔笔油中有色素，因此制备滤纸条时应该用铅笔画横线，C错误；碳酸钙的作用是防止色素被破坏，因此没有加入碳酸钙会导致层析后滤纸条上的叶绿素带颜色较浅，D错误。
2．在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位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(　　)
试剂
甲
乙
丙
丁
无水乙醇
－
＋
＋
＋
CaCO3
＋
＋
－
＋
SiO2
＋
＋
＋
－
A．①②③④ B．②④①③
C．④②③① D．③②①④
答案　B
解析　甲同学由于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，色素分离后得到的色素带有四条，与④情况相符；丙同学由于未加CaCO3，所以叶绿素含量减少，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；丁同学由于未加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。故B正确。
考向二　色素的种类和功能
3．(2017·全国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