PAGEPAGE16第1課時(shí)光合作用的相識過程與光合色素[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.說出光合作用的發(fā)覺及探討歷史。2.說出葉綠體中的光合色素的種類和作用。3.學(xué)會(huì)提取和分別葉綠體中的光合色素的方法。一、解開光合作用之謎時(shí)間科學(xué)家試驗(yàn)過程(方法)及現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論17世紀(jì)中葉比利時(shí)范·海爾蒙特用定量的方法探討植物的養(yǎng)分來源植物生長所須要的養(yǎng)料主要來自水，而不是土壤1771年英國普利斯特萊小鼠＋綠色植物eq\o(→,\s\up7(密閉))小鼠不易窒息死亡植物生長須要汲取CO2，同時(shí)釋放出O21779年荷蘭揚(yáng)·英根豪斯把帶葉的枝條放入水里，這些葉在陽光下產(chǎn)生O2，在黑暗處并不產(chǎn)生O2植物須要陽光才能制造出O21864年德國薩克斯綠葉eq\o(→,\s\up7(暗處放置),\s\do5(幾小時(shí)))eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(一半曝光,一半遮光))eq\o(→,\s\up7(碘液處理))曝光處變藍(lán)，遮光處無顏色變更確定葉片在光下能產(chǎn)生淀粉1940年美國魯賓和卡門運(yùn)用同位素標(biāo)記法：向小球藻供應(yīng)含18O的水和含18O的CO2，追蹤O2中氧的來源和糖類中氫的來源證明光合作用釋放的O2來自水，糖類中的氫來自水20世紀(jì)40年頭美國卡爾文用14C標(biāo)記的CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測其放射性CO2被用于合成糖類等有機(jī)物1.下圖是薩克斯的試驗(yàn)，請分析：(1)把綠葉先在暗處放置24小時(shí)的目的是什么？答案消耗掉葉片中原有的淀粉，防止干擾試驗(yàn)結(jié)果。(2)該試驗(yàn)是如何形成比照的？答案樹葉一半遮光，一半曝光，形成了比照。(3)為什么要用酒精脫色后再用碘液處理？答案避開葉片顏色對試驗(yàn)結(jié)果的干擾。(4)本試驗(yàn)的結(jié)論是什么？答案光合作用的產(chǎn)物中有淀粉。2.薩克斯試驗(yàn)跟魯賓和卡門的試驗(yàn)比照設(shè)計(jì)方法相同嗎？答案不相同。薩克斯試驗(yàn)的比照方式為自身比照(一半曝光與另一半遮光)；而魯賓和卡門試驗(yàn)的比照方式為相互比照(通過標(biāo)記不同的物質(zhì)：H218O和C18O2)。3.借鑒普利斯特萊和薩克斯的試驗(yàn)方法，如何設(shè)計(jì)試驗(yàn)證明CO2是光合作用的必要條件？答案將綠色植物放在玻璃罩內(nèi)，一組中加入盛有NaOH溶液的燒杯，一組加入盛有等量蒸餾水的燒杯。暗處理一段時(shí)間后，再置于相同光照條件下，經(jīng)碘蒸氣處理，視察是否有藍(lán)色出現(xiàn)。1.下列試驗(yàn)中，科學(xué)家運(yùn)用的方法不同于其他的是()A.科學(xué)家對分泌蛋白的合成和分泌過程的探討B(tài).薩克斯證明光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉C.魯賓和卡門證明光合作用過程中釋放的氧氣來自水D.卡爾文探明CO2中的碳在光合作用過程中的轉(zhuǎn)化途徑答案B解析科學(xué)家利用同位素標(biāo)記法對分泌蛋白的合成和分泌進(jìn)行了探討，發(fā)覺3H標(biāo)記的亮氨酸在細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)的先后依次；魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣來自水；卡爾文利用同位素標(biāo)記法探明CO2被用于合成糖類等有機(jī)物，上述三個(gè)試驗(yàn)都采納了同位素標(biāo)記法。薩克斯通過對綠葉的遮光與曝光處理，證明光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉，該試驗(yàn)沒有采納同位素標(biāo)記法。2.如圖是20世紀(jì)40年頭美國科學(xué)家魯賓和卡門采納同位素標(biāo)記法探討光合作用的示意圖。他們用氧的同位素(18O)分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別成為H218O和C18O2，然后按示意圖做試驗(yàn)。據(jù)圖回答下列問題：(1)在小球藻進(jìn)行光合作用過程中，向第一組供應(yīng)的物質(zhì)是____________和____________；向其次組供應(yīng)的物質(zhì)是____________和________________；向兩組共同供應(yīng)的是_________。(2)圖中a和b分別代表________和________，它們的相對分子質(zhì)量比是________。(3)這個(gè)試驗(yàn)說明白___________________________________________________________。答案(1)H2OC18O2H218OCO2光能和小球藻(2)O218O28∶9(3)光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧全部來自水解析(1)通過圖示可知，供應(yīng)應(yīng)第一組的物質(zhì)是H2O和C18O2，供應(yīng)應(yīng)其次組的物質(zhì)是H218O和CO2。(2)向兩組共同供應(yīng)的是光能、小球藻。雖然向每組供應(yīng)的水和二氧化碳都含有氧，但通過同位素的不同標(biāo)記，使光合作用釋放出的氧卻為a和b兩種。(3)兩位科學(xué)家的試驗(yàn)結(jié)果是a為O2，而b為18O2。a和b的相對分子質(zhì)量比是32∶36＝8∶9。二、提取和分別葉綠體中的光合色素1.試驗(yàn)原理無水乙醇能夠溶解綠葉中的各種光合色素；色素在層析液中的溶解度不同，因而在濾紙條上的擴(kuò)散速度有差異。2.試驗(yàn)步驟(1)提取色素：稱取5g簇新的菠菜葉，剪碎后放入研缽中，加入少許二氧化硅、碳酸鈣和5mL無水乙醇，快速而充分地研磨。將研磨液過濾到試管中，用棉塞塞緊試管口。(2)制備濾紙條：將略短于燒杯高度、寬1cm的干燥濾紙條剪去一端的兩個(gè)角，在距該段大約1_cm處用鉛筆畫一條細(xì)線。(3)畫濾液細(xì)線：用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線畫一條細(xì)而直的濾液細(xì)線，吹干后重復(fù)畫細(xì)線若干次。(4)分別色素：將畫好濾液細(xì)線的濾紙條輕輕地插入盛有3mL層析液的燒杯中，用培育皿覆蓋燒杯。濾液細(xì)線不能觸及層析液。(5)視察結(jié)果：幾分鐘后取出濾紙條，視察濾紙條上色素的分布狀況。下圖是提取和分別綠葉中色素的試驗(yàn)步驟，請分析：1.提取色素時(shí)，加入剪碎的葉片后還須要加入三種物質(zhì)，若A是二氧化硅，B、C分別是什么？A、B、C各起什么作用？答案A是二氧化硅，作用是使研磨更充分；B是碳酸鈣，作用是防止研磨中色素被破壞；C是無水乙醇，作用是溶解色素。2.某試驗(yàn)小組得到的色素提取液顏色過淺，可能的緣由有哪些？答案研磨不充分，色素未能充分提取出來；稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度??；未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。3.制備濾紙條時(shí)，剪去兩角的作用是什么？畫濾液細(xì)線有什么要求？答案防止色素帶不整齊。畫濾液細(xì)線的要求是細(xì)、齊、直，還要重復(fù)畫幾次。4.色素分別時(shí)，關(guān)鍵應(yīng)留意層析液不要沒及濾液細(xì)線，為什么？答案否則濾液細(xì)線會(huì)被層析液溶解，不能分別。5.下圖是分別到的色素在濾紙條上的分布狀況，那么：(1)含量最多和最少的色素分別是葉綠素a和胡蘿卜素。(2)在層析液中溶解度最高和最低的色素分別是胡蘿卜素和葉綠素b。(3)分子結(jié)構(gòu)最相像的兩種色素是葉綠素a和葉綠素b。歸納提升從色素帶的寬度可知，色素含量依次為：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素。從色素帶的位置可知，在層析液中的溶解度大小依次為：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>葉綠素b。3.在做“提取和分別葉綠體中的光合色素”試驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對相關(guān)試劑的運(yùn)用狀況如下表所示(“＋”表示運(yùn)用，“－”表示未運(yùn)用)，其余操作均正常，他們所得的試驗(yàn)結(jié)果依次應(yīng)為()甲乙丙丁無水乙醇－＋＋＋水＋－－－CaCO3＋＋－＋SiO2＋＋＋－A.①②③④ B.②④①③C.④②③① D.③②①④答案B解析色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可愛護(hù)葉綠素免受破壞，無水乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸餾水。因此，甲同學(xué)不能提取精彩素；乙同學(xué)操作符合要求，提取的色素多；丙同學(xué)在提取色素時(shí)，因未加入CaCO3，葉綠素會(huì)部分被破壞而導(dǎo)致含量削減，色素帶變窄，而類胡蘿卜素受影響較小，色素帶幾乎無變更；丁同學(xué)因未加入SiO2而導(dǎo)致提取不充分，分別時(shí)各色素帶都變窄。4.如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的分別”試驗(yàn)的改進(jìn)裝置，請據(jù)圖回答下列問題：(1)該試驗(yàn)采納的方法是________法，應(yīng)將提取到的濾液滴在a、b中的________處，向培育皿中倒入________，棉線燈芯下端應(yīng)______________中。(2)試驗(yàn)結(jié)果得到四個(gè)不同顏色的同心圓(如圖)，則1、2、3、4四條帶依次表示____________、________、________、________。若采納的試驗(yàn)材料是秋季的黃葉，四個(gè)圓中顏色明顯變淺的是________。答案(1)紙層析a層析液浸入層析液(2)胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b3和4三、光合色素與光能的捕獲1.恩吉爾曼的試驗(yàn)(1)試驗(yàn)材料：水綿和好氧細(xì)菌。(2)過程及現(xiàn)象(3)結(jié)論：葉綠體中的光合色素能有效地汲取和利用紅光和藍(lán)光。2.色素對光的汲取(1)葉綠素a和葉綠素b主要汲取藍(lán)光和紅光。(2)胡蘿卜素和葉黃素主要汲取藍(lán)紫光。下圖是恩吉爾曼探究葉綠體功能的試驗(yàn)示意圖，據(jù)圖思索：甲乙1.該試驗(yàn)選擇水綿和好氧細(xì)菌作為試驗(yàn)材料，有什么優(yōu)點(diǎn)？答案水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于視察；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位。2.甲組是在黑暗環(huán)境中用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射葉綠體，好氧細(xì)菌的分布是怎樣的？說明什么？答案好氧細(xì)菌只向葉綠體被光束照耀到的部位集中。說明氧氣是由葉綠體在光照條件下釋放出來的。3.乙組是完全暴露在光照下，好氧細(xì)菌分布于葉綠體全部的受光部位，這組試驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的是什么？答案和甲組進(jìn)行比照，明確試驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。4.兩組試驗(yàn)都要求在隔絕空氣的條件下進(jìn)行，為什么？答案解除空氣中的氧氣對試驗(yàn)結(jié)果的干擾。關(guān)鍵點(diǎn)撥(1)試驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌：水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于視察；用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位。(2)沒有空氣的黑暗環(huán)境：解除了氧氣和光的干擾。(3)用極細(xì)的光束點(diǎn)狀投射：葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對比試驗(yàn)。(4)進(jìn)行黑暗(局部光照)和曝光比照試驗(yàn)：明確試驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。5.紅楓是一種木本欣賞植物，在生長季節(jié)葉片呈紅色，下列關(guān)于該植物的敘述，正確的是()A.紅楓葉片不含葉綠素B.紅楓葉片呈紅色是因?yàn)榧橙×思t光C.紅楓葉片能汲取光能進(jìn)行光合作用D.液泡中的色素汲取的光能可用于光合作用答案C解析紅楓葉片能進(jìn)行光合作用，肯定含有葉綠素，故A錯(cuò)誤；紅楓葉片呈紅色是因?yàn)槠鋵t光汲取最少，反射最多，故B錯(cuò)誤；紅楓葉片能汲取光能進(jìn)行光合作用，故C正確；液泡中沒有與光合作用有關(guān)的酶，液泡中的色素汲取的光能不能進(jìn)行光合作用，故D錯(cuò)誤。6.為探究葉綠體汲取光能后是否有氧氣產(chǎn)生，某學(xué)者設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)：制作載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片，用極細(xì)光束照耀水綿，同時(shí)放在顯微鏡下視察。下列關(guān)于該試驗(yàn)的分析，不正確的是()A.在光束照耀到水綿之前，應(yīng)當(dāng)加三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜B.臨時(shí)裝片應(yīng)放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中C.好氧細(xì)菌起指示作用D.水綿的帶狀葉綠體有利于設(shè)置比照試驗(yàn)答案A解析本試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證葉綠體在光照下能夠產(chǎn)生氧氣，而與光照的顏色種類沒有關(guān)系，不須要用三棱鏡將混合光分解成連續(xù)光譜；為了防止空氣對試驗(yàn)結(jié)果的影響，應(yīng)當(dāng)將裝片放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中；好氧細(xì)菌的分布密疏，表示了氧氣產(chǎn)生的多少；水綿的帶狀葉綠體便于視察，有利于設(shè)置比照試驗(yàn)。1.下列敘述，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)分別色素時(shí)，在層析液中溶解度越高的，則在濾紙條上的擴(kuò)散速度越慢()(2)研磨綠葉時(shí)，要加入二氧化硅、碳酸鈣和無水乙醇()(3)色素分別后，濾紙條上從上而下的四條色帶分別是葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素a和葉綠素b()(4)葉綠素和類胡蘿卜素都主要汲取藍(lán)紫光和紅光()(5)葉綠體是通過基粒中的類囊體膜擴(kuò)大生物膜面積的()(6)葉綠體是光合作用的場所，藍(lán)藻雖然沒有葉綠體但也可以進(jìn)行光合作用()(7)沒有葉綠體的植物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用()(8)普利斯特萊發(fā)覺植物可以更新空氣，他還發(fā)覺植物只有在光下才能更新空氣()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×2.普利斯特萊把一只小白鼠和一盆植物一同放到一個(gè)玻璃罩內(nèi)，結(jié)果小白鼠和植物都能存活很長時(shí)間。但后來有人重復(fù)這個(gè)試驗(yàn)，有的勝利，有的卻不能勝利。以下關(guān)于這一現(xiàn)象的說法，不正確的是()A.該試驗(yàn)并不科學(xué)，沒有可重復(fù)性B.該試驗(yàn)說明光合作用須要的CO2與小白鼠呼出的CO2達(dá)到了平衡C.該試驗(yàn)的成敗與否，要看是否將試驗(yàn)裝置置于陽光下D.該試驗(yàn)說明光合作用釋放的O2與小白鼠須要的O2達(dá)到了平衡答案A解析普利斯特萊試驗(yàn)勝利的關(guān)鍵是把試驗(yàn)裝置置于陽光下。普利斯特萊的試驗(yàn)雖然把試驗(yàn)裝置置于陽光下取得了勝利，但他沒有明確地說明將試驗(yàn)裝置置于陽光下是試驗(yàn)勝利的必要條件。所以后來的科學(xué)工作者重復(fù)該試驗(yàn)時(shí)，置于陽光下的取得了勝利，未置于陽光下的失敗。3.如圖為簇新菠菜葉中4種色素的相對含量及在濾紙條上的分別狀況。下列有關(guān)說法不正確的是()A.4種色素在層析液中溶解度最高的是丁B.4種色素均可溶于有機(jī)溶劑無水乙醇中C.4種色素在層析液中溶解度最高的是甲D.發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著削減的是甲和乙答案C解析據(jù)圖可知，甲、乙、丙、丁分別是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，層析液中溶解度最高的是丁，A正確，C錯(cuò)誤；4種色素均可溶于有機(jī)溶劑無水乙醇中，故可用無水乙醇提取色素，B正確；發(fā)黃菠菜葉中色素含量顯著削減的是葉綠素a(乙)和葉綠素b(甲)，D正確。4.如圖為用分光光度計(jì)測定葉片中兩類色素汲取不同波長光波的曲線圖，請判定A和B分別為何種色素()A.葉綠素、類胡蘿卜素 B.類胡蘿卜素、葉綠素C.葉黃素、葉綠素a D.葉綠素a、葉綠素b答案A解析葉綠素能汲取短波的藍(lán)光和長波的紅光，類胡蘿卜素主要汲取短波的藍(lán)紫光。5.下列用鮮菠菜進(jìn)行色素提取、分別試驗(yàn)的敘述，正確的是()A.應(yīng)當(dāng)在研磨葉片后馬上加入CaCO3，防止酸破壞葉綠素B.即使菜葉剪碎不夠充分，也可以提取出4種光合作用色素C.為獲得10mL提取液，研磨時(shí)一次性加入10mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應(yīng)快速記錄結(jié)果，否則葉綠素條帶會(huì)很快隨溶液揮發(fā)消逝答案B解析CaCO3可防止酸破壞葉綠素，應(yīng)在研磨時(shí)加入，A錯(cuò)誤；即使菜葉剪碎不夠充分，但色素并沒有削減，也可提取出4種光合作用色素，B正確；由于研磨時(shí)乙醇揮發(fā)，故為獲得10mL提取液，研磨時(shí)加入多于10mL乙醇，C錯(cuò)誤；葉綠素條帶不會(huì)隨層析液揮發(fā)消逝，D錯(cuò)誤。6.德國科學(xué)家恩吉爾曼利用一種綠藻(這種綠藻具有呈螺旋狀的葉綠體)，探討光對光合作用的效應(yīng)。他將該種綠藻放在一張載有好氧細(xì)菌懸浮液的玻片上，這些細(xì)菌會(huì)移往氧濃度高的區(qū)域。他視察細(xì)菌在不同光照下的分布狀況，結(jié)果如圖所示。請回答下列問題：(1)描述B狀況下細(xì)菌的分布狀況如何？__________________，如此分布是因?yàn)楣夂献饔冕尫臺_______。(2)該試驗(yàn)證明白光合作用的場所是__________，汲取光能的色素和催化反應(yīng)的酶分別分布在________________、______________________。(3)恩吉爾曼進(jìn)行裝置C的試驗(yàn)，其目的是什么？________________________________，在______________區(qū)域的細(xì)菌特殊多。答案(1)細(xì)菌集中在葉綠體四周O2(2)葉綠體類囊體膜上類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中(3)找出不同顏色的光對光合作用的影響紅光和藍(lán)光解析(1)白光的光質(zhì)較為勻稱，好氧細(xì)菌主要分布在能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2的葉綠體四周。(2)通過螺旋狀的葉綠體與好氧細(xì)菌的關(guān)系可以看出進(jìn)行光合作用的場所是葉綠體，色素分布在葉綠體的類囊體膜上，而酶有的分布在類囊體膜上，有的分布在葉綠體的基質(zhì)中。(3)在C試驗(yàn)中的自變量是光質(zhì)，主要有紅、綠、藍(lán)三區(qū)，而在紅光和藍(lán)光區(qū)域的好氧細(xì)菌遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于綠光區(qū)域。題組一光合作用的發(fā)覺歷程1.歷經(jīng)一個(gè)多世紀(jì)，經(jīng)過很多科學(xué)家的試驗(yàn)，才漸漸發(fā)覺光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物，在下面幾個(gè)聞名試驗(yàn)中，相關(guān)敘述不正確的是()A.普利斯特萊的試驗(yàn)證明白植物可以更新空氣B.薩克斯的試驗(yàn)也可證明光是光合作用的必要條件C.恩吉爾曼的試驗(yàn)定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D.魯賓和卡門的試驗(yàn)中，用18O分別標(biāo)記H2O和CO2，證明白光合作用產(chǎn)生的氧氣來自H2O而不是CO2答案C解析恩吉爾曼的試驗(yàn)?zāi)軌蜃C明氧氣是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，但不能定量分析光合作用生成的氧氣量。2.在甲、乙兩試管中培育小球藻，給甲試管中供應(yīng)C18O2和H2O，給乙試管供應(yīng)CO2和H218O，在相宜的光照條件下，兩試管最初釋放的氧氣分別應(yīng)當(dāng)是()A.甲為18O2，乙為O2 B.甲、乙均為18O2C.甲為O2，乙為18O2 D.甲、乙均為O2答案C解析光合作用釋放的氧氣來自水，所以甲、乙兩試管最初釋放的氧氣分別為O2和18O2。3.如圖表示德國科學(xué)家薩克斯做的試驗(yàn)，將綠葉在暗處放置一段時(shí)間后，用錫箔覆蓋一部分葉片，置于陽光下，一段時(shí)間后，經(jīng)脫色、漂洗并用碘蒸氣處理，結(jié)果被錫箔覆蓋的部分呈棕色，而不被錫箔覆蓋的部分呈藍(lán)色。本試驗(yàn)證明()①光合作用須要CO2②光合作用須要光③光合作用須要葉綠素④光合作用放出O2⑤光合作用制造淀粉A.①②B.③⑤C.②⑤D.③④答案C解析光照一段時(shí)間后，葉片袒露的部分進(jìn)行光合作用，經(jīng)脫色、漂洗后用碘蒸氣處理變藍(lán)，說明有淀粉生成，⑤正確。有錫箔覆蓋的部分，用碘蒸氣處理不變藍(lán)，說明光合作用須要光，沒有光就不能進(jìn)行光合作用，②正確。4.下圖是光合作用探究歷程中恩吉爾曼和薩克斯的試驗(yàn)示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A.兩試驗(yàn)均需進(jìn)行“黑暗”處理，以消耗細(xì)胞中原有淀粉B.兩試驗(yàn)均須要光的照耀C.兩試驗(yàn)中只有恩吉爾曼的試驗(yàn)設(shè)置了比照D.兩試驗(yàn)均可證明光合作用的產(chǎn)物有氧氣答案B解析恩吉爾曼的試驗(yàn)中，檢測的不是淀粉而是氧氣，所以不用進(jìn)行黑暗處理，以消耗細(xì)胞中原有淀粉，但試驗(yàn)要在沒有空氣的黑暗環(huán)境中進(jìn)行，A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩個(gè)試驗(yàn)都須要供應(yīng)光照，以保證進(jìn)行光合作用，B項(xiàng)正確；薩克斯的試驗(yàn)也設(shè)置了比照，即光照部分和遮光部分形成了比照，C項(xiàng)錯(cuò)誤；薩克斯的試驗(yàn)證明白光合作用能產(chǎn)生淀粉，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.在光合作用的探究歷程中，德國科學(xué)家梅耶依據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，曾提出了植物在進(jìn)行光合作用時(shí)發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的假說。以下科學(xué)試驗(yàn)?zāi)茏C明這一假說的是()A.英根豪斯證明植物在光照條件下可以變更空氣成分的試驗(yàn)B.恩吉爾曼證明光合作用的有效光是紅橙光和藍(lán)紫光的試驗(yàn)C.薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的試驗(yàn)D.魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水的試驗(yàn)答案C解析薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉，即光能轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存在淀粉等有機(jī)物中的化學(xué)能，因此該試驗(yàn)?zāi)茏C明“植物在進(jìn)行光合作用時(shí)發(fā)生能量轉(zhuǎn)化”的假說。題組二提取和分別葉綠體中的光合色素的試驗(yàn)6.以圓形濾紙的中心為圓心，畫葉綠體色素濾液的小圓進(jìn)行色素分別，看到近似同心環(huán)狀的四個(gè)色素圈，排列在最外圈的一個(gè)呈()A.藍(lán)綠色B.黃綠色C.黃色D.橙黃色答案D解析綠葉中的色素能夠在濾紙上彼此分別的緣由是色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙上的擴(kuò)散速度不同。其中胡蘿卜素(橙黃色)的溶解度最大，故其擴(kuò)散速度最快，排列在最外圈。7.分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)研缽中加2g剪碎的簇新菠菜綠葉，并按如表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到3種不同顏色的溶液(深綠色、黃綠色、幾乎無色)，則Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)研缽中的溶液顏色分別是()處理ⅠⅡⅢSiO2(少量)＋＋＋CaCO3(少量)－＋＋無水乙醇(10mL)＋－＋蒸餾水(10mL)－＋－注：“＋”表示添加；“－”表示不添加。A.幾乎無色、黃綠色、深綠色B.深綠色、幾乎無色、黃綠色C.黃綠色、深綠色、幾乎無色D.黃綠色、幾乎無色、深綠色答案D解析由表格可知，研缽Ⅰ中未加入CaCO3，從而導(dǎo)致研磨過程中部分葉綠素被破壞，因而提取液呈黃綠色；研缽Ⅱ中未加入無水乙醇，色素不溶于蒸餾水，因此研缽Ⅱ中的溶液幾乎無色；研缽Ⅲ中加入了CaCO3、SiO2和無水乙醇，未加入蒸餾水，可得到正常的提取液，故溶液呈深綠色。8.如圖表示葉綠體中色素的汲取光譜(顏色深、淺分別表示汲取量多、少)，則甲、乙兩圖分別是()A.類胡蘿卜素、葉綠素的汲取光譜B.葉綠素、類胡蘿卜素的汲取光譜C.葉黃素、葉綠素的汲取光譜D.葉黃素、類胡蘿卜素的汲取光譜答案B解析葉綠素主要汲取紅光和藍(lán)光，在光譜上有兩個(gè)汲取區(qū)域；類胡蘿卜素主要汲取藍(lán)紫光，在光譜上有一個(gè)汲取區(qū)域。題組三光合色素與光能的捕獲9.某探討小組獲得了水稻的葉黃素缺失突變體。將其葉片進(jìn)行了紅光照耀光汲取測定和色素層析條帶分析(從上至下)，與正常葉片相比，試驗(yàn)結(jié)果是()A.光汲取差異顯著，色素帶缺第2條B.光汲取差異不顯著，色素帶缺第2條C.光汲取差異顯著，色素帶缺第3條D.光汲取差異不顯著，色素帶缺第3條答案B解析胡蘿卜素和葉黃素主要汲取藍(lán)紫光，所以缺少葉黃素時(shí)對紅光的汲取差異不顯著；葉綠體中色素層析后色素帶從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。10.(2024·太原高一檢測)將豎直放置的水綿和某種好氧細(xì)菌的混合溶液放在暗處，白光透過三棱鏡照在混合液處，一段時(shí)間后，好氧細(xì)菌的分布狀況最可能是()A.隨機(jī)、勻稱分布在混合液中B.集中分布在上下兩側(cè)C.集中分布在中心位置D.集中分布在溶液的下層答案B解析由于色素主要汲取紅光和藍(lán)紫光，因此豎直放置的水綿在上側(cè)紅光處及下側(cè)藍(lán)紫光處的光合作用較強(qiáng)，產(chǎn)生的氧氣較多，因此好氧細(xì)菌在這兩處集中分布。11.如圖是恩吉爾曼利用水綿及好氧細(xì)菌(圖中的小點(diǎn))做的試驗(yàn)(a～g代表不同的波長)。依據(jù)此圖，下列說法錯(cuò)誤的是()A.光合作用最強(qiáng)的波長區(qū)段為b～cB.好氧細(xì)菌的聚集是因?yàn)橛醒鯕獾拇嬖贑.該試驗(yàn)可證明水綿葉綠體色素對不同波長的光汲取量不同D.波長a～c區(qū)域?qū)?yīng)的水綿含葉綠素最多答案D解析好氧細(xì)菌分布越多的地方，光合作用越強(qiáng)。在波長a～c區(qū)域細(xì)菌分布比較集中是因?yàn)楣夂仙刂饕橙≡搮^(qū)域波長的光進(jìn)行光合作用。12.1880年生物學(xué)家恩吉爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)探討光合作用的光譜。他將三棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀的水綿體上，并在水綿的懸液中放入好氧細(xì)菌，視察細(xì)菌的聚集狀況(如圖所示)，他得出光合作用強(qiáng)度在紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)試驗(yàn)的思路是()A.細(xì)菌對不同的光反應(yīng)不一，細(xì)菌聚集多的地方，細(xì)菌光合作用強(qiáng)B.好氧細(xì)菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強(qiáng)，則在該種光照耀下植物光合作用強(qiáng)C.好氧細(xì)菌聚集多的地方，水綿光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物多，則在該種光照耀下植物光合作用強(qiáng)D.聚集的好氧細(xì)菌大量消耗光合作用產(chǎn)物——O2，使水綿的光合速率加快，則該種光有利于光合作用答案B解析好氧細(xì)菌分布在氧氣濃度較高的環(huán)境中。圖(a)中，好氧細(xì)菌分布多的地方，氧氣濃度高，氧氣來自光合作用中的光反應(yīng)，因此好氧細(xì)菌的分布也體現(xiàn)出光合速率的大小，故B項(xiàng)正確。13.為探討城市環(huán)境污染和某植物生命活動(dòng)的關(guān)系，探討者測定了不同污染程度下該植物葉片光合色素的含量，獲得的數(shù)據(jù)處理成下面的柱狀圖。請分析回答下列問題：(1)提取葉片中光合色素時(shí)常運(yùn)用____________(試劑)研磨法來獲得色素，為使____________，還可加入少許二氧化硅。(2)紙層析法是分別葉片光合色素的簡便方法。若探討者用該方法能否獲得上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)？為什么？_______________________________________________________________________。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使____________________________(色素類型)的含量削減。答案(1)無水乙醇(有機(jī)溶劑)研磨充分(2)否。利用紙層析法只能在濾紙上視察到分別的色素帶，不能定量分析色素(3)葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)解析(1)色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，可以用無水乙醇提取色素，二氧化硅有助于研磨充分。(2)利用紙層析法只能在濾紙上視察到分別的色素帶，不能定量分析色素含量。(3)據(jù)圖可知，污染程度的加劇使葉綠素a和葉綠素b的含量削減，類胡蘿卜素含量不變。14.中國的飲食講究“色香味”，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下試驗(yàn)。Ⅰ.提取葉綠素eq\x(綠色葉片)eq\o(→,\s\up7(X),\s\do5(碳酸鈣))eq\x(提取液)→eq\x(過濾液)→eq\x(濃縮液)→eq\x(葉綠素粗產(chǎn)品)Ⅱ.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成肯定濃度的溶液，于室溫(約25℃)下進(jìn)行試驗(yàn)，方法和結(jié)果如下表。試驗(yàn)組號葉綠素溶液(mL)調(diào)pH至處理時(shí)間(min)溶液顏色①3.0Y10綠色②3.07.010綠色③3.06.010黃綠色④3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。依據(jù)所學(xué)學(xué)問和試驗(yàn)結(jié)果，請回答：(1)提取食用葉綠素的X應(yīng)當(dāng)為__________________________________________________，緣由是__________________________________________________________