1、光合色素与光能的捕获光合色素与光能的捕获 对点强化 强化点 1 光合作用的发现过程 1.历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、 原料和产物，在下面几个著名实验中，相关叙述不正确的是( ) A.普利斯特莱的实验证明了植物可以更新空气 B.萨克斯的实验可证明光是光合作用的必要条件 C.恩吉尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D.鲁宾和卡门的实验中，用 18O 分别标记 H2O 和 CO2，证明了光合作用产生的氧 气来自于 H2O 而不是 CO2 解析 恩吉尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放，但不能定量分析光合作用生 成的氧气量。 答案 C 2.美国科学家恩
2、吉尔曼利用水绵和好氧细菌两种实验材料进行实验，来探究叶绿 体的功能。下列有关此实验的说法错误的是( ) A.选用水绵是便于观察，选用好氧细菌是为了确定释放氧气的部位 B.实验应该在没有空气的黑暗环境中进行，以排除氧气和光的干扰 C.该实验只需在一个临时装片中进行，无须进行对照实验 D.此实验证明叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，并能释放氧气 解析 水绵的叶绿体呈螺旋带状， 便于观察， 用好氧细菌可确定释放氧气的部位； 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 实验中用极细的光束照射临时装片， 细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，如果将临时装片暴露在光下，细菌则 分布在叶绿体所有受光的部位，
3、两个实验形成对照。 答案 C 3.下列是光合作用探究历程中有关实验的叙述，其中正确的是( ) A.恩吉尔曼发现光合作用的场所是叶绿体的实验中只用了水绵一种生物材料 B.普利斯特莱发现了光在植物更新空气中的作用 C.萨克斯直接把置于光下的绿叶进行一半遮光和一半曝光处理，一段时间后用碘 蒸气处理，实验结果可以成功地证明光合作用的产物有淀粉 D.利用了极细的光束是恩吉尔曼的实验成功的原因之一 解析 恩吉尔曼的实验中，除了用到水绵外还用到好氧细菌，A 错误。普利斯特 莱发现植物可以更新空气，但没有涉及到光照问题，B 错误。萨克斯首先对植物 进行“饥饿”处理，然后再进行遮光和曝光实验，C 错误。恩吉尔曼
4、用极细的光 束进行实验是其成功的原因之一，D 正确。 答案 D 4.1940 年，美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素 18O 分别标记水和二氧化碳， 使它们分别成为 H18 2O 和 C18O2，然后进行如图所示的两组光合作用实验(容器中 为一种低等绿色植物小球藻悬液)。下列说法正确的是( ) A.两个装置，一个置于光下，一个置于暗处，放置相同时间 B.若两装置在光下放置相同时间，甲装置释放的氧气有放射性 C.将通入 CO2改成溶解质量分数为 5%的 NaHCO3，会增加实验的可靠性 D.该实验的目的是要证明光合作用需要 CO2 解析 对比甲、乙两组实验装置图，发现图中已呈现了变量，如果再将两
5、个装置 一个置于光下，一个置于暗处相同时间，就不符合实验的单一变量原则；鲁宾和 卡门的实验目的是研究光合作用释放的氧气的来源。 答案 C 5.下图是光合作用探索历程中恩吉尔曼和萨克斯的实验示意图，有关叙述正确的 是( ) A.两实验均需进行“黑暗”处理，以消耗细胞中原有淀粉 B.两实验均需要光的照射 C.两实验中只有恩吉尔曼的实验设置了对照 D.两实验均可证明光合作用的产物有氧气 解析 恩吉尔曼的实验中，检测的不是淀粉而是氧气，所以不用进行黑暗处理， A 错误；两个实验都需要提供光照，以保证进行光合作用，B 正确；萨克斯的实 验也设置了对照，即光照部分和遮光部分形成了对照，C 错误。萨克斯的实
6、验证 明了光合作用能产生淀粉，不能证明光合作用的产物有氧气，D 错误。 答案 B 6.如图表示德国科学家萨克斯的实验，图中叶片光照 24 小时后，经脱色并用碘液 处理，结果有锡箔覆盖的部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验 可以证明( ) 光合作用需要二氧化碳 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合 作用放出氧气 光合作用制造淀粉 A. B. C. D. 解析 光照 24 小时，叶片裸露的部分进行光合作用，脱色后用碘液处理变蓝， 说明有淀粉生成，应选；有锡箔覆盖的位置，因没有光，不能进行光合作用， 未产生淀粉，用碘液处理不变蓝，又应选，故正确答案为 C。 答案 C 强化点 2 色素
7、的提取与分离及光能的捕获 7.用无水乙醇研磨法提取叶绿体中色素和纸层析法分离叶绿体中色素的实验结 果，只能够验证( ) 叶绿体中色素分布在类囊体结构薄膜上 叶绿体中色素的种类及其颜色 叶绿体中各种色素的相对含量 叶绿体中各类色素的吸收光谱 A. B. C. D. 解析 提取叶绿体中的色素是将叶片捣碎后，过滤得到色素提取液，并不能证明 色素的分布位置；而各种色素对光谱中光的吸收情况则是另外一个实验验证得到 的；该实验中从最后得到的滤纸条上可以看出色素的种类、颜色，根据色素带的 宽窄可以看出各类色素的相对含量。 答案 C 8.阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在 光
8、源和三棱镜之间， 连续光谱中就会出现一些黑色条带， 这些条带主要位于( ) A.绿光区 B.红光区和绿光区 C.蓝紫光区和绿光区 D.红光区和蓝光区 解析 光合色素包括叶绿素 a、叶绿素 b、叶黄素和胡萝卜素，这些色素对不同波 长的光的吸收不同：叶绿素 a、叶绿素 b 主要吸收蓝光和红光；叶黄素和胡萝卜 素主要吸收蓝紫光。所以该光谱通过叶绿素提取液后，红光、蓝光就被大量吸收， 出现黑色条带。 答案 D 9.某同学从杨树叶片中提取并分离得到 4 种色素样品，经测定得到下列吸收光谱 图，其中属于叶绿素 b 的是(纵坐标为吸收光能的百分比)( ) 解析 叶绿素主要吸收红光和蓝光，因此叶绿素 a 和叶
9、绿素 b 在蓝光和红光部分 都有很高的吸收峰。 答案 A 10.在“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验中得到的色素颜色较淡， 分析其原 因可能是( ) 加入的无水乙醇太多 用丙酮代替无水乙醇 层析液没及滤液细线 研 磨时没有加入 CaCO3 研磨时没有加入 SiO2 取的叶片的叶脉过多， 叶肉细 胞过少 A. B. C. D. 答案 C 11.为了降低实验难度，使用纸层析法分离叶绿体中色素时，将使用毛细吸管在狭 窄滤纸条上描绘滤液细线的方法改为在圆形滤纸中心点样；用细棉线穿过滤纸中 心作为层析液引流线，装置如图所示。层析结果在滤纸上呈同心圆状分布，滤纸 上四条圆状色素带中表示叶绿素 b 和叶黄
10、素的是( ) A.c 和 d B.c 和 a C.d 和 b D.a 和 b 解析 扩散最快的色素带位于最外边的同心圆，扩散最慢的色素带位于最里边的 同心圆。从外向里依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。 答案 A 综合强化 12.材料一 17 世纪中叶， 比利时科学家范 海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。 他在一个花盆里栽种了一棵 2.3 kg 的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘烤 干燥后称重为 90.8 kg。以后的 5 年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花 盆里添加任何物质，每年秋天，柳树的落叶也没有称重和计算。5 年后，他将柳 树和泥土分开称重， 发现柳树的重量变成
11、了 76.7 kg， 泥土烘干后的重量为 90.7 kg， 比原来只减少 0.1 kg。于是他得出结论：柳树获得的 74.4 kg 物质只是来源于水。 材料二 科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射，然后测量该植物对不 同光质的吸光率，结果列于下表： 光质 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 波长/nm 700 650 600 550 500 450 400 吸光率/% 55 10 2 1 5 85 40 (1)根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切？为什么？ _。 (2)花盆内的泥土减少了 0.1 kg，其原因是_ _。 (3)请用上表数据在指定坐标系内绘出植物叶片对不同波长光的吸
12、收率的变化曲 线，并分析得出结论_ _。 答案 (1)不确切。植物吸收的水分主要用于蒸腾作用，只有少量的水分参与光合 作用； 柳树重量的增加主要来自于光合作用合成的有机物(柳树重量的增加主要来 自于空气中的 CO2) (2)柳树生长的过程中，从土壤吸收了矿质元素 (3)曲线见下图。植物的绿色叶片主要吸收蓝光和红光(蓝紫光和红橙光)，对绿色 光吸收最少 13.光和叶绿体是光合作用的重要条件，淀粉是光合作用的主要生成物。要验证光 合作用需要光和叶绿体。根据提供的实验材料和用具，补充完善实验步骤和实验 结果，并分析回答有关问题： (1)材料用具：银边天竺葵(叶边缘呈白色，无叶绿体)，黑纸片，打孔器，
13、白纸板， 吸管，适宜浓度的酒精，碘液，回形针。 (2)实验步骤： 第一步： _。 第二步：把黑纸片用回形针夹在绿色部位上，然后把植株放在阳光下照射 4 6 h。 第三步：剪下此叶片，用打孔器分别在 A_、B_和 C_ 各取一个叶圆片。 第四步： 把取下的叶圆片放入装有适宜浓度的酒精溶液的试管中， 热水浴加热、 脱色，清水中漂洗。 第五步： _。 (3)预期结果： A_；B_；C_。 (4)分析问题： 要证明光合作用需要光，需比较_和_，其中起对照作用的是 _。 要证明光合作用需要叶绿体，需比较_和_，其中起对照作用的 是_。 解析 此实验要证明光合作用需要的条件是光和叶绿体，需做对照实验，给予实 验条件处理的是实验组，没有实验条件处理的是对照组，由于实验现象是检测淀 粉的生成，所以事先给植物进行黑暗处理，以消耗掉原来的淀粉。 答案 (2)将天竺葵放在黑暗处 24 h 用黑纸片遮光的绿色部分 照光的绿 色部位 照光的白色部位 将三个叶圆片放在白纸板上，用吸管吸取碘液，分 别滴在三个叶圆片上，观察现象 (3)A.不变蓝 B.变蓝 C.不变蓝 (4)A B B C B B