2023版创新设计高考生物（新教材人教版）总复习一轮讲义第9讲 光合作用与能量转化

第9讲　光合作用与能量转化
内容要求——明考向
近年考情——知规律
(1)说明光合作用过程及对它的认识过程；(2)提取和分离绿叶中色素(活动)；(3)探究不同环境因素对光合作用强度的影响(活动)。
2021·广东卷(12、15)、2021·湖南卷(7、18)、2021·河北卷(19)、2020·全国乙卷(29)、2020·山东卷(16、21)、2020·全国卷Ⅰ(30)、2020·全国卷Ⅲ(29)、2019·全国卷Ⅰ(3、29)、2019·全国卷Ⅱ(31)
考点一　绿叶中色素的提取和分离

1.色素的提取与分离实验　可看作两个实验哦！
(1)实验原理

(2)实验装置及操作


(3)实验结果及分析

2.叶绿体的结构及其中的色素
(1)光合作用的结构——叶绿体
蓝细菌、光合细菌等无叶绿体，但也可进行光合作用

(2)色素的吸收光谱

由图可以看出：
①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。
②光合色素吸收光的范围：光合色素只吸收可见光(可见光的波长范围大约是400～760 nm)，对红外光和紫外光不吸收。 参看必修1 教材P99“学科交叉”
提醒　①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。
②植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用。
③植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素。

(1)在菠菜的叶肉细胞内，含量最多的光合色素是叶绿素a(√)
(2)叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜和叶绿体内膜(×)
(3)提取色素时加碳酸钙的目的是使研磨更充分(×)
(4)绿叶中含量越多的色素，其在滤纸条上扩散得越快(×)
(5)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光(×)
(6)秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的(×)


1.(与社会的联系)温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充什么颜色的光源？
提示　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；补充光源可选择红光或蓝紫光，因为这种颜色的光植物光合作用吸收利用较多，更有利于植物进行光合作用。

2.(解释生物学现象)玉米田里的白化苗长出几片叶片就死亡，原因是什么？
提示　玉米白化苗中不含叶绿素，不能进行光合作用，无法产生新的有机物，待种子中储存的营养物质被消耗尽后，幼苗就会死亡。
必修1 P98“探究·实践”拓展
3.(实验改进)提取叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法：即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依次对应哪种色素及颜色？

提示　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)

实验异常现象分析
异常现象
原因分析
色素带颜色较浅
(1)未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；(2)一次加入过量的无水乙醇，提取液浓度太低(应分次加入少量无水乙醇，如10 mL)；(3)画滤液细线时次数太少
滤纸条下面两条色素带较浅
(1)未加碳酸钙或加入过少，叶绿素被破坏；(2)实验材料中叶绿素的含量较少(如泛黄的叶片)
色素带重叠
(1)滤液细线不直；(2)滤液细线过粗
无色素带
(1)忘记画滤液细线；(2)滤液细线接触或浸没于层析液，色素全部溶解到层析液中

考向　结合实验原理及过程，考查科学探究能力
1.(2020·江苏卷，6)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是(　　)
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
答案　B
解析　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CaCO3可以防止叶绿素被破坏，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.(不定项)(2021·江苏连云港期中，7)霜叶红于二月花，植物叶子呈现的颜色是各种色素的综合表现，色素主要存在于液泡和叶绿体中，叶绿体中的色素主要包含两大类，叶绿素和类胡萝卜素。下列对高等植物的正常叶子中色素的相关叙述，正确的是(　　)
A.纸层析法分离叶绿体中色素，最宽和最窄的色素带分别是蓝绿色、橙黄色
B.提取叶绿体中色素可用丙酮作为提取液，用水当层析液可分离液泡中色素
C.叶绿素对可见光的吸收有一个高峰，类胡萝卜素有两个高峰
D.叶绿体中四种色素都含有N、Mg元素，作用是吸收、传递、转化光能
答案　AB
解析　纸层析法分离叶绿体中色素，最宽和最窄的色素带分别是叶绿素a和胡萝卜素，其中叶绿素a是蓝绿色，胡萝卜素是橙黄色，A正确；叶绿体中的色素能够溶于有机溶剂，可用丙酮提取，液泡中的色素可以溶于水，因此若用纸层析法分离液泡中的色素，可用清水作为层析液，B正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对可见光的吸收有两个峰值，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，对可见光的吸收有一个高峰，C错误；Mg元素是叶绿体中叶绿素的成分，D错误。
3.(2022·北京房山区期末)如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是(　　)

A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.若选用同种但失绿变黄的叶片，色素含量可能是(甲＋乙)