2024届苏教版高考生物一轮复习叶绿体与光能的捕获学案

这是一份2024届苏教版高考生物一轮复习叶绿体与光能的捕获学案，共26页。学案主要包含了易错辨析，填空默写等内容，欢迎下载使用。
第3课时　叶绿体与光能的捕获课标要求　1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。2.活动：提取和分离叶绿体中的光合色素。1．提取和分离叶绿体中的光合色素(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 (4)实验出现异常现象的原因分析异常现象原因分析收集到的滤液绿色过浅①未加二氧化硅，研磨不充分；②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少；③一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)；④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏滤纸条色素带重叠①滤液细线不直；②滤液细线过粗滤纸条无色素带①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中 2.叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出：源于必修1 P87“图3－2－8”、P88“图3－2－9”及P87“跨学科视角”(1)从叶绿素吸收光谱图可知：叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面，且吸收光谱带比叶绿素b宽，叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a宽(填“宽”或“窄”)。(2)植物工厂里为什么不用发绿光的光源？提示　这种波长的光不能被光合色素吸收，因此不能用于光合作用中合成有机物。(3)海洋中的藻类，习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大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？请根据材料作答。材料　藻类中色素种类及光在海水中的分布藻类色素种类含量最多的色素水层及主要存在的光绿藻叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，反射绿光浅水层存在红光和蓝紫光褐藻叶绿素a、叶绿素c、胡萝卜素、6种叶黄素某种叶黄素主要吸收绿光和蓝紫光，反射红黄光中水层存在绿光和蓝紫光红藻叶绿素a、叶绿素d、胡萝卜素、叶黄素、藻红素、藻蓝素藻红素主要吸收蓝紫光，反射红光深水层存在蓝紫光 提示　这与光能的捕获有关，不同颜色的藻类吸收不同波长的光，藻类本身的颜色是它们“反射”的光。3．叶绿体的结构适于进行光合作用(1)叶绿体的结构模式图(2)叶绿体的功能源于必修1 P85“积极思维”(1)恩格尔曼在选材上有什么巧妙之处？提示　选择水绵和能运动的好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋排列的带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)恩格尔曼在实验设计上有什么巧妙之处？提示　没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果。考向一　实验的基本原理和过程分析1．(2023·江苏南通高三模拟预测)为了测定叶片叶绿体色素含量，某中学兴趣小组利用两种方法分别提取菠菜叶片的叶绿体色素，并测定含量，实验过程如下图。下列相关叙述错误的是(　　)A．方法①中的“？”代表的是SiO2，加入该成分以便研磨更充分B．方法①、②中加入CaCO3的作用是保护叶绿素，提高色素的提取量C．方法②中沸水浴可破坏膜结构，使色素充分释放D．方法②延长沸水浴时间，色素提取更充分答案　D解析　方法①中的“？”代表的是SiO2，它能破坏细胞结构，加入该成分使研磨更充分，A正确；方法①、②中加入CaCO3的作用是保护叶绿素在研磨时不被破坏，提高色素的提取量，B正确；方法②中沸水浴可破坏膜上蛋白质结构，破坏膜结构，使色素充分释放，C正确；方法②延长沸水浴时间，叶绿体中的色素会被分解，色素提取量变少，D错误。2．(多选)如图是某同学用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物等量叶片中的光合色素，然后用层析液进行纸层析得到的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列相关叙述不正确的是(　　)A．实验研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸钙过少，都会导致色素条带颜色变深B．实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，实验效果更好C．色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会缩短四条色素带间的距离D．与正常光照下相比，该植物强光照下叶片会发黄答案　ABC解析　实验研磨操作中若加入的二氧化硅(研磨充分)或碳酸钙(保护叶绿素)过少，都会导致色素条带颜色变浅，A错误；实验中对研磨液过滤时，采用滤纸过滤，会使色素吸附在滤纸上，导致实验失败，B错误；色素分离过程中如果滤液细线触及层析液，会使色素溶解在层析液中，看不到四条色素带，C错误。考向二　色素的种类和功能3．(2023·江苏镇江高三模拟)下列关于植物细胞中光合色素的说法，正确的是(　　)A．光合色素分布在叶绿体的类囊体膜上B．Mg是构成叶绿素所必需的微量元素C．叶绿素对绿光吸收最多，所以叶片呈绿色D．用纸层析法分离色素时，含量多的色素在滤纸上扩散快答案　A解析　Mg是构成叶绿素所必需的大量元素，B错误；叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以叶片呈绿色，C错误；用纸层析法分离色素时，溶解度高的色素在滤纸上扩散快，D错误。4．高等植物的光合作用依赖光合色素。不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。图中②③是两种叶绿素的吸收光谱。下列关于叶绿素的叙述，正确的是(　　)A．图中②和③主要分布在叶绿体的内膜上B．利用纸层析法分离色素时，③应位于滤纸条的最下端C．植物叶片呈现绿色是由于②③主要吸收绿光D．弱光下②的相对含量增高有利于植物对弱光的利用答案　D5．在适宜条件下对黄瓜施以不同氮含量的肥料，测定不同生育期叶片中叶绿素含量，结果如下表所示。由数据可知，下列推测或叙述错误的是(　　)氮含量(kg·hm－2)叶绿素含量(mg·g－1) 苗期开花坐果期盛果期末果期1003.387.309.527.121803.387.5311.377.883603.488.0612.318.345403.547.2311.489.62 A.叶片中叶绿素含量常用来表征作物的生长状况B．叶绿素含量随着生育期的推进呈现先增加后下降的趋势C．肥料中氮含量越高，越有利于黄瓜叶片中叶绿素的形成D．盛果期叶绿素含量较高可能与有机物在果实中积累有关答案　C归纳总结　影响叶绿素合成因素的分析1．(2021·辽宁，2)植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是(　　)A．可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度B．应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同C．合理控制昼夜温差有利于提高作物产量D．适时通风可提高生产系统内的CO2浓度答案　B解析　为保证植物的根能够正常吸收水分，该系统应控制培养液的浓度小于植物根部细胞的细胞液浓度，B错误。2．(2019·江苏，17)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是(　　)A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作D．实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b答案　D解析　研磨时加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏，故研磨时加入CaCO3过量不会破坏叶绿素，但会影响色素提取液的纯度，A项错误；光合作用色素易溶于有机溶剂不溶于水，故层析液由有机溶剂配制而成，B项错误；层析液易挥发，故层析分离时烧杯上要加盖，C项错误；对照图示结果分析可知，该种蓝细菌中没有叶黄素和叶绿素b，D项正确。3．(2020·江苏，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　无水乙醇常作为提取叶绿体色素的溶剂，A项正确；研磨时要加入碳酸钙(CaCO3)，可防止叶绿素被破坏，B项错误；研磨时添加石英砂，有助于使研磨得充分，有助于色素的提取，C项正确；画滤液细线时要做到细、直、齐，减少样液扩散，以保证滤纸条上形成的色素带清晰、整齐，D项正确。4．(2019·海南，9)下列关于高等植物光合作用的叙述，错误的是(　　)A．光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能B．红光照射时，胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素aC．光反应中，将光能转变为化学能需要有ADP的参与D．红光照射时，叶绿素b吸收的光能可用于光合作用答案　B解析　光合作用的暗反应阶段不能直接利用光能，但需要利用光反应阶段形成的NADPH和ATP，A项正确；胡萝卜素不能吸收红光，B项错误；光反应中，将光能转变为ATP中活跃的化学能，需要有ADP和Pi及ATP合酶的参与，C项正确。5．(经典高考题)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　)A．提取叶绿体中的色素，原理是各种色素在层析液中的溶解度不同B．构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C．红光和蓝紫光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D．黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的答案　A解析　提取叶绿体中的色素，原理是各种色素可以溶解在有机溶剂无水乙醇中，A项错误。一、易错辨析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(　×　)5．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素(　√　)6．秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的(　×　)7．光合作用需要的色素和酶只分布在叶绿体基粒中(　×　)8．没有叶绿体的生物无法进行光合作用(　×　)9．植物细胞都含有叶绿体(　×　)10．在真核细胞内，能进行光合作用的色素分布在叶绿体以及液泡中(　×　)二、填空默写1．(必修1 P87)绿叶中的色素有4种，它们可以归为两大类：叶绿素(含量约占3/4)和类胡萝卜素(含量约占1/4)，其中前者包含叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)。后者包含胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色)。2．(必修1 P87)叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。3．(必修1 P88)叶绿体是进行光合作用的场所。在它内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。