高三生物一輪復(fù)習(xí)光合作用第2課時(shí)(探索歷程)

生物2015高考第一輪復(fù)習(xí)能量之源——光與光合作用第2課時(shí)

如圖表示某同學(xué)做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)對(duì)位訓(xùn)練

A．應(yīng)向培養(yǎng)皿中倒入層析液

B．應(yīng)將濾液滴在a處，而不能滴在b處

C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)得到四個(gè)不同顏色的同心圓(近似圓形)

D．實(shí)驗(yàn)得到的若干個(gè)同心圓中，最小的一個(gè)圓呈橙黃色

答案D

解析所有的色素都從a處擴(kuò)散，呈橙黃色的胡蘿卜素?cái)U(kuò)散速度最快，因此在若干個(gè)同心圓中，最大的一個(gè)圓是橙黃色。光合作用的探究歷程干燥土壤90.8kg小柳樹2.25kg只用雨水澆灌五年后柳樹長(zhǎng)大1648年海爾蒙特（比利時(shí)）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后變化土壤干重90.800kg90.743kg柳樹2.25kg76.70kg結(jié)論：建造植物體的原料是水分+74.75kg-0.057kg土壤烘干后稱重結(jié)論：植物可以更新空氣有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？1779年，荷蘭的英格豪斯

普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。

到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是O2，吸收的是CO2。？光能化學(xué)能儲(chǔ)存在什么物質(zhì)中？德國(guó)梅耶黑暗處理一晝夜1864年德國(guó)薩克斯實(shí)驗(yàn)讓一張葉片一半曝光一半遮光除去葉綠素酒精水（證明綠葉在光下制造淀粉）滴加碘酒后或者用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半則沒(méi)有顏色變化。薩克斯的實(shí)驗(yàn)放在暗處幾小時(shí)，目的是什么？結(jié)論：產(chǎn)物———淀粉條件———光照恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)隔絕空氣黑暗，用極細(xì)光束照射完全暴露在光下水綿和好氧細(xì)菌的裝片結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。光合作用需要光照

用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片恩格爾曼的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域光合作用的原理結(jié)論：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)紫光用于光合作用放出氧氣1939年魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)（同位素示蹤法）結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。美國(guó)卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中的碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。1880年美國(guó)生物學(xué)家恩格爾曼設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細(xì)菌，觀察細(xì)菌的聚集情況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍(lán)光區(qū)最強(qiáng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路是(

)

關(guān)注生物學(xué)史——光合作用的探究歷程考點(diǎn)35A．細(xì)菌對(duì)不同的光反應(yīng)不一樣，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)

C．好氧細(xì)菌聚集多的地方，產(chǎn)生的有機(jī)物多，水綿光合作用強(qiáng)

D．好氧細(xì)菌大量消耗O2，使水綿光合作用速度快，則該種光有利于光合作用

解析好氧細(xì)菌是需要氧氣的，因此在好氧細(xì)菌聚集的地方應(yīng)該是氧氣多的地方，也就是水綿光合作用強(qiáng)的地方。

答案

B

實(shí)施者實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論普利斯特利點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物，密閉——蠟燭不易熄滅小鼠與綠色植物，密閉——小鼠不易窒息植物能更新空氣(提醒：更新何種氣體當(dāng)時(shí)不知道)薩克斯遮光—→綠葉光合作用產(chǎn)生淀粉恩格爾曼

水綿好氧菌O2是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所魯賓和卡門向植物H218O、CO2——釋放18O2

提供H2O、C18O2——釋放O2光合作用釋放的氧全部來(lái)自水黑暗12h曝光——→深藍(lán)色遮光——→無(wú)顏色變化碘蒸氣碘蒸氣黑暗無(wú)空氣好氧菌只分布在葉綠體被光束照射部位的周圍極細(xì)光束—完全曝光—好氧菌分布在葉綠體所有受光部位1．實(shí)驗(yàn)?？家族e(cuò)點(diǎn)

⑴薩克斯實(shí)驗(yàn)中黑暗處理的目的：消耗掉葉片中原有的淀粉。曝光與遮光形成對(duì)照，檢驗(yàn)試劑為碘蒸氣。

⑵恩格爾曼選用水綿做實(shí)驗(yàn)材料的好處：葉綠體大且呈帶狀，便于觀察，所用細(xì)菌異化作用類型為需氧型。

⑶魯賓、卡門用的實(shí)驗(yàn)方法為同位素標(biāo)記法。

⑷卡爾文選用小球藻做實(shí)驗(yàn)，用同位素標(biāo)記法揭示了暗反應(yīng)過(guò)程?？键c(diǎn)剖析⑴薩克斯：自身對(duì)照，自變量為是否照光(一半曝光與另一半遮光)，因變量為葉片是否制造出淀粉。

⑵魯賓和卡門：相互對(duì)照，自變量為標(biāo)記物質(zhì)(H218O與C18O2)，因變量為O2的放射性。

⑶普利斯特利：密閉的玻璃罩是否加植物為自變量，蠟燭燃燒時(shí)間或小鼠存活時(shí)間為因變量。2．上述實(shí)驗(yàn)中對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置

在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們利用了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，使結(jié)果和結(jié)論更加科學(xué)、準(zhǔn)確。3．恩格爾曼實(shí)驗(yàn)方法的巧妙之處

⑴實(shí)驗(yàn)材料選得妙：用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料。水綿不僅具有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細(xì)胞中，便于觀察和分析研究。

⑵排除干擾的方法妙：實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵之一在于控制無(wú)關(guān)變量和減少額外變量，恩格爾曼將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行。

⑶觀測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)得妙：通過(guò)好氧細(xì)菌的分布進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠準(zhǔn)確地判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。

⑷實(shí)驗(yàn)對(duì)照設(shè)計(jì)得妙：進(jìn)行黑暗(局部光照)和曝光的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從而明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是由光照引起的。4．德國(guó)科學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處數(shù)小時(shí)“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)后，再把葉片的一部分遮光，其他部分曝光。一段時(shí)間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗再用碘液處理，結(jié)果遮光部分不變藍(lán)，曝光部分變藍(lán)。下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的分析及結(jié)論合理的是(

)

①本實(shí)驗(yàn)未設(shè)對(duì)照組②有無(wú)光照是遮光和曝光區(qū)域顯現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因③實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)遮光和曝光區(qū)域均達(dá)到無(wú)淀粉狀態(tài)④實(shí)驗(yàn)證明葉綠體利用光照將CO2轉(zhuǎn)變成了淀粉

A．②③B．①②③

C．②③④D．①②③④對(duì)位訓(xùn)練

答案A

解析本實(shí)驗(yàn)中，光照是自變量，曝光與遮光形成自身對(duì)照，葉片顏色的變化是因變量，故①錯(cuò)誤、②正確；進(jìn)行“饑餓”處理就是要消耗完葉片中的淀粉，確保后面檢測(cè)到的淀粉全部為光合作用產(chǎn)生的，故③正確；實(shí)驗(yàn)證明光合作用能產(chǎn)生淀粉及光是光合作用的必要條件，不能證明是葉綠體進(jìn)行的光合作用，故④錯(cuò)誤。葉綠體中的色素H2ONADPHATPADP+Pi水的光解O22C3C5(CH2O)多種酶參加催化CO2還原固定C5的再生光合作用的過(guò)程：O2葉綠體H2O有機(jī)物陽(yáng)光CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體

光合作用：綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且放出氧的過(guò)程。CO2光合作用的原理H2O光反應(yīng)階段ADP＋Pi

ATP酶第一個(gè)階段：光反應(yīng)階段，必須有

才能進(jìn)行，該階段的反應(yīng)是在

上進(jìn)行的。物質(zhì)變化是H2O光解成

，ADP接受光能，在酶的催化下合成

；能量變化是光能轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存在

------中的活躍化學(xué)能。

光基粒類囊體膜O2和［H］ATPATP(1).光反應(yīng)2.光合作用的過(guò)程暗反應(yīng)階段H2O光反應(yīng)階段ADP＋Pi

ATP酶C3CO2CH2OC5固定還原酶(2).暗反應(yīng)光合作用的原理暗反應(yīng)階段H2O光反應(yīng)階段ADP＋Pi

ATP酶2C3CO2CH2OC5固定還原酶第二個(gè)階段：暗反應(yīng)階段，有光無(wú)光都可以進(jìn)行。該階段的場(chǎng)所是在

。物質(zhì)變化是：CO2與

，結(jié)合形成兩個(gè)

，該物質(zhì)在有關(guān)酶的作用下，接受ATP釋放的能量，被

還原為

，其中一小部分又形成

。ATP變成

。能量轉(zhuǎn)化是

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成

中

的化學(xué)能。

葉綠體基質(zhì)C52C3［H］糖類等C5ADP和Pi糖類等穩(wěn)定(2).暗反應(yīng)光合作用的原理(3).光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的比較項(xiàng)目光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段區(qū)別場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)化類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)光、色素、酶、水多種酶、CO2

、[H]、ATP光能轉(zhuǎn)化為ATP中活潑的化學(xué)能ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能水的光解：2H2O

光4[H]+O2ATP合成：ADP+Pi+光能ATP酶C3的還原：2C3

（CH2O）+C5+H2O

[H]，ATP酶聯(lián)系1、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供[H]和ATP；2、暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供ADP和Pi；CO2的固定：CO2+C52C3酶光合作用的原理光合作用的原理4.條件驟變時(shí)物質(zhì)量的變化CO2濃度不變光反應(yīng)[H]ATPO2C3C5（CH2O）光照減弱

光照增強(qiáng)H2OCO2[H]O2酶多種酶ADP+PiATPC52C3（CH2