【注意】字体安装之后
必须要重启PPT，字体
（适用于字体种类较少的情况） 才能显示出来。
找到压缩包中 鼠标左键双击 双击后，选择左上角的“安装”
的字体文件夹 字体文件
【注意】字体安装之后
也必须重启PPT。
（适用于字体种类较多的情况）
找到压缩包中 打开后有较多字体安装包，Ctrl+A全选 将字体文件包粘贴到：C盘 >
的字体文件夹 windows文件夹 > fonts文件夹
（Mac系统的安装与windows系统类似，仅提供路径）
找到压缩包中的字体文件夹 应用窗口中打开“字体册”
鼠标左键双击字体文件 界面左上方点击“+”
双击后，选择左上角的“安装” 选中要安装的字体，点击“打开”
【注意】Mac系统与Windows系统一样，都需要重启PPT，字体才能显示出来。
“明明自己电脑上安装成功了，播放也正常的，但拿去教室
电脑上播放，字体又变得乱七八糟！”
老师们自己电脑上安装成功了，代表安装在自己电脑上的C盘
（一般情况下），但如果教室电脑上没有安装过PPT内所用的
特殊字体，在打开PPT时，会出现字体不一或缺失的情况。
把字体文件复制粘贴到教室电脑上的 C盘> windows > fonts
文件夹里即可。
“下载了字体，安装也成功了，电脑也重启了，但PPT内却
找不到这款字体了？！”
一般这种情况出现在有多种字重的情况（例：阿里巴巴普惠
体），部分字体隐藏了。字重：可以理解为改款字体的不同粗细呈现
最直接的方法是 完毕后，
打开PPT，直接搜索字体+字重。
前提是确保完成一下操作：①字体安装后重启PPT； ②把这款字体整个系列（全部字重）都已下载5.4光合作用与能量转化
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（ ）
A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏
B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠
C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量
D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间
2．下图甲～丁表示用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步骤，有关叙述错误是（ ）
A．实验操作步骤的先后顺序是乙→丁→甲→丙
B．步骤甲为增加滤纸上色素的量需连续划3至4次滤液细线
C．步骤乙应向滤液中加入少许碳酸钙，以防止叶绿素被破坏
D．步骤丙中的滤纸条上最上面的一条色素带的颜色是橙黄色
3．下列关于科学发现史的叙述，错误的是（ ）
A．施莱登和施旺建立了细胞学说
B．鲁宾和卡门的实验证明了植物光合作用释放的O2来自于水
C．萨克斯的实验证明了植物光合作用场所在叶绿体
D．卡尔文运用同位素标记法探明了光合作用中CO2的转移途径
4．下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（ ）
A．破坏叶绿体外膜后，不能进行光合作用产生O2
B．植物生长过程中叶绿体内各种色素的比例保持不变
C．离体的叶绿体在一定的条件下可以完成暗反应过程
D．冬季影响北京地区植物光合速率的内部因素是温度
5．细胞的生命活动离不开酶和ATP的参与，图1为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图。ATP合成酶的结构和功能如图2所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．图1中①和④过程说明ATP与ADP间的转化是可逆反应
B．发烧时体温上升过程中的热量主要来自图1中的③和④
C．ATP合成酶催化ATP合成的能量来自膜两侧H+的浓度差形成的势能
D．ATP合成酶可广泛分布于线粒体外膜和叶绿体类囊体薄膜上
6．如图表示某植株在不同光强度下，单位时间内释放量和产生总量的相对变化。对植物生理过程分析正确的是（ ）
A．光强度为a时，该植株内有机物总量将减少
B．光强度为b时，该植株的光合作用强度是细胞呼吸强度的两倍
C．光强度为c时，叶肉细胞的光合作用强度与细胞呼吸强度相等
D．光强度为d时，叶肉细胞产生ATP的细胞器是细胞溶胶、线粒体、叶绿体
7．绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（ ）
A．弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用
B．在暗反应阶段，CO2不能直接被还原
C．在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降
D．合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度
8．为研究强光照对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图所示为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素带)。下列叙述正确的是（ ）
A．画滤液细线时，滤液在点样线上只能画一次
B．色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度大于色素Ⅰ、Ⅱ
C．强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增加
D．色素Ⅲ、Ⅳ主要吸收蓝紫光
9．某同学进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，得到下图所示的结果，其中①②③④表示色素带。下列相关分析正确的是（ ）
A．该实验中，无水乙醇可作为层析液分离各种色素
B．③色素带中的色素分子主要吸收蓝紫光和红光
C．④色素带中的色素在层析液中的溶解度最高
D．提取色素时若未加二氧化硅会提取不到色素
10．如图为叶绿体中光合作用过程示意图，其中A、B、C、D表示叶绿体的结构，①②③④⑤表示物质。下列有关叙述错误的是（ ）
A．A结构属于生物膜系统的一部分
B．③可来自线粒体和外界环境
C．与光合作用有关的酶主要分布在A、C、D
D．若光照显著减弱，短时间内④的含量会升高
11．光合作用和细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动，下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述错误的是（ ）
A．适宜的光照下，叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
B．无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中
C．用H218O培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测到18O
D．研究马铃薯块茎细胞消耗O2量和生成CO2量的比值可确定呼吸方式
12．光合作用和呼吸作用是植物细胞两大重要的生理功能。下列关于光合作用和呼吸作用原理的应用叙述，错误的是（ ）
A．应在低温、无氧、干燥的环境条件下储存水果、蔬菜和粮食
B．人体皮肤破损后，应使用透气的创口贴，以抑制破伤风芽孢杆菌的无氧呼吸
C．种植农作物时要做到合理密植，提高光能利用率，以增加单位面积农作物的产量
D．大棚种植蔬菜时，应多施农家肥，其中的有机物分解后可为光合作用提供原料CO2
13．磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。如图为某植物光合作用产物的合成与运输示意图。下列相关说法正确的是（ ）
A．a可表示的物质是ATP，它也可以在叶绿体基质中合成
B．叶绿体基质中的CO2能直接被NDAPH还原
C．磷酸丙糖是暗反应产物，在细胞质基质中合成淀粉
D．若图中表示的磷酸转运器活性受抑制，会导致光合速率下降
14．勤劳的中国人在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产，生活经验，并在实践中应用和发展。下列是生产和生活中常采取的一些措施（ ）
①低温低氧储存，即果实、蔬菜等收获后在零上低温、低氧条件下储藏②中耕松土，即作物生育期中在株行间进行的表土耕作③有氧运动，即锻炼身体时提倡慢跑④合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理⑤搭配种植，即同一生长期内，高秆和矮秆、喜阳和喜阴作物搭配种植⑥施用农家肥，即作物吸收营养高峰期前7天左右施入牛粪等农家肥关于上述措施，下列说法合理的是（ ）
A．措施④⑥的主要目的是提高作物的光合作用速率
B．措施①②③的主要目的是促进有氧呼吸
C．措施⑤⑥的主要目的是提高对光能的利用率
D．措施①④主要反映了温度与呼吸作用强弱的关系
二、综合题
15．研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题：
(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量 ，原因可能是 。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的 ，因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：
实验材料：选择前期 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以 为对照，并保证除 外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误；
B、画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B正确；
C、该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，C错误；
D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5条色素带，距离滤液细线最近的色素带为花青素，应在叶绿素b的下方，D错误。
故选C。
2．B
【分析】据图分析，甲表示画滤液细线，乙表示提取色素，丙表示分离色素，丁表示过滤。
【详解】A、据图分析，甲表示画滤液细线，乙表示提取色素，丙表示分离色素，丁表示过滤，则实验操作步骤的先后顺序是乙→丁→甲→丙，A正确；
B、为了增加滤纸上色素的量，在进行③时，需要划3至4次滤液细线，但是需要等到上次划线干了之后进行，不能连续操作，B错误；
C、乙表示提取色素，步骤乙应向滤液中加入少许碳酸钙，以防止叶绿素被破坏，C正确；
D、步骤丙中的滤纸条上最上面一条色素带是胡萝卜素，其颜色是橙黄色，D正确。
故选B。
3．C
【分析】同位素标记法在生物学中具有广泛的应用，如：（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。
【详解】A、施莱登和施旺建立了细胞学说，A正确；
B、鲁宾和卡门的实验证明了植物光合作用释放的O2来自于水，B正确；
C、萨克斯的实验证明了植物光合作用的产物有淀粉，恩格尔曼证明了植物光合作用场所在叶绿体，C错误；
D、卡尔文运用同位素标记法探明了光合作用过程中CO2的转移途径，D正确。
故选C。
4．C
【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的，叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能转化为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。
【详解】A、光合作用产生O2的场所是叶绿体类囊体膜，故破坏叶绿体外膜后，仍能进行光合作用产生O2，A错误；
B、植物生长过程中叶绿体内各种色素的比例会发生变化，如秋天叶子变黄了，说明叶绿素分解了，B错误；
C、在离体的叶绿体中添加ATP、NADPH和CO2，适宜条件下可用完成暗反应的过程，C正确；
D、冬季影响北京地区植物光合速率的外部因素是温度，D错误。
故选C。
5．C
【分析】ATP中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用；ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
【详解】A、ATP与ADP间的转化不是可逆反应，涉及的能量和相应的酶不相同，A错误；
B、发烧时体温上升过程中的热量主要来细胞呼吸过程，即图1中的③，而④ATP水解产生的能量主要用于生命活动，B错误；
C、据图2可知，H+顺浓度通过ATP合成酶（H+通道蛋白）协助扩散，将来自膜两侧H+的浓度差形成的势能用于ATP合成酶催化ATP合成，C正确；
D、ATP合成酶可广泛分布于线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上，D错误。
故选C。
6．A
【分析】在光合作用作用过程中，吸收二氧化碳释放氧气；而呼吸作用过程中，吸收氧气释放二氧化碳。因此可通过氧气的产生量或二氧化碳的释放量来判断光合作用和呼吸作用的强弱。图中氧气的产生总量可表示实际光合速率，a点时的二氧化碳释放可表示呼吸速率。
【详解】A、光照强度为a时，只有CO2的释放，并且氧气的产生总量为0，说明此时只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以该植株内有机物总量将减少，A正确；
B、光照强度为b时，有CO2的释放，说明呼吸作用大于光合作用，B错误；
C、光照强度为c时，氧气的产生总量等于a时的二氧化碳的释放量，说明此时净光合作用强度等于呼吸作用强度，但总光合作用大于呼吸作用，C错误；
D、光照强度为d时，叶肉细胞既进行呼吸作用，又进行光合作用，所以叶肉细胞产生ATP的细胞器是线粒体和叶绿体，细胞溶胶不属于细胞器，D错误。
故选A。
7．A
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用根据是否需要光能，可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。
【详解】A、弱光条件下植物没有氧气的释放，有可能是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，光合作用产生的氧气被呼吸作用消耗完，此时植物虽然进行了光合作用，但是没有氧气的释放，A错误；
B、二氧化碳性质不活泼，在暗反应阶段，一个二氧化碳分子被一个C5分子固定以后，很快形成两个C3分子，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原，因此二氧化碳不能直接被还原，B正确；
C、在禾谷类作物开花期减掉部分花穗，光合作用产物输出受阻，叶片的光合速率会暂时下降，C正确；
D、合理密植可以充分利用光照，增施有机肥可以为植物提供矿质元素和二氧化碳，这些措施均能提高农作物的光合作用强度，D正确；
故选A。
【点睛】
8．C
【分析】在色素的提取核分离实验中，色素的提取利用的是色素易溶于有机溶剂，色素的分离式利用不同色素在层析液中的溶解度不同。
【详解】A、在分离色素实验中，画滤液细线时，需要重复画线，增加色素量，但操作应在前一次画线晾干后再进行重复操作，A错误；
B、色素Ⅲ、Ⅳ在石油醚中的溶解度小于色素Ⅰ、Ⅱ，所以扩散速度慢，B错误；
C、强光照和正常光照相比，叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，说明强光照导致了该植物类胡萝卜素含量增加，C正确；
D、色素Ⅲ是叶绿素a、色素Ⅳ是叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，D错误。
故选C。
9．B
【分析】叶绿体色素的提取和分离实验：
①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素。
②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。
④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】A、色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素，但无水乙醇不作为层析液使用，A错误；
BC、滤纸条从外到内依次是：①胡萝卜素（最窄）、②叶黄素、③叶绿素a、④叶绿素b，③色素带为叶绿素a，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，①色素带中的色素在层析液中的溶解度最高，B正确，C错误；
D、若提取光合色素时未加二氧化硅，不能充分研磨，也能提取到色素，则4条色素带颜色均变浅，D错误。
故选B。
10．C
【分析】题图分析：A表示叶绿体的类囊体膜，B表示叶绿体的基质，C表示叶绿体内膜，D表示叶绿体外膜，①表示水，②表示氧气，③表示二氧化碳，④表示三碳化合物，⑤表示（CH2O）。
【详解】A、图中叶绿体的类囊体膜A上有捕获光能的色素分布，属于生物膜系统的一部分，A正确；
B、③表示二氧化碳，是光合作用的原料，可来自线粒体和外界环境，B正确；
C、与光合作用有关的酶分布在A叶绿体的类囊体膜和B叶绿体的基质，因此光合作用进行的部位是A叶绿体类囊体薄膜和BA叶绿体基质，而C叶绿体内膜和D叶绿体外膜中均没有光合作用有关酶，C错误；
D、若光照显著减弱，则光反应速率下降，产生的ATP和NADPH减少，则C3还原速率下降，短时间内④三碳化合物的含量会升高，D正确。
故选C。
11．D
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞溶胶、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
2、光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上)：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的碳反应阶段(场所是叶绿体的基质中)：CO 被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】A、适宜的光照下，光合作用速率产生大于呼吸作用速率，细胞进行有氧呼吸，则叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成，A正确；
B、无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中，B正确；
C、用H218O培养小球藻，在叶绿体中进行光合作用，进行水的光解形成氧气和NADPH，则最先检测到含有放射性的产物是氧气；H218O参与呼吸作用，18O转移到二氧化碳中，C18O2再参与光合作用，18O转移到糖类中，C正确；
D、马铃薯块茎进行无氧呼吸不消耗氧气，也不产生二氧化碳，有氧呼吸消耗的氧气和产生的二氧化碳相等，所以不能通过研究马铃薯块茎细胞消耗O2量和生成CO2量的比值可确定呼吸方式，D错误。
故选D。
12．A
【分析】细胞呼吸原理的应用：
1、种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。
2、利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。
3、稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。
4、皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。
【详解】A、无氧环境时，蔬菜和水果的无氧呼吸比较强，干燥环境不利于蔬菜和水果保鲜，故水果和蔬菜应在一定湿度、零上低温、低氧的环境中储存，A错误；
B、由于氧气能抑制破伤风芽孢杆菌的无氧呼吸，所以在包扎伤口时，可选用透气的纱布进行包扎，以达到抑制厌氧型菌的无氧呼吸，B正确；
C、农作物种植密度合理可以增产，原因是合理密植可提高光能利用率，增加产量，C正确；
D、大棚种植蔬菜时，应多施农家肥，其中的有机物被分解者分解成无机盐后可为光合作用提供原料CO2，D正确。
故选A。
13．D
【分析】图中a是[H]和ATP，b可以是ADP、Pi和NADP+，光合作用的产物磷酸丙糖可以在叶绿体中合成淀粉，也可以通过磷酸转运器运出叶绿体合成蔗糖。
【详解】A、图中a是光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP，在叶绿体类囊体薄膜上合成，A错误；
B、叶绿体基质中的CO2先与C5化合物形成C3化合物，再被被NDAPH还原，B错误；
C、磷酸丙糖合成淀粉的过程是在叶绿体基质中进行，C错误；
D、磷酸转运器活性受抑制，不能将磷酸丙糖运出叶绿体和将磷酸运入叶绿体，造成叶绿体中光合作用产生积累和缺少磷酸，导致光合作用速率降低，D正确。
故选D。
14．A
【分析】根据光合作用的反应式可以知道，光合作用的原料—水、CO2，动力—光能，都是影响光合作用强度的因素。因此，只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。例如，环境中CO2浓度，叶片气孔开闭情况，都会因影响CO2的供应量而影响光合作用的进行。叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成和结构的因素，如无机营养、病虫害，也会影响光合作用强度。此外，光合作用需要众多的酶参与，因此影响酶活性的因素（如温度），也是影响因子。
【详解】A、④合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理，能增大受光面积，增大二氧化碳供应量，进而提高光合作用强度；⑥施用农家肥，即作物吸收营养高峰期前7天左右施入牛粪等农家肥，土壤中的微生物将农家肥中的有机物分解成无机盐和CO2，促进作物生长，促进作物光合作用，A正确；
B、①低温低氧储存，即果实、蔬菜等收获后在零上低温、低氧条件下储藏，主要是抑制有氧呼吸，减少有机物的消耗，同时也不能让其只进行无氧呼吸；②中耕松土，即作物生育期中在株行间进行的表土耕作，中耕松土增加了土壤氧气含量，能促进作物根部细胞有氧呼吸，有利于吸收土壤矿质元素等；③有氧运动，即锻炼身体时提倡慢跑，能避免肌细胞因供氧不足进行无氧呼吸而产生大量乳酸，B错误；
C、⑤搭配种植，即同一生长期内，高秆和矮秆、喜阳和喜阴作物搭配种植，能提高光能利用率；⑥施用农家肥，即作物吸收营养高峰期前7天左右施入牛粪等农家肥，土壤中的微生物将农家肥中的有机物分解成无机盐和CO2，促进作物生长，促进作物光合作用，提高光合作用效率，C错误；
D、①反映了温度与呼吸作用强弱的关系，④反映的主要是光照与二氧化碳浓度和光合作用的关系，D错误。
故选A。
15．(1) 高 遮阴条件下植物合成较多的叶绿素
(2)糖类等有机物
(3) 光照条件 A组、C组 遮光程度 探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少
【分析】分析题图a可知，A组未遮阴，B组植株一半遮阴（50%遮阴），C株全遮阴（100%遮阴）。
【详解】（1）分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能地吸收光能。
（2）比较图b中B1叶绿素含量为 5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为（5.3+3.9）÷2=4.6，净光合速率为（20.5+7.0）/2=13.75，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。
（3）分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组、C组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页(共40张PPT)
人教版必修1
第五章 细胞的能量供应和应用
第四节
光合作用与
能量转化
第一课时 | 捕获光能的色素和结构
授课人：一起做生物课件
学习目标
生命观念
树立结构与功能观，叶绿体的结构尤其是基粒大大扩展了膜面积，与光合作用的功能相适应。
科学方法
掌握提取、分离色素的实验方法，注意每个操作步骤的规范性。
社会责任
能够运用色素解释生产生活中的相关现象。
科学思维
利用比较法掌握叶绿体色素的种类、颜色、含量和吸收光谱。
课程导入
在自然界中，植物利用光合作用生产淀粉等有机物，这个过程到底是怎样的呢？
问题探讨
植物工厂
【1】靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。
问题探讨
【2】为什么要控制二氧化碳浓度，营养液成分和温度等条件？
植物工厂
影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。
问题探讨
韭菜
你知道韭菜和韭黄是什么关系吗？
缺少叶绿素
你知道韭黄是怎么种植出来的吗？
韭黄
【1】捕获光能的色素
叶片中的色素可能与光能的捕获有关！
白化玉米植株（白色）
玉米白化苗的叶片不含绿色色素，不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死去。
一、绿叶中色素的提取与分离
正常玉米植株（绿色）
白化玉米植株（白色）
【1】捕获光能的色素
01/实验原理
提取原理
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
无水乙醇
提取方法
分离原理
分离方法
纸层析法
绿叶中色素在层析液中的溶解度不同。
溶解度高的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度快
溶解度低的色素，在滤纸上随层析液的扩散速度慢
【1】捕获光能的色素
02/实验步骤
（1）提取绿叶中的色素
称取5g绿叶
剪去主叶脉，剪碎
迅速且充分地研磨
将研磨液迅速倒入玻璃漏斗
滤液收集到试管，棉塞将试管口塞严
①二氧化硅
②碳酸钙
③无水乙醇
称
剪
加
磨
滤
集
漏斗基部放一块单层尼龙布
【二氧化硅】有助于研磨充分
【碳酸钙】防止研磨中色素被破坏
【无水乙醇】溶解色素
不能用纱布或滤纸，因为它们易吸附色素!
防止乙醇挥发，使色素充分溶解
防止乙醇挥发和色素被氧化破坏
【1】捕获光能的色素
剪碎
＋CaCO3 ＋SiO2
＋无水乙醇，研磨
过滤
收集
【思考】菠菜叶放置24-36小时的原因？
防止水分过多影响提取效果。
【1】捕获光能的色素
【1】捕获光能的色素
色素提取结束后怎么分离呢？观看下列视频
【1】捕获光能的色素
02/实验步骤
（2）制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成宽度略小于试管直径、长度略小于试管长度的滤纸条，再将滤纸条一端剪去两角，并在距这一端底部1cm处用铅笔画一条细的横线。
1cm
剪去两角的原因？
防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快而使形成的色素带不整齐。
【1】捕获光能的色素
02/实验步骤
（3）画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（也可将滤液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。待滤液干后，再重画一到两次。
防止色素带重叠而影响分离效果
增加色素量，使分离出的色素带清晰
滤液细线要细直齐
干燥后重复1-2次
滤液细线
【1】捕获光能的色素
02/实验步骤
（4）分离绿叶中的色素
培养皿
层析液
插滤纸条
石油醚、丙酮和苯的混合液
将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。
滤液细线不触及层析液
防止色素溶解在层析液中
盖上培养皿
防止层析液挥发，因其易挥发且有毒
滤液细线
层析液页面
【1】捕获光能的色素
03/实验现象
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
色素 颜色 溶解度 扩散
速度 含量
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
橙黄色
黄色
蓝绿色
黄绿色
最高
较高
较低
最低
最快
较快
较慢
最慢
最少
较少
最多
较多
类胡萝卜素（含量约占1/4）— 胡萝卜素 + 叶黄素
叶绿素（含量约占3/4）— 叶绿素a + 叶绿素b
【1】捕获光能的色素
色素分离的其他方法
定性滤纸
培养皿
灯芯棉
四个同心圆的色素带，从外往里依次为：
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素b
【1】捕获光能的色素
【1】得到的色素提取液颜色呈淡绿色的原因有哪些
1
研磨不充分或研磨速度太慢，乙醇挥发，导致溶解的色素量少。
2
选材不当，未选择新鲜绿叶或称取的新鲜绿叶量过少。
3
加入无水乙醇的量过多，导致色素溶液浓度偏小。
3
未加入碳酸钙或加入的量过少，导致色素被破坏，主要是叶绿素被破坏。
【1】捕获光能的色素
【2】若某结果中，滤纸上色素带颜色很浅，你认为原因有哪些？
除以上原因以外，还有可能是画滤液细线未重复。
【3】滤纸条看不到色素带的原因。
1
忘记画滤液细线。
2
滤液细线接触到层析液，色素溶解到层析液中。
【4】滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带的原因。
忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
【1】捕获光能的色素
二、色素的吸收光谱及作用
光是一种电磁波，分为可见光和不可见光。可见光的波长是400-760nm。不同波长的光，颜色不同。
阳光穿过三棱镜
不同色素对光的吸收差异
【1】捕获光能的色素
二、色素的吸收光谱及作用
四种光合色素对光的吸收有什么差别呢？
绿叶中提取的色素
光
光
【1】捕获光能的色素
二、色素的吸收光谱及作用
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
实验结果表明：
1
2
3
一般情况下，光合作用吸收的光是可见光。
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【1】捕获光能的色素
【1】有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。
与生活的联系
为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？
不能。因为色素基本上不吸收绿光。
蓝色塑料薄膜
温室内悬挂发红色灯管
【1】捕获光能的色素
与生活的联系
【2】叶片为什么是绿色的呢？
1
其他光被叶片吸收了，而叶绿素对绿光吸收最少，被反射出来。
2
叶绿素含量多，使类胡萝卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色。
【1】捕获光能的色素
与生活的联系
【3】为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片金黄呢？
其他光被叶片吸收了，绿光吸收最少反射回来。叶片中叶绿素的含量大大超过类胡萝卜素。
由于叶绿素比类胡萝卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡萝卜素的颜色显示出来。
【1】捕获光能的色素
与生活的联系
【4】不同植物的叶片为何会呈现不同的颜色？
花青素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与之有关。在植物细胞液泡不同pH条件下，花青素使花瓣、叶片等呈现五彩缤纷的颜色。
刺槐叶子
银杏叶
龟背竹叶片
【2】叶绿体的结构适于进行光合作用
叶绿体模式图
CHLOROPLAST
CHLOROPLAST
外膜
内膜
叶绿体基粒
叶绿体基质
类囊体
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体
吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上
每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上！
类囊体
基粒
叶绿体内有
如此多基粒
和类囊体，极大地扩大了受光面积
【2】叶绿体的结构适于进行光合作用
恩格尔曼
水绵的叶绿体和黑藻（或菠菜）的叶绿体有何区别？
黑藻
水绵
水绵的叶绿体呈螺旋带状分布
恩格尔曼实验1
【2】叶绿体的结构适于进行光合作用
恩格尔曼实验1
把载有水绵（叶绿体呈螺旋带状分布）和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内
【第1组】没有空气 | 黑暗 | 极细光束
极细光束
完全
光照
完全
光照
【第2组】没有空气 | 光亮 | 完全光照
【2】叶绿体的结构适于进行光合作用
恩格尔曼实验1
实验现象
实验结论
装片中好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中。
叶绿体被光束照射到的部位是光合作用的场所。
【第1组】没有空气 | 黑暗 | 极细光束
【第2组】没有空气 | 光亮 | 完全光照
实验现象
实验结论
装片中好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。
氧气是由叶绿体释放出来的。
【2】叶绿体的结构适于进行光合作用
恩格尔曼实验1
【1】为什么选用水绵和好氧细菌作为实验材料？
1
水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察。
2
好氧细菌可确定释放O2的部位。
【2】为什么选用黑暗并且没有空气的环境？
选用黑暗并且没有空气的环境，可排除光线和氧的干扰。
恩格尔曼在选材、实验设计上的巧妙之处
【2】叶绿体的结构适于进行光合作用
恩格尔曼实验1
【3】为什么先用极细光束照射水绵，后又让水绵完全暴露在光下？
1
用极细光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。
2
黑暗（局部照光）和完全暴露在光下对照（自身对照），再一次验证实验结果完全是由光照引起，氧气是由叶绿体产生的。
【4】 由实验能得出什么结论？
结论：叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气。
【2】叶绿体的结构适于进行光合作用
恩格尔曼实验2
恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿体后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，结果见下图：
如何解释好氧细菌主要聚集在红光和蓝紫光照射的水绵细胞附近？
结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气。
【2】叶绿体的结构适于进行光合作用
资料：在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。
综合实验和上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？
1
氧气是叶绿体释放出来的
2
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
下一节我们一起来看看光合作用的过程是怎样的？
课堂检测
【1】下列关于光合色素的叙述，正确的是（ ）
A
类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素
B
叶绿素可吸收红外光、紫外光用于光合作用
C
植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
C
变红枫叶的叶绿体中的红色色素增加，叶绿素含量降低
A
课堂检测
【2】下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是（ ）
A
加入碳酸钙可防止滤液挥发
B
用NaCl溶液提取叶片中的色素
C
用无水乙醇分离滤液中的色素
C
加入二氧化硅（石英砂）有利于充分研磨
D
课堂检测
【3】在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依次应为 ( )
B
1
2
3
4
试剂 甲 乙 丙 丁
无水乙醇 － ＋ ＋ ＋
CaCO3 ＋ ＋ － ＋
SiO2 ＋ ＋ ＋ －
A
①②③④
B
②④①③
C
④②③①
D
③②①④
拓展应用
不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光。
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？
绿藻反射出绿光
红、蓝紫光
吸收：
红藻反射出红光
褐藻反射出黄光
蓝紫光、绿光
吸收：
蓝紫光较多
吸收：
拓展应用
藻类 色素种类 含量最多的色素 水层及主要存在的光
绿藻
褐藻
红藻
叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素a
叶绿素c
胡萝卜素
6种叶黄素
叶绿素a
叶绿素d
胡萝卜素
叶黄素
藻红素
藻蓝素
【叶绿素】主要吸收红光和蓝紫光，反射绿光
【某种叶黄素】主要吸收绿光蓝紫光，反射红黄光
【藻红素】主要吸收蓝紫光,反射红光
存在红光和蓝紫光
存在绿光和蓝紫光
存在蓝紫光
浅水层
中水层
深水层
水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光，因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的褐藻分布于海水中层，吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水的深层。
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