21世纪教育网 –中小学教育资源及组卷应用平台
第11讲 光合作用的探究历程及基本过程
单项选择题
1．某研究组获得了水稻的胡萝卜素缺失突变体。对其叶片进行红光照射，光吸收值测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比实验结果是( )
A．光吸收差异不显著，色素带缺第1条
B．光吸收差异显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第4条
2．下图表示叶绿体中色素的吸收光谱。据图判断，以下说法错误的是( )
A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光
B．进入到秋季，植物对420～470 nm波长的光的利用量减少
C．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度
D．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，短时间内叶绿体中C5化合物的量减少
3．关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是( )
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
4．下列关于叶绿体内色素提取和分离实验的说法，不正确的是( )
A．实验中需要加入SiO2进行研磨，以破碎细胞和叶绿体
B．在研磨过程中加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏
C．色素分离后在滤纸条上形成的4条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色
D．色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小
5．下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片的叙述，错误的是( )
A．两种叶片都能吸收蓝紫光
B．两种叶片均含有类胡萝卜素
C．两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a
D．黄绿色叶片在光反应中不会产生ATP
6．有关叶绿素的叙述，正确的是( )
A．叶绿素都在叶绿体内合成
B．叶绿素在酸性环境中保持稳定
C．纤维素酶不能催化叶绿素分解
D．叶绿素比叶黄素更易溶于层析液
7．黑藻是一种水生植物，叶片小而薄。小王同学利用黑藻进行下列生物学实验，其中错误的是( )
实验目的 所用试剂
A 观察叶绿体 蒸馏水
B 探究CO2浓度对光合速率的影响 1%的NaHCO3溶液
C 观察质壁分离及复原 30%蔗糖溶液、清水
D 提取叶绿体色素 无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅
8.如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断，以下说法错误的是( )
A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400 nm～500 nm波长的光
B．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中C3的量增加
D．土壤中缺镁时，植物对420 nm～470 nm波长的光的利用量显著减少
9.在光照最强的夏季的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低，此时细胞内C3、C5以及ATP含量的变化依次是( )
A．增加、减少、减少 B．减少、增加、增加
C．减少、增加、减少 D．增加、减少、增加
10．在一定的CO2浓度和适宜的温度下，测得不同光照强度下的番茄叶片光合作用强度，结果如下图。据图分析正确的是( )
A．A点产生ATP的场所只有线粒体
B．番茄正常生长所需的光照强度应大于B点
C．C点时真正的光合速率约为15 mg CO2/100 cm2叶·小时
D．C点后限制光合作用强度的因素是温度和CO2浓度
11．下图为光合作用示意图。下列说法错误的是( )
A．①表示O2，④表示CO2
B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)
C．C3的还原过程中，需要光反应提供的物质只有②
D．增加光照强度，C3的含量将减少
12．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )
A．菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B．RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C．测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D．单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
二、非选择题
13.LED(发光二极管)是工厂化蔬菜栽培的最佳人工光源，为研究不同红蓝光比例对某种蔬菜生长发育的影响，科学家采用白(全光谱)、红(波长637 nm)和蓝(波长465 nm)三种LED光源设计了A(白100%)、B(红100%)、C(红90%＋蓝10%)、D(红80%＋蓝20%)、E(红70%＋蓝30%)、F(红60%＋蓝40%)、G(红50%＋蓝50%)七组不同光照。用这七组光照分别处理长势相同的蔬菜幼苗，第40天收获测量，有关测量结果如下图1、2所示。请回答：
图1
图2
(1)在实验过程中，应保持各组的温度、CO2浓度、光照的________和________等条件相同、适宜且稳定。实验中选用红、蓝两种光源的依据是______________。
(2)由图可知，B光照组净光合速率可能最低，推断其原因可能是单质红光处理使叶片中____________所致。
(3)随着蓝光比例的增加，该蔬菜的地上部分生物量__________，说明不同光质比例可以调节____________，从而影响植物体的生长发育。
14.下图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。根据图回答：
(1)图1中A表示的物质是________________，它由________________产生，其作用主要是________________。
(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于________________。若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是___________________。
(3)图2中曲线a表示的化合物是________________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：____________________________________________
_________________________________________________________。
(4)曲线b表示的化合物是 ________________，在无光照时，其含量下降的原因是：_______________________________________________________。
15.为探究不同波长的光和CO2浓度对番茄试管苗光合作用的影响，用40 W的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同CO2浓度，处理试管苗。培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率(净光合速率＝真光合速率－呼吸速率)，结果如下图，据图回答问题：
(1)a点的净光合速率大于c点，从光合作用的角度分析，原因是____________________________________。c点的净光合速率大于b点，从呼吸作用的角度分析，原因是______________________。
(2)据图可知，黄光培养时，番茄试管苗与外界CO2的交换情况表现为________。在红光条件下，CO2为300 μl·L－1时，对番茄试管苗所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2________(填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸产生的CO2量。
(3)为探究黄光培养条件下番茄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，提出实验思路如下：分别取________和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并分离，通过比较滤纸条上叶绿素a、叶绿素b色素带的________来判断叶绿素含量是否发生改变。
第11讲 光合作用的探究历程及基本过程
参考答案
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6
A D B D C C
7 8 9 10 11 12
B C B B C B
1.解析：考查绿叶中色素的种类、色素条带的位置、色素吸收光的情况。故选A。
答案：A
2.解析：由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光，A正确；进入秋季，叶子变黄，叶绿素含量减少，植物对420～470 nm波长的光的利用量减少，B正确；由图可知，叶绿体中色素吸收450 nm波长的光比吸收600 nm波长的光要多，因此用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，C正确；由图可知，由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中色素吸收的光增加，光反应产生的ATP和[H]增加，暗反应中形成的C5的量增多，而二氧化碳的浓度不变，C5和二氧化碳形成C3的速度不变，则叶绿体中C5的量增加(RuBP即C5化合物)，D错误。
答案：D
3.解析：过滤主要是将滤渣和滤液分开，要用吸水性差的纱布而不能用吸水性强的滤纸过滤研磨液，A错误；干燥处理定性滤纸是为了让层析液能够更快的上升，使色素更好地分离，B正确；画滤液细线，要等一次画完干燥后才能重复，防止滤液细线过粗，C错误；叶绿体中色素为脂溶性的，要用无水乙醇溶解，D错误。
答案：B
4.解析：滤纸条上色素带的宽度反映了色素的含量，D不正确。
答案：D
5.解析：绿色叶片的叶绿体中含有叶绿素、类胡萝卜素，黄色叶片的叶绿体中含有类胡萝卜素而不含叶绿素，叶绿素、类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，A、B正确，C错；黄绿色叶片的叶绿体中含有叶绿素b，而不含叶绿a，不能转化光能，所以光反应中不能产生ATP，D正确。
答案：C
6.解析：蓝藻没有叶绿体但含有叶绿素，其叶绿素的合成不在叶绿体中进行，A错误。叶绿素不稳定，在提取和分离色素实验中，要加入碳酸钙加以保护，B错误。酶具有专一性，所以纤维素酶不能催化叶绿素分解，C正确。分离色素时，叶黄素比叶绿素溶解度高，在滤纸条上扩散速度快，D错误。
答案：C
7.解析：观察叶绿体时，临时装片不能放干了，应随时保持有水状态，A正确；探究CO2浓度对光合速率的影响，要用不同浓度的NaHCO3溶液，B错误；30%蔗糖溶液能使细胞发生质壁分离，而清水可以使发生质壁分离的细胞复原，C正确；提取叶绿素的过程中，用无水乙醇溶解色素，加入碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏，加入二氧化硅可以使研磨充分，D正确。
答案：B
8.解析：分析题图：叶绿素a和叶绿素b统称为叶绿素，主要吸收420～470 nm波长的光(蓝紫光)和640～670 nm波长的光(红光)；类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光(蓝紫光)，A正确；叶绿体中色素对450 nm波长光的吸收量远远大于对600 nm波长光的吸收量，所以用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，光反应增强，从而促进C3的还原，使C3的量减少，C错误；镁是叶绿素的重要组成元素，镁缺乏时，叶绿素合成受阻，直接影响植物对光的吸收，D正确。
答案：C
9.解析：在光照最强的夏季中午绿色植物光合作用强度降低的主要原因是气孔关闭，CO2供给不足。由于CO2的固定量减少，细胞内C3的合成速率减小，C3含量会减少，同时C5因消耗减少，其含量会增加；而C3含量减少使C3的还原速率降低，ATP因消耗减少，其含量会增加，B正确。
答案：B
10.解析：A点处于黑暗条件下，细胞进行呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体，A错误。B点是光补偿点，光合作用与呼吸作用速率相等，番茄正常生长所需的光照强度应大于B点，B正确。真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝15 mg CO2/100 cm2＋5 mg CO2/100 cm2，C点时真正的光合速率约为20 mg CO2/100 cm2叶·小时，C错误。题干“在一定的CO2浓度和适宜的温度下”，C点后限制光合作用强度的因素不是温度和CO2浓度，D错误。
答案：B
11.解析： 在叶绿体的类囊体薄膜上进行的是光反应，这一阶段中产生[H](即NADPH)、ATP和氧气，因此，①表示氧气，④表示暗反应中与C5反应的CO2；CO2先与C5反应生成C3，然后C3在光反应提供的ATP和[H]的参与下被还原成(CH2O)；增加光照强度，则光反应产生的ATP和[H]增多，则在暗反应中有更多的C3被还原，故增加光照强度，C3含量减少。
答案：C
12.解析：CO2＋C5(RuBP)→2C3为CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。A项，RuBP羧化酶催化CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。B项，CO2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以RuBP羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都可进行。C项，对CO2中的C用同位素14C标记，可以追踪C元素的转移途径，这种方法就叫同位素标记法。D项，单位时间内14C3生成量越多，说明反应速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。
答案：B
非选择题
13.答案：(1)强度 时间 叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光 (2)叶绿素含量最少 (3)先增加后减少 有机物合成和运输(分配)
14.解析:(1)光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP，由此可确定A是[H]，[H]是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于C3的还原。
(2)光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。
(3)、(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，[H]和ATP下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此C3含量相对升高，C5含量相时下降，即a表示C3，b表示C5。
答案 (1)[H] 水在光下分解 用于C3的还原 (2)太阳光能 (CH2O) (3)C3 CO2与C5结合形成C3和C3不能被还原 (4)C5 C5与CO2结合形成C3，且C3不能被还原为C5
15.解析：(1)a点的净光合速率大于0，c点的净光合速率小于0，原因是叶绿体中的色素吸收红光比吸收黄光多。c点的净光合速率大于b点，从呼吸作用的角度分析，原因是c点CO2浓度高于b点，呼吸速率低。(2)黄光培养时，番茄试管苗的净光合速率小于0，说明细胞呼吸速率大于光合速率。番茄试管苗整体释放CO2，在红光条件下，CO2为300 μl·L－1时，番茄试管苗的净光合速率为0，番茄的光合速率等于细胞呼吸速率，对于番茄试管苗进行光合作用的细胞来说，光合速率大于呼吸速率。(3)探究黄光培养条件下番茄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，应让黄光培养条件下的试管苗与自然光培养条件下的试管苗进行对照，判断叶绿素含量是否发生改变，应比较滤纸条上叶绿素a、叶绿素b色素带的宽窄或颜色深浅。
答案：(1)叶绿体中的色素吸收红光多于黄光，a点真光合速率更高 c点CO2浓度高于b点，呼吸速率低 (2)释放CO2 大于 (3)白光(或自然光) 宽窄(或颜色深浅)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共43张PPT)
第三单元 细胞的的能量供应和利用
第11讲 光合作用的探究历程及基本过程
生物人教版 必修1
考纲要求 全国卷近五年考题统计
光合作用的基本过程(Ⅱ) 2017·卷ⅡT29，2017·卷ⅢT3，2016·卷ⅢT2，2016·卷ⅡT4，2015·卷ⅠT29，2014·卷ⅠT2，2014·卷ⅡT6，2013·卷ⅡT2
实验：叶绿体色素的提取和分离 2016·卷ⅡT4
考点1 捕获光能的色素和叶绿体的结构
1．叶绿体中色素的种类和颜色
色素的种类 色素的颜色
叶绿素 叶绿素a _____色
叶绿素b _____色
类胡萝卜素 _______ 黄色
_________ 橙黄色
蓝绿
黄绿
叶黄素
胡萝卜素
2.叶绿体中色素的吸收光谱分析
(1)色素的功能：叶绿素主要吸收_______________，类胡萝卜素主要吸收________。
(2)色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是390～760 nm，叶绿体中的色素只吸收________，对红外光和紫外光等不吸收。
红光和蓝紫光
蓝紫光
可见光
绝大多数的叶绿素a、
全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。
只有少数处于特殊状态的叶绿素a能将光能转换为化学能
⑵转换光能：
⑴吸收、传递光能：
(3)色素的功能:
吸收、传递和转换光能
黄叶子还能光合作用吗？
不能，缺乏叶绿素a，无法转换光能
3．叶绿体的结构与功能
(1)结构模式图。
双层膜
暗反应
基粒
色素
光合作用
【典例训练】1.关于叶绿素的叙述，错误的是( )
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B．叶绿素b的含量高于叶绿素a的含量
C．叶绿素a和叶绿素b都选择吸收红光和蓝紫光
D．植物呈现绿色是由于叶绿素不能有效吸收绿光
【解题指导】镁是叶绿素的构成元素，叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素，A正确；叶绿素b的含量低于叶绿素a的含量，B错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，C、D正确。
【答案】：B
B
【典例训练】2.下列关于叶绿体的叙述，正确的是( )
A．叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积
B．叶绿体基质中NADP＋能形成NADPH
C．类囊体膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光
D．类囊体薄膜中的酶可催化CO2分子的固定和还原
【解题指导】叶绿体扩大受光面积的不是外膜和内膜而是类囊体膜，A错误；NADP＋形成NADPH的场所是基粒，B错误；类囊体膜上的叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光，C正确；催化CO2分子固定和还原的酶存在于叶绿体的基质中，D错误
【答案】：C
C
1．为什么叶片一般呈现绿色？
提示：因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。
【深化探究】
提示：无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
2．为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？
3．下图是恩格尔曼实验装置改装示意图，光线先通过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射玻片上的水绵，一段时间后，水绵周围好氧细菌分布无显著变化，请分析其原因。
提示：三棱镜将光分为七色光，叶绿体色素提取液主要吸收红光和蓝紫光，故透过三棱镜再通过叶绿体色素提取液后照射到水绵上的光，没有红光和蓝紫光，使水绵不同部位的光合作用变化不大，产生氧气的量大致相同，因此水绵周围好氧细菌分布无显著变化。
影响叶绿素合成的因素分析
1．光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
2．温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
3．必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无
法合成，叶子变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成
分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶子变黄。
【知识规纳】
纸层析法
考点2 (实验)叶绿体中色素的提取和分离
1．实验原理
(1)提取：绿叶中的色素能够溶于__________而不溶于水，可用_________等有机溶剂提取色素。
(2)分离：各种色素在_______中溶解度不同，__________的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
有机溶剂
无水乙醇
层析液
溶解度高
分离色素的方法：
新鲜、浓绿，色素较多
防止边缘扩散过快而形成弧形色素带
提取色素
可用丙酮或95%乙醇+无水碳酸钠代替
有助于研磨得充分
防止色素被破坏
研磨要迅速、充分，避免无水乙醇挥发
（不能用钢笔）
2．实验步骤
层析液
层析液
棉塞
滤液细线
层析液
避免色素分子溶解到层析液中
最宽的是胡和叶
最窄的是a和b
类胡萝卜素
叶绿素
1/4
3/4
1．收集到的滤液绿色过浅的原因分析。
(1)未加石英砂(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浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。
(4)未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
【实验关键】
2．滤纸条色素带重叠：没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐的要求，使色素扩散不一致造成的。
3．滤纸条看不到色素带。
(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。
4．滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
【典例训练】3.在做“绿叶中色素的提取和分离”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( )
甲 乙 丙 丁
丙酮 － ＋ ＋ ＋
水 ＋ － － －
CaCO3 ＋ ＋ － ＋
SiO2 ＋ ＋ ＋ －
A．①②③④ B．②④①③C．④②③① D．③②①④
B
【解题指导】由表可知，甲同学加的溶剂为水，而不是有机溶剂丙酮，色素不溶于水，因而提取不到叶绿体中的色素，所得结果应为②；乙同学的操作正确，应为④，即自上而下依次出现胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，且叶绿素a和叶绿素b的含量较多；丙同学尽管使用了有机溶剂丙酮，可以提取到色素，但由于未加CaCO3，叶绿素可能被破坏，因而下边的两条色素带比正常的窄，应为①；丁同学未加SiO2，可能研磨不充分，导致各种色素的提取量均少于正常水平，应为③。
【答案】：B
(1)叶片颜色太浅； (2)研磨不充分；(3)加入提取液无水乙醇（丙酮）量太多；(4) 画滤液细线次数不足。
色素带颜色过浅(③)的原因：
②出现的原因：
不是用有机溶剂提取、滤液细线触及层析液
【深入探讨】
②③出现的原因是什么？
【典例训练】4.为研究高光强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，右图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是 ( )
A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低
B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照
C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同
D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次
D
【解题指导】图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图示表明强光照下叶绿素宽度变窄，类胡萝卜素宽度变宽，说明此时叶绿素含量降低，类胡萝卜素增加，有利于抵御强光照，A、B正确；胡萝卜素和叶黄素吸收光谱的吸收峰波长不同，C正确；画滤夜细线时，滤液在点样线上需画2～3次，保证色素的含量，D错误。
【答案】：D
考点3 光合作用的过程
一、光合作用发现史中的经典实验分析
1．1771年普里斯特利实验。
缺点：缺乏对照组(记录时漏掉了实验在阳光下进行这一重要条件，后来英格豪斯为其纠正)
2．1864年萨克斯实验。
提前暗处理——消耗掉叶片中原有的淀粉，避免干扰
3．1880年恩格尔曼实验。
结论：叶绿体是进行光合作用的场所，O2由叶绿体释放。
酒精等
实验组：极细光束照射处的叶绿体。
对照组：黑暗处的叶绿体和完全曝光的叶绿体。
特别提醒：
恩格尔曼实验方法的巧妙之处
(1)实验材料选得妙：叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；好氧细菌可以确定氧气多的部位。
(2)排除干扰方法妙：临时装片放在没有空气的黑暗环境中，排除了环境中光和氧的影响；极细的光束照射，叶绿体上可以分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实验结果。
(3)观测指标用得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。
(4)实验对照设计妙：进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
4．20世纪30年代鲁宾、卡门实验。
5．卡尔文循环
用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，探明碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
方法：同位素标记法
1．下面是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，请分析：
【深化探究】
(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？
(2)两实验均需要进行“黑暗”处理吗？
(3)两实验如何设计对照实验？
提示：(1)选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。
(2)图示的两实验中，只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理，目的是消耗掉细胞中原有的淀粉。
(3)恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。
2．写出鲁宾和卡门实验的设计思路。
3．光反应为暗反应提供NADPH和ATP，因此没有光反应，暗反应不能进行。不提供植物CO2，只给植物光照，植物能持续产生O2吗？
提示：H2O＋C18O2―→植物―→O2；H2(18)O＋CO2―→植物→18O2。
提示：在暗反应不能进行时因光反应产生的NADPH和ATP积累，光反应也不能持续进行。
二、光合作用的基本过程
1.反应式(写出反应式并标出元素的去向)。
叶绿体类囊体薄膜
ATP
活跃的
化学能
叶绿体基质
ADP
稳定的化学能
2.过程图解。
[H]+O2
(CH2O)
注意：没有光反应，暗反应无法进行；
没有暗反应，有机物无法合成，生命活动也就不能持续进行。
1．根据提供的物质和能量，利用箭头构建光反应和暗反应的关系模型[光能、[H]、ATP、ADP＋Pi、H2O、O2、CO2、(CH2O)]。
提示：如图所示
【深化探究】
2．根据同位素示踪法判断光合作用中C、H、O的转移途径。
(1)H：3H2O________________________；
(2)C：14CO2______________________________________________；
(3)O：H2(18)O______________，C18O2
____________________________________________。
【典例训练】5.在条件适宜的情况下，用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与自然光相同的绿色光照，瞬间叶绿体中的物质所发生变化正确的是( )
A．ATP含量下降 B．C3的含量下降
C．合成C5的速率加快 D．NADPH的含量上升
A
【解题指导】由于光反应变慢，所以ATP合成减少，导致ATP含量下降，A正确；光反应为暗反应提供[H]、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，C3化合物消耗减少，同时CO2固定生成C3的速率不变，则C3化合物含量相对增多，B错误；光反应为暗反应提供[H]、ATP去还原C3，光反应减弱后，导致C3化合物的还原减弱，则合成C5的速率减慢，C错误；由于光反应变慢，所以水的光解变慢，产生的[H]减少，导致NADPH含量下降，D错误。
【答案】：A
【典例训练】6.(2017·全国卷Ⅲ)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是( )
A．类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B．叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C．光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D．叶片在640～660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
A
【解题指导】类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，几乎不吸收红光，A错误；吸收光谱就是通过对不同色素对不同波长光的吸收值来绘制的，B正确；光合作用光反应阶段色素对光的吸收会直接影响到暗反应阶段对CO2的利用，所以光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示，C正确；叶绿素可以吸收红光，类胡萝卜素几乎不吸收红光，叶片在640～660 nm波长(红光区)光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。
【答案】：A
上21世纪教育网 下精品教学资源
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)中小学教育资源网站
有大把优质资料？一线名师？一线教研员？
赶快加入21世纪教育网名师合作团队吧！！月薪过万不是梦！！
详情请看：http://www.21cnjy.com/zhaoshang/
