高中生物24光合作用的探究历程讲练中图版1解析

课题24：光合作用的探究历程
【课标要求】光合作用的基本过程。

【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系。

【知识梳理】
一、光合作用的探究历程
（一）直到18世纪中期，人们一起以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。

（二）1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。

（三）1779年，荷兰的英格豪斯证明了植物体的绿叶在更新空气中不可缺少。

（四）1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。

（五）1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有淀粉。

（六）1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水。

（七）20世纪40年代，美国的卡尔文，利用同位素标记技术最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。

二、光合作用的探究历程中的几个重要实验分析
（一）普利斯特利的实验
1、实验过程及现象：
密闭玻璃罩＋绿色植物＋蜡烛（不易熄灭）或小鼠（不易窒息死亡）]。

2、实验分析
（1）缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。

（2）没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。

（3）限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。

（二）萨克斯的实验
1、实验过程及现象
黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理变蓝，另一半遮光用碘蒸气处理不变蓝。

2、实验分析
（1）设置了自身对照，自变量为照光和遮光，因变量是颜色变化（有无淀粉生成）。

（2）实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。

为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行脱绿处理。

（3）本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。

（三）鲁宾和卡门的实验
1、实验过程及结论
H218O＋CO2→植物→18O2；H2O＋C18O2→植物→O2。

光合作用释放的O2全部来自水。

2、实验分析
设置了对照实验，自变量是标记物质（H218O和C18O2），因变量是O2的放射性。

【思考感悟】叶绿体的两层膜应是什么颜色，其意义是什么？
应为无色。

有利于透过各种波长的光。

【基础训练】
1、有人设计了一个实验来证明光合作用需要CO2。

他在两支试管里装入蓝色的BTB溶液（这种溶液在酸性条件下呈黄色，碱性条件下呈蓝色）。

向试管内吹入CO2，溶液都变为黄色，
在一号试管内加入绿色水草，放在阳光下；二号试管中也加入绿色水草，用黑纸包起来。

一小时后，观察到的结果如下：
（1）一号试管内的BTB溶液为蓝色，理由是水草进行光合作用时吸收溶液中的CO2，使溶液由酸性逐渐变成碱性。

（2）二号试管内的BTB溶液为黄色。

（3）有人认为这个实验不够严密。

为了使实验能够充分地证明光合作用需要CO2，则应在上述实验装置的基础上加以改进，请按下列提示的实验步骤加以改进：第一步：增加1支装有黄色BTB溶液的试管；
第二步：试管内不放水草。

第三步：自然光照（放在光下）。

预测结果：黄色BTB溶液不变色。

（4）改进的目的是：排除黄色BTB溶液遇光变色的可能。

2、现有四个实验装置，若要验证绿色植物产生
O2需要光和验证O2是否由绿色植物释放，应选用的实
验组合分别是（B）
A、①②和①③
B、②③和①②
C、②④和①③
D、②③和③④
3、将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如图所示，
若干天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗长势（C）
A、甲、乙、丙三盆麦苗长势相近
B、甲与丙长势相近，乙比丙长势差
C、乙与丙长势相近，甲比丙长势差
D、甲、乙长势都比丙好
【高考模拟】
4、（2008宁夏理综2）为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（B）
A、光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B、光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C、黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D、黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
5、（2008江苏生物5）下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是（B）
A、叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小
B、叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C、光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D、光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物。