高考生物一轮总复习 第3单元 细胞的代谢 第2讲 光合作用学案.doc
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1、1 / 20【2019【2019 最新最新】精选高考生物一轮总复习精选高考生物一轮总复习 第第 3 3 单元单元 细细胞的代谢胞的代谢 第第 2 2 讲讲 光合作用学案光合作用学案考纲考情考查内容等级要求考查详情16 年非选T32 光合作用过程15 年非选T27 结合图形探究光合作用的过程14 年非选T27 考查光合作用过程产生 ATP13 年非选T33 考查叶绿体色素的功能及对光合作用过 程的理解光合作用以及对 它的认识过程B13 年非选T28 考查光合作用的场所、不同色素的特点17 年非选T29 考查光合作用的过程及影响因素15 年非选T27 考查环境因素对光合作用的影响14 年非选T31
2、 考查影响光合作用的因素13 年非选T33 考查不同环境因素对光合作用速率的影 响影响光合作用速 率的环境因素C13 年非选T28 考查不同浓度的植物生长调节剂对光合 作用速率的影响16 年单选T17 考查光合色素的提取和分离实验15 年多选T21 以实验为背景结合图形的形式考查叶绿 体色素的提取和分离叶绿体色素的提 取和分离b 13 年单选T5 考查叶绿体中色素的提取和分离实验的操 作知识整合一、光合作用探索历程1.17 世纪中叶,比利时的范海尔蒙特通过实验,认为植物生长所需的养料主要来自_,而不是_。2.1771 年英国的普利斯特利通过植物和动物之间进行气体交换的实验得出植物生长需要吸收_
3、,同时释放出_。3.1779 年荷兰的英格豪斯认为植物需要阳光才能制造出2 / 20_。4.1864 年萨克斯采用碘液检测淀粉的方法,确定叶片在光下能产生_。5.1940 年鲁宾和卡门运用同位素标记法证明了光合作用释放的_来自_,糖类中的_也来自_。6.1948 年美国的卡尔文用 14C 标记的 CO2 追踪的行踪,发现CO2 被用于合成_等有机物。二、光合作用及其影响因素1.1.定义定义光合作用是指绿色植物通过_,利用_,把_和_转化成储存着_的_,并且释放_的过程。光合作用的总反应式为:_。2.2.影响光合速率的环境因素影响光合速率的环境因素(1)影响光合作用的环境因素H2O 矿质营养元素
4、)(2)提高光能利用率的途径:_(轮作、大棚)、增加光照面积(合理密植)、_等。三、叶绿体中色素的提取与分离1.绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_中,所以,可以用_提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不止一种,它们都能溶解在_中,但它们在层析液中的_不同:溶解度高的随_在滤纸上扩散得_;反之则_。这样几3 / 20分钟之后,绿叶中的色素就会随着_在滤纸上的扩散而分离开。实验过程包括:提取色素画滤液细线_观察与记录。2._是进行光合作用的场所。它内部巨大的_上,不仅分布着许多吸收光能的_,还有许多进行光合作用所必需的_。考点突破考点 1 光合作用的探究历程1.1.探究普利斯特莱的实验设计和实验评价探究普
5、利斯特莱的实验设计和实验评价(1)实验设计:密闭玻璃罩绿色植物蜡烛不易熄灭 小鼠不易窒息死亡)(2)实验评价:本实验缺乏空白对照,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。普利斯特莱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。2.2.根据下面萨克斯的实验设计,完善下列问题根据下面萨克斯的实验设计,完善下列问题黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光碘蒸气变蓝一半遮光碘蒸气不变蓝)(1)该实验的对照类型为自身对照,自变量为光的有无,因变量为颜色变化(有无淀粉生成),实验组是遮光处理组,对照组为曝光处理组。(2)该实验的关键是要进行饥饿处理,以使叶片中
6、的营养物质消耗掉,增强实验的说服力。4 / 203.3.根据恩吉尔曼的实验设计,完善下列问题根据恩吉尔曼的实验设计,完善下列问题(1)选择水绵作为实验材料的原因是:水绵有带状叶绿体,螺旋分布在细胞中,便于观察和分析。(2)将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为了排除环境中光线和 O2 的影响。(3)设置细光束和好氧菌的好处:能够准确判断出水绵细胞中产生氧气的部位。4.4.根据鲁宾和卡门实验的设计,完善下列问题根据鲁宾和卡门实验的设计,完善下列问题HOCO2 植物,18O2H2OC18O2 植物,O2(1)鲁宾和卡门应用同位素标记法追踪 CO2 和 H2O 中的 O 元素在光合作用中的转移途径。
7、(2)该实验设置了对照,自变量是标记物质(HO 和 C18O2),因变量是释放的 O2 有无放射性。例 1 一位科学家做了如下实验:将水绵(丝状绿藻)放在暗处,一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上,这时好氧性细菌将明显聚集在( )A.红光和蓝紫光的投影区域内 B.红光和绿光的投影区域内C.黄光和橙光的投影区域内 D.红光的投影区域内1.某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48h 后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下光照一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现5 / 20蓝色,有的没有出现蓝色。其中,没有出现蓝色的部位是( )A.a、b 和 d B
8、.a、c 和 e C.c、d 和 e D.b、c 和 e考点 2 光合作用过程1.1.光合作用过程图解及元素去向光合作用过程图解及元素去向(1)光合作用过程图解:(2)反应式及三大元素去向:6CO212H2OC6H12O66H2O6O2氧元素:H2OO2碳元素:CO2C3(CH2O)氢元素:H2OH(CH2O)2.2.光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较光反应暗反应条件需色素和光、酶、水不需色素和光,需要多种酶、 ATP、CO2场所在叶绿体类囊体薄膜上进行在叶绿体的基质中进行物质转化水的光解:2H2O4HO2 ATP 的形成:ADPPi能量 酶ATPCO2的固定:CO2C5 酶2C3C3的
9、还原:2C32C3能量转化叶绿体内把光能转化成活跃的化学 能,并贮存在 ATP 中ATP 中活跃的化学能有机 物中稳定的化学能实质光能转变为化学能,并放出 O2同化 CO2形成(CH2O)联系光反应为暗反应提供还原剂、能量 ATP;暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi 没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。 总之,光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段,暗反应是光反 应的继续,是物质和能量转化的完成阶段。二者是光合作用全过 程的两个阶段,是相辅相成的特别提醒(1)光合作用光反应产生的 ATP 只用于暗反应阶段,不能用于其6 / 20他生命活动,其他生命活动所需 ATP 只能来自
10、细胞呼吸。(2)CO2 中的 C 首先进入 C3 然后进入(CH2O),C5 中的 C 不进入(CH2O)。例 2 下列叙述错误的是( )A.温度和光照会影响 CO2 的同化速率B.光合作用中 O2 的产生发生在光反应阶段C.光反应产生的 ATP 和 NADPH 不参与暗反应D.土壤中的硝化细菌可利用 CO2 和 H2O 合成糖2.如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( )A.CO2 的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3 中的化学能B.CO2 可直接被H还原,再经过一系列的变化形成糖类C.被还原的 C3 在有关酶的催化作用下,可形成 C5D.光照强度由强变弱时
11、,短时间内 C5 含量会升高例 3 (2016北京高考)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应 14CO2,48h 后测定植株营养器官和生殖器官中 14C的量。两类器官各自所含 14C 量占植株 14C 总量的比例如图所示。与本实验相关的错误叙述是( )A.14CO2 进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官C.遮光 70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产7 / 20物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响3.关于光合作用,下列说法正确的是( )A.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主
12、要原因是光照时间缩短B.生长于较弱光照条件下的植物,当提高 CO2 浓度时,其光合速率未随之增加,主要限制因素是光反应C.延长光照时间能提高光合作用强度D.植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用考点 3 影响光合作用的因素1.1.影响光合作用的内部因素影响光合作用的内部因素(1)植物种类不同,光合速率不同。光合速率取决于叶肉细胞中叶绿体的数量、叶绿体中色素的含量以及光合酶的种类和数量。(2)同一植物在不同的生长发育阶段、不同部位的叶片、同一部位的叶片在不同的叶龄时,光合速率不同。2.2.影响光合作用的环境因素及曲线分析影响光合作用的环境因素及曲线分析空气中 CO2 浓度、土壤中水分的多少、光
13、照的长短与强弱,光的成分以及温度的高低等,都是影响光合作用强度的外界因素。(1)单因子对光合作用的影响影响因素曲线曲线解读在生产上的应用8 / 20光照强度A 点:只进行细胞呼 吸;AB 段:随光照 强度增强,光合作用 强度也逐渐增强;B 点(光补偿点):光合 作用强度等于细胞呼 吸强度;BC 段:光 照强度不断加强,光 合作用强度不断加强, C 点对应的光照强度 为光饱和点延长光合作用时间: 通过轮作,延长全年 内单位土地面积上绿 色植物进行光合作用 的时间CO2浓度图 1图 2图 1 和图 2 都表示 在一定范围内,光合 作用速率随 CO2浓度 的增加而增大,但当 CO2浓度增加到一定 范
14、围后,光合作用速 率不再增加;图 1 中 A 点表示光合作用 速率等于细胞呼吸速 率时的 CO2浓度,即 CO2补偿点;图 2 中 的 A点表示进行光 合作用所需 CO2的最 低浓度。图 1 和图 2 中的 B 和 B点都表 示 CO2饱和点施用有机肥;温室栽 培植物时,可以适当 提高室内 CO2浓度。 大田生产“正其行, 通其风” ,即为提高 CO2浓度,增加产量温度温度主要是通过影响 与光合作用有关酶的 活性而影响光合作用 速率适当降低夜间温度, 增加昼夜温差,增加 植物有机物的积累必需矿质元素的供应在一定浓度范围内, 增大必需矿质元素的 供应,可提高光合作 用速率,但当超过一 定浓度后,
15、会因土壤 溶液浓度过高而导致 植物细胞渗透失水萎 蔫合理施肥可促进叶片 面积增大,提高酶的 合成率,增加光合作 用速率(2)多因子对光合作用的影响在分析多因子对光合作用的影响时,首先要识别坐标中有几个9 / 20因子,它们是如何影响代谢过程的,更重要的是,能对多条曲线进行对比,通过对比说明问题。对比时,要注意单一变量原则,即能对比的两条曲线之间有一个因子不同。例 4 (2017江苏高考)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图 1 为光合放氧测定装置示意图,图 2 为不同光照条件下果肉随时间变化的光合放氧曲线。请回答下列问题:图 2(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入
16、适量_,以防止叶绿素降解。长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色,原因是_。(2)图 1 中影响光合放氧速率的因素有_。氧电极可以检测反应液中氧气的浓度,测定前应排除反应液中_的干扰。(3)图 1 在反应室中加入 NaHCO3 的主要作用是_。若提高反应液中 NaHCO3 浓度,果肉放氧速率的变化是_(选填“增大” 、 “减小” 、 “增大后稳定”或“稳定后减小”)。(4)图 2 中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对1520 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是_;若在 20 min 后停止光照,则短时间内叶绿体中含量减少的物质有_(选填序号:C5 ATP 10 / 20H C3),
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