高考生物一輪復習講義 33 能量之源光與光合作課件 新人教版必修1

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1、高考目標導航高考目標導航 方法警示探究方法警示探究 考情考點探究考情考點探究 基礎知識探究基礎知識探究方法警示探究方法警示探究課后強化作業(yè)課后強化作業(yè) 核心考點探究核心考點探究 高考目標導航高考目標導航 最最 新新 考考 綱綱 熱熱 點點 透透 視視 4光合作用與細胞呼吸過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變及相互關系 5影響光合作用和細胞呼吸的因素分析及相關實驗設計 6光合色素的種類、顏色、生理作用及實驗 7細胞呼吸方式的檢驗以及糧食、果蔬貯存的原理與應用考情考點探究考情考點探究 考考 情情 回回 顧顧 題型年份及考卷考點選擇題2010全國、山東、廣東卷光合作用的過程及影響因素2011福建、全國卷非選擇題2010

2、福建、安徽、浙江2011全國卷光合作用原理和有關實驗2011安徽、2010浙江、江蘇卷光合作用與細胞呼吸的關系 考考 點點 直直 擊擊 項目內(nèi)容要求考點1.光合作用的基本過程2.影響光合作用速率的環(huán)境因素重難點1.明確光反應和暗反應兩個階段及整個光合作用過程的物質(zhì)變化和能量變化2.理解光合作用的實質(zhì)、意義和應用 高高 考考 回回 眸眸 1.(2010天津理綜，1)在葉肉細胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是() 葉綠體基質(zhì)類囊體薄膜線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜 AB C D 答案A 解析考查光合作用、細胞呼吸的過程及其特點。葉肉細胞中CO2的固定屬于光合作用中的暗反應階段，暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)；葉肉

3、細胞中CO2是有氧呼吸的第二階段或是無氧呼吸的第二階段產(chǎn)生的，其場所分別是線粒體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì)。 2(2010上海)右圖中代表新鮮菠菜葉的光合色素紙層析結(jié)果，則下圖所示結(jié)果最有可能來自于() A水培的洋蔥葉 B生長的柳樹幼葉 C培養(yǎng)的衣藻 D秋冬的銀杏落葉 答案D 解析新鮮菠菜葉中的光合色素含量充足完整，據(jù)圖可知，濾紙上的四條色素帶完整，從上到下依次為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。圖濾紙上的色素帶不完整，只有胡蘿卜素、葉黃素。秋冬的銀杏落葉呈黃色(或橙黃色)，這是由于低溫破壞了葉綠素所致，因此葉片中幾乎不含葉綠素。其他選項中的材料中都含有充足的四種色素。 3(2011福建高考，2)下

4、圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述錯誤的是() A在9:3011:00之間，花生凈光合率下降的原因是暗反應過程減緩 B在11:0012:30之間，花生的單位葉面積有機物積累量比玉米的多 C在17:00時，玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同 D在18:30時，玉米既能進行光反應，也能進行暗反應 答案B 解析考查影響光合作用的因素和凈光合量與總光合量的關系。A為了降低蒸騰作用，花生葉片大部分氣孔關閉，CO2收量減少，所以暗反應減緩。B在這個時間內(nèi)玉米的凈光合速率是大于花生的，所以有機物積累量也是多于花生的。C由于這時兩者的凈光合量

5、相等，所以凈產(chǎn)生O2量也是相等的。D18:30時玉米的凈光合速率是0，說明此時總光合速率等于呼吸速率，所以既有光反應也有暗反應。基礎知識探究基礎知識探究 自自 主主 梳梳 理理 互互 動動 探探 究究 1.正常楊樹的葉為什么呈綠色？秋季為什么變黃了？ 2為什么瓜果大棚用無色頂棚，而蔬菜類用藍色的？ 2綠色植物和硝化細菌在代謝方面有什么異同點？核心考點探究核心考點探究 要要 點點 歸歸 納納 (2)溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關的酶的活性，進而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。 (3)必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導致葉綠素無法合成，葉變黃。另

6、外，F(xiàn)e是葉綠素合成過程中某些酶的輔助成分，缺Fe也將導致葉綠素合成受阻，葉變黃。 感感 悟悟 拓拓 展展 (2)設置了對照實驗 自變量：光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光) 因變量：好氧細菌的分布 (3)實驗結(jié)論 葉綠體是進行光合作用的場所。 O2是由葉綠體釋放的。 典典 例例 導導 悟悟 少數(shù)特殊狀態(tài)下的葉綠素a對420 nm、670 nm光的轉(zhuǎn)換率較高 在晚間用大約550 nm波長的綠光照射行道樹，目的是通過植物光合作用以增加夜間空氣中的氧氣濃度 據(jù)圖可知，用白光中450 nm左右波長的光比折光更有利于提高光合作用強度 土壤中缺乏鎂時，420 nm470 nm左右波長的光的利用量顯著

7、減少 由550 nm波長的光轉(zhuǎn)為670 nm波長的光后，葉綠體中C3的量減少 A B C D 解析由圖可知，葉綠素a的吸收高峰為420 nm和670 nm，葉綠素b的吸收高峰為470 nm和640 nm左右，少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a能轉(zhuǎn)換光能，在420 nm和670 nm時轉(zhuǎn)換效率較高。葉綠體色素不吸收綠光；白光中各種波長的光都有，其光合作用效率高于某一單色光。葉綠素中含Mg，缺Mg導致葉綠素不能合成，相應波段的光的吸收值下降。550 nm波長的光吸收值低，而670 nm的光吸收值高，葉綠素a轉(zhuǎn)換的光能多，生成的ATP多，還原的C3增多，故葉綠體中C3含量減少。 答案A 變式訓練1 下圖表示葉綠

8、體中色素的吸收光譜。甲、乙兩圖分別是() A胡蘿卜素、葉綠素的吸收光譜 B葉綠素、胡蘿卜素的吸收光譜 C葉黃素、葉綠素的吸收光譜 D葉黃素、胡蘿卜素的吸收光譜 答案B 解析葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，在光譜上有兩個吸收區(qū)域；胡蘿卜素主要吸收藍紫光，在光譜上有一個吸收區(qū)域，據(jù)此可做出正確判斷。 要要 點點 歸歸 納納 考點2 光合作用的過程及應用 項目光反應暗反應實質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學能，并放出O2同化CO2形成有機物 時間短促，以微秒計較緩慢條件需色素和光不需色素和光，需要多種酶場所在葉綠體內(nèi)的基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上進行在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行 感感 悟悟 拓拓 展展 項目條件C3C5H和ATP(CH

9、2O)合成量光照不變停止CO2供應減少增加增加減少或沒有光照不變CO2供應增加增加減少減少增加光照不變，CO2供應不變，(CH2O)運輸受阻增加減少增加減少停止光照CO2供應不變增加下降減少或沒有減少或沒有突然光照CO2供應不變減少增加增加增加 典典 例例 導導 悟悟 解析光反應是在葉綠體內(nèi)囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上進行的，該過程必須在有光的條件下才能進行；暗反應是在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行的，該過程有光無光均可。 答案D 變式訓練2 如圖是一晴朗夏日某植物光合作用強度隨時間變化的曲線圖，C點和B點相比較，葉肉細胞內(nèi)的C3、C5、ATP和H的含量發(fā)生的變化依次是() A升、 升、升、升 B降、降、降、降 C

10、降、升、升、升 D升、升、降、降 答案C 解析光反應和暗反應中 C3、C5、ATP、ADP四種物質(zhì)與光反應條件中的光和暗反應條件中的CO2之間的關系。 C點與B點相比由于氣溫升高， 氣孔關閉，CO2的吸收量減少，導致葉肉細胞內(nèi)C3的含量減少(短時間內(nèi)C3的生成量減少，而被還原消耗的C3的量不變)，C5的含量增多(短時間內(nèi) C5的生成量不變，而與CO2結(jié)合消耗的C5的量減少)，ATP和H的含量增多(短時間內(nèi)ATP和H的生成量不變，而還原過程中消耗掉的ATP和H減少)。 考點3 影響光合作用的環(huán)境因素分析及其應用 要要 點點 歸歸 納納 (1)光照強度 曲線分析 A點：光照強度為0，此時只進行細胞

11、呼吸，釋放的CO2量可表示此時細胞呼吸的強度。 AB段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO2釋放量逐漸減少，這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時細胞呼吸強度大于光合作用強度。 B點：細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度(光照強度只有在B點以上時，植物才能正常生長)，B點所示光照強度稱為光補償點。 BC段：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不再加強了，C點所示光照強度稱為光飽和點。 應用：陰生植物的B點前移，C點較低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當提高光照強度可增加

12、大棚作物產(chǎn)量。 曲線分析：圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。 圖1中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點；圖2中的A點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。 圖1和圖2中的B和B點都表示CO2飽和點 應用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風”，增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光能利用率。 (3)溫度 曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關酶的活性而影響光合作用速率。 應用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度，溫室栽培也可適當降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚

13、上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸，保證植物有機物的積累。 曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應，可提高光合作用速率，但當超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導致植物滲透失水而萎蔫。 應用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。 (5)水分 影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導致葉片氣孔關閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。 應用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。 感感 悟悟 拓拓 展展 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要通過延長光照時間，增加光照面積和增強光合作用效率等途徑提高光能利用率，如輪作、套種和間作等，合理密植。設法滿足光合作用的各種環(huán)境因素

14、，如利用大棚適當增加光照強度，提高CO2濃度和溫度，來提高光合作用效率。 典例3 將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室CO2濃度，在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度(以CO2吸收速率表示)，測定結(jié)果如圖。下列相關敘述，正確的是() 典典 例例 導導 悟悟 A如果光照強度適當降低，a點左移，b點左移 B如果光照強度適當降低，a點左移，b點右移 C如果光照強度適當增加，a點右移，b點右移 D如果光照強度適當增加，a點左移，b點右移 解析假定光照強度降低，要達到點a，則需要濃度更高的二氧化碳，a點應右移；假定光照強度升高，二氧化碳利用率升高，要達到點a，在二氧化碳濃度低一些的時候即可達

15、到，a點應左移。另外，光照強度升高，則需要更高濃度的CO2才能達到最大光合作用強度，b點應右移。 答案D 變式訓練3 在正常條件下進行光合作用的某植物，當突然改變某條件后，即可發(fā)現(xiàn)其葉肉細胞內(nèi)五碳化合物含量突然上升，則改變的條件是() A停止光照 B停止光照并降低CO2濃度 C升高CO2濃度 D降低CO2濃度 答案D 解析細胞中的C5突然上升，說明是CO2的固定減少，C3的還原仍在繼續(xù)，即光反應正常，故最可能的原因是CO2濃度降低。 考點4 實驗專題“綠葉中色素的提取和分離”的實驗分析 要要 點點 歸歸 納納 制備濾紙條：取干燥處理過的定性濾紙，將濾 紙剪成寬略小于試管、長略大于 試管的濾紙條

16、，并在一端剪去 兩角，在距這一端1cm處用鉛 筆畫一條細的橫線 觀察結(jié)果：濾紙條上色素帶有四條，分別是(由上到下)橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍綠色的葉綠素a、黃綠色的葉綠素b。(如圖) 洗手 從色素帶的位置知在層析液中溶解度的大小依次為：胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b。 .在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與葉黃素。 感感 悟悟 拓拓 展展 (2)實驗成功的關鍵 葉片要新鮮，顏色要深綠，含有較多色素。 研磨要迅速、充分。葉綠素不穩(wěn)定，易被活細胞內(nèi)的葉綠素酶水解。充分研磨使葉綠體完全破裂，提取較多的色素。 濾液細線不僅要求細、直，而且要求含有較

17、多的色素，所以要求待濾液干后再畫一兩次。 濾液細線不能觸及層析液，否則色素溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。 (3)注意事項 剪取干燥的定性濾紙，雙手盡量不要接觸紙面，手要干凈、干燥(可以套上塑料袋)，以免污染濾紙。 加入的SiO2和CaCO3一定要少，否則濾液渾濁，雜質(zhì)多，顏色淺，實驗效果差。 根據(jù)試管的長度制備濾紙條，讓濾紙條長度高出試管約1 cm，高出部分做直角彎折。 畫濾液細線時，用力要均勻，速度要適中。 典例4 如圖做色素層析分離的正確裝置是() 典典 例例 導導 悟悟 解析色素分離的方法：劃好濾液細線的濾紙條下端要插入層析液中，一是不要讓濾液細線沒入層析液中，因為色素易溶于層析

18、液中，導致色素帶不清晰，影響實驗效果；二是要蓋上培養(yǎng)皿蓋，防止層析液揮發(fā)，因為層析液中的石油醚、苯等化學藥劑都有劇毒，會傷害操作者，而且也會影響色素分離效果，所以A、B、C都不符合實驗要求。 答案D 變式訓練4 某同學在做提取葉綠體色素的實驗時，收集到的色素提取液為淡綠色。分析產(chǎn)生該結(jié)果的可能原因是() 研磨不充分，色素未能充分提取出來 乙醇加入量太多，稀釋了色素提取液 乙醇加入量太少，色素未提取出來 未加碳酸鈣粉末，葉綠素分子已被破壞 A B C D 答案B 解析提取綠葉中色素時，收集到的提取液呈淡綠色，其原因可能有以下幾種：一是選取的葉片含色素少；二是研磨不充分，色素未能充分提取出來；三是

19、提取液太多，使色素提取液濃度降低；四是未加碳酸鈣，造成研磨過程中葉綠素分子被破壞。本題中的表述是正確的。方法警示探究方法警示探究 方方 法法 體體 驗驗 光照強度與光合速率的關系曲線圖中各點含義 (1)補償點含義：光合作用等于呼吸作用，若改變某一因素(如光照、CO2濃度)，使光合作用增大(減小)，而呼吸作用不受影響，則補償點應左移(右移)；若改變某一因素(如溫度)，使呼吸作用增大(減小)，則補償點應右移(左移)。 (2)飽和點含義：當橫坐標對應的因素對光合作用最大值不產(chǎn)生影響時，若改變某一因素使光合作用增大(減小)，則飽和點應右(左)移。光合速率與呼吸速率相等時光照強度(千勒克斯)光飽和時光照

20、強度(千勒克斯)光飽和時CO2吸收量mg/100 cm2葉小時黑暗條件下CO2釋放量mg/100cm2葉小時A植物12115.5B植物393015 (1)與B植物相比，A植物是在_光照條件下生長的植物，判斷的依據(jù)是_。 (2)當光照強度超過9千勒克斯時，B植物光合速率_，造成這種現(xiàn)象的實質(zhì)是_跟不上_反應。 (3)當光照強度為9千勒克斯時，B植物的總光合速率是_mg CO2/(100 cm2葉小時)。當光照強度為3千勒克斯時，A植物與B植物固定的CO2量的差值為_mg CO2/(100 cm2葉小時)。 光合速率也受光合產(chǎn)物從葉中輸出速率的影響。某植物正處于結(jié)果期，如圖。 (4)若只留一張葉片

21、， 其他葉片全部摘除，如圖，則留下葉片的光合速率_，原因是_ _。 解析表格信息據(jù)光飽和時光強的數(shù)據(jù)大小陽生植物還是陰生植物。 總光合速率光飽和時CO2吸收量(凈量)黑暗條件下CO2釋放量(呼吸消耗)。 充分利用題干信息光合速率受光合產(chǎn)物從葉中運輸速率影響這一條件。 (1)由表中可以看出A植物達到光補償點或飽和點所需的光照強度比B植物所需光照強度低，因此A與B相比較而言，A植物所需光照強度弱。(2)當光照強度達到9千勒克斯時，達到B植物對光的最大要求。光照強度繼續(xù)增加，光反應會繼續(xù)加快，但暗反應已達到最大值，不會繼續(xù)增加，從而影響了光合作用的強度。(3)光飽和時，B植物光合作用所需要的二氧化碳

22、等于光照下吸收的二氧化碳的量與呼吸作用釋放量的和，為301545。3千勒克斯時，A植物固定CO2的量為115.516.5，B植物固定CO2的量為15，二者差值為1.5。(4)其他葉片摘除后，結(jié)果期植物需要的大量營養(yǎng)由一個葉片提供，光合作用產(chǎn)物會迅速輸出，從而光合速率增加。 方法技巧光合速率與呼吸速率 (1)呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測定實驗容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機物減少量。 (2)凈光合速率和真正光合速率 凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量表示； 真正光合速率：常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量，CO2固定量或有機物產(chǎn)生量來表示。 (3)光合速率與

23、呼吸速率的關系 綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織測得的數(shù)值為呼吸速率(A點)。 綠色組織在有光條件下光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。 真正光合速率凈光合速率呼吸速率。 易易 錯錯 警警 示示 答案B 解析光合作用穩(wěn)定時，ATP與ADP的轉(zhuǎn)化也相互穩(wěn)定；突然中斷CO2的供給使C3驟減，ATP因失去作用對象而終止水解，此時的光反應繼續(xù)利用ADP合成ATP。當ADP和NADP耗盡后，光反應也停止，不再產(chǎn)生O2。 錯因分析本題易錯之處是不能對光合作用(包括光反應和暗反應)過程涉及的諸多物質(zhì)量的變化進行相互聯(lián)系、動態(tài)分析，如本題中CO2供應的減少，導致暗反應減弱，從而影響光反應的進行。若要準確快速地判斷相關物質(zhì)是增加還是減少，最有效的辦法就是動態(tài)理解教材中“光合作用過程的圖解”。 糾錯筆記光反應和暗反應中C3、C5、ATP和CO2之間的轉(zhuǎn)化關系 (3)同理可分析并得出： 突然增強光照，CO2供應不變時，短時間內(nèi)，ATP，ADP，C3，C5 突然增加CO2供應，光照不變，短時間內(nèi)，ATP，ADP，C3，C5