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(chǔ)知識探究基礎(chǔ)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(guān)系 5影響光合作用和細胞呼吸的因素分析及相關(guān)實驗設(shè)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(yīng)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(guān)實驗2011安徽、2010浙江、江蘇卷光合作用與細胞呼吸的關(guān)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(yīng)和暗反應(yīng)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(yīng)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(yīng)階段，暗反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，也能進行暗反應(yīng) 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(guān)系。A為了降低蒸騰作用，花生葉片大部分氣孔關(guān)閉，CO2收量減少，所以暗反應(yīng)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(yīng)也有暗反應(yīng)?；A(chǔ)知識探究基礎(chǔ)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(guān)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(shè)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(yīng)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(yīng)用 項目光反應(yīng)暗反應(yīng)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(yīng)減少增加增加減少或沒有光照不變CO2供應(yīng)增加增加減少減少增加光照不變，CO2供應(yīng)不變，(CH2O)運輸受阻增加減少增加減少停止光照CO2供應(yīng)不變增加下降減少或沒有減少或沒有突然光照CO2供應(yīng)不變減少增加增加增加 典典 例例 導導 悟悟 解析光反應(yīng)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(yīng)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(yīng)和暗反應(yīng)中 C3、C5、ATP、ADP四種物質(zhì)與光反應(yīng)條件中的光和暗反應(yīng)條件中的CO2之間的關(guān)系。 C點與B點相比由于氣溫升高， 氣孔關(guān)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(guān)酶的活性而影響光合作用速率。 應(yīng)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(yīng)，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(yīng)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(guān)閉，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。 應(yīng)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(shè)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(guān)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(guān)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(yīng)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(yīng)右移(左移)。 (2)飽和點含義：當橫坐標對應(yīng)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(yīng)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(yīng)。 (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(yīng)會繼續(xù)加快，但暗反應(yīng)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(guān)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(yīng)繼續(xù)利用ADP合成ATP。當ADP和NADP耗盡后，光反應(yīng)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(yīng)和暗反應(yīng))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(yīng)的減少，導致暗反應(yīng)減弱，從而影響光反應(yīng)的進行。若要準確快速地判斷相關(guān)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(yīng)和暗反應(yīng)中C3、C5、ATP和CO2之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 (3)同理可分析并得出： 突然增強光照，CO2供應(yīng)不變時，短時間內(nèi)，ATP，ADP，C3，C5 突然增加CO2供應(yīng)，光照不變，短時間內(nèi)，ATP，ADP，C3，C5