【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 第三讲 能量之源——光与光合作用课件 必修1.ppt

一 捕获光能的色素 判断正误 1 色素提取液是无水乙醇 分离液是层析液 2 不同色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度呈正相关 3 分离结束后 滤纸条上的颜色自上而下依次是黄绿色 蓝绿色 黄色和橙黄色 4 叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光 除此之外 叶绿素还主要吸收红光 5 叶绿体中的色素都能吸收 传递和转换光能 二 光合作用的探索历程 连线 三 光合作用的过程 据图填空 1 影响叶绿素合成的因素 1 光照 光是叶绿素合成的必要条件 植物在黑暗中叶呈黄色 2 温度 低温抑制叶绿素的合成 破坏已有的叶绿素分子 从而使叶片变黄 3 镁等无机盐 镁是构成叶绿素的成分 缺镁叶片变黄 2 不同颜色温室大棚的光合效率 1 无色透明大棚日光中各色光均能透过 有色大棚主要透过同色光 其他光被其吸收 所以用无色透明的大棚光合效率最高 2 叶绿素对绿光吸收最少 因此绿色塑料大棚光合效率最低 3 叶绿体功能的实验验证 1 实验过程及现象 2 实验结论 叶绿体是进行光合作用的场所 o2是由叶绿体释放的 1 下图表示叶绿体色素吸收光能的情况 根据此图并结合所学知识 判断以下说法中正确的是 少数特殊状态下的叶绿素a对420nm 670nm光的转换率较高 在晚间用大约550nm波长的绿光照射行道树 目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度 据图可知 用白光中450nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度 土壤中缺乏镁时 420nm 470nm左右波长的光的利用量显著减少 由550nm波长的光转为670nm波长的光后 叶绿体中c3的量减少a b c d 解析 由图可知 叶绿素a的吸收高峰为420nm和670nm 叶绿素b的吸收高峰为470nm和650nm左右 少数特殊状态的叶绿素a能转换光能 在420nm和670nm转换效率较高 叶绿体色素吸收绿光很少 白光中各种波长的光都有 其光合作用效率高于某一单色光 叶绿素中含mg 缺mg导致叶绿素不能合成 相应波段的光的吸收值下降 在550nm的波长 光吸收值少 而在670nm光吸收值高 叶绿素a转换的光能多 生成的atp多 还原的c3增多 故叶绿体中c3含量减少 答案 a 2 下列关于叶绿体和光合作用的描述中 正确的是 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 叶绿体的类囊体薄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 在日光下 叶片中的叶绿素等量吸收不同波长的光 解析 叶绿素对绿光的吸收量最少 因此日光中透过叶绿体的光中绿光比例最大 光照下叶绿体中的atp是利用光合色素吸收的光能 在有关酶的催化作用下由叶绿体自身合成的 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 而不是等量吸收各种光 与光合作用有关的色素都分布于叶绿体的类囊体薄膜上 答案 b 光反应与暗反应的比较 1 光照和co2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响当外界条件改变时 光合作用中c3 c5 h atp的含量及有机物的合成量变化可以采用如图分析 特别提醒 以上各物质的变化是相对含量的变化 不是合成速率 且是在条件改变后的短时间内发生的 在以上各物质的含量变化中 c3和c5含量的变化是相反的 即c3增加 则c5减少 h 和atp的含量变化是一致的 都增加 或都减少 3 可以在叶绿体基质中完成的变化有 h2o h o2 atp adp pi 能量 c3 ch2o c5 co2 c5 c3a b c d 解析 叶绿体的基质中可以完成光合作用的暗反应阶段 水的光解发生在光反应阶段 答案 c 4 进行正常光合作用的叶片 如果叶绿体中 h 的含量相对稳定 在a点时突然停止供给co2 能表示叶绿体中 h 含量变化的曲线是 解析 突然停止供给co2 暗反应受到抑制 h 的消耗量减少 h 积累量增多 随着时间延长 由于叶绿体内部因素的限制 h 含量达到最大后不再增加 答案 b 2 光照强度与光合作用速率的关系曲线 曲线分析 如图 应用 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低 如图中虚线所示 间作套种农作物 可合理利用光能 2 co2浓度 3 矿质元素 1 光合作用速率与呼吸作用速率 1 呼吸速率的表示方法 植物置于黑暗环境中 测定实验容器内co2增加量 o2减少量或有机物减少量 2 净光合速率和真正光合速率 净光合速率 常用一定时间内o2释放量 co2吸收量或有机物积累量表示 真正光合速率 常用一定时间内o2产生量 co2固定量或有机物产生量表示 3 光合速率与呼吸速率的关系 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率 a点 绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行 测得的数据为净光合速率 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 2 表观 净 光合速率的测定方法 如图 1 nahco3溶液作用 玻璃瓶中的nahco3溶液保证了容器内co2浓度的恒定 满足了绿色植物光合作用的需求 2 植物光合速率指标 植物光合作用释放氧气 使容器内气体压强增大 毛细管内的水滴右移 单位时间内水滴右移的体积即是光合速率 3 条件 整个装置必须在光下 3 当外界条件变化时 co2 光 补偿点移动规律 1 若呼吸速率增加 co2 光 补偿点应右移 反之应左移 2 若呼吸速率基本不变 条件的改变使光合速率下降时 co2 光 补偿点应右移 反之应左移 3 阴生植物与阳生植物相比 co2 光 补偿点和饱和点都相应向左移动 5 2010 安徽高考 为探究影响光合作用强度的因素 将同一品种的玉米苗置于25 条件下培养 实验结果如图所示 请回答 1 与d点相比 b点条件下限制玉米co2吸收量的因素是 c点条件下限制玉米co2吸收量的主要因素是 2 实验结果表明 在 的条件下施肥效果明显 除本实验所涉及的因素外 从增加光合面积的角度考虑 采取 措施能提高玉米的光能利用率 解析 本题以曲线图的形式考查考生对影响光合作用因素的理解 意在考查获取信息的能力和实验分析能力 1 依图可知 影响光合作用的因素有土壤含水量 施肥情况和光照强度等 解题时 要遵循单一变量原则 b点与d点相比 土壤含水量和施肥情况相同 不同之处在于光照强度 故限制b点玉米co2吸收量的因素为光照强度 限制c点玉米co2吸收量的因素为土壤含水量 2 从曲线图可知 在土壤含水量为20 40 条件下 施肥和未施肥的两条曲线重叠 在土壤含水量为40 60 条件下 光强为800 mol m 2 s 1条件下施肥效果明显 从增加光合面积的角度考虑 提高光能利用率的措施有合理密植 间种和套种等 本小题易忽视题干中的限定范围 而错答为 提高co2浓度 适当提高温度 等 答案 1 光照强度 或光强 土壤含水量 2 土壤含水量40 60 合理密植 命题角度 光合作用与细胞呼吸及其影响因素 1 光合作用是历年来各地高考的重点和热点 试题多利用实验数据 图表 曲线等形式创设新情境 考查光合作用的过程 影响因素 相关实验及在农作物增产上的应用 如2010年安徽卷t29 福建卷t26 2 光合作用与细胞呼吸相联系的综合性试题是本部分内容考查的重点 涉及光合作用与细胞呼吸的过程 产物 影响因素及彼此的制约关系的试题仍将是命题的热点 如图表示某植物体内的某些代谢过程 据图回答下列问题 1 过程为 过程为 过程进行的场所是 2 在此过程中可以产生还原氢的有 填图中数字 需要消耗还原氢的是 填图中数字 3 假如白天突然中断了二氧化碳的供应 则c5的含量会 4 适当的温度条件下 测定该植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率 结果如下表 表中负值表示二氧化碳释放量 正值表示二氧化碳吸收量 光照强度在0 9klx范围内 光合作用速度主要受 影响 超过9klx时 光合作用速度主要受 影响 当光照强度为8klx时 叶绿体中adp的移动方向为 5 下图表示该植物在密闭大棚内测得的24h内co2浓度变化曲线 图中b c段co2浓度升高缓慢是因为 c d段co2浓度急剧下降是因为植物 若要提高d点时的光合速率 可采取的措施是 解析 1 2 分析图形可知 过程为二氧化碳的固定 过程为c3的还原 需要消耗还原氢 过程为有氧呼吸的第一 第二阶段 都能产生还原氢 其中 过程的场所是细胞质基质 x物质为c3 y为丙酮酸 3 白天中断二氧化碳的供应 c5消耗量减少 c3的还原还在继续 所以短期内c5含量会增加 4 分析表中数据可知 在0 9klx范围内 光合作用速度随光照强度的增大而增大 此时主要受光照强度的影响 超过9klx时 光照强度增大而光合作用速度不再增大 此时主要受二氧化碳浓度的影响 adp在光合作用的暗反应阶段叶绿体基质中产生 而adp主要用于atp的合成 此过程在光反应阶段叶绿体类囊体薄膜上进行 因此光合作用过程中adp的移动方向为从叶绿体基质向类囊体薄膜上移动 5 b c段没有光合作用 只有呼吸作用 co2浓度上升缓慢肯定是呼吸速率慢 温度和co2都会影响呼吸速率 温度不变 只能考虑co2浓度过高 c d段co2浓度急剧下降说明试管苗光合速率远远大于呼吸速率 d点co2浓度低于大气 co2浓度已成为限制因素 该点光合速率等于呼吸速率 提高co2浓度 光合速率提高 环境中co2浓度过高 会抑制植物呼吸作用的进行 当大棚内co2浓度过低时 可采用开窗通风的方法增加大棚内co2的含量 答案 1 二氧化碳的固定c3的还原细胞质基质 2 3 增加 4 光照强度二氧化碳的浓度从叶绿体基质向类囊体薄膜上移动 5 co2浓度过高使细胞呼吸减弱进行光合作用吸收了co2开窗通风 本讲实验 绿叶中色素的提取和分离 1 实验原理 1 提取 叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水 可用无水乙醇等有机溶剂提取色素 2 分离 各种色素在层析液中溶解度不同 溶解度高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 2 实验程序 3 实验成功的关键 1 叶片要新鲜 颜色要深绿 含有较多色素 2 研磨要迅速 充分 叶绿素不稳定 易被活细胞内的叶绿素酶水解 充分研磨使叶绿体完全破裂 提取较多的色素 3 滤液细线不仅要求细 直 而且要求含有较多的色素 所以要求待滤液干后再画2 3次 4 滤液细线不能触及层析液 否则色素溶解到层析液中 滤纸条上得不到色素带 改编题 下列是某实验小组在完成叶绿体中色素提取和分离实验时所遇到的有关问题 分析回答 1 剪碎5g新鲜浓绿的菠菜叶片放在研钵中 加入sio2后 经迅速研磨成糊状 发现糊状的研磨液呈现浅绿色 其原因是没有加入 使得 2 甲同学在实验过程中将画有滤液细线的滤纸条 已重复几次画线 插入层析液 几分钟后取出观察 发现滤纸条上无色素分带现象 而用同一滤液做实验的乙同学的滤纸条上却色素分带明显 甲同学实验失败的原因可能是 3 若选用在缺mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料 层析后滤纸条上只出现了两条色素带 其原因是 4 实验结束几天后 甲 乙两同学发现部分预留叶片已变黄 甲同学认为这是由于叶片中叶绿素降解所造成的 乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致 根据所学知识 设计实验来判断哪个同学的观点正确 实验过程 从预留的叶片中挑选出足量的 分量相等 大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片 分别编号为a b两组 实验结论 与b组相比 若a组滤纸条只有上面两条色素带或上面两条色素带较b组的窄 则 的观点是正确的 则 的观点是正确的 解析 1 在色素的提取过程中 研磨时要加入碳酸钙 防止叶绿素在研磨过程中被破坏 加入无水乙醇 让色素溶解并提取出来 2 乙同学滤纸条上无色素带 说明滤液细线中的色素溶解到层析液中 即层析液触及滤液细线 3 mg是合成叶绿素的必需元素 无mg不能合成叶绿素a和叶绿素b 4 通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少 某些色素是否含量增加 对照组选取正常未发黄的叶片 实验组选取已变黄的叶片 通过提取分离这两种叶片中的色素 比较各种色素的含量 得出结论 答案 1 碳酸钙和无水乙醇叶绿素分子受到破坏 色素没有被提取出来 2 层析液触及滤液细线 3 缺mg植物不能合成叶绿素 4 实验过程 在相同条件下 进行绿叶中色素的提取和分离实验 测定和记录实验结果 比较这两种叶片色素的组成和含量实验结论 甲同学 与b组相比 若a组滤纸条上面的两条色素较宽乙同学 1 2010 天津高考 在叶肉细胞中 co2的固定和产生场所分别是 叶绿体基质 类囊体薄膜 线粒体基质 线粒体内膜a b c d 解析 光合作用暗反应中二氧化碳的固定场所为叶绿体基质 叶肉细胞中有氧呼吸过程的第二阶段才产生二氧化碳 该过程发生的场所为线粒体基质 答案 a 2 2010 海南高考 某同学从杨树叶片中提取并分离得到4种色素样品 经测定得到下列吸收光谱图 其中属于叶绿素b的是 解析 植物叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素 其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 400 500nm为蓝紫光区 600 700nm为红光区 因为叶绿素b是叶绿素的一种 所以其吸收光谱中有两个吸收高峰区 答案 a 3 2010 上海高考 右图中 代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果 则右图 所示结果最有可能来自 a 水培的洋葱叶b 生长的柳树幼叶c 培养的衣藻d 秋冬的银杏落叶 解析 图 的结果显示无叶绿素a和叶绿素b a b c项的细胞中都含有叶绿素 只有d项 几乎不含叶绿素 答案 d 4 2010 海南高考 下列关于叶绿体的描述 错误的是 a 基粒由类囊体堆叠而成b 叶绿体 被 膜由双层膜组成c 暗反应发生在类囊体膜上d 类囊体膜上具有叶绿素和酶 解析 叶绿体是由双层膜 基粒 基质构成 是光合作用的场所 其中光反应的场所是类囊体薄膜 暗反应的场所是叶绿体基质 答案 c 解析 光反应的产物有 h atp o2 其中为暗反应提供的物质是 h 和atp 5 2010 海南高考 光反应为暗反应提供的物质是 a h 和h2ob h 和atpc atp和co2d h2o和co2 答案 b 6 2010 福建高考 东海原甲藻 简称甲藻 是我国东海引发赤潮的藻种之一 研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息 一 某研究小组探究ph对甲藻光合作用的影响 设计了以下实验 将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养 各组藻液ph分别设定为6 0 7 0 8 0 9 0 10 0 在黑暗中放置12h 然后在适宜光照等相同条件下培养 随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率 将实验结果绘制成下图 1 本实验除了通过测定氧气释放量 还可以通过测定 吸收量来计算净光合速率 2 黑暗放置过程中 藻液ph会有所变化 因此在测定氧气释放量前 需多次将各组ph分别调到 这是控制实验的 变量 3 若甲藻长时间处于ph10 0条件下 甲藻 能 不能 正常生长繁殖 请据图分析并说明原因 4 实验表明 甲藻光合作用适宜