高考生物一輪復習 能量之源光與光合作用課件.ppt

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高考總復習生物,,必修1 分子與細胞 第三單元 細胞的能量供應和利用 學案11 能量之源——光與光合作用,一、捕獲光能的色素和結構,基礎回顧,葉綠體的結構和功能。 (1)結構示意圖。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,巧記：葉綠體：葉綠體膜兩層，基質基粒來組成，類囊體；愛堆疊，上有色素酶附著，吸收光能來轉化，光合作用好場所。,基礎回顧,暗反應,與光反應有關的酶,光合作用,葉綠體,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解惑：(1)葉綠體和液泡中都有色素，但只有葉綠體中的色素參與光能的捕獲。 (2)葉綠體中的色素只存在于光反應部位——葉綠體類囊體的薄膜上，與光合作用有關的酶存在于兩個部位——葉綠體類囊體的薄膜上和基質中。,基礎回顧,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,二、光合作用的探索歷程(連線),基礎回顧,,答案：①—b ②—a ③—e ④—c ⑤—d ⑥—f,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,三、光合作用的過程,基礎回顧,1．光合作用過程圖解。,,葉綠體類囊體薄膜,[H]＋O2,ATP,ATP中的化學能,葉綠體基質,C3→(CH2O),ADP＋Pi,(CH2O)中的化學能,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,2．判斷正誤。 (1)葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內。( ) (2)光合作用需要的酶只分布在葉綠體基質中。( ) (3)葉綠體是綠色植物光合作用的主要場所。( ) (4)暗反應必須在無光條件下進行。( ),基礎回顧,(1) 提示：分布在類囊體的薄膜上。 (2) 提示：類囊體的薄膜上和葉綠體基質中都有。 (3) 提示：葉綠體是綠色植物光合作用的全部場所。 (4) 提示：暗反應在有光無光條件下都能進行，但必需有光反應提供的ATP和[H]。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,四、影響光合作用速率的環(huán)境因素,基礎回顧,1．光合作用過程圖解。,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,基礎回顧,在單位時間內,產物生成的數量,CO2濃度,水分的多少,時間的長短與強弱,溫度的高低,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,五、化能合成作用,基礎回顧,,無機物,有機物,綠色植物,硝化細菌,動物,細菌,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,考點1 光合作用發(fā)現史中的經典實驗分析,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 恩格爾曼實驗方法的巧妙之處。 (1)實驗材料選得妙：用水綿作為實驗材料。水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體，而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察和分析研究。 (2)排除干擾方法妙：實驗成功的關鍵之一在于控制無關變量和減少額外變量，恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗能夠正常進行。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(3)觀測指標用得妙：通過好氧細菌的分布進行檢測，從而能夠準確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。 (4)實驗對照設計妙：進行黑暗(局部光照)和曝光的對比實驗，從而明確實驗結果完全是由光照引起的。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 在光合作用的發(fā)現中，大多數科學家們利用了對照實驗，使結果和結論更科學、準確。 (1)薩克斯：自身對照，自變量為光照(一半曝光與另一半遮光)，因變量為顏色變化。 (2)恩格爾曼：自身對照，自變量為光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光)，因變量為好氧菌的分布。 (3)魯賓和卡門：相互對照，自變量為標記物質(H218O與C18O2)，因變量為O2的放射性。 (4)普利斯特利：缺少空白對照，實驗結果說服力不強。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,【例?】 (2014安徽卷)某課題小組研究紅光和藍光對花生幼苗光合作用的影響，實驗結果如圖所示。(注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高),要點探究,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(1)與15d幼苗相比，30d幼苗的葉片凈光合速率________________。與對照組相比，____________光處理組的葉肉細胞對CO2的利用率高，據圖分析，其原因是____________________________________________。 (2)葉肉細胞間隙CO2至少需要跨________________層磷脂雙分子層才能達CO2固定的部位。 (3)某同學測定30 d幼苗的葉片葉綠素含量，獲得紅光處理組的3個重復實驗數據分別為2.1 mgg－1、3.9 mgg－1、4.1 mgg－1。為提高該組數據的可信度，合理的處理方法是____________________________________。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：(1)與15 d幼苗相比，30 d幼苗的CO2吸收量更大，說明30 d幼苗的凈光合速率更大。三種光照射，藍光處理組吸收的CO2更多，胞間CO2濃度更低，說明對CO2的利用率更高，而藍光處理組氣孔導度也最大，說明藍光通過促進了氣孔開放，使CO2供應充分，加快暗反應，最終提高光合速率。(2)CO2固定部位在葉綠體基質，因此葉肉細胞間隙的CO2至少需要穿過細胞膜、葉綠體外膜、內膜共3層膜(即3層磷脂雙分子層)才能到達作用部位。(3)為了實驗數據的可信度，可做到隨機取樣，并進行重復測定，避免偶然性。 答案：(1)高 藍 藍光促進了氣孔開放，CO2供應充分，暗反應加快 (2)3 (3)隨機取樣進行重復測定,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,1．通過對照能夠證明光合作用過程中產生的氧全部來自水的一組實驗是( ) A．①② B．①③ C．②③ D．②④,要點探究,跟蹤訓練,,,C,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：欲證明光合作用產生的氧氣全部來自于水，應當用同位素18O單獨標記水或二氧化碳，目的是將水和二氧化碳中的氧原子加以區(qū)分，通過檢查產物氧氣是否含有18O來判斷其來源，因此裝置②③可行，答案為C。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,考點2 葉綠體中色素的種類和作用,要點探究,1．葉綠體中色素的種類及其吸收光譜。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,2.色素的分布與作用。 (1)分布：基粒類囊體薄膜上。 (2)作用：吸收光能并將光能轉變?yōu)閮Υ嬗贏TP中的化學能，同時還能將H2O分解為[H]和O2。 特別提醒 不同顏色溫室大棚的光合效率(注意應用)： (1)無色透明大棚日光中各色光均能透過，有色大棚主要透過同色光，其他光被其吸收，所以用無色透明的大棚光合效率最高。 (2)葉綠素對綠光吸收最少，因此綠色塑料大棚光合效率最低。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,【例?】 某科研小組利用植株干重約為3.2 g的鐵線蓮為實驗材料，對其進行不同程度的遮光處理，研究其葉綠素含量的變化及植株的生長狀況，實驗結果如下圖。請分析回答相關問題：,要點探究,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(1)在進行葉綠素含量的測定時，為提取材料中的葉綠素，研磨前在研缽中除加入剪碎的葉片外，還應加入少量石英砂、____________________________，然后快速研磨、過濾，收集濾液。上述操作最好在弱光下進行，其原因是______________________________。 (2)分析遮光處理與鐵線蓮的生長關系，可得到的結論是__________________，可提高植株干重。從葉綠素角度分析，影響鐵線蓮生長的因素是葉綠素a/b，判斷的依據是_________________________________________________。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：(1)為提取材料中的葉綠素，研磨前在研缽中除加入剪碎的葉片外，還應加入少量石英砂、碳酸鈣及無水乙醇，碳酸鈣防止色素被破壞，無水乙醇溶解色素。操作最好在弱光下進行，其原因是葉綠素在光下易分解。(2)分析遮光處理與鐵線蓮的生長關系，發(fā)現適當的遮光處理可提高植株干重。影響鐵線蓮生長的因素是葉綠素a/b，判斷的依據是植株干重隨葉綠素a/b的變化而變化。(3)遮光90%時，鐵線蓮葉肉細胞中合成ATP的場所有葉綠體中的類囊體(或葉綠體)、線粒體、細胞質基質。開始選擇的實驗材料植株干重約為3.2 g，遮光90%時，植株干重還是為3.2 g，植物沒有生長，說明此時的凈光合速率為0。(4)根據植物組織培養(yǎng)技術，B過程稱為,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,再分化.在此過程中，調節(jié)生長素和細胞分裂素的用量比例，可調控芽和根的發(fā)生，在植物細胞內催化這兩種激素降解的酶各不相同，原因是酶的催化作用具有專一性。由于微生物無處不在，所以嚴格進行無菌操作是組織培養(yǎng)獲得成功的關鍵。 答案：(1)碳酸鈣及無水乙醇 葉綠素在光下易分解 (2)適當的遮光處理 植株干重隨葉綠素a/b的變化而變化(或植株干重的變化趨勢與葉綠素a/b的變化趨勢相同) (3)葉綠體中的類囊體(或葉綠體)、線粒體、細胞質基質 0 (4)再分化 用量比例(或濃度配比) 酶的催化作用具有專一性 無菌操作,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,要點探究,2．下表是在適宜條件下測得某植物葉綠體色素吸收光能的情況，有關分析不正確的是( ),跟蹤訓練,A.O2的釋放速率變化與全部色素吸收光能百分比變化基本一致 B．由550 nm波長的光轉為670 nm波長的光時，葉綠體中C3的量會增加,B,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,C．該植物缺乏Mg時，葉綠素a吸收的光能百分比的減少幅度更大 D．環(huán)境溫度降低，該植物對光能的利用能力降低,要點探究,解析：需要具備基本的知識儲備，提取信息的能力和簡單分析推理的能力。雖然從表中數據無法得出這樣的結論，但根據所學知識推斷，吸收光能越多，光反應越強，釋放O2速率越高，A正確。結合表格中數據，波長發(fā)生改變時，全部色素吸收光能百分比增加，光反應增強，ATP與[H]增加，消耗C3增加，故短期內C3的量會下降，B錯誤。葉綠素含Mg，缺Mg葉綠素合成受阻，吸收光能百分比減少幅度更大，C正確。題干信息給出相關數據是在“適宜條件”下進行，意味著原本的溫度是最適宜的溫度，此時降低溫度，自然會降低植物對光能的利用能力，D正確。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,考點3 光合作用的過程分析,要點探究,1．光合作用過程圖解。,,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,3．光反應和暗反應的比較。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,（續(xù)上表）,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,4.光照和CO2濃度變化對光合作用物質含量變化的影響。 當外界條件改變時，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量及有機物的合成量變化可以采用如下圖分析：,要點探究,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,特別提醒 在以上各物質的含量變化中，C3和C5含量的變化是相反的，即C3增加，則C5減少；[H]和ATP的含量變化是一致的，都增加或都減少；時間是短時間內。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,【例?】 圖1表示磷水平高低對植物光合速率日變化的影響；圖2表示在溫度分別保持5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃下，改變光強度(其他條件適宜)的情況下，植物吸收CO2的速率曲線。請回答下列問題：,要點探究,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(1)磷是葉綠體膜結構中________的組成部分，缺磷時還會影響光反應的產物______和[H]的合成，從而導致光合速率減慢。 (2)圖1中不同時間缺磷、高磷處理的光合速率日變化__________________(填“小于”、“等于”或“大于”)適磷處理的光合速率日變化。12：00植物的光合作用出現明顯的午休現象，與缺磷和適磷相比，高磷光合速率下降幅度大，說明________________________________。 (3)圖2中在溫度為25 ℃且光強度小于8時，限制該植物光合作用進一步升高的外界因素主要是____________________；若光照突然停止而其他條件不變，則短時間內葉綠體中三碳化合物的合成速率將會__________(填“變大”、“不變”或“變小”)。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(4)圖2中在溫度為35 ℃且光照強度為A點時，葉肉細胞中真正光合作用速率________(填“大于”、“等于”或“小于”)細胞呼吸速率。其他條件不變的情況下，若將光強度維持在A和B之間，持續(xù)培養(yǎng)該植物24小時后，其體內有機物的含量的變化趨勢是__________(填“增加”、“不變”或“減少”)。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：(1)葉綠體膜的基本骨架是磷脂雙分子層；由于ADP和NADPH中都含有磷元素，因此缺磷會影響光反應產生ADP和NADPH([H])。(2)缺磷處理、高磷處理的光合速率日變化小于適磷處理的光合速率日變化。(3)圖2中在溫度為25 ℃且光強度小于8時，曲線變化表現為CO2吸收量隨光照強度的增強而升高，且題干中有“其他條件適宜”的信息，所以限制該植物光合作用進一步升高的外界因素主要是光照強度。若光照突然停止而其他條件不變，光反應停止，提供的ATP和[H]馬上減少，暗反應中C3的還原減少，由于細胞自身的調節(jié)作用，CO2的固定速度也將減慢，所以短時間內葉綠體中三碳化合物的合成速率將會變小。(4)圖2,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,中在溫度為35 ℃且光照強度為A點時，葉肉細胞中真正光合作用速率等于細胞呼吸速率，因為此時細胞吸收CO2為0，說明細胞呼吸放出的CO2剛好被光合作用吸收，凈光合速率為0。其他條件不變的情況下，若將光強度維持在A和B之間，凈光合速率大于0，表示該植物積累有機物，所以有機物含量的變化趨勢是增加。 答案：(1)磷脂 ATP (2)小于 高磷會加劇番茄的光合作用午休 (3)光照強度 變小 (4)等于 增加,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,要點探究,3．綠蘿是廣東地區(qū)常見的一種喜陰綠化植物。下圖表示夏季時綠蘿在不同遮光處理條件下凈光合速率的日變化曲線。請據圖分析回答問題。,跟蹤訓練,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(1)a點時，綠蘿葉肉細胞中合成[H]的場所有____________________________；此時，限制綠蘿凈光合速率的主要環(huán)境因素是________。 (2)b點時，綠蘿細胞呼吸作用產生CO2的去向及用途是____________________________。 (3)實驗結果說明________可以提高綠蘿的凈光合速率。出現上述結果的原因包括： ①夏季中午，強光下溫度過高，蒸騰作用過強，導致____________關閉，__________吸收顯著下降。,要點探究,細胞質基質、線粒體、葉綠體,光照強度,葉綠體，用于光合作用暗反應,適度遮光,氣孔,CO2,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,②進一步觀察發(fā)現，在陰暗環(huán)境中下綠蘿葉片綠色明顯加深，說明____________________________________________。 ③遮光起到了降溫的作用，降低了植物的____________。,要點探究,遮光后葉綠素含量增加，增強了對光照的吸和收利用,呼吸速率,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：(1)a點時，植物既有光合作用又有呼吸作用，所以合成[H]的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體。限制綠蘿凈光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度，因為此時光照強度比較弱。(2)b點時，光合作用強度與呼吸作用強度相等，因此細胞呼吸作用產生CO2的去向及用途是用于葉綠體中光合作用的暗反應。(3)實驗結果說明條件Ⅰ的30%遮光可以提高綠蘿的凈光合速率。①氣孔是葉片水分蒸發(fā)散失的通道，也是吸收CO2的通道。②葉綠素為藍綠色，能吸收光能。③降溫可以降低細胞呼吸作用中酶的活性，從而降低細胞呼吸速率。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,名師點睛 分析光照強度和CO2濃度突然改變后C3、C5含量的變化思路 (1)明確來源和去路：C3產生于CO2的固定，消耗于C3的還原；C5產生于C3的還原，消耗于CO2的固定。 (2)分析方法：某因素改變后，只要分析是影響消耗過程還是影響產生過程，就可以判斷出C3或C5的含量變化情況。 (3)舉例說明：光照不變，停止CO2供應后，CO2固定減弱，C3還原正常進行，故C3含量減少，C5含量增加。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,考點4 影響光合作用的因素,要點探究,1．探究單因子對光合作用速率的影響。 (1)據圖解讀光照強度對光合作用強度的影響。,,,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,A點：光照強度為0，只進行細胞呼吸； AB段：光合作用強度小于細胞呼吸強度； B點：光補償點(光合作用強度與細胞呼吸強度相等時的光照強度)； BC段：光合作用強度大于細胞呼吸強度； C點：光飽和點(光照強度達到C點后，光合作用強度不再隨光照強度增強而增強)。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(2)據圖解讀CO2濃度對光合作用強度的影響。,要點探究,,A點：CO2補償點(表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度)； A′點：表示進行光合作用所需CO2的最低濃度； B和B′點：CO2飽和點。(兩組都表示在一定范圍內CO2濃度達到該點后，光合作用強度不再隨CO2濃度增加而增加),基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(3)據圖解讀溫度對光合作用強度的影響。,要點探究,,光合作用是在酶催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10～35 ℃下正常進行光合作用，其中AB段(10～35 ℃)隨溫度的升高而逐漸加強，B點(35 ℃)以上由于光合酶活性下降，光合作用開始下降，50 ℃左右光合作用停止。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,2．探究多種因子對光合作用的影響。,要點探究,,P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當到Q點時，橫坐標所表示的因子不再影響光合速率，要想提高光合速率，可適當提高圖示中的其他因子。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,?歸納提煉 光合作用強度影響因素中的2個易忽略點。 (1)易忽略溫度改變對光合作用強度的影響。溫度改變時，不管是光反應還是暗反應均會受影響，但主要影響暗反應，因為參與暗反應的酶的種類和數量都比參與光反應的多。 (2)易忽略CO2濃度對光合作用強度的影響。CO2濃度很低時，光合作用不能進行；當CO2濃度大于某值時，光合作用才能進行。對于植物來說，也存在CO2的補償點和飽和點，CO2濃度過大時，會抑制植物的細胞呼吸，進而影響到光合作用強度。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,【例?】 如右圖甲為科學家利用相對密閉的蔬菜大棚測得夏季某一天的CO2濃度變化；如下乙是科學家把綠色植物放在特定實驗裝置內，研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響(其他實驗條件都是理想的)，得到的實驗結果(CO2單位為mg/h)。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(一)據甲，回答問題： (1)大棚內CO2濃度位于圖中6點時，CO2濃度不再增加的原因是_________________________________________； (2)設大棚內生物的呼吸速率不變，則圖中光合作用速率最大的時間段為____________________；,要點探究,乙,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(3)當光照強度適宜且不變，CO2濃度持續(xù)下降時，葉肉細胞光反應產生氧氣的量會______________。 (二)據乙，回答問題： (4)該綠色植物呼吸速率隨溫度升高而升高，其原因是____________________________________________________； (5)若在晝夜不停地光照下，則該植物生長的最適宜溫度是__________________；在35 ℃時，該植物每小時實際光合作用速率為__________________(用CO2吸收量表示)；,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(6)根據表中數據，在下列坐標圖中繪出光合作用消耗CO2總量與溫度之間關系的曲線。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：(1)大棚中，6點時植物光合速率等于呼吸速率。(2)大棚中二氧化碳濃度下降速率最快的時間段是12點～18點。(3)光照強度不變，CO2濃度下降，葉肉細胞暗反應速率下降，引起光反應速率下降而導致氧氣產生量減少。(4)一定溫度范圍內，呼吸速率隨溫度升高而升高。(5)植物生長的最適宜溫度應是凈光合速率最大的溫度即25 ℃。在35 ℃時，該植物每小時實際光合作用速率等于3.0 mg/h＋3.5 mg/h＝6.5 mg/h。(6)光合作用消耗CO2總量即總光合速率，即將每個溫度下凈光合速率和呼吸速率的和作為縱坐標，溫度作為橫坐標，繪制出坐標圖。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,答案：(1)植物光合作用消耗的二氧化碳量等于大棚中生物呼吸產生的二氧化碳量 (2)12點～18點 (3)減少 (4)一定溫度范圍內，酶的活性隨溫度升高而增強 (5)25 ℃ 6.5 mg/h (6),要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,要點探究,4．水生植物生長時要進行光合作用，請用下列簡易裝置來測量黑藻的光合作用強度(以單位時間內產生氧氣的量表示)。,跟蹤訓練,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗材料和用具：帶單孔塞的玻璃瓶，量筒，0.1%的NaHCO3溶液，新鮮黑藻，大燒杯，乳膠管，U形玻璃細管(有刻度)，溫度計，沸水，清水等。 (1)本實驗的裝置里缺少________，影響光合作用的正常進行，添加___________________可以得到解決。 (2)某同學利用此裝置研究影響光合作用的因素。 Ⅰ.實驗步驟： ①取兩個上述裝置，編號甲、乙。甲、乙兩瓶內加入的______________、________________________________________________________完全相同。連接好導管和U形管后，調節(jié)U形管的水面高度至固定刻度。,要點探究,CO2,0.1%的NaHCO3溶液,新鮮黑藻莖段量,添加的各種化學成分等(或是黑藻量、0.1%的NaHCO3溶液量),基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,②將甲裝置安放在大燒杯中，用________________________調至預設溫度。乙裝置作為對照組安放在裝有自然溫度的__________的大燒杯中。 ③將甲乙兩裝置放在光照強度相同且適宜的條件下培養(yǎng)，并開始計時。 ④一段時間后，分別測量_________________________________________， 根據實驗結果，比較在這段時間內甲乙的光合作用強度。 Ⅱ.實驗目的：研究__________________________________________。,要點探究,一定量的沸水和清水勾兌,等量清水,甲、乙的U形玻璃管兩邊的液面差(下降與上升的高度和),溫度對黑藻光合作用的影響(其他合理答案也可),基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：(1)本實驗中缺少原料CO2，影響光合作用的正常進行，添加0.1%的NaHCO3溶液可以得到解決。(2)Ⅰ.①實驗組和對照組中應放相同的新鮮黑藻莖段量、添加的各種化學成分等；②甲裝置安放在大燒杯中，用一定量的沸水和清水勾兌調至預設溫度作為實驗組，乙裝置作為對照組安放在裝有自然溫度的等量清水的大燒杯中。④一段時間后，分別測量甲乙的U形玻璃管兩邊的液面差來比較在這段時間內甲乙的光合作用強度。Ⅱ.由于實驗的變量是溫度，因此本實驗是研究溫度對黑藻光合作用的影響。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,名師點睛 環(huán)境因素影響光合速率的3點提醒 (1)光照：不但影響光反應，而且光是葉綠素合成的必要條件，植物在暗處呈黃色。 (2)溫度：不但影響光合作用過程中酶的活性，而且低溫會抑制葉綠素的合成，甚至破壞原有的葉綠素分子，從而使葉片變黃。 (3)鎂等無機鹽：缺鎂時葉綠素不能合成，導致葉片發(fā)黃。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,考點5 化能合成作用,要點探究,1．概念：某些細菌利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用。 2．實例：硝化細菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3時所釋放的化學能，將CO2和H2O合成為糖類。,,,,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,3．自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物。 (1)自養(yǎng)生物：綠色植物和硝化細菌都能將無機物合成為有機物，因此屬于自養(yǎng)生物。 (2)異養(yǎng)生物：人、動物、真菌以及大多數細菌只能利用環(huán)境中現成的有機物來維持自身的生命活動，屬于異養(yǎng)生物。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,【例?】 下圖為生物體部分代謝過程，下列有關分析正確的是( ) A．過程①只能在植物細胞的葉綠體中進行 B．過程②需要的酶只存在于線粒體的內膜和線粒體基質中 C．能進行過程③的生物無核膜但屬于生產者 D．②和④過程不可發(fā)生于同一細胞中,要點探究,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：過程①表示將CO2和H2O合成有機物，可以在植物細胞的葉綠體中進行也可以在含光合色素的原核生物中進行；過程②是將(CH2O)徹底分解，屬于有氧呼吸全過程，場所有細胞質基質，也有線粒體內膜和基質；過程③是硝化細菌利用氧化NH3獲得的化學能合成有機物的過程，屬于化能合成作用；過程④是無氧呼吸產生酒精的過程，有氧呼吸和無氧呼吸可發(fā)生與同一細胞中。 答案：C,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,(6),要點探究,5．下列有關化能合成作用的敘述錯誤的是( ) A．硝化細菌能利用氧化氨和亞硝酸釋放的化學能將水和二氧化碳合成為糖類，供自身利用 B．化能合成作用和光合作用所利用的能量來源不同 C．化能合成作用與光合作用所利用的無機物原料都是二氧化碳和水 D．硝化細菌細胞中含有葉綠體等細胞器，葉綠體色素分為葉綠素和類胡蘿卜素,跟蹤訓練,D,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,解析：利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用叫做化能合成作用；硝化細菌是化能自養(yǎng)生物，細菌屬于原核生物，細胞中雖然不含有色素，沒有葉綠體等細胞器，但能將無機物合成為有機物的生物。,要點探究,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,?網絡概覽?,要點探究,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,實驗9：葉綠體色素的提取和分離,1．原理解讀。 (1)提?。喝~綠體中的色素溶于有機溶劑而不溶于水，可用無水乙醇等有機溶劑提取色素。 (2)分離：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢，從而使各種色素相互分離。,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,3．實驗中的注意事項及操作目的。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,跟蹤訓練,,1．提取高等植物葉綠體中的色素依據的原理是( ) ①紙層析法 ②各種色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同 ③葉綠體中各種色素均可溶于有機溶劑 ④各種色素在層析液中的溶解度不同 A．①②③④ B．①②③ C．②③ D．③,D,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,解析：色素的提取與分離是兩個過程：①為分離的方法，并非提取高等植物葉綠體中的色素依據的原理；②為分離色素的原理；③所提到的葉綠體中各種色素均可溶于有機溶劑，常用無水乙醇提??；④是色素分離過程中一個步驟，不屬于提取過程。選D。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,2．為探究土雞蛋蛋黃一般比飼料雞蛋蛋黃顏色要深的原因，有人做了葉綠體和兩種蛋黃中色素提取與分離的實驗，另外還比較了兩種蛋黃中色素提取物質的吸收光譜比較，結果如下圖所示。據此可知土雞蛋與飼料雞蛋的蛋黃中所含有色素種類及含量的關系是( ),,B,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,A．色素種類不同，但總的含量相同 B．色素種類相同，但總的含量不同 C．色素種類和含量均不相同 D．色素種類和含量均相同,解析：分析題圖乙、丙可知，土雞蛋與飼料雞蛋蛋黃相比較，所含色素種類相同，含量略高，而丁、戊圖的吸收光譜也證明兩種蛋黃中的色素屬同一類物質。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,實驗答題模版系列（五） 評價實驗方案類,【答題模板】 1．題型特點：此類題目通常提供錯誤的實驗材料或實驗設計，要求考生在熟悉實驗原理的基礎上，找出錯誤并予以改正。 2．模板呈現：,,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,【典例】 保水劑是一類高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物興趣小組探究“保水劑和氮肥對小麥光合作用的影響”，進行了以下實驗： 材料用具：相同土壤基質栽培的小麥幼苗若干，保水劑，氮肥等。 方法步驟：①選取長勢一致的小麥幼苗若干，平均分為A、B、C三組，分別施用適量的保水劑(60 kghm－2)、氮肥(255 kghm－2)、保水劑(60 kghm－2)＋氮肥(255 kghm－2)，置于相同的輕度干旱條件下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件相同且適宜。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,②在小麥灌漿期選擇晴朗無風的上午，于10：00～11：00從每組選取相同數量的葉片，進行CO2吸收量及葉綠素含量的測定。結果(均值)如下表：,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,實驗結論：適量的保水劑與氮肥配施有利于提高小麥光合作用強度。 (1)請指出上述方法步驟中的缺陷并改正： 步驟①_____________________________________________； 步驟②______________________________________________。 (2)如不考慮方法步驟中的缺陷，從影響光合作用的內在因素分析，保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是______________________________________________________________________________________________。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,(3)實驗測得的CO2吸收量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用過程中CO2實際消耗量，理由是___________________________________________________。光合作用強度可通過測定CO2吸收量，也可以通過測定________釋放量計算。 【模板套用】 【第一步】實驗原則是否正確 關鍵信息：科學實驗遵循的實驗原則包括科學性原則、對照原則、平行重復原則；探究“保水劑和氮肥對小麥光合作用的影響”；A、B、C三組分別施用保水劑、氮肥、保水劑＋氮肥。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,推斷結論：自變量為“保水劑和氮肥”→A、B、C均為實驗組，缺乏空白對照組。 【第二步】實驗材料選擇是否合適 關鍵信息：實驗材料應滿足實驗要求，有利于實驗變量的控制；從每組選取相同數量的葉片；不同部位的葉片大小不同、代謝旺盛程度等不同。 推斷結論：材料選擇不合理，選取的葉片還應取自植株的相同部位。 【第三步】實驗變量控制是否合理 關鍵信息：自變量控制應遵循單一變量原則；無關變量應遵循等量適宜原則；因變量應遵循可觀測性原則。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,推斷結論：本實驗的變量控制合理。 【審題】抓準信息，快速判斷,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,【答題】警示誤區(qū)，規(guī)范答案 (1)①沒有對照組，應另設不施保水劑和氮肥的一組作為對照 錯答：答不出來。 錯因：對對照組的設置意義不理解，將A、B、C三組看成相互對照，忽視了自然生長的空白對照。 ②取材方法不科學，選取的葉片還應取自植株的相同部位 錯答：取材方法不科學，選取的葉片還應注意葉片大小應相同。 錯因：對影響葉片光合作用的因素理解不全面。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,(2)提高了光合作用有關酶的含量與活性 (3)小于 實驗測得的CO2吸收量是光合作用過程中CO2實際消耗量與呼吸作用CO2釋放量之差 O2,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,跟蹤訓練,,3．某同學為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設計了如下實驗步驟： ①在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH為5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質量分數為1%的淀粉液1 mL。 ②各試管中分別加入適當濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。 ③將5支試管放入70 ℃恒溫水浴中，保溫時間相同且合適。 ④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,實驗導航,⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。 上述實驗步驟中有2處錯誤，請更正并說明更正的理由(不考慮試劑的濃度和加入量、pH梯度以及實驗重復次數)，以便實驗能得到正確的預期結果。 (1)_______________________________________________________________________________。 (2)_________________________________________________________________________________________________________________________________。,③中70 ℃應改為37 ℃。因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度為37 ℃,在觀察各試管中溶液的顏色之前應將各試管放在50～65 ℃水浴中加熱約2 min。因為在高溫條件下斐林試劑與還原糖反應顯色,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,提能演練,1．(2014新課標Ⅰ卷改編)正常生長的綠藻，照光培養(yǎng)一段時間后，用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上，此后綠藻細胞的葉綠體內不可能發(fā)生的現象是( ) A．O2的產生停止 B．CO2的固定加快 C．ATP/ADP比值下降 D．[H]的產生減少,B,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：用黑布將培養(yǎng)瓶罩住，光反應停止，氧氣的產生停止，A項會發(fā)生；光反應停止，[H]和ATP的產生停止，導致暗反應C3的還原速度減慢，C3在葉綠體內積累導致二氧化碳的固定減慢，B項不會發(fā)生；光反應停止，ATP的生成減少，ATP/ADP比值下降，C項會發(fā)生；光反應停止，[H]的產生減少，D項會發(fā)生。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,2．(2014四川卷)將桑樹和大豆分別單獨種植(單作)或兩種隔行種植(間作)，測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注：光飽和點是光合速率達到最大值時所需的最低光照強度)。據圖分析，下列敘述正確的是( ),D,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,A．與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響 B．與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大 C．間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率 D．大豆植株開始積累有機物時的最低光照強度單作大于間作,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：由圖曲線分析可知，桑樹間作時比單作時呼吸強度增大，大豆間作時比單作時呼吸強度減小，均受到影響，A錯誤。間作時，桑樹光飽和點增大，大豆光飽和點減小，B錯誤。在某一光照強度范圍內，間作也提高了大豆的光合速率，C錯誤。從大豆曲線圖中可看到光合速率大于零表示有有機物的積累，其最低光照強度單作大于間作，D正確。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,提能演練,3．(2014海南卷改編)關于小麥光合作用的敘述，錯誤的是( ) A．類囊體上產生的ATP可用于暗反應 B．夏季晴天光照最強時，小麥光合速率最高 C．進入葉綠體的CO2不能被[H]直接還原 D．凈光合速率長期為零時會導致幼苗停止生長,,B,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：類囊體上進行光反應產生ATP可用于暗反應，A正確；夏季晴天光照最強時，由于高溫導致氣孔關閉，CO2吸收減少，小麥光合速率下降，B錯誤；進入葉綠體中的CO2必須先經過固定，形成C3后被[H]還原，C正確；凈光合速率長期為零時，積累量為零，因缺乏營養(yǎng)物質，導致幼苗停止生長，D正確。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,4．下圖表示的是光照強度與光合作用強度之間的關系曲線，該曲線是通過實測一片葉子在不同光照強度下的CO2吸收和釋放的實驗結果繪制而成的。下列有關敘述中，不正確的是( ),C,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,A．如果溫度隨光照強度的增強而升高，則C點時的光照強度對植物的生長比D點時的光照強度更為有利 B．在白天維持B點時的光照強度，則24小時后同一葉片的干物質量有所減輕 C．在D點時，導致光合作用不能繼續(xù)升高的因素主要是光照強度和CO2的濃度 D．在A點時，植物體內只能通過呼吸作用合成ATP,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：根據題意和圖示可知：在C點，光合作用強度不再隨光照強度的增強而增大，而溫度隨光照強度的增強而升高，細胞呼吸強度仍在增大，所以C點時的光照強度對植物的生長比D點時的光照強度更為有利，A正確；在白天維持B點時的光照強度，凈光合作用量為0，而夜間植物要進行呼吸作用，所以24小時后同一葉片的干物質量有所減輕，B正確；在D點時，光照強度已達飽和，導致光合作用不能繼續(xù)升高的因素主要是溫度和CO2的濃度，C錯誤；在A點時，光照強度為0，植物不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，所以植物體內只可以通過呼吸作用合成ATP，D正確。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,提能演練,5．(2014廣東卷)觀測不同光照條件下生長的柑橘，結果見下表，請回答下列問題：,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,(注：括號內的百分數以強光照的數據作為參考) (1)CO2以__________________方式進入葉綠體后，與____________________結合而被固定，固定產物的還原需要光反應提供的________________________________。 (2)在弱光下，柑橘通過____________________和____________________來吸收更多的光能，以適應弱光環(huán)境。 (3)與弱光下相比，強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數__________，單位時間內平均每片葉CO2吸收量______________。對強光下生長的柑橘適度遮陰，持續(xù)觀測葉色、葉面積和凈光合速率，這三個指標中，最先發(fā)生改變的是________________，最后發(fā)生改變的是________________。,自由擴散,C5(五碳化合物),[H]和ATP,增加葉面積,提高葉綠素含量,較少,較少,凈光合速率,葉面積,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,解析：(1)二氧化碳進入細胞的方式是自由擴散；在光合作用的暗反應過程中，二氧化碳與細胞中的C5結合生成C3，該過程叫做二氧化碳的固定；C3在ATP供能下被[H]還原成有機物或C5。(2)據表可知，弱光下柑橘的葉色呈深綠色，平均葉面積也增大了。所以柑橘是通過增加葉綠素的含量和增大平均葉面積，來吸收更多的光能。(3)平均葉面積氣孔密度＝平均每片葉的氣孔總數，弱光下平均每片葉的氣孔總數為：28.4 cm2100 mm2/cm2752個/mm2＝2 135 680個，強光下平均每片葉的氣孔總數為：13.6 cm2100 mm2/cm2826個/mm2＝1 123 360個，后者遠少于前者；要計算單位時間內平均每片葉CO2的吸收量，可用凈光合作用速率,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,高分秘笈,平均葉面積的值來表示，弱光下為：28.4 cm20.01 m2/cm23.87 mol CO2m－2s－1≈1 mol CO2s－1；強光下為：13.6 cm20.01 m2/cm24.33 mol CO2m－2s－1≈0.6 mol CO2s－1；后者也是小于前者。結果，強光下，氣孔總數少，單位時間內平均每片葉CO2吸收量少；對強光下生長柑橘適度遮陰，首先因光照強度減弱，凈光合速率首先發(fā)生改變；其次，為了適應弱光環(huán)境，葉綠素的含量增加；最后，葉面積擴大。強光比弱光的氣孔總數多，單位時間內平均每片葉CO2吸收量高，據表可知，弱光下，色素吸收的光能少，凈光合作用速率下降，首先發(fā)生變化，平均葉面積是最后發(fā)生變化。,基礎回顧 要點探究 實驗導航 提能演練,欄目鏈接,