2011年高考生物一轮复习课件：第10讲+光合作用(一).ppt

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1、光合作用(一)考点整合蓝绿黄绿蓝紫光和红光蓝紫光光能二氧化碳能量绿叶淀粉同位素标记法光合作用释放的氧气来自水色素ATP中的化学能类囊体薄膜有机物要点探究 探究点一绿叶中色素的提取和分离 1.实验原理： (1)绿叶中的各种色素能溶解在有机溶剂(无水乙醇或丙酮)中。 (2)绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同；溶解度大的色素分子随层析液在滤纸上扩散得快，反之，则扩散得慢。因而不同的色素可以在滤纸上扩散开来，各种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。 2.实验过程及常见命题点： (1)在研磨绿叶过程中加入二氧化硅，是为了研磨充分，否则，叶绿体中的色素就不可能被充分提取出来。 (2)叶绿体内的液体是偏碱性

2、的，在研磨过程中破坏了细胞的结构，细胞液中的有机酸释放出来，很容易破坏叶绿素分子。为了防止破坏叶绿素分子，在研磨过程中要加入碳酸钙。 (3)制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果。 (4)纸层析：将滤纸条插入层析液时，一定不能让滤纸条的滤液细线触及(或没入)层析液，否则，滤液细线中的色素分子将溶解在层析液中，使实验失败。 3.实验结果： 色素的种类和作用(见图101)： 图101 【答案】 C 【解析】 叶绿体中色素的提取和分离实验，证明了叶绿体色素的种类、颜色和在色素带的位置。 胡萝卜素：位于层析图谱的最上层，呈橙黄色； 叶黄素：位于层析图

3、谱的中上层，呈黄色； 叶绿素a：位于层析图谱的中下层，呈蓝绿色； 叶绿素b：位于层析图谱的最下层，呈黄绿色。 【点评】 本实验正确的实验结果是，在滤纸条上4条呈平行线分布的色素带，自上而下依次为橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b。如果你的实验结果看不清楚4条色素带，可能是实验材料选择时，没有选新鲜、浓绿的叶片，这样导致色素种类不全或含量不够；也可能是在提取时研磨不充分、迅速，导致研磨过程中色素提取到的比较少；还可能是在做色素分离时，层析液触及了滤液细线，色素溶解于层析液中使色素含量减少。如果你看到的是4条不整齐的色素带，可能是在画滤液细线时，细线没有做到细且直，

4、使色素带彼此重叠；也有可能是滤纸条一端的两角剪的过程中不对称造成的等等。下面变式考查完成此实验成败的有关问题。 【答案】 B 【解析】 选用新鲜绿叶作材料，色素含量高；画滤液细线要细、齐、直，且干后重画有利于色素带整齐，分离效果好；色素易溶于有机溶剂，故不能触及滤液细线。 探究点二光合作用过程的发现 【答案】 (1)C(2)B(3)D(4)曝光处的淀粉可运输到遮光处(5)在碘液处理之前，将叶片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，使叶片内的色素溶解于酒精中，再用清水漂洗叶片(6)光合作用需要光照 【解析】 (1)该实验通过检测淀粉的有无来证明植物是否进行了光合作用，曝光处有淀粉产生，经碘蒸气处理后

5、将表现出蓝色，遮光处不变色。(2)该实验中事先把叶片放在暗处几小时的目的是让有机物(如淀粉)被彻底消耗，避免叶片内原有淀粉对实验结果造成干扰。(3)该实验设置的是空白对照，其中对照组是指不作任何实验处理的对象组。实验中叶片事先处于黑暗中，对于遮光组，仍处于黑暗状态下，相当于未作处理，故为对照组；而曝光组，从黑暗状态下转变为光照下，相当于给予了光照处理，应为实验组。当然也可如此判断：该实验研究的因素是光照，故用光照处理的对象组(曝光组)就为实验组。(4)有机物在植物体内能够转移，若实验中曝光时间过长，曝光处的淀粉可运输到遮光处。可见，实验时间的长短将影响实验结果。若实验中观察到遮光处也呈蓝色，原

6、因可能是叶片在暗处放置时间过短(有机物未耗尽)或曝光时间过长(有机物发生了转移)。(5)叶绿体中的色素溶解于酒精，故可用酒精水浴加热进行脱色。(6)根据单一变量原则，确定实验结果的不同是由于自变量的不同所导致的。该实验的自变量为光照的有无，故得到的结论是光合作用需要光照。 【点评】 与光合作用相关的经典实验大多结合光合作用的原料、产物、场所和条件展开。解答此类问题时，需要根据实验目的确定实验自变量，如“验证光合作用需要CO2”的实验中，自变量为CO2的有无，因此，需设置一组有CO2，另一组无CO2。对于植物光合作用及其强度，依不同的实验材料等因素确定观察对象：水生植物可依气泡的产生量或生成速度

7、；离体叶片若事先沉入水底，可依单位时间内上浮的叶片数目；植物体上的叶片，可依指示剂(如碘蒸气)处理后叶片颜色的变化；水绵为实验材料时借助显微镜，可依好氧型细菌的分布情况。下面的变式演练是从另一个侧面进行考查的。 【解析】 普里斯特利的实验成败与否的关键：是否把装置置于阳光下。普里斯利的实验虽然把实验装置置于阳光下，取得了成功，但他却忽视了一点，即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件，所以，后来的科学工作者在重复该实验时，置于阳光下的取得了成功，不置于阳光下的则遭到了失败。 【答案】 A 探究点三光合作用的生理过程 2.叶绿体处于不同的条件下，C3、C5、H、ATP以及(C

8、H2O)合成量的动态变化 光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、NADPH、ATP、C6、H12、O6合成量的影响 由于各种因素的变化，如温度变化、光强变化、CO2浓度的变化会影响C3、C5、NADPH、ATP、C6H12O6这些物质的含量，遵照化学平衡的原理进行分析，可以获得它们之间变化的关系如下表： 【答案】 (1)C5深(2)光照强度、空气中CO2含量 ATP、NADPH(H)氮(N)蛋白质核酸(3)温度 【解析】 (1)曲线a全天不盖膜，春末明朗白天由于蒸腾作用强烈，植物为了保护自身，气孔关闭，致使11时后净光合作用强度有所下降，因此13时与11时相比由于CO2供应不足，C5积累

9、相对含量较高。由于11时后植物的净光合作用强度依然表现为正值，所以13时积累的淀粉会比11时多，因此显色较深。 (2)曲线a由于不盖膜，所以在特定的时间内光合作用强度比b(全天盖膜)高，其主要因素当然是光照强度和CO2浓度(不盖膜，CO2被植物吸收之后叶片间隙中的CO2可以很快从空气中得到补充，而盖膜后，大棚内CO2得不到及时补充)。曲线c全天盖膜又补光，所以加强了光反应，使叶绿体产生更多的H和ATP。用豆科植物作绿肥，由于豆科植物内有固氮菌固氮，所以豆科植物可以为土壤增加N元素，N元素主要用于植物合成核酸和蛋白质等生物大分子。 (3)69时和1618时，曲线b高于曲线a，主要原因只能是温度，因为这些时段曲线b比曲线a光照强度还要弱，CO2相对较少(被利用了一天，外界补充极慢)，所以通过排除可确定温度，毕竟大棚与外界相对隔绝，所以早晚棚内温度比棚外温度高。 【解析】 本题考查光合作用的反应场所和光合产物。叶绿体是光合作用的场所，光反应是在叶绿体的基粒上或类囊体的薄膜上进行，光反应的产物是H、氧气和ATP；暗反应是在叶绿体的基质中进行的，暗反应的产物是有机物。 【答案】 D