全国版高考生物一轮复习第10讲光合作用的探究历程与基本过程课件

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(3)滤纸条上色素带重叠:①滤液细线不直;②滤液细 线过粗。
(4)滤纸条上看不见色素带:①忘记画滤液细线;②滤 液细线接触到层析液,色素溶解到层析液中。
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题型二 影响叶绿素合成和含量的因素 3.植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿 质元素,科学实验发现土壤中缺磷,会导致植株矮小,叶 色暗绿。依据叶色变化判断可能是缺少类胡萝卜素,试设 计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏 所致。 实验所需主要用具、试剂:烧杯、漏斗、试管、研钵、 完 全 培 养 液 、 仅 缺 磷 的 完 全 培 养 液 、 无 水 乙 醇 、 SiO2 、 CaCO3、层析液等。
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技法提升
影响叶绿素合成的三大因素
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考点 1 捕获光能的色素和结构与光合作用的探究历程
[2017·全国卷Ⅲ]植物光合作用的作用光谱是通过测量 光合作用对不同波长光的反应(如 O2 的释放)来绘制的。下 列叙述错误的是( )
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A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中 ATP 的合成
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题型一 考查色素提取和分离过程与结果 1.[2017·泰安二模]下图表示某生物兴趣小组利用韭菜 宿根进行的实验流程,相关叙述错误的是( )
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A.纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶 解度不同
B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙 黄色
C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在 蓝紫光区域
第三(dì sān)单元 细胞的能量供应和 利用
第10讲 光合作用(guānghé-zuòyòng)的探究历 程与基本过程
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[考纲明细] 1.光合作用的基本过程(Ⅱ) 2.实验:叶绿体色素的提取和分离
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板块(bǎn kuài)一 知 识·自主梳理
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题型一 光合色素吸收光能的分析 1.[2017·郑州模拟]将 A、B、C、D 四盆长势均匀的植 物置于阳光下,A 添加品红色(红光和蓝光)光照,B 添加绿 色光照,C 隔品红色滤光片,D 隔绿色滤光片(如图所示)。 经过一段时间后,各盆植物中长势最好的是( )
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解析 根据题中的实验目的,可确定该实验的假设为: 缺磷导致类胡萝卜素缺乏,引起叶色暗绿。利用溶液培养法 来培养黄瓜幼苗,实验时要遵循对照原则和单一变量原则。 等到完全培养液中和缺磷的完全培养液中黄瓜叶片出现颜 色差异时进行色素的提取和分离实验,最终比较色素带的宽 度和颜色的深浅来确定假设是否成立。
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实验材料:正常生长的黄瓜幼苗。 实验假设:缺__磷__导__致__类__胡__萝__卜__素__缺__乏__,__引__起__叶__色__暗__绿__。 实验步骤: 第一步:取两个烧杯编号为 A、B,各放入同样数量、 ___同__一__品__种__且__长__势__相__近__、__苗__龄__相__同___的黄瓜幼苗。 第二步:A 烧杯中加入完全培养液,B 烧杯中加入等 量__仅__缺__磷__的__完__全_培__养__液___,置于相同且适宜的条件下培养, 培养到两组黄瓜幼苗叶片出现颜色差异为止。
D.在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜 色的影响不大
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解析 纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液 中溶解度不同,溶解度大的随层析液在滤纸上的扩散速度 快,A 正确;光下生长的韭菜叶绿体中含有四种色素:胡萝 卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素 a(蓝绿色)、叶绿素 b(黄绿色),避光生长的韭黄只含有两种色素:胡萝卜素、 叶黄素,B 正确;叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收红光和蓝紫 光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,故两组实验的结果 ②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域,C 错误;研磨 时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏,韭黄中不含叶绿 素,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大,D 正确。
一、捕获光能的色素及叶绿体的结构
1.绿叶中色素的提取和分离
(1)实验原理
试剂
原理
绿叶中的色素溶于 有机溶剂 ,而 提取 无水乙醇 不溶于水
各种色素在 层析液 中的 溶解度
分离 层析液 不同,溶解度高 的随 层析液 在滤 纸上扩散得快,反之则慢
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(2)实验步骤
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(3)实验操作及目的
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(4)分离结果
结果分析: ① 色素带的条数与色素种类有关,四条色素带说明有 四种 色素。
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②色素带的宽窄与色素含量有关,色素带越宽说明此 种色素含量 越多 。色素带最宽的是叶绿素 a,最窄的是 胡萝卜素,叶绿素 b 的色素带比叶黄素的稍宽。
③色素带扩散速度与 溶解度 有关,扩散速度越快说 明溶解度越 高 。
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技法提升 绿叶中色素的提取和分离实验中异常实验现象原因 分析
(1)滤纸条上色素带颜色均较浅:①未加二氧化硅,研 磨不充分;②加入无水乙醇的量过多;③实验材料中色素 含量较少。
(2)滤纸条上下面两条色素带较浅:①未加碳酸钙或加 入量过少,叶绿素被破坏;②实验材料(如泛黄的叶片)中叶 绿素的含量较少。
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第三步:分别从 A、B 两组中选取_等__量__叶__片_,用水__乙__醇___ 提取叶片色素,用_纸__层__析___法分离色素,观察比较________ _A_、_B__两__组__色__素__带__中__类__胡__萝__卜__素__色__素_带 __的__宽__度__和__颜__色__的__深__浅__。
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2.光合作用的过程
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3.光合作用的总反应式 CO2+H2O叶―光绿 ―能→体(CH2O)+O2 。
(1)光合作用过程中 O 元素的转移途径: H128O光―反 ―→应 18O2 , C18O2C―O―2固→定 C3 C―3― 还→原 (CH128O) +H128O。
B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸 收值来绘制
C.光合作用的作用光谱也可用 CO2 的吸收速率随光 波长的变化来表示
D.叶片在 640~660 nm 波长光下释放 O2 是由叶绿素 参与光合作用引起的
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[解析] 类胡萝卜素不吸收红光,A 错误;光合色素的 吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B 正 确;光合作用的作用光谱既可用 O2 的释放速率随光波长的 变化来表示,也可用 CO2 的吸收速率随光波长的变化来表 示,C 正确;叶片在 640~660 nm 波长光下只有叶绿素能 吸收光能,进行光合作用,释放 O2,D 正确。
实验结果预测: (1)A、B 两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致,说明 缺磷导致的叶色暗绿,不是由于类胡萝卜素缺乏所致。 (2)___A__组__比__B__组__类__胡__萝_卜__素__色__素__带__宽__度__大__、_颜__色__深__(或___ _B__组__缺__少_类__胡__萝__卜__素__色__素__带__)_,_说__明__缺__磷__导__致__的__叶__色__暗__绿__是___ _由__于__类__胡__萝__卜__素_缺__乏__所__致_____________________________。
第二十能储存在 ATP 中。 (×)
5.CO2 是光合作用暗反应的原料,因此 CO2 浓度越大, 光合速率越高。( × )
6.光合作用的色素和酶分布在类囊体薄膜和叶绿体基 质中。( × )
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板块(bǎn kuài)二 考 点·题型突破
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(2)光合作用过程中 C 元素的转移途径: 14CO2C―O―2固→定 14C3 C―3―还→原(14CH2O)。 (3)H 的转移途径:H2O→ [H] → (CH2O) +H2O。
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四、化能合成作用 1.化能合成作用的概念:自然界中还有一些微生物利 用某些 无机物 氧化过程释放的 化学能 作能量,将 CO2 和水还原成 有机物 和氧气,此过程称为化能合成作用, 此类生物属化能自养型生物。
④相邻两条色素带之间距离最远的 是 胡萝卜素和叶黄素 ,最近的是 叶绿素 a 和叶绿素 b 。
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2.叶绿体的结构和功能
(1)叶绿体的结构示意图
① 外膜 ② 内膜
双层膜
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③ 基质 :含有与暗反应有关的酶。 ④ 基粒 :由类囊体堆叠而成,分布有 色素 和与光 反应有关的酶。 (2)功能:进行 光合作用 的场所。
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2.化能合成作用与光合作用的比较
项目 光合作用
化能合成作用
原料 产物
CO2 和 H2O 等无机物 糖类 等有机物
条件 光、色素、酶

能量 来源
光能
生物 绿色植物、蓝藻
种类 等
某些无机物氧化时 释放的能量
硝化细菌 、硫细菌等
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◆ 深入思考 1.为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高? 提示 无色透明大棚能透过可见光中的各种色光,有 色大棚主要透过可见光中的同色光,其他可见光被其吸收, 所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很 快随溶剂挥发消失
[解析] 应该在研磨叶片前加入碳酸钙,A 错误;即使 菜叶剪碎不够充分,叶绿体色素也可以溶解在无水乙醇中 进而提取光合色素,B 正确;研磨时分次加入 10 mL 的乙 醇,效果较好,C 错误;层析完毕后,叶绿素条带不会随 溶剂挥发而消失,D 错误。
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解析 叶绿体中的色素属于有机物,易溶于酒精等有机 溶剂,难溶于水,所以不能用蒸馏水作提取液和层析液,A 正确;乙中每种色素都有,但含量很少,可能是无水乙醇过 多,色素浓度太低导致的,B 正确;丙中每种色素都有,但 是胡萝卜素和叶黄素含量较多,叶绿素 a 和叶绿素 b 含量 较少,这不应该是正确操作得到的理想结果,C 错误;丁中 叶绿素 a 和叶绿素 b 含量很少,可能是研磨时未加入 CaCO3 破坏了叶绿素,因为与类胡萝卜素相比,叶绿素更易受到破 坏,D 正确。
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二、光合作用的探究历程(连线)
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答案 ①—A—b ②—C—a ③—E—f ④ —D—c ⑤—F—e ⑥—B—d ⑦—G—g
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三、光合作用 1.光合作用的概念:绿色植物通过 叶绿体 ,利用 光能 ,把 二氧化碳和水 转化成储存着能量的 有机物 , 并且释放出 氧气 的过程。
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2.夏季连续阴天,提高大棚中作物产量应采取哪些措 施?
提示 ①增加光强、②增加 CO2 浓度、③夜晚适当降 低温度。
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◆ 自查诊断 1.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩 散就越慢。( × ) 2.离体叶绿体基质中添加 ATP、NADPH[H]和 CO2 后,可完成暗反应。( √ ) 3.在适宜光照条件下,叶肉细胞中 CO2 的固定和产生 场所分别是叶绿体基质、线粒体基质。( √ )
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2.甲、乙、丙、丁四位同学,在利用新鲜绿色菠菜叶 为实验材料,用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实 验时,由于操作不同,而得到了以下四种不同的层析结果。 下列分析错误的是( )
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A.甲可能误用蒸馏水作提取液和层析液 B.乙可能是因为研磨时加入无水乙醇过多 C.丙可能是正确操作得到的理想结果 D.丁可能是因为研磨时未加入 CaCO3
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实验七 绿叶中色素的提取和分离
[2016·江苏高考]下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验 的叙述,正确的是( )
A.应该在研磨叶片后立即加入 CaCO3,防止酸破坏叶 绿素
B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出 4 种光合作 用色素
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C.为获得 10 mL 提取液,研磨时一次性加入 10 mL 乙醇研磨效果最好
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