2022届新高考一轮复习通用版 第9讲光合作用(Ⅰ) 学案

第9讲光合作用(Ⅰ)[新高考复习目标]1．生命观念：运用物质与能量观，分析光合作用过程中物质和能量的转化。

2．科学思维：分析ATP、[H]、C3、C5等物质变化曲线模型，理解光反应和暗反应之间的联系。

3．科学探究：通过叶绿体色素的提取和分离实验，掌握实验操作能力和实验的结果分析。

授课提示：对应学生用书第62页考点一捕获光能的色素和叶绿体结构1．叶绿体中色素的种类和颜色2．叶绿体中色素的吸收光谱分析(1)色素的功能：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。

(2)色素吸收光的范围：可见光的波长范围大约是390～760 nm，叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光和紫外光等不吸收。

3．叶绿体的结构与功能(1)结构(2)功能：进行光合作用的场所。

1．教材必修1 P99“学科交叉”：通常，红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用吗？提示：不能，可见光的波长范围是390～760 nm。

不同波长的光，颜色不同。

波长小于390 nm的光是紫外光；波长大于760 nm的光是红外光。

一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。

2．教材必修1 P99“图5－10”：叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值相同吗？提示：不同，叶绿素a在红光区的吸收峰值大于叶绿素b的吸收峰值。

3．教材必修1 P100“资料分析”资料1与“练习基础题3”：恩格尔曼的2个实验结论有什么不同？提示：资料1中得出的结论是氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

基础题3的结论是叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气。

1．叶绿素分子的合成需要Mg元素。

(√)2．蓝藻中不含叶绿体和叶绿素。

(×)3．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。

(×)4．光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。

(×)5．线粒体和叶绿体均含有少量的DNA。

(√)1.明辨光合色素的三个易错点(1)色素的功能特点：叶绿素和类胡萝卜素均有主要的吸收光波段，对其他波段的可见光并非不吸收，只是吸收量较少。

(2)色素的分布位置：色素不只分布于叶绿体中，液泡中也含有色素如花青素，但是液泡中的色素不参与光合作用。

(3)光合作用的场所：叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝藻细胞没有叶绿体，也能进行光合作用。

2．叶片颜色变化的原因分析正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄 寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，叶片显示出类胡萝卜素的颜色而变黄叶色变红秋天降温时，植物体为了适应寒冷环境，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶片呈现红色3.对影响叶绿素合成的三大因素的归纳光照⎩⎪⎨⎪⎧ 是影响叶绿素合成的主要因素，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄 温度⎩⎪⎨⎪⎧ 温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成 必需元素⎩⎪⎨⎪⎧叶绿素中含N 、Mg 等必需元素，缺乏N 、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶片变黄1．如图是线粒体和叶绿体的结构示意图。

请据图回答问题：[设计意图：考查生命观念](1)写出A 、B 两图中数字指代的名称：④____________；⑥____________；⑦____________；⑧____________；⑨____________；⑩____________。

(2)与有氧呼吸有关的酶分布在____________。

(3)进行光合作用的酶分布在____________。

(4)线粒体产生的____________可被叶绿体利用，叶绿体产生的____________可被线粒体利用。

提示：(1)嵴 叶绿体外膜 叶绿体内膜 基粒 类囊体薄膜 叶绿体基质(2)线粒体内膜与线粒体基质及细胞质基质(3)⑨⑩(或类囊体薄膜和基质)(4)二氧化碳 氧气2．“霜叶红于二月花”的美丽景色，是由于成片的黄栌或枫叶逐渐变红形成的。

假如你是某研究性学习小组的成员，请你对这一自然现象产生的原因进行实验探究。

实验假设：叶片变红现象受温度影响。

[设计意图：考查科学思维与科学探究](1)围绕该实验假设，有的同学主张在实验前，需要搜集有关资料，才能对实验组的温度进行设置，该“有关资料”应为_______________________________________________。

实验材料：盆栽的黄栌或枫树、透明的恒温箱等实验用具。

(2)实验步骤：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)实验结果预测及结论：________________________________________________________________________。

提示：(1)当地深秋的昼夜气温变化资料(当地气象资料)(2)①取甲、乙两组盆栽的黄栌或枫树，分别放入两只透明的恒温箱内，甲为实验组，乙为对照组；②甲组恒温箱模拟深秋时昼夜温度变化，乙组除温度为夏季昼夜温度外，其余条件都与甲组一致；③若干天后观察实验现象(3)①如果实验组和对照组中的叶片都变红(或都不变红)，则假设不成立。

②如果实验组叶片变红，对照组叶片不变红，则假设成立命题点1 以光合色素为依托考查理解与信息获取能力1．下列关于光合色素的叙述，正确的是()A．构成叶绿素的镁可由植物的根从土壤中吸收B．光合色素分布于叶绿体内膜和细胞质基质中C．光合色素只吸收红光和蓝紫光用于水的光解D．植物叶片黄化，叶绿体对红光的吸收会增加解析：构成叶绿素的镁属于矿质元素，根是植物吸收水分和矿质元素的主要器官，构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收，A项正确；光合色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，B项错误；光合色素主要吸收红光和蓝紫光，但对其他颜色光也能少量吸收，其中对绿光吸收最少，C项错误；叶片黄化说明叶绿素很少或没有，导致呈现类胡萝卜素的颜色。

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，因此叶片黄化，叶绿体对红光的吸收会下降或无法吸收，D项错误。

答案：A2．(2021·适应性测试湖北卷)黄豆种子置于黑暗中萌发，生长的豆芽呈浅黄色，再移至光照条件下，一段时间后，生长的豆芽呈绿色。

下列叙述正确的是()A．豆芽进行了光合作用，变成绿色B．黑暗中黄色物质合成较多，掩盖了绿色C．光照引起温度升高，导致豆芽变成绿色D．光照诱导了叶绿体的形成，导致豆芽变成绿色解析：叶绿素的形成需要光照条件。

黄豆种子置于黑暗中萌发，生长的豆芽呈浅黄色，再移至光照条件下，一段时间后，生长的豆芽呈绿色的原因：在光照条件下，能诱导前质体发育成叶绿体，叶绿体中的叶绿素含量较高，从而使豆芽变绿。

综上所述，D正确，A、B、C错误。

答案：D玉米田里的白化苗长出几片叶片时会死亡，原因是什么？提示：玉米白化苗中不含叶绿素，不能进行光合作用，待种子中储存的营养物质被消耗尽后，无法产生新的有机物，因此玉米白化苗长出几片叶片时会死亡。

命题点2 光合作用的光谱分析3．高等植物的光合作用依赖光合色素。

不同环境条件下，叶绿素a和叶绿素b之间可以相互转化，这种转化称为“叶绿素循环”。

研究发现，在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境。

如图是①②两种叶绿素的吸收光谱。

下列关于叶绿素的叙述，正确的是()A．图中①和②主要分布在叶绿体的内膜上B．利用纸层析法分离色素时，②应位于滤纸条的最下端C．植物叶片呈现绿色是由于①②主要吸收绿光D．弱光下①的相对含量增高有利于植物对弱光的利用解析：图中①叶绿素b，②叶绿素a主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；利用纸层析法分离色素时，①叶绿素b应位于滤纸条的最下端，B错误；植物叶片呈现绿色是由于①②吸收绿光最少，透射光下呈绿色，C错误；在适当遮光条件下，叶绿素a/叶绿素b的值会降低，以适应环境，可知弱光下①叶绿素b的相对含量增高有利于植物对弱光的利用，D正确。

答案：D考点二实验：绿叶中色素的提取和分离1．实验原理2．实验步骤3．实验结果1.色素提取与分离的四点提醒(1)应选取新鲜绿色的叶片，色素含量高，不能选用发黄的叶片。

(2)迅速研磨是为了防止乙醇挥发过多，充分研磨是为了充分破坏叶绿体，使色素充分释放。

(3)无水乙醇只能用于提取色素，而不能用于色素的分离。

(4)可以选择溶解性较好的有机溶剂如汽油或丙酮代替提取液或层析液。

2．绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。

②使用放置数天的绿叶，滤液色素(叶绿素)太少。

③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。

④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。

(2)滤纸条色素带重叠：未经干燥处理，滤液线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致。

(3)滤纸条看不到色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。

(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。

1．色素带的条数与色素种类的相关性说明了什么问题？提示：四条色素带说明有四种色素。

2．色素带的宽窄与色素含量的相关性说明了什么问题？提示：色素带越宽说明此种色素含量越多。

3．色素带扩散速度与溶解度的相关性说明了什么问题？提示：扩散速度越快说明溶解度越高。

命题点1 教材基础实验1．(2020·高考江苏卷)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是()A．提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B．研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C．研磨时添加石英砂有助于色素提取D．画滤液细线时应尽量减少样液扩散解析：无水乙醇常作为提取叶绿体色素的溶剂，A项正确；研磨时要加入碳酸钙(CaCO3)，可防止叶绿素被破坏，B项错误；研磨时添加石英砂，能够使研磨充分，有助于色素的提取，C项正确；画滤液细线时要做到细、直、齐，减少样液扩散，以保证滤纸条上形成的色素带清晰、整齐，D项正确。

答案：B2.(2019·高考江苏卷)如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。

下列叙述正确的是()A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b解析：研磨时加入碳酸钙是为了保护叶绿素，A错误；层析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成，B错误；层析时，为了防止层析液挥发，需要用培养皿盖住小烧杯，C错误；由图可知，蓝藻只有两条色素带，不含有叶绿素b，D正确。