（江苏专用）2020届高考生物一轮复习 专题5 光合作用教师用书（PDF，含解析）

专题５光合作用真题多维细目表真题涉分考点光合色素与光能的捕获光合作用及其影响因素光合作用与细胞呼吸的关系题型难度设题情境试题结构素养要素２０１９江苏单科，１７２叶绿体中色素的提取和分离单选中实验分析问题并列实验分析２０１８江苏单科，１８２影响光合速率的环境因素单选中不同环境因素下净光合速率曲线图问题并列模型与建模、归纳与判断２０１８江苏单科，２９９叶绿体和线粒体的功能关系非选择中两种细胞器的物质及能量代谢途径示意图问题并列模型与建模、结构与功能、归纳与概括２０１７江苏单科，２９９影响光合速率的环境因素非选择中测定光合放氧装置图、曲线图问题并列模型与建模２０１６江苏单科，１７２叶绿体中色素的提取和分离单选易基础判断问题并列实验分析２０１６江苏单科，３２８光合作用各阶段特点非选择中柱形图、过程图逐级递进模型分析、结构与功能２０１５江苏单科，２１３叶绿体中色素的提取和分离多选中纸层析结果分析问题并列分析与判断２０１５江苏单科，２７８光合作用特性及温度对光合速率的影响非选择难坐标图、柱形图逐级递进归纳与概括、结果分析五年均分８．６３题／５卷４题／５卷１题／５卷考频（基于５年江苏卷分析）常见考法（基于课程标准分析）命题规律与趋势０１考查内容１．本专题为高频考点，考查的知识点非常多，包括色素的种类与作用、叶绿体色素的提取与分离、光合作用的过程、影响光合作用的因素、光合作用与细胞呼吸综合等。２．对“影响光合作用的因素”的考查中最常见的是对“光”对光合作用的影响；对“光合作用与细胞呼吸综合”的考查有过程综合、曲线综合与实验综合三个维度。０２题型难度１．题型上选择题和非选择题两种形式都有涉及，且以非选择题形式为主。２．试题难度较大，学生不易得分。０３命题规律１．试题常常结合影响细胞呼吸的因素曲线或实验分析进行考查。２．能力考查点多为模型分析、获取信息、综合运用等。０４核心素养１．本专题试题主要体现了对生命观念、科学思维、科学探究等素养的考查。２．考生需具备的素养要素有物质与能量观、分析与推断、模型与建模、方案探讨、结果分析等。０５解题方法１．认真阅读所给的实验材料或模型信息，联系教材所学知识，确定解题思路，作出合理的推理与判断。２．采用比较筛选、淘汰排除、模型示意等方法判断，注意知识的前连后挂，科学组织语言。０６备考建议１．利用光合作用图解或表解对比帮助理解光合作用中主要的生理变化以及光反应与暗反应之间的联系。２．结合同位素标记法理解光合作用反应式中的产物元素来源。３．分别构建光、二氧化碳、水、无机盐影响光合作用的数学模型，准确描述光合作用与细胞呼吸之间的联系。２６　　　５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）对应学生用书起始页码Ｐ４８考点１光合色素与光能的捕获　　一、捕获光能的色素内容色素及其相关作用色素种类叶绿素（约占３／４）类胡萝卜素（约占１／４）叶绿素ａ叶绿素ｂ胡萝卜素叶黄素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色分布叶绿体类囊体膜上吸收光谱Ａ为叶绿素，主要吸收红光和蓝（紫）光；Ｂ为类胡萝卜素，主要吸收蓝紫光化学特性不溶于水，能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂分离方法纸层析法色素与叶片颜色正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为３∶１，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色叶片变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶片变黄叶片变红秋天时，低温和植物体内积累的可溶性糖有利于花青素的形成，花青素在酸性的叶肉细胞中变成红色储存于液泡，而叶绿素因气温降低逐渐降解，从而使叶片呈现红色　　二、叶绿体中色素的提取与分离实验１．实验原理试剂原理色素提取无水乙醇或丙酮等绿叶中的色素可以溶解在无水乙醇等有机溶剂中色素分离层析液不同的色素在层析液中的溶解度不同；溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，反之扩散得慢　　２．实验步骤步骤方法原因提取绿叶中的色素称取５ｇ新鲜的菠菜叶剪碎，放入研钵中新鲜浓绿的叶片中叶绿素含量高；剪碎便于研磨①加入二氧化硅：有助于研磨充分；②加入碳酸钙：防止色素被破坏；③加入无水乙醇：溶解色素将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的玻璃漏斗中过滤，滤液收集到试管中，及时用棉塞塞紧试管口①单层尼龙布：过滤叶脉及二氧化硅等；②试管口塞紧：防止乙醇挥发续表步骤方法原因制备滤纸条①干燥滤纸：透性好、吸收滤液多；②剪去两角：使层析液同步到达滤液细线画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细而直的滤液细线，吹干后再重复画若干次①画得细而直：为防止色素带重叠而影响分离效果；②重复画若干次：为积累更多的色素，使分离后的色素带明显分离叶绿体色素①层析液不能没及滤液细线，以防止色素溶解于层析液中而无法分离；②烧杯加盖是为了防止层析液中的成分挥发观察与分析色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色最少最高最快叶黄素黄色较少较高较快叶绿素ａ蓝绿色最多较低较慢叶绿素ｂ黄绿色较多最低最慢　　１．影响叶绿素合成的因素有哪些？它们是如何影响叶绿素合成的？提示：影响叶绿素合成的主要因素有光照、温度、必需的矿质元素等。（１）光照：影响叶绿素合成的主要条件。在黑暗中的植物不能合成叶绿素，因而呈黄色。（２）温度：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。（３）必需元素：叶绿素分子是由Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｍｇ５种元素组成的，缺乏Ｎ、Ｍｇ都会使叶绿素的合成受阻。２．“叶绿体中色素的提取与分离”实验中采用了什么方法来分离色素？滤纸条上未见色素带的原因可能是什么？若滤纸条上的色素带颜色过浅，其原因是什么？提示：（１）“叶绿体中色素的提取与分离”实验分离色素的方法叫纸层析法。（２）滤纸条上未见色素带可能是层析液没及滤液细线，滤液细线上的色素全部溶解到层析液中。（３）滤纸条上的色素带颜色过浅，原因是滤液中色素浓度太低。滤液中色素浓度太低的原因：①使用了放置数天的绿叶；②研磨时一次性加入无水乙醇太多；③未加二氧化硅，研磨不充分；④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏等。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题５　光合作用２７　　　考点２光合作用及其影响因素　　一、光合作用发现史中的经典实验实验者实验过程及现象实验结论普利斯特莱点燃的蜡烛与绿色植物，密闭———蜡烛不易熄灭；小鼠与绿色植物，密闭———小鼠不易窒息植物更新空气萨克斯绿叶黑暗放置几小时（消耗掉叶片中的淀粉）→一半曝光碘蒸气→深蓝色一半遮光碘蒸气→不变蓝{叶片在光下能产生淀粉恩吉尔曼载有水绵和好氧细菌的临时装片　üþýïïïï黑暗无空气→极细光束—好氧细菌只分布在叶绿体被光束照射部位的周围完全曝光—好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位{Ｏ２是叶绿体释放出来的，叶绿体是进行光合作用的场所在上述基础上，他用透过三棱镜的光照射水绵，发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝（紫）光区域叶绿体主要吸收红光和蓝（紫）光鲁宾、卡门向植物提供Ｈ２１８Ｏ、ＣＯ２→释放１８Ｏ２Ｈ２Ｏ、Ｃ１８Ｏ２→释放Ｏ２{光合作用释放的氧全部来自水卡尔文用１４Ｃ标记的ＣＯ２，供小球藻进行光合作用，追踪检测１４Ｃ的去向１４ＣＯ２→２Ｃ３→（１４ＣＨ２Ｏ）　　二、光合作用的过程１．光合作用的过程图解及其物质变化２．光合作用过程中的能量变化光能→ＡＴＰ中的活跃化学能→有机物中稳定的化学能。３．光反应和暗反应的比较光反应暗反应条件需叶绿素、光、酶不需叶绿素和光，需要多种酶物质转化①水的光解：Ｈ２Ｏ光能→２［Ｈ］＋１２Ｏ２↑②ＡＴＰ的生成：ＡＤＰ＋Ｐｉ＋能量酶→ＡＴＰ③ＣＯ２的固定：ＣＯ２＋Ｃ５→２Ｃ３④Ｃ３的还原：２Ｃ３ＡＴＰ、［Ｈ］酶→（ＣＨ２Ｏ）＋Ｃ５能量转化光能→电能→活跃的化学能，并储存在ＡＴＰ中ＡＴＰ中活跃的化学能→（ＣＨ２Ｏ）中稳定的化学能关系①光反应为暗反应提供还原剂［Ｈ］、ＡＴＰ；暗反应为光反应提供ＡＤＰ和Ｐｉ②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成　　三、光合作用的总反应式及元素转移　　四、影响光合作用的因素１．影响光合作用的内部因素与自身的遗传特性有关，如阴生植物、阳生植物。植物的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用。如图：　　　　２．影响光合作用的外部因素影响因素曲线曲线解读在生产上的应用光照强度Ａ点：只进行细胞呼吸；ＡＢ段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强；Ｂ点（光补偿点）：光合作用强度等于细胞呼吸强度；ＢＣ段：光照强度不断加强，光合作用强度不断加强；Ｃ点对应的光照强度为光饱和点延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间ＣＯ２浓度①图１和图２都表示在一定范围内，光合速率随ＣＯ２浓度的增加而增大，但当ＣＯ２浓度增加到一定范围后，光合速率不再增加；②图１中Ａ点表示光合速率等于细胞呼吸速率时的ＣＯ２浓度，即ＣＯ２补偿点；图２中的Ａ′点表示进行光合作用所需ＣＯ２的最低浓度。图１和图２中的Ｂ和Ｂ′点都表示ＣＯ２饱和点施用有机肥；温室栽培植物时，可以适当提高室内ＣＯ２浓度。大田生产“正其行，通其风”，即为提高ＣＯ２浓度，增加产量温度温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合速率增加昼夜温差，提高植物有机物的积累量必需元素的供应在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水萎蔫合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，增加光合速率　　五、化能合成作用１．概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。２．实例：硝化细菌能利用氨氧化时所释放的化学能，将Ｈ２Ｏ和ＣＯ２合成糖类。　　水和ＣＯ２是光合作用的原料。缺水时影响光合作用速率的机制是怎样的？ＣＯ２浓度是不是越高越有利于光合作用的进行？提示：缺水通常会直接引起气孔关闭，使吸收ＣＯ２受阻，从而影响暗反应的进行，导致光合作用速率降低。ＣＯ２浓度并不是越高越好，ＣＯ２浓度过高时会抑制植物的细胞呼吸，进而会影响光合作用速率。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋２８　　　５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）考点３光合作用与细胞呼吸的关系　　一、光合作用与有氧呼吸过程中［Ｈ］、ＡＴＰ来源、去路的比较比较项目来源去路［Ｈ］光合作用光反应中水的光解作为暗反应阶段的还原剂，用于还原Ｃ３有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生用于第三阶段还原氧气产生水，同时释放大量能量ＡＴＰ光合作用在光反应阶段合成，其合成所需能量来自色素吸收转化的太阳能用于暗反应阶段Ｃ３还原，其中活跃的化学能以稳定的化学能形式储存在有机物中有氧呼吸第一、二、三阶段均产生，其中第三阶段产生最多，其合成所需能量来自有机物的分解水解释放的能量直接用于各项生命活动　　二、光合作用与细胞呼吸的联系１．过程联系２．物质联系元素物质联系ＣＣＯ２暗反应→（ＣＨ２Ｏ）呼吸Ⅰ→丙酮酸有氧呼吸Ⅱ　←ＣＯ２ＯＨ２Ｏ光反应→Ｏ２有氧呼吸Ⅲ→Ｈ２ＯＨＨ２Ｏ光反应→［Ｈ］暗反应→（ＣＨ２Ｏ）有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ　←Ｈ２Ｏ有氧呼吸Ⅲ　←［Ｈ］　　３．能量联系　　４．光合速率与呼吸速率的关系图（１）绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得的数据为呼吸速率（Ａ点）。（２）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（表观光合速率）。（３）总（真正）光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。（４）各点（段）光合作用和呼吸作用分析Ａ点→只呼吸不光合植物组织释放ＣＯ２　吸收Ｏ２{}⇒ＡＢ段（不包括Ａ、Ｂ点）→呼吸＞光合植物组织释放ＣＯ２　吸收Ｏ２{}⇒Ｂ点→光合＝呼吸植物组织外观上不与　外界发生气体交换{}⇒Ｂ点后→光合＞呼吸植物组织吸收ＣＯ２　释放Ｏ２{}⇒（５）测定方法光合速率可用如图所示装置进行测定，ＮａＨＣＯ３可以维持空间ＣＯ２浓度