适用于新教材2024版高考生物一轮总复习第3单元细胞的代谢第13讲光合作用的色素和原理课件新人教版

这是一份适用于新教材2024版高考生物一轮总复习第3单元细胞的代谢第13讲光合作用的色素和原理课件新人教版，共48页。PPT课件主要包含了素养目标，内容索引，强基础·增分策略，提能力·精准突破，练高考·衍生训练，2实验步骤，3实验结果分析，光合作用的原理，考向探究，方法突破等内容，欢迎下载使用。

1 强基础·增分策略
一、捕获光能的色素和结构1.绿叶中色素的提取和分离(1)实验原理
2.叶绿体的结构及其中的色素(1)叶绿体的结构适于进行光合作用
(2)叶绿体中色素的吸收光谱
延伸拓展分离叶绿体中的色素,也可用如图所示的方法,即在圆心处滴加适量滤液,待干燥后再滴加适量层析液进行层析,结果会出现不同颜色的4个同心圆,请写出①~④依次对应的色素及颜色。 答案: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
易错辨析(1)色素提取时未加入CaCO3 ,叶绿体中各种色素都会被破坏。(必修1 P98“探究·实践”)(　×　)(2)色素可以用无水乙醇进行分离。(必修1 P98“探究·实践”)(　×　)(3)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,对其他波段的可见光并非不吸收,只是吸收量较少。(必修1 P99正文)(　√　)(4)生物光合作用的场所不一定是叶绿体,没有叶绿体的生物也可以是自养型生物。(必修1 P100正文)(　√　)(5)夏天叶片呈绿色是叶片吸收绿光导致的,秋天叶片变黄,是叶黄素含量增多导致的。(必修1 P101“概念检测”1)(　×　)
二、光合作用的原理1.探索光合作用原理的部分实验
(1)填写图中序号所代表的物质或结构。①　O2　;②　NADP+　;③　ADP+Pi　;④　C5　。Ⅰ是　光反应　;Ⅱ是　暗反应　。 
(2)光反应与暗反应的比较
3.光合作用和化能合成作用的比较
旁栏边角1.(必修1 P102“思考·讨论”)希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示:水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的,没有碳参与反应,而糖的合成需要碳的参与2.(必修1 P103图5-14)光照停止后暗反应短时间仍然能够持续,但无法长时间正常进行,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示:暗反应中C3的还原需要光反应提供ATP和NADPH,停止光照使光反应停止,叶绿体中仍有少量ATP和NADPH能使暗反应持续进行一段时间;但是这段时间过后,暗反应会因缺少ATP和NADPH而无法进行
易错辨析(1)光反应必须在光照下进行,暗反应必须在暗处进行。(必修1 P103正文)(　×　)(2)离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH 和CO2 后,在合适的条件下可完成暗反应过程。(必修1 P103图5-14)(　√　)(3)光合作用的产物有淀粉和蔗糖,淀粉和蔗糖可以进入筛管,通过韧皮部运输到植株各处。(必修1 P104“相关信息”)(　×　)(4)光能通过驱动光合作用而驱动生命世界的运转。(必修1 P104正文)(　√　)(5)C3 是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸,C5 是指五碳化合物——核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP) 。(必修1 P104“相关信息”)(　√　)
2 提能力·精准突破
考向1结合实验原理及过程,考查科学探究1.(2022南通四模)为了测定叶片叶绿体中色素含量,某中学兴趣小组利用两种方法分别提取菠菜叶片的叶绿体色素,并测定含量,实验过程如图。下列相关叙述错误的是(　　)
A.方法①中的“?”代表的是SiO2,加入该成分以便研磨更充分B.方法①②中加入CaCO3的作用是保护叶绿素,提高色素的提取量C.方法②中沸水浴可破坏膜结构,使色素充分释放D.方法②延长沸水浴时间,色素提取更充分答案:D解析:方法②延长沸水浴时间,叶绿体中的色素会被分解,色素提取量变少,D项错误。
2.(2022大连模拟)如图是某同学用无水乙醇分别提取正常光照和强光照下某种植物等量叶片中的光合色素,然后用层析液进行纸层析得到的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列相关叙述正确的是(　　)A.实验研磨操作中若加入的二氧化硅或碳酸钙过少,都会导致色素条带颜色变深B.实验中对研磨液过滤时,采用滤纸过滤,实验效果更好C.色素分离过程中如果滤液细线触及层析液,会缩短四条色素带间的距离D.与正常光照下相比,该植物强光照下叶片会发黄答案:D
解析:实验研磨操作中若加入的二氧化硅(研磨充分)或碳酸钙(保护叶绿素)过少,都会导致色素条带颜色变浅,A项错误;实验中对研磨液过滤时,采用滤纸过滤,会使色素吸附在滤纸上,导致实验失败,B项错误;色素分离过程中如果滤液细线触及层析液,会使色素溶解在层析液中,看不到四条色素带,C项错误。
拓展提升有关色素提取和分离的4个常见异常现象原因分析
考向2 围绕光合色素的种类和功能,考查科学思维3.(2022辽宁模拟)如图为正常绿叶的叶绿素 a的吸收光谱、色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表不同波长下植物的光合作用效率)。由图中信息分析,下列叙述错误的是(　　)
A.色素的吸收光谱可以通过测量对不同波长光的吸收值来绘制,作用光谱可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制B.总吸收光谱与叶绿素 a吸收光谱曲线不吻合,说明绿叶中还含有其他吸收光能的色素C.总吸收光谱与作用光谱表现出高度一致性,说明绿叶中色素吸收的光能几乎都能用于光合作用D.总吸收光谱与作用光谱在 450~500 nm波长处出现较大差异,说明其他色素对能量的转换效率比叶绿素对能量的转换效率高答案:D
解析:绿叶中的类胡萝卜素主要吸收450~500 nm(蓝紫光)波长的光,在可见光的其他波段,总吸收光谱与作用光谱几乎完全重叠,说明叶绿素吸收的光能几乎全部用于光合作用,450~500 nm波长处出现较大差异,说明类胡萝卜素吸收的光能有一部分不能转化成光合作用的能量,进而说明叶绿素比其他色素对能量的转换效率高,D项错误。
拓展提升1.影响叶绿素合成的三大因素
2.色素与叶片的颜色
环境改变时光合作用各物质含量的变化分析(1)“过程法”分析各物质变化下图中Ⅰ表示光反应,Ⅱ表示CO2的固定,Ⅲ表示C3的还原,当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时,分析相关物质含量在短时间内的变化:
(2)“模型图法”分析各物质变化①光照强度变化:
考向1 结合光合作用的探究历程,考查科学探究1.(2022石家庄模拟)希尔从细胞中分离出叶绿体,并发现在没有CO2时,给予叶绿体光照,就能放出O2,同时使电子受体还原。希尔反应式:H2O+氧化态电子受体→还原态电子受体+1/2O2。在希尔反应的基础上,阿尔农又发现在光下的叶绿体,不供给CO2时,既积累NADPH也积累ATP;进一步实验,撤去光照,供给CO2,发现NADPH和ATP被消耗,并产生有机物。下面关于希尔反应和阿尔农发现的叙述,不正确的是(　　)A.光合作用释放的O2来自水而不是CO2B.NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上C.希尔反应与CO2合成有机物的过程是两个过程D.光合作用的需光过程为CO2合成有机物提供ATP和NADPH
答案:B解析:由题中的信息(希尔反应式)可知,光合作用过程中产生的氧气来自参加反应的水,A项正确;从希尔反应和阿尔农发现的叙述,得不到信息“NADPH和ATP的形成发生在叶绿体类囊体薄膜上”,B项错误;希尔反应和有机物的合成过程可以分别进行,在光下积累NADPH和ATP,在暗处可以进行有机物的合成,C项正确;希尔反应只有在光下才能进行,在暗处不能进行,但在光下积累的NADPH和ATP,在暗处进行有机物的合成过程中被消耗,D项正确。
2.(2022武汉模拟)卡尔文给小球藻提供14CO2和适宜的光照,研究光合作用暗反应过程中C的转移路径。某同学根据卡尔文的实验资料,提出了一些推论,下列推论不合理的是(　　)
A.推论①:C3是CO2被还原的第一个产物B.推论②:C3进一步反应生成C5和葡萄糖C.推论③:C3是暗反应的中间产物,糖类是终产物D.推论④:C3转化为C5需要依赖光反应的产物
答案:A解析:根据光照时间缩短至几分之一秒的结果可知,C3是CO2被固定的第一个产物,A项符合题意;结合(1)(2)可知,C3进一步反应生成C5和葡萄糖,B项不符合题意;根据C3的含量维持稳定而含放射性的糖类不断增加可知,C3是暗反应的中间产物,糖类是终产物,C项不符合题意;根据停止光照时,C3明显增加,C5明显下降可知,光照与C3和C5的转化有关,且C3转化为C5需要依赖光反应的产物,D项不符合题意。
考向2 围绕光合作用的过程,考查理解能力3.(2022潍坊模拟改编)磷酸丙糖不仅是光合作用中最先产生的糖,也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。如图为某植物光合作用产物的合成与运输示意图。下列相关说法正确的是(　　)A.a表示的物质是ATP,它也可以在叶绿体基质中合成B.磷酸丙糖应该是一种五碳化合物C.磷酸丙糖是暗反应产物,在细胞质基质中合成淀粉D.若图中表示的磷酸转运器活性受抑制,会导致光合速率下降答案:D
解析:图中a是光反应为暗反应提供的物质NADPH和ATP,在叶绿体类囊体薄膜上合成,A项错误;磷酸丙糖是三碳化合物,B项错误;磷酸丙糖合成淀粉的过程是在叶绿体基质中进行的,C项错误;磷酸转运器活性受抑制,不能将磷酸丙糖运出叶绿体和将磷酸运入叶绿体,会造成叶绿体中光合作用产物积累和缺少磷酸,导致光合作用速率降低,D项正确。
考向3 围绕物质含量的变化分析,考查科学思维4.(2022淄博模拟)研究人员以生长状态相同的绿色植物为材料,在相同的条件下进行了四组实验。其中D组连续光照T秒,A、B、C组依次增加光照—黑暗的交替频率,每组处理的总时间均为T秒,发现单位光照时间内光合作用产物的相对含量从A到C依次增大。下列相关说法正确的是(　　) A.实验说明白天给予一定频率的遮光有利于农作物增产B.实验过程中C组积累的有机物最多C.实验结束后立即检测植物体内NADPH含量,D组最高D.实验组由黑暗变为光照时,光反应速率增加,暗反应速率变小
答案:C解析:实验说明增加光照—黑暗的交替频率,光合速率可以提高,但白天遮光会缩短光照时间,同样不利于农作物增产,A项错误;实验过程中D组光照时间最长,所以D组积累的有机物最多,B项错误;因为D组持续光照,有NADPH积累,故实验结束后D组NADPH含量最高,C项正确;实验组由黑暗变为光照时,光反应速率增加,暗反应速率也增加,D项错误。
规律方法连续光照和间隔光照下有机物合成量的分析
3 练高考·衍生训练
角度1 考查叶绿体中色素的提取和分离1.(2021北京高考)关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验,下列叙述错误的是(　　)A.研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液B.利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNAC.依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离D.利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质答案:C
解析:肝脏细胞中含有过氧化氢酶,因此研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液,A项正确;DNA不溶于酒精,而细胞中的某些蛋白质可溶于酒精,因此利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA,B项正确;依据光合色素在层析液中溶解度的差异对光合色素进行纸层析分离,C项错误;蛋白质可以与双缩脲试剂发生紫色反应,因此利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质,D项正确。
2.(2020江苏高考)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答案:B解析:色素易溶于有机溶剂,故用无水乙醇作为溶剂来提取,A项正确。研磨时加入CaCO3而非CaO,B项错误。研磨时加入石英砂,有助于研磨充分,有助于色素的提取,C项正确。为了得到整齐的色素带,滤液细线尽量细、齐,D项正确。
角度2 考查光合作用的原理和过程3.(2021广东高考)在高等植物光合作用的卡尔文循环中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisc,下列叙述正确的是(　　)A.Rubisc存在于细胞质基质中B.激活Rubisc需要黑暗条件C.Rubisc催化CO2固定需要ATPD.Rubisc催化C5和CO2结合答案:D解析:CO2的固定发生于暗反应阶段,场所是叶绿体基质,A项错误。CO2的固定过程在有光和无光条件下都能进行,但Rubisc需要光激活,B项错误。CO2的固定过程需要酶的参与,不需要消耗ATP,C项错误。由题干信息可知,催化CO2固定形成C3的酶是Rubisc,D项正确。