导与练届高三生物一轮复习学案第10讲 光合作用.docx
《导与练届高三生物一轮复习学案第10讲 光合作用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《导与练届高三生物一轮复习学案第10讲 光合作用.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![导与练届高三生物一轮复习学案第10讲 光合作用.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-11/20/ca15c154-0ab8-4266-aac0-ea5e2f4dc7ff/ca15c154-0ab8-4266-aac0-ea5e2f4dc7ff1.gif)
导与练届高三生物一轮复习学案第10讲光合作用
学案10能量之源——光与光合作用
课前探究案
【预习目标】
1.能够明确说出叶绿体中色素的提取和分离的方法和步骤及所用试剂。
2.明确说出细胞中色素的分布和种类及相关的作用。
3.明确说出光合作用发现历程中各个实验的各步操作的意义。
4.掌握光合作用的方程式,及反应过程
【基础知识回顾】
1.“绿叶中色素的提取与分离”实验
(1)色素提取液:
①。
(2)色素分离方法:
②法。
(3)色素分离原理:
四种色素在层析液中③不同,溶解度高的扩散速度④。
(4)分离结果:
滤纸条上自上而下呈现四条色素带。
(5)该实验中化学物质的作用:
二氧化硅的作用是使⑤;碳酸钙的作用是⑥。
2.叶绿体中色素的种类、含量及作用
色素名称
颜色
溶解度
色素种类
含量
吸收光的种类(主要)
①
②
最大
③
1/4
⑦
叶黄素
黄色
④
蓝绿色
叶绿素
3/4
⑧
⑤
⑥
最小
含量最多的色素为⑨,含量最少的为⑩;在滤纸条上两者之间相距最远的为
;光合作用中最有效的光为
,最无效的光为
。
3、叶绿体的结构和功能
(1)结构:
一般呈扁平的椭球或球形,外表具①,内部有许多②,每个基粒有一个个囊状结构堆叠而成,这些囊状结构称为③,吸收光能的四种色素分布于④上。
(2)功能:
叶绿体是进行⑤的场所,其内不仅分布有光合色素,还有许多进行光合作用所必需的⑥。
4、光合作用的发现历程
(1)1771年,英国科学家普利斯特利证明:
①,但不知道更新何种气体。
(2)1779年,荷兰科学家英格豪斯证明:
普利斯特利的实验只有在②才能成功,即光合作用条件需要③。
(3)1785年,随着空气组成成分的发现,人们才明确绿叶在光下放出和吸收的气体分别是④。
(4)1864年,德国植物学家萨克斯的实验证实:
光合作用的产物除氧气外还有⑤。
(5)1939年,美国科学家鲁宾和卡门利用⑥法证明:
光合作用释放的氧气来自水。
(6)20世纪40年代,美国科学家卡尔文,利用⑦技术最终探明了⑧中的碳在光合作用中转化成⑨中碳的途径。
(7)光合作用的总反应式:
⑩
5、光合作用过程
总反应式:
⑦
6、光合作用原理的应用
⑴光合作用强度是指绿色植物在单位时间内通过光合作用制造①的数量。
⑵影响光合作用强度的因素包括:
空气中②的浓度、土壤中③和矿质元素的过少、光照的
④和光的⑤以及温度的高低。
7、化能合成作用
⑴概念:
某些细菌能够利用体外环境中的某些①氧化时所释放的能量来制造的合成作用。
⑵实例:
硝化细菌能利用②氧化成③和④时所释放的化学能,将
⑤和⑥合成⑦。
【自我检测】
1.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是()
A.光反应强度升高,暗反应强度降低B.光反应强度降低,暗反应强度降低升高
C.反应强度不变,暗反应强度降低降低D.反应强度降低,暗反应强度降低不变
2、某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。
将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是()
A.光吸收差异显著,色素带缺第2条B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条
C.光吸收差异显著,色素带缺第3条D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条
3、下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是()
A.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生
B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反应
4.某种铁线莲的根茎可作中药,有重要经济价值。
下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果,相关叙述正确的是(多选)()
A.适当的遮光处理,可提高其干重
B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关
C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标
D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用
5.中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。
小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
Ⅲ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25℃)下进行实验,方法和结果如下表。
实验组号
叶绿素溶液(mL)
调pH至
处理时间(min)
溶液颜色
①
3.0
Y
10
绿色
②
3.0
7.0
10
绿色
③
3.0
6.0
10
黄绿色
④
3.0
5.0
10
黄褐色
注:
叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的X应该为,原因是。
(2)表中Y应该为,原因是。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于食品,否则。
(4)小李想了解叶绿素产品中是否含有其他色素,请你提供监测方法并写出主要步骤。
学案10能量之源——光与光合作用
课内探究案
第一课时
【学习目标】
1.准确掌握叶绿体中色素的提取和分离的方法及色素的分类。
2.能够准确分析光合作用的基本过程的图解,及外界条件变化引起的物质量的改变。
【合作学习精讲点拨】
【探究点一】“绿叶中色素的提取和分离”的实验分析
【例题1】关于绿叶中色素的提取和分离实验:
(1)在“叶绿体色素的提取和分离实验"中,将叶绿体色素进行分离的方法名称是:
。
(2)某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,操作情况如下表述:
①将5g新鲜完整的菠菜叶,放在研钵中,加入无水乙醇、石英砂、碳酸钙以后,迅速研磨。
②用毛细吸管吸取少量滤液,沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线,并连续迅速地重复画2~3次。
③把画好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散。
实验结果失败,请指出其错误:
①
②
③
思考:
下图是叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。
据图回答:
(1)图中步骤①加入研钵内的物质:
A_________10mL,作用是_________;B_________少许,作用是研磨得充分:
C_________少许,作用是_________。
(2)图中步骤②将糨糊状的研磨液倒入漏斗中,漏斗底部放有_________。
(3)图中步骤③剪去两角的作用是_________,画滤液细线的要求是_________。
(4)图中步骤④中关键应注意_________;加盖的目的是_________;色素带最宽的是_________,扩散速度最快的是_________。
提升:
色素提取液呈淡绿色的原因
【变式训练】
1、做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时,某同学有以下操作:
①将5g新鲜菠菜叶片剪碎放在研钵中,加入丙酮后直接进行研磨
②将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1cm处用钢笔画一条横线
③为增强实验效果,将滤液线画粗些
④将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入到层析液中,让滤液细线浸入层析液中
这位同学错误的操作步骤是()
A.①B.①②C.①②③D.①②③④
2、阳光通过三棱镜能显示七种颜色的连续光谱。
如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间,连续光谱中就会出现一些黑色条带,这些条带应位于()
A、绿色区 B、红光区和绿光区
C、蓝紫光区和绿光区 D、红光区和蓝紫光区
【探究点二】“光合作用的探究历程”的分析
【例题2】在光合作用的发现过程中,几位科学家做了几个著名实验,这些实验设计都有逻辑上的严密性。
下列叙述中不正确的是
A.普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,小鼠不会死亡,证明了绿色植物在光照下吸收CO2,放出O2,从而更新空气
B.萨克斯的实验证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
C.恩吉尔曼的实验证明氧气是叶绿体释放出来,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
D.鲁宾和卡门用同位素180分别标记CO2和H2O,供绿色植物利用,分析各自放出的氧——证明光合作用释放的氧气全部来自H2O
思考:
、光合作用发现实验中的变量分析
在光合作用的发现中,科学家们利用了对照实验,使结果和结论更科学、准确。
①萨克斯:
自身对照,自变量为,因变量为颜色变化。
②恩格尔曼:
自身对照,自变量为光照(照光处与不照光处;黑暗与完全曝光),因变量为。
③鲁宾和卡门:
相互对照,自变量为(H218O与C18O2),因变量为O2的放射性。
④普利斯特利:
缺少空白对照,实验结果说服力不强。
2、恩格尔曼实验在设计上的巧妙之处
⑴是选用水绵作为实验材料。
水绵不仅具有细而长的带状叶绿体,而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察和分析研究。
⑵是将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中,排除了环境中光线和氧的影响。
从而确保实验能够正常进行。
⑶是选用极细的光束照射,并且用好氧细菌进行检测,从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。
⑷是进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验,从而明确实验结果完全是由光照引起的
【变式训练】
1、下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的实验,你认为哪一个的结果是不可能是()
A.将叶绿素的酒精提取液置于适宜光源的照射下5h,加碘液处理后溶液呈蓝色
B.在温暖晴朗的一天下午,在某植物的向阳处采得一片叶,用酒精隔水加热脱色,并加碘液处理叶片,显微镜下观察到叶绿体变成蓝色
C.叶绿体色素的酒精提取液放于自然光和三棱镜之间,从三棱镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域
D.将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO2的密闭透明的照光小室内,3小时后在叶内淀粉中可检验到14C的存在
2、德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后,再把叶片的一部分遮光,其它部分曝光。
一段时间后,将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理,结果遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。
下列有关本实验的分析及结论合理的是()
①本实验未设对照组
②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因
③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态
④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
A.只有②③B.只有①②③C.只有②③④D.①—④全部
【探究点三】光合作用过程分析
【例题3】下图为光反应、暗反应联系示意图,请根据图回答下面的问题:
(1)填出图中字母所表示的物质;a 、b 、c、d ;
(2)光反应为暗反应提供了和;
(3)光合作用中的能量转变是:
光能→ → ;
(4)如小麦在适宜条件下栽培,突然将d降至极低水平,则小麦叶片中的三碳化合物含量会
思考:
光照和CO2浓度变化对细胞内C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)含量的影响
条件
C3
C5
[H]、ATP
ADP
(CH2O)
停止光照,CO2供应不变
光照不变,停止CO2供应
提升:
光反应与暗反应的区别和联系
项目
光反应
暗反应
区别
实质
条件
场所
物质转化
能量转化
联系
【变式