1、 光合作用 创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四考纲考情考纲考情知考向知考向核心素养核心素养提考能提考能2019考纲考纲1.光合作用的基本过程光合作用的基本过程()2.影响光合速率的环境因素影响光合速率的环境因素3.实验：叶绿体色素的提取与分离实验：叶绿体色素的提取与分离生命生命观念观念通过比较光反应与暗反应及它们之通过比较光反应与暗反应及它们之间 的 关 系，建 立 对 立 统 一、间 的 关 系，建 立 对 立 统 一、结构决定功能的观点结构决定功能的观点科学科学思维思维理解理解C3、C5等物质变化和光合作用等物质变化和光合作用的相关曲线的相关曲线近三近三年考年考情情2019全国卷全国
2、卷(3、29)、2019全国全国卷卷(31)、2018全国卷全国卷(30)、2018全国卷全国卷(30)、2018全国卷全国卷(29)、2017全国卷全国卷(30)科学科学探究探究探 究 光 照 强 度、探 究 光 照 强 度、C O2浓 度 等浓 度 等 对光合作用强度的影响对光合作用强度的影响社会社会责任责任关注光合作用与农业生产及生活的关注光合作用与农业生产及生活的联系联系01绿叶中色素的提取和分离创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四考点一叶绿体中的色素及其提取和分离考点一叶绿体中的色素及其提取和分离1.色素的色素的提取提取与与分离分离实验实验可看作两个实验哦！可看作两个实验哦！(1
3、)实验原理实验原理纸层析法纸层析法层析液层析液创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(2)实验流程实验流程防止色素被破坏防止色素被破坏单层尼龙布单层尼龙布铅笔铅笔铅笔线铅笔线层析液挥发层析液挥发 色素溶解在层析液色素溶解在层析液中，而导致滤纸条上无色素中，而导致滤纸条上无色素带带创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(3)实验结果及分析实验结果及分析橙黄色橙黄色色素种类色素种类色素含量色素含量溶解度溶解度实验结果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_叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色_较低较慢叶绿素b黄绿色较多_最少最高最快最多最低最慢实验注意事项和目的注意事项操作目的提
4、取色素选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高研磨时加无水乙醇溶解色素加少量二氧化硅和碳酸钙研磨充分和保护色素迅速、充分研磨防止乙醇过度挥发，充分溶解色素盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸上快速扩散滤液细线要细、齐、直使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画一两次使分离出的色素带清晰分明滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中实验出现异常的原因分析(1)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出来。使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度太低。未加
5、碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。画滤液细线次数过少。选用绿叶叶脉过多，叶肉细胞过少。滤液细线触及层析液。(2)滤纸条色素带重叠：滤纸条没经干燥处理，滤液细线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致。(3)滤纸条看不到色素带：忘记画滤液细线；滤液细线触及层析液，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.(2019黑龙江大庆实验中学第一次月考)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是A.绿叶中的色素只能溶解在无水乙醇中B.层析分离时必须确保滤液细线不触及层析液C.制备滤纸条时用圆珠笔画横线更
6、方便D.若研磨绿叶时没有加入碳酸钙，则提取不到光合色素考向一实验的基本原理和过程分析解析绿叶中的色素能溶解在丙酮、无水乙醇等有机溶剂中，A错误；层析分离时必须确保滤液细线不触及层析液，否则色素会溶解在层析液中，B正确；圆珠笔笔油中有色素，因此制备滤纸条时应该用铅笔画横线，C错误；碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏，因此没有加入碳酸钙会导致层析后滤纸条上的叶绿素带颜色较浅，D错误。2.如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及其在滤纸上的分离情况，下列分析错误的是(不定项)A.叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上B.四种色素均主要吸收蓝紫光和红光C.四种色素在层析液中溶解度最大的是D.发黄的菠菜叶色
7、素含量显著减少的是和解析叶绿体中的四种色素均分布在类囊体薄膜上，A正确；类胡萝卜素主要吸收蓝光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，B错误；根据图中显示的四种色素的相对含量及其与滤液细线的距离，可以推知，、所指的色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，四种色素在层析液中溶解度最大的是，C错误；菠菜叶中的叶绿素a(呈蓝绿色)和叶绿素b(呈黄绿色)分解，导致胡萝卜素(呈橙黄色)、叶黄素(呈黄色)的颜色显示出来，发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是和，D正确。3.在做提取和分离叶绿体中的光合色素实验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“”表示使用，“”表示未使用)，其余操作均正常
8、，他们所得的实验结果依次应为考向二实验的拓展分析试剂甲乙丙丁无水乙醇CaCO3SiO2A.B.C.D.解析甲同学由于没有加入提取剂无水乙醇，所以提取液中不会出现色素，色素分离的结果是；乙同学操作正确，色素分离后得到的色素带有四条，与情况相符；丙同学由于未加CaCO3，所以叶绿素含量减少，所得到的色素带中两条叶绿素带比正常的色素带要窄，对应；丁同学由于未加SiO2，导致叶片研磨不充分，最终导致各种色素的含量均减少，对应，B正确。4.(2019江苏安宜中学测试)如图是利用新鲜的菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”的实验，滤液经层析后，色素带在滤纸条上的分布情况，下列说法正确的是A.是叶黄素，是胡萝
9、卜素，它们是类胡萝卜素B.是叶绿素b，其含量最多C.的溶解度最高，扩散速度最慢D.菠菜叶如果放置时间过长，实验中色素带宽度会变窄解析滤纸条上色素带依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶绿素a含量最多，A、B错误；四种色素中，胡萝卜素溶解度最高，扩散速度最快，叶绿素b溶解度最低，扩散速度最慢，C错误；放置时间过长的菠菜叶叶绿素会被破坏，导致叶绿素a、叶绿素b色素带宽度变窄，D正确。02捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程1.捕获光能的色素及色素的吸收光谱叶绿素b叶绿素a胡萝卜素叶黄素由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收，而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素主要吸收光，类胡萝卜
10、素主要吸收光。可见光红光和蓝紫蓝紫创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(2)色素的吸收光谱色素的吸收光谱创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四由图可以看出：由图可以看出：色素的功能：叶绿素主要吸收色素的功能：叶绿素主要吸收_；类胡萝卜素主要吸收；类胡萝卜素主要吸收_。色素吸收光的范围：一般叶绿体中的色素只吸收可见光色素吸收光的范围：一般叶绿体中的色素只吸收可见光(可见光的波长范围大约是可见光的波长范围大约是390760 nm)，对红外光和紫外光不吸收。参看必修，对红外光和紫外光不吸收。参看必修1 教材教材P99“学科交叉学科交叉”红光和蓝紫光红光和蓝紫光蓝紫光蓝紫光创新设计创新设计考点一
11、考点二考点三考点四2.叶绿体的结构及其中的色素叶绿体的结构及其中的色素(1)光合作用的结构光合作用的结构叶绿体叶绿体 结构结构决定决定功能功能的观点的观点 并非光合作用的必要条件，蓝藻、光合细菌也能进行光合作用，但没有叶绿体。并非光合作用的必要条件，蓝藻、光合细菌也能进行光合作用，但没有叶绿体。外膜外膜囊状结构囊状结构光合色素光合色素光反应光反应基质基质暗暗3.光合作用的探究历程(连线)(1)温室大棚种植蔬菜时，应选用无色透明的玻璃、塑料薄膜或者补充蓝紫光更有利于植物的光合作用。(P99与社会的联系)(2)植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素。(P100拓展题)教材拾遗正误辨析(1)
12、叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素()(2)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同()(3)秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的()(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)叶绿体内膜的面积远远大于外膜的面积()关于光合色素的四点提醒(1)可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体(如蓝藻等)，但是都含有光合色素。(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。(3)植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。(4)植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。易错警示创新设计创新设计考点一考点二考点三
13、考点四深挖深挖教材教材 长句溯源长句溯源1.(实验变式实验变式)提取叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法：即在圆心处滴加适量滤液，提取叶绿体中的色素，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，则个同心圆，则依次对应哪种色素及颜色？依次对应哪种色素及颜色？胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色橙黄色)叶黄素叶黄素(黄色黄色)叶绿素叶绿素a(蓝绿色蓝绿色)叶绿素叶绿素b(黄绿色黄绿色)创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四2.(必修必修1 P99“与社会的联系与社会的联系”拓展拓展)生产
14、上，用何种颜色的塑料薄膜做顶棚产量高？生产上，用何种颜色的塑料薄膜做顶棚产量高？如果阴天或夜间给大棚内的农作物补光呢？如果阴天或夜间给大棚内的农作物补光呢？无色，因日光中各种颜色的光均能通过，作物光合效率高。补红光和蓝紫光。无色，因日光中各种颜色的光均能通过，作物光合效率高。补红光和蓝紫光。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四2.影响叶绿素合成的影响叶绿素合成的三大因素三大因素创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四3.色素与叶片的颜色色素与叶片的颜色创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四高考原题高考原题结合实验原理及过程，考查科学探究能力结合实验原理及过程，考查科学探究能力1.(201
15、9江苏卷，江苏卷，17)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.研磨时加入研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素过量会破坏叶绿素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实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四解析解析研磨时加入研磨时
16、加入CaCO3能防止叶绿素被破坏，能防止叶绿素被破坏，A错误；层析液由有机溶剂错误；层析液由有机溶剂配制而成，配制而成，B错误；层析液易挥发，层析分离时烧杯上要加盖，错误；层析液易挥发，层析分离时烧杯上要加盖，C错误；对照错误；对照图示结果分析可知，该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素图示结果分析可知，该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素b，D正确。正确。答案答案D创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四考向考向2围绕光合色素考查科学思维能力围绕光合色素考查科学思维能力3.(2017全国卷全国卷，3)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
17、反应应(如如O2的释放的释放)来绘制的。下列叙述错误的是来绘制的。下列叙述错误的是()A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成的合成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的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在叶片在640660 nm波长光下释放波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的是由叶绿素参与光合作用引起的创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四解析解析类胡萝卜素主
18、要吸收蓝紫光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以在蓝紫光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成，的合成，A错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波错误；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，其吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制，长光的吸收值来绘制，B正确；正确；CO2的吸收速率和的吸收速率和O2的释放速率随光波长的变化均可的释放速率随光波长的变化均可表示光合作用的作用光谱，表示光合作用的作用光谱，C正确；根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知，叶片正确；根据叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱可知，叶片在在640660 nm波长光下释放波长光下
19、释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的，是由叶绿素参与光合作用引起的，D正确。正确。答案答案A创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四4.(2016全国卷全国卷，4改编改编)关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是关于高等植物叶绿体中色素的叙述，错误的是()A.H2O在光下分解为在光下分解为H和和O2的过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上的过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.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D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于
20、叶绿素合成受阻引起的黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四解析解析H2O的光解发生在类囊体薄膜上，因为类囊体薄膜上含有与光反应有关的酶和的光解发生在类囊体薄膜上，因为类囊体薄膜上含有与光反应有关的酶和色素，色素，A正确；镁作为细胞中的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进正确；镁作为细胞中的无机盐，可以离子状态由植物的根从土壤中吸收，进而参与叶绿素的合成，而参与叶绿素的合成，B正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见正确；一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光，可见光不包括红外光和紫外光，光不包括红外光和紫外光，C
21、错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，错误；叶绿素的合成需要光，黑暗中生长的植物幼苗，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，因没有光照而导致叶绿素合成受阻，使类胡萝卜素的颜色显现出来，因而叶片呈黄色，D正确。正确。答案答案C考向二探究光合作用的相关实验分析科学思维右面是光合作用探究历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，请分析：(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？提示选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是什么？提示排除氧气和极细
22、光束外的其他光的干扰。(3)萨克斯实验中进行“黑暗”处理的目的是什么？提示消耗掉细胞中原有的淀粉，防止对实验结果造成干扰。(4)萨克斯实验中在染色前通常用酒精对叶片进行脱色处理，目的是什么？提示防止叶片中色素颜色对实验结果的干扰。(5)两实验设计中是如何形成对照的？提示恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。命题示例7.(2019吉林“五地六校”联考)把一株牵牛花在黑暗中放置一昼夜，然后利用右图装置进行实验。该实验不能用于验证A.光合作用需要CO2B.光合作用能产生O2C.光合作用需要光D.光合作用需要叶绿体解析图中N
23、aOH的作用是吸收CO2，所以该装置可以用于验证光合作用需要CO2，A正确；图中没有检验O2的手段，B错误；图中铝箔的作用是遮光，从而证明光合作用需要光，C正确；图中白斑叶片分为绿色部分和白色部分，可以用于验证光合作用需要叶绿体，D正确。8.科学家往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照，结果如下表。实验组别 光照时间(s)放射性物质分布12三碳化合物22012种磷酸化糖类360除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等根据上述实验结果分析，下列叙述错误的是(不定项)A.本实验利用小球藻研究的是光合作用的暗反应阶段B.每组光照后需将小球藻进行处理使酶失活，才能测定放射
24、性物质分布C.CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是12种磷酸化糖类D.实验结果说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等解析培养液中通入14CO2研究有机物的种类及分布，暗反应利用的原料是CO2，A正确；光照后对酶处理使其失活，才能阻碍反应的进一步进行，才能测定放射性物质的分布，B正确；根据光照时间分析，CO2进入叶绿体后，最初形成的是大量三碳化合物，C错误；根据表中物质，光合作用的产物还有氨基酸和有机酸等，D正确。03光合作用的基本过程1.光合作用概念：指绿色植物通过，利用光能，把转化成储存着能量的有机物，并且释放出的过程。2.过程叶绿体二氧化碳和水氧气类囊体的薄膜HO2叶绿体基质(
25、CH2O)稳定的化学能创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四2.光合作用的过程光合作用的过程光、色素、酶光、色素、酶类囊体薄膜类囊体薄膜ATP中活跃中活跃的化学能的化学能酶酶叶绿体基质叶绿体基质有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能3.反应式3H(C3H2O)14C3(14CH2O)18O2C3(CH218O)4.光反应和暗反应的比较项目光反应暗反应条件光、色素、酶ATP、H、CO2、多种酶场所_物质变化、ATP的合成CO2的固定、ATP的分解能量变化光能转化为活跃的化学能活跃的化学能转化为稳定的化学能联系光反应为暗反应提供，暗反应为光反应提供_。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有
26、机物无法合成类囊体薄膜叶绿体基质水的光解C3的还原H和ATPNADP、ADP和Pi5.光合作用和化能合成作用的比较项目光合作用化能合成作用区别能量来源_代表生物绿色植物_相同点都能将等无机物合成有机物光能无机物氧化释放的能量硝化细菌CO2和H2O创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四深挖深挖教材教材 长句溯源长句溯源1.如图如图1、2、3所示为光合作用探索历程中的所示为光合作用探索历程中的经典实验的分析及拓展经典实验的分析及拓展(图图1中叶片黄白色中叶片黄白色部分不含叶绿体部分不含叶绿体)请思考：请思考：创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(1)图图1中中ad可构成哪些对照组？其验证的结
27、论分别是什么？可构成哪些对照组？其验证的结论分别是什么？(2)图图2所示实验运用了何种技术？可得出何种推论？所示实验运用了何种技术？可得出何种推论？(3)图图3所示实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？该实验对环境有何特殊要求？所示实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？该实验对环境有何特殊要求？其目的是什么？实验结果怎样？可得出何种结论？其目的是什么？实验结果怎样？可得出何种结论？提示提示(1)图图1中中b和和c部位都是绿色叶片，即都含有叶绿体，二者的区别在于有无光照，部位都是绿色叶片，即都含有叶绿体，二者的区别在于有无光照，通过对比可以通过对比可以说明光合作用需要光照说明光合作用需要光照；a
28、和和b部位都有光照，二者的区别在于有无叶绿体，部位都有光照，二者的区别在于有无叶绿体，通过对照可以通过对照可以说明光合作用需要叶绿体说明光合作用需要叶绿体。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(2)图图2所示实验运用了同位素标记技术，所示实验运用了同位素标记技术，该对比实验该对比实验说明光合作用产生的说明光合作用产生的O2来源于来源于H2O，而不是来自，而不是来自CO2。(3)图图3实验选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细实验选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。该实验要在没有空气的黑暗环境中进行以排除氧气和
29、菌可以确定释放氧气多的部位。该实验要在没有空气的黑暗环境中进行以排除氧气和极细光束外的其他光的干扰，实验结果是好氧细菌分布于叶绿体被光束照射的部位，极细光束外的其他光的干扰，实验结果是好氧细菌分布于叶绿体被光束照射的部位，由此由此证明叶绿体是光合作用的场所，氧气是由叶绿体释放出来的证明叶绿体是光合作用的场所，氧气是由叶绿体释放出来的。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四2.叶绿体中叶绿体中C3的分子数量为什么多于的分子数量为什么多于C5的分子数量？的分子数量？提示提示暗反应暗反应CO2固定时，每消耗固定时，每消耗1分子分子C5，产生，产生2分子分子C3；C3还原时，还原时，每还原每还原2分
30、子分子C3产生产生1分子分子C5，因此当暗反应速率达到稳定时，因此当暗反应速率达到稳定时，C3化合物的分子数是化合物的分子数是C5化合物的化合物的2倍。倍。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四3.(必修必修1 P100拓展题拓展题2改编改编)你如何从水层透光与植物光能捕获两层面，解释海洋中红藻、你如何从水层透光与植物光能捕获两层面，解释海洋中红藻、褐藻、绿藻的水层分布状况？褐藻、绿藻的水层分布状况？提示提示藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多
31、于蓝、绿部分的吸收，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。(1)同位素标记法中使用的同位素不都具有放射性，如18O就没有放射性，不能检测其放射性；而14C有放射性，可被追踪检测。(P102)(2)光合作用过程中的H和呼吸作用中的H不同，是还原型辅酶(NADPH)的简化表示方法。(P103相关信息
32、)(3)绿色植物和化能合成菌为自养生物，人、动物、真菌以及大多数细菌属于异养生物。(P105)教材拾遗正误辨析(1)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中()(2)叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉()(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后，可完成暗反应过程()(4)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，原因是光反应强度和暗反应强度都降低()(5)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，其叶绿体内CO2的固定立即停止()(6)光合作用和细胞呼吸均能产生H，二者还原的物质不同()(7)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2
33、O合成糖类()创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四1.光合作用反应式及光合作用反应式及元素去向元素去向分析分析为还原型辅酶为还原型辅酶对光合作用过程的四点说明(1)C3和C5并不是只含有3个或5个碳原子，还有H、O等原子，如丙酮酸(C3H4O3)就是一种三碳化合物。(2)暗反应不直接需要光，但是如果没有光，光反应停止后，暗反应很快也会停止。(3)光合作用的产物主要是糖类，还有一些类脂、有机酸、氨基酸和蛋白质等。(4)叶绿体产生的ATP只能用于暗反应(C3的还原)，不能用于细胞中其他部位的生命活动。易错警示考向一光合作用过程的综合分析右图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中ac表示相关物质，
34、甲、乙为结构。(1)图中所示的过程属于光合作用的阶段，甲为。(2)图中a为，b为，当外界CO2浓度升高时，b的含量会暂时。(3)该过程将光能转化为化学能储存在中。(4)乙为叶绿体基质，是的场所。(5)图中的ATP一般(填“能”或“不能”)运出所在的细胞器，用于其他生命活动。科学思维光反应类囊体薄膜氧气NADPH下降b和ATP光合作用暗反应不能考向二不同条件下光合作用过程中物质含量的变化分析1.环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时，C3的含量变化重点剖析(2)物质含量变化条件光照由强到弱，CO2供应不变光
35、照由弱到强，CO2供应不变CO2供应由充足到不足，光照不变CO2供应由不足到充足，光照不变C3含量增加减少减少增加C5含量减少增加增加减少H和ATP的含量减少增加增加减少(CH2O)的合成量减少增加减少增加2.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析(1)光反应为暗反应提供的H和ATP在叶绿体基质中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)在 总 光 照 时 间、总 黑 暗 时 间 均 相 同 的 条 件 下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(2)“模型法模型法”表示表示C3和和C5的含量变化
36、的含量变化起始值起始值C C3 3高于高于C C5 5(约其约其2 2倍倍)高考原题高考原题(2015全国，29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次
37、光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组)：光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。回答下列问题：(1)单位光照时间内，C组植物合成有机物的量_(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量，依据是_；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要_，这些反应发生的部位是叶绿体的_。高于C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质解析C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%，说明C组黑暗条件下进行了部分光合作用，暗反应消耗了ATP和H，为下一次的光照时间内光反应
38、提供了充足的原料ADP、Pi和NADP等，所以单位光照时间内，C组合成有机物的量高于D组。光合产物的生成场所为叶绿体基质。(2)A、B、C三组处理相比，随着_的增加，使光下产生的_能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶(NADPH)解析A、B、C三组实验中光照时间之和均为67.5s，但是处理方法不同，结果也不一样，并且单位时间内光照和黑暗交替频率越高，光合作用产物相对量越高，可知光照时产生的ATP和还原型辅酶(NADPH)在光照时没有用完，可以在黑暗中继续利用，还原C3生成糖类等有机物及C5，C5继续与CO2结合，因此提高了光合作用中C
39、O2的同化量。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四高考原题高考原题结合光合作用的过程，考查科学思维能力和科学探究能力结合光合作用的过程，考查科学思维能力和科学探究能力1.(2019全国卷全国卷，3)将一株质量为将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到时间后植株达到40 g，其增加的质量来自于，其增加的质量来自于()A.水、矿质元素和空气水、矿质元素和空气 B.光、矿质元素和水光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤水、矿质元素和土壤 D.光、矿质元素和空气光、矿质元素和空气创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四解析解
40、析水是占细胞鲜重最多的化合物，矿质元素是构成细胞中主要化合物的基础，水是占细胞鲜重最多的化合物，矿质元素是构成细胞中主要化合物的基础，植物幼苗生长过程中可从土壤中吸收水分和矿质元素使植株质量增加；另外，植物植物幼苗生长过程中可从土壤中吸收水分和矿质元素使植株质量增加；另外，植物在光照条件下可进行光合作用，通过吸收空气中的在光照条件下可进行光合作用，通过吸收空气中的CO2合成有机物使植株质量增加。合成有机物使植株质量增加。故故A符合题意。符合题意。答案答案A创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(2019长郡中学新高三实验班选拔考试长郡中学新高三实验班选拔考试)银边天竺葵叶片的边缘呈白色，中间
41、呈绿色银边天竺葵叶片的边缘呈白色，中间呈绿色(如如图所示图所示)。不考虑叶片中光合产物的转移，请以银边天竺葵的叶片为材料，设计一组。不考虑叶片中光合产物的转移，请以银边天竺葵的叶片为材料，设计一组实验，验证叶绿体是进行光合作用的场所，实验，验证叶绿体是进行光合作用的场所，简要简要写出写出(1)实验思路，实验思路，(2)预期实验结果预期实验结果即可。即可。解析解析为了排除叶片内原来所含有的淀粉对实验的干扰，应先将叶片置于暗处一段为了排除叶片内原来所含有的淀粉对实验的干扰，应先将叶片置于暗处一段时间进行时间进行“饥饿饥饿”处理，以消耗原来积累的淀粉；然后将叶片置于光照下一段时间，处理，以消耗原来积
42、累的淀粉；然后将叶片置于光照下一段时间，最后分别检测白色部分和绿色部分中是否有淀粉生成。绿色部分含有叶绿体，而白最后分别检测白色部分和绿色部分中是否有淀粉生成。绿色部分含有叶绿体，而白色部分不含叶绿体，因此，在光照下应只有绿色部分生成淀粉。色部分不含叶绿体，因此，在光照下应只有绿色部分生成淀粉。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四答案答案(1)实验思路：实验思路：先把叶片在暗处放置一段时间，然后再将其置于光下一段时间，最后用碘液分别检测先把叶片在暗处放置一段时间，然后再将其置于光下一段时间，最后用碘液分别检测白色部分和绿色部分中是否有淀粉生成白色部分和绿色部分中是否有淀粉生成(2)预期实验
43、结果：预期实验结果：叶片白色部分不变蓝，没有淀粉生成，绿色部分变蓝，有淀粉生成。叶片白色部分不变蓝，没有淀粉生成，绿色部分变蓝，有淀粉生成。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四条件骤变时条件骤变时叶绿体中各叶绿体中各物质含量变化物质含量变化，考查科学思维能力，考查科学思维能力3.(2014全国卷全国卷，2改编改编)在条件适宜的情况下，用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段在条件适宜的情况下，用自然光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与自然光相同的绿色光照射，在照射瞬间叶绿体中的物时间后，突然改用光照强度与自然光相同的绿色光照射，在照射瞬间叶绿体中的物质所发生的变化错误的是质所发生的
44、变化错误的是()A.ATP含量下降含量下降 B.C3的含量上升的含量上升C.合成合成C5的速率加快的速率加快 D.NADPH的含量下降的含量下降创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四解析解析叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光，若由自然光突然改用光照强度与叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光，若由自然光突然改用光照强度与自然光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的自然光相同的绿光，可导致光反应速率减慢，光反应产生的NADPH和和ATP减少，减少，A、D正确；由于正确；由于NADPH和和ATP含量下降，导致含量下降，导致C3被还原为被还原为C5的速率减慢，而短时间内暗的速率减慢，而
45、短时间内暗反应中反应中CO2的固定仍在消耗的固定仍在消耗C5，生成，生成C3，故短时间内，故短时间内C3的含量会上升，合成的含量会上升，合成C5的速率的速率减慢，减慢，B正确，正确，C错误。错误。答案答案C04影响光合作用的因素及应用创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四考点三影响光合作用的因素及应用考点三影响光合作用的因素及应用1.内部因素内部因素(1)植物自身的遗传特性植物自身的遗传特性(如植物品种不同如植物品种不同)，以，以阴生植物阴生植物、阳生植物阳生植物为例，如图所示。为例，如图所示。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶植物叶片的叶龄、叶绿素
46、含量及酶增大增大加快加快创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(3)叶面积指数叶面积指数创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四2.外部因素外部因素(1)单因子变量对光合作用影响的曲线分析单因子变量对光合作用影响的曲线分析光照强度光照强度ATP及及NADPH应用：温室生产中，适当增强，以提高光合速率，使作物增产；阴 生 植 物 的 光 补 偿 点 和 光 饱 和 点 都 较 阳 生 植 物 低，间作套种农作物，可合理利用光能。光照强度创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四CO2浓度浓度CO2的饱和点的饱和点应用：在农业生产上可以通过通风，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。创新设计创
47、新设计考点一考点二考点三考点四温度温度酶的活性酶的活性创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四水分水分或或影响气孔的开闭影响气孔的开闭矿质元素矿质元素超过一定浓度后，植物会因土壤溶液浓度过高而渗透失水，出超过一定浓度后，植物会因土壤溶液浓度过高而渗透失水，出现萎蔫。现萎蔫。创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四(2)多因子多因子对光合速率的影响对光合速率的影响创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四深挖教材深挖教材长句溯源长句溯源1.(必修必修1 P104)土壤板结，光合速率下降的原因是土壤板结，光合速率下降的原因是。2.(必修必修1 P104)北方夏
48、季中午时，光照强度很强，植物出现北方夏季中午时，光照强度很强，植物出现“午休午休”现象的原因是：现象的原因是：。土壤板结，导致土壤中缺氧，根细土壤板结，导致土壤中缺氧，根细胞进行无氧呼吸，产生的胞进行无氧呼吸，产生的ATP减少，供给根细胞用于矿质元素吸收的能量减少，减少，供给根细胞用于矿质元素吸收的能量减少，光合色素的合成和酶数量减少，光合作用减弱光合色素的合成和酶数量减少，光合作用减弱光照强度过强，温度升高，导致气孔关闭，细胞光照强度过强，温度升高，导致气孔关闭，细胞CO2供应不足，光合作用减弱供应不足，光合作用减弱创新设计创新设计考点一考点二考点三考点四3.(生产实践生产实践)大棚种植使用
49、有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分析原因。大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分析原因。提示提示有机肥在被微生物分解的时候会释放有机肥在被微生物分解的时候会释放CO2，增加了大棚中的，增加了大棚中的CO2浓度，促进浓度，促进光合作用。光合作用。3.温度(1)原理：温度通过影响影响光合作用，主要制约暗反应。(2)曲线(3)应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。酶的活性降低4.水分和矿质元素(1)原理水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另
50、外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响进入植物体内。矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响的合成从而影响光反应。(2)曲线(3)应用：农业生产中，可根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。CO2叶绿素考向逐一突破据图分析多因素对光合作用的影响(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是什么？热点拓展提示P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素，依次为光照强度、光照强度和温度。考向一光合作用影响因素的相关曲线分析(2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因素还是影响光合速率的主要因素吗？此时的限制因素分别是什么？提示Q点之后横坐标所表示的因
