高考生物一轮-光合作用（知识清单）（全国通用）（解析版）

这是一份高考生物一轮-光合作用（知识清单）（全国通用）（解析版），共28页。学案主要包含了教材隐性知识，教材拾遗，考点追溯等内容，欢迎下载使用。

考点1 捕获光能的色素和结构★★☆☆☆
1.实验：绿叶中色素的提取和分离
（1）实验原理
（2）实验步骤
①提取步骤
1）称取绿叶、剪碎。
2）研磨：加二氧化硅，增大摩擦，使研磨更加充分；加碳酸钙，防止色素被破坏；加无水乙醇，溶解色素。
3）过滤：用单层尼龙布过滤。
4）收集滤液：及时用棉塞将试管口塞严。
②分离步骤：
1）制备滤纸条：一端剪去两角，目的是使扩散均匀，防止出现弧形色素带。
2）画滤液细线：细、直、匀，待滤液干后重复一两次。
3）色素分离：将滤纸条插入层析液中，层析液不能触及滤液细线，目的是防止色素溶解在层析液中。
（3）实验结果分析
结果分析：
①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。
②色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。色素带最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素，叶绿素b的色素带比叶黄素的稍宽。
③色素带扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明溶解度越高。
特别提醒
1.提取色素时若没有无水乙醇，也可以用体积分数为95%的乙醇加适量无水碳酸钠来代替。
2.分离色素用纸层析法，在层析液中溶解度越大的色素扩散速度越快。
2.叶绿体中色素的吸收光谱分析
（1）吸收范围：可见光的波长范围大约是400-760nm。一般叶绿体中的色素只吸收可见光，对红外光和紫外光不吸收。
（2）色素功能：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。
特别提醒
影响叶绿素合成的因素
（1）光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中生长的叶呈黄色。
（2）温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。
（3）必需元素：叶绿素由N、Mg等元素构成，缺乏N、Mg等必需元素将导致叶绿素无法合成，叶片变黄。
（4）水：缺水不但影响叶绿素生成，还会促进叶绿素分解。
3.叶绿体的结构和功能
（1）叶绿体的形态：扁平的椭球形或球形。
（2）叶绿体的结构模式图
①结构eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(外表：①双层膜,内部\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(②基质,③基粒：由类囊体堆叠而成))))
↓决定
②功能：进行光合作用的场所。
↑证明
③恩格尔曼的实验：需氧细菌只分布在叶绿体有光束照射的部位。
【教材隐性知识】源于必修1P99“图5－12”“旁栏思考”及P101“拓展应用”
（1）从叶绿素吸收光谱图可知：叶绿素a在红光部分的吸收光谱带较叶绿素b偏向长波方面，且吸收光谱带比叶绿素b宽，叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a宽（填“宽”或“窄”）。
（2）研究表明：在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测：在适当遮光的条件下叶片（比如同一植物底层叶片）中叶绿素a/b降低，弱光下的吸光能力增强，有利于提高植物的捕光能力，是对弱光环境的一种适应。
（3）海洋中的藻类，习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻，它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗？请根据材料作答。
考点2 探索光合作用原理的部分实验★★☆☆☆
考点3 光合作用的原理★★★☆☆
1.光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2.反应式：CO2＋H2Oeq \(――→,\s\up7(光能),\s\d5(叶绿体))（CH2O）＋O2。
3.光合作用的过程
4.根据光合作用过程分析，条件骤变时C3和C5含量的变化
5.光合作用过程中元素的转移途径
（1）H：3H2Oeq \(――――→,\s\up9(光反应))NADP3Heq \(――――→,\s\up9(暗反应))（C3H2O）。
（2）C：14CO2eq \(――――→,\s\up9(CO2的),\s\d5(固定))14C3eq \(――――→,\s\up9(C3的),\s\d5(还原))（14CH2O）。
（3）O：Heq \\al(18,2)Oeq \(――――→,\s\up9(光反应))18O；
（4）C18O2eq \(――――→,\s\up9(CO2的),\s\d5(固定))C3eq \(――――→,\s\up9(C3的),\s\d5(还原))（CHeq \\al(18,2)O）。
6.化能合成作用与光合作用的比较
【教材拾遗】（必修1P104相关信息）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）。
考点4 实验：探究光照强度对光合作用强度的影响★★★☆☆
1.光合作用强度
（1）概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
（2）表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。
2.探究光照强度对光合作用强度的影响
（1）实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。在一定范围内，光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。
（2）步骤
①取材：用直径为0.6cm的打孔器在生长旺盛的叶片上打出30片圆形小叶片（避开大的叶脉）。
②抽气：
1）用注射器（内有清水、圆形小叶片）抽出叶片内气体。
2）处理过的小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。
③光照：
1）向3只盛有富含CO2清水的小烧杯中各放10片小叶片。
2）将3只烧杯分别置于强、中、弱三种光照下。
④观察并记录：同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。
（3）实验结果：在一定范围内，光照越强，烧杯内单位时间内浮起的圆形小叶片越多。
（4）实验结论：在一定光照强度范围内，随着光照强度增强，光合作用强度也增强。
考点5 影响光合作用强度的环境因素★★★★☆
1.光
（1）光照时间越长，产生的光合产物越多。
（2）由于光合色素吸收红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少，所以光的波长会影响光合作用强度。
（3）光照强度
光补偿点：光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。
光饱和点：达到最大光合作用强度时的最小光照强度。
AD段主要限制因素：光照强度。
DE段主要限制因素：CO2浓度等。
（4）不同代谢情况下的叶肉细胞气体交换
注：植物光合速率＝呼吸速率时，叶肉细胞光合速率>呼吸速率。
（5）应用：适当提高光照强度；延长光合作用时间；温室大棚用无色透明的塑料膜或玻璃。
2.CO2浓度
（1）原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。
（2）曲线解读
①图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度。
②图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
③B点和B′点对应的CO2浓度表示CO2饱和点。
（3）应用：温室栽培植物时，适当提高室内CO2的浓度，如放一定量的干冰或多施有机肥；大田中，要注意通风透气。
3.温度
（1）温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度（主要制约暗反应）。
（2）应用：适时播种；温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。
4.水及矿质元素
（1）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。
（2）水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，也参与光合作用过程中反应物和生成物的运输；水还会影响气孔开闭，从而影响CO2进入植物体，间接影响光合作用。
（3）应用：根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。
5.多因素对光合速率影响
（1）多因素对光合速率影响的曲线变化规律分析
如图所示：
（2）限制因素分析
P点前：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因素，即图中的自变量。
Q点之后：横坐标所表示的因素不再是限制光合速率的因素，限制因素为图中的自变量。
P、Q之间：主要限制因素为一是横坐标表示的因素，二是多条曲线上标注的因素。
特别提醒
1.通风透光，既有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2，从而提高光合作用强度，进而提高光合产量。
2.北方夏季中午，温度很高，蒸腾作用很强，失水过多，导致大量气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用强度明显减弱。
6.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
如图中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）“模型法”表示C3和C5等物质含量变化
考点6 影响光合作用的内部因素★★☆☆☆
1.植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例
光补偿点：B'