2024届高三生物二轮复习课件微专题-光合作用

二轮复习微专题 《向玉米学习高产的秘诀》 主备人：彭榜元 复习目标 ①基于证据构建玉米固定二氧化碳特殊途径的模型，并运用该模型解释 C4 植物不会出现“光合午休”现象的原因; ②通过设计实验方案检验 PEPC 可能发挥的作用，发展科学探究能力，通过分析光照强度对转 PEPC 基因水稻气孔导度与光合速率的影响，发展区分两个因变量之间关系(平行性或因果性) 的思辨能力; ③通过设想提高水稻光合产量的思路，培养创新能力和综合运用能力 图：叶片光合作用强度日变化曲线 水稻 玉米 为什么玉米在夏季中午没有“光合午休”现象呢? 一、光合作用的过程【基础回归】 O2 C3 NADPH ATP NADP+ ADP+Pi C5 （2023·全国·统考高考真题）植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是（    ） A．氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素 B．叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上 C．用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰 D．叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢 D 课中必练 （2023·全国·统考高考真题）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。 (1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是 （答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布 上，其中类胡萝卜素主要吸收 （填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。 (2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是 。 (3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。 课中必练 答案 （1）差速离心法 类囊体薄膜 蓝紫光 （2）黑暗条件下不能进行光合作用，不能产生暗反应所需的NADPH和ATP （3）思路：将生长状况良好且相同的植物叶片均分为甲、乙两组，甲组放置在有光的条件下，乙组放置在黑暗环境中，其他条件相同且适宜。一段时间后，用差速离心法分别提取甲、乙两组的叶绿体，制作成匀浆，分别加入碘液后观察其颜色变化。 预期结果：甲组匀浆出现蓝色，乙组匀浆无蓝色出现。 课中必练 二、光合作用的影响因素 影响水稻光合作用强度的环境因素有哪些？ 图：叶片光合作用强度日变化曲线 水稻 温度、光照强度、CO2浓度等 （2022·全国·统考高考真题）某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是（　　） A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率 B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定 C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率 D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率 D 课中必练 三、基于证据，构建模型 【资料一】科学家用14C 标记CO2，研究玉米的光合作用，出乎意料的是放射性首先出现在 C4 化合物中，然后 C4 会从叶肉细胞进入维管束鞘细胞叶绿体中，随后放射性出现在了C3(丙酮酸)中，后来又出现在C3(3磷酸甘油酸)中，直至出现在淀粉中。 根据资料信息，完成右边模型。 C4 C4 CO2 C5 叶肉细胞 维管束鞘细胞 叶肉细胞 水稻叶片 玉米叶片 推测在植物进化过程中，C4途径是怎么出现的? 有何生物学意义? 参考：是生活在热带地区的植物长期与环境相互作用的结果，使得不同空间的细胞完成了各自的代谢过程，既分工又协作，从而在高温、高光强等条件下维持较高的光合速率。 思考 四、设计实验，检验推测 为什么C4植物具有C4途径就能够在高温、强光照和干旱的条件下维持较高的光合速率呢?某同学推测：PEPC可能在增强玉米光合速率中发挥了关键作用。请设计实验加以验证，写出实验思路和预期结果和结论。（L-Asp是一种专一性抑制PEPC活性的酶） 实验思路：将生长状况相同的玉米植株平均分为两组，实验组玉米用L-Asp处理，对照组玉米不做处理，在同一高温、强光照和干旱的条件下处理一段时间，测定并比较两组玉米的净光合速率。 预期结果：实验组玉米的净光合速率较低。 结论：PEPC使C4植物能够在高温、强光照和干旱的条件下维持较高的光合速率 五、分析数据，揭示机理 既然PEPC酶发挥了关键作用，其作用机制又是什么呢? 【资料二】研究者将 PEPC基因导入水稻体内并高效表达，经测量得到如下结果(图5)。 据图分析