第3讲 光合作用与能量转化-【创新教程】2025年高考生物总复习大一轮教师用书word（人教版 双选）

第3讲　光合作用与能量转化 知识体系——定内容 核心素养——定能力 生命 观念 运用物质与能量观，分析光合作用过程中物质和能量的转化 科学 思维 分析ATP、NADPH、C3、C5等物质变化曲线模型，理解光反应和暗反应之间的联系 科学 探究 通过叶绿体色素的提取和分离实验，掌握实验操作能力和实验的结果分析 考点1　捕获光能的色素和结构 [必备知识·整合] 1．捕获光能的色素 (1)叶绿体中色素的种类和颜色 (2)叶绿体中色素的吸收光谱 ①吸收光谱实验 在色素溶液与阳光之间，放置一块三棱镜。阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成　　不同颜色的光带　　，称为光谱。分别让不同颜色的光照射　　色素溶液　　，就可以得到色素溶液的吸收光谱。 ②叶绿体中色素的吸收光谱分析 2．叶绿体 1．一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。( √ ) 2．叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。( × ) 3．观察光学显微镜下的叶绿体结构可以看到叶绿体由双层膜包被。( × ) 4．水绵叶绿体呈螺旋带状分布。( √ ) 5．叶绿体的色素溶液可以通过光合作用放氧。( × ) 1．(必修1P99“学科交叉”改编)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吗？ 答案：不能。可见光的波长范围是390～760 nm。不同波长的光，颜色不同。波长小于390 nm的光是紫外光；波长大于760 nm的光是红外光。一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光。 2．(必修1P99“旁栏思考”)植物工厂里为什么不用发绿光的光源？ 答案：绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线不能被光合色素吸收，因此无法用于光合作用中制造有机物。 1．(长句应答)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？ 答案：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，所以吸收红橙光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光较多的红藻分布于海水深的地方。 2．(情景探究)如图1、2、3所示为光合作用探索历程中的经典实验的分析及拓展(图1中叶片黄白色部分不含叶绿体)请思考： (1)图1中a～d可构成哪些对照组？其验证的结论分别是什么？ 答案：图1中b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，通过对比可以说明光合作用需要光照；a和b部位都有光照，二者的区别在于有无叶绿体，通过对照可以说明光合作用需要叶绿体。 (2)图2所示实验运用了何种技术？可得出何种推论？ 答案：图2所示实验运用了同位素标记技术，该对比实验说明光合作用产生的O2来源于H2O，而不是来自CO2。 (3)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？其目的是什么？实验结果怎样？可得出何种结论？ 答案：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，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。 [关键能力·提升] ◆[提升点1]　通过叶绿体色素的吸收光谱考查理解能力和读图能力 1．如图表示叶绿体中色素的吸收光谱。甲、乙两图分别是(　　) A．类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱 B．叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱 C．叶黄素、叶绿素的吸收光谱 D．叶黄素、类胡萝卜素的吸收光谱 解析：B　[叶绿体中的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，图中甲为叶绿素的吸收光谱，乙为类胡萝卜素的吸收光谱。] 2．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 解析：D　[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，作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率，可以通过测量不同波长相应的O2释放量来绘制，A正确；总吸收光谱与叶绿素a吸收光谱曲线不吻合，说明绿叶中除了叶绿