2026届高三生物一轮复习课件基于真实科研情境的教学-光合保卫战

该高中生物学高考复习课件聚焦光合作用及植物抗逆调节核心考点，依据高考评价体系梳理了光反应与暗反应机制、酶活性影响因素、植物抗逆生理等考查维度，通过实验设计、图表分析等题型归纳，明确光合作用原理应用（占比约30%）、实验探究（占比约25%）等高频考点，构建系统备考框架。 课件亮点在于“情境探究+真题迁移”的备考策略，以高温胁迫实验为情境，运用科学思维分析光合作用影响因素，通过“提出假设-设计实验-结果分析”探究实践流程，解析实验设计题（如对照实验变量控制）、图表数据解读题（如净光合速率与胞间CO₂浓度关系分析）答题技巧。帮助学生构建实验思维模型，教师可依托情境案例实现考点与素养的深度融合，提升复习效率。

基于真实科研情境的教学——以“高温来袭!阳光玫瑰葡萄的‘光合保卫战’”为例 情境导入: 正常生长的阳光玫瑰 阳光玫瑰发生焦叶现象 全球气候变暖,高温热害是造成南方地区葡萄减产的主要因素。阳光玫瑰葡萄发生焦叶现象以后,不仅当年果品质量受影响,来年的产量也会受影响,是一连串的反应。 任务一:高温如何破坏光合作用 1.如果你是葡萄园研究所的科研人员,请从光合作用角度分析,高温为什么会导致阳光玫瑰减产? 假说一:高温导致气孔关闭导致植物吸收的二氧化碳减少。 假说二:高温导致相关酶活性下降。 提示: 提出假说 设计实验 进行实验 分析结果,得出结论 交流讨论 任务一:高温如何破坏光合作用 2.请设计实验验证假说是否正确,说出实验思路。(已知葡萄在夏季的光合最适温度为25 ~30 ) 提示: 将若干生理状态相同的阳光玫瑰葡萄植株均分呈两组,分别用不同的温度处理;对照常温25 ,实验组高温38 ,其余条件相同且适宜,一段时间后测定净光和速率、气孔导度、Rubisco酶活性(参与CO2固定的酶) 提出假说 设计实验 进行实验 分析结果,得出结论 交流讨论 任务一:高温如何破坏光合作用 3.请根据实验结果判断假说是否正确? 设置幼苗正常生长(CK)、高温处理(H)的水培实验,一周后测定相关指标,结果如下表所示(表中数据为相对值): 提出假说 设计实验 进行实验 分析结果,得出结论 交流讨论 任务一:高温如何破坏光合作用 4.请根据补充资料,讨论相关问题。 图甲和图乙分别表示高温胁迫时长与光合速率和胞间CO2浓度关系 结果分析,高温胁迫引起光合速率下降与气孔因素_(填“有关”或“无关”)。 无关 提出假说 设计实验 进行实验 分析结果,得出结论 交流讨论 任务一:高温如何破坏光合作用 过渡:气孔和酶活性直接影响碳反应阶段,那么,高温胁迫对光反应阶段的没有直接影响吗? 提出假说 设计实验 进行实验 分析结果,得出结论 交流讨论 任务一:高温如何破坏光合作用 (1)根据上图的信息和学过的知识,针对高温对光反应有哪些直接影响,提出合理的想法(小组讨论) 提示: 高温破坏叶绿素;高温影响膜的流动性从而影响膜上蛋白质的功能影响电子传递链。 资料:当叶片接受的光能超过它所能利用的能量时,光可以引起光合活性的降低,这就是光抑制现象。光抑制主要发生在PS‖(光系统是色素和蛋白质的复合体),PS‖和PS 和各种传递体共同组成电子传递链。 提出假说 设计实验 进行实验 分析结果,得出结论 交流讨论 任务一:高温如何破坏光合作用 ①高温胁迫会引发活性氧ROS积累, ROS会攻击和破坏类囊体膜上的各种分子。 (2)补充高温对光反应更深层次的一类影响: ②组成PS‖的核心蛋白D1对ROS尤为敏感,极易受到破坏,高温胁迫会打破D1蛋白破坏和修复之间的平衡,据右图分析,高温胁迫可通过哪些途径引起PS‖失活? (1)高温胁迫导致PSII失活 (2)ROS大量积累, ROS可直接损伤光合分子 (3)过抑制D1蛋白的从头合成 9 提出假说 设计实验 进行实验 分析结果,得出结论 交流讨论 任务一:高温如何破坏光合作用 小结: 气孔关闭 Rubisco酶活性下降 类囊体膜系统损伤 任务二:阳光玫瑰葡萄自我保护机制 (1)据资料1分析,光合色素吸收的光能有哪些去向? 资料1:太阳辐射叶片后的光照去向示意图。 叶绿素荧光 光反应转化的能量 热耗散 提示: 图为改造完成的“ V ”形飞鸟架结构 资料2:高温条件下,细胞会产生更多的自由基,抗氧化酶SOD具有清除自由基的作用。研究人员以阳光玫瑰葡萄为材料,在夏季果园高温环境下研究H型、V型、飞鸟型三种架型对其生理特性的影响,结果发现:飞鸟架架型葡萄的抗氧化酶SOD活性更高。 ①自由基清除更快 ②自由基产生更少 ③磷脂和蛋白质 任务二:阳光玫瑰葡萄自我保护机制 (2)解释高温条件下飞鸟架架型葡萄产量更高的原因,完成下图。 任务二:阳光玫瑰葡萄自我保护机制 资料3:热耗散是指将捕光复合体吸收的过剩光能以热能的形式耗散,主要依赖于叶黄素循环。叶黄素循环是指依照光照条件的改变,植物体内的叶黄素V和叶黄素Z可以经过叶黄素A发生相互转化。 (3)据图分析,叶片内叶黄素总量基本保持不变的前提下,叶黄素V、叶黄素Z、叶黄素A之间如何转化有利于防止光损伤? 右图为夏季白天某植株光合作用相关指标的测量结果(Pn表示净光合速率,Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率) V A Z (4)据图分析,16时以后Fv/Fm的比值升高的原因? 16时以后,光照减弱,(A+Z)与(V十A十Z)的比值减小,光损伤减弱,损伤的光系统得以部分修复 任务二:阳光玫瑰葡萄自我保护机制 资料3:光呼吸。光合作用中的Rubisco酶是一个双功能酶,在光下,它既能催化C5与CO2的羧化反应进行光合作用,又能催化C5与O2的加氧反应进行光呼吸(如图)。 (5)仅从C5的角度分析,光呼吸对暗反应中物质的积累是有利还是有害的? 光呼吸过程中,部分C5用于光呼吸,使得参与暗反应的C5含量减少,从而减弱了光合作用 提示: 任务二:阳光玫瑰葡萄自我保护机制 资料3:光呼吸。 (6)研究表明,在发生高温胁迫时,阳光玫瑰叶肉细胞的光呼吸增强,请思考有何积极意义? 强光照射,通过光呼吸能补充气孔关闭造成的CO2不足: 提示: 消耗ATP和NADPH,减少活性氧ROS的产生。 任务二:阳光玫瑰葡萄自我保护机制 小结: 增加 热耗散 提高抗氧化酶活性 自我 保护 增强 光呼吸 任务三:科技助力阳光玫瑰葡萄抗热 资料:葡萄果实发育中,高温胁迫会影响花色苷(一种有利于果实着色、与果实含糖量显著相关的有机分子)的合成,研究人员为探究油菜素内酯(EBR)(一种可以促进植物生长发育的植物激素)能否缓解高温胁迫,实验并得到数据如下图。 (1)分析图可知,随着葡萄果实发育,花色苷的含量怎样变化? (2)花后104天是葡萄成熟后期,根据此时的结果分析喷施EBR能否有效缓解高温胁迫? 增加 花后104天,喷施EBR组花色苷的含量大于不喷施组,说明能有效缓解高温胁 根据前面所学知识,你能想到从哪些方面入手可以帮助阳光玫瑰葡萄抵抗高温胁迫呢?分析其方法的原理和可行性。 任务三:科技助力阳光玫瑰葡萄抗热 无人机喷洒降温剂作业中。 葡萄顶棚的塑料薄膜上喷洒降温剂,喷洒降温剂的葡萄大棚能比常规情况降温3-5 。 光合作用拓展 ——C3植物、C4植物和CAM植物 C3植物 C4植物 CAM植物 CO2泵 抵抗高温、光照强烈、干旱的能力,无光合午休现象。 夜间淀粉减少,细胞液pH下降 白天淀粉增加,细胞液pH上升 C3途径是碳同化的基本途径,C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用,最终还是通过C3途径合成有机物。 百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下面为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图,据图分析错误的是( ) A.图中B物质可能是葡萄糖 B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2 C.PEP、RuBP均能与CO2结合 D.夜间细胞液pH可能会下降 A $