2013屆高考生物起點一輪復習 第三單元 能量之源-光與光合作用學案

1、第三單元 細胞的能量供應和利用學案13 能量之源一光與光合作用考綱要求考綱要求1.光合作用的基本過程()。2.影響光合作用速率的環(huán)境因素()。3.葉綠體色素的提取和分離。復習要求1簡述葉綠體的結構和功能，說出綠葉中色素的種類和作用2能圖示光合作用的過程，簡述光合作用原理的應用3學會分析環(huán)境因素對光合作用強度的影響基礎自查一、捕獲光能的色素和結構1捕獲光能的色素(1)實驗：綠葉中色素的提取和分離(紙層析法)提取的原理是什么?分離的原理呢? (2)色素的種類和吸收光譜色素種類顏色吸收光譜濾紙條上位置葉綠素(約占3/4)類胡蘿卜素(約占1/4)2.葉綠體的結構和功能(識圖作答)(1)葉綠體的結構?(

2、2)色素和酶的分布?(3)功能?二、光合作用的過程和應用 2光合作用的過程(1)光反應：場所?條件?物質(zhì)變化?能量變化?(2)暗反應：場所?條件?物質(zhì)變化?能量變化?3光合作用的應用：(1)光合作用強度指什么? (2)影響光合作用強度的因素有哪些?4化能合成作用：(1)概念： . (2)實例：硝化細菌能利用氨氧化成亞硝酸和硝酸時所釋放的化學能，將和合成。課堂深化探究一、光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實驗分析11771年普里斯特利實驗植物更新空氣缺點：缺乏 (記錄時漏掉了實驗在陽光下進行這一重要條件，后來英格豪斯為其糾正)21864年薩克斯實驗提前暗處理目的：實驗過程、現(xiàn)象（結果）31880年恩格爾曼實

3、驗實驗組： 對照組：思考：恩格爾曼的實驗設計巧妙之處在哪兒？提示：主要表現(xiàn)在以下四個方面420世紀30年代魯賓、卡門實驗實驗方法：。 特別提醒在光合作用的發(fā)現(xiàn)中，大多數(shù)科學家們利用了對照實驗，使結果和結論更科學、準確。(1)薩克斯：自身對照，自變量為光照(一半曝光與另一半遮光)，因變量為顏色變化。(2)恩格爾曼：自身對照，自變量為光照(照光處與不照光處；黑暗與完全曝光)，因變量為好氧菌的分布。(3)魯賓和卡門：相互對照，自變量為標記物質(zhì)(HO與C18O2)，因變量為O2的放射性。(4)普里斯特利：缺少空白對照，實驗結果說服力不強。二光合作用過程分析結合上圖，列表分析如下：光反應與暗反應的比較過

4、 程光反應暗反應圖 解條 件場 所物質(zhì)轉化能量轉化關 系2.動態(tài)分析：光照與CO2濃度變化對植物細胞內(nèi)C3、C5、H、ATP、C6H12O6合成量的影響當外界因素中光照強弱、CO2濃度驟然變化時，短時間內(nèi)將直接影響光合作用過程中C3、C5、H、ATP及C6H12O6生成量，進而影響葉肉細胞中這些物質(zhì)的含量，它們的關系如何呢？試歸納。 (1)即：停止光照(強弱)時(2)突然增強光照時 (3)即：停止(減少)CO2供應時 (4)突然增加CO2供應時， 三影響光合作用的環(huán)境因素及其在生產(chǎn)上的應用（一）內(nèi)部因素對光合作用速率的影響1同一植物的不同生長發(fā)育階段曲線分析：在外界條件相同的情況下，光合作用速

5、率由弱到強依次是幼苗期、營養(yǎng)生長期、開花期。應用：根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適時、適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長。2同一葉片的不同生長發(fā)育時期曲線分析：隨幼葉發(fā)育為壯葉，葉面積增大，。 應用：。 （二）單因子變量對光合作用的影響(外界因素)1光照光合作用的動力光照時間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多。光質(zhì)，由于色素吸收可見光中的最多，吸收最少，故不同波長的光對光合作用的影響不一樣，建溫室時，選用的玻璃(或塑料薄膜)做頂棚，能提高光能利用率。光照強度：在一定光照強度范圍內(nèi)，增加光照強度可提高光合作用速率。曲線分析：A點。AB段表明B點BC段表明應用：外界條件變化時，CO

6、2(光)補償點移動規(guī)律：呼吸速率增加，CO2(光)補償點呼吸速率減小，CO2(光)補償點呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降，CO2(光)補償點；條件的改變使光合速率上升時，CO2(光)補償點。2光照面積曲線分析：OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大，A點為光合作用面積的飽和點。隨葉面積的增大，光合作用強度不再增加，原因是有很多葉被遮擋，光照不足。OB段表明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加，而由于A點以后光合作用強度不再增加，但葉片隨葉面積的不斷增加，呼吸量(OC段)不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低(BC段)。應用：適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長。封行過早，使中下

7、層葉子所受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，造成不必要的浪費。3CO2濃度曲線分析：圖1中A點表示圖2中的A點表示兩圖中的B和B點都表示，兩圖都表示。應用：大田要“正其行，通其風”，多施有機肥；溫室內(nèi)可適當補充CO2，即適當提高CO2濃度可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。4必需礦質(zhì)元素曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應，可提高光合作用速率，但當超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導致植物光合作用速率下降。應用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。5溫度曲線分析：溫度主要是通過影響而影響光合作用速率。應用：。（三）多因子變量對光合作用速率影

8、響的分析(外界因素)曲線分析：P點時，限制光合速率的因素應為，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)絈點時，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示中的其他因子的方法。應用：溫室栽培時，在一定光照強度下，進一步提高光合速率，當溫度適宜時，要?？傊筛鶕?jù)具體情況，通過提高光照強度、調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度等來充分提高光合速率，以達到增產(chǎn)的目的。對應訓練1.(2012·南昌市一模)德國科學家薩克斯將綠色葉片放在暗處數(shù)小時“饑餓”處理(消耗掉葉片中的淀粉)后，再把葉片的一部分遮光，其余部分曝光。一段時間后，將該葉片經(jīng)脫色、漂洗后再用碘液處理，結果發(fā)現(xiàn)遮光部分不變

9、藍，曝光部分變藍。下列有關本實驗的分析及結論合理的是()。本實驗未設對照組有無光照是遮光和曝光區(qū)域表現(xiàn)不同結果的唯一原因實驗初始時遮光和曝光區(qū)域均達到無淀粉狀態(tài)實驗證明葉綠體利用光照將CO2轉變成了淀粉A全部 B只有C只有 D只有.葉綠體中色素的提取和分離實驗主要證明了A四種色素在層析液中的溶解度和擴散速度不同，B葉綠體的含量是類胡蘿卜素的四倍C葉綠體中色素的種類和色素的顏色 D色素分布在葉綠體片層結構的薄膜上（2012江蘇）33.（8分）為探究低濃度NaHS03溶液對水稻光合速率的影響，某研究小組做了如下實驗，請完成實驗報告并回答下列問題：(1)實驗報告 材料用具：乳熟期的溫室盆栽水稻，1

10、mmol/L NaHS03溶液，蒸餾水，噴壺，光合分析測定儀等。實驗步驟：第一步：選取若干的水稻植株隨機平均分成甲、乙兩組，甲組為對照組，乙組為實驗組。第二步：每天傍晚分別將等量的 、 噴灑在甲、乙兩組的水稻葉片上，次日上午測定光合速率。結果與分析：實驗結果見圖l，經(jīng)分析可以得出的結論是。(2)研究發(fā)現(xiàn)NaHSO3增加了葉片內(nèi)葉綠體形成ATP的能力，推測其作用部位是葉綠體的，進而加快對圖2中（填字母A-D）物質(zhì)的利用。(3)研究小組利用上述條件設計實驗，證明了0.2mol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1 mmol/L NaHSO3效應相同，兩者共同處理既不存在累加效應，也無抑制效應。請在答題卡的

11、指定位置用柱形圖繪制出實驗結果（實驗光照強度為1 000molm-2s-l）。實驗探究.(2011·廣東卷)中國的飲食講究“色、香、味”，顏色會影響消費。小李同學擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進行如下實驗。.提取葉綠素.探究pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25 )下進行實驗，方法和結果如下表。實驗組號調(diào)pH至溶液顏色3.0Y10綠色3.07.010綠色3.06.010黃綠色3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色。根據(jù)所學知識和實驗結果，請回答下列問題。(1)提取食用葉綠素的X應該為_，原因是_。(2)表

12、中Y應該為_，原因是_。(3)若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于_食品，否則_。(4)小李想了解葉綠素產(chǎn)品中是否含有其他色素，請你提供監(jiān)測方法并寫出主要步驟。_。 .下列是某實驗小組在完成葉綠體中色素提取和分離實驗時所遇到的有關問題，分析回答下列問題。(1)剪碎5 g新鮮濃綠的菠菜葉片放在研缽中，加入SiO2后，經(jīng)迅速研磨成糊狀，發(fā)現(xiàn)糊狀的研磨液呈現(xiàn)淺綠色，其原因是沒有加入_，使得_。(2)甲同學在實驗過程中將畫有濾液細線的濾紙條(已重復幾次畫線)插入層析液，幾分鐘后取出觀察，發(fā)現(xiàn)濾紙條上無色素分帶現(xiàn)象，而用同一濾液做實驗的乙同學的濾紙條上卻色素分帶明顯。甲同學實驗失敗的原因可能是_。(3

13、)若選用在缺Mg的營養(yǎng)液中長期培養(yǎng)的玉米葉片作實驗材料，層析后濾紙條上只出現(xiàn)了兩條色素帶，其原因是_。(4)實驗結束幾天后，甲、乙兩同學發(fā)現(xiàn)部分預留葉片已變黃。甲同學認為這是由于葉片中葉綠素降解所造成的，乙同學則認為是類胡蘿卜素含量增加所致。根據(jù)所學知識，設計實驗來判斷哪個同學的觀點正確。實驗過程：從預留的葉片中挑選出足量的、分量相等、大小相近的已變黃葉片和綠色鮮嫩的葉片，分別編號為A、B兩組。_。實驗結論：與B組相比，若A組濾紙條只有上面兩條色素帶或上面兩條色素帶較B組的窄，則_的觀點是正確的。_，則_的觀點是正確的。限時訓練題組一光合作用的色素和過程1下列關于葉綠體中色素的敘述，正確的是(

14、多選)()A色素的提取與分離實驗中濾紙條上的色素帶從上到下最寬的是第3條B研磨液要用濾紙過濾，盛放濾液的小試管要及時用棉塞塞緊C葉綠體中的色素只分布在類囊體薄膜上D葉綠素主要吸收藍紫光和紅光2下圖表示德國科學家薩克斯的實驗，葉片光照24 h后，經(jīng)脫色并用碘液處理，結果有錫箔覆蓋的部位不呈藍色，而不被錫箔覆蓋的部位呈藍色。本實驗證明()光合作用需要二氧化碳光合作用需要光光合作用需要葉綠素光合作用放出氧氣光合作用產(chǎn)生淀粉A B C D3.三碳化合物在細胞內(nèi)的變化曲線。據(jù)圖回答下列問題。 圖1圖2(1)圖1中A表示的物質(zhì)是_，它由_產(chǎn)生，其作用主要是_。(2)圖1中ATP形成所需的能量最終來自于_。

15、若用放射性同位素標記14CO2，則14C最終進入的物質(zhì)是_。(3)圖2中曲線a表示的化合物是_，在無光照時，其含量迅速上升的原因是：_。(4)曲線b表示的化合物是_，在無光照時，其含量下降的原因是：_。題組二影響光合作用的因素下圖為高等綠色植物光合作用圖解，以下說法正確的是()A是光合色素，分布在葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中B是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段C是三碳化合物，能被氧化為(CH2O)D是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成圖1表示光合作用部分過程的圖解，圖2表示改變光照后，與光合作用有關的五碳化合物和(2012·鄭州質(zhì)量預測)甲、乙兩圖分別表示光照強度和空氣中CO2含量對某綠色植物光合作用

16、的影響，丙圖表示一天內(nèi)某時間段蔬菜大棚內(nèi)CO2濃度隨時間的變化曲線。請據(jù)圖回答下列問題。(1)甲圖中的B點與乙、丙圖中的_點葉肉細胞所處的生理狀態(tài)相同，此時細胞中能產(chǎn)生ATP的部位有_；如果在缺鎂的條件下，G點將向_方移動。(2)C點與B點相比較，葉綠體基質(zhì)中C3的含量_(填“較多”、“較少”或“不變)。(3)甲圖中A點所進行的生理反應表達式為_。(4)光合作用在遇到一定限制因素時，其速率將不再增加，圖中限制E點的外界因素是_。(5)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當土壤干旱時，植物根細胞會迅速合成某種化學物質(zhì)X。有人推測根部合成的X運輸?shù)饺~片，能調(diào)節(jié)氣孔的開閉。他們做了如下實驗：從該植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致

17、的3片葉，分別將葉柄下部浸在不同濃度X的培養(yǎng)液中，以分析葉片中X物質(zhì)濃度與氣孔開放程度之間的關系。一段時間后，可以測得有關數(shù)據(jù)。以上方案有不完善的地方，請指出來并加以改正。_；_。. (2012·北京東城區(qū))Wollny研究小組的實驗：在某些因素的作用和影響下可以獲得不同產(chǎn)量的春黑麥。實驗結果如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。(1)據(jù)圖所知，影響春黑麥產(chǎn)量的因素有_。(2)比較圖中D、E、F三點，實驗自變量是_。就圖中所反映的因素來看，D點條件下限制春黑麥增產(chǎn)的主要因素是_，C點條件下限制春黑麥增產(chǎn)的主要因素是_。(3)圖中的數(shù)據(jù)可以說明，若想通過施肥提高產(chǎn)量，土壤應達到一定的濕度，請分

18、析說明原因：_。(4)除圖中所示的因素外，若要進一步提高春黑麥的產(chǎn)量，還可以采取的措施是_。高考真題體驗1判斷：（1）（2012福建）葉片黃化，葉綠體對紅光的吸收增多。（ ）（2）（2012福建)將載有水綿和好氧細菌的裝片置于黑暗且缺氧的環(huán)境中，用極細光束照射后，細菌集中于有光照的部位，說明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水(3)(2009·安徽，1A)葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi)()。(4)(2009·安徽，1B)H2O在光下分解為H和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中()。(5)(2010·天津，1改編)在葉肉細胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)()。

19、(6)(2009·浙江，4C)光合作用過程中光能轉變?yōu)榛瘜W能，細胞呼吸過程中化學能轉變?yōu)闊崮芎虯TP()。(7)(2009·全國，1D)葉肉細胞在光照下進行光合作用，不進行呼吸作用()。(8)(2009·浙江，4D)夏季連續(xù)陰天，大棚中白天適當增加光照，夜晚適當降低溫度，可提高作物產(chǎn)量()。2（2012山東）2.夏季晴朗的一天，甲乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是A.甲植株在a點開始進行光合作用B.乙植株在e點有機物積累量最多C曲線b-c段和d-e段下降的原因相同D.丙曲線b-d段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉3（2012

20、海南）8.將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在適宜條件下光照培養(yǎng)，隨培養(yǎng)時間的延長，玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是A.一直降低，直至為零 B.一直保持穩(wěn)定，不變化C.降低至一定水平時保持相對穩(wěn)定 D.升高至一定水平時保持相對穩(wěn)定4（2011新課標）3番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是A光反應強度升高，暗反應強度降低 B光反應強度降低，暗反應強度降低C光反應強度不變，暗反應強度降低 D光反應強度降低，暗反應強度不變5（2012四川）30-I30.( 20 分）回答下列I、II小題。I. （7分）科研人員獲得

21、一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對強光照環(huán)境的適應能力更強。請回答：（l）提取水稻突變體的光合色素，應在研磨葉片時加入 ，以防止色素被破壞。用紙層析法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應位于濾紙條的 。（2）該突變體和野生型水稻的O2釋放速率與光照強度的關系如右圖所示。當光照強度為n時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率 。當光照強度為m時，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推側，突變體固定CO2形成的速率更快，對光反應產(chǎn)生的 消耗也更快，進而提高了光合放氧速率。（3）如果水稻出現(xiàn)葉綠素a完全缺失的突變，將無法進行光合作用，其原因是： 。6(201

22、2廣東26）（16分）荔枝葉片發(fā)育過程中，凈光合速率及相關指標的變化見下表。葉片發(fā)育情況葉面積（最大面積的%）總葉綠素含量（mg/g·fw）氣孔相對開放度（%）凈光合速率（molCO2/m2·s）A新葉展開前19-2.8B新葉展開中871.1551.6C新葉展開完成1002.9812.7D新葉已成熟10011.11005.8注：“”表示未測數(shù)據(jù)。（1）B的凈光合速率較低，推測原因可能是：葉綠素含量低，導致光能吸收不足；_，導致_。（2）將A、D分別置于光溫恒定的密閉容器中，一段時間后，A的葉肉細胞中，將開始積累_；D的葉肉細胞中，ATP含量將_。（3）與A相比，D合成生長素

23、的能力_；與C相比，D的葉肉細胞的葉綠體中，數(shù)量明顯增多的結構是_。（4）葉片發(fā)育過程中，葉片面積逐漸增大，是_的結果；D的葉肉細胞與表皮細胞的形態(tài)、結構和功能差異顯著，其根本原因是_。7(2011·新課標全國卷)在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如下圖?；卮饐栴}。 (1)圖中物質(zhì)A是_(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是_；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是_。(3)若使該植物繼續(xù)

24、處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應中C3和C5化合物濃度達到穩(wěn)定時，物質(zhì)A的濃度將比B的_(低、高)。(4)CO2濃度為0.003%時，該植物光合速率最大時所需要的光照強度比CO2濃度為1%時的_(高、低)，其原因是_。8 (2011·安徽卷)保水劑是一類高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物興趣小組探究“保水劑和氮肥對小麥光合作用的影響”，進行了以下實驗：材料用具：相同土壤基質(zhì)栽培的小麥幼苗若干，保水劑，氮肥等。方法步驟：選取長勢一致的小麥幼苗若干，平均分為A、B、C三組，分別施用適量的保水劑60 (kg/hm2)、氮肥255 (kg/hm2)、保水劑60(

25、kg/hm2)氮肥(255(kg/hm2)，置于相同的輕度干旱條件下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件相同且適宜。在小麥灌漿期選擇晴朗無風的上午，于10：0011：00從每組選取相同數(shù)量的葉片，進行CO2吸收量及葉綠素含量的測定。結果(均值)如下表：組號CO2吸收量/(mol·m2·s1)葉綠素含量/(mg·g1)A10.663.07B13.043.02C15.913.05實驗結論：適量的保水劑與氮肥配施有利于提高小麥光合作用強度。(1)請指出上述方法步驟的缺陷并改正：步驟_；步驟_。(2)如不考慮方法步驟中的缺陷，從影響光合作用的內(nèi)在因素分析，保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量

26、的原因可能是_。(3)實驗測得的CO2吸收量_(大于、等于、小于)光合作用過程中CO2實際消耗量，理由是_。光合作用強度可通過測定CO2吸收量，也可以通過測定_釋放量計算。學案13 能量之源光與光合作用答案與解析基礎自查一、捕獲光能的色素和結構1捕獲光能的色素(1)實驗：綠葉中色素的提取和分離(紙層析法)可以利用無水乙醇提取綠葉中的色素，在研磨時還應加入少許二氧化硅和碳酸鈣，其中前者有助于研磨充分，后者可防止在研磨中色素被破壞。利用色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的在濾紙上擴散的快，反之則慢。(2)色素的種類和吸收光譜色素種類顏色吸收光譜濾紙條上位置葉綠素(約占3/4)葉綠素a藍綠色主要吸

27、收紅光和藍紫光中下層葉綠素b黃綠色最下層類胡蘿卜素(約占1/4)胡蘿卜素橙黃光主要吸收藍紫光最上層葉黃素黃色中上層2.葉綠體的結構和功能(1)結構：一般呈扁平的橢球形或球形，外部有雙層膜，內(nèi)部的基粒是由類囊體堆疊而成的。(2)色素和酶的分布：吸收光能的色素分布于類囊體薄膜上，與光合作用有關的酶分布在類囊體薄膜和基質(zhì)中。(3)功能：進行光合作用的場所。二、光合作用的過程和應用2光合作用的過程(1)光反應：場所：葉綠體的類囊體薄膜上。條件：光能、色素、酶、水等。物質(zhì)變化：將水分解為O2和H，將ADP和Pi合成ATP。能量變化：光能轉變?yōu)榛钴S的化學能。(2)暗反應：場所：葉綠體的基質(zhì)中。條件：酶、H

28、、ATP、CO2等。物質(zhì)變化CO2的固定：C5CO22C3。C3的還原：2C3H (CH2O)C5。能量變化：ATP中活躍的化學能轉變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定化學能。3光合作用的應用：(1)光合作用強度是指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)影響光合作用強度的因素包括空氣中CO2的濃度、土壤中水分和礦質(zhì)元素的多少、光的強弱以及溫度的高低等。4化能合成作用：(1)概念：某些細菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的合成作用。(2)實例：CO2和H2O合成糖類課堂深化探究一、光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實驗分析1缺乏對照組2消耗掉葉片中原有的淀粉，避免干擾31880年恩格爾曼

29、實驗實驗組：極細光束照射處的葉綠體對照組：黑暗處的葉綠體和完全曝光的葉綠體思考：恩格爾曼的實驗設計巧妙之處在哪兒？提示主要表現(xiàn)在以下四個方面：選材方面，選用水綿為實驗材料。水綿不僅具有細長的帶狀葉綠體，而且葉綠體呈螺旋狀地分布在細胞中，便于觀察、分析研究。將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了光線和氧氣的影響，從而確保實驗正常進行。選用了極細光束照射，并且選用好氧細菌檢測，從而能夠準確判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。進行黑暗(局部光照)和曝光對比實驗，從而明確實驗結果完全是光照引起的。4同位素標記法二光反應與暗反應的比較過 程光反應暗反應圖 解條 件必須在光下有光、無光都可以場 所葉綠體

30、類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉化水光解2H2O4HO2ATP的合成ADPPiATPCO2的固定CO2C52C3C3的還原2C3(CH2O)C5H2O能量轉化光能電能活躍化學能，并儲存在ATP中ATP中活躍的化學能(CH2O)中穩(wěn)定的化學能關 系光反應為暗反應提供H和ATP；暗反應為光反應提供ADP和Pi；沒有光反應，暗反應無法進行；沒有暗反應，有機物無法合成2.動態(tài)分析：光照與CO2濃度變化對植物細胞內(nèi)C3、C5、H、ATP、C6H12O6合成量的影響當外界因素中光照強弱、CO2濃度驟然變化時，短時間內(nèi)將直接影響光合作用過程中C3、C5、H、ATP及C6H12O6生成量，進而影響葉肉細胞中這些物質(zhì)

31、的含量，它們的關系歸納如下：(1)即：停止光照(強弱)時，H，ATP，C3，C5，(CH2O)。(2)同理：突然增強光照時，H，ATP，C3，C5，(CH2O)。(3)即：停止(減少)CO2供應時，C3，C5，H，ATP，(CH2O)。(4)同理：突然增加CO2供應時，C3，C5，H，ATP，(CH2O)。三影響光合作用的環(huán)境因素及其在生產(chǎn)上的應用（一）內(nèi)部因素對光合作用速率的影響2同一葉片的不同生長發(fā)育時期葉綠素含量不斷增加，光合速率增大；老葉內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率隨之下降。應用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，都是根據(jù)其原理，可降低其細胞呼吸消耗的有機物。（二

32、）單因子變量對光合作用的影響(外界因素)1紅光和藍紫光綠光，無色透明的曲線分析：A點光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，釋放CO2量表示此時的呼吸強度。AB段表明光照強度加強，光合作用速率逐漸加強，CO2的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用；而到B點時，細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度細胞呼吸強度，B點對應的光照強度稱為光補償點。BC段表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不再加強了。C點對應的光照強度稱為光飽和點。應用：陰生植物的光補償點和光飽和點比較低，如上圖虛線所示。間作套種時農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，冬季溫室栽培避免高溫等都與光補償點有關

33、。右移；左移。右移；左移。3光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點；圖2中的A點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。兩圖中的B和B點都表示CO2飽和點，兩圖都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度增加而增大。5影響與光合作用有關酶的活性應用：冬天，溫室栽培可適當提高溫度；夏天，溫室栽培可適當降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用速率；晚上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸速率，保證植物有機物的積累。（三）多因子變量對光合作用速率影響的分析(外界因素)橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。橫坐標所表示的因素應用：白天適當提高溫度，增加光合作

34、用酶的活性，提高光合速率，也可同時充入適量的CO2，適當提高光照強度和CO2濃度以提高光合速率。對應訓練1.解析該實驗中曝光部分與遮光部分形成了對照，錯誤。該實驗只能證明有淀粉的生成，但不能證明葉綠體利用光照將CO2轉變成了淀粉，錯誤。答案D. 解析：本實驗目的是證明葉綠體中色素的種類及各種色素的顏色，而實驗原理是四種色素在層析液中的溶解度和在濾紙上的擴散速度不同，因此C項正確。答案:C【答案】（1）株型、長勢、葉片均一 蒸餾水 1mmol/LNaHSO3溶液不同光照強度下低濃度的NaHSO3溶液均可提高水稻的光合作用速率（2）類囊體 A B D （3） 【解析】（1）該實驗中自變量為是否噴施

35、NaHSO3溶液，因變量是水稻光合速率，其它為無關變量，在實驗過程中要排除無關變量對實驗結果的干擾，所用實驗材料的株型、長勢等條件要基本相同；實驗操作分對照組和實驗組，對照組噴灑一定量的蒸餾水，實驗組噴灑1mmol/LNaHSO3溶液；根據(jù)圖1，在不同光照強度下，噴灑NaHSO3溶液的植株光合速率均高于噴灑蒸餾水的對照組，說明NaHSO3溶液在不同光照強度下均能提高水稻植株的光合速率。（2）光合作用的光反應階段可以產(chǎn)生ATP，場所在葉綠體的類囊體薄膜上；圖2中A表示二氧化碳，B表示C3，C表示光合作用產(chǎn)物糖類，D表示C5，光反應增強，ATP和H增多，可促進暗反應過程中C3的還原進而促進二氧化碳

36、的固定和C5的利用。（3）根據(jù)題中信息，0.2mol/L的硫酸甲酯吩嗪和1mmol/L的NaHSO3溶液效應相同，可促進水稻光合作用效率，但二者無累加效應和抑制效應，即二者混合使用效果和分別使用的效果是一樣的。據(jù)此信息結合圖1可作出對應的條形圖。實驗探究. 解析該題屬于實驗設計題，主要考查了教材中葉綠體色素的提取和分離的相關內(nèi)容。(1)考查了葉綠素的性質(zhì)；(2)考查了實驗時所應該遵循的等量原則；(3)是利用表格中所給的信息，可以知道，葉綠素在pH較低時不穩(wěn)定，會分解；(4)主要考查了教材中葉綠體色素分離的實驗步驟。分別是：制備濾紙條，畫濾液細線，層析及其注意事項，最后是記錄和觀察。答案(1)對

37、人無害的有機溶劑(食用酒精)葉綠素溶于有機溶劑和應考慮溶劑對人體的影響(2)8.0pH間設置應遵循等量原則和應考慮堿性pH對葉綠素穩(wěn)定性的影響(3)酸性由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì)(4)層析法。第一步：制備濾紙條；第二步：用毛細吸管吸取少量葉綠素提取液，畫細線；第三步：將濾紙條放在層析液中層析，注意不要將提取液細線接觸層析液；第四步：觀察濾紙條上的色素帶的條數(shù)和顏色. 解析(1)在色素的提取過程中，研磨時要加入碳酸鈣，防止葉綠素在研磨過程中被破壞，加入無水乙醇，讓色素溶解并提取出來。(2)乙同學濾紙條上無色素帶，說明濾液細線中的色素溶解到層析液中，即層析液觸及濾液細線。(3)Mg是合

38、成葉綠素的必需元素，無Mg不能合成葉綠素a和葉綠素b。(4)通過設計對照實驗來探究發(fā)黃的葉片中某些色素是否因降解而減少，某些色素是否含量增加。對照組選取正常未發(fā)黃的葉片，實驗組選取已變黃的葉片，通過提取分離這兩種葉片中的色素，比較各種色素的含量，得出結論。答案(1)碳酸鈣和無水乙醇葉綠素分子受到破壞、色素沒有被提取出來(2)層析液觸及濾液細線(3)缺Mg植物不能合成葉綠素(4)實驗過程：在相同條件下，進行綠葉中色素的提取和分離實驗，測定和記錄實驗結果，比較這兩種葉片色素的組成和含量實驗結論：甲同學與B組相比，若A組濾紙條上面的兩條色素較寬乙同學限時訓練題組一光合作用的色素和過程1ACD研磨液要

39、用脫脂棉進行過濾，而不能用濾紙，若用濾紙，色素分子不能通過濾紙而沾在濾紙上，得不到含有色素的濾液。2C光照一段時間，葉片裸露的部分進行光合作用，脫色后用碘液處理變藍，說明有淀粉生成；有錫箔覆蓋的位置因無光照，不能進行光合作用，未產(chǎn)生淀粉，用碘液處理不變藍，說明光合作用需要光，沒有光就不能進行光合作用。方法點撥由薩克斯的實驗設計，可得出兩上實驗結論：(1)光是光合作用的必要條件(葉片遮光部分為實驗組，見光部分為對照組)。(2)淀粉是光合作用的產(chǎn)物(葉片遮光部分為對照組，見光部分為實驗組)。所以表面看是由一組對照實驗得出了兩個結論，實質(zhì)上仍為一組對照實驗只能得出一個結論。.答案(1)H水在光下分解

40、用于C3的還原(2)太陽光能(CH2O)(3)C3CO2與C5結合形成C3繼續(xù)進行，而C3不能被還原(4)C5C5與CO2結合形成C3量不變，而C3不能被還原為C5題組二影響光合作用的因素B根據(jù)光合作用圖解可知，圖中是光合色素，分布在葉綠體類囊體薄膜上；是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段，與有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)生的H結合生成水，釋放大量的能量；是三碳化合物，在由光反應階段提供的H和ATP的作用下還原為(CH2O)；是ATP，在葉綠體類囊體薄膜上生成。規(guī)律方法影響光合作用的外界因素(1)影響光合作用的主要因素有光照強度、CO2濃度和溫度等。(2)分析光照強度、CO2濃度、溫度與光合速率的變化曲線

41、及其應用。曲線圖圖形分析：在P點之前，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因素。隨著該因素的不斷增強，光合速率不斷提高。在Q點時，橫坐標所表示的因素不再是影響光合速率的因素，要提高光合速率，可適當提高圖示的其他因素的含量或強度等。應用：溫室栽培時，在一定的光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度，以提高光合速率。.答案(1)D、G線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)右上(2)較少(3)C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量(4)溫度、光照強度等(5)樣本量太小。應“取大小和生理狀態(tài)一致的葉片若干，平均分為三組”缺乏空白對照。應

42、增加1組，將葉片的葉柄下部浸在不含X的培養(yǎng)液中.解析由圖可知，隨著光照強度、土壤濕度、施肥情況的增加，光合作用速率增強。D點是在弱光條件下光合作用的最大速率，其限制因素是光照強度。C點是在強光條件下光合作用的最小速率，限制其光合作用的主要因素是土壤濕度。礦質(zhì)元素只有溶于水中才能被植物的根吸收和利用，只有土壤達到一定的濕度才能滿足植物需要。除了上述因素外，CO2濃度、溫度等條件都是影響光合作用的因素。答案(1)光照強度、土壤濕度、施肥情況(2)光照強度光照強度土壤濕度(3)生物體的一切生命活動都離不開水，故土壤應達到一定的濕度，才能保證生命活動的正常進行以及無機鹽離子的充分溶解、吸收和利用(4)

43、合理密植、增加CO2濃度、溫度要適宜等(寫出一項即可)高考真題體驗1 （）錯，葉片黃化，說明葉綠素含量減少。這樣對紅光的吸收會減少。（）錯，說明光合作用的場所是葉綠體 (3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)2 【答案】D【解析】a點時，甲植株光合作用吸收二氧化碳的速率與細胞呼吸釋放二氧化碳的速率相等，在此之前，光合作用已經(jīng)開始，A錯；18時以后，乙植物的細胞呼吸開始強于光合作用，此時有機物的積累最多，B錯；bc段下降的原因是氣孔部分關閉導致二氧化碳供應不足，de段下降的原因是光照強度減弱，光反應提供的H和ATP不足導致，C錯；bd段，乙

44、曲線出現(xiàn)圖中走勢的原因是氣孔會部分關閉，導致二氧化碳供應不足，甲走出不同的趨勢，其原因可能為氣孔無法關閉，D對。3 【答案】C【解析】在適宜的條件下培養(yǎng)密閉容器內(nèi)的植物，密閉容器內(nèi)的二氧化碳含量有限，隨著光合作用的持續(xù)進行，二氧化碳逐漸被消耗，濃度降低，進而光合作用強度跟著降低，當二氧化碳濃度降低到一定水平時，植物的光合作用和呼吸作用強度相等，則裝置內(nèi)的二氧化碳濃度就保持相對穩(wěn)定，故本題選C。4 【答案】B【解析】本題主要考查有關光合作用的場所、過程及特點等知識。鎂是植物細胞中葉綠體色素的重要組成元素，若幼苗在缺鎂的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，會使葉綠體中的色素含量降低，導致光反應強度降低，生成的ATP及H的量也隨之降低，而后暗反應強度也會降低。5【答案】I.（1）CaCO3 最下端（2）較大 C3 NADPH、ATP (3)缺失葉綠素a不能完成光能轉換【解析】I.（1）提取葉綠體色素的過程中，葉綠素容易被酸性物質(zhì)破壞，所以一般加入碳酸鈣，防止色素被破壞；在葉綠體的色素的層析過程中，濾紙條上由上到下的色素分布分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a