一轮复习学案133光与光合作用学生用.docx

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一轮复习学案133光与光合作用学生用

第3讲　能量之源——光与光合作用

2015备考·最新考纲

1．光合作用的基本过程（Ⅱ）。

2.影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ）。

3.实验：

叶绿体色素的提取和分离。

【知识网络】

考点1　捕获光能的色素和叶绿体的结构（5年4考）　

（2013课标Ⅱ、江苏单科，2011广东理综、海南卷……）

1．叶绿体

（1）结构示意图

（2）结构

↓决定

（3）功能：

叶绿体进行光合作用的场所

2．色素的种类和功能（观察左侧图片完成右侧表格）

色素

功能

叶绿素

：

蓝绿色

主要吸收蓝紫光和红光

：

黄绿色

类胡萝

卜素

叶黄素：

主要吸收

胡萝卜素：

【扩展联系】

（1）除叶绿体外，细胞中还有那种细胞器含有色素？

两种细胞器的色素都能参与光合作用吗？

叶绿体和液泡中都有色素，但只有叶绿体中的色素参与光能的捕获。

1、色素的组成及功能的考查

1．（2013·课标Ⅱ，2）关于叶绿素的叙述，错误的是（　　）。

A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素

B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用

C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同

D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光

2、将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如下图所示，若干天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗的长势是（　　）。

A．甲、乙、丙三盆麦苗长势相近

B．甲与丙长势相近，乙比丙长势差

C．乙与丙长势相近，甲比丙长势差

D．甲、乙长势都比丙好

　色素相关知识的综合考查

3．（2011·海南单科，12）红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是（　　）。

A．红枫叶片不含叶绿素

B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光

C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用

D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用

【知识归纳】　色素与叶片的颜色（自主学习）

正常绿色

正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色

叶色变黄

寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄

叶色变红

秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色

3、实验：

绿叶中色素的提取和分离（5年9考）　

（2013课标Ⅱ、江苏单科，2012四川、海南、上海，2011广东、江苏……）

[要点突破]完善下面的实验过程（自主完成）

【易错提醒】小组讨论

（1）试验中为什么要选新鲜绿色的叶片？

（2）在色素的试验中，加入无水乙醇、少量SiO2和CaCO3的作用是什么？

（3）盛放滤液的试管管口加棉塞的目的是什么？

（4）制备滤纸条时为什么要剪去两角？

（5）划滤液细线时应注意些什么？

（6）滤液细线为什么不能触及层析液？

【对点强化】

1．关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确的是（　　）。

A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素

B．叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同

C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理

D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠

2、（2013·江苏单科，5）关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（　　）。

A．使用定性滤纸过滤研磨液

B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析

C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次

D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素

3．（经典高考题）某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。

将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是（　　）。

A．光吸收差异显著，色素带缺第2条B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条

C．光吸收差异显著，色素带缺第3条D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条

考点2　光合作用发现史中的经典实验

1．1771年普利斯特利实验

本实验是否完善？

如果不完善，如何改进？

本实验缺点：

缺乏，实验结果的说服力不强。

2．1864年萨克斯实验

遮光

（1）本实验中黑暗处理的目的是什么？

（2）分析实验的自变量、因变量和所采用的对照方法各是什么？

，

3．1880年恩格尔曼实验

（1）本实验的实验组为，对照组为。

（2）本实验中为自身对照，自变量为，因变量为。

易错警示！

　恩格尔曼实验方法的巧妙之处

（1）恩格尔曼为什么选用水绵作为实验材料？

（2）恩格尔曼实验前为何将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中？

（3）本实验的对照是如何设计得？

4．1941年鲁宾、卡门实验

（1）本实验方法为。

（2）本实验为相互对照，自变量为，因变量为。

　发现史中的经典实例拓展

1．（经典高考）为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（　　）。

A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液

B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液

D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液

考点3　光合作用的基本过程（5年15考）　

（2013北京理综、重庆理综、四川理综、天津，2012广东新课标……）

1．识图领悟光合作用过程。

2、完成光反应与暗反应的比较

过程

光反应

暗反应

条件

场所

物质转化

能量转化

联系

3.在光合作用总反应式中标出各元素的来源和去路

【对点强化】

1、如图为叶绿体的结构与功能示意图，请据图判断下列有关说法中不正确的是（　　）。

A．叶片呈绿色是由于Ⅰ上含有大量叶绿素

B．能够将光能转换为稳定的化学能的过程是在Ⅰ上完成的

C．Ⅱ中CO2被固定并还原成图中的甲物质

D．Ⅰ、Ⅱ上酶的种类、功能不相同

2、图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。

据图回答下面的问题。

图1　　　　　　　　图2

（1）图1中c表示的物质是________，它由________产生，其作用主要是________。

（2）图1中ATP形成所需的能量最终来自于________。

若用放射性同位素标记14CO2，则14C最终进入的物质是________。

（3）图2中曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是：

__________________。

（4）曲线b表示的化合物是________，在无光照时，其含量下降的原因是：

__________________。

【规律总结】光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响

当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、[H]、ATP的含量变化可以采用下图分析：

（1）写出光反应和暗反应的反应式：

（2）分析

条件

C3

C5

[H]和

ATP

（CH2O）合成量

模型分析

光照强度由强到弱，

CO2供应不变

光照强度由弱到强，

CO2供应不变

光照不变，

CO2量由充足到不足

光照不变，

CO2量由不足到充足

【对点强化】

1、．离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于一段时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是（　　）。

考点4　影响光合作用的因素及在生产上的应用（5年26考）　

（2013重庆理综、北京理综、四川理综、天津、海南卷，2012山东、浙江……）

一、内部因素对光合作用速率的影响及应用

1．同一植物的不同生长发育阶段

曲线分析：

在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强依次是

应用：

2．同一叶片的不同生长发育时期

曲线分析：

应用：

二、外界因素对光合作用速率的影响及应用

1．单因子因素

（1）光照强度

①原理分析：

②图像分析：

A点；

AB段；

B点

C点

③完成填空后，在下面的四幅图中标出A点、AB段、B点和B点之后的氧气和二氧化碳转移方向。

④应用分析：

（2）CO2浓度

①原理分析：

②图像分析：

图1中A点，图2中A′点；

两图中的B和B′点都表示，

两图都表示在。

③应用分析：

（3）温度

①原理分析：

。

②图像分析：

③应用分析：

（5）必需矿质元素

①图像分析：

②应用分析：

2．多因子因素

（1）曲线分析：

P点时，。

到Q点时

（2）应用：

【反思】

各种环境因子对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合起作用。

但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。

在分析多因子对光合作用的影响时，首先要识别坐标中有几个因子，它们是如何影响代谢过程的，更重要的是，能对多条曲线进行对比，通过对比说明问题。

对比时，要注意单一变量原则，即能对比的两条曲线之间只有一个因子不同。

【实验】探究光照强弱对光合作用的影响[填空]

（1）实验流程：

用在生长旺盛的绿叶上打出

（直径＝1cm）

↓

用（内有清水、小圆形叶片）抽出叶片内气体（O2等）

↓

将抽出内部气体的小圆形叶片放入处盛有清水的烧杯中，小圆形叶片全部

↓

实验处理及结果：

　　项目

烧杯　　

小圆

形叶片

加富含

CO2的清水

光照强度

叶片浮

起的数量

甲

10片

20mL

强

最多

乙

10片

20mL

中

丙

10片

20mL

弱

（2）实验结论：

在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度（同一时间段内产生的越多，浮起的叶片越）。

　影响光合作用的因素与曲线结合

1、光合作用的正常进行受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是（　　）。

2、图甲表示光照强度对光合作用强度的影响，图乙表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。

请据图回答问题：

（1）图甲中B点的生理状况与图乙中________________时相同，此时细胞中产生ATP的部位是__________________。

（2）图乙中，植物开始进行光合作用的时间为________，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为_______________。

（3）如下图为探究光合作用速率的装置，实验开始时，针筒的读数是0.2mL，水滴位置在X处，恒温30min后，将针筒容量调到

0.6mL处，水滴的位置恢复到X处。

若以氧气释放量表示光合作用速率，则植物光合作用的速率是____________mL/h，该数值比实际光合作用速率低，原因是________________。

3、图示乙图是将甲置于自然环境中，测定南方一晴天一昼夜密闭透明小室内氧气的增加或减少量而得到的。

下列说法错误的是（　　）。

A．12时对应的点是由于气孔关闭导致CO2供应不足造成的

B．如该植株培养液中缺Mg，那么A点应向右移动

C．A→B段的限制因素主要是CO2

D．小室内O2总量最大时刻是16点

1．下列属于光合作用光反应的是（　　）。

A．2、4、6B．2、3、6

C．4、5、6D．2、6

2．光反应为暗反应提供的物质是（　　）。

A．[H]和H2OB．[H]和ATP

C．ATP和CO2D．H2O和CO2

3．离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（　　）。

A．C3化合物增多、C5化合物减少B．C3化合物增多、C5化合物增多

C．C3化合物减少、C5化合物增多D．C3化合物减少、C5化合物减少

4．下图表示某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图分析回答下面的问题。

（1）甲图表示在光照较弱的情况下，光合作用随________的增加呈正相关增加，这种情况下，可以认为光合作用受________的限制，此时主要影响光合作用过程的________阶段。

（2）从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用速率不再增加，这种变化主要决定于________，此时光合作用的________阶段受到限制。

（3）乙图中C点表示光照强度为B时，植物生长的________，出现CD段的原因是___________________________________。

（4）除图示之外影响光合作用的主要因素是______________。

（5）根据甲图，在乙图中绘制光照强度为A时，不同温度下，光合作用速率变化的曲线。