【步步高】（ 广西专用）高考生物一轮复习（课时考点复习和对位训练+考能专项突破）第四单元 第16课时光合作用(必修).DOCVIP

第16课时光合作用(必修)一、光合作用的发现及概念1发现历程(1)1771年，英国科学家普里斯特利证明：植物可以更新空气，但不知道更新何种气体。(2)1864年，德国植物学家萨克斯的实验证实：光合作用的产物除氧气外还有淀粉。(3)1880年，德国科学家恩格尔曼的实验证明氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所。(4)1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法证明：光合作用释放的氧气来自水。2概念及反应式(1)概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧的过程。(2)反应式：co2h2o(ch2o)o2提醒普里斯特利实验的结论不能说明绿色植物释放o2吸收co2，因为当时还不知道空气中的成分。萨克斯实验必须先黑暗处理，再遮光和曝光形成对照。二、捕获光能的色素和实验1“叶绿体中色素的提取和分离”实验(1)色素提取液：丙酮(相似相溶原理)。(2)色素分离方法：纸层析法。(3)色素分离原理：四种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的扩散速度快。(4)分离结果：滤纸条上自上而下呈现四条色素带。(5)该实验中化学物质的作用：二氧化硅的作用是使研磨充分；碳酸钙的作用是保护色素。2叶绿体中色素的种类、含量及作用色素名称颜色溶解度色素种类含量吸收光的种类(主要)胡萝卜素橙黄色最大类胡萝卜素蓝紫光叶黄素黄色叶绿素a蓝绿色叶绿素红橙光和蓝紫光叶绿素b黄绿色最小含量最多的色素为叶绿素a，含量最少的为胡萝卜素；在滤纸条上两者之间相距最远的为叶黄素和胡萝卜素；光合作用中最有效的光为白光，最无效的光为绿光。想一想(1)温室补充光源何种单色光最有效？为什么不用绿色薄膜或绿色光源？(2)海洋中藻类分布的分层现象的原因是什么？(3)叶片为什么一般是绿色的？秋天变黄变红是怎么回事？提示(1)补充红光和蓝紫光，因为色素主要吸收上述两种单色光，最不吸收的是绿光。(2)从浅到深依次为绿藻褐藻红藻；不同藻类主要吸收光的波长不同。(3)叶片是绿色的原因有二个：一是叶绿素是类胡萝卜素含量的三倍；二是色素不吸收绿光，绿光被反射回来。秋天叶片变黄是低温使叶绿素遭到破坏，呈现出类胡萝卜素的颜色，变红则是液泡中花青素的颜色。三、光合作用的过程光反应暗反应场所叶绿体囊状结构薄膜上叶绿体基质中条件光、色素、酶等酶等物质变化2h2o光4ho2adppiatpc5co2酶2c32c3h (ch2o)c5能量变化光能atp中活跃的化学能有机物中稳定的化学能判一判(1)叶绿体中的色素主要分布在囊状结构的腔内。(2)光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中。(3)叶绿体是植物光合作用的主要场所。提示(1)错；分布在囊状结构薄膜上。(2)错；囊状结构薄膜上和基质中都有。(3)错；是全部场所。练一练(2010海南卷，4)光反应为暗反应提供的物质是()ah和h2o bh和atpcatp和co2 dh2o和co2答案b考点49光合作用的过程1光反应和暗反应的关系2反应式及元素去向(1)氧元素(2)碳元素：co2c3(ch2o)(3)氢元素：h2oh(ch2o)1光反应为暗反应提供两种重要物质：h和atp，h既作还原剂又可提供能量；暗反应为光反应也提供两种物质：adp和pi，注意产生位置和移动方向。2没有光反应，暗反应无法进行，所以晚上植物只进行呼吸作用，不进行光合作用；没有暗反应，有机物无法合成，生命活动也就不能持续进行。3色素只存在于光反应部位叶绿体囊状结构薄膜上，但光反应和暗反应都需要酶参与，所以与光合作用有关的酶存在于两个部位叶绿体囊状结构薄膜上和叶绿体基质中，但暗反应中酶的种类、数量多。4若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用甲：一直光照10分钟；乙：光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲k2k3d密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物答案a解析解答本题应从分析曲线图出发，注意辨析总光合作用量、净光合作用量与呼吸量的含义及其相互关系。a、b项考查对光合作用与细胞呼吸的综合理解，c项考查对种群环境容纳量的理解，d项考查酵母菌进行有氧呼吸与无氧呼吸形成产物的区别。从图中可读出d1、d2、d3三个浓度下对应的净光合速率和呼吸速率，根据题中公式可知d1、d2、d3浓度对应的光合速率大小为：d2d1d3，因此d1浓度下光反应形成的h多于d3浓度，a项正确。分析图像得出：d2时的呼吸速率大于d3时的呼吸速率，因此后者产生的atp量少，b项错误。分析净光合速率曲线知，d2时有机物净积累量最大，可推知其环境条件较为适宜，其种群对应的k值应最大，c项错误。蓝藻在进行有氧呼吸时获得能量较多，繁殖速度快，种群密度大，产物为水和二氧化碳；进行无氧呼吸时细胞产生能量较少，繁殖速度慢，产物为酒精和二氧化碳，其中的酒精能抑制自身繁殖，使种群密度减小，因此通过测定种群密度及代谢产物可以判断出其代谢类型，d项错误。6(2011全国卷，33)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。编号组1组2组3组4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入co2和n2蒸馏水浸泡，水中通入空气蒸馏水浸泡，水中通入co2和n2检测光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题：(1)光照条件下，组5叶片通过_作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于_的光解。(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是_。(3)组2叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是_，后者是通过_产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是_。(4)如果组7的蒸馏水中只通入n2，预期实验结果是叶片中_(有、无)淀粉。答案(1)光合h2o(2)组2和组6(3)葡萄糖atp有氧呼吸组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少atp(4)无解析(1)光照条件下，植物叶片通过光合作用产生淀粉，此过程中叶肉细胞释放的氧气来自于水的光解。(2)组3、组4、组7、组8因缺少空气而无法进行有氧呼吸。剩余四组中只有组2和组6为黑暗条件。(3)由题意可知，光合作用的产物中有淀粉，淀粉是由葡萄糖合成的，所以合成淀粉需要葡萄糖和有氧呼吸提供的atp。组1、组3、组5、组7四组叶片在光下能够进行光合作用，所以有淀粉生成；组2叶片虽然在无光条件下，但由于外界溶液中含有葡萄糖并在溶液中通入空气，能够进行有氧呼吸，可以为淀粉的合成提供葡萄糖和atp，所以组2叶片有淀粉的产生；组4中无氧气，不能进行有氧呼吸，淀粉合成缺乏atp，所以组4无淀粉生成；组6和组8无光照，不能进行光合作用，外界溶液中也没有葡萄糖，故无淀粉生成。(4)如果组7的蒸馏水中只通入n2，则组7叶片由于缺乏二氧化碳而不能进行光合作用，故叶片中无淀粉。【组题说明】考点题号错题统计错因分析色素提取和分离及光合作用1、12光合作用过程3、4、6、7、8、9、11影响因素2、5、10、13、14、15特别推荐曲线题5、6、10、11、131(2011海南生物，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答案c解析红枫叶片含叶绿体，叶绿体中的色素(包括叶绿素)吸收光能用于光合作用；叶片呈红色是花青素的作用。2利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是()a试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量b在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气c为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验d为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化答案c解析试管中收集的气体量光合作用产生的o2量呼吸作用消耗o2量；光下产生气泡，可能是温度增加，使气体的溶解度下降导致的，产生的也不一定是氧气；用装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化是不现实的，因为产生的气泡数太少，无法准确表达气体的产生速率。3为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出基粒和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照。问哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程()答案b解析叶绿体是植物进行光合作用的场所。光合作用光反应过程中，h2o光解，光能转换成活跃的化学能储存在atp和h中，都是在囊状结构薄膜上进行的。囊状结构薄膜上有进行光反应所需要的各种色素和酶，故b试管能检测到光反应过程，a试管则不能。c试管中缺少光反应所需的色素和酶，d试管中缺少光反应所需的酶。420世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素18o分别标记水和二氧化碳，使它们分别成为ho和c18o2，然后进行如图所示的两组光合作用实验(容器中为一种低等绿色植物小球藻悬液)。下列说法正确的是()a两个装置，一个置于光下，一个置于暗处相同时间b若两管在光下相同时间，甲管释放的氧气有放射性c有同学认为将通入co2改成溶解5%nahco3，会增加实验的可靠性d该实验的目的是要证明光合作用需要co2答案c解析分析对比甲、乙两组实验装置图，发现图中已呈现了变量，如果再将两装置一个置于光下，一个置于暗处相同时间，就不符合实验的单因子变量原则了；鲁宾和卡门的实验目的是研究光合作用释放氧气的来源。5(2011大连模拟)图一是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株co2的吸收和释放曲线；图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。请分别指出图一中表示时间的字母与图二中(1)、(2)、(3)、(4)所发生的生理活动相对应的选项是()ad、e、f、g bd、c、b、ace、g、a、h df、c、b、d答案b解析分析图二中(1)图可知此时植株光合作用强度大于细胞呼吸强度；分析图二中(2)图可知此时植株光合作用强度等于细胞呼吸强度；分析图二中(3)图可知此时植株细胞呼吸强度大于光合作用强度；分析图二中(4)图可知此时植株无光合作用，只进行细胞呼吸。bc段、gh段植株既进行细胞呼吸又进行光合作用，但细胞呼吸强度大于光合作用强度；c时、g时植株细胞呼吸强度等于光合作用强度；cg段植物光合作用强度大于细胞呼吸强度。6(2011合肥质检)光合速率通常是指单位时间内、单位面积叶片吸收co2的毫克数，它是植物光合作用的重要指标。一般用实验方法测得的光合速率并不是植物真实的光合速率(简称真光合速率)，而是真实光合速率与呼吸速率的差值(简称净光合速率)。在相同且适宜条件下，图中曲线1和2分别表示()a同一植物的真光合速率和净光合速率b同一植物的净光合速率和真光合速率c不同植物的真光合速率d不同植物的净光合速率答案d7(2011合肥一中模拟)玉米叶片的某些细胞中含有一种个体较大但没有基粒的叶绿体。在这种叶绿体中可以发生的化学反应是()a三碳化合物被还原 b水被分解c生成atp d合成糖元答案a解析叶绿体中没有基粒就不能进行光反应，水不能被分解，不能生成atp，只能进行暗反应。植物细胞中不能合成糖元。8calvin等人研究光合作用时进行了以下实验：在某种绿藻培养液中通入14co2，再给予不同的光照时间后从培养液中提取并分析放射性物质。预测实验结果是()a光照时间越长，固定产生的三碳化合物越多b在一定时间内光照时间越长，产生的放射性物质的种类越多c无论光照时间长短，放射性物质都会分布在叶绿体的囊状结构薄膜上d只要给予光照，放射性就会出现在nadph中答案b解析本题利用放射性同位素标记考查光合作用过程。光合作用的暗反应过程中固定产生的三碳化合物会被还原。放射性物质应分布在叶绿体的基质中。nadph是光反应阶段产生的，而二氧化碳是用于暗反应阶段的。9如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的含量变化将会是()aa上升、b下降 ba、b都上升ca、b都下降 da下降、b上升答案b解析根据图示信息可推出，c是co2，a、b分别是h和atp。光照不变，光反应顺利进行，h和atp合成正常；co2供应不足，co2固定减弱，c3相对含量减少，导致c3还原消耗的h和atp也减少，故a、b在叶绿体中相对含量上升。10(2011潍坊期末)图甲表示在一定的光照强度下，植物叶肉细胞中co2、o2的来源和去路，则图甲所示状态在图乙中的位置是()aab之间 bbc之间cc点以后 db点答案a解析从图甲中可获取的有效信息是叶片从外界吸收o2，释放co2，表明此时细胞呼吸速率大于光合作用速率；图乙中a点表示无光照，此时细胞只进行细胞呼吸，b点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率，bc段表明随着光照强度的增加，光合作用速率大于细胞呼吸速率，所以图甲所示状态在图乙中的位置是ab之间。11进行正常光合作用的叶片，如果叶绿体中的nadph含量相对稳定，在a点时突然停止供给co2，下列选项中能表示叶绿体中nadph含量的变化曲线是()答案b解析突然停止供给co2，暗反应受到抑制，消耗光反应产生的nadph的量减少，nadph积累。12(2012石家庄质检)如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是()a色素乙在滤纸上的扩散速度最快b提取色素时加入丙酮是为了防止叶绿素分解c水稻在开花时节，叶片中色素含量是(甲乙)(丙丁)d四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大答案d解析从坐标图上可看出，丁色素扩散距离最远，即丁色素在层析液中的溶液度最大，扩散速度最快。在提取色素时，色素能够溶解在丙酮中。水稻在开花时节，叶片中叶绿素的含量远大于类胡萝卜素的含量。13科学家研究co2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是()a光照强度为a时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是co2浓度不同b光照强度为 b 时，造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同c光照强度为ab时，曲线 、光合作用强度随光照强度升高而升高d光照强度为ac时，曲线 、光合作用强度随光照强度升高而升高答案d解析光合作用强度与光照强度和co2浓度有着密切的关系，在不同阶段，起决定作用的因素不一样。光照强度为ac时，曲线光合作用强度随光照强度升高而升高，曲线则由于co2浓度的限制不再升高。14(2012大纲全国卷，31)金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放o2的微摩尔数表示)。据图回答下列问题：(1)该研究探讨了_对金鱼藻_的影响。其中，因变量是_。(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为_lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气_mol。(3)该研究中净光合速率随ph变化而变化的主要原因是_。答案(1)光照度、ph、nahco3浓度净光合速率净光合速率(2)12.51038(3)酶活性受ph的影响解析解答本题时需要灵活分析不同条件对植物光合速率的影响，分析并提取题干中的信息，并注意分析所给曲线的含义，特别是横、纵坐标的含义。(1)从所给图示可以看出，图中横坐标分别为光照度、光照度、nahco3浓度、ph，所以研究探讨的应该是外界条件(光照度、nahco3浓度、ph)对金鱼藻净光合速率的影响，因变量是净光合速率。(2)从b图可以看出，当光照度超过12.5103 lx时，净光合速率不再增加。从a图可以看出，当光照度为0时，金鱼藻净光合速率为8，此时为无光条件，实际光合速率为0，由题干中所给信息可知，此时金鱼藻呼吸速率为8 molg1h1。(3)ph主要通过影响相关酶的活性来影响光合速率。15(2012四川理综，30)科研人员获得一种叶绿素b完全缺失