高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用 第10讲 光合作用课件.ppt

第10讲光合作用 考情分析备考导航 考点一捕获光能的色素和叶绿体的结构 知识梳理自主学习夯实基础 1 叶绿体中色素的种类 含量及功能 1 色素的种类 含量 连一连 2 功能 和转换光能 吸收 传递 2 叶绿体的结构和功能 1 结构模式图 3 功能 进行的场所 4 恩格尔曼的实验 好氧细菌只分布于被光束照射的部位 光合作用 叶绿体 深挖教材 红枫叶片呈红色是因为叶绿体中的色素吸收红光和蓝紫光吗 提示 不是 枫叶呈红色是因为叶绿素被破坏 叶绿体中的类胡萝卜素及液泡中的花青素的颜色显现出来 重点透析剖析考点拓展深化 1 影响叶绿素合成的因素分析 1 光照 光是影响叶绿素合成的主要条件 一般植物在黑暗中不能合成叶绿素 因而叶片发黄 2 温度 温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性 进而影响叶绿素的合成 低温时 叶绿素分子易被破坏 而使叶子变黄 3 必需元素 叶绿素中含n mg等必需元素 缺乏n mg将导致叶绿素无法合成 叶子变黄 另外 fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分 缺fe也将导致叶绿素合成受阻 叶子变黄 2 恩格尔曼实验分析 1 恩格尔曼实验过程 现象及结论 2 恩格尔曼实验设计巧妙之处 实验材料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 用好氧细菌可确定释放氧气的部位 没有空气的黑暗环境 排除了氧气和光的干扰 用极细的光束点状投射 叶绿体上可分为获得光照和无光照的部位 相当于一组对照实验 进行黑暗 局部光照 和完全暴露在光下的对照实验 明确实验结果完全是由光照引起的等 题组例练分类例练提炼方法 题组一色素的种类及作用 1 2013全国 卷 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 解析 叶绿素a和叶绿素b都是由c h o n mg等元素组成的 故a项正确 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光 通过光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中 故b项正确 叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值分别约为663nm 645nm 故叶绿素a在红光区吸收峰值大于叶绿素b 故c项正确 绿叶中的色素主要吸收蓝紫光和红光 对绿光的吸收极少 绝大多数绿光被反射出来 使植物呈现绿色 故d项错误 d 2 下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 胡萝卜素的吸收光谱 b 解析 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 在光谱上有两个吸收区域 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 在光谱上有一个吸收区域 据此可做出正确判断 题组二叶绿体的结构与功能 3 为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生 某学者设计了以下实验 制作载有水绵和好氧性细菌的临时装片 用极细光束照射水绵 同时放在显微镜下观察 下列关于该实验的分析 不正确的是 a 光束在照射前 用三棱镜将其分解成单色光b 临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中c 好氧性细菌起指示作用d 水绵的带状叶绿体有利于设置对照条件 a 解析 用极细的光束照射到水绵 不需要用三棱镜将其分解成单色光 故a错误 4 如图甲为叶绿体结构模式图 图乙是从图甲中取出的部分结构放大图 下列相关叙述 正确的是 a 图乙所示结构取自图甲中的 或 b 与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上c 图乙所示的结构是合成 h 并消耗atp的场所d 叶绿体以图甲 的形式扩大膜的表面积 d 解析 图乙所示结构是叶绿体类囊体薄膜 来自 叶绿体基粒中的类囊体 不来自 叶绿体内膜 a描述错误 光合作用分光反应阶段和暗反应阶段 光反应的场所是类囊体薄膜 与光反应有关的酶分布在图乙类囊体薄膜上 暗反应的场所是叶绿体基质 与暗反应有关的酶分布在叶绿体基质中 b描述错误 图乙是光反应的场所 水光解后生成 h 并合成atp c描述错误 叶绿体内含有大量基粒 一个基粒由很多类囊体堆叠而成 以此增大膜面积 d描述正确 考点二光合作用的探索历程及基本过程 知识梳理自主学习夯实基础 1 光合作用的探索历程 2 光合作用的基本过程 深挖教材 1 光反应产生的 h 与细胞呼吸产生的 h 是否为同一类物质 提示 光反应产生的 h 为nadph 还原型辅酶 细胞呼吸产生的 h 为nadh 还原型辅酶 2 叶绿体中三碳化合物的分子数量为什么多于五碳化合物的分子数量 提示 暗反应co2固定时 每消耗1分子c5 产生2分子c3 c3还原时 每还原2分子c3 产生1分子c5 因此当暗反应速率达到稳定时 c3化合物的分子数是c5化合物的2倍 重点透析剖析考点拓展深化 1 高考常考的3个光合作用探索历程的经典实验分析 1 萨克斯实验 对照类型为自身对照 自变量为光的有无 因变量为颜色变化 有无淀粉生成 实验组是遮光处理组 对照组为曝光处理组 该实验的关键是要进行饥饿处理 以使叶片中的营养物质消耗掉 增强实验的说服力 2 恩格尔曼实验中 将临时装片放在黑暗和无空气的环境中是为了排除环境中光线和o2的影响 设置极细光束和好氧细菌的好处 能够准确判断水绵细胞中产生氧气的部位 好氧细菌的作用 作为观察的指标 可通过好氧细菌的移动判断o2的产生部位 3 鲁宾和卡门实验中 应用同位素标记法追踪co2和h2o中的o元素在光合作用中的转移途径 2 光反应和暗反应的区别与联系 3 光合作用过程中元素转移途径分析 1 光合作用总反应式及各元素去向 清错破疑 1 用光照射从叶绿体中提取的色素不能发生光反应 叶绿体中的色素具有吸收 传递 转化光能的作用 但发生光反应除色素 光照之外 还需adp pi h2o nadp 酶等 2 当暗反应被阻断时 光反应也会被阻断当暗反应被阻断时 光反应产生的 h atp出现积累而使光反应受到抑制 同理 绝大多数植物若光反应停止 暗反应可持续进行一段时间 但时间不长 之后也会停止 故晚上一般认为只进行呼吸作用 不进行光合作用 3 光合作用光反应产生的atp只用于暗反应阶段 光反应产生的atp不能用于其他生命活动 其他生命活动所需atp只能来自细胞呼吸 题组例练分类例练提炼方法 题组一探究光合作用历程的实验方法 1 2015陕西咸阳二模 德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时 饥饿 处理 消耗掉叶片中的淀粉 后 再把叶片的一部分遮光 其他部分曝光 一段时间后 将该叶片经脱色 漂洗再用碘液处理 结果遮光部分不变蓝 曝光部分变蓝 下列有关本实验的分析及结论合理的是 本实验未设对照组 有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因 实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 实验证明叶绿体利用光照将co2转变成了淀粉a 只有 b 只有 c 只有 d 全部 a 解题关键 1 说明实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 2 说明实验的自变量为是否遮光 3 说明光合作用需要光且产物是淀粉 解析 本实验中设置了一组对照实验 实验的自变量为是否遮光 而其他无关变量均保持相同且适宜 遮光的为实验组 曝光的为对照组 有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因 实验开始之前 萨克斯将叶片放在暗处几小时 目的是消耗掉叶片中原有的淀粉 因此初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 正确 实验只能证明叶片光合作用能产生淀粉 并不能证明光合作用将co2转变成了淀粉 错误 2 2015江苏南通一模 同位素标记法是生物学研究中常用的方法之一 下列生物学实验中没用到该方法的是 a 鲁宾和卡门利用小球藻探索光合作用中o2的来源b 萨克斯利用天竺葵证明叶片在光下能产生淀粉c 卡尔文发现了暗反应过程中的物质变化d 科学家研究分泌蛋白合成和分泌的过程 b 题组二光合作用过程及分析 3 2015山东济宁模拟 如图为绿色植物光合作用过程示意图 物质转换用实线表示 能量传递用虚线表示 图中a g为物质 为反应过程 下列判断错误的是 a 图中a物质主要吸收红光和蓝紫光 绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中b 图中 表示水分的吸收 表示水的光解c 将b物质用18o标记 最终在 ch2o 中能检测到放射性18od 在g物质供应充足时 突然停止光照 c3的含量将迅速下降 d 4 2015湖南岳阳二模 如图表示绿色植物细胞部分结构中的某些代谢过程 图中 代表各种物质 有关叙述与事实不符的是 a 在有光的条件下 图中物质 可由 分解而来b 图中 代表的是细胞生命活动可直接利用的一种能源物质c 若该绿色植物长时间处于黑暗状态 则图中 的循环不能进行d 进入相应结构的物质 中可能包含有图中的物质 b 解析 在有光条件下 植物的光合作用光反应阶段水的光解将 水分解生成 氧气 细胞生命活动可以直接利用的能源物质是 atp 是adp和pi b错误 若植物长时间处于黑暗状态 光反应不能进行 无法为暗反应提供atp和 h 使暗反应也不能进行 光合作用产生的氧气也可以直接进入线粒体参与呼吸作用 题组三分析条件骤变对光合作用物质含量变化的影响 5 2016四川雅安月考 如图为光合作用过程的示意图 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 a a上升 b下降b a b都上升c a b都下降d a下降 b上升 解析 图中c表示二氧化碳 a b表示atp和 h 如果突然将二氧化碳降低至极低水平 则二氧化碳的固定速率减慢 生成的三碳化合物减少 进而使三碳化合物的还原速率减慢 消耗的atp和 h 减少 所以叶绿体中atp和 h 的含量升高 b 6 2014全国 卷 正常生长的绿藻 照光培养一段时间后 用黑布迅速将培养瓶罩上 此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是 a o2的产生停止b co2的固定加快c atp adp比值下降d nadph nadp 比值下降 解析 黑暗处理后 光反应停止 o2的产生停止 a项正确 atp和nadph是光反应的产物 同时也是暗反应的原料 黑暗处理后 atp和nadph的产生减少 且仍被暗反应所消耗 产生的adp和nadp 增多 c d项正确 光反应产生的atp和nadph减少 使得暗反应产生的c5减少 co2的固定减慢 b项错误 b 方法突破环境因素骤变时光合作用中c3 c5 h atp等物质含量变化的判断方法 1 当光照由强 弱时 光反应减弱 h 和atp减少 c3还原减弱 c3消耗减少 c5产生减少 结果使c3含量增加 c5含量减少 当光照由弱 强时情况与之相反 模型如图所示 2 当co2供应充足 不充足时 co2固定减弱 c3产生减少 c5消耗减少 结果使c3含量减少 c5含量增多 当co2供应不足 充足时情况与之相反 模型如图所示 考点三影响光合作用的因素及应用 知识梳理自主学习夯实基础 1 单因子变量对光合作用速率的影响 1 光照强度 如图 重点透析剖析考点拓展深化 应用 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低 如图中虚线所示 间作套种农作物 可合理利用光能 2 co2浓度 曲线分析 图1中a点表示co2补偿点 即光合作用速率等于细胞呼吸速率时的co2浓度 图2中a 点表示进行光合作用所需co2的最低浓度 b和b 点都表示co2饱和点 应用 在农业生产上可以通过 正其行 通其风 增施农家肥等增大co2浓度 提高光合作用速率 3 温度 曲线分析 温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率 应用 冬季 温室栽培可适当提高温度 晚上可适当降低温度 以降低细胞呼吸消耗有机物 2 多因子变量对光合作用速率的影响 1 曲线分析p点 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随着该因子的不断加强 光合速率不断提高 q点 横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子 影响因素主要为各曲线所表示的因子 2 应用 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度 增加光合酶的活性 提高光合速率 也可同时适当增加co2 进一步提高光合速率 当温度适宜时 要适当增加光照强度和co2浓度以提高光合速率 3 一昼夜中植物代谢强度变化的曲线分析 1 曲线的各点含义及形成原因分析a点 凌晨温度降低 呼吸作用减弱 co2释放减少 b点 上午开始有光照 植物进行光合作用 bc段 光合作用小于呼吸作用 c点 上午光合作用等于呼吸作用 ce段 光合作用大于呼吸作用 d点 温度过高 部分气孔关闭 出现 光合午休 现象 e点 下午光合作用等于呼吸作用 ef段 光合作用小于呼吸作用 fg段 无光照 植物停止光合作用 只进行呼吸作用 2 有关有机物情况的分析积累有机物时间段 ce段 制造有机物时间段 bf段 消耗有机物时间段 og段 一天中有机物积累最多的时间点 e点 题组例练分类例练提炼方法 题组一单一因素对光合速率的影响 1 2015山东师大附中一模 如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图 下列叙述中错误的是 a a点叶肉细胞产生atp的细胞器只有线粒体b b点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等c 已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30 如图表示该植物处于25 环境中 则将温度提高到30 时 a点上移 b点左移 d点下移d 当植物缺镁时 b点将向右移 c 解析 a点时叶肉细胞只进行呼吸作用 因此叶肉细胞产生atp的细胞器只有线粒体 b点时氧气的吸收量和释放量为0 表明叶绿体产生的氧气刚好用于线粒体的呼吸作用 因此光合作用强度等于呼吸作用强度 根据题意可知 温度从25 提高到30 后 光合速率减慢 呼吸速率加快 图中a点代表呼吸速率 现呼吸速率加快 a点上移 由于光合速率减慢 呼吸速率加快 因此b点右移 d点表示最大净光合速率 总光合速率减慢 呼吸速率增强 故d点上移 c错误 b点表示光合速率等于呼吸速率 当植物缺mg时 光合速率降低 只有增大光照强度提高光合速率才能与呼吸速率相等 即植物缺mg时 b点将向右移动 2 2015甘肃天水高考模拟 光质 不同波长的光 会影响叶绿素a 叶绿素b对于光的吸收 从而影响光合作用的光反应阶段 某生物小组为检测光质对金鱼藻光合作用强度的影响 利用提供不同光源的40w的灯泡数个 试管数支 金鱼藻 nahco3溶液等实验材料 1小时后测定记录数据如下 注 o2相对变化量 表示增加 表示减少 1 叶绿体中色素的功能是 实验中加入nahco3溶液的作用是 无关变量有 至少写2个 2 在绿光条件下 金鱼藻叶肉细胞产生atp的场所有 消耗 h 的场所是 3 图为叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱 暗带部分表示被吸收的光线 已知在漫射光环境中 光线以较短波长的光占优势 与阳生植物相比 推测阴生植物叶绿体中 色素 含量较高 4 在红光条件下 该植物经过2小时光合作用 产生氧气总量相对值是 5 根据实验结果 推测在大棚种菜时 为提高产量需要用的玻璃 解析 1 光合作用过程中色素具有吸收 传递和转化光能的作用 nahco3分解可产生co2 实验中加入nahco3溶液的作用是为光合作用提供co2 该实验的自变量是光质 故无关变量主要有温度 nahco3溶液浓度等 2 在绿光条件下 金鱼藻叶肉细胞o2相对变化量低于无光条件 说明叶肉细胞能进行光合作用 但较弱 光合作用与呼吸作用过程都可以产生atp 所以产生atp的场所有叶绿体 细胞质基质和线粒体 光合作用的暗反应和有氧呼吸的第三阶段可以消耗 h 发生的场所分别是叶绿体基质 线粒体内膜 3 根据叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱可知 阴生植物叶绿体中叶绿素b含量较高 4 据表分析 呼吸作用速率相对值为4 红光条件下净光合作用速率相对值为15 真正的光合作用速率相对值为15 4 19 植物经过2小时光合作用 产生氧气总量相对值为19 2 38 5 据表分析 在大棚种菜时 自然光的光合作用速率最大 所以为提高产量需要用无色的玻璃 答案 1 吸收 传递和转化光能提供二氧化碳温度 nahco3溶液浓度 2 叶绿体 细胞质基质和线粒体叶绿体基质 线粒体内膜 3 叶绿素b 4 38 5 无色 方法突破光合作用 细胞呼吸曲线中关键点移动方向的判断方法 1 co2 或光 补偿点和饱和点的移动方向 一般有左移 右移之分 其中co2 或光 补偿点b是曲线与横轴的交点 co2 或光 饱和点c则是最大光合速率对应的co2浓度 或光照强度 呼吸速率增加 其他条件不变时 co2 或光 补偿点b应右移 反之左移 呼吸速率基本不变 相关条件的改变使光合速率下降时 co2 或光 补偿点b应右移 反之左移 阴生植物与阳生植物相比 co2 或光 补偿点和饱和点都应向左移动 2 曲线上其他点 补偿点之外的点 的移动方向 在外界条件的影响下 通过分析光合速率和呼吸速率的变化 进而对曲线上某一点的纵 横坐标进行具体分析 确定横坐标左移或右移 纵坐标上移或下移 最后得到该点的移动方向 呼吸速率增加 其他条件不变时 曲线上的a点下移 b点向右移动 反之a点上移 b点向左移动 呼吸速率基本不变 相关条件的改变使光合速率下降时 曲线上的a点不动 b点向右移动 反之b点向左移动 题组二多因素对光合速率的影响 3 2015海南文昌模拟 如图影响情况分别表示两个自变量对光合速率的影响情况 除各图中所示因素外 其他因素均控制在最适范围 下列分析不正确的是 a 甲图中a点的内在限制因素可能是叶绿体中酶的数量或色素的数量不足b 乙图中d点与c点相比 相同时间内叶肉细胞中c3与c5的生成量都多c 丙图中 随着温度的升高 曲线走势将稳定不变d 图中m n点的限制因素是光照强度 p点的限制因素是温度 c 解析 甲图中可以看出 a点随着光照强度的增加 光合作用速率不变 此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是酶的数量或色素的数量 乙图中d点与c点相比 光照强度增加 光反应增加 产生的atp和 h 增加 因此相同时间内叶肉细胞中c3与c5的生成量都多 丙图中 随着温度的升高 曲线走势有可能下降 因为超过最适温度 酶的活性降低甚至失活 c错误 图中m n p三点的限制因素分别是光照强度 光照强度和温度 4 如图甲表示某兴趣小组绘制的不同环境条件对马铃薯光合速率影响的曲线 丙表示某森林生态系统中a b两种植物光合作用强度随光照强度变化的曲线 除图中所示因素外 其他因素均控制在适宜范围内 请据图分析回答 1 甲图中 当温度为20 时 光合速率曲线的变化规律是 2 请根据甲图 在乙图中画出光照强度为l3千勒克司 温度分别为10 20 30 时的光合速率 3 丙图中 在其他条件不变的情况下 要使b植物在1天内 12小时白天 12小时黑夜 正常生长 则白天平均光照强度必须大于千勒克司 4 由丙图可知 植物处于该森林的上层 解题关键 1 分析甲图可知 该图显示温度和光照强度对光合作用的影响 在一定的范围内光合作用速度随光照强度的增加而增强 光照超过某一强度时 光合作用的速度不再增加 2 分析题图丙可知 a b两条曲线与纵轴的交点代表呼吸作用强度 与横轴的交点表示光的补偿点 即光合作用强度与呼吸作用强度相等所对应的光照强度 解析 1 甲图中 当温度为20 时 光合速率曲线的变化规律是光照强度为0 l2千勒克司时 光合速率随光照强度的增加而增大 当光照强度大于l2千勒克司时 光合速率不再增加 2 根据甲图可知 光照强度为l3千勒克司 温度分别为10 20 30 时的光合速率分别是2 4 7 3 丙图中 设植物净光合作用强度为x时 b植物在1天内 12小时白天 12小时黑夜 有机物积累量为正值 即12x 12 2 0 x 2 欲使净光合速率大于2 白天平均光照强度必须大于2千勒克司 4 由丙图可知 a植物的饱和点高于b植物 故a植物处于该森林的上层 答案 1 光照强度为0 l2千勒克司时 光合速率随光照强度的增加而增大 当光照强度大于l2千勒克司时 光合速率不再增加 2 见图 也可用柱形图表 3 2 4 a 方法突破 三看法 解答坐标曲线题解答坐标曲线图类的题目一般遵循以下步骤 第一 看坐标图中的横 纵轴的含义 找出横 纵坐标的关系 结合教材联想相应的知识点 第二 看曲线中的特殊点 即始终点 转折点 交叉点所表示的生物学意义 第三 看曲线的变化趋势及含义 题组三密闭容器及自然环境中光合作用与时间关系的曲线分析 5 2015山东日照质检 两株基本相同的植物 分别置于透明的玻璃罩内 如图甲 乙所示 在相同自然条件下 测得一昼夜中植物氧气释放速率分别如图丙 丁曲线所示 下列说法正确的是 a ab段和cd段 曲线下降的原因相同b e点时 气孔关闭导致光合作用基本停止c 一昼夜中 装置乙的植物积累的有机物多d 14点时 装置甲的植物叶绿体中三碳化合物含量相对较高 c 解析 ab段下降是因为co2浓度下降 暗反应速率下降 cd段下降是因为光照强度下降 光反应速率下降 e点时 气孔关闭导致co2浓度下降 光合作用下降 但并未停止 从丙和丁图曲线与x轴所围的面积 x 0部分须要减去x 0部分面积 就是一昼夜氧气净释放量 显然装置乙一昼夜氧气净释放量较大 积累的有机物较多 14点时甲中co2不足 三碳化合物的生成受到抑制 所以装置甲的植物叶绿体中三碳化合物含量相对较少 题组四实验探究影响光合作用的因素 6 取生长旺盛的绿叶 利用打孔器打出一批直径为1cm的叶圆片 将叶圆片细胞间隙中的气体排出后 平均分装到盛有等量的不同浓度nahco3溶液的培养皿底部 置于光温恒定且适宜的条件下 如图甲 测得各组培养皿中叶圆片上浮至液面所用的时间如图乙 下列分析不正确的是 a a b段随着nahco3溶液浓度的增加 类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大b c d段随着nahco3溶液浓度的增加 叶绿体基质中c3的生成速率逐渐减弱c c d段随着nahco3溶液浓度的增加 单个叶圆片有机物的积累速率逐渐减小d a d段如果增加光照强度或温度 都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间 d 解析 a b段随着nahco3溶液浓度的增加 叶圆片上浮至液面所用的时间不断缩短 说明氧气生成速率不断提高 因此类囊体薄膜上水的分解速率逐渐增大 a正确 c d段随着nahco3溶液浓度的增加 叶圆片上浮至液面所用的时间不断延长 说明氧气生成速率在降低 即光合速率减弱 因此叶绿体基质中c3的生成速率逐渐减弱 单个叶圆片有机物的积累速率也在逐渐减小 b c正确 题中装置置于光温恒定且适宜的条件下 如果增加光照强度或温度 都会使光合速率降低 导致叶圆片上浮至液面的时间延长 d错误 7 下图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图 图乙为每小时所测得的结果 据图分析错误的是 a 本实验可以通过改变灯泡功率或灯与广口瓶的距离来完成自变量的控制b 本实验利用甲装置即可测得图乙结果 无需另设对照组c 甲装置不能测得图乙中的a点数据d 该实验最好选择冷光源的灯泡作为光源 解析 探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响实验中 自变量是光照强度 根据本实验提供的装置 灯泡的瓦数或灯与广口瓶的距离都可控制该实验的自变量 本实验甲装置不能直接测得图乙中的a点数据 需将nahco3溶液换为naoh溶液后 置于暗处测得a点数据即吸收速率 热光源的灯 如白炽灯产热 会影响实验温度 不符合单一变量原则 故最好选用冷光源灯泡作为光源 b 考点四光合作用与细胞呼吸的关系 知识梳理自主学习夯实基础 1 光合作用与有氧呼吸的区别 有机物 无机物 光能 化学能 合成有机物 活细胞 主要在线粒体 只在光下进行 2 光合作用与有氧呼吸的联系 c6h12o6 丙酮酸 co2 o2 h2o c6h12o6 h2o 重点透析剖析考点拓展深化 1 光合作用与有氧呼吸过程中 h 和atp来源 去路的比较 2 光合速率与呼吸速率的关系 1 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用 测得的数据为呼吸速率 a点 2 绿色组织在有光条件下 光合作用与细胞呼吸同时进行 测得的数据为净光合速率 3 总 真正 光合速率 净光合速率 呼吸速率 深化拓展 绿色植物光合速率的测定 1 装置中溶液的作用 在测细胞呼吸速率时naoh溶液可吸收容器中细胞呼吸产生的co2 在测净光合速率时nahco3溶液可提供co2 保证了容器内co2浓度的恒定 2 测定原理 甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸 由于naoh溶液吸收了细胞呼吸产生的co2 所以单位时间内红色液滴左移的距离为细胞呼吸的o2吸收速率 可代表呼吸速率 乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸 由于nahco3溶液保证了容器内co2浓度的恒定 所以单位时间内红色液滴右移的距离为植物的o2释放速率 可代表净光合速率 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 3 测定方法 将植物 甲装置 置于黑暗中一定时间 记录红色液滴移动的距离 计算呼吸速率 将同一植物 乙装置 置于光下一定时间 记录红色液滴移动的距离 计算净光合速率 根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率 4 物理误差的校正 为防止气压 温度等因素所引起的误差 应设置对照实验 即用死亡的相同植物分别进行上述实验 根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正 题组例练分类例练提炼方法 题组一光合作用与细胞呼吸的过程比较 1 下图为光合作用和呼吸作用之间的能量 物质转变图解 下列对该图的分析中正确的是 a 从能量分析 光能 最终要变成 供生命活动需要的能量 其途径为光能 atp中的化学能 ch2o 中的化学能 atp中的化学能 供生命活动需要的能量b 从物质分析 光合作用光反应阶段产生的 h 只来自水 而呼吸作用产生的 h 只来自有机物c 从图中可知 光合作用产生的有机物 ch2o 并不需要穿膜 可直接进入线粒体被分解d 在整个植株有机物积累为0时 绿色植物的叶肉细胞通过光合作用产生的有机物与通过呼吸作用消耗的有机物是相等的 a 解析 从能量分析 光能为生物最终的能量来源 光能 最终要变成 供生命活动需要的能量 其途径为光能 atp中活跃的化学能 ch2o 中稳定的化学能 atp中的活跃化学能 供生命活动需要的能量 从物质分析 光合作用光反应阶段产生的 h 只来自水 而呼吸作用产生的氢除了来自有机物外 还来自水 光合作用产生的有机物 ch2o 首先在细胞质基质中被分解为丙酮酸后才能进入线粒体被分解 在整个植株中 只有叶肉细胞能进行光合作用 而所有的活细胞均可进行呼吸作用 因而整个植株有机物积累量为0时 绿色植物的叶肉细胞通过光合作用产生的有机物要多于叶肉细胞通过呼吸作用消耗的有机物 2 如图所示为甘蔗一叶肉细胞内的系列反应过程 下列有关说法正确的是 a 过程 中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光b 过程 只发生在叶绿体基质 过程 只发生在线粒体c 过程 产生 h 过程 消耗 h 过程 既产生也消耗 h d 若过程 的速率大于过程 的速率 则甘蔗的干重就会增加 解析 叶绿体中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 细胞呼吸第一阶段进行的场所是细胞质基质 第一阶段也产生atp 光合作用中光反应产生 h 暗反应消耗 h 细胞有氧呼吸第一 二阶段产生 h 第三阶段消耗 h 细胞无氧呼吸第一阶段产生 h 第二阶段利用 消耗 h 但无氧呼吸第二阶段不产生atp 仅叶肉细胞中光合作用速率大于细胞呼吸的速率 整个甘蔗植株的干重不一定会增加 因为还有其他不能进行光合作用的细胞也要通过细胞呼吸消耗有机物 c 题组二影响光合作用与细胞呼吸的因素 3 2016山东济南月考 光照强度 co2浓度等环境因素会影响植物的光合速率 请据图分析下列相关叙述错误的是 a 甲图中a点条件下c3的含量大于b点b 甲图中x应大于大气中co2浓度c 乙图中阴影部分的纵向值代表相应光照强度时的净光合速率d 乙图中p点与甲图中c点代表的含义相同 a 解析 甲图中 a点 h 和atp产生速率大 c3还原加快 所以c3的含量低于b点 植物的光合速率在一定的co2浓度范围内 随co2浓度的升高而升高 在乙图中的光合速率是植物进行光合作用的真正光合速率 而净光合速率 真正光合速率 呼吸速率 植物处于甲图中c点和乙图中p点所示光照强度时 光合速率和呼吸速率相等 4 如图表示温度对某种植物在光照下和黑暗中二氧化碳吸收量和释放量 单位 mg h 的影响情况 已知除了温度变化之外 其他环境条件 如光照强度等 不变 下列说法正确的是 a 根据图中曲线 无法确定呼吸作用的最适温度b 光照下二氧化碳的吸收量表示光合作用所同化的二氧化碳量c 图中a点表示光合作用强度与呼吸作用强度相等d 环境温度超过25 时 植物体内有机物的量会减少 a 解析 曲线显示在黑暗中随温度上升 co2释放量逐渐增加 因此无法确定呼吸作用的最适温度 光照下co2的吸收量表示净光合作用 图中a点表示光合作用强度是呼吸作用强度的2倍 环境温度在超过25 的一定温度范围内时 图中显示净光合作用降低 但植物积累有机物的量仍会增加 方法突破净光合速率和总光合速率的判定方法 1 若为坐标曲线形式 当光照强度为0时 co2吸收值为0 则曲线表示总 真正 光合速率 若是负值则曲线表示净光合速率 若曲线直接标明为co2的吸收量或o2释放量 则为净光合速率 若为氧气的产生量 则为总光合速率 2 若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值 则为净光合速率 3 有机物积累量为净光合速率 制造量为总光合速率 题组三光合作用与细胞呼吸的实验探究 5 实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度 请回答有关问题 1 若乙装置为对照组 则其和甲装置的区别应为 2 测定植物的净光合作用强度 在甲 乙两装置的烧杯中加入 填 naoh 或 nahco3 溶液 将两装置放在适宜的光照下照射1小时 测定红墨水滴的移动距离 实验结果 乙装置中红墨水滴向右移动0 5cm 甲装置中红墨水滴向移动4cm 3 测定植物的呼吸强度 在甲 乙两装置的烧杯中加入 填 naoh 或 nahco3 溶液 将两装置放在环境中1小时 温度与 2 中温度相同 实验结果 乙装置中红墨水滴向右移动0 1cm 甲装置中红墨水滴向移动1 5cm 4 综合分析可知 该植物的实际光合强度为每小时红墨水滴向移动cm 解析 1 实验中要排除微生物呼吸 温度变化等无关变量对实验结果的影响 因此在乙装置中放置死亡的植物作为对照组 2 用该装置测净光合作用强度要通过检测氧气体积的变化来表示 烧杯中盛放nahco3溶液 可以补充光合作用消耗的co2 确保装置甲中红墨水移动是光合作用释放的o2引起的 以此来表示净光合作用速率 由前面分析可知甲中光合作用时内部的气体整体会增多 故向右移动 3 若测呼吸作用强度 应该排除光合作用的影响 需将装置放在黑暗的环境中测定植物呼吸作用o2的吸收量用以表示呼吸作用强度 在甲 乙烧杯中加入naoh溶液可以吸收呼吸作用产生的co2从而确保装置甲中气体变少是由于呼吸作用吸收o2导致的 甲装置中气体减少 故向左移动 4 实际光合强度等于净光合强度 呼吸强度 通过甲 乙装置对比排除装置内微生物呼吸及气体受温度变化等的影响 可知每小时净光合作用导致右移4 0 5 3 5 cm 每小时呼吸作用导致向左移动1 5 0 1 1 6 cm 综合来看实际光合强度为每小时红墨水滴向右移动3 5 1 6 5 1 cm 答案 1 装置中放置死亡的植物 2 nahco3 右 3 naoh 黑暗 左 4 右5 1 考点五实验 绿叶中色素的提取和分离 实验基础吃透原理掌握步骤 2 实验步骤 观察结果 滤纸条上出现四条宽度 颜色不同的色素带 如图所示 透析实验积累技巧理解方法 1 为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料 透析 新鲜绿色的叶片中色素含量高 从而使滤液中色素含量较高 实验效果明显 2 为什么研磨时要迅速 为什么研磨时要加入少量的caco3和sio2 透析 叶绿素不稳定 易被破坏 因此研磨要迅速 充分 以保证提取较多的色素 二氧化硅破坏细胞结构 使研磨充分 碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏 3 为什么盛放滤液的试管管口加棉塞 透析 防止乙醇挥发和色素氧化 4 滤纸为什么需预先干燥处理 在制备滤纸条时 为什么将一端的两个角剪掉 透析 干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散 剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩散过快 从而保证色素带分离整齐 5 为什么滤液细线要重复画 且线要细 直 透析 重复画线是为了增加色素的浓度 使分离出的色素带清晰分明 画线细 直是为了防止色素带之间出现重叠 6 层析时 为什么不能让滤液细线触及层析液 透析 滤纸条上的滤液细线触及 或没入 层析液 会使滤液中的色素溶解于层析液中 滤纸条上得不到色素带 导致实验失败 误差分析 误差1 色素提取液呈现浅绿色 原因分析 色素提取液呈浅绿色 可能由于以下一种或几