光合作用教案(2课时).doc

第七讲 光合作用课时安排：2课时教学目标：1.说出色素的种类和作用及光合作用原理的应用。2.说出叶绿体的结构和功能。3.说明光合作用以及对它的认识过程。4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。5.简述化能合成作用本讲重点：（1）绿叶中色素的种类和作用。（2）光合作用的发现及研究历史。（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。（4）影响光合作用强度的环境因素。本讲难点：（1）光反应和暗反应的过程。（2）探究影响光合作用强度的环境因素。考点点拨：第一课时一、相关知识（一）基本概念色素、叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶黄素、胡萝卜素；有机溶剂、无水乙醇、滤纸条、滤液细线、层析液；叶绿体、类囊体、基粒。色素的种类和颜色捕捉光能的色素和结构叶绿体结构功能叶绿素类胡萝卜素胡萝卜素橙黄色叶黄素黄色叶绿素a蓝绿色叶绿素b黄绿色光学显微镜下结构电子显微镜下结构绿叶中色素的提取和分离（二）知识网络（三）疑难解析1质体质体是植物细胞特有的结构，质体外围由两层膜包被。由于质体所含色素和功能的不同，可分为白色体、有色体和叶绿体三种类型：种类分布色素功能白色体不见光部位无储存淀粉和油滴等有色体果实、花瓣叶黄素、胡萝卜素使果实花瓣呈现颜色叶绿体叶肉细胞等叶绿素、类胡萝卜素进行光全作用合成有机物 （1）.叶的颜色及其变化 叶的颜色是由叶绿体中所含色素：叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）的含量决定的。一般情况下，叶呈绿色的原因主要是叶绿素的含量是类胡萝卜素的四倍。到秋天，由于种种因素导致叶绿素的形成受到抑制，而在叶片中已形成的叶绿素又被分解，叶片中的色素含量发生了变化，类胡萝卜素的含量增多，因此到了秋天叶片变黄。 （2）.花的颜色及其变化 花的颜色主要是由液泡中的花青素决定的。其颜色变化主要是由于花青素在细胞液中的不同PH值范围内，呈现出不同的颜色。细胞的酸碱性碱性中性酸性花青素呈现的颜色黄白色蓝紫色红色 （3）.果实和其他部分的颜色及其变化果实的颜色主要是由有色体中所含色素决定的。其颜色变化主要是质体间的相互转化所致。例： 光 外界因素影响失去叶绿素白色体 叶绿体 有色体 无光 光例：番茄：白色 绿色 红色 质体 叶绿体 有色体蒜苗：绿色 黄色 白色 叶绿体 白色体2绿色中色素的提取和分离提取叶绿素的原理以及步骤 原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中，所以，可以在叶片被磨碎以后用丙酮提取叶绿体中的色素。 步骤：剪加药品磨过滤。 剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分 加药品：二氧化硅、碳酸钙和丙酮。前两种是粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时加约5ml。二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解；丙酮用来溶解提取叶绿体中的色素。 磨：研磨要领是不能一下一下的砸，而是要用力的压 过滤：用纱布、漏斗和试管，最后提取液置于试管中待用。 分离色素的原理和步骤 原理：分离要用的主要试剂是层析液。层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。 步骤：制备滤纸条画滤液细线层析分离叶绿体中的色素观察实验结果 制备滤纸条：将预备在试验桌上的滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形。 画滤液细线：细，匀，直，浓。最好之前用铅笔轻轻地画一道线，用提取液反复划好几次，每次划完尽量吹干，不要弄破纸条。 层析分离叶绿体中的色素：将纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸没在层析液中，否则会使色素溶解而导致试验失败。层析液是挥发性较强的有机溶剂，并且具有一定的毒性，所以在操作中要尽量用培养皿盖住烧杯口。 观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。 三 考点例析(05年广东卷)叶绿体色素的纸层析结果显示叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是 A分子量最小 B分子量最大 C在层祈液中的溶解度最小 D在层析液中的溶解度最大答案C分析本题直接考查书本的内容。层析液中溶解度高的色素在滤纸上扩散得快，溶解度低的扩散得慢。易错点易选错B，主要原因是对课本不熟悉。第二课时一、相关知识（一）基本概念同位素标记法；卡尔文循环；光反应阶段、暗反映阶段、五碳化合物、三碳化合物；光合作用强度；自养生物、异养生物；硝化细菌；化能合成作用；（二）知识网络过程光反应水的光解ATP的生成暗反应CO2的固定CO2的还原探究实验环境因素对光合作用的影响CO2浓度光照强度光的成分水分温度光合作用探索历程1771年，英国科学家普利斯特利1779年，荷兰科学家英格豪斯1864年，德国科学家萨克斯1939年，美国科学家鲁宾和卡门化能合成作用（三）疑难解析影响光合作用的因素（1）光照强度：直接影响光反应的速度，光反应产物H和ATP的数量多少会影响暗反应的速度，这是最主要的因素。（2）温度：影响光合作用过程，特别是暗反应酶的催化效率，从而影响光合速度。（3）CO2浓度：CO2是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响反应的速度。（4）矿质元素：例如镁是叶绿素的组成成分，氮是光合酶的组成成分，磷是ATP分子的组成成分。（5）水分：水分是光合作用原料之一，缺少时可使光合速率下降。（6）日变化：光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符合，但也有例外，如炎热夏天，中午前后光合速率下降（气孔关闭，CO2供给不足）。为了提高单位土地面积上对光能的利用，在栽培作物时，要合理密植，以减少光能漏到地面。CO2是光合作用的原料，所以，在温室栽培蔬菜时，可以适当增加空气中的CO2浓度以提高产量。施用有机肥料可以提高光合作用速率，是由于土壤中的有机质经微生物分解后，会释放CO2，因而在小的空间中增加了CO2浓度，有利于光合作用。三 考点例析（2004年高考江苏卷）光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是 （）A 叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应B 叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应C 叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D 叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应【答案】D【解析】本题考查了光合作用的过程。光反应在类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行。（2003江苏高考题）光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。请据图回答：（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是 。（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？ （3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？（ ）A 通风 B 增施有机肥 C 延长生育期 D 施碳酸氢铵解析：由题中坐标图可知，随光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用最适温度的变化逐渐提高。因为b为适当遮荫（有光），CO2浓度为003（有原料），呼吸作用仍在进行，所以，当曲线b净光合速率为零时，代表光合速率等于呼吸速率，真光合速率并不为零。在生产实践中，采取通风、施肥等措施均可提高作物净光合速率。答案：（1）逐渐提高（2）不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零（3）ABD四 自我检测1关于光合作用的下列叙述中，正确的是（）A暗反应在细胞质基质中进行B光合作用产生的葡萄糖中，碳和氧都来自二氧化碳C光反应和暗反应都能形成ATPD光反应是物质代谢，暗反应是能量代谢2下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（）A增大O2浓度B增加CO2浓度C增强光照强度D调节室温3在正常情况下进行光合作用的某植物，当改变某条件后，却发现叶肉细胞中的五碳化合物突然上升，则改变的条件是（）A停止光照B停止光照并降低CO2浓度C升高CO2浓度D降低CO2浓度4用含同位素14C的二氧化碳作标记来研究光合作用，对了解光合作用中哪项最有意义（）A光合作用中色素的作用B光合作用中水的作用C光合作用中形成葡萄糖的过程D光合作用中释放氧气的过程5“叶绿体色素的提取与分离”实验中，下列哪项与该实验的成败无关（）A选用新鲜绿色的叶子作材料B研磨时要缓慢且均匀用力C画滤液细线要细要齐且干后重画D纸层析时层析液不能触及滤液细线6用18O标记的H2O灌溉某株植物，短时间18O不可能出现在（）A细胞原生质的水中B叶肉细胞生成的糖类中C植物周围的氧气中D植物周围的水蒸气中7.施用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中，正确的是A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高8下图曲线表示农田中昼夜温度变化；光照强度；植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是A. 在曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。B. a点的形成是由夜间的低温造成的C. 在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。D. 增大曲线与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分供应9光合作用光反应产生的物质有A. C6H12O6、NADPH、ATP B. NADPH、CO2、ATP C. NADPH、O2、ATP D. C6H12O6、CO2、H2O10有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B(如图)，经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组A 甲、乙 B 乙、丙 C 甲、丁 D 丙、丁11在农作物生产中,套作和轮作是提高农作物产量的重要措施,两者A都是为了提高光能利用率 B都可以减少病虫害的发生C都可以充分利用土壤中的矿质资源 D都可以提高农田中的能量传递率 12对某植株作如下处理：持续光照10 min；光照5s后再黑暗处理5s，如此连续交替进行20 min。若其他条件不变，则在两种情况下，植株所能制造的有机物总量及积累的有机物总量A 均多于 B少于；多于 C和均相等 D无法确定 13下图中的甲、乙两图为昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：（1）甲图曲线中C点和正点(外界环境中C02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？乙图甲图（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了C02固定。（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为 参考答案1解析：光合作用的暗反应是在叶绿体的基质中进行的，只有光反应有ATP的生成。在光反应和暗反应中，都伴随着物质代谢和能量代谢，光合作用产物葡萄糖中的碳和氧都来自二氧化碳。答案：B 2解析：提高光合作用强度可提高蔬菜产量，增大CO2浓度，可增强光合作用的暗反应，增加光合作用中糖类等有机物的合成，增强光照强度可促进光的吸收，提高光反应强度，进而促进整个光合作用，调节室温可促进酶的活性，光合作用每一步都需要酶的催化，增大O2浓度只促进呼吸作用，增加有机物的消耗。答案：A 3解析：在正常情况下进行光合作用的植物，其光反应和暗反应维持在一个相对稳定的状态，当突然改变某一条件时，就会产生相应的变化，根据五碳化合物突然上升这一现象，我们可以判断出是CO2固定过程减慢，是缺乏CO2的结果。答案：D 4解析：利用同位素标记的二氧化碳来研究光合作用，我们可以了解光合作用过程中二氧化碳的去向，进而推知葡萄糖的形成过程。答案：C 5解析：考察绿叶中色素的提取和分立有关的试验问题，答案：B 6解析：考察光合作用过程，答案：B 7解析：在温室内施用农家肥，能提高光合作用的效率，其原因有二：一是提供了矿质元素，但其中矿质元素不一定含量高，与化肥比较其含量显然要低得多；二是提供了二氧化碳。农家肥中含有家畜的排泄物以及未消化吸收的有机物，这些有机物被土壤中的分解者分解后，一方面将其中的矿质元素直接归为无机界，另一方面将其转化为C02和H20等后也归为无机界，释放的热量还可以对温室升温。答案：B8解析：“午休”现象原因是：水分在中午供给不上；气孔关闭；CO2供应不足；光合产物来不及分解运走，积累在叶肉细胞质中，阻碍细胞内二氧化碳的运输，答案：C9考查光合作用的光反应过程的物质变化，答案：C 10解析：等量的红光和绿光混合锝品红色光，答案：C11解析：轮作除了可以充分利用土壤中的矿质资源外，还可防止大面积病虫害的发生,答案：C 12解析：间歇光照累计时间与相同(均为10min)，但暗反应只进行了10min，而暗反应持续进行了20min，可以说将光反应提供的物质充分加以利用，制造有机物总量比略多，但呼吸了20 min答案：B 13解析：本例主要考查影响光合作用因素：CO2浓度、光强，以及光合速率、