高考生物一轮复习 33 能量之源—光与光合作用课件 新人教版必修1.ppt

第3课时能量之源 光与光合作用课前落实知识点一捕获光能的色素和结构 2 联系 光反应为暗反应提供 暗反应为光反应提供 3 判一判 1 叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 2 光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中 3 叶绿体是光合作用的主要场所 教材解读1 教材97页 问题探讨 温室补充光源用何种单色光最有效 为什么不用绿色薄膜或绿色光源 提示 补充红光和蓝紫光 因为色素主要吸收上述两种单色光 吸收最少的是绿光 2 仔细阅读教材99页图5 10 并回答教材100页 资料分析 及教材100页练习一中的3题 3 根据教材101 102页 光合作用的探究历程 列举生物学史涉及到的科学家及实验思想 对照原则 和成就 4 了解教材102页 同位素标记法 及教材103页 相关信息 中 h 的含义 5 课后经典题 教材100页二中2题 教材106页二中1题 教材108页一中判断题和画概念图及三中1题 2 1 光 色素 酶类囊体薄膜 h o2 atpatp中活跃的化学能酶叶绿体基质c3 ch2o 有机物中稳定的化学能 2 h 和atpadp pi 3 1 2 3 知识点四1 糖类 2 二氧化碳的浓度水分长短和强弱成分知识点五1 无机物有机物 2 氨的氧化二氧化碳和水 3 自养异养 答案b 解析图示为光合作用的暗反应阶段 该反应发生的场所是叶绿体基质 该过程在有光 无光的条件下均会进行 其物质变化为co2的固定和c3的还原 其中c3还原需要光反应提供 h 和atp 此外还需多种酶的参与 温度通过影响该过程中酶的活性影响 ch2o 的生成 因此 在最适温度以上 提高温度不能促进 ch2o 的生成 2 2011 大纲全国 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 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4组无氧气 不能进行有氧呼吸 淀粉合成缺少atp 4 无 解析考查学生获取信息 图表分析的能力 图表分组比较是解决问题的核心所在 能够考查学生对光合作用与呼吸作用的生理过程 关系 影响因素等的掌握情况 1 组5叶片有光照 co2 可进行光合作用产生淀粉 叶肉细胞释放出的氧气来自于光反应中h2o的光解 2 进行有氧呼吸的条件是有氧气 还要注意题中条件是 黑暗条件下 组2和组6符合要求 3 组2叶片 没有co2 不能进行光合作用 但可以利用葡萄糖合成淀粉 此过程需要有氧呼吸产生的atp作为直接能源物质 与组2相比 组4叶片不同的条件是组4叶片无氧气 所以组4叶片无淀粉的原因是组4无氧气 不能进行有氧呼吸 淀粉合成缺少atp 4 如果组7的蒸馏水中只通入n2 无co2 不能进行光合作用 预期实验结果是叶片中无淀粉 1 曲线分析 图1和图2都表示在一定范围内 光合作用速率随co2浓度的增加而增大 但当co2浓度增加到一定范围后 光合作用速率不再增加 2 各点含义 图1中a点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的co2浓度 即co2补偿点 图2中的a 点表示进行光合作用所需co2的最低浓度 图1和图2中的b和b 点都表示co2饱和点 3 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 温度对光合作用强度的影响 1 曲线分析 温度主要是通过影响与光合作用相关的酶的活性而影响光合作用速率 2 应用 冬天 温室栽培可适当提高温度 也可适当降低温度 白天调到光合作用最适温度 以提高光合作用速率 晚上适当降低温室的温度 以降低细胞呼吸 增加植物有机物的积累 1 曲线分析 在一定浓度范围内 增大必需元素的供应 可提高光合作用速率 但当超过一定浓度后 会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫 2 应用 根据作物的需肥规律 适时 适量地增施肥料 可提高农作物产量 5 水分的供应对光合作用强度的影响 1 影响 水是光合作用的原料 缺水既可直接影响光合作用 又会导致叶片气孔关闭 限制co2进入叶片 从而间接影响光合作用 2 应用 根据作物的需水规律合理灌溉 2 应用 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度的同时也可适当提高co2浓度以提高光合作用速率 当温度适宜时 可适当增加光照强度和co2浓度以提高光合作用速率 针对训练3 2011 江苏 某种铁线莲的根茎可作中药 有重要经济价值 下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果 相关叙述正确的是 双选 a 适当的遮光处理 可提高其干重 b 叶绿素含量与净光合速率呈正相关 c 叶绿素a b可作为其利用弱光能力的判断指标 d 遮光90 时 铁线莲不进行光合作用 答案ac 解析本题考查同学们从表格中获取有效信息的能力 遮光10 时 植株的净光合速率和干重都最大 a正确 叶绿素含量为2 3 3 0变化时 净光合速率减弱 b错误 遮光10 90 变化时 叶绿素a b值降低 c正确 遮光90 时 铁线莲净光合为0 此时 光合速率等于呼吸速率 d错误 a 甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量 b 乙图中d点与c点相比 相同时间内叶肉细胞中c3的生成量多 c 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 d 丙图中 随着温度的升高 曲线走势将稳定不变 答案d 解析甲图有两个变量 光照强度和co2浓度 a点后随光照强度和co2浓度的升高光合速率基本不变 说明a点的限制因素不是光照强度和co2浓度 限制因素可能是叶绿体中酶的数量 m点前后光合速率随光照强度变化 其限制因素是光照强度 乙图有光照强度和温度两个变量 其中d点时的光照较c点强 光反应生成的atp和 h 较多 促进c3的还原 使c5生成量多 因此c5与co2结合生成c3的量也会增多 n点前后光合速率随光照强度变化 其限制因素是光照强度 丙图有光照强度和温度两个变量 每条曲线的后面都会随着温度的进一步升高 曲线走势将下降 p点前后光合速率随温度变化 其限制因素是温度 a 曲线中a点转向b点时 叶绿体中c3浓度升高 b 曲线中b点转向d点时 叶绿体中c5浓度升高 c 在一定范围内增加光照和co2浓度 有利于提高光合效率d 曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶的数量 课堂笔记 解析 主要考查了影响光合作用的因素 在co2浓度为1 的曲线上 从a点到b点即增加光照强度 光反应加快 产生的atp h 增多 使得暗反应也加快 故c3含量降低 在光照强度相同时 d点的co2浓度比b点要低 会影响到co2的固定 故c5含量增加 从图中可以看出 c点时光合作用速率达到最高 不再增高 叶绿体中酶的数量是限制因素之一 答案 a 二 光合速率与呼吸速率的计算方法1 呼吸速率的表示方法 植物置于黑暗环境中 测定实验容器内co2增加量 o2减少量或有机物减少量 2 净光合速率和真正光合速率 1 净光合速率 常用一定时间内o2释放量 co2吸收量或有机物积累量表示 2 真正光合速率 常用一定时间内o2产生量 co2固定量或有机物产生量表示 1 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率 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 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 1 nahco3溶液作用 玻璃瓶中的nahco3溶液保证了容器内co2浓度的恒定 满足了绿色植物光合作用的需求 2 植物光合速率指标 植物光合作用释放氧气 使容器内气体压强增大 毛细管内的水滴右移 单位时间内水滴右移的体积即是光合速率 3 条件 整个装置必须在光下 下列对该表数据分析正确的是 a 不停地光照 温度在35 时该植物不能生长 b 不停地光照 该植物生长的最适宜温度是30 c 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 温度均保持20 该植物积累的有机物最多 d 每天交替进行12小时光照 12小时黑暗 温度在30 时该植物积累的有机物是10 时的2倍 课堂笔记 解析 植物生长速度与其有机物积累速度有关 植物光照下吸收的co2代表其净光合强度 故昼夜不停地光照 在35 时该植物可以生长 昼夜不停地光照 在25 时该植物生长相对最快 每天光照12小时 20 时该植物积累的有机物最多 每天光照12小时 30 时积累的有机物是10 时的0 5倍 答案 c a 影响m3大小的外界因素有光照强度和温度等 b 甲图中a b c d e任意一点 乙图中都有m1 n1 0 m2 n2 0 c 甲图中e点以后 乙图中n4不再增加 限制因素主要是光反应 d 甲图中c点时 乙图中有m1 n1 m4 n4 课堂笔记 解析 乙图中m1 m4分别表示线粒体释放 细胞释放 细胞吸收 叶绿体吸收的co2量 n1 n4分别表示线粒体吸收 细胞吸收 细胞释放 叶绿体释放的o2量 a项正确 甲图中的纵坐标数值是整个细胞吸收的co2量 即为乙图中的m3 b项错误 如在e点时 叶绿体产生的o2足够线粒体呼吸消耗 n2 0 c项正确 甲图中e点以后 乙图中n 4不再增加 即达到光饱和 其主要原因是叶绿体中的色素有限 来不及吸收和利用太多的光能 d项正确 甲图中c点时 光合作用速率等于细胞呼吸速率 故有m1 n1 m4 n4 答案 b 1 曲线分析 a点光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 细胞内的代谢特点如图2所示 释放的co2量可表示此时细胞呼吸的强度 ab段 随光照强度增强 光合作用强度也逐渐增强 co2释放量逐渐减少 这是因为细胞呼吸释放的co2有一部分用于光合作用 此时细胞呼吸强度大于光合作用强度 如图3所示 b点 细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用 即光合作用强度等于细胞呼吸强度 如图4所示 光照强度只有在b点以上时 植物才能正常生长 b点所示光照强度称为光补偿点 bc段 表明随着光照强度不断加强 光合作用强度不断加强 到c点以上就不再加强了 c点所示光照强度称为光饱和点 b点以后的细胞代谢特点可用图5表示 2 应用 阴生植物的b点前移 c点较低 如图中虚线所示 间作套种农作物的种类搭配 林带树种的配置 可合理利用光能 适当提高光照强度可增加大棚作物产量 3 实验成功的关键 1 叶片要新鲜 颜色要深绿 含有较多色素 2 研磨要迅速 充分 叶绿素不稳定 易被活细胞内的叶绿素酶水解 充分研磨使叶绿体完全破裂 提取较多的色素 3 制备滤纸条时 要将滤纸条的一端剪去两角 这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀 便于观察实验结果 4 滤液细线不仅要求细 直 而且要求含有较多的色素 所以要求待滤液干后再画1 2次 5 滤液细线不能触及层析液 否则色素溶解到层析液中 滤纸条上得不到色素带或色素较少 特别提醒 1 从色素带的宽度可推知色素含量的多少 2 从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小 3 在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b 距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素 3 若选用在缺mg的营养液中长期培养的玉米叶片作实验材料 层析后滤纸条上只出现了两条色素带 其原因是 4 实验结束几天后 甲 乙两同学发现部分预留叶片已变黄 甲同学认为这是由于叶片中叶绿素降解所造成的 乙同学则认为是类胡萝卜素含量增加所致 根据所学知识 设计实验来判断哪个同学的观点正确 实验过程 从预留的叶片中挑选出足量的 分量相等 大小相近的已变黄叶片和绿色鲜嫩的叶片 分别编号为a b两组 实验结论 与b组相比 若a组滤纸条只有上面两条色素带或上面两条色素带较b组的窄 则 的观点是正确的 则 的观点是正确的 解析 1 在色素的提取过程中 研磨时要加入碳酸钙 防止叶绿素在研磨过程中被破坏 加入无水乙醇 让色素溶解并提取出来 2 乙同学滤纸条上无色素带 说明滤液细线中的色素溶解到层析液中 即层析液触及滤液细线 3 mg是合成叶绿素的必需元素 无mg不能合成叶绿素a和叶绿素b 4 通过设计对照实验来探究发黄的叶片中某些色素是否因降解而减少 某些色素是否含量增加 对照组选取正常未发黄的叶片 实验组选取已变黄的叶片 通过提取分离这两种叶片中的色素 比较各种色素的含量 得出结论 答案 1 碳酸钙和无水乙醇叶绿素分子受到破坏 色素没有被提取出来 2 层析液触及滤液细线 3 缺mg植物不能合成叶绿素 4 实验过程 在相同条件下 进行绿叶中色素的提取和分离实验 测定和记录实验结果 比较这两种叶片色素的组成和含量实验结论 甲同学 与b组相比 若a组滤纸条上面的两条色素较宽乙同学 高考随堂考向一光合作用过程的考查 1 判断正误 1 2009 安徽 1 b h2o在光下分解为 h 和o2的过程发生在基质中 2 2010 天津 1改编 在叶肉细胞中 co2的固定和产生场所分别是叶绿体基质 线粒体基质 3 2009 浙江 4 c 光合作用过程中光能转变为化学能 细胞呼吸过程中化学能转变为热能和atp 4 2009 全国 1 d 叶肉细胞在光照下进行光合作用 不进行呼吸作用 5 2009 浙江 4 d 夏季连续阴天 大棚中白天适当增加光照 夜晚适当降低温度 可提高作物产量 答案 1 2 3 4 5 a 甲植株在a点开始进行光合作用 b 乙植株在e点有机物积累量最多 c 曲线b c段和d e段下降的原因相同 d 两曲线b d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭 答案d 解析a点时 甲植株光合作用吸收二氧化碳的速率与细胞呼吸释放二氧化碳的速率相等 在此之前 光合作用已经开始 a错 18时以后 乙植物的细胞呼吸开始强于光合作用 此时有机物的积累最多 b错 b c段下降的原因是气孔部分关闭导致二氧化碳供应不足 d e段下降的原因是光照强度减弱 光反应提供的 h 和atp不足导致 c错 b d段 乙曲线出现图中走势的原因是气孔会部分关闭 导致二氧化碳供应不足 甲曲线的趋势其原因可能为气孔无法关闭 d对 3 2011 新课标全国 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后 与对照组相比 其叶片光合作用强度下降 原因是 a 光反应强度升高 暗反应强度降低 b 光反应强度降低 暗反应强度降低 c 光反应强度不变 暗反应强度降低 d 光反应强度降低 暗反应强度不变 答案b 解析本题考查叶绿素的组成和光合作用过程 镁是叶绿素的组成成分 在缺镁的营养液中 由于叶绿素不能正常合成而导致叶片中叶绿素含量下降 光合作用光反应强度降低 光反应产物atp和 h 减少 暗反应也减弱 a 在9 30 11 00之间 花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓 b 在11 00 12 30之间 花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多 c 在17 00时 玉米和花生的单位叶面积释放o2速率相同 d 在18 30时 玉米既能进行光反应 也能进行暗反应 答案b 解析在9 30 11 00之间 光照较强 光反应强 花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓 分析图解可知 在11 00 12 30之间 花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的少 b错误 在17 00时 玉米和花生的净光合速率相同 单位叶面积释放o2速率相同 在18 30时 玉米净光合速率为零 说明光合作用与呼吸作用相等 此时既能进行光反应 也能进行暗反应 1 停止供水后 光合速率下降 这是由于水是 的原料 又是光合产物在植物体内 的主要介质 在温度 光照相同的条件下 图中 点与 点相比 光饱和点低的是 点 其主要原因是 停止供水一段时间后 叶片发黄 原因是 此时类囊体结构破坏 提供给碳反应的 减少 生产实践中 可适时喷洒植物激素中的 起到调节气孔开度的作用 答案 光合作用 或光反应 运输 b缺水 气孔开度降低 二氧化碳的吸收减少 缺水 叶绿素合成受阻 类胡萝卜素相对含量增加而呈现黄色 和 h 脱落酸 解析 水是光合作用的原料 同时又是良好溶剂 是细胞内及细胞间物质运输的介质 由图可知 点时叶片缺水 气孔开度值小 叶片二氧化碳的吸收量少 光饱和点低 水分越多 细胞的代谢越旺盛 停止供水 导致叶片细胞内水分减少 代谢减慢 叶绿素合成速率变慢 叶绿素被分解 类胡萝卜素含量相对增加 因此呈现黄色 此时类囊体结构破坏 光反应无法进行 和 h 减少 在缺水情况下 脱落酸可以使植物气孔关闭 使植物保持休眠状态 这样有利于