2009高考生物专题复习教案：光合作用(旧人教)(精)

1、第 9 讲 光合作用 考试要求 1 1 光合作用的发现。通过回顾科学家探索发现光合作用的历程来理解光合作用的条件、 原料和产物。 2 2.叶绿体中的色素。识记叶绿体中色素的种类和颜色； 能够识别叶绿体色素的吸收光谱。 3 3 光合作用的过程。从反应条件、反应场所、反应速度、原料产物、物质变化、能量变 化等方面比较光合作用的光反应和暗反应两个过程的区别并理解两个过程之间的相互 联系。 4.4. 光合作用的重要意义。理解光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 理解绿 色植物是“绿色工厂”、“巨大的能量转换站”、“自动的空气净化器”。 5.5. C C3植物和 G G 植物的概念。举例并识记

2、C C3植物和 G G 植物的概念。 6.6. C C3植物和 C C4植物叶片结构的特点。 根据植物叶片维管束结构的的横切面，能够识别 C3植物和 C C4植物。 知识整理 、光合作用的发现史 f f 16481648 年海尔蒙特的实验，证明 _ 18641864 年萨克斯通过实验成功地证明 _ 18801880 年恩吉尔曼用水绵和好氧性细菌设计并完成实验， 证明了 _ 19301930 年鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明了 _ 、光合作用的场所一一叶绿体以及叶绿体中的色素 分布: 分布: M M 乍用： _ 酶：分布于 - 叶绿体 类胡萝卜素 1 1 叶黄素： 呈 色 吸收 吸收 三、光

3、合作用 3 3 总反应式： _ 4 4 比较光合作用光反应与暗反应之间的关系 光反应 暗反应 区 别 反应条件 反应场所 反应速度 原料产物 原料： 产物： 原料： 产物： 物质变化 能量变化 联系 光反应是准备阶段，为暗反应提供了 ，暗反应则是光反 应的继续。 1 1 概念：绿色植物通过 合成为储存有 5 5实质 物质转化： 能量转化: ，利用 ，把 和 2 2过程 光反应 暗反应 6 6.意义： 生物界 _ 的来源； 调节大气中 _ 和 _ 的含量； 生物生命活动所需 _ 的最终来源。 总之，光合作用是生物界最基本的 _ 四、C C3植物和 C C4植物 ，在 _ 等植物的光合作用中，CQ

4、CQ 中的 C C 首先转移到 C C4中，然后才转 移到 C C3中，这类植物叫 _ 。CQCQ 的转移途径： 1 1 .概念 彳 _ _ _ : _ 而小麦、水稻等大多数绿色植物在光合作用中， CQCQ 中的 C C 直接转移到 C C 中, 叫 _ 。CQCQ 的转移途径： _ - _ 2 2结构: C Cs植物的叶片结构 C C 4植物的叶片结构 列表比较: C3C3 植物的叶片结构 G G 植物的叶片结构 围绕维管束的结构 维管束鞘细胞 命题研究 考点搜索 出题方向 解题策略 光合作用的 发现。 考查时往往借光合作用发现史 中科学家的实验作为背景出题， 重 点考查设计实验的思路、方法

5、，还 可以考查学生对光合作用的理解。 需要建立完善的知识网络结构， 综 合分析讨论以下问题： 怎样鉴定光 合作用的产物？怎样证明光合作 用的条件？影响光合作用的内部、 外界因素有哪些？这些因素是如 何影响光合作用的？实验中是如 何设置变量和对照的？ 叶绿体中的 色素。 （2000 2000 年） 考查能否正确识记叶绿体中色素 的种类和颜色，能否识别叶绿体中 色素的吸收光谱，进而理解色素的 作用。 识别叶绿体色素的吸收光谱是难点， 要提高对不同吸收光谱的正确识图 能力。 光合作用的 过程。 （2003 2003 、 2004 2004 年） 基础知识的命题主要从反应条件、 反应场所、反应速度、原

6、料产物、 物质变化、能量变化等方面考查光 合作用的光反应和暗反应两个过 程，能否理解两个过程之间的相互 联系。 综合命题涉及影响光合作用的因 素、不同植物光合作用强弱的比 较、光合作用和呼吸作用的关系及 这种关系在提高植物有机物积累 量上的应用。 解题时最重要的是要分析光反应和 暗反应阶段的关系、基粒与基质的关 系，从光能、ATPATP分子中活跃的化学 能到糖类中稳定的化学能这一能量 转移过程以及分析暗反应中三碳化 合物和五碳化合物之间的关系。此 夕卜，还应注意光合作用与水分代谢、 矿质代谢、呼吸作用的联系，特别注 意分析外界条件对光反应和暗反应 的影响和在生产实践中如何提咼光 能利用率。 光

7、合作用的 重要意乂。 考查光合作用作为生物界最基本 的物质代谢和能量代谢而承担的 “绿色工厂”、“巨大的能量转换 站”、“自动的空气净化器”的功能。 这种直接考光合作用的重要意义的 题型高考题出现次数不多， 但这部 分知识通常会与其它知识点如生 命的演化结合起来考，注意综合分 析。 C C3植物和 C C4 植物的概 念。 考查能否举例说明 C C3植物和 C C4植 物固定COCO2的过程。 根据 C C3植物和 G G 植物固定 COCO 的过程 及 C C4植物维管束鞘细胞的结构特点 分析 C C4植物固定COCO 的能力比 C C3植物 强。 C C3植物和 C C4 植物叶片结 构的

8、特点。 （2004 2004 年） 需要识别显微镜下G植物和G植 物的横切面，会鉴定围绕着维管束 的是否是呈“花环型”的两圈细胞。 复习时结合图文，提高识图能力。 提分关键 1 1 光照强度是如何影响植物光合作用的？根据光照强度对光合作用的影响分析生 产上 提高植物光能利用率的措施有哪些？ 答：光是光合作用的能量来源，光照强度直接影响光能利用率。在其它条件都适宜 的情况下，在一定范围内，光能利用率随光照强度提高而加快。当光照强度高到一定数 值后，光照强度再提高而光能利用率不再加快，这种现象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点。在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光能利用率减 慢

9、，当减弱到一定光照强度时，光合吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态 平衡，这时的光照强度称为光补偿点，此时植物制造有机物量和消耗有机物量相等。据 研究，不同类型植物的光饱和点和补偿点是不同的。阳性植物的光饱和点和补偿点一般 都高于阴性植物。 通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间；通过合理密 植，增加光合作用面积，进而提高植物光能利用率。 2.2. 二氧化碳浓度是如何影响植物光合作用的？根据二氧化碳浓度对光合作用的影 响分 析生产上提高植物光能利用率的措施有哪些？ 答：二氧化碳是光合作用的两种原料之一，因此，环境中二氧化碳的浓度与光能利 用率有密切关系。在自然条件

10、下，陆生植物主要从空气中吸收二氧化碳，水生植物或暂 时浸泡在水中的植物体，吸收溶于水中的二氧化碳。空气中二氧化碳含量占空气体积的 0.033 0.033 %左右，据研究，这一含量对植物光合作用来说是比较低的， 在 较强的光照下，它 限制了光能利用率。例如将棉花、玉米放在二氧化碳为 0.064 0.064 %的空气中与 0.033 0.033 %的自 然条件下进行比较，结果棉花的光能利用率提高了 1.51.5 倍，玉米的光能利用率提高了 1515%。故二氧化碳可称为气体肥料。 对于农田里的农作物，确保良好的通风，可以使空气不断地流过叶面，有助于提供 较多的二氧化碳；对于大棚或温室中的农作物，通过

11、增施农家肥料或使用二氧化碳发生 器，可以增加二氧化碳的含量，进而提高光能利用率。 3 3温度、水、矿质元素又是如何影响植物光合作用的？根据它们对光合作用的影 响分 析生产上提高植物光能利用率的措施是什么？ 答：温度对光合作用的影响比较复杂，它一方面可以直接影响光合作用中各种酶的 活动、光合结构，还通过影响其它相关的代谢活动而影响光合作用。不同植物对温度反 应不同，一般最适温度在 2525C。生产上适时播种；大棚或温室中，白天可以适当提高室 内温度来提高植物光能利用率。 叶片缺水影响叶绿素的生物合成，促进已形成的叶绿素分解，造成叶片发黄。水还 是光合作用的原料之一。另外水还能影响气孔的开闭，进而

12、影响二氧化碳的吸收。生产 上注意及时、合理灌溉。 矿质元素如 Mg N PMg N P 是各种酶、色素、ATPATP 形成所必需的，另外，矿质元素是光合 作用的产物葡萄糖进一步合成其它有机物的必需物质。生产上注意合理施肥。 名师点拨 例 1 1 把载有新鲜水绵和细菌的临时装片，置 于显微镜载物台上观察。光线从反光镜反射上来 后，可看到细菌从分散状态逐渐向水绵方向运动 , ,770 n i 5W 丄光的浚隹 390 Tim 水绵附近细菌的密度增加。如果在反光镜上方放置一个三棱镜，使七种不同颜色的光束照 射水绵的不同部位，这时看到细菌逐渐聚集成明显的两堆 （如图 9 9 1 1 所示）。请回答：

13、根据上述实验可以判断这类细菌的异化作用类型是 _ 。作出这一判断的 依据是 _ 。 （2 2）放置三棱镜后，细菌聚集成两堆的原因是 _ _ 。 考点分析 本题借光合作用发现史中 18801880 年恩吉尔曼用水绵和好氧性细菌完成的 实验作为背景出题，既考查学生设计实验的思路、方法，又考查学生对光合作用的理解， 同时还综合考查了细菌的代谢。 解题思路 三棱镜使七种不同颜色的光束照射水绵的不同部位， 而叶绿体中的色素 主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，故在红光和蓝紫光区光合作用强，释放氧气多因为 新鲜水绵光合作用释放氧气，细菌从分散状态逐渐向水绵方向运动的现象说明细菌需要 氧气，异化类型是需氧型。本

14、题大案是（1 1）需氧型 新鲜水绵光合作用释放氧气，细菌 从分散状态逐渐向水绵方向运动的现象说明细菌需要氧气 （2 2） 叶绿体中的色素主要吸 收可见光中的红光和蓝紫光，故在红光和蓝紫光区光合作用强，释放氧气多。 失分陷阱错误原因主要是复习中没有建立完善的知识网络结构，不能将所学 知识综合应用。 例 2 2（ 20002000 上海生物卷）实验测得小麦在不同波长光照下光合速率的变化和小麦植 株中叶绿素 a a 对不同波长光线的相对吸收量，根据实验数据制 成曲线图 9 92 2。请据图回答： （1 1） 从图中可看出叶绿素 a a 主要吸收_光和 _ 光。 （2 2） 在波长 450450nmn

15、m 光照下的产糖速率比在波长 700nm700nm 光照下的 _ ;在波长 425425nmnm 光照下 的氧气释放速率比在波长 650650nmnm 光照下的 _ 。 3 3）在波长 750750nmnm 到 800800nmnm 光照下的光合速率 为零，其最可能的原因是 。 （4 4）叶绿素 a a 吸收光能后被激发，放出 _ ， 完成了光能转换成电能的过程。 考点分析本题主要考查叶绿体中的色素的作用及其与光合作 用的关系。同时也考查学生的识图能力。 解题思路据图分析，在红橙光和蓝紫光区域，光合速率较大，故可知叶绿素 a a 主要 吸收红橙光和蓝紫光；比较在波长 450nm450nm 光照

16、下和在波长 700nm700nm 光照下的光合速率和比 较在波长 425425nmnm 光照下和在波长 650650nmnm 光照下的光合速率，可知 450450nmnm 光照时的光合速率 大于 700700nmnm 光照时，650650nmnm 光照时的光合速率大于 425425nmnm 光照时。光合作用正常进行首先 要叶绿体中的色素吸收光能，而叶绿体中的色素并不能吸收所有波长的光，如果给予绿 色植物所不能吸收的波长的光，那么光合作用就不能正常进行。在光的照射下，少数处 于特殊状态的叶绿素 a a,连续不断地丢失电子和获得电子， 从而形成电子流，使光能转换 成电能。本题正确答案是（1 1）红

17、橙 蓝紫（2 2）快 慢（3 3）叶绿体中没有吸收该段波 长光线的色素。（4 4 ）一个高能电子。 失分陷阱 失分原因主要在于不能正确识图，不能将图形所给的信息与光合作用的 实际结合起来综合分析问题。 例 3 3（ 20042004 全国理综卷）离体的叶绿体在光照下进行光合作用时， 如果突然中断 COCO2 气体的供应，短暂时间内叶绿体中 C C3化合物与 C C5化合物相对含量的变化是 A A . C C3化合物增多、C C5化合物减少 B B C C3化合物增多，C C5化合物增多 C C. C C3化合物减少，C C5化合物增多 D D C C3化合物减少，C C5化合物减少 考点分析

18、本题主要考查光合作用的过程，特别是暗反应中三碳化合物和五碳化合 物的来龙去脉。 解题思路 在光合作用暗反应中，COCO2与五碳化合物结合生成三碳化合物，三碳化 合物被还原，同时五碳化合物再生。当 COCO2浓度突然减少时，该过程必然受阻，从而导 致五碳化合物含量的上升和三碳化合物含量的下降。本题正确答案是 C C。 失分陷阱学生没有掌握暗反应中三碳化合物和五碳化合物的来龙去脉，不能正确 分析外界因素对两类化合物的影响导致失分。 例 4 4 （20032003 江苏理综卷）图 9 9 3 3 为光合作用过程图解。 图 9 9 3 3 （1 1） 当阴雨连绵，光照不足时，植物光反应产生的氢和 _

19、较少。从而降低了 暗反应中有机物的生成。（ 内填标号， _ 上填名称） （2 2） 如果晴天日出和日落的时间分别为清晨 6 6 时左右和傍晚 1818 时左右，在清晨日出前、 正午、傍晚回落后以及午夜四个时段分别测定温室内二氧化碳的浓度，预计二氧化碳浓 度最高的时段将出现在 _ 。 考点分析本题主要考查光合作用过程中光反应与暗反应的关系，同时通过晴天一 昼夜温室内二氧化碳的浓度分析， 学生从侧面理解光合作用的意义之一： 净化更新空气。 解题思路 光合作用由光反应阶段与暗反应阶段组成，其中光反应是准备阶段，为 暗反应提供了 HH和 ATP,ATP,阴雨连绵，光照不足时，植物光反应产生的氢和 AT

20、PATP 较少， 从而降低了暗反应中有机物的生成。日落后植物不再进行光合作用，但呼吸作用仍在进 行，不断消耗氧气，释放二氧化碳，直到日出时分又开始光合作用，吸收二氧化碳。本 题正确答案是（1 1）ATP ATP （2 2）清晨日出前。 失分陷阱 该题失分主要在第 2 2 问，许多学生受“清晨空气新鲜”的误导而不 能作出正确判断。 例 5 5 （ 20042004 广东生物卷）下列有关 C C4和 G G 植物的描述，错误的是 A.A. C C3植物维管束鞘细胞中含有叶绿体 B.B. C C4植物维管束鞘细胞中含有叶绿体 C.C. C C3植物叶肉细胞中含有叶绿体 D D. C C4植物叶肉细胞

21、中含有叶绿体 考点分析 此题考查 C C3植物和 G G 植物叶片的结构特点，要 求学生能正确比较并 记忆 C C4和 C C3植物维管束鞘细胞的特点。 解题思路 C C3植物叶片中的维管束鞘细胞不含叶绿体，而 C C4植物中构成维管束鞘的 细胞比较大，里面含有没有基粒的叶绿体。维管束鞘以外的叶肉细胞都含有正常的叶绿 体。本题正确答案是 A A。 失分陷阱对 G G 植物和 C C4植物叶片的结构特点不能正确记忆导致错误。 拓展提升 1.1. 叶绿体色素的吸收光谱 通过下列叶绿体色素的吸收光谱图，可以知道叶绿素 a a 和叶绿素 b b 主要吸收红橙光 和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 叶绿素 a a 与叶绿素 b b 的吸收光谱很相似，但也略有不同：首先，叶绿素 a a 在红光部 分的吸收带宽些，在蓝紫光部分的窄些；而叶绿素 b b 在红光部分的吸收带窄些，在蓝紫 光部分的宽些。其次，与叶绿素 b b 相比较，叶绿素 a a 在红光部分的吸收带偏向长光波方 面，而在蓝紫光部分则偏向短光波方面。 胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱与叶绿素的不同， 它们的最大吸收带在蓝紫光部分，而不吸收红光等光波较长的光。 皿0 600 5 C C. B B . D D . 图 9