高三生物一轮复习课件光合作用与能量转化

新旧内容比较内容要求1.说明光合作用过程及其对它的认识过程2.活动：提取和分离叶绿体色素3.活动：探究不同环境因素对光合作用的影响与旧教材对比增：①光谱概念；②希尔实验和阿尔农实验；③影响光合作用的因素。删：①叶片呈现绿色的原因；

②普利斯特利实验；

③英格豪斯实验；④梅耶实验；⑤萨克斯实验。改：①水分解为氧和H＋，H＋与NADP＋结合形成NADPH；②C3还原过程中NADPH既提供能量又作还原剂；③化能合成作用改为小字介绍(弱化)。第4节光合作用与能量转化核心素养生命观念通过比较光反应与暗反应及它们之间的关系，建立对立统一、结构决定功能的观点科学思维理解C3、C5等物质变化和光合作用的相关曲线科学探究探究光照强度、CO2浓度等对光合作用强度的影响社会责任关注光合作用与农业生产及生活的联系目录01020305重温高考，明考向绿叶中色素的提取和分离光合作用的过程影响光合作用的因素及应用光合作用与细胞呼吸的综合04[实验原理]提取色素:分离色素:[实验目的]①提取和分离绿叶中的色素，②探究绿叶中色素的种类用层析液分离色素用无水乙醇提取色素绿叶中的色素能溶解于有机溶剂(无水乙醇)中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。注意：无水乙醇，不能写酒精！！！不同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；反之则慢（纸层析法）《新》P61实验基础1.实验目的、原理一、绿叶中色素的提取和分离[实验材料用具]新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶）干燥的定性滤纸，试管，棉塞，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，药勺，量筒(10mL)，天平。无水乙醇，层析液，二氧化硅和碳酸钙。（色素含量高）层析液：（由20份在60~90℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成）（可用93号汽油代替）无水乙醇：一般情况下称浓度99.5%的乙醇溶液为无水乙醇。可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替二氧化硅碳酸钙扩散均匀色素溶于层析液中SiO2CaCO3要迅速，充分研磨①防止乙醇挥发，②使色素充分溶解用单层尼龙布或者纱布，不用滤纸因为滤纸容易吸附色素，单层减少对色素的吸附。注意：应分次加入及时用棉塞塞紧试管口防止无水乙醇挥发和色素氧化防止色素带重叠积累更多的色素（1）收集到的滤液绿色过浅的原因分析：（2）滤纸条色素带重叠：

没经干燥处理，滤液细线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致造成的。（3）滤纸条看不见色素带：①忘记画滤液细线。②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。（4）滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”《新》P61关键点拨、对应练习1、24、绿叶中色素的提取和分离实验异常现象分析①使用放置数天的绿叶，滤液色素(叶绿素)太少。②未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。③未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。④一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)一、绿叶中色素的提取和分离3.实验结果与分析

色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色_______________叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色_____较低较慢叶绿素b黄绿色较多__________最少最高最快最多最低最慢①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素；②色素带的宽窄与色素含量有关，色素带宽说明此种色素越多；③色素带扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明溶解度越高。2．(2021·武汉模拟)为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用无水乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述正确的是(

)A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成C．四种色素在层析液中溶解度的大小是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<ⅣD．如果滤液细线触及石油醚，会缩短分离得到四条色素带的时间解析：[由图可知，强光照时叶绿素含量下降，类胡萝卜素含量上升，因此正常光照下的绿色更深，A错误；强光照的作用可能是抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；四种色素中溶解度大的，在滤纸上扩散速度快，因此四种色素在层析液中溶解度的大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C错误；如果滤液细线触及石油醚，四种色素会溶解于层析液中，得不到四条色素带，D错误。]练习：《新坐标》P61对应练习2、B

4.实验异常结果原因的分析

(1)滤液颜色过浅的原因

①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分；

②一次加入大量的无水乙醇，提取液浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇)。

(2)滤纸条色素带重叠的原因

①滤液细线不直；②滤液细线过粗。(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：

忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。4.实验异常结果原因的分析(3)滤纸条无色素带的原因

①忘记画滤液细线；

②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。4.实验异常结果原因的分析(5)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析①未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出来。②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。③一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度太低。④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。⑤画滤液细线次数过少。⑥选用绿叶叶脉过多，叶肉细胞过少。⑦滤液细线触及层析液。练习：《新坐标》P61对应练习1、、B

练习：《分层练习九》P3472、一、绿叶中色素的提取和分离5.叶绿体的结构及其中的色素(1)光合作用的结构——叶绿体外膜囊状结构光合色素光反应基质暗并非光合作用的必要条件，蓝细菌、光合细菌也能进行光合作用，但没有叶绿体。一、绿叶中色素的提取和分离5.叶绿体的结构及其中的色素(2)色素的吸收光谱阳光穿过三棱镜时形成的不同颜色的光带由图可以看出：①色素的功能：叶绿素主要吸收________________；类胡萝卜素主要吸收__________。②色素吸收光的范围：一般叶绿体中的色素只吸收可见光(可见光的波长范围大约是400～760nm)，对红外光和紫外光不吸收。红光和蓝紫光蓝紫光一、绿叶中色素的提取和分离5.叶绿体的结构及其中的色素①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。②植物的液泡中含有的色素(花青素)不参与光合作用。③植物幼嫩的茎和果实的细胞中也含有吸收光能的色素。注意事项：一、绿叶中色素的提取和分离5.叶绿体的结构及其中的色素（3）色素与叶片的颜色一、绿叶中色素的提取和分离5.叶绿体的结构及其中的色素（4）影响叶绿素合成的三大因素练习：《新坐标》P60考向突破1、2、32．(2021·潍坊检测)如图表示叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。下面说法正确的是()A．土壤中缺乏镁时，植物新叶对420nm～470nm波长的光的利用量比老叶更少B．用纸层析法分离色素后得到的色素带的宽度，反映了色素在层析液中溶解度的大小C．叶绿素和类胡萝卜素吸收的不同波长的光都可以用于光合作用，且在转化光能过程中会引起叶绿体基质pH发生变化D．用不同波长的光照射植物叶片，得到的光合作用产物完全相同A

土壤中缺乏镁时，由于镁是可以重复利用的元素，因此缺镁症状首先表现在老叶上，因此老叶对420nm～470nm波长的光(蓝紫光)的利用量比新叶更少，A错误；练习：《分层练习九》P3471、11二、光合作用的过程1.验证叶绿体功能及探究光合作用原理的部分实验光照需氧性细菌聚集的部位叶绿体氧气《新坐标》P61研读教材二、光合作用的过程1.验证叶绿体功能及探究光合作用原理的部分实验二、光合作用的过程光合作用氧气同位素标记光合作用释放的O2ATP二氧化碳右面是光合作用探究历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图，请分析：提示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；用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。(2)恩格尔曼实验要在没有空气的黑暗环境中进行的原因是什么？提示排除氧气和极细光束外的其他光的干扰。(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处？学以致用(3)萨克斯实验中进行“黑暗”处理的目的是什么？提示消耗掉细胞中原有的淀粉，防止对实验结果造成干扰。(4)萨克斯实验中在染色前通常用酒精对叶片进行脱色处理，目的是什么？提示防止叶片中色素颜色对实验结果的干扰。(5)两实验设计中是如何形成对照的？提示恩格尔曼的实验中，照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照；萨克斯的实验中，暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。学以致用练习：《新坐标》P631、2叶绿体中的色素可见光多种酶酶CO2吸收光解固定还原二、光合作用的过程2.过程分析H2OO2H+ADP+PiATPNADP+NADPHC52C3(CH2O)____________________________________________________________________完成光合作用过程图：二、光合作用的过程2.过程分析光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP＋等类囊体薄膜ATP和NADPH中活跃的化学能二、光合作用的过程2.过程分析酶、CO2、ATP、NADPH等叶绿体基质有机物中稳定的化学能二、光合作用的过程3.光合作用的概念及反应式

(1)概念：(2)反应式：

光合作用是指绿色植物通过_______，利用光能，______________转化成储存着能量的有机物，并且释放出__________的过程。叶绿体二氧化碳和水氧气4.光反应和暗反应的比较项目光反应暗反应条件光、色素、酶ATP、[H]、CO2、多种酶场所______________________物质变化

、ATP的合成CO2的固定、

、ATP的分解能量变化联系光反应为暗反应提供

，暗反应为光反应提供__________

。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成类囊体薄膜叶绿体基质水的光解C3的还原[H]和ATPNADP＋、ADP和Pi二、光合作用的过程《新坐标》P642、4光能转化为活跃的化学能活跃的化学能转化为稳定的化学能二、光合作用的过程5.光合作用和化能合成作用的比较项目光合作用化能合成作用区别能量来源__________________________代表生物绿色植物_________相同点都能将

等无机物合成有机物光能无机物氧化释放的能量硝化细菌CO2和H2O练习：《新坐标》P62判断正误

P643P65真题体验1、2、3、4叶绿体中的色素可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPHCO2浓度不变NADPH、ATP

C3C5

（CH2O）光照减弱光照增强减少增加减少减少减少增加增加增加二、光合作用的过程6.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析(1)“过程法”分析《新坐标》P63叶绿体中的色素可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPH光照不变NADPH、ATPC3C5

（CH2O）CO2浓度减少CO2浓度增加增加增加增加增加减少减少减少减少二、光合作用的过程6.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析(1)“过程法”分析《新坐标》P63(2)“模型法”练习：《新坐标》P645、66.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析下图中曲线甲和乙分别表示什么物质？化能合成作用能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量拓展思考：硝化细菌需要的碳源、氮源分别是？硝化细菌是自养还是异养？三、影响光合作用的因素及应用1.内部因素(1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同)，以阴生植物、阳生植物为例三、影响光合作用的因素及应用1.内部因素(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶增大三、影响光合作用的因素及应用1.内部因素(3)叶面积指数三、影响光合作用的因素及应用2.外部因素(1)光照强度①A点：光照强度为0，只进行

。②AB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

。③B点：为_________，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度

细胞呼吸强度。④BC段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，到C点后不再增强。⑤D点：为_________，限制D点以后光合作用强度不再增加的内部因素是：光合色素含量、

的数量和活性；外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。细胞呼吸减少等于酶光补偿点光饱和点三、影响光合作用的因素及应用2.外部因素(1)光照强度原理：光照强度通过影响植物的

反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速度

，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中C3的还原加快，从而使光合作用产物增加。光加快应用：①温室生产中，适当增强

，以提高光合速率，使作物增产；②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。光照强度（1）图1中原种水稻A点以后限制光合作用的主要环境因素为________。转双基因水稻________（填“能”或“不能”）通过提高相关酶的最适温度来增强光合速率。（2）在温度25℃条件下，重复图1相关实验，A点会向______移动，推测原因是________________________________________________。CO2浓度不能左下图1中1000Lux的光强下原种水稻的净光合速率是20，结合图2判断图1是在30℃下测定的，在25℃时，该水稻的净光合速率小于20，所以A点会向左下移。练习：《课时分层作业》P3492、4、5强光照和高温各种光合色素含量暗反应三、影响光合作用的因素及应用2.外部因素(2)CO2浓度原理：CO2影响

反应阶段，制约

的形成。曲线分析：图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率

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点和B′点对应的CO2浓度都表示CO2饱和点。(3)应用：在农业生产上可以通过通风，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。暗C3等于练习：《课时分层作业》P3493、三、影响光合作用的因素及应用2.外部因素(3)温度应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当

温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。酶的活性降低原理：温度通过影响

影响光合作用，主要制约暗反应。曲线:三、影响光合作用的因素及应用2.外部因素(4)水分和矿质元素(1)原理①水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响

进入植物体内。②矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响

的合成从而影响光反应。(2)曲线：(3)应用：农业生产中，可根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。CO2叶绿素高光强中低高CO2浓度中低1、上面三图的自变量分别是：

。2、P点：限制光合速率的因素应为

，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为

。3、光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合影响及应用光照强度，温度光照强度，CO2浓度温度，光照强度，横坐标所表示的因子各曲线所表示的因子练习：《课时分层作业》P3497、7、甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对马铃薯光合速率的影响，除各图中所示的因素外，其他因素均控制在最适宜的范围。请据下图分析，下列选项中错误的是(

)A．甲图P点之前制约光合速率的主要因素是光照强度B．丙图中P点光合速率比较低的主要原因是温度低C．乙图的Q点(在高CO2浓度下)要提高光合速率可适当提高光照强度D．乙图PQ点之间制约光合速率的因素主要是光照强度和CO2浓度C4、光合作用俞细胞呼吸曲线中的“关键点”移动思考：改变光照强度或CO2浓度时，图中A点，B点，D点，C点的移动情况（1）细胞呼吸对应点（A点）的移动：细胞呼吸增强，A点

。细胞呼吸减弱，A点

。（2）补偿点（B点）的移动①细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2（或光）补偿点应

，反之

。下移上移右移左移4、光合作用俞细胞呼吸曲线中的“关键点”移动思考：改变光照强度或CO2浓度时，图中A点，B点，D点，C点的移动情况（2）补偿点（B点）的移动②细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2（或光）补偿点应

，反之

。（3）饱和点（C点）和D点的移动：相关条件的改变（如增大光照强度或增大CO2浓度）使光合速率增大时，C点

，D点

；反之，移动方向相反。右移右上移右移左移植物生长过程中土壤缺Mg2＋，B点

，C点

。右移左移D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。CA．Q点的O2净释放量为零，是因为此点光合作用强度为零B．P点为负值的原因是细胞呼吸消耗氧气，适当降低温度，P点将下移C．在图乙上绘制装置B的曲线，Q点应右移D．降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置A的曲线，R点应右移1、图甲中试管A与试管B敞口培养相同数量的小球藻，研究光照强度对小球藻O2净释放量的影响，试管A的结果如图乙所示。据图分析，下列叙述正确的是(

)练习：《课时分层作业》P3491、CA练习：《新坐标》第68页1、2、3、4、5、6BA．高浓度CO2增强了叶绿体的光吸收能力B．据此推测，日光温室中补充适量CO2能够有效提高农作物有机物合成量C．高浓度CO2降低了色素的含量及叶绿素a/b的值D．高浓度CO2对于叶绿体基质中进行的卡尔文循环具有抑制作用（1）植物细胞中自由水的生理作用包括____________（写出两点即可）等。补充水分可以促进玉米根系对氮的______，提高植株氮供应水平。（2）参与光合作用的很多分子都含有氮。氮与____离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能，用于驱动___________两种物质的合成以及____的分解；RuBP羧化酶将CO2转变为羧基加到____分子上，反应形成的产物被还原为糖类。（3）施氮同时补充水分增加了光合速率，这需要足量的CO2供应。据实验结果分析，叶肉细胞CO2供应量增加的原因是__________________________________________________________。叶绿体吸收光能的能力加强，水的光解速率加快，使得光反应速率加快，还原CO2的速率加快；施氮同时补充水分使气孔导度增大，有利于外界CO2进入叶肉细胞，为暗反应提供原料。是细胞内的良好溶剂；参与细胞内的某些生化反应；为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物。吸收和运输镁NADPH和ATP水C55．（2021·张掖检测）下列关于生物学原理在农业生产上的应用，叙述错误的是（）A．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象B．“低温、干燥、无氧储存种子”，更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗C．“正其行，通其风”，能为植物提供更多的CO2以提高光合作用效率D．“轮作”是利用了不同作物根系对矿物营养元素吸收的差异，从而避免土壤肥力下降BB四、光合作用与细胞呼吸的综合1.光合作用与有氧呼吸的区别ATP中活跃化学能热叶绿体只在光下进行2.光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系(1)过程联系四、光合作用与细胞呼吸的综合2.光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系(2)物质联系四、光合作用与细胞呼吸的综合C3H4O3有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ2.光合作用与细胞呼吸三个层面上的联系(3)能量联系四、光合作用与细胞呼吸的综合光反应暗反应四、光合作用与细胞呼吸的综合3.光合作用与有氧呼吸中有关的NADPH、NADH、ATP的来源与去路光反应水光解还原C3练习：《新坐标》P721、2、3、4A点：只吸收O2释放CO2，所以只进行细胞呼吸B点：叶绿体释放O2等于线粒体释放CO2，所以光合等于呼吸BC段：叶绿体产生O2一方面用于线粒体，一方面释放到外界环境，所以光合大于呼吸AB段：线粒体产生CO2一方面用于叶绿体，一方面释放到外界环境，所以呼吸大于光合图①图②图③图④思考：坐标图中A、B、C三点表示什么意思？图①----图④中的细胞进行什么作用？A点、B点、C点、AB段、BC段分别对图①----图④中哪个图？坐标图中哪段分别表示呼吸作用速率？净光合作用速率？真光合作用速率？4、植物“三率”间的内在关系①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值—单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。④三种速率的表示方法：（对象：植株、叶片、细胞）检测指标呼吸速率净光合速率真正(总)光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)释放量产生量有机物消耗量(黑暗)积累量制造量、产生量正确的是？A.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等B.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等C.温度高于25℃时，光合作用的有机物的量开始减少D.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多B因为30和35度，净光合(虚线)和呼吸(实线)相加相等例2、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需的二氧化碳量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净光合速率呼吸速率D、环境温度超过25℃时，净光合速率有所减小，但仍大于0，所以植物体内有机物的量仍在增加，D错误．练习：《新坐标》P731、例1.甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝细菌光合速率与光照强度的关系，下列说法正确的是（）A.图甲中，光照强度为b时，光合速率等于呼吸速率B.图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2C.图乙中，当光照强度为x时，细胞中产生ATP的场所有线粒体和叶绿体D.图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度BA、图甲中：光照强度为a时，O2产生总量为0，只进行细胞呼吸，据此可知，呼吸强度为6；光照强度为b时，CO2释放量大于0，说明光合作用速率小于呼吸作用速率，A错误；B、光照强度为d时，O2产生总量为8，因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2，B正确；C、图乙中所示生物为小麦，光照强度为X时，既可以进行光合作用也可以进行呼吸作用，细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，C错误；D、限制e、f、g点点光合作用速率的因素主要分别是温度、光照强度，光照强度，D错误．1.液滴移动法：测定光合作用O2的产生2.黑白瓶法：测定溶氧量的变化3.液柱升高法：测定光合作用O2的产生4.排水法：测定光合作用O2的产生5.CO2传感器法：测定装置中CO2浓度的变化6.O2传感器法：测定装置中O2浓度的变化7.半叶法:测定光合作用有机物的生产量8.圆片上浮法：定性测定光合作用O2的产生9.圆片称重法[注意]这些方法都需要测呼吸速率，＆净光合速率，最后两者相加得到总光合。所不同的是用不同的装置模型来测量。四、光合呼吸实验类题方法1：液滴移动法—测定光合作用O2增加的体积或CO2消耗的体积5、“三率”测定的实验模型装置中溶液的作用：甲装置中CO2缓冲液：

。乙装置中NaOH溶液：

。对照试验作用：可为光合作用提供CO2可吸收容器中的CO2

为防止气压、温度等因素所引起的误差，应设置对照试验，即使用死亡的绿色植物分别进行上述实验，若液滴移动，则需要对实验结果进行校正。测定原理：动均是由

含量的变化引起的

b.甲装置单位时间内红色液滴向

移动的距离为植物O2的

速率，可代表

光合速率2的

速率，可代表呼吸速率。方法1：液滴移动法—测定光合作用O2增加的体积或CO2消耗的体积O2右释放净吸收测定方法：

甲装置置于光照下一定时间，记录红色液滴向右移动的相对距离（m），计作净光合速率。

乙装置置于黑暗中一定时间，记录红色液滴向左移动的相对距离（n），计作呼吸速率。

c.真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=m+n方法1：液滴移动法—测定光合作用O2增加的体积或CO2消耗的体积

例3.某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在室温25℃下进行了一系列的实验，下列对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是(

)A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照，液滴移动距离可表示净光合作用强度大小B.若要测真光合强度，需另加设一装置遮光处理，X溶液为NaOH溶液C.若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移D.若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移C若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，装置内植物光合作用吸收的CO2量＝释放O2量，植物有氧呼吸吸收O2的量＝释放CO2的量，液滴不移动，C错误。若X溶液为清水并遮光处理，开始一段时间内，植物进行有氧呼吸，消耗的底物为脂肪时，其氧化分解需要O2的量大于产生CO2的量，液滴向左移动，D正确解析

当给予光照时，装置内植物既进行光合作用也进行呼吸作用，CO2缓冲液可保持装置内CO2浓度不变，那么液滴移动距离即表示净光合作用释放O2的多少，A正确；真光合强度＝净光合强度＋呼吸强度，测呼吸强度需另设一装置，遮光处理(不能进行光合作用)，为排除有氧呼吸产生的CO2的干扰，将X溶液更换为NaOH溶液，那么测得的液滴移动距离即有氧呼吸消耗O2的量，B正确；若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，装置内植物光合作用吸收的CO2量＝释放O2量，植物有氧呼吸吸收O2的量＝释放CO2的量，液滴不移动，C错误；若X溶液为清水并遮光处理，开始一段时间内，植物进行有氧呼吸，消耗的底物为脂肪时，其氧化分解需要O2的量大于产生CO2的量，液滴向左移动，D正确。归纳：光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制①增加水中O2——泵入空气放入绿色水生植物；②减少水中O2——容器密封或油膜覆盖或用凉开水；③除去容器中CO2——氢氧化钠溶液；④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中；⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热；⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光；⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。2.圆片上浮法——定性测量不同条件氧气产生（课本P105）1)实验原理：排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。光合作用产生O2使叶片上浮，根据上浮叶片数来比较光合作用强弱。2.圆片上浮法——定性测量氧气产生的多少（课本P105）（小圆叶片为什么会上浮？）光合作用吸收CO2产生O2,而氧气的溶解度很小，在叶片间隙积累1）抽气：小圆叶片放在注射器中，抽出细胞间隙的空气2）沉底：在黑暗处沉入盛有清水的烧杯3）分组：取等量叶片放入3只富含CO2的小烧杯，在强，中，弱三种光照下进行实验（调节装置与台灯间的距离或灯泡的瓦数）4）比较：相同时间内叶片上浮的数量或叶片全部上浮的时间练习：《新坐标》P701、五、真题体验，感悟高考练习：《新坐标》P711、2、31．（2021·广东.12）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是（

）A．Rubisco存在于细胞质基质中B．激活Rubisco需要黑暗条件C．Rubisco催化CO2固定需要ATPD．Rubisco催化C5和CO2结合D【解析】A、Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应，暗反应场所在叶绿体基质，故Rubisco存在于叶绿体基质中，A错误；B、暗反应在有光和无光条件下都可以进行，故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求，B错误；C、Rubisco催化CO2固定不需要ATP，C错误；D、Rubisco催化二氧化碳的固定，即C5和CO2结合生成C3的过程，D正确。2．（2021·广东.15）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是（

）A．t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）B．t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）C．三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关D．三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大D3．（2022·广东.10）种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是（

）A．该反应需要在光下进行B．TTF可在细胞质基质中生成C．TTF生成量与保温时间无关D．不能用红色深浅判断种子活力高低A、大豆种子充分吸水胀大，此时未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A错误；B、细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基质中生成，B正确；C、保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错误；D、相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D错误。B4．（2022·广东.18）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。回答下列问题：(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量_____，原因可能是________________。(2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的____

，因而生长更快。高遮阴条件下植物合成较多的叶绿素糖类等有机物4．（2022·广东.18）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：实验材料：选择前期________________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________________为对照，并保证除________________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是________________。糖类等有机物A组

遮光程度探究能提高作物产量的具体的最适

遮光比例是多少方法2黑白瓶法——测溶氧量的变化测定原理：(1)“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。总光合作用量(强度)＝净光合作用量(强度)＋有氧呼吸量(强度)。(2)有初始值的情况下：黑瓶中O2的减少量(或CO2的增加量)为有氧呼吸量；白瓶中O2的增加量(或CO2的减少量)为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。(3)在没有初始值的情况下：白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝总光合作用量。测定方法：[典例]某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样(其中有植物），分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布置住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量：光照klx0abcde白瓶溶氧量ml/L31016243030黑瓶溶氧量ml/L3333331）该瓶所用生物在24h内通过细胞呼吸消耗的O2的量为

_____________mg/L2）当光照强度为cklx时，24h内白瓶中植物合成的O2量为_____________mg/L(10-3)=7(24-3)=213）光照强度至少为

klx时，该水层生物产氧量才能维持其正常生活的耗氧量。净光合速率为0时，植物基本能够正常生长，即白瓶溶解氧量与初始溶解氧相等。a[典例]某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样(其中有植物），分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布置住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量：光照klx0abcde白瓶溶氧量ml/L31016243030黑瓶溶氧量ml/L333333例3.某生物科研小组从池塘某一深度取水样，分装到六对黑白瓶中(白瓶为透光瓶，黑瓶为不透光瓶)。剩余水样立即测定初始溶解氧为10mg/L。将瓶密封后有五对置于五种不同强度的光照条件下(温度相同)，一起放回原水层，24小时后，测定瓶中溶解氧量。请根据记录数据(如表)判断，下列说法正确的是光照强度(klx)abcde原水层白瓶溶氧量(mg/L)31019303019黑瓶溶氧量(mg/L)333332A.光照强度为a时，白瓶和黑瓶的溶解氧量相同，说明a为黑暗条件B.光照强度为b时，植物不能发生光合作用C.原水层与c的白瓶溶解氧含量相同，可以推测原水层的光照强度为cD.当光照强度大于d时，白瓶中的植物产生的氧气量都是30mg/LA光照强度为b时，白瓶溶解氧量与初始溶解氧量相等，说明净光合速率为零，植物能发生光合作用，原水层与c的白瓶溶解氧含量虽相同，但呼吸速率不同[原水层的呼吸速率＝10－2＝8(mg/L)，c的白瓶呼吸速率＝10－3＝7(mg/L)]，所以两者的总光合速率不同，光照强度不同，C错误；当光照强度大于d时，白瓶中的植物产生的氧气量即为总光合量＝表观光合量＋呼吸消耗量＝30－10＋10－3＝27(mg/L)，D错误。光照强度为b时，白瓶溶解氧量与初始溶解氧量相等，说明净光合速率为零，植物能发生光合作用，B错误；原水层与c的白瓶溶解氧含量虽相同，但呼吸速率不同[原水层的呼吸速率＝10－2＝8(mg/L)，c的白瓶呼吸速率＝10－3＝7(mg/L)]，所以两者的总光合速率不同，光照强度不同，C错误；当光照强度大于d时，白瓶中的植物产生的氧气量即为总光合量＝表观光合量＋呼吸消耗量＝30－10＋10－3＝27(mg/L)，D错误。当光照强度大于d时，白瓶中的植物产生的氧气量即为总光合量＝表观光合量＋呼吸消耗量＝30－10＋10－3＝27(mg/L)，D错误。例题7.(2019·全国卷Ⅱ，31)(节选)回答下列与生态系统相关的问题。

通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________________________；C与B的差值表示这段时间内________________________；A与B的差值表示这段时间内________________________。生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的耗氧量

方法3半叶法——测定光合作用有机物的产生量本方法又叫半叶称重法，即检测单位时间、单位叶面积干物质产生总量，常用于大田农作物的光合速率测定。在测定时，叶片一半遮光，一半曝光，分别测定两半叶的干物质重量，进而计算叶片的真正光合速率、呼吸速率和净光合速率。（测定时设法阻止两部分的物质转移）在适宜光照下照射6h后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度M，M＝MB－MA，单位是mg/(dm2·h)，M表示B叶片被截取部分在6h内光合作用合成的有机物总量。A.遮光处理后叶绿体基质中C3的含量比照光处理后低B.照光处理时类囊体薄膜上可发生NADP＋与电子和H＋结合C.照光处理与遮光处理后叶片的干重差是由呼吸作用引起的D.要计算光合作用速率还需测定同等面积叶片的初始干重B解析

遮光后，光反应停止，短时间内C3被还原成C5的过程减弱乃至停止，而C5固定CO2的过程仍能继续，故遮光后C3含量会比照光时的C3含量高，A错误；照光处理时类囊体薄膜上可产生NADPH，故可发生NADP＋与电子和H＋结合，B正确；照光处理后与遮光处理后叶片的干重差(单位时间内)是真光合作用速率，因此不需要测定同等面积叶片的初始干重，C、D错误。方法4叶圆片称重法——测定有机物的变化量本方法通过测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量，如图所示以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。结果分析净光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。例题9.在同一天时间里，从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片，称取其质量，实验情况如图所示。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下进行分析，其中错误的是(

)DA.叶圆片y比叶圆片x重B.(y－x)g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净增加量C.在下午4时至晚上10时这段时间内，呼吸作用消耗有机物的量可表示为(y－z)gD.假使全天温度保持不变，则从上午10时到下午4时，一个叶圆片制造的有机物为(y－x)g解析

y经过了光合作用，比在饥饿处理下的叶片多积累了一些有机物，因此y比x重，A正确；(y－x)g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净增加量，B正确；下午4时到晚上10时都在黑暗中，植物叶片只进行呼吸作用，(y－z)g表示这6个小时呼吸消耗的有机物的量，C正确；(y－x)g可代表从上午10时到下午4时光合作用中有机物的净增加量，(y－z)g表示这6个小时呼吸消耗的有机物的量，所以从上午10时到下午4时，一个叶圆片制造的有机物＝6个小时内有机物的净增加量＋6个小时呼吸消耗的有机物的量＝(y－x)＋(y－z)＝2y－x－z，D错误。方法5叶圆片上浮法——定性检测O2释放速率通过利用真空技术排出叶肉细胞间隙中的空气，充以水分，使叶片沉于水中；在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短)，即能比较光合作用强度的大小。例题9.

(2021·南京一模)利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(

)A.从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长B.光照强度为1klx时，装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时，液滴不移动C.光照强度为3klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等D.光照强度为6klx时，装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短D解析根据图乙可知，F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低，适合在较弱光照下生长，A错误；光照强度为1klx时，E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率，装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气，使液滴左移，B错误；光照强度为3klx时，E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等，但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片，故光照强度为3klx时，E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率不相等，C错误；光照强度为6klx时，E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度，故此光照强度下，E植物叶圆片释放的氧气多，故装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短，D正确。1.(2020·江苏卷，6)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是(

) A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂 B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏 C.研磨时添加石英砂有助于色素提取 D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散

解析叶绿体色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇作为溶剂提取叶绿体色素，A正确；研磨时加入CaCO3可以防止叶绿素被破坏，B错误；加入石英砂是为了使研磨更