- 2021-04-16 发布 |
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文档介绍
【生物】2018届一轮复习人教版课时11光合作用学案
课时11:光合作用 考纲要求:对光合作用的认识过程;光合作用的过程及应用;影响光合作用的因素;叶绿体色素提取及分离实验 C级。 学习重点: 光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系;影响光合作用的因素 学习难点: 光反应及暗反应的相互关系;影响光合作用的因素 教学步骤: 一、 课前自主学习 1.光合作用的发现历程: 科学家 实验过程 实验现象 实验结论 普里 斯特利 ①绿色植物+点燃的蜡烛 碘 ②绿色植物+小鼠 蜡烛不容易熄灭 小鼠不容易窒息死亡 萨 克 斯 黑暗 曝光 碘 几小时 绿叶 遮光 深蓝色 无颜色变化 恩 格 尔 曼 水绵 极细光束 黑暗 好氧菌无空气 完全曝光 好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位 好氧菌分布在叶绿体所有受光部位 鲁宾 和 卡门 H218O、CO2 向植物提供 H2O、C18O2 释放18O2 释放O2 2.叶绿体中色素的提取和分离实验的原理 绿叶中的色素能够溶解在 溶剂中,可以用 提取绿叶中的色素; 绿叶中的色素在层析液中的 不同,随层析液在滤纸上的 速度不同,因而可用纸层析法分离色素。 实验中加入SiO2的作用是 ,加入CaCO3的作用是 。 3.叶绿体中色素的种类与作用 叶绿体中的色素 颜色 主要吸收光谱 色素带位置(自上而下) 叶绿素 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 4.光合作用的过程 (1)光反应和暗反应的比较: 阶段 项目 光反应阶段 暗反应阶段 所需条件 必须有光、酶、叶绿体色素 有光无光均可、酶 进行场所 物质变化 H2O分解成O2和[H];ADP和Pi形成ATP 二氧化碳被C5固定成C3;C3被[H]还原,最终形成糖类;ATP转化成ADP和Pi 能量转换 联系 光反应为暗反应提供了 ;暗反应为光反应提供了 。 (2)光合作用过程中碳的转移途径是 。 (3)当其他条件不变:若突然停止光照,则C3 ,C5 ;若突然停止CO2供应,则C5 ,C3 。 5.影响光合作用的因素:光照强度、温度、CO2浓度、水分、无机盐、叶龄等。 (1)光照强度: B点所示光照强度称为光补偿点。C点所示光照强度称为光饱和点。 (2)CO2浓度: (3)温度: (4)多因子对光合速率的影响 二、课内互动学习 (一)合作探究 1.右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( ) A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能 B.CO2可直接被[H]还原,再经过一系列的变化形成糖类 C.被还原的C3在相关酶的催化作用下,可再形成C5 D.光照强度由强变弱时,短时间内C5含量会升高 2.植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是( ) A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能 B.叶温在36~50 ℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高 C.叶温为25 ℃时,植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的 D.叶温为35 ℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 3.三倍体西瓜由于含糖量高且无籽,备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率(以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线,以下分析正确的是( ) A.与11:00时相比,13:00时叶绿体中合成C3的速率相对较高 B.14:00后叶片的Pn下降,导致植株积累有机物的量开始减少 C.17:00后叶片的Ci快速上升,导致叶片暗反应速率远高于光反应速率 D.叶片的Pn先后两次下降,主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度 4.下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是 ( ) A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素 B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素 C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失 5.为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点,结果如图1和图2。请回答以下问题: (1)最适宜在果树林下套种的品种是 ,最适应较高光强的品种是 。 (2)增加环境中CO2浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,但S3的光饱和点却没有显著改变,原因可能是:在超过原光饱和点的光强下,S2的光反应产生了过剩的 ,而S3在光饱和点时可能 (填序号)。 ①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应都已基本饱和 (3)叶绿体中光反应产生的能量既用于固定CO2,也参与叶绿体中生物大分子 的合成。 (4)在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。 淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所应该在叶绿体的 。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或 ,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成由 糖构成的蔗糖,运出叶肉细胞。 6.为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。请回答下列问题: 图1 图2 (1)图1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在________相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积________的释放量。 (2)光合作用过程中,CO2与C5结合生成______,消耗的C5由________经过一系列反应再生。 (3)由图可知,P1的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的________;另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的________。 (4)栽培以后,P2植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是___________________________________________________________。 (二)小结与反思 课外巩固练习11 班级 姓名 普及基础题 1.在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是( ) A.红光,ATP下降 B.红光,未被还原的C3上升 C.绿光,[H]下降 D.绿光,C5上升 2.将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的光合速率如下图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度)。据图分析,下列叙述正确的是 ( ) A.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响 B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大 C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率 D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作 3.下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是 ( ) A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素 B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素 C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好 D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失 4.我省某经济植物光合作用的研究结果如图。 (1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________上。需先用________(填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是________。据图分析,该植物可通过________以增强对弱光的适应能力。 (2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是__________________。18:00时叶肉细胞内产生ATP的细胞器有____________。 (3)实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶肉细胞的叶绿体中C3化合物含量________。 巩固提高题 5.下列有关光合作用的叙述不正确的是(多选) ( ) A.无氧条件下,光合作用是细胞内ATP的唯一来源 B.在暗反应过程中酶和C5化合物的数量因消耗而不断减少 C.在较强光照下,光合作用强度随着CO2浓度的提高而增强 D.在白天,叶绿体可为线粒体提供O2,用于有机物的氧化分解 6.某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如下图所示。下列有关分析正确的是(多选) ( ) A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势 B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降 C.实验2-4天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的 D.实验2-4天,光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的 7.下列对该表数据分析错误的是(多选) ( ) 温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收 CO2/(mg·h-1) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗中释放 CO2/(mg·h-1) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 A.昼夜不停的光照,在25 ℃时该植物生长得最快 B.昼夜不停的光照,在20 ℃时该植物一天固定的CO2量为78 mg C.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,在25℃时该植物积累的有机物最多 D.每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,10 ℃时该植物积累的有机物是30 ℃时的2倍 8.图1表示A、B两种植物光合作用效率随光照强度改变的变化曲线;图2表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,真正光合速率受光照强度影响的变化曲线;图3代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。请据图回答: (1)图1中,在c点时,叶绿体中ADP的移动方向是 。 (2)图2中,de段的限制因子是 ;e点与d点相比较,e点时叶肉细胞中C3的含量 (填“高”、“低”、“基本一致”);e点与f点相比 较,e点时叶肉细胞中C3的含量 (填“高”、“低”、“基本一致”)。 (3)图3中,在光照强度较强时,叶绿体产生的氧气的去路有 (填字母)。 参考答案: 一、课前自主学习 1、 科学家 实验过程 实验现象 实验结论 普里 斯特利 ①绿色植物+点燃的蜡烛 碘 ②绿色植物+小鼠 蜡烛不容易熄灭 小鼠不容易窒息死亡 绿色植物能更新空气 萨 克 斯 黑暗 曝光 碘 几小时 绿叶 遮光 深蓝色 无颜色变化 光合作用能产生淀粉 恩 格 尔 曼 水绵 极细光束 黑暗 好氧菌无空气 完全曝光 好氧菌只分布在叶绿体被光束照射部位 好氧菌分布在叶绿体所有受光部位 叶绿体是光合作用的场所 光合作用能产生氧气 鲁宾 和 卡门 H218O、CO2 向植物提供 H2O、C18O2 释放18O2 释放O2 光合作用产生的氧气全部来自反应物水 2、有机 无水乙醇或丙酮 溶解度 扩散 使研磨充分 防止叶绿素受到破坏 3、 叶绿体中的色素 颜色 主要吸收光谱 色素带位置(自上而下) 叶绿素 叶绿素a 蓝绿色 红光和蓝紫光 第三 叶绿素b 黄绿色 第四 类胡萝卜素 胡萝卜素 橙黄色 蓝紫光 第一 叶黄素 黄色 第二 4、(1) 阶段 项目 光反应阶段 暗反应阶段 所需条件 必须有光、酶、叶绿体色素 有光无光均可、酶 进行场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 物质变化 H2O分解成O2和[H];ADP和Pi形成ATP 二氧化碳被C5固定成C3;C3被[H]还原,最终形成糖类;ATP转化成ADP和Pi 能量转换 光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 联系 光反应为暗反应提供了 [H]和ATP ;暗反应为光反应提供了 ADP和Pi 。 (2)CO2→C3→(CH2O)(3)增加 减少 增加 减少 二、合作探究 1、C 2、D 3、D 4、B 5、(1)S2 S3 (2)[H]和ATP ①②③ (3)核酸、蛋白质 (4)基质中 葡萄糖 葡萄糖和果糖 6、(1) 光照强度、CO2 浓度 O2 (2)C3 C3 (3)[H]和ATP 参与光合作用的酶 (4)P2光合作用能力强,但向籽实运输的光合产物少 课外巩固练习: 1、C 2、D 3、B 4、(1)类囊体膜(或类囊体,基粒) 无水乙醇(或丙酮) 叶绿素a 增加叶绿素含量 (2)呼吸作用增强,光合速率与呼吸速率的差值减小 线粒体、叶绿体 (3)减少 5、ABC 6、ABD 7、BC 8、(1)从叶绿体基质移向叶绿体类囊体薄膜 (2)光照强度 低 高 (3)p和g 反应式略查看更多