生物：4.2《光合作用》学案（3）（苏教版必修1）

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第2节 光合作用
【考点透视】
一、考纲指要
1．光合作用的发现。
2．光合作用的过程和重要意义。
3．叶绿体中色素的提取和分离。
二、命题落点
1．光合作用的色素。见选修本部分。
2．光合作用过程中光反应和暗反应中物质变化、能量转化以及二者间的关系。如例2、例3、例5和例6。
3．调控光合作用中某种因素（如CO2或光）而引起的植物细胞内其他物质（如C3或C5）的变化，以及对光合作用的影响。如例1、例4、例8和例9。
4．用同位素标记法研究光合作用过程中，不同元素的去向和来源。
5．设计实验验证光反应和暗反应的部位及其原因。如例7。
6．光合作用和呼吸作用综合考查。如例10和例7。
【典例精析】
例1：下列关于光合作用强度的叙述，正确的是 （ ）
A．叶片从幼到老光合作用强度不变
B．森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异
C．光合作用强度是由基因决定的，因此是固定不变的
D．在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同
解析：此题考查影响光合作用因素的有关知识。对于植物来说，影响其光合作用强度的因素很多：首先，由于遗传特性的不同，各种植物即使在相同的条件下，光合作用强度有差异。其次，植物在不同的生长阶段，其代谢功能存在很大的差异，就光合作用来说，光合作用能力最高的是植物成熟叶片。除了这些内在因素的影响外，外界环境也时刻影响着植物的光合作用强度，如不同的光照、温度条件、CO2的浓度以及矿质元素和水分的供应状况，都直接或间接地影响着植物的光合作用强度，且影响非常大。答案：B。
例2：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
解析：本题考查了光合作用的过程。光反应在类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行。答案：D。
例3：在光合作用过程中不属于暗反应的是 （ ）
A．CO2与五碳化合物结合 B．三碳化合物接受ATP释放的能量
C．H2O的氢传递给NADP+ D．NADPH的氢传递给三碳化合物
解析：本题考查光合作用的两个阶段中的变化。暗反应中包括CO2的固定，即CO2与五碳化合物结合生成C3化合物，三碳化合物的还原，即三碳化合物接受ATP释放的能量和水光解所释放出的[H]，生成糖类等有机物，H2O的氢传递NADP+不属于暗反应。A、B、D是属于暗反应，故选C。答案：C。
例4：在一个透明的容器中加入适量NaHCO3稀溶液，将杨树叶片迅速封入其中，装置如图所示，摇动容器，使容器内空气中的CO2和溶液的CO2达到动态平衡，在保持温度不变的条件下，进行如下实验，试根据实验回答下列问题：
（1）光照几分钟后，容器内溶液的pH （增大、减小），
其原因是 。
（2）随着光照时间的延长，溶液的pH的变化速度趋于变
（快、慢），其原因是 。
（3）如果将装置置于暗室中，一段时间后，溶液的pH
（增大、减小），其原因是 。
（4）该装置可以用来研究植物的 和 。
解析：本题为分析型实验题。此类试题要求学生根据实验中的图、文、表等多种形式表达的实验情境，对实验原理、实验材料的选择和处理，实验方法、过程、结果、结论等进行分析。要充分利用光合作用和呼吸作用之间的关系来解答，还要利用化学所学的知识。光合作用消耗CO2，呼吸作用释放CO2，还要抓住CO2+H2O←→H2CO3←→H++HCO3－这个反应式的动态平衡。当光合作用增强，消耗CO2，则H2CO3减少，引起溶液中的碳酸氢根离子减少，使得氢离子浓度降低，溶液pH增大，否则当呼吸作用强度大于光合作用强度，释放CO2，容器中CO2浓度增加，使溶液中碳酸增加，pH减小。
要求考生理解所学实验，包括实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；具备验证相关生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释，分析和处理。
答案：（1）增大/植物光合作用消耗CO2引起溶液中的碳酸氢根离子减少，使得氢离子浓度降低，溶液pH增大；（2）慢/随着光照时间的延长，光合作用使溶液中的碳酸氢根离子大量消耗，导致碳酸氢根离子转化为CO2的量减少，氢离子浓度降低的速度减慢，溶液pH的变化速度转慢；（3）减小 在暗室中叶片进行呼吸作用，释放CO2，容器中CO2浓度增加，使溶液中碳酸增加，pH减小；（4）光合作用/呼吸作用。
例5：下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是（ ）
A．无光合作用，有呼吸作用
B．光合作用与呼吸作用达到动态平衡
C．无呼吸作用，有光合作用
D．光合作用与呼吸作用都不进行
解析：本题考查的知识点是光照条件下光合作用与呼吸作用
的关系及识图能力，是一道小综合题。据图分析，P点是在一定光照下，因此，此时植物既进行光合作用也进行呼吸作用，但此时CO2的吸收量与释放量均为零，说明CO2的吸收量与释放量相等，即呼吸作用产生的CO2量与光合作用吸收的CO2量相等，光合作用与呼吸作用达到动态平衡。答案：B。
【常见误区】
1．死抠课本，不会灵活运用影响光合作用的因素。如例1、例8和例9。
2．对暗反应的物质变化记忆有误。如例3和例6。
3．对C3和C5的变化只关心来源，而忽视去路。如例4。
4．光反应和暗反应的关系理解有误。如例5。
5．实验现象和原理不清，如例10。
6．误以为CO2的释放量为零，就是只进行呼吸作用而无进行光合作用，如例10。患此毛病的考生主要是对曲线中的关键转折点的含义不理解或理解错误。
【基础演练】
1．将一组暗处理后的叶片中部叶脉切断，照光2h，结果发现叶片下半部生成了淀粉，而上半部无淀粉生成，这是因为切断叶脉 （ ）
A．阻断了CO2的运输 B．阻断了有机物的运输
C．阻断了水分的运输 D．影响了上半部的呼吸作用
2．在正常情况下，进行光合作用的某植物在突然改变环境条件后，其叶肉细胞内五碳化合物含量突降，则改变的条件可能是 （ ）
A．增强光照 B．升高CO2浓度 C．停止光照 D．改用绿光照射
3．将生长旺盛的绿色植物置于玻璃钟罩内，浇足含18O的水(H218O)，用塑料袋包扎起来密封，在适宜的温度下光照1h，则罩的壁上出现许多含18O的水珠(H218O)，罩内还有许多18O2。H218O与18O2分别是什么作用的结果 （ ）
A．蒸腾作用、呼吸作用 B．蒸腾作用、光合作用
C．呼吸作用、光合作用 D．光合作用、呼吸作用
4．光合作用过程中产生的[H]和呼吸作用过程中产生的[H] （ ）
A．都用于还原CO2 B．都用于还原O2
C．前者还原O2，后者还原CO2 D．前者还原CO2，后者还原O2
5．下图是一细胞的模式图，下列有关该细胞的叙述中，错误的是 （ ）
A．能进行光合作用的细胞
B．能进行有氧呼吸的细胞
C．有核孔的细胞
D．有纤维素的细胞
6．在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装 （ ）
A．红光灯 B．绿光灯 C．白炽灯 D．蓝光灯
7．右图为四种植物（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）在不同光照强度下光合作用速率的曲线，其中最适于在荫蔽条件下生长的植物是 （ ）
A．Ⅰ
B．Ⅱ
C．Ⅲ
D．Ⅳ
8．生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是 （ ）
A．呼吸作用和暗反应 B．光反应
C．暗反应 D．呼吸作用
9．在可控制温度和大气成分的温室中，以人工配制的营养液无土栽培蔬菜，请回答下列问题：
（1）春季天气晴朗、光照充足时，为使作物增产，除满足矿质元素的需求外，应采取的措施是__________________________________________________。
（2）当阴雨连绵、光照不足时，温室温度应_______，以降低蔬菜的_______。
（3）向培养液中泵入空气的目的是______。
（4）如温室栽培叶菜类，营养液中应适当增加_______。
10．右图表示在充足光照条件下，温度对藓光合作用(①、②)和呼吸作用(③)的影响曲线图，这三条曲线是通过测定CO2量而获得的，纵轴对①与②为CO2吸收量，对③为CO2生成量，请回答以下问题：
（1）表示总光合作用量与净光合作用量分别是曲线
和 。写出这二者之间的关系式
。
（2）这株植物在 ℃左右重量净增加最大。
（3）光合作用和呼吸作用的最适温度是否一致？为什么？
。
参考答案
1．A 2．C 3．D 4．D 5．A 6．B 7．D 8．B。
9．（1）补充CO2、作大气施肥；（2）适当降低/呼吸作用(有机物消耗)；（3）促进根系的有氧呼吸；（4）氮元素。
10．⑴① ② 　①－②＝③；⑵20℃；⑶不一致，光合作用和呼吸作用分别由不同的酶催化，其最适温度不同。
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