2010界高三一轮复习导学案：光合作用

高三一轮复习导学案
光 合 作 用
【知识回顾】
一、色素的提取与分离
1、实验原理：（提取）叶绿体中的色素溶解于有机溶剂如 ，形成色素溶液
所以可以提取叶绿体中的色素。
(分离)四种色素在层析液中的 不同，因而随层析液在滤纸条上
的扩散速度不同溶解度 扩散速度快，溶解度 扩散速度慢
2、实验流程
①称取5g绿色叶片剪碎 研钵
②加入少量的 ， ，和10ml的
研磨 漏斗过滤 收集到试管内并塞紧管口
1 将干燥的滤纸剪成6cm长，1cm宽的纸条，剪去一段两角
2 在距剪角一端1cm处用铅笔画一条细的横线
1 用细吸管吸少量的滤液沿铅笔线处小心均匀地划一条滤液细线
2 后再重复划 次
1 倒入烧杯适量层析液
2 将滤纸条下端插入层析液中
3 用培养皿盖盖上烧杯
观察结果
3、实验结果分析：
（1）色素带的分析：
色素名称 颜色 溶解度 含量 吸收光谱
（2），加入二氧化硅，碳酸钙，无水乙醇的目的分别是？
（3）、滤纸条为什么要剪去两角
（4）划滤液细线时要注意什么？为什么？
（5）层析时滤液细线为什么不能没及层析液？烧杯为什么要加盖？
二、光合作用的发现过程
探究过程 普利司特利实验 萨克斯实验 恩格尔曼实验 鲁宾和卡门实验
发现问题 植物能否从空气得到什么 绿叶在光合作用中产生什么物质 氧气是哪里产生的 氧来自什么
实验验证（可以图示实验过程）
得出结论
二、光合作用的过程
光合作用过程可根据是否 ，分为光反应和暗反应两个阶段。
（1）光合作用过程图解
（二）、光反应和暗反应比较（B级）
过程 项目 光反应 暗反应
条件
场所
物质变化 ：： ：：③
能量变化
联系 光反应为暗反应提供 ，暗反应为光反应提供 ，二者紧密联系，缺一不可。
问题探讨：
①光合作用过程中元素的转移途径？
②光照与二氧化碳浓度变化对植物细胞内C3,C5 [H] ATP C6H12O6合成量的影响？
三、光合作用的影响因素及实践应用
因素分析 实践应用
1、光照强度
2、温度
3、二氧化碳浓度
4、叶面积指数
5、水分
6 矿质元素
四 化能合成作用
1、化能合成作用概念：
2、实例：硝化细菌 2NH3＋3O2 2HNO2＋2H2O＋能量
　 2NHO2＋2O2 2HNO3＋能量　　　　6CO2＋6H2Ｏ　　　　Ｃ6H12O6＋6O2
辨析：
化能合成作用 光合作用
不同点 能量来源
生物实例
相同点 代谢类型
物质转变
【习题巩固】
一．选择题
1．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
2. 光合作用光反应产生的物质有 （　　）
A．C6H12O6、NADPH、ATP B．NADPH、CO2、ATP
C．NADPH、O2、ATP D．C6H12O6、CO2、H2O
3．光合作用过程中，光能首先被用于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）
A．叶绿素的形成 B．CO2的固定 C．水的分解 D．ATP的合成
4．暗反应中C3被还原的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　）
A．ATP、酶、还原氢　　 B．ATP、氧气、还原氢
C．水、ADP　　　　 D．CO2、酶
5．恩格尔曼将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，进行局部照光处理。这个实验的目的是证明 （ 　）
A．光合作用需要光 B．产生氧需要光
C．光合作用产生的氧来自于水 D．光合作用中氧由叶绿体释放
6．现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生O2需要光和验证O2是否由绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是 （ ）
A．①②和①③ B．②③和①② C．②④和①③ D．②③和③④
7．光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自　 （ ）
A．呼吸作用产生的ATP和光能 B．都是呼吸作用产生的ATP
C．光能和光反应产生的ATP D．都是光反应产生的ATP
8．在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性标志，最先可： （　　）
A．在植物体内的葡萄糖中发现 　　　　　 B．在植物体内的淀粉中发现
C．在植物体内的脂肪、蛋白质和淀粉中均可发现　　D．在植物体周围的空气中发现
9. 右图表示某种环境因素与植物光合作用强度之间的关系，该环境因素应该是 （ ）
A．C02浓度
B．光照强度
C．温度
D．上述三项中的任何一项
10．如右图所示，原来置于黑暗环境中的绿色植物移至光下后,CO2的吸收量发生了改变。下列各项叙述中，正确的是 （ ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B.曲线BC段表示绿色植物只进行光合作用
C.在B点显示，绿色植物光合作用和呼吸作用速率相等
D.整段曲线表明，随光照强度递增，光合作用增强，呼
吸作用减弱
11．太阳光能最终转变成人体股四头肌肌肉收缩的机械能的主要过程是 （ ）
A．光能→有机化合物中的化学能→ATP中的化学能→肌肉收缩的机械能
B．光能→有机化合物中的化学能→肌肉收缩的机械能
C．光能→植物体内的化学能→动物体内的化学能→肌肉收缩的机械能
D．光能→ATP中的化学能→肌肉收缩的机械能
12．光照下正常生长的某绿色植物，若光照突然停止，其它条件不变，则短时间内叶绿体中C3合成量的变化为(横坐标为时间，纵坐标为合成量) （ B ）
13．下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是
A．叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小
B．叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C．光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D．光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物
14．光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是
A．植物体鲜重增加量　B．植物体干重增加量 C．O2释放量　D．CO2吸收量
15．下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ ）
A.在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等
B.a点的形成是由夜间的低温造成的
C.在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止
D.增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分供应
16．关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是
A．无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源
B．有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP
C．线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧
D．细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
17．关于"叶绿体中色素的提取和分离"实验的叙述，不正确的（ ）
A．可以用丙酮提取叶绿体中的色素
B．叶绿体中色素能够分离的原因是在层析液中的溶解度不同
C．研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进行研磨，不用作任何处理
D．滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
18．下列关于叶绿素合成和功能的叙述。错误的是（ ）
A．光是叶绿素合成的必要条件 B．低温抑制叶绿素的合成
C．矿质元素影响叶绿素的合成
D．提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2，可进行光合作用
19．为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（ ）
A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
20.下列物质转变过程属于光反应的是﹙ ﹚
A.①③⑤⑦ B.①②④⑧ C.②③⑦⑧ D.①④⑦⑧
21．叶绿体色素的纸层析结果显示．叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是（ ）
A．分子量最小 B．分子量最大
C．在层祈液中的溶解度最小 D．在层析液中的溶解度最大
22．下列有关"叶绿体色素的提取和分离"实验的叙述正确的是
A．加入碳酸钙防止滤液挥发 B．用NaCl溶液提取叶片中的色素
C．用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素D．加入二氧化硅（石英砂）有利于充分研磨
23．关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是（ ）
A．叶绿体色素与ATP的合成有关 B．叶绿体色素与ATP的分解有关
C．叶绿体色素与O2和[H]的形成有关 D．叶绿体色素能吸收和传递光能
24．在叶绿体色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是（ ）
①未加石英砂、研磨不充分 ②一次加入大量的无水酒精提取
③分次加入少量无水酒精提取 ④使用放置数天的菠菜叶
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
25．在日光下，植物叶片中的叶绿素（ ）
A．大量吸收绿光 B．等量吸收不同波长的光
C．主要吸收蓝紫光和绿光 D．主要吸收蓝紫光和红光
26．如图是一晴朗夏日某植物光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点相比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和［H］的含量发生的变化依次是（ ）
A.升、升、升、升 B.降、降、降、降
C.降、升、升、升 D.升、升、降、降
27.大气中CO2浓度升高引起的温室效应，可能改变土壤水分状况和矿质元素含量。为探究有关生态因子的变化对植物的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在温度、光照和水分等适宜条件下做了模拟试验，测得数据如表。下列相关分析，不正确的是
项 目 物 种 355mol·mol-1的CO2 539mol·mol-1的CO2
不施磷肥 施磷肥/20 kg·hm-2·a-1 不施磷肥 施磷肥/20 kg·hm-2·a-1
净光合速度/mol·m-2·s-1 欧州蕨 2.18 3.74 3.62 5.81
石 楠 1.37 6.76 5.43 15.62
蒸腾比率/mol·mol-1 欧洲蕨 1.40 2.37 2.22 3.86
石 楠 0.25 0.66 0.71 2.10
*蒸腾比率﹡：植物消耗1摩尔水，通过光合作用固定的CO2微摩尔数。
A.CO2浓度升高和施磷肥都能促进两种植物的光合作用，施磷肥的效果更明显
B.两种CO2浓度下，施磷肥对石楠光合作用的促进作用都大于欧洲蕨
C.由试验结果可推测，干旱对欧洲蕨光合作用的影响大于石楠
D.两种植物光合作用的最适CO2浓度都高于355 mol·mol-1
28.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 （ ）
A.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
B.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少
D.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
29．绿色植物在暗室中生活可以消耗的物质是（多选） （ ）
A．葡萄糖 B．ATP C．CO2 D．O2
30．右图所示的两盆植物被完全密封，甲不透光，乙无色透明可透光。光照两小时后，其结果不可能是：（多选） （ ）
A．甲植物增重，装置内气体的量减少
B．乙植物增重，装置内气体的量减少
C．甲植物减轻，装置内气体的量不变
D．乙植物减轻，装置内气体的量不变
31．右图曲线可以表达下列哪项生物学含义 （多选）：（ ）
A．根细胞呼吸作用强度与矿质元素吸收的关系
B．酵母菌发酵罐中O2量与酒精生成量的关系
C．一定范围内光照强度与光合强度的关系
D．底物浓度与酶促反应速率的关系
二、非选择题
1．光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。请据图回答：
（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是 。
（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？ 。
（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？（ ）（将正确答案前的字母填在括号里）
A．通风 B．增施有机肥 C．延长生育期 D．施碳酸氢铵 ?
温度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
2． (08宁夏)28．）回答下列
将长势相同、数量相等的甲、乙两个品种的大豆幼苗分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，定时测定玻璃罩内的CO2含量，结果如图。据图回答：
⑴0～25min期间，影响甲品种大豆幼苗光合作用强度的主要因素是　　　　　含量。
⑵乙植株比甲植株固定CO2的能力　　　　　　　　　。
⑶0～15min期间植株释放O2速率的变化趋势是　　　　　　　　　　。
⑷30～45min期间两个玻璃罩内CO2含量相对稳定的原因是　　　　　　　　　。
3．(08江苏生物)30．（7分）某班学生选取了江苏一水体中的4种生物：棚藻（单细胞绿藻），水绵（多细胞绿藻），菹草（高等植物）和颤藻（蓝藻），用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下，A、B两组同时开展平行实验，进行有关光合作用的研究。请分析回答下列问题。
（1）这4种生物中，含有叶绿体的有 。
（2）A组的实验结果如上图所示。据图推测，一年中最早出现生长高峰的生物可能是 ；夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是 。
（3）B组测得的棚藻净光合放氧率明显低于A组。仔细对比发现，两组实验条件的唯一差别是B组接种棚藻的浓度明显高于A组。实验在短时间内完成，水中也不缺乏各种营养，造成B组棚藻净光合放氧率低的主要原因是 。
（4）在富营养化水体中，浮游藻类的大量增殖常常会引起鱼类缺氧死亡，为种情形下，导致水体缺氧的主要原因有 和 。
4．（09重庆）I在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地规定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之差)，结果见题30图l(假设塑料大栅外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同)
(1)在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内C3与C5化合物相对含量较高的是
(C3或C5)；在11时和13时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13时所取叶片显色较 (深或浅) 。
(2)曲线b的峰值低于曲线a．其两个主要因素是 (光照强度、环境温度、空气中CO2含量)曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的 用于CO2还原；若在栅内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中 元素的含量，主要促进植株体内 和 等生物大分子的合成。
(3)6—9时和16—18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内　　　　　　较高。
5、（09年全国）（1）右图表示A、B两种植物的光照等其他条件适宜的情况下，光合作用强度对环境中CO2浓度变化的响应特性。据图判断在CO2浓度为300μL·L-1 （接近大气CO2浓度）时，光合作用强度较高的植物是_______________。　　
（2）若将上述两种植物幼苗置于同一密闭的玻璃罩中，在光照等其他条件适宜的情况下，一段时间内，生长首先受影响的植物是____________，原因是____________。　　
(3)当植物净固定CO2量为0时，表明植物____________________。　　

6 （09四川理综）夏季晴朗无云的某天，某种C3植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题：
（1）该植物一天中有机物积累最多的时刻是　　　　。
（2）在12：00左右出现光合作用强度“低谷”，此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中B、C两个点对应的时刻，　　　　时刻叶肉细胞之间的CO2浓度相对较高，　　　　时刻叶肉细胞叶绿体中C5化合物的含量相对较大。
（3）研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中C、D两个点对应的时刻中，　　　　时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。
（4）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大）
培养液中X的浓度/mol·m-3
5×10-5 5×10-4 5×10-3
叶片中X的浓度/mol·g-1（鲜重） 2.47 2.97 9.28
叶片中的气孔导度/mol·m-2·a-1 0.54 0.43 0.27
1 以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。
若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片蒸腾作用强度 。
7 (09广东)在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和广合速率变化曲线如下图，请回答问题。
（1）6～8h间，光合速率 （大于、小于）呼吸速率，容器内的O2含量 ，CO2含量 ，植株干重 。
（2）9～10h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是 ；10h时不再产生ATP的细胞器是 ；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即 停止ATP的合成， 成为ATP合成的唯一场所。
（3）若在8h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。
答案：
1、（1）逐渐提高
（2）不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零
（3）ABD
2、Ⅰ、（9分）⑴CO2　　⑵强　　⑶减慢　　　⑷植物呼吸作用释放CO2的量与其光合作用消耗CO2的量相等（或呼吸速率与光合速率相等）
Ⅱ、（7分）探究生长素浓度对该植物枝条生根的影响
观察指标：生根数量（或长度）　　　　影响这一指标的因素：生长素浓度（合理答案都给分）
3、（1）栅藻、水绵和菹草 （2）菹草 颤藻 （3）栅藻密度过大导致栅藻接受光照不足 （4）藻类呼吸的耗氧量增加 藻类死亡导致微生物增殖，耗氧量增加
4、I．（1）C5 深
（2）光照强度、空气中含量；ATP、NADPH（[H]）；氮（N）；蛋白质；核酸
（3）温度
5、（1）A
（2）B 两种植物光合作用强度对CO2浓度变化的响应特性不同，在低浓度CO2条件下，CB植物利用CO2进行光合作用的能力弱，积累光合产物少，故随着玻璃罩中CO2浓度的降低，B植物生长首先受到影响。
（3）光合作用固定的CO2量与呼吸释放的CO2量相等
6、（1）19∶30（或E点
（2）B点（或10∶00） C点（或12∶00）
（3）C点（或12∶00）
（4）①a.样本量太小。应“取叶片若干，等分为三组”。
b.缺乏空白对照。增加1组，将叶片的叶柄下浸在不含X的培养液中。
②降低
7、 （1）大于 上升 下降 增加
（2）光照强度 叶绿体 线粒体 细胞质基质
（3）呼吸速率下降，相关酶的活性因降温而下降
色素分离
滤液划线
制滤纸条
色素提取
能量
测量指标
分组
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