第2节 光合作用
一、选择题
1．在题3的图中，图1、图2为不同材料叶绿体中色素的层析结果（示意图），图3、图4为不同条件下水稻光合作用强度的变化曲线，其中正确的是AC
2．科学家研究CO2 浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是D
A．光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同
B．光照强度为 b 时，造成曲线 I和 II光合作用强度差异的 原因是温度的不同
C．光照强度为a～b，曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高
D．光照强度为a～c，曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高而升高
3．右图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验装置，b为对照装置。有关用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是B
A．确保植株与外界空气进一步隔绝
B．排除土壤中微生物代谢活动的干扰
C．防止NaOH溶液对植物根系的影响
D．避免土壤中自养微生物光合作用形成淀粉
4．影响植物进行光合作用的因素有很多。下列选项中，对光合作用影响最小的是C
A．叶绿体色素的含量 B．五碳化合物的含量 C．氮气的含量 D．二氧化碳的含量
5．金鱼藻是一种生活在水中的植物，在阳光照射下，叶片周围可以产生肉眼能看到的气泡。气泡中的主要成分是A
A．O2 B．CO2 C．CH4 D．H2
6．下图表示叶绿体中色素的吸收光谱（颜色深、浅分别表示吸收量多、少）．甲、乙两图分别是B
A．胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱 B．叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱
C．叶黄素、叶绿素的吸收光谱 D．叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱
7．下列有关“叶绿体色素的提取和分离”实验的叙述正确的是D
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
8．叶绿素溶液在透射光下和反射光下分别是D
A．红色、红色 B．绿色、绿色 C．红色、绿色 D．绿色、红色
9．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D
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
10.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 B
A.红光灯 B.绿光灯 C.白炽灯 D.蓝光灯
11.欲测定植物是否进行光反应,可以检测是否有 C
A.葡萄糖的生成 B.淀粉的生成 C.O2的释放 D.C02的吸收
12、若白天光照充足，下列哪种条件对作物增产有利B
A、昼夜恒温25℃ B、白天温度25℃，夜间温度15℃
C、昼夜恒温15℃ D、白天温度30℃，夜间温度25℃
13、在北半球植物繁茂的中纬度地区，一年中大气CO2浓度相对较高的季节是D
A、春季 B、夏季 C、秋季 D、冬季
14．在光合作用中，不需要酶参与的过程是B
A．CO2的固定 B．叶绿素吸收光能
C．三碳化合物的还原 D．ATP的形成
15．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是D
A．Ⅰ B．Ⅱ
C．皿 D．Ⅳ
16．将两个枝条分别置于营养液中。其中一枝仅保留一张叶片（甲），另一枝保留两张叶片（乙、丙），叶片置玻璃盒中密封（玻璃盒大小足以保证实验顺利进行），在甲叶和乙叶的盒中注入14CO2，装置如下图。照光一段时间后，可以检测到放射性的叶片D
A 仅在甲中 B 仅在甲和乙中 C 仅在甲和丙中 D 在甲、乙和丙中
17．叶绿素不溶于A
A 水 B 石油醚 C 丙酮 D 苯
18．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是（ A ）
A．叶绿体中的色素都分布在囊状结构的膜上
B．叶绿体中的色素颁在外膜和内膜上
C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
19．光合作用光反应产生的物质有 （ C ）
A．C6H12O6、NADPH、ATP B．NADPH、CO2、ATP
C．NADPH、O2、ATP D．C6H12O6、CO2、H2O
20．生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是 （ C ）
21．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于（ D ）
A．绿光区 B．红光区和绿光区
C．蓝紫光区和绿光区 D．红光区和蓝紫光区
22．下列关于光合作用强度的叙述，正确的是B
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
23．离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是 C
A．C3化合物增多、C5化合物减少 B．C3化合物增多、C5化合物减多
C．C3化合物增少、C5化合物减多 D．C3化合物增少、C5化合物减少
24．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D
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
25．在光合作用过程中 不属于暗反应的是C
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NADP+ D．NADPH的氢传递给三碳化合物
26．胡萝卜素和叶黄素在光合作用中的作用是D
A．传递光能、传送电子 B．传递光能、转变光能
C．吸收光能、转变光能 D．吸收光能、传递光能
27．下列细胞中不含叶绿体的有AD
A．水稻根尖分生区细胞 B．小麦叶肉细胞
C．玉米维管束鞘细胞 D．蓝藻细胞
28．在植物细胞中，下列过程不需要酶参与的是ACD
A．O2进出细胞 B．光合作用中CO2的固定
C．细胞质壁分离与复原 D．叶绿素a被激发失去电子
29．下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是 B
A. 光合作用和呼吸作用总是同时进行
B．光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用
C. 光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用
D．光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行
30．光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是D
A．O2和C3化合物 B．叶绿体色素 C. H20和O2 D．氢[H]和ATP
31．在光合作用的暗反应中发生的反应过程有BD
A. CO2的固定，O2的释放 B．CO2的固定，糖的生成
C．H2O的分解，O2的释放 D. CO2的固定产物(C3化合物)的还原
32、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（ ）B
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
33、（多选）溴代麝香草酚蓝(BTB)是一种灵敏的酸碱指示剂，对光不敏感。其一定浓度的水溶液中性偏碱时呈淡蓝色，弱酸性时呈淡黄色。向4支试管分别注入5mi淡菇色BTB水溶液，根据下表的处理顺序操作。
处理试管号 I.充入CO2到饱和 II.放入适量黑藻 III．适宜光照
1 － ＋ ＋
2 ＋ － ＋
3 ＋ ＋ －
4 ＋ ＋ ＋
注：“＋”表示有，“－”表示无
在适宜黑藻生长的温度下放置2小时后．溶液呈现淡蓝色的试管有AD
A．试管1 B．试管2 C．试管3 D．试管4
34、右图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下，两种
植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是D
A．当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和
B．C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和
C．C4植物比C3植物光能利用率高
D．水稻是阴生植物，玉米是阳生植物
35、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C
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
36、夏季，在晴天、阴天、多云.高温干旱四种天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度（实际光合速率与呼吸速率之差）变化曲线不同，表示晴天的曲线图是 B
37、将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室 CO2 浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以 CO2 吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是 D
A．如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移
B．如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移
C．如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移
D．如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移
38．光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是 B
A．H2O、CO2、ADP B．CO2、NADPH、ATP
C．H2O、CO2、ATP D．NADPH、H2O、ADP
39、在开展生物学实践活动时，对照实验设计应遵循单一变量的原则．为了研究光对大豆生长的影响，某小组设计了如下实验：在两只花盆里分别种相同数量的大豆苗，并进行如下处理．
花盆 光 温度 水
甲 光亮处 20℃ 充足
乙 黑暗处 20℃ 充足
在这一实验设计中，有一处不正确，需要改正为 （D）
A．乙花盆放在光亮处 B．甲花盆放在黑暗处
C．甲花盆的温度高于20℃ D．乙花盆浇充足的水
40．高等植物的两种重要生理过程I和II通过a、b、c、d四种物质紧密联系在一起（见右图），其中a和d最可能是 ①CO2 ②O2 ③葡萄糖 ④ATP⑤H2O D
A．①④ B．①⑤ C．②③ D．③⑤
二、非选择题
41．（5分）（1）甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为 。
（2）该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液的 来判断条带的色素种类。
（3）实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？
答案：（1）叶绿素b。（2）吸收光谱。
（3）从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片为实验材料，在相同条件下，再次进行叶绿体色素的提取分离实验，测定和记录实验结果，比较这两种叶片各种色素的组成及含量后，得出结论。
（立意：考查验证生物学事实、正确分析和处理实验现象和结果等基本实验能力，同时考查对生物学问题进行初步探究的能力。）
42.（8分）将某种绿色植物的叶片,放在特定的实验装置中。研究在10℃、20℃的温度下,分别置于5000勒克斯、2000勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。结果如图所示。
(1)该叶片的呼吸速率在20℃下是10℃下的____________倍。
(2)该叶片在10℃、5000勒克斯的光照条件下,每小时光合作用所产生的氧气量是___mg.
(3)该叶片在20℃、2000勒克斯的光照条件下,如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖，每小时产生的葡萄糖为_____mg。
参考答案（8分）（1）3（3分）。（2）4（3分）。（3）7.03（2分）。
43.下图是测定光合作用速度的仪器。在密闭小室内放有一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液,缓冲液用以调节小室内C02的量,使其浓度保持在0.03%。小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。在不同强度光照条件下,测得小室内气体体积如下表所示(表中气体体积的单位是微升/平方厘米叶面积/分。“+',表示增加,“-',表示减少。光强度单位为千勒克司)。
请回答：
(1)光强度为0时，小室内减少的气体是 ,减少的原因是 。
(2)光强度增加时,小室内增加的气体是 ，增加的原因是
(3)为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差,必须要有对照,并对实验结果进行矫正。那么对照组小室内应放置
A.同样大小新鲜叶片和水 B.同样大小死叶片和缓冲溶液
C.同样大小纸片和水 D.同样大小死叶片和水
(4)请根据表中数据,在右边方格内绘制O2生成 总量和光强度间关系曲线。
参考答案（7分）（每空格1分，第（4）小题2分）。（1）O2，被叶片呼吸作用消耗；（2）O2，叶片光合作用产生O2；（3）B；（4）如下图。
44、（6分）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时绿素a对不同波长光线的相对吸收量，根据实验数据制成右边的曲线图。请据图回答：
（1）从图中可看出叶绿纯洁a主要吸收 光和 光。
（2）在波长450nm光照下的产糖速率比在波长700nm光照下的 ；在波长425nm 光照下的氧气释放速率比在波长650nm 光照下的 。
（3）在波长750nm到800nm光照下的光合速率为零，其最可能的原因是 。
（4）叶绿素a吸收光能后被激发，放出 ，完成了光能转换成电能的过程。
参考答案(6分)(每格1分)
（1）红橙 蓝紫 （2）快 慢
（3）叶绿体中没有吸收该段波长光线的色素。 （4）一个高能电子
45．（8分）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，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（如图所示）。
请回答：
（1）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________________________________。
（2）放置三棱镜后，细菌聚集成两堆的原因是____________________。
参考答案（1）需氧型（有氧呼吸型）（2分），
水绵光合作用放出氧气（3分）
（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿体被红光和蓝紫
光照射部位光合任凭较强，放出的氧气多（3分）
46．（7分）将生长状况相同的同一种树的幼苗分成若干组，分别置于不同日温和夜温组合下生长（其他各种条件都相同）。一定时间后测定幼苗的高度，结果如下表：
夜温(℃)
平均温度(cm)
日温(℃) 11 17 23
30 － 33.2 19.9
23 30.7 24.9 15.8
17 16.8 10.9 －
注：标“一”为该组合未做实验
请据表回答下列问题：
（1）幼苗生长最快的温度组合是：日温__________________，夜温__________________。
幼苗生长最慢的温度组合是：日温__________________，夜温__________________。
（2）出现上述结果的原因是____________________________________
参考答案（1）30℃、17℃（1分）
（2）17℃、17℃（1分）
（3）白天温度高,有利于幼苗进行光合作用,合成有机物。幼苗在夜间只进行呼吸作用，温度高时呼吸作用强烈，有机物消耗多，对生长不利。昼夜温差大，有利积累有机物，幼苗生长快（5分）
47．（10分）下图表示三种植物叶片光合作
用速度的日变化。请据图回答。
（1）光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，
a植物叶片出现在_________，c植物叶片出现在
_________。
（2）在6：00—8：00时之间，单位时间内吸收
CO2最多的是_________植物叶片。
（3）b植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作
用速度出现了低谷，这一现象被称为光合作用的
“午休现象”。产生这一现象的主要原因有________
___________________。
（4）c植物叶片一天内光合作用速度变化的特点是_________________________。
（5）从图中结果推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是_________>__________>____________。
（6）在一定的CO2浓度和适宜温度下，把某植物叶片置于5千勒克司（光合作用速度 44mgCO2/100cm2叶·小时）光照下14小时，其余时间置于黑暗中（呼吸作用速度 6．6ngCO2/100cm2叶·小时），则一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖积累量为__________。
答案：（1）19：00、5：00 10：00、15：00（每格1分）
（2）b（'分）
（3）中午光照强烈，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的cch量减少（2分）
（4）在10：00--．15：00时之间，光合作用速度为负值，其余时间为正值．（2分）
（5）a>b．c（1分） （6）78（2分）
48．（7分）一学生做了这样一个实验：将小球藻放在一只玻璃容器内，使之处于气密封状态。实验在保持适宜温度的暗室中进行，并从第5分钟起给予
光照。实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化，
结果如右图。请据图分析回答：
（1）在0～5分钟之间氧气量减少的原因是 。
（2）给予光照后氧气量马上增加的原因是 。
（3）在5～20分钟之间，氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为 。
（4）加入少量的NaHCO3溶液后，氧气产生量呈直线上升，这是因为 。
（5）加入NaHCO3溶液后，平均每分钟产生 摩尔的氧气。
答案：（1）呼吸作用消耗了容器中的氧气
（2）光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量
（3）光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降
（4）NaHCO3产生CO2使容器中的CO2浓度增加
（5）5×10-8
49．（共6分）小麦籽粒成熟过程中积累的糖类，主要是依靠穗下第一张叶片（旗叶）的光合作用供给的。有人做了这样一个实验（图甲），将旗叶包在一透明的袋中，袋中始终保持25℃及充足的CO2，在旗叶基部安装一个可调节温度的套环。实验开始时，套环温度调节到20℃，测定30分钟内透明袋中的CO2吸收量、叶片水分散失最。然后将基部套环温度调节到5℃时，发现葡萄糖从旗叶向穗运输的过程被抑制，继续测定30 分钟内透明袋中的CO2吸收量、叶片水分散失量，测得的结果如图乙所示。请据图回答：
（1）叶片基都温度变化对袋内叶片蒸腾作用有无影响？ 。
（2）叶片基部处于低温（5℃）状态时，后30分钟，CO2的吸收速率下降与叶片气孔开闭状态是否有关？ 。理由是 ；CO2的吸收速率下降的主要原因是 。
答案：（1）无（2）无关 气孔关闭与叶片水分散失有关，在前后30分钟内的水分散失量不变，说明气孔开闭状况也不变 葡萄糖向穗的输送被抑制，叶片中葡萄糖量增加，使光合作用过程受到抑制，所以CO2吸收量下降
50． （7分）分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。
处理 A B C
SiO2（少量） + + +
CaCO3（少量） － + +
95%乙醇（10毫升） + － +
蒸馏水（10毫升） － + －
注：“+”表示加；“－”表示不加。
试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。
（2）B处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。
（3）C处理得到的溶液颜色是 ，原因是 。
答案:（1）A 黄绿色，部分叶绿素受到破坏。
（2）B 几乎无色，叶绿素不溶于水。
（3）C 深绿色，大量叶绿素溶于乙醇中。
51．（6分）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
答案:（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）A、B、D
52.（3分）丙酮可以由石油裂解产品丙烯来制备，利用丙酮提取叶绿体色素，经过层析，在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色的色素带，这些色素是（不要求答案顺序） ，它们参与光合作用中的 阶段。
答案:叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素，光反应
53、（13分）下面是有关光合作用的问题。
（1）图1表示的反应过程进行的场所是________。
（2）请据图1回答：
①在有光条件下，停止供给CO2时，二磷酸核酮糖的浓度变化如图2的________；磷酸甘油酸的浓度变化如图2的________。
②在CO2存在条件下，将植物从暗处移到明处后，磷酸甘油醛的浓度变化如图2的________。
（3）图3表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系。图4表示该植物在不同温度（和）下，某一光强度时氧气释放量和时间的关系，请据图回答：
①当图4纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净释放量和总量时，则它们分别是在光强度为________和________千勒克司下的测定值。
②若该植物的呼吸商（呼吸商=呼吸放出的CO2量／呼吸消耗的O2量）为0.8，在条件下，1小时内呼吸作用放出的CO2量为________毫升。
③若该植物的呼吸为0.8，在、4千勒克司光强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO2外，每小量还应从外界吸收CO2_______毫升。
④在4千勒克司光强度下，时该植物每小时光合作用所产生的葡萄糖量是时的________倍，这主要是因为________。
答案:（13分）（1）叶绿体基质（2）① D C ② B（3）①4 2.5 ②16 ③54 ④1.4 温度影响光合作用中酶的活性（暗反应的酶活性）
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
—胡萝卜素
—叶黄素
—叶绿素a
—叶绿素b
题3图1菠菜叶片的叶绿体
中色素的层析结果
A
—叶绿素a
—叶绿素b
题3图2在缺Mg的营养液中，长期培养的蕃茄叶片叶绿体中色素的层析结果
B
a b
0
CO2含量
光合作用强度
光照强度
题3图3水稻光合作用强度
与空气中CO2含量的关系
C
—阴天
—睛天
题3图4水稻在夏季白天光合作用强度的变化
D
光合作用强度
0 6 12 18时第2节 光合作用
──提高农作物的光合作用效率
教学目标
1．知识方面
光合作用效率的概念以及提高光合作用效率的主要措施和原理（知道）。
2．态度观念方面
（1）通过本节课的教学，使学生能够将所学的知识和农业生产实践结合起来，从而对学生进行STS（科学、技术、社会）的教育。
（2）通过介绍我国古代农业发展史中的成就，对学生进行爱国主义教育。
3．能力方面
培养学生对问题的分析能力和综合能力。
重点、难点分析
本节课的教学内容并不难，关键是要将必修教材和选修教材联系起来，使学生在整体上建立起知识的联系。提高农作物的光合作用效率要从光合作用的条件和原料两方面考虑，要使学生将所学知识和生产实践联系起来。培养学生的STS思想是本节课的重点和难点。
教学模式
设疑激趣——师生互动——建构知识。
教学手段
制作多媒体课件辅助教学。
课时安排 一课时
设计思路
以问题引导学生，以历史文献吸引学生，以生产实践带动学生，进而培养学生的思维和能力。
教学过程
一、引言
民以食为天。然而人类赖以生存的第一个要素——粮食却面临着日益短缺的严重局面，如何提高农作物的光合作用效率是我们面临的一个严峻的课题。光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值。
二、新课
【教师活动】引导学生复习光合作用的概念、过程，得出光合作用总反应式：
CO2+H2O（CH2O）+O2
从化学反应式的角度分析光合作用总反应式，若要提高光合作用有机物的生成量，我们可采取哪些积极有效的措施？
【学生讨论】得出结论：从光合作用的条件看：
1．增加光照，可以：（1）延长光照时间，提高复种指数；（2）增加光照面积，进行合理密植；（3）控制光照强弱。
2．增加矿质元素的供应，提高叶肉细胞的叶绿素含量。
3．控制温度，大棚作物白天可适当降低温度，夜晚适当提高温度。
从光合作用的原料看：
1.增加作物周围二氧化碳浓度。
2.合理灌溉，增加植物体内的水分来增加光合作用的原料。
【教师活动】肯定学生的结论，确定本节课的中心：说古论今谈如何增加光合作用效率。
阳光给人类带来了光明和温暖，阳光被绿色植物吸收利用，使千姿百态的植物界得以郁郁葱葱，植物为人类及所有动物制造有机物，使其得以繁衍和生存。自古以来我国劳动人民就十分重视阳光与作物生长的关系，对于阳生植物和阴生植物早有记载。例如：《周礼》中记载：“阳木生山南者，阴木生山北者。”《诗经》中说：“梧桐生矣，于彼朝阳。”
【学生活动】翻译以上两句古汉语，并分析其中的含义。
“阳木生山南者，阴木生山北者”意为树木有的喜阳光，适宜种在阳光充足的山南，有的喜阴暗，适宜种在光线较弱的山北。“梧桐生矣，于彼朝阳”意为梧桐生长在那朝阳的地方。
【教师活动】以上两句古汉语反映了古人对多种植物的阴生和阳生之性已有了明确的认识。有些植物进行光合作用时需要强的光照才能生长发育良好，才能提高光合作用效率，这类植物属于阳生植物。有些植物进行光合作用时大强的光照不利于其生长发育，也就不利于提高光合作用效率，这类植物属于阴生植物。
【学生活动】就所学知识举例说明哪些植物是阳生植物，哪些植物是阴生植物。
【教师总结】我们应根据植杨的生活习性因地制宜地种植植物。例如，古书中记载：梧桐“阳木也”，“桐之性皆恶阴、寒，喜明、暖，阴寒则难长，明暖则易大。”又如古书中对荔枝、龙眼的阴阳特性也有记载：“荔枝属火，宜使向阳；龙眼属水，宜向阴”“当日荔枝，背日龙眼。”可见掌握植物阴阳之性，因地制宜地种植是栽培成功。获得优质高产的重要因素之一。
【教师活动】提出问题：如何增加二氧化碳的供应呢？
得出结论：绿色植物周围空气中的二氧化碳的含量，直接影响绿色植物的光合作用效率。
【教师活动】提出问题：空气中的二氧化碳一般占空气体积的0．03%，当植物旺盛生长时，所需的二氧化碳就更多，若只靠空气中二氧化碳本身的浓度差所造成的扩散作用满足不了植物对二氧化碳的需求。那么，如何提高空气中二氧化碳的浓度呢？
【学生活动】讨论分析（教师要参与学生的讨论，引导讨论的中心）。
得出结论：作物需要良好的通风，使大量空气通过叶面，使光合作用正常进行。
【教师活动】肯定学生的分析，并进行归纳总结。
阳光是植物进行光合作用的能量来源，而空气中的二氧化碳和根系吸收的水分是植物进行光合作用的原料。把植物种成一定规格的行列，相互保持一定的距离，使植物受到充足的阳光照射，使流动的空气送进农田的四面八方，是提高作物光合作用效率的有效手段。《齐民要术》中提到种植作物要“正其行，通其风”就是这个道理，我国古书中还记载：“种植桃、李、梨、柿三丈一树，八尺为行，果类相从，纵横得当。”“通风见日，实大而美。”即改善通风透光条件有利于作物提高光合作用效率，使作物增产。
另外，不同的光质对提高光合作用效率也有影响。例如，在蓝紫光下光合产物中蛋白质和脂肪的含量较多；在红光的照射下，光合产物中的糖类含量较多。
【学生活动】分析在作物壮秧的时候，塑料大棚用什么颜色的塑料薄膜较好。
结论：蓝色。
【教师活动】提出问题：随着农业技术的发展，日光温室种植果蔬已成为我国优质高效农业的一枝奇秀，日光温室中如何提高空气中二氧化碳的浓度呢？
【学生活动】分组讨论，得出结论。
1．施用固体二氧化碳（干冰）。
2．使用农家肥，可以使土壤中微生物的数量增多，活动增强，分解有机物，放出二氧化碳。
3．植物的秸秆通过深耕埋于地下，也可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳。
4．使用NH4HCO3肥料，既可以为植物提供铵盐，又可以为植物提供二氧化碳。
5．温室作物也要合理密植和通风透光。
6．日光温室可与养殖场的鸡舍和猪圈相连，动物通过呼吸作用产生二氧化为植物光合作用提供原料，植物光合作用产生的氧气可用于动物的呼吸作用。
【教师补充】温室中还可以使用二氧化碳发生器，二氧化碳发生器的原理是利用硫酸和碳酸盐反应生成二氧化碳。
提出问题：当全球范围内空气中二氧化碳的含量无限制地提高时，会有什么负面影响？
【学生活动】讨论并分析回答。
结论：会促成温室效应的出现，使地球变暖、冰川融化、海面上升、气候异常。（教师要对学生的讨论和分析给予充分的肯定。）
【教师讲解】绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素，如N、P、K、Mg等，这些元素在植物的生命活动中都有哪些作用？
【学生活动】讨论氮元素在植物生命活动中的作用。
结论：
1．氮元素是蛋白质的主要组成元素，而蛋白质是细胞结构和酶的重要组成成分。
2．氮元素是ATP中腺苷的组成元素。
3．光反应的电子受体NADP+含有氮元素。
4．核酸中有含氮的碱基。
5．吲哚乙酸中含有氮元素。
【教师补充说明】叶绿素中也含有氮元素。由此可见，氮元素在植物的生命活动中占有重要的地位，故氮元素有生命元素之称。当氮元素供应充足时，叶片大而鲜绿，光合作用旺盛，产量高，因此种植叶菜类的蔬菜，应多施氮肥。但是氮肥施用过多，会造成叶片徒长，机械组织不发达，易倒伏。如果植物缺氮，则生长缓慢，植株矮小，叶绿素含量少，叶子变黄，直接影响植物的光合作用效率。
【学生活动】讨论磷元素在植物生命活动中的作用。
结论：
1．生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素。
2．磷元素是DNA和RNA的组成成分。
3．磷元素是ATP和NADPH的组成元素。
【教师补充说明】磷元素还直接参与糖类的合成和分解，例如，光合作用暗反应产物中的C3和C5都含有磷元素。在有氧呼吸中，葡萄糖首先转化为葡萄糖-6-磷酸。植物缺磷时，生长缓慢，叶片呈暗绿色，某些植物的叶片还呈红色和紫色，且在老叶最先表现出来。
镁元素是叶绿素的组成成分。植物缺镁时，叶绿素不能合成，在老叶上表现为缺绿，严重影响光合作用的效率。
钾元素能促进糖类物质运输到储藏器官，并促进储藏器官合成多糖，例如，种植马铃薯、水稻、小麦等以收获淀粉为主的作物要多施钾肥。植物缺钾时，蛋白质分解，叶绿素破坏，叶色变黄卷曲，茎杆易倒伏，抗旱抗寒能力降低。
提出问题：如何进行合理施肥？
【学生活动】结合教材“生物的新陈代谢与植物的矿质营养”一节讨论如何进行合理施肥。
结论：
1.根据植物的生长规律和需肥规律施肥。
2.可以进行根外施肥。
3.与豆科植物进行间种和轮作，提高土壤的肥力，使植物获得更多的氮肥。
4.发展生态农业，动物的粪便、沼气池的沼渣、养鱼塘的塘泥、河水表面的藻类（因为含有能固氮的蓝藻，因此含有大量的氮肥）等均可作为肥料。
5．将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压，也是增加土壤肥力的有效措施。
【教师总结】我国古代农业注重并大量施用有机农家肥料的历史源远流长，《齐民要术》中指出豆类植物是作物最好的前茬，如“美田之法，绿豆为上”，并总结了20多种轮作的方法，充分肯定了豆类植物轮作的地位，使我国的传统农业走上了种地养地的道路。我国有“庄稼要长好，底粪要上饱”，“庄稼上底粪，粮食打满囤”，“底肥不足苗不长，追肥不足苗不旺”的农谚，足以说明矿质元素对提高农作物光合作用效率的重要作用。但是过多地使用化学肥料会使土壤板结，使水体富营养化，因此应走可持续发展的道路，发展生态农业。
另外，选择具有优良性状的杂交品种也是提高光合作用效率的有效措施。被誉为“杂交水稻之父”的我国著名科学家袁隆平研究的三系配套杂交水稻技术已经在世界上几十个国家推广和应用，大大提高了粮食的产量，解决了几亿人的吃饭问题。这个内容我们将在下一章进行介绍。
要点提示
1.提高农作物的光合作用效率要从光合作用的条件——光和叶绿体中的色素与光合作用的原料——二氧化碳和水等方面考虑。
2．提高作物周围的二氧化碳浓度及增加施用矿质元素一定要注意对环境的影响，培养学生的环保观念和提高环境保护意识。
3．在讲矿质元素对光合作用效率的影响时，要注意将必修教材和选修教材的相关内容联系起来，并向学生渗透生态农业的思想。
板书设计
提高农作物的光合作用效率
光合作用效率：指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值。
从光合作用的条件看：
1.增加光照，控制光照强弱（阳生植物和阴生植物）。
2.增加矿质元素的供应。
3.控制温度，大棚作物白天可适当降低温度，夜晚适当升高温度。
从光合作用的原料看：
1.增加作物周围二氧化碳浓度（措施）。
2.合理灌溉，增加植物体内的水分来增加光合作用的原料。
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www.第2节 光合作用
【考点透视】
一、考纲指要
1．了解能量在叶绿体中的转换。
2．掌握C3植物和C4植物的区别。
3．应用提高农作物的光合作用效率的方法。
二、命题落点
1．能量在叶绿体中的转换或叶绿体中色素的功能。
2．比较C3植物和C4植物固定CO2的方式。
3．C3植物和C4植物在结构上的区别。
4．C3植物和C4植物在光合代谢上的区别。
5．C3植物和C4植物利用CO2的特点比较。
6．同位素示踪法跟踪C的转移途径。
7．提高农作物的光合作用效率。
【典例精析】
例1．胡萝卜素和叶黄素在光合作用中的作用是 （ ）
A．传递光能、传送电子 B．传递光能、转变光能
C．吸收光能、转变光能 D．吸收光能、传递光能
解析：叶绿体内类囊体薄膜上的色素，可以分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a，以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a不仅能够吸收光能，还能使光能转换成电能。答案：D。
例2．下列能鉴别野牛草是否为C4植物的简便方法是 （ ）
A．制作叶表皮临时装片，观察气孔大小
B．制作叶横切临时装片，观察叶脉结构
C．分离、测定叶片中各种色素的含量
D．用碘液测定叶片中淀粉的含量
解析：本题考查C3和C4植物细胞结构的差别。C4植物的叶片中，围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘细胞，外面的一圈是一部分叶肉细胞。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，这种叶绿体不仅数量比较多，而且个体比较大，叶肉细胞则含有正常的叶绿体。答案：B。
例3．右图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下，两种植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是（ ）
A．C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和
B．C4植物比C3植物光能利用率高
C．水稻是阴生植物，玉米是阳生植物
D．当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和
解析：本题考查了C3植物和C4植物进行光合作用的区别。C4植物进行光合作用最大的特点是能利用较低浓度的CO2，即在较低浓度CO2的情况下也能正常进行光合作用。右图可知当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度均不再增加。而在较强光照下，CO2成为限制光合作用强度的因素，C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和，由图中水稻曲线也可知，所以C4植物比C3植物光能利用率高。但并不意味水稻是阴生植物，水稻也是阳生植物。答案：C。
例4．在相同光照和温度条件下，空气中CO2含量与植物光合产量（有机物积累量）的关系如图所示。理论上某种C3植物能更有效地利用CO2，使光合产量高于m点的选项是（ ）
A．若a点在a2，b点在b2时 B． 若a点在a1，b点在b1时
C．若a点在a2，b点在b1时 D． 若a点在a1，b点在b2时
解析：图中该曲线与横轴交于点a，在二氧化碳含量为b时，光合产量达到最大，a1点CO2浓度比a低，如果C3植物能有效利用CO2，最低限度的CO2应比a点低即在a1点，光合产量比m点高对应的CO2量应在b2点。答案：D。
例5．在光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是 （ ）
解析：本题考查的知识点是C4植物中C的转移途径。玉米是C4植物，光合作用中固定CO2的途径是先进行C4途经后进行C3途经。C4途经：在C4植物叶肉细胞的叶绿体中在相关酶的作用下，一个CO2被一个PEP所固定，形成一个C4；C3途经：C4化合物进入维管束鞘细胞的叶绿体中，释放出一个CO2和一个丙酮酸，CO2被一个C5化合物固定后形成两个C3化合物。在C4途经中，开始时随CO2的增多，所形成的C4随之增多，同时C4释放的丙酮酸也会增多，丙酮酸在相关酶作用下，通过ATP供能，转化成PEP，最后达到一定时保持动态平衡，C4化合物维持在一定的含量；随后在C3途经中，随着C4化合物释放的CO2的增多，被C5固定后形成的C3化合物不断增多积累。答案：B。
【常见误区】
1．忽略基本知识的识记。
2．忽视特殊状态下的叶绿素a的作用。如例2中的特殊状态下的叶绿素a具有转变光能的作用，与其它色素不同，考试时经常会以教材中的特例作为考题，考生要引起注意。
3．误认为C4植物的叶片中，围绕着维管束的两圈细胞都是维管束鞘细胞。其实，外面的一圈是一部分叶肉细胞，而里面的一圈才是维管束鞘细胞。
4．对植物的分类常识不清，阴生植物和阳生植物分辨不明。
5．无法活用C3植物和C4植物的区别。
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www.(共28张PPT)
光合
作用
H20
C02
02
光
(CH20)
为能源物质
几乎不含能量
光合作用分为哪两个阶段？
水为什么会裂解放出氧？氧和[H]的去向如何？
ATP被比为生物体细胞中的能量“通货”，形成ATP的能量从哪儿来？这步反应需要酶吗？如果需要，你认为有关酶存在于什么部位？
三碳化合物是怎么形成的？这个过程需要酶吗？如果需要，你认为有关酶存在于什么部位？
三碳化合物的去向如何？在形成糖类的过程中除酶外还需要什么条件？这些条件由谁提供？
光合作用形成的有机物仅为糖类吗 这些物质内的能量究竟从哪儿来
自主构建
共同探究
叶绿体中的色素
光能
供氢
酶
供能
还原
多种酶参加催化
(CH2O)蛋白质脂肪
ADP+Pi
酶
ATP
2C3
C5
固定
CO2
H2O
水在光下裂解
光反应
暗反应
体验成功
方框内应该填什么
H2O
O2
[H]
光反应与暗反应是否一个在光下进行,一个在暗处进行
光反应进行的场所是哪里 需要哪些条件 主要发生了哪些变化
暗反应进行的场所是哪里 需要哪些条件 主要发生了哪些变化
夜晚植物能进行光反应、暗反应吗？为什么
白天放在无CO2的密闭玻璃罩内的植物能长期进行光反应、暗反应吗？为什么？
积极思维
叶绿体
C6H12O6+6H2O+6*O2
6CO2+12H2*O
总结归纳
水是在 阶段中裂解的。
氧气是在 阶段中形成的；氧气中的O来自 。
二氧化碳和氧气是通过叶片上的 结构进出植物体的。
葡萄糖是在 阶段中形成的；糖类中的C来自 ，其转移途径为 。
光合作用总反应式：
光合作用的实质：
将无机物合成为有机物并释放O2
将太阳能转化为有机物中的化学能
光
1、动动笔，写出光合作用的总反应式。
2、同座之间互相说一说光合作用的完整过程，注意尽量准确地使用生物学词汇。
目标巩固
3、光合作用的暗反应阶段被氢直接还原的是 （ ）
A. CO2
B. C3 化合物
C. C5 化合物
D. C6 化合物
B
4、给一株正在进行光合作用的大豆供给 14 CO2 ，则一段时间后14 C存在于 （ ）
A. 淀粉 B. 脂肪
C. 蛋白质 D. 以上三项都有
D
5、光合作用过程中，能量流动的大致途径是 （ ）
A.光 色素 （CH2O）
B.光 色素 ADP (CH2O)
C.光 ATP (CH2O)
D.光 ADP ATP (CH2O)
C
将植物栽培在适宜的光照、温度和充足CO2条件下：
Ⅰ当CO2浓度突然降至极低水平时，植物叶片中的C5化合物含量会突然上升，这是为什么？
Ⅱ如果其它条件不变，突然停止光照，则植物叶片中的C5化合物含量会有什么变化？
能力提升
光反应与暗反应的区别
需色素、光、酶
需多种酶催化、ATP和[H]
叶绿体类囊体的薄膜上
叶绿体的基质中
ATP的合成 ： ADP+Pi+能量 ATP
酶
水的裂解 ： 2H2O 4[H]+O2
光
CO2的固定：CO2+C5 2C3
酶
CO2的还原：2C3 （CH2O）
[H], ATP
酶
ATP中的活跃化学能转变成储存在有机物中的稳定化学能
光能转变成活跃的化学能并储存在ATP中
项目 光反应 暗反应
场所
条件
物质变化
能量变化
1.光反应为暗反应提供还原剂[H]、能量(ATP) ；
2.暗反应为光反应补充ADP和Pi。
光反应与暗反应的联系
光反应与暗反应是一个整体，二者紧密联系、缺一不可
光合作用的重要意义
完成了自然界巨大规模的物质转变：无机物 有机物
完成了自然界巨大规模的能量转变：光能 化学能
维持大气中二氧化碳含量的相对稳定
对生物的进化具有重要作用
1、植物自身因素
2、外界环境因素
1）光照
2）温度
3）二氧化碳浓度
4）水分
5）矿质元素
五、影响光合作用的因素
影响光合作用的环境因素
光照强度：光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但光照增加到一定程度，光合作用速率不再增加。
光质：白光（复色光）光合作用能力最强，单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。
日变化：一般与太阳辐射的进程相符合。
阴生、阳生植物光合速率的比较
温度直接影响酶的活性，温度过高，影响植物叶片气孔开度，影响CO2供应。
在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加而增加，但达到一定程度时，再增加CO2浓度，光合速率不再增加。
（1）、图中D—E段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应 强度，使 化合物数量减少，影响了CO2固定。 （2）、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能（ ） A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果 B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物 C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应 D 、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行
一天光合速率变化
B
E
D
C
A
光照强度逐步减弱
ATP
[H]
五碳
C
1、左图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。请据图回答问题：
A
B
C
D
2.右图是一个研究光合作用过程的实验，实验前溶液中加入ADP，Pi叶绿体等，实验过程中有机物的合成如下图。请分析回答：
AB段：
无CO2，所以没有有机物合成
BC段：
因为AB段提供了充足的[H]和ATP，暗反应进行，有机物合成率迅速上升。
CD段：
因为无光照，随着[H]和ATP的不断消耗，暗反应减弱有机物合成率下降
有机物合成率
时间
光照
无CO2
黑暗
有CO2
2、下图为光反应、暗反应联系图，据图回答下列问题：
H2O
光能
光反应
暗反应
a
b
c
d
贮存能量
的有机物
ADP+Pi
（1）填出图中字母所表示的物质：a ；b ；
c ； d 。
（2）光反应为暗反应提供了 和 。
（3）光合作用中的能量转变是：光能
。
（4）如小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平则小麦
叶片中的三碳化合物含量会突然减少，其原因是 ；
若降低d的同时，又停止光照，则有会出现上述现象，其原因是
。
O2
ATP
[H]
CO2
[H]
ATP
ATP中的化学能
有机物中的化学能
缺少形成
缺少[H]和ATP还原三碳化合物
三碳化合物的原料CO2
3、理想状态下，用下图（一）的装置来研究光强度和温
度对光合作用的影响，得到如下图（二）两条曲线。
据图分析回答：
光合速率
温度
A
B
y
x
图一
图二
（1）曲线图中A、B相比较， 的光照强度较高，
判断依据是
。
（2）图中x段的光合速率受 的影响；y段的光
合速率受 的影响。
（3）如果玻璃瓶中缺乏Mg2+，长时间后水草将呈现出
色素的颜色。
A
一定温度下光合作用速率与光照强度呈正比
光强度
温度
类胡罗卜素
（4）实际实验中，阳光照射下，开始时产生O2较快，
但两三天后逐渐减慢，主要原因是
。要使O2
生成不减慢，应向水中加入适量的 ，
这种物质能够直接影响光合作用中的
。
水体中的CO2浓
度下降，影响了CO2的固定
NaHCO3
CO2的固定
（暗反应）
提高光能利用的途径
1. 延长光照时间：每年种植和收获两次或多次、套种等。
2. 增加光照面积：合理密植、间作等。
3. 提高光合作用效率：如适当增加光照强度、提高CO2
浓度和温度等（施用NH4HCO3
;施用农家肥）。
1.下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（ ）
A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度
C、增强光照 D、调节室温
A
2.在植物实验室的暗室内，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
B
