高中生物一轮复习光合作用.docx
- 文档编号:26391086
- 上传时间:2023-06-18
- 格式:DOCX
- 页数:33
- 大小:1.05MB
高中生物一轮复习光合作用.docx
《高中生物一轮复习光合作用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中生物一轮复习光合作用.docx(33页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高中生物一轮复习光合作用
高中生物一轮复习光合作用
【明确考纲】
考纲考情
光合作用的基本过程
Ⅱ
影响光合作用速率的环境因素
Ⅱ
五年考题
2016·新课标全国卷Ⅱ·29·非选择题
光合作用和呼吸作用过程及关系
2017·新课标全国卷III·3·选择题
光合作用相关色素及吸收光谱
2017•新课标全国卷Ⅰ.30·非选择题
影响光合作用和有氧呼吸的因素
2016·新课标全国卷Ⅱ·4·选择题
绿叶中色素的提取和分离
2016·新课标全国卷III·29·非选择题
影响光合作用速率的环境因素
2016·新课标全国卷
·30·非选择题
光合作用
2015·新课标全国卷
·29·非选择题
以相关实验为切入点考查光合作用的过程及影响因素
2014·新课标全国卷
·2·选择题
光合作用的过程及影响因素
2014·新课标全国卷Ⅱ·6·选择题
光合作用的过程
2014·新课标全国卷Ⅱ·29·非选择题
结合曲线图考查影响光合作用的因素
考情分析
有关光合作用的高考命题点常与细胞呼吸相联系,题目区分度高,分值重,主要涉及光合作用的过程、绿叶中色素的提取和分离、结合同位素标记法理解光合作用中产物的元素的来源及反应物的去向问题、影响光合作用的环境因素及相关实验设计和实验探究等。
考点一 捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程
【重点分析】
1、叶绿体的结构与功能
2、叶绿体的色素及吸收光谱
(1)叶绿体中的色素只吸收_____,而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对__________的吸收量大,类胡萝卜素对_________________吸收量大,对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
⑶绿叶中色素的提取和分离实验
点拨:
绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析
(1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析
①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的无水乙醇提取浓度太低(正确做法:
分次加入少量无水乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少,色素分子被破坏。
(2)滤纸条色素带重叠:
没经干燥处理,滤液线不能达到细、齐的要求,使色素扩散不一致造成的。
(3)滤纸条看不到色素带
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”。
问题探究
(1)为什么研磨时要迅速?
提示 叶绿素不稳定,易被破坏,因此研磨要迅速、充分,以保证提取较多的色素。
(2)为什么盛放滤液的试管管口加棉塞?
提示 防止乙醇挥发和色素氧化。
(3)分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。
提示 不同种类的色素在绿叶中的含量不同,含量多的色素带宽,反之色素带窄。
3、光合作用的探究历程
【判断与思考】
1.判断常考语句,澄清易混易错
(1)植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光( )
(2)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素( )
(3)叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同( )
(4)叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多( )
(5)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中( )
(6)叶绿体内膜的面积远远大于外膜面积( )
2.分析命题热图,明确答题要点
下面是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,请分析:
(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处?
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)两实验均需要进行“黑暗”处理吗?
(3)两实验如何设计对照实验?
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。
【命题探究】
命题点一 实验基础
1.(2017·厦门一中第二次月考)下列关于叶绿体中色素提取和分离实验的说法,不正确的是( )
A.实验中需要加入SiO2进行研磨,以破碎细胞和叶绿体
B.在研磨过程中加入CaCO3的目的是防止叶绿素被破坏
C.色素分离后在滤纸条上形成的4条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色
D.色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小
2.提取绿叶中的色素,进行纸层析分离,对该实验中各种现象的解释,正确的是( )
A.未见色素带,说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上,是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b较多
D.胡萝卜素处于滤纸条最上方,是因为其在提取液中的溶解度最高
命题点二 实验拓展
3.植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿质元素,科学实验发现土壤中缺磷,会导致植株矮小,叶色暗绿。
依据叶色变化判断可能是缺少类胡萝卜素,试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。
实验所需主要用具、试剂:
烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液、仅缺磷的完全培养液、无水乙醇、SiO2、CaCO3、层析液等。
实验材料:
正常生长的黄瓜幼苗。
实验假设:
_______________________________________________________________。
实验步骤:
第一步:
取两个烧杯编号为A、B,各放入同样数量、_____________________________的黄瓜幼苗。
第二步:
A烧杯中加入完全培养液,B烧杯中加入等量____________________,置于相同且适宜的条件下培养,培养到两组黄瓜幼苗叶片出现颜色差异为止。
第三步:
分别从A、B两组中选取____________,用____________提取叶片色素,用________
法分离色素,观察比较_________________________________________________________。
实验结果预测:
(1)A、B两组类胡萝卜素色素带宽度和颜色一致,说明缺磷导致的叶色暗绿,不是由于类胡萝卜素缺乏所致。
(2)________________________________________________________________________。
命题点三 光合色素吸收光能的分析
4.(2016·衡水冀州中学月考)如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
据图判断,以下说法不正确的是( )
A.由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500nm波长的光
B.用450nm波长的光比600nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C.由550nm波长的光转为670nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加
D.土壤中缺乏镁时,植物对420~470nm波长的光的利用量显著减少
拓展延伸:
影响叶绿素合成的三大因素
命题点四 探究光合作用历程的实验分析
5.(2017·西安调研)在光合作用的探究历程中,德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律,曾提出了植物在进行光合作用时发生能量转化的假说。
以下科学实验能证明这一假说的是( )
A.英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验
B.恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光的实验
C.萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验
D.鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水的实验
6.下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的实验示意图。
一段时间后,以下相关实验比较不正确的是( )
A.Y2的质量大于Y3的质量B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C.②中水的质量大于④中水的质量D.试管①的质量大于试管②的质量
考点二 光合作用的基本过程
【重点分析】
1、光合作用的反应式(写出反应式并标出元素的去向)
(1)若有机物为(CH2O):
(2)若有机物为C6H12O6:
2.光反应和暗反应之间的联系解读(结合教材过程图解)
(1)光反应为暗反应提供两种重要物质:
[H](NADPH)和ATP,[H]既可作还原剂,又可提供能量;暗反应为光反应也提供三种物质:
ADP、Pi以及NADP+,注意产生位置和移动方向。
(2)暗反应有光无光都能进行。
若光反应停止,暗反应可持续进行一段时间,但时间不长,故晚上一般认为只进行呼吸作用,不进行光合作用。
(3)相同光照时间内,光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累得多,因为[H]、ATP基本不积累,利用充分;但一直光照会造成[H]、ATP的积累,利用不充分。
例如:
若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用,甲一直光照10分钟,黑暗处理10分钟;乙光照5秒,黑暗5秒,持续20分钟,则光合作用制造的有机物:
甲<乙(暗反应时间长)。
【判断与思考】
1.判断常考语句,澄清易混易错
(1)细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行光反应的膜结构( )
(2)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在叶绿体基质中( )
(3)离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和CO2后,可完成暗反应过程( )
(4)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低( )
2.分析命题热图,明确答题要点
右图是光合作用的图示,请分析:
(1)结构A中发生了怎样的能量转变?
提示 光能转变为ATP中活跃的化学能。
(2)当供给14CO2时,放射性出现的顺序是:
______________。
(3)如果突然停止光照,短时间内C3的含量将会_______。
C3的合成速度将会____________。
【难点突破】
1.利用同位素示踪法判断光合作用C、H、O的转移途径
(1)H:
3H2O
[3H]
(C3H2O)。
(2)C:
14CO2
14C3
(14CH2O)。
(3)O:
H
O
18O2;C18O2
C3
(CH
O)。
2.环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
(1)分析方法:
需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。
示例:
CO2供应正常,光照停止时C3的含量变化
(2)物质含量变化的比较
条件
光照由强到弱,CO2供应不变
光照由弱到强,CO2供应不变
CO2供应由充足到不足,光照不变
CO2供应由不足到充足,光照不变
C3含量
增加
减少
减少
增加
C5含量
减少
增加
增加
减少
[H]和ATP的含量
减少
增加
增加
减少
(CH2O)的合成量
减少
增加
减少
增加
【命题探究】
命题点一 光合作用的过程分析
1.下列关于光合作用的叙述,错误的是( )
A.光反应阶段不需要酶的参与B.暗反应阶段既有C5的生成又有C5的消耗
C.光合作用过程中既有[H]的产生又有[H]的消耗D.光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能
2.阳光穿过森林中的空隙形成“光斑”,右图表示一株生长旺盛的植物在“光斑”照射前后光合作用吸收CO2和释放O2量的变化,据此正确的分析是( )
A.光斑照射前,光合作用无法进行
B.光斑照射后,光反应和暗反应迅速同步增加
C.光斑照射后,暗反应对光反应有限制作用
D.光斑移开后,光反应和暗反应迅速同步减弱
3.百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。
下面为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图,据图分析错误的是( )
A.图中B物质可能是葡萄糖
B.线粒体和细胞质基质均能产生CO2
C.PEP、RuBP均能与CO2结合
D.夜间细胞液pH可能会下降
命题点二 分析条件骤变对叶绿体中物质含量的影响
4.在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是( )
A.C3和C5都迅速减少B.C3和C5都迅速增加
C.C3迅速增加,C5迅速减少D.C3迅速减少,C5迅速增加
5.下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。
下列有关叙述,正确的是( )
A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多
B.t2→t3,暗反应限制光合作用;若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高
C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果
D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低
考点三 影响光合作用的因素及应用
【重点突破】
1.光照强度
(1)原理:
光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。
光照强度增加,光反应速度加快,产生的[H]和ATP增多,使暗反应中还原过程加快,从而使光合作用产物增加。
(2)曲线分析
①A点:
光照强度为0,此时只进行细胞呼吸。
②AB段:
随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少。
③B点:
为光补偿点,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度。
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点后不再增强了。
⑤C点:
为光饱和点,限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性,外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
(3)应用:
①温室生产中,适当增强光照强度,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。
2.CO2浓度
(1)原理:
CO2影响暗反应阶段,制约C3的形成。
(2)曲线分析
图1中A点表示CO2补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的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′点都表示CO2饱和点。
(3)应用:
在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合速率。
3.温度
(1)原理:
温度通过影响酶的活性影响光合作用。
AB段
在B点之前,随着温度升高,光合速率增大
B点
酶的最适温度,光合速率最大
BC段
随着温度升高,酶的活性下降,光合速率减小,50℃左右光合速率几乎为零
(2)曲线分析
(3)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;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。
4.水分
(1)原理:
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CO2进入植物体内。
(2)曲线分析
图1表明在农业生产中,可根据作物的需水规律,合理灌溉。
图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低,是因为温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2的供应。
5.光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用
(1)常见曲线
(2)曲线分析
P点:
限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,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,影响因素主要为各曲线所表示的因子。
(3)应用:
温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当增加CO2浓度,进一步提高光合速率;当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
【命题探究】
命题点一 “光强、CO2、温度”三因素对光合作用的影响
1.(2016·山东齐鲁名校联考)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,得到的实验结果如图所示。
请据图判断下列叙述不正确的是( )
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b~c,曲线Ⅱ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
2.下面为几种环境因素对植物光合作用影响的关系图,有关描述错误的是( )
A.图1中,若光照强度适当增强至最适状态,a点左移,b点右移
B.图2中,若CO2浓度适当增大至最适状态,a点右移,b点左移
C.图3中,a点与b点相比,a点时叶绿体中C3含量相对较多
D.图3中,限制b点光合作用的主要因素是光照强度和CO2浓度
命题点二 其他因素对光合作用的影响
3.电场会对植物的生长发育产生一种“无形”的影响。
在温室中同时增补电场和增施CO2,蔬菜产量可提高70%左右,这就是著名的“电场产量倍增效应”。
科学家根据电场强度与CO2浓度对黄瓜幼苗光合作用强度影响的实验,绘制如下曲线。
(1)第1组实验的作用是__________________________________________________________。
在饱和光照强度下,该实验的自变量是____________________________。
(2)第1组实验和第2组实验的曲线比较,说明______________________________________。
(3)根据实验曲线可知,在相同光照强度下,为了最大限度地增加作物产量,可以采取的措施是______________________________________________。
4.某植物在停止供水和恢复供水条件下,气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)停止供水后,光合速率下降。
这是由于水既是__________
的原料,又是光合产物在植物体内________的主要介质。
(2)在温度、光照相同的条件下,图中A点与B点相比,光饱和点低的是________点,其主要原因是______________。
(3)停止供水一段时间后,叶片发黄,原因是______________。
此时类囊体结构被破坏,提供给暗反应的_______________减少。
反思:
解答受多因素影响的光合作用曲线题时,找出曲线的限制因素是关键。
具体方法是对纵坐标或横坐标画垂线或者只看某一条曲线的变化,将多因素转变为单一因素,从而确定限制因素。
当曲线上标有条件时,说明因变量受横坐标和曲线上条件的共同影响。
若题干中描述了曲线的获得前提,如最适温度下测得,则应该考虑温度以外的影响因素。
【难点突破】
1.高考常考的植物“三率”(总光合速率、净光合速率、呼吸速率)问题归纳
(1)总光合速率、净光合速率和呼吸速率的判断
①根据坐标曲线判定:
当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值代表呼吸速率,该曲线代表净光合速率,若CO2吸收值为0,该曲线代表真正光合速率。
②根据关键词判定:
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
(2)植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”(如下图中n值为净光合速率,n值=0时光合速率=呼吸速率,植物生长取决于图中虚线变化。
)
(3)提高大棚作物产量的措施:
①阴天时人工补光(最好补红光、蓝紫光);②夜间适当降温以便降低呼吸消耗。
2.在相对密闭的环境中—昼夜CO2含量的变化曲线图分析(O2变化与CO2相反)
(1)N3点低于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加(即植物生长);
(2)N1点高于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少;
(3)N2点等于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变;
(4)CO2含量最高点为C点(C′点),CO2含量最低点为E点(E′点),对应的光照强度都为光补偿点C,光合速率与呼吸速率相等。
(5)图中曲线与横轴围成的面积S2-(S1+S3)的代数和即为净光合量,若该值>0,则植物生长,若该值≤0,则植物不生长。
演练高考
1.(2017•新课标Ⅲ卷.3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。
下列叙述错误的是
A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D.叶片在640~660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
2.(2017•北京卷.2)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。
据此,对该植物生理特性理解错误的是
A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高
B.净光合作用的最适温度约为25℃
C.在0~25℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大
D.适合该植物生长的温度范围是10~50℃
3.(2017•天津卷.6)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定CO2酶的活性显著高于野生型。
下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。
叙述错误的是
A.光照强度低于P时,突变型的光反应强度低于野生型
B.光照强度高于P时,突变型的暗反应强度高于野生型
C.光照强度低于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度
D.光照强度高于P时,限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度
4.(2016新课标全国卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
5.(2016课标1卷.1)下列与细胞相关的叙述,正确的是
A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
6.(2014新课标全国Ⅰ)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是
A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP+比值下降
7.(2015·海南卷.24)将一株生长正常的某种植物里于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养。
从照光开始,净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0。
之后保持不变。
在上述整时间段内,玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是()
A.降低至一定水平时再升高B.持续保持相对稳定状态
C.降低至一定水平时保持不变D.升高至一定水平时保持相对稳定
8.(2017•新课标Ⅰ卷.30)(9分)
植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度,已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。
回答下列问题:
(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。
培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是_________________,甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率_________________(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。
(2)若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是_________________。
9.(2017•新课标Ⅱ
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中生物 一轮 复习 光合作用