高三生物一轮复习 光合作用 新人教版必修1

1、.1.2考纲要求权威解读1.叶绿体色素的提取和分离2光合作用的基本过程()3影响光合作用速率的环境因素()1.掌握光合色素的种类、作用及分离提取色素的过程、结论、注意事项。2掌握光合作用过程中物质和能量的转变过程。3领会不同环境因素对光合作用速率的影响，设计实验探究影响光合作用的条件。.3一、叶绿体中色素的提取与分离1实验原理(1)叶绿体中的色素容易溶解在_中。(2)各种色素在层析液中的_不同；_的色素在滤纸上扩散的速率快，位于_，_的色素在滤纸上扩散得慢，位于_。2实验结果层析过程中，滤纸条上会出现四条色素带，自上而下依次是：_(橙黄色)、叶黄素(_)、_(蓝绿色)、叶绿素b(_)。.4二、

2、叶绿体的结构和功能1结构一般呈扁平的_，有_层膜，内部的基粒是由_堆叠而成的。吸收_的色素位于_上，与光合作用有关的酶分布在_和_中。2功能进行光合作用的场所，利用_将无机物合成_，同时将光能转化为_储存在有机物中。.5三、光合作用的探究历程时间探究结果1771年植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变污浊的_1779年_在更新空气中不可缺少1785年绿叶在光下放出的气体是_，吸收的是_1864年光合作用的产物是_1993年利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自_20世纪40年代利用同位素示踪技术探明了_的转化途径.6四、光合作用的基本过程1光反应(1)场所：叶绿体的_上。(2)条件：_。(

3、3)物质变化水的光解：色素分子吸收光能将水分解成_。ATP的合成：利用色素分子吸收_将ADP和Pi合成_。(4)能量变化：光能转变为_。.72. 暗反应(1)场所：_。(2)条件：_、_、_、CO2。(3)物质变化CO2的固定：CO2与C5结合，形成_。C3的还原：在有关酶的作用下，_接受ATP释放的能量并且被_还原，经过一系列的变化，形成_及_。(4)能量变化： _转变为有机物中稳定的化学能。.8五、化能合成作用1概念：某些细菌能够利用体外环境中某些_时所释放的化学能来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。2实例：硝化细菌能够利用_氧化成HNO2和HNO3时所释放的化学能将_合成糖类。.

4、9自我校对：一、有机溶剂溶解度溶解度高上方溶解度低下方胡萝卜素黄色叶绿素a黄绿色二、椭球形或球形双类囊体光能类囊体薄膜类囊体薄膜上叶绿体基质光能有机物化学能三、空气光和绿叶氧气二氧化碳淀粉水二氧化碳中碳.10四、类囊体薄膜光、色素、酶H和氧气光能ATPATP中活跃的化学能叶绿体基质酶ATPH两个C3C3H糖类C5ATP中活跃的化学能有机物空气中的CO2浓度光照强度温度五、无机物氧化氨CO2和H2O.11一、绿叶中色素的提取与分离1实验原理(1)提取原理：叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。(2)分离原理：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色

5、素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素分离。.122实验过程、操作注意事项及目的实验过程 注意事项 操作目的提取色素选取新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高研磨时加入10 mL无水乙醇溶解叶片中的色素研磨时加入少许的SiO2和CaCO3研磨充分和保护叶绿素 迅速、充分研磨防止溶剂挥发，并充分溶解色素盛放滤液的试管管口加棉塞防止溶剂挥发和色素分子被氧化.13实验过程 注意事项 操作目的分离色素 滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸条上的扩散速度快滤纸条的一端剪去两角防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快滤液细线要直、细、齐使分离的色素带平整、

6、不重叠滤液细线干燥后重复画23次使分离的色素带清晰，便于观察滤液细线不能触及层析液防止色素直接溶解到烧杯内的层析液中.143.实验结果及分析(1)经层析后在滤纸条上出现四条色素带。通过观察色素带的分布、宽窄、颜色可以得出色素的种类、含量和溶解度。.15(2)结果分析色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。色素带的宽窄与色素含量有关，色素带越宽说明此种色素含量越多。色素带扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明溶解度越大。相邻两条色素带之间距离最远的是胡萝卜素和叶黄素，最近的是叶绿素a和叶绿素b。色素带最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素，叶绿素b比叶黄素稍宽。 .164实验改进：如果

7、用圆形滤纸替代滤纸条做层析实验，应在圆心处点样，滤液在圆形滤纸上的扩散结果是出现4个同心圆，最外面的是胡萝卜素，向内依次为叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。.17例1 (2011北京海淀模拟)如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是()A应向培养皿中倒入层析液B应将滤液滴在a处，而不能滴在b处C实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)D实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色.18解析a处应滴加滤液，放在培养皿上，使层析液沿灯芯向上扩散，到达a点后沿圆形滤纸扩散，得到四个不同颜色的同心圆，由内向外依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素

8、。答案D.19二、光合作用的探究历程.20例2(2011广东模拟)1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是().21A细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B好氧性细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强C好氧性细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D好氧性细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速度快，则该种光有利于光合作用.22解析好氧细菌的生活是需要氧气的，因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地

9、方，也就是水绵光合作用强的地方。 答案B.23三、光合作用1光合作用的概念：是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。.242光合作用的场所：叶绿体。名称叶绿体分布主要存在于绿色植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞中形态 扁平的椭球形或球形结构主要成分类囊体的薄膜上分布有光合作用的色素和酶，基质中有光合作用所需的酶、少量的DNA和RNA功能叶绿体中的色素能吸收、转化、传递光能，叶绿体是进行光合作用的场所.253.光合作用的过程(1)过程图解：.26(2)光反应与暗反应的比较.27注意光反应必须在有光条件下才能进行，暗反应虽在有光、无光条件下均可进行

10、，但需要光反应提供的H和ATP，因此在暗处暗反应不能长时间进行。.284光合作用的总反应式及元素转移情况.29例3(2011山东质检)下图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是()A该反应的场所是叶绿体的类囊体BC3生成C6H12O6需要H、ATP和多种酶C提高温度一定能促进C6H12O6的生成D无光条件有利于暗反应进行.30解析图示的光合作用阶段为光合作用的暗反应，该反应发生的场所是叶绿体基质，该过程在有光、无光的条件下均会进行，该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原，其中C3还原需要光反应提供H和ATP，此外还需要多种酶的参与。温度通过影响该过程中酶的活性影响C6H12O6的

11、生成，因此，在最适温度以上，提高温度不能促进C6H12O6的生成。答案B.31四、影响光合作用的因素及其在农业生产中的应用1内部因素(1)与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物，如图1所示。.32(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图2、图3所示。.332外部因素(1)单因子.34.35(2)多因子图像含义P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率

12、，也可同时适当补充CO2，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浓度以提高光合作用速率.36光合作用速率与细胞呼吸速率.371. 呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。2. 净光合速率和真正光合速率(1)净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示；(2)真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。 .383. 光合速率与呼吸速率的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率若用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得以下关系式：(1)光合作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量(2)光

13、合作用固定CO2量CO2吸收量细胞呼吸释放CO2量(3)光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分)细胞呼吸消耗葡萄糖量.39例4(2011河南一模)在一定浓度的CO2和适当温度条件下，测定植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率，如图1给出了光照强度与该植物叶片光合作用速率的关系，如图2表示CO2的转移方向。请据图回答：.40(1)根据图1，当光照强度为4 klx时，该植物叶片总(真正)光合作用速率是每100 cm2叶每小时吸收CO2_mg。(2)若该植物叶肉细胞处于图2状态时，则对应图1的曲线中_点。(3)c点以后影响光合速率的环境因素可能有_(回答一种即可)。(4)将该植物叶片从光下移到黑

14、暗中，叶绿体中C3含量短时间内的变化将是_。(5)在图1中c点所示的条件下，该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位有_。.41解析本题考查细胞代谢及图文转换。据图1可知，a点时光照强度为0，此时植物只进行细胞呼吸，该植物的呼吸速率为6 CO2 mg/100 cm2叶小时，光照强度为4 klx时，该植物的净光合速率为6 CO2 mg/100 cm2叶小时，则真正光合速率应为6612 CO2 mg/100 cm2叶小时。图2表示光合速率与呼吸速率相等，外界CO2的含量无变化，应对应图1中的b点，c点以后随光照强度的增强，光合速率不再增加，此时影响光合速率的环境因素应为CO2浓度或温度等。.42将植物

15、从光下移到黑暗中，光反应产生的H、ATP减少，C3的还原减慢，而CO2的固定仍正常进行，所以C3含量短时间内应上升。图1中的c点所示条件下，植物既进行光合作用又进行细胞呼吸，能产生ATP的结构有叶绿体、细胞质基质和线粒体。 答案(1)12 (2)b (3)CO2浓度、温度等 (4)上升 (5)叶绿体、细胞质基质和线粒体.431.(2009安徽高考)叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是()A叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内BH2O在光下分解为H和O2的过程发生在基质中CCO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D光合作用的产物淀粉是在基质中合成的.44解析：本题考查

16、叶绿体的结构和功能。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，光合作用的光反应(如水的光解)发生在叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应(如CO2的固定、淀粉的产生)发生在叶绿体基质中。答案：D.452(2008山东高考)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上().46A生物膜为叶绿体内膜B可完成光合作用的全过程C发生的能量转换是：光能电能化学能D产生的ATP可用于植物体的各项生理活动解析：本题综合考查光合作用的结构基础和过程。从图中所含有的色素以及发生的过程可以判断，该膜是类囊体膜，是光反应的场所。发生的物质变化是水的光解和ATP的合成；发生的能量变化是：光能电能化学能；该过程产生的ATP

17、只用于还原C3，而不能用于其他生理活动。答案：C.473(2008宁夏高考)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.48解析：水绵的叶绿体通过光合作用释放氧气，光合作用需要光照，需要原料二氧化碳，NaHCO3稀溶液可提供CO2；装片中不能有空气，否则好氧细菌均匀分布，无法根据好氧细菌的聚集情况确定叶绿体是否有放氧功能。答案：B.494(2

18、007上海高考)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()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.50解析：据图分析可知：甲图中色素主要吸收红橙光、蓝紫光，应为叶绿素的吸收光谱；乙图中色素主要吸收蓝紫光，应为胡萝卜素的吸收光谱。答案：B.515. (2007北京高考)科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如图所示。请据图判断下列叙述不正确的是().52A光照强度为a时，造成曲线和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

19、曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同C光照强度为ab，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高D光照强度为ac，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高.53解析：从曲线图中可以看出，在光照强度相同时，曲线I和光合作用强度有差异，原因是温度不同；在光照强度相同时，和光合作用强度有差异，原因是CO2浓度不同；在光照强度为ac时，曲线在a点已达光饱和点。答案：D.546. (2010安徽高考)为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种的玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答：.55(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。(2

20、)实验结果表明，在_的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取_措施能提高玉米的光能利用率。.56解析：本题以曲线图的形式考查考生对影响光合作用速率的因素的理解，意在考查考生获取信息的能力和实验分析能力。(1)依图可知，影响光合作用的因素有土壤含水量、施肥情况和光照强度等。解题时，要遵循单一变量原则，B点与D点相比，土壤含水量和施肥情况相同，不同之处在于光照强度，故限制B点玉米CO2吸收量的因素为光照强度，限制C点玉米CO2吸收量的因素为土壤含水量。.57(2)从曲线图可知，在土壤含水量为20%40%条件下，施肥和未施肥的两条曲线重叠，在土壤含水量为40%60

21、%条件下，光强为800 molm2s1条件下施肥效果明显；从增加光合面积的角度考虑，提高光能利用率的措施有合理密植、间种和套种等。本小题易忽视题干中的限定范围，而错答为“提高CO2浓度，适当提高温度”等。答案：(1)光照强度(或光强) 土壤含水量 (2)土壤含水量为40%60% 合理密植.587(2010福建高考)东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。(一)某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置

22、12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成下图。.59.60(1)本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定_吸收量来计算净光合速率。(2)黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到_，这是控制实验的_变量。(3)若甲藻长时间处于pH 10.0条件下，甲藻_ (能、不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：_。(4)实验表明，甲藻光合作用适宜pH 6.09.0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的_有关。.61(二)研

23、究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为1530，最适温度为25左右，当温度为9和33时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。.62解析：本题关注生态方面，以引发东海赤潮的东海原甲藻作为实验材料，通过分析温度与pH等环境因素对其光合作用的影响，从而在一定程度上认识东海赤潮发生机理。(一)(1)从图中看，净光合速率真正光合速率呼吸作用速率，光合作用消耗二氧化碳产生氧气，而呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，因此可以通过测定氧气释放量或二氧化碳吸收量来计算净光合速率。(2)黑暗环境中，甲藻呼吸作用产生的二氧化碳会导致

24、藻液pH下降，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到原设定的pH，以保证实验的自变量达到原设定值。.63(3)从图中看，当甲藻处于pH 10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，也就是说甲藻合成的有机物小于消耗的有机物，因此若甲藻长时间处于pH 10.0条件下，甲藻不仅不能积累有机物，还要消耗体内已经合成的有机物，从而使得甲藻不能正常生长繁殖。(4)赤潮是由于海水中的N、P等矿物质的含量过多而出现的富营养化现象。(二)在画净光合速率随温度变化的示意曲线时，要找到几个特殊的点：一是25时净光合速率最大，二是9和33时净光合速率为零，三是1530时净光合速率为正值。.64答案：(一)(1)

25、CO2 (2)原设定的pH自 (3)不能 因为长时间处于pH 10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖 (4)富营养化(N、P含量)(二).658. (2010浙江高考)试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。.66请回答： (1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中_和_更高。(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24 h内CO2浓 度 变 化 曲 线 。 图 中 b c 段 C O2浓 度 升 高 缓 慢 是 因 为_，cd段CO2浓度急剧下降是因为试管苗_。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率_。(3)根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、_和_可缩短试管苗的适应过程。.67解析：本题主要考查植物的新陈代谢，涉及的知识点有光照强度、蔗糖、CO2浓度、温度等环境条件的变化对光合作用和呼吸作用等生理过程的影响；环境条件对试管苗适应能力的影响等。意在考查考生的理解能力、获取与处理信息的能力和综合运用能力。(1)由甲图知，不管是否加入蔗糖，在一定范围内提高光照强度，植物的光合速率都会提高；加了蔗糖后光合速率和光饱和点明显降低。(2)图乙中bc段为23 0