光合作用一轮复习教学案(教师版)

1、光合作用知识点1:光合作用探索历程发现者实验（依据）结诒普利斯 特利小鼠与绿色植物放在同一个玻璃草内，小鼠没有窒息死亡值物可以更新空气英格豪斯500多次植物更新空气实验植物只有绿叶在阳光照射 下，才能更新空气梅耶根据能量转换和守恒定律光合作用把光能转换成化学 能储固起来萨克斯然一1黑喑丁隰光碘蒸气A蓝色> 1遨珞无颜色变化植物叶片在光合作用中合成 了淀粉恩格尔曼水绵完全曝光一好辆细菌分布于叶绿体所有斗 Ml?一受光部位好氧细菌J比上、 L极细光束照射一好氧细菌集中于叶绿体假光束照射的部位叶绿体是道行光合作用的场所*叶绿体光合作用样放鲁宾和卡门HJV+CDl植物也二HtO+U*。士一植物一

2、5光合作用择放的。,来目干水卡尔文用UC标记的"C6供小球藻进行光合作用.然后追踪检测其放射性0（l4CffcO）8中的碟在光合作用中转 换成有机物的途径.普利斯特利：缺少空白对照，实验结果说服力不强°萨克斯；白身对照，囱变量是光照（半曝光与另一半遮光），因变量是淀粉的有无（以碘液变蓝为检测 指标h黑暗进行饥饿处理的目的是：道起叱左愿直地直抵物工诞量2:碘液检测之前需要对叶片用酶溶解 色素进行水浴腹鱼，从而避免干扰实验结果（蓝色）的观察.恩格尔曼：自身对照*自变量是光照照光处与不照光处黑暗与完全曝光），因变量是6的产生（以好 氧细菌的分布为检测指标，鲁宾和卡门：相互对照,自

3、变最是标记物屈与0som 闪变比是O?的放射性。鲁宾和上门实验，卡尔文实验的方法是：同位素标记.【典例1】1880年美国生物学家 G.Engelmann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的水绵体上，并在水绵的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 红光区和蓝紫光区最强。这个实验的思路是 （B）此音作用速率A.B.C.D.细菌对不同的光反应不一，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强好氧细菌聚集多的地方，Q浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照射下植物光合作用强好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强聚集的好

4、氧细菌大量消耗光合作用的产物AIKI齿町»w）捕1成是Me（h>Q,使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用【典例2】德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理 （消耗掉叶片中的淀粉）后，再 把叶片的一部分遮光，其余部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理，结果发现遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是（双选）（BC）A本实验未设对照组B.有无光照是遮光和曝光区域表现不同结果的唯一原因C.实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态D .实验证明叶绿体利用光照将 CO转变成了淀粉知识点2:与光合作用有关的色素色素种类叶绿素

5、（3/4）类胡萝卜素（1/4）叶绿系a叶绿系b胡萝卜素口蓝绿色黄绿色橙黄色原;色分布叶绿体的类囊体薄膜上作用吸收、传递光能（叶绿体中所有色素）、转化光能（只有少数叶绿素a）”噫.收的先加|t1ftDfl叶娓aS 就械外、紫. 蓝一线并叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光;大棚选用的薄膜一一 无色透明特性不溶于水，但能溶于有机溶剂如无水乙醇中。【影响叶绿素合成的因素】（1）光照：光是叶绿素合成的必要条件，植物在黑暗中叶呈黄色。（2）温度：低温抑制叶绿素的合成，破坏已有的叶绿素分子，从而使叶片变黄。镁等无机盐：镁是构成叶绿素的成分，缺镁叶片变黄。【色素与叶片的颜色】正常 绿色正

6、常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3： 1 ,且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是呈现绿色叶色 变黄寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄叶色 变红秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素， 而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色知识点3:绿叶中色素的提取和分离（一）原理：1、色素的提取： 色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。2、色素的分离：不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度也不同。溶解度大的扩散速度快，溶解度小的扩散速度慢。（二）实验流程图示：1、提取色素：（1）称取绿叶；（2）剪碎；（3）研磨：加入

7、少许 SiO2（作用：研磨充分）、CaCO （作用： 防止色素被破坏） 和10mL无水乙醇（作用：溶解色素）；（4）过滤：漏斗基部放一块单层尼龙布； （5） 收集滤液。选材：应选取 鲜嫩、颜色深绿 的叶片,以保证含有较多的色素。2、制备滤纸条：（1）长与宽略小于试管，在一端剪去两角（作用：使色素在滤纸条上扩散均匀）；（2）在距剪去两角的一端 1cm处画铅笔线。3、画滤液细线：（1）沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线（滤液细线要细、直使各色素扩散的起点相同）（2）干燥后，再画一两次。（干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素）4、色素分离：将滤液条插入有3mL层析液（作用：分离色素） 的试管中

8、，有滤液细线的一端朝下。（滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带）=色素种美色素施色色素含尬胡萝卜事*生池堂黄色较少叶舔帑a强船色M多叶域席h黄舔色较多5、观察结果：滤纸条上色素带有四条，如图6.结果分析：从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：叶绿素 a >叶绿素 b >叶黄素 > 胡萝 卜素从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝 卜素 > 叶黄素 > 叶绿素 a > 叶绿素 b在滤纸上距离最近的两条色素带是一叶绿素a与叶绿素b ,距离最远的两条色素带是 胡萝卜素与叶黄素。会得到近似同心的四个

9、7.实验创新：在本实验中在圆形滤纸中央点上叶绿体色素的提取液进行层析, 色素环，由内到外依次是 黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色 。【提取的色素成淡绿色的原因】称取绿叶过少或不新鲜未加CaCO或加的太少，色素分子已部分被破坏研四不充分，色素未被充分提取出来加入的无水乙醇过多，色素溶液浓度小【典例3】下图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。下列说法不正确的是（c ）事A叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上|jB.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中外ijC.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲|jjl.D,发黄菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙-【典例4】关于叶绿体中色素的提取和分

10、离实验的操作，正确的是（B）A使用定性滤纸过滤研磨液B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线23次D.研磨叶片时，用体积分数为70%勺乙醇溶解色素知识点4:光合作用过程分析6CO. + I2H.O5rC6HPOt+6O.+6H?O 上"W FT00工-比较项目光反捶暗反应（硬反应）迎北一沪先反成BMW反应场所口 T绿体类囊体结构薄膜叶绿体显质需要条件光合色素，醉、用不直接需要色素和光，需要各种摘物质转换”）水的光解；二-4H十 O： （2）ATP 的生成：ADP + Pi+能成一ATP(1)C(h 的固定: CO?+G2Cj(2)Q 的还原：2Cj

11、AT|Ht '(CH20) + Cs能量变化光能-ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能一有机物中稳定的化学能元素去向J * , 光能一 八，人6C0, + J2HQ CfiHi3Ofi+ 6H，0 + 602叶二钵 f实质联系光反应与暗反应既有区别又紧密联系，是一个缺一不可的整体；光反应为暗反应提供ATPJH， 口音反应为光反应提供ADP、Pi；光反应会推动哨反应的进行，暗反应也可促进光反应的进行。CO,+H,注意一光反应产生的ATP、H只能用于暗反卜;3暗反应所需的ATP、H也只能来源于光反应，光合作用产生的H（光反应产生）是NADPH，呼吸作用产生H（仃氧呼吸第一第二阶段产生）

12、是NADH. 所以它们不是同一种物质.呼吸作用产生的ATP £有氧呼吸三个阶段都产生）用于除暗反应以为的其他生命活动，有氧呼吸产生的Hj 用于与6结合形成水，无铳呼吸产生的H用于还原内酮酸形成乳酸或酒精、匚5,故无疑呼吸无H的积累.word版本【干旱(或沙漠地区)植物光合作用分析】植物在密闭的容粉中)【外界条件变化时 Q、Q、H等物质含量的变化】条件光照由强到弱，CO 供应不斐光照由弱到强，CO 供应不斐CO供应由充足到 不足，光照不变CO供应由不足到 充足，光照/、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的含量减少或没有增加增加_减少亚HO)鸣忖cd+C 燃 2

13、G增加word版本【典例5】下图为光反应、暗反应联系示意图，请根据图回答下面的问题:(1)填出图中字母所表示的物质；aQj? b ATP、c【H! 、d CO；(2)光反应为暗反应提供了 ATP和【H ;(3)光合作用中的能量转变是：光能一ATP中活跃的化学能 -有机物中稳定的化学能；(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降低【典例6离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO的供应，下列关于短时间内叶绿体中ATP与Q的相对含量变化的示意图中，正确的是 (B)【典例7】对光合作用过程中物质转变途径的叙述中，不正确的是( C)A.碳原子：CO

14、C3f(CHO)B.氧原子：02C.氢原子：H2-ATD ( CHO)D ,氧原子：CO-C3一( CHO)【典例8】在光合作用的暗反应中发生的反应过程有( B)CO的固定 0 2的释放 糖的生成 H2。的分解 C3化合物的还原A .B.C.D.word版本知识点5:光合作用强度及其影响因素先悒抬点量合量CO)rA在襄陪中畔殿断布放阴匚6置光器普偿J _oco喙收量 奠 1A1<<理放R光黑强度图生植物阴生植物生光补信点C：光忸和在二 无、化浓、盐 度氧碳度水机等曲线分析，十相对值COi萍2放0Aco2吸4 收2示植物呼吸速率。光台速率小于呼吸速率。光补偿点生长）光合速率大干呼吸速

15、率。点称为光合作用的光饱和点, 薪演度队（请在上图中用虚线画出）光i饱和点田胞中的CS的产生和去路；C点AB段BC黑（一）光合作用强度：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用 （即光合速 率）。（关系式：净光合作用强度=实际光合作用强度-呼吸作用强度）项目表小方法净光合速率（又称表观光合速率）Q的释放量、CO的吸收量、有机物的积累量真正光合速率（又称实际光合速率）Q的产生量、CO的固定量、有机物的制造量呼吸速率（黑暗中测量）CO的释放量、Q的吸收量、有机物的消耗量注意：由于进行光合作用的同时也进行了呼吸作用，所以在做此类题是一定要记住同时考虑光合作用和呼吸作用；如果小烧

16、杯中放的是NaOH溶液，则是测呼吸作用速率；如果小烧杯中放的是NaHCO或CO缓冲液，则是测光合作用速率。（二）影响因素（内因：色素的含量、酶的数量和活性、Q含量等。）1、光照强度1影响光反应阶段ATP、田的产生）套种时农作物种类搭应用16大棚种植阴雨天应补充光照根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强度“如间作,配、林带树种的搭配等.两个点的移动方向问题：当条件的改变有利于光合作用进行时（如适当提高温度、适当增加 CO浓度、 适当增加矿质元素含量等），光补偿点左移，光饱和点右移；当条件的改变不利于光合作用进行时 （如 降低CO浓度、减少矿质元素含量等），光补偿点右移，光饱和点左移；

17、2. cOt浓度（影响暗反应阶段g的生成）COj匚5饱和点恁光-COi派建笔在土聒中睛喂所葬isncoi $外因：温度、co二的供应量C点的限制因素4内因，色素含量、酶的数量和活性、.C的含量注意：（I）要充分理解真正（实际我总）光合速率、表救 光合速率、呼吸速率的表示方法.以及三者之间的关系.（2）能看懂遨图,如横坐标自变堂）、纵坐标（因变量 么,特别是纵史标是代表真正光合速率还是净光合速率，（3）能准备猫述曲线的变化，记住要分段描述（4）注意几个点.光强为。时、光补偿点、光钻和点代多（5）能找出曲线上各点的主要限制因子，一般是如股还用 高煮了则一定不是横坐标的，得从其它方面去考虑。（6）阴

18、生植物的光补偿点和光饱和煮比较低，大IB施有机»、人工噌施CQ大田；施有机肥、秸杆还田、南北向种植以保证空气III皿畅旅通注工C点以后的限制因素（环境因素）0 W 20 30 40 50 温度汽 温度会直接影响酹的活性.（主要是影响暗反应）4、矿质元素（N P、K M©N:合成叶绿素、酶、 ATP等。P:合成ATR构成类囊体膜的磷脂等。Mg合成叶绿素。K：促进光合产物的运输。应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料, 量。5、水应用；插大田适时播种b.温室栽培时.白天适当提高温度,晚上适当降温.可提高农作物产影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致

19、叶A光令作用冥际量6节物质C吸量O 2 4 6 S叶面积指数片气孔关闭，限制 CO进入叶片，从而间接影响光合作用。 应用：根据作物的需水规律合理灌溉。植物坤避免徒长。封行过早，使中下色素，同一植为“往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。无si聋度*CD*W 中co,漱J# 抵CO工法厘3Q1C 20 TI QTC0 P同-植棠I叶腑无照引度度高克鼻 中鬓 低我衰曲线分析,达到P点前，限制光台逶率的因素为横坐标表示的因子，随其不断加强，光台速率不断提高.达到P点时，横坐标表示的因素，不再是歌fi光合速率的因子，要想提高光合速率可采取 适当提高图中其他因子的方法.提醒：各种环境因子

20、对植物光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合作用。但各种因子的作用并不是同等重要的，其中起主要作用的因子为关键因子，因此在分析相关问题时，应抓关键因子。【典例9】将生长状况相同的轮藻叶片分成4等份，在不同的温度下先暗处理1 h ,再光照1 h（光照强度相同），测其质量变化，得到如下的数据。以下说法错误的是（双选）（AC ）组别1234温度（C）271282930 1暗处理后的质量变化（mg）1-2-31光照后和暗处理前的质量变化（mg）+ 31+ 3+ 3+门A.轮藻细胞内呼吸酶最适温度约为30 CB.第三组轮藻光合作用产生的氧气量最多C.第四组轮藻2 h合成的有机物总量为 2 mgD.四个组

21、中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度【典例10】下图表示某绿色植物的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时，分别在光照强度为a、b、c、d时，单位时间内 CO释放量和02产生量的变化。下列叙述正确的是（D）8 6 4 2 0物质产生量暗，该植物能正常生长A光照弓虽度为a时，叶肉细胞产生 ATP的场所有叶绿体、线粒体、 细胞质基质B.光照弓虽度为b时， 光合作用速率等于呼吸作 用速率C.该植物其他条件不 变，一昼夜中保持15 h光 照强度为c,其余时间黑D.光照弓II度为d时，细胞要从周围吸收 2个单位的二氧化碳【典例11】以测定的CO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

22、的影响,结果如图所示。下列分析正确的是（双选）（A B ）A.光照相同时间，35 C时光合作用制造的有机物的量与30 C时相等B.光照相同时间，在 25 C条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25 C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【典例12】大棚中种植蔬菜，可通过适当提高CO浓度提高蔬菜产量。下列有关说法正确的是：(C)增施有机肥，可提供 CO,同时肥料中的有机物成分可直接被植物吸收；施用碳酸氢钱肥料，即可为植物提供CO,也可为植物提供氮素营养；将蔬菜和蘑菇种在同一个大棚内，可为蔬菜提供CO。A. B. C. D. 【典例13】实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度，请回答有关问题：若乙装置为对照组，则其和甲装置的区别应为装置中放置死亡的植物。测定植物的净光合作用强度： 在甲、乙两装置的烧杯中加入 NaHCOB液(NaOH或NaHCO ;将两装置 放在适宜的光照下照射 1h,测定红墨水滴的移动距离；实验结果：乙装置中红墨水滴向右移动 0.5cm,