孟德尔的豌豆杂交实验课件

1、第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第1课孟德尔的豌豆杂交实验(一) 考点一分离定律的发现 【核心知识突破】1.实验材料与实验方法：(1)豌豆作为实验材料的优点。传粉：_传粉且_受粉，自然状态下一般为纯种。自花闭花性状：具有稳定遗传且易于区分的_。操作：花大、易_。相对性状去雄蕊和人工授粉(2)用豌豆做杂交实验的操作要点：2.遗传学研究中常用的交配类型、含义及其应用：交配类型含义应用举例杂交_不同的个体之间相互交配将不同的优良性状集中到一起，得到新品种用于显隐性的判断自交一般指植物的自花(或同株异花)传粉，_相同的动物个体间的交配连续自交并筛选，提高纯合子比例用于显隐性的判断基因型基因型交配类型含

2、义应用举例测交待测个体(F1)与_杂交用于测定待测个体(F1)的基因型正交和反交正交中父方和母方分别是反交中的母方和父方判断基因在常染色体上，还是在X染色体上隐性纯合子3.科学的研究方法假说演绎法：(1)观察现象、发现问题实验过程：(2)分析现象、提出假说对分离现象的解释：图解假说：结果：F2表现型及比例为_，F2的基因型及比例为_。高茎矮茎=31DDDddd=121(3)演绎推理、实验验证对分离现象解释的验证：(4)得出结论分离定律。4.分离定律的实质：【微点警示】孟德尔遗传实验的两个易错点(1)基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种且Aa=11，或产生的雄配子有两种且Aa=11，但是AA不

3、是11，一般情况下，雄配子数量远大于雌配子。(2)“演绎”和“验证”不同，“演绎”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是进行测交实验验证。【秒判正误】 1.兔子的长毛与粗毛是相对性状。( )分析：长毛与粗毛不是同一种性状，所以它们不是相对性状。2.“F1的短毛雌兔与长毛雄兔交配，后代中既有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离。( )分析：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象是性状分离，而不是亲本有短毛与长毛两种表现型，子代也有两种表现型。3.F2的表现型比为31的结果体现基因分离定律的实质。( )分析：基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离，即F1(Dd)产生的雌(

4、雄)配子Dd=11。4.“F1(Dd)产生两种数量相等的雌(雄)配子(D和d)”属于推理内容。( )分析：“F1(Dd)产生两种数量相等的雌(雄)配子(D和d)”属于推理内容。5.植物的自花传粉及异花传粉都有可能是自交。( )分析：自交是指两个基因型相同的个体相交。如植物的自花传粉(如豌豆，两性花)及同一植株上的雌雄异花传粉(如玉米，单性花，雌雄同株)。【命题案例研析】典例 (2018江苏高考)一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合31性状分离比的情况是()A.显性基因相对于隐性基因为完全显性B.子一代产生的雌配子中 2 种类型配子数目相等，雄配子中也相等C.子一代产生的雄配子中 2 种

5、类型配子活力有差异，雌配子无差异D.统计时子二代 3 种基因型个体的存活率相等【审答技巧】(1)审题关键：题干中“不符合31性状分离比的情况”。(2)答题技巧：先找出符合31性状分离比的条件，就可以确定答案。【解析】选C。一对相对性状的遗传实验中，子二代性状分离比为31的出现需要满足一系列的条件，如显性基因对隐性基因为完全显性，F1产生的雌雄配子数量不一定相等，但雌雄配子中不同类型配子数量应相等，而且2种配子的活力相同，受精概率相等，产生的各种基因型的受精卵成活率也要相等，这样才能保证子二代中性状分离比接近31，故C选项中的雄配子中2种类型配子活力有差异，会影响到受精卵的种类及比例。【高考长句

6、应答特训】(1)在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中，2次套袋的目的是_，_。防止外来花粉的干扰保证杂交获得的种子是人工授粉所结(2)一对相对性状的遗传实验中，若统计的样本数量足够大，子二代的性状分离比是121的原因可能是_。显性基因相对于隐性基因为不完全显性【方法规律】F2中显性和隐性性状比值的判断技巧根据F1(Aa)产生的雌雄配子比例，判断F2中显性性状和隐性性状的比值。(1)F1产生的两种雌配子(Aa)的比例为21，两种雄配子的比例为11，则F2中显性隐性=51。(2)F1产生的两种雌配子(Aa)的比例为21，两种雄配子(Aa)的比例为21，则F2中显性隐性=81。(3)F1产生的两种雄配

7、子的比例为11，含有显性基因的雌配子没有生活力，则F2中显性隐性=11。(4)F1产生的两种雄配子的比例为11，含有隐性基因的雌配子没有生活力，则F2中只有显性个体。【考点题组诊断】角度一遗传定律相关概念的理解1.(金榜原创预测)如图是果蝇的体细胞，16是常染色体，78是性染色体，基因在染色体的位置如图所示。下列相关基因不遵循孟德尔分离定律的是()世纪金榜导学号A和B基因A和b基因E和e基因发生交叉互换后的1号染色体上的A和a基因A.B.C.D.【解析】选C。孟德尔分离定律的实质是同源染色体上等位基因的分离。A和B基因虽然在同源染色体上，但不是等位基因，A和b基因位于同一条染色体上，它们都不遵

8、循孟德尔分离定律；E和e基因位于性染色体上，性染色体上的基因的遗传遵循孟德尔分离定律；发生交叉互换后的1号染色体上的A和a基因在减数第二次分裂后期分开，不遵循孟德尔分离定律。故选C。【知识总结】相同基因、等位基因、非等位基因辨析(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因，如图中A和A就叫相同基因。(2)等位基因：同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。(3)非等位基因：非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。角度二孟德尔遗传实验科学方

9、法的分析2.(2019湖南十三校联考)假说演绎法是现代科学研究中常用的方法，孟德尔利用该方法发现了两个遗传规律。下列有关分析正确的是()A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象C.孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是：若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中3种基因型个体比接近121D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的【解析】选D。约翰逊提出“基因”这一概念，A错误；孟德尔的遗传规律不能解释所有有性生殖生物的核遗传现象，比如位于同一条染色体上的不同基因控制的遗传现象等，B错误

10、；孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是：若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，分离比接近11，C错误；提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交(为什么子一代只有高茎)和F1自交(为什么在子二代出现了高茎矮茎约为31)两组豌豆遗传实验基础上的，D正确。【方法技巧】科学的研究方法假说演绎法角度三分离定律的实质与验证3.(教材素材新命题必修2 P8拓展题2变式)已知玉米高茎对矮茎为显性。某学习小组为了探究纯合高茎玉米植株所结果穗的所有籽粒全为纯合子、全为杂合子还是既有纯合子又有杂合子，他们选取了该玉米果穗上的两粒种子作为亲本，单独隔离种植，结果发现子代植株全为高茎，由此他们判断该

11、玉米果穗所有籽粒为纯合子。世纪金榜导学号(1)老师认为结论不科学，原因是_。(2)请写出你的实验设计思路并预测实验结果。实验思路：_。预测三种可能结果及结论：_。_。_。【解析】纯合高茎玉米植株所结果穗的所有籽粒的基因型可能有AA、Aa两种情况，分析题意，为证明纯合高茎玉米植株所结果穗的所有籽粒是只有AA、只有Aa、有AA和Aa三种情况，需要用高茎玉米果穗上的全部籽粒作亲本，单独隔离种植(或自交)，避免其他花粉的干扰，然后观察记录子代植株的高矮情况；同时所取样本要足够大，避免偶然因素造成的实验误差。答案：(1)选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部籽粒的基因型(2)用高茎玉米果穗上的全

12、部籽粒作亲本，单独隔离种植(或自交)；分别观察记录子代植株的高矮情况所有籽粒的后代全为高茎，说明该玉米果穗上的籽粒全为纯合子所有籽粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗上的籽粒全为杂合子若部分籽粒的后代全为高茎，另一部分籽粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗上的籽粒既有纯合子也有杂合子【加固训练】1.(2018福州模拟)某二倍体植物中，控制某一性状的等位基因有A1、A2、A3这些等位基因不会形成纯合子。现有一个规模较大、个体随机交配形成的该植物种群，种群内A1、A2、A3基因频率相等。下列说法错误的是()A.该植物等位基因A1、A2、A3在同源染色体的位置相同B.该种群两种基因型的植株杂

13、交，子代有三种或四种基因型C.若该种群只进行杂交，子代基因频率不变、基因型频率改变D.若该种群只进行自交，子代基因频率和基因型频率都改变【解析】选C。据等位基因的定义，等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，因此该植物等位基因A1、A2、A3在同源染色体的位置相同，A正确；由于这些等位基因不会形成纯合子，因此该种群两种基因型的植株杂交，子代有三种(A1A2A1A3A1A2、A1A3、A2A3)或四种(A1A2A3A4A1A3、A1A4、A2A3、A2A4)基因型，B正确；只有在种群中个体可以随机交配的情况下，子代基因频率才可能不变，因此该种群只进行自交时，子代基因频率和基因

14、型频率都改变，C错误、D正确。2.某种两性花植物的花色受一对基因(A/a)控制，只有存在显性基因时才能合成色素。现将某纯合的紫花植株与纯合的白花植株杂交，F1全开红花，自交后代F2表现为1紫花2红花1白花。回答下列问题：(1)若将F1的植株自交所结全部种子播种共得16株植株，若每株的结实率相同，其中有5株结紫花种子共100粒，有6株结红花种子共120粒，有5株结白花种子共100粒，则子代的性状分离比与孟德尔定律预期的分离比不相符，最可能的原因是_。(2)将F2中的红花和白花植株种植在一起，让其随机传粉，若每株的结实率相同，只收获红花植株上所结的种子，单独种植得一株系，则该株系中开白花的植株占_

15、。【解析】(1)子代的性状分离比往往与孟德尔定律预期的分离比不相符，最可能的原因是子代样本数量太少，存在偶然性。(2)F2红花、白花植株中的红花植株为2/3Aa，白花植株为1/3aa。由于F2中的红花和白花植株种植在一起，并随机传粉，所以红花植株上所结的种子，精子来自红花和白花植株，即1/3A和2/3a，卵子只来自红花植株，即1/2A和1/2a，故该株系中开白花植株占1/22/3=1/3。答案：(1)子代样本数量太少(2)1/3考点二分离定律的应用 【核心知识突破】1.相对性状中显隐性的判断：(1)根据子代性状与分离比判断：(2)根据遗传系谱图进行判断。若双亲正常，子代有患者，则为_遗传病(“

16、无中生有为隐性”)。若双亲患病，子代有正常者，则为_遗传病(“有中生无为显性”)。隐性显性(3)假设推证法。在判断显性性状时，若出现假设与事实相符，要对两种性状同时进行假设，或对同一性状进行两种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论。若假设与事实不相符，则不必再进行另一假设，可直接予以判断。2.亲子代基因型、表现型的推断(基因用A和a表示)：(1)根据亲代推断子代基因型、表现型：亲本子代基因型子代表现型AAAAAA_AAAa_全为显性AAaaAa_AaAa_显性隐性=31AaaaAaaa=11显性隐性=_aaaa_全为隐性全为显性AAAa=11全为显性AAAaaa=12111aa(2)根据子

17、代推断亲代的基因型(逆推型)：3.自交与自由交配：交配方式自交自由交配含义相同基因型的个体之间的交配群体中一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体随机交配(包括自交和杂交)实例以某种群中Aa个体自交得F1，F1中显性个体自交或自由交配产生F2为例交配方式自交自由交配交配组合1/3(AAAA)、2/3(AaAa)两种交配组合方式 4.“四法”验证分离定律：(1)自交法：自交后代的性状分离比为31，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)测交法：若测交后代的性状分离比为11，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，

18、对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为11，则可直接验证基因的分离定律。(4)单倍体育种法：取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型且比例为11，则符合基因的分离定律。5.杂合子连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算：(1)根据杂合子连续自交图解分析：由图可知：DD的概率等于dd的概率，所以只需求出Dd的概率，且只有Dd的亲本自交才能产生Dd的子代。(2)根据图解推导相关公式：(3)根据上表比例绘制坐标曲线图：曲线含义：图中曲线表示_所占比例，曲线表示_所占比例，曲线表示_所占比例。纯合子(DD和dd)显性(隐性)纯合子杂合子(4)杂合子Aa连

19、续自交并逐代淘汰隐性个体的概率计算：杂合子连续自交，其中隐性个体的存在对其他两种基因型的个体数之比没有影响，可以按照杂合子连续自交的方法进行计算，最后除去隐性个体即可，因此连续自交n次后，显性个体中，显性纯合子AA所占比例为_，杂合子Aa所占比例为_。(2n-1)/(2n+1)2/(2n+1)【秒判正误】 1.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。( )分析：测交方法可以检测子一代的基因型及其产生配子的种类及比例，也能检测某一显性个体是纯合子还是杂合子。2.符合基因分离定律并不一定出现31的性状分离比。( )分析：若在F2中统计样本数目过少，或存在隐性致死、纯合致死、显性致死等情况

20、，则不一定会符合预期的分离比，但是仍然遵循基因分离定律。3.自交和自由交配基因频率和基因型频率均不变。( )分析：自交基因型频率发生改变。4.孟德尔的一对相对性状的杂交实验中有F1的自交、F1的测交实验。( )分析：孟德尔的一对相对性状的杂交实验中包括纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交实验。5.杂合子自交后代没有纯合子，纯合子相交一定是杂合子。( )分析：杂合子自交后代有纯合子，纯合子相交可能是杂合子，也可能是纯合子。 【命题案例研析】典例 某动物种群中，AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代中AA

21、Aaaa 基因型个体的数量比为()A.331B.441C.120D.121【审答技巧】(1)关键信息：aa个体没有繁殖能力、个体间随机交配，不是自交。(2)计算技巧：根据除去aa个体，AA、Aa基因型个体分别占1/3、2/3，有两种计算方法：先计算AA、Aa产生的配子A、a所占比例，然后用棋盘法计算出AA、Aa、aa的比例。先写出4种交配方式：1/3AA、2/3Aa、1/3AA() 2/3Aa()、1/3AA()2/3Aa()，然后计算出AA、Aa、aa的比例。【解析】选B。本题主要考查基因分离定律的相关知识。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，就是AA、Aa这两种基因型

22、的雌雄个体间随机交配，AA占1/3，Aa占2/3，采用棋盘法。产生雌雄配子的概率2/3A1/3a2/3A4/9AA2/9Aa1/3a2/9Aa1/9aa理论上，下一代基因型个体的数量比为：AAAaaa=441。【核心素养新命题】科学思维分析与综合 (1)若aa个体有繁殖能力、个体间随机交配，则下一代中AAAaaa基因型个体的数量比是多少？提示：若aa个体有繁殖能力，则A、a的配子比例如下表：AAAaaa基因型个体的数量比为121产生雌雄配子的概率1/2A1/2a1/2A1/4AA1/4Aa1/2a1/4Aa1/4aa(2)若aa个体有繁殖能力、同种基因型个体间交配，则下一代中AAAaaa基因型

23、个体的数量比是多少？提示：1/4AA、1/2Aa、1/4aa，则子代AA个体占1/4+1/41/2=3/8，子代Aa个体占1/21/2=1/4，子代aa个体占1/4+1/41/2=3/8，故子代中AAAaaa基因型个体的数量比为323。【考点题组诊断】角度一显、隐性判断及纯合子、杂合子的判断1.玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是()【解析】选C。A项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系。B项中，当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显隐性关系。C项中，非甜与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则该性状为显性性状；

24、若出现两种性状，则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性纯合子，此时非甜玉米自交，若出现性状分离，则说明非甜是显性性状；若没有出现性状分离，则说明非甜玉米是隐性纯合子。D项中，若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。【方法技巧】 判断性状的显隐性关系的方法(1)定义法具有相对性状的纯合个体进行正反交，子代表现出来的性状就是显性性状，对应的性状为隐性性状；(2)杂交法相同性状的雌雄个体间杂交，子代出现不同于亲代的性状，该子代的性状为隐性性状，亲代为显性性状。角度二基因型和表现型的推导及相关计算2.(教材素材新命题必修2 P8基础题4变式)如图为羊的毛色(黑色和白色)的遗传图解，则下列判断

25、错误的是()A.白色为显性性状B.4号为杂合子的概率为1/2C.F1的结果表明发生了性状分离D.7号与4号的基因型不一定相同【解析】选B。根据4号、5号和6号可知白色为显性性状，黑色为隐性性状，A正确；由于6号为隐性纯合子，则4号肯定为杂合子，B错误；性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象，C正确；4号肯定为杂合子，而7号是显性纯合子或杂合子，D正确。角度三自交与自由交配的相关计算3.(2019南阳模拟)苦瓜植株中含一对等位基因D和d，其中D基因纯合的植株不能产生卵细胞，而d基因纯合的植株花粉不能正常发育，杂合子植株完全正常。现有基因型为Dd的苦瓜植株若干作亲本，下列有关叙

26、述错误的是世纪金榜导学号()A.如果每代均自交直至F2，则F2植株中d基因的频率为1/2B.如果每代均自交直至F2，则F2植株中正常植株所占比例为1/2C.如果每代均自由交配直至F2，则F2植株中D基因的频率为1/2D.如果每代均自由交配直至F2，则F2植株中正常植株所占比例为1/2【解析】选D。D基因纯合的植株不能产生卵细胞，而d基因纯合的植株花粉不能正常发育，因此每代中只有Dd可以自交得到F2，因此F2植株中d基因的频率为1/2，A正确；由A项可知，每代中只有Dd可以自交直至F2，因此F2植株中DDDddd=121，即F2植株中正常植株所占比例为1/2，B正确；基因型为Dd的个体进行自由交

27、配时，由于D基因纯合的植株不能产生卵细胞，雌性个体产生的配子的基因型及比例是Dd =12，由于d基因纯合的植株不能产生正常的精子，因此雄配子的基因型及比例是Dd=21，所以，自由交配直至F2，dd的基因型频率=(2/3)(1/3) =2/9，DD的基因型频率=(1/3)(2/3)=2/9，Dd的基因型频率为5/9，则F2植株中D基因的频率为1/2，C正确，D错误。角度四分离定律的综合应用4.(2018淮安模拟)已知豌豆种子中子叶的黄色与绿色由一对等位基因Y、y控制，现用豌豆进行下列遗传实验，请分析回答：(1)用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因之一是_。(2)从实验_可判断这对相对性状中_是显性

28、性状。(3)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为11，其主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为_。(4)实验二黄色子叶戊的基因型为_，其中能稳定遗传的占_，若黄色子叶戊植株之间随机交配，所获得的子代中绿色子叶占_。(5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交，所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占_。【解析】(1)豌豆有许多稳定的易于区分的相对性状，并且是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下都为纯合子，是良好的遗传杂交实验材料。(2)根据实验二中后代的性状分离现象可判断子叶黄色对绿色为显性。(3)根据题意知，黄色子叶甲的基因型为Yy，故产生Y、y两种配子，且比例相等。(4)

29、黄色子叶戊的基因型及比例为YYYy=12，黄色子叶戊随机交配，由于黄色子叶戊产生y配子的概率是2/31/2=1/3，所以子代中绿色子叶yy的比例为1/31/3=1/9。(5)黄色子叶丙(Yy)与黄色子叶戊(1/3YY、2/3Yy)杂交，子代中YY所占的比例为1/31/2+2/31/4=1/3，Yy所占的比例为1/31/2+2/31/2=1/2，这两种黄色子叶YYYy=23，所以黄色子叶中不能稳定遗传的(Yy)占3/5。答案：(1)性状易于区分(2)二黄色(3)Yy=11(4)YY或Yy1/31/9(5)3/5【方法技巧】基因分离定律的概率计算方法(1)基本思路。确定显隐性关系确定亲本个体的基因

30、型及其概率明确交配方式确定所求个体概率的所属范围计算遗传概率(某性状或某基因型出现的概率)。(2)基本方法。概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)100%。直接根据分离比推理计算。AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2；显性性状出现的概率是3/4，隐性性状出现的概率是1/4。根据配子的概率计算。先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘，即可得出某一基因型的个体的概率；计算表现型概率时，再将相同表现型的个体的概率相加即可。如人类白化病遗传： 则杂合双亲生出正常孩子的概率是3/4，生出白化病孩子的概率为1/4，生出的正常孩子是杂合子的概率为2/3

31、。【加固训练】某同学利用红球(表示D)和白球(表示d)进行“性状分离比的模拟实验”，其操作过程中错误的做法是()A.甲、乙两小桶内的小球分别代表雌、雄生殖器官B.随机从每个小桶中抓取一个小球组成一组是模拟雌雄配子随机结合C.每次抓取前要摇晃小桶的目的是保证下次抓取小球的随机性D.每次抓取之后将抓取的小球放回桶中【解析】选A。甲、乙两小桶分别代表雌、雄生殖器官，A项错误；甲、乙两小桶内的小球分别代表雌、雄配子，随机从每个小桶中抓取一个小球组成一组是模拟雌雄配子的随机结合，B项正确；为了保证每种配子被抓取的概率相等(即被抓取的随机性)，在每次抓取小球前，都应摇晃小桶，以将桶内的小球充分混合，C项正

32、确；为了保证每种配子被抓取的概率相等，每次抓取小球统计后，应将小球放回原来的小桶内，D项正确。答案速填：1假说演绎2313等位基因4测交实验5有性生殖第4课能量之源光与光合作用(二) 考点一环境因素对光合作用强度的影响及应用 【核心知识突破】1.光合作用强度：(1)概念：是指植物在单位时间内通过光合作用制造_的数量。糖类(2)其他表示方法：单位时间内通过光合作用_的数量。单位时间内通过光合作用_的数量。消耗的CO2产生的O22.光照强度：(1)原理：光照强度通过直接影响_反应，进而影响光合作用强度。光(2)构建数学模型：曲线模型：表达式模型：实际光合速率=_。表观(净)光合速率+呼吸速率(3)

33、曲线解读：代谢过程细胞气体交换图解A点只有_ AB段光合作用强度_细胞呼吸强度 B点光补偿点：光合作用强度_细胞呼吸强度 细胞呼吸不再增加(4)应用：增加光照强度促进光合作用：温室中适当_以提高作物的光合作用强度。依据植物的特点合理利用光能：阴生植物光补偿点和光饱和点均较阳生植物_，可采用阴生植物与阳生植物_的方式以合理利用光能。增加光照强度低间作3.CO2浓度：(1)原理：CO2直接影响_，进而影响_。(2)构建数学模型：暗反应光反应(3)模型解读：代谢过程A点细胞只进行细胞呼吸AB段光合作用强度_细胞呼吸强度B点CO2补偿点：光合作用强度=细胞呼吸强度B点后光合作用强度_细胞呼吸强度C点C

34、O2饱和点：增加CO2浓度，光合作用强度_不再增加(4)应用。大田生产：应“正其行，通其风”或增施_。温室栽培：人工增加_、增施农家肥或与动物圈舍联通等。农家肥CO24.温度：(1)原理：温度通过影响_进而影响光合作用强度。(2)构建数学模型：酶的活性(3)模型解读。光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响。与_有关的酶对温度更为敏感。(4)应用。白天：适当提高温度以_。光合作用提高光合作用强度夜间：适当降低温度以_，减少有机物的消耗。降低细胞呼吸强度5.水：(1)原理：直接影响：水是光合作用的_，含水量越高，细胞代谢越旺盛。间接影响：植物缺水会导致_，CO2供应不足，影响光合作用速率。(2)

35、应用：合理灌溉。原料气孔关闭6.矿质元素：(1)原理：矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的_，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等。组成成分(2)构建数学模型： (3)模型解读：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用强度。超过一定浓度后，会因_过高而降低植物光合作用强度。土壤溶液浓度(4)应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用强度。7.综合因素：(1)构建数学模型： 图中：a.高CO2浓度，b.中CO2浓度，c.低CO2浓度。 高光强，中光强，低光强。(2)模型解

36、读：P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，依次为_、_和温度。Q点之后横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素，此时的主要影响因素依次为温度、_和_。光照强度光照强度CO2浓度光照强度(3)应用：有机肥中的有机物被土壤中的微生物分解成各种矿质元素，增加了土壤的肥力，另外还释放出热量和CO2，增加了大棚内的温度和CO2浓度，有利于光合作用的进行。【微点警示】对光合作用强度的三点认识(1)光合作用强度高光能利用率高：其他条件相同的情况下，光合作用强度越高，光能利用率越高。光能利用率除受光合作用强度的影响外，还受光合作用时间和光合作用面积的影响。(2)影响光合作用强度的因素：外因

37、：包括光照强度、温度、CO2浓度等。内因：包括酶的活性和数量、色素的种类和数量、五碳化合物的含量等。(3)多因素对光合作用强度的影响：不同因素的作用具有互补效应。如当光照强度降低时，可通过增加CO2浓度补偿。不同条件下关键影响因素不同。如其他条件适宜，CO2达到饱和点，此时限制因素最可能是五碳化合物的含量。【命题案例研析】【典例】 (2018全国卷)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。(

38、3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_(填“O2”或“CO2”)不足。【审答技巧】(1)题干中关键信息不要忽略：种植密度过大，植株接受的光照强度减弱。林下光照强度较弱，适合种植阴生植物。夏日晴天中午12：00，光照强度过强，气孔关闭，CO2供应不足。(2)读懂曲线图的关键信息：甲植物净光合速率为0时所需的光照强度大于乙。当光照强度大于a时，甲植物的净光合速率大于乙。【解析】本题考查光合作用的基本过程和影响因素。(1)当光照强度大于a时，甲的净光合速率比乙的高，因此对光能的利用率较高的植物是甲。(2)光照

39、强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。(3)乙植物在低光照强度下的净光合速率大于甲，所以乙更适合在林下(低光照条件)种植。(4)夏日晴天中午12：00时温度过高，部分气孔关闭，进入叶肉细胞的CO2不足。答案：(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2【高考长句应答特训】(1)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_，原因是_。 乙乙植物在低光照强度下的净光合速率大于甲(2)某植物夏日晴天中午12：0

40、0时叶片的光合速率明显下降，叶肉细胞内ATP的含量_(填“增加”“减少”或“不变”)，原因是_。增加气孔关闭，CO2减少，暗反应减弱，ATP消耗减少，而短时间内光反应正常【考点题组诊断】角度一单因素对光合作用的影响1.(2019长沙模拟)如图，原来置于黑暗环境中的绿色植物移到光下后，CO2吸收量发生了改变。据图判断下列叙述中正确的是()A.曲线AB段表示绿色植物呼吸强度减慢B.曲线BC段表示绿色植物仅进行光合作用C.B点时植物既进行光合作用，也进行细胞呼吸D.整段曲线表明，随光照强度增加，光合速率增加，呼吸速率也增加【解析】选C。曲线AB段表示随着光照强度逐渐增强，二氧化碳的释放量逐渐减小，而

41、不代表细胞呼吸强度改变，A错误；曲线BC段表示光照强度较高，绿色植物光合作用强度大于细胞呼吸强度，植物表现为释放CO2，B错误；B点表示绿色植物光合作用强度等于细胞呼吸强度，植物表现为既不吸收CO2也不释放CO2，C正确；由曲线可知，随光照强度递增，光合作用增强，但达到一定程度时，光合作用强度不再随之变化，在整个过程中不能确定呼吸速率的变化，D错误。【知识总结】影响光合作用因素的分析(1)内因：酶的数量与活性、色素含量等。(2)外因：CO2浓度、温度、光照强度等。(3)在达到光合作用光饱和点(或CO2饱和点)以前，影响光合作用的主要因素是光照强度(或CO2浓度)。2.(2018淄博模拟)在天气

42、晴朗的夏季，将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内放在室外进行培养。每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度，绘制成如图所示的曲线(水平虚线表示实验开始时玻璃罩内CO2浓度)。据图得出的判断不正确的是()A.d点和h点表示光合速率等于呼吸速率B.bc段和ab段曲线斜率差异可能主要是由温度造成的C.光合速率最大值可能出现在h点D.呼吸速率最小值可能出现在b点【解析】选C。图中d点和h点，玻璃罩内的CO2浓度达到平衡，此时光合速率等于呼吸速率；在夜间只进行细胞呼吸，但是ab段上升速率快，而bc段变缓，这是由于早晨温度较低，细胞呼吸减弱；h点时光合作用积累的有机物最多，但光合速率不是

43、最大；b点之前，CO2增加的速率快，b点之后，CO2增加的速率慢，因此呼吸速率最小值可能出现在b点。3.(金榜原创预测)为了研究温度对玉米幼苗生长的影响，某研究小组进行了如下实验：将若干组等量的、生长状况一致的玉米幼苗，白天给予26 的恒定温度，不同实验组给予不同的夜温，其他条件相同且适宜。结果如图1所示。将同一批玉米幼苗分别置于恒定的不同温度下培养，其他培养条件相同，光合作用强度与光照强度之间的关系如图2所示。下列有关叙述正确的是()世纪金榜导学号A.A点时玉米幼苗相对生长速率较低的主要原因是夜温太低B.玉米幼苗生长的最适温度组合是日温26 、夜温20 C.玉米幼苗夜间生长所需的能量由线粒体

44、提供D.15 时玉米幼苗的光合作用强度高于10 【解析】选A。由图可知，A点时玉米幼苗相对生长速率较低的主要原因是夜温太低，A正确；由于缺少其他日温的实验作对照，因此不能确定最适日温是26 ，B错误；玉米幼苗夜间生长主要通过有氧呼吸获取能量，因此其所需的能量由线粒体和细胞质基质提供，C错误；由图可知，光照强度较低时，15 时玉米幼苗的光合作用强度低于10 ，D错误。角度二多因素对光合作用的综合影响4.(2017天津高考)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。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是世纪金榜导学号()A.光照强度低于P

45、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【解析】选D。题图中光照强度低于P时，突变型CO2吸收速率低于野生型，原因是突变型叶绿素含量较低，吸收光的能力较弱，光反应强度低于野生型，A项正确；光照强度高于P时，突变型CO2吸收速率大于野生型，原因是突变型固定CO2酶的活性显著高于野生型，导致暗反应强度高于野生型，B项正确；光照强度低于P时，突变型光合速率随光照强度的增加而增加，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度，C项正确

46、；光照强度高于P时，在达到光饱和点以前，突变型光合速率仍随光照强度的增加而增加，此时限制突变型光合速率的主要环境因素仍是光照强度，D项错误。【方法技巧】曲线图中限制因素的判断方法(1)曲线上升阶段：纵坐标随横坐标增加而增加，限制因素为横坐标代表的物理量(横坐标为时间时，限制因素不是时间，而是随时间变化而变化的温度或光照等环境因素)。(2)曲线水平阶段：纵坐标不再随横坐标增加而增加，限制因素为横坐标以外的物理量。5.(2019武汉模拟)如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。下列有关叙述中正确的是世纪金榜导学号()A.t1t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光

47、解加快、O2释放增多B.t2t3，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.t3t4，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还原后的直接产物含量降低【解析】选D。水光解释放O2发生在叶绿体类囊体薄膜上，而不是叶绿体基质，A错误；t2t3光照充足且恒定，限制光合速率的因素为CO2浓度，若增加光照，光合速率不会提高，B错误；t3t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，H和ATP不再积累，导致光反应速率加快，C错误；突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP

48、含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3减少，所以直接产物C5含量降低，D正确。6.(教材素材新命题必修1 P108思维拓展)哈密瓜盛产于新疆的哈密地区。在哈密地区农作物生长季节里，阳光充沛、昼夜温差大。分析回答：(1)从影响哈密瓜生长的环境因素分析，哈密瓜特别甜的原因是_。(2)如果你的家乡想种哈密瓜并使瓜甜，仅从光合作用的角度分析，你认为应当采取的措施有_。【解析】(1)哈密地区位于我国的高纬度地区(夏季的白天长)，阳光充足，而且光照强，所以哈密瓜植株的叶片进行光合作用的时间长，光合作用的强度大，积累的糖类自然就会很多。哈密地区夜间温度比较低，哈密瓜植株的细胞呼吸相对比较弱，消耗的糖类

49、物质就会比较少。这样，哈密瓜内积存的糖类比较多。哈密瓜细胞内的糖类在有关酶的催化作用下，最终转化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特别甜。(2)如果自己的家乡想种植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地区的自然条件，创造类似的生态环境，如采取白天适当增加光照时间和光照强度，夜间适当降低温度等措施。答案：(1)白天温度高，光照强，哈密瓜光合作用强，积累的有机物较多；夜间温度低，哈密瓜细胞呼吸较弱，消耗的有机物较少，一昼夜积累的有机物较多(2)增加光照强度、延长光照时间等【加固训练】为研究长期盐碱胁迫对辣椒叶绿素的影响，科研人员将辣椒幼苗放入盐碱溶液进行处理，一段时间后测定辣椒的相关数据和生长情况如下表。请思考并

50、回答相关问题：辣椒叶绿素种类及比例a+b(mg/g)ab在盐碱溶液环境中0.571.21在非盐碱溶液环境中1.3831(1)提取辣椒叶绿素要使用无水乙醇，还需要加入适量的_，迅速研磨，过滤得到提取液。(2)分析以上图表，该实验的因变量是_，能影响因变量的无关变量有_(至少写出两个)。(3)分析以上图表，长期生长在盐碱溶液环境中，对辣椒_(填“叶绿素a”或“叶绿素b”)的影响较大，导致光反应减弱，合成的_减少。同时，构成气孔的保卫细胞发生渗透失水，气孔关闭，使气孔导度下降，直接导致_减弱，降低光合作用速率。(4)加入CaCl2溶液后，气孔导度部分恢复，对叶绿素含量变化的影响也与此类似，这说明_。

51、【解析】(1)可用无水乙醇提取色素，同时加入适量的二氧化硅是为了研磨充分，加碳酸钙是为了保护色素在研磨过程中不被破坏。(2)实验结果显示的是气孔导度和叶绿素含量及比例的变化，即因变量。无关变量包括影响辣椒生长的环境因素，如光照强度、温度、二氧化碳浓度等。(3)根据表中信息，与非盐碱溶液环境相比，盐碱溶液中叶绿素总量下降，叶绿素a与叶绿素b含量的比值下降，说明长期盐碱环境对辣椒叶绿素a的影响较大，导致光反应为暗反应提供的ATP和H减少。在一定浓度NaCl溶液的作用下，气孔导度下降，即构成气孔的保卫细胞发生渗透失水，出现气孔关闭现象，直接导致二氧化碳的固定下降。(4)加入CaCl2溶液后，气孔导度

52、部分恢复，对叶绿素含量变化的影响也与此类似，说明CaCl2溶液能够缓解NaCl溶液对辣椒幼苗造成的伤害。答案：(1)二氧化硅和碳酸钙(2)气孔导度和叶绿素含量及比例光照强度、温度、二氧化碳浓度等(3)叶绿素aATP和H二氧化碳固定(暗反应)(4)CaCl2溶液能够缓解NaCl溶液对辣椒幼苗造成的伤害考点二光合作用相关的探究实验 【核心知识突破】1.探究光照强度对光合作用强度的影响：(1)实验原理：利用抽气法排除叶片细胞间隙中的_，使其沉入水中。气体通过_控制光照强度。光合作用的过程中产生_的多少与光合作用强度密切相关，O2积累在细胞间隙从而使下沉的叶片_。因此可依据一定时间内_，来比较光合作用

53、强度。台灯与烧杯的距离O2上浮小圆形叶片上浮的数量(2)实验步骤及操作要点：实验步骤操作要点制备小圆形叶片将绿色菠菜叶片用直径为1 cm的打孔器打出小圆形叶片30片实验步骤操作要点排出细胞间隙中的气体a.将小圆形叶片和适量清水置于注射器中，排出注射器内的空气。b.用手堵住注射器前端的小孔，并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。重复几次，直到小圆形叶片_沉入水底实验步骤操作要点分装小圆形叶片将内部气体逸出的小圆形叶片各10片，分别放入暗处盛有20 mL富含_的清水的3个小烧杯中。这时的叶片由于_，全部沉到水底CO2细胞间隙充满了水实验步骤操作要点给予不同的光照强度分别取离台灯10 cm、20

54、 cm、30 cm(对应编号为1、2、3)的位置，把三个烧杯分别放在这三个位置上，打开台灯观察并记录一定时间内_的数量小圆形叶片浮起(3)实验结论：在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而_。增强2.光合速率的测定实验：(1)测定依据：实际光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸速率。(2)测定装置：(3)方法解读：测定细胞呼吸速率。a.小烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液，用于_。b.玻璃钟罩应遮光处理，以排除_的干扰。c.置于适宜温度环境中。吸收CO2光合作用d.测定单位时间内红色液滴_，代表呼吸速率。向左移动距离测定净光合作用速率。a.小烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于维持

55、容器内CO2浓度恒定，以满足植物光合作用需求。b.给予较强光照处理，且温度适宜。c.测定单位时间内红色液滴_，代表净光合速率。向右移动距离【秒判正误】1.在探究光照强度对光合作用强度的影响中，增加光照强度或温度，都能明显缩短叶圆片上浮至液面所用的时间。( )分析：达到光饱和点后，增加光照强度不会缩短叶圆片上浮至液面所用的时间。提高温度，可能会增加叶圆片上浮至液面所用的时间。2.在探究光照强度对光合作用强度的影响中，加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2。( )分析：NaHCO3溶液是CO2缓冲液，既能吸收CO2，也能释放CO2。3.在探究光照强度对光合作用强度的影响中，往水中吹气是

56、为了增加水中的溶解氧。( )分析：往水中吹气是为了增加水中的二氧化碳。4.在光合速率的测定实验中，无法测出实际光合作用速率。( )5.在光合速率的测定实验中，红色液滴的移动反映了玻璃钟罩内O2含量的变化。( )【命题案例研析】【典例】 (2019济南模拟)为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在25 条件下进行了一系列实验。下列说法正确的是()A.在无光条件下，液滴向左移动B.在有光条件下，液滴向右移动C.在有光条件下，液滴向右移动的距离代表光合速率D.随光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大【审答技巧】(1)读懂图中实验装置的作用：CO2缓冲液可以维持

57、密闭小室中CO2浓度。液滴移动由O2浓度的变化决定。(2)理解四种情况下液滴的移动代表的生物学意义：无光时：液滴向左移动，代表细胞呼吸速率。光照强度低于光补偿点时：细胞呼吸速率大于光合速率，液滴左移。光照强度为光补偿点时：细胞呼吸速率等于光合速率，液滴不动。光照强度高于光补偿点时：细胞呼吸速率小于光合速率，液滴右移。【解析】选A。由于CO2缓冲液的作用是维持装置中的CO2含量不变，所以引起装置中气压变化的原因是O2的变化。无光条件下绿色植物只进行细胞呼吸，消耗O2，液滴左移，A项正确。有光条件下，绿色植物既进行细胞呼吸消耗O2，又进行光合作用产生O2，若光合作用细胞呼吸，液滴右移；若光合作用=

58、细胞呼吸，液滴不移动；若光合作用细胞呼吸，液滴左移，B项错误。在有光条件下，液滴向右移动的距离代表净光合速率，C项错误。在达到光饱和点之前随光照强度的增强，液滴向右移动的距离逐渐增大，D项错误。【核心素养新命题】(1)科学思维模型与建模请在如图坐标系中绘制不同条件下测得的液滴移动距离曲线。(2)科学探究实验结果交流有人认为，用热光源给装置照光，会导致装置温度升高，进而影响实验结果。为了避免温度对实验结果的影响，应该_。在光源和密闭小室之间放置隔热水槽【考点题组诊断】1.(2019长沙模拟)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2 浓度的变化，下列叙述错误的是()A.该

59、实验探究不同单色光对光合作用强度的影响B.加入NaHCO3 溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2C.拆去滤光片，单位时间内氧气传感器测到的O2 浓度高于单色光下O2 浓度D.若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度【解析】选B。分析图示装置可知，自变量是不同的单色光，因变量为盛气装置中O2 的多少，因而该实验可探究不同单色光对光合作用强度的影响，A 项正确；加入NaHCO3 溶液是为了给金鱼藻光合作用提供原料CO2，B项错误；拆去滤光片，给以自然光照，光合作用较任一单色光照的光合作用都强，因而单位时间内氧气传感器测到的O2 浓度高于单色光下O2 浓度，C项正确；若将此装置放在黑暗处，金鱼

60、藻只进行细胞呼吸，不进行光合作用，因而可通过测定盛气装置中O2 的减少量，测定金鱼藻的细胞呼吸强度，D项正确。2.(2018烟台模拟)如图所示的玻璃容器中，甲中注入蒸馏水并投入少量的新鲜绿叶碎片，乙中注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后甲黑暗处理，乙用相当强度光照射容器，两装置叶片都重新浮出液面，下列关于叶片重新浮出液面原因的分析正确的是()A.叶片吸水膨胀，密度减小B.叶片消耗养料重量减轻C.乙装置叶片上浮是NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大D.甲装置叶片上浮是因为CO2充满叶肉细胞间隙，乙装置是因为O2充满