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2019-2020年高三生物專題復習 光合作用教案 一. 教學內容： 復習光合作用 二. 學習過程： 1. 光合作用的過程及C3、C4間的轉換 2. 影響光合作用的因素有： （1）光：光照強弱直接影響光反應； （2）溫度：溫度高低會影響酶的活性； （3）CO2濃度：CO2是光合作用的原料，直接影響暗反應； （4）水分：水既是光合作用的原料，又是體內各種化學反應的介質，特別地，水分還影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體； （5）礦質元素：礦質元素是光合作用產物進一步合成許多有機物所必需的物質如葉綠素、酶等。 光照、CO2濃度、溫度與光合速率基本關系見下圖： 3. 提高作物產量的途徑 途徑 措施或方法 延長光時 補充光照 增大光合作用面積 間作、合理密植 提高光合作用效率 控制適宜光強、提高CO2濃度（如通風）、合理施肥（供應適量必需礦質元素） 提高凈光合作用速率 維持適當晝夜溫差（白天適當升溫，晚上適當降溫） 【典型例題】 [例1] 將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的CO2條件下。如果將環(huán)境中CO2含量突然降至極低水平，此時葉肉細胞內的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是（ ） A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降 解析：從光合作用的反應過程進行分析：在光合作用過程中，CO2參與暗反應，CO2與C5化合物結合，生成兩個C3化合物，當CO2突然減少時，這個過程必然受阻，因而導致C5化合物的含量上升和C3化合物含量下降。而C3化合物的減少，又使暗反應中C3化合物還原成葡萄糖的過程受阻，消耗光反應提供的ATP量也減少，使細胞中ATP含量上升。 答案：C 同類變式：下圖為光照和CO2濃度改變后，與光合作用有關的C5化合物和C3化合物在細胞內的變化曲線。 （1）曲線a表示 ，在無光照時其含量下降的原因是 ； 曲線b表示 ，在CO2濃度降低時含量下降的原因是 （2）由（1）得出光照強度和CO2濃度與光合作用的關系是：前者主要影響 ；后者主要影響 。 答案：（1）五碳化合物；CO2在還原過程中因缺NADPH和ATP不能產生C5化合物，而CO仍然固定形成C3化合物。碳化合物；CO2的減少導致C3化合物產生減少，而C3化合物仍然被還原為C5化合物 （2）光反應階段；暗反應階段 [例2] 下圖中的甲、乙兩圖為—晝夜中某作物植株對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請據(jù)圖回答問題： （1）甲圖曲線中C點和正點（外界環(huán)境中CO2濃度變化為零）處，植株處于何種生理活動狀態(tài)？ （2）根據(jù)甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的 段，其中光合作用強度最高的是 點，植株積累有機物最多的是 點。 （3）乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因為 ，以致光反應產生的 和 逐漸減少，從而影響了暗反應強度，使化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。 乙圖 甲圖 （4）乙圖曲線中間E處光合作用強度暫時降低，可能是因為 解析：本例主要考查影響光合作用因素：CO2濃度、光強，以及光合速率、呼吸速率和表觀速率的關系（表觀速率=光合速率－呼吸速率）。首先，要認真看清坐標的含義，然后進行曲線分析；其次，要把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來考慮，并用兩個生理過程進行的條件和時間進行分析。注意光合作用強度決定的制造有機物量與有機物總積累量之間的聯(lián)系和區(qū)別；第三，乙圖的E點CO2吸收率降低的機理，不僅要從外界因子的整天變化情況及此時的限制因素考慮，還要聯(lián)系植株的其他生理活動進行思考。 答案： （1）呼吸作用釋放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量時 （2）BF；D；E （3）光照強度逐步減弱；ATP；NADPH （4）溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關閉，影響了CO2原料的供應 [例3]（xx江蘇高考題）光合作用受光照強度、CO2濃度、溫度等影響，圖中4條曲線（a、b、c、d）為不同光照強度和不同CO2濃度下，馬鈴薯凈光合速率隨溫度變化的曲線。a光照非常弱，CO2很少（遠小于0.03%）；b適當遮蔭（相當于全光照的1/25）CO2濃度為0.03%，c全光照（晴天不遮蔭），CO2濃度為0.03%；d全光照，CO2濃度為1.22%。請據(jù)圖回答： （1）隨著光照強度和CO2濃度的提高，植物光合作用（以凈光合速率為指標）最適溫度的變化趨勢是 。 （2）當曲線b凈光合速率降為零時，真光合速率是否為零？為什么？ （3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高凈光合速率？（ ） A. 通風 B. 增施有機肥 C. 延長生育期 D. 施碳酸氫銨 解析：由題中坐標圖可知，隨光照強度和CO2濃度的提高，植物光合作用最適溫度的變化逐漸提高。因為b為適當遮蔭（有光），CO2濃度為0.03％（有原料），呼吸作用仍在進行，所以，當曲線b凈光合速率為零時，代表光合速率等于呼吸速率，真光合速率并不為零。在生產實踐中，采取通風、施肥等措施均可提高作物凈光合速率。 答案： （1）逐漸提高 （2）不為零，因為在b實驗條件下，呼吸速率不為零 （3）ABD 同類變式：圖甲、乙、丙分別表示某植物光合作用速率與光照強度之間的關系、溫度與光合速率之間的關系及葉綠體色素對不同波長光線的相對吸收量： （1）若甲圖所示曲線為陰性植物，則陽性植物曲線與此相比較C點___（填“上/下/左/右/不變”）移，A點____（填“上/下/左/右/不變”）移 （2）由乙圖知，40℃時，植物體___（能/不能）顯示生長現(xiàn)象；而5℃時狀態(tài)可用甲圖中____（填“A/B/C”）點表示 （3）用玻璃大棚種植蔬菜時，應選擇光強為_____（填“A/B/C”）、溫度為____℃（填一個具體數(shù)值），及____顏色______（填透明或不透明）的玻璃。 解析：甲圖為表觀光合速率，乙圖為實際光合速率和呼吸速率，丙圖反應了葉綠素吸收光譜。第（3）題要求從甲、乙、丙圖獲取知識進行應用創(chuàng)新。 答案：（1）右；下 （2）不能；B （3）C；25；無；透明 【模擬試題】（答題時間：50分鐘） 1. 生長旺盛的葉片，剪成5毫米見方的小塊，抽去葉內氣體，做下列處理（見圖及圖注），這四個處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是（ ） 2. 下圖曲線表示農田中Ⅰ晝夜溫度變化；Ⅱ光照強度；Ⅲ植物吸收CO2的變化，請判斷下列說法中不正確的是（ ） A. 在Ⅲ曲線與時間軸交點c和e時，光合作用吸收的CO2和呼吸作用釋放的CO2量相等。 B. a點的形成是由夜間的低溫造成的 C. 在從時間軸上的c點開始合成有機物，到e點有機物的合成終止。 D. 增大曲線Ⅲ與時間軸所圍成的正面積措施包括提高光照強度，CO2濃度和充足的水分供應 3. 光合作用光反應產生的物質有（ ） A. C6H12O6、NADPH、ATP B. NADPH、CO2、ATP C. NADPH、O2、ATP D. C6H12O6、CO2、H2O 4. 有甲、乙、丙、丁4盆長勢均勻的植物置于陽光下，甲品紅光照射；乙綠色光照射；丙添加品紅色濾光片A；丁添加綠色濾光片B（如圖），經(jīng)過一段時間，各盆中長勢最旺的和長勢最差的依次是下列哪一組（ ） A. 甲、乙 B. 乙、丙 C. 甲、丁 D. 丙、丁 5. 在農作物生產中，套作和輪作是提高農作物產量的重要措施，兩者（ ） A. 都是為了提高光能利用率 B. 都可以減少病蟲害的發(fā)生 C. 都可以充分利用土壤中的礦質資源 D. 都可以提高農田中的能量傳遞率 6. 對某植株作如下處理：① 持續(xù)光照10 min；② 光照5s后再黑暗處理5s，如此連續(xù)交替進行20 min。若其他條件不變，則在兩種情況下，植株所能制造的有機物總量及積累的有機物總量（ ） A. 均①多于② B. ①少于②；①多于② C. ①和②均相等 D. 無法確定 7. 面積指數(shù)是指單位土地面積上植物的總葉面積，葉面積指數(shù)越大，葉片交錯重疊程度越大。圖表示葉面積與光合作用和呼吸作用兩個重要生理過程的關系，則當葉面積指數(shù)大約為多少時對農作物增產最有利（ ） A. 2 B. 5 C. 7 D. 9 8. 小麥籽粒成熟過程中積累的糖類，主要是依靠穗下第一張葉片（旗葉）的光合作用供給的。有人做了這樣一個實驗（圖甲），將旗葉包在一透明的袋中，袋中始終保持25℃及充足的CO2，在旗葉基部安裝一個可調節(jié)溫度的套環(huán)。實驗開始時，套環(huán)溫度調到20℃，測定30min內透明袋中的CO2吸收量、葉片水分散失量。然后將基部套環(huán)溫度調節(jié)到5℃時，發(fā)現(xiàn)葡萄糖從旗葉向穗運輸?shù)倪^程被抑制，繼續(xù)測定30min內透明袋中的C02吸收量、葉片水分散失量，測得的結果如圖乙所示，則下列判斷錯誤的是（ ） A. 葉片基部溫度變化對袋內葉片蒸騰作用有明顯影響 B. 葉片基部處于低溫（5℃）狀態(tài)時，后30min，CO2的吸收速率下降與葉片氣孔開閉狀態(tài)無關 C. 葉片基部處于低溫（5℃）狀態(tài)時，呼吸作用強度減弱 D. 葉片基部處于低溫（5℃）狀態(tài)時，光合作用強度減弱 9. 將兩個枝條分別置于營養(yǎng)液中。其中一枝僅保留一張葉片（甲），另一枝保留兩張葉片（乙、丙），葉片置玻璃盒中密封（玻璃盒大小足以保證實驗順利進行），在甲葉和乙葉的盒中注入14CO2，裝置如圖。光照一段時間后,可以檢測到放射性的葉片（ ） A. 僅在甲中 B. 尖在甲和乙中 C. 僅在甲和丙中 D. 在甲、乙和丙中 10. 某地區(qū)有一片叢林和幾家工廠，A圖形表示該地區(qū)一天內叢林水分散失，B圖形表示該地區(qū)一天內當?shù)刂参飳O2凈吸收或釋放量，C圖形表示該地區(qū)當?shù)馗浇髿馕廴疚餄舛鹊淖兓闆r。請分析圖示，并回答有關的問題（S代表面積，橫軸示時間/h）。 （1）若SBSA，則多余水分去向是用于 （3）若SB>SA，SIII>SI+SII，則這片叢林當日有機物的變化是 ，這是由于 （4）圖中大氣污染物濃度降低的主要原因可能是 （5）每天清晨，在這片叢林里有許多退休職工早起鍛煉，從環(huán)境因素考慮，你認為是否合適?請說明理由。 11. 下圖為測定光合作用速度的儀器。在密閉小室內放有一片某作物新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，緩沖液用以調節(jié)小室內CO2的量，使其濃度保持在一個定植。小燈泡可以調節(jié)光照強度。小室內氣體體積的變化可根據(jù)毛細管內水柱的移動距離測得。請回答： （1）為了防止光照引起小室內氣體的物理性膨脹或收縮所造成的誤差，必須要有對照，并對實驗結果進行校正。那么對照組小室內應放置 （2）若二氧化碳濃度保持適宜定值，當光強度為零時，小室內減少氣體為0.5微升/平方厘米葉面積/分。而當光強度增加至某一值時，小室內增加氣體為1.5微升/平方厘米葉面積/分，那么此時葡萄糖的生成速率是 微克/平方厘米葉面積/分 （3）若該作物光合作用的最適二氧化碳濃度為800mg/mL，最適光強為20千勒克司。試利用本實驗裝置探究光強和二氧化碳濃度對光合速率的影響。 請簡要列出實驗步驟，并將預期結果繪制在坐標圖上（只需繪4—6條曲線，表示出變化趨勢即可） 實驗步驟： 【試題答案】 1. C 2. C 3. C 4. C 5. C 6. B 7. B 8. A 9. D 10. （1）高 大于 減少 （2）光合作用 其他代謝活動 （3）凈增加 光合作用合成的有機物量大于呼吸作用消耗的有機物量 （4）被叢林植物吸收掉 （5）不適合，因為清晨空氣中CO2多，同時大氣污染物濃度較高 11. （1）同樣大小死葉片和緩沖溶液 （2）60 （3）① 固定適宜光強（如20千勒克司），依次調節(jié)二氧化碳緩沖液為200mg/mL、400mg/mL、600mg/mL、800mg/mL、1000mg/mL……，分別測出光合速率值；② 固定適宜濃度二氧化碳緩沖液（如600mg/mL），依次調節(jié)光強為5千勒克司、10千勒克司、15千勒克司、20千勒克司、25千勒克司、30千勒克司、35千勒克司、40千勒克司……，分別測出光合速率值。 光強和二氧化碳濃度對光合速率的影響曲線如圖：