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2019-2020年高三生物專題復(fù)習(xí) 光合作用教案 一. 教學(xué)內(nèi)容： 復(fù)習(xí)光合作用 二. 學(xué)習(xí)過(guò)程： 1. 光合作用的過(guò)程及C3、C4間的轉(zhuǎn)換 2. 影響光合作用的因素有： （1）光：光照強(qiáng)弱直接影響光反應(yīng)； （2）溫度：溫度高低會(huì)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(yīng)； （4）水分：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，特別地，水分還影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體； （5）礦質(zhì)元素：礦質(zhì)元素是光合作用產(chǎn)物進(jìn)一步合成許多有機(jī)物所必需的物質(zhì)如葉綠素、酶等。 光照、CO2濃度、溫度與光合速率基本關(guān)系見下圖： 3. 提高作物產(chǎn)量的途徑 途徑 措施或方法 延長(zhǎng)光時(shí) 補(bǔ)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(qiáng)、提高CO2濃度（如通風(fēng)）、合理施肥（供應(yīng)適量必需礦質(zhì)元素） 提高凈光合作用速率 維持適當(dāng)晝夜溫差（白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)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(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)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(yīng)過(guò)程進(jìn)行分析：在光合作用過(guò)程中，CO2參與暗反應(yīng)，CO2與C5化合物結(jié)合，生成兩個(gè)C3化合物，當(dāng)CO2突然減少時(shí)，這個(gè)過(guò)程必然受阻，因而導(dǎo)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(yīng)中C3化合物還原成葡萄糖的過(guò)程受阻，消耗光反應(yīng)提供的ATP量也減少，使細(xì)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(guān)的C5化合物和C3化合物在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。 （1）曲線a表示 ，在無(wú)光照時(shí)其含量下降的原因是 ； 曲線b表示 ，在CO2濃度降低時(shí)含量下降的原因是 （2）由（1）得出光照強(qiáng)度和CO2濃度與光合作用的關(guān)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(guò)程中因缺NADPH和ATP不能產(chǎn)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(dǎo)致C3化合物產(chǎn)生減少，而C3化合物仍然被還原為C5化合物 （2）光反應(yīng)階段；暗反應(yīng)階段 [例2] 下圖中的甲、乙兩圖為—晝夜中某作物植株對(duì)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(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： （1）甲圖曲線中C點(diǎn)和正點(diǎn)（外界環(huán)境中CO2濃度變化為零）處，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？ （2）根據(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的 段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是 點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是 點(diǎn)。 （3）乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)? ，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的 和 逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是因?yàn)? 解析：本例主要考查影響光合作用因素：CO2濃度、光強(qiáng)，以及光合速率、呼吸速率和表觀速率的關(guān)系（表觀速率=光合速率－呼吸速率）。首先，要認(rèn)真看清坐標(biāo)的含義，然后進(jìn)行曲線分析；其次，要把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來(lái)考慮，并用兩個(gè)生理過(guò)程進(jìn)行的條件和時(shí)間進(jìn)行分析。注意光合作用強(qiáng)度決定的制造有機(jī)物量與有機(jī)物總積累量之間的聯(lián)系和區(qū)別；第三，乙圖的E點(diǎn)CO2吸收率降低的機(jī)理，不僅要從外界因子的整天變化情況及此時(shí)的限制因素考慮，還要聯(lián)系植株的其他生理活動(dòng)進(jìn)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(shí) （2）BF；D；E （3）光照強(qiáng)度逐步減弱；ATP；NADPH （4）溫度高，蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了CO2原料的供應(yīng) [例3]（xx江蘇高考題）光合作用受光照強(qiáng)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(qiáng)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(yuǎn)小于0.03%）；b適當(dāng)遮蔭（相當(dāng)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(qǐng)據(jù)圖回答： （1）隨著光照強(qiáng)度和CO2濃度的提高，植物光合作用（以凈光合速率為指標(biāo)）最適溫度的變化趨勢(shì)是 。 （2）當(dāng)曲線b凈光合速率降為零時(shí)，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(fēng) B. 增施有機(jī)肥 C. 延長(zhǎng)生育期 D. 施碳酸氫銨 解析：由題中坐標(biāo)圖可知，隨光照強(qiáng)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?yàn)閎為適當(dāng)遮蔭（有光），CO2濃度為0.03％（有原料），呼吸作用仍在進(jìn)行，所以，當(dāng)曲線b凈光合速率為零時(shí)，代表光合速率等于呼吸速率，真光合速率并不為零。在生產(chǎn)實(shí)踐中，采取通風(fēng)、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?yàn)樵赽實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度之間的關(guān)系、溫度與光合速率之間的關(guān)系及葉綠體色素對(duì)不同波長(zhǎng)光線的相對(duì)吸收量： （1）若甲圖所示曲線為陰性植物，則陽(yáng)性植物曲線與此相比較C點(diǎn)___（填“上/下/左/右/不變”）移，A點(diǎn)____（填“上/下/左/右/不變”）移 （2）由乙圖知，40℃時(shí)，植物體___（能/不能）顯示生長(zhǎng)現(xiàn)象；而5℃時(shí)狀態(tài)可用甲圖中____（填“A/B/C”）點(diǎn)表示 （3）用玻璃大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇光強(qiáng)為_____（填“A/B/C”）、溫度為____℃（填一個(gè)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(shí)際光合速率和呼吸速率，丙圖反應(yīng)了葉綠素吸收光譜。第（3）題要求從甲、乙、丙圖獲取知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新。 答案：（1）右；下 （2）不能；B （3）C；25；無(wú)；透明 【模擬試題】（答題時(shí)間：50分鐘） 1. 生長(zhǎng)旺盛的葉片，剪成5毫米見方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理（見圖及圖注），這四個(gè)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(nóng)田中Ⅰ晝夜溫度變化；Ⅱ光照強(qiáng)度；Ⅲ植物吸收CO2的變化，請(qǐng)判斷下列說(shuō)法中不正確的是（ ） A. 在Ⅲ曲線與時(shí)間軸交點(diǎn)c和e時(shí)，光合作用吸收的CO2和呼吸作用釋放的CO2量相等。 B. a點(diǎn)的形成是由夜間的低溫造成的 C. 在從時(shí)間軸上的c點(diǎn)開始合成有機(jī)物，到e點(diǎn)有機(jī)物的合成終止。 D. 增大曲線Ⅲ與時(shí)間軸所圍成的正面積措施包括提高光照強(qiáng)度，CO2濃度和充足的水分供應(yīng) 3. 光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)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(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽(yáng)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(guò)一段時(shí)間，各盆中長(zhǎng)勢(shì)最旺的和長(zhǎng)勢(shì)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(nóng)作物生產(chǎn)中，套作和輪作是提高農(nóng)作物產(chǎn)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(zhì)資源 D. 都可以提高農(nóng)田中的能量傳遞率 6. 對(duì)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(jìn)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(jī)物總量及積累的有機(jī)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(wú)法確定 7. 面積指數(shù)是指單位土地面積上植物的總?cè)~面積，葉面積指數(shù)越大，葉片交錯(cuò)重疊程度越大。圖表示葉面積與光合作用和呼吸作用兩個(gè)重要生理過(guò)程的關(guān)系，則當(dāng)葉面積指數(shù)大約為多少時(shí)對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)最有利（ ） A. 2 B. 5 C. 7 D. 9 8. 小麥籽粒成熟過(guò)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(gè)實(shí)驗(yàn)（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(gè)可調(diào)節(jié)溫度的套環(huán)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，套環(huán)溫度調(diào)到20℃，測(cè)定30min內(nèi)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(diào)節(jié)到5℃時(shí)，發(fā)現(xiàn)葡萄糖從旗葉向穗運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程被抑制，繼續(xù)測(cè)定30min內(nèi)透明袋中的C02吸收量、葉片水分散失量，測(cè)得的結(jié)果如圖乙所示，則下列判斷錯(cuò)誤的是（ ） A. 葉片基部溫度變化對(duì)袋內(nèi)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(shí)，后30min，CO2的吸收速率下降與葉片氣孔開閉狀態(tài)無(wú)關(guān) C. 葉片基部處于低溫（5℃）狀態(tài)時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度減弱 D. 葉片基部處于低溫（5℃）狀態(tài)時(shí)，光合作用強(qiáng)度減弱 9. 將兩個(gè)枝條分別置于營(yíng)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(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行），在甲葉和乙葉的盒中注入14CO2，裝置如圖。光照一段時(shí)間后,可以檢測(cè)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(nèi)叢林水分散失，B圖形表示該地區(qū)一天內(nèi)當(dāng)?shù)刂参飳?duì)CO2凈吸收或釋放量，C圖形表示該地區(qū)當(dāng)?shù)馗浇髿馕廴疚餄舛鹊淖兓闆r。請(qǐng)分析圖示，并回答有關(guān)的問(wèn)題（S代表面積，橫軸示時(shí)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(dāng)日有機(jī)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(rèn)為是否合適?請(qǐng)說(shuō)明理由。 11. 下圖為測(cè)定光合作用速度的儀器。在密閉小室內(nèi)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(diào)節(jié)小室內(nèi)CO2的量，使其濃度保持在一個(gè)定植。小燈泡可以調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。小室內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)管內(nèi)水柱的移動(dòng)距離測(cè)得。請(qǐng)回答： （1）為了防止光照引起小室內(nèi)氣體的物理性膨脹或收縮所造成的誤差，必須要有對(duì)照，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。那么對(duì)照組小室內(nèi)應(yīng)放置 （2）若二氧化碳濃度保持適宜定值，當(dāng)光強(qiáng)度為零時(shí)，小室內(nèi)減少氣體為0.5微升/平方厘米葉面積/分。而當(dāng)光強(qiáng)度增加至某一值時(shí)，小室內(nèi)增加氣體為1.5微升/平方厘米葉面積/分，那么此時(shí)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(qiáng)為20千勒克司。試?yán)帽緦?shí)驗(yàn)裝置探究光強(qiáng)和二氧化碳濃度對(duì)光合速率的影響。 請(qǐng)簡(jiǎn)要列出實(shí)驗(yàn)步驟，并將預(yù)期結(jié)果繪制在坐標(biāo)圖上（只需繪4—6條曲線，表示出變化趨勢(shì)即可） 實(shí)驗(yàn)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(dòng) （3）凈增加 光合作用合成的有機(jī)物量大于呼吸作用消耗的有機(jī)物量 （4）被叢林植物吸收掉 （5）不適合，因?yàn)榍宄靠諝庵蠧O2多，同時(shí)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(qiáng)（如20千勒克司），依次調(diào)節(jié)二氧化碳緩沖液為200mg/mL、400mg/mL、600mg/mL、800mg/mL、1000mg/mL……，分別測(cè)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(diào)節(jié)光強(qiáng)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(cè)出光合速率值。 光強(qiáng)和二氧化碳濃度對(duì)光合速率的影響曲線如圖：