生物必修13-3能量之源——光与光合作用32142.pdf

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1、必修 1 第 3 节 能量之源光与光合作用 知识点一 绿叶中的色素及其提取和分离【例 1】(2009年福建理综)下列对有关实验的叙述，正确的是()A 在观察洋葱细胞有丝分裂实验中，将已解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上，轻轻盖上盖玻片后即可镜检 B 对酵母菌计数时，用吸管吸取培养液滴满血球计数板的计数室及其四周边缘，轻轻盖上盖玻片后即可镜检 C 在叶绿体色素提取实验中，研磨绿叶时应加一些有机溶剂，如无水乙醇等 D 检测试管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化 解析：本题考查教材实验的相关知识，考查对相关实验的原理、方法和操作步骤的理解和掌握情况。在观察洋葱细胞有丝分裂

2、实验中，将已解离、漂洗和染色的洋葱根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片，使细胞分散开来。最后放在显微镜下进行观察，A 错误。对酵母菌进行计数时，先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去，稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，进行镜检，B 错误。叶绿体色素能够溶于有机溶剂无水乙醇中，因而利用无水乙醇可把色素提取出来，C 正确。葡萄糖与斐林试剂在加热的条件下发生作用，可以生成砖红色沉淀，D 错误。答案：C。知识点二 光合作用过

3、程及其与有氧呼吸的关系【例 2】(原创与组合题)如图是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过程。为生理过程，a h 为物质名称，请回答：(1)物质 a分布在叶绿体的_，物质 b g依次为 b_、c_、d_、e_、f_、g_。(2)上述过程中，能够产生 ATP的过程是_，过程进行的场所是_。(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体首先积累起来的物质是 _；假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，h 的变化是_。(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程，除自身 DNA和原料外，再写出直接参与该过程的两种有机物名称：_。(5)较强光照下，过程中 d 的移动方向是_。解析：图示中 a

4、表示色素分子，分布于类囊体薄膜上，b 为 O2，d 为 ADP，e 为H，c 为 ATP，f 为 C5，g 为 CO2，h 为 C3，过程依次为光反应、暗反应、有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段及有氧呼吸第三阶段；光照较强时过程中 ADP应由叶绿体基质移向类囊体薄膜。答案：(1)类囊体薄膜上 O2 ATP ADP H C5 CO2(2)细胞质基质(3)f C5 增加(4)ATP和酶(5)从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动 知识点三 光合作用的影响因素及其在生产实践中的应用【例 3】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。请据图判断下列叙述不正确的是

5、()A 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 a b，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高 D 光照强度为 a c，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高 解析：由题目中坐标曲线图信息可知，光照强度为 a c 时，曲线光合作用强度随光照强度升高而升高，而曲线在光照强度为 b 之前，光合作用强度已达最大值，因此 D 错误。光照强度为 a 时，曲线和的变量是 CO2浓度，因此其差异是由 CO2浓度造成的。同理可知，造成曲线和差异的原因是温度，光照强度为 a b 时，限制曲线和光合作用

6、强度的主要因素是光照强度，因此会随光照强度升高而升高。答案：D。知识点四 绿叶中色素的提取与分离【考例 1】提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是()A 未见色素带，说明材料可能为黄化叶片 B 色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液 C 提取液呈绿色是由于含有叶绿素 a 和叶绿素 b D 胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高 解析：纸层析分离后，未见色素带的原因有多种，如忘记画滤液细线、滤液细线触及层析液、色素全部溶解到层析液中等，材料为黄化叶片时如果操作正确也能得到胡萝卜素、叶黄素两条色素带，所以 A 项不正确。纸层析法分离色素的原理是色素溶解到

7、层析液中，且不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同而分开，色素始终在滤纸上，是因为层析液已挥发，所以 B 项不正确。四条色素带从上往下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b，颜色依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，所以提取液呈绿色是由于含有叶绿素 a 和叶绿素 b。胡萝卜素在层析液中溶解度最高，所以扩散最快，位于滤纸最前方。答案：C。知识点五 光合作用过程【考例 2】某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题：.实验步骤(1

8、)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：甲、乙两装置的 D 中都放入_，装置乙作对照。将装置甲、乙的玻璃钟罩_处理，放在温度等相同的环境中。30 分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：甲、乙两装置 D 中放入_。把装置甲、乙放_。30 分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。(3)实验操作 30 分钟后，记录甲装置红墨水滴移动情况：.实验分析：假设红墨水滴每移动 1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少 1 g。那么该植物的呼吸作用速率是_ g/h；白天光照 15 h，一昼夜葡萄糖的积累量是_ g。(不考虑昼夜温差影响)解析：.

9、这是关于光合作用强度测试的实验题，解决这个问题是有规律可循的，要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度，在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只进行呼吸作用。用 NaOH溶液除去玻璃钟罩内的 CO2，植物呼吸作用消耗一定量 O2，释放等量 CO2，而 CO2被 NaOH溶液吸收，根据玻璃钟罩内氧气体积的减少量即可测呼吸作用强度。净光合作用强度的测试实验要满足光合作用的条件：充足的光照、一定浓度的 CO2(由NaHCO3溶液提供)，光合作用过程中消耗一定量 CO2，释放等量 O2，而 CO2由 NaHCO3溶液提供，因此，玻璃钟罩内气体体积的变化只受 O2释放量的影响，而不受 CO

10、2气体减少量的影响。.对照实验装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如温度变化等)对实验影响的结果，实验装置甲同样也受环境因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗 O2 量等于玻璃钟罩内氧气体积的改变量，即 1.50.52(g/半小时)；根据净光合作用的测定值是 4.50.54(g/半小时)，白天光照 15 小时的净光合作用量是(42)15120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量是 15 小时光合作用实际量减去 24 小时呼吸作用消耗量，等同于 15 小时的净光合作用量减去 9 小时的呼吸作用消耗量，即 8 154 9 84(g)。答案：.(1)NaOH溶液 遮光(2)NaHCO3溶液，装置乙作对照 光照充足、

11、温度相同的环境中(3)左 右.4 84 知识点六 光合作用与细胞呼吸的关系【考例 3】以测定的 CO2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的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()实验 30 分钟后红墨水滴移动情况 测定植物呼吸作用强度 甲装置 _(填左或右移)1.5 cm 乙装置 右移 0.5 cm 测定植物净光合作用强度 甲装置 _(填左或右移)4.5 cm 乙装置 右移 0.5 cm A 光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与 30 时相等 B 光照相同时间，在 20 条件下植物积累的有机物的量最多 C 温度高于 25 时，光合作用制造的有机物的量开始减

12、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 解析：在光下，光合作用制造的有机物呼吸作用消耗的有机物有机物的净积累量。读取图中 20、25、30、35 等温度下对应的 CO2的吸收量与释放量，代入上面的等式可以推断出 B、C、D 错误。答案：A。知识点七 环境因素对光合作用的影响【考例 4】(2009年重庆理综)在春末晴朗白天，重庆某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之差)，结果如图(假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同)。(1)在曲线 a 中，与 11 时相比，13 时植株叶绿体内 C3

13、 与 C5 相对含量较高的是_(C3或 C5)；在 11 时和 13 时分别摘取植株上部成熟叶片用碘蒸气处理，13 时所取叶片显色较_(深或浅)。(2)曲线 b 的峰值低于曲线 a，其中两个主要决定因素是_(光照强度、环境温度、空气中 CO2含量)。曲线 c 高于曲线 b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的_用于 CO2还原；若在棚内利用豆科植物做绿肥，可明显增加土壤中_元素的含量，主要促进植株体内_和_等生物大分子的合成。(3)69 时和 1618 时，曲线 b 高于曲线 a，主要原因是此时段棚内_较高。解析：本题以曲线图的形式考查分析问题、获取信息、解决问题的能力。(1)结合一天中光照特点

14、和曲线图所示信息可知，a曲线在 13 时左右的净光合作用强度出现下降的原因是高温和强光照使蒸腾作用过快，散失水分过多，从而导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合速率下降，单位时间单位面积内积累的有机物减少(但总积累量在增加)。因此，在 13 时，C5 含量会增多，同时(CH2O)的量也会增多，用碘蒸气处理时，显色较深。(2)光反应能够为暗反应提供 ATP和 NADPH，相比曲线 b，曲线 c 是在白天补充光照的条件下形成的，因此能够制造更多的 ATP和 NADPH，光合效率较高。利用豆科植物做绿肥，能够提高土壤中的氮元素的含量。(3)温度能够影响酶的活性，因此，温度也会影响光合作用强度，在

15、6 9时和1618 时，b 条件下比 a 条件下棚内温度较高，因此，净光合作用强度相对较高。答案：(1)C5 深(2)光照强度、空气中 CO2含量 ATP、NADPH(H)氮(N)蛋白质 核酸(3)温度 随堂练习 B 组 能力提升 1(2010年海南卷)某同学从杨树叶片中提取并分离得到 4 种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素 b 的是()答案：A 2 将状况相同的某种绿叶分成四等份，在不同的温度下分别暗处理 1 h，再光照 1 h(光照强度相同)，测其重量变化，得到如下表的数据。下列得到的结论中正确的是()A.27 下该植物生长速度最快 B27 28 下该植物的净光合作用量相

16、等 C 该植物光合作用和呼吸作用的最适温度不同 D 29 该植物的实际光合作用量为 4.5 mg 解析：分析表中数据可知，暗处理后叶片的重量变化为呼吸作用消耗量，29 时呼吸作用最强；光照 1 h 叶片质量的实际变化(净光合作用量)为光照与暗处理前重量的变化加上暗处理后减少的重量，则 27 时的净光合作用量为 5.5 mg；28 时的净光合作用量为 6 mg,29 时的净光合作用量为 4.5 mg,30 时的净光合作用量为 2 mg，可见，最适宜植物生长的温度为 28；光合作用的最适宜温度为 28，而呼吸作用的最适温度为 29。实际光合作用量为净光合作用量加上呼吸作用量，29 时的实际光合作用量为 6 mg。答案：C 3 下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是()组别 一 二 三 四 温度/27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg 0.5 1 1.5 1 光照与暗处理前重量变化/mg 5 5 3 1