（通用版）高考生物二轮复习 专题二 第2讲 光合作用课件-人教版高三全册生物课件.pptx

《（通用版）高考生物二轮复习 专题二 第2讲 光合作用课件-人教版高三全册生物课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（通用版）高考生物二轮复习 专题二 第2讲 光合作用课件-人教版高三全册生物课件.pptx（81页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第2讲光合作用三年高考试题统计与命题预测 易错易混排查(1)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素。()提示镁是构成叶绿素的成分。(2)叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。()提示叶片黄化,叶绿素分解,呈现类胡萝卜素的颜色,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(3)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。()提示光合色素分布在叶绿体基粒上,酶分布在基粒和基质中。(4)H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中。()提示水的光解利用的是光合色素吸收的光能,发生在叶绿体类囊体薄膜上。(5)离体的叶绿体基质中添加ATP、H和CO2后,可完成暗反应过程。()提示叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶,在提供AT

2、P、H和CO2后,可以完成二氧化碳的固定和三碳化合物的还原过程。(6)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降低。()提示缺镁影响叶绿素的合成,进而影响光反应,光反应产生的ATP、H减少,暗反应强度也会降低。(7)正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,其叶绿体内CO2的固定立即停止。()提示黑布罩上,光反应立即停止,但暗反应中二氧化碳的固定和三碳化合物的还原还会继续进行,当ATP、H消耗完,暗反应也停止。(8)光合作用和细胞呼吸均能产生H,二者还原的物质不同。()提示光合作用中产生的H用于暗反应中三碳化

3、合物的还原,为其供氢和供能;细胞呼吸中产生的H用于和O2结合生成水。(9)土壤中的硝化细菌可利用CO2和H2O合成糖。()提示硝化细菌是化能自养生物,可以利用氨氧化成硝酸盐过程中释放的化学能将无机物合成有机物,储存能量。考点一考点二考点三考点四光合作用的基本过程真题诊断1.(2019全国卷,3)将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40g,其增加的质量来自于()A.水、矿质元素和空气B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤D.光、矿质元素和空气答案A解析本题的切入点是植物的生长代谢及物质来源。黄瓜幼苗在光照等适宜的环境中由20g长到40g,是同化作用大于异化

4、作用的结果,增加的质量来自于吸收的水、矿质元素以及通过光合作用将水和空气中的CO2转化成的有机物,故A项正确。考点一考点二考点三考点四2.(2017全国卷,3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是()A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示D.叶片在640660nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的答案A考点一考点二考点三考点四解析此题解题的切入点是光合作用的作用光谱和光合色素的吸收

5、光谱。类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,主要吸收蓝紫光,基本不吸收红光,A项错误。各种色素的吸收光谱可以通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制,B项正确。光合作用的作用光谱可用光合作用的强度随光波长的变化来表示,通常用O2的释放速率或CO2的吸收速率来表示光合作用强度,故C项正确。波长为640660nm的光为红光,叶绿素对其吸收量较大,在此波长光下释放O2是由于叶绿素参与了光合作用,故D项正确。考点一考点二考点三考点四核心知识1.光合色素的种类与作用(1)四种色素在滤纸条上自上而下的位置分布及所吸收的光胡萝卜素,橙黄色,主要吸收蓝紫光。叶黄素,黄色,主要吸收蓝紫光。叶绿素a,蓝绿色,主要吸收红光和

6、蓝紫光。叶绿素b,黄绿色,主要吸收红光和蓝紫光。(2)光合色素吸收的光能有两大重要用途将H2O分解为O2和H;合成ATP。(3)光合色素的用途:吸收、传递和转化光能考点一考点二考点三考点四特别提醒绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析(1)收集到的滤液绿色过浅未加石英砂(二氧化硅),研磨不充分。使用放置数天的叶片,色素(叶绿素)太少。一次加入大量的无水乙醇,色素溶液浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇提取色素)。未加碳酸钙或加入过少,叶绿素分子被破坏。(2)滤纸条色素带重叠:没经干燥处理,滤液细线不能达到细、齐、直的要求,使色素扩散不一致。(3)滤纸条看不到色素带:忘记画滤液细线;滤液细线接

7、触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。(4)滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带:忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。考点一考点二考点三考点四2.光合作用的探究历程 考点一考点二考点三考点四3.光合作用过程 考点一考点二考点三考点四考点一考点二考点三考点四(2)改变条件后,C3、C5、H、ATP的含量及(CH2O)合成量变化分析方法:需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。示例:CO2供应正常,光照停止时C3的含量变化考点一考点二考点三考点四如下面四幅模型图:考点一考点二考点三考点四(3)连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析光反应为暗反应提供的H和ATP在叶绿体中有少量的

8、积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成。一直光照条件下,会造成H、ATP的过度积累,利用不充分;光照和黑暗间隔条件下,H、ATP基本不积累,能够被充分利用;因此在光照处理和黑暗处理时间相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理后再黑暗处理有机物制造量要多。例如:若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用,甲一直光照10min,黑暗处理10min;乙光照5s,黑暗处理5s,持续20min,则光合作用制造的有机物:甲乙。考点一考点二考点三考点四对点训练1.(2016全国卷,4)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是()A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中

9、B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收C.通常,红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的答案C考点一考点二考点三考点四解析本题考查叶绿体中色素的相关知识。叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中,A项正确。叶绿素的合成需要镁元素,植物能通过根从土壤中吸收镁元素,B项正确。植物进行光合作用只能利用可见光,红外光和紫外光不属于可见光,C项错误。叶绿素的合成需要光照,在黑暗条件下,植物幼苗叶片因无法合成叶绿素而呈黄色,D项正确。考点一考点二考点三考点四2.(2015全国卷,29)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长

10、状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下。A组:先光照后黑暗,时间各为67.5s;光合作用产物的相对含量为50%。B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为7.5s;光合作用产物的相对含量为70%。C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。D组(对照组):光照时间为135s;光合作用产物的相对含量为100%。考点一考点二考点三考点四回

11、答下列问题。(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量(填“高于”“等于”或“低于”)D组植物合成有机物的量,依据是;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要,这些反应发生的部位是叶绿体的。(2)A、B、C三组处理相比,随着的增加,使光下产生的能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。考点一考点二考点三考点四答案(1)高于C组只用了D组一半的光照时间,其光合作用产物的相对含量却是D组的94%光照基质(2)光照和黑暗交替频率ATP和还原型辅酶解析本题通过影响植物光合作用的外界因素考查实验与探究能力。(1)比较C组和D组可知,前者光照时间为后者的一半,结果光合作用产物

12、的相对含量C组却是D组的94%,说明单位光照时间内C组植物合成有机物的量高于D组。光合作用的暗反应不需要光照,其发生部位是叶绿体基质。(2)A、B、C三组随着光照和黑暗交替频率的增加,使光反应产生的ATP和还原型辅酶能够充分利用与及时再生,从而提高了光合作用中CO2的同化量。考点一考点二考点三考点四光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量的联系真题诊断(2017全国卷,29)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题。考点一考点二考点三考点四(1)图中代表的物质依次是、,H代表的物质主要是。(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,

13、还发生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是。答案(1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答还原型辅酶)(2)C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸考点一考点二考点三考点四解析由图可知,A表示光合作用的光反应,B表示暗反应;代表的物质依次是O2、NADP+、ADP+Pi、C5;H代表的物质为NADH(还原型辅酶)。在植物叶肉细胞中,ATP合成除了发生在光反应过程中,还发生在有氧呼吸的整个过程中,有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质(C)中,第二、三阶段发生在线粒体(D)中。在缺少氧气的条件下,细胞可进行无氧呼吸产生酒精。考点一考点二

14、考点三考点四核心知识1.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系考点一考点二考点三考点四2.光合作用和有氧呼吸中H和ATP的来源和去路 考点一考点二考点三考点四3.不同光照条件下叶肉细胞的气体代谢特点 考点一考点二考点三考点四考点一考点二考点三考点四对点训练(2018海南卷,4)高等植物细胞中,下列过程只发生在生物膜上的是()A.光合作用中的光反应B.光合作用中CO2的固定C.葡萄糖分解产生丙酮酸D.以DNA为模板合成RNA答案A解析高等植物细胞中,光合作用中的光反应只能发生在类囊体薄膜上,A项正确;光合作用中CO2的固定发生在叶绿体基质中,B项错误;葡萄糖分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中,C

15、项错误;以DNA为模板合成RNA即转录过程,发生在细胞核、线粒体和叶绿体的基质中,D项错误。考点一考点二考点三考点四影响光合作用的外部因素及应用真题诊断(2016全国卷,30)为了探究生长条件对植物光合作用的影响,某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组,置于人工气候室中,甲组模拟自然光照,乙组提供低光照,其他培养条件相同。培养较长一段时间(T)后,测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位叶面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题。考点一考点二考点三考点四(1)据图判断,光照强度低于a时,影响甲组植物光合作用的限制因子是。(2)b光

16、照强度下,要使甲组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高(填“CO2浓度”或“O2浓度”)。(3)播种乙组植株产生的种子,得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后,再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度,得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到的初步结论是。答案(1)光照强度(2)CO2浓度(3)乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的,而非遗传物质的改变造成的考点一考点二考点三考点四解析本题考查影响光合作用的环境因素。解题的切入点是据图找出两条曲线的差别及原因。(1)据图判断,光照强度低于a时,两条曲线基本是相同的,说明此时影响甲组植物光合作用的限制因子是光照强度。(2)

17、b光照强度下,甲组植物已达到光饱和点,再增加光照强度,光合作用强度也不再增加。要使其光合作用强度升高,可以考虑影响光合作用的其他环境因素,如提高CO2浓度等。O2浓度不是影响光合作用的环境因素。(3)乙组处于低光照的环境中,与甲组相比光合作用强度偏低,这种差异是环境不同造成的,而乙组植株的遗传物质未发生改变,将其产生的种子播种后得到的盆栽苗置于与甲组相同的环境中,盆栽苗的光合作用强度就会与甲组植株相同。考点一考点二考点三考点四核心知识1.单因素对光合作用强度的影响(1)光照强度原理:光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加,光反应速度加快,产生的H和ATP增多,使暗反应中还原

18、过程加快,从而使光合作用产物增加。曲线应用:温室生产中,适当增强光照强度,以提高光合速率,使作物增产;阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种农作物,可合理利用光能。考点一考点二考点三考点四(2)CO2浓度原理:CO2影响暗反应阶段,制约C3的形成。曲线分析图1中A点表示CO2补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度,图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B点对应的CO2浓度都表示CO2饱和点。应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合速率。考点一考点二考点三考点四(3)温度原理:温度通过影响酶的活性影响光合作用,主要制约

19、暗反应。曲线应用:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。考点一考点二考点三考点四(4)水分原理水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,如植物缺水导致萎蔫,使光合速率下降。另外,水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内。曲线应用:农业生产中,可根据作物的生长规律,合理灌溉。此外,光合速率还受到矿质元素、叶龄、叶面积等因素的影响。考点一考点二考点三考点四2.多因素对光合作用的影响 考点一考点二考点三考点四(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,依次为光照强度、光照强度

20、和温度。(2)三条曲线在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、CO2浓度和光照强度。(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥的益处: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。考点一考点二考点三考点四对点训练1.(2016全国卷,29)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响,某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组,1组在田间生长作为对照组,另4组在人工气候室中生长作为实验组,并保持其光照和CO2浓度等条件与对照

21、组相同。于中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示:考点一考点二考点三考点四回答下列问题。(1)根据本实验结果,可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是,其依据是;并可推测,(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)在实验组中,若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率,其原因是。(3)小麦叶片气孔开放时,CO2进入叶肉细胞的过程(填“需要”或“不需要”)载体蛋白,(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。考点一考点二考点三考点四答案(1)湿度(或相对湿度)在相同温度条件下,相对湿度改变时光合速率变化较大(其他合理答案也可)

22、增加(2)四该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(其他合理答案也可)(3)不需要不需要考点一考点二考点三考点四解析本题考查光合作用及其影响因素。(1)根据题中实验结果可知,相同温度条件下,小麦光合速率随相对湿度的增大而加快,但相对湿度相同时,小麦光合速率随温度的变化不明显,由此可推知中午时对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度。相对湿度增大,植物细胞的蒸腾作用减弱,气孔关闭的少,植物光合作用的原料CO2的吸收受影响程度降低,小麦光合作用“午休”的程度降低,因此,增加麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)比较实验组二、三、四可知,小麦光合作用的最适温度为31左右

23、,而第四组为25,还远低于最适温度,所以适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞的过程属于自由扩散,不需要载体,也不需要能量。考点一考点二考点三考点四2.(2018浙江卷,30)在“探究环境因素对光合作用的影响”的活动中,选用某植物A、B两个品种,在正常光照和弱光照下进行实验,部分实验内容和结果见下表。考点一考点二考点三考点四回答下列问题。(1)据表推知,经弱光照处理,品种A的叶绿素总含量和类胡萝卜素总含量较正常光照,导致其卡尔文循环中再生出的量改变,从而影响光合作用速率。(2)表中的光合色素位于叶绿体的膜中。分别提取经两种光照处理的品种B的光合色素,再用滤纸进行

24、层析分离,与正常光照相比,弱光照处理的滤纸条上,自上而下的第4条色素带变,这有利于品种B利用可见光中较短波长的光。(3)实验结果表明,经弱光处理,该植物可通过改变光合色素的含量及其来适应弱光环境。品种的耐荫性较高。考点一考点二考点三考点四答案(1)下降RuBP(2)类囊体宽蓝紫(3)比例B解析据表可知,品种A在弱光下,光合色素的含量都下降;而品种B的叶绿素a和叶绿素b的含量显著升高,更有利对蓝紫光的吸收,同时在弱光照下,品种B的光合速率要大于品种A,故更耐荫。考点一考点二考点三考点四光合作用和细胞呼吸的综合曲线分析真题诊断1.(2018全国卷,30)甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势

25、如图所示。考点一考点二考点三考点四回答下列问题。(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。(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。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考点一考点二考点三考点四解析本题主要考查光合作用的曲线分析

26、及光合“午休”现象。(1)根据曲线的走势以及曲线的起点可知,甲的细胞呼吸速率大于乙。光照强度大于a时,甲的净光合速率大于乙,所以甲的实际光合速率也远大于乙,所以甲对光能的利用率要高于乙。(2)当种植密度过高时,单株获取的光能减少,光照强度降低同等程度的情况下,对甲植株单株的影响要大于乙植株,所以,如果种植密度过大,净光合速率下降幅度较大的是甲植物。(3)无论是光补偿点还是光饱和点,甲的都高于乙的,所以乙更适合在光照强度较低的林下种植。(4)夏日晴天中午12:00气温太高,叶片的大多数气孔关闭,导致外界的CO2不能通过气孔进入叶片,从而导致光合速率明显下降。考点一考点二考点三考点四2.(2018

27、全国卷,30)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示,据图回答问题。考点一考点二考点三考点四(1)从图可知,A叶片是树冠(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是。(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的反应受到抑制。(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素的过程中,常用的有机溶剂是。答案(1)下层A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片(2)暗(3)无水乙醇考点一考点二考点三考点四解析本题主要考查了光照强

28、度对净光合作用速率的影响以及对光合作用的曲线分析。本题选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,形成自身对照。(1)据图可知,相同光照强度下,两种叶片净光合速率有所不同,且A叶片达到净光合速率最大值时的光照强度小于B叶片达到净光合速率最大值时的光照强度,所以A叶片是树冠下层的叶片。(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,说明光合作用的光反应不变,光反应产生的ATP和NADPH不变,A叶片净光合作用速率下降的原因是暗反应受到抑制。(3)绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以常用无水乙醇提取绿叶中的叶绿素。考点一考点二考点三考点四核心知识1.真正光合速率、净

29、光合速率和细胞呼吸速率的曲线辨析(1)内在关系细胞呼吸速率:植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。考点一考点二考点三考点四(2)判定方法根据坐标曲线判定a.当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值的绝对值代表细胞呼吸速率,该曲线代表净光合速率,如图甲。b.当光照强度为0时,光合速率也为0,该曲线代表真正光合速率,如图乙。考点一考点二考点三考点四根据关键词判定考点一考点二考点三考点四2

30、.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动(1)细胞呼吸对应点(A点)的移动:细胞呼吸增强,A点下移;细胞呼吸减弱,A点上移。(2)补偿点(B点)的移动细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之,左移。细胞呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,CO2(或光)补偿点应右移,反之,左移。(3)饱和点(C点)和D点的移动:相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,C点右移,D点上移的同时右移;反之,移动方向相反。考点一考点二考点三考点四3.植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析(1)自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线a时:凌

31、晨,温度降低,细胞呼吸减弱,CO2释放减少。b时:有微弱光照,植物开始进行光合作用。bc时间段:光合作用强度小于细胞呼吸强度。考点一考点二考点三考点四c时:上午6时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度。ce时间段:光合作用强度大于细胞呼吸强度。d时:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象。e时:下午6时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度。ef时间段:光合作用强度小于细胞呼吸强度。fg时间段:没有光照,光合作用停止,只进行细胞呼吸。bf时间段:制造有机物的时间段。ce时间段:积累有机物的时间段。一昼夜有机物的积累量=S1-(S2+S3)(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。考点一考点

32、二考点三考点四(2)密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线注意:分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时,应分析曲线变化趋势的快慢,也就是斜率。AB段:无光照,植物只进行细胞呼吸。BC段:温度降低,细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。CD段:4时后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度小于细胞呼吸强度。考点一考点二考点三考点四D点:光合作用强度等于细胞呼吸强度。DH段:光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。H点:光合作用强度等于细胞呼吸强度。HI段:光照继续减弱,光合作用强度小于细胞呼吸强度,直至光合作用完全停止。I点低于A点:一昼夜后,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用大于

33、细胞呼吸,植物能正常生长(若I点高于A点,植物不能正常生长)。考点一考点二考点三考点四对点训练1.(2017北京卷,2)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系如下图。据此,对该植物生理特性理解错误的是()考点一考点二考点三考点四A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高B.净光合作用的最适温度约为25C.在025范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大D.适合该植物生长的温度范围是1050答案D解析根据题图可知,光合作用的最适宜温度约为30,呼吸作用的最适宜温度约为55,因此,呼吸作用的最适温度比光合作用的高,A项正确;净光合作用的最适温度约为25,B项正确;在025范围内,呼吸速率变化幅度小

34、,光合速率变化幅度大,因此,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的大,C项正确;温度为45时,净光合速率为0,超过45,净光合速率为负值,没有有机物积累,植物不能生长,D项错误。考点一考点二考点三考点四2.(2017全国卷,30)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制,光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。回答下列问题。(1)将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,适宜条件下照光培养。培养后发现两种植物的光合速率都降低,原因是。甲种植物净光合速率为0时,乙种植物净光合速率(填“大于0”“等于0”或“小于0”)。(2)若将甲种植物密闭在无O

35、2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现植物的有氧呼吸增加,原因是。考点一考点二考点三考点四答案(1)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低大于0(2)甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加,而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节,所以当O2增多时,有氧呼吸会增加解析此题解题的切入点是植物体的光合作用与细胞呼吸的关系。植物在适宜光照条件下,光合作用强度大于细胞呼吸强度,会使容器内CO2的浓度降低。CO2是植物光合作用的原料,其浓度降低会使光合速率也降低。O2浓度增大,则有氧

36、呼吸强度增大。由于甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的,故甲种植物净光合速率为0时,所对应的CO2浓度大于乙种植物的CO2补偿点,此时乙种植物净光合速率大于0。考点一考点二考点三考点四对于曲线、图解试题,首先,要对光合作用和细胞呼吸的过程有彻底、全面的掌握,要以两个生理过程的物质变化和能量变化为主线,以影响光合作用和细胞呼吸的外界因素、叶绿体中色素的种类及吸收光谱等为主要内容,特别注意光合作用与细胞呼吸等的联系;其次,以高考原题为载体,强化高考热点题型的训练,提升解题能力。考点一考点二考点三考点四1.坐标曲线图的解题方法解决坐标曲线题的方法,可概括为“一识标”“二明点”“三析线”三个基本步骤。

37、一识标:坐标曲线,实际上是“横坐标”对“纵坐标”的影响结果,“标”不同,曲线的含义就不同,形状也不相同。所以,认真识别坐标图中纵、横坐标的含义,找出纵、横坐标之间的联系,是解题的前提。考点一考点二考点三考点四二明点:曲线是满足一定条件的点的集合,在这些点中,有些点比较特殊,如:曲线的起点、转折点、终点,曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等,往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义,明确这些特殊的点的含义是解题的基础。例如,上图曲线中,特殊的点就有A、B、C、D四个,而这些点的含义往往就是试题考查的内容。三析线:正确分析曲线形状,如:何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折、其原因分别是什么

38、等等,这是解题的关键。考点一考点二考点三考点四2.实验设计题这一部分的实验设计题主要是以影响光合作用和细胞呼吸的环境因素为背景资料来出题,相关实验设计试题的类型:对光合作用和细胞呼吸产生或释放的气体等的定性验证、定量测定;对光合作用和细胞呼吸发生场所的验证等。其解题策略:首先,确定实验研究的实验变量,如光照强度、氧气浓度等,再明确反应变量,进而明确观测指标,如定性验证光合作用和细胞呼吸产生或释放的气体、定量测定光合作用和细胞呼吸强度的方法(酸碱指示剂法和观叶片沉浮法等)。其次,找准实验中的分组以及对比后出现的实验结果,以及结果分析后得出的实验结论。再次,要了解相关方法容易产生的误区及原因。最后

39、,多练习同类试题,开拓思路,掌握解题规律,提高解题能力。考点一考点二考点三考点四3.相关计算题解答此类问题,应首先区分净光合速率和真正光合速率,明确净光合速率、真正光合速率和呼吸速率三者之间的关系。(1)绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。(2)绿色植物组织在光下,光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。(3)真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。净光合速率通常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。真正光合速率通常用O2产生量、CO2固定量或有机物制造量来表示。呼吸速率通常用黑暗中CO2释放量,O2吸收量或有机物消耗量来表示。考点一考点二考点三考点四此类题

40、的解题程序可归纳如下:确定是净光合作用量还是真正光合作用量列方程求出第三个量根据需要求出其他物质的量根据需要求出有关物质的质量或体积。在实际的试题中,三种情况可能会出现在同一个题中,因此可能会是几种情况综合的应用,复习时,要选择一些关于光合作用和细胞呼吸方面的典型题目进行训练分析,掌握解题方法、技巧,培养理解能力、获取信息的能力、实验设计能力和综合应用能力。要总结解题模型,多做变式习题。研究高考试题对生物复习具有指导作用,分析近年高考试题,可以得出解题的思路,平时复习题应以追求质量为先,要在过去的高考试题中寻找规律,多做贴近高考试题的变式习题或模拟题,以提高复习效率。微专题4同位素标记法1.概

41、念(必修1 P102)同位素是指质量不同而化学性质相同的原子。用示踪元素标记的化合物,可以根据这种化合物的放射性,对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素示踪技术,也叫同位素标记法。2.应用可用于研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等,进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。3.人教版教材中同位素标记法的应用(1)必修1P48:经典实验“分泌蛋白的合成和分泌”(3H标记亮氨酸),追踪氨基酸依次经过的细胞结构。(2)必修1P102:鲁宾和卡门用18O分别标记二氧化碳和水中的氧,证明了光合作用产生的氧气中的氧来自水。(3)必修1P102:卡尔文14C标记

42、二氧化碳中的碳,证明了光合作用暗反应中CO2中的碳转化成有机物中碳的途径。(4)必修2P45:经典实验“噬菌体侵染细菌的实验”(35S和32P分别标记噬菌体外壳和DNA),证明DNA是真正的遗传物质。(5)必修2P52:“探究DNA的复制过程”(15N标记NH4Cl),证明DNA复制方式为半保留复制。(6)人教版选修3P14:“DNA分子杂交技术:用放射性同位素32P标记的基因探针进行目的基因的检测。4.其他过程整理(1)有氧呼吸消耗的氧气完全与还原氢结合生成水(18O标记O2)。(2)生长素的极性运输,标记物放在形态学上端,在形态学下端能检测到标记物(14C标记生长素)。(3)细胞增殖过程中

43、各时期的时间(3H标记胸腺嘧啶核苷,即3H-TdR)。5.和同位素标记法类似的另一种方法是荧光标记法(1)概念:荧光标记法(FluorescentLabeling)是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行标记的分析方法。常用的荧光蛋白为绿色和红色两种,绿色荧光蛋白(GFP)常用的是来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质,分子量为27kD,具有238个氨基酸,蓝光或近紫外光照射,发射绿色荧光。红色荧光蛋白来源于珊瑚虫,是一种与绿色荧光蛋白同源的荧光蛋白,在紫外光的照射下可发射红色荧光,有着广泛的应用前景。特别是在免疫学研究中也有重要的作用,例如免疫荧光抗体标记法。荧光标记法作为探究生物

44、不同生理过程的方法,与同位素示踪法的作用相似,但它有后者所不能企及的优点。(2)人教版教材中荧光标记法的应用必修1P67“细胞融合实验”:这一实验很有力地证明了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。必修2P30“基因在染色体上的实验证据”:通过现代分子生物学技术,运用荧光标记的手段,可以很直观地观察到某一基因在染色体上的位置。典例(2016浙江卷,30)下面是关于植物光合作用的问题。请回答下列问题。(1)光反应发生在叶绿体的中,H2O在光反应中裂解为。(2)若以14CO2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含14C的三碳化合物是。该三碳化合物在NADPH的氢和ATP的等物质存在的情况下,被

45、还原为三碳糖磷酸。(3)给某植物提供C18O2和H2O,释放的氧气中含有18O。氧气中含有18O是由于,又作为原料参与了光合作用之故。(4)植物光合作用光饱和点可通过测定不同下的光合速率来确定。在一定条件下,某植物在温度由25降为5的过程中光饱和点逐渐减小,推测该植物在光照充足时的光合作用最适温度(填“”)25。答案(1)类囊体膜H+、O2和电子(2)三碳酸磷酸基团(3)C18O2中的部分氧转移到中(4)光强度解析(1)植物光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,要求学生熟记各自发生场所。光反应阶段发生在叶绿体类囊体膜上,H2O在光反应中裂解为H+、O2和电子。(2)14CO2作为光合作用的原料,

46、在卡尔文循环中首先与五碳化合物结合形成三碳酸,再形成三碳糖磷酸,需要NADPH的氢、ATP和磷酸基团等物质的参与。(3)植物提供C18O2和H2O,释放的氧气中含有18O是由于C18O2参与暗反应阶段生成了水,水参与光反应阶段产生18O。(4)植物光合作用的光饱和点应在不同的光强度条件下进行测定,由题意知低于25时,光饱和点下降,而高于25时的未测定,故光饱和点应25。对点训练(2016北京卷,5)在正常与遮光条件下向不同发育时期的豌豆植株供应14CO2,48h后测定植株营养器官和生殖器官中14C的量。两类器官各自所含14C量占植株14C总量的比例如图所示。与本实验相关的错误叙述是()A.14

47、CO2进入叶肉细胞的叶绿体基质后被转化为光合产物B.生殖器官发育早期,光合产物大部分被分配到营养器官C.遮光70%条件下,分配到生殖器官和营养器官中的光合产物量始终接近D.实验研究了光强对不同发育期植株中光合产物在两类器官间分配的影响答案C解析本题考查影响光合作用的不同因素。CO2被转化为有机物发生在光合作用的暗反应阶段,豌豆植株暗反应发生的场所是叶绿体基质,A项正确。由题图可知,生殖器官发育早期,光合产物大部分分配到营养器官,B项正确。由题图可知,遮光70%条件下,光合产物量在植株发育早期更多地分配到营养器官,在植株发育后期更多地分配到生殖器官,C项错误。本实验通过正常光照和遮光70%进行对照,研究了光强对不同发育期植株中光合产物在生殖器官和营养器官间分配的影响,D项正确。