【名師導學】高考生物第一輪總復習 4.18能量之源—光與光合作用(2)(光合作用的探究歷程及其過程)課件 新人教版必修1.ppt

第十八課時能量之源 光與光合作用 2 光合作用的探究歷程及其過程 考點一光合作用的探究歷程 基礎知識整合 1 直到18世紀中期 人們一直以為只有土壤中的水分是植物建造自身的原料 2 1771年 英國的普利斯特利的實驗證實 植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣 3 1779年 荷蘭的英格豪斯證明了陽光和綠葉在更新空氣中不可缺少 4 1785年 隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn) 人們才明確綠葉在光下放出的氣體是 吸收的是 o2 co2 5 1864年 德國的薩克斯的實驗證實了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有 6 1939年 美國的魯賓和卡門利用法證明了 7 20世紀40年代 美國的卡爾文 利用技術最終探明了在光合作用中轉(zhuǎn)化成碳的途徑 淀粉 同位素標記 光合作用釋放的氧氣來自水 同位素標記 co2中的碳 有機物中 知識拓展 1 普利斯特利的實驗 1 實驗過程及現(xiàn)象 2 實驗分析 缺少空白對照 實驗結(jié)果說服力不強 應將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于玻璃罩內(nèi) 作為空白對照 沒有認識到光在植物更新空氣中的作用 而將空氣的更新歸因于植物的生長 限于當時科學發(fā)展水平的限制 沒有明確植物更新氣體的成分 2 薩克斯的實驗 1 實驗過程及現(xiàn)象 2 實驗分析 設置了自身對照 自變量為照光和遮光 因變量是顏色變化 有無淀粉生成 實驗的關鍵是饑餓處理 以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì) 淀粉 消耗掉 增強了實驗的說服力 為了使實驗結(jié)果更明顯 在用碘處理之前應用熱酒精對葉片進行脫綠處理 本實驗除證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉外 還證明了光是光合作用的必要條件 3 魯賓和卡門的實驗 1 實驗過程及結(jié)論 光合作用釋放的o2全部來自水 2 實驗分析設置了對照實驗 自變量是標記物質(zhì) h218o和c18o2 因變量是o2的放射性 應用指南 1 應用普利斯特利的實驗裝置和薩克斯的實驗處理方法可以驗證co2是光合作用必需的原料 在實驗時應注意要將植物在暗處處理幾小時 消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì) 淀粉 2 應用魯賓和卡門的同位素標記法可以追蹤co2和h2o中的c h o等元素在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑 考點二光合作用的過程 基礎知識整合 1 光反應 1 場所 葉綠體 2 條件 酶等 3 物質(zhì)變化 葉綠體利用吸收的光能 將水分解成 同時促成adp和pi發(fā)生化學反應 形成 4 能量變化 光能轉(zhuǎn)變?yōu)?囊狀結(jié)構薄膜上 光 色素 o2和 h atp atp中活躍的化學能 2 暗反應 1 場所 葉綠體的中 2 條件 參加催化 3 物質(zhì)變化 co2的固定 co2與植物體內(nèi)的結(jié)合 形成 c3的還原 在有關酶的催化作用下 c3接受釋放的能量并且被還原 經(jīng)過一系列的變化 形成或c5 4 能量變化 atp中活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)?基質(zhì) 多種酶 c5 c3 atp h 糖類 糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能 知識拓展 光合作用過程分析1 光合作用過程圖解 3 光照和co2濃度變化對植物細胞內(nèi)c3 c5 h atp和o2及 ch2o 合成量的影響 典例精析 例 2011新課標 在光照等適宜條件下 將培養(yǎng)在co2濃度為1 環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到co2濃度為0 003 的環(huán)境中 其葉片暗反應中c3和c5化合物微摩爾濃度的變化趨勢如下圖 回答問題 1 圖中物質(zhì)a是 c3化合物 c5化合物 2 在co2濃度為1 的環(huán)境中 物質(zhì)b的濃度比a的低 原因是 將co2濃度從1 迅速降低到0 003 后 物質(zhì)b濃度升高的原因是 c3化合物 暗反應速率在該環(huán)境中已達到穩(wěn)定 即c3和c5化合物的含量穩(wěn)定 根據(jù)暗反應的特點 此時c3化合物的分子數(shù)是c5化合物的2倍 當co2濃度突然降低時 c5化合物的合成速率不變 消耗速率卻減慢 導致c5化合物積累 3 若使該植物繼續(xù)處于co2濃度為0 003 的環(huán)境中 暗反應中c3和c5化合物濃度達到穩(wěn)定時 物質(zhì)a的濃度將比b的 低 高 4 co2濃度為0 003 時 該植物光合速率最大時所需要的光照強度比co2濃度為1 時的 高 低 其原因是 高 低 co2濃度低時 暗反應的強度低 所需atp和 h 少 考查類型 本題主要考查光合作用過程中c3 c5含量的關系及在co2濃度改變時c3和c5的變化規(guī)律 解析 1 由圖可以看出 當co2濃度由1 降低到0 003 時 在短時間內(nèi) 暗反應中發(fā)生的反應是co2 c5 2c3 所以co2濃度降低時 c3含量降低 故物質(zhì)a是c3 2 在co2濃度為1 時 由于co2 c5 2c3 一個c5生成兩個c3 所以c3是c5的兩倍 故物質(zhì)b濃度比a濃度低 當co2濃度從1 降到0 003 時 co2濃度降低 但是c5化合物的合成速率不變 消耗速率卻減慢 導致c5的積累 3 co2濃度為0 003 時 c3和c5化合物的濃度保持穩(wěn)定后 暗反應保持穩(wěn)定 此時仍根據(jù)暗反應中co2的固定的反應式確定 c3化合物的量應是c5化合物的量的2倍 故持續(xù)處于co2濃度為0 003 時 a濃度比b濃度高 4 co2濃度低時 意味著暗反應強度降低 所需要的atp及 h 少 方法歸納 凡是涉及到光照和co2濃度突然改變對植物細胞內(nèi)c3 c5 h atp和o2及 ch2o 合成量的影響的題目 一定要既考慮來源 又考慮去路 光合作用達到穩(wěn)定狀態(tài)時不管條件怎么樣 c3 c5的相對含量是一樣的 課時練習十九 一 選擇題 每小題只有一個正確選項 1 普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一個玻璃罩內(nèi) 結(jié)果小白鼠和植物都能存活很長時間 但后來有人重復這個實驗 卻有的能成功 有的不能成功 以下關于這一現(xiàn)象的說法 不正確的是 a 該實驗并不科學 沒有可重復性b 該實驗的成功與否 要看是否將裝置置于陽光下c 該實驗說明光合作用釋放的氧氣與小白鼠需要的氧達到了平衡d 該實驗說明光合作用需要的co2與小白鼠呼出的co2達到了平衡 a 2 下圖表示較強光照且溫度相同以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下 小球藻進行光合作用的實驗示意圖 一段時間后 以下相關比較不正確的是 c a y2的質(zhì)量大于y3的質(zhì)量b 中小球藻的質(zhì)量大于 中小球藻的質(zhì)量c 中水的質(zhì)量大于 中水的質(zhì)量d 試管 的質(zhì)量大于試管 的質(zhì)量 解析 由題意可知 4支試管內(nèi)小球藻的光合作用強度相等 和 中同時使用的h218o 故 中水的質(zhì)量等于 中水的質(zhì)量 c不正確 3 光合作用的過程可分為光反應和暗反應兩個階段 下列說法正確的是 a 葉綠體的類囊體膜上進行光反應和暗反應b 葉綠體的類囊體膜上進行暗反應 不進行光反應c 葉綠體基質(zhì)中可進行光反應和暗反應d 葉綠體基質(zhì)中進行暗反應 不進行光反應 解析 光合作用的光反應在葉綠體的類囊體膜上進行 暗反應在葉綠體基質(zhì)中進行 d 4 下列物質(zhì)轉(zhuǎn)變過程屬于光反應的是 a b c d d 5 如圖是一晴朗夏日某植物光合作用強度隨時間變化的曲線圖 c點與b點相比較 葉肉細胞內(nèi)的c3 c5 atp和 h 的含量發(fā)生的變化依次是 a 升 升 升 升b 降 降 降 降c 降 升 升 升d 升 升 降 降 解析 12h 15h 光合作用強度下降 此時導致光合作用強度下降的原因是co2供應不足 暗反應減弱 co2固定減弱而c3還原仍正常進行 c3含量下降 c5 atp和 h 的含量因積累而上升 c 6 在其他條件適宜的情況下 在供試植物正常進行光合作用時突然停止光照 并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析 在短時間內(nèi)葉綠體中c3和c5化合物含量的變化是 a c3和c5都迅速減少b c3和c5都迅速增加c c3迅速增加 c5迅速減少d c3迅速減少 c5迅速增加 c 7 在葉肉細胞中 co2的固定和產(chǎn)生場所分別是 葉綠體基質(zhì) 類囊體薄膜 線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜a b c d a 二 非選擇題 8 如圖為光反應 暗反應聯(lián)系示意圖 據(jù)圖回答下列問題 1 填出圖中字母所表示的物質(zhì) a b c d o2 atp h co2 2 若小麥在適宜條件下栽培 突然將d降至極低水平 則小麥葉片中的三碳化合物的含量會突然減少 其原因是 若降低d的同時 又停止光照 則不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象 其原因是 3 若對某植物作如下處理 甲 持續(xù)光照10分鐘 乙 光照5秒后再黑暗處理5秒 連續(xù)交替進行20分鐘 若其他條件不變 則在甲 乙兩種情況下植物所制造的有機物總量是 a 甲多于乙b 甲少于乙c 甲和乙相等d 無法確定 co2固定減弱 c3還原也減弱 b 9 請回答下列有關光合作用的問題 1 光合作用受到溫度 二氧化碳濃度和光照強度的影響 其中 光照強度直接影響光合作用的過程 二氧化碳濃度直接影響光合作用的過程 2 甲圖表示在二氧化碳充足的條件下 某植物光合速度與光照強度和溫度的關系 在溫度為10 光照強度大于千勒克斯時 光合速度不再增加 當溫度為30 光照強度小于l3千勒克斯時 光合速度的限制因素是 光反應 暗反應 l1 光照強度 根據(jù)甲圖 在乙圖的坐標上標出光照強度為l2千勒克斯 溫度分別為10 20 和30 時的光合速度 答案如下圖 3 丙圖表示a b兩種植物的光合速度與光照強度的關系 當在千勒克斯光照強度條件下 a b兩種植物的光合速度相同 a植物在光照強度為8千勒克斯時 2小時單位葉面積可積累葡萄糖mg 計算結(jié)果保留一位小數(shù) 相對原子質(zhì)量c 12 h 1 o 16 b植物在1天內(nèi) 12小時白天 12小時黑夜 要使有機物積累量為正值 白天平均光照強度必須大于千勒克斯 5 10 9 2 10 2011全國卷大綱版 為探究不同條件對葉片中淀粉合成的影響 將某植物在黑暗中放置一段時間 耗盡葉片中的淀粉 然后取生理狀態(tài)一致的葉片 平均分成8組 實驗處理如下表所示 一段時間后 檢測葉片中有無淀粉 結(jié)果如下表 請根據(jù)該表及相關知識回答問題 1 光照條件下 組5葉片通過作用產(chǎn)生淀粉 葉肉細胞釋放出的氧氣來自于的光解 光合 h2o 2 在黑暗條件下 葉片能進行有氧呼吸的組別是 填編號 3 組2葉片中合成淀粉的原料是 直接能源物質(zhì)是 后者是通過產(chǎn)生的 與組2相比 組4葉片無淀粉的原因是 4 如果組7的蒸餾水中只通入n2 預期實驗結(jié)果是葉片中 有 無 淀粉 組2和組6 葡萄糖 atp 有氧呼吸 無 解析 考查學生獲取信息 圖表分析的能力 圖表分組比較是解決問題的核心所在 能夠考查學生對光合作用與呼吸作用的生理過程 關系 影響因素等的掌握情況 1 組5葉片有光照 co2 可進行光合作用產(chǎn)生淀粉 葉肉細胞