2009高考生物專題復(fù)習(xí)教案：光合作用(舊人教)(精)

1、第 9 講 光合作用 考試要求 1 1 光合作用的發(fā)現(xiàn)。通過(guò)回顧科學(xué)家探索發(fā)現(xiàn)光合作用的歷程來(lái)理解光合作用的條件、 原料和產(chǎn)物。 2 2.葉綠體中的色素。識(shí)記葉綠體中色素的種類和顏色； 能夠識(shí)別葉綠體色素的吸收光譜。 3 3 光合作用的過(guò)程。從反應(yīng)條件、反應(yīng)場(chǎng)所、反應(yīng)速度、原料產(chǎn)物、物質(zhì)變化、能量變 化等方面比較光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程的區(qū)別并理解兩個(gè)過(guò)程之間的相互 聯(lián)系。 4.4. 光合作用的重要意義。理解光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。 理解綠 色植物是“綠色工廠”、“巨大的能量轉(zhuǎn)換站”、“自動(dòng)的空氣凈化器”。 5.5. C C3植物和 G G 植物的概念。舉例并識(shí)記

2、C C3植物和 G G 植物的概念。 6.6. C C3植物和 C C4植物葉片結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 根據(jù)植物葉片維管束結(jié)構(gòu)的的橫切面，能夠識(shí)別 C3植物和 C C4植物。 知識(shí)整理 、光合作用的發(fā)現(xiàn)史 f f 16481648 年海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)，證明 _ 18641864 年薩克斯通過(guò)實(shí)驗(yàn)成功地證明 _ 18801880 年恩吉爾曼用水綿和好氧性細(xì)菌設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)， 證明了 _ 19301930 年魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法研究證明了 _ 、光合作用的場(chǎng)所一一葉綠體以及葉綠體中的色素 分布: 分布: M M 乍用： _ 酶：分布于 - 葉綠體 類胡蘿卜素 1 1 葉黃素： 呈 色 吸收 吸收 三、光

3、合作用 3 3 總反應(yīng)式： _ 4 4 比較光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 區(qū) 別 反應(yīng)條件 反應(yīng)場(chǎng)所 反應(yīng)速度 原料產(chǎn)物 原料： 產(chǎn)物： 原料： 產(chǎn)物： 物質(zhì)變化 能量變化 聯(lián)系 光反應(yīng)是準(zhǔn)備階段，為暗反應(yīng)提供了 ，暗反應(yīng)則是光反 應(yīng)的繼續(xù)。 1 1 概念：綠色植物通過(guò) 合成為儲(chǔ)存有 5 5實(shí)質(zhì) 物質(zhì)轉(zhuǎn)化： 能量轉(zhuǎn)化: ，利用 ，把 和 2 2過(guò)程 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 6 6.意義： 生物界 _ 的來(lái)源； 調(diào)節(jié)大氣中 _ 和 _ 的含量； 生物生命活動(dòng)所需 _ 的最終來(lái)源。 總之，光合作用是生物界最基本的 _ 四、C C3植物和 C C4植物 ，在 _ 等植物的光合作用中，CQ

4、CQ 中的 C C 首先轉(zhuǎn)移到 C C4中，然后才轉(zhuǎn) 移到 C C3中，這類植物叫 _ 。CQCQ 的轉(zhuǎn)移途徑： 1 1 .概念 彳 _ _ _ : _ 而小麥、水稻等大多數(shù)綠色植物在光合作用中， CQCQ 中的 C C 直接轉(zhuǎn)移到 C C 中, 叫 _ 。CQCQ 的轉(zhuǎn)移途徑： _ - _ 2 2結(jié)構(gòu): C Cs植物的葉片結(jié)構(gòu) C C 4植物的葉片結(jié)構(gòu) 列表比較: C3C3 植物的葉片結(jié)構(gòu) G G 植物的葉片結(jié)構(gòu) 圍繞維管束的結(jié)構(gòu) 維管束鞘細(xì)胞 命題研究 考點(diǎn)搜索 出題方向 解題策略 光合作用的 發(fā)現(xiàn)。 考查時(shí)往往借光合作用發(fā)現(xiàn)史 中科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)作為背景出題， 重 點(diǎn)考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路、方法

5、，還 可以考查學(xué)生對(duì)光合作用的理解。 需要建立完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 綜 合分析討論以下問(wèn)題： 怎樣鑒定光 合作用的產(chǎn)物？怎樣證明光合作 用的條件？影響光合作用的內(nèi)部、 外界因素有哪些？這些因素是如 何影響光合作用的？實(shí)驗(yàn)中是如 何設(shè)置變量和對(duì)照的？ 葉綠體中的 色素。 （2000 2000 年） 考查能否正確識(shí)記葉綠體中色素 的種類和顏色，能否識(shí)別葉綠體中 色素的吸收光譜，進(jìn)而理解色素的 作用。 識(shí)別葉綠體色素的吸收光譜是難點(diǎn)， 要提高對(duì)不同吸收光譜的正確識(shí)圖 能力。 光合作用的 過(guò)程。 （2003 2003 、 2004 2004 年） 基礎(chǔ)知識(shí)的命題主要從反應(yīng)條件、 反應(yīng)場(chǎng)所、反應(yīng)速度、原

6、料產(chǎn)物、 物質(zhì)變化、能量變化等方面考查光 合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)過(guò) 程，能否理解兩個(gè)過(guò)程之間的相互 聯(lián)系。 綜合命題涉及影響光合作用的因 素、不同植物光合作用強(qiáng)弱的比 較、光合作用和呼吸作用的關(guān)系及 這種關(guān)系在提高植物有機(jī)物積累 量上的應(yīng)用。 解題時(shí)最重要的是要分析光反應(yīng)和 暗反應(yīng)階段的關(guān)系、基粒與基質(zhì)的關(guān) 系，從光能、ATPATP分子中活躍的化學(xué) 能到糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能這一能量 轉(zhuǎn)移過(guò)程以及分析暗反應(yīng)中三碳化 合物和五碳化合物之間的關(guān)系。此 夕卜，還應(yīng)注意光合作用與水分代謝、 礦質(zhì)代謝、呼吸作用的聯(lián)系，特別注 意分析外界條件對(duì)光反應(yīng)和暗反應(yīng) 的影響和在生產(chǎn)實(shí)踐中如何提咼光 能利用率。 光

7、合作用的 重要意乂。 考查光合作用作為生物界最基本 的物質(zhì)代謝和能量代謝而承擔(dān)的 “綠色工廠”、“巨大的能量轉(zhuǎn)換 站”、“自動(dòng)的空氣凈化器”的功能。 這種直接考光合作用的重要意義的 題型高考題出現(xiàn)次數(shù)不多， 但這部 分知識(shí)通常會(huì)與其它知識(shí)點(diǎn)如生 命的演化結(jié)合起來(lái)考，注意綜合分 析。 C C3植物和 C C4 植物的概 念。 考查能否舉例說(shuō)明 C C3植物和 C C4植 物固定COCO2的過(guò)程。 根據(jù) C C3植物和 G G 植物固定 COCO 的過(guò)程 及 C C4植物維管束鞘細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分析 C C4植物固定COCO 的能力比 C C3植物 強(qiáng)。 C C3植物和 C C4 植物葉片結(jié) 構(gòu)的

8、特點(diǎn)。 （2004 2004 年） 需要識(shí)別顯微鏡下G植物和G植 物的橫切面，會(huì)鑒定圍繞著維管束 的是否是呈“花環(huán)型”的兩圈細(xì)胞。 復(fù)習(xí)時(shí)結(jié)合圖文，提高識(shí)圖能力。 提分關(guān)鍵 1 1 光照強(qiáng)度是如何影響植物光合作用的？根據(jù)光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響分析生 產(chǎn)上 提高植物光能利用率的措施有哪些？ 答：光是光合作用的能量來(lái)源，光照強(qiáng)度直接影響光能利用率。在其它條件都適宜 的情況下，在一定范圍內(nèi)，光能利用率隨光照強(qiáng)度提高而加快。當(dāng)光照強(qiáng)度高到一定數(shù) 值后，光照強(qiáng)度再提高而光能利用率不再加快，這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象。開始達(dá)到光飽和現(xiàn)象的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。在光飽和點(diǎn)以下，隨著光照強(qiáng)度減弱，光能利用率減 慢

9、，當(dāng)減弱到一定光照強(qiáng)度時(shí)，光合吸收二氧化碳量與呼吸釋放二氧化碳的量處于動(dòng)態(tài) 平衡，這時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)植物制造有機(jī)物量和消耗有機(jī)物量相等。據(jù) 研究，不同類型植物的光飽和點(diǎn)和補(bǔ)償點(diǎn)是不同的。陽(yáng)性植物的光飽和點(diǎn)和補(bǔ)償點(diǎn)一般 都高于陰性植物。 通過(guò)輪作，延長(zhǎng)全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間；通過(guò)合理密 植，增加光合作用面積，進(jìn)而提高植物光能利用率。 2.2. 二氧化碳濃度是如何影響植物光合作用的？根據(jù)二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影 響分 析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施有哪些？ 答：二氧化碳是光合作用的兩種原料之一，因此，環(huán)境中二氧化碳的濃度與光能利 用率有密切關(guān)系。在自然條件

10、下，陸生植物主要從空氣中吸收二氧化碳，水生植物或暫 時(shí)浸泡在水中的植物體，吸收溶于水中的二氧化碳?？諝庵卸趸己空伎諝怏w積的 0.033 0.033 %左右，據(jù)研究，這一含量對(duì)植物光合作用來(lái)說(shuō)是比較低的， 在 較強(qiáng)的光照下，它 限制了光能利用率。例如將棉花、玉米放在二氧化碳為 0.064 0.064 %的空氣中與 0.033 0.033 %的自 然條件下進(jìn)行比較，結(jié)果棉花的光能利用率提高了 1.51.5 倍，玉米的光能利用率提高了 1515%。故二氧化碳可稱為氣體肥料。 對(duì)于農(nóng)田里的農(nóng)作物，確保良好的通風(fēng)，可以使空氣不斷地流過(guò)葉面，有助于提供 較多的二氧化碳；對(duì)于大棚或溫室中的農(nóng)作物，通過(guò)

11、增施農(nóng)家肥料或使用二氧化碳發(fā)生 器，可以增加二氧化碳的含量，進(jìn)而提高光能利用率。 3 3溫度、水、礦質(zhì)元素又是如何影響植物光合作用的？根據(jù)它們對(duì)光合作用的影 響分 析生產(chǎn)上提高植物光能利用率的措施是什么？ 答：溫度對(duì)光合作用的影響比較復(fù)雜，它一方面可以直接影響光合作用中各種酶的 活動(dòng)、光合結(jié)構(gòu)，還通過(guò)影響其它相關(guān)的代謝活動(dòng)而影響光合作用。不同植物對(duì)溫度反 應(yīng)不同，一般最適溫度在 2525C。生產(chǎn)上適時(shí)播種；大棚或溫室中，白天可以適當(dāng)提高室 內(nèi)溫度來(lái)提高植物光能利用率。 葉片缺水影響葉綠素的生物合成，促進(jìn)已形成的葉綠素分解，造成葉片發(fā)黃。水還 是光合作用的原料之一。另外水還能影響氣孔的開閉，進(jìn)而

12、影響二氧化碳的吸收。生產(chǎn) 上注意及時(shí)、合理灌溉。 礦質(zhì)元素如 Mg N PMg N P 是各種酶、色素、ATPATP 形成所必需的，另外，礦質(zhì)元素是光合 作用的產(chǎn)物葡萄糖進(jìn)一步合成其它有機(jī)物的必需物質(zhì)。生產(chǎn)上注意合理施肥。 名師點(diǎn)撥 例 1 1 把載有新鮮水綿和細(xì)菌的臨時(shí)裝片，置 于顯微鏡載物臺(tái)上觀察。光線從反光鏡反射上來(lái) 后，可看到細(xì)菌從分散狀態(tài)逐漸向水綿方向運(yùn)動(dòng) , ,770 n i 5W 丄光的浚隹 390 Tim 水綿附近細(xì)菌的密度增加。如果在反光鏡上方放置一個(gè)三棱鏡，使七種不同顏色的光束照 射水綿的不同部位，這時(shí)看到細(xì)菌逐漸聚集成明顯的兩堆 （如圖 9 9 1 1 所示）。請(qǐng)回答：

13、根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可以判斷這類細(xì)菌的異化作用類型是 _ 。作出這一判斷的 依據(jù)是 _ 。 （2 2）放置三棱鏡后，細(xì)菌聚集成兩堆的原因是 _ _ 。 考點(diǎn)分析 本題借光合作用發(fā)現(xiàn)史中 18801880 年恩吉爾曼用水綿和好氧性細(xì)菌完成的 實(shí)驗(yàn)作為背景出題，既考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路、方法，又考查學(xué)生對(duì)光合作用的理解， 同時(shí)還綜合考查了細(xì)菌的代謝。 解題思路 三棱鏡使七種不同顏色的光束照射水綿的不同部位， 而葉綠體中的色素 主要吸收可見(jiàn)光中的紅光和藍(lán)紫光，故在紅光和藍(lán)紫光區(qū)光合作用強(qiáng)，釋放氧氣多因?yàn)?新鮮水綿光合作用釋放氧氣，細(xì)菌從分散狀態(tài)逐漸向水綿方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象說(shuō)明細(xì)菌需要 氧氣，異化類型是需氧型。本

14、題大案是（1 1）需氧型 新鮮水綿光合作用釋放氧氣，細(xì)菌 從分散狀態(tài)逐漸向水綿方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象說(shuō)明細(xì)菌需要氧氣 （2 2） 葉綠體中的色素主要吸 收可見(jiàn)光中的紅光和藍(lán)紫光，故在紅光和藍(lán)紫光區(qū)光合作用強(qiáng)，釋放氧氣多。 失分陷阱錯(cuò)誤原因主要是復(fù)習(xí)中沒(méi)有建立完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不能將所學(xué) 知識(shí)綜合應(yīng)用。 例 2 2（ 20002000 上海生物卷）實(shí)驗(yàn)測(cè)得小麥在不同波長(zhǎng)光照下光合速率的變化和小麥植 株中葉綠素 a a 對(duì)不同波長(zhǎng)光線的相對(duì)吸收量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制 成曲線圖 9 92 2。請(qǐng)據(jù)圖回答： （1 1） 從圖中可看出葉綠素 a a 主要吸收_光和 _ 光。 （2 2） 在波長(zhǎng) 450450nmn

15、m 光照下的產(chǎn)糖速率比在波長(zhǎng) 700nm700nm 光照下的 _ ;在波長(zhǎng) 425425nmnm 光照下 的氧氣釋放速率比在波長(zhǎng) 650650nmnm 光照下的 _ 。 3 3）在波長(zhǎng) 750750nmnm 到 800800nmnm 光照下的光合速率 為零，其最可能的原因是 。 （4 4）葉綠素 a a 吸收光能后被激發(fā)，放出 _ ， 完成了光能轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。 考點(diǎn)分析本題主要考查葉綠體中的色素的作用及其與光合作 用的關(guān)系。同時(shí)也考查學(xué)生的識(shí)圖能力。 解題思路據(jù)圖分析，在紅橙光和藍(lán)紫光區(qū)域，光合速率較大，故可知葉綠素 a a 主要 吸收紅橙光和藍(lán)紫光；比較在波長(zhǎng) 450nm450nm 光照

16、下和在波長(zhǎng) 700nm700nm 光照下的光合速率和比 較在波長(zhǎng) 425425nmnm 光照下和在波長(zhǎng) 650650nmnm 光照下的光合速率，可知 450450nmnm 光照時(shí)的光合速率 大于 700700nmnm 光照時(shí)，650650nmnm 光照時(shí)的光合速率大于 425425nmnm 光照時(shí)。光合作用正常進(jìn)行首先 要葉綠體中的色素吸收光能，而葉綠體中的色素并不能吸收所有波長(zhǎng)的光，如果給予綠 色植物所不能吸收的波長(zhǎng)的光，那么光合作用就不能正常進(jìn)行。在光的照射下，少數(shù)處 于特殊狀態(tài)的葉綠素 a a,連續(xù)不斷地丟失電子和獲得電子， 從而形成電子流，使光能轉(zhuǎn)換 成電能。本題正確答案是（1 1）紅

17、橙 藍(lán)紫（2 2）快 慢（3 3）葉綠體中沒(méi)有吸收該段波 長(zhǎng)光線的色素。（4 4 ）一個(gè)高能電子。 失分陷阱 失分原因主要在于不能正確識(shí)圖，不能將圖形所給的信息與光合作用的 實(shí)際結(jié)合起來(lái)綜合分析問(wèn)題。 例 3 3（ 20042004 全國(guó)理綜卷）離體的葉綠體在光照下進(jìn)行光合作用時(shí)， 如果突然中斷 COCO2 氣體的供應(yīng)，短暫時(shí)間內(nèi)葉綠體中 C C3化合物與 C C5化合物相對(duì)含量的變化是 A A . C C3化合物增多、C C5化合物減少 B B C C3化合物增多，C C5化合物增多 C C. C C3化合物減少，C C5化合物增多 D D C C3化合物減少，C C5化合物減少 考點(diǎn)分析

18、本題主要考查光合作用的過(guò)程，特別是暗反應(yīng)中三碳化合物和五碳化合 物的來(lái)龍去脈。 解題思路 在光合作用暗反應(yīng)中，COCO2與五碳化合物結(jié)合生成三碳化合物，三碳化 合物被還原，同時(shí)五碳化合物再生。當(dāng) COCO2濃度突然減少時(shí)，該過(guò)程必然受阻，從而導(dǎo) 致五碳化合物含量的上升和三碳化合物含量的下降。本題正確答案是 C C。 失分陷阱學(xué)生沒(méi)有掌握暗反應(yīng)中三碳化合物和五碳化合物的來(lái)龍去脈，不能正確 分析外界因素對(duì)兩類化合物的影響導(dǎo)致失分。 例 4 4 （20032003 江蘇理綜卷）圖 9 9 3 3 為光合作用過(guò)程圖解。 圖 9 9 3 3 （1 1） 當(dāng)陰雨連綿，光照不足時(shí)，植物光反應(yīng)產(chǎn)生的氫和 _

19、較少。從而降低了 暗反應(yīng)中有機(jī)物的生成。（ 內(nèi)填標(biāo)號(hào)， _ 上填名稱） （2 2） 如果晴天日出和日落的時(shí)間分別為清晨 6 6 時(shí)左右和傍晚 1818 時(shí)左右，在清晨日出前、 正午、傍晚回落后以及午夜四個(gè)時(shí)段分別測(cè)定溫室內(nèi)二氧化碳的濃度，預(yù)計(jì)二氧化碳濃 度最高的時(shí)段將出現(xiàn)在 _ 。 考點(diǎn)分析本題主要考查光合作用過(guò)程中光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系，同時(shí)通過(guò)晴天一 晝夜溫室內(nèi)二氧化碳的濃度分析， 學(xué)生從側(cè)面理解光合作用的意義之一： 凈化更新空氣。 解題思路 光合作用由光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段組成，其中光反應(yīng)是準(zhǔn)備階段，為 暗反應(yīng)提供了 HH和 ATP,ATP,陰雨連綿，光照不足時(shí)，植物光反應(yīng)產(chǎn)生的氫和 AT

20、PATP 較少， 從而降低了暗反應(yīng)中有機(jī)物的生成。日落后植物不再進(jìn)行光合作用，但呼吸作用仍在進(jìn) 行，不斷消耗氧氣，釋放二氧化碳，直到日出時(shí)分又開始光合作用，吸收二氧化碳。本 題正確答案是（1 1）ATP ATP （2 2）清晨日出前。 失分陷阱 該題失分主要在第 2 2 問(wèn)，許多學(xué)生受“清晨空氣新鮮”的誤導(dǎo)而不 能作出正確判斷。 例 5 5 （ 20042004 廣東生物卷）下列有關(guān) C C4和 G G 植物的描述，錯(cuò)誤的是 A.A. C C3植物維管束鞘細(xì)胞中含有葉綠體 B.B. C C4植物維管束鞘細(xì)胞中含有葉綠體 C.C. C C3植物葉肉細(xì)胞中含有葉綠體 D D. C C4植物葉肉細(xì)胞

21、中含有葉綠體 考點(diǎn)分析 此題考查 C C3植物和 G G 植物葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要 求學(xué)生能正確比較并 記憶 C C4和 C C3植物維管束鞘細(xì)胞的特點(diǎn)。 解題思路 C C3植物葉片中的維管束鞘細(xì)胞不含葉綠體，而 C C4植物中構(gòu)成維管束鞘的 細(xì)胞比較大，里面含有沒(méi)有基粒的葉綠體。維管束鞘以外的葉肉細(xì)胞都含有正常的葉綠 體。本題正確答案是 A A。 失分陷阱對(duì) G G 植物和 C C4植物葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不能正確記憶導(dǎo)致錯(cuò)誤。 拓展提升 1.1. 葉綠體色素的吸收光譜 通過(guò)下列葉綠體色素的吸收光譜圖，可以知道葉綠素 a a 和葉綠素 b b 主要吸收紅橙光 和藍(lán)紫光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。 葉綠素 a a 與葉綠素 b b 的吸收光譜很相似，但也略有不同：首先，葉綠素 a a 在紅光部 分的吸收帶寬些，在藍(lán)紫光部分的窄些；而葉綠素 b b 在紅光部分的吸收帶窄些，在藍(lán)紫 光部分的寬些。其次，與葉綠素 b b 相比較，葉綠素 a a 在紅光部分的吸收帶偏向長(zhǎng)光波方 面，而在藍(lán)紫光部分則偏向短光波方面。 胡蘿卜素和葉黃素的吸收光譜與葉綠素的不同， 它們的最大吸收帶在藍(lán)紫光部分，而不吸收紅光等光波較長(zhǎng)的光。 皿0 600 5 C C. B B . D D . 圖 9