目錄Contents考情精解讀考點1考點2A.知識全通關B.題型全突破C.能力大提升考法1考法2考法4考法3方法1方法2考情精解讀考綱解讀命題規律命題趨勢考情精解讀1生物專題一細胞的分子組成1.光合作用的基本過程Ⅱ;2.影響光合作用速率的環境因素Ⅱ;3.實驗:葉綠體色素的提取和分離知識體系構建考綱解讀命題規律命題趨勢知識體系構建考情精解讀2生物專題一細胞的分子組成考點2016全國2015全國2014全國自主命題地區葉綠體的結構與色素的提取和分離【40%】·全國Ⅱ4,6分

·2016江蘇,17,2分·2016上海,16,2分·2015上海,21,2分·2015江蘇,21,3分光合作用的原理及其應用【100%】·全國Ⅰ30,8分·全國Ⅱ31,8分·全國Ⅲ29,10分·全國Ⅰ29,9分·全國Ⅰ,2,6分·全國Ⅱ,6,6分·全國Ⅱ,29,10分·2016四川,1,6分·2016四川,5,6分·2016北京,5,6分·2016天津,2,6分·2016浙江,30,14分·2016江蘇,32,8分·2016上海,24,2分·2015江蘇,27,8分·2015浙江,30,14分·2015北京,31,12分·2015天津,7(4),8分·2014浙江,30,14分·2014天津,2,6分考綱解讀命題規律命題趨勢知識體系構建考情精解讀31.熱點預測光合作用的基本過程、影響因素都是高考的重點,對光合作用基礎知識的考查多以選擇題形式呈現,一般是2~6分;光合作用的影響因素和應用多以非選擇題形式呈現,約占10分。2.趨勢分析預計將光合作用與細胞呼吸綜合、設置新情境、試題實驗化仍是未來高考的命題趨勢生物專題一細胞的分子組成考綱解讀命題規律命題趨勢知識體系構建考情精解讀4返回目錄生物專題一細胞的分子組成知識全通關知識全通關1考點1葉綠體的結構與色素的提取和分離繼續學習一、葉綠體的結構及其中的色素1.捕獲光能的色素和結構(1)色素的種類生物專題六光合作用名稱顏色吸收光譜分布功能類胡蘿卜素(1/4)胡蘿卜素橙黃色主要吸收藍

紫光葉綠體的類囊體薄膜上吸收、傳遞(四種色素)、轉化(少數處于特殊狀態的葉綠素a)光能葉黃素黃色葉綠素(3/4)葉綠素a藍綠色主要吸收

紅光和藍紫光葉綠素b黃綠色知識全通關2考點1葉綠體的結構與色素的提取和分離繼續學習(2)光合作用的結構——葉綠體①結構示意圖生物專題六光合作用②結構功能:進行光合作用的場所決定知識全通關3考點1葉綠體的結構與色素的提取和分離繼續學習二、實驗:綠葉中色素的提取和分離1.實驗原理(1)色素的提取:綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑(無水乙醇或丙酮)中,因此,可以用無水乙醇等有機溶劑來提取葉綠體中的色素。(2)色素的分離:紙層析法。根據綠葉中色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快,從而在擴散過程中將色素分離開來。生物專題六光合作用知識全通關4考點1葉綠體的結構與色素的提取和分離繼續學習2.實驗流程

提取綠葉中的色素:生物專題六光合作用稱取5g綠色葉片并剪碎充分、迅速研磨色素濾液棉塞封口制備濾紙條:取干燥的定性濾紙,將其剪成長與寬略小于試管長與直徑的濾紙條,在一端剪去兩角,并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細的橫線畫濾液細線:用毛細吸管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻地畫一條細線。干燥后,重復畫一兩次分離綠葉中的色素:將適量層析液倒入試管中,將濾紙條(有濾液細線的一端朝下)輕輕插入層析液中,隨后用棉塞塞緊試管口。注意,不能讓濾液細線觸及層析液觀察結果:濾紙條上的色素帶有四條,分別是橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍綠色的葉綠素a及黃綠色的葉綠素b(從上到下)知識全通關5考點1葉綠體的結構與色素的提取和分離繼續學習3.實驗結果及分析(1)經層析后在濾紙條上出現四條色素帶,通過觀察色素帶的分布、寬窄、顏色可以判斷色素的種類、含量和溶解度。生物專題六光合作用色素種類主要吸收的光色素顏色色素含量溶解度擴散速度胡蘿卜素藍紫色橙黃色最少最高最快葉黃素黃色較少較高較快葉綠素a紅光和藍紫光藍綠色最多較低較慢葉綠素b黃綠色較多最低最慢知識全通關6考點1葉綠體的結構與色素的提取和分離繼續學習(2)結果分析①色素帶的條數與色素種類有關,四條色素帶說明有四種色素。②色素帶的寬窄與色素含量有關,色素帶越寬說明此種色素含量越多。色素帶最寬的是葉綠素a,最窄的是胡蘿卜素,葉綠素b的色素帶比葉黃素的稍寬。③色素帶擴散速度與溶解度有關,擴散速度越快說明溶解度越高。④相鄰兩條色素帶之間距離最遠的是胡蘿卜素和葉黃素,最近的是葉綠素a和葉綠素b。4.實驗改進如果用圓形濾紙替代濾紙條做層析實驗,應在圓心處點樣。濾液在圓形濾紙上的擴散結果是出現4個同心圓,最外面的是胡蘿卜素,向內依次為葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。生物專題六光合作用返回目錄實驗失敗的原因分析(1)色素提取液色淺,原因是沒有加二氧化硅,研磨不充分;一次加入大量無水乙醇,提取液濃度低(正確做法:分次加入少量無水乙醇提取色素);使用放置數天的葉片,色素含量少。(2)色素提取液發黃,原因是未加碳酸鈣或加入量過少,葉綠素分子部分被破壞。(3)沒有提取到色素,原因是沒有加有機溶劑(無水乙醇)。(4)色素沒有分開,原因是沒有塞緊試管口,濾紙上的層析液揮發掉了。(5)濾紙條看不見色素帶,原因是忘記畫濾液細線;濾液細線觸及了層析液,色素全部溶解到層析液中。【名師提醒】生物專題六光合作用知識全通關7考點1葉綠體的結構與色素的提取和分離知識全通關8考點2光合作用的原理及其應用繼續學習一、光合作用的探究歷程生物專題六光合作用時間及科學家實驗過程(方法)及現象實驗分析1771年英國科學家普利斯特利點燃蠟燭+綠色植物

蠟燭不熄滅;小鼠+綠色植物

小鼠不易窒息死亡①沒有發現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。②由于當時科學發展水平的限制,沒有明確植物更新氣體的成分1864年德國植物學家薩克斯①該實驗設置了自身對照,自變量為光,因變量是顏色變化(有無淀粉生成)。②該實驗的關鍵是饑餓處理,以使葉片中的營養物質消耗掉,增強了實驗的說服力。為了使實驗結果更明顯,在用碘蒸氣處理之前應用熱酒精對葉片進行脫色處理。③本實驗除了證明光合作用的產物有淀粉,還證明光是光合作用的必要條件曝光處變藍,遮光處無顏色變化知識全通關9考點2光合作用的原理及其應用繼續學習一、光合作用的探究歷程生物專題六光合作用時間及科學家實驗過程(方法)及現象實驗分析1880年德國科學家恩格爾曼①結論:葉綠體是光合作用的場所,光合作用過程能產生氧氣。②該實驗設置極細光束和黑暗、完全曝光和黑暗兩組對照。自變量為光照,因變量為好氧菌聚集的部位1939年美國科學家魯賓和卡門

知識全通關10繼續學習恩格爾曼實驗方法的巧妙之處(1)實驗材料選得妙:用水綿作實驗材料。水綿不僅具有細而長的帶狀葉綠體,而且葉綠體螺旋狀地分布在細胞中,便于觀察和分析研究。(2)排除干擾的方法妙:實驗成功的關鍵之一在于控制無關變量和減少額外變量,恩格爾曼將臨時裝片放在黑暗并且沒有空氣的環境中,排除了環境中光線和氧的影響,從而確保實驗的準確懷。(3)觀測指標設計得妙:通過好氧細菌的分布進行檢測,從而能夠準確地判斷出水綿細胞中釋放氧的部位。(4)實驗對照設計得妙:進行黑暗(局部光照)和曝光的對比實驗,從而明確實驗結果完全是由光照引起的。生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用【名師提醒】知識全通關11繼續學習英格豪斯認為普利斯特利的實驗只有在光下才能成功,則只要有光照,植物一定能更新空氣,對嗎?提示:不對,植物更新空氣的前提是光合速率大于呼吸速率,即凈光合速率>0,倘若光照強度不夠充分(在光補償點以下),則植物不但不能更新空氣,反而會使空氣變得更污濁。二、光合作用1.光合作用的概念:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程。生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用【深度思考】知識全通關12繼續學習2.光合作用的過程生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用比較項目光反應暗反應過程模型實質光能轉換為化學能,并放出O2同化CO2形成有機物(酶促反應)時間短促,以微秒計較緩慢條件色素、光、酶、水、ADP、Pi多種酶、ATP、[H]、CO2、C5場所在葉綠體內的類囊體薄膜上進行在葉綠體基質中進行知識全通關13繼續學習2.光合作用的過程生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用比較項目光反應暗反應物質轉化(1)水的光解:2H2O4[H]+O2;(2)ATP的合成:ADP+Pi+能量

ATP(1)CO2的固定:CO2+C5

2C3;(2)C3的還原:2C3

(CH2O)+C5能量轉化光能→ATP中活躍的化學能ATP中活躍的化學能→有機物中穩定的化學能關系(1)光反應為暗反應提供[H]和ATP;暗反應為光反應提供ADP和Pi;(2)沒有光反應,暗反應無法進行;沒有暗反應,有機物無法合成;(3)光反應是暗反應的物質和能量準備階段,暗反應是光反應的繼續,是物質和能量轉化的完成階段知識全通關14繼續學習3.光合作用的總反應式:CO2+H2O(CH2O)+O2。光合作用過程中原子的去路分析(1)O2中的氧全部來自水的光解;(2)C的轉移途徑為:CO2C3(CH2O);

(3)H的轉移途徑:H2O[H](CH2O)+H2O。生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用知識全通關15繼續學習三、影響光合作用的因素及應用1.內部因素(1)與植物自身的遺傳特性有關,以陰生植物、陽生植物為例,如圖1所示。(2)植物葉片的葉齡、葉面積指數也會影響光合作用,如圖2、3所示。生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用圖1圖2圖3知識全通關16繼續學習2.其他因素對光合作用速率的影響生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用因素圖像及原理分析關鍵點及線段應用光照強度光照強度通過影響光反應速率,影響ATP及[H]的產生速率,進而影響暗反應速率①A—細胞呼吸強度,B—光補償點,C—光飽和點;②AC段,光合作用速率隨光照強度的增加而增加;③C點后光合作用速率不再隨光照強度的增加而變化;④陰生植物的B點前移,C點較低,如圖中虛線所示間作套種時農作物的種類搭配、林帶樹種的配置等都是這一原理的具體運用知識全通關17繼續學習2.其他因素對光合作用速率的影響生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用因素圖像及原理分析關鍵點及線段應用溫度溫度通過影響酶的活性進而影響光合作用速率(主要是暗反應)①B點對應的溫度為最適生長溫度;②AB段,隨溫度升高光合作用速率升高;③BC段,隨溫度升高光合作用速率降低①冬天利用溫室大棚提高溫度,促進植物生長;②溫室中,增加晝夜溫差,減少夜晚有機物的消耗,有利于有機物的積累知識全通關18繼續學習2.其他因素對光合作用速率的影響生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用因素圖像及原理分析關鍵點及線段應用CO2濃度、礦質離子濃度CO2濃度影響暗反應中CO2的固定,礦質離子影響與光合作用有關的色素、酶、膜結構的形成①AB段,隨CO2濃度或礦質離子濃度的增加光合作用速率升高;②B點后,隨CO2濃度的增加光合作用速率不再升高;③B點后,隨礦質離子濃度的增加光合作用速率下降(細胞失水)①增加大田中的空氣流動,以增加CO2濃度;②溫室中可使用CO2發生器,以增加CO2濃度;③合理施肥,補充土壤中的礦質元素知識全通關19繼續學習2.其他因素對光合作用速率的影響生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用因素圖像及原理分析關鍵點及線段應用水分水既是光合作用的原料,又是化學反應的媒介;水分通過影響氣孔關閉間接影響光合作用圖1中OA段,隨著水分增加,光合速率增加。圖2中E處光合作用強度暫時降低,是因為溫度高,蒸騰作用過強,氣孔關閉,影響了CO2的供應根據作物的需水規律,合理灌溉知識全通關20繼續學習提高作物產量的途徑生物專題六光合作用考點2光合作用的原理及其應用【名師提醒】途徑措施或方法延長光照時間補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提供適宜光照強度、提高CO2濃度(如通風)、合理施肥(供應適量必需礦質元素)提高凈光合作用速率維持適當晝夜溫差(白天適當升溫,晚上適當降溫)返回目錄生物專題六光合作用知識全通關21考點2光合作用的原理及其應用提高作物產量的途徑四、化能合成作用1.化能合成作用的概念:自然界中還有一些微生物利用無機物氧化過程釋放的化學能作能源,將CO2還原成有機物,此過程稱為化能合成作用,此類生物屬化能自養型。2.光合作用與化能合成作用的比較項目化能合成作用光合作用不同能量來源體外無機物氧化放出的能量光能生物類型原核生物(如硝化細菌等)主要為綠色植物,還有藍藻等相同代謝類型自養需氧型物質變化將無機物(CO2和H2O等)轉化為儲存能量的有機物生態地位生產者題型全突破題型全突破1考法1綠葉中色素的提取和分離實驗繼續學習考法綜述有關色素的提取和分離實驗在近年的高考中有增加的趨勢,主要涉及色素的種類、顏色、含量、吸收光譜、分布以及提取色素的原理和分離方法、實驗操作過程、有關試劑的使用等內容,對這部分內容加強記憶和梳理是解題的關鍵。考法指導

1.色素與葉片顏色生物專題六光合作用色素與葉片的顏色正常綠色正常葉片中葉綠素和類胡蘿卜素的比例為3∶1,且對綠光吸收量少,所以正常葉片總是呈現綠色葉色變黃寒冷時,葉綠素分子易被破壞,類胡蘿卜素較穩定,葉片顯示出類胡蘿卜素的顏色,葉片變黃葉色變紅秋天時,低溫和植物體內積累的可溶性糖有利于花青素的形成,花青素在酸性的葉肉細胞中變成紅色,而葉綠素逐漸降解,葉片呈現紅色題型全突破2考法1綠葉中色素的提取和分離實驗繼續學習2.葉綠素的提取與分離生物專題六光合作用實驗過程注意事項操作目的提取色素①選取新鮮綠色的葉片使濾液中色素含量高②研磨時加入10mL無水乙醇溶解葉片中的色素③研磨時加入少許SiO2和CaCO3使研磨充分和保護葉綠素④迅速、充分研磨防止有機溶劑揮發,并充分溶解色素⑤盛放濾液的試管管口加棉塞防止有機溶劑揮發制備濾紙條①濾紙預先干燥處理使層析液在濾紙條上的擴散速度快②濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴散過快畫濾液細線①濾液細線要直、細、齊使分離的色素帶平整、不重疊②濾液細線干燥后重復畫2~3次使分離的色素帶清晰,便于觀察分離色素①濾液細線不能觸及層析液防止色素直接溶解到試管內的層析液中②覆蓋試管口防止層析液揮發題型全突破3考法1綠葉中色素的提取和分離實驗繼續學習生物專題六光合作用注意：(1)關鍵詞與試劑的對應關系不能混淆。提取色素——無水乙醇,分離色素——層析液。(2)目的和原理的對應關系不能顛倒。提取的原理是綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,可以利用無水乙醇提取綠葉中的色素;分離的原理是色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快,反之則慢。(3)可用丙酮或其他有機溶劑代替無水乙醇提取色素,但丙酮有毒,研磨時需采取措施防止揮發;也可用汽油代替層析液進行層析。(4)可用其他綠色葉片代替菠菜,但不能用不含葉綠素的材料。題型全突破4考法1綠葉中色素的提取和分離實驗繼續學習某同學在進行“綠葉中色素的提取和分離”實驗時,進行了以下操作:

①將5g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中,加入無水乙醇后直接進行研磨;②將預備好的濾紙條一端剪去兩角,在距這一端1cm處用鋼筆畫一條橫線;③為增強實驗效果,將濾液細線畫粗些;④將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下,輕輕插入層析液中,讓濾液細線浸入層析液中。該同學的操作有誤的是A.① B.①② C.①②③ D.①②③④生物專題六光合作用【考法示例1】返回目錄生物專題六光合作用題型全突破5考法1綠葉中色素的提取和分離實驗解析實驗操作中,正確的做法:①提取綠色葉片中的色素時,在將5g新鮮菠菜葉片剪碎放入研缽中后,應加入少許二氧化硅和碳酸鈣,再加入10mL無水乙醇,進行迅速、充分的研磨;②制備濾紙條時,應將預備好的濾紙條一端剪去兩角,在距這一端1cm處用鉛筆畫一條橫線,而不是用鋼筆;③畫濾液細線時,為確保色素帶分離整齊、不重疊,應保證濾液細線細、直、齊,為增強實驗效果,應重復畫線使濾液細線處積累較多色素;④分離色素時,應將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下,略微斜靠著燒杯的內壁,輕輕插入層析液中,隨后蓋上培養皿蓋,為了防止濾液細線中的色素溶于層析液中,不能讓濾液細線觸及層析液。答案D題型全突破6考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析繼續學習考法綜述影響光合速率的環境因素是高考的必考內容,題目常常以曲線圖、表格為載體分析外界因素對光合作用的影響或以實驗探究的形式考查外界因素對光合作用的影響。主要考査考生對光合作用的過程和各種因素對光合作用的影響的掌握情況,以及考生的理解能力、靈活運用實驗原理和方法對實驗現象和數據進行分析的能力、識圖能力和圖文轉換能力。考法指導

1.單一因素對光合速率影響的分析與探究解答這類問題的基礎是熟練掌握各因素對光合速率的影響。試題常結合光合作用的過程等相關知識,以實驗探究題的形式出現,可應用探究實驗的思路和原則解題;也經常以坐標圖的形式進行考查,首先要認清坐標圖的含義,理解橫縱坐標的意義,并注意特殊點,如:生物專題六光合作用題型全突破7考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析繼續學習(1)補償點的含義及變化規律:在補償點,植物光合作用強度等于呼吸作用強度。若改變某一因素(如光照、CO2濃度)使光合作用增大(減小),而呼吸作用不受影響,為使光合作用與呼吸作用強度相等,則補償點應左移(右移);若改變某一因素(如溫度)使呼吸作用增大(減小),為使二者相等,則補償點應右移(左移)。(2)飽和點的變化規律:當橫坐標對應的因素對光合作用最大值不產生影響時,若改變某一因素(如CO2濃度)使光合作用增大(減小),則飽和點應右(左)移。生物專題六光合作用題型全突破8考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析繼續學習2.多因素對光合速率影響的分析多因素對光合速率影響的曲線變化規律分析如圖所示,P點前,限制光合速率的因素為橫坐標所表示的因子,隨該因子的不斷加強,光合速率不斷提高。當到Q點時,橫坐標所表示的因素不再是限制光合速率的因子,要想繼續提高光合速率,可適當提高圖示中的其他因子的強度。PQ間的主要因素有兩個:一是橫坐標表示的因素,二是多條曲線上標注的因素。表面上看這類題目很復雜,但在解答這類試題時,仍然是依據單一變量原則,每次只分析一個自變量的變化對實驗結果的影響。生物專題六光合作用題型全突破9考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析繼續學習3.光合作用的晝夜變化曲線的分析(1)曲線解讀①MN和PQ:夜晚植物只進行細胞呼吸;植物體內有機物的總量減少,環境中CO2量增加,O2量減小。②N~P:光合作用與呼吸作用同時進行。③NA和EP:清晨和傍晚光照較弱,光合作用強度小于細胞呼吸強度;植物體內有機物的總量減少,環境中CO2量增加,O2量減少。④A點和E點:光合作用強度等于細胞呼吸強度,CO2的吸收和釋放達到動態平衡;植物體內有機物的總量不變,環境中CO2量不變,O2量不變。⑤A~E:光合作用強度大于細胞呼吸強度;植物體內有機物的總量增加;環境中CO2量減少,O2量增加。⑥C點:葉片表皮氣孔部分關閉,出現“光合午休”現象。⑦E點:光合作用產物的積累量最大。生物專題六光合作用題型全突破10考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析繼續學習(2)一晝夜有機物的積累量(用CO2表示)的計算方法方法1:一晝夜有機物的積累量=白天從外界吸收的CO2量-晚上呼吸作用釋放的CO2量,即S3-(S1+S4)。方法2:一晝夜有機物的積累量=白天固定的CO2量-24h呼吸作用釋放的CO2量,即多邊形NBCDP的面積-矩形OMQF的面積=(S2+S3)-(S1+S2+S4)=S3-(S1+S4)。注:方法1中用的是凈光合作用量,方法2中用的是總光合作用量。生物專題六光合作用題型全突破11考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析繼續學習4.密閉玻璃鐘罩內CO2濃度與時間的關系曲線各點含義及形成原因的分析:(1)AB段:無光照,植物只進行呼吸作用。(2)BC段:溫度降低,呼吸作用減弱。(3)CD段:4時后,微弱光照,植物開始進行光合作用,但光合作用強度<呼吸作用強度。(4)D點:隨光照增強,光合作用強度=呼吸作用強度。(5)DH段:光照強度較強,光合作用強度>呼吸作用強度。其中FG段表示“光合午休”現象。(6)H點:隨光照減弱,光合作用強度下降,光合作用強度=呼吸作用強度。(7)HI段:光照繼續減弱,光合作用強度<呼吸作用強度,直至光合作用完全停止。生物專題六光合作用題型全突破12繼續學習為探究CO2濃度倍增和干旱脅迫對紫花苜蓿光合生理特性的影響,研究者在適宜溫度等條件下采用人工氣候室和控水實驗室模擬CO2濃度倍增和干旱脅迫,實驗結果如下:生物專題六光合作用【考法示例2】考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析組別處理(光照強度為Q)凈光合速率(μmolCO2·m-2·s-1)相對氣孔開度(%)水分利用效率A對照大氣CO2濃度27.05501.78B干旱22.55351.87C對照CO2濃度倍增31.65402.45D干旱23.95302.55題型全突破13考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析繼續學習根據實驗結果,回答下列問題:(1)在干旱脅迫條件下凈光合速率降低,其原因可能是

,進而影響光合作用暗反應階段中

的速率;在干旱脅迫條件下,CO2濃度倍增能使光飽和點

(填“增大”或“減小”)。光照強度大于Q點時,限制B組光合作用的環境因素主要有

。

(2)由實驗結果可知,在干旱脅迫條件下,CO2濃度倍增可使苜蓿葉片相對氣孔開度

;干旱脅迫可導致葉肉細胞中光合色素等含量減少,使光反應減弱,供給暗反應的

減少,從而使光合作用過程減弱。

(3)實驗結果表明,當干旱脅迫發生時,CO2濃度倍增不僅能提高

,還能通過提高

,從而緩解干旱脅迫對苜蓿的傷害,增強抗旱能力。

生物專題六光合作用返回目錄生物專題六光合作用題型全突破14考法2影響光合速率的因素及相關曲線分析解析(1)分析表中數據可知,與對照組相比,干旱脅迫條件下相對氣孔開度降低,CO2吸收減少,進而影響光合作用暗反應階段中CO2固定的速率,凈光合速率降低。題圖的4條曲線中,D組與B組均處于干旱脅迫條件下,CO2濃度倍增能使光飽和點增大。光照強度大于Q點對應的值時,B組凈光合速率不再隨光照強度的增強而增大,因此限制B組光合作用的環境因素主要有水分和CO2濃度。(2)對比D、B兩組實驗數據可知,在干旱脅迫條件下,CO2濃度倍增使苜蓿葉片相對氣孔開度降低;干旱脅迫可導致葉肉細胞中光合色素等含量減少,使光反應減弱,供給暗反應的ATP和[H]減少,從而使光合作用過程減弱。(3)分析表中的實驗數據可知,當干旱脅迫發生時,CO2濃度倍增可使凈光合速率和水分利用效率得到提高。答案(1)相對氣孔開度降低,CO2吸收減少CO2固定

增大

水分和CO2濃度

(2)降低ATP和[H]

(3)凈光合速率水分利用效率題型全突破15考法3光合作用與呼吸作用過程的綜合分析繼續學習考法綜述高考中單獨考查光合作用過程的試題不多,常將光合作用與呼吸作用的過程、影響光合作用和呼吸作用的因素相結合進行考查。題型有選擇題也有非選擇題,以非選擇題的形式進行綜合考查的情況比較多見。解題時要抓住二者的區別和聯系。考法指導

1.光合作用與呼吸作用的區別與聯系生物專題六光合作用項目光合作用呼吸作用發生范圍含葉綠體的植物細胞;藍藻、光合細菌等所有活細胞發生場所葉綠體(真核生物);細胞質(原核生物)細胞質基質、線粒體發生條件光下時時刻刻進行實質無機物

有機物;儲存能量有機物

無機物(或簡單有機物);釋放能量題型全突破16考法3光合作用與呼吸作用過程的綜合分析繼續學習考法指導

1.光合作用與呼吸作用的區別與聯系生物專題六光合作用項目光合作用呼吸作用能量轉化的聯系元素轉移的聯系C:CO2

(CH2O)丙酮酸

CO2O:H2O

O2H2OH:H2O[H](CH2O)

[H]H2O過程聯系題型全突破17考法3光合作用與呼吸作用過程的綜合分析繼續學習2.光合作用與有氧呼吸過程中[H]和ATP的來源與去路生物專題六光合作用項目來源去路[H]光合作用光反應中水的光解還原C3有氧呼吸第一、二階段產生用于第三階段還原O2ATP光合作用光反應階段產生用于暗反應階段C3的還原有氧呼吸第一、二、三階段均能產生,第三階段產生的能量最多作為能量“通貨”,用于各項生命活動繼續學習研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光—暗轉換條件下CO2吸收量的變化,每2s記錄一個實驗數據并在圖中以點的形式呈現。(1)在開始檢測后的200s內,擬南芥葉肉細胞利用光能分解

,同化CO2。而在實驗的整個過程中,葉片可通過

將儲藏在有機物中穩定的化學能轉化為

和熱能。

(2)圖中顯示,擬南芥葉片在照光條件下CO2吸收量在

μmol·m-2·s-1范圍內,在300s時CO2

達到

2.2μmol·m-2·s-1。由此得出,葉片的總(真正)光合速率大約是

μmolCO2·m-2·s-1。(本小題所填數值保留至小數點后一位)

(3)從圖中還可看出,在轉入黑暗條件下100s以后,葉片的CO2釋放

,并達到一個相對穩定的水平,這提示在光下葉片可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程。

(4)為證明葉片在光下呼吸產生的CO2中的碳元素一部分來自葉綠體中的五碳化合物,可利用

技術進行研究。

生物專題六光合作用【考法示例3】題型全突破18考法3光合作用與呼吸作用過程的綜合分析返回目錄生物專題六光合作用解析(1)細胞進行光合作用時可利用光能分解H2O產生O2和[H]。細胞呼吸可將儲存在有機物中穩定的化學能轉化為ATP中活躍的化學能和熱能。(2)據圖分析,照光條件下CO2吸收量為0.2~0.6μmol·m-2·s-1。在300s時CO2吸收量為負值,即CO2釋放量可達到2.2μmol·m-2·s-1。總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,所以總光合速率為2.4~2.8μmol·m-2·s-1。(3)根據題中所給信息“轉入黑暗條件下100s以后”得出,需要分析的是300s之后的曲線變化趨勢,由圖可知300s后CO2釋放量逐漸減少,最后達到一個相對穩定水平。(4)利用同位素示蹤技術可以追蹤生物體內某元素或某物質的來源和去路。答案(1)水細胞呼吸ATP中的化學能(2)0.2~0.6釋放量2.4~2.8

(3)逐漸減少(4)14C同位素示蹤題型全突破19考法3光合作用與呼吸作用過程的綜合分析題型全突破20考法4光合速率與呼吸速率的綜合分析繼續學習考法綜述從近幾年的高考看,對光合作用和呼吸作用的考查多集中在總光合速率、凈光合速率和呼吸速率的關系上,多以曲線圖、坐標圖或表格的形式進行綜合考查。常以非選擇題的形式出現。題目有一定的難度,需認真分析。考法指導

1.植物的“三率”(1)植物“三率”間的內在關系①呼吸速率:植物非綠色組織(如蘋果果肉細胞)或綠色組織在黑暗條件下測得的值——單位時間內一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。②凈光合速率:植物綠色組織在光照條件下測得的值——單位時間內一定量葉面積CO2的吸收量或O2的釋放量。③真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。生物專題六光合作用題型全突破21考法4光合速率與呼吸速率的綜合分析繼續學習(2)植物“三率”的判定①根據坐標曲線判定:當光照強度為0時,CO2吸收值為0,則該曲線表示總(真)光合速率曲線;若CO2吸收值為負值,該值的絕對值表示呼吸速率,該曲線表示凈光合速率曲線。②根據關鍵詞判定生物專題六光合作用真光合速率O2產生(生成)速率CO2固定速率有機物產生(制造、生成)速率凈(表觀)光合速率O2釋放速率CO2吸收速率有機物積累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2釋放速率有機物消耗速率題型全突破22考法4光合速率與呼吸速率的綜合分析繼續學習2.在不同的光照條件下,光合速率與呼吸速率的相關曲線分析(1)綠色組織在黑暗條件下或非綠色組織只進行呼吸作用,測得的數值為呼吸速率(A點)。(2)綠色組織在有光條件下,光合作用與呼吸作用同時進行,測得的數據為凈光合速率。生物專題六光合作用題型全突破23考法4光合速率與呼吸速率的綜合分析繼續學習(3)各點(段)的光合作用和呼吸作用分析生物專題六光合作用曲線對應點細胞生理活動ATP產生場所植物組織外觀表現圖示A點只進行呼吸作用,不進行光合作用細胞質基質和線粒體從外界吸收O2,向外界釋放CO2AB段(不含A、B點)呼吸作用量>光合作用量細胞質基質、線粒體、葉綠體從外界吸收O2,向外界釋放CO2B點光合作用量=呼吸作用量與外界不發生氣體交換B點之后光合作用量>呼吸作用量從外界吸收CO2,向外界釋放O2題型全突破24考法4光合速率與呼吸速率的綜合分析繼續學習3.光合速率和呼吸速率的相關計算。光合作用方程式:6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O。有氧呼吸方程式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。(1)光合作用釋放6molO2需要消耗12molH2O。(2)光反應階段,12molH2O光解產生24mol[H],在暗反應中用于還原6molCO2,并產生6molH2O。(3)每分解1molC6H12O6,需要消耗6molO2,產生6molCO2。(4)光合作用和呼吸作用的綜合計算①光合作用實際O2產生量=實測的O2釋放量+呼吸作用O2消耗量。②光合作用實際CO2消耗量=實測的CO2消耗量+呼吸作用CO2釋放量。③光合作用C6H12O6積累量=光合作用實際C6H12O6生成量-呼吸作用C6H12O6消耗量。生物專題六光合作用繼續學習為探討鹽對某生物燃料樹種幼苗光合作用的影響,在不同濃度NaCl條件下,對其凈光合速率、胞間CO2濃度、光合色素含量等進行測定,結果如圖。檢測期間細胞的呼吸強度沒有顯著變化。請參照圖回答下列問題:生物專題六光合作用【考法示例4】題型全突破25考法4光合速率與呼吸速率的綜合分析題型全突破26考法4光合速率與呼吸速率的綜合分析繼續學習(1)葉綠體中色素的功能是

。

(2)大氣中的CO2可通過植物葉片表面的

進入植物體內。光合作用產生的有機物(C6H12O6)中的氧來源于原料中的

,有機物(C6H12O6)中的氧經細胞有氧呼吸后到終產物

中。

(3)當NaCl濃度在200~250mmol/L時凈光合速率顯著下降,自然條件下該植物在夏季晴朗的中午凈光合速率也會出現下降的現象。前者主要是由于

,后者主要是由于

。(4)總光合速率可用單位時間內單位葉面積上

表示。請在所給坐標圖上繪制該實驗中總光合速率變化趨勢的曲線圖。

生物專題六光合作用返回目錄生物專題六光合作用解析(1)葉綠體中的色素能夠吸收、傳遞、轉換光能。(2)大氣中的CO2通過葉片表面的氣孔進入植物體內。根據光合作用的反應式,光合作用產生的C6H12O6中的氧來源于CO2。根據有氧呼吸的反應式,C6H12O6中的氧經細胞有氧呼吸后到CO2中。(3)當NaCl濃度在200~250mmol/L時,葉綠體中光合色素含量降低,凈光合作用速率顯著下降。自然條件下,夏季晴朗的中午由于氣孔關閉,使胞間CO2濃度降低,凈光合作用速率顯著下降。(4)利用圖示中的數據繪出曲線圖即可。答案(1)吸收、傳遞、轉換光能(2)氣孔CO2

CO2

(3)光合色素含量降低胞間CO2濃度降低(4)光合作用消耗的CO2量(光合作用產生的O2量或光合作用產生的有機物的量)如圖題型全突破27考法4光合速率與呼吸速率的綜合分析能力大提升能力大提升1方法1模型法分析外界條件驟變時光合作用過程中各物質量的變化繼續學習1.分析方法(1)需在繪制光合作用模式簡圖的基礎上借助圖形進行分析。(2)需從物質的生成和消耗兩個方面綜合分析。如CO2供應正常、光照停止時C3的含量變化:生物專題六光合作用能力大提升2方法1模型法分析外界條件驟變時光合作用過程中各物質量的變化繼續學習2.含量變化(1)含量變化的比較生物專題六光合作用條件光照由強到弱,CO2供應不變光照由弱到強,CO2供應不變CO2供應由充足到不足,光照不變CO2供應由不足到充足,光照不變C3含量增加減少減少增加C5含量減少增加增加減少[H]和ATP的含量減少增加增加減少(CH2O)的合成量減少增加減少增加能力大提升3方法1模型法分析外界條件驟變時光合作用過程中各物質量的變化繼續學習(2)模型圖分析生物專題六光合作用注:在以上各物質的含量變化中,C3和C5含量的變化是相反的,若C3含量增加,則C5含量減少;[H]、ATP和C5的含量變化是一致的,都增加,或都減少。能力大提升4方法1模型法分析外界條件驟變時光合作用過程中各物質量的變化繼續學習在光照等適宜條件下,將培養在CO2濃度為1%環境中的某植物迅速轉移到CO2濃度為0.003%的環境中,其葉片暗反應中C3和C5微摩爾濃度的變化趨勢如圖。回答問題:(1)圖中物質A是

(填“C3”或“C5”)。

(2)將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后,物質B濃度升高的原因是

。

(3)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

(填“高”或“低”),其原因是

。

生物專題六光合作用【考法示例5】能力大提升5方法1模型法分析外界條件驟變時光合作用過程中各物質量的變化繼續學習解析(1)CO2濃度降低時,C3的產生減少而消耗不變,故C3的含量降低,與物質A的變化趨勢一致;C5的產生不變而消耗減少,故C5的含量增加,與物質B的變化趨勢一致。(2)CO2濃度迅速下降后,C5的產生不變而消耗減少,故C5的濃度升高。(3)CO2濃度較低時,暗反應強度低,需要的[H]和ATP的量少,故在較低的光照強度時就能達到此CO2濃度時的最大光合速率。答案(1)C3

(2)當CO2濃度突然降低時,C5的合成速率不變,消耗速率卻減慢,導致C5積累(3)低CO2濃度低時,暗反應強度低,所需ATP和[H]少生物專題六光合作用返回目錄分析光照強度和CO2濃度突然改變后C3、C5含量變化的思路分析光照強度和CO2濃度突然改變后C3、C5含量變化時,要將光反應和暗反應過程結合起來。C3產生于CO2的固定,消耗于C3的還原;C5產生于C3的還原,消耗于CO2的固定;某因素改變后,只要分析是影響消耗過程還是影響產生過程,就可以判斷出C3或C5的含量變化。【突破攻略】生物專題六光合作用能力大提升5方法1模型法分析外界條件驟變時光合作用過程中各物質量的變化能力大提升6方法2植物光合速率與呼吸速率的實驗測定常用方法繼續學習1.氣體體積變化法——測光合作用O2產生(或CO2消耗)的體積(1)裝置中溶液的作用:在測細胞呼吸速率時NaOH溶液可吸收容器中的CO2;在測凈光合速率時NaHCO3溶液可提供CO2,保證了容器內CO2濃度的恒定。(2)測定原理①在黑暗條件下甲裝置中的植物只進行細胞呼吸,由于NaOH溶液吸收了細胞呼吸產生的CO2,所以單位時間內紅色液滴左移的距離表示植物的O2吸收速率,可代表呼吸速率。生物專題六光合作用能力大提升7方法2植物光合速率與呼吸速率的實驗測定常用方法繼續學習②在光照條件下乙裝置中的植物進行光合作用和細胞呼吸,由于NaHCO3溶液保證了容器內CO2濃度的恒定,所以單位時間內紅色液滴右移的距離表示植物的O2釋放速率,可代表凈光合速率。③真光合速率=凈光合速率+呼吸速率。(3)測定方法①將植物(甲裝置)置于黑暗中一定時間,記錄紅色液滴移動的距離,計算呼吸速率。②將同一植物(乙裝置)置于光下一定時間,記錄紅色液滴移動的距離,計算凈光合速率。③根據呼吸速率和凈光合速率可計算得到真光合速率。(4)物理誤差的校正:為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差,應設置對照實驗,即用死亡的綠色植物分別進行上述實驗,根據紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。生物專題六光合作用繼續學習某轉基因作物有很強的光合作用能力。某中學生物興趣小組在暑假開展了對該轉基因作物光合作用強度測試的研究課題,設計了如圖所示裝置。請你利用這些裝置完成光合作用強度的測試實驗,并分析回答有關問題。(1)先測定植物的呼吸作用強度,方法步驟如下:①甲、乙兩裝置的D中都放入

,裝置乙作為對照。

②將甲、乙裝置的玻璃鐘罩進行

處理,放在溫度等相同且適宜的環境中。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動的方向和距離。生物專題六光合作用【考法示例6】能力大提升8方法2植物光合速率與呼吸速率的實驗測定常用方法能力大提升9方法2植物光合速率與呼吸速率的實驗測定常用方法繼續學習(2)測定植物的凈光合作用強度,方法步驟如下:①甲、乙兩裝置的D中放入

。

②把甲、乙裝置放在

。

③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置中紅墨水滴移動的方向和距離。(3)實驗進行30分鐘后,記錄的甲、乙裝置中紅墨水滴移動情況如下表:(4)假設紅墨水滴每移動1cm,植物體內的葡萄糖增加或減少1g,那么該植物的呼吸速率是

g/h;白天光照15h,一晝夜葡萄糖的積累量是

g(不考慮晝夜溫差的影響)。生物專題六光合作用

實驗30分鐘后紅墨水滴移動情況測定植物呼吸作用強度甲裝置

(填“左”或“右”)移1.5cm

乙裝置右移0.5cm測定植物凈光合作用強度甲裝置

(填