《高中生物人教必修一同步课件：5.4.2光合作用的原理和应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物人教必修一同步课件：5.4.2光合作用的原理和应用（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 光合作用的原理和应用 一二三四 一 光合作用的概念 一二三四 二 光合作用的探究历程 一二三四 一二三四 预习反馈 连线 一二三四 三 光合作用的过程 1 反应式 2 过程 一二三四 预习反馈 1 判断正误 1 光反应为暗反应提供 H 和ATP 暗反应为光反应提供ADP和 Pi 2 光反应产生的ATP可用于核糖体合成蛋白质 3 光合作用光反应阶段产生的 H 可在叶绿体基质中作为还原 剂 4 离体的叶绿体基质中添加ATP H 和CO2后 可完成暗反应 2 下列物质 可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的有 A H2O CO2 ATP B O2 H2O ATP C H2O ADP Pi D A
2、DP C3 H2O 答案 C 一二三四 四 光合作用原理的应用及化能合成作用 1 光合作用强度 一二三四 2 探究光照强度对光合作用强度的影响 一二三四 3 化能合成作用 一二三四 预习反馈 1 连线 一二三四 2 判断正误 1 光照强度对光合作用强度的影响实验中 可以通过调节台灯与 实验装置的距离来调节光照强度 2 探究实验中 小圆形叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生 了CO2 3 绿色植物和硝化细菌都为自养生物 都可通过光合作用制造有 机物 4 化能合成作用与光合作用所利用的无机物原料都是CO2和 H2O 5 原核生物都是异养生物 6 自养生物合成有机物时只能利用光能 探究点一探究点二探
3、究点三 光合作用的发现历程 问题情景 在光合作用的发现过程中 科学家们利用了对照实验 使实验结 果和结论更加科学 准确 尝试分析下列实验的变量 探究点一探究点二探究点三 探究点一探究点二探究点三 典例剖析 下图是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图 下 列有关叙述正确的是 A 两实验均需进行 黑暗 处理 以消耗细胞中原有的淀粉 B 两实验均需要光的照射 C 两实验中只有恩格尔曼的实验设置了对照 D 两实验均可证明光合作用的产物有O2 探究点一探究点二探究点三 解析 恩格尔曼的实验进行 黑暗 处理的目的是防止光的干扰 萨 克斯的实验进行 黑暗 处理 目的是消耗掉细胞中原有的淀粉 恩 格
4、尔曼的实验和萨克斯的实验均需要光的照射 萨克斯的实验中 暗处理的叶片一半曝光 一半遮光形成对照 恩格尔曼的实验可 证明O2是光合作用的产物 萨克斯的实验可证明淀粉是光合作用的 产物 但不能证明O2是光合作用的产物 答案 B 探究点一探究点二探究点三 活学活练 1 历经一个半世纪 经过许多科学家的实验 才逐渐发现光合作用 的场所 条件 原料和产物 在下面几个著名实验中 相关叙述正 确的是 A 普利斯特利指出了光在植物更新空气这个过程中起关键作用 B 萨克斯的实验中 叶片在暗处放置几小时的目的是消耗掉叶片 中的营养物质 C 恩格尔曼的实验中 定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D 鲁宾和卡门的实验
5、中 用18O标记CO2 证明了光合作用产生的 氧气来自H2O而不是CO2 探究点一探究点二探究点三 解析 普利斯特利通过实验证明植物能净化空气 但并未指出光 在植物更新空气这个过程中起关键作用 A项错误 萨克斯的实验 中 叶片在暗处放置几小时的目的是消耗掉叶片中的营养物质 从 而证明光合作用能合成淀粉 B项正确 恩格尔曼的实验发现光合作 用的场所是叶绿体 产物有氧气 并未定量分析 C项错误 鲁宾和卡 门采用同位素标记法用18O分别标记H2O和CO2 证明了光合作用产 生的氧气来自H2O而不是CO2 D项错误 答案 B 探究点一探究点二探究点三 2 下图为某同学设计的相关实验 下列关于该实验的叙
6、述 正确的 是 A 该实验目的是证明光合作用需要光 B 该实验的因变量是淀粉的有无 C 甲为实验组 乙为对照组 D 实验前 甲组需要 饥饿 处理 乙组不需要 饥饿 处理 答案 B 探究点一探究点二探究点三 光合作用的过程 问题情景 观察教材中光合作用过程示意图 尝试分析光反应 暗反应阶段 的区别和联系 探究点一探究点二探究点三 探究点一探究点二探究点三 归纳提升 1 光反应和暗反应之间的联系 1 光反应为暗反应提供两种重要物质 H NADPH 和ATP H 既可作还原剂 又可提供能量 暗反应为光反应也提供三种物质 ADP Pi以及NADP 注意产生位置和移动方向 2 暗反应有光无光都能进行 若
7、光反应停止 暗反应可持续进行 一段时间 但时间不长 故晚上一般认为只进行呼吸作用 不进行光 合作用 探究点一探究点二探究点三 2 利用同位素示踪法判断光合作用C H O的转移途径 探究点一探究点二探究点三 3 环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 1 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 探究点一探究点二探究点三 2 物质含量变化的比较 探究点一探究点二探究点三 典例剖析 图1表示光合作用部分过程的图解 图2表示改变光照后 与光合 作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线 据图 回答下列问题 探究点一探究点二探究点三 1 图
8、1中A表示的物质是 它由 产 生 其作用主要是 2 图1中ATP形成所需的能量最终来自 若 用放射性同位素标记14CO2 则14C最终进入的物质是 3 图2中曲线a表示的化合物是 在无光照时 其含量迅速 上升的原因是 4 曲线b表示的化合物是 在无光照时 其含量下降的原因 是 探究点一探究点二探究点三 解析 1 光反应为暗反应提供的物质是 H 和ATP 由此可确定A 是 H H 是由水光解后经一系列过程产生的 其作用主要是用于C3 的还原 2 光反应中 光能转换为活跃的化学能储存于ATP中 14CO2的同化途径为 14CH2O 3 4 题干中曲线a b分别表示C3和C5的含量变化 光照停止后
9、光反应停止 H 和 ATP下降 C3的还原减弱直至停止 而CO2的固定仍将进行 因此C3含 量相对升高 C5含量相对下降 即a表示C3 b表示C5 答案 1 H 水在光下分解 用于C3的还原 2 太阳光能 14CH2O 3 C3 CO2与C5结合形成C3继续进行且C3不能被还原 4 C5 C5与CO2结合形成C3继续进行且C3不能被还原为C5 探究点一探究点二探究点三 活学活练 1 将植物栽培在光照 温度适宜 CO2充足的条件下 如果将环境 中CO2含量突然降至极低水平 此时叶肉细胞中C3化合物 C5化合 物和ATP含量的变化情况依次是 A 上升 下降 上升 B 下降 上升 下降 C 下降 上
10、升 上升D 上升 下降 下降 解析 在其他条件都适宜的前提下 CO2含量突然降低会导致CO2 的固定受阻 致使C3化合物的来源受阻 C5化合物的去路受阻 而 C3化合物的还原过程仍然在进行 导致C3化合物因不断被还原而减 少 C5化合物因不断产生而增加 C3化合物的来源不足 致使ATP的 利用减少 含量上升 答案 C 探究点一探究点二探究点三 2 如图为叶绿体亚显微结构图 下列关于其结构与功能的叙述 不 正确的是 A 和 均为选择透过性膜 B 光反应的产物有O2 H ATP等 C 上的反应需要光 不需要酶 上的反应不需要光 需要多种 酶 D 光能转变为活跃的化学能在 上进行 活跃的化学能转变为
11、稳 定的化学能在 中完成 解析 光反应阶段中 ATP的生成需要酶 答案 C 探究点一探究点二探究点三 影响光合作用的因素 问题情景 下图示为科学家研究环境因素对同一植物光合作用强度的影响 请尝试解决有关问题 探究点一探究点二探究点三 1 该科学家的研究实验中有几个自变量 答案 有CO2浓度 光照强度和温度三个自变量 2 光照强度对光合作用强度有何影响 光照强度为a时 造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是什么 答案 在一定光照强度范围内 随着光照增强 光合强度增大 当光 照强度超过一定范围 光合强度不再随着光照增强而增大 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
12、 3 光照强度为b时 造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是 什么 试解释其作用原理 答案 光照强度为b时 曲线 和 的CO2浓度相同 因此造成曲线 和 光合作用强度差异的原因是温度 温度影响与光合作用有 关的酶的活性 进而影响光合强度 探究点一探究点二探究点三 4 通过该坐标曲线的分析 谈一谈一个坐标系中出现多个自变量 的分析思路 答案 仍然遵循单一变量原则 分析某一个变量时 其他变量保持 相同条件 探究点一探究点二探究点三 归纳提升 影响光合作用的因素及在农业生产中的应用 探究点一探究点二探究点三 探究点一探究点二探究点三 探究点一探究点二探究点三 探究点一探究点二探究点三 特别提醒光合速
13、率辨析 1 净光合速率和真正光合速率 净光合速率 常用一定时间内O2释放量 CO2吸收量或有机物 积累量表示 真正光合速率 常用一定时间内O2产生量 CO2固定量或有机 物产生量表示 光合速率与呼吸速率的关系 a 用非绿色组织或黑暗条件下的 绿色组织测得的数值为呼吸速率 b 绿色组织在有光条件下光合作 用与细胞呼吸同时进行 测得的数据为净光合速率 c 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 探究点一探究点二探究点三 2 多因子变量对光合速率的影响 当在P点时 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素 随 其不断加强 光合速率不断提高 当在Q点时 横坐标所表示的因素不再是限制光合速率的因素 要想提高
14、光合速率 可采取适当改变图示中的其他因素的方法 探究点一探究点二探究点三 典例剖析 2016全国高考理综1 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 探究点一探究点二探究点三 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
15、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 探究点一探究点二探究点三 解析 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 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
16、 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 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 探究点一探究点二探究点三 活学活练 1 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 光合作用与细胞呼吸的影响 结果如下图所示 下列分析正确的是 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少 D 两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物 的量相等 探究点一探究点二探究点三 解析 图示虚线表示光合作用净消耗CO2的量 实线表示细胞呼吸 释放CO2的量 光合作用消耗CO2的量 光合作用净消耗CO2的量 细胞呼吸释放CO2的量 光合作用制造有机物的量与光合作用实 际消耗CO2的量呈正相关 植物积累有机物的量与光合作用净消耗 CO2的量呈正相关 据上述关系
