2024届高三生物一轮复习 光合作用导学案

2024年高考生物学一轮复习   光合作用导学案

一、知识网络梳理   

1.光合作用过程                           

2.有氧呼吸过程

3．光合作用与有氧呼吸过程中NADPH/NADH和ATP的来源和去向归纳

4.光合作用和细胞呼吸中物质变化的关系

5．改变条件后，C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量变化分析光照强度和二氧化碳浓度突然改变后，C3、C5、[H](NADPH)、ATP、ADP、NADP＋的含量及(CH2O)合成量的动态变化时要将光反应和暗反应过程结合起来分析，从具体的反应过程提炼出模型：“来源→某物质→去路”，通过分析其来源和去路的变化来确定含量变化。如下面四幅模型图：

二、回归教材

(一)细胞呼吸与光合作用过程图解

（二）光反应和暗反应的区别和联系

（三）影响光合作用强度的因素  1.光合作用强度

（1）定义：植物在单位时间内通过光合作用制造                   的数量

（2）观察指标：①单位时间内                   的制造量或合成量；②单位时间内                  

的生成量或产生量；③单位时间内                的消耗量或固定量

2.影响光合作用强度的因素：（1）内因：                       

（2）外因：                                                 

提醒：光补偿点、光饱和点移动方向

①若光合最适温度25 ℃→呼吸最适温度30 ℃，再测得数据绘制曲线，

则图中A点               ，B点                ，C点                ，D点                ；

②若环境缺少镁，则A点             ，B点             ，C点             ，D点             。

3.影响细胞呼吸的主要因素：影响细胞呼吸的因素包括内部因素(如    的种类和数量)和外部环境因素

（1）温度:主要是通过影响               来实现的。 

（2）O2浓度:O2促进                ,抑制无氧呼吸。 

（3）CO2:CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会

                 细胞呼吸的进行。

（4）H2O:在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而           

（5）细胞呼吸和速率、光合速率的测定：①呼吸速率的测定；

②光合速率的测定；③液滴移动法、黑白瓶法、叶片上浮法等

（四）实验：绿叶中色素的提取和分离

1.原理：绿叶中的色素能溶解在有机溶剂               中。

2.实验用品及作用（连线）      

3.实验步骤                             

4.分离绿叶中的色素

(1)原理：不同色素在层析液中的           不同，          的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。

(2)实验步骤

(3)实验结果及分析

4．色素的吸收光谱：

光谱：阳光是由                          组合成的复合光，在穿过三棱镜时，不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带，称为光谱。

三、高考真题

1.（2021年广东）在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是

A. Rubisco存在于细胞质基质中    B. 激活Rubisco需要黑暗条件

C. Rubisco催化C5和CO2结合      D. Rubisco催化CO2固定需要ATP

2.（2021年广东）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是

A. t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）

B. t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）

C. 三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关   

D. 三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大

3.(2022湖北)某植物的2种黄叶突变体表型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是

1. 两种突变体的出现增加了物种多样性
2. 突变体2比突变体1吸收红光能力更强
3. 叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
4. 两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致

4.(2022湖南)在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是

A. 光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降

B. 叶片蒸腾作用弱，吸水过多使气孔部分舒张，进入体内的CO2量增加

C. 叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低

D. 光合酶活性降低，呼吸酶不受影响，呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量

5.(2022海南)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是

A. 本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量

B. 叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率

C. 四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高

D. 若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短

6.（2022广东）研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后（图a），测定相关指标（图b），探究遮阴比例对植物的影响。

（1）结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量_____，原因可能是________________           

（2）比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的

________________                  ，因而生长更快。

（3）某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：

实验材料：选择前期________________      一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。

实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以_____________为对照，并保证除________________      外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。

结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。

分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是________________                 

7.(2022重庆)科学家发现，光能会被类囊体转化为“某种能量形式”，并用于驱动产生ATP（如图Ⅰ）。为探寻这种能量形式，他们开展了后续实验。

（1）制备类囊体时，提取液中应含有适宜浓度的蔗糖，以保证其结构完整，原因是____              

                        ；为避免膜蛋白被降解，提取液应保持            （填“低温”或“常温”）。

（2）在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验，发现该实验条件下，也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某

种能量形式”是类囊体膜内外的H+ 浓度差，原因是____                                        

（3）为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因，对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替

处理，结果如图Ⅲ所示，悬液的pH在光照处理时升高，原因是____                                 类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的，电子的最终来源物质是          。

（4）用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体，能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产，需稳定提供的物质有____                          。生产中发现即使增加光照强度，产量也不再增加，若要增产，可采取的有效措施有____                                  （答两点）。

8.（2022浙江）通过研究遮阴对花生光合作用的影响，为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟，每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。

注：光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线

(1)从实验结果可知，花生可适应弱光环境，原因是在遮阴条件下，植株通过增加___________         ，提高吸收光的能力；结合光饱和点的变化趋势，说明植株在较低光强度下也能达到最大的___________ ；结合光补偿点的变化趋势，说明植株通过降低___________        ，使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中___________                                         的指标可以判断，实验范围内，遮阴时间越长，植株利用弱光的效率越高。

(2)植物的光合产物主要以___________   形式提供给各器官。根据相关指标的分析，表明较长遮阴处理下，植株优先将光合产物分配至_________中。

(3)与不遮阴相比，两种遮阴处理的光合产量均___________   。根据实验结果推测，在花生与其他高秆作物进行间种时，高秆作物一天内对花生的遮阴时间为__________（A.<2h   B.2h   C.4h   D.>4h），才能获得较高的花生产量。

9.(2022辽宁)浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：

Ⅰ.光合色素的提取、分离和含量测定

（1）在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色

素种类与高等植物相同，包括叶绿素和___________   。在细胞中，这些光合色素分布在___________ 

（2）测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为___________                  

Ⅱ.光合作用关键酶Y的粗酶液制备和活性测定

（3）研究发现，浒苔细胞质基质中存在酶Y，参与CO2的转运过程，利于对碳的固定。酶Y粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图1。

粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和___________       。研磨时加入缓冲液的主要作用是___________         稳定。离心后的___________       为粗酶液。

2024年高考生物学一轮复习   光合作用导学案参考答案

二、

（三）1.（1）有机物  （2）有机物   O2     CO2     2.（1）植物的种类、叶龄、生长状况、光合色素含量、酶的数量等    （2）光照强度、CO2 浓度、温度、H2O、必需的矿质元素等

①只进行呼吸作用   光合作用光的补偿点    光合作用光的饱和点    光合作用强度达到最大值

②不变    向右移    向左移    向右下方移

3. 酶   酶的活性  （2）有氧呼吸  （3）抑制   （4）加快

（四）1.无水乙醇   2.①-b   ②-c   ③-d   ④-a  

3.新鲜绿叶   CaCO3 和SiO2      无水乙醇    单层尼龙布   棉塞    4.（1）溶解度   溶解度大 

（2）剪去两角   底端1cm   毛细吸管（用盖玻片蘸取）   待滤液干后  一到两次   滤液细线

（3）胡萝卜素  最少  最高  最快  黄色  叶绿素a  蓝绿色  最多  叶绿素b  黄绿色  最低  最慢

5.不同波长的光    蓝紫光   蓝紫光和红橙光

三、高考真题

1—5 CDCAB

6.（1）高   遮阴条件下植物合成较多的叶绿素    （2）糖类等有机物    

（3）光照条件   A组、C组    遮光程度    探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少

7.（1）保持类囊体内外的渗透压，避免类囊体破裂    低温

（2）实验Ⅱ是在光照条件下对类囊体进行培养，无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度差   （3）类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内，造成溶液pH升高    水

（4）NADPH、ATP和CO2    增加CO2的浓度和适当提高环境温度

8.(1)叶绿素含量  光合速率   呼吸速率  低于5 klx光合曲线的斜率  (2)蔗糖   叶  (3)降低  A

9.（1）类胡萝卜素   叶绿体的类囊体薄膜或类囊体薄膜

（2）下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光   （3）酶变性   维持pH值   上清液