普通高中课程标准教科书—地理选修5人教版

第七讲光合作用课时安排：2课时教学目标：1.说出色素的种类和作用及光合作用原理的应用。

2.说出叶绿体的结构和功能。

3.说明光合作用以及对它的认识过程。

4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

5.简述化能合成作用本讲重点：（1）绿叶中色素的种类和作用。

（2）光合作用的发现及研究历史。

（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

（4）影响光合作用强度的环境因素。

本讲难点：（1）光反应和暗反应的过程。

（2）探究影响光合作用强度的环境因素。

考点点拨：第一课时一、相关知识（一）基本概念色素、叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶黄素、胡萝卜素；有机溶剂、无水乙醇、滤纸条、滤液细线、层析液；叶绿体、类囊体、基粒。

（二）知识网络（三）疑难解析捕捉光能的色素和结构a——蓝绿色b——黄绿色光学显微镜下结构电子显微镜下结构绿叶中色素的提取和分离1．质体质体是植物细胞特有的结构，质体外围由两层膜包被。

由于质体所含色素和功能的不同，（1叶的颜色是由叶绿体中所含色素：叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）的含量决定的。

一般情况下，叶呈绿色的原因主要是叶绿素的含量是类胡萝卜素的四倍。

到秋天，由于种种因素导致叶绿素的形成受到抑制，而在叶片中已形成的叶绿素又被分解，叶片中的色素含量发生了变化，类胡萝卜素的含量增多，因此到了秋天叶片变黄。

（2）.花的颜色及其变化花的颜色主要是由液泡中的花青素决定的。

其颜色变化主要是由于花青素在细胞液中的果实的颜色主要是由有色体中所含色素决定的。

其颜色变化主要是质体间的相互转化所致。

例：光外界因素影响失去叶绿素白色体叶绿体有色体无光光例：番茄：白色绿色红色质体叶绿体有色体蒜苗：绿色黄色白色叶绿体白色体2．绿色中色素的提取和分离提取叶绿素的原理以及步骤原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中，所以，可以在叶片被磨碎以后用丙酮提取叶绿体中的色素。

步骤：剪——加药品——磨——过滤。

①剪：越细越好，尽量去除叶脉等部分②加药品：二氧化硅、碳酸钙和丙酮。

前两种是粉末状药品，各加少许，后者是有机溶剂，研磨时加约5ml。

二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸钙的作用是保护叶绿素不分解；丙酮用来溶解提取叶绿体中的色素。

③磨：研磨要领是不能一下一下的砸，而是要用力的压④过滤：用纱布、漏斗和试管，最后提取液置于试管中待用。

分离色素的原理和步骤原理：分离要用的主要试剂是层析液。

层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂。

叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。

根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。

步骤：制备滤纸条——画滤液细线——层析分离叶绿体中的色素——观察实验结果制备滤纸条：将预备在试验桌上的滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形。

画滤液细线：细，匀，直，浓。

最好之前用铅笔轻轻地画一道线，用提取液反复划好几次，每次划完尽量吹干，不要弄破纸条。

层析分离叶绿体中的色素：将纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中，注意千万不要将滤液细线浸没在层析液中，否则会使色素溶解而导致试验失败。

层析液是挥发性较强的有机溶剂，并且具有一定的毒性，所以在操作中要尽量用培养皿盖住烧杯口。

观察实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 和叶绿素b 。

三 考点例析(05年广东卷)叶绿体色素的纸层析结果显示．叶绿素b 位于层析滤纸的最下端，原因是A ．分子量最小B ．分子量最大C ．在层祈液中的溶解度最小D ．在层析液中的溶解度最大［答案］ C［分析］本题直接考查书本的内容。

层析液中溶解度高的色素在滤纸上扩散得快，溶解度低的扩散得慢。

［易错点］易选错B ，主要原因是对课本不熟悉。

第二课时一、相关知识（一）基本概念同位素标记法；卡尔文循环；光反应阶段、暗反映阶段、五碳化合物、三碳化合物；光合作用强度；自养生物、异养生物；硝化细菌；化能合成作用；（二）知识网络水的光解 ATP 的生成 CO2的固定 CO2的还原 年，英国科学家普利斯特利 年，荷兰科学家英格豪斯 年，德国科学家萨克斯 年，美国科学家鲁宾和卡门（三）疑难解析影响光合作用的因素（1）．光照强度：直接影响光反应的速度，光反应产物[H]和ATP的数量多少会影响暗反应的速度，这是最主要的因素。

（2）．温度：影响光合作用过程，特别是暗反应酶的催化效率，从而影响光合速度。

（3）．CO2浓度：CO2是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响反应的速度。

（4）．矿质元素：例如镁是叶绿素的组成成分，氮是光合酶的组成成分，磷是ATP分子的组成成分。

（5）．水分：水分是光合作用原料之一，缺少时可使光合速率下降。

（6）．日变化：光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符合，但也有例外，如炎热夏天，中午前后光合速率下降（气孔关闭，CO2供给不足）。

为了提高单位土地面积上对光能的利用，在栽培作物时，要合理密植，以减少光能漏到地面。

CO2是光合作用的原料，所以，在温室栽培蔬菜时，可以适当增加空气中的CO2浓度以提高产量。

施用有机肥料可以提高光合作用速率，是由于土壤中的有机质经微生物分解后，会释放CO2，因而在小的空间中增加了CO2浓度，有利于光合作用。

三考点例析（2004年高考江苏卷）光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（）A 叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应B 叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应C 叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D 叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应【答案】D【解析】本题考查了光合作用的过程。

光反应在类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行。

（2003江苏高考题）光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。

a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。

请据图回答：（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势是。

（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是否为零？为什么？（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？（）A 通风B 增施有机肥C 延长生育期D 施碳酸氢铵解析：由题中坐标图可知，随光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用最适温度的变化逐渐提高。

因为b为适当遮荫（有光），CO2浓度为0．03％（有原料），呼吸作用仍在进行，所以，当曲线b净光合速率为零时，代表光合速率等于呼吸速率，真光合速率并不为零。

在生产实践中，采取通风、施肥等措施均可提高作物净光合速率。

答案：（1）逐渐提高（2）不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零（3）ABD四自我检测1．关于光合作用的下列叙述中，正确的是（）A．暗反应在细胞质基质中进行B．光合作用产生的葡萄糖中，碳和氧都来自二氧化碳C．光反应和暗反应都能形成A TPD．光反应是物质代谢，暗反应是能量代谢2．下列措施中不会提高温室蔬菜产量的是（）A．增大O2浓度B．增加CO2浓度C．增强光照强度D．调节室温3．在正常情况下进行光合作用的某植物，当改变某条件后，却发现叶肉细胞中的五碳化合物突然上升，则改变的条件是（）A．停止光照B．停止光照并降低CO2浓度C．升高CO2浓度D．降低CO2浓度4．用含同位素14C的二氧化碳作标记来研究光合作用，对了解光合作用中哪项最有意义（）A．光合作用中色素的作用B．光合作用中水的作用C．光合作用中形成葡萄糖的过程D．光合作用中释放氧气的过程5．“叶绿体色素的提取与分离”实验中，下列哪项与该实验的成败无关（）A．选用新鲜绿色的叶子作材料B．研磨时要缓慢且均匀用力C．画滤液细线要细要齐且干后重画D．纸层析时层析液不能触及滤液细线6．用18O标记的H2O灌溉某株植物，短时间18O不可能出现在（）A．细胞原生质的水中B．叶肉细胞生成的糖类中C．植物周围的氧气中D．植物周围的水蒸气中7.施用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中，正确的是A. 促进植物对水的吸收B. 提高了温室内C02的浓度C. 提高了光照强度D. 矿质元素含量高8．下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是A. 在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。

B. a点的形成是由夜间的低温造成的C. 在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。

D. 增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分供应9．光合作用光反应产生的物质有A. C6H12O6、NADPH、ATPB. NADPH、CO2、ATPC. NADPH、O2、ATPD. C6H12O6、CO2、H2O10．有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲品红光照射；乙绿色光照射；丙添加品红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B(如图)，经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组A 甲、乙B 乙、丙C 甲、丁 D丙、丁11．在农作物生产中,套作和轮作是提高农作物产量的重要措施,两者A．都是为了提高光能利用率 B．都可以减少病虫害的发生C．都可以充分利用土壤中的矿质资源 D．都可以提高农田中的能量传递率12．对某植株作如下处理：①持续光照10 min；②光照5s后再黑暗处理5s，如此连续交替进行20 min。

若其他条件不变，则在两种情况下，植株所能制造的有机物总量及积累的有机物总量A．均①多于② B．①少于②；①多于② C．①和②均相等 D．无法确定13．．下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。

甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：（1）甲图曲线中C点和正点(外界环境中C02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的段，其中光合作用强度最高的是点，植株积累有机物最多的是点（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为，以致光反应产生的和逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合甲图乙图物数量减少，影响了C02固定。

（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为参考答案1．解析：光合作用的暗反应是在叶绿体的基质中进行的，只有光反应有ATP的生成。

在光反应和暗反应中，都伴随着物质代谢和能量代谢，光合作用产物葡萄糖中的碳和氧都来自二氧化碳。