搜索
      点击图片退出全屏预览
      独家版权

      通用版 高考二轮 生物 必备知识+易错易混+典例精析 专题05光合作用 讲义(答案+解析)

      • 1.49 MB
      • 2026-01-12 19:42:31
      • 65
      • 0
      • 教习网2631777
      加入资料篮
      立即下载
      专题06 光合作用必备知识、易错易混及典例精析第1页
      点击全屏预览
      1/13
      专题06 光合作用必备知识、易错易混及典例精析第2页
      点击全屏预览
      2/13
      专题06 光合作用必备知识、易错易混及典例精析第3页
      点击全屏预览
      3/13
      还剩10页未读, 继续阅读

      通用版 高考二轮 生物 必备知识+易错易混+典例精析 专题05光合作用 讲义(答案+解析)

      展开

      这是一份通用版 高考二轮 生物 必备知识+易错易混+典例精析 专题05光合作用 讲义(答案+解析),共13页。学案主要包含了思维导图,教材典型常考语句, 光合作用的影响因素与总反应式, 光合作用的意义与实验相关语句,重要结论性语句,易错易混常考语句等内容,欢迎下载使用。

      二、教材典型常考语句
      (一)光合色素与叶绿体结构
      1.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中。
      2.绿叶中的色素有 4 种,它们可以归纳为两类:叶绿素(约占 3/4,包括叶绿素 a 和叶绿素 b)和类胡萝卜素(约占 1/4,包括胡萝卜素和叶黄素)。
      3.叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
      4.叶绿体是进行光合作用的场所,它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。
      5.叶绿体的类囊体薄膜堆叠形成基粒,极大地扩展了受光面积。
      (二)光合作用的概念与阶段划分
      1.光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
      2.光合作用分为两个阶段:光反应阶段(必须有光才能进行)和暗反应阶段(有光、无光都能进行)。
      3.光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体薄膜上,暗反应阶段的场所是叶绿体的基质中。
      (三)光反应阶段核心语句
      1.光反应阶段,光合色素吸收的光能有两方面用途:一是将水分解成氧和 [H](NADPH),氧直接以分子形式释放出去,[H](NADPH)被传递到叶绿体基质中,作为活泼的还原剂参与暗反应;二是在有关酶的催化作用下,促成ADP 和 Pi 发生化学反应,形成 ATP。
      2.光反应阶段的产物有O₂、ATP 和 NADPH,其中 ATP 和 NADPH 为暗反应阶段提供能量和还原剂。
      (四)暗反应阶段(卡尔文循环)核心语句
      1.暗反应阶段,CO₂的固定是指 1 分子的CO₂与 1 分子的 C₅结合,形成 2 分子的C₃。
      在有关酶的催化作用下,C₃接受ATP 释放的能量并且被NADPH 还原;随后,一些接受能量并被还原的 C₃经过一系列变化,形成糖类;另一些接受能量并被还原的 C₃则经过一系列化学变化,又形成C₅,从而使暗反应阶段的化学反应持续进行下去。
      2.暗反应阶段的能量变化:ATP 中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能。
      五、 光合作用的影响因素与总反应式
      1.影响光合作用强度的环境因素有光照强度、CO₂浓度、温度、水分和矿质元素等。
      2.光合作用的总反应式:CO2+H2O 光能 →(CH2O)+O2
      叶绿体光能
      3.光合作用所利用的光都是可见光。
      六、 光合作用的意义与实验相关语句
      1.光合作用制造的有机物,不仅是植物自身生长发育的营养物质,也是动物和人类的食物来源。
      2.光合作用将光能转变为化学能,储存在有机物中,是生物界的能量来源。
      3.光合作用吸收 CO₂,释放 O₂,维持大气中的碳 — 氧平衡。
      4.绿叶中色素的分离原理:不同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,反之则慢。
      5.提取绿叶中色素时,加入二氧化硅有助于研磨得充分,加入碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
      三、重要结论性语句(高频考点)
      (一)光合作用基础概念与场所
      1.光合作用是绿色植物(蓝细菌等光合细菌除外)利用叶绿体,将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物,并释放氧气的过程,实质是把无机物转变成有机物,把光能转变成化学能储存在有机物中。
      2.叶绿体是光合作用的场所,其中类囊体薄膜是光反应的场所(分布有光合色素和光反应所需的酶),叶绿体基质是暗反应的场所(分布有暗反应所需的酶)。
      3.光合色素包括叶绿素(叶绿素 a、叶绿素 b)和类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素),叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光;叶绿素 a 和叶绿素 b 对绿光吸收最少,故叶片呈绿色。
      (二)光反应阶段核心结论
      1.光反应必须在有光条件下进行,能量来源是光能。
      2.光反应的物质变化:① 水的光解:(全部来自水的分解);② ATP 的合成:光能。
      3.光反应的能量变化:光能 → ATP 和 [H] 中活跃的化学能。
      4.光反应产生的[H](还原型辅酶 Ⅱ)和 ATP,只能用于暗反应中 C₃的还原,不能用于细胞的其他生命活动。
      (三)暗反应阶段核心结论
      1.暗反应有光、无光条件下均可进行(但需要光反应提供的 [H] 和 ATP,长期黑暗下暗反应会停止)。
      2.暗反应的物质变化:① CO₂的固定:;② C₃的还原:酶、、。
      3.暗反应的能量变化:ATP 和 [H] 中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能。
      4.暗反应中C₅可以循环再生,保证了光合作用的持续进行;有机物中的碳全部来自。
      (四)影响光合作用的环境因素
      1.光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度增大而增大,达到光饱和点后,光合速率不再随光照强度增大而变化;限制光饱和点后光合速率的因素可能是CO2浓度、温度等。
      2.CO₂浓度:在一定范围内,光合速率随浓度增大而增大,达到CO₂饱和点后,光合速率不再变化;限制 CO₂饱和点后光合速率的因素可能是光照强度、温度等。
      3.温度:通过影响与光合作用有关的酶的活性来影响光合速率,光合速率随温度变化呈现 “钟形曲线”,存在最适温度;温度过高时酶活性降低,光合速率下降。
      4.水和无机盐:水是光合作用的原料,也是代谢的介质;镁是叶绿素的组成成分,氮、磷等参与酶、ATP 等物质的合成,缺乏会降低光合速率。
      (五)光合作用与细胞呼吸的关系
      1.总光合速率(真正光合速率)= 净光合速率 + 呼吸速率。
      2.光照条件下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,氧气的释放量、有机物的积累量代表净光合速率;黑暗条件下,植物只进行细胞呼吸。
      3.植物能否正常生长的判断依据:长期来看,净光合速率 > 0(有机物积累量 > 0)。
      4.光合速率的表示方法:① 单位时间内的产生量(总光合)或释放量(净光合);② 单位时间内的固定量(总光合)或吸收量(净光合);③ 单位时间内有机物的合成量(总光合)或积累量(净光合)。
      (六)经典实验结论
      1.恩格尔曼的水绵实验证明:叶绿体是光合作用的场所,光合作用产生氧气。
      2.鲁宾和卡门的同位素标记实验证明:光合作用释放的氧气全部来自水。
      3.卡尔文用 ¹⁴C 标记,探明了CO₂中的碳在光合作用中转化为有机物中碳的途径(卡尔文循环)。
      4.绿叶中色素的提取与分离实验:用无水乙醇提取色素(色素易溶于有机溶剂),用层析液分离色素;滤纸条上色素带从上到下依次为胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素 a(最宽)、叶绿素 b。
      四、易错易混常考语句(培优班重点关注)
      (一)概念辨析类易错语句
      (二)过程理解类易错语句
      (三)实验探究类易错语句
      (四)教材结论性常考语句(新高考高频)
      1.光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
      2.光反应阶段:叶绿体中的色素吸收光能,将水分解为氧和 [H],同时生成 ATP。
      3.暗反应阶段:CO₂与 C₅结合生成 C₃,C₃接受 ATP 释放的能量并被 [H] 还原,一部分形成糖类,另一部分形成 C₅。
      4.影响光合作用的环境因素主要有光照强度、CO₂浓度、温度等。
      5.农业生产中,可通过合理密植、间作套种等措施提高光能利用率。
      五、典型试题精析
      (一)选择题(本题共 6 小题,每小题 6 分,共 36 分。每小题只有一个选项符合题意)
      1.山东寿光蔬菜大棚种植中,常采用 “补光” 措施提高蔬菜产量。补光光源的选择直接影响光合效率,科研人员对比了不同波长光源对番茄叶片光合速率的影响,结果如图(略,可根据需求绘制:横坐标为光源波长,纵坐标为净光合速率,蓝光、红光波段出现峰值,绿光波段数值最低)。
      试题内容:下列关于该实验及光合作用的叙述,错误的是( )
      A. 番茄叶片光合色素主要吸收蓝紫光和红光,对绿光吸收最少
      B. 补光时选择红光或蓝紫光光源,可更有效地提高净光合速率
      C. 若将大棚薄膜改为绿色,会显著降低蔬菜的光合作用强度
      D. 光合色素吸收的光能全部用于水的光解和 ATP 的合成
      【答案】D
      【解析】光合色素主要吸收蓝紫光和红光,绿光吸收最少,因此补光选红光 / 蓝紫光、绿色薄膜会降低光合强度,A、B、C 正确;光合色素吸收的光能,一部分用于水的光解(产生 O₂、[H]),一部分用于 ATP 的合成,还有少量以热能形式散失,D错误。
      2.卡尔文等科学家利用小球藻(一种单细胞绿藻),采用同位素标记法研究光合作用暗反应过程,探明了 CO₂中的碳在光合产物中的转移路径。下列关于卡尔文实验及暗反应的叙述,正确的是( )
      A. 实验中应使用 ¹⁸O 标记 CO₂,追踪碳元素的转移路径
      B. 暗反应阶段,CO₂直接与 C₅结合生成 C₃,该过程需 ATP 供能
      C. 若突然停止光照,短时间内叶绿体中 C₃含量上升,C₅含量下降
      D. 暗反应在叶绿体类囊体薄膜上进行,不需要光照就能持续进行
      【答案】C
      【解析】CO₂与 C₅结合生成 C₃的过程为 CO₂的固定,该过程不需要ATP 供能;C₃的还原过程需要 ATP 和 [H],A 错误;追踪碳元素转移应使用 ¹⁴C 标记 CO₂,¹⁸O 用于追踪氧元素路径,B错误;停止光照,光反应停止,[H] 和 ATP 供应不足,C₃还原受阻,而 CO₂固定仍在进行,因此 C₃含量上升,C₅含量下降,C正确;暗反应在叶绿体基质中进行,虽然不需要光照,但需要光反应提供的 [H] 和 ATP,因此光照停止后,暗反应不能持续进行,D错误。
      3.试题情境:某研究小组测定了某植物在不同光照强度下的净光合速率,结果如下表(其他条件为最适)。
      下列分析错误的是( )
      A. 该植物的呼吸速率为 4 μml・m⁻²・s⁻¹
      B. 光照强度为 2 klx 时,该植物的光合速率等于呼吸速率
      C. 光照强度为 6 klx 时,限制光合速率的因素不再是光照强度
      D. 光照强度为 10 klx 时,提高温度可进一步提高净光合速率
      【答案】D
      【解析】光照强度为 0 时,植物只进行呼吸作用,因此呼吸速率为 4 μml・m⁻²・s⁻¹,A 正确;光照强度为 2 klx 时,净光合速率为 0,说明光合速率 = 呼吸速率,B 正确;光照强度≥6 klx 时,净光合速率不再随光照强度增加而增大,此时限制因素不再是光照强度,C正确;实验条件为最适温度,提高温度会降低酶的活性,导致净光合速率下降,D 错误。
      4.C₄植物(如玉米)和 C₃植物(如小麦)的光合途径存在差异,C₄植物具有 “CO₂泵” 机制,能在低 CO₂浓度下高效固定 CO₂,其叶肉细胞和维管束鞘细胞均参与光合作用。下列关于 C₃植物和 C₄植物的叙述,错误的是( )
      A. C₃植物的光合作用全过程在叶肉细胞的叶绿体中完成
      B. C₄植物的叶肉细胞能固定 CO₂,但不能合成淀粉
      C. 与 C₃植物相比,C₄植物在高温、强光下的光合效率更高
      D. 两种植物光反应产生的 [H] 和 ATP,均用于暗反应中 C₃的还原
      【答案】D
      【解析】A、B、C 项正确:C₃植物仅叶肉细胞进行完整光合作用;C₄植物叶肉细胞固定 CO₂生成 C₄,C₄进入维管束鞘细胞释放 CO₂进行暗反应并合成淀粉;C₄植物的 “CO₂泵” 能减少强光下的光呼吸,高温强光下光合效率更高。C₄植物叶肉细胞光反应产生的 [H] 和 ATP 用于 C₄的生成,维管束鞘细胞光反应产生的 [H] 和 ATP 用于 C₃的还原,D 项错误。
      5.光合磷酸化是指在光合作用中,由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联,生成 ATP 的过程,包括非循环光合磷酸化和循环光合磷酸化两种类型,如图(略:非循环光合磷酸化涉及 H₂O 的光解和 NADP⁺的还原,循环光合磷酸化仅产生 ATP,不产生 O₂和 NADPH)。下列关于光合磷酸化的叙述,错误的是( )
      A. 两种光合磷酸化过程均发生在叶绿体类囊体薄膜上
      B. 非循环光合磷酸化的产物包括 ATP、O₂和 NADPH
      C. 循环光合磷酸化中,电子传递不伴随 H₂O 的光解和 NADP⁺的还原
      D. 光合磷酸化中能量转化形式为:光能→化学能→ATP 中的活跃化学能
      【答案】D
      【解析】A、B、C 项正确:光合磷酸化的场所为类囊体薄膜;非循环光合磷酸化伴随 H₂O 光解和 NADP⁺还原,产物为 ATP、O₂、NADPH;循环光合磷酸化仅产生 ATP。D 项错误:光合磷酸化的能量转化形式为光能→ATP 中的活跃化学能,没有 “化学能→” 的中间过程。
      6.农业生产中,“正其行,通其风” 是提高作物产量的重要措施。某同学为探究该措施的原理,设计了相关实验,测定了不同 CO₂浓度下某植物的净光合速率。下列关于实验及 “正其行,通其风” 原理的分析,错误的是( )
      A. 该措施能提高田间 CO₂浓度,促进暗反应的进行
      B. 通风可降低田间温度,避免因高温导致酶活性下降
      C. 通风能减少植物的蒸腾作用,提高植物的水分利用率
      D. 若田间 CO₂浓度过低,会导致植物的光合速率小于呼吸速率
      【答案】C
      【解析】A、B、D 项正确:“正其行,通其风” 可提高 CO₂浓度、降低田间温度;CO₂浓度过低时,光合速率下降,可能小于呼吸速率。C 项错误:通风会加快空气流动,提高植物的蒸腾作用速率,而非减少。
      二、非选择题(本题共 4 小题,共 64 分)
      7.(16 分)为探究温度对菠菜叶片光合速率的影响,某科研小组将菠菜叶片置于密闭装置中,在不同温度下测定装置内 CO₂的变化量,结果如下表(光照强度为适宜强度,每组实验均重复 3 次)。回答下面的问题。
      (1)该实验的自变量是______,无关变量有______(至少写出 2 项)。
      (2)光照下,装置内 CO₂减少的原因是______;黑暗下,装置内 CO₂增加的原因是______。(3)计算 25℃时,菠菜叶片的实际光合速率为______mg・h⁻¹,判断依据是______。
      (4)由表可知,菠菜叶片光合酶的最适温度约为______℃;温度高于 30℃时,实际光合速率下降,原因是______。
      (5)为保证实验结果的准确性,实验过程中应______(写出 1 项操作即可)。
      【答案】(1)温度 光照强度、菠菜叶片的数量和大小、装置的密闭性等(合理即可)
      (2)菠菜叶片光合作用固定的 CO₂量大于呼吸作用产生的 CO₂量 菠菜叶片只进行呼吸作用产生 CO₂
      (3)8.5 实际光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率,25℃时净光合速率为 6.5 mg・h⁻¹,呼吸速率为 2.0 mg・h⁻¹
      (4)25 温度过高,光合酶的活性降低
      (5)保持光照强度稳定 / 确保每组菠菜叶片的生理状态一致等(合理即可)
      【解析】(1)自变量为温度,无关变量需控制相同且适宜,避免干扰实验结果。
      (2)光照下 CO₂减少的本质是净光合速率大于 0;黑暗下植物只进行呼吸作用释放 CO₂。
      (3)实际光合速率 = 净光合速率(光照下 CO₂减少量)+ 呼吸速率(黑暗下 CO₂增加量),25℃时计算得 6.5+2.0=8.5 mg・h⁻¹。
      (4)25℃时净光合速率最大,结合呼吸速率可知实际光合速率此时最大,因此酶的最适温度约为 25℃;高温会降低酶的活性,导致光合速率下降。
      (5)实验操作需保证单一变量原则和重复性原则。
      8.(16 分)叶绿体是光合作用的场所,其结构与功能高度适应。科研人员利用差速离心法提取菠菜叶肉细胞中的叶绿体,在适宜条件下进行离体叶绿体实验,探究不同因素对光合速率的影响。回答下面的问题。
      (1)提取叶绿体时,需将菠菜叶肉细胞置于______溶液中,以维持叶绿体的正常形态;分离叶绿体的原理是______。
      (2)将离体叶绿体置于含 ADP、Pi、NADP⁺等物质的反应体系中,给予光照后,叶绿体可进行光反应,产物有______;若向反应体系中加入 CO₂,暗反应______(填 “能” 或 “不能”)持续进行,原因是______。
      (3)若将离体叶绿体的类囊体薄膜破坏,再加入上述反应体系并给予光照,(填 “能” 或 “不能”)产生 ATP,原因是。
      (4)叶绿体中光合色素的功能是______;若用层析液分离光合色素,滤纸条上最宽的色素带是______,该色素主要吸收______光。
      【答案】(1)等渗(或生理盐水、0.3g/mL 蔗糖溶液) 不同细胞器的密度不同
      (2)O₂、ATP、NADPH 能 光反应产生的 ATP 和 NADPH 为暗反应提供能量和还原剂,且反应体系含暗反应所需的原料和酶
      (3)不能 类囊体薄膜是光反应的场所,薄膜破坏后,光合色素和与光反应有关的酶失去了附着位点
      (4)吸收、传递和转化光能 叶绿素 a 蓝紫光和红
      【解析】(1)等渗溶液可维持叶绿体形态;差速离心法利用不同细胞器的密度差异进行分离。
      (2)光反应产物为 O₂、ATP、NADPH;离体叶绿体含暗反应所需酶,加入 CO₂后,在 ATP 和 NADPH 供应下可持续进行暗反应。
      (3)类囊体薄膜是光反应的场所,破坏后光合色素和酶无法发挥作用,不能产生 ATP。
      (4)光合色素的功能是吸收、传递和转化光能;叶绿素 a 在滤纸条上的色素带最宽,主要吸收蓝紫光和红光。
      9.(16 分)光呼吸是指植物在光照下,叶绿体吸收 O₂、释放 CO₂的过程,该过程消耗光反应产生的 ATP 和 [H],会降低光合效率。C₃植物的光呼吸较强,C₄植物的光呼吸较弱。科研人员以小麦(C₃植物)为材料,探究了不同 CO₂浓度对光呼吸的影响,结果如图。回答下面的问题。
      (1)光呼吸与有氧呼吸的相同点是______(写出 1 项即可);不同点是光呼吸的场所为______,有氧呼吸的场所为______。
      (2)由图可知,CO₂浓度升高,小麦的光呼吸速率降低,原因是______。
      (3)农业生产中,可通过______(写出 2 项措施)提高田间 CO₂浓度,从而降低光呼吸,提高光合效率。
      (4)与小麦相比,玉米(C₄植物)在强光下的光呼吸较弱,原因是______;因此,在高温、强光下种植______(填 “小麦” 或 “玉米”)能获得更高的产量。
      (5)若要测定小麦叶片的光呼吸速率,需在______条件下进行实验,理由是______。
      【答案】(1)都消耗 O₂、释放 CO₂(或都消耗能量) 叶绿体和线粒体 细胞质基质和线粒体
      (2)CO₂与 O₂竞争叶绿体中 Rubisc 酶的活性位点,CO₂浓度升高,可抑制 O₂与酶的结合,从而降低光呼吸速率
      (3)增施有机肥、合理密植(或 “正其行,通其风”、施用 CO₂发生器等,合理即可)
      (4)玉米具有 “CO₂泵” 机制,能将叶肉细胞中低浓度的 CO₂富集到维管束鞘细胞中,提高暗反应中 CO₂浓度,抑制光呼吸 玉米
      (5)光照且密闭 光照下植物同时进行光合作用、呼吸作用和光呼吸,密闭装置可测定 CO₂的释放量,进而计算光呼吸速率(排除外界 CO₂干扰)
      【解析】(1)光呼吸和有氧呼吸的共性是消耗 O₂、释放 CO₂;光呼吸的场所为叶绿体(O₂固定)和线粒体(CO₂释放),有氧呼吸场所为细胞质基质和线粒体。
      (2)光呼吸的关键酶 Rubisc 既能结合 CO₂也能结合 O₂,CO₂浓度升高会抑制 O₂与酶的结合,从而降低光呼吸速率。
      (3)提高田间 CO₂浓度的措施可从增施原料、优化通风等角度分析。
      (4)C₄植物的 “CO₂泵” 能富集 CO₂,抑制光呼吸,因此高温强光下光合效率更高。
      (5)测定光呼吸速率需在光照下进行(光呼吸需光照),且装置密闭(排除外界 CO₂干扰,准确测定 CO₂释放量)。
      10.(16 分)某研究小组以某突变型水稻为材料,探究其光合作用效率提高的分子机制。测序发现,该突变型水稻的Rubisc 酶(催化 CO₂固定的关键酶)活性显著高于野生型水稻。为验证该结论,研究小组设计了如下实验:① 提取野生型和突变型水稻叶片中的 Rubisc 酶,测定酶的活性;② 分别测定两种水稻在不同 CO₂浓度下的净光合速率;③ 分析实验数据,得出结论。
      (1)Rubisc 酶存在于叶绿体的______中,其催化的化学反应是______。
      (2)实验步骤①中,提取 Rubisc 酶时,需向提取液中加入______,以防止酶被降解;测定酶活性时,应控制______等无关变量(至少写出 2 项)。
      (3)若实验结果为______,则可验证 “突变型水稻 Rubisc 酶活性高于野生型” 的结论。
      (4)请在坐标系中绘制两种水稻净光合速率随 CO₂浓度变化的曲线(标注野生型和突变型),并简要说明曲线的差异______。
      (5)该突变型水稻光合效率提高的原因是______;若在低 CO₂浓度环境中种植,(填 “野生型” 或 “突变型”)水稻的光合优势更明显,理由是。
      【答案】(1)基质 CO₂与 C₅结合生成 C₃
      (2)蛋白酶抑制剂 温度、pH、酶的用量、反应时间等(合理即可)
      (3)相同条件下,突变型水稻 Rubisc 酶的活性显著高于野生型
      (4)绘图要点:横坐标为 CO₂浓度,纵坐标为净光合速率;两条曲线均呈 “S” 型,突变型曲线的饱和点高于野生型,且在相同 CO₂浓度下,突变型的净光合速率高于野生型。差异说明:突变型 Rubisc 酶活性高,CO₂固定效率高,因此净光合速率更高,CO₂饱和点更高。
      (5)Rubisc 酶活性高,CO₂固定效率高,暗反应速率加快,进而提高光合速率 突变型 低 CO₂浓度下,Rubisc 酶活性是限制光合速率的关键因素,突变型酶活性高,能更高效地固定 CO₂
      【解析】(1)Rubisc 酶参与暗反应,存在于叶绿体基质中,催化 CO₂的固定反应。
      (2)蛋白酶抑制剂可防止酶被降解;测定酶活性时需控制温度、pH 等无关变量,保证实验的单一变量原则。
      (3)实验结论需与实验目的对应,即突变型酶活性高于野生型。
      (4)曲线绘制需体现突变型的优势:净光合速率高、CO₂饱和点高。
      (5)突变型光合效率高的核心原因是 Rubisc 酶活性高;低 CO₂浓度下,酶活性是限制因素,因此突变型优势更明显。
      错误表述
      正确表述
      易错分析
      1. 叶绿体中的色素都能吸收、传递和转化光能
      叶绿体中少数特殊状态的叶绿素 a能转化光能,其余色素(叶绿素 b、类胡萝卜素)仅能吸收和传递光能
      混淆色素的功能差异,转化光能是特殊叶绿素 a 的专属功能
      2. 光合作用的产物只有糖类(葡萄糖)
      光合作用的直接产物是三碳糖,可在叶绿体内合成淀粉,或运出叶绿体合成蔗糖等
      忽略产物的多样性及运输和转化过程
      3. 光反应的场所是叶绿体类囊体,暗反应的场所是叶绿体基质
      光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,暗反应的场所是叶绿体基质
      遗漏 “薄膜” 关键词,类囊体是结构,类囊体薄膜才是光反应的具体位点
      4. 净光合速率为 0 时,植物停止光合作用
      净光合速率为 0 时,真光合速率 = 呼吸速率,光合作用和呼吸作用仍在进行
      混淆净光合与真光合的关系,净光合为 0 是两者速率相等,并非停止
      5. 光合作用产生的 ATP 可用于各项生命活动
      光合作用光反应产生的 ATP仅用于暗反应中 C₃的还原,细胞生命活动的直接能源来自呼吸作用产生的 ATP
      误将光合 ATP 与呼吸 ATP 的功能等同
      错误表述
      正确表述
      易错分析
      1. 光反应停止,暗反应也会立即停止
      光反应停止后,若叶绿体内仍有积累的 ATP 和 NADPH,暗反应可短暂进行;当 ATP 和 NADPH 耗尽,暗反应才停止
      忽略光反应产物的积累对暗反应的持续供能
      2. 提高光照强度,光合速率一定提高
      当光照强度达到光饱和点后,继续提高光照强度,光合速率不再提高,此时限制因素为 CO₂浓度、温度等
      未考虑光饱和点的限制作用
      3. CO₂浓度降低,短时间内叶绿体中 C₃含量升高、C₅含量降低
      CO₂浓度降低,CO₂固定减弱,短时间内 C₃合成减少、消耗不变,故 C₃含量降低;C₅消耗减少、合成不变,故 C₅含量升高
      混淆 C₃和 C₅的含量变化逻辑
      4. 光合作用中,水的光解发生在暗反应阶段
      水的光解、ATP 的合成均发生在光反应阶段,暗反应阶段进行 CO₂固定和 C₃还原
      颠倒光反应与暗反应的具体过程
      5. 温度主要影响光反应速率
      温度通过影响酶的活性影响光合速率,暗反应(酶促反应更多)受温度影响更显著
      忽略温度对暗反应酶的作用
      错误表述
      正确表述
      易错分析
      1. 鲁宾和卡门的实验证明了光合作用的场所是叶绿体
      鲁宾和卡门用同位素标记法(¹⁸O 标记 H₂O 和 CO₂)证明了光合作用释放的氧气全部来自水
      混淆经典实验的结论,叶绿体场所的证明实验是恩格尔曼的水绵实验
      2. 探究光照强度对光合速率的影响时,自变量是光照强度,无关变量无需控制
      自变量是光照强度,无关变量(如温度、CO₂浓度、植物种类等)需相同且适宜
      未遵循单一变量原则,无关变量会干扰实验结果
      3. 用叶圆片上浮法测光合速率时,叶圆片上浮的原因是产生了 CO₂
      叶圆片上浮的原因是光合作用产生的氧气在细胞间隙积累,使叶圆片密度减小
      混淆光合产物与上浮的关系
      4. 黑暗条件下测得的植物呼吸速率,就是植物的实际呼吸速率
      若在密闭容器中测黑暗呼吸速率,需排除容器内原有气体的干扰;且该速率为表观呼吸速率,若考虑微生物呼吸需进一步校正
      忽略实验条件对呼吸速率测定的影响
      5. 提取叶绿体色素时,用层析液分离色素,用无水乙醇提取色素
      提取色素的试剂是无水乙醇(溶解色素),分离色素的试剂是层析液(利用色素溶解度差异)
      混淆提取和分离的试剂
      光照强度(klx)
      0
      2
      4
      6
      8
      10
      净光合速率(μml・m⁻²・s⁻¹)
      -4
      0
      4
      6
      6
      6
      温度(℃)
      5
      10
      15
      20
      25
      30
      35
      40
      光照下 CO₂减少量(mg・h⁻¹)
      1.0
      2.5
      4.0
      5.5
      6.5
      6.0
      4.0
      1.5
      黑暗下 CO₂增加量(mg・h⁻¹)
      0.5
      0.7
      1.0
      1.5
      2.0
      2.5
      3.0
      3.5

      相关学案

      通用版 高考二轮 生物 必备知识+易错易混+典例精析 专题05光合作用 讲义(答案+解析):

      这是一份通用版 高考二轮 生物 必备知识+易错易混+典例精析 专题05光合作用 讲义(答案+解析),共13页。学案主要包含了思维导图,教材典型常考语句, 光合作用的影响因素与总反应式, 光合作用的意义与实验相关语句,重要结论性语句,易错易混常考语句等内容,欢迎下载使用。

      通用版 生物 高考二轮 专题05必备知识、必记结论、典型例题讲义(有解析):

      这是一份通用版 生物 高考二轮 专题05必备知识、必记结论、典型例题讲义(有解析),共20页。学案主要包含了思维导图,教材典型常考语句,无氧呼吸,细胞呼吸的意义与应用,易错易混教材语句,特殊生物 / 细胞的呼吸特点,细胞呼吸与光合作用的关联结论,易错点辨析结论等内容,欢迎下载使用。

      高考生物二轮专题复习学案:6光合作用(二)光合作用原理及应用:

      这是一份高考生物二轮专题复习学案:6光合作用(二)光合作用原理及应用,共3页。学案主要包含了光合作用的探究历程,叶绿体的色素,光合作用的过程,光合速率及其影响因素,光合作用在农业生产上的应用,光合作用的意义等内容,欢迎下载使用。

      资料下载及使用帮助
      版权申诉
      • 1.电子资料成功下载后不支持退换,如发现资料有内容错误问题请联系客服,如若属实,我们会补偿您的损失
      • 2.压缩包下载后请先用软件解压,再使用对应软件打开;软件版本较低时请及时更新
      • 3.资料下载成功后可在60天以内免费重复下载
      版权申诉
      若您为此资料的原创作者,认为该资料内容侵犯了您的知识产权,请扫码添加我们的相关工作人员,我们尽可能的保护您的合法权益。
      入驻教习网,可获得资源免费推广曝光,还可获得多重现金奖励,申请 精品资源制作, 工作室入驻。
      版权申诉二维码
      欢迎来到教习网
      • 900万优选资源,让备课更轻松
      • 600万优选试题,支持自由组卷
      • 高质量可编辑,日均更新2000+
      • 百万教师选择,专业更值得信赖
      微信扫码注册
      手机号注册
      手机号码

      手机号格式错误

      手机验证码获取验证码获取验证码

      手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

      设置密码

      6-20个字符,数字、字母或符号

      注册即视为同意教习网「注册协议」sky星空娱乐
      QQ注册
      手机号注册
      微信注册

      注册成功

      返回
      顶部
      添加客服微信 获取1对1服务
      微信扫描添加客服
      Baidu
      map