2019-2020年高三生物二轮复习 光合作用教案3 人教版.doc

2019-2020年高三生物二轮复习 光合作用教案3 人教版【自学导引】一、光合作用的发现11771年，英国科学家普里斯特利发现，分别将点燃的蜡烛和小鼠与绿色植物一起放入一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不易熄灭；小鼠也不容易死亡。于是他指出绿色植物可以更新空气。21864年，德国科学家萨克斯通过实验证明，绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。31880年，德国科学家恩吉尔曼通过实验证明：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。420世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明，光合作用释放的氧全部来自水。二、叶绿体中的色素1种类及其颜色2功能叶绿素a和叶绿素B主要吸收蓝紫光和红橙光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素B对绿光的吸收量最少，正因如此，绿光被反射出来，叶绿体才呈现绿色。三、光合作用的过程1光合作用的反应式：CO2+H2O(CH2O)+O2。2过程：（1）光反应条件：光反应必须有光才能进行。场所：在叶绿体内的基粒上进行的。过程：H2O2H+O2ADP+PiATP（2）暗反应条件：暗反应没有光也能进行场所：在叶绿体内的基质中进行过程：CO2的固定：CO2+C52C3C3的还原：2C3H(CH2O) +C53实质物质变化：把CO2和H2O转变为有机物。能量变化：把光能转变成有机物中的化学能。四、光合作用的重要意义1光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。2光合作用维持大气中O2和CO2含量的相对稳定。3对生物的进化具有重要作用，主要表现在蓝藻出现后，地球的大气中才逐渐含有O2，其中一部分氧转化成O3，并在大气上层形成臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线。从而出现了进行有氧呼吸的生物和陆生生物。五、植物栽培与光能的合理利用1延长光合作用时间。措施：每年种植和收获2次或多次。2增加光合作用面积。措施：合理密植。【思考导学】1夏季的早晨，在水草丰富的池塘里往往会发现鱼浮头现象，原因如何？答案：夜间水草不能进行光合作用释放氧气，而池塘中的生物时刻进行呼吸作用消耗水中的氧气，从而导致水中缺氧，鱼为能获得氧气，故会出现浮头现象。2道路两旁被树荫遮住的庄稼为何比大田里面的长的弱小？答案：树荫下光照较弱，光合作用强度小。3在进行植物温室栽培时，适量燃烧石油液化气或放一些干冰，能够增产，为什么？答案：二氧化碳是光合作用的原料，适量燃烧石油液化气或放一些干冰，能增加二氧化碳的量，使光合作用增强，因而能够增产。【学法指导】1如何理解好光合作用的过程:光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，光合作用的过程是本部分的重点，也是难点。从总体上讲，光合作用是一个氧化还原的过程。在绿色植物体内，由叶绿素吸收光能作为反应的推动力，使一个很难被氧化的水分子产生的氢H去还原一个很难被还原的二氧化碳分子，使一个基本不含能量的二氧化碳变成一个富含能量的有机物，其中所含的能量又是由人和动物不能直接利用的太阳光能转化而来的。这个反应在植物体外的常温、常压下是很难实现的。光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。要通过光反应的条件和生成物、暗反应的条件和生成物有几种来理解、掌握。光反应的条件有：光、色素和酶，生成物有：O2(全部来自水中的氧)、H和ATP；暗反应的条件有：光反应提供的H、ATP和多种酶，生成物有糖类等有机物和水。这样对光合作用的光反应和暗反应就有了一个大致的理解、能够回答一些基本问题。在复习光合作用过程中，还要注意影响光合作用的条件。光(光照强度和光照时间的长短)主要影响光反应的进行。光反应产生的H和ATP的多少又影响暗反应的进行。CO2的浓度和酶主要影响暗反应，也直接影响光合产量。这些都是该部分出考题多且难之所在。2如何正确理解光反应和暗反应的关系:(1)联系：光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量(ATP)和还原剂(H)，暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。(2)区别：(见下表)项目光反应暗反应实质光能化学能，释放O2同化CO2形成(CH2O)(酶促反应)时间短促，以微秒计较缓慢条件需色素、光和酶不需色素和光，需多种酶场所在叶绿体内囊状结构薄膜上进行在叶绿体基质中进行物质转化2H2O4H+O2ADP+PiATPCO2的固定：CO2+C52C3能量转化叶绿素把光能转化为活跃的化学能并贮存在ATP中ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能3如何理解光合作用的化学反应式课本中给出的反应式：CO2+H2O(CH2O)+O2只表明了光合作用的场所、条件、原料和产物，并未表示出反应物和生成物之间的物质转换关系。利用同位素18O作为示踪原子，分别标记水和二氧化碳。(1)首先用18O标记水(H218O)，生成的氧气全部有放射性。(2)用18O标记二氧化碳(C18O2)，除了(CH2O)有放射性外，部分水分子也具有放射性，释放的氧气全部无放射性。因此，光合作用的总反应式又应该写成：CO2+2H2O(CH2O)+O2+H2O这说明在光合作用过程中，一方面有水的分解，产生出分子态的氧，另一方面又有水的生成，即H2O中的H与CO2中的O形成了新的水分子。虽然在光合作用的局部反应中有水生成，但是从全部的光合作用反应来看，则只有水的氧化。换句话说，就光合作用的净反应而言，只有水的氧化而没有水的生成。【例题解析】例1在一定时间，绿色植物在一定强度的_的照射下，放出的氧最多A白光 B红光和蓝紫光 C蓝紫光和绿光 D红光和绿光解析：依据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，以及在植物的叶片中，叶绿素的含量是类胡萝卜素的3倍判断，答案应为B，红光和蓝紫光。答案：B错因：此题往往会误选A。其原因是没有弄清四类光照强度应相同，而非同一光源下。例2光照增强，光合作用增强，但夏季的中午却又因叶面的气孔关闭而使光合作用减弱，这主要是由于A水分解产生的氧数量不足 B色素利用光能合成ATP不足C暗反应中C3产生的数量太少 D暗反应中还原剂H的量不足解析：考查光合作用的条件，属理解层次。一般情况下光照越强，蒸腾越旺盛，以降低植物体温度。但夏天的中午，光照太强，蒸腾作用若继续增强，就会出现水的供需矛盾，这时部分气孔关闭以利保水。因部分气孔关闭，暗反应所需CO2的供给减少，影响暗反应的进行。 答案：C错因：不能误选A、B、D。因为能正常进行光合作用的光反应，所以O2、ATP、H作为光反应的产物是正常的。而气孔关闭，CO2不能进入叶绿体；暗反应缺乏原料CO2也就影响了暗反应的进行，直接导致C3的数量大量减少，C5的数量急剧增多。例3将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O存在于A光合作用生成的水中 B仅在周围的水蒸气中C仅在植物释放的氧气中 D植物释放的氧气和周围的水蒸气中解析：光合作用过程中产生的氧来自水，所以将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后光合作用产生的氧气中含18O，此外植物的蒸腾作用在不断进行，植物吸收的H218O一部分通过蒸腾作用从叶片的气孔散失到周围空气中。所以植物释放的氧气和周围的水蒸气中都有18O。答案：D错因：此题的常见错误是选C，这是因为只考虑到光合作用过程中释放的氧气来自水。此题不仅要知道光合作用释放的氧气来自水，还要了解植物体内水分绝大部分是通过蒸腾作用散失的；在此基础上将两者综合考虑，从而得到正确答案。例4在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装A红光灯 B绿光灯 C白炽灯 D蓝光灯解析：主要考查光的波长与光合作用强度的关系，不同波长的光对植物光合作用的影响不同。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，因此，在红光和蓝紫光照射下，光合作用最强，而叶绿体中的色素吸收的绿光最少，光合作用最弱。白炽灯光各种波段的光都有，其光合作用的强度比绿光高。答案：B错因：此题的关键是要弄清叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光的吸收最少。由此作为突破口，排除A、D。而C是复合光，又被排除，故得出正确答案B。【基础训练】一、选择题1下图表示德国科学家萨克斯的实验，在叶片照光24小时后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部分呈棕色，而不被锡箔覆盖的部分呈蓝色。本实验说明光合作用需要CO2 光合作用需要光 光合作用需要叶绿素 光合作用放出氧 光合作用制造淀粉ABCD解析：本题是关于光合作用的条件、产物的分析题。光照24小时，叶片裸露部分进行光合作用，脱色、漂洗后用碘液处理变蓝，说明有淀粉生成，应选；有锡箔覆盖的位置，因没有光，不能进行光合作用，未产生淀粉，用碘液处理不变蓝，又应选。答案：C2请按时间先后顺序排列下列事件德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法证明：光合作用释放的氧气全部来自参加反应的水 英国科学家普利斯特利指出植物可以更新空气 德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。ABCD答案：C3下图为水绵结构模式图。吉尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用白光束对水绵细胞的不同部位（如a处）做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。此实验证明了 A氧气是由水分解来的B叶绿体是光合作用的场所C光合作用能产生淀粉D光合作用需以二氧化碳作原料解析：在没有空气的黑暗环境里，用白光束对水绵的不同部位做点状投射，好氧细菌聚集在被照叶绿体部位，其他部位不聚集，说明被光照的叶绿体产生O2；完全暴露在光下，好氧细菌又分布在叶绿体所有受光部位，这又进一步说明叶绿体受光照产生O2，而非叶绿体的受光部位不分布，排除了好氧细菌的趋光性。答案：B4关于光合作用的叙述，下列正确的一项是A光合作用的两个阶段均有H和ATP产生B光合作用中产生的O2来自于CO2中的氧C光合作用固定CO2的是一种C5化合物D光合作用的暗反应必须在暗处进行解析：在光反应阶段，叶绿体色素利用吸收的光将水分解为和 O，ADP接受叶绿体转化的光能与Pi结合成ATP。光合作用过程中释放的氧全部来自于光反应阶段水的光解。在暗反应阶段，绿叶从空气中吸收的二氧化碳被固定形成2分子的化合物，暗反应在有光无光的条件下都能进行。答案：C5欲测定植物是否进行光反应，可以检测是否有A葡萄糖的生成B淀粉的生成CO2的释放DCO2的吸收解析：光反应阶段的物质变化包括水光解生成H和O2，ADP与Pi合成ATP，而A、B、D都属于暗反应阶段的物质变化。答案：C6在光合作用的暗反应中，没有消耗的物质是AH和ATPBH和CO2C五碳化合物和酶D三碳化合物和五碳化合物解析：在暗反应阶段固定CO2消耗C5的同时，一些C3化合物经过复杂的变化又形成C5，从而使C5处于一个动态平衡之中，进而使暗反应阶段的化学反应循环往复地进行下去；酶是生物催化剂，反应前后本身不发生变化。答案：C7用2H标记的H2O，追踪光合作用中氢的转移，最可能的途径是AH2OHC6H12O6BH2OHC5化合物C3化合物C6H12O6CH2OHC3化合物C6H12O6DH2OH5化合物C6H12O6解析：在光反应阶段水被分解生成H和O2，其中H在暗反应阶段将C3化合物还原成葡萄糖。故H与C3一并进入葡萄糖。答案：A8光合作用过程中，ATP的形成和三碳化合物的还原场所分别是A都在叶绿体内囊状结构上B都在叶绿体基质中C前者在叶绿体内囊状结构上，后者在叶绿体基质中D前者在叶绿体基质中，后者在叶绿体内囊状结构上解析：在光合作用过程中，ATP的形成是在光反应阶段，C3的还原是在暗反应阶段，而光反应和暗反应的场所分别是叶绿体内囊状结构上和叶绿体基质中。答案：C9生长于较弱光照条件下的植物，提高CO2浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是A呼吸作用和暗反应B光反应C暗反应D呼吸作用解析：光照较弱会直接影响光反应的强度，产生的H和ATP较少，从而导致暗反应阶段所需的还原剂H和能量供应不足，又影响了暗反应的进行，故光照较弱时，提高CO2浓度，其光合作用速度并未随之增加。答案：B10将单细胞绿藻置于25适宜的光照和充足的CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，这是由于没有H和ATP供应，三碳化合物的还原停止，三碳化合物不能形成糖类等物质，积累了许多的三碳化合物所致 暗反应仍进行，CO2与五碳化合物结合，继续形成三碳化合物 光反应停止，不能形成H和ATP 光反应仍进行，形成H和ATPABCD答案：B11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调节室温解析：提高光合作用强度可提高蔬菜产量，增大CO浓度，可增强光合作用的暗反应，增加光合作用中糖类等有机物的合成，增强光照强度可促进光的吸收，提高光反应强度，进而促进整个光合作用；调节室温可促进酶的活性，光合作用每一步都需要酶的催化；增大O浓度只促进呼吸作用，增加有机物的消耗。答案：A12 B、C、D 4盆长势均匀的植物置于阳光下，A添加品红色光照，B添加绿色光照，C隔品红色滤光片，D隔绿色滤光片（如下图所示）。经过一段时间后，各盆植物长势最好的是解析：在一定温度范围内光照越强，光合作用越强，植物长势越好。C、D通过滤光，其光强度均低于A、B，又因叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光的吸收最少，故A的长势最好。答案：A13对某植株作如下处理：持续光照10分钟；光照5秒后再黑暗处理5秒，如此连续交替进行20分钟。若其他条件不变，则两种情况下，植株所能制造的有机物总量相比A多于B小于C和相等D无法确定解析：在光合作用过程中光反应比暗反应进行的快，持续照光时，光反应产生的H和ATP不会得到充分利用；间隔照光时，在黑暗时，光反应停止，但暗反应继续进行，使光反应产生的H和ATP得到充分利用，制造的有机物要比持续照光时多。答案：B14光合作用的产物中，氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自于二氧化碳 气孔直接吸收 水的分解 叶绿素的分解ABCD答案：C15光合作用过程中能量的转换过程是A光能叶绿素中的化学能水中的化学能B光能ATP中的化学能（CH2O）中的化学能C光能ATP中的化学能叶绿素中的化学能D光能ATP中的化学能三碳化合物中的化学能解析：在光合作用的光反应阶段：ADPiATP，在光合作用的暗反应阶段：()，因此，在光合作用的过程中，能量的转移途径：光能ATP葡萄糖。答案：B16光合强度指标是单位时间内A空气中CO2的消耗量B空气中氧气的吸收量C水分的散失量DATP的生成量解析：光合强度越高，吸收的CO2越多，制造的有机物亦多；而空气中氧的吸收是用于有氧呼吸；水分的散失量主要与蒸腾作用有关；ATP的生成量既与呼吸作用有关，又与光合作用有关，故A正确。答案：A17把小球藻培养液放在明亮处一段时间后，向其中滴加酚酞pH指示剂（遇碱变红），培养液变为红色，若将此培养液分为两份，一份放在暗处，一份放在明处，结果放在明处的仍为红色，而在暗处的又恢复为原色。其原因是A光合作用产生了氧B光合作用产生了CO2C光合作用消耗了氧D光合作用消耗了CO2解析：培养液中CO2越多，则酸性越强，pH越低，反之pH越高。在明处小球藻光合作用大于呼吸作用，吸收的CO2多于释放的CO2，使培养液pH升高，使酚酞pH指示剂变红；在暗处，光合作用不能进行（或光合作用小于呼吸作用），而呼吸作用照样进行，释放的CO2多，使培养液的pH降低，故又恢复为原色。答案：D18农业上为了充分利用土地和光能，可以采用套种的方法（即两种或几种农作物间行种植）。如右图表示几种常见作物的光合强度与光照强度的关系，据图指出下列哪组套种最能充分利用光能A玉米和大豆B玉米和甘蔗C水稻和大豆D甘蔗和水稻答案：A19下列构造中不能产生CO2的是A小麦细胞的细胞质基质B人体细胞的线粒体C酵母菌的细胞质基质D乳酸菌的细胞质基质解析：小麦细胞和酵母菌细胞在有氧的条件下进行有氧呼吸，缺氧条件下进行无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，其场所是细胞质基质；有氧呼吸过程中葡萄糖分解成水和二氧化碳分为三阶段；第一阶段是在没有氧的参与下，葡萄糖分解成丙酮酸（糖酵解），此阶段在细胞质基质中进行，第二阶段是丙酮酸分解为二氧化碳，第三阶段是第一、二阶段产生的H与从空气中吸收的氧结合生成水。此两阶段均在线粒体中进行，所以线粒体是进行有氧呼吸的主要场所；乳酸菌是厌氧型生物，它只进行乳酸发酵，将葡萄糖转化为乳酸，乳酸菌细胞中无线粒体。答案：D20下列关于光合作用在生物进化中的作用的理解，错误的是A地球上出现最早的能进行光合作用的生物是真核生物B能进行光合作用的生物出现以后，大气中才逐渐积累了氧气C光合作用释放的氧气为水生生物向陆生生物进化创造了条件D生物体在新陈代谢方式上的进化顺序为：无氧呼吸光合作用有氧呼吸解析：在蓝藻出现以前，地球的大气中并没有O2，可见在蓝藻以前没有进行光合作用的真核生物。答案：A二、非选择题21早在一百多年前（1883年），德国生物学家CEngelmann用巧妙的实验，研究了光合作用的作用光谱。他用一种丝状绿藻，将棱镜产生的光谱投射到丝状绿藻上，并在丝状绿藻的悬液中放入一些细菌，然后在显微镜下观察细菌在丝状绿藻不同波长的光照下，各部分的聚集情况（如下图）。请分析：（1）细菌聚集多的部分表示_的浓度高，即这些部位丝状绿藻的_强度高。（2）这位生物学家在丝状绿藻的悬液中放入的细菌，异化作用的类型为_型，丝状绿藻同化作用的类型为_。（3）从细菌大量聚集的区域可以看出，主要的作用光谱为_区和_区。（4）如果将该丝状绿藻长期放在500550毫微米的波长下照射，丝状绿藻将会_，原因是_。（5）如何使丝状绿藻周围的细菌呈均匀分布？_。解析：绿色植物叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光，对绿光几乎不吸收，故被红橙光和蓝紫光照射部位光合作用强，释放的O2多，好氧细菌大量聚集；若该丝状绿藻长期放在绿光下照射，光合作用极弱，会导致其死亡。答案：（1）氧气 光合作用 （2）需氧 自养 （3）红橙光 蓝紫 （4）逐渐死亡 丝状绿藻几乎不吸收绿光进行光合作用 （5）去掉棱镜的分光22一种水溶液染料对细胞无任何毒害且有O2时会变成蓝色。如下图装置是研究光照强度与光合速度相对关系的示意图。请分析如下问题：（1）如何简单描述相对光照强度与光合作用相对速度的关系？_。（2）在溶液顶部加一层油的目的是_。（3）为什么要在无色溶液中加一定量的NaHCO3？_。（4）此实验装置如何改变调控光照的相对强度？_。（5）依据实验现象，实验者可绘出光合作用速度与光照强度的相对关系，你认为哪一曲线能较准确地显示两者关系_。（6）某同学向该无色溶液中吹气（缓缓地），也可使其变蓝色，他怀疑溶液颜色改变是由于呼出气中的CO2而不是O2，请你画出一个简单的实验装置，对此同学的观点进行评价。_。答案：（1）在一定温度范围内，相对光照强度越强，光合作用的相对速度越快 （2）隔绝空气，避免空气中O2对实验结果的影响 （3）维持装置中CO2浓度相对恒定，并保证光合作用对CO2的需求 （4）移近或移远台灯 （5）B （6）设计如下实验加以证明。（说明：如果从吹气口缓慢吹气，石灰水不变浑浊，而装置中无色溶液变为蓝色，说明蓝色产生与CO2无关）23如下图表示改变光照强度和CO2浓度时，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。 （1）曲线a表示的化合物在无光照时，迅速上升的原因是什么？_。（2）曲线b表示的化合物在CO2浓度降低时，迅速上升的原因是什么？_。（3）光照强度和CO2浓度对光合作用的影响有何不同？_解析：将植物由光下移到暗处，光反应停止，不能为暗反应提供H和ATP，则C3化合物还原受阻，不能形成C5，而暗反应仍在进行，C5固定CO2形成C3，故C3增加，C5减少；将CO2浓度降低，影响了暗反应的强度，固定CO2消耗的C5减少，而光反应仍在进行，为暗反应提供的H和ATP将细胞内积存的C3还原成（CH2O）和C5，故C3减少，C5增加。答案：（1）曲线a表示C3，在无光照时因为缺少ATP和H不能被还原，而CO2的固定却在进行 （2）曲线b表示C5，在缺少CO2时，CO2固定减少，而C3的还原过程仍在进行（3）光照强度主要是影响光反应阶段，而CO2的浓度是影响暗反应阶段24下图为光合作用有关的实验，请据图回答下列问题：(注：氧化型DCPIP呈蓝色，还原型DCPIP无色)(1)此图中_可以组成一组，目的是证明光合作用需要叶绿体。(2)此图中_可以组成一组，目的是证明光合作用需要光。(3)过一段时间，将四支试管中的液体离心，上清液为蓝色的是_。(4)有人设计了一个光合作用的实验，实验前在溶液中加入破损了外膜和内膜的叶绿体及一定量的ATP和H，然后分为连续的、两个阶段，按下图所示的控制条件进行实验，除葡萄糖外，阶段积累的物质有_、_、_。(5)请在下图中绘出阶段糖合成速率的可能曲线。解析：本题综合考查了光合作用过程中光反应和暗反应的基本过程、反应条件和反应产物以及两者的内在联系，特别是光照和CO2对光合作用过程的微观影响。通过对题的解读可知，溶液中加入破损双层膜的叶绿体提供了光反应和暗反应所需的酶系统的色素等基本条件。同时，图中讨论的是糖类的合成速率，故应着重根据暗反应所需条件判断其能否进行，由于阶段中“CO2的固定”始终进行着，C3在酶、ATP和H参与下还原为糖类（如曲线AB所示）。由于无光照光反应不能进行，因此没有H和ATP的生成，还原受阻直至停止（如曲线BC所示）。因此，除葡萄糖外，阶段积累的物质有：C3、ADP和Pi。在阶段中，有光则进行光反应，阶段积累的C3还原为糖类，一段时间后，由于无CO2没有C3的生成，使得糖类的生成受阻直至停止，故阶段的曲线应如答案中图所示。答案：(1)A、B (2)A、C (3)A (4)C3 ADP i (5)见下图25下图是生态系统中由主要生产者所进行的某种活动，据图回答：（1）该生理活动的名称是_。（2）它主要是在叶肉细胞内被称为_的细胞器中进行的。（3）图中字母A、B、C各自所代表的名称是A_，B_，C_。（4）需要消耗物质A和B的生理过程的名称是_。（5）图中编号所表示的生理过程是_。（6）如果在该细胞器基质中的酶因某种原因而被破坏，则这一生理活动过程的两个阶段中，最先受到影响的阶段是_。（7）色素吸收的_能，在这一生理活动过程的_阶段，部分被转移到_中，转变为活跃的化学能，再经过这一生理过程的_阶段，转变为_化学能。解析：观察本题图解可以看出，该生理活动有H2O、CO2参加反应，利用光能，生成的产物之一有O2，其中间生理过程还有AD、Pi、C3、C5参与，故可推断此生理活动是光合作用，该图解是表示光合作用过程的，依据光合作用过程的有关内容。答案：（1）光合作用 （2）叶绿体 （3）ATP H 糖类（或答C6H12O6）（4）CO2的还原（C3的还原） （5）水的光解 （6）（暗反应） （7）光 （光反应） ATP （暗反应）稳定的【应用创新】1如下图表示一位学生设计的实验，用来证明CO2是光合作用的主要原料。（1）该实验装置有多处设计不当，请指出其主要错误：_；_；_；_。（2）如需设计对照实验，请描述对照实验的实验设计。解析：验证CO2是光合作用的主要原料，应用在黑暗中饥饿一定时间的植物，否则叶片中积存的淀粉会对实验结果造成影响，绿色玻璃透过的光主要是绿光，而叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，光合作用极弱，也会影响实验结果，单侧照光时，近光侧光合作用强，背光侧光合作用会极弱，则两侧结果不同。要正确得出结论，还应设对照实验；设对照实验应遵循单一变量原则，即除有无CO2外，其他条件应相同。答案：（1）应为黑暗处理48小时的植物（消耗原有的淀粉） 不应用绿色玻璃瓶（光合作用几乎不利于绿光，最好用无色玻璃瓶） 光照方向应从各个方向照光 无对照实验（2）提示：对照实验的实验条件与改正后的实验装置基本相同，只是没有Ca（OH）2溶液，这样实验组（无CO2）和对照组（有CO2），除有无CO2这一实验条件不同外，其他实验条件完全一样，将实验组和对照组的叶片取出，经酒精煮沸脱色后，滴加等量碘液，实验组不变蓝，对照组变蓝，从而证明CO2是光合作用的主要原料。2下图表示研究光合作用的实验装置，以同一双子叶植物的叶为材料，用打孔器制成叶圆片并放入瓶中，通过气泵抽出叶中气体直至叶圆片降至瓶底。然后将等量叶圆片转移到含有不同浓度NaHCO3溶液的培养皿中，所有培养皿都置于相同的光强下，测量每一个培养皿中叶片上浮至液面所需时间，以计算光合速率，结果如下表所示。NaHCO3溶液浓度叶片升至表面的时间（s）光合作用速度以1/T（s-1）表示000.101357.410-30.201059.510-30.309011.110-30.408312.010-30.508312.010-3（1）用坐标纸作图，画出表示光合速率与NaHCO3浓度关系的曲线。（2）叶圆片转移到NaHCO3溶液前，为什么必须抽出气体让其下沉？（3）为什么叶片在NaHCO3溶液浓度为0时不能上浮？（4）假如用等量的叶圆片重复实验，提出一种能缩短实验时间的方法。解析：该题以研究光合作用的实验作为问题情境，考查了有关光合作用原料、产物、影响因素等基础知识，同时也考查了学生基本的实验能力和科学素质。解题前应细致解读题中所提供的众多信息。不难看出，设置不同浓度的NaHCO3溶液从化学知识角度看是设置了光合作用所需原料CO2的不同浓度，并以此作为实验因子（实验变量），实验目的是研究CO2浓度与光合作用速率的关系。由于光合作用实际速度很难测定和表示，此实验巧妙地利用叶片光合作用生成O2，而O2能使下沉的叶圆片上浮，显然上浮时间与光合速率呈反比关系，故以时间倒数来表示光合作用速度。所以叶圆片在转移到NaHCO3溶液之前必须除去原有气体（包括O2），以便整个实验的顺利进行。如上所述，此实验的实验因子是CO2，无关变量是光照强度、叶圆片数量和大小、温度等，这些无关变量是应严格控制的，简而言之这六组实验的光强、叶片数量和大小、温度等必须相同，但是可以通过同等改变这些影响光合作用的无关变量（如光强、温度）来缩短实验时间。答案：（1）如下图（2）除去叶圆片中原有的气体（包括O2），以便进行下面的实验。（3）无CO2不能进行光合作用，因而没O2产生，叶圆片不能上浮。（4）适当提高温度或提高光照强度。