1、 - 1 - 专题一 光合作用和呼吸作用教案 撰 稿 人：金平军 【考纲解读】 ：光合作用和呼吸作用是整个高中生物课程的重点内容之一，与人类的生产、生 活密切相关，对光合作用和呼吸作用过程中物质转变、能量转化及其动态变化的分析，影 响二者的因素及相关曲线、图表的分析，是历年高考的重点和热点；光合作用与呼吸作用 的关系既是难点也是重点；题型既有选择也有综合性大题，近几年图形分析、实验综合性 大题出题频率较高。 【课时安排】 ：本专题共五课时 第一课时 【核心知识回顾】回忆光合作用和呼吸作用的过程，场所。 （一）光合作用 （说出字母和数字的含义） 能量变化： 能 能 能 (二)呼吸作用 （填空,回
2、忆基础知识） 1.有氧呼吸 C 6 H 12 O 6 6 2 6 2 6 2 12 2 2870kJ 过程： 第一阶段： C 6 H 12 O6 2 4 +能量（ ） 第二阶段：2 C 3 H 4 O3 +6H 2 O 6 +20 +能量（ ） 第三阶段： 24 + 6 12 + 能量（ ） 2.无氧呼吸：C6H12O6 2 C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量 常见生物： C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量 常见生物： 【典例分析】 （一）考过程，场所： （14天津）下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是 A.过程只在线粒体中进行，过程只在叶绿体中进行 B.
3、过程产生的能量全部储存在 ATP 中 C.过程产生的（CH 2 O）中的氧全部来自 H 2 O D.过程和中均能产生H，二者还原的物质不同 【课堂训练】 ：1（13广东）在密闭容器内，酵母菌利用葡萄糖产生酒精，此 过程不生成 （ ） AATP B乳酸 C三碳化合物 DCO2 2 （12 江苏） （多选）下图表示细胞呼吸作用的过程，其中 13 代表有关生理过程发生的场 - 2 - 所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是（ ） A1和2都具有双层生物膜 B1和2所含酶的种类不同 C2和3都能产生大量 ATP D甲、乙分别代表丙酮酸、 H 3.（13 海南）关于细胞代谢的叙述，错误的是（ ）
4、A.无氧呼吸能产生 ATP，但没有H的生成过程 B.有氧呼吸过程中产生的H可在线粒体内氧化生成水 C.某些微生物可利用氧化无机物产生的能量合成有机物 D.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 （12 上海） 图 9表示细胞内葡萄糖分解的反应式。 下列关于该过程的说法正确的是 （ ） A只发生在细胞有氧时 B只发生在细胞缺氧时 C只发生在线粒体内 D只发生在细胞质基质内 （二）考查相关物质量的变化： 【典例分析】 （海南 12） 在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停 止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中 C3和 C5化合物含量的变
5、化是（ ） AC3和C5都迅速减少 BC3和 C5都迅速增加 CC3迅速增加，C5迅速减少 DC3迅速减少，C5迅速增加 总 结：一种反应物减少，另一种反应物会 ，生成物会 。 同类应用;离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断 CO2气体的供应，短 时间内叶绿体中 C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（ ） AC3化合物增多、C5化合物减少 BC3化合物增多、C5化合物增多 CC3化合物减少、C5化合物增多 DC3化合物减少、C5化合物减少 【变式预测】 ：下图为光照和 CO2浓度改变后，与光合作用有关的 C5化合物和 C3化合物在细胞 内的变化曲线。 （1）曲线a 表示 ，
6、在无光照时其 含量下降的原因是 ； 曲线 b 表示 ，在 C02浓度降低时含量下 降 的原因是 （2）由(1)得出光照强度和 C02 浓度与光合作 用的关系是：前者主要影响 ；后者主 要影响 。 【课堂训练】 1.（2014 新课标卷）正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上， 此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是（ ） A.O 2 的产生停止 B.CO 2 的固定加快 C.ATP/ADP 比值下降 D.NADPH/NADP + 比值下降 2 （2014 课标卷）关于光合作用和呼吸作用的叙述，错误的是 A磷酸是光反应中合成ATP所需的反应物 B光合作用中叶绿素吸收光能不需
7、要酶的参与 C人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供 D病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量 3.（海南卷）下列关于生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片的叙述，错误的是 （ ） A两种叶片都能吸收蓝紫光 B两种叶片均含有类胡萝素 C两种叶片的叶绿体中都含有叶绿素a D黄绿色叶片在光反应中不会产生 ATP 4.（海南卷）关于小麦光合作用的叙述，错误的是 （ ） A类囊体上产生的ATP可用于暗反应 B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高 C进入叶绿体的CO2 不能被 NADPH直接还原 D净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长 - 3 - 第二课时 【核心知识回顾】 影响外界因素 1.光合
8、作用影响因素： 2.呼吸作用影响因素： 【典型图形分析】例：分析下图曲线，并回答相应问题 思考： 1)纵坐标“CO2 吸收量”代表光合总产量，还是光合净产量？ 2)A点、B 点、D点的生物学含义是什么？ 3)A点、B点产生ATP的细胞结构是什么？ 4)什么光照强度，植物能正常生长？ 5)AC 段、C 以后段光合作用的限制因素分别是什么？ 6)图中哪条曲线可代表阳生植物？为什么？ 7)若实验时将光照由白光改为蓝光（光照强度不变），则 B.C点如何移动？ 8)若植物体缺Mg，则对应的 B点如何移动？ 9)已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是 25和 30，则温度由 25上升到 30时，对应
9、的A 点、B点如何移动？ 【方法总结】1.对于图像题，我们最先看 ，然后看 和 . 2.对于图形上升部分和稳定部分，限制因素分别为 . 3.对于点的移动，有利于光合作用B向 （左或右）移，C向 （左 或右）移，利于呼吸作用A向 (上或下)移动，反之也成立。 【课堂训练】 1.（2014海南卷）关于小麦光合作用的叙述，错误的是 （ ） A类囊体上产生的ATP可用于暗反应 B夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高 C进入叶绿体的CO2 不能被 NADPH直接还原 D净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长 2.（12四川）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室 CO2 浓度，在适宜光照 强度下
10、测定叶片光合作用的强度（以 CO2 吸收速率表示） ，测 定结果如下图。下列相关叙述，正确的是 A如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移 【核心知识回顾】 光合作用和呼吸作用的关系。 - 4 - 实质 条件 部位 光合作用 有机物 能量 呼吸作用 有机物 能量 真光合速率=净（测）光合速率+呼吸速率 说明：1.光合速率常用哪些量表示？ 2.真光合速率和净光合速率在表述上常用的词有哪些？ 真光合速率： 。 净光合速率： 。 【典例分析】 以测定的
11、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呼吸作用的影响， 结果如图所示。 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呼吸作用消耗的有机物的量相等 【课堂训练】 3.将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响（其余的实 验条件都是理想的） ，实验以 CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示： 温度/ 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收CO2
12、（mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.5 3.00 黑暗中释放CO2（mg/h） 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 下列对该表数据分析正确的是 （ ） A昼夜不停地光照，温度在 5时该植物不能生长 B昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是 30 C每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在 20的条件下，该植物积累 的有机物最多 D每天交替进行 12 小时光照、12 小时黑暗，温度在 30时，该植物积累的有机物是温度 在10时的2倍 4. 用大小相同的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前质量，在不同温度下分别
13、 暗处理1 h，测其质量变化，立即再光照 1 h(光照强度相同、保持相应温度不变)，再测 其质量变化。得到如下表结果： 组别 1 2 3 4 温度/ 27 28 29 30 暗处理后质量变化/mg 1 2 3 1 光照后与暗处理 前质量变化/mg 3 3 3 1 以下说法错误的是 ( ) A光照1 h内，第4组轮藻合成有机物总量为3 mg B光照1 h内，第1、2、3组轮藻释放的O2量相等 C光照1 h内，四组轮藻光合作用强度均大于呼吸作用强度 D该轮藻与呼吸作用有关的酶的最适温度在28 至30 之间 - 5 - 【核心知识回顾】 光合作用和呼吸作用在生产生活实际中的应用。 总结：增加光合速率
14、的措施： . 减少呼吸作用的措施： . 【课堂训练】 5.下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述， 正确的是 （ ） A.在零下低温环境有利于水果的保存 B.CO2的固定过程发生在叶绿体中， C6H12O6分解成 CO2的 过程发生在线粒体中 C.光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化 学能转变为热能和ATP D.夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降 低温度，可提高作物产量 6.温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供 最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下措施不能 提高作物产量的是 （ ） A、增加室内CO2 浓度 B、增大室内昼
15、夜温差 C、增加光照强度 D、采用绿色玻璃盖顶 7.某豆科植物种子萌发过程中 CO 2 释放和 O 2 吸收速率的变化趋势如图所示。 请据图回答问题： 在 1224h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是 呼吸，该 呼吸方式在细胞中发生的部位是 ，其产物是 。 从第 12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会 ，主要原 因 。 胚根长出后， 萌发种子的 呼吸速率明显升高。 8.（课标卷） 某植物净光合速率的变化趋势如图所示。 据图回答下列问题： （1）当 CO 2 浓度为 a时，高光强下该植物的净光合速 率为 。 CO 2 浓度在 ab之间 时，曲线 表示了净光合速率随 CO
16、2 浓度的增 高而增高。 （2）CO 2 浓度大于 c时，曲线 B 和 C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素 是 。 （3）当环境中 CO 2 浓度小于 a 时，在图示的 3种光强下，该植物呼吸作用产生的 CO 2 量 (填 “大于 ”、“等于 ”或 “小于 ”)光合作用吸收的 CO 2 量。 （4）据图可推测，在温室中，若要采取提高 CO 2 浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该 同时考虑 这一因素的影响，并采取相应措施。 - 6 - 第三课时 【核心知识回顾】 光合作用和呼吸作用的实验。 光合作用发现实验 （一）教材实验 叶绿体中色素提取和分离实验 酵母菌呼吸方式的探究实验
17、 课堂练习： 1. 1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半 曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。 据此回答问题。 （1）在此实验中，萨克斯看到的现象是 （ ） A.叶片全变蓝 B.遮光一半变蓝 C.曝光一半变蓝 D.叶片全不变蓝 （2）在上述实验中，萨克斯将绿色叶片先放在暗处几小时的目的是 （ ） A.将叶片中的水分消耗掉 B.将叶片中原有的淀粉消耗掉 C.增加叶片的呼吸强度 D.提高叶片对光的敏感度 （3）在上述实验中，萨克斯对这个实验的设计具有很强的逻辑上的严密性，具体体现在（ ） A.没有对照实验 B
18、.本实验不需要设对照实验 C.曝光处作为对照实验 D.遮光处作为对照实验 2.在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，甲、乙、丙、丁四位同学使用相关试剂的情况 如表所示(“”表示使用，“”表示未使用)，其余操作均正常，他们所得的实验结果依 次应为 ( ) A B C D 3.为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按下图所示安装好。以下关于 该实验的说法，错误的是( ) A甲、乙组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧 条件下的呼吸方式 B加入质量分数为 10%的 NaOH 溶液是为了吸收空 气中的CO2 C 将橙色的重铬酸钾溶液滴入 b瓶中变成灰绿色证 明有酒精产生 D 乙组b瓶先封口
19、放置一段时间的目的是消耗瓶中 的 O2以形成无氧的环境 甲 乙 丙 丁 丙酮 水 CaCO 3 SiO 2 - 7 - （二）试验设计及分析 【典例分析】探究细胞的呼吸类型 延伸：能用来测呼吸熵吗？ 怎样测？ 2.光合速率的测定 如何改进上述实验可以完成？ 生 物 溶 液 条 件 【课堂练习】 ： 4.酵母菌是一种单细胞真菌 ，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于 用来研究细胞呼吸的不同方式；右图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而 设计的实验装置（酵母菌利用葡萄糖作为能源物质） ；下列有关实验装置和结果的分析，不正 确的是（ ） A通过装置1液滴移动情况仅仅能探
20、究出酵母菌是否进行有氧 呼吸 B用水代替NaOH溶液设置装置 2，通过装置2液滴的移动情况 可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸 C用水代替NaOH溶液设置装置 2，如果装置 1中液滴左移，装 置 2中液滴右移；说明酵母菌即进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 D用水代替NaOH溶液设置装置 2，装置2 中液滴可能向左移 5.某同学设计了右图所示的发酵装置，下列有关叙述正确的是（ ） A.该装置可阻止空气进入，用于果酒发酵 B.该装置便于果酒发酵中产生的气体排出 C.去除弯管中的水，该装置可满足果醋发酵时底层发酵液中大量醋 酸菌的呼吸 D.去除弯管中的水后，该装置与巴斯德的鹅颈瓶作用相似 6.（2014 重
21、庆卷）棉花幼铃（幼果）获得光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素 对棉花光合产物调配的影响，某课题组选择生长整齐的健壮植株，按题 9图1 步骤进行实验， 激素处理方式和实验结果如题 9图2所示（上述处理不影响叶片光合与呼吸强度） 。 （1）该放射性物质中被标记的元素是 。光合作用过程中，含标记元素的化合物被光 反应提供的 还原成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点，若其他条件不变，进 一步提高温度，则该叶片光饱和点的变化是 。 （2）由实验结果推断，幼铃脱落显著减少的是 组。B 组幼铃放射性强度百分 比最低，说明B组叶片的光合产物 。为优化实验设计，增设了D 组（激素处理 - 8 - 叶片
22、） ，各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是 。由此可知，正确使 用该激素可改善光合产物调配，减少棉铃脱落。 （3）若该激素不能促进插条生根，却可促进种子萌发和植株增高，其最可能是 。 7.（安徽卷）.（10 分）某课题小组研究红光和蓝光对花生幼苗光合作用的影响，实验结果 如图所示。 （注：气孔导度越大，气孔开放程度越高） （1）与 15d 幼苗相比，30d 幼苗的叶片净光合速率 。与对照组相比， 光处理组的 叶肉细胞对 CO 2 的利用率高， 据图分析， 其原因是 。 （2）叶肉细胞间隙 CO 2 至少需要跨 层磷脂双分子层才能达 CO 2 固定的部位。 （3）某同学测定 30d 幼苗的叶片叶绿素含量，获得红光处理组的 3 个重复实验数据分别为 2.1mg g -1 、 3.9 mg g -1 、 4.1 mg g -1 。为提高该组数据的可信度，合理的处理方法 是 。 - 9 - 真题训练 1 B. D 2. B 3 D 4 A 5 C 6 D 课堂练习：7 A 8C 9 B 10 D 11 D 12C 13 B 14 C 15 D
