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1、第4讲光合作用()考纲展示影响光合作用速率的环境因素()考点一| 影响光合作用的环境因素及应用(对应学生用书第50页)1光合作用强度(1)含义：植物在单位时间单位面积内，通过光合作用制造糖类的数量。(2)两种表示方法一定时间内原料的消耗量。一定时间内产物的生成量。2影响光合作用强度的因素(1)光照强度原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。关系曲线A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸；AB段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；B点：光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度)；BD段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；C点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随着光照强度
2、的增大而加强)。应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物、林间带树种的配置和冬季温室栽培等都可合理利用光能。(2)CO2浓度原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。关系曲线：图1中A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，图2中A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B点都表示CO2饱和点。应用：a大田要“正其行，通其风”，多施有机肥。b温室内可通过放干冰、使用CO2生成器、施用农家肥与猪舍鸡舍连通等方法适当提高CO2浓度。(3)温度原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用强度。曲线分析：光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响，但光合
3、作用相关酶对温度反应更为敏感。应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸强度，保证植物有机物的积累。(4)水原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。曲线分析图1图2图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，气孔部分关闭，影响了CO2的供应。应用：合理灌溉，预防干旱。(5)矿质元素原理：矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏会影响光合作用的进行。
4、例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等。曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用强度；但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高，植物渗透失水而导致植物光合作用强度下降。(6)多因子综合当在P点时，限制光合速率的因素应为横坐标表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当在Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光照强度。()(2)延
5、长光照时间能提高光合作用强度。()提示：延长光照时间只能提高光合作用的产物量，不能提高光合作用强度。(3)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。()提示：植物体从土壤中吸收的水分主要用于蒸腾作用。(4)停止供水，植物光合速率下降，这是由于水是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。()(5)夏季晴天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。()提示：出现光合“午休”现象是因为夏季中午温度过高，引起气孔关闭，二氧化碳吸收减少，而不是环境中CO2浓度过低。2思考回答(规范表述)(1)在光照较强的夏季中午，绿色植物的光合作用强度会降低，原因是什么？提示：夏季中午，
6、光照过强、温度过高，导致部分气孔关闭，叶肉细胞吸收CO2减少，C3生成减少，故光合作用强度会降低。(2)大棚生产中，为什么多施有机肥能够提高作物的产量？提示：有机肥中的有机物被微生物分解产生了CO2和无机盐，能够增加大棚中的CO2浓度并为作物提供矿质营养。(3)生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点和光补偿点如何变化，原因是什么？提示：光饱和点降低，因为CO2浓度降低时，暗反应的强度低，所需要的ATP和H少。光补偿点升高，因为在合成有机物的量不变时，CO2浓度降低，所需要的光照强度增大。考法1考查环境因素影响光合作用的坐标曲线分析1(2018全国卷)甲、乙两种植物净光合
7、速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：(1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是_。(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_，判断的依据是_。(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的_(填“O2”或“CO2”)不足。解析：(1)由题图可知，乙的光饱和点及光补偿点都比甲低，因此甲、乙两种植物在光照强度较低时乙更具有生长优势。当光照强度大于a时，甲种植物光合作用强度高于乙种植物，因此甲种植物对光能的利用率较高。(2)根据曲线图
8、可知，甲种植物的光饱和点较高，对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，甲种植物净光合速率下降幅度较大。(3)乙种植物的光补偿点较低，所以更适合在光照较弱的林下种植。(4)夏日晴天中午温度过高，气孔部分关闭，因此进入叶肉细胞的CO2不足，叶片的光合速率明显下降。答案：(1)甲(2)甲光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO22(2019衡水中学检测)将某植物置于密闭的容器中，测量其CO2的吸收量与光照强度、温度等的关系，结果如图所示。请分析回答下列相关
9、问题：(1)A点时该植物产生ATP的细胞器是_，且与17 相比，22 条件下呼吸速率更_(填“大”或“小”)。(2)B点时光合速率_呼吸速率；当植物缺镁时，B点向_移，E点向_移。(3)C、D两点CO2吸收量相同，两点光合作用合成有机物的量_(填“不同”或“相同”)，限制C、E两点光合速率的主要因素分别是_。(4)由上述实验得到启示：阴雨天为了提高大棚蔬菜的产量，可适当_或_。解析：(1)A点时的光照强度为0，该植物只进行细胞呼吸，所以此时产生的ATP的细胞器是线粒体；据图可知，与17 相比，22 条件下呼吸速率较大。(2)B点对应的光照强度是该植物在22 条件的光补偿点，此时植物的光合速率等
10、于呼吸速率；当植物缺镁时，叶绿素合成减少，导致植物利用光能的效率下降，E点向左下方移动。(3)C、D两点CO2吸收速率相同，即两点的净光合速率相等，但两点对应温度下的呼吸速率不同，由于真光合速率净光合速率呼吸速率，所以两点合成的有机物的量不同；C点处于两阶段的上升阶段，影响该点光合速率的主要因素是光照强度；而E点时的光合速率最大，且E点之后光合速率不再随光照强度的增强而升高，影响该点光合速率的主要因素是温度。(4)阴雨天光照强度较弱，为了提高大棚蔬菜的产量，可适当提高光照强度，以提高植物的光合作用强度(或者适当降低温度，以降低植物的呼吸作用强度)，进而提高植物的净光合作用强度来提高大棚蔬菜的产
11、量。答案：(1)线粒体大(2)等于右左下方(3)不同光照强度、温度(4)降低温度提高光照强度考法2考查环境因素影响光合作用的实验分析3下图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图，图乙为每小时所测得的结果。据图分析错误的是()A本实验可以通过改变灯泡功率或灯与广口瓶的距离来完成自变量的控制B本实验利用甲装置即可测得图乙结果，无需另设对照组C甲装置不能测得图乙中的A点数据D该实验不能用白炽灯作为光源B探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响实验中，自变量是光照强度，根据本实验提供的装置，灯泡的瓦数或灯与广口瓶的距离都可控制该实验的自变量，由于气压变化等物理因素也可以导
12、致液滴移动，需设置对照组；为了测得实际光合作用强度，需要将其中的NaHCO3溶液换为NaOH溶液，且将装置放在黑暗条件下测出呼吸作用强度；白炽灯产热，会影响实验温度，不符合单一变量原则，故不能用白炽灯作为光源。4(2019山东实验中学模拟)柱花草是我国南方地区重要的豆科牧草，对低温胁迫较为敏感，易发生冷害。下表为科研人员在不同温度下测得的柱花草叶片光合速率等相关指标。处理Fv/FmRuBPcase活性(mol CO2/mg蛋白min) 氧气释放速率(mmolO2/GF Wh)对照(20 )0.876.8616.28低温处理(6 )0.683.343.09高温处理(36 )0.856.0714.
13、51注：Fv/Fm的大小表示色素复合体受伤害的程度；RuBPcase是催化CO2和RuBP(C5)结合的酶。请回答下列问题：(1)20 时，柱花草叶肉细胞中能够消耗水并伴随着H产生的场所有_。与对照组相比，高温处理相同的时间，柱花草光合作用制造的有机物量_(填“较多”“较少”“相等”或“无法确定”)。(2)据表分析，低温处理能抑制光合作用的原因主要包括两方面：一方面是低温导致_，从而引起光反应生成的ATP、NADPH少；另一方面，低温使_降低，从而导致暗反应速率降低。解析：光合作用和有氧呼吸中都有消耗水并伴随着H产生的过程。测得的氧气释放速率为净光合速率，由于不知道呼吸速率，因此无法判断高温处
14、理和对照组的总光合速率。答案：(1)类囊体薄膜和线粒体基质无法确定(2)色素复合体受伤害，吸收的光能减少RuBPcase活性5(2016全国卷)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：对照组实验组一实验组二实验组三实验组四实验处理温度/3636363125相对湿度/%1727525252实验结果光合速率/mgCO2dm2h111.115.122.123.720.7回答下列问题：(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_，其依据是_；并可推测，_(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。(
