光合作用的最低CO2濃度

1、江蘇省 20092009 屆高三生物二輪復(fù)習(xí)教案影響光合作用效率的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用、教學(xué)內(nèi)谷及考綱要求知識(shí)內(nèi)容要求影響光合作用速率的環(huán)境因素探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響生產(chǎn)上提高光合作用效率的方法C二、重要的結(jié)論性語(yǔ)句：1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要通過(guò)延長(zhǎng)光照時(shí)間、增加光照面積和增強(qiáng)光合作用效率等途徑提高光能利用率。2.增加光照面積的措施包括：套種、合理密植等。3.提高光合作用的措施包括：利用大棚適當(dāng)延長(zhǎng)光照時(shí)間、提高二氧化碳濃度、提高溫度等。4.影響光合作用的環(huán)境因素主要包括：光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間、二氧化碳濃度、溫度等。三、重、難點(diǎn)知識(shí)歸類、整理1.影響光合作用的環(huán)境因素：(1)光：在一定范圍

2、內(nèi)，光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)光合作用中光反應(yīng)強(qiáng)度也隨著加強(qiáng)；但光照增強(qiáng)到一定程度時(shí)，光合作用強(qiáng)度就不再增加。另外光的波長(zhǎng)也影響光合作用的速率，通常在紅光下光合作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最慢。在生產(chǎn)上的應(yīng)用：延長(zhǎng)光合作用時(shí)間：通過(guò)輪種，延長(zhǎng)全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間，是合理利用光能的一項(xiàng)重要措施。增加光合作用面積：合理密植是增加光合作用面積的一項(xiàng)重要措施。植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)也在進(jìn)行呼吸作用：光補(bǔ)償點(diǎn)：當(dāng)植物在某一光照強(qiáng)度條件下，進(jìn)行光合作用所吸收的CO與該溫度條件下植物進(jìn)行呼吸作用所釋放的CO量達(dá)到平衡時(shí)的光照強(qiáng)度，這時(shí)光合作用強(qiáng)度主要是受光反應(yīng)產(chǎn)物的限制。光飽和點(diǎn)：當(dāng)光照強(qiáng)度

3、增加到一定強(qiáng)度后，植物的光合作用強(qiáng)度不再增加或增加很少時(shí)的光照強(qiáng)度，此時(shí)的光合作用強(qiáng)度是受暗反應(yīng)系統(tǒng)中酶的活性和CO濃度的限制。一般陽(yáng)生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比陰生植物高?？偣夂献饔茫褐钢参镌诠庹障轮圃斓挠袡C(jī)物的總量(吸收的CO總量)。償補(bǔ)1光28 8吸收量上吸收量上在第晤中呼吸所放出的coco：量茂光倉(cāng)作用凈光合作用凈光合作用：指在光照下制造的有機(jī)物總量（或吸收的CO總量）中扣除掉在這一段時(shí)間中植物進(jìn)行呼吸作用所消耗的有機(jī)物（或釋放的CO）后，凈增的有機(jī)物的量。（2）CO:CQ是植物進(jìn)行光合作用的原料，只有當(dāng)環(huán)境中的CO達(dá)到一定濃度時(shí)，植物才能進(jìn)行光合作用。大氣中二氧化碳的含量是0.03%

4、,如果濃度提高到0.1%,產(chǎn)量可提高一倍左右。濃度提高到一定程度后，產(chǎn)量不再提高。如果二氧化碳濃度降低到0.005%,光合作用就不能正常進(jìn)行。植物能夠進(jìn)行光合作用的最低CO濃度稱為CO的補(bǔ)償點(diǎn)，即在此CO濃度條件下，植物通過(guò)光合作用吸收的CO與植物呼吸作用釋放的CO相等。一般來(lái)說(shuō)，在一定的范圍內(nèi)，植物光合作用的強(qiáng)度隨CO濃度的增加而增加，但達(dá)到一定濃度后，光合作用強(qiáng)度就不再增加或增加很少，這時(shí)的CO濃度稱為CO的飽和點(diǎn)。注意兩題的區(qū)別：CO2濃度一一光合曲線（2012-12-1422:46:51）轉(zhuǎn)載.標(biāo)簽：分類：教學(xué)反思co2 濃度光合速率試題一：下圖表示在適宜溫度、水分和一定的光照強(qiáng)度下，

5、兩種植物的葉片在不同 COCO2 2濃度下 COCO2 2凈吸收速度，下列敘述正確的是（）婆室6U引道03A,A,曲線與 X X 軸的交點(diǎn)代表植物此時(shí)不進(jìn)行光合作用B.B.植物 B B 在光照強(qiáng)烈、高溫和干旱的環(huán)境下比 A A 有更好的光合作用C.C.維持 B B 正常生長(zhǎng)的 COCO2 2濃度應(yīng)大于曲線與 X X 軸交點(diǎn)的濃度D.D.兩曲線在交點(diǎn)時(shí)光合作用速率相等答案 C試題二：下圖表示在適宜溫度、水分和一定的光照強(qiáng)度下，兩種植物的葉片在不同 COCO2 2濃度下的光合作用強(qiáng)度，下列敘述正確的是（）A,A,曲線與 X X 軸的交點(diǎn)代表植物此時(shí)的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度B.B.植物 B B

6、 在光照強(qiáng)烈、高溫和干旱的環(huán)境下比 A A 有更好的光合作用C.C.維持 B B 正常生長(zhǎng)的 COCO2 2濃度應(yīng)大于曲線與 X X 軸交點(diǎn)的濃度D.D.兩曲線在交點(diǎn)時(shí)葉綠體從外界吸收的 COCO2 2量是相等的答案：C C小結(jié)：根據(jù)縱坐標(biāo)，試題一應(yīng)該是凈光合速率，,坐標(biāo)上的交點(diǎn)是 COCO2 2補(bǔ)償點(diǎn)，試題二是真光合速率，橫坐標(biāo)上的交點(diǎn)是開(kāi)始進(jìn)行光合作用，指的是開(kāi)始光合作用時(shí)的外界最低 COCO2 2濃度。這兩種植物相當(dāng)于 A A 是 C4C4 植物如玉米，E E 植物是 C3C3 植物如花生。很多復(fù)習(xí)用書(shū)上出現(xiàn)的下列曲線圖就是有這樣的區(qū)別：光合作用的強(qiáng)度l l口卜k，MM 事j jf-H=

7、M”MkMh 中 L.審尸i一0101度2Mg2Mg4848500500抑Q Qco?co?儂度如1 1當(dāng)川.必沖cpcpifif吸收速度C02C02 濃度對(duì)光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用：溫室栽培植物時(shí)，施用有機(jī)肥，可適當(dāng)提高室內(nèi)二氧化碳的濃度。(3)溫度：溫度可以通過(guò)影響暗反應(yīng)的酶促反應(yīng)來(lái)影響光合作用； 在一定范圍內(nèi)隨溫度的提高， 光合作用加強(qiáng)；溫度過(guò)高時(shí)也會(huì)影響酶的活性，使光合作用強(qiáng)度減弱。在生產(chǎn)上的應(yīng)用：適時(shí)播種；溫室栽培植物時(shí)，可以適當(dāng)提高室內(nèi)溫度。(4)水分：水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。水分還能影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響CG進(jìn)入植物體內(nèi)(如夏季的“午休”現(xiàn)象)。在

8、生產(chǎn)上的應(yīng)用：預(yù)防干旱；適時(shí)適量灌溉。(5)礦質(zhì)元素：如Mg是葉綠素的組成成分，N是光合酶的組成成分，P是ATP分子的組成成分等等。在生產(chǎn)上的應(yīng)用：合理施肥，適時(shí)適量地施肥光照、CO2濃度、溫度與光合速率基本關(guān)系見(jiàn)圖：2.提高作物產(chǎn)量的途徑途徑措施或方法延長(zhǎng)光時(shí)補(bǔ)充光照增大光合作用面枳間作、合理密植o oN NB B，cOzcOz 濃度圖 2 2提高光合作用效率控制適宜光強(qiáng)、提高CO2濃度(如通風(fēng))、合理施肥(供應(yīng)適量必需礦質(zhì)兀素)提高凈光合作用速率維持適當(dāng)晝夜溫差(白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫)四.典型例題例1下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對(duì)CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季

9、的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)甲圖曲線中C點(diǎn)和正點(diǎn)(外界環(huán)境中CO2濃度變化為零)處，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？(2)根據(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是點(diǎn)。(3)乙圖中FG段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)?以致光反應(yīng)產(chǎn)生的和逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度，使化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。(4)乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是因?yàn)榻馕觯罕纠饕疾橛绊懝夂献饔靡蛩兀篊O2濃度、光強(qiáng)，以及光合速率、呼吸速率和表觀速率的關(guān)系(表觀速率=光合速率-呼吸速率)。首先，要認(rèn)真看清坐標(biāo)的含義，然后進(jìn)行曲線分

10、析；其次，要把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來(lái)考慮，并用兩個(gè)生理過(guò)程進(jìn)行的條件和時(shí)間進(jìn)行分析。注意光合作用強(qiáng)度決定的制造有機(jī)物量與有機(jī)物總積累量之間的聯(lián)系和區(qū)別；第三，乙圖的E點(diǎn)CO2吸收率降低的機(jī)理，不僅要從外界因子的整天變化情況及此時(shí)的限制因素考慮，還要聯(lián)系植株的其他生理活動(dòng)進(jìn)行思考。答案：(1)呼吸作用釋放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量時(shí)(2)BF;D;E(3)光照強(qiáng)度逐步減弱；ATP;NADPH(4)溫度高，蒸騰作用過(guò)強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了CO2原料的供應(yīng)課堂練習(xí)一.單項(xiàng)選擇題1 .下列哪條曲線反映了綠色植物葉片光合作用與空氣中二氧化碳濃度的關(guān)系?ABCD2 .在農(nóng)作物生產(chǎn)中，套作和輪作

11、是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要措施，兩者（）A.都是為了提高光能利用率B.都可以減少病蟲(chóng)害的發(fā)生C.都可以充分利用土壤中的礦質(zhì)資源D.都可以提高農(nóng)田中的能量傳遞率3 .對(duì)某植株作如下處理：持續(xù)光照10min；光照5s后再黑暗處理5s,如此連續(xù)交替進(jìn)彳T20min。若其他條件不變，則在兩種情況下，植株所能制造的有機(jī)物總量及積累的有機(jī)物總量（）A.均多于B.少于；多于C.和均相等D.無(wú)法確定4 .我國(guó)政府為把2008年的北京奧運(yùn)會(huì)辦成綠色奧運(yùn)，正在北京地區(qū)實(shí)施大規(guī)模的綠化工程。（1）C3的產(chǎn)生和消耗主要發(fā)生于葉綠體的中。（2）AB段C3含量較高，其主要原因是什么？O（3）點(diǎn)出現(xiàn)的可能是由于白天該地區(qū)天氣暫

12、時(shí)由晴轉(zhuǎn)陰所造成的。（4）G點(diǎn)C3含量極少，其原因是什么？O（5）G點(diǎn)與F點(diǎn)相比，葉綠體中NADPH含量較。（填寫“高”或“低”） （6）請(qǐng)?jiān)谙铝凶鴺?biāo)圖中畫一條曲線，表示上圖中的HI段（15時(shí)至19時(shí)）小麥葉肉細(xì)胞中C C，相對(duì)含量的變化趨勢(shì)（設(shè)a點(diǎn)為15時(shí)的*量）。彳（1）基質(zhì)一一一（2）無(wú)光照，不能進(jìn)（.r行光反應(yīng)，不能產(chǎn)生1$16門I*時(shí)間H和ATP,C3不能還原成有機(jī)物D（4）氣孔關(guān)閉，缺少CO2,C5不能轉(zhuǎn)化為C3（5）高6.光合作用受光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等影響，圖中4條曲線（a、b、c、d）為不同光照強(qiáng)度和不同CO2濃度下，馬鈴薯凈光合速率隨 W W1010溫度變化的曲線。a

13、光照非常弱，CO2很少（遠(yuǎn)小于0.03%）;b適當(dāng)遮蔭（相當(dāng)于全光照的1/25）CO2濃度為0.03%,c全光照（晴天0不遮蔭），CO2濃度為0.03%;d全光照，CO2濃度為1.22%。請(qǐng)據(jù)綠化北京的根本目的是為了調(diào)節(jié)（A.北京地區(qū)的氣溫C.北京地區(qū)氧氣和二氧化碳的濃度二.非選擇題）B.北京地區(qū)的濕度D.北京地區(qū)氧氣和二氧化硫的濃度5.（7分）下圖表示一株小麥葉片細(xì)胞內(nèi)析：C3相對(duì)含量在一天24小時(shí)內(nèi)的變化過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖分C5C5含50溫度C CC)C)圖回答：（1）隨著光照強(qiáng)度和CO2濃度的提高，植物光合作用（以凈光合速率為指標(biāo)）最適溫度的變化趨勢(shì)是。（2）當(dāng)曲線b凈光合速率降為零時(shí)，真光合

14、速率是否為零？為什么？（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高凈光合速率？（）A.通風(fēng)B.增施有機(jī)肥C.延長(zhǎng)生育期D.施碳酸氫錢（1）逐漸提高（2）不為零，因?yàn)樵赽實(shí)驗(yàn)條件下，呼吸速率不為零（3）ABD反饋練習(xí)|一、選擇題1 .有甲、乙、丙、丁4盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽(yáng)光下，甲品紅光照射；乙綠色光照射；丙添加品紅色濾光片A;丁添加綠色濾光片B（如圖），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，各盆中長(zhǎng)勢(shì)最旺的和長(zhǎng)勢(shì)最差的依次是下列哪一組（）2 .光照強(qiáng)度和CO濃度是影響光合作用的兩個(gè)主要外界因素，下列圖像是北方夏季一天中棉花葉片光合作用強(qiáng)度的變化曲線，請(qǐng)指出正確的圖解是（C）A.葉片基部溫度變化對(duì)袋內(nèi)葉片蒸騰作用有

15、明顯影響B(tài).葉片基部處于低溫（5C）狀態(tài)時(shí)，后30min,CO2的吸收速率下降與葉片氣孔開(kāi)閉狀態(tài)無(wú)關(guān)3.小麥籽粒成熟過(guò)程中積累的糖類，主要是依靠穗的。有人做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)（圖甲），將旗葉包在一透明的袋中，袋中始終保持25c及充足的CO2,在旗葉基部安裝一個(gè)可調(diào)節(jié)溫度的套環(huán)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，套環(huán)溫度調(diào)到20C,測(cè)定30min內(nèi)透明袋中的CO2吸收量、葉片水分散失量。然后將基部套環(huán)溫度調(diào)節(jié)到5c時(shí)，發(fā)現(xiàn)葡萄糖從旗葉向穗運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程被抑制，繼續(xù)測(cè)定30min內(nèi)透明袋中的C02吸收量、葉片水分散失量，測(cè)得的結(jié)果如圖乙所示，則下列判斷錯(cuò)誤的是（）F第一張葉片（旗葉）的光合作用供給03060306口時(shí)間（芳）甲

16、乙間間14161B 時(shí)間6inin0.50.5套環(huán)溫度(*cC.葉片基部處于低溫（5C）狀態(tài)時(shí)，呼吸作用強(qiáng)度減弱D.葉片基部處于低溫（5C）狀態(tài)時(shí)，光合作用強(qiáng)度減弱4.下圖曲線表示農(nóng)田中I晝夜溫度變化；n光照強(qiáng)度；出植物吸收co2的變化，請(qǐng)判斷下列說(shuō)法中不正確的是（）A.在出曲線與時(shí)間軸交點(diǎn)c和e時(shí)， 光合作用吸收的CO2和呼吸作用釋放的CO2量相等。B. a點(diǎn)的形成是由夜間的低溫造成的C.在從時(shí)間軸上的c點(diǎn)開(kāi)始合成有機(jī)物，到e點(diǎn)有機(jī)物的合成終止。D.增大曲線出與時(shí)間軸所圍成的正面積措施包括提高光照強(qiáng)度，CO2濃度和充足的水分供應(yīng)5.右圖為探究CO2是否為植物光合作用原料的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。 其

17、中a為實(shí)驗(yàn)裝置，b為對(duì)照裝置。有關(guān)用塑料袋扎緊花盆的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是A.確保植株與外界空氣進(jìn)一步隔絕B.排除土壤中微生物代謝活動(dòng)的干擾C.防止NaOH溶液對(duì)植物根系的影響D.避免土壤中自養(yǎng)微生物光合作用形成淀粉7 .CO2含量過(guò)高時(shí)，光合作用強(qiáng)度減弱最可能的原因是A.CO2濃度過(guò)高，抑制了光合作用B.CO2濃度過(guò)高，抑制了呼吸作用C. CO2濃度過(guò)高，抑制了光反應(yīng)D.CO2濃度過(guò)高，抑制了暗反應(yīng)制B.甲圖可見(jiàn)，強(qiáng)光照下因光反應(yīng)階段受到限制光合作用速率不再增加C.乙圖中C點(diǎn)表示光照強(qiáng)度為甲圖的B時(shí)，植物光合作用的最適溫度D.乙圖出現(xiàn)CD段的原因是溫度過(guò)高影響光合作用有關(guān)的酶的活性二.多項(xiàng)選擇題19

18、.國(guó)家多次強(qiáng)調(diào)在西部大開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，一定要加強(qiáng)植樹(shù)造林，同時(shí)實(shí)施退耕還林、還草等積極措施。其根本目的是（）6.對(duì)于栽種農(nóng)作物要“正其行，通其風(fēng)”的不A.有利于充分利用光能耗正確解釋是（B.有利于釋放氧氣，降低有機(jī)物消C.有利于吸收較多的CO2,提高光合作用效率D.有利于通風(fēng)透光，提高光能利用18.下圖示某植物光合作用速度與環(huán)境因素之間的關(guān)系，據(jù)圖分析，下列不正確的是A.甲圖表示在光線弱的情況下，光合作用速率受光強(qiáng)度的限始合作用速度度3030光合作用速度010203037.5A.為后代保留更多的木材、草原和能源B.調(diào)節(jié)西部地區(qū)大氣中氧氣和二氧化碳的平衡C.減少西部地區(qū)的水土流失和減輕土壤荒漠化D

19、.調(diào)節(jié)西部氣候，解決內(nèi)地干旱問(wèn)題20下列措施不影響光合作用速率的是A.延長(zhǎng)光照時(shí)間B.增強(qiáng)光照強(qiáng)度C.增加光合作用面積D.改變光照頻率三.非選擇題21.植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子(如光、溫度)和內(nèi)部因子(如激素)的影響，研究?jī)?nèi)、外因子對(duì)植物生命活動(dòng)的影響具有重要意義。右圖表示野外松樹(shù)(陽(yáng)生植物)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。其中的縱坐標(biāo)表示松樹(shù)整體表現(xiàn)出的吸收C02和釋放C02量的狀況。請(qǐng)分析回答(12分)：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度為b時(shí)，光合作用強(qiáng)度(2)光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用吸收C02的量等于呼吸作用放出C02的量。如果白天光照強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)期為a,植物能不能正常生長(zhǎng)？為什么？(3)如將該曲線改繪

20、為人參(陰生植物)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線，b點(diǎn)的位置應(yīng)如何移動(dòng)，為什么?。(1)最高，光照強(qiáng)度再增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不再增加。不能。光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用形成的有機(jī)物和呼吸作用消耗的有機(jī)物相等，但晚上只進(jìn)行呼吸作用。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長(zhǎng)。左移，與松樹(shù)比較，人參光合作用強(qiáng)度達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，所需要的光照強(qiáng)度比松樹(shù)低。22.將兩株植物放在封閉的玻璃罩內(nèi)， 用全素營(yíng)養(yǎng)液置于室外進(jìn)行培養(yǎng)(如甲圖所示)， 假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)和自然環(huán)境中相同，且空氣濕度對(duì)植物蒸騰作用的影響、 微生物對(duì)CO2濃度的影響均忽略不計(jì)。現(xiàn)用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)定了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪制成如乙圖所示曲線。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)上圖顯示，影響光合作用的外界因素有(2)BC段與AB段相比，曲線上升較緩，其原因是;CD段與AB段相比，曲線上升較緩，其原因是。(3)D點(diǎn)時(shí)植物生理活動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)是。(4)EF段說(shuō)明此時(shí)植物光合作用速率(填較快”或較慢”)，其原因最可能是蕨清罩內(nèi)皿流度,由此推斷該植物CO2的固定途徑是。(5)EF段