影響光合作用效率的因素及在生產(chǎn)上的應(yīng)用

1、PAGE PAGE 8影響光合合作用效效率的因因素及在在生產(chǎn)上上的應(yīng)用用一、教學(xué)學(xué)內(nèi)容及及考綱要要求知識內(nèi)容容要求影響光合合作用速速率的環(huán)環(huán)境因素素探究環(huán)境境因素對對光合作作用的影影響生產(chǎn)上提提高光合合作用效效率的方方法C二、重要要的結(jié)論論性語句句：1.農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)中中主要通通過延長長光照時時間、增增加光照照面積和和增強(qiáng)光光合作用用效率等等途徑提提高光能能利用率率。2.增加加光照面面積的措措施包括括：套種種、合理理密植等等。3.提高高光合作作用的措措施包括括：利用用大棚適適當(dāng)延長長光照時時間、提提高二氧氧化碳濃濃度、提提高溫度度等。4.影響響光合作作用的環(huán)環(huán)境因素素主要包包括：光光照強(qiáng)度度、光質(zhì)

2、質(zhì)、光照照時間、二氧化化碳濃度度、溫度度等。三、重、難點(diǎn)知知識歸類類、整理理1.影響響光合作作用的環(huán)環(huán)境因素素：（1）光光：在一定范范圍內(nèi)，光照強(qiáng)強(qiáng)度逐漸漸增強(qiáng)光光合作用用中光反反應(yīng)強(qiáng)度度也隨著著加強(qiáng)；但光照照增強(qiáng)到到一定程程度時，光合作作用強(qiáng)度度就不再再增加。另外光的的波長也也影響光光合作用用的速率率，通常常在紅光光下光合合作用最最快，藍(lán)藍(lán)紫光次次之，綠綠光最慢慢。在生產(chǎn)上上的應(yīng)用用：延長長光合作作用時間間：通過過輪種，延長全全年內(nèi)單單位土地地面積上上綠色植植物進(jìn)行行光合作作用的時時間，是是合理利利用光能能的一項項重要措措施。增增加光合合作用面面積：合合理密植植是增加加光合作作用面積積的一項

3、項重要措措施。植物在進(jìn)進(jìn)行光合合作用的的同時也也在進(jìn)行行呼吸作作用：光補(bǔ)償點(diǎn)點(diǎn):當(dāng)植物物在某一一光照強(qiáng)強(qiáng)度條件件下，進(jìn)進(jìn)行光合合作用所所吸收的的CO2與該溫溫度條件件下植物物進(jìn)行呼呼吸作用用所釋放放的COO2量達(dá)到到平衡時時的光照強(qiáng)強(qiáng)度，這這時光合合作用強(qiáng)強(qiáng)度主要要是受光光反應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)物的限限制。光飽和點(diǎn)點(diǎn)：當(dāng)光照照強(qiáng)度增增加到一一定強(qiáng)度度后，植植物的光光合作用用強(qiáng)度不不再增加加或增加加很少時時的光照強(qiáng)強(qiáng)度，此此時的光光合作用用強(qiáng)度是是受暗反反應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)中酶的的活性和和CO2濃度的限限制。一般陽生生植物的的光補(bǔ)償償點(diǎn)和光飽和和點(diǎn)比陰生植植物高。總光合作作用：指植物物在光照照下制造造的有機(jī)機(jī)物的總總量

4、(吸收的的CO2總量)。凈光合作作用：指在光光照下制制造的有有機(jī)物總總量(或吸收收的COO2總量)中扣除除掉在這這一段時時間中植植物進(jìn)行行呼吸作作用所消消耗的有有機(jī)物(或釋放放的COO2)后，凈凈增的有有機(jī)物的的量。（2）CCO2：CO2是是植物進(jìn)進(jìn)行光合合作用的的原料，只有當(dāng)當(dāng)環(huán)境中中的COO2達(dá)到一一定濃度度時，植植物才能能進(jìn)行光光合作用用。大氣氣中二氧氧化碳的的含量是是0.003%，如果濃濃度提高高到0.1%，產(chǎn)量可可提高一一倍左右右。濃度度提高到到一定程程度后，產(chǎn)量不不再提高高。如果果二氧化化碳濃度度降低到到0.0005%，光合合作用就就不能正正常進(jìn)行行。植物能夠夠進(jìn)行光光合作用用的最

5、低低CO2濃度稱稱為COO2的補(bǔ)償償點(diǎn)，即即在此CCO2濃度條條件下，植物通通過光合合作用吸吸收的CCO2與植物物呼吸作作用釋放放的COO2相等。一般來說說，在一一定的范范圍內(nèi)，植物光光合作用用的強(qiáng)度度隨COO2濃度的的增加而而增加，但達(dá)到到一定濃濃度后，光合作作用強(qiáng)度度就不再再增加或或增加很很少，這這時的CCO2濃度稱稱為COO2的飽和和點(diǎn)。在生產(chǎn)上上的應(yīng)用用：溫室室栽培植植物時，施用有有機(jī)肥，可適當(dāng)當(dāng)提高室室內(nèi)二氧氧化碳的的濃度。（3）溫溫度：溫度可以以通過影影響暗反反應(yīng)的酶促反反應(yīng)來影影響光合合作用；在一定定范圍內(nèi)內(nèi)隨溫度度的提高高，光合合作用加加強(qiáng)；溫溫度過高高時也會會影響酶酶的活性性

6、，使光光合作用用強(qiáng)度減減弱。在生產(chǎn)上上的應(yīng)用用：適時時播種；溫室栽栽培植物物時，可可以適當(dāng)當(dāng)提高室室內(nèi)溫度度。（4）水水分：水既是光光合作用用的原料料，又是是體內(nèi)各各種化學(xué)學(xué)反應(yīng)的的介質(zhì)。水分還還能影響響氣孔的的開閉，間接影影響COO2進(jìn)入植植物體內(nèi)內(nèi)（如夏夏季的“午休”現(xiàn)象）。在生產(chǎn)上上的應(yīng)用用：預(yù)防防干旱；適時適適量灌溉溉。（5）礦礦質(zhì)元素素：如MMg是葉葉綠素的的組成成成分，NN是光合合酶的組組成成分分，P是是ATPP分子的的組成成成分等等等 。在生產(chǎn)上上的應(yīng)用用：合理理施肥，適時適適量地施施肥光照、CCO2濃度、溫度與與光合速速率基本本關(guān)系見見圖：2. 提提高作物物產(chǎn)量的的途徑途徑措施

7、或方方法延長光時時補(bǔ)充光照照增大光合合作用面面積間作、合合理密植植提高光合合作用效效率控制適宜宜光強(qiáng)、提高CCO2濃度（如通風(fēng)風(fēng)）、合合理施肥肥（供應(yīng)應(yīng)適量必必需礦質(zhì)質(zhì)元素）提高凈光光合作用用速率維持適當(dāng)當(dāng)晝夜溫溫差（白白天適當(dāng)當(dāng)升溫，晚上適適當(dāng)降溫溫）四.典型型例題例1 下圖圖中的甲甲、乙兩兩圖為晝夜中中某作物物植株對對CO2的吸收收和釋放放狀況的的示意圖圖。甲圖圖是在春春季的某某一晴天天，乙圖圖是在盛盛夏的某某一晴天天，請據(jù)據(jù)圖回答答問題：甲圖乙圖（1）甲甲圖曲線線中C點(diǎn)和正正點(diǎn)（外外界環(huán)境境中COO2濃度變變化為零零）處，植株處處于何種種生理活活動狀態(tài)態(tài)？（2）根根據(jù)甲圖圖推測該該植物接

8、接受光照照的時間間是曲線線中的 段，其其中光合合作用強(qiáng)強(qiáng)度最高高的是 點(diǎn)，植株積積累有機(jī)機(jī)物最多多的是 點(diǎn)點(diǎn)。（3）乙乙圖中FFG段CO2吸收量量逐漸減減少是因因為 ，以以致光反反應(yīng)產(chǎn)生生的 和 逐漸減減少，從從而影響響了暗反反應(yīng)強(qiáng)度度，使化化合物數(shù)數(shù)量減少少，影響響了COO2固定。（4）乙乙圖曲線線中間EE處光合合作用強(qiáng)強(qiáng)度暫時時降低，可能是是因為 解析：本本例主要要考查影影響光合合作用因因素：CCO2濃度、光強(qiáng)，以及光光合速率率、呼吸吸速率和和表觀速速率的關(guān)關(guān)系（表表觀速率率=光合速速率呼呼吸速率率）。首首先，要要認(rèn)真看看清坐標(biāo)標(biāo)的含義義，然后后進(jìn)行曲曲線分析析；其次次，要把把光合作作用和

9、呼呼吸作用用聯(lián)系起起來考慮慮，并用用兩個生生理過程程進(jìn)行的的條件和和時間進(jìn)進(jìn)行分析析。注意意光合作作用強(qiáng)度度決定的的制造有有機(jī)物量量與有機(jī)機(jī)物總積積累量之之間的聯(lián)聯(lián)系和區(qū)區(qū)別；第第三，乙乙圖的EE點(diǎn)CO2吸收率率降低的的機(jī)理，不僅要要從外界界因子的的整天變變化情況況及此時時的限制制因素考考慮，還還要聯(lián)系系植株的的其他生生理活動動進(jìn)行思思考。答案：（1）呼呼吸作用用釋放CCO2的量等等于光合合作用吸吸收COO2的量時時（2）BBF；D；E （3）光光照強(qiáng)度度逐步減減弱；AATP；NADDPH （4）溫溫度高，蒸騰作作用過強(qiáng)強(qiáng)，氣孔孔關(guān)閉，影響了了CO2原料的的供應(yīng)課堂練習(xí)習(xí)一.單項項選擇題題1下

10、列列哪條曲曲線反映映了綠色色植物葉葉片光合合作用與與空氣中中二氧化化碳濃度度的關(guān)系系？ ( )ABCD2. 在在農(nóng)作物物生產(chǎn)中中，套作作和輪作作是提高高農(nóng)作物物產(chǎn)量的的重要措措施，兩兩者（ ）A. 都都是為了了提高光光能利用用率 B. 都可以以減少病病蟲害的的發(fā)生C. 都都可以充充分利用用土壤中中的礦質(zhì)質(zhì)資源 DD. 都都可以提提高農(nóng)田田中的能能量傳遞遞率3. 對對某植株株作如下下處理： 持續(xù)光光照100 miin； 光照5ss后再黑黑暗處理理5s，如如此連續(xù)續(xù)交替進(jìn)進(jìn)行200 miin。若若其他條條件不變變，則在在兩種情情況下，植株所所能制造造的有機(jī)機(jī)物總量量及積累累的有機(jī)機(jī)物總量量（ ）A

11、. 均均多于 B. 少于；多于 C. 和均相等等 D. 無法法確定4.我國國政府為為把20008年年的北京京奧運(yùn)會會辦成綠綠色奧運(yùn)運(yùn)，正在在北京地地區(qū)實施施大規(guī)模模的綠化化工程。綠化北北京的根根本目的的是為了了調(diào)節(jié)（ ）A.北京京地區(qū)的的氣溫 B.北京地地區(qū)的濕濕度C.北京京地區(qū)氧氧氣和二二氧化碳碳的濃度度 D.北北京地區(qū)區(qū)氧氣和和二氧化化硫的濃濃度二.非選選擇題5.(77分)下下圖表示示一株小小麥葉片片細(xì)胞內(nèi)內(nèi)C3相對含含量在一一天244小時內(nèi)內(nèi)的變化化過程，請據(jù)圖圖分析：(1)CC3的產(chǎn)生生和消耗耗主要發(fā)發(fā)生于葉葉綠體的的 中。(2)AAB段CC3含量較較高，其其主要原原因是什什么? 。(

12、3) 點(diǎn)出現(xiàn)現(xiàn)的可能能是由于于白天該該地區(qū)天天氣暫時時由晴轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)陰所造造成的。(4)GG點(diǎn)C33含量極極少，其其原因是是什么? 。(5)GG點(diǎn)與FF點(diǎn)相比比，葉綠綠體中NNADPPH含量量較 。(填寫寫“高”或“低”)(6)請請在下列列坐標(biāo)圖圖中畫一一條曲線線，表示示上圖中中的HII段(115時至至19時時)小麥麥葉肉細(xì)細(xì)胞中CC5相對含量量的變化化趨勢(設(shè)a點(diǎn)點(diǎn)為155時的CC5含量)。（1）基基質(zhì)(2)無無光照，不能進(jìn)進(jìn)行光反反應(yīng)，不不能產(chǎn)生生H和ATPP，C3不能還還原成有有機(jī)物(3)DD (4)氣孔關(guān)關(guān)閉，缺缺少COO2，C5不能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為CC3 (5)高6.光合合作用受受光照強(qiáng)強(qiáng)度、CC

13、O2濃度、溫度等等影響，圖中44條曲線線（a、b、c、d）為不不同光照照強(qiáng)度和和不同CCO2濃度下下，馬鈴鈴薯凈光光合速率率隨溫度度變化的的曲線。a光照非非常弱，CO2很少（遠(yuǎn)小于于0.003%）；b適當(dāng)遮遮蔭（相相當(dāng)于全全光照的的1/225）CO2濃度為為0.003%，c全光照照（晴天天不遮蔭蔭），CCO2濃度為為0.003%；d全光照照，COO2濃度為為1.222%。請據(jù)圖圖回答：（1）隨隨著光照照強(qiáng)度和和CO2濃度的的提高，植物光光合作用用（以凈凈光合速速率為指指標(biāo)）最最適溫度度的變化化趨勢是是 。（2）當(dāng)當(dāng)曲線bb凈光合合速率降降為零時時，真光光合速率率是否為為零？為為什么？ （3）在

14、在大田作作物管理理中，采采取下列列哪些措措施可以以提高凈凈光合速速率？（ ）A. 通通風(fēng) BB. 增增施有機(jī)機(jī)肥 C. 延長生生育期 D. 施碳碳酸氫銨銨（1）逐逐漸提高高（2）不不為零，因為在在b實驗條條件下，呼吸速速率不為為零（3）AABD反饋練習(xí)習(xí)一、選擇擇題1. 有有甲、乙乙、丙、丁4盆長勢勢均勻的的植物置置于陽光光下，甲甲品紅光光照射；乙綠色色光照射射；丙添添加品紅紅色濾光光片A；丁添添加綠色色濾光片片B（如圖圖），經(jīng)經(jīng)過一段段時間，各盆中中長勢最最旺的和和長勢最最差的依依次是下下列哪一一組（ ）A. 甲甲、乙 B. 乙、丙 C. 甲、丁 D. 丙、丁丁2光照照強(qiáng)度和和CO22濃度是

15、是影響光光合作用用的兩個個主要外外界因素素，下列列圖像是是北方夏夏季一天天中棉花花葉片光光合作用用強(qiáng)度的的變化曲曲線，請請指出正正確的圖圖解是( C ) 3. 小小麥籽粒粒成熟過過程中積積累的糖糖類，主主要是依依靠穗下下第一張張葉片（旗葉）的光合合作用供供給的。有人做做了這樣樣一個實實驗（圖圖甲），將旗葉葉包在一一透明的的袋中，袋中始始終保持持25及充足足的COO2，在旗旗葉基部部安裝一一個可調(diào)調(diào)節(jié)溫度度的套環(huán)環(huán)。實驗驗開始時時，套環(huán)環(huán)溫度調(diào)調(diào)到200，測定定30mmin內(nèi)內(nèi)透明袋袋中的CCO2吸收量量、葉片片水分散散失量。然后將將基部套套環(huán)溫度度調(diào)節(jié)到到5時，發(fā)發(fā)現(xiàn)葡萄萄糖從旗旗葉向穗穗運(yùn)輸

16、的的過程被被抑制，繼續(xù)測測定300minn內(nèi)透明明袋中的的C02吸收量量、葉片片水分散散失量，測得的的結(jié)果如如圖乙所所示，則則下列判判斷錯誤誤的是（ ）A. 葉葉片基部部溫度變變化對袋袋內(nèi)葉片片蒸騰作作用有明明顯影響響B(tài). 葉葉片基部部處于低低溫（55）狀態(tài)態(tài)時，后后30mmin，CO2的吸收收速率下下降與葉葉片氣孔孔開閉狀狀態(tài)無關(guān)關(guān)C. 葉葉片基部部處于低低溫（55）狀態(tài)態(tài)時，呼呼吸作用用強(qiáng)度減減弱D. 葉葉片基部部處于低低溫（55）狀態(tài)態(tài)時，光光合作用用強(qiáng)度減減弱4.下圖圖曲線表表示農(nóng)田田中晝夜溫溫度變化化；光照強(qiáng)強(qiáng)度；植物吸吸收COO2的變化化，請判判斷下列列說法中中不正確確的是（ ）A

17、. 在在曲線與與時間軸軸交點(diǎn)cc和e時，光光合作用用吸收的的CO2和呼吸吸作用釋釋放的CCO2量相等等。B. aa點(diǎn)的形形成是由由夜間的的低溫造造成的C. 在在從時間間軸上的的c點(diǎn)開始始合成有有機(jī)物，到e點(diǎn)有機(jī)機(jī)物的合合成終止止。D. 增增大曲線線與時間間軸所圍圍成的正正面積措措施包括括提高光光照強(qiáng)度度，COO2濃度和和充足的的水分供供應(yīng)5.右圖圖為探究究CO22是否為為植物光光合作用用原料的的實驗裝裝置示意意圖。其其中a為為實驗裝裝置，bb為對照照裝置。有關(guān)用用塑料袋袋扎緊花花盆的實實驗設(shè)計計思路是是A確保保植株與與外界空空氣進(jìn)一一步隔絕絕B排除除土壤中中微生物物代謝活活動的干干擾C防止止N

18、aOOH溶液液對植物物根系的的影響D避免免土壤中中自養(yǎng)微微生物光光合作用用形成淀淀粉6對于于栽種農(nóng)農(nóng)作物要要“正其行行，通其其風(fēng)”的不正確解解釋是 （ ）A有利利于充分分利用光光能 BB有利利于釋放放氧氣，降低有有機(jī)物消消耗C有利利于吸收收較多的的CO22，提高高光合作作用效率率 DD有利利于通風(fēng)風(fēng)透光，提高光光能利用用率7.COO2含量過過高時，光合作作用強(qiáng)度度減弱最最可能的的原因是是 （ ）ACOO2濃度過過高，抑抑制了光光合作用用 BCOO2濃度過過高，抑抑制了呼呼吸作用用CCOO2濃度過過高，抑抑制了光光反應(yīng) DCCO2濃度過過高，抑抑制了暗暗反應(yīng)18. 下圖示示某植物物光合作作用速度

19、度與環(huán)境境因素之之間的關(guān)關(guān)系，據(jù)據(jù)圖分析析，下列列不正確的的是 A.甲圖圖表示在在光線弱弱的情況況下，光光合作用用速率受受光強(qiáng)度度的限制制B.甲圖圖可見，強(qiáng)光照照下因光光反應(yīng)階階段受到到限制光光合作用用速率不不再增加加C.乙圖圖中C點(diǎn)表示示光照強(qiáng)強(qiáng)度為甲甲圖的BB時，植植物光合合作用的的最適溫溫度D乙圖圖出現(xiàn)CCD段的的原因是是溫度過過高影響響光合作作用有關(guān)關(guān)的酶的的活性二.多項項選擇題題19.國國家多次次強(qiáng)調(diào)在在西部大大開發(fā)的的過程中中，一定定要加強(qiáng)強(qiáng)植樹造造林，同同時實施施退耕還還林、還還草等積積極措施施。其根根本目的的是（ ）A.為后后代保留留更多的的木材、草原和和能源 BB.調(diào)節(jié)節(jié)西部

20、地地區(qū)大氣氣中氧氣氣和二氧氧化碳的的平衡C.減少少西部地地區(qū)的水水土流失失和減輕輕土壤荒荒漠化 D.調(diào)節(jié)西西部氣候候，解決決內(nèi)地干干旱問題題20下列列措施不不影響光光合作用用速率的的是 A.延長光光照時間間 B增強(qiáng)光光照強(qiáng)度度 C.增加加光合作作用面積積 D改變變光照頻頻率三.非選選擇題ab吸收CO2放出CO2光照強(qiáng)度21.植植物的新新陳代謝謝受外部部環(huán)境因因子(如光、溫度)和內(nèi)部部因子(如激素素)的影響響，研究究內(nèi)、外外因子對對植物生生命活動動的影響響具有重重要意義義。右圖圖表示野野外松樹樹(陽生植植物)光合作作用強(qiáng)度度與光照照強(qiáng)度的的關(guān)系。其中的的縱坐標(biāo)標(biāo)表示松松樹整體體表現(xiàn)出出的吸收收C

21、02和釋放放C02量的狀狀況。請請分析回回答(112分)：(1)當(dāng)當(dāng)光照強(qiáng)強(qiáng)度為bb時，光光合作用用強(qiáng)度 (2)光光照強(qiáng)度度為a時，光光合作用用吸收CC02的量等等于呼吸吸作用放放出C002的量。如果白天天光照強(qiáng)強(qiáng)度較長長時期為為a，植物物能不能能正常生生長?為什么么? 。(3)如如將該曲曲線改繪繪為人參參（陰生生植物）光合作作用強(qiáng)度度與光照照強(qiáng)度關(guān)關(guān)系的曲曲線，bb點(diǎn)的位位置應(yīng)如如何移動動，為什什么? 。(1)最高，光照強(qiáng)強(qiáng)度再增增強(qiáng)，光光合作用用強(qiáng)度不不再增加加。不能。光照強(qiáng)強(qiáng)度為aa時，光光合作用用形成的的有機(jī)物物和呼吸吸作用消消耗的有有機(jī)物相相等，但但晚上只只進(jìn)行呼呼吸作用用。因此此，

22、從全全天看，消耗大大于積累累，植物物不能正正常生長長。左移，與松樹樹比較，人參光光合作用用強(qiáng)度達(dá)達(dá)到最高高點(diǎn)時，所需要要的光照照強(qiáng)度比比松樹低低。22.將將兩株植植物放在在封閉的的玻璃罩罩內(nèi)，用用全素營營養(yǎng)液置置于室外外進(jìn)行培培養(yǎng)（如如甲圖所所示），假定玻玻璃罩內(nèi)內(nèi)植物的的生理狀狀態(tài)和自自然環(huán)境境中相同同，且空空氣濕度度對植物物蒸騰作作用的影影響、微微生物對對CO22濃度的的影響均均忽略不不計?，F(xiàn)現(xiàn)用COO2濃度測測定儀測測定了該該玻璃罩罩內(nèi)COO2濃度的的變化情情況，繪繪制成如如乙圖所所示曲線線。請據(jù)據(jù)圖分析析回答：（1）上上圖顯示示，影響響光合作作用的外外界因素素有 。（2）BBC段與與AB段段相比，曲線上上升較緩緩，其原原因是 ；CD段段與ABB段相比比，曲線線上升較較緩，其其原因是是 。（3）DD點(diǎn)時植植物生理理活動過過程的特特點(diǎn)是 。（4）EEF段說說明此時時植物光光合作用用速率 （填填“較快快”或“較慢”），其其原因最最可能是是 _，由由此推斷斷該植物物CO22的固定定途徑是是 。（5）EEF段與與DE段段相比，其葉肉肉細(xì)胞中中C5的含量量較 。（6）224點(diǎn)與與0點(diǎn)相相比，植植物體內(nèi)內(nèi)有機(jī)物物總量的的變