影響光合作用的外部因素

影響光合作用的外部因素第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

例05年高考全國卷Ⅲ理綜第2．下圖表示在適宜的溫度、水分和CO2條件下，兩種植物光合作用強度的變化情況。下列說法錯誤的是玉米水稻光照強度0光合作用強度第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二A．當光照強度加到一定程度時，光合作用強度不再增加，即達到飽和B．C3植物比C4植物光合作用強度更容易達到飽和C．C4植物比C3植物光合作用光能利用率高D．水稻是陰生植物，玉米是陽生植物玉米水稻光照強度0光合作用強度第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

解析：本題主要考查的知識點是光合作用的原理、C3植物和C4植物的特點、陰生植物和陽生植物的概念等，以及據(jù)此進行分析判斷的能力，具有一定的綜合性。其中水稻是C3植物，玉米是C4植物，從圖中兩條曲線的分析和比較可以看：①當光照強度加到一定程度時，光合作用強度不再增加，即達到飽和；②C3植物比C4植物光合作用強度更容易達到飽和；③C4植物比C3植物光合作用光能利用率高。有些植物只有在強光下才能生長得好，如松、杉、小麥、玉米、水稻等，叫做陽生植物。有些植物只有在密林下層較陰暗處才能生長得好，如人參、三七和大多數(shù)蕨類植物。水稻和玉米都是陽生植物。

答案：D第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

例（06年理綜北京卷）2．夏季，在晴天、陰天、多云、高溫干旱四種天氣條件下，獼猴桃的凈光合作用強度（實際光合速率與呼吸速率之差）變化曲線不同，表示晴天的曲線圖是第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二解析：本題主要考查的知識點是光合作用強度與光線強弱的關系，此題實際是考查對實驗數(shù)據(jù)進行處理，結合所學相關知識進行分析綜合和推理的能力。如在夏季晴天植物的光合作用強度比較大，可是在夏天的中午，不僅光線很強，而且溫度也很高，在高溫下植物的蒸騰量非常大，此時植物往往關閉氣孔以減少水分的散失，與此同時必然會影響CO2的吸收，此時光合作用強度就會下降，曲線在較高水平基礎上相應部位形成一個低谷。這樣就有可能在4個曲線圖中，通過分析比較判斷出晴天的曲線圖答案是B。

第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二例在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植物光合產(chǎn)量（有機物積累量）的關系如圖所示。理論上某種C3植物能更有效地利用CO2，使光合產(chǎn)量高于m點的選項是A．若a點在a2，b點在b2時B．若a點在a1，b點在b1時C．若a點在a2，b點在b1時D．若a點在a1，b點在b2時第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

解析：本題是2004年北京《理綜》試題，主要考查的知識點是光合作用，其中能力考查主要是《考試大綱》中的分析綜合能力，還有就是獲取信息能力。題干中“理論上某種C3植物能更有效地利用CO2”的提示，是解題的重要依據(jù)。a1點比a點的CO2濃度低，a2點比a點的CO2濃度高，所以能從a1點開始進行光合作用的情況下，要比從a點和a2點開始進行光合作用的光合產(chǎn)量高。當b點在b2時，也就是說CO2濃度提高了，光合作用仍舊能夠繼續(xù)提高（飽和點右移）。所以D項“若a點在a1，b點在b2時”其他條件不變，能夠利用CO2的范圍超過a點到b點，此時的光合產(chǎn)量必然超過m點。而A、B、C三項利用CO2的范圍均是等于或小于a點到b點，所以光合產(chǎn)量不會超過m點。本題屬于中等偏上難度，答案為D。

第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二例2005年全國卷Ⅱ第30題的第（1）小題：植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔的結構如圖所示。當氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉。請以放置一小段時間的菠菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功能。要寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預期實驗結果并作出解析。實驗材料與主要用具：實驗步驟：預期實驗結果并作出解析：

第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二解析：試題（1）是以氣孔的結構和開閉原理為素材，考查細胞滲透吸水的實驗原理和相關技能。如果初中植物學部分基礎較好，結合高中細胞滲透原理的知識，考生在答題過程中必然很從容，可見中學的生物學知識也是有著連續(xù)性和系統(tǒng)性的。答案：實驗材料與主要用具：菠菜、清水、濃鹽水、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等。第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二實驗步驟：①取菠菜葉，用鑷子剝?nèi)”砥ぃ?分）②在載玻片上滴一滴清水，將表皮放入清水中，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。（2分）③將臨時裝片放在顯微鏡的載物臺上，先在低倍鏡下找到氣孔，移動到視野中央，再換高倍鏡進行觀察，記錄觀察到的氣孔狀態(tài)。（4分）④在蓋玻片的一側滴上濃鹽水，在另一側用吸水紙吸取蓋片下的液體，反復做幾次。⑤繼續(xù)觀察氣孔的變化，并做記錄。（1分）預期實驗結果并作出解析：在清水中氣孔應開啟。因為當細胞液濃度大于細胞外溶液濃度時，保衛(wèi)細胞吸水膨脹變形，氣孔開啟。在濃鹽水中氣孔應關閉，因為當細胞液濃度小于細胞外溶液濃度時，保衛(wèi)細胞失水收縮變形，氣孔關閉。

第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

植物栽培與光能的合理利用

光能是綠色植物進行光合作用的動力。在植物栽培中，合理利用光能，可以使綠色植物充分地進行光合作用。合理利用光能主要包括延長光合作用的時間和增加光合作用的面積兩個方面。

第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

延長光合作用的時間

延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進行光合作用的時間，是合理利用光能的一項重要措施。例如，同一塊土地由一年之內(nèi)只種植和收獲一次小麥，改為一年之內(nèi)收獲一次小麥后，又種植并收獲一次玉米，可以提高單位面積的產(chǎn)量。（若采用套種法，收獲更大。）

第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

增加光合作用的面積

合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。合理密植是指在單位面積的土地上，根據(jù)土壤肥沃程度等情況種植適當密度的植物。如果種植得太稀，光能就得不到充分的利用；如果種植得太密，植株互相遮擋，植物也不會茁壯地生長?？傊?，無論是栽種農(nóng)作物，還是植樹、養(yǎng)花，種植的密度都應當合理。

第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二二氧化碳的供應

科學家通過研究綠色植物周圍空氣中二氧化碳濃度與光合作用強弱的關系，繪制出圖。分析左圖可以看出，二氧化碳的濃度很低時，綠色植物不僅不能制造有機物，而且還要消耗體內(nèi)的有機物；隨著二氧化碳濃度的提高，光合作用逐漸增強；當二氧化碳濃度提高到一定程度時，光合作用的強度不再隨二氧化碳濃度的提高而增強；如果繼續(xù)提高二氧化碳的濃度，光合作用的強度反而明顯減弱。第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

對于農(nóng)田里的農(nóng)作物來說，確保良好的通風透光，既有利于充分利用光能，又可以使空氣不斷地流過葉面，有助于提供較多的CO2，施用有機肥，土壤中的微生物也可以產(chǎn)生CO2，提高局部空間的CO2量，從而提高光合作用效率。對于溫室里的農(nóng)作物來說，通過增施農(nóng)家肥料或使用CO2發(fā)生器等措施，可以增加溫室中的CO2濃度，就可以提高農(nóng)作物的光合作用效率。

第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二例（06年理綜四川卷）5．將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調節(jié)小室CO2濃度，在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度（以CO2吸收速率表示），測定結果如下圖。下列相關敘述，正確的是A．如果光照強度適當降低，a點左移，b點左移B．如果光照強度適當降低，a點左移，b點右移C．如果光照強度適當增強，a點右移，b點右移D．如果光照強度適當增強，a點左移，b點右移第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二解析：本題主要考查溫度、光照和CO2濃度與光合作用強度的關系，以及結合從圖中獲取信息，并在相關知識的基礎上分析推理的能力。如果光照強度適當增強，a點左移，b點右移；如果光照強度適當降低，a點應該右移，b點?右移。此題相對比較容易，答案應選擇D。第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二必需礦質元素的供應

綠色植物進行光合作用時，需要多種必需的礦質元素。例如，氮是催化光合作用過程中各種酶以及NADP+和ATP的重要組成成分，磷也是NADP+和ATP的重要組成成分。

科學家發(fā)現(xiàn)，用磷脂酶將離體葉綠體膜結構上的磷脂水解掉后，在其他原料和條件都具備的情況下，這些葉綠體的光合作用過程明顯受到阻礙。可見，磷在維持葉綠體膜的結構和功能上起著重要的作用。

第二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二又如，綠色植物通過光合作用合成糖類，以及將糖類運輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，都需要鉀。再如，鎂是葉綠素的重要組成成分。可見，只有保證植物必需礦質元素的供應，才能使光合作用順利地進行下去。需要指出的是，必需礦質元素的供應過量時，也會給農(nóng)作物的生長發(fā)育帶來危害，例如氮肥施用過多時，會造成農(nóng)作物倒伏，從而影響農(nóng)作物光合作用效率的提高。

第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二

例(06年廣東生物卷)42．材料1：1642年，比利時科學家海爾蒙特進行了一項著名的柳樹實驗。他在一個花盆里栽種了一棵2.3kg的柳樹。栽種前，花盆里的泥土經(jīng)過高溫烘烤干燥后稱重為90．8kg。以后的5年中，海爾蒙特除了只給柳樹澆水外，沒有在花盆里添加任何物質，每年秋天柳樹的落葉也沒有稱重和計算：5年后，他將柳樹和泥土分開稱重，發(fā)現(xiàn)柳樹的重量變成了76．7kg，泥土烘干后的重量為90．7kg，比原來只減少0．1kg。于是他得出結論：柳樹獲得的74．4kg物質只是來源于水：

第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二材料2：科學家將一盆綠色植物放在不同波長的光下照射，然后測量該植物對不同光質的吸光率，結果列于下表：第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二（1）你所掌握的生物學知識，判斷海爾蒙特的結論是否確切?為什么?（2）花盆內(nèi)的泥土減少了0．1kg，其原因是

。（3）請用上表數(shù)據(jù)在指定方格紙內(nèi)繪出植物葉片光吸收變化曲線，并分析得出結論。第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二（1）你所掌握的生物學知識，判斷海爾蒙特的結論是否確切?為什么?（2）花盆內(nèi)的泥土減少了0．1kg，其原因是

。（3）請用上表數(shù)據(jù)在指定方格紙內(nèi)繪出植物葉片光吸收變化曲線，并分析得出結論。

42．答案：（1）不確切，柳樹干重的增加來自光合作用產(chǎn)生的有機物（2）土壤中的礦質離子被柳樹吸收（3）略結論：光合作用時主要吸收紅光和藍紫光第二十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期二（4）CO2濃度對植物光合作用強度影響的規(guī)律如下圖。當外界C02濃度處于A時，植物葉片光合作用所固定的CO2量與

相等；為提高封閉大棚內(nèi)作物產(chǎn)量，棚內(nèi)人工釋放