影響光合作用的因素及光合作用原理的應(yīng)用

影響光合作用的因素及光合作用原理的應(yīng)用第1頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月考點(diǎn)一光合作用原理的應(yīng)用

【基礎(chǔ)知識(shí)整合】1．光合作用強(qiáng)度：是指植物在

內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。2．增加光合作用強(qiáng)度的措施：控制

和溫度，適當(dāng)增加作物環(huán)境中

等。3．影響光合作用強(qiáng)度的外界因素有：空氣中

、土壤中

、

、

以及

等。單位時(shí)間光照強(qiáng)度CO2濃度CO2濃度水分的多少光照的長(zhǎng)短與強(qiáng)弱光的成分溫度的高低第2頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月【知識(shí)拓展】1．探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響及相關(guān)分析(1)實(shí)驗(yàn)流程打出小圓形葉片(30片)：用打孔器在生長(zhǎng)旺盛的綠葉上打出(直徑＝1cm)↓抽出葉片內(nèi)氣體：用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉片內(nèi)氣體(O2等)↓

小圓形葉片沉水底：將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中，小圓形葉片全部沉到水底

↓對(duì)照實(shí)驗(yàn)及結(jié)果：第3頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月項(xiàng)目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量甲10片20mL強(qiáng)多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多，浮起的多)。第4頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)光照強(qiáng)度與光合作用速率的關(guān)系曲線分析應(yīng)用①曲線分析(如右圖)A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度(光照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長(zhǎng))，B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，到C點(diǎn)以上不再增強(qiáng)了，C點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。第5頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月②應(yīng)用：陰生植物的B點(diǎn)前移，C點(diǎn)較低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。2．CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響(1)曲線分析(如下圖)：圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度的增加而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。第6頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)；圖2中的A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。圖1和圖2中的B和B′點(diǎn)都表示CO2飽和點(diǎn)。(2)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)”、增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光能利用率。第7頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月3.溫度對(duì)光合作用速率的影響(1)曲線分析(如右圖)：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。(2)應(yīng)用：冬天，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度，也可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光合作用；晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物的積累。第8頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月4.必需元素供應(yīng)對(duì)光合速率的影響(1)曲線分析(如右圖)：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會(huì)因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫，從而使光合速率下降。(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。第9頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月5.水分的供應(yīng)對(duì)光合作用速率的影響(1)影響：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。(2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。第10頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月【典例精析】【例1】為探究影響光合作用強(qiáng)度的因素，將同一品種玉米苗置于25℃條件下培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答：第11頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)與D點(diǎn)相比，B點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的因素是

，C點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是

。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在

的條件下施肥效果明顯，除本實(shí)驗(yàn)所涉及的因素外，從增加光合面積的角度考慮，采取

措施能提高玉米的光能利用率。光照強(qiáng)度水分土壤含水量在40%～60%合理密植第12頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月【考查類型】本題主要考查環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響及應(yīng)用?！窘馕觥客ㄟ^圖解可以看出光合作用的影響因素有光照強(qiáng)度、含水量、礦質(zhì)元素等，B點(diǎn)與D點(diǎn)比較是光照強(qiáng)度，C點(diǎn)與D點(diǎn)比較是含水量影響，通過圖解可看出施肥影響明顯是在含水量大于40%的條件下，增加光能利用率一般是合理密植?！痉椒w納】限制因子的確定是學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，關(guān)鍵要通過比較弄清引起效率低或高的原因，這樣才能正確找出限制因子。第13頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月課時(shí)練習(xí)二十一、選擇題(每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1．如果將一株綠色植物栽培在含H218O的完全培養(yǎng)液中，給予充足的光照，經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間后，18O可能存在于下列哪一組物質(zhì)中()①周圍空氣的氧氣中②暗反應(yīng)過程中產(chǎn)生的葡萄糖中③周圍空氣中的水分子中A．只有①是正確的B．只有①③是正確的C．除③之外都正確D．①②③都正確D第14頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月2．在正常情況下進(jìn)行光合作用的某植物，突然改變某條件后即發(fā)現(xiàn)其葉肉細(xì)胞內(nèi)的五碳化合物突然上升，你認(rèn)為上述情況中，所改變的條件是()A．停止光照B．停止光照并升高二氧化碳的濃度C．升高二氧化碳的濃度D．降低二氧化碳的濃度【解析】降低CO2濃度后，暗反應(yīng)減弱，CO2的固定減弱，C3還原仍正常進(jìn)行，C5不斷積累，含量上升。D第15頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月3．如圖甲表示隨著光照強(qiáng)度的改變(其他條件不變)，水稻對(duì)CO2的吸收量的變化；乙圖表示葉肉細(xì)胞中的某種生理過程。下列各項(xiàng)敘述不正確的是()A．突然中斷CO2的供應(yīng)，則葉綠體首先積累起來的物質(zhì)是fB．A點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)ADP＋Pi→ATP需要的酶只存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體C．光照在CD之間時(shí)，反應(yīng)ATP→ADP＋Pi只發(fā)生在細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)D．光照在CD之間時(shí)，d的移動(dòng)速度加快C第16頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】細(xì)胞在進(jìn)行光合作用的同時(shí)還進(jìn)行其他生命活動(dòng)，故光照在CD之間時(shí)，反應(yīng)ATP→ADP＋Pi并非只發(fā)生在細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)，C不正確。第17頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月4．植物的生理活動(dòng)受各種因素影響，右圖為科學(xué)家研究的在20℃時(shí)某C3植物光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線圖，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．若適當(dāng)提高溫度，則b點(diǎn)右移，cd段位置上移B．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體C．其他條件適宜，當(dāng)植物少量缺Mg時(shí)，b點(diǎn)將右移D．若橫坐標(biāo)為CO2濃度，曲線表示陰生植物，則b點(diǎn)左移A第18頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】與呼吸作用相比，光合作用的最適溫度偏低，當(dāng)溫度超過光合作用最適溫度以后，隨著溫度的升高，光合作用強(qiáng)度降低，而呼吸作用強(qiáng)度卻繼續(xù)升高，故凈光合作用下降，則圖中cd段位置可能下移。圖中b點(diǎn)表示光合作用和呼吸作用相等，提高溫度，呼吸作用增強(qiáng)，要達(dá)到光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等，b點(diǎn)應(yīng)右移。第19頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月5．取某種植物生長(zhǎng)狀態(tài)一致的新鮮葉片，用打孔器打出若干圓片，圓片平均分成甲、乙、丙三組，每組各置于一個(gè)密閉裝置內(nèi)，并分別給予a、b、c三種不同強(qiáng)度的光照，其他條件一致。光照相同時(shí)間后，測(cè)得各裝置內(nèi)氧氣的增加量如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．裝置內(nèi)增加的氧氣來自于水B．光照強(qiáng)度為a時(shí)，光合作用停止C．丙組裝置內(nèi)的CO2含量照光后比照光前低D．該圖反映了光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系B【解析】光照強(qiáng)度為a時(shí)，氧氣增加量為零并不能說明光合作用停止，有可能在進(jìn)行暗反應(yīng)。第20頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月6．下圖表示夏季晴朗白天植物光合速率的變化，下列分析中，不正確的是()A．如果A、B兩曲線表示不同CO2濃度下同一植物兩個(gè)生理狀況相同的葉片的光合速率，那么曲線A表示較高濃度CO2環(huán)境下的光合速率。B．如果兩曲線表示相同CO2濃度條件下同一植物兩個(gè)生理狀況相同的葉片的光合速率，那么曲線A表示較強(qiáng)光照下的光合速率C．產(chǎn)生c點(diǎn)的主要原因是中午氣溫過高，抑制了酶的活性D．影響ab段和de段變化的主要限制因子都是光照強(qiáng)度C【解析】產(chǎn)生C點(diǎn)的主要原因是中午氣溫過高，導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，無法獲得充足的CO2。第21頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月7．某同學(xué)想探究二氧化碳濃度與光合速率的關(guān)系。他取A、B、C、D四株都有5片葉的小白菜，用直徑1cm的打孔器打取小葉圓片各10片，并設(shè)法抽去氣體使之下沉，置于光下。取100mL三角瓶4個(gè)，編號(hào)1～4，按下表操作(光照、溫度相同且適宜)并記錄結(jié)果。下列評(píng)價(jià)或修正不合理的是()編號(hào)

實(shí)驗(yàn)處理

30min內(nèi)上浮葉圓片數(shù)(片)

葉圓片來源

葉圓片數(shù)(片)

自來水(mL)

NaHCO3(g)

1

A

10

40

0

2

2

B

10

40

1

6

3

C

10

40

3

4

4

D

10

405

5

B第22頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月A．自變量二氧化碳濃度的控制不嚴(yán)格 B．只要控制光照、溫度相同即可C．實(shí)驗(yàn)材料本身存在的差異會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D．制備的葉圓片在投入三角瓶之前應(yīng)放于黑暗處【解析】根據(jù)表中數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)的自變量為CO2濃度，其他因素都是無關(guān)變量，除了光照、溫度外，還有很多干擾因素，如實(shí)驗(yàn)材料本身的差異、葉圓片內(nèi)的原有氣體等。第23頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月8．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(jī)物積累量)的關(guān)系如圖所示。理論上某種植物能更有效的利用CO2，使光合產(chǎn)量高于m點(diǎn)的選項(xiàng)是()A．若a點(diǎn)在a2，b點(diǎn)在b2時(shí) B．若a在a1，b在b1時(shí)C．若a點(diǎn)在a2，b在b1時(shí) D．若a在a1，b點(diǎn)在b2時(shí)D第24頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月9．在嚴(yán)寒的冬天，利用溫室進(jìn)行蔬菜種植，可以提高經(jīng)濟(jì)效益，但需要調(diào)節(jié)好溫室的光照、濕度、氣體和溫度，以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，下列措施及方法正確的是()①由于溫室內(nèi)外溫差大，在溫室薄膜上(或玻璃)結(jié)成一層水膜，要及時(shí)擦干，以防透光率降低②適當(dāng)?shù)脑黾庸庹?，以補(bǔ)充冬季陽光不足③盡量增加空氣濕度，以降低植物的蒸騰作用④向溫室內(nèi)定期施放二氧化碳?xì)怏w，以增加光合作用強(qiáng)度⑤向溫室內(nèi)定期施放氧氣，以降低呼吸作用強(qiáng)度⑥冬季溫室內(nèi)溫度盡量維持恒定A．①②④

B．①②④⑥

C．②③⑤⑥

D．③④⑥A第25頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月10．(2011福建)下圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率(單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量)的變化曲線，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．在9：30～11：00之間，花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過程減緩B．在11：00～12：30之間，花生的單位葉面積有機(jī)物積累量比玉米的多C．在17：00時(shí)，玉米和花生的單位葉面積釋放O2速率相同D．在18：30時(shí)，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)B第26頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】在9：30～11：00之間，花生凈光合速率下降的原因是由于氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，暗反應(yīng)過程減緩。在11：00～12：30之間，花生凈光合速率小于玉米，故而在該時(shí)間內(nèi)花生單位葉面積有機(jī)物的積累量比玉米的少。在17：00時(shí)，玉米和花生的凈光合速率相等，故兩者在此時(shí)刻O2釋放速率相等。在18：30時(shí)，玉米凈光合速率為零，即在此時(shí)刻玉米光合作用速率等于呼吸作用速率。第27頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月二、非選擇題11.小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的農(nóng)作物，右圖是生活在一定環(huán)境中的小麥光合作用部分過程圖解，其中A、B、C表示三種化合物，a、b表示兩個(gè)生理過程。(1)該過程發(fā)生的場(chǎng)所在葉綠體的

。(2)C物質(zhì)既作為b過程進(jìn)行時(shí)的還原劑，又為b過程提供

。(3)若將植物突然轉(zhuǎn)移到高溫、強(qiáng)光照、干燥的環(huán)境中，葉片氣孔將逐漸關(guān)閉，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)B物質(zhì)含量的變化是

?；|(zhì)能量下降第28頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)將該植物的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室的CO2濃度，在適宜的光照條件下測(cè)定葉片光合作用的強(qiáng)度(以CO2的吸收速率表示)，測(cè)定結(jié)果如下圖：若降低光照強(qiáng)度后重新測(cè)定，請(qǐng)?jiān)谠瓐D中用虛線表示出最可能的測(cè)定結(jié)果。

見下圖第29頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】此圖整個(gè)過程表示暗反應(yīng)過程，進(jìn)行的場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)。A為C5化合物，B為C3化合物，C為NADPH，a為CO2的固定，b為C3化合物的還原。NADPH即作為還原劑，又可提供能量。當(dāng)葉子的氣孔關(guān)閉時(shí)，葉片吸收的CO2量減少，導(dǎo)致C3化合物生成量減少，ATP、NADPH增多。第30頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月12.下圖甲為某校生物興趣小組探究光照強(qiáng)度對(duì)茉莉花光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖乙為每小時(shí)所測(cè)得的結(jié)果。據(jù)圖分析：第31頁，課件共33頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)請(qǐng)寫出控制本實(shí)驗(yàn)自變量的一種方法：