2025年新高考生物一輪復(fù)習(xí)第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第10講光合作用(第二課時)(講義)(學(xué)生版+解析)_第1頁
2025年新高考生物一輪復(fù)習(xí)第3單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第10講光合作用(第二課時)(講義)(學(xué)生版+解析)_第2頁
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第10講光合作用(第二課時)目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 102知識導(dǎo)圖·思維領(lǐng)航 203考點突破·考法探究 3考點一探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響 3知識點1光合作用強度 3知識點2探究光照強度對光合作用強度的影響 4知識點3探究其他環(huán)境因素對光合作用強度的影響(拓展延伸) 6考向1結(jié)合光合作用影響因素的實驗,考查科學(xué)探究能力 7考點二光合作用的影響因素及其應(yīng)用 8知識點1光合作用的內(nèi)部影響因素及其應(yīng)用 8知識點2光合作用的外部影響因素及其應(yīng)用 9知識點3多因子變量對光合速率的影響(??键c) 15考向1結(jié)合光合作用影響因素,考查科學(xué)思維 16考向2圍繞光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,考查生命觀念和社會責(zé)任 1604真題練習(xí)·命題洞見 1705長句分析·規(guī)范作答 19一、教材知識鏈接 19二、教材深挖拓展 19三、長句規(guī)范作答 19考點由高考知核心知識點預(yù)測光合作用的影響因素及其應(yīng)用考點一:探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響題型:選擇題、解答題內(nèi)容:本專題為高頻考點,考查的知識點非常多,全國卷常以非選擇題結(jié)合呼吸作用、實驗、環(huán)境綜合考察??键c二:光合作用的影響因素及其應(yīng)用(3年59考,全國卷3年5考)(2023·天津)光合作用的過程及應(yīng)用(2023·全國)光合作用的過程及應(yīng)用(2023·湖北)影響光合作用的因素(2022·福建、2022·天津、2022·重慶、2022·全國)光合作用的過程及應(yīng)用(2022·廣東、2022·北京、2022·海南)影響光合作用的因素課標(biāo)要求1.說明植物細(xì)包的葉綠體從太陽光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中,轉(zhuǎn)換并儲存為糖分子中的化學(xué)能。2.活動:提取和分離綠葉中的色素。3.探究光照強度、CO2濃度等對光合作用強度的影響;關(guān)注光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活的聯(lián)系。新舊教材對比增:①差速離心法的原理和過程;②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)種類;③同位素標(biāo)記法的定義和應(yīng)用。改:①水分解為氧和H+,H+與NADP+結(jié)合形成NADPH;②C3還原過程中NADPH既提供能量又作還原劑。刪:①葉片呈現(xiàn)綠色的原因;②普利斯特利實驗;③英格豪斯實驗;④梅耶實驗;⑤薩克斯實驗。淡化:化能合成作用改為小字介紹。考點一探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響知識點1光合作用強度1.概念:指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(1)表示方法:單位時間內(nèi)光合作用①制造或產(chǎn)生有機(jī)物(糖類)量;②固定CO2的量;③產(chǎn)生O2的量。問題1:植物光合作用制造的糖類會全部積累下來嗎?(2)光合作用制造的糖類:①呼吸作用消耗的糖類。②植物細(xì)包積累的糖類。光合作用制造的糖類植物細(xì)包積累的糖類呼吸作用消耗的糖類真正(總)光合速率=凈(表觀)光合速率+呼吸作用速率↓↓↓有機(jī)物的制造量CO2量固定或消耗量O2的產(chǎn)生量有機(jī)物的積累量CO2的吸收量O2的釋放量有機(jī)物的消耗量黑暗下CO2的釋放量黑暗下O2的吸收量問題2:影響光合作用強度的因素有哪些呢?知識點2探究光照強度對光合作用強度的影響1.實驗原理(1)在光照下,綠色植物通過光合作用產(chǎn)生O2。eq\x(\a\al(葉片含有空,氣,上浮))eq\o(→,\s\up7(抽氣))eq\x(\a\al(葉片,下沉))eq\o(→,\s\up11(光合作用),\s\do4(產(chǎn)生O2))eq\x(\a\al(充滿細(xì)胞間,隙,葉片上浮))(2)光照強度不同,則光反應(yīng)產(chǎn)生O2的速率不同,葉片上浮的時間也不同。2.變量分析自變量不同光照強度控制自變量調(diào)節(jié)光源與燒杯的距離進(jìn)行控制因變量光合作用強度檢測因變量同一時間段內(nèi)葉片浮起數(shù)量對無關(guān)變量進(jìn)行控制葉片大小、溶液的量等保持一致自變量的控制:不同功率的臺燈或相同功率臺燈離實驗裝置的距離。3.實驗步驟打孔:取生長旺盛的綠葉,用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片?!艢猓簩A形小葉片置于吸入清水的注射器內(nèi),用手指堵住注射器前端小孔拉動活塞,使葉片內(nèi)氣體逸出?!了簩⑻幚磉^的圓形小葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。↓分組實驗觀察:分別將10片葉圓片投入3只20mlNaHCO3的小燒杯中并調(diào)整40W臺燈距離(10、20、30CM)4.實驗現(xiàn)象5.結(jié)果分析(1)不同光照強度處理下葉片漂起的狀況(室溫:25℃)臺燈燈泡的功率(W)404040臺燈與燒杯的距離(cm)102030葉片漂起的數(shù)量

5min100010min104015min105120min1162(2)光照強度對光合作用強度有影響:在一定范圍內(nèi),隨著光照強度不斷增強,光合作用強度也增強(單位時間內(nèi)圓形小葉片中產(chǎn)生的O2越多,浮起的圓形小葉片也越多)。6.注意事項(1)葉片上浮的原因是:光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,釋放氧氣,使葉肉細(xì)包間隙充滿了氣體,浮力增大,葉片上浮。(2)打孔時要避開大的葉脈,因為其中沒有葉綠體,而且會延長圓形小葉片上浮的時間,影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。(3)為確保溶液中CO2含量充足,圓形小葉片可以放入NaHCO3溶液中。提示:NaHCO3緩沖液的作用是:維持裝置中CO2濃度的穩(wěn)定,為光合作用提供CO2。知識點3探究其他環(huán)境因素對光合作用強度的影響(拓展延伸)1.如何探究CO2濃度對光合作用的影響?將數(shù)量相同的葉圓片置于燒杯底部等距離(10cm)置于40W的光源下。2.如何探究溫度對光合作用的影響?將水浴控制溫度數(shù)量相同的葉圓片置于燒杯底部等距離(10cm)置于40W的光源下。【易錯辨析】1.延長光照時間能夠提高光合作用強度。(必修1P105正文)()2.在探究光照強度對光合作用強度的影響中,增加光照強度或溫度,都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時間。(必修1P105探究·實踐)()3.探究光照強度對光合作用強度影響的實驗中使用的圓形小葉片應(yīng)先排出里面的氣體。(必修1P105探究·實踐)()4.為確保溶液中CO2含量充足,圓形小葉片可以放入NaHCO3溶液中。(必修1P105探究·實踐)()5.實驗中測得的O2產(chǎn)生量是植物光合作用實際產(chǎn)生的總O2量。(必修1P105旁欄思考)()【情境推理】1.該實驗中葉片上浮的原因是什么?2.在該實驗中,若改用普通燈泡(鎢絲)作為光源,應(yīng)注意什么,怎樣改進(jìn)?3.該實驗中,若NaHCO3溶液濃度過高會導(dǎo)致葉片上浮緩慢,原因是:考向1結(jié)合光合作用影響因素的實驗,考查科學(xué)探究能力例1.某實驗小組利用菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片,在適宜條件下探究NaHCO3溶液濃度對光合作用強度的影響,結(jié)果如圖。下列說法正確的是()A.葉圓片上浮情況只與光合作用強度有關(guān),與呼吸作用強度無關(guān)B.②~⑤組幼葉圓片上浮的速度比成熟葉圓片上浮的速度快C.若適當(dāng)加大光照強度,⑥⑦組的葉圓片也會上浮D.取葉圓片時應(yīng)避開大的葉脈,以減少無關(guān)變量對實驗的干擾【變式訓(xùn)練】1.某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中,以LED燈作為光源,移動LED燈調(diào)節(jié)其與大試管的距離,分別在10℃、20℃和30℃下進(jìn)行實驗,觀察并記錄單位時間內(nèi)不同距離下枝條產(chǎn)生的氣泡數(shù)目,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.該實驗研究的是光照強度和溫度對光合速率的影響B(tài).A點和C點的限制因素分別為溫度和光照強度C.B點條件下伊樂藻能進(jìn)行光合作用D.若在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實驗,則B點向右移動【變式訓(xùn)練】2.某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中,以LED燈作為光源,移動LED燈調(diào)節(jié)其與大試管的距離,分別在10℃、20℃和30℃下進(jìn)行實驗,觀察并記錄單位時間內(nèi)不同距離下枝條產(chǎn)生的氣泡數(shù)目,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.該實驗研究的是光照強度和溫度對光合速率的影響B(tài).A點和C點的限制因素分別為溫度和光照強度C.B點條件下伊樂藻能進(jìn)行光合作用D.若在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實驗,則B點向右移動【變式訓(xùn)練】3.如圖為“探究影響植物光合速率的因素”實驗裝置圖,下列關(guān)于該圖的說法正確的是()A.用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是使光均勻照射水藻B.向光源方向移動試管,試管內(nèi)的水溫不會有顯著變化C.該實驗裝置測出的植物光合速率為總光合速率D.改變盛水玻璃柱與燈的距離可以用來探究光照強度對光合作用的影響考點二光合作用的影響因素及其應(yīng)用知識點1光合作用的內(nèi)部影響因素及其應(yīng)用1.植物自身的遺傳特性(1)陽生植物:在強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯,在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽性植物(2)陰生植物:是指在弱光條件下比強光條件下生長良好的植物。2.葉面積指數(shù)(1)分析:OA段:隨葉面積指數(shù)的增大,光合作用實際量不斷增大,A點為光合作用的飽和點。超過A點,由于葉的遮擋,光合作用實際量不再增大。OB段:在一定范圍內(nèi),干物質(zhì)量隨葉面積指數(shù)增加而增加。B點以后隨葉面積指數(shù)增大而減少。E點:表示光合作用實際量與呼吸量相等,干物質(zhì)積累量為零。(2)應(yīng)用:將陽生與陰生農(nóng)作物間作套種時注意作物種類搭配。適當(dāng)修苗,合理施肥、澆水,避免枝葉徒長,封行過早。溫室栽培植物時,可通過合理密植來增加光合作用面積。3.植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶(1)曲線分析:OA段,隨葉齡增大,色素含量增大,酶的含量和活性增大,光合速率加快。(2)應(yīng)用:農(nóng)作物果樹管理后期,適時摘除老葉。知識點2光合作用的外部影響因素及其應(yīng)用1.光(1)光質(zhì):白光>藍(lán)紫光>紅光①溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜。②遇到陰雨天時給溫室補充光照應(yīng)當(dāng)給予紅光或藍(lán)紫光。(2)光照強度【單位:勒克斯(lx)】1.光照強度影響光合作用的原理是什么?2.分析下圖的相關(guān)知識(1)分析A點、AB段、B點、B點以后的生理狀態(tài)過程及生理狀態(tài)模型圖。(2)某植物體處于B點所示的狀態(tài)時,葉肉細(xì)包光合作用強度大于呼吸作用;某植物葉肉細(xì)包處于B點所示的狀態(tài)時,則該植物體光合作用強度等于呼吸作用(3)D點以前限制光合速率的主要因素?D點以后限制光合速率的主要因素?(4)植物能否生長的問題:某植物光照下CO2的吸收速率為3.5mg/h,黑暗下CO2的釋放速率為3mg/h,每天光照10小時,一晝夜后該植物能否生長?(5)光補償點、飽和點的移動問題:當(dāng)植物缺Mg時,B點、C點、D點如何移動。(6)光照強度在生產(chǎn)生活中的如何應(yīng)用?原理:光照強度通過影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強度增加,光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)生的NADPH和ATP增多,使暗反應(yīng)速率加快,從而使光合作用產(chǎn)物增加。b光補償點:整株植物達(dá)到光合速率等于呼吸速率時,所對應(yīng)的光照強度。c光飽和點:植物達(dá)到最大光合速率所需要的最小光照強度?!疽族e提示】1.某植物體處于B點所示的狀態(tài)時,其葉肉細(xì)包內(nèi)光合作用強度大于呼吸作用(大于、等于、小于)。2.某植物葉肉細(xì)包處于B點所示的狀態(tài)時,則該植物體光合作用強度小于呼吸作用(大于、等于、小于)。3.D點以前限制光合速率的主要因素是?提示:光照強度4.D點以后限制光合速率的主要因素是?提示:CO2濃度、溫度等【??贾R】①植物能否生長的問題條件:植物的光合作用生產(chǎn)的有機(jī)物>呼吸作用消耗的有機(jī)物。例:某植物光照下CO2的吸收速率為3.5mg/h,黑暗下CO2的釋放速率為3mg/h,每天光照10小時,一晝夜后該植物能否生長?提示:光合作用制造的有機(jī)物=6.5×10=65,呼吸作用消耗的有機(jī)物=3×24=72,因此一晝夜后該植物無法生長。②環(huán)境條件改變時光補償點和光飽和點的移動問題增大CO2濃度:B點左移,C點右移,D點右上移。植物缺鎂時:B點右移,C點左移,D點左下移?!境?贾R--曲線圖變形】1.b1點時,葉肉細(xì)包內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所:細(xì)包質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。2.①b1點的含義:光合作用強度=呼吸作用強度。②d點的限制因素:CO2、溫度。③若適當(dāng)增加CO2濃度,則d點的移動方向:右下移。應(yīng)用:①溫室生產(chǎn)中,適當(dāng)增強光照強度,以提高光合速率,使作物增產(chǎn);溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜遇到陰雨天時給溫室補充光照應(yīng)當(dāng)給予紅光或藍(lán)紫光。優(yōu)先選擇紅光。②陰生植物的光補償點和光飽和點都較低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一般間作(玉米--大豆)。原因是:(1)兩種植物的根系深淺搭配,合理的利用了不同層次土壤內(nèi)水分和養(yǎng)分。(2)兩種植物高矮結(jié)合,充分利用了不同層次的陽光(與P選二25,群落的垂直結(jié)構(gòu)聯(lián)系,P選二32,立體農(nóng)業(yè)聯(lián)系)。2.CO2濃度1.CO2濃度影響光合作用的原理是什么?2.分析下圖的相關(guān)知識(1)A點、B點的生理作用過程分別是什么?(2)A‘點的生理作用過程是什么?(3)B點以前限制光合速率的主要因素?B點以后限制光合速率的主要因素?(4)移動問題:當(dāng)植物缺Mg時,A點、B點如何移動。3.CO2濃度在生產(chǎn)生活中如何運用?(1)原理:CO2影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。(2)曲線分析:A點:光合速率=呼吸速率,CO2補償點。B點:光合速率達(dá)到飽和,此時對應(yīng)的CO2濃度稱為CO2飽和點。A‘點:進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度B點以前限制光合速率的主要因素是?提示:CO2濃度B點以后限制光合速率的主要因素是?提示:光照強度、溫度等【??贾R--移動問題】當(dāng)植物缺Mg時,A點、B點如何移動。提示:A點右移、B點左下移(1)應(yīng)用:①大田中通風(fēng),提供較多的CO2,提高光合作用強度,使作物增產(chǎn)。②溫室中增施有機(jī)肥,以增大CO2濃度。③溫室栽培農(nóng)作物可以投放干冰或與雞舍相連。3.溫度:(1)原理:溫度通過影響酶的活性影響光合作用。最適溫度下植物光合作用最大,植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低,光合速率會減弱。(2)應(yīng)用:農(nóng)作物增產(chǎn)措施a.適時播種:b.溫室栽培:Ⅰ晴天:增加晝夜溫差。Ⅱ連續(xù)陰雨天:白天和晚上均降溫。盛夏的中午,溫度高,氣孔大多關(guān)閉,植物因為缺少CO2而光合作用強度下降?!窘滩纳钔谕卣埂?.如圖是夏季晴朗的白天,某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖。分析曲線圖并回答:(1)7~10時光合作用強度不斷增強的原因是_在一定溫度和二氧化碳供應(yīng)充足的情況下,光合作用強度隨著光照加強而增強_。(2)12時左右光合作用強度明顯減弱的原因是__此時溫度很高,蒸騰作用很強,氣孔大量關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)減少,導(dǎo)致光合作用強度明顯減弱_。4.水分①水是光合作用的原料,缺水直接影響光合作用;②缺水又會導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉,限制CO2進(jìn)入葉片;③水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。應(yīng)用:及時、合理灌溉。5.礦質(zhì)元素(1)原理:N:合成光合酶、NADPH、ATP、色素等。P:NADPH和ATP的重要組分。Mg:葉綠素的重要組分。K:促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸。(2)曲線分析:A點后曲線下降原因:提示:礦質(zhì)元素過多、土壤溶液濃度過高,植物滲透失水萎蔫。(3)應(yīng)用:適時、適量地增施肥料,可以提高作物的光合作用效率。知識點3多因子變量對光合速率的影響(??键c)P點時,限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨該因子的不斷加強,光合速率不斷提高。Q點時,橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率,要想提高光合速率,可適當(dāng)提高除橫坐標(biāo)所表示的因子之外的其他因子。應(yīng)用:溫室栽培時,當(dāng)光照強度適宜時,適當(dāng)提高溫度,同時增加CO2濃度或當(dāng)溫度適宜時,適當(dāng)增加光照強度和CO2濃度都可以提高光合速率【拓展】1.中耕松土能促進(jìn)植物生長的原因是什么?2.缺磷影響光合作用的原因是什么?3.輪作的好處有哪些?4.玉米和大豆的根系深淺不同,植株高矮不同。玉米間作套種大豆可充分利用哪些資源提高農(nóng)作物產(chǎn)量?考向1結(jié)合光合作用影響因素,考查科學(xué)思維例.西洋參受干旱脅迫,生長會受影響。檢測西洋參在重度干旱條件下與光合作用相關(guān)的指標(biāo),結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.CO2吸收速率隨著干旱時間的延長而上升B.干旱既影響光反應(yīng)又影響暗反應(yīng)C.胞間CO2濃度僅受氣孔導(dǎo)度影響D.降低氣孔導(dǎo)度不利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境【變式訓(xùn)練】如圖表示植物光合作用速率隨光照強度改變的曲線,請分析并選出錯誤的一項()A.若適當(dāng)提高溫度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,則補償點B應(yīng)相應(yīng)地向右移動B.若增加二氧化碳濃度,B點左移,C點左移,D點向右上方移動C.D點時,ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)移動D.若圖為陽生植物,則換為陰生植物,B點向左移動,D點向左下方移動考向2圍繞光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,考查生命觀念和社會責(zé)任例2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進(jìn)作物的生長發(fā)育,達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。請分析下列操作正確的是()A.礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,體現(xiàn)了水的流動性B.給農(nóng)田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖類、脂肪等化合物C.向農(nóng)田中施加農(nóng)家肥,不僅可為植物的光合作用提供CO2,還可為植物的生長提供一定的無機(jī)鹽D.在酸化土壤中,無機(jī)鹽多以離子存在,有利于農(nóng)作物的生長和發(fā)育【變式訓(xùn)練】細(xì)包呼吸和光合作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。下列有關(guān)敘述中,錯誤的是()A.中耕松土有利于根細(xì)包的有氧呼吸,從而促進(jìn)根細(xì)包對無機(jī)鹽的吸收B.農(nóng)作物生長發(fā)育過程中,及時去掉衰老變黃的葉片有利于有機(jī)物的積累C.合理密植和增施有機(jī)肥均有利于提高農(nóng)作物的光合作用強度D.溫室種植農(nóng)作物時,為促進(jìn)光合作用,白天要適時通風(fēng),以保證O2供應(yīng)A.低于最適溫度時,光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內(nèi),CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200μL·L-1時,溫度對光合速率影響小D.10℃條件下,光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高4.(2022·全國·高考真題)某同學(xué)將一株生長正常的小麥置于密閉容器中,在適宜且恒定的溫度和光照條件下培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)CO2含量初期逐漸降低,之后保持相對穩(wěn)定。關(guān)于這一實驗現(xiàn)象,下列解釋合理的是()A.初期光合速率逐漸升高,之后光合速率等于呼吸速率B.初期光合速率和呼吸速率均降低,之后呼吸速率保持穩(wěn)定C.初期呼吸速率大于光合速率,之后呼吸速率等于光合速率D.初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率5.(2021·廣東·高考真題)在高等植物光合作用的卡爾文循環(huán)中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被稱為Rubisco。下列敘述正確的是(

)A.Rubisco存在于細(xì)包質(zhì)基質(zhì)中B.激活Rubisco需要黑暗條件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2結(jié)合6.(2021·湖南·高考真題)綠色植物的光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一系列能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。下列敘述錯誤的是(

)A.弱光條件下植物沒有O2的釋放,說明未進(jìn)行光合作用B.在暗反應(yīng)階段,CO2不能直接被還原C.在禾谷類作物開花期剪掉部分花穗,葉片的光合速率會暫時下降D.合理密植和增施有機(jī)肥能提高農(nóng)作物的光合作用強度一、教材知識鏈接1.光合作用中色素吸收光能不需要酶的參與。2.葉綠體中的色素能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能,不能制造能量。3.綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上,液泡中的色素不參與光合作用。4.綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。5.不要認(rèn)為暗反應(yīng)不需要光。光合作用的過程可以分為兩個階段,即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者在光下才能進(jìn)行,并在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的增加而增強;后者在有光、無光的條件下都可以進(jìn)行,但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物NADPH和ATP,因此在無光條件下不可以長期進(jìn)行。6.葉綠體并不是進(jìn)行光合作用的必要場所。進(jìn)行光合作用的細(xì)包不一定含葉綠體,如藍(lán)細(xì)菌、光合細(xì)菌能進(jìn)行光合作用,但沒有葉綠體。7.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的NADPH和ATP在葉綠體基質(zhì)中有少量的積累,在光反應(yīng)停止時,暗反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行一段時間,有機(jī)物還能繼續(xù)合成。8.在總光照時間相同的條件下,光照和黑暗間隔處理比一直連續(xù)光照處理有機(jī)物積累量要多。人工補光時,可適當(dāng)采用“光暗交替”策略,這樣,在提高光合產(chǎn)量的情況下,可大量節(jié)省能源成本。二、教材深挖拓展1.(必修1P97問題探討拓展)植物工廠用人工光源生產(chǎn)蔬菜的優(yōu)點是_可以避免由于自然環(huán)境中光照強度不足導(dǎo)致光合作用強度低而造成的減產(chǎn)_。同時,_人工光源的強度和不同色光是可以調(diào)控的,可以根據(jù)植物生長的情況進(jìn)行調(diào)節(jié),以使蔬菜產(chǎn)量達(dá)到最大。2.(必修1P105旁欄思考題)我們觀測到的光合作用指標(biāo),如O2的產(chǎn)生量,不是植物光合作用實際產(chǎn)生的總O2量,其原因是_植物在進(jìn)行光合作用的同時,還會進(jìn)行呼吸作用。用這種方法觀察到的O2的產(chǎn)生量,實際是光合作用的O2釋放量_。3.(必修1P106拓展應(yīng)用2拓展)給密閉玻璃瓶中的植物幼苗提供適宜的水、無機(jī)鹽、光照強度、溫度等條件,幼苗的生存時間一般不會太長,原因可能是隨著植物生長,土壤的水分會減少,土壤中的無機(jī)鹽含量會下降,空氣中CO2含量減少等_。三、長句規(guī)范作答1.(生產(chǎn)實踐)土壤板結(jié),光合速率下降的原因是?2.(生產(chǎn)實踐)大棚種植使用有機(jī)肥有利于增產(chǎn),請從影響光合作用的因素分析原因。3.(生產(chǎn)實踐)我國北魏時期的農(nóng)書《齊民要術(shù)》有關(guān)于栽種農(nóng)作物要“正其行,通其風(fēng)。”的記載。這么做的目的是?第10講光合作用(第二課時)目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 102知識導(dǎo)圖·思維領(lǐng)航 203考點突破·考法探究 3考點一探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響 3知識點1光合作用強度 3知識點2探究光照強度對光合作用強度的影響 4知識點3探究其他環(huán)境因素對光合作用強度的影響(拓展延伸) 6考向1結(jié)合光合作用影響因素的實驗,考查科學(xué)探究能力 7考點二光合作用的影響因素及其應(yīng)用 9知識點1光合作用的內(nèi)部影響因素及其應(yīng)用 9知識點2光合作用的外部影響因素及其應(yīng)用 10知識點3多因子變量對光合速率的影響(??键c) 15考向1結(jié)合光合作用影響因素,考查科學(xué)思維 16考向2圍繞光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,考查生命觀念和社會責(zé)任 1804真題練習(xí)·命題洞見 1805長句分析·規(guī)范作答 22一、教材知識鏈接 22二、教材深挖拓展 23三、長句規(guī)范作答 23考點由高考知核心知識點預(yù)測光合作用的影響因素及其應(yīng)用考點一:探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響題型:選擇題、解答題內(nèi)容:本專題為高頻考點,考查的知識點非常多,全國卷常以非選擇題結(jié)合呼吸作用、實驗、環(huán)境綜合考察??键c二:光合作用的影響因素及其應(yīng)用(3年59考,全國卷3年5考)(2023·天津)光合作用的過程及應(yīng)用(2023·全國)光合作用的過程及應(yīng)用(2023·湖北)影響光合作用的因素(2022·福建、2022·天津、2022·重慶、2022·全國)光合作用的過程及應(yīng)用(2022·廣東、2022·北京、2022·海南)影響光合作用的因素課標(biāo)要求1.說明植物細(xì)包的葉綠體從太陽光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中,轉(zhuǎn)換并儲存為糖分子中的化學(xué)能。2.活動:提取和分離綠葉中的色素。3.探究光照強度、CO2濃度等對光合作用強度的影響;關(guān)注光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活的聯(lián)系。新舊教材對比增:①差速離心法的原理和過程;②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)種類;③同位素標(biāo)記法的定義和應(yīng)用。改:①水分解為氧和H+,H+與NADP+結(jié)合形成NADPH;②C3還原過程中NADPH既提供能量又作還原劑。刪:①葉片呈現(xiàn)綠色的原因;②普利斯特利實驗;③英格豪斯實驗;④梅耶實驗;⑤薩克斯實驗。淡化:化能合成作用改為小字介紹??键c一探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響知識點1光合作用強度1.概念:指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(1)表示方法:單位時間內(nèi)光合作用①制造或產(chǎn)生有機(jī)物(糖類)量;②固定CO2的量;③產(chǎn)生O2的量。問題1:植物光合作用制造的糖類會全部積累下來嗎?提示:植物光合作用制造的糖類包括呼吸作用消耗的糖類和植物細(xì)包積累的糖類,不會全部積累下來。(2)光合作用制造的糖類:①呼吸作用消耗的糖類。②植物細(xì)包積累的糖類。光合作用制造的糖類植物細(xì)包積累的糖類呼吸作用消耗的糖類真正(總)光合速率=凈(表觀)光合速率+呼吸作用速率↓↓↓有機(jī)物的制造量CO2量固定或消耗量O2的產(chǎn)生量有機(jī)物的積累量CO2的吸收量O2的釋放量有機(jī)物的消耗量黑暗下CO2的釋放量黑暗下O2的吸收量問題2:影響光合作用強度的因素有哪些呢?提示:光照、二氧化碳濃度、溫度等。知識點2探究光照強度對光合作用強度的影響1.實驗原理(1)在光照下,綠色植物通過光合作用產(chǎn)生O2。eq\x(\a\al(葉片含有空,氣,上浮))eq\o(→,\s\up7(抽氣))eq\x(\a\al(葉片,下沉))eq\o(→,\s\up11(光合作用),\s\do4(產(chǎn)生O2))eq\x(\a\al(充滿細(xì)胞間,隙,葉片上浮))(2)光照強度不同,則光反應(yīng)產(chǎn)生O2的速率不同,葉片上浮的時間也不同。2.變量分析自變量不同光照強度控制自變量調(diào)節(jié)光源與燒杯的距離進(jìn)行控制因變量光合作用強度檢測因變量同一時間段內(nèi)葉片浮起數(shù)量對無關(guān)變量進(jìn)行控制葉片大小、溶液的量等保持一致自變量的控制:不同功率的臺燈或相同功率臺燈離實驗裝置的距離。3.實驗步驟打孔:取生長旺盛的綠葉,用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片?!艢猓簩A形小葉片置于吸入清水的注射器內(nèi),用手指堵住注射器前端小孔拉動活塞,使葉片內(nèi)氣體逸出。↓沉水:將處理過的圓形小葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。↓分組實驗觀察:分別將10片葉圓片投入3只20mlNaHCO3的小燒杯中并調(diào)整40W臺燈距離(10、20、30CM)4.實驗現(xiàn)象5.結(jié)果分析(1)不同光照強度處理下葉片漂起的狀況(室溫:25℃)臺燈燈泡的功率(W)404040臺燈與燒杯的距離(cm)102030葉片漂起的數(shù)量

5min100010min104015min105120min1162(2)光照強度對光合作用強度有影響:在一定范圍內(nèi),隨著光照強度不斷增強,光合作用強度也增強(單位時間內(nèi)圓形小葉片中產(chǎn)生的O2越多,浮起的圓形小葉片也越多)。6.注意事項(1)葉片上浮的原因是:光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,釋放氧氣,使葉肉細(xì)包間隙充滿了氣體,浮力增大,葉片上浮。(2)打孔時要避開大的葉脈,因為其中沒有葉綠體,而且會延長圓形小葉片上浮的時間,影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。(3)為確保溶液中CO2含量充足,圓形小葉片可以放入NaHCO3溶液中。提示:NaHCO3緩沖液的作用是:維持裝置中CO2濃度的穩(wěn)定,為光合作用提供CO2。知識點3探究其他環(huán)境因素對光合作用強度的影響(拓展延伸)1.如何探究CO2濃度對光合作用的影響?將數(shù)量相同的葉圓片置于燒杯底部等距離(10cm)置于40W的光源下。2.如何探究溫度對光合作用的影響?將水浴控制溫度數(shù)量相同的葉圓片置于燒杯底部等距離(10cm)置于40W的光源下?!疽族e辨析】1.延長光照時間能夠提高光合作用強度。(必修1P105正文)(×)提示:光合作用強度還受其他因素的影響2.在探究光照強度對光合作用強度的影響中,增加光照強度或溫度,都能明顯縮短葉圓片上浮至液面所用的時間。(必修1P105探究·實踐)(×)提示:溫度過高葉圓片上浮至液面所用的時間會延遲3.探究光照強度對光合作用強度影響的實驗中使用的圓形小葉片應(yīng)先排出里面的氣體。(必修1P105探究·實踐)(√)4.為確保溶液中CO2含量充足,圓形小葉片可以放入NaHCO3溶液中。(必修1P105探究·實踐)(√)5.實驗中測得的O2產(chǎn)生量是植物光合作用實際產(chǎn)生的總O2量。(必修1P105旁欄思考)(×)提示:實驗中測得的O2產(chǎn)生量是凈光合速率,而植物光合作用實際產(chǎn)生的總O2量是總光合速率?!厩榫惩评怼?.該實驗中葉片上浮的原因是什么?提示:光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,使葉肉細(xì)包間隙充滿了氣體,浮力增大,葉片上浮。2.在該實驗中,若改用普通燈泡(鎢絲)作為光源,應(yīng)注意什么,怎樣改進(jìn)?提示:若改用普通燈泡作為光源應(yīng)注意燈泡發(fā)熱造成的溫度變化對實驗的影響,應(yīng)在燈泡和光源之間加一玻璃水柱進(jìn)行隔溫處理。3.該實驗中,若NaHCO3溶液濃度過高會導(dǎo)致葉片上浮緩慢,原因是:提示:在高濃度的無機(jī)鹽溶液中,植物細(xì)包失水,代謝減弱考向1結(jié)合光合作用影響因素的實驗,考查科學(xué)探究能力例1.某實驗小組利用菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片,在適宜條件下探究NaHCO3溶液濃度對光合作用強度的影響,結(jié)果如圖。下列說法正確的是()A.葉圓片上浮情況只與光合作用強度有關(guān),與呼吸作用強度無關(guān)B.②~⑤組幼葉圓片上浮的速度比成熟葉圓片上浮的速度快C.若適當(dāng)加大光照強度,⑥⑦組的葉圓片也會上浮D.取葉圓片時應(yīng)避開大的葉脈,以減少無關(guān)變量對實驗的干擾【答案】D【解析】葉圓片的沉浮取決于氣體是否在細(xì)包間隙積累,與凈光合速率有關(guān),因此葉圓片上浮情況與光合作用強度和呼吸作用強度都有關(guān),A正確;據(jù)圖可知,②~⑤組幼葉圓片上浮時間大于成熟葉圓片,說明②~⑤組幼葉圓片上浮的速度較慢,B錯誤;⑥⑦組葉圓片不上浮的原因可能是NaHCO3溶液濃度過高,導(dǎo)致細(xì)包滲透失水過多而死亡,因此若適當(dāng)加大光照強度,⑥⑦組的葉圓片不會上浮,C錯誤;葉脈上沒有葉綠體,取葉圓片時應(yīng)避開大的葉脈,以減少無關(guān)變量對實驗的干擾,D錯誤?!咀兪接?xùn)練】1.某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中,以LED燈作為光源,移動LED燈調(diào)節(jié)其與大試管的距離,分別在10℃、20℃和30℃下進(jìn)行實驗,觀察并記錄單位時間內(nèi)不同距離下枝條產(chǎn)生的氣泡數(shù)目,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.該實驗研究的是光照強度和溫度對光合速率的影響B(tài).A點和C點的限制因素分別為溫度和光照強度C.B點條件下伊樂藻能進(jìn)行光合作用D.若在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實驗,則B點向右移動【答案】D【解析】若培養(yǎng)液中缺鎂,葉綠素合成受阻,光合速率減弱,而呼吸速率不變,需要增大光照強度來增大光合速率,使光合速率等于呼吸速率,即B點向左移動,D錯誤?!咀兪接?xùn)練】2.某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中,以LED燈作為光源,移動LED燈調(diào)節(jié)其與大試管的距離,分別在10℃、20℃和30℃下進(jìn)行實驗,觀察并記錄單位時間內(nèi)不同距離下枝條產(chǎn)生的氣泡數(shù)目,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.該實驗研究的是光照強度和溫度對光合速率的影響B(tài).A點和C點的限制因素分別為溫度和光照強度C.B點條件下伊樂藻能進(jìn)行光合作用D.若在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實驗,則B點向右移動【答案】D【解析】若培養(yǎng)液中缺鎂,葉綠素合成受阻,光合速率減弱,而呼吸速率不變,需要增大光照強度來增大光合速率,使光合速率等于呼吸速率,即B點向左移動,D錯誤?!咀兪接?xùn)練】3.如圖為“探究影響植物光合速率的因素”實驗裝置圖,下列關(guān)于該圖的說法正確的是()A.用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是使光均勻照射水藻B.向光源方向移動試管,試管內(nèi)的水溫不會有顯著變化C.該實驗裝置測出的植物光合速率為總光合速率D.改變盛水玻璃柱與燈的距離可以用來探究光照強度對光合作用的影響【答案】B【解析】用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是避免其對試管內(nèi)水溫的影響,A正確;向光源方向移動試管,由于盛水玻璃柱吸收燈光熱量,所以試管內(nèi)的水溫不會有顯著變化,B正確;該實驗裝置測出的植物光合速率為凈光合速率,C錯誤;改變試管與燈的距離可以用來探究光照強度對光合作用的影響,D錯誤??键c二光合作用的影響因素及其應(yīng)用知識點1光合作用的內(nèi)部影響因素及其應(yīng)用1.植物自身的遺傳特性(1)陽生植物:在強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯,在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽性植物(2)陰生植物:是指在弱光條件下比強光條件下生長良好的植物。2.葉面積指數(shù)(1)分析:OA段:隨葉面積指數(shù)的增大,光合作用實際量不斷增大,A點為光合作用的飽和點。超過A點,由于葉的遮擋,光合作用實際量不再增大。OB段:在一定范圍內(nèi),干物質(zhì)量隨葉面積指數(shù)增加而增加。B點以后隨葉面積指數(shù)增大而減少。E點:表示光合作用實際量與呼吸量相等,干物質(zhì)積累量為零。(2)應(yīng)用:將陽生與陰生農(nóng)作物間作套種時注意作物種類搭配。適當(dāng)修苗,合理施肥、澆水,避免枝葉徒長,封行過早。溫室栽培植物時,可通過合理密植來增加光合作用面積。3.植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶(1)曲線分析:OA段,隨葉齡增大,色素含量增大,酶的含量和活性增大,光合速率加快。(2)應(yīng)用:農(nóng)作物果樹管理后期,適時摘除老葉。知識點2光合作用的外部影響因素及其應(yīng)用1.光(1)光質(zhì):白光>藍(lán)紫光>紅光①溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜。②遇到陰雨天時給溫室補充光照應(yīng)當(dāng)給予紅光或藍(lán)紫光。(2)光照強度【單位:勒克斯(lx)】1.光照強度影響光合作用的原理是什么?2.分析下圖的相關(guān)知識(1)分析A點、AB段、B點、B點以后的生理狀態(tài)過程及生理狀態(tài)模型圖。(2)某植物體處于B點所示的狀態(tài)時,葉肉細(xì)包光合作用強度大于呼吸作用;某植物葉肉細(xì)包處于B點所示的狀態(tài)時,則該植物體光合作用強度等于呼吸作用(3)D點以前限制光合速率的主要因素?D點以后限制光合速率的主要因素?(4)植物能否生長的問題:某植物光照下CO2的吸收速率為3.5mg/h,黑暗下CO2的釋放速率為3mg/h,每天光照10小時,一晝夜后該植物能否生長?(5)光補償點、飽和點的移動問題:當(dāng)植物缺Mg時,B點、C點、D點如何移動。(6)光照強度在生產(chǎn)生活中的如何應(yīng)用?原理:光照強度通過影響植物的光反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強度增加,光反應(yīng)速率加快,產(chǎn)生的NADPH和ATP增多,使暗反應(yīng)速率加快,從而使光合作用產(chǎn)物增加。b光補償點:整株植物達(dá)到光合速率等于呼吸速率時,所對應(yīng)的光照強度。c光飽和點:植物達(dá)到最大光合速率所需要的最小光照強度?!疽族e提示】1.某植物體處于B點所示的狀態(tài)時,其葉肉細(xì)包內(nèi)光合作用強度大于呼吸作用(大于、等于、小于)。2.某植物葉肉細(xì)包處于B點所示的狀態(tài)時,則該植物體光合作用強度小于呼吸作用(大于、等于、小于)。3.D點以前限制光合速率的主要因素是?提示:光照強度4.D點以后限制光合速率的主要因素是?提示:CO2濃度、溫度等【??贾R】①植物能否生長的問題條件:植物的光合作用生產(chǎn)的有機(jī)物>呼吸作用消耗的有機(jī)物。例:某植物光照下CO2的吸收速率為3.5mg/h,黑暗下CO2的釋放速率為3mg/h,每天光照10小時,一晝夜后該植物能否生長?提示:光合作用制造的有機(jī)物=6.5×10=65,呼吸作用消耗的有機(jī)物=3×24=72,因此一晝夜后該植物無法生長。②環(huán)境條件改變時光補償點和光飽和點的移動問題增大CO2濃度:B點左移,C點右移,D點右上移。植物缺鎂時:B點右移,C點左移,D點左下移。【??贾R--曲線圖變形】1.b1點時,葉肉細(xì)包內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所:細(xì)包質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。2.①b1點的含義:光合作用強度=呼吸作用強度。②d點的限制因素:CO2、溫度。③若適當(dāng)增加CO2濃度,則d點的移動方向:右下移。應(yīng)用:①溫室生產(chǎn)中,適當(dāng)增強光照強度,以提高光合速率,使作物增產(chǎn);溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜遇到陰雨天時給溫室補充光照應(yīng)當(dāng)給予紅光或藍(lán)紫光。優(yōu)先選擇紅光。②陰生植物的光補償點和光飽和點都較低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一般間作(玉米--大豆)。原因是:(1)兩種植物的根系深淺搭配,合理的利用了不同層次土壤內(nèi)水分和養(yǎng)分。(2)兩種植物高矮結(jié)合,充分利用了不同層次的陽光(與P選二25,群落的垂直結(jié)構(gòu)聯(lián)系,P選二32,立體農(nóng)業(yè)聯(lián)系)。2.CO2濃度1.CO2濃度影響光合作用的原理是什么?2.分析下圖的相關(guān)知識(1)A點、B點的生理作用過程分別是什么?(2)A‘點的生理作用過程是什么?(3)B點以前限制光合速率的主要因素?B點以后限制光合速率的主要因素?(4)移動問題:當(dāng)植物缺Mg時,A點、B點如何移動。3.CO2濃度在生產(chǎn)生活中如何運用?(1)原理:CO2影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。(2)曲線分析:A點:光合速率=呼吸速率,CO2補償點。B點:光合速率達(dá)到飽和,此時對應(yīng)的CO2濃度稱為CO2飽和點。A‘點:進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度B點以前限制光合速率的主要因素是?提示:CO2濃度B點以后限制光合速率的主要因素是?提示:光照強度、溫度等【??贾R--移動問題】當(dāng)植物缺Mg時,A點、B點如何移動。提示:A點右移、B點左下移(1)應(yīng)用:①大田中通風(fēng),提供較多的CO2,提高光合作用強度,使作物增產(chǎn)。②溫室中增施有機(jī)肥,以增大CO2濃度。③溫室栽培農(nóng)作物可以投放干冰或與雞舍相連。3.溫度:(1)原理:溫度通過影響酶的活性影響光合作用。最適溫度下植物光合作用最大,植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低,光合速率會減弱。(2)應(yīng)用:農(nóng)作物增產(chǎn)措施a.適時播種:b.溫室栽培:Ⅰ晴天:增加晝夜溫差。Ⅱ連續(xù)陰雨天:白天和晚上均降溫。盛夏的中午,溫度高,氣孔大多關(guān)閉,植物因為缺少CO2而光合作用強度下降?!窘滩纳钔谕卣埂?.如圖是夏季晴朗的白天,某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖。分析曲線圖并回答:(1)7~10時光合作用強度不斷增強的原因是_在一定溫度和二氧化碳供應(yīng)充足的情況下,光合作用強度隨著光照加強而增強_。(2)12時左右光合作用強度明顯減弱的原因是__此時溫度很高,蒸騰作用很強,氣孔大量關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)減少,導(dǎo)致光合作用強度明顯減弱_。4.水分①水是光合作用的原料,缺水直接影響光合作用;②缺水又會導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉,限制CO2進(jìn)入葉片;③水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。應(yīng)用:及時、合理灌溉。5.礦質(zhì)元素(1)原理:N:合成光合酶、NADPH、ATP、色素等。P:NADPH和ATP的重要組分。Mg:葉綠素的重要組分。K:促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸。(2)曲線分析:A點后曲線下降原因:提示:礦質(zhì)元素過多、土壤溶液濃度過高,植物滲透失水萎蔫。(3)應(yīng)用:適時、適量地增施肥料,可以提高作物的光合作用效率。知識點3多因子變量對光合速率的影響(常考點)P點時,限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨該因子的不斷加強,光合速率不斷提高。Q點時,橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率,要想提高光合速率,可適當(dāng)提高除橫坐標(biāo)所表示的因子之外的其他因子。應(yīng)用:溫室栽培時,當(dāng)光照強度適宜時,適當(dāng)提高溫度,同時增加CO2濃度或當(dāng)溫度適宜時,適當(dāng)增加光照強度和CO2濃度都可以提高光合速率【拓展】1.中耕松土能促進(jìn)植物生長的原因是什么?提示:(1)減少雜草與農(nóng)作物對水分、礦質(zhì)元素和光的競爭。(2)增加土壤氧氣含量,促進(jìn)根系的細(xì)包呼吸,進(jìn)而促進(jìn)根細(xì)包對無機(jī)鹽的吸收。2.缺磷影響光合作用的原因是什么?提示:缺磷植株照光后葉片中ATP和NADPH的含量明顯下降,暗反應(yīng)速率隨之降低,從而使光合作用受到影響。3.輪作的好處有哪些?提示:防止土壤養(yǎng)分失衡。4.玉米和大豆的根系深淺不同,植株高矮不同。玉米間作套種大豆可充分利用哪些資源提高農(nóng)作物產(chǎn)量?提示:不同層次土壤內(nèi)的水分、養(yǎng)分(無機(jī)鹽)、光能、空間等??枷?結(jié)合光合作用影響因素,考查科學(xué)思維例.西洋參受干旱脅迫,生長會受影響。檢測西洋參在重度干旱條件下與光合作用相關(guān)的指標(biāo),結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.CO2吸收速率隨著干旱時間的延長而上升B.干旱既影響光反應(yīng)又影響暗反應(yīng)C.胞間CO2濃度僅受氣孔導(dǎo)度影響D.降低氣孔導(dǎo)度不利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境【答案】B【解析】據(jù)圖可知,隨著干旱時間的延長,CO2吸收速率先下降后上升然后再下降,A正確;干旱條件下土壤含水量降低,植物根系吸收的水分減少,光反應(yīng)減慢,產(chǎn)生的O2和H+減少,NADPH和ATP的合成減慢,進(jìn)而導(dǎo)致C3的還原減慢;缺水還會導(dǎo)致植物葉片氣孔導(dǎo)度下降,CO2的吸收量減少,影響暗反應(yīng)中CO2的固定過程,B正確;胞間CO2濃度除了受氣孔導(dǎo)度影響外,還受非氣孔因素的影響,C錯誤;降低氣孔導(dǎo)度可以在一定程度上減少水分的散失,有利于西洋參適應(yīng)干旱環(huán)境,D錯誤?!咀兪接?xùn)練】如圖表示植物光合作用速率隨光照強度改變的曲線,請分析并選出錯誤的一項()A.若適當(dāng)提高溫度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,則補償點B應(yīng)相應(yīng)地向右移動B.若增加二氧化碳濃度,B點左移,C點左移,D點向右上方移動C.D點時,ATP從類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)移動D.若圖為陽生植物,則換為陰生植物,B點向左移動,D點向左下方移動【答案】B【解析】B點為光補償點,此時光合作用與呼吸作用強度相等,若適當(dāng)提高溫度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,則補償點B應(yīng)相應(yīng)地向右移動,A正確;若增加二氧化碳濃度,則光合作用強度增加,B點左移,C點右移,D點向右上方移動,B錯誤;D點時的光合作用強度最大,其光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì),參與暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原,C正確?!舅季S建?!抗?CO2)補償點、飽和點的移動問題(1)A點:代表呼吸速率,細(xì)包呼吸增強,A點下移;反之,A點上移。(2)B點與C點的變化(注:只有橫坐標(biāo)為自變量,其他條件不變)B點(補償點)C點(飽和點)適當(dāng)增大CO2濃度(光照強度)左移右移適當(dāng)減小CO2濃度(光照強度)右移左移土壤缺Mg2+右移左移提醒細(xì)包呼吸速率增加,其他條件不變時,CO2(或光)補償點應(yīng)右移,反之左移。(3)D點:代表最大光合速率,若增大光照強度或增大CO2濃度使光合速率增大時,D點向右上方移動;反之,移動方向相反。考向2圍繞光合作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,考查生命觀念和社會責(zé)任例2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動,促進(jìn)作物的生長發(fā)育,達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。請分析下列操作正確的是()A.礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,體現(xiàn)了水的流動性B.給農(nóng)田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖類、脂肪等化合物C.向農(nóng)田中施加農(nóng)家肥,不僅可為植物的光合作用提供CO2,還可為植物的生長提供一定的無機(jī)鹽D.在酸化土壤中,無機(jī)鹽多以離子存在,有利于農(nóng)作物的生長和發(fā)育【答案】C【解析】農(nóng)田施肥的同時,往往需要適當(dāng)澆水,此時澆水的主要原因是肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,體現(xiàn)了水的功能之一:水是良好的溶劑,A正確;給農(nóng)田施加尿素的主要目的是利于植物合成蛋白質(zhì)、核酸、ATP等含氮化合物,糖類的元素組成一般是C、H、O,脂肪的元素組成是C、H、O,不含N,B錯誤;向農(nóng)田中施加農(nóng)家肥,農(nóng)家肥中的有機(jī)物可被土壤微生物分解成二氧化碳和無機(jī)鹽,故其不僅可以為植物的光合作用提供CO2,還可以為植物的生長提供一定的無機(jī)鹽,C正確;酸化土壤會影響植物根細(xì)包的代謝活動,不利于農(nóng)作物的生長和發(fā)育,D錯誤。【變式訓(xùn)練】細(xì)包呼吸和光合作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。下列有關(guān)敘述中,錯誤的是()A.中耕松土有利于根細(xì)包的有氧呼吸,從而促進(jìn)根細(xì)包對無機(jī)鹽的吸收B.農(nóng)作物生長發(fā)育過程中,及時去掉衰老變黃的葉片有利于有機(jī)物的積累C.合理密植和增施有機(jī)肥均有利于提高農(nóng)作物的光合作用強度D.溫室種植農(nóng)作物時,為促進(jìn)光合作用,白天要適時通風(fēng),以保證O2供應(yīng)【答案】D【解析】中耕松土可以增加土壤中的空氣含量,有助于植物根細(xì)包的有氧呼吸,從而促進(jìn)根細(xì)包對無機(jī)鹽的吸收,A正確;農(nóng)作物生長發(fā)育過程中,及時去除衰老變黃的葉片(光合速率較低),減少有機(jī)物的消耗,有利于有機(jī)物的積累,B正確;合理密植和增施有機(jī)肥均有利于提高農(nóng)作物的光合作用強度,C正確;溫室種植農(nóng)作物時,為促進(jìn)光合作用,白天要適時通風(fēng),以保證CO2供應(yīng),D錯誤。1.(2023·北京·高考真題)在兩種光照強度下,不同溫度對某植物CO2吸收速率的影響如圖。對此圖理解錯誤的是()

A.在低光強下,CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升B.在高光強下,M點左側(cè)CO2吸收速率升高與光合酶活性增強相關(guān)C.在圖中兩個CP點處,植物均不能進(jìn)行光合作用D.圖中M點處光合速率與呼吸速率的差值最大【答案】B【分析】本實驗的自變量為光照強度和溫度,因變量為CO2吸收速率?!驹斀狻緼、CO2吸收速率代表凈光合速率,低光強下,CO2吸收速率隨葉溫升高而下降的原因是呼吸速率上升,需要從外界吸收的CO2減少,A正確;B、在高光強下,M點左側(cè)CO2吸收速率升高主要原因是光合酶的活性增強,B正確;C、CP點代表呼吸速率等于光合速率,植物可以進(jìn)行光合作用,C錯誤;D、圖中M點處CO2吸收速率最大,即凈光合速率最大,也就是光合速率與呼吸速率的差值最大,D錯誤。故選B。2.(2023·湖北·高考真題)高溫是制約世界糧食安全的因素之一,高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發(fā)現(xiàn)平均氣溫每升高1℃,水稻、小麥等作物減產(chǎn)約3%~8%。關(guān)于高溫下作物減產(chǎn)的原因,下列敘述錯誤的是()A.呼吸作用變強,消耗大量養(yǎng)分B.光合作用強度減弱,有機(jī)物合成減少C.蒸騰作用增強,植物易失水發(fā)生萎蔫D.葉綠素降解,光反應(yīng)生成的NADH和ATP減少【答案】A【分析】溫度能影響呼吸作用,主要是影響呼吸酶的活性,一般而言,在一定的溫度范圍內(nèi),呼吸強度隨著溫度的升高而增強?!驹斀狻緼、高溫使呼吸酶的活性增強,呼吸作用變強,消耗大量養(yǎng)分,A正確;B、高溫往往使植物葉片變黃、變褐,使氣孔導(dǎo)度變小,光合作用強度減弱,有機(jī)物合成減少,B正確;C、高溫使作物蒸騰作用增強,植物易失水發(fā)生萎蔫,C正確;D、高溫使作物葉綠素降解,光反應(yīng)生成的NADPH和ATP減少,D錯誤。故選A。3.(2022·北京·高考真題)光合作用強度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關(guān)系如下圖。據(jù)圖分析不能得出()A.低于最適溫度時,光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內(nèi),CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200μL·L-1時,溫度對光合速率影響小D.10℃條件下,光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高【答案】A【分析】由題圖分析可得:(1)圖中所展現(xiàn)有兩個影響光合速率的因素:一個是CO2的濃度,另一個是溫度。(2)當(dāng)溫度相同時,光合速率會隨著CO2的濃度升高而增大;當(dāng)CO2的濃度相同時,光合速率會隨著溫度的升高而增大,達(dá)到最適溫度時,光合速率達(dá)到最高值,后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小。(3)當(dāng)CO2濃度為200μL·L-1時,最適溫度為25℃左右;當(dāng)CO2濃度為370μL·L-1時,最適溫度為30℃;當(dāng)CO2濃度為1000μL·L-1時,最適溫度接近40℃。【詳解】A、分析題圖可知,當(dāng)CO2濃度一定時,光合速率會隨著溫度的升高而增大,達(dá)到最適溫度時,光合速率達(dá)到最高值,后隨著溫度的繼續(xù)升高而減小,A正確;B、分析題圖可知,當(dāng)CO2濃度為200μL·L-1時,最適溫度為25℃左右;當(dāng)CO2濃度為370μL·L-1時,最適溫度為30℃;當(dāng)CO2濃度為1000μL·L-1時,最適溫度接近40℃,可以表明在一定范圍內(nèi),CO2濃度的升高會使光合作用最適溫度升高,B正確;C、分析題圖可知,當(dāng)CO2濃度為200μL·L-1時,光合速率隨溫度的升高而改變程度不大,光合速率在

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