高中生物第四章光合作用和细胞呼吸4.2.3影响光合作用的环境因素省公开课一等奖新名师获奖

1/722/723/724/725/726/727/728/72影响光合作用环境原因阅读教材P66并分析相关曲线，探究回答以下问题：1．依据光照强度与光合作用速率关系图像，试探讨：9/72（1）结合光合作用过程，解释出现以上曲线改变原因。提醒：光照是光合作用光反应条件，主要影响光反应。光照强度增加，［H］和ATP浓度增大，增加光合作用速率，当到达饱和点后，光合作用速率不再增加。10/72（2）正常进行光合作用棉花植株，突然停顿光照，其叶绿体内三碳化合物、五碳化合物含量将发生怎样改变？为何？提醒：三碳化合物含量上升，五碳化合物含量下降。突然停顿光照，光反应产生［H］和ATP降低，使三碳化合物还原速率降低，而因为二氧化碳浓度未发生改变，三碳化合物生成速率未变，故三碳化合物含量上升；五碳化合物含量则下降。11/72（3）结合光照强度与光合作用速率关系曲线，分析生产中有哪些办法能够提升作物产量。提醒：①延长光合作用时间：经过轮作，延长整年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用时间，提升有机物合成时间，从而增加产量；②增加光合作用面积：合理密植，提升单位时间光能利用率，从而提升农作物产量。12/722.依据CO2浓度与光合作用速率之间关系图像，试探讨：（1）若为植物提供高浓度CO2，其光合作用速率情况将会怎样？提醒：在CO2饱和点之前，增加CO2浓度，光合作用速率提升；在CO2饱和点之后，增加CO2浓度，光合作用速率不再增加。13/72（2）正常进行光合作用棉花植株，突然停顿CO2供给，其叶绿体中三碳化合物和五碳化合物含量将发生什么改变？为何？提醒：三碳化合物含量降低，五碳化合物含量增加。因为CO2是暗反应原料，在暗反应中，CO2和五碳化合物反应生成三碳化合物，三碳化合物在光反应产生ATP提供能量条件下，被［H］还原为五碳化合物和糖类。因为停顿CO2供给时光照并未发生改变，所以CO2和五碳化合物反应停顿，而三碳化合物还原仍在继续进行，所以三碳化合物含量会降低，五碳化合物含量会增加。14/72（3）结合CO2浓度与光合作用速率关系曲线，分析在实际生产生活中怎样提升作物产量。提醒：“正其行，通其风”或将蔬菜大棚与养鸡棚等相连来提升CO2浓度，提升植物光合作用速率，从而增加作物产量。15/723.结合如图温度与光合作用速率之间关系图像，思索以下问题：（1）分析温度对光合作用速率影响实质。提醒：光合作用是在酶催化下进行，温度经过影响酶活性而影响光合作用速率。16/72（2）分析图像中AB段、BC段形成原因。提醒：AB段表示随温度升高，酶活性升高，光合作用速率逐步增加，至B点时到达最大；B点对应温度表示光合作用最适温度；BC段表示随温度升高，酶活性下降，甚至失活，光合作用速率快速下降，直至完全停顿。17/72（3）结合温度与光合作用速率之间关系图像，分析该曲线在实际生产生活中有何应用。提醒：①冬天，温室栽培可适当提升温度；夏天，温室栽培又可适当降低温度。②白天适当提升温度，以提升光合作用速率，晚上适当降低温度，以降低细胞呼吸速率，确保植物有机物积累。18/724.如图是多原因对光合作用速率影响改变趋势图，试分析P点前、P→Q点、Q点后分别影响光合作用速率原因。19/72提醒：①P点前，限制光合作用速率原因应为横坐标所表示原因，随其原因不停加强，光合作用速率不停提升。②P点到Q点之间，限制原因现有横坐标原因，也有其它原因。③Q点后，横坐标所表示原因，不再是影响光合作用速率原因，要想提升光合作用速率，可采取适当提升图示中其它原因方法。20/721．光合作用速率（1）表示方法：通惯用单位时间单位叶面积上CO2固定量表示，或用O2、（CH2O）等产物生成量来表示。（2）净光合速率和真正光合速率①净光合速率：即表观光合作用速率，惯用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。②真正光合速率：即实际光合作用速率，惯用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量来表示。③真正光合速率=净光合速率+呼吸消耗。21/722.光合作用曲线中“午休”和“晴转阴”现象（1）午休现象酷热夏季中午，外界环境温度过高，植物蒸腾作用过于旺盛，为降低水分散失，叶片气孔关闭。同时，大气中CO2进入受阻，造成暗反应减弱，合成有机物降低。（2）“晴转阴”时影响光合作用关键原因是光照强度，此时光照减弱，光合作用光反应阶段受到抑制，产生［H］、ATP降低，影响了暗反应，有机物产量也降低。22/723.矿质元素对光合作用速率影响N、P、K等矿质元素参加合成与光合作用相关物质，在一定范围内，增大矿质元素供给量可提升光合作用速率，但当超出一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而造成植物失水、萎蔫。23/72水分供给对光合作用速率影响(1)影响：水是光合作用原料，缺水既可直接影响光合作用，又会造成叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用速率。(2)应用：依据作物需水规律合理浇灌。24/7225/72【尤其提醒】①对温室大棚采取无色透明玻璃以提升作物产量；②若要降低光合作用强度，则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光、吸收其它波长光，光合能力比白光弱，但比其它单色光强；③CO2到达一定浓度时，光合效率不再增加。假如CO2浓度继续升高，光合效率不但不会增加，反而要下降，甚至引发植物CO2中毒而影响植物正常生长发育。26/72典例(·安徽高考)为探究影响光合作用强度原因，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，试验结果如图所表示。请回答：27/72（1）与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量原因是________，C点条件下限制玉米CO2吸收量主要原因是________。（2）试验结果表明，在______条件下施肥效果显著。除本试验所包括原因外，从增加光合面积角度考虑，采取_________办法能提升玉米光能利用率。28/72解答本题应注意以下两点：（1）光照强度、温度、土壤含水量、肥料供给情况均可影响植物光合作用强度。（2）若单独改变某一条件，能够使光合作用强度继续增强，则该条件为此时光合作用限制原因。29/72【规范解答】（1）与D点相比，B点光照强度较弱，光合作用强度也较弱，所以B点条件下限制玉米CO2吸收量原因是光照强度；C点土壤含水量较低，光合作用强度较低，所以C点条件下限制玉米CO2吸收量主要原因是土壤含水量。（2）依据图示，同一光照条件下，当土壤含水量在40%～60%之间时，施肥效果才能表现出来；从增加光合面积角度考虑，采取合理密植办法能提升玉米光能利用率。答案：（1）光照强度（或光强）土壤含水量（2）土壤含水量为40%～60%合理密植30/72与光合作用相关多曲线分析，轻易忽略对横、纵坐标了解，不能抓住关键点进行分析，不能对比分析，是这类试题轻易犯错原因。分析这类曲线图示时，要结合题干信息，注意出现平台前和平台后影响原因。31/72【变式备选】(·江苏高考)某研究性学习小组采取盆栽试验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率影响。试验开始时土壤水分充分，然后试验组停顿浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，试验结果如图所表示。以下相关分析正确有(多项选择)（）32/72A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C.试验2～4天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引发D.试验2～4天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引发33/72【解析】选A、B、D。由图示曲线信息可知，试验条件下，随干旱时间延长，叶片光合速率呈下降趋势；对比甲、乙图示可知，叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；因为2～4天光合速率下降早于叶绿素含量下降，所以，光合速率下降不是叶绿素含量下降引发；试验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失水、气孔关闭，造成CO2吸收量降低，使光合速率下降。34/7235/721.用一水生植物做如图所表示处理，不影响单位时间内产生气泡数是（）A．玻璃容器容积B．台灯与玻璃容器距离C．溶于水中CO2量D．水生植物叶片数36/72【解析】选A。台灯与玻璃容器距离决定了光照强度，溶于水中二氧化碳是光合作用原料，水生植物叶片数目决定了叶绿体数目。37/722.塑料大棚内黄瓜在适宜情况下生长，以下哪一项改变会使产量增加（）A.O2含量适当增加B.CO2含量适当增加C.N2含量适当增加D.H2O含量适当降低【解析】选B。影响光合作用主要原因有：H2O和CO2（原料）、温度（影响光合作用酶活性）、光照强度（影响光合作用光反应速率）。依据以上原因，选项中只有CO2含量增加能够影响黄瓜产量。38/723.依据图中曲线分析，在晴天，大田农作物光合作用主要限制原因是（）A.光照强度B.CO2浓度C.温度D.水分39/72【解析】选B。本题考查影响光合作用环境原因。由图可知当光照充分时，CO2浓度不一样会影响光合作用速率。大气中CO2浓度为0.03%时，CO2浓度较低，限制了光合作用。40/724.（·昆明高一检测）光照增强，光合作用增强，但在光照最强夏季中午，因为气孔关闭，光合作用不但不能继续增强，反而下降，主要原因是（）A.水分解产生［H］数量不足B.暗反应过程中三碳化合物产生量不足C.叶绿体利用光能合成ATP数量不足D.水分含量降低41/72【解析】选B。夏季中午光照强度过大，叶片气孔关闭，二氧化碳进入叶片受阻，造成光合作用暗反应过程中三碳化合物产生量下降，使光合作用强度下降。光照强度下降会造成水分解产生［H］量、ATP合成量下降。42/725.在正常条件下进行光合作用某植物，当突然改变某条件后，即可发觉其叶肉细胞内五碳化合物含量上升，则改变条件是（）A.停顿光照B.停顿光照并降低二氧化碳浓度C.升高二氧化碳浓度D.降低二氧化碳浓度【解析】选D。二氧化碳主要影响暗反应中五碳化合物含量，二氧化碳浓度降低后，消耗五碳化合物降低，从而使其积累量增加。43/726.在一个透明容器中加入适量NaHCO3稀溶液，将杨树叶片快速封入其中，摇动容器，使容器内空气中CO2和溶液中CO2到达动态平衡，在保持温度不变条件下进行试验。以下相关试验叙述错误是（）A．伴随光照时间延长，溶液pH改变速度趋于迟缓B．光照几分钟后，容器内溶液pH将减小C．假如将装置置于暗室中，一段时间后，溶液pH将减小D．该装置能够用来研究植物光合作用44/72【解析】选B。适量NaHCO3起到CO2缓冲剂作用；光照几分钟后，因为装置中叶片进行光合作用，吸收CO2，容器内溶液中CO2量降低，pH增大。假如将该装置置于暗室中，此时植物只进行细胞呼吸，CO2量增多，一段时间后，溶液pH将减小。45/727.（·青岛高一检测）玉米是我国北方主要农作物之一，惯用做农业科研主要材料。图1表示玉米细胞某一生理状态，图2表示两个环境原因对光合速率影响情况。请据图回答：46/72（1）图1所表示生理状态______（能/不能）在图2曲线中找到对应点；若玉米长久处于图1所表示生理状态则不能正常生长，原因是_________。（2）请在图1中用箭头标出此状态时氧气移动方向。（3）图2中M点限制光合速率主要原因是________，b点以后主要限制原因是________。（4）图2中两个环境原因影响光合作用过程分别是________________。47/72【解析】（1）图1所表示含义是细胞呼吸释放CO2一部分用于光合作用，一部分释放到细胞外，说明光合作用强度小于细胞呼吸强度，所以能在图2中找到对应点，不过长久下去植物不能正常生存，有机物含量越来越少。（2）图示状态下作为需要氧气有氧呼吸，线粒体不但吸收了叶绿体产生氧气而且还要从细胞外吸收氧气才能满足需要。48/72（3）图2中M点时若再提升光照强度则光合速率还会提升，说明此点限制光合速率主要原因为光照强度，b点以后提升光照强度光合速率不再提升，说明限制原因不是光照强度，而是其它原因，如温度、CO2浓度等。（4）图2中两个环境原因分别是光照强度和CO2浓度，光照强度影响光反应，CO2浓度影响暗反应。49/72答案：（1）能光合作用强度小于细胞呼吸强度，有机物不能积累（2）如图（3）光照强度CO2浓度（4）光照强度影响光反应，CO2浓度影响暗反应50/7251/72一、选择题（本题包含6小题，每小题4分，共24分）1.相关以下办法及对应生物学原理叙述错误是（）A．农田种植作物一年两茬，可延长光合作用时间B．栽种秆矮、叶直而小作物，能增加种植密度，有益于增大光合面积C．温室条件下，经过增施农家肥能够提升作物对有机物吸收D．经常疏松土壤能够促进植物充分利用土壤中矿质营养52/72【解析】选C。温室条件下，增施农家肥可增加土壤中矿质离子含量和空气中CO2含量，以提升农作物产量，作物不能从土壤中直接吸收有机物。53/722．（·龙湖高一检测）我国青藏高原农区小麦产量高，新疆、甘肃产瓜果尤其甜，其主要原因是（）A.昼夜温差大，太阳辐射强B.CO2浓度高C.雨量充沛D.气温偏低，水分蒸发少【解析】选A。我国青藏高原、新疆、甘肃等地域海拔高，太阳辐射强，白天能够形成更多糖类等光合产物；同时因为昼夜温差大，夜晚温度低，呼吸消耗有机物较少，所以小麦产量高、瓜果尤其甜。54/723．抽除叶片中空气后，将叶片放入盛有新制冷开水三角瓶中，研究环境原因对光合作用影响。下表4组试验中能够说明CO2对光合作用影响是（）A.1号B.2号和4号C.1号和4号D.3号和4号55/72【解析】选C。本试验研究“CO2对光合作用影响”，则应满足试验组有CO2，对照组无CO2，其它变量（如光照、温度等）均相同。56/724.取某种植物生长状态一致新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不一样强度光照，其它条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气增加量如图所表示，以下叙述错误是（）57/72A.装置内增加氧气来自于水光解B.光照强度为a时，光合作用停顿C.丙组装置内CO2含量照光后比照光前低D.该图反应了光合作用强度与光照强度关系58/72【解析】选B。光合作用过程从整体上说，就是叶绿体利用光能，在相关酶催化下将CO2和H2O合成为（CH2O）并释放O2过程。装置内增加氧气，起源于水光解；光照强度为a时，O2增加量极少，因细胞在进行光合作用同时，也进行细胞呼吸，光合作用产生一部分氧被细胞呼吸利用；丙组处于最强光照下，其水光解加强，产生大量ATP和［H］，从而加紧了暗反应速率，使装置内CO2含量降低；氧气增加量多少能反应出光合作用强度大小，所以该图反应了光合作用强度与光照强度关系。59/725．以下①～④曲线图均表示光合作用速率与一些影响原因关系。在以下各选项中，不正确是（）60/72A．①图中X原因可表示CO2浓度，植物在较强光照时a点值普通要比在较弱光照时低B．③图中，阴生植物b点值普通比阳生植物低C．④图中Z原因(Z3＞Z2＞Z1)能够表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加主要原因是光照强度D.②图中Y原因最有可能代表光照强度【解析】选D。②图中Y原因最有可能代表温度，而不是光照强度；光照强度增加到一定程度时，光合速率不再增加，不过不会下降。61/72【规律方法】坐标题目标分析方法（1）明确横坐标、纵坐标含义。（2）曲线起点、终点，看清起点、终点位置很主要，往往代表特殊含义。（3）曲线趋势：曲线随横轴改变是增加还是降低，是成正比改变还是斜率在不停改变。假如是成正比改变表现为直线改变，如不是成正比改变则表现为曲线改变。（4）曲线拐点：曲线走势改变点，有主要意义。62/72（5）同一坐标轴中多条曲线：假如同一坐标轴中有多条曲线，要注意分析它们之间联络，如起点、终点、走势有何异同，并对应到坐标轴对应点，体会这些曲线所表达出来生物学原理。63/726.如图表示夏季玉米地里，距离地面高度不一样处CO2浓度不一样，图中实线表示早晨10时测定结果，虚线表示夜晚22时测定结果。以下相关叙述正确是（多项选择）（）A.在富含有机肥农田中，图中c点会右移B.早晨10时玉米植株对不一样高度CO2吸收量不一样C.夜晚时分，土壤中释放CO2大多被玉米所固定D.图中b点所对应是玉米植株叶面积较大处高度64/72【解析】选A、B、D。解答本题关键是对图中曲线含义解读。由图中曲线可知，a、b、c三点分别代表玉米地上方大气、玉米植株叶面积较大处、地面处CO2浓度。因为有机肥富含有机物，经微生物分解可产生CO2，所以施有机肥可使c点右移。图中实线表明，早晨10时玉米植株不一样高度CO2吸收量不一样，叶面积较大b点因为光合作用面积较大，CO2吸收量最大。夜晚时分，因为光反应无法进行，不能合成ATP和［H］，暗反应也不能进行，所以土壤中释放CO2极难被固定，故C说法错误。65/72二、非选择题（共2小题，共26分）7.（12分）（·青岛高一检测）研究人员以某植物为材料，利用多套如图装置，对影响光合作用各种环境原因进行研究。66/72(1)在光合作用过程中，光反应为暗反应提供两种物质是_______。(2)在温度、二氧化碳浓度等条件不变情况下，将图示装置由阳光下移至黑暗处，则植物叶肉细胞内三碳化合物含量_______(增加、降低)。(3)为了探究温度对光合作用影响，首先应在