高考生物专题复习 第16讲 C3、C4植物 提高光能利用率课件 大纲人教版.ppt

第16讲c3 c4植物 提高光能利用率 第16讲 考点整合 考点一c3 c4植物 第16讲 考点整合 叶片的解剖结构 c3植物 没有 结构 维管束鞘细胞不含 叶肉细胞含叶绿体 维管束鞘周围叶肉细胞排列 具有较明显的栅栏组织和海绵组织 花环型 叶绿体 松散 第16讲 考点整合 叶片的解剖结构 c4植物 有 结构 维管束鞘细胞含许多 的叶绿体 叶肉细胞叶绿体较少 较小 有基粒 叶肉细胞内的叶绿体具有基粒 并通过胞间连丝将其光反应所产生的nadph和atp转运进入维管束鞘细胞 用于维管束鞘细胞暗反应对氢和atp的需要 花环型 没有基粒或基粒发育不良的较大 第16讲 考点整合 正常的 无叶绿体 正常的 c3和c4两个循环途径 先c4途径 再c3途径 c4植物叶肉细胞的叶绿体 c4植物维管束鞘细胞的叶绿体 第16讲 考点整合 叶肉细胞的叶绿体 维管束鞘细胞的叶绿体 较低 较高 较低 较高 浅 深 第16讲 考点整合 考点二提高光能利用率 1 光能利用率概念 指单位土地面积上 农作物通过光合作用所产生的 中所含的能量 与这块土地所接受的太阳能的比 2 提高光能利用率措施 1 延长 如轮作 间作 套种 2 增加 如合理密植 3 提高光合作用效率 光合作用效率是指 绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量 与光合作用中吸收的光能的比值 有机物 光合作用时间 光合作用面积 第16讲 考点整合 光照强弱的控制阳生植物 需 光照阴生植物 需 光照 co2的供应农田 确保良好的通风透光 如合理密植 温室 增施 或使用co2发生器 强 弱 有机肥 第16讲 考点整合 必需矿质元素供应n 光合作用过程中各种酶及 和 的重要组成成分 p 叶绿体膜及 和 的重要组成成分 k 与糖类的 与 有关 mg 的重要组成成分 nadp atp nadp atp 合成 运输 叶绿素 第16讲 考点整合 辨析 间作 套种 与轮作 1 间作是指在前一种作物还未收获之前种植另一种作物 间作 套种 可根据不同作物的光强的不同需求充分利用弱光 散射光 还可以避免出现裸地 2 轮作是指在同一块地轮流种植不同品种的作物 由于不同作物对不同元素需求不同 故轮作可在一定程度上改善必需矿质元素的供应 轮作还有其他好处 如防止病虫害等 探究点一鉴别c3 c4植物的方法 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 易错易混点 光合作用过程 c3和c4植物的光合作用在空间上是分开的 c3植物只发生 过程 且只在叶肉细胞中进行 无 过程 维管束鞘细胞不参与 c4植物具特有的 过程 发生于叶肉细胞中 发生于维管束鞘细胞中 具体如图16 1所示 第16讲 要点探究 图16 1 第16讲 要点探究 特别提醒 此过程高考不要求 但教师和学生可以根据叶片结构特点及概念归纳出两种植物光反应场所 co2固定场所 c3还原场所 淀粉形成场所 固定co2的能力强弱 第16讲 要点探究 例1 2010 全国卷 光照条件下 给c3植物和c4植物叶片提供14co2 然后检测叶片中的14c 下列有关检测结果的叙述 错误的是 a 从c3植物的淀粉和c4植物的葡萄糖中可检测到14cb 在c3植物和c4植物呼吸过程产生的中间产物中可检测到14cc 随光照强度增加 从c4植物叶片中可检测到含14c的c4大量积累d 在c3植物叶肉组织和c4植物维管束鞘的c3中可检测到14c 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 点评 本题是一道基础题 重点考查c3植物和c4植物的结构和生理特点 要求学生熟练掌握c3植物和c4植物叶片的解剖结构 叶绿体类型 co2固定途径 co2固定场所 淀粉形成场所 co2的利用率等 因此教师在分析此题时要注意培养学生知识的迁移能力 以下变式题将从c4植物细胞结构 c4途径的意义考查 第16讲 要点探究 变式题1 2010 湖南卷下列关于高粱 玉米叶的结构及其光合作用过程的叙述中正确的是 围绕着维管束的叶肉细胞排列疏松 因为叶肉细胞中的叶绿体有正常的基粒 所以水的光解发生在叶肉细胞中 nadph储存了能量 并具有还原性 co2中的c首先转移到c4中 然后才转移到c3中 能利用低浓度的co2 光能转化为电能时 电子的最终受体是atp和nadp a b c d 第16讲 要点探究 b 解析 高粱和玉米是c4植物 围绕着维管束的叶肉细胞排列紧密有基粒能进行光反应 在c4植物的co2固定过程中先形成c4 再转化为c3 光能转变成电能时电子的最终受体是nadp nadph参与暗反应c3还原过程 c4途径中能够固定co2的酶 pep羧化酶 对co2的亲和力比c3途径中的有关酶的亲和力大得多 所以能利用低浓度的co2 特别在高温 光照强烈和干旱的条件下 c4植物仍能进行光合作用 第16讲 要点探究 变式题2 2010 九江模拟在某一时刻 将两株植物移入没有二氧化碳的环境中 图16 2表示的是其体内三碳化合物和五碳化合物的变化情况 下列说法正确的是 第16讲 要点探究 a a c代表c3植物 b d代表c4植物b a d代表c3植物 b c代表c4植物c b c代表c3植物 a d代表c4植物d b d代表c3植物 a c代表c4植物 d 解析 从选项中可知 此题要求判断出植物的类型 c4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的co2进行光合作用 而c3植物则不能 在某一时刻 将两株植物移入没有二氧化碳的环境中 c4植物能够利用很低的co2 所以c3的含量下降得缓慢一些 由于暗反应的c3途径是一个循环过程 因此c3 c5的总量不变 c4植物c3的含量下降的缓慢一些 它的c5的含量上升就迅速些 由此可得到答案 探究点二影响光合作用的因素及其在农业生产中的应用 第16讲 要点探究 植物光合作用的强度指光合速率 光合速率常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的量来表示 一般测定光合速率的方法都没有把植物的细胞呼吸考虑在内 所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数 叫净光合速率 真正的光合速率 净光合速率 呼吸速率 植物光合作用的影响因素既有内部因素也有外部因素 1 内部因素 植物种类不同 光合速率不同 同一植物在不同的生长发育阶段 光合速率不同 不同部位的叶片 光合速率不同 同一叶片的不同生长发育时期光合速率不同 2 影响光合作用的外界因素及在生产上的应用 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 易错易混点 要提高温室中农作物的产量 可以采取的措施 温室大棚使用无色透明玻璃 在晴朗的天气 白天适当升高温度 晚上适当降低温度 保持昼夜温差 适当补充co2浓度 在阴雨绵绵的天气 补充人工光照或晚上适当降低温度 保持昼夜温差 第16讲 要点探究 例2 2010 湛江测试 图16 3甲曲线表示某植物在恒温30 时光合速率与光照强度的关系 图乙是某同学 探究影响植物光合速率的因素 的实验装置图 试回答 图16 3 第16讲 要点探究 1 图甲曲线中 当光照强度为w点时 叶肉细胞中产生atp的场所有 2 已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 和30 在其他条件不变的情况下 将温度调节到25 图甲曲线中x点将向 移动 y点将向 移动 第16讲 要点探究 3 利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中 若在灯与广口瓶之间放一隔热装置 假设对透光性无影响 这时我们可用这个装置来探究 与光合速率的关系 是自变量 可以通过改变广口瓶与灯的 来改变这一自变量 也可通过变换灯管的功率来改变 4 若实验中每隔15min改变一次广口瓶与灯之间的距离 随着时间与距离的增加 气泡产生速率下降 产生这一结果的原因是 第16讲 要点探究 答案 1 细胞质基质 线粒体和叶绿体 2 下左 3 光照强度光照强度距离 4 光照强度减弱 光合作用产生的o2减少 水中co2含量逐渐下降 光合作用产生的o2减少 第16讲 要点探究 解析 1 光照强度为w点时 叶肉细胞既能进行光合作用 又能进行呼吸作用 产生atp的场所有叶绿体类囊体薄膜 细胞质基质 线粒体 2 x代表呼吸速率 呼吸作用最适温度为30 温度由30 调节到25 呼吸速率下降 x点应下移 y点表示光补偿点 光合作用最适温度25 温度由30 调节到25 光合速率增强 y点应左移才能使光合速率与呼吸速率相等 3 利用图乙装置可研究光照强度 变换灯与广口瓶的距离或灯的功率 对光合速率 有色液滴右移的距离 的影响 4 距离增加 光照强度减弱 光合速率降低 气泡产生速率下降 随时间延长 水中二氧化碳量减少影响光合速率 也会使气泡产生速率下降 第16讲 要点探究 点评 此题难度不大 但考查的知识点较多 而且特别注重知识点之间的联系的考查 能较好的对呼吸作用和光合作用之间的关系进行考查 下列变式题将考查影响光合作用的因素 第16讲 要点探究 变式题1 2010 四川卷 有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究 结果如下表 净光合速率以co2的吸收速率表示 其他条件适宜且相对恒定 下列相关分析 不正确的是 第16讲 要点探究 a 光强大于0 1mmol光子 m2 s 随光照增强两种果树的光能利用率逐渐减小b 光强小于0 5mmol光子 m2 s 限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量c 光强大于0 7mmol光子 m2 s 限制净光合速率的主要生态因素是co2浓度d 龙眼的最大光能利用率大于芒果 但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果 第16讲 要点探究 b 解析 本题考查光合作用相关知识 考查学生的获取信息的能力及理解能力 从表中可以看出 光强大于0 1mmol光子 m2 s 随光照增强 两种果树的光能利用率逐渐减少 a正确 光强小于0 5mmol光子 m2 s 随光照增强 净光合速度增强 因此光强小于0 5mmol光子 m2 s时 限制净光合速率的主要因素是光照强度 b错 光强大于0 7mmol光子 m2 s 随光照增强 净光合速率不再增强 因此光强大于0 7mmol光子 m2 s时 限制净光合速率的主要生态因素不再是光照强度 主要是co2浓度 c正确 第16讲 要点探究 变式题2 2010 衡水模拟如图16 4所示为光照强度对植物光合作用的影响关系 下列有关曲线的相关叙述中错误的是 第16讲 要点探究 a b代表光下植物干物质积累量b m的大小与植物呼吸作用强度有关c n点之后植物吸收co2量不再增加与叶绿体中酶数量等有关d 如果温度升高 m点会向左移 d 解析 本题属于图表类型 方法是先认识横轴与纵轴表示量 此图横轴为光照强度 纵轴原点以上是co2吸收量且为净值 原点以下co2释放量 最大值表示呼吸强度 其次认识关键点 m点是光补偿点 n点所指的最高点是光饱和点 温度升高光补偿点应该右移 1 2011 菏泽统考 有两种植物 一种是阳生植物 一种是阴生植物 从这两种植物上各取一片彼此相似的叶片 分别放在两个透明盒子中 在适宜温度条件下 逐渐增加光照强度 测定放氧速率的数据如下表 请回答有关问题 第16讲 备用习题 第16讲 备用习题 1 由表中数据可以推测 取自阳生植物的叶片是 光照强度直接影响光合作用的 过程 该过程可将光能转化为 中的化学能 2 如果在某光照强度下 叶片放氧速率为零 其生理学含义是 3 光照强度 600mol光子 m2 s时 叶片a放氧速率主要被 限制 叶肉细胞呼吸作用产生的co2转移途径是 4 若绘制a b两片叶放氧速率曲线图 则大约在175mol光子 m2 s时两条曲线相交 此点的生物学含义是 第16讲 备用习题 答案 1 a光反应 h 和atp 只答atp也可 2 光合速率等于呼吸速率 3 co2浓度从线粒体进入叶绿体进行光合作用 4 阳生植物和阴生植物的净光合速率相等 a b两片叶净光合速率相等 第16讲 备用习题 解析 1 由表格数据可知 叶片b在光照强度为500mol光子 m 2 s 1时放氧速率最大 说明该光照强度为饱和强度 而叶片a在光照强度为500 600mol光子 m 2 s 1时 放氧速率仍然增加 说明其达到饱和点时所需要的光照强度一定比叶片b大 故可判定a叶片取自阳生植物 光照强度直接影响光反应 该过程将光能转化成 h 和atp中活跃的化学能 2 植物的放氧速率为净光合作用速率 因实际光合速率 净光合速率 呼吸速率 因此净光合速率为0时 实际光合速率与呼吸速率相等 3 光照强度大于600mol光子 m 2 s 1时 植物的光合速率主要受co