2017_2018学年高中生物小专题大智慧影响光合作用的因素及应用教学案浙科版必修1.docx

影响光合作用的因素及应用1内部因素对光合作用的影响(1)同一植物的不同生长发育阶段： 根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。(2)同一叶片的不同生长发育时期： 曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶的生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体、叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶，这样可减少细胞呼吸对有机物的消耗。2单因子环境因素对光合作用的影响(1)光强度：光强度直接影响光反应的速率，光反应产物NADPH与ATP的数量多少又会影响碳反应的速率，进而影响有机物的生成速率。(1)光强度对真正光合速率的影响：点光强度为零，只进行细胞呼吸，A点即表示细胞呼吸速率。bAB段表明随光强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度(光合速率)等于细胞呼吸强度(呼吸速率)，B点称为光补偿点。cBC段表明随光强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点对应的光强度称为光饱和点，C点对应的CO2吸收值表示表观光合速率。d真正光合速率表观光合速率呼吸速率。e不同的植物的光补偿点和光饱和点不同。(实线代表阳生植物，虚线代表阴生植物)以表观光合速率的大小来判断植物能否正常生长：(自然状态下以一天24小时为单位)a表观光合速率大于0时，植物因积累有机物而正常生长。b表观光合速率等于0时，植物因无有机物积累不能生长。c表观光合速率小于0时，植物因有机物量减少而不能生长，且长时间处于此种状态下植物将死亡。应用：适当增强光强度；合理密植。(2)CO2浓度：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。 曲线分析：图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B点都表示CO2饱和点。应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用速率。(3)温度： 曲线分析：温度是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率的。应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度；增大昼夜温差获得高产。(4)水分的供应对光合作用速率的影响：影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。应用：根据作物的需水规律合理灌溉。特别提醒在分析单因子对光合作用的影响时，不仅要关注曲线的走势，还要注意几个关键点，尤其是补偿点和饱和点，以及饱和点前和饱和点后的主要限制因子。一般来说，饱和点前的限制因子就是横坐标表示的因子，饱和点后的限制因子主要是横坐标表示的因子以外的因子。3多因子外界因素对光合作用速率的影响 (1)曲线分析：P点前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。P点到Q点之间，限制因子既有横坐标因素，也有其他因素。Q点后，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。(2)应用：温室栽培时，在一定光强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过适当增加光强度、适当调节温度或适当增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的。1下图甲为某校生物兴趣小组探究光强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图，图乙为每小时所测得的结果。据图分析错误的是() A本实验可以通过改变灯泡功率或灯与广口瓶的距离来完成自变量的控制B本实验利用甲装置即可测得图乙结果，无需另设对照组C甲装置不能测得图乙中的a点数据D该实验不能用白炽灯作为光源解析：选C甲装置放在黑暗的环境中可以测出a点数值(氧气消耗量)。2下图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中二氧化碳含量的关系。图示中，ce段是增大了光强度后测得的曲线。下列有关叙述中，正确的是() A植物体鲜重的增加量是光合作用强度的重要指标B出现bc段的限制因素主要是温度C叶绿体内的三碳化合物含量，c点时大于b点D在e点后再次增大光强度，曲线有可能为eg 解析：选D植物体鲜重的增加主要是水分，不能代表光合作用的强度；在c点增加光照强度，光合作用强度增加，说明出现bc段的限制因素主要是光照强度；bc段光合作用强度基本不变，c点和b点时三碳化合物含量维持动态平衡；在一定范围内光合速率随着光照强度的增加而加快，但超过一定范围之后，光合速率的增加转慢，当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象，因而在e点后再次增大光强度，曲线有可能为eg。3右图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是()ACO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用B适当增加光强度，a点将左移CCO2浓度为b时，甲、乙真正光合作用强度相等D甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强解析：选BCO2浓度为a时，甲的光合速率与呼吸速率相等，在a之前甲就能进行光合作用。呼吸速率不变，适当增加光强度，光合速率会增大，光合速率与呼吸速率相等的点(a点)将左移。CO2浓度为b时，甲、乙表观光合作用强度相等。在一定范围内，甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强，超过一定范围，甲，乙光合作用强度达到最大，不再增强。4下图为植物光合作用强度随光强度变化的坐标图，下列叙述不正确的是()Aa点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体Bb点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30 ，如图表示该植物处于25 环境中，则将温度提高到30 时，a点上移，b点左移，d点下移D当植物缺镁时，b点将向右移解析：选Ca点叶肉细胞只进行细胞呼吸，无光合作用，故产生ATP的细胞器只有线粒体；b点时植物光合作用产生的氧气量正好等于细胞呼吸消耗的氧气量，故氧气的吸收量为0；温度由25 提高到30 时，植物光合作用强度下降，细胞呼吸强度提高，则a点上移，b点右移，d点上移；当植物缺镁时，吸收光能的色素量 减少，要达到与细胞呼吸强度相同，则所需的光强度较高，故b点将向右移。5下面甲图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙)，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是()A在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小B在bc段，单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间C在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降D因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶圆片不能进行细胞呼吸解析：选C据本实验原理可知，叶圆片上浮的时间可表示光合作用强度，两者呈负相关。在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增大。在bc段，单独增加光照或温度，都可以缩短叶圆片上浮的时间，但增加NaHCO3溶液浓度则不能。实验中，光合作用可以释放氧气。6下列曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。相关叙述错误的是()A图中的X因素可表示CO2浓度B图中Y因素可能代表植物所需要的无机盐的浓度C图中，其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向左移动D图中Z因素(Z3Z2Z1)可以表示CO2浓度，当光强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光强度解析：选 CMg是合成叶绿素不可缺少的元素，植物缺Mg时，叶绿素合成减少，光反应减弱，植物细胞欲达到光补偿点，需增加光强度，故b点向右移动。7植物气孔是由两个保卫细胞组成的，其张开度有多种调节机制，其中的一个调节机制如下图，则下列说法错误的是()A当SO2浓度过高时，可能会抑制光合速率BABA在一定程度上可帮助植物免受SO2的破坏C当SO2浓度过高时，植物体内C3(三碳酸)的含量上升DCO2进出保卫细胞的方式为扩散解析：选C据图可知，当SO2浓度过高时，保卫细胞中CO2浓度相对提高，在ABA的作用下，气孔关闭，导致光合作用的原料CO2供应减少，抑制光合速率；ABA在CO2浓度过高时促进保卫细胞关闭，可帮助植物免受SO2的破坏；当SO2浓度过高时，导致叶肉细胞CO2供应不足，而C3(三碳酸)的还原仍在继续，故植物体内C3的含量下降；CO2进出保卫细胞的方式是扩散。8. 下图甲是测定植物光合速率的装置，图乙是经过测定后描绘出的一天之内玻璃钟罩内O2释放速率的变化曲线。则下列说法中，不正确的是() A影响玻璃钟罩内O2释放速率的主要环境因素是光强度和温度B在8时植物的光合速率与呼吸速率相等C在大约13时刻度管中液滴向右移动达到最大刻度D该装置测定的是表观光合速率解析：选C装置中CO2缓冲液的作用是提供一定浓度的CO2，因此，影响玻璃钟罩内O2释放速率的环境因素不包括CO2浓度，而是光强度和温度；在8时植物O2释放速率为0，说明此时植物的光合速率与呼吸速率相等；液滴向右移动是由于O2的释放，在818时植物都在释放O2，因此在18时刻度管中液滴向右移动达到最大刻度；O2释放速率表示表观光合速率。9. 在一定的温度和CO2浓度等条件下，针对甲、乙两种植物设计实验并测得相关数据如下表(光强度单位：kLx；CO2吸收量或释放量单位：mg/(100 cm2 叶h)；光合速率和呼吸速率用CO2的量表示)。下列分析正确的是()光合速率与呼吸速率相等时的光强度光合速率达到最大值时的最小光强度光合速率最大值时CO2吸收量黑暗条件下CO2释放量甲植物13115.5乙植物393015A甲、乙植物比较，甲植物更适合在强光下生长B对甲植物来说，实验中的自变量是CO2吸收量或释放量C光强度大于9时，甲、乙植物的真正光合速率分别为16.5、45D当光强度大于3小于9时，限制甲、乙植物光合速率的环境因素相同解析：选C甲、乙植物比较，甲植物更适合在弱光下生长，这是因为甲植物光合速率与呼吸速率相等时的光强度和光合速率达到最大值时的最小光强度均比较小；对甲植物来说，实验中的自变量是光强度，CO2吸收量或释放量是因变量；光强度大于9时，甲、乙植物的真正光合速率分别是115.516.5、301545；当光强度大于3小于9时，限制甲植物光合速率的环境因素主要是温度和CO2浓度，限制乙植物光合速率的环境因素主要是光强度。10. 将某种植物置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在5 、15 、25 和35 条件下，改变光强度，测定CO2的吸收速率，得到图1所示的结果。处理图1中有关数据得到图2、图3。下列叙述不正确的是() A图1中的自变量是温度和光强度B当光强度大于7时，25 与15 条件下植物的有机物的合成速率相同C图2表示在535 条件下该植物光饱和点的变化D图3表示在535 条件下该植物呼吸速率的变化解析：选B题图中CO2的吸收速率指的是表观光合速率，有机物的合成速率应该是表观光合速率加上呼吸速率。当光强度大于7时，25 与15 条件下植物的表观光合速率相等，但由于呼吸速率不同，故有机物的合成速率也不相同。11下图中甲图表示植物光合速率受光强度影响的变化曲线，乙图表示植物在不同外界环境条件下，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。据图回答问题： (1)甲图曲线中，当光强度为n时，叶肉细胞中产生ATP的场所有_。(2)甲图中，当光强度为k时，叶绿体中ADP的移动方向是从_移向_。(3)乙图中，a点对应条件下，叶肉细胞中C3(三碳酸)含量_于b点；c点对应条件下，叶肉细胞中C5含量_于b点；结合甲图信息，d点对应条件下，叶肉细胞中C5含量_于c点。(4)根据甲图信息，乙图中的光强度为n对应的曲线与光强度为k对应的曲线应重合，而实际情况不是这样的。写出一个引起乙图中出现阴影部分的主要外界因素：_。(5)综合上述分析，影响植物光合速率的因素主要包括_(答出三项)。解析：当光强度为n时，植物既进行光合