2025届新教材高考生物一轮复习第3单元细胞的代谢第9讲第2课时光合作用的影响因素及应用学案新人教版

PAGEPAGE18第2课时光合作用的影响因素及应用必备学问固本夯基一、试验:探究环境因素(光照强弱)对光合作用强度的影响1.试验原理:抽去圆形小叶片中的气体后,叶片在水中,光照下叶片进行光合作用产生O2,O2充溢细胞间隙,叶片又会。光合作用越强,单位时间内圆形小叶片的数量越多。

2.变量分析自变量设置方法因变量视察指标

通过调整光源与试验装置间的距离来设置光合作用强度(产氧量)单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量3.试验流程(1)打出圆形小叶片:用打孔器在的绿叶上打出(直径为0.6cm)圆形小叶片30片。

(2)抽出叶片内气体:用注射器(内有清水、圆形小叶片)抽出叶片内气体(O2等),圆形小叶片全部沉到水底。(3)黑暗处理:将抽出内部气体的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中。(4)光照处理:取3只小烧杯,分别倒入富含的清水,各放入10片圆形小叶片,用强、中、弱三种光照分别照耀。

(5)视察并记录同一时间段内各试验装置中。

4.试验现象与结果分析:光照越强,烧杯内圆形小叶片浮起的数量,说明在肯定范围内,随着光照强度的不断增加,光合作用强度。

名师点睛(1)本试验中所测的数值并不代表光合作用的真实值,而是光合作用的净产值,即光合作用强度与细胞呼吸强度的差值。(2)叶片浮起之前并不是不进行光合作用,而是其光合速率小于呼吸速率或者是产生的O2量较少。二、光合作用的影响因素及应用1.光合作用的强度(1)概念:植物在单位时间内通过光合作用制造的数量。

(2)衡量指标单位时间内光合作用产生的有机物的量2.影响因素(1)内部因素①植物自身的遗传特性(如植物品种不同),以阴生植物、阳生植物为例,如图所示。曲线分析:补偿点A'②植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶。曲线分析:OA段,随叶龄增大,叶面积增大,色素含量增大,酶的含量和活性增大,光合速率加快。(2)外部因素①光照强度原理:影响光反应阶段,制约ATP及②CO2浓度原理:影响暗反应阶段,制约C3③温度原理:通过影响酶活性进而影响光合作用应用:①④必需矿质元素(N、P、Mg、K等)原理:可通过所构成的与光合作用相关的化合物,对光合作用产生直接或间接影响(如K+3.在生产实践中的应用实例原理间作套种有利于改善作物的通风、透光条件,提高光能利用率冬季大棚内应白天适当提高温度,晚上适当降低温度白天有光,适当升温能提高光合速率;晚上无光,适当降温可降低呼吸作用对有机物的消耗“正其行,通其风”合理密植,通风透气,有利于充分利用光能和CO2,有利于光合作用的进行合理浇灌缺少水分会导致植物叶片气孔关闭,CO2供应不足三、光合作用与细胞呼吸的关系1.物质方面C:CO2C6H12O6C3H4O3

O:H2OO2

H:H2ONADPHC6H12O6NADHH2O2.能量方面光能

有机物中稳定的化学能ATP概念检测基于对光合作用的影响因素及应用的理解,推断下列表述是否正确。(1)光照越弱,阴生植物光合作用越强;光照越强,阳生植物光合作用越强。()(2)净光合速率长期为零会导致幼苗停止生长。()(3)外界环境中的CO2通过气孔进入叶肉细胞被利用。()(4)与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要缘由是光照时间短。()(5)有色大棚主要透过同色光,其他光被大量汲取,所以无色透亮的大棚中农作物的产量较高。()(6)植物体从土壤中汲取的水分主要用于光合作用。()(7)种植农作物不宜过密,要保证良好的通风,以增加植株四周的CO2浓度。()(8)在光合作用的相关试验中,可以通过测定绿色植物在光照条件下CO2的汲取量、O2释放量以及有机物的积累量来体现植物实际光合作用的强度。()(9)某一光照强度下,检测到簇新叶片与外界气体的净交换为零,则可推断出此叶片没有进行光合作用。()(10)夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量。()教材拓展1.(人教版必修1P106“拓展应用”)北方夏季中午时,光照强度很强,植物出现“午休”现象的缘由是。

2.(人教版必修1P106“拓展应用”)将正常生长的某种植物放置在一密闭小室中,相宜条件下照光培育。培育后发觉该植物的光合速率降低,缘由是

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核心考点实力提升考点一环境因素对光合作用强度的影响及应用合作探究探究1单因素对光合作用的影响分析小麦植株进行光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃。右图表示在肯定CO2浓度、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度(以CO2汲取量表示)。分析回答下列问题。(1)上图曲线中,当光照强度为X时,叶肉细胞中产生ATP的场全部哪些?(2)B点的生理学含义是什么?在其他条件不变的状况下,将温度调整到30℃,上图曲线中A点和B点将如何移动?(3)图中C点以后限制光合作用强度接着上升的环境因素是什么?依此原理,在农业生产中可实行哪些详细措施提高小麦产量?(4)合理密植、间作套种、“正其行,通其风”、“土不翻,苗不欢”分别考虑哪种因素对作物产量的影响?探究2多因素对光合作用的影响分析据图分析多因素对光合作用的影响。图中:a.高CO2浓度,b.中CO2浓度,c.低CO2浓度;①高光强,②中光强,③低光强。(1)三条曲线在P点之前限制光合速率的因素分别是什么?(2)三条曲线在Q点之后横坐标所表示的因子还是影响光合速率的主要因素吗?此时的限制因素分别是什么?(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥有哪些好处?方法技巧1.多因素对光合作用影响的曲线分析方法解答受多因素影响的光合作用曲线题时,找出曲线的限制因素是关键。详细方法是对纵坐标或横坐标画垂线或者只看某一条曲线的变更,将多因素转变为单一因素,从而确定限制因素。当曲线上标有条件时,说明因变量受横坐标和曲线上条件的共同影响。若题干中描述了曲线的获得前提,如最适温度下测得,则应当考虑温度以外的影响因素。2.光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动(1)细胞呼吸对应点(A点)的移动:细胞呼吸增加,A点下移;细胞呼吸减弱,A点上移。(2)补偿点(B点)的移动①细胞呼吸速率增加,其他条件不变时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。②细胞呼吸速率基本不变,相关条件的变更使光合速率下降时,CO2(或光)补偿点应右移,反之左移。(3)饱和点(C点)和D点的移动:相关条件的变更(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时,C点右移,D点上移的同时右移;反之,移动方向相反。考向突破考向1单因素对光合作用的影响1.(2024浙江1月选考,节选)某同学进行“探究环境因素对光合作用的影响”的活动,以黑藻、NaHCO3溶液、精密pH试纸、100W聚光灯、大烧杯和不同颜色的玻璃纸等为材料用具。回答下列问题。(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,用于探究。在相同时间内,用玻璃纸罩住的试验组O2释放量最少。光合色素主要汲取光,汲取的光能在叶绿体内将H2O分解为。

(2)用精密试纸检测溶液pH来估算光合速率变更,其理由是,引起溶液pH的变更。

(3)若将黑藻从相宜温度移到高温的溶液环境,一段时间后,其光合作用的强度和细胞呼吸的强度分别将,其主要缘由是。

归纳总结在影响光合作用的因素中,光照强度、温度、CO2浓度等是外界影响因素,而影响光合作用的内部因素通常指的是植物自身的遗传特性、叶龄、叶面积指数、色素的含量、酶的数量(或活性)、C5的含量等。回答影响光合作用的因素这类问题时,①要留意审清题中须要回答的是外界影响因素还是内部影响因素;②针对曲线模型,在曲线上升阶段,限制因素为横坐标表示的因子,当曲线不再上升时,要对内部因素(如色素含量、酶活性等)和环境因素(如温度、CO2浓度等)进行分析;③若为表格,则应先将表格信息转化成曲线图再进行分析。考向2多因素对光合作用的影响2.(2024湖南长沙模拟)电场会对植物的生长发育产生一种“无形”的影响。在温室中同时增补电场和增施CO2,蔬菜产量可提高70%左右,这就是闻名的“电场产量倍增效应”。科学家依据电场强度与CO2浓度对黄瓜幼苗光合作用强度影响的试验,绘制如下曲线。据图回答下列问题。(1)第1组试验的作用是。在饱和光照强度下,该试验的自变量是。

(2)第1组试验和第2组试验的曲线比较,说明。

(3)依据试验曲线可知,在相同光照强度下,为了最大限度地增加作物产量,可以实行的措施是。

3.(2024山东青岛一模)爱好小组探讨温度及氮肥(硝酸盐)运用量对植物总光合速率的影响。他们将生理状态相同的试验植物随机分成9组,分别设置不同的温度和施氮量,赐予相宜的光照,一段时间后分别测量试验容器内CO2的削减量。结果如图所示,请回答下列问题。(1)NO3-被植物根细胞汲取的方式是。氮元素汲取后被运输到叶肉细胞内可用于合成多种化合物,其中NADPH的作用是(2)与其他组比较,3、6、9组结果出现的最可能缘由是。

(3)上述试验数据不足以得出试验结论,缘由是,完善的方法是。

考点二光合作用与细胞呼吸的关系合作探究探究光合作用与细胞呼吸相关曲线分析图1~3是光合作用、细胞呼吸相关曲线图,据图分析下列问题。(1)图1中,交点D对应E,此时净光合量为,植物生长最快的点是。

(2)图2中,a、b间的差值(a-b)为,交点F的含义是光合强度呼吸强度,相对于图1中的。

(3)图3中,曲线c表示,与图2中曲线a表示含义(填“相同”或“不相同”)。交点G的含义是=呼吸强度,此点植物(填“能”或“不能”)生长。

考向突破考向1光合作用与细胞呼吸的关系1.(2024全国Ⅰ)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动,促进作物的生长发育,达到增加产量等目的。回答下列问题。(1)中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施,该栽培措施对作物的作用有(答出2点即可)。

(2)农田施肥的同时,往往须要适当浇水,此时浇水的缘由是(答出1点即可)。

(3)农业生产常采纳间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是,选择这两种作物的理由是

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作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点/(μmol·m-2·s-1)120011805606232.(2024海南)在晴朗无云的夏日,某生物爱好小组测定了一种蔬菜叶片光合作用强度的日变更,结果如图。回答下列问题。(1)据图分析,与10时相比,7时蔬菜的光合作用强度低,此时,主要的外界限制因素是;从10时到12时,该蔬菜的光合作用强度。

(2)为探究如何提高该蔬菜光合作用强度,小组成员将菜地分成A、B两块,10—14时在A菜地上方遮阳,B菜地不遮阳,其他条件相同。测得该时段A菜地蔬菜的光合作用强度比B菜地的高,主要缘由是。

(3)小组成员又将相同条件的C菜地的上方和四周用遮阳网全部覆盖,测得棚内温度比B菜地高,一段时间后比较B、C两块菜地的蔬菜产量。与B菜地相比,C菜地蔬菜产量低,从光合作用和呼吸作用的原理分析,缘由是

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考向2光合作用与细胞呼吸曲线中“关键点”移动方向的分析3.(多选)科研人员在最适温度和某一光照强度下,测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变更曲线,结果如图。相关叙述错误的是()A.依据甲、乙两曲线均可看出高浓度的CO2会抑制光合作用的进行B.C点时,植物甲与植物乙合成有机物的量相等C.A点时植物甲细胞内产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体D.若适当增大光照强度D点将向右移动考向3光合作用和细胞呼吸的日变更曲线分析4.某科研小组为探究植物光合作用速率的变更状况,设计了由透亮的玻璃罩构成的小室(如图甲所示)。(1)将该装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物O2释放速率的变更,得到如图乙所示曲线,那么影响小室内植物光合作用速率变更的主要环境因素是;装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的时。

(2)在试验过程中某段光照时间内,记录液滴的移动,获得以下数据:每隔20min记录一次刻度数据……24293234……该组试验数据是在图乙曲线的段获得的。

(3)图乙中E与F相比,E点时刻C3的合成速率(填“快”或“慢”);为测定该植物总光合作用的速率,设置了比照组,比照组置于遮光条件下,其他条件与试验组相同。测得单位时间内,试验组读数为m,比照组读数为n,该植物总光合作用的速率是。

(4)图C表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变更。不考虑光照对温度的影响,那么植物在d时,单位时间内细胞从四周环境汲取个单位的CO2。

归纳总结提高大棚内农作物产量的途径途径详细方法和留意事项延长光照时间夜间适当补充光照:最好选择日光灯,时间不能太长,保证经济效益增大光合面积合理密植:要适度,避开相互遮光造成减产间作套种:要选择合适的两种作物,削减竞争导致的减产续表途径详细方法和留意事项提高光合作用强度提高CO2浓度:如适当通风、施用农家肥合理施肥:如农家肥和化肥协作运用,还要避开施肥过度造成“烧苗”提高净光合作用速率适当增大昼夜温差:白天适当升温,夜间适当降温,增加有机物的积累量第2课时光合作用的影响因素及应用必备学问·固本夯基一、1.下沉上浮上浮2.光照的强弱3.(1)生长旺盛(4)CO2(5)圆形小叶片浮起的数量4.越多不断增加二、1.(1)糖类2.(1)阴生植物三、1.CO2H2O2.ATP中活跃的化学能热能【概念检测】(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√(8)×(9)×(10)√【教材拓展】1.提示光照强度过强,温度上升,导致气孔关闭,细胞CO2供应不足,光合作用减弱2.提示植物在光下光合作用汲取CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低核心考点·实力提升考点一【合作探究】探究1(1)提示细胞质基质、线粒体和叶绿体。(2)提示B点表示光合作用的速率(或强度)与细胞呼吸的速率(或强度)相等。温度由25℃调至30℃,光合速率下降,呼吸速率上升,A点向下移动,B点向右移动。(3)提示CO2浓度。施用有机肥、合理密植等。(4)提示合理密植:降低种内竞争强度,使植物能接受更充分的光照。间作套种:阳生植物和阴生植物对光照的要求不同,合理搭配,提高光能利用率,增加产量。“正其行,通其风”:强化空气流通,为植物光合作用供应更多二氧化碳,增加光合作用的暗反应过程。“土不翻,苗不欢”,说明松土能增加根的呼吸作用,供应更多能量,促使矿质离子的汲取。但大面积地松土也能带来水土流失或温室效应等环境问题。探究2(1)提示P点之前,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,依次为光照强度、光照强度和温度。(2)提示Q点之后横坐标所表示的因子不完全是影响光合速率的主要因素,此时的主要影响因素依次为温度、CO2浓度、光照强度和温度。(3)提示有机肥中的有机物被土壤中的微生物分解成各种矿质元素,增加了土壤的肥力,另外还释放出热量和CO2,增加了大棚内的温度和CO2浓度,有利于植物光合作用的进行。【考向突破】1.答案(1)光波长对光合作用的影响绿色红光和蓝紫H+、e-和O2(2)黑藻将溶液中的CO2转化为有机物(3)减弱、减弱高温导致酶的结构变更,活性下降解析(1)选用无色、绿色、红色和蓝色的4种玻璃纸分别罩住聚光灯,来制造不同波长的光,可以用于探究光波长对光合作用的影响。由于叶绿体中的色素几乎不汲取绿光,所以在相同时间内,用绿色玻璃纸罩住的试验组O2释放量最少。光合色素主要汲取红光和蓝紫光,汲取的光能在叶绿体内将H2O分解为H+、e-和O2。(2)试验中黑藻光合作用所需的CO2可来自NaHCO3溶液,随着光合作用的进行,溶液中的CO2越来越少,导致溶液pH渐渐上升,所以可以用精密试纸检测溶液pH来估算光合速率变更。(3)若将黑藻从相宜温度移到高温的溶液环境,一段时间后,由于高温导致酶的结构变更,酶活性下降,其光合作用的强度和细胞呼吸的强度均将减弱。2.答案(1)比照电场强度和CO2浓度(2)强电场可以提高植物的光合作用强度(3)增补电场和增施CO2解析(1)第1组试验的条件为大气电场和大气CO2浓度,属于比照组,起比照作用。饱和光照强度下,试验的自变量是电场强度和CO2浓度。(2)第1组试验和第2组试验对比,二者的自变量为电场强度,第2组试验的净光合作用强度大于第1组试验,而二者的细胞呼吸强度相等,因此说明强电场可以提高植物的光合作用强度。(3)分析曲线可知,同一光照强度下净光合作用强度最大的是第4组试验,因此为了最大限度地增加作物产量,可增加电场强度和提高CO2浓度。3.答案(1)主动运输为光合作用暗反应阶段供应还原剂和部分能量(2)所施氮肥浓度过高,根细胞渗透失水,影响植株的生命活动(3)仅测量获得试验条件下的净光合速率在黑暗条件下重复上述试验,测量获得各组试验条件下的呼吸速率,进而计算获得总光合速率解析(1)植物根细胞汲取无机盐离子的方式是主动运输。光合作用光反应产生的NADPH用于C3的还原,同时NADPH属于高能化合物,因此NADPH的作用是为光合作用暗反应阶段供应还原剂和部分能量。(2)图中的3、6、9组是不同温度下的高施氮量处理,据图发觉,3、6、9组的净光合速率低于比照组,可能缘由是所施氮肥浓度过高,根细胞渗透失水过多,影响植株的生命活动。(3)试验目的是探讨温度及氮肥(硝酸盐)运用量对植物总光合速率的影响,图中仅测量了试验条件下的净光合速率,缺少呼吸速率的测定,因此还须要在黑暗条件下重复该试验,测量获得各组试验条件下的呼吸速率,进而计算获得总光合速率。考点二【合作探究】探究(1)提示0B(2)提示净光合强度或有机物积累量=(等于)D点和E点(3)提示净光合强度不相同净光合强度能【考向突破】1.答案(1)削减杂草对水分、矿质元素和光的竞争;增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系汲取(3)A和C作物A光饱和点高且长得高,可利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用解析(1)中耕能够除去杂草,削减杂草与农作物对水分、矿质元素和光的竞争;可以增加土壤氧气含量,促进根系的呼吸作用,进而促进根对矿质元素的汲取;促进土壤微生物对腐殖质的分解,加速物质的循环利用。(2)浇水可以降低土壤溶液的浓度,防止植物因过度失水而死亡;肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系汲取。(3)不同株高的农作物间作可避开相互遮挡,且植株高的农作物接收的光照多,光饱和点应较高,植株矮的农作物接收的光照少,光饱和点应较低。结合表中信息可知,作物A和C符合条件。2.答案(1)光照强度下降(2)B菜地光照强度过高,导致蔬菜气孔关闭,CO2汲取受阻,光合作用速率降低(3)C菜地的温度上升,光合作用有关酶活性下降,细胞呼吸有关酶活性增加,C菜地的净光合速率降低,产量下降解析(1)光合作用在肯定范围内随光照强度的增加而增加,与10时相比,7时间照强度弱,此时,影响光合作用的主要因素是光照强度;10时到12时,从图中分析可知,该蔬菜的光合作用强度在降低。(2)光合作用在肯定范围内随光照