高中生物浙科版分子與細胞第三章細胞的代謝 第3章9

第19課時環(huán)境因素影響光合速率目標導(dǎo)航1.明確光合速率的概念及表示方法。2.說出環(huán)境因素對光合速率的影響。3.說出光合作用原理的應(yīng)用。一、光合速率1．概念：指植物在______________、________________內(nèi)進行光合作用的量，又名________________。2．表示方法：釋放________量、消耗______________量。二、影響光合速率的環(huán)境因素1．光強度(1)影響原因：________是植物進行光合作用的能量來源。(2)影響特點①較低光強度時，光合速率________________________________________。②超過一定光強度后，光合速率________________________________________，達到最大光合速率。③使光合速率剛好達到最大時的光強度稱________________。2．溫度(1)影響原因：溫度影響光合作用________________。(2)影響特點①溫度較低時，光合速率___________________________________________。②超過一定溫度后，光合速率__________________________________________。③使光合速率達到最大時的溫度稱光合作用的________________。3．CO2濃度(1)影響原因：CO2是光合作用的________。(2)影響特點①低CO2濃度范圍內(nèi)，光合速率_____________________________。②超過一定CO2濃度后，光合速率____________________________________。③使光合速率剛好達到最大時的CO2濃度稱________________________。4．光強度、溫度、CO2濃度對光合作用的影響是____________的，不同情況下，任何一個因素的減弱都可能限制光合作用。知識點一環(huán)境因素對光合作用的影響1．在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植物凈光合速率的關(guān)系如圖所示。理論上某種植物能更有效地利用CO2，使光合產(chǎn)量高于m點的選項是()A．若a點在a2，b點在b2時B．若a點在a1，b點在b1時C．若a點在a2，b點在b1時D．若a點在a1，b點在b2時知識點二光合作用原理的應(yīng)用2．如圖表示葉面積指數(shù)與光合作用和細胞呼吸的關(guān)系(葉面積指數(shù)是指單位面積上植物葉面積數(shù)量。此值越大，表示植物葉片交錯程度越大)。圖中陰影部分表示的生理過程和森林合理開采的葉面積指數(shù)分別為()A．吸收礦質(zhì)元素的量，8B．細胞呼吸消耗有機物量，4C．細胞呼吸消耗有機物量，6D．蒸騰作用失水量，2基礎(chǔ)落實1．在農(nóng)作物管理中，下列措施可以提高凈光合速率的是()①增加光照強度②增施有機肥③延長生育期④施NH4HCO3A．① B．①②③ C．①②④ D．①②2．如圖所示為研究光照強度和CO2濃度對某植物光合作用速率的影響。下列有關(guān)敘述中不正確的是 ()A．曲線中a點轉(zhuǎn)向b點時，葉綠體中C3濃度升高B．曲線中b點轉(zhuǎn)向d點時，葉綠體中RuBP濃度升高C．在一定范圍內(nèi)增加光照強度和CO2濃度，有利于提高光合作用強度D．曲線中c點產(chǎn)生的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量3．下列關(guān)于葉綠體和光合作用的描述中，正確的是()A．葉片反射綠光故呈綠色，因此日光中綠光透過葉綠體的比例最小B．葉綠體的類囊體薄膜上含有自身光合作用所需的各種色素C．光照下葉綠體中的ATP主要是由光合作用合成的糖經(jīng)需氧呼吸產(chǎn)生的D．光合作用強烈時，碳反應(yīng)過程直接將3個CO2分子合成一個三碳化合物4．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，合理密植有助于提高單位面積農(nóng)作物的產(chǎn)量，其主要原因是()A．充分利用陽光 B．充分利用土壤肥力C．充分利用土壤水分 D．增加了植株的數(shù)目5．光合作用強度可以用多種指標表示，以下不適合的是()A．植物體鮮重增加量 B．植物體干重增加量C．O2釋放量 D．CO2吸收量6．右圖為光合作用與光照強度之間關(guān)系的曲線，光照強度在B點時，限制光合作用強度進一步升高的因素是()①光照強度②二氧化碳濃度③溫度④水分A．②③ B．③④ C．①② D．②④能力提升7．將小球藻培養(yǎng)液放在明亮處一段時間后，向其中滴加酚酞指示劑(遇堿變紅)，培養(yǎng)液變?yōu)榧t色；若將此培養(yǎng)液分為兩份，一份放在暗處，一份放在明處，結(jié)果放在明處的仍為紅色，而放在暗處的又恢復(fù)為原色，其原因是()A．光合作用產(chǎn)生了O2 B．細胞呼吸產(chǎn)生了CO2C．光合作用消耗了O2 D．光合作用消耗了CO28.如圖所示某植物光合速率和呼吸速率隨溫度而變化的走勢。相關(guān)敘述錯誤的是()A．曲線A表示植株同化CO2的總量B．凈光合產(chǎn)量最大時的呼吸也最強C．保持一定的晝夜溫差有利于提高產(chǎn)量D．光合作用和細胞呼吸的酶具有不同的最適溫度9．如圖表示葉片的光合作用強度與植物周圍空氣中二氧化碳含量的關(guān)系。圖示中，ce段是增大了光照強度后測得的曲線。下列有關(guān)敘述中，正確的是()A．植物體鮮重增加量是光合作用強度的重要指標B．出現(xiàn)bc段的限制因素主要是溫度C．葉綠體內(nèi)的三碳化合物含量，c點時大于b點D．在e點后再次增大光照強度，曲線有可能為eg10．若圖甲表示某地夏季一密閉大棚內(nèi)一晝夜間CO2濃度的變化，而圖乙表示棚內(nèi)植株在b點時，消耗的CO2總量與消耗的O2總量之比(體積比)，其中正確的是()11．某研究性學習小組采用盆栽實驗，探究土壤干旱對某種植物葉片光合速率的影響。實驗開始時土壤水分充足，然后實驗組停止?jié)菜?，對照組土壤水分條件保持適宜，實驗結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)分析正確的有(多選)()A．葉片光合速率隨干旱時間延長而呈下降趨勢B．葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降C．實驗2～4天，光合速率下降是由葉片葉綠素含量下降引起的D．實驗2～4天，光合速率下降可能是由葉片內(nèi)CO2濃度下降引起的題號1234567891011答案綜合拓展12．試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過程”的實驗，實驗在適宜溫度下進行，圖甲和圖乙表示其中的兩個實驗結(jié)果。請回答：(1)圖甲的實驗是在大氣CO2濃度下進行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)基中____________和____________更高。(2)圖乙是試管苗在密閉、無糖培養(yǎng)基條件下測得的24h內(nèi)CO2濃度變化曲線。圖中b～c段CO2濃度升高緩慢是因為____________________________，c～d段CO2濃度急劇下降是因為試管苗____________________________。若d點時打開培養(yǎng)瓶塞，試管苗的光合速率________。(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果推知，采用無糖培養(yǎng)基、________________________和______________________可縮短試管苗的適應(yīng)過程。答案知識清單一、1.單位面積單位時間光合強度2．氧氣二氧化碳二、1.(1)光能(2)①隨著光強度的增加而增加②不再隨光強度增加而增加③光飽和點2.(1)酶的活性(2)①隨溫度的升高而加快②隨溫度的升高而迅速降低③最適溫度3.(1)原料(2)①隨CO2濃度升高而加快②不再隨CO2濃度升高而加快③CO2飽和點4.綜合性對點訓(xùn)練1．D[a點為CO2的補償點，即在a點濃度時的光合速率等于呼吸速率。若植物能更有效地利用CO2，則CO2濃度在低于a點時的光合速率已等于呼吸速率了，即a點向左移動。若使光合產(chǎn)量高于m點，顯然需要比b點時濃度高的CO2。]方法點撥右圖為某些植物凈光合速率與CO2濃度變化的關(guān)系。圖中A點為植物光合作用吸收的CO2量與細胞呼吸放出的CO2量相等時的外界CO2濃度，稱CO2補償點，B點為光合作用強度達到最大時的最低CO2濃度，稱CO2飽和點。(1)CO2補償點的變化變化因素—光照強度的改變?nèi)绻渌鼦l件不變，A點CO2濃度下植物剛能進行光合作用，當其處于弱光照時，同等CO2濃度下光合作用強度減弱，細胞呼吸強度基本不變，要達到與呼吸強度相等，則需要較高的CO2濃度，故A點右移。(2)CO2飽和點的變化變化因素1—光照強度的改變?nèi)绻渌鼦l件不變，光照強度減弱，導(dǎo)致光合作用強度減弱，而；細胞呼吸強度基本不變，因而要達到與呼吸強度相等，則需要較高的CO2濃度，B點右移。變化因素2—陽生植物與陰生植物的變化上圖中，假設(shè)表示的是松樹，如改成人參，其CO2飽和點比松樹低，常利用此特性間行種植農(nóng)作物，所以，對于人參，B點應(yīng)左移。2．C[光合作用實際量－干物質(zhì)質(zhì)量＝陰影部分，即細胞呼吸消耗的有機物量；干物質(zhì)質(zhì)量最多時進行森林合理的開采可獲得較大利益，此時對應(yīng)的葉面積指數(shù)為6。]思路導(dǎo)引首先要明確橫縱坐標代表的含義，其次搞清兩條曲線各自代表的含義，第三搞清干物質(zhì)質(zhì)量、光合作用實際量與細胞呼吸消耗有機物量三者間的關(guān)系。知識鏈接光合速率的表示方法(1)表示方法：通常以一定時間內(nèi)CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等產(chǎn)物的生成量來定量表示。①凈光合速率，常用O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量來表示。②真正光合速率即實際光合速率，常用O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機物的產(chǎn)生量來表示。(2)測定方法①呼吸速率：將植物置于黑暗中，測定容器內(nèi)CO2的增加量、O2減少量或有機物減少量。②凈光合速率：將植物置于光下，測定容器中O2增加量、CO2減少量或有機物增加量。課后作業(yè)1．C[影響光合速率的外界因素通常為CO2濃度和光照強度，增施有機肥和NH4HCO3都會提高CO2的濃度，從而提高光合速率。延長生育期可提高光合產(chǎn)量，但不能提高光合速率。]2．A[當曲線中a點轉(zhuǎn)向b點時，光照強度增加，在其他條件不變時產(chǎn)生的NADPH和ATP的量增加，C3的還原加快，CO2的固定不變，所以C3的濃度應(yīng)該下降。當曲線中b點轉(zhuǎn)向d點時，光照強度不變，CO2濃度下降，CO2的固定下降，消耗的RuBP減少，而RuBP還在不斷地產(chǎn)生，所以RuBP的濃度升高。從圖中可以看出，在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度和CO2濃度的增加，光合作用強度增加。到達c點時，在較高CO2濃度下，增加光照強度后，光合作用強度不變，說明其限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量。]3．B[葉綠體中的ATP主要產(chǎn)生于光反應(yīng)，而且光合作用產(chǎn)生的糖不可能在葉綠體中分解。]4．A[在一定面積的土地上，為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，應(yīng)該讓陽光盡量多地照射到農(nóng)作物上，并且要盡量避免農(nóng)作物互相遮光。這就是說種植農(nóng)作物既不能過稀，又不能過密，應(yīng)該合理密植，使農(nóng)作物充分進行光合作用，以達到提高單位面積農(nóng)作物的產(chǎn)量的目的。]5．A[光合作用強度是指單位時間內(nèi)光合作用進行的情況，可通過測定一定時間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示。植物體干重的增加量、O2的釋放量和CO2的吸收量都可以作為衡量指標，反映光合作用進行的情況。植物體鮮重的增加量不能反映光合作用的進行情況，如把種子放入水中，種子萌發(fā)時，鮮重增加，但干重減少。]6．A7．D[將小球藻培養(yǎng)液放在明亮處，小球藻進行光合作用消耗CO2，pH升高，培養(yǎng)液呈堿性，指示劑仍為紅色；將小球藻培養(yǎng)液放在黑暗處，小球藻進行細胞呼吸放出CO2，pH降低，培養(yǎng)液呈酸性，紅色消失。]8．B[圖中曲線A表示真正光合速率，即植株同化CO2的總量。曲線C表示植株的呼吸速率。曲線B則是真正光合速率與呼吸速率的差值，即凈光合速率。由圖可知凈光合速率約是在20℃左右達到最大，而20℃左右時的呼吸速率還比較低。由曲線A和C9．D[植物鮮重的增加主要是水分，不能代表光合作用的強度。在c點增加光照強度，光合作用強度增加，說明出現(xiàn)bc段的限制因素主要是光照強度。bc段光合作用強度基本不變，c點和b點三碳化合物維持動態(tài)平衡。在一定范圍內(nèi)光合速率隨著光照強度的增加而加快。但超過一定范圍之后，光合速率的增加轉(zhuǎn)慢；當達到某一光照強度時，光合速率就不再增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。在e點后再次增大光照強度，曲線有可能為eg。]10．B[圖甲b點之前，大棚內(nèi)CO2濃度逐漸增加，b點之后大棚的CO2濃度開始下降，說明b點時棚內(nèi)植株光合作用的強度等于呼吸作用的強度，即消耗的CO2總量與消耗的O2總量相等，其體積比為1∶1。]11．ABD[由圖示曲線信息可知，實驗條件下，隨干旱時間的延長葉片的光合速率呈下降趨勢；對比甲、乙圖示可知，葉片光合速率下降先于葉片葉綠素含量下降；由于2～4天光合速率下降早于葉綠素含量下降，因此，光合速率的下降不是葉綠素含量下降引起的；實驗條件下，隨時間推移，植物缺水嚴重、葉片失水、氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2吸收減少，使光合速率下降。]12．(1)光合速率光飽和點(2)CO2濃度過高使細胞呼吸減弱進行光合作用吸收了CO2提高(