高考生物一輪復(fù)習(xí)第三單元第10課影響光合作用的因素及應(yīng)用課件

第10課影響光合作用的因素及應(yīng)用第三單元細胞的能量供應(yīng)和利用·學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求·1.利用模型與建模的方法分析影響光合作用的因素，理解環(huán)境因素對光合作用的影響。2.通過探究環(huán)境因素對光合作用速率影響的實驗，培養(yǎng)實驗設(shè)計和分析的能力。3.應(yīng)用影響光合作用的環(huán)境因素知識，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。考點一影響光合作用的因素及應(yīng)用1．內(nèi)因的影響(1)植物自身的遺傳特性，如植物品種不同，以陰生植物、陽生植物為例

①模型解讀：A′____A；B′____B。②應(yīng)用：選擇陽生植物和陰生植物進行間作。＜＜(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶①模型分析

②應(yīng)用：適時摘除老葉。項目生理過程OA段隨葉齡增大，葉面積增大，色素含量增多，酶的含量和活性______，光合速率加快A點后隨葉齡增大，色素、酶含量減少，酶活性______，光合速率減慢減弱增大2．光照強度對光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理：光照強度影響________階段，制約____________________的產(chǎn)生，進而制約暗反應(yīng)。(2)影響曲線與分析光反應(yīng)ATP和NADPH項目生理過程氣體交換生理狀態(tài)模型A點只進行______作用吸收O2、釋放CO2AB段呼吸作用______光合作用吸收O2、釋放CO2大于呼吸項目生理過程氣體交換生理狀態(tài)模型B點呼吸作用______光合作用不與外界進行氣體交換B點以后呼吸作用______光合作用吸收CO2、_________D點光合作用達到最大值釋放O2小于等于3．CO2濃度對光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理：CO2濃度通過影響________階段C3的生成，進而影響光合作用強度。(2)曲線分析①A點對應(yīng)的CO2濃度表示進行光合作用所需的最低CO2濃度。②B點對應(yīng)的CO2濃度表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即_____________。③C點對應(yīng)的CO2濃度表示_____________，表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率會隨CO2濃度增加而增大。(3)應(yīng)用①大田要“正其行，通其風(fēng)”，以增加CO2含量。②溫室內(nèi)可通過放干冰，使用CO2生成器，施用有機肥，與豬舍、雞舍連通等方法適當(dāng)提高___________。CO2濃度CO2飽和點CO2補償點暗反應(yīng)4．溫度對光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理：溫度通過影響與光合作用有關(guān)的__________進而影響光合作用強度。(2)曲線分析

光合作用強度和細胞呼吸強度都受溫度的影響，但__________相關(guān)酶對溫度反應(yīng)更為敏感。(3)應(yīng)用：溫室栽培植物時，白天提高溫度，以提高__________強度；晚上適當(dāng)降低溫室內(nèi)溫度，以降低__________強度，保證植物有機物的積累。酶的活性光合作用細胞呼吸光合作用5．水對光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理①水既是光合作用的原料，又是生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，如植物缺水導(dǎo)致萎蔫，使光合速率下降。②水分還能影響______的開閉，間接影響_______進入植物體內(nèi)。(2)應(yīng)用：預(yù)防干旱，合理灌溉。氣孔CO26．礦質(zhì)元素對光合作用的影響及應(yīng)用(1)原理：礦質(zhì)元素是參與光合作用的許多重要化合物的__________，缺乏會影響光合作用的進行。例如，N是酶的組成元素，N、P是ATP、磷脂的組成元素，Mg是________的組成元素等。組成成分葉綠素(2)曲線分析

①在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用強度。②當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液的濃度過高，植物滲透______而導(dǎo)致植物光合作用強度下降。(3)應(yīng)用：合理施肥、補充土壤中的礦質(zhì)元素。失水7．多因子變量對光合速率的影響

(1)A點之前：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，依次為__________、___________和__________。(2)B點之后：橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素。光照強度CO2濃度光照強度1．陰雨天，菠菜葉肉細胞葉綠體中光反應(yīng)速率下降、暗反應(yīng)速率基本不變。

(

)2．溫度越高，酶活性越高，光合作用強度越大。

(

)3．光合作用中的生成物和反應(yīng)物中沒有N、P等元素，因此土壤中的N、P等無機鹽的含量對光合作用無影響。

(

)4．夏季晴天光照最強時，小麥光合速率最高。

(

)5．光照越弱，陰生植物光合作用越強；光照越強，陽生植物光合作用越強。

(

)6．水分能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體內(nèi)，從而影響光合作用。

(

)√×××××1．(必修1P106拓展應(yīng)用)北方夏季中午時，光照強度很強，植物出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象的原因是_______________________________________________________________________。2．(必修1P108T6)哈密瓜盛產(chǎn)于新疆的哈密市。在哈密市農(nóng)作物生長季節(jié)里，陽光充沛、晝夜溫差大。從影響哈密瓜生長的環(huán)境因素分析，哈密瓜特別甜的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。白天溫度高，光照強，哈密瓜光合作用強，制造的有機物較多；夜間溫光照強度過強，溫度升高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，細胞CO2供應(yīng)不足，光合作用減弱度低，哈密瓜細胞呼吸較弱，消耗的有機物較少，一晝夜積累的有機物較多考向1|

單因子對光合作用的影響及應(yīng)用1．(2023·湖北卷)高溫是制約世界糧食安全的因素之一，高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發(fā)現(xiàn)平均氣溫每升高1℃，水稻、小麥等作物減產(chǎn)約3%～8%。關(guān)于高溫下作物減產(chǎn)的原因，下列敘述錯誤的是(

)A．呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分B．光合作用強度減弱，有機物合成減少C．蒸騰作用增強，植物易失水發(fā)生萎蔫D．葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADH和ATP減少√D

解析：高溫使呼吸酶的活性增強，呼吸作用變強，消耗大量養(yǎng)分，A正確；高溫往往使植物葉片變黃、變褐，使氣孔導(dǎo)度變小，光合作用強度減弱，有機物合成減少，B正確；高溫使作物蒸騰作用增強，植物易失水發(fā)生萎蔫，C正確；高溫使作物葉綠素降解，光反應(yīng)生成的NADPH和ATP減少，D錯誤。2．(2024·廣西1月適應(yīng)性測試)在華南地區(qū)秋冬種植的白菜、油菜等蔬菜，引種到西北高原地區(qū)夏季種植，常會生長得更加旺盛，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因不包括(

)A．光照時間長讓植物有更多的光合作用時長B．光照強度大使植物具有更高的光合作用速率C．紫外線吸收增加使植物光合作用強度增大D．晝夜溫差更大有利于光合作用產(chǎn)物的積累C

解析：西北高原地區(qū)夏季種植，光照時間長，植物有更多的光合作用時長，A正確；西北高原地區(qū)夏季種植，光照強度大，植物具有更高的光合作用速率，B正確；一般情況下，光合色素吸收的是可見光，而紫外線是不可見光，植物不吸收，C錯誤；西北高原地區(qū)夏季種植，晝夜溫差大，白天溫度高，光合作用強，夜間溫度低，呼吸作用弱，有利于有機物的積累，D正確?！炭枷?|

多因子對光合作用的影響及應(yīng)用3．(2022·北京卷)光合作用強度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關(guān)系如右圖。據(jù)圖分析不能得出(

)A．低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B．在一定的范圍內(nèi)，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C．CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小D．10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高√D

解析：由題圖可知，當(dāng)CO2濃度一定時，光合速率會隨著溫度的升高而升高，達到最適溫度時，光合速率達到最高值，后隨著溫度的繼續(xù)升高而降低，A正確。分析題圖可知，當(dāng)CO2濃度為200μL·L-1時，最適溫度為25℃左右；當(dāng)CO2濃度為370μL·L-1時，最適溫度為30℃左右；當(dāng)CO2濃度為1000μL·L-1時，最適溫度超過30℃，可以表明在一定范圍內(nèi)，CO2濃度的升高會使光合作用最適溫度升高，B正確。分析題圖可知，當(dāng)CO2濃度為200μL·L-1時，光合速率隨溫度的升高變化程度不大，而CO2濃度為其他數(shù)值時，光合速率隨著溫度的升高變化程度較大，所以表明CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小，C正確。分析題圖可知，10℃條件下，CO2濃度為200～370μL·L-1時，光合速率升高，而在370～1000μL·L-1時，光合速率無明顯的提高趨勢，所以題圖不能表明10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高，D錯誤。4．(2021·廣東卷)與野生型擬南芥WT相比，突變體t1和t2在正常光照條件下，葉綠體在葉肉細胞中的分布及位置不同(如圖a所示)，造成葉綠體相對受光面積的不同(如圖b所示)，進而引起光合速率差異，但葉綠素含量及其他性狀基本一致。在不考慮葉綠體運動的前提下，下列敘述錯誤的是(

)

A．t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度)B．t1比t2具有更低的光補償點(光合吸收CO2與呼吸釋放CO2等量時的光照強度)C．三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)D．三者光合速率的差異隨光照強度的增加而變大√D

解析：由圖a可知，t1較多的葉綠體分布在光照下，t2較少的葉綠體分布在光照下，由圖b可知，在正常光照條件下，t2的葉綠體相對受光面積小于t1，由此可推斷，t2比t1具有更高的光飽和點(光合速率不再隨光強增加而增加時的光照強度)，t1比t2具有更低的光補償點(光合作用吸收CO2與呼吸作用釋放CO2等量時的光照強度)，A、B正確；通過題干信息可知，三者的葉綠素含量及其他性狀基本一致，由此推測，三者光合速率的高低與葉綠素的含量無關(guān)，C正確；三者光合速率的差異，在一定光照強度下，隨光照強度的增加而變大，但是超過光飽和點，再增大光照強度，三者光合速率的差異不再變化，D錯誤。5．(2022·廣東卷)研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養(yǎng)10天后(如圖a所示)，測定相關(guān)指標(biāo)(如圖b所示)，探究遮陰比例對植物的影響。

回答下列問題：(1)結(jié)果顯示，與A組相比，C組葉片葉綠素含量____，原因可能是________________________。(2)比較圖b中B1與A組指標(biāo)的差異，并結(jié)合B2相關(guān)數(shù)據(jù)。推測B組的玉米植株可能會積累更多的________________，因而生長更快。高遮陰促進了葉有機物(或糖類)綠素的分解)(3)某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結(jié)果，作出該條件可能會提高作物產(chǎn)量的推測，由此設(shè)計了初步實驗方案進行探究：實驗材料：選擇前期__________________一致、生長狀態(tài)相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法：按圖a所示的條件，分A、B、C三組培養(yǎng)玉米幼苗，每組30株；其中以______為對照，并保證除______________________外其他環(huán)境條件一致。

收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結(jié)果統(tǒng)計：比較各組玉米的平均單株產(chǎn)量。生長環(huán)境(或長勢)A組遮陰比例(或光照條件)分析討論：如果提高玉米產(chǎn)量的結(jié)論成立，下一步探究實驗的思路是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在B組遮陰條件下設(shè)置不同組別探究CO2濃度或溫度對玉米生長的影響(或探究一定程度的提高玉米產(chǎn)量的機制或在B組遮陰比例附近設(shè)置一系列不同的遮陰比例探究最適遮陰比例)解析：(1)據(jù)圖b可知，A組葉綠素含量為4.2mg·dm-2，C組葉綠素含量為4.7mg·dm-2，所以C組葉片葉綠素含量比A組高。二者遮陰條件不同，遮陰可能促進了葉綠素的合成或抑制了葉綠素的分解，從而使C組葉片葉綠素含量高于A組。(2)A組凈光合速率為11.8μmolCO2·m-2·s-1，B組平均凈光合速率為(20.5＋7.0)/2＝13.75μmolCO2·m-2·s-1，植物的凈光合速率還可用有機物(或糖類)的積累量來表示，所以B組玉米植株可能會積累更多的有機物(或糖類)，因而生長更快。(3)實驗設(shè)計遵循的主要原則包括單一變量原則、對照原則和重復(fù)原則等。本實驗的自變量為不同遮陰條件，所以實驗材料的差別、溫度及CO2濃度等影響植物光合速率的因素均屬于無關(guān)變量，實驗材料應(yīng)選擇前期生長環(huán)境一致、

生長狀態(tài)相似的玉米幼苗為材料。A組不遮陰是本實驗的對照組，且實驗過程中需要保證植物光合速率僅受遮陰條件影響，其他環(huán)境條件保持一致且適宜。在確認(rèn)一定遮陰比例能提高玉米產(chǎn)量后，還可以繼續(xù)探究在此條件下不同CO2濃度或溫度等條件對玉米產(chǎn)量的影響，也可以探究一定程度的遮陰條件提高玉米產(chǎn)量的機制，或在B組遮陰比例附近設(shè)置一系列不同的遮陰比例探究最適遮陰比例。多因素對光合作用影響的曲線分析方法解答受多因素影響的光合作用曲線題時，找出曲線的限制因素是關(guān)鍵。具體方法是對縱坐標(biāo)或橫坐標(biāo)畫垂線或者只看某一條曲線的變化，將多因素轉(zhuǎn)變?yōu)閱我灰蛩?，從而確定限制因素。當(dāng)曲線上標(biāo)有條件時，說明因變量受橫坐標(biāo)和曲線上條件的共同影響。若題干中描述了曲線的獲得前提，如最適溫度下測得，則應(yīng)該考慮溫度以外的影響因素?？键c二(探究?實踐)探究光照強度對光合作用強度的影響1．實驗原理(1)光合作用強度①概念：植物在__________內(nèi)通過光合作用制造______的數(shù)量。②表示方法：用一定時間內(nèi)__________________________來定量表示。單位時間糖類原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量(2)變量控制①自變量：通過____________________________控制光照強度。②因變量觀察：利用抽氣法排出葉片細胞間隙中的______，使其沉入水中。光合作用的過程中產(chǎn)生_____的多少與光合作用強度密切相關(guān)，O2積累在細胞間隙從而使下沉的葉片______。因此可依據(jù)一定時間內(nèi)______________________，來比較光合作用強度。LED臺燈與燒杯之間的距離氣體O2上浮小圓形葉片上浮的數(shù)量2．實驗步驟3．實驗結(jié)論：在一定__________范圍內(nèi)，光合作用強度隨光照強度的增強而______。光照強度增強圓形小葉片浮起的數(shù)量黑暗1．可通過改變盛有圓形小葉片的小燒杯與光源的距離調(diào)節(jié)光照強度。

(

)2．使用的圓形小葉片應(yīng)先排出里面的氣體。

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)3．在探究光照強度對光合作用強度的影響實驗中，能直接測定出其真光合作用速率。

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)4．往水中吹氣是為了增加水中的溶解氧。

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)5．將排氣后的小葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。

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)6．可測定同一時間段內(nèi)圓形小葉片浮起的數(shù)量衡量光合作用強度大小。

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)√√××√√1．(必修1P105材料用具)在探究光照強度對光合作用強度的影響實驗中，若改用普通燈泡作為光源，為避免燈泡發(fā)熱造成的溫度變化，需對實驗裝置進行的改造是__________________________________________。2．(必修1P105方法步驟)在探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響實驗中，葉片上浮的原因是________________________________________________________________________________________，葉片上浮。在燈泡和燒杯之間加一玻璃水柱進行隔溫處理葉片光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，會釋放O2，使葉肉細胞間隙充滿了氣體，浮力增大考向1|

探究光照強度對光合作用強度的影響1．(2024·云南大理模擬)某同學(xué)用打孔器在菠菜葉片上打出若干圓形小葉片，并用多組如圖所示的實驗裝置探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響。下列說法錯誤的是(

)A．用打孔器打出圓形小葉片后，直接均分為若干組，放入盛有清水的燒杯中待用B．可用不同功率的LED燈來探究光照強度對光合作用強度的影響C．可用不同濃度的碳酸氫鈉溶液來探究CO2濃度對光合作用強度的影響D．同一時間段內(nèi)裝置中小葉片浮起的數(shù)量可反映葉肉細胞的光合作用強度√A

解析：葉肉細胞間隙中有殘留的空氣，需要將其置于注射器內(nèi)，注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩慢拉動活塞，使圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出。處理過的小葉片應(yīng)放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用，A錯誤；不同功率的LED燈的光照強度不同，可用來探究光照強度對光合作用強度的影響，B正確；不同濃度的碳酸氫鈉溶液提供的CO2的濃度不同，可用來探究CO2濃度對光合作用強度的影響，C正確；同一時間段內(nèi)裝置中小葉片浮起的數(shù)量越多，說明光合作用越強，D正確。2．下圖為“探究影響植物光合速率的因素”實驗裝置圖，下列關(guān)于該圖的說法正確的是(

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A．用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是使光均勻照射水藻B．向光源方向移動試管，試管內(nèi)的水溫不會有顯著變化C．該實驗裝置測出的植物光合速率為總光合速率D．改變盛水玻璃柱與燈的距離可以用來探究光照強度對光合作用的影響√B

解析：用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是避免其對試管內(nèi)水溫造成影響，A錯誤；向光源方向移動試管，由于盛水玻璃柱吸收燈光熱量，所以試管內(nèi)的水溫不會有顯著變化，B正確；該實驗裝置測出的植物光合速率為凈光合速率，C錯誤；改變試管與燈的距離可以用來探究光照強度對光合作用的影響，D錯誤。考向2|

光合作用相關(guān)的拓展實驗3．(2024·湖南常德模擬)氣孔開閉的調(diào)節(jié)是一個十分復(fù)雜的過程，研究者利用擬南芥進行了相關(guān)研究。以光照12h、黑暗12h為光照周期進行實驗，結(jié)果如圖1、2所示，以下說法錯誤的是(

)

A．氣孔白天打開，晚上開度小，既保證CO2的供給，又防止水分過多散失B．野生型植株保衛(wèi)細胞中的淀粉在開始光照后1h內(nèi)開始降解C．TOR激酶促進光照下保衛(wèi)細胞中淀粉的迅速降解，使氣孔打開D．光照結(jié)束后淀粉含量繼續(xù)增多，達到一定的峰值后又開始緩慢下降√B

解析：氣孔是氣體進出和水分散失的門戶，白天打開，有利于吸收CO2，晚上開度小防止水分過多散失，A正確；由題圖1可知，野生型植株保衛(wèi)細胞中的淀粉在開始光照后1h內(nèi)曲線下降斜率增大，說明淀粉降解速率增加，光照前淀粉降解較慢，B錯誤；結(jié)合圖1、2所示的結(jié)果，可得出的結(jié)論是TOR激酶促進光照下保衛(wèi)細胞中淀粉的迅速降解，使氣孔打開，C正確；淀粉含量的變化具有光周期性，光照結(jié)束后淀粉含量繼續(xù)增多，達到一定的峰值后又開始緩慢降解，D正確。4．下圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度，該裝置置于一定的光照條件且溫度為20℃環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細管內(nèi)的水滴在位置X。20min后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置。(1)圖中綠色植物吸收的光能轉(zhuǎn)化為有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能過程中經(jīng)過的兩種中介物質(zhì)是_______________。ATP、NADPH(2)與植物的實際光合速率相比，用上述裝置所測得的光合作用速率數(shù)值______(填“偏高”“偏低”或“相同”)，原因是___________________________________。若要測定植物的呼吸速率，可將該裝置中碳酸氫鈉溶液換成_____________