1、第第1111讲影响光合作用的因素及应用讲影响光合作用的因素及应用研究影响光合作用速率的环境因素。考点1-3-必备知识梳理关键能力突破影响光合作用强度的因素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。考点1-4-必备知识梳理关键能力突破(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶。考点1-5-必备知识梳理关键能力突破2.外部因素(1)光照强度 考点1-6-必备知识梳理关键能力突破(2)CO2浓度 考点1-7-必备知识梳理关键能力突破(3)温度 考点1-8-必备知识梳理关键能力突破(4)必需矿质元素(N、P、Mg、K等)考点1-9-必备知识梳理关键能力突破凝练
2、核心素养凝练核心素养1.科学思维运用归纳与概括的方法,分析光合作用原理在农业生产中的应用,分析、解释一些生产现象。2.科学探究通过实验探究影响光合作用的环境因素,掌握探究实验的方法。3.社会责任关注农业生产,将光合作用原理应用到农业生产中。考点1-10-必备知识梳理关键能力突破(生命观念、科学思维)据图分析多因素对光合作用的影响。考点1-11-必备知识梳理关键能力突破图中:a.高CO2浓度,b.中CO2浓度,c.低CO2浓度。高光强,中光强,低光强。(1)三个曲线图在P点之前限制光合速率的因素分别是、。(2)三个曲线图在Q点之后横坐标所表示的因子(填“是”或“不是”)影响光合速率的主要因素,此
3、时的限制因素分别是、。(3)在北方的冬暖大棚中施用有机肥的益处包括。答案(1)光照强度光照强度温度(2)不是温度CO2浓度光照强度(3)增加土壤肥力、增加大棚内的温度和CO2浓度考点1-12-必备知识梳理关键能力突破考向1单因子变量对光合作用的影响1.在CO2浓度为0.03%、温度恒定且适宜的条件下,测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如下图。下列有关分析正确的是()A.光照强度为1 klx时,植物甲开始进行光合作用B.光照强度为3 klx时,植物乙不进行光合作用C.若在C点时突然停止CO2供应,短时间内植物甲的叶绿体中C3的含量会增加D.D点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境
4、因素是CO2的浓度 答案解析解析关闭光照强度为1 klx时,植物甲的光合作用强度等于细胞呼吸强度,A项错误。光照强度为3 klx时,植物乙的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=0+20=20 mg/(100 cm2叶h),B项错误。对于植物甲,C点时突然停止CO2供应,CO2固定受阻,导致短时间内C3的含量减少,C项错误。D点是植物乙的光饱和点,因此光照强度不再是限制因素,而题中又提出“温度恒定且适宜”,因此此时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素是CO2的浓度,D项正确。答案解析关闭D考点1-13-必备知识梳理关键能力突破在影响光合作用的因素中,光照强度、温度、CO2浓度等指的是外界影响因素
5、,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,要注意审清题中需要回答的是外界影响因素还是内部影响因素;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;若为表格,则应先将表格信息转化成曲线图再进行分析。考点1-14-必备知识梳理关键能力突破考向2多因子变量对光合作用的影响2.(2018辽宁沈阳东北育才学校二模)下列各图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示的因素外,其他
6、环境因素均控制在最适范围。下列分析错误的是()A.图甲中A点的限制因素可能是叶绿体中色素的数量B.图乙中D点比C点在相同时间内叶肉细胞中生成C5的速率快C.M、N点的限制因素是光照强度,P点的限制因素是温度D.图丙中,随着温度的升高,曲线走势将稳定不变 答案解析解析关闭由图甲中可以看出,光照强度和二氧化碳的浓度不是A点光合速率的限制因素,可能是叶绿体中色素和酶的数量,A项正确;图乙中D点与C点相比,光照强度增加,光反应增加,产生的ATP和H增加,因此相同时间内叶肉细胞中C3的还原量多,生成C5的速率快,B项正确;图中M、N、P三点均位于三条曲线的上升阶段,限制因素分别是光照强度、光照强度、温度
7、,C项正确;图丙中,随着温度的升高,曲线走势有可能下降,因为超过最适浓度,酶的活性降低,D项错误。答案解析关闭D考点1-15-必备知识梳理关键能力突破光合作用与细胞呼吸的关系1.光合作用与有氧呼吸过程的区别考点1-16-必备知识梳理关键能力突破考点1-17-必备知识梳理关键能力突破2.光合作用与有氧呼吸的联系 考点1-18-必备知识梳理关键能力突破考点1-19-必备知识梳理关键能力突破凝练核心素养凝练核心素养1.生命观念通过分析光合作用和呼吸作用的关系,建立起生命的整体性观念。2.科学思维运用归纳与概括的方法,理解光合作用和呼吸作用在物质转变和能量转化方面的联系。考点1-20-必备知识梳理关键
8、能力突破(生命观念、科学思维)图13是光合作用、细胞呼吸相关曲线图,据图分析下列问题。考点1-21-必备知识梳理关键能力突破(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。答案(1)0B(2)净光合强度或干物质量=(等于)D点和E点(3)净光合强度不相同净光合强度 能考点1-22-必备知识梳理关键能力突破考向1光合作用与有氧呼吸内在关系1.(2018天津
9、红桥二模)下图为植物细胞代谢的部分过程简图,为相关生理过程。下列叙述错误的是()A.若植物缺Mg,则首先会受到显著影响的是B.的进行与密切相关C.蓝藻细胞中发生在叶绿体基质中D.叶肉细胞中O2的产生量小于中O2的吸收量,则该细胞内有机物的总量将减少 答案解析解析关闭Mg是合成叶绿素的成分,光反应阶段需要叶绿素吸收光能,若植物缺Mg则叶绿素的合成受到影响,首先会受到显著影响的生理过程是光反应过程,A项正确;植物细胞吸收无机盐离子是主动运输过程,需要消耗能量,故与有氧呼吸过程密切相关,B项正确;蓝藻细胞是原核细胞,没有叶绿体,其光合作用发生在光合片层上,C项错误;图中光反应过程O2的产生量小于有氧
10、呼吸过程O2的吸收量,则净光合作用量0,该植物体内有机物的量将减少,D项正确。答案解析关闭C 考点1-23-必备知识梳理关键能力突破2.(2017全国高考)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题。(1)图中代表的物质依次是、,H代表的物质主要是。(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是。考点1-24-必备知识梳理关键能力突破答案(1)O2NADP+ADP+PiC5NADH(或答还原型辅酶)(2)C和D(3)在缺氧条件下进
11、行无氧呼吸解析 由图可知,A表示光合作用的光反应,B表示暗反应;代表的物质依次是O2、NADP+、ADP+Pi、C5;H代表的物质为NADH(还原型辅酶)。在植物叶肉细胞中,ATP合成除了发生在光反应过程中,还发生在有氧呼吸的整个过程中,有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质(C)中,第二、三阶段发生在线粒体(D)中。在缺少氧气的条件下,细胞可进行无氧呼吸产生酒精。考点1-25-必备知识梳理关键能力突破考向2光补偿点与光饱和点的移动3.(2018辽宁盘锦高级中学期末)下图曲线表示某植物在恒温30、CO2浓度一定时光合速率与光照强度的关系,下列叙述错误的是()A.与B点相比较,C点时叶肉细胞中C3的
12、含量降低B.若将CO2浓度降低,则叶绿体中H合成速率将会变小,C点向左下方向移动C.当光照强度为x点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D.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,图中A点将向上移动,B点将向右移动 答案解析解析关闭与B点相比C点时光照强度增强,光反应产生的H、ATP增多,此时CO2固定速率不变、C3还原速率增强,所以C点时C3含量较低,A项正确;若CO2浓度降低,合成的C3减少,随之消耗的H、ATP减少,所以H合成速率减慢,C点向左下方移动,B项正确;光照强度为x时,叶肉细胞既可以进行光合作用也
13、可以进行有氧呼吸,所以此时细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,C项正确;温度由30 调节到25 时,光合作用速率增强、呼吸作用速率降低,所以A点向上移动、B点向左移动,D项错误。答案解析关闭D考点1-26-必备知识梳理关键能力突破3个关键点的移动规律如图所示,A、B、D依次表示“光为0”点、光补偿点与光饱和点,其移动规律归纳如下。考点1-27-必备知识梳理关键能力突破(1)细胞呼吸加强时,其O2吸收量或CO2释放量均增加(离O点越远),图示A点下移,反之,细胞呼吸减弱时,O2吸收量或CO2释放量均减小(离O点越近),图示A点上移。(2)若改变的条件有利于光合作用时,补偿点应左移(
14、靠O点越近),即B点左移,而光饱和点(D点)应右移(曲线图上C点向右上移)。(3)若改变的条件不利于光合作用(如缺Mg2+,温度变得不适宜等)时,光补偿点(即B点)应右移,光饱和点(D)应左移(曲线图上即C点向左下移)。考点1-28-1 2 3 41.下图表示芍药叶肉细胞光合作用和细胞呼吸过程中CO2和H的变化,相关叙述正确的是()A.过程发生在叶绿体类囊体薄膜上,过程发生在线粒体的内膜上B.过程发生在线粒体中C.过程均需要H和ATP的参与D.过程产生的H是相同的物质,过程在线粒体中进行 答案解析解析关闭过程表示光合作用的光反应,发生在叶绿体类囊体薄膜上,过程表示有氧呼吸的第三阶段,发生在线粒
15、体的内膜上;过程表示细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中;过程是CO2的固定,不需要H和ATP的参与;过程产生的H是不同的物质,过程是有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中。答案解析关闭A考点1-29-1 2 3 42.如图的纵坐标表示某种植物气体吸收量或释放量的变化。(不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式,单位的表示方法相同)下列说法正确的是()A.若A代表O2吸收量,可以判断从D点开始进行光合作用B.若A代表O2释放量,B点对应的光照强度一定不等于0,D点表示植物的净光合作用强度为0C.若A代表CO2释放量,提高大气中的CO2浓度,D点不移动D.若A代表CO2释放量,E点时光合作用制造
16、的有机物总量是8 答案解析解析关闭若A代表O2吸收量,可以判断从D点之前开始进行光合作用;若A代表O2释放量,B点对应的光照强度一定不等于0,D点表示植物的净光合作用强度为0;若A代表CO2释放量,提高大气中的CO2浓度,D点左移;若A代表CO2释放量,E点时光合作用制造的有机物总量是8+4=12。答案解析关闭B考点1-30-1 2 3 43.为研究干旱胁迫对某植物生理的影响,科研人员在实验室内其他条件适宜且恒定的条件下,人为制造缺水环境(干旱胁迫)。请回答下列问题。(1)干旱胁迫初期,测得叶片气孔开度降低,叶片光合速率也降低。请分析叶片光合速率降低的原因:。(2)在干旱胁迫中期,测得光反应释
17、放的氧气减少,推测出可能是叶绿体内(结构)受损所致,这样为暗反应提供的减少,从而光合速率降低。考点1-31-1 2 3 4(3)将叶面积相等的A、B两种植物叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室内,给予充足的光照,利用测量仪每隔5 min测一次小室中的CO2浓度,结果如图所示。两种植物的光合速率都降低,原因是 。当密室中CO2浓度下降到一定浓度后不再继续下降,原因是。此实验可推测出植物更耐旱。考点1-32-1 2 3 4答案(1)气孔开度降低,叶片吸收CO2的量减少,所以光合速率降低(2)类囊体薄膜ATP和H(3)植物在光下光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量,导致容器内C
18、O2的浓度降低,光合速率降低光合作用强度等于细胞呼吸强度B考点1-33-1 2 3 4解析(1)结合题意,干旱胁迫初期,由于叶片气孔开度降低,叶片吸收CO2的量减少,所以叶片光合速率降低。(2)在干旱胁迫中期,光反应释放的氧气减少,推测出可能是叶绿体内进行光反应的结构类囊体薄膜受损所致,这样光反应为暗反应提供的ATP和H减少,从而光合速率降低。(3)密室内,由于绿叶在光下光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸释放CO2的量,导致容器内CO2的浓度降低,光合速率降低;当密室中CO2浓度下降到一定浓度后不再继续下降,说明此时绿叶光合作用强度等于细胞呼吸强度,即单位时间内光合作用吸收CO2的量等于细胞呼
19、吸释放CO2的量。根据两种植物在密室中CO2浓度大小比较,B植物进行光合作用所需的CO2补偿点更低,说明B植物更耐旱。考点1-34-1 2 3 44.科学家利用某种水生真核绿藻进行了实验研究。首先将该种绿藻分为甲、乙两组,甲组置于高CO2浓度(5 000 L CO2/L)下,乙组置于自然空气CO2浓度(360 L CO2/L)下,其他条件保持相同且适宜,培养910 d后,再把甲、乙两组都放在自然空气CO2浓度条件下,测定两组绿藻在不同光强下的光合速率,实验结果如下图所示。考点1-35-1 2 3 4请回答下列问题。(1)该实验的目的是。(2)光强为100 mol/(m2s)时,两组都有气泡产生
20、,甲、乙两组气泡中的气体分别来自(填细胞器名称)。其中甲组的判断理由是。(3)实验结果证明,甲组光合速率始终明显低于乙组,从光合作用的酶的角度分析其原因可能是。答案(1)探究高CO2浓度(或不同CO2浓度)对绿藻光合作用的影响(2)线粒体和叶绿体(顺序不可颠倒)光强为100 mol/(m2s)时,甲组的呼吸速率大于光合速率,气泡中的气体为CO2(3)高CO2浓度培养后,光合作用的酶活性降低考点1-36-1 2 3 4解析(1)根据题干分析可知,甲、乙两组绿藻是分别放在两个不同浓度的CO2下培养,因此该实验的目的是探究不同CO2浓度对绿藻光合作用的影响。(2)由坐标中曲线可知,当光照强度为100
21、 mol/(m2s)时,甲组的光合速率为负值,说明此光照强度下,甲组植物的呼吸速率大于光合速率,线粒体中有氧呼吸产生的CO2释放出来,产生气泡;而此光照强度下,乙组的光合速率为正值,说明乙的光合速率大于呼吸速率,叶绿体中光合作用产生的氧气释放出来,产生气泡。(3)由于甲组先置于高CO2浓度(5 000 L CO2/L)下培养一段时间,而后两组即使在相同条件下,甲的光合速率始终明显低于乙组,从光合作用的酶的角度分析,可能是经高CO2浓度培养后,光合作用的酶活性降低。dsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwo
22、ify98wy049ywh4b3oiut89u983yf9ivh98y98sv98hv98ys9f698y9v698yv98x98tb98fyd98gyd98h98ds98nt98d8genklgb4klebtlkb5k tkeirh893y89ey698vhkrne lkhgi8eyokbnkdhf98hodf hxvy78fd678t9fdu90gys98y9shihixyv78dfhvifndovhf9f8yv9onvkobkw kjfegiudsfdbsy384y982ythb3oibt4oy39y409705923y09y53b2lkboi2y58wy0ehtoibwoify98wy
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