3.4 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素-2020-2021学年新教材高中生物必修1新课标辅导【精讲精练】苏教版（word）

第4节　影响光合作用和细胞呼吸的环境因素 课标要求 素养要求 等级水平 1.探究不同环境因素对光合作用的影响。 2.探讨光合作用和细胞呼吸的原理在生产生活中的应用。 1.科学探究：通过设计实验分析影响光合作用和细胞呼吸的环境因素，体验科学探究的基本思路和方法。 2.社会责任：通过运用光合作用和细胞呼吸的原理，设计并解决与生产生活有关的简单问题，关注农作物产量提高、粮食储藏、果蔬保鲜等实际问题。 水平三 水平四 知识点一　影响光合作用的环境因素 ◎新知梳理　素养奠基 1．光合速率 可以用单位时间单位叶面积上的CO2固定量或O2释放量来表示。 2．影响因素 (1)光照：包括光照强度、不同光质等。 (2)CO2浓度 (3)温度：对酶活性影响很大。 (4)土壤中水分含量 (5)无机盐种类：如N、Mg等 3．验证光照强度对植物光合作用的影响 (1)实验原理：光照是植物进行光合作用的必要条件，光照强度会影响光合速率。 (2)实验流程 ①大烧杯中盛有一定量的清水，试管中放置一株黑藻，并将试管固定在支持物上。 　↓ ②在试管中抽到白炽灯灯泡(光源)的距离分别是12 cm、18 cm、24 cm的条件下，开展3次实验。 　↓ ③分别计数黑藻1 min内产生的气泡数。 (3)实验结果及分析 距离 12 cm 18 cm 24 cm 气泡数 63 41 31 灯泡与黑藻之间的不同距离可以代表不同的光照强度，光照强度会影响光合速率。 4．探究不同光质的光对植物光合作用的影响 (1)实验原理：叶绿体中的色素对不同光质的光有不同的吸收值。实验表明，叶绿素a和叶绿素b在蓝光区和红光区各有两个吸收高峰，类胡萝卜素的吸收高峰在蓝光区。 (2)实验设计 在“绿叶在光下产生淀粉”的实验基础上，可用红色、蓝色、绿色等不同颜色的玻璃纸透过红光、蓝光、绿光等不同颜色的光来改变光质。 【判断正误】 1．温度对光合作用的影响主要是影响酶的活性。(√) 2．在验证光照强度对光合作用的影响实验中，相同时间内光照越强，黑藻产生的气泡个数就越多。(×) 提示：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增强而相应增加；当达到某一定值后，光照强度即使继续增强，光合速率也不再增加。 3．在探究不同光质的光对植物光合作用的影响实验中，植物在红光和蓝光下产生的淀粉较多，光合速率更高。(√) 4．CO2是植物进行光合作用的原料之一，因此CO2浓度越高，植物光合作用越强。(×) 提示：在一定范围内，植物光合速率随着环境中CO2浓度的上升而增加；当达到某一定值后，再增加CO2浓度，光合速率也不再增加。 5．水是光合作用的原料之一，充足的水分能直接影响植物的光合速率。(√) 6．镁是叶绿素的组成成分，适时补充镁元素可以促进叶绿素的合成，从而影响光合速率。(√) ◎探究学习　素养形成 1．光照强度对光合速率的影响 下图为光照强度与绿色植物光合速率的关系曲线，分析该图并回答下列问题： (1)图中CO2的吸收量和释放量分别表示什么意义？ 答案　CO2的吸收量表示绿色植物的光合作用从外界吸收CO2的量；CO2的释放量表示自身呼吸作用释放到外界的CO2的量。 (2)图中A、B、C点代表的意义分别是什么？ 答案　A：光照强度为0，植物不进行光合作用，此时CO2释放量可表示细胞呼吸速率； B：光补偿点，呼吸作用释放到外界的CO2量为0，光合作用从外界吸收的CO2量也为0，此时光合速率等于呼吸速率。 C：光饱和点 (3)分析A→B、B→C′区间细胞呼吸速率和光合速率的大小。 答案　A→B：呼吸速率大于光合速率 B→C′：光合速率大于呼吸速率 (4)C′点前后限制光合作用的主要因素。 C′点之前：光照强度。 C′点之后：主要是温度和CO2浓度等。 2．CO2浓度对光合速率的影响 ①根据上图描述CO2浓度对光合速率的影响：在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度的增加而增强；但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合速率也不再增强。 ②分析CO2浓度为A时，对应纵坐标的CO2表现为既不吸收也不释放的原因：A点时，细胞进行光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量。 ③若在B点后适当增加光照强度，曲线会怎样变化？ 答案　B点后CO2充足，适当增加光照强度，光合速率会增大，曲线会在原曲线上方。 3．温度对光合作用强度的影响 温度影响光合速率的实质是通过影响植物体内与光合作用有关的酶的活性，进而影响植物光合速率。 【归纳总结】 1．多因子变量对光合速率的影响 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)曲线分析 P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。 Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子