第三单元 第4讲 影响光合作用的因素及与细胞呼吸的关系-【创新教程】2024高考生物总复习大一轮教师用书word（老教材，人教版）

第4讲　影响光合作用的因素及与细胞呼吸的关系 1.影响光合作用的环境因素。2.说明光合作用在实际生产中的应用。 知识体系——定内容 核心素养——定能力 科学 思维 通过光照强度、CO2浓度、温度等因素对光合速率的影响曲线(数学模型)的分析，掌握外界因素影响光合速率的特点和规律 科学 探究 通过设计“液滴移动法”实验、“黑白瓶法”实验、“半叶法”实验、“叶圆片称重法”实验、“叶圆片上浮法”实验和“间隔照光法”实验对光合速率和呼吸速率进行科学探究 考点1　环境因素对光合作用的影响 [必备知识掌握] 1．光合作用强度 (1)概念：是指植物在单位时间内通过光合作用制造　糖类　的数量。 (2)其他表示方法 ①单位时间内通过光合作用　消耗的CO2　的数量。 ②单位时间内通过光合作用　产生的O2　的数量。 2．光照强度 (1)原理：光照强度通过直接影响　光　反应，进而影响光合作用强度。 (2)构建数学模型 ①曲线模型 ②表达式模型 实际光合速率＝　表观(净)光合速率＋呼吸速率　。 (3)曲线解读 代谢过程 细胞气体交换图解 A点 只有　细胞呼吸　 AB段 光合作用强度　＜　细胞呼吸强度 B点 光补偿点：光合作用强度　＝　细胞呼吸强度 B点后 光合作用强度　＞　细胞呼吸强度 C′点 光饱和点：光照强度增强，光合作用强度　不再增加　 (4)应用 ①增加光照强度促进光合作用：温室中适当　增加光照强度　以提高作物的光合作用强度。 ②依据植物的特点合理利用光能：阴生植物光补偿点和光饱和点均较阳生植物　低　，可采用阴生植物与阳生植物　间作　的方式以合理利用光能。 3．CO2浓度 (1)原理：CO2直接影响　暗反应　，进而影响　光反应　。 (2)构建数学模型： (3)模型解读 代谢过程 A点 细胞只进行细胞呼吸 AB段 光合作用强度　＜　细胞呼吸强度 B点 CO2补偿点：光合作用强度＝细胞呼吸强度 B点后 光合作用强度　＞　细胞呼吸强度 C′点 CO2饱和点：增加CO2浓度，光合作用强度 　不再增加　 (4)应用 ①大田生产：应“正其行，通其风”或增施　农家肥　。 ②温室栽培：人工增加　CO2　、增施农家肥或与动物圈舍联通等。 4．温度 (1)原理：温度通过影响　酶的活性　进而影响光合作用强度。 (2)构建数学模型 (3)模型解读 ①光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响。 ②与　光合作用　有关的酶对温度更为敏感。 (4)应用 ①白天：适当提高温度以　提高光合作用强度　。 ②夜间：适当降低温度以　降低细胞呼吸强度　，减少有机物的消耗。 5．矿质元素 (1)原理：矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的　细胞成分　，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等。 (2)构建数学模型 (3)模型解读 ①在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用强度。 ②超过一定浓度后，会因　土壤溶液浓度　过高而降低植物光合作用强度。 (4)应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光合作用强度。 6．水 (1)原理 ①直接影响：水是光合作用的　原料　，含水量越高，细胞代谢越旺盛。 ②间接影响：植物缺水会导致　气孔关闭　，CO2供应不足，影响光合作用速率。 (2)应用：合理灌溉。 　 对光合作用强度的三点认识 (1)光合作用强度高≠光能利用率高 ①其他条件相同的情况下，光合作用强度越高，光能利用率越高。 ②光能利用率除受光合作用强度的影响外，还受光合作用时间和光合作用面积的影响。 (2)影响光合作用强度的因素 ①外因：包括光照强度、温度、CO2浓度等。 ②内因：包括酶的活性和数量、色素的种类和数量、五碳化合物的含量等。 (3)多因素对光合作用强度的影响 ①不同因素的作用具有互补效应。如当光照强度降低时，可通过增加CO2浓度补偿。 ②不同条件下关键影响因素不同。如其他条件适宜，CO2达到饱和点，此时限制因素最可能是五碳化合物的含量。 1．合理密植有利于获得高产。如图所示，要想使果蔬高产，叶面积指数(单位土地面积上叶面积的数量，指数越大表示植物交错程度越大)应控制在何值为佳？ 答案：叶面积指数为4。 2．研究者研究了不同强度紫外线对芦苇光合作用的影响。设置了自然光照组(CK)、紫外线强度增强25%组(R1)、紫外线强度增强50%组(R2)三组，每组处理3个重复，连续处理60天。获得的总叶绿素含量变化数据如下图所示。 (1)据图描述不同强度紫外线对总叶绿素含量的影响。 答案：辐射处理期间，总叶绿素含量先升高后降低，不同处理变化趋势相同。与CK相比，R1、R2均下降，其中R2下