内容正文:
第 2 课时 影响光合作用的因素及应用 (概念理清课)
[建知识体系]
[记核心语句]
1.光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
2.光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量定量的表示。
3.温度主要通过影响酶的活性进而影响光合作用。
4.在一定范围内,随着光照强度或CO2浓度的增大,光合速率逐渐增大,但超过一定范围后,光合速率不再增大。
系统学习(一) 探究环境因素对光合作用强度的影响
主干知识·系统成
1.实验原理
(1)抽去圆形小叶片中的气体后,叶片在水中下沉,光照下叶片进行光合作用产生氧气,充满细胞间隙,叶片又会上浮。
(2)光合作用越强,单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。
2.实验流程
[问题探究思考]
1.该探究实验的自变量及其设置方法分别是什么?
提示:自变量是光照的强弱;设置方法是调节小烧杯与光源之间的距离。
2.叶片上浮的原因是什么?
提示:光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,使叶肉细胞间隙充满了气体,浮力增大,叶片上浮。
3.LED灯会产生热量,距离越近(功率越大)热量越多,从而影响装置溶液的温度,请你提出改进措施。
提示:在台灯和盛有圆形小叶片的烧杯之间放一盛水的玻璃柱,该玻璃柱可以吸收灯光的热量,避免光照对烧杯内水温产生影响。
科学思维·逻辑成
光照强度对光合作用的影响
1.原理:光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加,光反应速率加快,产生的NADPH和ATP增多,使暗反应中C3的还原加快,从而使光合作用产物增加。
2.曲线解读
项目
生理过程
气体交换
生理状态模型
A点
只进行呼吸作用
吸收O2、释放CO2
AB段
呼吸作用大于光合作用
吸收O2、释放CO2
B点
呼吸作用等于光合作用
不与外界进行气体交换
B点以后
呼吸作用小于光合作用
吸收CO2、释放O2
3.应用:温室大棚中,适当增强光照强度,以提高光合速率,使作物增产。
题点考法·训练到
题点(一) 探究环境因素对光合作用影响的原理
1.(2023·海口模拟)如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置,氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是( )
A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2
B.单色光照射时,相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多
C.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量
D.拆去滤光片,改变光照强度,并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点
解析:选C 氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用产生的O2量,即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值,C错误。
2.(2023·南京模拟)某实验小组利用菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片,在适宜条件下探究NaHCO3溶液浓度对光合作用强度的影响,结果如图。下列说法正确的是( )
A.叶圆片上浮情况只与光合作用强度有关,与呼吸作用强度无关
B.②~⑤组幼叶圆片上浮的速度比成熟叶圆片上浮的速度快
C.若适当加大光照强度,⑥⑦组的叶圆片也会上浮
D.取叶圆片时应避开大的叶脉,以减少无关变量对实验的干扰
解析:选D 叶圆片的沉浮取决于气体是否在细胞间积累,与净光合速率有关,因此叶圆片上浮情况与光合作用强度和呼吸作用强度都有关,A错误;据图可知,②~⑤组幼叶圆片上浮时间大于成熟叶圆片,说明②~⑤组幼叶圆片上浮的速度较慢,B错误;⑥⑦组叶圆片不上浮的原因可能是NaHCO3溶液浓度过高,导致细胞渗透失水过多而死亡,因此若适当加大光照强度,⑥⑦组的叶圆片不会上浮,C错误;叶脉上没有叶绿体,取叶圆片时应避开大的叶脉,以减少无关变量对实验的干扰,D正确。
题点(二) 光照强度对光合作用的影响
3.[多选](2023·大连期中)在CO2浓度为0.03%和适宜的恒定温度条件下,测定植物甲和植物乙在不同光照强度下的光合速率,结果如图。下列有关分析不正确的是( )
A.a点时,植物甲不进行光合作用
B.c点时,植物甲和植物乙制造的有机物一样多
C.b点时,植物乙的叶肉细胞中光合作用强度等于细胞呼吸强度
D.若增加CO2浓度,d点将向右上方移动
解析:选ABC a点对应的光照强度为植物甲的光补偿点,此时植物甲的光合作用强度等于呼吸作用强度,故a点时植物甲进行光合作用,A错误;c点时,植物甲和植物乙的净光合速率相同,但呼吸速率不同,因此植物甲和植物乙制造的有机物不一样,甲多于乙,B错误;b点对应的光照强度为植物乙的光补偿点,此时植物乙的光合作用强度等于呼吸作用强度,但植物乙的叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸作用强度,C错误;d点时植物乙达到光饱和点,因此光照强度不再是限制