第3单元 第4课 光合作用的影响因素及其与细胞呼吸的关系-【优化探究】2024高考生物一轮复习高考总复习配套教参（人教版双选 新教材 新高考）

第4课　光合作用的影响因素及其与细胞呼吸的关系 素养目标 1.通过分析光合作用与细胞呼吸的关系，形成结构与功能相适应、物质与能量相互依存的生命观念。(生命观念) 2．分析影响光合作用因素的曲线模型，理解环境因素对光合作用的影响。(科学思维) 3．通过探究环境因素对光合作用速率影响实验，培养学生实验设计和分析能力。(科学探究) 4．应用影响光合作用的环境因素知识，指导农业生产。(社会责任) 考点一　实验：探究光照强度对光合作用强度的影响 授课提示：对应学生用书第85页 1．实验原理 抽去圆形小叶片中的气体后，叶片下沉至装置底部，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．实验步骤 (1)制备圆形小叶片：取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片。 (2)排气：将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气体逸出。重复2～3次。 (3)沉水备用：将处理过的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用，叶片因细胞间隙充满了水，所以全都沉到水底。 (4)分组：取3只小烧杯，分别倒入富含CO2 的清水。 (5)控制自变量(光照强度)：分别向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照。 (6)观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。 3．实验结论：在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强。 1．实验装置分析 (1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。 (2)中间的盛水玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。 (3)因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。 2．圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 (1)叶片上浮的原因是光合作用产生O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面认为只是光合作用产生了O2。 (2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。 (3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。 突破点1　教材基础实验 1．在如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。以下分析正确的是(　　) A．改变温度，不影响叶片开始上浮所需的时间 B．改变光照强度，不影响叶片开始上浮所需的时间 C．改变NaHCO3溶液的浓度，不影响叶片开始上浮所需的时间 D．若将装置置于黑暗中，上浮的叶片又会下沉 解析：改变温度，会改变光合作用强度，进而影响叶片开始上浮所需的时间，A错误；改变光照强度，会改变光合作用强度，进而影响叶片开始上浮所需的时间，B错误；改变NaHCO3溶液的浓度，即改变二氧化碳的浓度，这会影响光合作用强度，进而影响叶片开始上浮所需的时间，C错误；若将装置置于黑暗中，叶片只能进行呼吸作用消耗叶肉细胞间隙中的氧气，导致上浮的叶片又会下沉，D正确。 答案：D 突破点2　高考拓展实验 2．(2022·海南卷，3)某小组为了探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是(　　) A．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量 B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率 C．四组实验中，0.5% NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高 D．若在4 ℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短 解析：本实验的目的是探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，自变量是CO2浓度(通过等体积不同浓度的NaHCO3溶液来实现)，温度、光照等属于无关变量，应相同且适宜，A错误；实验中所用的菠菜叶圆片已进行排气处理，叶圆片通过光合作用释放氧气的速率越大，叶圆片上浮所需时间越短，B正确；四组实验中，0.5% NaHCO3溶液中叶圆片上浮平均时长最长，表明其光合速率最低，C错误；若从适宜温度降低到4 ℃，与光合作用相关的酶的活性降低，导致光合速率降低，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长，D错误。 答案：B 考点二　影响光合作用的因素及应用 授课提示：对应学生用书第86页 1．光合作用强度（总光合作用强度/真正光合作用强度） (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)表示方法 ①单位时间内光合作用