第10讲 影响光合作用的因素及应用（课件）-2025年高考生物大一轮复习扫易错攻疑难课件

第二单元 细胞的能量供应和利用 第10讲 影响光合作用的因素及应用 三真课堂 1 ★自主复习·精细梳理 【要求】 1．精读课本，了解知识被发现的情境。 2．精细梳理知识，使知识条理化、简约化。 3．将重点、错点、疑点用不同的符号标记出来。 4．学习小组相互检查任务完成情况，抽查学习效果，签名以示负责。 【任务】 1．必修1 105～106 2．学案第10讲 【课堂抽测】 上课开始时，对自主复习情况进行抽测，以学习小组为单位记分，作为优秀学习小组评选依据。 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 1. （必修1 P97问题探讨）塑料大棚中“塑料颜色”与“补光颜色”的选择 为提高光能利用率，塑料大棚栽培时常选择“________塑料”以便透过各色光，这是因为太阳的全色光透过时____________的光均可被作物吸收(对黄绿色吸收较少)。阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，宜选择植物吸收利用效率最高的“______________”灯泡。因为若利用白炽灯，则其发出的光中“黄绿光”利用率极低，从节省能源(节电、节省成本)的角度讲，用________________效率最高。 各种颜色 红光或蓝紫光 无色 红灯泡、紫灯泡 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 2．（必修1 P106拓展应用）下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答下列问题： (1)图中显示，7～10时，光合作用 强度不断增强，其原因是什么？ 在一定温度和CO2供应充足的情况 下，光合作用强度是随着光照强度 加强而增强。 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 2．（必修1 P106拓展应用）下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答下列问题： (2)由上图可看出大约中午12时左右， 光合作用强度明显减弱，其主要原因 是什么？ 因此时温度很高，蒸腾作用很强，气 孔大量关闭，CO2供应减少，导致光 合作用强度明显减弱。 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 2．（必修1 P106拓展应用）下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答下列问题： (3)由上图可看出大约中午12时左右， 光合作用强度明显减弱，其主要原因 是什么？ 由B点到C点的过程中，短时间内C3 和C5的变化分别是C3下降，C5上升。 ★盲点错点·精准清除 【扫盲点】 2．（必修1 P106拓展应用）下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线并回答下列问题： (4)为何14～17时的光合作用强度 不断下降？ 14～17时光合作用强度不断下降 是因为此时光照强度不断减弱。 ★盲点错点·精准清除 【灭错点】 1．叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。 2．不同因素对光合作用的影响具有互补效应。如当光照强度降低时，可通过增加CO2浓度补偿。 3．不同条件下影响光合作用的关键因素不同。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。 4．细胞呼吸速率增大，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。 5．夏季中午气温过高，导致光合酶活性降低，呼吸酶不受影响(呼吸酶最适温度高于光合酶)，光合作用强度减弱，但此时光合作用强度仍然大于呼吸作用强度。 ★盲点错点·精准清除 【灭错点】 6．在晴朗夏日的正午前后，小麦植株的光合作用强度显著下降，此时叶片有氧呼吸产生的ATP少于光反应产生的ATP。 7．当温度改变时，不管是光反应还是暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。 8．CO2浓度很低时，光合作用不能进行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用。 9．降低光照将直接影响到光反应的进行，从而影响暗反应；改变CO2浓度则直接影响暗反应的进行，对光反应也产生影响。 10．水分能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，从而影响光合作用。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．影响光合作用的内部因素是什么？体现在哪些方面？ 直接原因： 根本原因： 光合酶、光合色素、C5等物质。 DNA（基因） 。 (1)同一植物的不同生长发育阶段光合作用强度不同 光合速率 光强 幼苗期 营养生长期 开花期 ①同一植物的不同生长发育阶段光合作用强度关系曲线 曲线分析： 在外界条件相同的情况下，光合作 用速率由弱到强依次是：幼苗期、 营养生长期、开花期。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．影响光合作用的内部因素是什么？体现在哪些方面？ (1)同一植物的不同生长发育阶段光合作用强度不同 ②应用 根据植物在不同生长发育阶段光合速率， 适时、适量地提供水肥及其他环境条件， 以使植物茁壮成长。 光合速率 光强 幼苗期 营养生长期 开花期 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．影响光合作用的内部因素是什么？体现在哪些方面？ (2)同一叶片的不同生长发育时期光合作用强度不同 ①同一叶片的不同生长发育时期与光合作用强度关系曲线 曲线分析： 随着幼叶发育成壮叶，叶面积增大，叶绿 体增多，叶绿素含量增加，光合速率加快； 老叶内叶绿素遭破坏，光合速率减慢。 光合速率 时期 C B A 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．影响光合作用的内部因素是什么？体现在哪些方面？ (2)同一叶片的不同生长发育时期光合作用强度不同 ②应用 农作物、果树管理后期适当摘除老叶、 残叶，都是根据其原理，降低细胞呼吸 消耗的有机物。 光合速率 时期 C B A 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．影响光合作用的内部因素是什么？体现在哪些方面？ (3)不同的植物光合作用强度不同 ①不同的植物与光合作用强度关系曲线 曲线分析： 当光照强度较弱时，阴生植物对光能的 利用率较高； 当光照强度较强时，阳生植物对光能的 利用率较高；阴生植物更适合在林下种植。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 1．影响光合作用的内部因素是什么？体现在哪些方面？ (3)不同的植物光合作用强度不同 ②应用 间作套种是指在同一块土地上按照不同 比例种植不同种类农作物的种植方式。 运用群落的空间结构原理，充分利用 光能、空间、时间资源，提高农作物产量。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过那些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)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。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过哪些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)光照强度对光合作用的影响 ②光照强度与光合作用强度关系曲线 曲线分析： A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸。 AB段：随着光照强度逐渐增强，光合 作用强度逐渐增强，CO2释放量逐渐减少。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过哪些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)光照强度对光合作用的影响 ②光照强度与光合作用强度关系曲线 曲线分析： B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合 作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度， 此时的光照强度称为光补偿点。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过哪些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)光照强度对光合作用的影响 ②光照强度与光合作用强度关系曲线 曲线分析： BC段：随着光照强度逐渐增强，光合 作用强度逐渐增强。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过哪些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)光照强度对光合作用的影响 ②光照强度与光合作用强度关系曲线 曲线分析： D点：D点后光照强度增加，光合作用不 再增强，此时内部的限制因素是光合色素 含量、酶的数量C5的含量等；外部限制因 素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因 素。D点的光照强度称为光饱和点。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过哪些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)光照强度对光合作用的影响 ③应用 温室生产中，适当增强光照强度，以提高 光合速率，使作物增产； 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生 植物低，间作套种农作物，可充分利用光 能、空间、时间资源，提高农作物产量。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过哪些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (2)光质（光的波长）对光合作用的影响 大多数高等植物和绿藻，在红、橙光下光合速率最高，蓝紫光其次，绿光最低。光质对植物的影响与植物种类有关，不同光质对植物的影响效应不尽相同，甚至得出相反的结论。所以，那些笼统地认为“某种光的光合作用强，某种光的光合作用弱”的说法是不科学的。其蕴含的机理是错综复杂的，因为光质除了作为一种能源控制光合作用外，还可作为一种触发信号影响着植物的生长、发育、形态建成、抗逆和衰老、物质代谢以及基因表达等等。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过哪些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (3)光照面积对光合作用的影响 ①光照面积与光合作用强度关系曲线 叶面积指数 有机物 光合作用总量 呼吸作用总量 干物质量 曲线分析：随着叶面积指数的增大光合作用总量 逐渐增大，当有很多叶片被遮挡后，光合作用总 量不随叶面积指数的增大而增大；呼吸作用总量 随叶面积指数的增大而逐渐增大（成正比）；在 光合面积饱和点之前，干物质量随叶面积指数的 增大而增大，在光合面积饱和点时，干物质量最大， 超过光合面积饱和点，随叶面积指数增大干物质量逐渐减小。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 2．光是光合作用的动力，通过哪些方面影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (3)光照面积对光合作用的影响 ②应用 叶面积指数 有机物 光合作用总量 呼吸作用总量 干物质量 合理密植，增加单位面积株数； 改变株形，提高单株受光面积； 间作套种，提高散射光的利用率。 3．二氧化碳是光合作用的重要原料，怎样影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)原理：CO2是光合作用的原料，参与暗反应阶段，制约C3的形成。 (2)二氧化碳浓度与光合作用强度关系曲线 曲线分析： 图1中A点表示CO2补偿点，即光合 速率等于呼吸速率时的CO2浓度； 图2中A′点表示进行光合作用所需 CO2的最低浓度； B点和B′点对应的CO2浓度都表示CO2饱和点。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 3．二氧化碳是光合作用的重要原料，怎样影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (3)应用 正其行，通其风，使大量空气通过叶面，使光合作用正常进行； 通过增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 4．温度是影响光合作用的重要环境因素，怎样影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用，主要制约暗反应。 (2)温度与光合作用强度关系曲线 曲线分析： 一般植物可在10～35℃下正常进行 光合作用，其中AB段（10～35℃） 随温度的升高而增强，最适温度以 上光合作用开始下降， 50℃左右光合作用停止；光合酶的最适温度比呼吸酶的最适温度低。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 4．温度是影响光合作用的重要环境因素，怎样影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (3)应用 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 温室栽培植物时，白天调到光 合作用最适温度，以提高光合 速率；晚上适当降低室内温度， 以降低细胞呼吸速率，保证植 物有机物的积累。 5．水分和矿质元素是影响光合作用的重要物质，怎样影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ (1)原理 ①水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。 ②矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 5．水分和矿质元素是影响光合作用的重要物质，怎样影响光合作用？怎样应用于生产实际，提高作物产量？ 【解疑点】 ★疑点难点·精心突破 (2)水（矿质元素）与光合作用强度关系曲线 (3)应用：农业生产中，可根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥；合理轮作，避免重茬(指在一块田地上连续栽种同种作物)，既可以充分利用土壤中的无机盐，又可以减轻虫害。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 1．多因子光合作用曲线分析 各种因素综合在一起同时影响光合作用，例如，光照强度/温度、光照强度/二氧化碳浓度、温度/光照强度与光合速率的关系如图1、图2、图3所示。 曲线分析： (1)P点之前，限制光合作用速率的因素为横坐标所示的因子，随着其因子的增强光合速率加快。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 1．多因子光合作用曲线分析 各种因素综合在一起同时影响光合作用，例如，光照强度/温度、光照强度/二氧化碳浓度、温度/光照强度与光合速率的关系如图1、图2、图3所示。 曲线分析： (2) PQ点之后，横坐标所在的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素为坐标图中三条曲线所示出的因子。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 1．多因子光合作用曲线分析 各种因素综合在一起同时影响光合作用，例如，光照强度/温度、光照强度/二氧化碳浓度、温度/光照强度与光合速率的关系如图1、图2、图3所示。 曲线分析： (3) PQ点之间，同时受两种因子的影响。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 1．多因子光合作用曲线分析 各种因素综合在一起同时影响光合作用，例如，光照强度/温度、光照强度/二氧化碳浓度、温度/光照强度与光合速率的关系如图1、图2、图3所示。 应用：生产上，要综合施策，提高作物产量。温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用所需酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 2．环境条件变化时光合作用曲线中 “关键点”的移动 (1)纵轴上点的移动（上移或下移） A点：代表呼吸速率 细胞呼吸增强， A点______移； 细胞呼吸减弱， A点______移。 下 上 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 2．环境条件变化时光合作用曲线中 “关键点”的移动 (2)横轴上点的移动（左移或右移） 左 右 B点(补偿点) C点(饱和点) 适当增大CO2 浓度(光照强度) ____移 ____移 适当减小CO2 浓度(光照强度) ____移 ____移 土壤缺Mg2＋ ____移 ____移 左 右 右 左 注意：细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应_____移，反之_____移。 左 右 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 2．环境条件变化时光合作用曲线中 “关键点”的移动 (3)曲线上点的移动（右上移或左下移） D点：代表最大光合速率，若增大光照强度或增大CO2浓度使光合速率增大时，D点向_______________移动； 反之，D点向_______________移动。 左下方 右上方 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 3．C4植物的光合作用特点 CO2同化的最初产物不是三碳化合物（3-磷酸甘油酸），而是__________ （苹果酸或天门冬氨酸）的植物，称为C4植物。如玉米、甘蔗、高粱、苋菜、马齿苋等，适于在____________________的条件下生长。而最初产物三碳化合物（3-磷酸甘油酸）的植物则称为C3植物。如小麦、水稻等。 四碳化合物 高温、干燥和强光 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 3．C4植物的光合作用特点 观察C4植物的叶片结构可知，C4植物有两类叶绿体，叶肉细胞中的叶绿体 ____________，维管束鞘细胞中的叶绿体___________________。 基粒发达 基粒很少或退化 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 3．C4植物的光合作用特点 光反应 卡尔文循环 (1)叶肉细胞的叶绿体有类囊体能进行________，同时CO2被固定到__________中，随后C4化合物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，C4化合物释放出的CO2参与________________，进而生成有机物。 C4化合物 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 3．C4植物的光合作用特点 (2) PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”，它提高了C4植物 ______________的能力，能利用________________的进行光合作用，使C4植物比C3植物具有较强光合作用(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)能力，并且___________现象。 固定CO2 无光合午休 低浓度CO2 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 3．C4植物的光合作用特点 【实例】玉米叶肉细胞中有一种酶，通过系列反应将CO2泵入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，保证卡尔文循环顺利进行，这种酶被称为“CO2泵”，下列相关叙述错误的是（ ） A．A→B的过程还需要光反应提供的 NADH、ATP等物质的参与 B．抑制“CO2泵”的活性，短时间 内维管束鞘细胞中B的含量增加 C．晴朗的夏季11：00时，温度升 高，玉米维管束鞘细胞的光合作用速率会明显下降 D．可用纸层析法分别分离玉米叶肉细胞、维管束鞘细胞中的色素并比较色素的含 量和种类差别 AC 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 4．CAM植物的光合作用特点 CAM植物是细胞采用“景天科酸代谢途径 (简称CAM)”的多肉植物, 例如仙人掌、菠萝等。这类植物气孔夜间开放，白天关闭，特别适应干旱环境。 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 4．CAM植物的光合作用特点 (1)夜间气孔开放，吸收CO2，淀粉经 _______形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)， 在___________________________催化 下，CO2与PEP结合，生成草酰乙酸， 进一步还原为苹果酸储存在______中。 而白天气孔关闭，苹果酸转移到_____ ___________中脱羧，放出CO2，进入 ___________合成淀粉；形成的丙酮酸 可以形成PEP再还原成三碳糖，最后合 成淀粉或者转移到_________，进一步氧化释放CO2，又可进入_______________。 糖酵解 液泡 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 细胞质基质 卡尔文循环 线粒体 卡尔文循环 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 4．CAM植物的光合作用特点 (2)该类植物叶肉细胞夜间 _______________________ _______________________； 白天___________________ _______________________。 淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升 淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 4．CAM植物的光合作用特点 【实例】多肉植物是指营养器官肥厚多汁并且储藏大量水分的植物，能够在高温干旱的条件下良好生长。多肉植物叶片上的气孔夜间开放吸收CO2，生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用。请回答下列问题： (1)多肉植物白天进行光合作用所需 CO2来源有____________________ 和____________(请填写相关生理过 程)。多肉植物夜晚能吸收CO2，却 不能合成(CH2O)的原因是________ ___________________________。 苹果酸经脱羧作用释放 细胞呼吸产生 缺乏光照，不能产生NADPH和ATP 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 4．CAM植物的光合作用特点 【实例】多肉植物是指营养器官肥厚多汁并且储藏大量水分的植物，能够在高温干旱的条件下良好生长。多肉植物叶片上的气孔夜间开放吸收CO2，生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用。请回答下列问题： (2)若对多肉植物突然停止光照，其叶 肉细胞内C5的含量______(填“上升” 或“下降”)，原因是_____________ ________________________________ ________________________________ ________________________________ _______________________________。 下降 突然停止光照， 光反应无法产生NADPH和ATP，C3的还原速率下降，C5的合成速率下降，而CO2浓度不变，C5的消耗速率不变，故C5含量下降 【破难点】 ★疑点难点·精心突破 4．CAM植物的光合作用特点 【实例】多肉植物是指营养器官肥厚多汁并且储藏大量水分的植物，能够在高温干旱的条件下良好生长。多肉植物叶片上的气孔夜间开放吸收CO2，生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用。请回答下列问题： (3)有人提出，CaCl2与脱落酸都能够提高多肉植物的抗旱能力，并且混合使用效果更佳，请简要写出证明该观点的实验设计思路。 将生长状况相同的多肉植物随机均等分为四组，分别用等量的清水、CaCl2溶液、ABA溶液、CaCl2与ABA混合溶液处理，在干旱条件下培养一段时间，比较各组生长发育状况。 $$