第11.2讲 光合作用的影响因素及其应用-【高效备战】2025届高考生物一轮复习课件

第11讲 光合作用的影响因素及其应用 第三单元 细胞的能量供应和利用 序号 内容要求 1 活动：探究不同环境因素对光合作用的影响。 【课程标准】 探究环境因素 对光合作用强度 的影响 光合作用多因子曲线的综合分析 光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子) 目录 CONTENTS 01 02 03 2 【第2课时】 考点二：光合作用的影响因素及其应用 ——CO2、温度、水、矿、多因子 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析 (二)外因及其应用。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 2.CO2浓度。 曲线图分析 生产应用 CO2固定量 0 A B C CO2浓度 D 饱和点 呼吸点 补偿点 净光合 速率 真光合 速率 呼吸 速率 0 CO2吸收量 指光合v达最大时 的______CO2浓度 指光合v__呼吸v 时的CO2浓度 真光合速率 - 呼吸速率 = 净光合速率 光合v__呼吸v 光合v__呼吸v 只呼吸 ＜ ＞ = 最低 (二)外因及其应用。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 2.CO2浓度。 曲线图分析 生产应用 将横坐标上移 一个呼吸v值 将横坐标上移 一个呼吸v值 真光合速率 CO2浓度 净光合速率 CO2浓度 真光合速率 CO2浓度 净光合速率 CO2浓度 ①大田生产：通风，以增加空气流动，增大CO2浓度，提高光合速率，使作物增产 ②温室栽培：增施农家肥或有机肥，通过土壤微生物分解产生大量CO2(无机盐、热能)，提高光合速率，使作物增产 通风 农家肥 或有机肥 物分解 微生 在一定范围内，光合速率 随CO2浓度的增加而增大 在一定范围内，光合速率 随CO2浓度的增加而增大 1.请按要求回答下列问题： 【反馈练习】 启动光合作用所需CO2的最低浓度 CO2补偿点 CO2饱和点 CO2饱和点 主要限制因素 是__________ CO2浓度 主要限制因素 是__________ 光强、温度 (1)在图中标注关键点A、A′、B、B′的含义以及主要的限制因素。 (2)当植物体缺Mg时，A、B两点的移向依次是___________。 右移、左移 2.将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为0，之后保持不变，在上述整个时间段内，玻璃容器内CO2浓度表现出的变化趋势是 A. 降低至一定水平时再升高 B. 持续保持相对稳定状态 C. 降低至一定水平时保持不变 D. 升高至一定水平时保持相对稳定 【反馈练习】 O2 CO2 光合v＞呼吸v 3.图示适宜条件下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是 【反馈练习】 A. CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用 B. 适当增加光照强度，a点将左移 C. CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 D. 甲植物体内NADPH的含量在CO2浓度为b时比在a时高 曲线图分析 生产应用 (二)外因及其应用。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 3.温度。 酶活性↓ 或气孔关闭 酶活性↑ 光合酶50℃ 左右几乎失活 25-30℃ 【温馨提示】 植物体的酶最适 温度在40~50℃ 同一植物光合最适温度 一定低于呼吸最适温度 【走进生产】 若昼夜平分，则作物生长温度应控制在__点以内 c 真光合速率 净光合 速率 0 速率 温度 (℃) 温度补偿点 呼吸速率 a b d e c 【新疆水果更甜的启示】 因为___________________ (1)温室栽培:___________，__________，使作物增产 ①晴天:白天_______(到净光合最适温度,增加有机物积累量)，晚上________ (减少细胞呼吸消耗) ②阴雨天:全天________ (2)大田栽培：________ 昼长夜短、昼夜温差大 增大昼夜温差 适当降温 适当升温 适当降温 积累有机物 ＜ 适时播种 呼吸最适温度＞ 光合最适温度 ＞ 1.(21北京)将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后，测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率，结果如图。由图不能得出的结论是 A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近 B. 35℃时两组植株的真正（总）光合速率相等 C. 50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能 D. HT植株表现出对高温环境的适应性 【反馈练习】 净光合速率 不知呼吸速率，无法计算 (二)外因及其应用。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 4.矿质肥料。 曲线图分析 生产应用 合理施肥 (有机肥/无机肥) 【N】是光合酶的重要组分 【NMg】是叶绿素的重要组分 【NP】是NADP+、ADP、类囊体膜的组分 【K】促进光合产物的合成和输向贮藏器官 合理施肥 【走进生产】农田施肥的同时往往需要适当浇水，此时浇水的原因是____________ ________________________ 矿肥只有溶解在水中才能被根系吸收 土壤矿肥量 真光合速率 在一定浓度范围内， 增施矿肥 可______ 光合速率 提高 超过A点浓度，因土壤溶液浓度过高而失水烧苗(萎蔫) 土壤 溶液浓度过 失水烧 苗(萎蔫) 高 光合酶 NADP+、ADP、类囊体膜 叶绿素 合成和输向贮藏器官 曲线图分析 生产应用 (二)外因及其应用。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 5.水。 【原理1】充足水直接促进光反应v 【原理3】因无氧呼吸而烂根减少吸矿 【原理2】缺水→部分气孔关闭→胞间CO2浓度降低→暗反应__减慢 直接促进 减少吸矿 部分气孔关闭 胞间CO2浓度 暗反应v 无氧呼吸 按需水规律进行 合理灌溉 2.开闭：当保卫细胞________时，气孔张开。 当保卫细胞________时，气孔关闭。 气孔张开的程度称为________。 气孔的结构、开闭、作用 1.结构：由两个________组成的，其中含有______。 保卫细胞 叶绿体 【拓展提升】 叶绿体 保卫细胞 表皮细胞 表皮细胞 吸水膨胀 失水收缩 气孔导度 3.作用：是__________________的门户。 (1)蒸腾失水：为吸水、运水肥提供动力和避免灼伤。 (2)气体交换：利于________的进出。 O2、CO2 蒸腾失水和气体交换 叶表皮细胞 不含叶绿体 不含 (1)画出全天的光照强度曲线。 (2)判断AB段、BD段、DE段的主要限制因素。 (3)“光合午休”的原因和对策。 全天光强变化曲线 光合速率 0 时间（h） 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 A B C D E “光合 午休” 光强↑ 光照↓ CO2↓ 【思维训练】 大田作物夏季晴天光合午休现象的原因和对策 【原因】温度过高→蒸腾过强→气孔保卫细胞缺水→部分气孔关闭→胞间CO2减少降低→暗反应v减慢 【对策】针对温度过高采取____________；针对缺水采取________ 光合午休 直接原因 适度遮阴降温 及时浇水 温度 缺水 部分气孔关闭 胞间CO2浓度降低 暗反应 光合 午休 净光合速率 农业增产措施—— 一举两得 措施 合理密植 （同种作物） 合理施肥 （农家肥/有机肥） 合理灌溉 （水） 增 产 原 理 通风、透光 ①通风:充足____ ②透光:充足____ 土壤微生物分解 ①释放________ ②释放________ 避免缺水 ①________↑ 使CO2↑,暗反应↑ ②_______↑ CO2 光照 CO2 矿质离子 气孔导度 光反应 【走进生产】 【反馈练习】 1.在夏季晴朗无云的白天，10时左右某植物光合作用强度达到峰值，12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因不可能是 A. 叶片蒸腾作用强，失水过多使气孔部分关闭，进入体内的CO2量减少 B. 光合酶活性降低，光合固定的CO2量减少 C. 叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏，吸收和传递光能的效率降低 D. 光反应产物积累，产生反馈抑制，叶片转化光能的能力下降 (三)多因子及其应用。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 曲线图分析 生产应用 【温室栽培】 当某一因子适宜时，同时适当提高其他不适因子，可进一步提高光合速率，使作物增产 某点限制因子(能提升该点的因子) P点(升降支上的点) Q点(水平支上的点) M点(最适水平支上的点) N点(升降支上的点) 横轴因子 各曲线因子 其他不适外内因 (自变量1) (自变量2) 光强 光合速率 0 b c d 25℃ 20℃/30℃ 15℃/35℃ a e 光强 光合速率 0 b c d 高CO2 中CO2 低CO2 a e 温度 光合速率 0 b c 高光强/CO2 中光强/CO2 低光强/CO2 a d 横轴+各曲线因子 P Q N M P Q M N M P Q N (自变量1) (自变量2) (自变量1) (自变量2) 同时考虑多因子 【反馈练习】 1.如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他环境因素均控制在最适范围内。下列分析正确的是 A. 乙图中D点与C点相比，相同时间内叶肉细胞中C5的生成量较少 B. 图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度 C. 丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变 D. 甲图中A点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量 【综合分析1】大田作物一昼夜中净光合速率的变化曲线。 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 温度 【思考】下图中的三条曲线分别是指净光合速率、温度、光照强度的日变化曲线，请将它们分别标注在曲线图上。 光强 净光合速率 中午最高 中午最高 夜深 最低 开始有光 开始无光 午休 有正有负 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 a b c d e f g h i j (2)全天有光/光合时段__，呼吸时段__,只呼吸时段_____ (3)全天制造、消耗、积累有机物的 时段依次是___________ (1)abc先升后降的原因：_______________________________ (4)全天补偿点是_____点，__ 点净光合v最大，_点制造有 机物最多，__点积累最多 (6)限制因素 ac段____ ce段____ eg段____ gi段___ 凌晨气温先降后升，呼吸v先慢后快 ci 光强 温度 CO2 光强 aj ac ij 有光/光合时段 呼吸时段 光合v＞呼吸v ci 、aj 、dh d、h e i h 积累有机物 制造有机物 消耗有机物 (5)植物生长条件：全天有机物积累量 = _______ ＞0 P-M-N (7)防止午休措施 _______________ 遮光降温或浇水 (8)d点和h点的叶肉细胞： 光合速率___呼吸速率 ＞ 净光合速率 【综合分析1】大田作物一昼夜中净光合速率的变化曲线。 1.请判断下列图示中的有光时段。 春季晴天 夏季晴天 CO2 释 放 量 CO2 吸 收 量 【反馈练习】 (1)将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物O2释放速率的变化，得到如图乙所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是__________；观察装置中液滴的位置，c点时刻的液滴位于起始位置的__侧，装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的__点。 【反馈练习】 2.某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室，如图甲所示。请据图回答下列问题： 光照、温度 左 g (2)在实验中某段光照时间内，记录液滴的移动获得以下数据，该组实验数据是在乙曲线的_______段获得的。 每隔20分钟记录一次刻度数据 … 24 29 32 34 … de或fg 若在单位t内读数实验组为M，对照组为N，则O2产生速率为_____。 【反馈练习】 2.某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室，如图甲所示。请据图回答下列问题： (3)e与f相比，e点时刻C3的合成速率____，提高甲装置中的CO2缓冲液的浓度，则乙图中的c向___移。 (4)若要测定该植物某时段的O2产生速率，应设置的对照实验是：______ _______________________________ ____________。 减慢 左 设置与 M-N 甲一样的丙并置于黑暗条件下，其他 条件与甲相同 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 (1)BC增长变慢的原因是___________________。 (6)“光合午休”是指___段，限制因素主要是________，防止“光合午休”出现的措施有_______________________。 气温下降使呼吸减慢 (2)全天有光/光合时段___，呼吸时段___,只呼吸时段_______。 CI AJ AC、IJ (3)全天制造、消耗、积累有机物的时段依次是___、___、___。室内O2从___点开始增加,在___点最多。 (4)温室作物的光补偿点是_____点，此时叶肉细胞的光合v__呼吸v。若该点的温度都相同，则D点光强__H点光强，因为____________。 CI AJ DH D、H D H ＞ ＜ D点CO2更多 (5)___点制造有机物最多，___点积累有机物最多。据图可知植物___生长，因为___________________________________________。 I H 能 J点较A点CO2减少，说明植物体内积累了有机物 FG CO2浓度 、适时浇水 适度遮光降温 【温馨提示】曲线斜率=CO2浓度变化速率 【综合分析2】温室一昼夜中气体浓度的变化曲线。 CO2 O2 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 J 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 时间/h 温室内气体浓度 A B C D E F G H I CO2 O2 A′ B′ C′ D′ E′ F′ G′ H′ J′ I′ CO2 O2 【举一反三】 温室内CO2和O2的浓度变化关系图 【关系】 你升我降 你升我降 【综合分析2】温室一昼夜中气体浓度的变化曲线。 有光时段、补偿点、光合午休的对接 【归纳提升】 CO2 O2 密闭 环境 自然 环境 光合午休 补偿点 有光起 有光止 补偿点 有光时段、补偿点、光合午休的对接 【归纳提升】 光合午休 补偿点 有光起 有光止 补偿点 【反馈练习】 A. H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收量多，光合作用较强 B. BC段和CD段都较前一段CO2浓度增加减慢，其原因相同 C. H点临近傍晚，在之后的一小段时间内植物仍能进行光合作用 D. FG阶段CO2浓度下降减慢，可能是由于植物的“午休”现象，此时植物气孔关闭，光合作用强度小于呼吸作用强度 1.将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如图曲线，下列有关说法正确的是 2.将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。对此实验叙述正确的是   A. 若A植物在第5min时光照突然减弱，C5含量将增加 B.  当CO2浓度约为0.8mol/L时，A、B两植物的净光合速率相等 C.  30 min 以后，两种植物叶片的光合产氧速率都与呼吸耗氧速率相等 D.  若将两植株放在同一容器中，培养条件相同，生长较好的是A，因为A植株比B值株固定CO2的能力强 × 减少 × 刚相反 【反馈练习】 × B＞A(看斜率) A和B的净光合量、有机物 积累量、平均净光合v相等 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 1.原理：光合速率直接决定于____________，该速率又决定于【H】、ATP、C3的____和酶活性中心的____(如下图)。 某光强 [H]-ATP 三大外因 协调比例 产生相应 光合速率 C3的还原速率 活性中心 C3还原酶 活性中心 某CO2浓度 C3 ①在三大外因均适宜时，光合速率达到最快。 ②某因子的不适宜会使其他因子的饱和点或最适点下降，进而减慢光合速率，使作物减产。 ③提高某不适因子会使其他因子的饱和点或最适点提高，进而提高光合速率，使作物增产。 某温度下 下降 提高 减产 增产 减 加 慢 快 最快 【综合分析3】净光合速率曲线中关键点的移动方向。 【增产措施】 同时考虑多因子 当一因子适宜时，应同时提高其他因子 浓度 大小 同时考虑多因子 同时提高 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 高CO2浓度 低CO2浓度 阴生植物 变式练 【综合分析3】净光合速率曲线中关键点的移动方向。 高CO2浓度 低CO2浓度 阴生植物 2.移向——关注图中关键点。 中CO2浓度 O D C B A CO2吸收量(或O2释放量) 光强 CO2释放量(或O2吸收量) O D C B A CO2吸收量(或O2释放量) 光强 CO2释放量(或O2吸收量) 中CO2浓度 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 高光强 低光强 变式练 【综合分析3】净光合速率曲线中关键点的移动方向。 高光强 低光强 2.移向——关注图中关键点。 中光强 O D C B A CO2吸收量(或O2释放量) CO2 CO2释放量(或O2吸收量) O D C B A CO2吸收量(或O2释放量) CO2 CO2释放量(或O2吸收量) 中光强 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 【综合分析3】净光合速率曲线中关键点的移动方向。 2.移向——关注图中关键点。 O 速率 温度 真光合速率 净光合 速率 温度补偿点 呼吸速率 a b d e c 中光强/CO2浓度 高光强/CO2浓度 低光强/CO2浓度 a O CO2吸收量(或O2释放量) 温度 (℃) CO2释放量(或O2吸收量) 考点三：光合作用多因子曲线的综合分析。 【综合分析3】净光合速率曲线中关键点的移动方向。 2.移向——关注图中关键点。 呼吸速率↑ 呼吸速率↓ 其他不变 (水平下移) (水平上移) O CO2吸收量(或O2释放量) 光照强度(Lux) CO2释放量(或O2吸收量) A D B C 【反馈练习】 1.如图为某一植物在不同实验条件下测得的净光合速率，下列假设条件中能使图中结果成立的是 A. 横坐标是CO2浓度，甲表示较高温度，乙表示较低温度 B. 横坐标是温度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 C. 横坐标是光波长，甲表示较高温度，乙表示较低温度 D. 横坐标是光照强度，甲表示较高CO2浓度，乙表示较低CO2浓度 2.如图所示，在图甲装置a与装置b中敞口培养相同数量的小球藻，以研究光照强度(其他条件均为最适)对小球藻产生O2的影响，装置a的曲线如图乙所示。据图分析，下列叙述正确的是 A. P点时产生的ATP可用于暗反应 B. 适当降低温度，P点将下移 C. 在图乙上绘制装置b的曲线，Q点应右移 D. 降低CO2浓度时，在图乙上绘制装置a的曲线，R点应右移 【反馈练习】 【反馈练习】 3.(22北京)光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如图。据图分析不能得出 A. 低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高 B. 在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高 C. CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小 D. 10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高 【反馈练习】 4.图甲、乙是一定条件下测得的某植物叶片净光合速率变化曲线。下列叙述正确的是 A．a点条件下，适当提高温度，净光合速率减小 B．b点条件下，适当增强光照，净光合速率增大 C．c点条件下，适当提高温度，净光合速率增大 D．d点条件下，适当增强光照，净光合速率增大 =b a= b a × 活性:d＞b=a (d活性中心更大) d × × 5.已知光合作用强度与光照强度和温度的关系曲线如下图。请根据图中信息，在右图中绘制A点光强下的温度曲线。 B点光强 A点光强 【分析】由于10与60、20与50、30与40℃的光合作用强度相等，说明酶的活性中心大小相同。因此，A点光强能限制10、20、30℃下的光合速率为同一速率，则同样能限制60、50、40℃下的光合速率为同一速率。 【反馈练习】 CO2浓度 水分 光 光质 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 气孔开闭情况 叶绿素、酶的合成、细胞失水 环境中CO2浓度、叶片气孔导度 内因 外因 ①酶的种类、数量、叶绿素含量 ②叶面积指数 ③遗传特性（阴生、阳生植物） ①光照（强度、光质） ⑤矿质元素 ④水分 ②CO2浓度 ③温度 影响 因素 【课堂小结】 $$