第11.1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

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】 目录 C O N T E N T S 01 02 03 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) 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 考点二：光合作用的影响因素及其应用 ——内因和光照强度 (1)概念： 植物在单位时间内通过光合作用______________的糖类的数量。 (2)表示方法： CO2 CH2O/O2 CO2 (光下可测称≠______) 光合作用强度 CO2 + H2O 叶绿体 光能 (CH2O) + O2 淀粉 制造/产生/合成 同化、固定、利用或消耗的CO2量 制造/产生/合成的有机物量 制造/产生/生成的O2量 植物在 单位时间 内通过 光合作用 O2 CH2O/O2 光合作 用强度 细胞呼 吸强度 净光合 速率 (3)计算公式： (光下可测称≠______) 净光合 速率 O2释放量、CO2吸收量 CH2O的积累量 (不可测) (光照下可测) (黑暗下可测) 光合作用强度 = 净(表观)光合速率 + 呼吸速率 (黑暗下可测) 总(真正)光合速率 1.实验原理。 (1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的____，使其沉入水中。 (2)控制光照强度用________________________，越近越__。 (3)光合产生___多少与光合作用强度密切相关，O2积累(光合强度 __呼吸强度)在细胞间隙从而使下沉叶片____。因此可依据______ ________________________________________来比较光合作用强度。 气体 LED台灯与烧杯之间的距离 O2 上浮 相同时 强 ＞ 间内上浮圆片数量或 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响。 上浮等量圆片所用时间 堵住 下 拉 1.实验原理。 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响。 【 变 量 分 析 】 变量分析 控制方法 自变量 因变量 无关变量 光照强度 调节光源与烧杯的距离 光合作用强度 相同时间内上浮圆片数 或上浮等量圆片所用时间 温度、CO2浓度 叶片大小等 相同且适宜 (1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的____，使其沉入水中。 (2)控制光照强度用________________________，越近越__。 (3)光合产生___多少与光合作用强度密切相关，O2积累(光合强度 __呼吸强度)在细胞间隙从而使下沉叶片____。因此可依据______ ________________________________________来比较光合作用强度。 气体 LED台灯与烧杯之间的距离 O2 上浮 相同时 强 ＞ 间内上浮圆片数量或 (如用盛水玻璃柱吸热来恒温) 上浮等量圆片所用时间 2.方法步骤: 考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响。 叶片上浮法 ①打孔器取材(打出30片) ②注射器排气(使气体逸出) ③黑暗处沉水(因细胞间隙充满水) ④分组(小烧杯+NaHCO3溶液+10片) ⑤光照(用与光源距离来调光强) ⑥20min后观察记录 LED灯5W 距离 cm 10 20 30 上浮 片数 10 6 2 0 弱 中 强 光强(lux) 6 2 10 光合作用强度(叶放氧速率) 2.方法步骤: 考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响。 叶片上浮法 取 材 排 气 沉 水 光 照 分 组 观察记录 LED灯5W 距离cm 10 20 30 上浮数 10 6 2 0 10 30 50 距离cm 10 6 2 15min上浮圆片数 弱光→光v__呼v→__O2释放 ＜ 无 结果分析 在____________内, 光合作用强度随光强增强 而____，超过一定值后光 合作用强度趋于____。 3.实验结论。 一定光照强度 增强 稳定 4.实验注意。 考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响。 (1)叶片上浮的原因是光合产生的O2多于呼吸消耗的O2(不只考虑光合作用产 生了O2)，净释放出的O2充满叶肉细胞间隙，增大浮力而使叶片上浮。 (2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，会延长小圆形叶片上 浮的时间，进而干扰实验结果的准确性。 (3)圆形小叶片可放入NaHCO3溶液(即CO2缓冲液)中,既为光合作用提供 CO2,又维持装置中CO2浓度的稳定。但是,要注意缓冲溶液的浓度不能过高, 否则会使叶肉细胞渗透失水，进而影响光合作用。 (4)在台灯和盛有圆形小叶片的烧杯之间放一盛水 的玻璃柱进行隔温处理，目的是吸收灯光的热量, 避免光照引起的烧杯内水温变化带来的影响。 2 2 3 2 也可在清水中通过吹气的方法补充CO2 5.实验拓展: 考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响。 【变量分析】自变量______________________，无关变量________________。 因变量________________________。 探究CO2浓度对光合作用强度的影响 不同浓度的NaHCO3溶液 温度、光照强度等 光合作用强度(圆片放氧量) 【实验过程】 【结果分析】 浓度过高使 叶片渗透失 水，不利于 光合作用 1.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，改变光强并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点 2.某小组为了探究适宜温度下CO2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 【过多】无氧呼吸、细胞失水 外因：主要是____________________；次要是______________。 叶绿体基质 (多种酶) 类囊体膜 (色素) O2 H2O H+、e- NADP+ ADP+Pi ATP NADPH 2C3 C5 CO2 还 原 （CH2O） 光反应 暗反应 酶 酶 酶 光解 内因：__________________________。 色素量、酶量、酶种类和活性 光照 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 因素种类 影响原理 温度 光照 H2O Mg肥 CO2浓度 N肥 K肥 P肥 缺水/干旱→气孔关闭 光强 光质 光时 光面 胞间浓度 气孔导度 合成 输出 水 、矿质肥料 失水烧苗 (合理施肥) (合理灌溉) (合理密植) 、CO2浓度 、温度 曲线图及特征 原理 生产应用 (一)内因及其应用。 1.植物种类：如阳生植物、阴生植物等。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 ——色素量、酶量、酶种类和活性。 提高光能利用率 以及土地使用率 间作/套种 呼吸点:∣A∣__∣A′∣ 补偿点: B __ B′ 饱和点: C __ C′ 最大光合v: D __ D′ 【 特 征 】 光照强度 净光合速率 O A A′ C C′ B B′ D D′ 光强 真光合速率 O 阴生 阳生 阴生植物 阳生植物 【直接原因】 色素量、酶 种类-活性- 数量等差异 【根本原因】 DNA(遗传特 性)__不同 同时 播种 先后 播种 ＞ ＞ ＞ ＞ 阳生__阴生 ＞ NA(遗传 特性) 玉米间作大豆 阴生叶绿素少且叶a/b低,Rubp羧化酶少 大蒜套种油菜 前季作物 生长后期间播 后季作物 间作套种——立体农业之一(选必修二P32) 1.立体农业：指充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、养殖 或立体复合种养的生产模式。 2.间作套种。 (1)原理：根系的深浅搭配能合理利用不同层次土壤内水分和无机盐；植株 的高矮结合能充分利用不同层次的光能。 (2)实例。 桃树间作甘蓝 玉米套种花生 果园套种油菜 板栗间作茶树 桉树间作菠萝 大蒜套种油菜 玉米间作大豆 1.农业生产常采用间作(在同一农田上同时间隔种植两种作物)的方法提高 农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光 饱和点见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作 物是 A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 乙和丁 作物 甲 乙 丙 丁 株高/cm 170 65 59 165 光饱和点/umol·m-2·s-1 1200 1180 560 623 曲线图及特征 原理 生产应用 (一)内因及其应用。 2.叶龄：如同种植物的幼叶、成熟叶和老叶。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 ——色素量、酶量、酶种类和活性。 【光合速率特征】 幼叶___成熟叶___老叶 叶龄 真光合速率 O A 幼叶 【直接原因】 幼叶：叶面积不断增大、 叶绿体不断增多，色素量、 酶____________不断增大 老叶：________________ ________都在不断减小 【根本原因】 DNA(遗传特性)___不同 ＞ 的数量和活性 基因的选择 表达 成熟叶 老叶 ＜ 叶绿素量、酶的数 【管理后期】 适时摘除老叶、 残叶，以便降 低有机物消耗 量和活性 曲线图及特征 原理 生产应用 叶面 指数 物质量 O A 真光合量 呼吸量 干物质量 (净光合量) B C D 2 4 6 8 10 (一)内因及其应用。 3.叶面指数：指植物的叶片总面积占植物覆盖的土地面积的倍数。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 ——色素量、酶量、酶种类和活性。 【物质量特征】 O~A段：各项指标都在__ A点后：仅________↓ C点后：________不再增大 OA段干物质量↑：因为随 叶面指数↑，色素__量、 酶___________↑ A点后干物质量↓：因为 ______________ C点后真光合量不变：因为 ______________________ ↑ 总 总量和活性 林冠下层开始出现遮光叶 干物质量 呼吸量增加更快 【合理密植】 增加有效光合 面积,避免枝叶 徒长而封行过 早,影响结实 【管理中期】 适时摘除下层 的遮挡叶,降低 叶面指数,增加 有效光合面积 真光合量 指光合v＞呼吸v 1.在单位时间里,生产者所固定的全部太阳辐射能量,叫作总初级生产量;总 初级生产量扣除生产者自身的呼吸量,剩下的就是净初级生产量。如图表示 一个森林生态系统中森林地上部分总初级生产量、净初级生产量的变化情 况，横坐标表示叶面积指数,纵坐标表示最大光合量。下列叙述正确的是 A. 当叶面积指数达到8时,森林的净初级生产量达到了最大值 B. 当叶面积指数达到4~6时,对森林进行合理开采利用最合理 C. 当叶面积指数达到8时,限制a曲线上升的因素是CO2浓度 D. 最大光合量时的叶面积吸收了大部分的太阳辐射能量 (二)外因及其应用。 光照：强度、波长/光质、光照时间、光合面积 矿质元素：过少会影响叶绿素、酶、ADP、NADP+等合成 过多会因细胞失水而烧苗 水分：过多会因无氧呼吸而产生酸中毒 过少(干旱)会因气孔关闭而使暗反应减慢 CO2浓度：叶片气孔导度→胞间CO2浓度 温度：影响酶活性，主要影响暗反应速率 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 主要因素 外因 次要因素 (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)。 1.光照。 种类 曲线图或示意图 生产应用 光质 (光波长) 【光合速率】 蓝紫光＞绿光 红 光＞绿光 ①温室大棚：选无色透明薄膜 ②人工补光：选红光或蓝紫光 蓝紫光或红 适当采用“光暗交替”策略， 既提高光合产量，又节省能源 (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)。 1.光照。 种类 曲线图或示意图 生产应用 光质 (光波长) 【光合速率】 蓝紫光＞绿光 红 光＞绿光 ①温室大棚：选无色透明薄膜 ②人工补光：选红光或蓝紫光 蓝紫光或红 光合 面积 ①同种合理密植：防止叶面互 相遮挡，使光合v＜呼吸v而净 消耗有机物 ②异种间作：如玉米-大豆，板 栗-茶树等。高矮搭配充分利用 不同层次的阳光,构建立体农业 【意义】增大有效光合面积，提高瞬时的光能利用率 种类 曲线图或示意图 生产应用 光合 时间 (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)。 1.光照。 轮作(同一地块轮流种植不同作物) ①温室大棚：适当提高光照强 度(即＞__点,尽量达__点光强), 以提高光合速率，使作物增产 ②人工补光：逢阴雨天或晚上， 可补光(＞__点)，使作物增产 【意义】延长全年光合时间， 提高全年光能利用率；同时均 衡利用土壤矿质元素，改变原 有食物链，减轻虫害和草害 玉米轮作花生 水稻轮作蘑菇 真光合速率-呼吸速率=净光合速率 真光合速率 光强 B C 将横坐标上移 一个呼吸v值 净光合速率 光强 B 光照 强度 1.甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示，回答下列 问题： (1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植 物是__，更适合在林下种植的是__。 (2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率 受影响较大的植物是__，判断的依据是 ____________________________________________________________。 甲 乙 甲 种植密度过大，植株接受的光照减弱，甲植物净光合速率降幅更大 (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)。 1.光照。 (1)曲线解读。 ——光照强度的深入复习。 CO2固定量 0 A B C 光照强度(lux) D 光饱和点 呼吸点 光补偿点 净光合速率 = 总光合速率 – 呼吸速率 净光合速率 (表观光合速率) 总光合速率 (真正光合速率) 呼吸速率 (起点从0起) (起点从负起) 0 吸收 (＞0) (≥0、＜0) (≥0) 0 光照强度(lux) CO2吸收量 CO2释放量 (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)。 1.光照。 (1)曲线解读。 ——光照强度的深入复习。 叶肉细胞 光饱和点 呼吸点 光补偿点 = 光v - 呼v = 净光合速率 = 呼v – 光v 黑暗下 只呼吸 补偿点光下 光v=呼v 光v＜呼v 弱光下 光v＞呼v 强光下 指光合v达最大时 的最低光照强度 A B D C O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 【绘制1】叶肉细胞的气体交换图。 叶肉细胞 指光合v=呼吸v 时的光照强度 O2 CO2 0 光照强度(lux) ∵ 光v绿 ＜ 呼v绿 + 呼v非 ∴ 光v绿 - 呼v绿 ＜ 呼v非 (＞0、=0、＜0) (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)。 1.光照。 (1)曲线解读。 ——光照强度的深入复习。 植株/幼苗 光饱和点 呼吸点 光补偿点 = 光v - 呼v = 净光合速率 = 呼v – 光v 黑暗下 只呼吸 补偿点光下 光v=呼v 光v＜呼v 弱光下 光v＞呼v 强光下 A B D C O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 【绘制2】植株/幼苗的气体交换图。 植株/幼苗 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 ∵光v绿 = 呼v绿 + 呼v非 ∴光v绿 - 呼v绿 = 呼v非 ＞0 CO2吸收量 CO2释放量 (绿+非) CO2吸收量 CO2释放量 1.某植物体处于B点所示的状态时，其叶肉细胞 内光合作用强度_____呼吸作用强度。 2.某植物叶肉细胞处于B点所示的状态时，则该 植物体光合作用强度____呼吸作用强度。 3.请用图中的S字母表示：光合作用制造的有机物的量为_______，呼吸作 用消耗有机物的量为_______，植物体内积累的有机物量为______。 大于 小于 S1 + S2 S3 + S2 S3 - S1 =光v - 呼v=净光合速率 =呼v – 光v 饱和点 呼吸点 补偿点 4.请在右图中标注 呼吸点、补偿点、 饱和点。 (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)常考点。 ——【常考1】判断主要的限制因素。 1.光照。 ——光照强度的深入复习。 D点前光合速率的主要限制因素 是_________________________ 光照强度 D点后光合速率的主要限制因素 是_________________________ 温度、CO2浓度 (横轴因子) (横轴以外的 不适宜因子) (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)。 【分析】植物生长的基本条件：净光合v＞0，若遇黑暗还需扣除呼吸量。 【实例】某植物光照下CO2的吸收速率为3.5mg/h，黑暗下CO2的释放速率为 3mg/h。若每天光照10小时，则一昼夜后该植物能否生长呢？ 【解1】∵白天净光合量=3.5×10=35 晚上呼吸量=3×14=42 ∴该植物不能生长 ①持续光照下的生长条件：净光合v ＞ 0。 ②昼夜交替下的生长条件：白天净光合量 - 晚上呼吸量 ＞ 0。 即：净光合v•白天t1 - 呼吸v•晚上t2＞0 ③昼夜平分下的生长条件：净光合v - 呼吸v ＞ 0。 (2)常考点。 1.光照。 ——光照强度的深入复习。 ——【常考2】判断植物能否生长。 【解2】∵ 白天总光合量=6.5×10=65 全天呼吸量=3×24=72 ∴ 该植物不能生长 1 - v• t2＞0 或 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1课时】 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响 考点二：光合作用的影响因素及其应用 ——内因和光照强度 (1)概念： 植物在单位时间内通过光合作用______________的糖类的数量。 (2)表示方法： CO2 CH2O/O2 CO2 (光下可测称≠______) 【概念导入】 光合作用强度 CO2 + H2O 叶绿体 光能 (CH2O) + O2 淀粉 制造/产生/合成 同化、固定、利用或消耗的CO2量 制造/产生/合成的有机物量 制造/产生/生成的O2量 植物在 单位时间 内通过 光合作用 O2 CH2O/O2 光合作 用强度 细胞呼 吸强度 净光合 速率 (3)计算公式： (光下可测称≠______) 净光合 速率 O2释放量、CO2吸收量 CH2O的积累量 (不可测) (光照下可测) (黑暗下可测) 光合作用强度 = 净(表观)光合速率 + 呼吸速率 (黑暗下可测) 总(真正)光合速率 1.实验原理。 (1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的____，使其沉入水中。 (2)控制光照强度用________________________，越近越__。 (3)光合产生___多少与光合作用强度密切相关，O2积累(光合强度__呼吸强度)在细胞间隙从而使下沉叶片____。因此可依据______ ________________________________________来比较光合作用强度。 气体 LED台灯与烧杯之间的距离 O2 上浮 相同时 强 ＞ 间内上浮圆片数量或 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响。 上浮等量圆片所用时间 堵住 下 拉 1.实验原理。 考点一：探究光照强度对光合作用强度的影响。 【变量分析】 变量分析 控制方法 自变量 因变量 无关变量 光照强度 调节光源与烧杯的距离 光合作用强度 相同时间内上浮圆片数 或上浮等量圆片所用时间 温度、CO2浓度 叶片大小等 相同且适宜 (1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的____，使其沉入水中。 (2)控制光照强度用________________________，越近越__。 (3)光合产生___多少与光合作用强度密切相关，O2积累(光合强度__呼吸强度)在细胞间隙从而使下沉叶片____。因此可依据______ ________________________________________来比较光合作用强度。 气体 LED台灯与烧杯之间的距离 O2 上浮 相同时 强 ＞ 间内上浮圆片数量或 (如用盛水玻璃柱吸热来恒温) 上浮等量圆片所用时间 2.方法步骤: 考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响。 叶片上浮法 ①打孔器取材(打出30片) ②注射器排气(使气体逸出) ③黑暗处沉水(因细胞间隙充满水) ④分组(小烧杯+NaHCO3溶液+10片) ⑤光照(用与光源距离来调光强) ⑥20min后观察记录 LED灯5W 距离 cm 10 20 30 上浮片数 10 6 2 叶片上浮法探究光强对光合作用强度的影响 【视频参考】 叶片上浮法探究光强对光合作用强度的影响 【视频参考】 叶片上浮法探究光强对光合作用强度的影响 【视频参考】 0 弱 中 强 光强(lux) 6 2 10 光合作用强度(叶放氧速率) 2.方法步骤: 考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响。 叶片上浮法 取 材 排 气 沉 水 光 照 分 组 观察记录 LED灯5W 距离cm 10 20 30 上浮数 10 6 2 0 10 30 50 距离cm 10 6 2 15min上浮圆片数 弱光→光v__呼v→__O2释放 ＜ 无 结果分析 在____________内,光合作用强度随光强增强而____，超过一定值后光合作用强度趋于____。 3.实验结论。 一定光照强度 增强 稳定 4.实验注意。 考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响。 (1)叶片上浮的原因是光合产生的O2多于呼吸消耗的O2(不只考虑光合作用产生了O2)，净释放出的O2充满叶肉细胞间隙，增大浮力而使叶片上浮。 (2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿体，会延长小圆形叶片上浮的时间，进而干扰实验结果的准确性。 (3)圆形小叶片可放入NaHCO3溶液(即CO2缓冲液)中,既为光合作用提供 CO2,又维持装置中CO2浓度的稳定。但是,要注意缓冲溶液的浓度不能过高,否则会使叶肉细胞渗透失水，进而影响光合作用。 (4)在台灯和盛有圆形小叶片的烧杯之间放一盛水 的玻璃柱进行隔温处理，目的是吸收灯光的热量, 避免光照引起的烧杯内水温变化带来的影响。 光合产生的O2多于呼吸消耗的O2 叶肉细胞间隙 没有叶绿体 NaHCO3 CO2缓冲液 渗透失水 的玻璃柱 盛水 也可在清水中通过吹气的方法补充CO2 吹气 5.实验拓展: 考点一：探究环境因素对光合作用强度的影响。 【变量分析】自变量______________________，无关变量________________。 因变量________________________。 探究CO2浓度对光合作用强度的影响 不同浓度的NaHCO3溶液 温度、光照强度等 光合作用强度(圆片放氧量) 【实验过程】 【结果分析】 浓度过高使 叶片渗透失 水，不利于 光合作用 低温 常温 高温 【教学参考】 探究其他环境因素对光合作用强度的影响 探究CO2浓度对光合作用的影响 探究温度对光合作用强度的影响 【教学参考】 【反馈联系】 1.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，改变光强并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点 【反馈联系】 2.某小组为了探究适宜温度下CO2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 【过多】无氧呼吸、细胞失水 外因：主要是____________________；次要是______________。 叶绿体基质 (多种酶) 类囊体膜 (色素) O2 H2O H+、e- NADP+ ADP+Pi ATP NADPH 2C3 固定 C5 CO2 还原 供H供能 供能 （CH2O） 光反应 暗反应 酶 酶 酶 光解 内因：__________________________。 色素量、酶量、酶种类和活性 光照 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 因素种类 影响原理 温度 光照 H2O Mg肥 CO2浓度 N肥 K肥 P肥 缺水/干旱→气孔关闭 光强 光质 光时 光面 胞间浓度 气孔导度 合成 输出 水 、矿质肥料 无氧呼吸 失水烧苗 (合理施肥) (合理灌溉) (合理密植) 、CO2浓度 、温度、 外因：主要是____________________；次要是______________。 内因：__________________________。 色素量、酶量、酶种类和活性 光照 因素种类 影响原理 水 、矿质肥料 、CO2浓度 、温度、 【教学参考】 有机物积累:增大昼夜温差 温度过高:通风、遮阴 通风 农家肥 CO2发生器 合理灌溉 合理施肥 CO2浓度 水 光 内因 弱:人工补光 强:适当遮阴 轮作 合理密植、间作 光质(光的波长) 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 曲线图及特征 原理 生产应用 (一)内因及其应用。 1.植物种类：如阳生植物、阴生植物等。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 ——色素量、酶量、酶种类和活性。 提高光能利用率 以及土地使用率 间作/套种 呼吸点:∣A∣__∣A′∣ 补偿点: B __ B′ 饱和点: C __ C′ 最大光合v: D __ D′ 【特征】 光照强度 净光合速率 O A A′ C C′ B B′ D D′ 光强 真光合速率 O 阴生 阳生 阴生植物 阳生植物 【直接原因】色素量、酶种类-活性-数量等差异 【根本原因】DNA(遗传特性)__不同 同时 播种 先后 播种 ＞ ＞ ＞ ＞ 阳生__阴生 ＞ 色素 酶 DNA(遗传 特性) 玉米间作大豆 阴生叶绿素少且叶a/b低,Rubp羧化酶少 大蒜套种油菜 前季作物 生长后期间播 后季作物 【走进生产】 间作套种——立体农业之一(选必修二P32) 1.立体农业：指充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、养殖或立体复合种养的生产模式。 2.间作套种。 (1)原理：根系的深浅搭配能合理利用不同层次土壤内水分和无机盐；植株的高矮结合能充分利用不同层次的光能。 (2)实例。 桃树间作甘蓝 玉米套种花生 果园套种油菜 板栗间作茶树 桉树间作菠萝 大蒜套种油菜 玉米间作大豆 【反馈练习】 1.农业生产常采用间作(在同一农田上同时间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是 A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 乙和丁 作物 甲 乙 丙 丁 株高/cm 170 65 59 165 光饱和点/umol·m-2·s-1 1200 1180 560 623 曲线图及特征 原理 生产应用 (一)内因及其应用。 2.叶龄：如同种植物的幼叶、成熟叶和老叶。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 ——色素量、酶量、酶种类和活性。 【光合速率特征】 幼叶___成熟叶___老叶 叶龄 真光合速率 O A 幼叶 【直接原因】 幼叶：叶面积不断增大、叶绿体不断增多，色素量、酶____________不断增大 老叶：________________ ________都在不断减小 【根本原因】 DNA(遗传特性)___不同 ＞ 色素 酶的数量和活性 基因的选择性表达 成熟叶 老叶 ＜ 叶绿素量、酶的数 【管理后期】 适时摘除老叶、残叶，以便降低有机物消耗 摘除 量和活性 曲线图及特征 原理 生产应用 叶面 指数 物质量 O A 真光合量 呼吸量 干物质量 (净光合量) B C D 2 4 6 8 10 (一)内因及其应用。 3.叶面指数：指植物的叶片总面积占植物覆盖的土地面积的倍数。 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 ——色素量、酶量、酶种类和活性。 【物质量特征】 O~A段：各项指标都在__ A点后：仅________↓ C点后：________不再增大 OA段干物质量↑：因为随叶面指数↑，色素__量、酶___________↑ A点后干物质量↓：因为______________ C点后真光合量不变：因为______________________ ↑ 色素总 酶总量和活性 林冠下层开始出现遮光叶 干物质量 呼吸量增加更快 【合理密植】 增加有效光合面积,避免枝叶徒长而封行过早,影响结实 【管理中期】 适时摘除下层的遮挡叶,降低叶面指数,增加有效光合面积 摘除 真光合量 合理密植 指光合v＞呼吸v 【反馈联系】 1.在单位时间里,生产者所固定的全部太阳辐射能量,叫作总初级生产量;总初级生产量扣除生产者自身的呼吸量,剩下的就是净初级生产量。如图表示一个森林生态系统中森林地上部分总初级生产量、净初级生产量的变化情况，横坐标表示叶面积指数,纵坐标表示最大光合量。下列叙述正确的是 A. 当叶面积指数达到8时,森林的净初级生产量达到了最大值 B. 当叶面积指数达到4~6时,对森林进行合理开采利用最合理 C. 当叶面积指数达到8时,限制a曲线上升的因素是CO2浓度 D. 最大光合量时的叶面积吸收了大部分的太阳辐射能量 (二)外因及其应用。 光照：强度、波长/光质、光照时间、光合面积 矿质元素：过少会影响叶绿素、酶、ADP、NADP+等合成 过多会因细胞失水而烧苗 水分：过多会因无氧呼吸而产生酸中毒 过少(干旱)会因气孔关闭而使暗反应减慢 CO2浓度：叶片气孔导度→胞间CO2浓度 温度：影响酶活性，主要影响暗反应速率 考点二：光合作用的影响因素及其应用(单因子→多因子)。 主要因素 外因 次要因素 (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)。 1.光照。 种类 曲线图或示意图 生产应用 光质 (光波长) 【光合速率】 蓝紫光＞绿光 红 光＞绿光 ①温室大棚：选无色透明薄膜 ②人工补光：选红光或蓝紫光 无色透明 蓝紫光或红 ＞ ＞ 适当采用“光暗交替”策略， 既提高光合产量，又节省能源 (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)。 1.光照。 种类 曲线图或示意图 生产应用 光质 (光波长) 【光合速率】 蓝紫光＞绿光 红 光＞绿光 ①温室大棚：选无色透明薄膜 ②人工补光：选红光或蓝紫光 无色透明 蓝紫光或红 ＞ ＞ 光合面积 ①同种合理密植：防止叶面互相遮挡，使光合v＜呼吸v而净消耗有机物 ②异种间作：如玉米-大豆，板栗-茶树等。高矮搭配充分利用不同层次的阳光,构建立体农业 合理密植 间作 【意义】增大有效光合面积，提高瞬时的光能利用率 种类 曲线图或示意图 生产应用 光合时间 (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)。 1.光照。 轮作(同一地块轮流种植不同作物) ①温室大棚：适当提高光照强度(即＞__点,尽量达__点光强),以提高光合速率，使作物增产 ②人工补光：逢阴雨天或晚上，可补光(＞__点)，使作物增产 【意义】延长全年光合时间，提高全年光能利用率；同时均衡利用土壤矿质元素，改变原有食物链，减轻虫害和草害 玉米轮作花生 水稻轮作蘑菇 真光合速率-呼吸速率=净光合速率 真光合速率 光强 人工补光 适当提高 B C 将横坐标上移 一个呼吸v值 净光合速率 光强 B 光照 强度 【反馈练习】 1.甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示，回答下列问题： (1)当光照强度大于a时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是__，更适合在林下种植的是__。 (2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率受影响较大的植物是__，判断的依据是 ____________________________________________________________。 甲 乙 甲 种植密度过大，植株接受的光照减弱，甲植物净光合速率降幅更大 (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)。 1.光照。 (1)曲线解读。 ——光照强度的深入复习。 CO2固定量 0 A B C 光照强度(lux) D 光饱和点 呼吸点 光补偿点 净光合速率 = 总光合速率 – 呼吸速率 净光合速率 (表观光合速率) 总光合速率 (真正光合速率) 呼吸速率 (起点从0起) (起点从负起) 0 CO2吸收量 (＞0) (≥0、＜0) (≥0) 0 光照强度(lux) CO2吸收量 CO2释放量 (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)。 1.光照。 (1)曲线解读。 ——光照强度的深入复习。 叶肉细胞 光饱和点 呼吸点 光补偿点 = 光v - 呼v = 净光合速率 = 呼v – 光v 黑暗下 只呼吸 补偿点光下 光v=呼v 光v＜呼v 弱光下 光v＞呼v 强光下 指光合v达最大时 的最低光照强度 A B D C O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 【绘制1】叶肉细胞的气体交换图。 叶肉细胞 指光合v=呼吸v 时的光照强度 O2 CO2 0 光照强度(lux) ∵ 光v绿 ＜ 呼v绿 + 呼v非 ∴ 光v绿 - 呼v绿 ＜ 呼v非 (＞0、=0、＜0) (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)。 1.光照。 (1)曲线解读。 ——光照强度的深入复习。 植株/幼苗 光饱和点 呼吸点 光补偿点 = 光v - 呼v = 净光合速率 = 呼v – 光v 黑暗下 只呼吸 补偿点光下 光v=呼v 光v＜呼v 弱光下 光v＞呼v 强光下 A B D C O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 【绘制2】植株/幼苗的气体交换图。 植株/幼苗 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 ∵光v绿 = 呼v绿 + 呼v非 ∴光v绿 - 呼v绿 = 呼v非 ＞0 CO2吸收量 CO2释放量 (绿+非) CO2吸收量 CO2释放量 1.某植物体处于B点所示的状态时，其叶肉细胞 内光合作用强度_____呼吸作用强度。 2.某植物叶肉细胞处于B点所示的状态时，则该 植物体光合作用强度____呼吸作用强度。 3.请用图中的S字母表示：光合作用制造的有机物的量为_______，呼吸作用消耗有机物的量为_______，植物体内积累的有机物量为______。 大于 小于 【易错提醒】 S1 + S2 S3 + S2 S3 - S1 =光v - 呼v=净光合速率 =呼v – 光v 饱和点 呼吸点 补偿点 4.请在右图中标注呼吸点、补偿点、饱和点。 1.请据图回答下列问题。 (1)若上图表示叶肉细胞释放O2量随光强(或CO2浓度)的变化曲线，则叶肉细胞在A、B、C三种环境中的气体进出图分别是__________。 (2)若上图表示植物体释放O2量随光强(或CO2浓度)的变化曲线，则叶肉细胞在A、B、C三种环境中的气体工作图分别是__________。 甲、丙、丁 甲、丁、丁 【反馈练习】 (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)常考点。 ——【常考1】判断主要的限制因素。 1.光照。 ——光照强度的深入复习。 D点前光合速率的主要限制因素 是_________________________ 光照强度 D点后光合速率的主要限制因素 是_________________________ 温度、CO2浓度 (横轴因子) (横轴以外的 不适宜因子) (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)。 【分析】植物生长的基本条件：净光合v＞0，若遇黑暗还需扣除呼吸量。 【实例】某植物光照下CO2的吸收速率为3.5mg/h，黑暗下CO2的释放速率为3mg/h。若每天光照10小时，则一昼夜后该植物能否生长呢？ 【解1】∵白天净光合量=3.5×10=35 晚上呼吸量=3×14=42 ∴该植物不能生长 ①持续光照下的生长条件：净光合v ＞ 0。 ②昼夜交替下的生长条件：白天净光合量 - 晚上呼吸量 ＞ 0。 即：净光合v•白天t1 - 呼吸v•晚上t2＞0 ③昼夜平分下的生长条件：净光合v - 呼吸v ＞ 0。 (2)常考点。 1.光照。 ——光照强度的深入复习。 ——【常考2】判断植物能否生长。 【解2】∵ 白天总光合量=6.5×10=65 全天呼吸量=3×24=72 ∴ 该植物不能生长 净光合v 呼吸量 净光合v ＞ 0 白天净光合量 - 晚上呼吸量 ＞ 0 净光合v•白天t1 - 呼吸v•晚上t2＞0 净光合v - 呼吸v ＞ 0 或 (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)常考点。 1.光照。 ——光照强度的拓展。 ——【常考3】判断图中关键点的移向。 关键点 拟移动方向 A B C 曲线上A点和B点之外的点 据横纵坐标变化具体变化 (如D点：拟左下、右上、上、下移) 上、下移 左、右移 左、右移 具体分析 改变因素 分析技巧 新曲线图 关键点的移向 A点 B点 C点 D点 对呼吸______ 对光合______ 对呼吸______ 对光合______ (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)常考点。 1.光照。 ——光照强度的拓展。 ——【常考3】判断图中关键点的移向。 适当提高 CO2浓度 不影响 有利 × ← → ↗ 适当降低 CO2浓度 不影响 不利 × ← → ↙ 包饺子 被包饺子 改变因素 分析技巧 新曲线图 关键点的移向 A点 B点 C点 D点 对呼吸______ 对光合______ 对呼吸______ 对光合______ (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)常考点。 1.光照。 ——光照强度的拓展。 ——【常考3】判断图中关键点的移向。 加Mg培养 不影响 有利 × ← → ↗ 缺Mg培养 不影响 不利 × ← → ↙ 包饺子 被包饺子 改变因素 分析技巧 新曲线图 关键点的移向 A点 B点 C点 D点 对呼吸______ 对光合______ 对呼吸______ 对光合______ (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)常考点。 1.光照。 ——光照强度的拓展。 ——【常考3】判断图中关键点的移向。 25℃→30℃(升温) 有利 不利 ↓ → ← ↙ 阳生→阴生 不利 不利 ↑ ← ← ↙ 包饺子 改变因素 分析技巧 新曲线图 关键点的移向 A点 B点 C点 D点 对呼吸______ 对光合______ 对呼吸______ 对光合______ (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)常考点。 1.光照。 ——光照强度的拓展。 ——【常考3】判断图中关键点的移向。 呼吸加快 (其他不变) 有利 不影响 ↓ → × ↓ 呼吸减慢 (其他不变) 不利 不影响 ↑ × ← ↑ 平行下移 平行上移 1．下面是绿萝的叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体的代谢简图，相关叙述错误的是 A．图①表示黑暗条件下，绿萝只进行细胞呼吸 B．图②叶肉细胞虽然没有与外界发生O2和CO2的交换，但是整棵绿萝植株有向外界释放CO2 C．图③表示在较强光照条件下，此时植物真正光合速率可能等于细胞呼吸速率 D．叶肉细胞处于图4状态时，绿萝正在积累有机物 【反馈练习】 【反馈练习】 2.早春采用密闭玻璃温室育苗时，一段时间后植物光饱和点对应的光合速率往往____（填“降低”或“升高”），植物的光补偿点会____（填“降低”或“升高”）。因此，要提高育苗质量应当采取________________等措施(至少答两点)。 降低 升高 通风、增施农家肥 【分析】一段时间后________会发生_____（变化）。 下降 CO2吸收量 O 光强 D C B A 初始CO2浓度 CO2释放量 低CO2浓度 O2 CO2 CO2浓度 【反馈练习】 3.红松(阳生)和人参(阴生)均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列叙述正确的是(　　)   A. 当光照强度为a时,持续光照一昼夜后人参干重增加 B. 光照强度大于d时,可能是温度限制了红松P/R值的增大 C. 若适当增施含镁的肥料,一段时间后人参的a点右移 D. 光照强度为c时,红松和人参的光合速率有可能不同 D WT CO2吸收量 CO2释放量 光强 O B A C 【反馈练习】 4.(21广东)与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2在正常光照条件下，叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图1所示)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图2所示)，进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其他性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下，下列叙述错误的是 A. t2比t1具有更高的光饱和点 B. t1比t2具有更低的光补偿点 C. 三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关 D. 三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大 【题干分析】突变体的光合速率差异源于叶绿体受光面积不同，但叶绿素含量及其他性状基本一致。由此可推测：WT、t1、t2三者的呼吸速率和最大光合速率基本一致。 【图形分析】正常光照下，叶绿素吸收光能多少排序： t1＞WT＞t2。由此可知光合v大小排序：t1＞WT＞t2。 t1 t2 【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 aliyun-svideo Lavf58.12.100 aliyun-svideo Lavf58.12.100 aliyun-svideo Lavf58.12.100 aliyun-svideo Lavf58.12.100 Lavf57.83.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) $$