2025届高三生物一轮复习：影响光合作用的因素及应用

《分子与细胞》第三单元 人教版 高中生物一轮复习 细胞的能量供应和利用 第4课时 影响光合作用的因素及应用-2 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 外部因素 光照强度 CO2浓度 温度 水分和无机盐 曲线分析 总光合、净、呼吸速率关系 应用 多因素 内部因素 植物自身的遗传特性 叶龄、叶绿素含量及酶 植物叶面积指数 思维导图总览 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 1.光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 (1)光照强度 指光照的强弱,以单位面积上所接受可见光的能量，单位勒克斯（Lx）。 强 中 弱 强 中 弱 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 1.光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 (1)光照强度 指光照的强弱,以单位面积上所接受可见光的能量，单位勒克斯（Lx）。 (2)光合作用强度 （也称“光合强度”、“光合速率”） 简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 原料 产物 其他表示方法： 植物在单位时间内通过光合作用产生氧气的数量 植物在单位时间内通过光合作用消耗二氧化碳的数量 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 1.光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 指光照的强弱,以单位面积上所接受可见光的能量来量度，单位勒克斯（Lx）。 （2）光合作用强度 （也称“光合强度”、“光合速率”） 简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 （3）某化学反应速率的表示方法 可通过测定一定时间内原料消耗量或产物的生成量来定量地表示 原料 产物 其他表示方法： 植物在单位时间内通过光合作用产生氧气的数量 植物在单位时间内通过光合作用消耗二氧化碳的数量 用同样的方法你能不能表示呼吸速率？ 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 指光照的强弱,以单位面积上所接受可见光的能量来量度，单位勒克斯（Lx）。 光照强度 （2）光合作用强度 （也称“光合强度”、“光合速率”） 简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 某化学反应速率的表示方法 可通过测定一定时间内原料消耗量或产物的生成量来定量地表示 原料 产物 其他表示方法： 植物在单位时间内通过光合作用产生氧气的数量 植物在单位时间内通过光合作用消耗二氧化碳的数量 用同样的方法你能不能表示呼吸速率？ C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 对比：呼吸作用强度 原料 产物 植物在单位时间内通过呼吸作用消耗糖类的数量 植物在单位时间内通过呼吸作用消耗氧气的数量 植物在单位时间内通过呼吸作用产生二氧化碳的数量 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 1. 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 8 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 2.探究.实验 实验原理 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验步骤 结果结论 注意事项 （1） 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 （1）实验原理 2.探究.实验 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 指光照的强弱,以单位面积上所接受可见光的能量来量度，单位勒克斯（Lx）。 光照强度 某化学反应速率的表示方法 可通过测定一定时间内原料消耗量或产物的生成量来定量地表示 用同样的方法你能不能表示呼吸速率？ 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 （1）实验原理 2.探究.实验 叶片含有空气，上浮 抽气 叶片下浮 光合作用 产生O2 充满细胞间隙，叶片上浮 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 2.探究.实验 (2)实验步骤 取 的绿叶，用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉)。 生长旺盛 取材 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 2.探究.实验 (2)实验步骤 取材 取 的绿叶，用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉)。 生长旺盛 排气 将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入 ，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溢出。这一步骤可能需要重复2～3次。处理过的小叶片因为 ，所以全部沉到水底。 清水 细胞间隙充满了水 将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入 ，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溢出。这一步骤可能需要重复2～3次。处理过的小叶片因为 ，所以全部沉到水底。 取 的绿叶，用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉)。 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 2.探究.实验 (2)实验步骤 取材 生长旺盛 排气 清水 细胞间隙充满了水 沉水 将处理过的圆形小叶片，放入 处盛有清水的烧杯中待用。 黑暗 分组 取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水(可以事先通过吹气的方法补充CO2，也可以用质量分数为1%～2%的 溶液来提供CO2)。 NaHCO3 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 2.探究.实验 (2)实验步骤 取材 取 的绿叶，用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉)。 生长旺盛 排气 将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入 ，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溢出。这一步骤可能需要重复2～3次。处理过的小叶片因为 ，所以全部沉到水底。 清水 细胞间隙充满了水 沉水 将处理过的圆形小叶片，放入 处盛有清水的烧杯中待用。 黑暗 分组 取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水(可以事先通过吹气的方法补充CO2，也可以用质量分数为1%～2%的 溶液来提供CO2)。 NaHCO3 光照 向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别置于 ,三种光照下。实验中，可用5 W的LED灯作为光源，利用 , 来调节光照强度。 强、中、弱 小烧杯与光源的距离 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 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 2.探究.实验 (2)实验步骤 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 2.探究.实验 (3)实验结果 相同时间内，光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量越多 强 中 弱 (4)实验结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 3.注意事项 (1)实验装置分析 ①中间盛水的玻璃柱的作用： (2)自变量的设置： (3)因变量 吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。 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。 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。 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 3.注意事项 (2)实验结果分析 ①在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如图1。 ②在弱光下，此时的光合作用强度小于或等于细胞呼吸强度，叶片中仍然没有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图2、图3。 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 3.注意事项 （2）实验结果分析 ③在中、强光下，光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如图4。 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 3.注意事项 (3)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 ，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 ，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 溶液中。 光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2 叶脉 NaHCO3 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 注射器，内含一定浓度的NaHCO3溶液和5片小圆叶片 图1 图2 科研人员制作了特殊的实验装置，开展探究光照强度和CO2浓度双因素对菠菜叶片光合作用强度影响的实验。 实验材料: 新鲜菠菜叶片、打孔器、注射器12支、5W 白色 LED 灯、不同浓度 NaHCO3溶液等 实验装置制作: 如图1所示 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 实验注意事项和数据分析: 1.打孔器打出的小圆叶片装入注射器中，注射器吸入清水排出空气，并用手指堵住注射器前端小孔缓慢拉动活塞重复2~3次，目的是_________ 处理过的小圆叶片放入________________处盛有清水的烧杯中待用。 气体溢出 黑暗(或无光照) 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 2.进行实验，记录实验结果。以NaHCO3溶液浓度为X轴、注射器离圆心的距离为Y轴，各注射器内小圆叶片上浮所用平均时间为Z轴，绘制三维柱形图(图2)。A1、B1和C1三支注射器，实验的自变量是___________，该实验结果除了能说明光合速率大小与CO2浓度、光照强度呈正相关性外，还能说明______ 光照强度 光照强度越低，CO2浓度对光合作用速率的影响越显著 (或CO2浓度越低，光照强度对光合作用速率的影响越显著） 控制温度、光照强度相同，在各烧杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液，可以用于探究CO2浓度对光合速率的影响。 NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用。 补充：探究环境因素（CO2浓度）对光合作用强度的影响 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 例.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 C 考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响 【考向分析】 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 27 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 28 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 （1）光照强度 CO2浓度 温度 水分和无机盐 由“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验得出结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 光饱和点，是指植物达到最大光合作用强度所需要的最低光照 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 表示方法 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） 考点二 影响光合作用的因素及应用 外部因素 光照强度 由“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验得出结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 光饱和点，是指植物达到最大光合作用强度所需要的最低光照 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 表示方法 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 但是在光照情况下它们是完全独立的吗？ 1.外部因素 （1）光照强度 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 外部因素 光照强度 由“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验得出结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 光饱和点，是指植物达到最大光合作用强度所需要的最低光照 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 表示方法 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 定值（不变） 变量 （随光照强度增加从零逐渐变大） 假如为10 由0→变大 10 10 0 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 外部因素 光照强度 由“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验得出结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 光饱和点，是指植物达到最大光合作用强度所需要的最低光照 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 表示方法 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 定值（不变） 变量 （随光照强度增加从零逐渐变大） 假如为10 由0→变大 10 10 1 1 9 净光合速率 -9 总光合速率 呼吸速率 - （考虑线粒体和叶绿体，也可以认为考虑整个细胞） 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 定值（不变） 变量 （随光照强度增加从零逐渐变大） 假如为10 由0→变大 10 2 2 8 净光合速率 -8 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 定值（不变） 变量 （随光照强度增加从零逐渐变大） 假如为10 由0→变大 10 10 10 0 净光合速率 0 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 外部因素 光照强度 由“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验得出结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 光饱和点，是指植物达到最大光合作用强度所需要的最低光照 表示方法 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 定值（不变） 变量 （随光照强度增加从零逐渐变大） 假如为10 由0→变大 10 11 10 1 净光合速率 1 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 外部因素 光照强度 由“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验得出结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 光饱和点，是指植物达到最大光合作用强度所需要的最低光照 表示方法 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 定值（不变） 变量 （随光照强度增加从零逐渐变大） 假如为10 由0→变大 10 20 10 10 净光合速率 10 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 外部因素 光照强度 由“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验得出结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 光饱和点，是指植物达到最大光合作用强度所需要的最低光照 表示方法 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 定值（不变） 变量 （随光照强度增加从零逐渐变大） 由0→变大 净光合速率 如果换成氧气表示你会画吗？ 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 外部因素 光照强度 由“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验得出结论 一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 光饱和点，是指植物达到最大光合作用强度所需要的最低光照 表示方法 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间内 总光合速率 （只考虑叶绿体） 糖类的消耗量 氧气的消耗量 二氧化碳的产生量 单位时间内 呼吸速率 （只考虑线粒体） 定值（不变） 变量 （随光照强度增加从零逐渐变大） 由0→变大 净光合速率 如果换成二氧化碳表示你会画吗？ 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 （总） 如何表示 净光合速率？ 光照强度 O A B C 光饱和点 CO2的固定量 光合速率 （净） （只考虑叶绿体） （考虑整个细胞） CO2的吸收量 CO2的释放量 CO2 CO2 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 （总） 如何表示 净光合速率？ 光照强度 O A B C 光饱和点 CO2的固定量 光合速率 （净） （只考虑叶绿体） （考虑整个细胞） CO2的吸收量 CO2的释放量 CO2 CO2 呼吸速率 总光合速率 净光合速率 D 光补偿点 （正值） （正值） （正值或负值） 正值 负值 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 光照强度 O A B C 光饱和点 CO2的吸收量 CO2的释放量 呼吸速率 总光合速率 净光合速率 D 光补偿点 正值 负值 M M点： 只呼吸不光合 CO2 O2 MD段： 呼吸v＞光合v O2 CO2 O2 CO2 D点： 呼吸v=光合v O2 CO2 DB段： 呼吸v<光合v O2 CO2 O2 CO2 思考：在图甲中,呼吸作用消耗有机物的量可表示为　　　,光合作用产生有机物的量可表示为　　　　。(用S1、S2、S3和数学符号表示)  S1+S2 S3+S2 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 光照强度 B C 光饱和点 CO2的吸收量 D 光补偿点 CO2的释放量 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 (2021·广东，15)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(光合速率 　不再随光强增加而增加时的光照强度) B.t1比t2具有更低的光补偿点(光合吸收CO2 　与呼吸释放CO2等量时的光照强度) 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 D 考点二 影响光合作用的因素及应用 【考向分析】 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 【详解】A、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t2比t1具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度），A正确； B、图1可知，t1较多的叶绿体分布在光照下，t2较少的叶绿体分布在光照下，由此可推断，t1比t2具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度），B正确； C、通过题干信息可知，三者的叶绿素含量及其它性状基本一致，由此推测，三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关，C正确； D、三者光合速率的差异，在一定光照强度下，随光照强度的增加而变大，但是超过光的饱和点，再增大光照强度三者光合速率的差异不再变化，D错误。 故选D。 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （1）光照强度 ▲阳生植物与阴生植物 光照强度 O A B C 光饱和点 CO2的吸收量 CO2的释放量 呼吸速率 总光合速率 净光合速率 D 光补偿点 正值 负值 M 阳生植物的光补偿点和光饱和点均大于阴生植物 ①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 ②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示，间作套种农作物，可合理利用光能 【应用】 1.单作 在同一田块一季种植一种作物的种植方式，也叫清种、纯种、平种、净种。 1 定义 2 作物单一 特点 管理方便 便于机械化 劳动生产率高 单作的种植模式主要在集中在我国北方(地广人稀少) 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 2.间作 在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式，也称夹作、间种。 1 定义 分行 分带 水稻与水蕹菜间作 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 2 主要生长期共生，超过2/3 特点 成行成带分布，尚好管理 不便机械化 作物多样 土地生产率较高 间作是充分利用空间资源的种植方式。 水稻与水蕹菜间作 2.间作 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 3.套种 在前季作物生长的后期于其株行间播种或移栽后季作物的种植方式。也称套种、串种。 1 定义 分行 分带 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 小麦与西瓜套种 小麦与棉花套种 套种组合选种遵循成熟期“一早一晚”的原则，能够更好地利用太阳光能和土地资源。 3.套种 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 1. 本质区别 2 套作与间作的判别标准 套种增加一季作物 间作 套种 增加一季作物 间作：主要是增加了光合面积 从光能利用的角度来看 套种：主要是延长了光合时间 3.套种 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 2.增产机制和效果的本质差异 2 套作与间作的判别标准 间作主要利用作物间的形态差异从空间方面提高对耕地的利用效果，合理间作可以提高耕地利用效率 套作主要利用共生作物生长发育的时间和形态差异，着重从时间维度方面提高对耕地的利用程度，处理得当可以延长资源利用期(增收一季作物) ，大幅度提高耕地生产力。 空间方面 时间方面 3.套种 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 ➊温室生产中，适当增强 ，以提高光合速率，使作物增产； 光照强度 温室大棚一般选无色透明塑料薄膜 遇到阴雨天时给温室补充光照应当给予红光或蓝紫光。优先选择红光 ▶应用 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 1.外部因素 （1）光照强度 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 玉米--大豆 板栗--茶 P选二32 桃树--甘蓝 原因是： （1）两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分。 （2）两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光 （与P选二25，群落的垂直结构联系，P选二32，立体农业联系） ➋阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低农业生产上一般 间作 。 ▶应用 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 2020，全国1卷(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)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(光合速率达到最大时所需的光照强度)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 。选择这两种作物的理由是 。 作物 A B C D 株高/cm 170 65 59 165 光饱和点/umol·m-2·s-1 1200 1180 560 623 A和C 作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用。 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 【考向分析】 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 ➌延长光合作用时间，通过 轮作或套作（种） 。 轮作：在同一块田地上，按预定的种植计划，轮换种植不同的作物 连作：在同一块地上长期连年种植一种作物 玉米，轮作花生 水稻，蘑菇轮作 原因是： （1）不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同，轮作还可以均衡利用土壤中的矿质元素。 （2）每种作物都有一些专门为害的病虫杂草，轮作能够改变原有的食物链，防止病虫害；抑制杂草生长，减轻草害。 ▶应用 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 套作：在同一块田地上，在前季作物的生育后期，在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式 玉米套种花生 果园套种油菜 ➌延长光合作用时间，通过 轮作或套作（种） 。 ▶应用 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 1.外部因素 （1）光照强度 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 4.间作、套种的意义 增加农田生物多样性 增加系统生产力(增产增效） 增加生产力的稳定性(稳产保收） 控制病虫草害 优化农业结构 利于保护资源环境 1 2 3 4 5 6 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 我国农民传统的“间作套种”是立体农业的雏形，立体农业充分应用了群落的空间结构和季节性原理进行立体种植。 间作套种时强调不同植物高矮(阴阳)结合，意义在于充分利用不同层次的光能(高的利用强光，矮的利用弱光)。 不同植物根系深浅搭配，合理地利用了不同层次土壤内的水分和无机盐。 间作：主要是增加了光合面积，体现了群落的垂直结构。 套种：主要是延长了光合时间，体现了群落的季节性。 帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 （总结） 5.间作、套种增产的原理 考点二 影响光合作用的因素(光照强度)的应用——拓展：间作套种 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （2）CO2浓度 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 （总） CO2浓度 光合速率 O A B C （总） 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （2）CO2浓度 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 （总） CO2浓度 光合速率 O A B C （总） CO2饱和点 r r点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （2）CO2浓度 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 （总） CO2浓度 光合速率 O A B C （总） CO2饱和点 r r点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 CO2浓度 光合速率 O A B C （净） CO2饱和点 r CO2的吸收量 CO2的释放量 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （2）CO2浓度 光照强度 光合速率 O A B C 光饱和点 （总） CO2浓度 光合速率 O A B C （总） CO2饱和点 r r点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 CO2浓度 光合速率 O A B C （净） CO2饱和点 r CO2的吸收量 CO2的释放量 CO2启动点 CO2补偿点 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （2）CO2浓度 CO2浓度 光合速率 O A B C （总） CO2饱和点 r r点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 光合速率 （净） CO2浓度 O A B C CO2饱和点 r CO2的吸收量 CO2的释放量 CO2启动点 CO2补偿点 应用： ①在农业生产上可以通过“正其行，通其风” ②增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率 （微生物分解农家肥中的废物时，产生了二氧化碳,所以能提高二氧化碳的浓度） 微生物分解农家肥中的废物的时候产生了二氧化碳,所以能提高二氧化碳的浓度,所以对植物有利,便于植物进行光合作用。二氧化碳的浓度达到0.1%的时候就可以光合作用明显提高,产量有较大的增幅。 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 (3)温度 温度通过影响酶的活性影响光合作用 AB段：在B点之前，随着温度升高，光合速率增大 B点：酶的最适温度，光合速率最大 BC段：随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 ℃左右光合速率几乎为零 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；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，提高植物有机物的积累量. 应用 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （3）无机盐 无机盐是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏无机盐会影响光合作用的进行。 例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等 施肥的同时，往往适当浇水，小麦的光合速率会更大，此时浇水的原因是肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被作物根系吸收。同时可以保证小麦吸收充足的水分，保证叶肉细胞中CO2的供应。 应用 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 (4)水分 时间 光合 作用强度 O 7 10 12 14 18 A B C D E 水是光合作用的原料，缺水既直接影响光合作用过程，还会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合速率。在一定范围内，水越充足，光合作用速率越快 。 农业生产中，可根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。 应用 在12时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （5）多种因素共同影响 自变量： 光照强度、温度 光照强度、温度 光照强度、CO2浓度 限制因素： P点： 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高 Q点： 横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素，影响因素主要为各曲线所表示的因子(图1为温度，图2为CO2浓度，图3为光照强度) 考点二 影响光合作用的因素及应用 1.外部因素 （5）多种因素共同影响 自变量： 光照强度、温度 光照强度、温度 光照强度、CO2浓度 温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当升高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，同时也可适当增加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 应用 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 外部因素 光照强度 CO2浓度 温度 水分和无机盐 曲线分析 总光合、净、呼吸速率关系 应用 多因素 内部因素 69 考点二 影响光合作用的因素及应用 2.内部因素 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 外部因素 光照强度 CO2浓度 温度 水分和无机盐 曲线分析 总光合、净、呼吸速率关系 应用 多因素 (1)植物自身的遗传特性 < < 如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例 考点二 影响光合作用的因素及应用 2.内部因素 （2）植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 活性 性 活 考点二 影响光合作用的因素及应用 2.内部因素 (3)植物叶面积指数 不再增加 合理密植 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 外部因素 光照强度 CO2浓度 温度 水分和无机盐 曲线分析 总光合、净、呼吸速率关系 应用 多因素 补充：光合作用与细胞呼吸的“关键点”移动 关键点 移动 A 只能上下移动 B 只能左右移动 C 只能左右移动 曲线上其他点(补偿点之外的点) 对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析，最后得到该点的移动方向。 考点二 影响光合作用的因素及应用 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 归纳总结 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 考点二 影响光合作用的因素及应用 【考向分析】 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 1.(2022山东模拟)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。图中横坐标表示叶面积指数(单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数),纵坐标表示最大光合量。下列叙述正确的是(　　) B 考点二 影响光合作用的因素及应用 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 【考向分析】 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 外部因素 光照强度 CO2浓度 温度 水分和无机盐 曲线分析 总光合、净、呼吸速率关系 应用 多因素 内部因素 植物自身的遗传特性 叶龄、叶绿素含量及酶 植物叶面积指数 76 探究光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及应用 光照强度和光合作用强度概念区分 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 化学反应速率表示方法 呼吸作用强度 实验 实验原理 实验步骤 结果结论 注意事项 取材 排气 沉水 分组 光照 观察并记录 实验装置分析 实验结果分析 圆形小叶片上浮实验中的三个关注点 外部因素 光照强度 CO2浓度 温度 水分和无机盐 曲线分析 总光合、净、呼吸速率关系 应用 多因素 内部因素 植物自身的遗传特性 叶龄、叶绿素含量及酶 植物叶面积指数 77 1．生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光照强度。( ) 2．延长光照时间能提高光合作用强度。( ) 3．植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用。( ) 4．停止供水，植物光合速率下降，这是由于水既是光合作用的原料，又是光合产物在植物体内运输的主要介质。( ) 5．夏季晴朗的白天，植物出现光合“午休”现象的主要原因是环境中CO2浓度过低。( ) √ √ × × × 考点二 影响光合作用的因素及应用 78 1．如图表示不同CO2浓度和光照强度对某植物光合作用影响的实验结果，其中甲组处于高CO2浓度下，乙组处于大气CO2浓度下。不考虑CO2浓度和光照强度对呼吸作用的影响。下列叙述错误的是(　　) A．光照强度为100 μmol·m－2·s－1时，甲、乙两组植物主要释放的气体相同 B．图中两条曲线之间的垂直距离可表示甲、乙两组植物总光合速率的差值 C．由实验结果可知，CO2浓度较高时会抑制该植物的光合作用 D．光照强度为500 μmol·m－2·s－1时乙组植物暗反应消耗C3的速率快于光照强度为200 μmol·m－2·s－1时 A 考点二 影响光合作用的因素及应用 解析：光照强度为100 μmol·m－2·s－1时，甲组植物的净光合速率小于0，呼吸速率大于光合速率，主要释放CO2，乙组植物的净光合速率大于0，呼吸速率小于光合速率，主要释放O2，A错误；图中两条曲线之间的垂直距离反映的是甲、乙两组植物净光合速率的差值，由图可知，甲、乙两组植物的呼吸速率相等，所以图中两条曲线之间的垂直距离可表示甲、乙两组植物总光合速率的差值，B正确；甲组处于高CO2浓度下，乙组处于大气CO2浓度下，由图可知，高CO2浓度能抑制该植物的光合作用，C正确；与光照强度为200 μmol·m－2·s－1相比，光照强度为500 μmol·m－2·s－1时乙组植物光反应产生的ATP和NADPH更多，暗反应消耗C3的速率更快，D正确。故选A。 79 2．(2023·福建莆田模拟)甜瓜是一种喜光作物，在温室栽培中易遭受弱光的危害。为研究弱光胁迫下生长素(IAA)和赤霉素(GA)对甜瓜幼苗生长及光合特性的影响，科研人员做了相关实验，实验分组及结果如下(遮光率为自然光照的55%)。下列分析正确的是(　　) 考点二 影响光合作用的因素及应用 分组 处理 叶绿素含量 (mg·g－1) 气孔导度 (mmol H2O· m－2·s－1) 净光合速率 (μmol CO2· m－2·s－1) T1 自然光照，喷施清水 41.38 123.00 10.50 T2 遮光，喷施清水 37.78 80.75 2.33 T3 遮光，喷施IAA 40.50 70.75 3.25 T4 遮光，喷施GA 35.36 106.00 7.00 A. 本实验的自变量是光照强弱、激素种类和气孔导度 B．该实验表明，喷施IAA和GA能提高弱光胁迫下甜瓜的产量 C．该实验表明，弱光胁迫下IAA和GA对于提高甜瓜的净光合速率存在协同作用 D．该实验表明，弱光胁迫下IAA和GA均可通过提高叶绿素含量来提高净光合效率 B 3．(2023·湖南衡阳模拟)利用装置甲，在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的圆形小叶片，抽出空气，进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是(　　) A．从图乙可看出，F植物适合在较强光照下生长 B．光照强度为1 klx时，装置甲中放置植物E的圆形小叶片进行测定时，液滴不移动 C．光照强度为3 klx时，E、F两种植物的圆形小叶片产生氧气的速率相等 D 考点二 影响光合作用的因素及应用 D．光照强度为6 klx时，装置甲中E植物圆形小叶片比F植物圆形小叶片浮到液面所需时间短 $$