2026届高三生物一轮复习课件：第14讲 光合作用的影响因素及其应用

2026高考一轮复习 第14讲 光合作用的影响因素及其应用 探究光照强度对光合作用强度的影响 2 影响光合作用的因素及应用 光合速率的测定方法 探究光照强度对光合作用强度的影响 3 1 目 录 contents 构思维导图 探究光照强度对光合作用强度的影响 考点1 考点梳理 1、光合作用强度： （1）概念：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 思考：植物光合作用制造的糖类会全部积累下来吗？ 光合作用制造的糖类 呼吸作用消耗的糖类 植物细胞积累的糖类 单位时间内光合作用产生有机物的量 单位时间内光合作用消耗CO2的量 单位时间内光合作用放出O2的量 （2）表示方法： 考点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 （也称“光合强度”、“光合速率”） 2、呼吸作用强度 单位时间内通过呼吸作用消耗糖类的数量 单位时间内通过呼吸作用消耗氧气的数量 单位时间内通过呼吸作用产生二氧化碳的数量 考点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 3、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。 4、实验：探究光照强度对光合作用的影响 （1）实验原理： ①叶片含有空气，上浮 叶片下沉 O2充满细胞间隙，叶片上浮 抽气 光合作用 产生O2 ②根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究光照强度与光合作用强度的关系。 考点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 （2）实验装置分析： ①中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对烧杯内水温产生影响。 ②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。 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。 考点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 01 打孔 取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片。 02 排气 将圆形小叶片置于吸入清水的注射器内，用手指堵住注射器前端小孔拉动活塞，使叶片内气体逸出。处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。 03 沉水 将处理过的圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。 04 实验 分别将10片叶圆片投入3只20ml NaHCO3的小烧杯中并调整与台灯距离。同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。 （3）实验步骤： 考点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 （4）实验结果的生理状态分析： 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。 考点1 探究光照强度对光合作用强度的影响 （4）实验结果的生理状态分析： 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1 探究光照强度对光合作用强度的影响 （4）实验结果的生理状态分析： 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1 探究光照强度对光合作用强度的影响 注意事项： 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，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。 在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增大而加快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。 （5）实验结论： 考点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 考点2 考点梳理 考点2 影响光合作用的因素及应用 15 考点2 影响光合作用的因素及应用 1、光照强度 （1）原理：光照强度通过影响植物的光反应，制约NADPH和ATP的产生，进而影响光合速率。 （2）曲线分析 ①总光合速率： 光饱和点：植物达到最大光合速率所需要的最小光照强度。 糖类的制造量 氧气的产生量 二氧化碳的消耗量 单位时间 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 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？ 考点2 影响光合作用的因素及应用 单位时间糖类的制造量 总光合速率 （只考虑叶绿体） 单位时间糖类的消耗量 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2 影响光合作用的因素及应用 单位时间糖类的制造量 总光合速率 （只考虑叶绿体） 单位时间糖类的消耗量 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 净光合速率 10 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2 影响光合作用的因素及应用 10 10 总光合速率 O2产生速率 CO2固定(或消耗)速率 有机物产生(或制造、生成)速率 净光合速率 O2释放速率 CO2吸收速率 有机物积累速率 呼吸速率 黑暗中O2 吸收速率 黑暗中CO2释放速率 有机物消耗速率 净光合速率＝总光合速率－呼吸速率 总光合速率、净光合速率与呼吸速率的表征与识别: 考点2 影响光合作用的因素及应用 考点2 影响光合作用的因素及应用 线粒体 叶绿体 产生O2 释放O2 （可以测得） 叶肉细胞 CO2 吸收CO2 （可以测得） 植物在进行光合作用的同时，还进行呼吸作用。 实际测量到的光合作用指标是净光合作用速率，称为表观光合速率。 当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。 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） CO2的吸收量 CO2的释放量 呼吸速率: 净光合速率: D 光补偿点 S2+S3 （正值） （正值或负值） 考点2 影响光合作用的因素及应用 光补偿点：植物达到光合速率等于呼吸速率时，所对应的光照强度。 总光合速率: S3 S2 S1 S1+S2 S3-S1 （正值） 22 光照强度 CO2吸收量 CO2释放量 A B C A点：只进行呼吸不进行光合作用 光补 偿点 光饱 和点 O c b O2 CO2 AB段：呼吸＞光合 B点： BC段：光合＞呼吸 呼吸＝光合 净光合速率 考点2 影响光合作用的因素及应用 ②净光合速率： 23 考点2 影响光合作用的因素及应用 （3）应用 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，间作套种农作物，可合理利用光能，提高光能利用率。 阳生植物的光补偿点和光饱和点均大于阴生植物 ③阳生植物与阴生植物： 考点2 影响光合作用的因素及应用 2、CO2浓度 （1）原理：CO2浓度影响暗反应阶段，制约C3的形成。 （2）曲线分析 ①总光合速率： 在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定值后，光合作用速率不再继续增大。 CO2浓度 光合速率 O A B c （总） CO2饱和点 A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 考点2 影响光合作用的因素及应用 ②净光合速率: A点： 表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 CO2补偿点，光合速率＝呼吸速率 对应的c点为CO2饱和点 B点： C点： C点之后光合速率的限制因素是: 外因主要为光照强度和温度； 内因为酶的数量和活性。 c CO2浓度 A B 吸收速率 CO2 C 释放速率 CO2 净光合速率 （3）应用 ①大田中的农作物要“正其行”(合理安排植株的间距)，“通其风”(补充新鲜的CO2)；②增施有机肥增大CO2浓度，提高光合速率。 考点2 影响光合作用的因素及应用 3、温度 （1）原理：温度通过影响与光合作用有关的酶的活性影响光合作用。 （2）曲线分析 （3）应用：①适时播种；②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；③植物“午休”现象。 AB段：随着温度升高，光合速率增大； B点：酶在最适温度时，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。 考点2 影响光合作用的因素及应用 光合作用强度 O 光照强度 12 14 10 一天的时间 光合作用强度 夏季晴天的中午气温高，蒸腾作用很强，植物为防止蒸腾失水过多而关闭气孔，CO2吸收减少，光合速率降低。 植物“午休”现象 中午光合作用强度下降原因？ ①水既是光合作用的 ，又是体内各种化学反应的 ，缺水可直接影响光合作用速率； ②水分还能影响气孔的 ，间接影响 . 进入叶片，从而影响光合作用速率。 原料 介质 开闭 CO2 缺水 气孔关闭 限制CO2进入叶片 光合作用受影响 保卫细胞吸水 气孔张开 考点2 影响光合作用的因素及应用 4、水分 （1）原理： 考点2 影响光合作用的因素及应用 （2）曲线分析 在一定范围内，水越充足，光合作用速率越快。 根据作物的需水规律及时、合理灌溉。 （3）应用： 4、水分 考点2 影响光合作用的因素及应用 5、矿质元素 （1）原理：矿质元素影响酶、叶绿素、NADPH、ATP等的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。如Mg叶绿素成分影响合成；Fe非叶绿素成分但影响合成；N是酶的组成元素；N、P是ATP的组成元素。 （2）曲线分析 （3）应用：合理施肥可促进叶片面积增大，促进叶绿素合成，促进光合产物的运输和转化等，进而提高光合速率。 在一定浓度范围内，增加矿质元素的供应，可提高光合速率，但当超过一定浓度后，植物会因土壤溶液浓度过高，发生渗透失水而萎蔫。 考点2 影响光合作用的因素及应用 6、多因子对光合速率的影响 （1）A点及A点之前： （2）当到B点后： 限制光合速率的主要因素应为横坐标所表示的因子（变量1），随横坐标所表示的因子的不断加强，光合速率不断提高； 横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的主要因素，此时的影响因素主要为各曲线所表示的因子（变量2）。 考点2 影响光合作用的因素及应用 6、多因子对光合速率的影响 （3）应用 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。 有机肥中的有机物被土壤中的微生物分解成各种矿质元素，增加了土壤的肥力，另外还释放出热量和CO2，增加了大棚内的温度和C02浓度，有利于光合作用的进行。 考点2 影响光合作用的因素及应用 7、影响光合作用的内部因素 （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： ①光补偿点： 阳生植物>阴生植物 ②光饱和点： 阳生植物>阴生植物 考点2 影响光合作用的因素及应用 7、影响光合作用的内部因素 （2）植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 活性 性 活 考点2 影响光合作用的因素及应用 7、影响光合作用的内部因素 （3）植物叶面积指数 不再增加 合理密植 [教材新命题点思考] 1．干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是： _________________________________________。 2．西瓜、玉米和辣椒轮作和固定种植玉米相比，其优点是： _______________________________________________________________ ____________________ (答出两点即可)。 叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少 充分利用土壤中的矿质资源、改善土壤条件、减少大面积病虫害发生、 3．在温室大棚生产中，大棚内多施农家肥有利于提高作物的产量，原因是________________________________________________________________ __________________________________。 农家肥中的有机物被微生物分解产生无机盐和CO2，CO2和无机盐被作物利用，提高大棚作物的产量 提高光能利用率等 题型剖析 [判断依据类] 1．为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如下图所示。据图回答下列问题： 从图中可知，A叶片是树冠________(填“上层”或“下层”)的叶片，判断依据是_________________________________________________________。 下层 A叶片的净光合速率达到最大时所需的光照强度低于B叶片的 题型剖析 2．甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如下图所示。甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_____，判断的依据是____________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________。 甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙植物大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙植物大 题型剖析 [结果结论类] 7．镉盐在水中多以离子状态存在，对水生植物的影响尤为严重。某科研小组研究不同浓度的镉对水生植物叶绿素的影响，结果见下图，由图得出的结论是_________________________________________________________ ______________。 随着镉浓度的增大，叶绿素的含量逐渐降低，且叶绿素a受影 响的幅度更大 题型剖析 2．[真题演练]我国劳动人民在漫长的历史进程中，积累了丰富的生产、生活经验，并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存，即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放 ②春化处理，即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理 ③风干储藏，即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏 ④光周期处理，即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长 ⑤合理密植，即栽种作物时做到密度适当，行距、株距合理 ⑥间作种植，即同一生长期内，在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物。关于这些措施，下列说法合理的是(　　) A．措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系 B．措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C．措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D．措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度 A 题型剖析 3．(2021·广东选择考)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a，示意图)，造成叶绿体相对受光面积的不同(图b)，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 题型剖析 光合作用和细胞呼吸的 综合分析 考点3 考点梳理 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 (1)过程联系 ①代谢类型： 合成作用(同化作用) 分解作用(异化作用) ②发生范围： 含叶绿体的植物细胞； 蓝细菌、光合细菌等 所有活细胞 ③发生场所： 叶绿体(真核生物)； 细胞质(原核生物) 有氧呼吸： 细胞质基质、线粒体(真核生物)；细胞质(原核生物) 无氧呼吸： 细胞质基质 光合作用 细胞呼吸 1、光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化 1、光合作用与细胞呼吸的物质和能量转化 (2)物质转化 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 ①C： ②H： 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 (2)物质转化 ③O： 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 (2)物质转化 第二阶段 CO2 暗反应 C6H12O6 H2O 光反应 O2 第三阶段 H2O 光合作用 光合作用 有氧呼吸 (3)能量变化 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 光合作用 细胞呼吸 (4)光合作用与有氧呼吸中有关NADH、NADPH、ATP的来源与去路 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 2、自然环境中绿色植物一昼夜内CO2的吸收与释放速率的曲线 （1）曲线分析 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 光合作用强度的一昼夜变化过程中，限制光合作用的主要因素有光照强度和温度。 ①a点：凌晨3时～4时，温度降低， ，CO2释放减少。 ②b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用。 ③bc段：光合作用强度 呼吸作用强度。 ④c点：上午7时左右，光合作用强度 呼吸作用强度。 呼吸作用减弱 小于 等于 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 ⑤ce段：光合作用强度 呼吸作用强度。 ⑥d点：温度过高，部分 ，出现“光合午休”现象。 ⑦e点：下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度。 ⑧ef段：光合作用强度小于呼吸作用强度。 ⑨fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。 气孔关闭 大于 ③一昼夜有机物制造量： ；消耗量： ；积累量： ，积累量＞0植株才能正常生长。 （2）绿色植物一昼夜内有机物的“制造”“消耗”与“积累” 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 ①c点：有机物开始积累。 ②e点：有机物积累量最大。 S1-S2-S3 S0 S1+S0 S2+S3+S0 3、密闭环境中绿色植物一昼夜内CO2含量的变化曲线分析 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 ①AB段： 无光照，植物只进行呼吸作用 ②BC段： 温度降低，呼吸作用减弱（曲线斜率下降） ③CD段： C点后，微弱光照，植物开始进行光合作用，但光合作用强度<呼吸作用强度 ④D点： 光合作用强度=呼吸作用强度 ⑤DH段： 光合作用强度>呼吸作用强度，其中FG段表示“光合午休”现象 ⑥H点： 光合作用强度＝呼吸作用强度，有机物积累最多 ⑦HI段： 光照继续减弱，光合作用强度<呼吸作用强度，直至光合作用完全停止 ⑧I点： I点低于A点，说明一昼夜密闭容器中CO2浓度减少,即总光合量大于总呼吸量,植物能生长。(若I点高于A点,植物不能正常生长) 4、光(CO2)补偿点、饱和点及其移动问题(结合坐标曲线分析)  (1)光补偿点的两种生理状态 当整个植株光合作用强度等于呼吸作用强度，则叶肉细胞光合作用强度 呼吸作用强度。 (2)光(CO2)补偿点B：曲线与横轴的交点； 光(CO2)饱和点C：最大光合速率对应的 光照强度(或CO2浓度)，位于横轴上。 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 大于 (3)环境条件改变与光补偿点、光饱和点移动方向的关系 ①光(CO2)补偿点的移动： a.呼吸速率增加，其他条件不变时,光(CO2)补偿点应 ，反之左移。 b.呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合 速率下降时，光(CO2)补偿点应 ,反之左移。 ②光(CO2)饱和点的移动： 相关条件的改变，使光合速率增大时，光(CO2) 饱和点C点应 ，D点 。 ③阴生植物与阳生植物相比，光(CO2)补偿点和饱和点都应 移动。 右移 右上移 向左 考点3 光合作用和细胞呼吸的综合分析 右移 右移 C 2．(2024·山东临沂一模)光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分，各自又具有相对的独立性。下图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图，其中Ⅰ～Ⅶ代表物质，①～⑤代表过程。下列叙述错误的是(　　)  A．图中Ⅶ被相邻细胞利用至少需要穿过6层生物膜 B．图中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅶ分别是同一种物质，Ⅰ和Ⅳ是不同物质 C．图中①～⑤均伴随着ATP的合成或水解，其中③合成的ATP不能被②利用 D．光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来 题型剖析 3．(2024·荆州高三月考)红松和人参均为我国北方地区的植物。下图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合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.光照强度为a时，人参叶肉细胞中光合作用与呼吸作用相等 B.光照强度在b点之后，限制红松P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度 C.若适当增加空气中CO2的含量，一段时间后人参的a点左移 D.光照强度为c时，每日光照12小时，一昼夜后人参、红松干重增加量一样 C 题型剖析 4．(2024·仙桃高三检测)某生物兴趣小组以密闭温室中的玉米为实验材料，研究不同条件下的光合速率和呼吸速率，绘制了甲、乙两图。据图分析下列叙述错误的是(　　) A.两图中a点对应的光合速率均等于呼吸速率 B.图甲中的c点对应的温度是玉米生长的最适温度 C.图乙一天当中，b点时有机物积累量最多 D.图乙条件下，经过一昼夜玉米体内有机物会增多 A 题型剖析 光合速率的测定方法 考点4 考点梳理 考点4 光合速率的测定方法 1、总光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的辨析 (1)内在关系 ①细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 ②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。 ③总光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。 考点4 光合速率的测定方法 (2)根据关键词判定 总(真正)光合速率 净(表观)光合速率 呼吸速率 “同化”“固定”或“消耗”的CO2的量 “从环境(容器)中吸收”或“环境(容器)中减少”的CO2的量 黑暗中释放的CO2的量 “产生”或“制造”的O2的量 “释放至容器(环境)中”或“容器(环境)中增加”的O2的量 黑暗中吸收的O2的量 “产生”“合成”或“制造”的有机物的量 “积累”“增加”或“净产生”的有机物的量 黑暗中消耗的有机物的量 考点4 光合速率的测定方法 2、光合速率的测定方法 (1)“液滴移动法” 测定呼吸速率 ①甲装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸； ②NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2； ③因此单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表有氧呼吸速率。 考点4 光合速率的测定方法 测定净光合速率 ①乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸； ②由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定； ③因此单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 物理误差的校正 为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 （2）叶圆片称重法--测定单位时间、单位面积叶片中有机物生成量 ①呼吸速率的测定：黑暗条件下，测定单位时间、单位叶面积叶片中有机物的消耗量。呼吸速率=(x - y)/2S ②净光合速率的测定：光照条件下，测定单位时间、单位叶面积叶片中有机物生成量。净光合速率=(z - y)/2S ③计算：总光合速率=净光合速率+呼吸速率=(x+z-2y)/2S。 考点4 光合速率的测定方法 考点4 光合速率的测定方法 （3）半叶法--测定光合作用有机物的制造量 ①测定：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水或热石蜡液烫伤)阻止有机物的运输。在适宜光照下照射6h后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB。 ②计算：设被截取部分初始干重为M。 a．被截取部分的呼吸速率＝(M－MA)/6。 b．被截取部分的净光合速率＝(MB－M)/6。 c．被截取部分的总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率＝(MB－MA)/6。 考点4 光合速率的测定方法 （4）黑白瓶法--测水中溶氧量的变化 黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中生物只进行细胞呼吸，所以测得的为呼吸速率，而白瓶中的生物既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，所以测得的为净光合速率。 (5)间隔光照法——比较有机物的合成量 测定方法：光反应和暗反应在不同的酶的催化作用下相对独立进行，在一般情况下，光反应的速率比暗反应的速率快得多，光反应产生的ATP和NADPH除满足暗反应正常利用外，还有一定量的剩余。 持续光照，光反应产生的大量ATP和NADPH不能及时被完全利用，暗反应限制了光合作用的速率，降低了光能的利用率。 但若光照、黑暗交替进行，则黑暗间隔期植物可利用光照时积累的光反应产物，再持续进行一段时间的暗反应。因此，在光照强度与光照时间不变的情况下，交替光照较连续光照条件下制造的有机物多。 考点4 光合速率的测定方法 1．(2024·黄冈高三期中)利用下图所示装置可探究某生存状态良好的绿色植物的生理作用。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不能进行产生乳酸的无氧呼吸(忽略装置内其他微生物的干扰)。下列相关叙述正确的是(　　) A.若要验证该植物在光下释放O2，应将 装置二和三分别放在黑暗和光照条件下 B.若要验证CO2是植物进行光合作用的必需原料，应选择装置一和装置三 C.光照条件下，装置一、三中红色液滴移动的距离分别表示O2吸收量和O2生成量 D.黑暗条件下，若装置一、二中的红色液滴均不移动，则该植物只进行有氧呼吸 B 题型剖析 2．(2024·陕西西安高三模拟)某课外小组用传感器测定了不同条件下250 mL有鱼和无鱼池水的溶解氧变化，获得下表数据。下列说法正确的是(　)   A．1号瓶池水中植物光合作用产生的氧气量为0.378 μg　 B．4号瓶池水中植物不能进行光合作用 C．26 ℃条件下鱼呼吸作用消耗的氧气量为1.136 μg D．池水中植物光合作用的最适温度为26 ℃ C 瓶子编号 1 2 3 4 5 条件 26 ℃光照 26 ℃黑暗 26 ℃光照 10 ℃光照 10 ℃黑暗 材料 池水 池水 池水＋鱼 池水 池水＋鱼 2小时后的溶解氧变化/μg 0.378 －0.065 －0.758 －0.03 －0.215 题型剖析 B 3．(2024·广东茂名一模)为研究光照与黑暗交替处理对花生叶片叶绿体中的ATP和ADP含量变化的影响。某研究小组测定的实验结果如下图所示。结合图中结果分析，下列叙述错误的是(　　)  A．光照0～5 min，叶肉细胞中发生了ADP与ATP之间的相互转化 B．光照的5～20 min，叶绿体中的ATP含量基本稳定，说明ATP与ADP的转化逐渐停止 C．黑暗的20～30 min，暗反应继续进行导致叶绿体中ATP和ADP的含量呈相反变化 D．光暗交替处理30 min，光暗条件对叶绿体中ADP与ATP转化过程的影响较大 题型剖析 4．某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了下图所示实验。在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，在不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片，烘干后称其重量，测得叶片的光合作用速率＝[(3y－2z－x)/6] g/(cm2·h) (不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是(　　)  A．下午4时后将整个实验装置遮光3 h B．下午4时后将整个实验装置遮光6 h C．下午4时后在阳光下照射1 h D．晚上8时后在无光下放置3 h A 题型剖析 5.某研究小组采用“半叶法”对番茄叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6 h后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合速率，其单位是 mg/(dm2·h)。请分析并回答下列问题： (1)MA表示叶片初始质量－6 h的呼吸作用有机物的消耗量；MB表示_____________＋_____________________________－6 h的呼吸作用有机物的消耗量。 (2)若M＝MB－MA，则M表示 ________________________________________________。 (3)真正光合速率的计算方法是 ____________________________________________。 叶片初始质量 6 h的光合作用有机物的总产量 B叶片被截取部分在6 h内光合作用合成的有机物总量 M除以时间再除以面积，即M/(截取面积×时间) 题型剖析 (4)本方法也可用于测定叶片的呼吸速率，写出实验设计思路。 _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ___________________________________。 将测定叶片的相对应部分切割的等面积叶片分开，一部分立即烘干称重，另一部分在黑暗环境中保存几小时后再烘干称重，根据二者干重差/时间即可计算出叶片的呼吸速率 题型剖析 （1）可提高光能利用率的因素有： （2）可提高光合作用强度（=光合速率=总光合速率）的外界因素有： 重点易错辨析 ①延长光照时间，例：轮作、一年多茬（复种）， 阴天大棚补充光照 ②增大受光面积，例：高矮间作（同时播种）、 套种（不同时间播种）、合理密植 ③增大光照强度 光照强度、光质、CO2浓度、温度、矿质元素、水分 可以增产但不能提高光合速率 单位时间、单位面积的有机物量 做题必看：对象是植株还是叶肉细胞；条件是有光还是黑暗；图像纵坐标是净光合速率还是总光合速率；速率必须是量除以单位时间、单位面积。 $$