15 必修1 第2单元 第12讲 光合作用的影响因素及应用-【高考DNA解码】2026年高考生物一轮总复习教师用书word（不定项版）

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXK.C0m● 您身边的互联网+教辅专家 第12讲 光合作用的影响因素及应用 )课标要求》 活动：探究不同环境因素对光合作用的影响。 考点1（探究·实践）探究环境因素对光合作用强度的影响 落实实验基础 一、实验原理 1.利用抽气法排出叶片细胞间隙中的气体，使其沉到水底。 2.通过LED台灯与烧杯之间的距离调节光照强度。 3.光合作用的过程中产生O2的多少与光合作用强度密切相关，O2积累在细胞 间隙从而使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内圆形小叶片上浮的数量，来 比较光合作用强度。 二、实验步骤及操作要点 实验步骤 操作要点 ①制备圆形 取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小 小叶片 叶片30片（避开大的叶脉 .将圆形小叶片和适量清水置于注射器，排出注射器内残 ②排出细胞 留的空气：b.用手指堵住注射器前端的小孔并缨慢地拉动 间隙中的 活塞，使圆形小叶片内的气体逸出。重复2~3次，直到圆 气体 形小叶片全部沉到水底 a. 将上述处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧 ③分装圆形 杯中待用；b.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水： 小叶片 c.将待用圆形小叶片各10片分别放入3只小烧杯中 ④给予不同 分别取离LED台灯10cm、20cm、30cm(对应编号为1、2 的光照强度 3)的位置，把3个烧杯分别放在这3个位置上，打开台灯 观测并记录单位时间内3个烧杯中叶片上浮的数量，或者是 ⑤观察并记录 浮起相同数量的叶片所用时间长短 三、实验结论 在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强。 1/29 独家授权侵权必究。 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 点拨实验关键 1.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O2,产生的CO2较易溶于水， 所以叶片沉在水底。细胞生理状态如图1： CO. 图1 2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中仍然没有足够的O2, 叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图2和图3： CO, 0 0为 图2 图3 (3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的O2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： CO 图4 2.“叶片上浮法”应用中的三点注意 (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。 评价迁移应用 1.(链接人教版必修1P1s探究·实践)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 NHCO3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。下列有关叙述正确的是() 2/29 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 400 300 200 100 0.5 1.01.52.0 NaHCO,浓度/% 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，浓度为0.5%的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 B「本实验的目的是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，自变量为CO2浓 度NHCO3浓度)，温度和光照为无关变量，A错误：当光合作用产生的氧气大 于细胞呼吸吸收的氧气时，叶圆片上浮，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，B正确：四组实验中，浓度为0.5%的NaHCO3溶液 中叶圆片上浮需要的时间最长，光合速率最小，C错误；若在4℃条件下进行本 实验，由于低温会使酶的活性降低，净光合速率可能降低，故各组叶圆片上浮所 需时长可能均会延长，D错误。】 2.(链接人教版必修1P1s探究·实践)某生物学研究小组以菠菜为材料探究光照 强度和CO2浓度对光合作用强度的影响，图甲表示探究光照强度对光合作用强 度的影响；图乙表示探究CO2浓度对光合作用强度的影响，其结果如图丙。下 列说法正确的是( 富含C02 NaHCO, 的清水 溶液 40W 经抽气处理 经抽气处理 台灯 过的叶圆片 过的叶圆片 甲 乙 3/29 *独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 0 c NaHCO,溶液浓度 A.为使叶圆片全部沉到水底，抽气时应快速拉动注射器的活塞 B.图甲中可通过调节光源与烧杯的距离来控制自变量 C.将图乙装置中的NaHCO3溶液换成等量的NaOH溶液，可用于测定叶圆片 的呼吸作用速率 D.图丙中bc段曲线平缓，此段光合作用的限制因素主要是CO2的浓度 B「为使叶圆片全部沉到水底，抽气时应缓慢多次拉动注射器的活塞，使胞间 CO2排出来，A错误：图甲实验自变量为光照强度，图甲中可通过调节光源与 烧杯的距离来控制自变量，B正确；呼吸作用需在黑暗条件下测定，且NOH 溶液会吸收C2,呼吸作用释放出来的C02被吸收，无法测量呼吸作用速率， C错误；图丙中bc段曲线平缓，bc段NaHCO3溶液浓度在提高，所以此段光合 作用的限制因素可能为光照强度，D错误。】 考点2光合作用的影响因素及应用 夯实必备知识 一、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。 ()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。 2.植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶 OA段，随叶龄增大，叶面积 一增大，色素含量增加，酶的含 曲线 量和活性增大，光合速率加快 分析 解读 A点之后，随叶龄增大，色素、 L酶含量减少，酶活性减弱，光 合速率减慢 A叶龄 应甩适时摘除老叶 二、外部因素 1.单因子变量对光合速率的影响 (1)光照强度 4/29 ◆独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 光补 偿点 阳生植物 阴生植物 B 光饱和点 光照强度 原 光照强度彩响光反应阶段，制约NADPH ATP的产生 A点一只进行细胞呼吸，不进行光合作用 AB段（不含A、B点）呼吸速率>光合速率 模型解读 徐 B点光合速率=呼吸速率 B点之后光合速率≥呼吸速率 温室生产中，适当增加光照强度，以提高 应 光合速率，使作物增产 用 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生 植物低，故间作套种农作物，可合理利用 光能 (2)C02浓度 B AC0浓度 0AC0浓度 图1 图2 理 CO2影响暗反应阶段，制约C,的形成 A点表示C0补偿点，即光合速率等于 图1呼吸速率时的CO,浓度。B点对应的CO, 浓度表示C0,饱和点 型解读 分 A'点表示进行光合作用所需C0:的最 图2低浓度。B'点对应的C0浓度表示C0: 饱和点 大田中增加空气流动，以增大C0浓度 应 如“正其行，通其风” 用 温室中可增施有机肥，以增大CO,浓度 3)温度 呼吸速率 B 0 1020304050温度/℃ 5/29 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 原 温度通过影响酶的活性影响光合作用 理 AB段在B点之前，随着温度升高，光合 速率增大 模型 分B点光合作用相关酶的最适温度，光合 析 速率最大 BC段 随着温度升高，光合作用相关酶的 读 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 应 适温度，以提高光合速率：晚上适当降 用 低温室内温度，以降低细胞呼吸速率， 保证植物有机物的积累 (④)水分和矿质元素 0水分或矿质元素 水既是光合作用的原料，又是体内各种 化学反应的介质，如植物缺水导致萎鹜 使光合速率下降。另外，水分还能影响 原 气孔的开闭，间接影响C0,进人植物体内 理 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。如镁可以影响叶绿素的合成 解 从而影响光反应 读 应 农业生产中，可根据作物的生长规律，合 用理灌溉和施肥 2.多因子变量对光合速率的影响 30C 高光强 207 中光强 10℃ 低光强 B光照强度 0 A BCO,浓度 甲白变量1 乙自变量1 自变量2：温度 自变量2：光照强度 高C0浓度 中C0:浓度 低C0浓度 B 光照强度 丙自变量 自变量2：C0,浓度 6/29 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 限制光合速率的因素应为横坐 A点之前标所表示的因子，依次为光照 强度、C0浓度和光照强度 分 横坐标所表示的因子不再是影 B点之后 响光合速率的主要因素，此时 的主要影响因素依次为温度， 解 光照强度和C0,浓度 有机肥中的有机物被土壤中的微生物分 应 解成各种矿质元素，增加了土壤的肥力， 用 另外还释放出热量和C02,增加了大棚 内的温度和C02浓度，有利于光合作用 的进行 ●[深化拓展] 光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动 B CC0,浓度 (或光照强度】 (①)细胞呼吸对应点（④点的移动：细胞呼吸增强，A点下移：细胞呼吸减弱，A 点上移 (2)补偿点B点)的移动 ①细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光补偿点应右移，反之左移。 ②细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿 点应右移，反之左移。 ③)饱和点(C点)和D点的移动：相关条件的改变（如增大光照强度或增大CO2浓 度使光合速率增大时，C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。 C>澄清概念 1.光合作用的强度就是指植物在单位时间内通过光合作用积累糖类的数量。 (X) 提示：光合作用的强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 2.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。 (√) 3.镁可以影响叶绿素的合成从而影响光反应。 (√) 4.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。 7/29 独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (√) 5.实验中测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的总O2量。 (X) 提示：测得的O2产生量是植物光合作用实际产生的O2量减去呼吸作用消耗的 02的量。 达成学科素养 1.下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析 曲线图并回答。 6801立4618时间/时 (1)7~10时的光合作用强度不断增强的原因是 (2)10~12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是 (3)14~17时的光合作用强度不断下降的原因是 提示：()光照强度逐渐增大(2)此时温度很高，导致气孔大量关闭，CO2进入 叶片组织的量减少，致使光合作用暗反应受到限制()光照强度不断减弱 2.CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花 生、水稻作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度 (375mol·mo1),乙组提供CO2浓度倍增环境(750mol·mo,丙组先在 CO2浓度倍增的环境中培养60d,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长 过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图 所示。回答下列问题。 50 ☐甲组口乙组■丙组 30 200 0 大豆 甘薯 花生 水稻 作物种类 (1)CO2浓度增加，作物的光合作用速率增加，理由是 8/29 独家授权侵权必究· 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2)与甲组相比，乙组CO2浓度倍增，光合作用速率并没有倍增，此时限制光合 速率增加的因素有 (答两点即可可。 ③)解释丙组的光合速率比甲组低的原因。 提示：(1)CO2是光合作用（或暗反应）的原料 (②)光照强度的限制NADPH和ATP的供应限制)：固定CO2的酶活性不够高、 C的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等 ③)植物长期处于CO2倍增下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，当恢复到大 气CO2浓度后，已经降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢复，又失去了高 浓度CO2的优势，因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率 评价迁移应用 考向1分析影响光合作用的因素 1.(2024·广东四校联考)下图表示在自然条件下，甲、乙两种植物的C02吸收 量随光照强度变化的情况，下列有关说法错误的是() 甲 光照强度 A.连续的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物 B.bc段，限制甲、乙两种植物光合速率的环境因素不同 C.d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量相等 D.若提高外界环境的CO2浓度，则a、b两点都可能向左移动 9/29 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 C【与乙植物相比，甲植物达到最大光合速率时对应的光照强度更大，故连续 的阴雨天气，生长受影响更大的是甲植物，A正确：b段，限制甲、乙两种植 物光合速率的主要环境因素分别是光照强度、光照强度外的其他因素，B正确： d点时，甲、乙两种植物在单位时间内的CO2吸收量相等，但甲、乙两种植物 的呼吸速率不一定相同，故甲、乙两种植物在单位时间内的CO2固定量不一定 相等，C错误：在自然条件下，提高外界环境的CO2浓度，则a、b两点都可能 向左移动，D正确。】 2.(2024·山东烟台期末)科研人员用不同的强度和持续时间的高温处理两优培 九和南粳46两种水稻后，水稻叶片净光合速率(P)受到的影响情况见下表(CK 为对照组。回答下列问题。 处理 两优培九 南粳46 Pn/[umol/ 比CK Pn/[umol/ 比CK 温度/℃ 持续天数/d (m2·s川 ±/% (m2·s月 ±/% CK / 24.25 21.35 1 22.96 -5.32 19.82 -7.17 20.58 -15.13 17.12 -19.81 35 18.32 -24.45 16.03 一24.92 > 17.38 -28.33 15.22 -28.71 21.83 -9.98 18.13 -15.08 3 19.24 -20.66 16.10 -24.59 38 17.58 -27.51 14.02 -34.33 7 15.46 -36.25 13.02 -39.02 ()温度通过影响水稻叶片光合作用中 阶段酶的活性影 响光合速率。除此之外，高温胁迫导致水稻净光合速率下降的原因还有 (答出两种情况即可 (2)据表分析，高温处理对水稻P产生的胁迫效应与 有关。两优培九和南粳46水稻比较，抗高温能力相对较强的是 10/29 独家授权侵权必究·